Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления

Авторы патента:


Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления
Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2419963:

РИАЛ САУНД ЛЭБ, СИА (LV)

Изобретение относится к области акустики, в частности к способам и устройствам для коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, и может быть применено для улучшения параметров воспроизведения акустических сигналов различных электроакустических преобразователей. Предлагаемый способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем отличается определением параметров коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем путем использования частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя, причем ее оценка выполняется путем измерений на окружающей электроакустический преобразователь поверхности или ее сегменте, результаты измерений получают из многих дискретных точек на этой поверхности или ее сегменте, и спектр воспроизводимого акустического контрольного сигнала согласуется со спектром помех в месте измерения. Дополнительно предложено устройство для реализации способа. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области акустики, в частности к способам и устройствам коррекции воспроизведения акустического сигнала, и может быть применено для улучшения параметров воспроизведения акустических сигналов различных электроакустических преобразователей.

Известны устройства и способы коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем путем использования результатов измерений параметров сигнала, воспроизводимого электроакустическим преобразователем, согласно которым коррекция выполняется как автоматически, так и с участием оператора звука. Недостатком известных технических решений является относительно низкая точность измерения и плохое качество результатов коррекции.

Известно, что ухо человека воспринимает информацию по тембру звука из прямого звука, т.е. звука, поступающего непосредственно из акустического преобразователя, и ранней реверберации звука, которая достигает слушателя в первые 30 мс после прямого звука, но игнорирует другую реверберацию звука. Измерительные устройства, используемые до настоящего времени, не дифференцируют и не разделяют прямые звуковые волны и раннюю реверберацию звуковых волн от апостериорной реверберации звуковых волн.

Поэтому известные технические решения для коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, которые основываются на результатах оценки звукового давления, создаваемого электроакустическим преобразователем, не отражают реальных проблем воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем. Кроме того, при изменении места оценки звукового давления, создаваемого электроакустическим преобразователем, частотные характеристики звукового давления изменяются в широком диапазоне, создавая неразрешимую проблему для оператора - какую из полученных частотных характеристик звукового давления использовать и какой из параметров необходимо дополнительно корректировать вручную или обрабатывать другим способом. Поскольку не существует определенного алгоритма коррекции, этот процесс становится похожим на искусство. При использовании результатов измерений для коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем создаются новые искажения звука, так как в известных технических решениях делается попытка корректировать интерференцию звуковых волн в определенном месте помещения. Таким образом, этот способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем неточен и неадекватен искажениям передачи и неоднородностям электроакустического преобразователя.

Известен способ измерения параметров громкоговорителя (патент США №4209672, 24.06.1980, "Способ и устройство для измерения характеристик громкоговорителя", МПК2 H04R 29/00), согласно которому результат измерения воспринимаемых звуковых параметров преобразуется из аналоговой в цифровую форму, полученный результат подвергается преобразованию Фурье, после этого модифицируется в абсолютное значение, логарифмируется и далее отфильтровывается для устранения эффекта интерференции и, таким образом, для повышения точности измерений параметров громкоговорителя. В заключение, полученный результат преобразуется в аналоговую форму и записывается в память, к тому же полученный результат неоднократно записывается путем воспроизведения контрольного сигнала от генератора с определенным интервалом времени. Недостаток этого способа заключается в том, что для коррекции используются результаты измерений, которые не отражают искажения звука в электроакустической системе, и процесс фильтрации не различает искажения звука, создаваемые электроакустической системой, и искажения звука, создаваемые помещением. Таким образом, вычисленная поправка является неточной, и результат коррекции создает звук худшего качества по сравнению со звуком до коррекции.

Известно устройство для коррекции акустического сигнала (патент США №5581621, 03.12.1996, "Система автоматической коррекции и способ автоматической коррекции аудиоустройств", МПК6 H03G 5/00), которое содержит устройство памяти для хранения данных эквалайзера, аудиоустройство с программируемым эквалайзером, которое выборочно модифицирует аудиосигнал по данным эквалайзера, анализатор аудиосигнала, который генерирует эталонный сигнал и который хранит в памяти типовой профиль предпочтительной частотной характеристики, с которым сравнивается слышимый выходной звуковой сигнал. Анализатор сигнала соединен с программируемым эквалайзером и аудиоустройством, но аудиоустройство генерирует слышимый звуковой сигнал согласно эталонному сигналу. Кроме того, устройство для коррекции акустического сигнала содержит средства автоматической коррекции данных эквалайзера согласно результатам сопоставления. Устройство памяти хранит типовой профиль частотной характеристики и результаты коррекции. Эквалайзер также содержит средства, которые делят выходной сигнал на многие поддиапазоны частот. Недостаток данного устройства заключается в том, что для коррекции акустических сигналов используются результаты измерений, которые не отражают искажения звука в электроакустической системе, причем в результате коррекции создается звук худшего качества, чем был до коррекции.

Ближайшим техническим решением, которое взято в качестве прототипа, является устройство для коррекции акустической характеристики (ЕР 0624947, 27.08.2003, "Устройство для коррекции акустической характеристики", МПК7 H03G 5/16), причем это устройство содержит:

- измерительный блок, содержащий измерительную секцию, содержащую источник сигнала с записанными в память контрольными сигналами, усилитель, устройство воспроизведения, измерительное устройство, усилитель контрольного сигнала, память, в которой фиксируются сигналы, принятые от упомянутого измерительного устройства, а также содержащий секцию обработки для определения параметров коррекции;

- и блок коррекции, который содержит секцию управления с параметрами коррекции, записанными в память, и блок реализации для ввода требуемых параметров.

Оптимальные параметры для конкретных потребностей задаются путем осуществления коррекции в зонах, на которые поделен диапазон частот, причем один конец зоны перекрывает начало других. Недостаток известного устройства заключается в его ограниченных функциональных возможностях, недостаточной точности измерений воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и относительно плохом звуке после коррекции сигнала воспроизведения. Относительно плохой звук сигнала воспроизведения после коррекции связан с тем, что характеристики коррекции определяются неточно, поскольку, в первую очередь, для коррекции акустических сигналов используются результаты измерений, которые не отображают реальных проблем качества звука, воспринимаемого слушателем. Во-вторых, адекватные параметры коррекции оцениваются субъективно с участием оператора, что вызывает сомнения относительно объективности коррекции, и, в-третьих, данное известное техническое решение подразумевает деление диапазона частот на относительно широкие зоны, что уменьшает количество выборок по оси частот, этим ухудшая информацию по изменениям частотных характеристик на оси частот.

Целями настоящего изобретения являются улучшение качества воспроизведения акустического сигнала от различных электроакустических преобразователей, повышение точности и скорости коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, а также улучшение качества автоматической коррекции при минимальном участии оператора.

Указанные цели достигаются за счет способа коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, который включает измерение параметров воспроизводимого контрольного акустического сигнала на поверхности, окружающей электроакустический преобразователь, или на ее сегменте, получение результатов измерений из многих дискретных точек на этой поверхности или сегменте, обработку полученных результатов измерений, вычисление частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя после обработки результатов измерений акустических параметров электроакустического преобразователя, определение параметров коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем с помощью частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя и коррекцию акустического сигнала.

Указанные цели также достигаются за счет того, что:

- оценка частотной характеристики акустической мощности выполняется путем перемещения измерительного устройства поочередно из одной дискретной точки на окружающей поверхности или сегменте в другую точку, выполнения измерений с интервалом 0,2-3,2 с и использования контрольного сигнала, длительность которого находится в пределах 0,05-3,2 с;

- на месте оценок частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя, где преобладает одна нижняя горизонтальная отражающая поверхность, акустические параметры электроакустического преобразователя измеряют на сегменте окружающей электроакустический преобразователь поверхности, одна сторона которой совпадает с нижней горизонтальной отражающей поверхностью, поэтому поверхность измерений перпендикулярна направлению к электроакустическому преобразователю, параметры которого измеряются;

- для оценки частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя в том месте, где есть несколько преобладающих поверхностей, измерения проводят по линиям, которые соединяют свободно выбранную точку на нижней горизонтальной отражающей поверхности акустического окружения со свободно выбранной точкой на каждой другой отражающей поверхности акустического окружения;

- для оценки частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя в том месте, где поверхности имеют сложную конфигурацию, измерения выполняют по воображаемой окружности, размещенной в вертикальной плоскости перпендикулярно направлению к электроакустическому преобразователю и по горизонтальному диаметру, и вертикальному диаметру этой воображаемой окружности;

- для оценки частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя в небольших помещениях с параллельными стенами измерения выполняют в направлении угла от центра симметрии помещения до углов, которые отстоят на наибольшее расстояние от электроакустического преобразователя;

- импульсная характеристика каждого конкретного дискретного измерения обрабатывается весовой функцией окна (Window Function), причем ширина весовой функции окна выбирается в интервале от 0,04 до 0,12 с;

- оценка частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя сглаживается по шкале логарифмической частоты, причем оценка частотной характеристики акустической мощности сглаживается функцией сглаживания косинус-импульса.

Указанные цели также достигаются за счет устройства для реализации коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, содержащего:

- измерительную систему, которая содержит измерительную секцию, состоящую из источников сигнала с контрольными сигналами, записанными в память, для генерации вышеупомянутых контрольных сигналов, усилителя сигналов воспроизведения, измерительных устройств, усилителя контрольных сигналов, памяти, в которой записываются сигналы, принятые от упомянутого измерительного устройства, выхода измерительной секции, а также секции обработки результатов измерений для определения параметров коррекции и блока интерфейса;

- и корректора, который содержит секцию управления с параметрами коррекции, записанными в память, и блок реализации коррекции, причем секция обработки результатов измерений содержит блок вычислений импульсной характеристики для выполнения операции конволюции между выходным сигналом измерительной системы и блоком функции инверсии спектра для вычисления импульсной характеристики, блок весовой функции окна, который умножает выборки сигналов импульсных характеристик на выборки весовой функции окна для того, чтобы исключить влияние компонентов помех, блок быстрого преобразования Фурье, который вычисляет быстрое преобразование Фурье по сигналу импульсной характеристики, определяя массив данных выборки частоты по каждой отдельной импульсной характеристике, блок синхронизации, который синхронизирует начало ввода данных быстрого преобразования Фурье с наибольшими значениями импульсной характеристики, блок памяти, который хранит массив данных выборок частоты, блок вычисления частотной характеристики акустической мощности, который вычисляет частотную характеристику акустической мощности по упомянутому массиву данных выборок частоты, блок повторной выборки, который преобразует частотную характеристику акустической мощности из линейной шкалы в логарифмическую шкалу, дисплей для визуализации вычисленной частотной характеристики акустической мощности, блок, который определяет уровни коррекции концов диапазонов частотной характеристики акустической мощности, блок выравнивания частотной характеристики акустической мощности, который используется для устранения эффектов небольших неоднородностей и помех частотной характеристики акустической мощности, блок повторной выборки для преобразования частотной характеристики акустической мощности из логарифмической шкалы в линейную шкалу, инвертор для вычисления обратного значения выборок частотных характеристик мощности, блок фильтрации для выборок частотных характеристик мощности, который используется для получения конечной импульсной характеристики корректора, блок вычисления обратного быстрого преобразования Фурье, который вычисляет выборки импульсной характеристики коррекции и посылает данные в блок вычисления нормализованных выборок частотной характеристики, причем упомянутый блок реализации выполняет операцию конволюции между входным звуковым сигналом и импульсными характеристиками коррекции из секции управления и посылает результат вычисления на выход звукового сигнала.

Устройство может содержать блок вычисления среднего значения синхронизированных импульсных характеристик, блок вычисления времени задержки групп, блок выравнивания времени задержки групп, блок вычисления фазово-частотной характеристики фазового корректора по частотной характеристике времени задержки и блок коррекции фазы частотной характеристики мощности путем умножения соответствующей выборки частотной характеристики акустической мощности на соответствующую выборку фазово-частотной характеристики в комплексной форме. Устройство также может содержать несколько корректоров.

Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем и устройство для осуществления способа проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, где:

на Фиг.1А показана альтернативная схема расположения дискретных точек для измерения параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического сигнала в месте с одной преобладающей нижней горизонтальной отражающей поверхностью;

на Фиг.1Б показана альтернативная схема расположения дискретных точек для измерения акустических параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического сигнала в месте с несколькими преобладающими отражающими поверхностями;

на Фиг.2А показана альтернативная схема расположения дискретных точек для измерения акустических параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического сигнала в относительно небольших помещениях с параллельными стенами;

на Фиг.2Б показана альтернативная схема расположения дискретных точек для измерения акустических параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического сигнала в месте, где отражающие поверхности имеют сложные конфигурации;

на Фиг.3 показана форма контрольного сигнала;

на Фиг.4 показана общая блок-схема устройства для коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем;

на Фиг.5 показана подробная блок-схема измерительной секций измерительной системы устройства для коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем;

на Фиг.6 показана подробная блок-схема секции обработки результатов измерений измерительной системы устройства для коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем;

на Фиг.7 показана частотная характеристика акустической мощности с указанными усилениями/затуханиями на концах;

на Фиг.8 показана сглаженная частотная характеристика акустической мощности.

Пример осуществления изобретения

Коррекция воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем выполняется с помощью устройства, показанного на Фиг.4, которое состоит из измерительной системы 1 и, по меньшей мере, одного корректора 2, причем измерительная система состоит из измерительной секции 3, секции 4 обработки результатов измерений и блока 5 интерфейса, а также корректора 2, состоящего из секции управления 6 и блока 7 реализации с входом 8 звукового сигнала и выходом 9 звукового сигнала. Коррекция акустических параметров предлагаемым способом выполняется следующим образом.

Схематически показанный источник 10 сигнала (Фиг.5) с акустическими контрольными сигналами, записанными в память, воспроизводит контрольный сигнал, спектр которого сбалансирован со спектром помех в месте измерений. Поэтому контрольный сигнал выбирается с большим энергетическим спектром в области более низкой частоты, где энергия помех выше, а также так, чтобы иметь достаточно малое отношение наибольшего значения к среднему значению. В данном примере осуществления изобретения сигнал выбран так, чтобы получить отношение сигнал-шум в диапазоне 20-30 дБ. Выбранная продолжительность воспроизводимого контрольного сигнала (Фиг.3) составляет 0,05 с.

Далее воспроизводимый контрольный сигнал усиливается усилителем 11 и воспроизводится электроакустическим преобразователем 12, который является корректируемым электроакустическим преобразователем. Измерительное устройство 13 воспринимает воспроизводимый акустический контрольный сигнал в дискретных точках акустического окружения, охватывающего электроакустический преобразователь, с интервалом 0,4 с. Измерения выполняются на сегменте окружающей поверхности электроакустического преобразователя путем равномерного перемещения измерительного устройства из одной точки измерения в другую, как схематически показано на Фиг.1А. При выполнении измерений параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического контрольного сигнала в помещениях, имеющих несколько асимметрично расположенных преобладающих отражающих поверхностей, измерительное устройство перемещается по линиям, которые соединяют точку на полу с точкой на каждой преобладающей отражающей поверхности помещения, как показано на Фиг.1Б.

При выполнении измерений параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического контрольного сигнала в сравнительно небольших помещениях с параллельными стенами измерительное устройство перемещается в направлении угла (Фиг.2А) из центра симметрии в углы помещения, которые отстоят на наибольшее расстояние от электроакустического преобразователя. При выполнении измерений параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического контрольного сигнала в помещениях, имеющих отражающие поверхности со сложной конфигурацией, или там, где выполнение измерений осложнено объектами, присутствующими в помещении, измерительное устройство перемещается, как показано на Фиг.2Б - вдоль воображаемой окружности, находящейся в вертикальной плоскости перпендикулярно направлению к электроакустическому преобразователю и вдоль горизонтального диаметра, и вертикального диаметра этой воображаемой окружности.

Далее акустический контрольный сигнал, принятый измерительным устройством 13, поступает через усилитель 14 в память 15, куда вводятся все сигналы, полученные в точках измерения, и через выход 16 подаются на вход 17 секции 4 обработки результатов измерений для вычисления параметров фильтра коррекции (Фиг.6). Далее сигнал поступает в блок 18 вычисления импульсной характеристики для выполнения операции конволюции между сигналом с выхода 4 измерительной секции и функцией инверсии спектра, хранящейся в блоке 19 инверсии спектра для того, чтобы вычислить импульсные характеристики электроакустического преобразователя в точках измерения. Далее сигнал поступает в блок 20 весовой функции окна для того, чтобы исключить такие факторы искажений, как нелинейные искажения и реверберация. Блок 20 весовой функции окна умножает выборки сигналов импульсных характеристик на выборки весовой функции окна, хранящиеся в памяти блока 21.

Весовая функция окна используется так, чтобы при наибольших значениях импульсной характеристики весовая функция окна была равна 1, а при наименьших значениях импульсной характеристики весовая функция окна стремилась к 0, таким образом, исключая факторы помех, такие как нелинейность и реверберация, из результатов измерений. При более длительной по времени весовой функции окна возможно повышенное различение результатов измерений в области низких частот, хотя в результате увеличивается эффект реверберации. Но при весовой функции окна, которая менее продолжительна по времени, воздействие помещения уменьшается, хотя информация об области более низких частот начинает пропадать.

После обработки сигнала в блоке 20 весовой функции окна полученные результаты вводятся в блок 22 быстрого преобразования Фурье, который вычисляет быстрое преобразование Фурье из сигнала импульсной характеристики, определяя массив, выборок частот для каждой отдельной импульсной характеристики в блоке 23 синхронизации, который координирует начало входного массива быстрого преобразования Фурье с наибольшим значением импульсной характеристики. Затем полученные данные вводятся в память 24, которая хранит массив выборок частот, частотная характеристика акустической мощности вычисляется в блоке 25, который вычисляет частотную характеристику акустической мощности из упомянутого массива выборок частот, и в блоке 26 повторной выборки, который преобразует частотную характеристику акустической мощности из линейной шкалы частот в логарифмическую шкалу частот. Вычисленная частотная характеристика акустической мощности отображается на дисплее 27. После этого результаты вычисления вводятся в блок 28, который определяет уровни коррекции (Фиг.8) для концов диапазона частотной характеристики акустической мощности. Уровни коррекции на концах диапазона в области низких частот (LLF) и в области высоких частот (LHF) выбираются в зависимости от возможности корректируемого электроакустического преобразователя воспроизводить сигналы низкой и высокой частоты без перегрузки. В данном примере осуществления изобретения уровни коррекции на концах диапазона выбраны в области -5 дБ для области низких частот и -6 дБ в области высоких частот.

Далее результаты вычисления вводятся в блок 29 выравнивания частотной характеристики акустической мощности, который используется для устранения воздействия небольших неоднородностей и помех на частотную характеристику акустической мощности (см. Фиг.8), и блок 30 повторной выборки для преобразования частотной характеристики мощности из логарифмической шкалы в линейную шкалу. Кроме того, до блока 22 быстрого преобразования Фурье полученные результаты дополнительно вводятся в блок 31, который вычисляет среднее значение синхронизированной импульсной характеристики, посылает его в блок 32 для вычисления времени задержки группы, в блок 33 выравнивания задержки группы, блок 34, который вычисляет фазово-частотную характеристику корректора 2 по частотной характеристике времени задержки группы, и блок 35, который корректирует фазу частотной характеристики акустической мощности, умножая соответствующую выборку частотной характеристики акустической мощности на соответствующую выборку фазово-частотной характеристики в комплексной форме, и затем посылает в инвертор 36 для вычисления обратного значения выборки частотной характеристики акустической мощности. После этого полученные результаты посылаются в блок 37 фильтрации выборки частотной характеристики мощности, который используется для получения конечной импульсной характеристики корректора 2, после этого они передаются в блок 38 вычисления обратного быстрого преобразования Фурье, который вычисляет выборки импульсной характеристики корректора 2 и посылает данные в блок 39 вычисления нормализованной выборки импульсной характеристики и на выход 40 секции 4 обработки результатов измерений. Полученный массив данных затем вводится в блок 5 интерфейса, который сохраняет массив выборок импульсных характеристик, принятый из секции обработки, и затем посылает его в секцию управления 6 корректора 2 для сохранения различных импульсных характеристик коррекции. Из секции 6 управления полученные результаты поступают в блок 7 реализации, который выполняет операцию конволюции между звуковым сигналом входа 8 и импульсной характеристикой коррекции, принятой из секции 6 управления. Далее результат коррекции подается на выход 9 звукового сигнала, откуда он вводится в усилитель и соответствующий электроакустический преобразователь для воспроизведения.

Постоянный коэффициент передачи между входным сигналом корректора и излучаемой акустической мощностью электроакустического преобразователя на различных рабочих частотах обеспечивается путем выполнения коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем с помощью предложенного способа и устройства. Кроме того, обеспечивается неискаженная передача мощности источника звукового сигнала, и глубокая коррекция искажений тембра электромагнитного преобразователя не вносит новых дефектов звука, и в результате при работе в различных условиях и различных местах может быть получен естественный звук без искажений тембра.

1. Способ коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, включающий измерение параметров воспроизводимого электроакустическим преобразователем акустического контрольного сигнала, обработку результатов измерений, определение параметров коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, коррекцию акустического сигнала на основе вычисленных характеристик коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, отличающийся тем, что при определении параметров коррекции воспроизведения с использованием частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя оценка частотной характеристики осуществляется выполнением измерений на выбранной окружающей электроакустический преобразователь поверхности или ее сегмента, результаты измерений получают на многих дискретных точках упомянутой поверхности или ее сегмента, причем спектр воспроизводимого контрольного акустического сигнала согласуется со спектром помех в месте измерения.

2. Способ коррекции по п.1, отличающийся тем, что для получения оценки частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя в месте, где преобладает одна нижняя горизонтальная отражающая поверхность, измерение выполняется на сегменте окружающей поверхности, одна сторона которой совпадает с нижней горизонтальной отражающей поверхностью, причем поверхность измерений перпендикулярна направлению к электроакустическому преобразователю, параметры воспроизведения сигнала которого измеряются.

3. Способ коррекции по п.1, отличающийся тем, что в месте, где есть несколько преобладающих поверхностей, оценка частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя выполняется путем измерений вдоль линий, которые соединяют произвольно выбранную точку на нижней горизонтальной отражающей поверхности акустической среды с произвольно выбранной точкой на каждой другой преобладающей отражающей поверхности акустической среды.

4. Способ коррекции по п.1, отличающийся тем, что в тех местах, где поверхности имеют сложную конфигурацию, оценка частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя выполняется на сегменте окружающей поверхности с выполнением измерений вдоль воображаемой окружности, которая расположена в вертикальной плоскости перпендикулярно направлению к электроакустическому преобразователю и вдоль горизонтального диаметра и вертикального диаметра этой воображаемой окружности.

5. Способ коррекции по п.1, отличающийся тем, что в небольших помещениях с параллельными стенами оценка частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя выполняется на сегменте окружающей поверхности с выполнением измерений в помещении в направлении углов от центра симметрии до углов, которые отстоят на наибольшее расстояние от электроакустического преобразователя, параметры воспроизведения которого измеряют.

6. Способ коррекции по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что оценка частотной характеристики акустической мощности осуществляется путем перемещения измерительного устройства из одной дискретной точки на окружающей поверхности в другую дискретную точку, измерения выполняются с интервалом 0,2-3,2 с, и длительность контрольного сигнала находится в пределах от 0,05 до 3,2 с.

7. Способ коррекции по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что для уменьшения эффекта реверберации, вызываемого отражающими поверхностями акустического окружения, импульсная характеристика каждого конкретного дискретного измерения обрабатывается весовой функцией окна.

8. Способ коррекции по п.7, отличающийся тем, что ширина весовой функции окна выбирается в пределах от 0,04 до 0,12 с.

9. Способ коррекции по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что оценка частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя выравнивается по шкале логарифмической частоты.

10. Способ коррекции по п.9, отличающийся тем, что оценка частотной характеристики акустической мощности электроакустического преобразователя выравнивается функцией выравнивания косинус-импульса.

11. Устройство коррекции воспроизведения акустического сигнала электроакустическим преобразователем, которое состоит из измерительной системы и, по меньшей мере, одного корректора, причем измерительная система содержит измерительную секцию, состоящую из источника сигнала с контрольными сигналами, записанными в память, для генерации упомянутых контрольных сигналов, усилителя сигнала воспроизведения, измерительного устройства, усилителя измеренных сигналов, регистра, который регистрирует сигналы, принятые от упомянутого измерительного устройства, выхода измерительной секции, через который измеренные сигналы вводятся в секцию обработки результатов измерений для определения параметров коррекции, блока интерфейса, причем упомянутый корректор содержит секцию управления с записанными в памяти параметрами коррекции, блок реализации для осуществления коррекции, отличающееся тем, что секция 4 обработки результатов измерений содержит:
- блок 18 вычисления импульсной характеристики для выполнения операции конволюции между выходным сигналом измерительной секции 4 и функции инверсии спектра, хранящейся в блоке 19 инверсии спектра, для вычисления импульсной характеристики;
- блок 20 весовой функции окна, который умножает выборки сигналов импульсной характеристики на выборки весовой функции окна, хранящиеся в памяти блока 21 для исключения воздействия компонентов помех;
- блок 22 быстрого преобразования Фурье, который вычисляет быстрое преобразование Фурье из сигнала импульсной характеристики, определяя массив выборок частот для каждой отдельной импульсной характеристики;
- блок 23 синхронизации, который координирует начало входного массива с наибольшим значением импульсной характеристики;
- регистр 24, который хранит массив выборок частот;
- блок 25 вычисления частотной характеристики акустической мощности, который вычисляет частотную характеристику акустической мощности из упомянутых массивов выборок частот;
- блок 26 повторной выборки, который преобразует частотную характеристику акустической мощности из линейной шкалы частот в логарифмическую шкалу частот;
- дисплей 27 для отображения вычисленной частотной характеристики акустической мощности;
- блок 28 для определения уровней коррекции концов диапазона частотной характеристики акустической мощности;
- блок 29 выравнивания частотной характеристики акустической мощности, который используется для устранения эффектов небольших неоднородностей и помех в частотной характеристике акустической мощности;
- блок 30 повторной выборки для преобразования частотной характеристики мощности из логарифмической шкалы в линейную шкалу;
- инвертор 36 для вычисления обратных значений выборки частотной характеристики мощности;
- блок 37 фильтрации выборки частотной характеристики мощности, который используется для получения конечной импульсной характеристики корректора 2;
- блок 38 вычисления обратного быстрого преобразования Фурье, который вычисляет выборки импульсных характеристик корректора 2 и посылает данные в блок 39 вычисления нормализованной выборки импульсной характеристики и выход 40,
причем блок 7 реализации выполняет операцию конволюции между сигналом входа 8 звукового сигнала и импульсной характеристикой для коррекции из секции управления 6 и посылает полученный результат вычисления на выход 9 звукового сигнала.

12. Устройство коррекции по п.11, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит:
- блок 31, который вычисляет среднее значение синхронизированной импульсной характеристики;
- блок 32 для вычисления времени задержки групп;
- блок 33 выравнивания времени задержки групп;
- блок 34, который вычисляет фазово-частотную характеристику корректора из частотной характеристики времени задержки групп, и
- блок 35, который корректирует фазу частотной характеристики акустической мощности путем умножения соответствующей выборки частотной характеристики акустической мощности на соответствующую выборку фазово-частотной характеристики в комплексной форме.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для градуировки гидрофонов по полю в условиях реверберационного поля, возникающего при непрерывном излучении звуковой волны в незаглушенном гидроакустическом бассейне.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для градуировки и калибровки линейных приемных гидроакустических измерительных антенн в лабораторных условиях.

Изобретение относится к измерению разборчивости речи и предназначено для оценки защиты объектов от несанкционированной утечки акустической речевой информации в реальных условиях.

Изобретение относится к измерению разборчивости речи и предназначено для оценки защиты объектов от несанкционированной утечки акустической речевой информации в реальных условиях.

Изобретение относится к измерению максимально возможной разборчивости речи в крайне неблагоприятных условиях, в шуме, при малых отношениях сигнал/шум и предназначено, в основном, для определения защиты объектов при утечке речевой информации по нескольким каналам утечки одновременно.

Изобретение относится к измерению максимально возможной разборчивости речи в крайне неблагоприятных условиях, в шуме, при малых отношениях сигнал/шум и предназначено в основном для определения защиты объектов при утечке речевой информации по нескольким каналам утечки одновременно.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для экспресс-оценки характеристики направленности гидроакустического излучателя (ХНГИ). .

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для калибровки и поверки линейных гидроакустических антенн в лабораторных условиях. .

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и решает задачу повышения точности измерения энергетической ширины дискретной спектральной шума источника при его движении.

Изобретение относится к декодированию звукового сигнала и, более конкретно, к декодированию параметрических закодированных звуковых сигналов. .

Изобретение относится к обработке аудиосигнала и, более конкретно, к способу осуществления эквалайзера в устройстве, предназначенном для обработки аудиосигнала. .

Изобретение относится к технической кибернетике и радиотехнике и может быть использовано при построении устройств автоматической коррекции частотных искажений, возникающих, например, в звукоусилительных трактах.

Изобретение относится к области звуковой техники и может быть использовано в составе бытовых стационарных звуковоспроизводящих центров. .

Изобретение относится к области радиотехники и технической кибернетики. .

Изобретение относится к области сигналов звуковой частоты и может использоваться в звуковоспроизводящих трактах. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при построении устройств автоматического управления формой спектра сигнала, например, для автоматической регулировки тембра звука в аудиоаппаратуре при помощи эквалайзера.

Изобретение относится к устройствам обработки сигналов звуковой частоты и предназначено для изменения формы спектра исходного сигнала в зависимости от уровня громкости прослушивания.

Изобретение относится к устройствам обработки сигналов звуковой частоты и служит для преобразования спектра входного сигнала в соответствии с заданными психоакустическими требованиями.

Изобретение относится к способу и устройству для обработки сигналов звуковой частоты и может быть использовано в качестве автоматического корректора. .

Изобретение относится к управлению дозами предоставления аудиоматериалов, например, для управления аудиовыходом громкоговорителей на публичных концертах или подачей аудио на наушники в персональных устройствах воспроизведения музыки
Наверх