《複雜環境下自適應聲場重構的研究》是依託南京大學，由陳鍇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複雜環境下自適應聲場重構的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳鍇
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聲場重構是以在較大範圍內對聲學場景進行重現為目標，在音頻空間編碼、多媒體互動、全息通信、特殊職業訓練等領域有著廣泛套用前景。波場合成（wave field synthesis, WFS）、近場補償高階Ambisonics（near-field compensated higher order ambisonics, NFC-HOA）是當前聲場重構的主要研究方向。但是現有的聲場重構方法存在規模過於複雜、空間混疊和截斷效應明顯、聽音區域受限等問題。本項目擬通過理論分析和實驗驗證深入探討自適應策略在聲場重構中的套用，重點解決三個問題：（1）通過自適應聲源追蹤的方法精簡聲場信息，進而最佳化波場合成的性能，降低系統複雜度；（2）在特定區域結合近場補償高階Ambisonics方法，利用其靈活的特點，提升聲場重構的解析度；（3）通過自適應聲場分析最佳化波場合成中虛擬聚焦聲源的可聽區域。
結題摘要
聲場重構是在特定的區域或針對特定對象，以實際或虛擬的聲學場景重現為目標的技術，它結合了波場合成、揚聲器陣列、自適應信號處理等一些技術，在音頻編碼、多媒體互動、全息通信、特殊職業訓練等套用領域具有廣泛的套用前景。本項目研究工作進展順利，基本達到預期目標，從實際聽音需求和聲波傳播的特性出發，主要研究和解決了以下問題： 1、提出了從環狀陣列映射為線性陣列的方法，並給出了相應的聲源分布設定以及頻帶範圍劃分的準則，在減少系統動態範圍損失的基礎上保證了線陣列在最佳聽音點的聲重放性能。 2、提升系統的魯棒性，減弱回放系統對人頭偏移的敏感度，我們將多控制點策略與最佳聲源分布技術結合，在原有人頭雙耳作為最佳化點的基礎上，增加多個最佳化點於人頭兩側，有效提高了系統的魯棒性，擴大了聽音區域。基於雙剛性球散射理論的重放系統模型上，分析了自由場模型和剛性球模型之間的關係，以及兩聽音者人頭間距對系統重放的影響，提出了針對雙聽音者的魯棒性串擾消除方法。 3、提出採用線性揚聲器陣列產生沿任意彎曲軌跡傳播的聲場的方法，該方法通過調控揚聲器陣列的空間相位分布產生一系列切線形成彎曲軌跡的包絡。給出產生任意彎曲軌跡的一般化推導過程同時探索該方法的控制機理，指出該方法理論基礎為穩相法。
