参量扬声器DSB法的互调失真研究

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1、第28卷第4期声学技术Vol.28,No.42009年8月TechnicalAcousticsAug.,2009参量扬声器DSB法的互调失真研究张德银(中国民航飞行学院航空工程学院，四川广汉618307)摘要：参量扬声器是近年来出现的一种新的声源。根据宽带参量阵理论的“Berktay远场解”，对参量扬声器的一种信号处理方法——DSB(DoubleSideBand)法的互调失真问题进行了理论与实验研究。研究发现，DSB法除了存在幅值失真、谐波失真外，还存在互调失真，且实测互调失真较理论预测的复杂。在此基础上指出，“Berktay远场解”只能在一定程度上作为参量扬声器信号处理的理论

2、依据，寻找更为精确的自解调理论模型是解决参量扬声器信号处理问题的根本途径。关键词：参量扬声器；DSB法；互调失真中图分类号：TN643文献标识码：A文章编号：1000-3630(2009)-04-0495-03DOI编码：10.3969/j.issn1000-3630.2009.04.013SounddistortionofDSBmethodforparametricloudspeakerZHANGDe-yin(AviationEngineeringInstitute,CivilAviationFlightUniversityofChina,Guanghan618307,Sic

3、huan,China)Abstract:Theparametricloudspeakerisanovelsoundsource.ThesounddistortionoftheDoubleSideBand(DSB)method,whichisoneofthesignalprocessingmethodsoftheparametricloudspeaker,isinvestigatedbytheoreticalderivationandexperimentalmeasurementaccordingtothebroadbandparametrictheoryof“Berktay’s

4、FarFieldSolution”.TheresultsshowthatintermodulationdistortionexistsintheDSBmethod,besidesamplitudedistortionandharmonicdistortion,andthemeasuredsounddistortionismorecomplicatedthanthetheoreticalone.Basedonthisfindings,itisindicatedthatthe“Berktay’sFar-FieldSolution”canonlybeusedinthequalitat

5、iveanalysisofthesignalprocessingoftheparametricloudspeakertoacertainextent,andtheultimatewaytosolvethesignalprocessingproblemsoftheparametricloudspeakeristoestablishamorepreciseself-demodulationmodel.Keywords:parametricloudspeaker;DSBmethod;intermodulationdistortion以前很难实现的参量扬声器的实时信号处理有了1引言新的

6、解决途径，参量扬声器也受到了电声业界人士的高度重视，甚至有人以“声音战争”来形容其对参量扬声器是一种利用超声波在空气中的非线[5]传统扬声器造成的强大冲击。[1,2]性传播效应产生高指向性可听声的新概念声源。其在参量扬声器的诸多关键技术中，信号处理占发展最早可以追溯到参量声学阵理论的研究上。有极为重要的位置，可以说是其“灵魂”所在。作1963年，Westervelt提出了参量声学阵的概念，1965为一种最为常用的参量扬声器信号处理方法，DSB年，Berktay在Westervelt双频参量阵理论的基础上，法存在一个12dB/oct的幅值失真及谐波失真，这已发展出了更为精确、完整

7、的宽带参量阵理论，[3,4,6,7]成为共识，目前已有人针对低频谐波失真进行“Berktay远场解”，为参量扬声器的信号处理提供了了研究[8]，但针对DSB法互调谐波失真的相关研究[3]直接的理论依据。其后，日本Yoneyama等最先尝却进展甚少。本文将围绕该问题，从理论及实验两试利用参量声学阵原理制作参量扬声器，但由于未个层面对之展开深入研究。能有效解决参量扬声器声音失真、高效率功率放大、实时信号处理等关键问题，而被迫放弃了该项技术2DSB法互调失真理论分析[4]的研究。近年来，由于数字信