Page 19 - 《应用声学》2020年第2期
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第 39 卷 第 2 期               朱宏艺等： 紧凑型双单元声系统的波束形成研究                                           177


                                                                              参 考 文        献
             6 结论
                                                                 [1] Long M. Architectural acoustics[M]. New York: Elsevier
                                                                   Academic Press, 2004.
                 本文针对紧凑型扬声器系统多用于家居环境                             [2] Beranek L. Concert halls and opera houses[M]. 2nd Edi-
             音乐重放的场景，利用两只扬声器单元构建了紧凑                                tion. Berlin: Springer-Verlag, 2004.
                                                                 [3] Bradley J S, Soulodre G A. The influence of late arriving
             型双单元声系统，通过波束形成实现左/右声道和                                energy on spatial impression[J]. Journal of the Acoustical
             中央虚拟声道，从而拓宽 ASW 以实现空间感增强。                             Society of America, 1995, 97(4): 2263–2271.
                                                                 [4] Bradley J S, Reich R D, Norcross S G. On the combined
             对于左/右声道，利用基于相位对齐的 MMSE 算法                             effects of early-and late-arriving sound on spatial impres-
             实现低频使用两只扬声器单元进行波束形成得到                                 sion in concert halls[J]. Journal of the Acoustical Society
                                                                   of America, 2000, 108(2): 651.
             较窄的波束宽度，高频利用其窄指向性，仅使用一只
                                                                 [5] Barron M. Measured early lateral energy fractions in con-
             扬声器单元；对于中央虚拟声道，利用 MMSE 算法                             cert halls and opera houses[J]. Journal of Sound and Vi-
                                                                   bration, 2000, 232(1): 79–100.
             通过设计半空间指向性的目标驱动两只单元工作
                                                                 [6] Toole F E. Sound reproduction loudspeakers and
             进行波束形成得到较宽的波束。仿真结果显示，上                                rooms[M]. Burlington: Focal Press, 2008.
                                                                 [7] Bose Home Speaker 500[DB/OL]. [2019-04-20]. https://
             述方案均获得了理想的结果。
                                                                   www.bose.com/en_us/products/speakers/smart_home
                 考虑到实际设计双单元声系统时所用的障板                               /bose-home-speaker-500.html.i
             尺寸有限，本文利用边界元方法模拟和分析了有限                              [8] HomePod[DB/OL]. [2019-04-20]. https://www.apple.com
                                                                   /cn/homepod/.
             长障板对单个扬声器单元的指向性以及左/右声道                              [9] Barron M. The subjective effects of first reflections in con-
             和中央虚拟声道波束形成的影响。仿真结果表明，                                cert halls—The need for lateral reflections[J]. Journal of
                                                                   Sound and Vibration, 1971, 15(4): 475–494.
             有限长障板的边缘衍射效应一方面会导致扬声器                              [10] Wühle T, Merchel S, Altinsoy M E. The precedence effect
             单元在中低频的指向性变宽，该现象有利于声系统                                in scenarios with projected sound[J]. Journal of the Audio
                                                                   Engineering Society, 2019, 67(3): 92–100.
             在中低频更好的实现目标；另一方面会导致扬声器
                                                                [11] Faller C. Compact stereo loudspeakers with Dipole pro-
             单元在高频段出现旁瓣，但由于障板的高度相对于                                cessing[C]// AES 146th International Convention, 2019.
                                                                [12] Kolundzija M, Faller C, Vetterli M. Design of a compact
             高频段的声波波长可近似于无限长，所以造成的旁
                                                                   cylindrical loudspeaker array for spatial sound reproduc-
             瓣对波束形成结果的影响可忽略。因此，有限长障                                tion[C]// AES 130th International Convention, 2011.
             板的设计不仅更符合实际情况，而且更有利于实现                             [13] Williams E. Fourier acoustics[J]. Salt Lake City: Aca-
                                                                   demic Press, 1999.
             波束形成。最后本文基于有限元仿真的条件实际设                             [14] 程建春. 声学原理 [M]. 北京: 科学出版社, 2012.
             计了双单元声系统，通过实验测量进一步验证了本                             [15] Gardner M B. Historical background of the haas and/or
                                                                   precedence effect[J]. Journal of the Acoustical Society of
             文所用算法的性能。                                             America, 1968, 43(6): 1243.
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