D0I:10.13374/j.issn1001053x.1997.03.019 第19卷第3期 北京科技大学学报 Vol.19 No.3 1997年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 1997 空间声场脉冲响应辨识及应用 钟延炯刘东方王浩 北京科技大学自动控制研究所，北京100083 摘要介绍了采用伪随机信号相关辨识法获得空间声场脉冲响应的实验方法，并用多种实验对该 方法作了验证还将此方法应用于空间有源噪声控制，取得了满意的结果. 关键词伪随机，脉冲响应，相关辨识 中图分类号TB533.2 介绍一种利用伪随机信号相关辨识获得声场脉冲响应的方法“，).它利用伪随机信号与背 景噪声相关度极小及其自相关函数为近似函数的特性)，通过发送和接收信号的互相关运算 排除背景噪声的干扰，得到真实的脉冲响应. 1声场脉冲响应辨识实验 1.1声场脉冲响应的辨识 图1是辨识脉冲响应的硬件结构图，其核心是1台插有AWD,D/A板的微机，通过音箱S 发伪随机信号，声信号传播到麦克风 mic后被转换成电信号送人微机，辨 识运算由微机完成.时钟周期取 mic △仁0.2ms,采用10级移位寄存器产 功放 放大器 生伪随机信号，则N公=(20-1)× 0.2ms×10-3≈0.2s,能满足一般 房间的混响时间要求重复次数q取5 计算机 就可得到很好的效果.在声源S到mic 之间距离比较近时，脉冲响应受幅值 图1辨识实验框图 α影响不大，一般选择幅值较小的伪随机信号. 为了使声学环境尽量简单，把实验地点选在了楼顶，四周无任何障碍物，从音箱传播到麦 克风的声音基本都是直达声.在音箱距麦克风34cm和68cm2种情况下进行了伪随机信号 相关法辨识脉冲响应的实验，所得结果如图2所示. 图中开始的一段零响应代表了声音由音箱S到麦克风的延迟.常温下声速为34s,所 以2种情况的延迟分别为1ms和2s.整个脉冲响应则是对此系统（包括声场、扬声器和电 子电路部分)动态特性的一种全面描述. 1996-03-15收稿第一作者男58岁教授第 1 9卷 第 3期 1 979 年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 JO u r n a l o f U n i v e r s ity o f Sc i e n c e a n d T e e b n o l o g y Be ji i n g V o l . 1 9 N o . 3 J u n e 1 9 9 7 空 间声场脉冲 响应辨识及应用 钟 延炯 刘 东方 王 浩 北京科技大学 自动控 制研究所 , 北京 10 0 0 8 3 摘要 介绍 了 采用 伪 随机信 号相关辨识法获得空 间声场脉冲响应 的实验方法 , 并用 多种实验对该 方法 作了验证 . 还将此方法应用于空 间有源噪声控制 , 取得 了满意 的结果 . 关健词 伪 随机 , 脉冲响应 , 相 关辨识 中图分类号 珊 5 3 . 2 介 绍 一种利 用 伪随 机信 号相 关辨 识获得 声场脉冲 响应 的方法 .lz[ ] . 它利 用伪随机信号 与背 景 噪声 相 关度极 小及 其 自相 关 函 数为近似函数的特 性 3[] , 通过 发送 和接 收信号 的互 相 关运算 排 除背 景 噪声 的干 扰 , 得 到 真实 的脉冲 响应 . 1 声场脉冲响应辨识实 验 1 . 1 声场 脉冲响应 的辨识 图 1 是 辨 识脉 冲 响应 的 硬件 结构 图 , 其 核心 是 1 台插 有 刀 D , D/ A 板 的微 机 , 通 过音箱 S 发伪 随机信号 , 声 信号 传播 到 麦克 风 而c 后 被 转换 成 电信号 送 人 微 机 , 辨 识 运 算 由 微 机 完 成 . 时 钟 周 期 取 △卜.0 2 m s , 采 用 10 级 移 位 寄 存器 产 生 伪 随 机 信 号 , 则 肥拼(2 10 一 l) x 0 · Z m s x 10 一 ’ 二 0 . 2 5 , 能 满 足 一 般 房 间 的混响 时间要 求 . 重 复次 数 q 取 5 就 可 得到 很好 的效 果 . 在 声源 S 到 而 c 之 间距离 比较 近 时 , 脉冲 响应 受 幅值 功放 放大器 【 1刃 A 图l 辨识实验框图 a 影 响 不大 , 一 般选 择 幅值较 小 的伪随机信号 . 为 了使声学 环境 尽量 简单 , 把 实验 地点 选在 了楼顶 , 四 周无 任何障碍物 , 从 音箱传播到 麦 克风 的声 音 基本都 是 直 达 声 . 在 音箱 距麦克风 34 c m 和 68 c m 2 种情 况下 进 行 了伪随 机信 号 相 关法 辨识脉冲 响应 的 实验 , 所得 结果 如 图 2 所示 . 图中 开始 的 一段 零响应 代 表 了声 音 由音 箱 S 到 麦 克风 的延 迟 . 常 温 下声 速 为 34 而 s , 所 以 2 种 情 况 的延 迟分 别 为 1 m s 和 2 m s . 整个脉 冲 响应 则是 对此 系 统 ( 包括 声场 、 扬声 器和 电 子 电路 部分 )动态 特性 的一 种全 面描 述 . 19 9 6 一 0 3 一 巧 收稿 第 一作者 男 58 岁 教授 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1997. 03. 019