一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构制造技术

本实用新型专利技术属于音频技术领域的声音还原技术领域具体来说，是一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构，包括0层、+1层、+2层、‑1层和‑2层，0层为听音室内人耳高度层，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+1层位于0层之上、听音室顶部天花层之下，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+2层为听音室内顶部天花层，扬声器做三角阵列排布；‑1层位于0层之下、听音室地面层之上，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；‑2层为听音室地面层，扬声器做三角阵列排布。通过本实用新型专利技术中扬声器的布局方式，实现360°沉浸式声音准确定位，并将声音定位在z轴高度上得以向上或向下延伸扩展，实现xyz轴三维空间内声像定位的还原效果。

【技术实现步骤摘要】
[
]本技术属于音频
的声音还原
具体来说，是一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构。[
技术介绍
]波场合成(WFS，Wave Field Synthesis)的原理源于荷兰物理学家惠更斯(Christian Huygens,1629～1695)于1678年提出的“惠更斯原理”。惠更斯原理表明：空气中任意波前上的各点，都可以看作是新的子波源，其后的任一时刻，这些子波源发射的波前的包络线，就是声波在这一时刻的新波前，可以把声波看做水波纹，每一道水波纹都是一道波前，而每一道波前都可以看做由无数的子波源组成。假设在某一个时刻点，声源点发出的波前可以看做由无数个子波源组成，而这些子波源也在发出其新的各自的波前，那么，在下一个时刻点，这些新的波前的包络线，即是这个新的时刻声源点的波前。这类似于水波纹的后浪推前浪。波场合成技术，就是运用了该原理，还原声波的“场”。基于波场合成(WFS，Wave Field Synthesis)的算法，可以在一个二维的平面内将声音的定位物理还原定位于空间中，真实还原超远场声像、远场声像及近场声像的感知，类似于摄影领域的近景、中景、远景，声音的层次更加丰富、创作的手段更加的多彩，消除了现有声音还原系统“皇帝位”的局限，获得极为真实的声音全息定位听感体验。现有技术多为基于声道的声音还原系统，扬声器的摆位布局方式大多遵循ITU规范，如5.1声道、7.1声道等系统，即便是一些基于半对象、半声道的声音格式，如Dolby Atmos全景声，无法准确还原声音在xyz三维空间内的精确定位。[
技术实现思路
]本技术是针对上述的声道的声音还原系统无法准确还原声音在xyz三维空间内的精确定位的技术问题，从而研发一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构。为了实现上述目的，设计一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构，听音室内扬声器布局包括0层、+1层、+2层、-1层和-2层，0层为听音室内人耳高度层，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+1层位于0层之上、听音室顶部天花层之下，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+2层为听音室内顶部天花层，扬声器做三角阵列排布；-1层位于0层之下、听音室地面层之上，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；-2层为听音室地面层，扬声器做三角阵列排布。所述的+1层用于实现声音对象在z轴高度位置上向上延伸过渡。所述的+2层用于实现声音对象在z轴高度位置上继续向上延伸。所述的-1层用于实现声音对象在z轴高度位置上向下延伸过渡。所述的-2层用于实现声音对象在z轴高度位置上继续向下延伸。所述的扬声器三角阵列排布为：相邻两列扬声器交错排列，构成等腰三角形排列。所述的0层、+1层、-1层的扬声器安装在设置于听音室内墙壁的轨道上，听音室天花上设置若干平行的轨道，扬声器做三角阵列排布安装在听音室天花上的轨道。本技术同现有技术相比，其优点在于：通过本技术中扬声器的布局方式，一方面，在一个xy轴二维声音定位平面上，可以实现360°沉浸式声音准确定位；另一方面，通过设置+1层、+2层、-1层、-2层扬声器，将声音定位在z轴高度上得以向上或向下延伸扩展，真正实现xyz轴三维空间内，声像定位的准确还原效果，对采用纯基于对象的声音制作格式有着十分逼真的声音定位还原听感效果，即全息声的听音效果。[附图说明]图1是本技术的听音室中A面扬声器布局结构示意图；图2是本技术的听音室中B面扬声器布局结构示意图；图3是本技术的听音室中C面扬声器布局结构示意图；图4是本技术的听音室中D面扬声器布局结构示意图；图5是本技术中0层扬声器布局示意图；图6是本技术中+1层扬声器布局示意图；图7是本技术中+2层扬声器布局示意图；图8是本技术中-1层扬声器布局示意图；图9是本技术中-2层扬声器布局示意图。[具体实施方式]下面结合附图对本技术作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1参见图1至图4，本技术的听音室内扬声器布局包括0层、+1层、+2层、-1层和-2层，“0层”+“+1层”+“+2层”+“-1层”+“-2层”是本技术布局的完整形态，可较好地实现声音在xyz轴三维空间中的准确定位还原。“0层”是基本摆位布局方法，其布局见图5，“0层”具有很强的xy平面声音定位精度可行性。0层是听音区人耳高度的高密度扬声器圈，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围。扬声器间隔密度不作严格限定，密度约高，还原定位精度约高。+1层：即位于0层高度之上，+2层天花之下的扬声器圈，见图6，其用于实现声音对象在z轴高度位置上向上延伸过渡，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围。扬声器间隔密度不作严格限定，密度约高，还原定位精度约高。+2层：即位于听音室天花高度的扬声器面，扬声器做“三角阵列”排布，见图7，从听音室前至后呈现“2，3，2”或“3，4，3”……等三角形的分布摆位方法，用于实现声音对象在z轴高度位置上继续向上延伸，在此位置，扬声器数量不作严格限定，以全覆盖听引区为基本原则，密度越高，还原精度越高。-1层：即位于0层高度之下，见图8，其位置在-2层地面之上的扬声器圈，用于实现声音对象在z轴高度位置上向下延伸过渡，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围。扬声器间隔密度不作严格限定，密度约高，还原定位精度约高。-2层：即位于听音室地面的扬声器面，扬声器做“三角阵列”排布，见图9，从听音室前至后呈现“2，3，2”或“3，4，3”……等三角形的分布摆位方法，用于实现声音对象在z轴高度位置上继续向下延伸，在此位置，扬声器数量不作严格限定，以全覆盖听引区为基本原则，密度越高，还原精度越高。“0层”+“+2层”是简易实现xyz轴三维声音定位的布局方法，在z轴定位效果上基本实现向上的延伸听音效果。“0层”+“+1层”+“+2层”是基本实现xyz周三维声音定位的布局方法，在z轴定位效果上较好地实现向上延伸听音的效果。本技术扬声器摆位布局的方法下，通过虚拟扬声器声音对象的任意布局，可以向下兼容任意一种现有声音的格式，包括从2声道立体声、5.1环绕声、7.1环绕声乃至Dolby Atmos全景声的还原，可应用于包含但不局限于听音室、后期制作室、家庭影院、家庭娱乐系统、电影院等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构，其特征在于听音室内扬声器布局包括0层、+1层、+2层、‑1层和‑2层，0层为听音室内人耳高度层，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+1层位于0层之上、听音室顶部天花层之下，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+2层为听音室内顶部天花层，扬声器做三角阵列排布；‑1层位于0层之下、听音室地面层之上，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；‑2层为听音室地面层，扬声器做三角阵列排布。

【技术特征摘要】
1.一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构，其特征在于听音室内扬声器布局包括0层、+1层、+2层、-1层和-2层，0层为听音室内人耳高度层，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+1层位于0层之上、听音室顶部天花层之下，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；+2层为听音室内顶部天花层，扬声器做三角阵列排布；-1层位于0层之下、听音室地面层之上，在此位置，扬声器一个挨一个组成环形将听音区包围；-2层为听音室地面层，扬声器做三角阵列排布。2.如权利要求1所述的一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构，其特征在于所述的+1层用于实现声音对象在z轴高度位置上向上延伸过渡。3.如权利要求1所述的一种基于WFS波场合成的听音室扬声器布局结构，其特征在于所述的+2层...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐真德，邹四维，
申请(专利权)人：费迪曼逊多媒体科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31