專利名稱：一種動(dòng)聲聲場(chǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻采集、還原技術(shù)，具體地說(shuō)，涉及一種多音源多聲路聲場(chǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多通道聲場(chǎng)系統(tǒng)，經(jīng)歷了從單聲道到雙聲道到五聲道及更多聲道的發(fā)展
歷程。以杜比系統(tǒng)為代表的5聲道環(huán)繞聲場(chǎng)系統(tǒng)，由于需要把大量的聲場(chǎng)信息壓縮混合，導(dǎo)致各種音源信息失真，聲場(chǎng)相位失真，聲源交調(diào)干擾，動(dòng)態(tài)范圍壓縮，在向更先進(jìn)的多通道聲場(chǎng)系統(tǒng)的發(fā)展上遇到了前所未有的技術(shù)復(fù)雜度和理論挑戰(zhàn)。
Berkhout于1988和1997年分別提出波場(chǎng)綜合(Wave Field Synthesis,WFS)技術(shù)和波場(chǎng)分析(Wave Field Analysis, WFA )理論。此后，研究人員圍繞這一理論展開(kāi)了麥克風(fēng)陣進(jìn)行聲場(chǎng)的分析和聲場(chǎng)記錄的研究，Henderson、 Shen等學(xué)者對(duì)揚(yáng)聲器陣列進(jìn)行聲場(chǎng)還原效果進(jìn)行了研究。以上的研究，都是基于惠更斯原理(Huygens， Principle )對(duì)聲場(chǎng)進(jìn)行分解和綜合，導(dǎo)致了系統(tǒng)極為復(fù)雜，技術(shù)與工程上都不大可行，至今難以推廣。
最早期的聽(tīng)音方式是單聲道(mono)的，它只有一組發(fā)聲單元，在這種方式下只能聽(tīng)到聲音音調(diào)高低和音量的大小，因此我們還不能把它稱之為一個(gè)聽(tīng)音的系統(tǒng)。上個(gè)fr紀(jì)50年代，音樂(lè)和其它聲音的錄制和重力丈技術(shù)均得到了切實(shí)M并發(fā)展成為立體聲系統(tǒng)(stereo)。雖然只是在錄音時(shí)增加了一支拾音話筒，在放音時(shí)增加了一組發(fā)聲單元，但對(duì)于聽(tīng)音者的實(shí)際聽(tīng)音感受卻發(fā)生了革命性的變化。在聽(tīng)音時(shí)人們不僅聽(tīng)到了聲音音量高低大小的變化，還可以感覺(jué)到聲像的真實(shí)存在與變化，人們可以聽(tīng)到一個(gè)聲音不是從兩只音箱的任何一只中發(fā)出，而是從它們之間中的某一虛幻的點(diǎn)發(fā)出，于是聲場(chǎng)的概念由此產(chǎn)生。70年代出現(xiàn)了四聲道聲音，即從4個(gè)方向發(fā)出的聲音，這種"環(huán)繞聲，，的概念進(jìn)而M為5. l環(huán)繞立體聲，采用5個(gè)聲道和一個(gè)附加聲道增加現(xiàn)實(shí)感使聽(tīng)者感覺(jué)到聲音。
目前立體聲錄制和回放格式正在被環(huán)繞聲音格式所取代。許多藝術(shù)和技術(shù)應(yīng)用中開(kāi)發(fā)出了各種環(huán)繞聲技術(shù)，通過(guò)適當(dāng)?shù)匿浿坪突胤欧绞綖槁?tīng)覺(jué)提供空間感。
在這方面的研究中，主要有兩類方法，采用了以下方法，感知一莫擬方法雙耳聲技術(shù)屬于感知模擬方法，這類技術(shù)認(rèn)為僅僅在聽(tīng)者耳鼓重現(xiàn)聲音壓力就可以有效重現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)的空間感，這是基于大家熟知的且祐z驗(yàn)i正的事實(shí)—__雙耳以及頭部和胸部能夠分辯聲源位置的方向和距離。串話消除技術(shù)
也屬于雙耳聲技術(shù)，可以消除左揚(yáng)聲器與聽(tīng)者右耳之間的串話。錄音和立體聲的傳統(tǒng)技術(shù)是基于對(duì)感知現(xiàn)象的觀察和一些經(jīng)驗(yàn)，生成了人工合成的指導(dǎo)性原則。目前，常見(jiàn)的多聲道還音系統(tǒng)都是利用基于感知模擬的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。目前人們所使用的各種聲場(chǎng)技術(shù)規(guī)范非常多，最常見(jiàn)環(huán)繞聲
才各式有Dolby (杜比)、DTS ( Digital Theatre System, l史字化影院系統(tǒng))、SACD ( Super Audio CD，超級(jí)音頻光盤系統(tǒng))和DVD Audio ( DVD音頻)。其中，SACD與DVD Audio都是高解析度的唱片格式，電影并不使用這兩種格式，電影的環(huán)繞格式主要采用DTS ES 6.1與Dolby Digital EX 6.1 。
聲場(chǎng)模擬方法
基于聲場(chǎng)模擬的系統(tǒng)則很少見(jiàn)，因?yàn)榧夹g(shù)上和物理上的概念非常復(fù)雜并且需要深厚聲學(xué)和信號(hào)處理基礎(chǔ)背景。Berkhout于1988和1997年分別提出波場(chǎng)綜合(Wave Field Synthesis, WFS )技術(shù)和波場(chǎng)分析(Wave FieldAnalysis, WFA)理論。Berkhout和J. Meyer圍繞這一理論展開(kāi)了麥克風(fēng)陣進(jìn)行聲場(chǎng)的分析和聲場(chǎng)記錄的研究，Paul D. Henderson和X. Shen則對(duì)使用揚(yáng)聲器陣列進(jìn)行聲場(chǎng)還原進(jìn)行了研究。
聲場(chǎng)模擬的基本假設(shè)是在重現(xiàn)空間中用具有空間分布的聲音壓力重現(xiàn)聲場(chǎng)，使一個(gè)完整的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)(外耳)受到自然的刺激，這個(gè)刺激是虛擬的刺激，正是所要重現(xiàn)的。顯然這一任務(wù)在物理上更自然，但單靠理論或直覺(jué)的空間聲音感知方法難以實(shí)現(xiàn)。波場(chǎng)合成(Wave Field Synthesis,WFS)和全息聲(holophonic)是兩種聲場(chǎng)模擬方法，它們都是用一個(gè)揚(yáng)聲器環(huán)繞的區(qū)域來(lái)重現(xiàn)聲場(chǎng)。Ambisonic也是一種聲場(chǎng)模擬方法，聲場(chǎng)可以在Ambisonic環(huán)繞揚(yáng)聲器陣列的中心得到部分重現(xiàn)。在重現(xiàn)的聲源周圍生成方向圖，也是一種聲場(chǎng)模擬技術(shù)。
基于聲場(chǎng)模擬的系統(tǒng)則很少見(jiàn)，因?yàn)榧夹g(shù)上和物理上的概念非常復(fù)雜并且需要深厚聲學(xué)和信號(hào)處理基礎(chǔ)背景。聲場(chǎng)模擬的基本假設(shè)是在重現(xiàn)空間中用具有空間分布的聲音壓力重現(xiàn)聲場(chǎng)，使一個(gè)完整的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)(外耳)受到自然的刺激，這個(gè)刺激是虛擬的刺激，正是所要重現(xiàn)的。顯然這一任務(wù)在物理上更自然但單靠理論或直覺(jué)的空間聲音感知方法難以實(shí)現(xiàn)。波場(chǎng)合成(Wave Field Synthesis, WFS )和全息聲(holophonic )是兩種聲場(chǎng)模擬方法，它們都是用 一個(gè)揚(yáng)聲器環(huán)繞的區(qū)域來(lái)重現(xiàn)聲場(chǎng)。
一、基于聲場(chǎng)才對(duì)以的n聲道還音系統(tǒng)
使用了 "n聲道"這個(gè)名詞，這是由于基于聲場(chǎng)模擬技術(shù)的還音系統(tǒng)通常使用揚(yáng)聲器陣列技術(shù)，在這種系統(tǒng)中，揚(yáng)聲器的數(shù)目在數(shù)十與上百之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于基于感知模擬的多聲道系統(tǒng)中所設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器數(shù)目，使用"n聲道"旨在體現(xiàn)出這種數(shù)量級(jí)上的差別。
WFS聲場(chǎng)合成系統(tǒng)
WFS是指聲場(chǎng)才對(duì)以中的一種特殊技術(shù)，^a^下面的內(nèi)容中，用"WFS"泛指聲場(chǎng)合成。WFS系統(tǒng)基于這種假設(shè)，聲源發(fā)出球面波，饋送給聲源的是音頻數(shù)碼流，物理上的波構(gòu)成了WFS的核心，這個(gè)核心自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地將麥克風(fēng)音頻數(shù)字流與揚(yáng)聲器陣列聯(lián)系在一起，獲得了虛擬聲源的聲場(chǎng)。雖然假設(shè)的是一個(gè)虛擬聲源，但復(fù)雜聲源情況可以用多個(gè)聲源的疊加來(lái)獲得。
WFS最初的提出是為了要在一個(gè)較大的有聽(tīng)眾活動(dòng)的區(qū)域里重現(xiàn)聲場(chǎng)，并且為了使系統(tǒng)最簡(jiǎn)化，假設(shè)重現(xiàn)空間(包括聲音系統(tǒng)和聽(tīng)眾)是無(wú)回響空間，即沒(méi)有墻壁和物體的反射。當(dāng)然這種簡(jiǎn)化不符合錄音棚、音樂(lè)廳和聽(tīng)音室的實(shí)際，但是有必要并且的確大大簡(jiǎn)化了WFS技術(shù)的理論勤出。聽(tīng)覺(jué)場(chǎng)景的空間結(jié)構(gòu)可以消除反射，只要最后到達(dá)的波前面相對(duì)于第一個(gè)的延時(shí)不是很大。實(shí)際上，物理存在的反射在客觀和主觀上都會(huì)損傷重現(xiàn)聲場(chǎng)，因此WFS目前的一部份研究是在空間^hf嘗方面。
從實(shí)際角度看，以用WFS重構(gòu)空間時(shí)，由線性揚(yáng)聲器陣列(在水平面作二維重現(xiàn))所環(huán)繞的聽(tīng)音區(qū)域，與最終期望達(dá)到的效果還有一小段差距。對(duì)于一個(gè)12平米的聽(tīng)音區(qū)域(直徑約為5.5米的圓)，為在聽(tīng)眾周圍形成一個(gè)聽(tīng)音帶需^"設(shè)置100個(gè)揚(yáng)聲器。實(shí)際上，這段差距與變換系統(tǒng)的大小有關(guān)，聲源越多時(shí)排列得越近，WFS在高頻的空間效果就越強(qiáng)。在100個(gè)聲源的例子中，WFS的效果僅低約lHz，某些聲音感知機(jī)制也不能達(dá)到這樣的程度，這說(shuō)明WFS在主觀上足以滿足重現(xiàn)的質(zhì)量條件。
用重現(xiàn)的聲源在聽(tīng)音區(qū)域重現(xiàn)聲場(chǎng)的出發(fā)點(diǎn)就是惠更斯原理(或稱二次波源原理)，如圖2-2所示。如果實(shí)際的輻射源能夠用重構(gòu)的輻射源網(wǎng)絡(luò)所取代，那么在重現(xiàn)聲場(chǎng)的應(yīng)用中應(yīng)該考慮的問(wèn)題是如何對(duì)二次聲源進(jìn)行饋送才能取代原始聲源?；莞乖淼臄?shù)學(xué)表達(dá)式回答了這個(gè)問(wèn)題一Kirchhoff-Helmholtz方程中包含了二次波源的幅度和相位，對(duì)于給定的虛擬聲源的位置和二次波源的位置，這些幅度和相位是頻率的函數(shù)，利用常規(guī)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)將定義在頻域的幅度和相位變換到時(shí)域可最終定義出濾波器。這些變換利用PC機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)， 一個(gè)完整的WFS系統(tǒng)包括2 10臺(tái)計(jì)算才幾，取決于揚(yáng)聲器陣列的大小。在每個(gè)虛擬聲源和每個(gè)揚(yáng)聲器之間，合成算子應(yīng)如圖2-3所示的結(jié)構(gòu)設(shè)置，WFSi表示對(duì)第i個(gè)揚(yáng)聲器的合成算子，用于處理來(lái)自波文件的音頻流，波文件對(duì)在虛擬位置所要重現(xiàn)的聲音進(jìn)行定義。常規(guī)立體聲在某些P艮制情況下可以看作WFS的一種版本。對(duì)兩個(gè)全方向性的聲源用2個(gè)雙向^風(fēng)^^并用同樣位置的2個(gè)揚(yáng)聲器就能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單WFS或全息聲系統(tǒng)。在這種簡(jiǎn)單系統(tǒng)下，添加越來(lái)越多的聲源和相應(yīng)的U風(fēng)，就能逐漸接近WFS和全息聲系統(tǒng)。全息聲系統(tǒng)
波場(chǎng)合成(WFS) 80年代被提出，此后的10年中開(kāi)始起步，而這并不是新的概念，與W73年提出的全息聲(holophonic)概念是等效的，二者均基于惠更斯原理，即原始波源所產(chǎn)生的波場(chǎng)可以由M個(gè)二次波源所產(chǎn)生的波場(chǎng)合成。
為一個(gè)二維的全息聲拾音和重現(xiàn)結(jié)構(gòu)，連續(xù)聲場(chǎng)在M個(gè)點(diǎn)上被采樣，為防止空間混疊隨閉合區(qū)域的增大而增加需要有M個(gè)麥克風(fēng)。在重現(xiàn)過(guò)程中，通過(guò)一個(gè)自適應(yīng)單元給N個(gè)揚(yáng)聲器分發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)同U風(fēng)位置相同的信號(hào)。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是錄制過(guò)程簡(jiǎn)單并且能同時(shí)消除回放過(guò)程中的重現(xiàn)空間的影響，缺點(diǎn)是需要采用N+M個(gè)自適應(yīng)濾波器，濾波器脈沖響應(yīng)長(zhǎng)度由空間回響時(shí)間決定。二、基于感知模擬的多聲道還音系統(tǒng)
目前人們所使用的各種聲場(chǎng)技術(shù)規(guī)范非常多，最常見(jiàn)環(huán)繞聲格式有Dolby(杜比)、HTX、 DTS、 SACD和DVD Audio。其中，SACD與DVD Audio都是高解析度的唱片格式，電影并不使用這兩種格式，電影的環(huán)繞格式主要采用DTS ES 6.1與Dolby Digital EX 6.1 。
從解碼聲道的數(shù)量來(lái)說(shuō)，Dolby ProLogic為4聲道，Dolby Digital, DTSDigital Surround、 Dolby Surround ProLogic II (杜比定向邏輯II )等為5.1聲道，Dolby Digital Surround EX、 DTS ES、 THX Surround EX等為6.1聲道，DVDAudio與S ACD為5.1聲道。
杜比數(shù)字環(huán)繞EX (Dolby Digital Surround EX):
杜比數(shù)字(Dolby Digital)是杜比AC-3音頻編/解碼技術(shù)在DVDM)TV這類消費(fèi)類格式的應(yīng)用。在不斷的^^普及過(guò)程中，DolbyDigital最終定型為5. 1聲道模式，即提供五個(gè)全頻帶聲道，其中包括左、中、右屏幕聲道，獨(dú)立的左環(huán)繞及右環(huán)繞聲道以及一個(gè)獨(dú)立的用于增強(qiáng)低音效果的".1"聲道。
杜比數(shù)字環(huán)繞EX (Dolby Digital Surround EX)是在杜比數(shù)字(DolbyDigital)標(biāo)準(zhǔn)上加入了第三個(gè)環(huán)繞聲道。第三個(gè)環(huán)繞聲道被解碼之后，通過(guò)影院或家庭影院系統(tǒng)中設(shè)置在觀眾座位正后方的環(huán)繞聲揚(yáng)聲器來(lái)播放(也被稱為后中置)，而左/右環(huán)繞聲道音頻信息則通過(guò)設(shè)置在座位左右方的環(huán)繞聲揚(yáng)聲器來(lái)播放?？紤]到系統(tǒng)的兼容l"生，這個(gè)后中置聲道經(jīng)矩陣編碼后錄制在常規(guī)的5.1系統(tǒng)的左/右環(huán)繞聲軌中，這樣當(dāng)影片在常規(guī)的5.1系統(tǒng)的影院系統(tǒng)播放時(shí)就不會(huì)發(fā)生信息丟失的現(xiàn)象。杜比數(shù)字環(huán)纟扭X (Dolby Digital Surround EX)的優(yōu)勢(shì)在于加入了新的環(huán)繞聲道，從而使得后方聲音效果得到較大的改善。目前已經(jīng)有越來(lái)越多的高質(zhì)量DVD影石乘開(kāi)始支持這個(gè)全新的標(biāo)準(zhǔn)。
DTS-ES:
DTS-ES標(biāo)準(zhǔn)和Dolby Digital Surround EX—樣，也加入了對(duì)6.1的支持。DTS-ES分為DTS-ES分離式6.1及矩陣式6.1兩種。在分離式中，后中置環(huán)繞聲
6是可以獨(dú)立的，即7個(gè)聲道間相互獨(dú)立，故稱之為分離式。
在DTS-ES分離式6.1環(huán)繞聲中，將后中置環(huán)繞聲(ES)衰減3dB并分別移 相+ 45°和-45°混合在左環(huán)繞(LS)和右環(huán)繞(RS)中后送到5. l編碼器中 進(jìn)行核編碼，這是為了與矩陣式6.1聲道環(huán)繞聲相兼容。5.1聲道編碼是最主要 的編碼，稱為核心編碼，簡(jiǎn)稱核編碼。ES環(huán)繞聲直接進(jìn)入編碼器中進(jìn)行數(shù)字編 碼，該ES數(shù)字碼再與DTS 5.1核心碼分別加上同步和識(shí)別碼，便構(gòu)成DTS-ES 分離式6.1比特流。為了與其它環(huán)繞聲格式兼容，做成該比特流時(shí)，在CD/LD 光盤格式中，其取樣頻率為44.1kHz，碼率為1.2Mbps;在DVD-V才各式中，其 取樣頻率為48kHz，碼率為1.536Mbps或768kbps。有了同步碼，便可準(zhǔn)確地將 一個(gè)一個(gè)的數(shù)據(jù)包取出來(lái)進(jìn)行解碼處理，有了核頭碼和XBDR碼，便可識(shí)別是 5.1聲道碼和擴(kuò)展環(huán)繞聲(ES)碼了。
DTS-ES分離式6.1解碼時(shí)，解碼器將DTS信號(hào)的核心部分與擴(kuò)展部分作為 一個(gè)整體考慮，利用算術(shù)減法可恢復(fù)出環(huán)繞左/右聲道，環(huán)繞中置(又稱背環(huán) 繞中置)是直接解碼而得，因此可產(chǎn)生完全分離的6.1聲場(chǎng)。而矩陣式6.1解碼 時(shí)只考慮信號(hào)的核心部分，忽略了擴(kuò)展部分，但由于采用了DTS的專利后處理 ES矩陣才臭夾，仍然能產(chǎn)生6.1 "擴(kuò)展環(huán)繞，，聲場(chǎng)。從這里可以看出，ES的兩種 解碼方式是有差異的，分離式DTS是真正的7聲道。
THX:
用音響系統(tǒng)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn):名稱。因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)^系統(tǒng)技術(shù)系由湯姆遜通過(guò)實(shí)驗(yàn)制定
的，故^^名為"Tomison Holman's experiment"標(biāo)準(zhǔn)，縮寫為"THX"標(biāo)準(zhǔn)， 相應(yīng)的音響系統(tǒng)稱為"THX系統(tǒng)"。
THX標(biāo)準(zhǔn)的主旨在于改善原有電影院及家庭劇院的音效品質(zhì)，將原本電影 想表達(dá)的音效正確的呈現(xiàn)給在電影院或是家里觀賞影片的使用者，所以THX對(duì) 于每個(gè)環(huán)節(jié)，例如影碟，擴(kuò)大器，喇叭，甚至是視聽(tīng)空間的規(guī)熬都有嚴(yán)格的要 求。THX標(biāo)準(zhǔn)的主要意義在于規(guī)定了效果，因此通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)繞聲系統(tǒng)都有 突出的音歲t4現(xiàn)能力。 一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)THX認(rèn)證的系統(tǒng)有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn) 功率大，頻響平直、范圍寬，音樂(lè)還原效果好。
以上的研究，都是基于惠更斯原理(Huygens， Principle )對(duì)聲場(chǎng)進(jìn)行分 解和綜合。傳統(tǒng)音源的分配與混合，采用的是固定系數(shù)傳輸函數(shù)，但是并 沒(méi)有一種類似于動(dòng)漫技術(shù)的對(duì)聲音的處理過(guò)程與裝置，來(lái)動(dòng)態(tài)地處理音源， 包括對(duì)各音源進(jìn)行動(dòng)態(tài)復(fù)制，動(dòng)態(tài)修改，動(dòng)態(tài)分離，動(dòng)態(tài)分配，動(dòng)態(tài)合成， 更不能根據(jù)重放現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行即時(shí)調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以實(shí)現(xiàn)各音源動(dòng)態(tài)處理的聲場(chǎng)系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種聲場(chǎng)系統(tǒng)，包括信號(hào)產(chǎn)生裝置和信 號(hào)終端處理裝置，其改進(jìn)點(diǎn)在于還包括動(dòng)聲發(fā)生裝置，所述信號(hào)產(chǎn)生 裝置通過(guò)動(dòng)聲發(fā)生裝置與信號(hào)終端處理裝置電連接，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置 產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)傳輸至動(dòng)聲發(fā)生裝置，動(dòng)聲發(fā)生裝置將信號(hào)進(jìn)行動(dòng)聲化 處理后傳輸至信號(hào)終端處理裝置，然后信號(hào)終端處理裝置再將經(jīng)過(guò)動(dòng)聲 化后的信號(hào)進(jìn)行處理輸出。
所述動(dòng)聲發(fā)生裝置包括動(dòng)聲處理器單元和存儲(chǔ)器單元，存儲(chǔ)器單元與 動(dòng)聲處理器單元電連接。
所述動(dòng)聲發(fā)生裝置還包括I/O接口 ， I/O接口與動(dòng)聲處理器單元電連 接，所述I/O接口可以為USB接口也可以為網(wǎng)絡(luò)接口 。
所述信號(hào)產(chǎn)生裝置還包括人機(jī)交換界面，人機(jī)交換界面與動(dòng)聲處理器 單元電連接。
所述動(dòng)聲處理器單元還接有整流濾波電路和降壓電路。 所述整流濾波電路的輸出端接降壓電路的輸入端，降壓電路的輸出端
接動(dòng)聲處理器單元，整流濾波電路的輸入端為電源輸入端。 所述動(dòng)聲處理器單元為用于計(jì)算動(dòng)聲函數(shù)的處理器。 所述存儲(chǔ)器單元為用于存儲(chǔ)動(dòng)聲函數(shù)庫(kù)的存儲(chǔ)器，包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器和
靜態(tài)存儲(chǔ)器。
所述的信號(hào)終端處理裝置可以為數(shù)模轉(zhuǎn)換器或者為功率放大器或者
為揚(yáng)聲器o
所述信號(hào)產(chǎn)生裝置包括麥克風(fēng)陣列以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明由于使用了動(dòng)聲發(fā)生裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)①可以實(shí)現(xiàn)各音源 動(dòng)態(tài)處理，即各自音源的動(dòng)態(tài)復(fù)制，動(dòng)態(tài)修改，動(dòng)態(tài)分離，動(dòng)態(tài)分配， 動(dòng)態(tài)合成；②可以動(dòng)態(tài)識(shí)別、轉(zhuǎn)換、處理、組合輸出音源；③可以將不 理想的聲源轉(zhuǎn)換為理想聲源；④解決了聲音系統(tǒng)失真的問(wèn)題； 可以在 空中控制聲源方向與位置； 可以跟蹤聲源位置；⑦可以重新組合不同 聲路對(duì)聲源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配；⑧可以逼真模擬歌劇院、劇場(chǎng)等建筑環(huán)境的 聲場(chǎng)效果。


圖1為^^發(fā)明的結(jié)構(gòu)才匡圖2為本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)框圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中的整流濾波電路2-5和降壓電路2-6的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如圖14所示， 一種聲場(chǎng)系統(tǒng)，包括信號(hào)產(chǎn)生裝置1和信號(hào)終端處理裝
置3,還包括動(dòng)聲發(fā)生裝置2，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置1通過(guò)動(dòng)聲發(fā)生裝置2與信 號(hào)終端處理裝置3電連接，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置1產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)傳輸至動(dòng)聲 發(fā)生裝置2,動(dòng)聲發(fā)生裝置2將信號(hào)進(jìn)行動(dòng)聲化處理后傳輸至信號(hào)終端處理 裝置3,然后信號(hào)終端處理裝置3再將經(jīng)過(guò)動(dòng)聲化后的信號(hào)進(jìn)行處理輸出。 動(dòng)聲化為對(duì)音源的處理，各自音源的動(dòng)態(tài)復(fù)制，動(dòng)態(tài)修改，動(dòng)態(tài)分離，動(dòng)態(tài) 分配，動(dòng)態(tài)合成；動(dòng)態(tài)識(shí)別、轉(zhuǎn)換、處理、組合輸出音源等。
如圖2、 3所示，所述動(dòng)聲發(fā)生裝置2包括動(dòng)聲處理器單元2-l和存儲(chǔ)器 單元2-2，存儲(chǔ)器單元2-2與動(dòng)聲處理器單元2-l電連接。動(dòng)聲發(fā)生裝置2的 型號(hào)為DMA-008，此為市面上可購(gòu)買到的。
所述動(dòng)聲發(fā)生裝置2還包括I/0接口 2-3, 1/0接口 2-3與動(dòng)聲處理器單 元2-1電連接，所述I/O接口 2-3可以為USB接口也可以為網(wǎng)絡(luò)接口 。在本 實(shí)施例中為兩者皆有。數(shù)據(jù)可以經(jīng)由USB接口和網(wǎng)^4妄口進(jìn)行傳輸。
所述動(dòng)聲發(fā)生裝置2還包括人機(jī)交換界面2-4,人機(jī)交換界面2-4與動(dòng)聲 處理器單元2-l電連接。所述^v沖幾界面包括顯示器、4tt輸入、鼠標(biāo)輸入或 者觸纟,輸入。
所述動(dòng)聲處理器單元2-l還接有整流濾波電路2-5和降壓電路2-6。所述 整流濾波電路2-5的輸出端接降壓電路2-6的輸入端，降壓電路2-6的輸出端 接動(dòng)聲處理器單元2-1,整流濾波電路2-5的輸入端為電源輸入端。電源為 220V交流電。所述降壓電路2-6為電容降壓電路，整流濾波電路2-5為橋式 整流和電容濾波。
所述的信號(hào)終端處理裝置3可以為數(shù)模轉(zhuǎn)換器或者為功率放大器或者為 揚(yáng)聲器。所述數(shù)才I^換器可選用CS3711。
所述信號(hào)產(chǎn)生裝置l包括航風(fēng)陣列以及才凝t轉(zhuǎn)換器。才穀t轉(zhuǎn)換器選用 ADS1271。
所述動(dòng)聲處理器單元2-l為用于計(jì)算動(dòng)聲函數(shù)的處理器?？稍谑忻嫔腺?gòu) 買到，型號(hào)為MP-ASIC-Ol。
所述存儲(chǔ)器單元2-2為用于存儲(chǔ)動(dòng)聲函數(shù)庫(kù)的存儲(chǔ)器。本系統(tǒng)將各個(gè)音 頻流^^成相對(duì)獨(dú)立的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量將非常龐大，并且每個(gè)拾音器材采集的 音4脫間具有較強(qiáng)的相關(guān)性。此外，^^器所采集的音源性質(zhì)(如弦樂(lè)、管 樂(lè)、人聲)對(duì)于還音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有很大的影響。為了體現(xiàn)這種相關(guān)性，設(shè) 計(jì)了一種元數(shù)據(jù)格式，記錄下所有相關(guān)信息。利用各音軌元數(shù)據(jù)之間的相關(guān) 性，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效壓縮。包括動(dòng)態(tài)務(wù)賭器和靜態(tài)存儲(chǔ)器。
動(dòng)聲函數(shù)的輸出是多路輸入信號(hào)與動(dòng)聲矩陣相作用后的結(jié)果，動(dòng)聲矩陣是一個(gè)由M行N列元素的矩陣組成，此矩陣存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器單元中，矩陣元
素是一個(gè)在時(shí)間、空間和頻域上變化的函數(shù)，通過(guò)對(duì)這些函數(shù)的設(shè)置與編排 可以完成不同的動(dòng)聲制作與動(dòng)聲效果。
當(dāng)只有兩個(gè)聲道時(shí)，動(dòng)聲函數(shù)為常量時(shí)，則只是對(duì)立體聲音量的調(diào)整， 當(dāng)動(dòng)聲函數(shù)為變量時(shí)，則是對(duì)立體聲的均衡混響等參數(shù)調(diào)整。
此動(dòng)聲函數(shù)還可以完成實(shí)時(shí)的音源分離。最簡(jiǎn)單的例子 一個(gè)為高通濾 波器，另一個(gè)為低通濾波器，則動(dòng)聲完成高低音分離。
通過(guò)動(dòng)聲函數(shù)的開(kāi)關(guān)棒I"生，我們可以將一個(gè)有較強(qiáng)功率要求的信號(hào)分配 給多^I4為聲器系統(tǒng)，同時(shí)引入合理的相位延遲與劇場(chǎng)效果，即此系統(tǒng)可以把 信號(hào)分配給不同的揚(yáng)聲器，以減少諧波失真，實(shí)現(xiàn)高功率、低失真的輸出。
由于傳輸函凄U:非線性的，此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)聲制作中需要的各種特殊 效果。給音樂(lè)的重播，渲染提供了新的技術(shù)手段，為藝術(shù)家，音樂(lè)家提供了 新的表現(xiàn)空間。我們可以讓一個(gè)fC4靜態(tài)的聲源在聽(tīng)眾的空間環(huán)繞起來(lái)，可 以讓一個(gè)聲音在回放現(xiàn)場(chǎng)上變?yōu)槎鄠€(gè)同樣的聲音同時(shí)出現(xiàn)。
在播音，遠(yuǎn)程電話服務(wù)中，通過(guò)動(dòng)聲，可以動(dòng)態(tài)改變服務(wù)人員的聲音， 環(huán)境效果，以達(dá)到不同的聲音藝術(shù)效果。通過(guò)提取說(shuō)話者的語(yǔ)音模型對(duì)其不 標(biāo)準(zhǔn)部分進(jìn)行動(dòng)態(tài)的濾波和替代處理，使其輸出與標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)的差距非 常小，讓/v們聽(tīng)到標(biāo)準(zhǔn)聲音的感覺(jué)，有助于對(duì)月良務(wù)的理解和溝通，同時(shí)可以 讓一種生硬的語(yǔ)氣根據(jù)服務(wù)內(nèi)容調(diào)整成為比較柔和的聲音。
在動(dòng)聲系統(tǒng)中通過(guò)動(dòng)態(tài)矩陣中的模式識(shí)別函數(shù)對(duì)輸入的語(yǔ)言進(jìn)行模式 識(shí)別與分析，從標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)中提取相應(yīng)的參lt來(lái)產(chǎn)生所需求的正確的語(yǔ) 言輸出。
在現(xiàn)有的會(huì)展中心各展廳的擴(kuò)音系統(tǒng)互相干擾形成嘈雜的聲場(chǎng)環(huán)境，通 過(guò)動(dòng)聲系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)矩陣的動(dòng)態(tài)信號(hào)處理，結(jié)合多揚(yáng)聲器的動(dòng)態(tài)播出矩陣，實(shí) 現(xiàn)合理的聲場(chǎng)區(qū)域分配與組合，讓不同的區(qū)域有不同的聲場(chǎng)內(nèi)容，干擾的聲
場(chǎng)相互抵消，^^L會(huì)中有個(gè)良好聲場(chǎng)環(huán)境。
在小型家庭音樂(lè)廳中，動(dòng)聲系統(tǒng)，才艮據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，轉(zhuǎn)換矩陣動(dòng)態(tài)分配組 合音源，以it^最佳的音樂(lè)效果。而現(xiàn)在的立體聲系統(tǒng)，2聲道，5.1聲道 的分配是固定的，要求接收方都使用同樣的2聲道，5.1聲道系統(tǒng)，而且不 能處理更多的聲道。動(dòng)聲系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多聲道的廣播，在接收端實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 不同形式的組合。動(dòng)態(tài)矩陣通過(guò)濾波處理，在輸出信號(hào)中根據(jù)揚(yáng)聲器矩陣的 方位產(chǎn)生早期聲場(chǎng)^^射波和適當(dāng)?shù)幕仨懧暡?，給聽(tīng)眾以更為逼真的劇場(chǎng)感。 DMS動(dòng)聲技術(shù)是一個(gè)基于有限聲源與聲場(chǎng)綜合相結(jié)合的，基于現(xiàn)代貝葉 斯理論，相控陣?yán)韃侖，實(shí)模分析理論實(shí)現(xiàn)多通道聲場(chǎng)控制與表現(xiàn)的系統(tǒng)。動(dòng) 聲技術(shù)的發(fā)明，類似動(dòng)漫技術(shù)，可以使多音源動(dòng)態(tài)組合動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，為藝術(shù)家開(kāi)辟了新的表現(xiàn)空間，為受眾提供了新的多媒體體驗(yàn)。同時(shí)該系統(tǒng)可以避免 單個(gè)聲源的失真，減少聲場(chǎng)相位失真，徹底避免聲源之間的交調(diào)干擾，為音 樂(lè)，話劇以及各種戲劇的永久歷史保真提供了技術(shù)保障。
隨著DMS動(dòng)聲系統(tǒng)的;^, DMS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，DMS音樂(lè)，戲劇，影視 創(chuàng)作，DMS設(shè)備，DMS軟件制作工具，DMS音樂(lè)廳，KTV，家庭系統(tǒng)， DMS錄音棚等一杏bN)關(guān)產(chǎn)業(yè)將得到i^的H DMS為民族藝術(shù)家提供了 領(lǐng)先世界的文化創(chuàng)意契機(jī)。迪斯尼由于早期的技術(shù)領(lǐng)先，占領(lǐng)了全球的動(dòng)畫 片市場(chǎng)。DMS在中國(guó)的誕生與M,為我國(guó)的藝術(shù)工作者提供了不可多得的 竟?fàn)巸?yōu)勢(shì)與M空間。代束民族的藝術(shù)珍品通過(guò)DMS技術(shù)快車可以iiki4傳 播到世界各地，為世界的文化產(chǎn)業(yè)做出我們中華民族應(yīng)有的貢獻(xiàn)，轉(zhuǎn)變我們 文化的輸出停留在武術(shù)長(zhǎng)城與兵馬俑的歷史出口時(shí)代。
DMS動(dòng)聲系統(tǒng)提出了一個(gè)基于有限聲源與聲場(chǎng)綜合結(jié)合的新方法，可以 避免單個(gè)聲源的失真，減少聲場(chǎng)相位失真的影響，徹底避免聲源之間的交調(diào) 干擾。DMS技術(shù)利用相控麥克風(fēng)陣列和自適應(yīng)濾波器分離出不同的聲源信 號(hào)，對(duì)于非高斯系統(tǒng)我們采用改進(jìn)型的粒子濾波器。通過(guò)把主要的有限聲源 分離，使其它聲場(chǎng)的分析與表示更為簡(jiǎn)單可行。把有限的聲源與無(wú)限的聲場(chǎng) 的結(jié)合，形成了一個(gè)M輸入與N個(gè)輸出的多解系統(tǒng)。通過(guò)本發(fā)明的動(dòng)態(tài)矩 陣(DMS)可以實(shí)現(xiàn)多音源的動(dòng)態(tài)組合與動(dòng)態(tài)播放?？梢愿鶕?jù)不同的播放場(chǎng) 景與藝術(shù)創(chuàng)作需求創(chuàng)造出不同的音響與音樂(lè)表現(xiàn)形式。最終以新型的聲場(chǎng)優(yōu) 化原則與惠更斯原理得到一個(gè)比傳統(tǒng)聲場(chǎng)綜合方法更優(yōu)越，更靈活，適用于 多種實(shí)際環(huán)境的系統(tǒng)。
DMS技術(shù)采用完全不同的聲場(chǎng)綜合與處理技術(shù)，與杜比系統(tǒng)采取了不同的 技^J 各線，為我國(guó)在聲學(xué)領(lǐng)域開(kāi)辟了自己的天地。目前的多聲道還音系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的出發(fā)點(diǎn)多為消費(fèi)類應(yīng)用，如家庭影院和音樂(lè)發(fā)燒欣賞，因此其設(shè)計(jì)思路存在 很大的局P艮性，還音聲道的數(shù)目被家庭應(yīng)用所限制。盡管在現(xiàn)場(chǎng)拾音時(shí)，可能 存在十幾個(gè)或幾十個(gè)拾音單元，但由于這種還音聲道的數(shù)目限制，使得音源在 存儲(chǔ)時(shí)，就纟丸人為的合成或混合成5/6/7/8個(gè)聲道。與雙聲道立體聲相比， 盡管這種多聲道系統(tǒng)已經(jīng)使人們獲得了美妙非凡的聽(tīng)音享受，但實(shí)際上這種系 統(tǒng)并不能對(duì)音源做到無(wú)失真的還原，存在著聲場(chǎng)相位失真，聲源交調(diào)干擾，動(dòng) 態(tài)范圍壓縮等多個(gè)問(wèn)題。
音樂(lè)作為人類文明史的一個(gè)重要組成部分，自錄音技術(shù)發(fā)明以來(lái)，人們就 一直試圖想將其美妙的旋律如實(shí)地記載下來(lái)，事實(shí)上，我們已經(jīng)多次體驗(yàn)到由 于技術(shù)所限而導(dǎo)致的還音失真的遺憾。膠木唱片、磁帶自不必說(shuō)，即便是采用 數(shù)字技術(shù)錄制的雙聲道立體聲音源，在當(dāng)今較為流行的5.1/6.1聲道還音系統(tǒng) 上4番;改，也不能真實(shí)再現(xiàn)三維的空間感了。此外，傳統(tǒng)的音箱都^^有一定的輻射軸向角度的，因此在雙聲道立體聲系 統(tǒng)中較明顯的存在著"皇帝位"，此位置在兩音箱連線的中垂線上，當(dāng)向左或 向右偏離此軸線時(shí)，聲傳4t會(huì)明顯的發(fā)生比例偏移，不i侖是家用的音響系統(tǒng)還
是專業(yè)的影院還音系統(tǒng)，都"fi4存在這樣一個(gè)問(wèn)題。在多聲道的環(huán)繞聲系統(tǒng)中，
受到各個(gè)音箱的限制，最佳聽(tīng)音區(qū)變?yōu)楦囊粋€(gè)點(diǎn)，即由各音箱環(huán)繞包圍起 來(lái)的區(qū)域的中點(diǎn)。只要離開(kāi)這個(gè)點(diǎn)，聽(tīng)音者就會(huì)^皮某只音箱的聲場(chǎng)所"吞噬"， 產(chǎn)生嚴(yán)重的聲場(chǎng)比例失調(diào)。還有就是音箱擺位的問(wèn)題，要求比較嚴(yán)格，稍不注 意聲場(chǎng)就會(huì)發(fā)生難以捉摸的變化。我們都希望最佳聆聽(tīng)位置盡量寬廣一點(diǎn)，即 便稍有偏差，也不至于聲像明顯集中于某一局部，使聲場(chǎng)比例嚴(yán)重失調(diào)，這一 點(diǎn)對(duì)于專業(yè)化的影院系統(tǒng)更為重要，在一個(gè)上百人落座的影院中，如果只有很
少的一部分人能夠欣賞到逼真而又震撼的數(shù)字環(huán)繞音頻效果，而其4^A聽(tīng)到的
卻是打了折扣的聲音，這也不能不說(shuō)是遺憾。
現(xiàn)有的消費(fèi)用多聲道還音系統(tǒng)存在著聲場(chǎng)相位失真，聲源交調(diào)干擾，動(dòng)態(tài) 范圍壓縮等多個(gè)問(wèn)題，而基于聲場(chǎng)才對(duì)以的還音系統(tǒng)設(shè)計(jì)又極大的增加了系統(tǒng)的 復(fù)雜程度，技術(shù)和工程上都不可行，難以推廣。
為了解決上述問(wèn)題，DMS動(dòng)聲系統(tǒng)在聲場(chǎng)綜合上提出了一個(gè)基于有限聲源 與聲場(chǎng)綜合結(jié)合的新方法并在藝術(shù)表現(xiàn)上引入了動(dòng)態(tài)矩陣，可以避免單個(gè)聲源 的失真，減少聲場(chǎng)相位失真的影響，徹底避免聲源之間的交調(diào)干擾，獲得比現(xiàn) 在的多聲道還音系統(tǒng)更逼真的還音感受。由于DMS在藝術(shù)表現(xiàn)的靈活性，藝術(shù) 創(chuàng)作有了新的發(fā)展空間。據(jù)此開(kāi)發(fā)的多通道系統(tǒng)包括拾音還音，加工制作系 統(tǒng)稱之為DMS動(dòng)聲系統(tǒng)。
DMS動(dòng)聲系統(tǒng)是獨(dú)具世界原創(chuàng)性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有的多聲道還音系統(tǒng)相 比，其優(yōu)勢(shì)在于
1、 可以真實(shí)還原音樂(lè)現(xiàn)場(chǎng)。系統(tǒng)可以根據(jù)還音現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，自由選#^￡音通 道的數(shù)目，獲得最佳的還音效果，系統(tǒng)是一個(gè)M輸入與N個(gè)輸出的多解系統(tǒng)。
2、 減少系統(tǒng)失真與相互干擾。系統(tǒng)采用聲場(chǎng)優(yōu)化原則與惠更斯原理相結(jié)合 的技術(shù)，可以避免單個(gè)聲源的失真，減少聲場(chǎng)相位失真的影響，徹底避免聲源 之間的交調(diào)干護(hù)L
3、 創(chuàng)造音樂(lè)動(dòng)漫效果。DMS系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)矩陣處理功能，藝術(shù)家可以充 分利用這一特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出類似于動(dòng)漫的音樂(lè)效果，創(chuàng)造更多的音樂(lè)藝術(shù)表現(xiàn)類 型，豐富人們的試聽(tīng)體驗(yàn)。
;^發(fā)明可以啦支以下i殳i十 1、 M室
以典型大型交響樂(lè)團(tuán)非音樂(lè)廳現(xiàn)場(chǎng)演奏為例，說(shuō)明DMS動(dòng)聲系統(tǒng)#^ 室環(huán)境要求。拾音室由128個(gè)錄音間組成，每個(gè)錄音間長(zhǎng)寬2-3米，高5-10米。錄音 間坐落在階梯型臺(tái)階上，錄音間背后留出l米寬走道。其中，還有四個(gè)大型 樂(lè)器錄音間，用于鋼琴豎琴等大型樂(lè)器的錄音，每個(gè)錄音間長(zhǎng)寬4-5米，高 5-15米。
每層臺(tái)階上放置16個(gè)錄音間，這樣需要8級(jí)臺(tái)階。每級(jí)臺(tái)階落差1米, 則整個(gè)拾音室需要空間高度15米，寬35米，長(zhǎng)40米。 2、還音室
還音室具有同時(shí)播放256通道音頻的能力。音箱通過(guò)鋼纜可以升降。聽(tīng) 眾座位5排10人排共50人，接近指揮的真實(shí)地位，高出地面。 本發(fā)明作以下應(yīng)用 1. DMS動(dòng)聲系統(tǒng)音樂(lè)廳
DMS動(dòng)聲系統(tǒng)音樂(lè)廳，是DMS動(dòng)聲系統(tǒng)的典型應(yīng)用。DSM系統(tǒng)不僅 僅在技術(shù)上先進(jìn)和在藝術(shù)上為音樂(lè)家提供了嶄新的表現(xiàn)空間，而且在經(jīng)濟(jì)上 與傳統(tǒng)聲學(xué)建筑有著巨大的優(yōu)越性。傳統(tǒng)的音樂(lè)廳歌劇院不僅4毛資而且耗 時(shí)。英國(guó)伯明翰音樂(lè)廳耗時(shí)4年，2200座位耗資2.06億歐元，平均每位費(fèi) 用9.36萬(wàn)歐元。法國(guó)里昂歌劇院耗時(shí)7年，1300座位耗資7千2百歐元，平 均每位費(fèi)用5.54萬(wàn)歐元。這樣昂貴的建筑使得一般老百姓無(wú)緣惠顧，更難以 達(dá)到普及與消費(fèi)。近年來(lái)，全國(guó)許多地方都開(kāi)始建設(shè)城市標(biāo)志性的大型公共 文化設(shè)施，其中，大劇院和音樂(lè)廳如雨后春夢(mèng)般拔地而起。但是存在的同樣 的問(wèn)題。北京一千多萬(wàn)的人口，中國(guó)大劇院只有幾千個(gè)位置，如果消費(fèi)不是 問(wèn)題，即使白領(lǐng)階層也要幾年才能輪上一次。大型御'J院，音樂(lè)廳還有伴隨 的交通問(wèn)題，環(huán)境問(wèn)題，節(jié)目安排問(wèn)題。另外，自從上世紀(jì)初聲學(xué)家們解決 了大型音樂(lè)廳歌劇院的聲場(chǎng)問(wèn)題，開(kāi)始建造千人以上的大型音樂(lè)廳歌劇院。 但是對(duì)眾多的觀眾，享受到的是不可爭(zhēng)議的較差的視覺(jué)效果和聲學(xué)效果，更 沒(méi)有人們真正追求的傳統(tǒng)歌劇院音樂(lè)廳的親臨感和沉沁感。"聽(tīng)到""看見(jiàn)" 成了遠(yuǎn)離舞臺(tái)眾多觀眾的唯一享受。
動(dòng)聲系統(tǒng)音樂(lè)廳與傳統(tǒng)的音樂(lè)廳相比，在造價(jià)上有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，聲學(xué) 處理簡(jiǎn)單，建筑費(fèi)用節(jié)省，平均每位費(fèi)用不到十萬(wàn)itA民幣，很容易做到大 型音樂(lè)廳的五分之一到十分之一。動(dòng)聲音樂(lè)廳可以做成標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，每個(gè)音樂(lè) 廳可以節(jié)省昂貴的聲學(xué)設(shè)計(jì)與處理費(fèi)用。而且每個(gè)聽(tīng)眾都有極佳的親臨感和 沉沁感，具有最佳聆聽(tīng)位置、和諧的聲場(chǎng)，得到指揮家的聽(tīng)音享受。DMS音 樂(lè)廳解決了傳統(tǒng)音樂(lè)廳的眾多弊病，將對(duì)我國(guó)的音樂(lè)普及與大眾文化消費(fèi)需 求估爻出重大的貢獻(xiàn)。
音樂(lè)廳在舞臺(tái)區(qū)、聽(tīng)眾區(qū)側(cè)面和后面采用了揚(yáng)聲器陣列進(jìn)行還音，通過(guò) 對(duì)還音處理系統(tǒng)的參&調(diào)整可以才莫擬不同音樂(lè)廳的^L聽(tīng)效果。動(dòng)音系統(tǒng)音樂(lè)廳可以模擬國(guó)內(nèi)外多個(gè)知名音樂(lè)廳的混響效果，使得聽(tīng)眾在欣賞音樂(lè)時(shí)獲得 猶如置身于維也納金色大廳或是北京大劇院一般的體驗(yàn)。利用動(dòng)音系統(tǒng)音樂(lè) 廳，結(jié)合實(shí)時(shí)動(dòng)音系統(tǒng)還可以舉辦國(guó)內(nèi)外的同聲音樂(lè)會(huì)欣賞。
一個(gè)中型音樂(lè)廳的標(biāo)準(zhǔn)聲道配置為256聲道，每聲道設(shè)計(jì)建設(shè)費(fèi)用平均 為4萬(wàn)余元，則一個(gè)普通音樂(lè)廳只需新增投資1000萬(wàn)元左右(考慮內(nèi)裝改造 費(fèi)用)，即可升級(jí)為DMS動(dòng)聲系統(tǒng)音樂(lè)廳。而現(xiàn)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)音樂(lè)廳的設(shè)計(jì) 費(fèi)用在25萬(wàn)/座位。 一個(gè)300百人的音樂(lè)廳耗資在1億元左右。是我國(guó)大部 分社區(qū)所不能承擔(dān)的。大型音樂(lè)廳還存在停車，環(huán)境等眾多問(wèn)題。因此，DMS 動(dòng)聲音樂(lè)廳有著極大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)與的市場(chǎng)規(guī)j莫。
2. 家庭應(yīng)用
DMS動(dòng)聲系統(tǒng)由于其通道數(shù)目可隨意變化，不但適用于大型音樂(lè)廳、劇 場(chǎng)、影劇院，同時(shí)也適合高端家庭應(yīng)用?，F(xiàn)有的家用還音系統(tǒng)至多為6.1聲 道，對(duì)于還原聲音的三維空間效果還是存在著聲場(chǎng)相位失真，聲源交調(diào)干擾， 動(dòng)態(tài)范圍壓縮等多個(gè)問(wèn)題。
對(duì)于追求極致試聽(tīng)享受的高端家庭用戶，DMS動(dòng)聲系統(tǒng)也有針對(duì)這類客 戶的16-32通道的解決方案。同時(shí)，16-32通道動(dòng)音系統(tǒng)解決方案也適用于小 劇場(chǎng)、酒店的多功能廳等?？紤]到國(guó)內(nèi)高40v家庭的日益增多，而四星》Ai 星級(jí)酒店^:鱗次祁比，因此這部分市場(chǎng)規(guī)j莫也是不容小覷。
3. KTV、酒吧應(yīng)用
KTV和酒吧是音樂(lè)娛樂(lè)消費(fèi)的典型場(chǎng)所，DMS動(dòng)聲系統(tǒng)解決方案也適 用于此。
每個(gè)人都去過(guò)酒吧或者KTV,大家都有這樣的感覺(jué)，挨著音箱的人感到 振耳欲聾，簡(jiǎn)直就是花錢買洋罪受，而離音箱遠(yuǎn)的人又聽(tīng)不清楚說(shuō)什么。僅 僅有幾個(gè)合適的位置的聲音音量是可以，但聽(tīng)上去音色有點(diǎn)明亮刺耳。
一個(gè)普通的集中式聲場(chǎng)，存在的一個(gè)通病，就是聲場(chǎng)不均勻度過(guò)大，即 聲場(chǎng)的最大聲壓纟財(cái)口聲場(chǎng)中最小的聲壓級(jí)響度之差過(guò)大。造成音箱聲音過(guò)大， 前部的觀眾震耳欲聾，難以忍受，而后區(qū)聲音又過(guò)小，響度不足，這是因?yàn)?聲場(chǎng)布置的不合理造成的。采用DMS動(dòng)聲系統(tǒng)即可以解決聲場(chǎng)不均勻的問(wèn) 題，又可以使人們獲得嶄新的視聽(tīng)體驗(yàn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)在冊(cè)的KTV和酒吧總凝鬼過(guò)三十萬(wàn)家，市場(chǎng)容量十分龐大。
4. 音樂(lè)博物館
中國(guó)的古代文明又被稱為禮樂(lè)文明，早在先秦孔子整理的典籍中就包括 "樂(lè)"。音樂(lè)一直流淌在我們民族文化的血液中，使之更加美妙、靈動(dòng)。我國(guó)音 樂(lè)的歷史可以上溯到8000年以前。然而，我國(guó)目前還沒(méi)有一座具有一定身力漠， 收 目對(duì)比較完備的音樂(lè)博物館。從上^:紀(jì)五十年^^,中國(guó)音樂(lè)研究所就開(kāi)始籌備成立這樣一個(gè)博物 館，卻因?yàn)榉N種原因未能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)只能在以音樂(lè)研究所收集到的1800多種 樂(lè)器的1^出上成立中國(guó)音樂(lè)陳列館。除此之外，雖然我國(guó)目前專門記錄音樂(lè)發(fā) 展?fàn)顩r的博物館有上海音樂(lè)學(xué)院東方樂(lè)器博物館、黑龍江省私立音樂(lè)博物館、 廈門鼓浪嶼樂(lè)器博物館、西安建筑科技大學(xué)音樂(lè)博物館等。我國(guó)的音樂(lè)博物 館不僅數(shù)量很少，也沒(méi)有一個(gè)博物館能夠?qū)ξ覀兊囊魳?lè)財(cái)富做一個(gè)較為全面 的展示。目前，全國(guó)現(xiàn)有各類博物館2000多家，僅北京就有118家(含公立、 私立)，其中包含綜合類、歷史類、人物類、藝術(shù)類(僅有視覺(jué)類)、專題類、 科技類、軍事類、遺址類等博物館、紀(jì)念館，上自國(guó)家級(jí)、市級(jí)，下至縣級(jí) 和區(qū)級(jí)博物館都有，惟獨(dú)沒(méi)有音樂(lè)類博物館，這與"歷史悠久的音樂(lè)大國(guó)"的 地位纟及不相稱。
在許多國(guó)家，尤其是歐美或發(fā)達(dá)國(guó)家都建有音樂(lè)博物館，著名的有巴黎 音樂(lè)博物館、莫斯科國(guó)立才各林卡音樂(lè)博物館、意大利國(guó)際音樂(lè)博物館、維也 納音樂(lè)博物館、瑞士巴塞爾音樂(lè)博物館等等。在這些博物館、纟己念館里^v們 可以了解到音樂(lè)的A艮與演變，音樂(lè)家的生平或傳奇故事，或者可以聆聽(tīng)美 妙動(dòng)人的音樂(lè)作品，有的還定期舉辦音樂(lè)會(huì)。有些博物館中還設(shè)有具有高科 技特色的互動(dòng)i(A示中心，參觀者還可以親自體-驗(yàn)音樂(lè)作品的錄制過(guò)程或者 親自指揮仿真樂(lè)團(tuán)演奏。
DMS動(dòng)聲系統(tǒng)可以很好的應(yīng)用在音樂(lè)博物館中。 一方面它實(shí)現(xiàn)了音樂(lè)作 品的歷史保真，可以為后人留下寶貴的音樂(lè)財(cái)富；另一方面動(dòng)音系統(tǒng)也可以 4是供開(kāi)放式的互動(dòng)操作，使參觀者擁有有趣的參觀體驗(yàn)。
5.遠(yuǎn)程音樂(lè)會(huì)欣賞
隨著信息技術(shù)和網(wǎng)^l支術(shù)的快i4^,遠(yuǎn)程同步的音視頻播放已經(jīng)不存 在技術(shù)難題，如遠(yuǎn)程視頻會(huì)議。但是遠(yuǎn)程音樂(lè)會(huì)欣賞就大不相同了。首先， 視頻會(huì)議對(duì)于還音效果要求不高，只要能挺清楚內(nèi)容即可，但是音樂(lè)會(huì)欣賞 則要求現(xiàn)在的音場(chǎng)效果盡量與音樂(lè)會(huì)演奏現(xiàn)場(chǎng)音場(chǎng)效斜目同，否則就失去了 遠(yuǎn)程音樂(lè)會(huì)同步欣賞的意義。
DMS動(dòng)聲系統(tǒng)可以在研究本地聽(tīng)音環(huán)境特性和遠(yuǎn)程的演奏現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特 性的勤出上，通過(guò)調(diào)整M-N的通道映射^lt，使得兩地音場(chǎng)效果最大程度的 近似，可以模擬國(guó)內(nèi)外多個(gè)知名音樂(lè)廳的混響效果，使得聽(tīng)眾在欣賞音樂(lè)時(shí) 獲得猶如置身于維也納金色大廳或是北京大劇院一般的體驗(yàn)。這樣本地觀眾 就可以同步欣賞到原汁原味的音樂(lè)演出了 。
權(quán)利要求
1、一種聲場(chǎng)系統(tǒng)，包括信號(hào)產(chǎn)生裝置(1)和信號(hào)終端處理裝置(3)，其特征在于還包括動(dòng)聲發(fā)生裝置(2)，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置(1)通過(guò)動(dòng)聲發(fā)生裝置(2)與信號(hào)終端處理裝置(3)電連接，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置(1)產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)傳輸至動(dòng)聲發(fā)生裝置(2)，動(dòng)聲發(fā)生裝置(2)將信號(hào)進(jìn)行動(dòng)聲化處理后傳輸至信號(hào)終端處理裝置(3)，然后信號(hào)終端處理裝置(3)再將經(jīng)過(guò)動(dòng)聲化后的信號(hào)進(jìn)行處理輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)聲發(fā)生裝置(2)包括動(dòng)聲處理器單元(2-1 )和存儲(chǔ)器單元(2-2),存儲(chǔ)器單元(2-2)與動(dòng)聲處理器單元(2-1)電連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)聲發(fā)生裝置(2)還包括I/0接口 (2-3), 1/0接口 (2-3)與動(dòng)聲處理器單元(2-1)電連接，所述I/0接口 (2-3)可以為USB接口也可以為網(wǎng)^4妾口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)產(chǎn)生裝置(1)還包括人機(jī)交換界面(2-4)，人機(jī)交換界面(2-4)與動(dòng)聲處理器單元(2-1)電連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)聲處理器單元(2-1)還接有整流濾波電路(2-5 )和降壓電路(2-6)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述整流濾波電路(2-5)的輸出端接降壓電路(2-6)的輸入端，降壓電路(2-6)的輸出端接動(dòng)聲處理器單元(2-1),整流濾波電路(2-5)的輸入端為電源輸入端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)聲處理器單元(2-1)為用于計(jì)算動(dòng)聲函數(shù)的處理器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述存儲(chǔ)器單元(2-2)為用于存儲(chǔ)動(dòng)聲函數(shù)庫(kù)的存儲(chǔ)器，包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器和靜態(tài)存儲(chǔ)器。
9、 才艮據(jù)權(quán)利要求l所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特4i^于所述的信號(hào)終端處理裝置(3)可以為凄t才莫轉(zhuǎn)換器或者為功率^:大器或者為揚(yáng)聲器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聲場(chǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)產(chǎn)生裝置(1)包括麥克風(fēng)陣列以及才穀t轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聲場(chǎng)系統(tǒng)，包括信號(hào)產(chǎn)生裝置，動(dòng)聲發(fā)生器以及信號(hào)終端處理裝置，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置與動(dòng)聲發(fā)生器電連接，動(dòng)聲發(fā)生器與信號(hào)終端處理裝置電連接，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)傳輸至動(dòng)聲發(fā)生器，動(dòng)聲發(fā)生器將信號(hào)進(jìn)行重新分配，然后信號(hào)終端處理裝置再將經(jīng)過(guò)重新分配的信號(hào)進(jìn)行處理后輸出。本發(fā)明是一種可以實(shí)現(xiàn)各音源動(dòng)態(tài)處理的聲場(chǎng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04R5/00GK101527874SQ200910031119
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
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