Hangtér szintézis zárt térben aktív reflexió kompenzációval
A hangszórók számának folyamatos növekedésével a legújabb Surround hangrendszerekkel egyre élethűbb térhangzás érhető el. Mindegyikre igaz azonban, hogy a térérzetet pusztán a csatornák közötti intenzitás- és fáziskülönbség alkalmazásával érik el. Alapvetően eltér ezektől a módszerektől a jelenleg is folyamatos kutatás-fejlesztés alatt álló hangtér szintézis nevű technika, amely az eredeti hangtér fizikai reprodukcióján alapul sok hangszóró segítségével. A Huygens-elv kimondja, hogy egy hullámfront minden pontja elemi gömbhullámok forrása, és az eredeti hullámfront ezen elemi gömbhullámok összegeként áll elő. Ez alapján egy falon elhelyezett folytonos hangforráseloszlás segítségével tetszőleges hullámtér állítható elő a fal előtt. Ez a hangtér a teljes fal helyett egy vonal mentén elhelyezett hangszórósokasággal egy síkban közelíthető: ez a hangtér szintézis alapötlete.
Dolgozatomban ezt az új technikát mutatom be: A dolgozat első felében a hangtér szintézis elméleti alapjait ismertetem. Megmutatom, milyen matematikai apparátusok szükségesek az egyes hangszórók vezérlőjelének számításához a kívánt hullámtér előállításához. MATLAB környezetben végzett szimulációkon keresztül bemutatom a technika korlátait is, amelyek a szintézis nem ideális voltából származnak.
A hangtér szintézisre igaz egyenletek klasszikus levezetése a végtelen féltérbe való sugárzást veszi kiindulási feltételül. Ez természetesen csak egy teljesen elnyelő falú szobában lenne igaz. A gyakorlatban zárt terekben hullámok a falakról visszaverődnek, az eredeti hullámfronttal interferálnak, amely a szintetizált hullámfrontot jelentősen torzítja, a térhatást rombolja. Dolgozatom második felében az általam kidolgozott módszert ismertetem ennek elkerülésére: bemutatom, hogyan lehet a visszaverődéseket előre számítani, majd a hangtér szintézis alkalmazása segítségével ezeket a visszaverődő hullámokat kioltani, így a reflexiókat kompenzálni. Szimulációk segítségével bemutatom módszerem eddigi eredményeit, valamint korlátait is. Végezetül bemutatom a módszeremben rejlő további lehetőségeket, továbbfejlesztési lehetőségeit is.
szerző
-
Firtha Gergely
villamosmérnöki
nappali
konzulensek
-
Gulyás Krisztián
, Híradástechnikai Tanszék -
Dr. Fiala Péter
Docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
