矢量传声器线阵指向特性研究

麦克风阵列技术由于增加了空域处理,相较于单麦克风具有很多优势,目前已成为语音增强及语音信号处理的重要部分。为提升麦克风阵列在复杂背景环境下远场语音拾取性能,与采用传统声压传感器不同,本文拟采用矢量传声器作为麦克风阵列的基本阵元。矢量传声器能够直接测量声场的质点振速参量,并且具有与频率无关的偶极子指向性,在噪声振动测量、材料特性分析以及声学测量领域有着广泛的应用。本文首先介绍了单矢量传声器的偶极子指向性,基于此进一步研究了矢量传声器线阵的指向性理论,相较于声压传感器线阵,矢量传声器线阵可以有效改善波束指向性、降低波束旁瓣级。此外,在半消声室测试环境下,分别设计搭建了3.5 cm等间距四元电容式麦克风线阵和四元矢量传声器线阵,并对两种线阵波束指向性的实测波束图与理论波束图进行了对比分析,验证了矢量传声器线阵的波束指向特性,为进一步实现噪声抑制、混响消除等功能,提高语音信号处理质量,解决远距离拾音痛点提供了新的思路。

矢量水听器振子实现研究

介绍一种振子为压电陶瓷圆管的矢量水听器,具有低频特性、良好的正交性、对称性及较高的灵敏度等。为了得到性能优良的矢量水听器,对圆管振子的实现给出了两种方案,不同的方案对振子的弯曲谐振频率都有较大影响。用解析法及有限元法求解了其谐振频率,并给出了测量结果。