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同济大学学报（自然科学版） 1997年第3期25卷 338-343页

作者：梁华纪秉勇同济大学声学研究所上海200092

论述了利用卷积法进行厅堂声场控制的原理，提出了声场控制系统的设计方法，并使用高速数字信号处理开发板构成实时卷积声场控制系统，实验表明它可使中频混响时间增长3倍以上，效果良好．

关键词：声场控制卷积法混响时间

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厅堂声场控制的方法和系统

电声技术 1995年第5期19卷 2-7页

作者：梁华同济大学声学研究所

本文阐述厅堂声场控制的方法，说明了几种典型的声场控制的系统实例，并指出随着数字信号处理技术的发展，卷积法的声场控制系统很有发展前途。

关键词：声场控制有源控制厅堂音质

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混响时间的声场控制及其系统设计

电声技术 1997年第2期21卷 2-7页

作者：梁华纪秉勇同济大学声学研究所

本文论述了利用卷积法进行厅堂声场控制的原理，提出了声场控制系统的设计方法，并使用高速数字信号处理开发板构成实时卷积声场控制系统。文中进行了三种实验，结果表明卷积法具有控制范围宽，可使中频混响时间增长３倍以上。

关键词：声场控制混响时间卷积法厅堂

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谈歌剧声场控制中混响感的技术与艺术平衡

音乐创作 2015年第7期 146-148页

作者：邹佳默首都师范大学

歌剧是高雅艺术,歌剧院是歌剧演出最匹配的声场。当下,对文艺工作者扎根基层的时代呼唤,要求歌剧艺术不仅在高雅的歌剧院声场中琴瑟和谐,还要走出歌剧院,在基层奏响华章,拥抱戏迷。我国的歌剧创作生机勃勃,大量深入人心的作品走入观众... 详细信息

歌剧是高雅艺术,歌剧院是歌剧演出最匹配的声场。当下,对文艺工作者扎根基层的时代呼唤,要求歌剧艺术不仅在高雅的歌剧院声场中琴瑟和谐,还要走出歌剧院,在基层奏响华章,拥抱戏迷。我国的歌剧创作生机勃勃,大量深入人心的作品走入观众视野。我们的文化市场也是充满活力,许多原创音乐剧作品博得了百姓的喜爱。歌剧发展对演出声场提出了新的需求,要求声场控制技术为歌剧塑造出灵活机动,而又符合艺术需求的听赏空间。混响是歌剧声场控制中的重要参量。混响感是观众评价演出音质好坏的重要指标之一。塑造技术与艺术平衡的混响感,是声场控制需要解决的重要问题。

关键词：歌剧声场控制混响感技术与艺术平衡

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利用卷积法进行厅堂声场控制

电声技术 1995年第11期19卷 2-6页

作者：梁华纪秉勇同济大学声学研究所

本文首先阐述利用卷积法进行室内声场控制的原理，然后使用高速数字信号处理开发板构成实时声场控制系统，实验结果表明它可使中频混响时间增长３倍以上，效果良好。

关键词：声场控制卷积法混响时间厅堂

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谈歌剧声场控制中响度的技术与艺术平衡

音乐创作 2015年第9期 142-143页

作者：邹佳默中央歌剧院

歌剧艺术发展到今天,取得了巨大成就。如何把作曲家创作的智慧结晶完美地呈现给观众,是艺术家们最关心的问题。歌剧是剧场中的舞台艺术,声场是把艺术家的声音传输给观众的中间环节。声场好,可以支持、美化艺术家的声音,声场不好会破坏... 详细信息

歌剧艺术发展到今天,取得了巨大成就。如何把作曲家创作的智慧结晶完美地呈现给观众,是艺术家们最关心的问题。歌剧是剧场中的舞台艺术,声场是把艺术家的声音传输给观众的中间环节。声场好,可以支持、美化艺术家的声音,声场不好会破坏了艺术家的演出效果。音乐欣赏是一种听觉审美活动,对响度的感知是欣赏体验的重要内容。如何为歌剧演出塑造一个响度平衡的声场,为艺术家的表演助力,是声场控制需要解决的最重要的问题。笔者认为,解决问题的途径,就是使歌剧声场中的响度达到技术与艺术的平衡。

关键词：歌剧声场声场控制响度技术与艺术平衡

航空涡轮盘件的相控阵超声检测声场控制及定量技术研究

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航空涡轮盘件的相控阵超声检测声场控制及定量技术研究

作者：许倩南昌航空大学

学位级别：硕士

涡轮盘是飞机发动机的关键构件,其运作在高应力、高转速,高载荷的严酷复杂环境下,即使存在微小缺陷和疲劳损伤都可能导致灾难性后果,因此对涡轮盘进行无损检测至关重要。理论和试验表明,工件中的裂纹在扩展到断裂的临界尺寸前仍然能够... 详细信息

涡轮盘是飞机发动机的关键构件,其运作在高应力、高转速,高载荷的严酷复杂环境下,即使存在微小缺陷和疲劳损伤都可能导致灾难性后果,因此对涡轮盘进行无损检测至关重要。理论和试验表明,工件中的裂纹在扩展到断裂的临界尺寸前仍然能够在原定载荷下服役到下一次检修,剩余寿命评价对构件的安全运转具有重要作用。剩余寿命的评价方法不仅需要检出缺陷,更需要对缺陷在每个阶段的尺寸变化进行精确定量,这对无损检测的方法提出了更高的要求。传统的超声检测使用的单晶探头检测范围小、声束能量低,对航空涡轮盘中微小缺陷的检测精度不足。超声相控阵检测技术以其具有聚焦、偏转、能量高和多种显示模式的检测优势,近年来被广泛应用在航空涡轮盘的无损检测中。然而,航空涡轮盘件组织结构、几何形状、材料属性复杂均导致超声相控阵检测技术存在问题。因此,改善超声相控阵的声场控制模式以提高检测能力,探求超声相控阵新的定量方法以提高定量精度是航空涡轮盘超声相控阵检测的研究重点,据此开展以下3方面的研究工作:第一,对超声相控阵检测参数进行了优化配置。通过试验方法对比分析了探头频率、阵元数、耦合方式、耦合剂对涡轮盘相控阵检测图像质量的影响。给出了涡轮盘超声相控阵检测参数最优设置法则,并据此指导涡轮盘超声相控阵扇形扫查检测以及C扫描成像检测试验。第二,开展了自定义聚焦的声场控制方法研究。设计了超声相控阵检测声场的三种自定义聚焦模式,并建立相应的有限元模型分析聚焦声场分布特性及其影响因素。将自定义聚焦方案应用在航空钛合金试样的检测试验中,并对比分析了常规聚焦方式与自定义聚焦模式的检测效果。第三,给出窄槽(面型缺陷)超声相控阵检测的高精度定量方法。在获得清晰的面型缺陷衍射波图像的基础上,提出基于衍射波图像的面型缺陷取向及尺寸的测量方法,并对比常规脉冲法的测量结果。综上,超声相控阵检测参数的优化配置研究、面型缺陷的定量方法研究以及相控阵聚焦声场的控制方法研究能够提高超声相控阵检测能力、成像质量以及定量精度。对超声相控阵的实际工业检测具有指导性意义。

关键词：航空涡轮盘超声相控阵检测参数设置声场控制缺陷定量

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基于扬声器阵列的声场控制算法研究

基于扬声器阵列的声场控制算法研究

作者：茅佳意阜阳师范大学

学位级别：硕士

随着科技水平的飞速发展,人们对视听效果的需求越来越大,基于扬声器阵列的声场控制也逐渐成为研究的热点。基于扬声器阵列的波束形成算法可以通过控制阵列的权重向量,从而在目标区域形成指定的频不变声场,达到声场控制的效果。本文对阵... 详细信息

随着科技水平的飞速发展,人们对视听效果的需求越来越大,基于扬声器阵列的声场控制也逐渐成为研究的热点。基于扬声器阵列的波束形成算法可以通过控制阵列的权重向量,从而在目标区域形成指定的频不变声场,达到声场控制的效果。本文对阵列权重设计方法展开了深入研究,针对目前已有方法存在的诸多问题,提出了多个阵列权重优化算法,从零点方向选取、频不变能力和消除零点等方面提高了阵列的声场控制能力。本文的主要研究内容和创新之处概况如下:(1)本文提出了一种基于切比雪夫多项式的零点方向计算方法,解决了已有方法在设计宽边差分辐射模式时零点方向选取不易的问题。本文提出的方法通过对切比雪夫多项式的推导,得到宽边等侧瓣水平辐射模式的零点计算公式。通过此方法,可以计算出与所需侧瓣大小相对应的零点方向,并通过仿真验证了此方法的准确性。(2)本文提出了一种基于线型扬声器阵列的权重设计方法,解决了传统的零点约束方法存在的频率上限的问题。本文提出的基于级数展开的阵列权重设计方法,通过零点信息推导出一个宽边差分扬声器阵列的模态域目标辐射模式。然后,利用Jacobi-Anger级数展开的方法来设计优化阵列权重,以此来逼近目标辐射模式。此外,本文还在宽边方向加上无失真约束,以在感兴趣的频带范围内形成频不变的辐射声场。与已有方法相比,本文提出的方法在大幅提高白噪声增益的同时,在100～4 kHz的有效频率范围内都保持了指向性指数的恒定不变,提高了已有方法保持频不变辐射模式的频率上限。(3)本文提出了一种利用紧凑的圆型扬声器阵列形成频率不变辐射模式的方法,此方法将基于Jacobi-Anger级数展开的阵列权重设计方法应用于圆型扬声器阵列中。同时,为了解决存在的零点问题,提出了有刚性挡板条件下的Jacobi-Anger级数展开方法。通过比较有和没有刚性挡板的阵列性能,发现带有刚性挡板的圆型扬声器阵列可以克服存在的零点问题。此外,此方法利用最小范数解来提高系统的鲁棒性,并在感兴趣的频率范围内保持频率不变的辐射模式。

关键词：扬声器阵列阵列权重设计方法声场控制

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扬声器阵列空间声场控制研究

扬声器阵列空间声场控制研究

作者：赵斯培南京大学

学位级别：硕士

空间声场控制是指采用扬声器阵列进行特定声场重放或对特定区域内的空间声场分布进行调控。空间声场控制在音频系统中有广泛应用,包括音乐厅、影剧院、家庭影院系统、飞机或车辆内的音频系统等。本文在回顾现有空间声场控制理论的基础上... 详细信息

空间声场控制是指采用扬声器阵列进行特定声场重放或对特定区域内的空间声场分布进行调控。空间声场控制在音频系统中有广泛应用,包括音乐厅、影剧院、家庭影院系统、飞机或车辆内的音频系统等。本文在回顾现有空间声场控制理论的基础上,研究采用线性扬声器阵列在具有弯曲边界的区域中产生较高声能量而保持其他区域声能量较低的方法。首先,提出一种采用线性扬声器阵列产生沿任意弯曲轨迹传播的声场的方法,该方法通过调控扬声器阵列的空间相位分布产生一系列切线形成弯曲轨迹的包络。本文给出产生任意弯曲轨迹的一般化推导过程同时探索该方法的控制机理,指出该方法理论基础为稳相法,即弯曲轨迹上某点的声压主要来自于经过该点的切线上的声源的贡献,而其他声源在该点的声压则相互抵消。其次,根据上述切线法空间声场控制的理论,进行仿真和实验验证。仿真结果表明采用线性扬声器阵列产生的弯曲轨迹与理论预期相吻合,同时以半圆形轨迹为例讨论了需要的扬声器阵列长度与传播距离和弯曲轨迹尺寸的关系。另外,在消声室环境中采用64个扬声器单元组成的阵列实验实现了抛物线轨迹、四分之一圆形轨迹和半圆形轨迹的声波束,并通过仿真和实验证明该方法对障碍物散射具有较好的鲁棒性。最后,探索了所提切线法空间声场控制在声对比度控制系统中的应用。通过仿真研究了切线法在弧形弯曲区域产生较高声能量而在其他区域产生较低声能量的性能,并和声能量差最大法进行比较。仿真结果表明,切线法可以在声对比度和亮区的声均匀度之间取得权衡,且对扬声器响应失配和位置扰动具有较好的鲁棒性。时域仿真结果表明切线法具有更平的频响,因而可以产生更好的音质。

关键词：线性阵列声场控制声对比度

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主动降噪系统中的声场控制技术研究

主动降噪系统中的声场控制技术研究

作者：宋解放电子科技大学

学位级别：硕士

随着工业技术的不断发展,室内噪声对人们的生活和工作产生着越来越大的影响。因此,人们对室内降噪效果提出了更高的要求。相比被动降噪,主动降噪技术能更广泛地降低噪声频率。然而,主动降噪技术在室内应用时面临扬声器阵列的栅瓣效应和... 详细信息

随着工业技术的不断发展,室内噪声对人们的生活和工作产生着越来越大的影响。因此,人们对室内降噪效果提出了更高的要求。相比被动降噪,主动降噪技术能更广泛地降低噪声频率。然而,主动降噪技术在室内应用时面临扬声器阵列的栅瓣效应和噪声入射角度随时间不断变化等挑战,从而影响了降噪效果。因此,本文主要研究扬声器阵列与声场形态之间的关系,并提出利用阵列波束偏转技术来提高室内主动降噪的效果。本文首先建立了扬声器的一维和二维模型,并推导了线阵列和面阵列的指向性函数。通过控制变量法分析了阵元长度、阵元数、阵列节距等因素对声场形态的影响,并利用时延法则实现了阵列波束偏转控制。结果表明,阵列波束偏转后,会改变栅瓣出现的临界条件。然后,本文利用COMSOL软件建立了室内声场模型,并使用扬声器阵列进行了直达声场和驻波声场控制的仿真。结果表明,面阵列控制效果优于线阵列,当噪声频率为200 Hz时,在控制效果方面提高了约20 d B,利用阵列波束偏转技术可以很好地降低斜入射的室内噪声。使用扬声器面阵列和波束偏转技术可以实现室内全空间噪声降低。最后,本文设计了硬件系统平台,并进行了扬声器的指向性测试和主动噪声控制实验。在主动噪声控制实验中,将波束偏转控制与归一化Fx LMS(滤波xLMS)相结合。实验结果表明扬声器的指向性与仿真结果相吻合;当噪声斜向入射时,扬声器阵列波束偏转技术能够有效提升控制效果。

关键词：声场控制扬声器阵列主动降噪波束偏转