專利名稱：用于近場(chǎng)hrtf測(cè)量的球形正十二面體聲源及設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電聲技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲 源及設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
頭相關(guān)傳輸函數(shù)(Head-related Transfer Function, HRTF)是自由場(chǎng)條件下點(diǎn)聲 源到雙耳的聲學(xué)傳輸函數(shù)，在雙耳聽覺的研究和虛擬環(huán)繞聲的應(yīng)用方面都有重要的意義。 當(dāng)聲源到頭中心的距離大于1. Om時(shí)，稱為遠(yuǎn)場(chǎng)HRTF ；而距離小于1. Om時(shí)，稱為近場(chǎng)HRTF。 實(shí)驗(yàn)測(cè)量是獲取HRTF最有效的方法。但理想的點(diǎn)聲源是不存在的，測(cè)量中只能用一些物理 特性相近的聲源近似代替。實(shí)際使用的聲源應(yīng)近似是無指向特性、具有足夠?qū)挼姆l響應(yīng) 特性、足夠小的聲源尺度(使得聲源多重散射對(duì)HRTF測(cè)量的影響可以忽略)、足夠大的輻射 聲壓級(jí)(以滿足測(cè)量信噪比的要求)。上述各項(xiàng)要求是相互制約的，當(dāng)聲源尺寸增大時(shí)，低 頻響應(yīng)可改善(從而獲得更寬的幅頻響應(yīng)特性)，并且輻射聲壓級(jí)也可以提高，但同時(shí)聲源 的高頻指向性和多重散射特性也將變得明顯。對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)HRTF測(cè)量，聲源指向性和多重散射 特性的影響相對(duì)較小，因而聲源尺度可以做得相對(duì)較大，使得其他參數(shù)滿足測(cè)量要求。但對(duì) 于近場(chǎng)HRTF測(cè)量，由于聲源指向性和多重散射的影響變得明顯，其聲源解決方案也變得困 難?，F(xiàn)有的用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的小型聲源，如探管聲源、電火花聲源等，其尺寸都比 較小，聲源指向性和多重散射基本上滿足要求。但其在IkHz以下的低頻特性不理想，因而 在此頻率范圍的測(cè)量結(jié)果存在大的誤差。事實(shí)上，對(duì)于近場(chǎng)HRTF，其400Hz以下的低頻誤差 是可以通過理論計(jì)算近似修正的，但400Hz IkHz的特性仍需要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到。因而 測(cè)量聲源的低頻下限必須達(dá)到400Hz以下，然而上述現(xiàn)有的小型聲源達(dá)不到這個(gè)要求。在建筑聲學(xué)測(cè)量中，經(jīng)常采用正十二面體聲源作為無指向性聲源，并且國際上已 有很多這類的市場(chǎng)化產(chǎn)品。但這些聲源的尺寸都很大，多重散射明顯；且其頻率響應(yīng)范圍一 般在125Hz SkHz之間，高頻特性較差，因而是不適用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的。受上述正十二面體聲源的啟發(fā)，Nishino提出一種用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的小型正 十二面體聲源，其等效直徑為0. 038m，但4kHz附近的聲源指向性差異已達(dá)到SdB的量級(jí)， IkHz以下的低頻特性較差，不能滿足近場(chǎng)HRTF的指向性誤差要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量 的球形正十二面體聲源，本發(fā)明可減弱聲源表面棱角和平面結(jié)構(gòu)對(duì)聲波的衍射作用，減小 聲源的多重散射，改善聲源輻射聲波的頻響特性和高頻的無指向特性，使測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn) 確。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲源的設(shè)計(jì) 方法。
本發(fā)明的首要目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二 面體聲源，包括球形金屬外殼與十二個(gè)揚(yáng)聲器單元；十二個(gè)揚(yáng)聲器單元均勻分布固定在球 形金屬外殼上，且每三個(gè)揚(yáng)聲器單元位于球形金屬外殼的同一緯度面上；每四個(gè)揚(yáng)聲器單 元采用串聯(lián)連接，三組串聯(lián)后的揚(yáng)聲器單元之間采用并聯(lián)連接。所述球形金屬外殼的表面設(shè)有十二個(gè)用于固定揚(yáng)聲器單元的圓孔。所述球形金屬外殼內(nèi)填充吸聲海綿。本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二 面體聲源的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟步驟1)、設(shè)定聲源的等效半徑bQ ；步驟2)、對(duì)十二個(gè)揚(yáng)聲器單元的中心位置進(jìn)行定標(biāo)，將各個(gè)揚(yáng)聲器單元的中心位 置分別布置于球形金屬外殼的四個(gè)不同緯度面，每個(gè)緯度面均勻布置三個(gè)揚(yáng)聲器單元；步驟3)、計(jì)算聲源的輻射聲壓，進(jìn)而計(jì)算聲源的指向特性；步驟4)、根據(jù)十二個(gè)揚(yáng)聲器單元的紙盆直徑、底座直徑和厚度，計(jì)算球形正十二面 體的外接圓半徑。在所述的球形正十二面體聲源的設(shè)計(jì)方法中，步驟1)所述的聲源等效半徑bQ在 0. 05m的范圍內(nèi)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是1、與傳統(tǒng)的正十二面體聲源多面體外形設(shè)計(jì)相比，所提出的外形為球形十二面體 聲源可減弱聲源表面棱角和平面結(jié)構(gòu)對(duì)聲波的衍射作用，減小聲源的多重散射；可改善聲 源的頻率響應(yīng)特性，在350Hz 20kHz的頻段滿足測(cè)量要求；可改善聲源輻射聲波的高頻的 無指向特性，在350kHz SkHz的頻率范圍內(nèi)近似實(shí)現(xiàn)無指向特性(指向因素在約士3dB 的范圍內(nèi))，滿足近場(chǎng)HRTF的指向性誤差要求。2、聲源的等效半徑上限可增加到0. 05m，對(duì)聲源距離不小于0. 2m時(shí)的近場(chǎng)HRTF測(cè) 量，聲源多重散射引起的近場(chǎng)HRTF測(cè)量誤差在士 1. OdB范圍內(nèi)，測(cè)量誤差可以忽略不計(jì)。3、用球面局部圓形脈動(dòng)聲源輻射聲壓的計(jì)算方法，并結(jié)合輻射聲壓的線性疊加原 理，給出球形正十二面體聲源的輻射聲壓計(jì)算公式，并以此準(zhǔn)確預(yù)測(cè)聲源模型的指向特性。4、在一定的容許誤差范圍內(nèi)，適當(dāng)增加聲源的尺度，可改善聲源的低頻特性。


圖1是球形正十二面體聲源模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是球形正十二面體聲源各揚(yáng)聲器單元分布位置示意圖；圖3是輻射聲壓計(jì)算模型示意圖(a)位于ζ軸方向的脈動(dòng)單元及其半張角帥； (b)任意脈動(dòng)單元及相應(yīng)的新坐標(biāo)；圖4是揚(yáng)聲器單元結(jié)構(gòu)尺寸及安裝(a)揚(yáng)聲器單元結(jié)構(gòu)尺寸示意圖；(b)安裝剖 面；圖5是聲源尺寸估算示意圖(a)紙盆所在正十二面體的外接圓半徑b2 ； (b)底座 所在正十二面體的外接圓半徑1^ ；圖6是球形正十二面體聲源的頻響曲線；圖7是測(cè)量距離為1.0m時(shí)，不同頻率的聲源指向性圖(a) f = 16kHz ； (b) f =8kHz ； (c)f = 4kHz。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲源包括球形金屬外殼 3與十二個(gè)揚(yáng)聲器單元1。十二個(gè)揚(yáng)聲器單元均勻分布固定在球形金屬外殼3的內(nèi)側(cè)，且每 三個(gè)揚(yáng)聲器單元位于球形金屬外殼3的同一緯度面上；如圖2所示，被視線擋住的第三揚(yáng)聲 器單元(i = 3)與第一揚(yáng)聲器單元(i = 1)、第二揚(yáng)聲器單元(i = 2)位于同一緯度面，第 五揚(yáng)聲器單元(i = 5)、第六揚(yáng)聲器單元(i = 6)與第四揚(yáng)聲器單元(i = 4)位于同一緯度 面，其余揚(yáng)聲器單元以此類推。球形金屬外殼3的表面設(shè)有十二個(gè)圓孔，圓孔的大小與揚(yáng)聲 器單元的尺寸相當(dāng)，揚(yáng)聲器單元的紙盆壓邊11粘附于球形金屬外殼3的內(nèi)側(cè)壁12開孔邊 緣，揚(yáng)聲器單元底部與球形金屬外殼3之間通過具有一定長(zhǎng)度的方頭螺栓2進(jìn)行固定。球 形金屬外殼3沿兩個(gè)半球面上特定路徑(即繞開揚(yáng)聲器單元所在位置的開孔的路徑)的斜 切面4進(jìn)行封裝，并用半埋頭螺釘5進(jìn)行固定。從聲源殼體內(nèi)伸出六角頭螺栓6，與加工有 標(biāo)準(zhǔn)尺寸螺紋的金屬桿7相連，作為球形正十二面體聲源的安裝支架。十二個(gè)揚(yáng)聲器單元 采用以下電路連接方式每四個(gè)揚(yáng)聲器單元采用串聯(lián)連接，三組串聯(lián)后的揚(yáng)聲器單元之間 采用并聯(lián)連接；然后將導(dǎo)線9通過經(jīng)密封處理的導(dǎo)線孔8引出。為了減弱球形腔體內(nèi)振動(dòng) 模式的影響，在球形腔體內(nèi)(即金屬外殼3內(nèi))填充吸聲海綿10。根據(jù)近場(chǎng)HRTF測(cè)量的實(shí)際需要，本發(fā)明用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲 源的技術(shù)指標(biāo)如下頻率響應(yīng)范圍(Frequency Range)至少滿足400Hz 20kHz的頻段，在400Hz以 下的頻段將進(jìn)行低頻修正。輻射聲壓級(jí)(Sound Pressure Level, SPL)聲源輻射聲壓級(jí)應(yīng)滿足信噪比(SNR) 要求，SNR 一般不低于40dB。球形正十二面體聲源尺寸若以誤差不超過1. OdB為界，以及在聲源距離不小于 0. 2m的條件下，聲源的等效半徑k應(yīng)該在0. 05m的范圍內(nèi)。指向因素在盡可能高的頻率滿足無指向特性?；谏鲜黾夹g(shù)指標(biāo)，本發(fā)明用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲源的設(shè)計(jì)方 法，主要包括以下步驟步驟1)、設(shè)定聲源的等效半徑k在0. 05m的范圍內(nèi)。步驟2)、對(duì)十二個(gè)揚(yáng)聲器單元的中心位置進(jìn)行定標(biāo)。各個(gè)揚(yáng)聲器單元的相對(duì)位置 是固定的，在保持各個(gè)揚(yáng)聲器單元相對(duì)坐標(biāo)位置不變的情況下，可對(duì)所有揚(yáng)聲器單元的空 間坐標(biāo)位置進(jìn)行同步地旋轉(zhuǎn)。為簡(jiǎn)化問題，將各揚(yáng)聲器單元的中心位置分別布置于球形金 屬外殼的4個(gè)不同緯度面，則每個(gè)緯度面均勻布置3個(gè)揚(yáng)聲器單元，其外形效果如圖2所示 ο在圖2所示的位置條件下，通過簡(jiǎn)單的幾何推導(dǎo)，可得到以下的變化關(guān)系 式中，α表示各揚(yáng)聲器單元中心位置的緯度(即仰角)，β表示各揚(yáng)聲器單元中 心位置的經(jīng)度(即方位角)(參考圖3所示的坐標(biāo)系)；i表示揚(yáng)聲器單元序號(hào)。如前文所 述，式(1)得到的空間方位可在球坐標(biāo)下同步地旋轉(zhuǎn)。步驟3)、計(jì)算聲源的輻射聲壓，進(jìn)而計(jì)算聲源的指向特性。知道各揚(yáng)聲器單元的中心位置后，可對(duì)聲源模型的指向特性進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算聲源
指向性之前，須首先計(jì)算出該聲源模型的輻射聲壓。在圖3a中位置矢量為r的空間受聲點(diǎn)
E，球形正十二面體聲源的總輻射聲壓P (r，f)是十二個(gè)揚(yáng)聲器單元輻射聲壓的總和 12 其中，球半徑(即聲源的等效半徑)為Iv每個(gè)揚(yáng)聲器單元的紙盤半徑為％。對(duì)于 圖3a所示的ζ軸方向的揚(yáng)聲器單元，輻射聲壓僅與受聲點(diǎn)仰角α有關(guān)，計(jì)算式為 式中，j為單位復(fù)數(shù)，P ^為空氣密度，c為空氣中的聲速，k為波數(shù)T1為1階的勒 讓得多項(xiàng)式，hx為第二類的1階球漢開爾函數(shù)，系數(shù)C1可用下式求解 式中，Utl為揚(yáng)聲器單元振動(dòng)速度的幅值；帥為揚(yáng)聲器單元的半張角，計(jì)算式為 帥二虹⑵丨！^御/如);勒讓得多項(xiàng)式的階數(shù)1為非負(fù)，對(duì)1 = 0時(shí)取初始值= 1。當(dāng)?shù)趇個(gè)揚(yáng)聲器單元的空間位置如圖3b所示時(shí)，其輻射聲壓的表達(dá)式為 式中，r'為受聲點(diǎn)E在坐標(biāo)系0_XiyiZi中的位置矢量，α ‘為受聲點(diǎn)E的位置矢 量與Zi軸正向的夾角，而Zi軸正好穿過第i個(gè)單元的圓心，因此α ‘可由下式確定 算出輻射聲壓后，即可進(jìn)一步得出聲源模型的輻射聲壓指向性圖。步驟4)、設(shè)計(jì)聲源的總體結(jié)構(gòu)根據(jù)十二個(gè)揚(yáng)聲器單元的紙盆直徑、底座直徑和 厚度，計(jì)算球形正十二面體的外接圓半徑。聲源各揚(yáng)聲器單元在球面的布局參考圖2 ；其中各個(gè)揚(yáng)聲器單元的關(guān)鍵尺寸如 圖4a所示，主要包括底座直徑dl，紙盆壓邊直徑d2，紙盆直徑d3(與金屬殼體開孔大小有關(guān))，厚度h ；揚(yáng)聲器單元在內(nèi)側(cè)壁的安裝剖面圖如圖4b所示。圖4a中還給出了紙盆14， 盆架15，折環(huán)13等結(jié)構(gòu)的示意圖，圖4b中重新標(biāo)注出金屬球形殼體的內(nèi)側(cè)壁12，定位螺栓 2，紙盆壓邊11。當(dāng)揚(yáng)聲器單元位置確定后，還應(yīng)給出聲源的整體尺寸。對(duì)于圖1所示的球形正 十二面體聲源，各揚(yáng)聲器單元的上表面(即紙盆)和下表面(即底座)各分布于一個(gè)正十二 面體，在某個(gè)視角的投影如圖5a和5b所示。兩個(gè)正十二面體的外接圓半徑均可用公式估 算 對(duì)應(yīng)的球形正十二面體聲源的半徑略小于上述外接圓直徑，可按式(2)估算b1/2 a1/2Xcos(18° )，i = l，2(8)實(shí)際安裝時(shí)，還須考慮金屬球形殼體的厚度(如0. 02m)。因此，圖5a所示的球形 正十二面體聲源的半徑尺寸b0應(yīng)滿足不等式b0 彡 max {b^h，b2} +0. 02(9)反過來，假如我們已知聲源尺寸的上限(以控制聲源多重散射誤差)，就可以對(duì)揚(yáng) 聲器單元的紙盆直徑、底座直徑和厚度進(jìn)行限制。例如，前面已經(jīng)建議球形聲源的半徑不宜 大于 0. 05m。假定取 b0 = 0. 05m, h = 0. 02m,則 b2 彡 0. 05m, bl 彡 0. 03m,由式(2)和式 (3)可知，d2 ( 0. 05m ；dl ( 0. 03m，這將作為揚(yáng)聲器單元尺寸的選用參考值。步驟5)、制作聲源。首先是選擇揚(yáng)聲器單元。在進(jìn)行揚(yáng)聲器單元的選擇時(shí)，在上述的聲源技術(shù)指標(biāo)參 數(shù)中，頻率范圍、輻射聲壓和聲源尺寸都是由單個(gè)揚(yáng)聲器單元的特性所決定的。因此在選擇 揚(yáng)聲器單元時(shí)，應(yīng)首先保證上述參數(shù)滿足測(cè)量要求，在此基礎(chǔ)上揚(yáng)聲器單元的尺寸應(yīng)盡量 小，以利于實(shí)現(xiàn)聲源的無指向特性。然后是選擇材料，主要是外殼材質(zhì)的選擇，由于尺寸結(jié)構(gòu)的局限，必須保證足夠的 機(jī)械強(qiáng)度，因此建議選用一定厚度(約不小于2mm)的金屬材質(zhì)(如不銹鋼等)。最后就按流程進(jìn)行制作制作球形金屬殼體一在金屬球殼表面繪制各個(gè)揚(yáng)聲器單 元安裝位置輪廓線(相應(yīng)位置的圓)一加工球形聲源固定螺桿和出線孔一在指示位置進(jìn)行 孔加工一沿特定路徑(繞過開孔位置)將球體剖分為兩個(gè)半球一將揚(yáng)聲器單元紙盆壓邊粘 附于開孔內(nèi)側(cè)壁一用螺釘從單元底部固定單元一電路連接一填充吸聲材料以降低腔體內(nèi) 振動(dòng)模式的影響一密封封裝。按上述步驟1) 5)做成聲源后，就可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量對(duì)聲源進(jìn)行各項(xiàng)特性參數(shù) 的驗(yàn)證。測(cè)量方法采用消聲室測(cè)量，驗(yàn)證的物理參數(shù)主要包括輻射聲壓級(jí)、指向性、頻率響 應(yīng)特性和聲源的穩(wěn)定性等。實(shí)例效果及驗(yàn)證選擇的揚(yáng)聲器單元為國光電器股份有限公司(GGEC)生產(chǎn)的揚(yáng)聲器單元(型號(hào) 450031)。對(duì)應(yīng)圖4a的揚(yáng)聲器單元各尺寸為紙盆壓邊直徑d2 = 0. 0338m，遠(yuǎn)小于前面所 述的最大直徑0. 05m ；紙盆直徑為d3 = 0. 028m (與開孔尺寸有關(guān))；揚(yáng)聲器單元的厚度為h 為0. 0124m ；底座直徑dl = 0. 022m。按式(7) (8)的估算方法可得b2 = 0. 033m ；bl+h =0. 033m,由式(9)知b0彡0. 035m。實(shí)際聲源的直徑也約為0. 035m,與理論值一致。
7
每個(gè)揚(yáng)聲器單元的阻抗為3. 3歐姆，十二個(gè)單元采用“四串連一三并聯(lián)”的電路連 接，最后聲源的總阻抗約4.0歐姆，可與常用功放匹配。測(cè)試信號(hào)為輸入功率12w，平均到每 個(gè)單元各lw，低于額定功率2. 5w ；測(cè)試環(huán)境為全消聲室。測(cè)量得到的頻響曲線如圖6所示?？梢?，在350Hz以上的頻段，聲壓級(jí)基本都大于70dB。在400Hz 2kHz的頻段， 出現(xiàn)一個(gè)約8dB的峰，這是由聲源各向輻射聲壓的干涉疊加所致。隨著頻率的升高，由于聲 源殼體的陰影作用，這一干涉現(xiàn)象明顯減弱。總體上，350Hz 20kHz的頻段都可用于近場(chǎng) HRTF的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，如前所述，低于400Hz的頻段可以進(jìn)行低頻修正，因此，該聲源滿足近場(chǎng) HRTF的測(cè)量要求。然后分析指向性是否滿足測(cè)量要求，以及理論計(jì)算值與測(cè)量值是否吻合。圖7給 出了測(cè)量距離為Im時(shí)，頻率分別為16kHz、8kHz、4kHz的指向性圖。從圖7可以看出，在4kHz和8kHz，計(jì)算結(jié)果與測(cè)量數(shù)據(jù)都能較好地吻合。在4kHz 的頻率，聲源完全滿足無指向特性的要求，不同方位的差異在0. IdB以內(nèi)；在SkHz的頻率， 聲源近似地滿足全指向的要求，誤差在約3dB以內(nèi)；隨著頻率的進(jìn)一步增加(如16kHz)，聲 源開始偏離無指向特性，這是各揚(yáng)聲器單元高頻聲波干涉的結(jié)果。從上述的實(shí)例可見，根據(jù)本發(fā)明的球形正十二面體設(shè)計(jì)制作方案制成聲源，其無 指向性得以改善，聲源尺寸能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，其余各項(xiàng)性能參數(shù)能較好地滿足近場(chǎng)HRTF測(cè)量要 求，達(dá)到了預(yù)期的目的，解決了近場(chǎng)HRTF測(cè)量的聲源技術(shù)難題。該發(fā)明還適用于其它對(duì)聲 源無指向特性和聲源尺寸有特殊要求的電聲應(yīng)用場(chǎng)合。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲源，其特征在于包括球形金屬外殼與十二個(gè)揚(yáng)聲器單元；十二個(gè)揚(yáng)聲器單元均勻分布固定在球形金屬外殼內(nèi)側(cè)，且每三個(gè)揚(yáng)聲器單元位于球形金屬外殼的同一緯度面上；每四個(gè)揚(yáng)聲器單元采用串聯(lián)連接，三組串聯(lián)后的揚(yáng)聲器單元之間采用并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形正十二面體聲源，其特征在于所述球形金屬外殼的表 面設(shè)有十二個(gè)用于固定揚(yáng)聲器單元的圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形正十二面體聲源，其特征在于所述球形金屬外殼內(nèi)填 充吸聲海綿。
4.用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲源的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1)、設(shè)定聲源的等效半徑bQ ；步驟2)、對(duì)十二個(gè)揚(yáng)聲器單元的中心位置進(jìn)行定標(biāo)，將各個(gè)揚(yáng)聲器單元的中心位置分 別布置于球形金屬外殼的四個(gè)不同緯度面，每個(gè)緯度面均勻布置三個(gè)揚(yáng)聲器單元； 步驟3)、計(jì)算聲源的輻射聲壓，進(jìn)而計(jì)算聲源的指向特性；步驟4)、根據(jù)十二個(gè)揚(yáng)聲器單元的紙盆直徑、底座直徑和厚度，計(jì)算球形正十二面體聲 源的外接圓半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球形正十二面體聲源的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟1)所述 的聲源等效半徑bQ在0. 05m的范圍內(nèi)。全文摘要
本發(fā)明涉及用于近場(chǎng)HRTF測(cè)量的球形正十二面體聲源及設(shè)計(jì)方法，其聲源包括球形金屬外殼與十二個(gè)揚(yáng)聲器單元；十二個(gè)揚(yáng)聲器單元均勻分布固定在球形金屬外殼內(nèi)側(cè)，且每三個(gè)揚(yáng)聲器單元位于球形金屬外殼的同一緯度面上；每四個(gè)揚(yáng)聲器單元采用串聯(lián)連接，三組串聯(lián)后的揚(yáng)聲器單元之間采用并聯(lián)連接。本發(fā)明可減弱聲源表面棱角和平面結(jié)構(gòu)對(duì)聲波的衍射作用，減小聲源的多重散射；可改善聲源輻射聲波的高頻的無指向特性；并且聲源的頻響范圍足夠?qū)?，滿足近場(chǎng)HRTF的測(cè)量要求。
文檔編號(hào)H04R31/00GK101909236SQ20101022485
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者余光正, 俞錦元, 謝菠蓀, 饒丹 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)