崔广智 关越 贺智国

基于非线性规划的混响环境声场复现

崔广智 关越 贺智国

（北京强度环境研究所，北京 100076）

本文从能量的角度提出增益矩阵的定义并对混响系统进行建模，准确描述系统中声源激励信号与传声器测点响应信号间的耦合关系；引入非线性规划对限定取值范围的驱动信号求解，计算出合理驱动的同时尽可能准确地复现声场；采用根据误差加权的目标函数均衡各通道误差，进一步优化声场复现的精度，最终实现混响环境下的声场复现。

声场复现；混响环境；非线性规划；

0 引言

声场复现就是通过特定声源布置在目标区域复现目标声场，其重要应用领域包括噪声试验和音频声场重建，其中噪声试验是对频域描述声场的复现[1-2]，而音频声场重建是对时域描述声场的复现[3-4]。噪声试验中混响场噪声试验在充分混响的混响室进行，声场的控制只需给定一个目标声压级谱；直接场噪声试验则是基于直接声场的假设，使用MIMO控制方法可以实现多个目标点处多个目标声压级谱的复现[5-8]。音频声场重建方法主要有波场合成（WFS）、HOA（High Order Ambisonics）和最小二乘法[9-15]，其中波场合成的核心是惠更斯原理，HOA使用一系列的球谐函数对目标声场分解并重构，最小二乘法则是将声场复现看做一种声学逆问题，直接通过对声传递函数的求逆计算扬声器驱动信号。

声场复现试验多是在封闭的室内环境进行，但声波混响现象的存在使得声场复现的难度大大增加，通常需要在墙壁等表面铺设吸声材料。……