Irányított hangforrás megvalósítása hangszorótömb felhasználásával

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bank Balázs Lajos
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Az emberi élet, illetve a tudomány nagyon sok területén találkozhatunk hullámok (például ultrahang, rádió, hang) irányításával. Hanghullámok esetén gondolhatunk a különböző fesztiválokra, koncertekre, ahol a nézőközönség felé irányítják a hangot, de egy szobán belül is felmerülhet az igény a hang irányítására, például egy házimozi rendszer esetén. Ezeken kívül is számtalan alkalmazási lehetőség adódik.

Az irányítottság eléréséhez többféle módszer alkalmazható. A pontos vezérléshez tipikusan több hangszóróra van szükség, ezek összessége pedig egy hangszórótömböt alkot. A tömb formája, pontos felépítése változó, többek között a tömb görbületével is állítható az iránykarakterisztika. Ilyen hangszórótömbök kereskedelmi forgalomban is kaphatók, akár kisebb, otthoni változatra szánt formában is.

A hangszórók forgatásával is használható eredményt kaphatunk, azonban a kívánt iránykarakterisztikát úgy lehet a legjobban elérni, hogy az esetleges forgatáson kívül a hangszóróra adott jeleket egymáshoz képest késleltetjük, vagy több szűrőt (tetszőleges szűrőtípus választásával) építünk bele a rendszerbe. Korlátozást jelentenek a hangszórótömbben szereplő hangszórók tulajdonságai, iránykarakterisztikájuk, illetve az egyes hangszórók közötti távolságok.

A dolgozatomban bemutatom egy hangszórótömb irányításának folyamatát. A számítási és tervezési feladatokat MATLAB segítségével oldom meg. Elsőként az irodalomkutatás során áttekintem a szóba jövő módszereket, majd ezek közül a késleltetés alapú (delay-and-sum), illetve a frekvencia-, és időtartománybeli, a hibát legkisebb négyzetes értelemben minimalizáló (least squares) FIR szűrő tervezést. A módszereket összehasonlítom, és az eredmények alapján az időtartománybeli, least squares FIR szűrő tervezést választom. Ezután lemérem két különböző hangszóró iránykarakterisztikáját, majd a méréseket felhasználva szimulálom a különböző módszerekkel elérhető irányítást. A kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkező hangszórótípus felhasználásával alakítom ki a nyolc hangszóróból álló hangszórótömböt. A teljes tömb iránykarakterisztikáját is lemérem, így pontosabb eredményt kapok, mivel figyelembe vehetem a tömbön belüli hangszórópozíciókat is. A mérések segítségével ezután az irányítást delay-and-sum, illetve FIR szűrő tervezéssel is megvalósítom, majd szimulációval és valódi mérésekkel is ellenőrzöm, illetve értékelem az eredményt.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.