房间脉冲响应的测量方法

1、声场脉冲响应是指声场中接收位置收到的由脉冲声源辐射的信号序列。室内声学中把这些系统脉冲响应函数称为声场脉冲响应，同 一房间，尸源到接收点的脉冲响应是唯一的， 它包含了室内尸场的所 有声学特性。当声源为单位脉冲声源时，接收位置收到的信号就是声 源至该点的声场脉冲响应。根据测量脉冲响应的脉冲声源不同，可以把脉冲响应的测量分为 两类：传统声源法和数字化声源法。传统的方法是使用白然声源（气球、发令枪等），而数字化声源是使用计算机产生数字信号， 经过D/A 转换后由扬声器发出。m序列法测房间脉冲响应由主控计算机产生的m序列经过D/A转换、功率放大后馈至扬 声器发声，测点处的传声器将声信号转换为电信号，经

2、过放大、A/D转 换后输回到计算机进行记录并进行相应的分析处理，从而得到声场的脉冲响应函数。PC对于发出m序列信号的声源，室内接收点的接收信号是m序列信号与房间脉冲响应的卷积，若再与 m序列信号进行相关运算， 相当于m序列的白相关函数与房间脉冲响应的卷积，等于冲击函数 与房间脉冲响应的卷积，即为房间脉冲响应。m序列的产生m序列是最大长度线性移位寄存器序列的简称，将n个移位寄存器 串接起来,在时钟控制下，寄存器的存储信号由上一级向下一级传递， 将某些寄存器的输出信号反馈回来进行运算，运算结果又馈回输入端，即可获得一寄存器愉出的序列。适当设置其反馈连接，该序列周期可达到最大长度t = 2n 1 ,

3、该序列就是 m序列，表示为 m(mub,i),寄存器个数n称为m序列的级。在m序列法测量 中m序列用1 土值，而不是0和1,对应关系为(0,i)t(1,1)。而反馈连 接可用一本原多项式f(x)表示：f (x) =c0 c1x c2x2 -、 'CnxnC0 = 1,cn =1(并不是所有的反馈连接都可以形成 m序列，一个n阶线性移位 寄存器为最长线性移位寄存器的充分必要条件， 是它的联接多项式为 GF(2)上的n次本原多项式。)m序列的基本特性(1) 序列中1和0个数具有均衡隹，即2n1个序列元素中，'T的个数和0'的个数几乎各白占有一半的个数，其中1的个数恰好比0的

4、个数多1。(2) 将一个m序列和一个延迟t后的m序列模2相加的结果仍 为m序列，生成后的m序列可以看作原m序列经过t延时后的结果(3) 随着m序列的阶次n增大，周期T增大，序列的1和0 出现可看作是随机的，因此 m序列也称之伪随机序列，具有类似白 噪声的特性。(4) 为了产生实际中的波形和利于数学处理，常常采用的是m序列 的双极型形式，即mi -1,1，这里m =1-2a定义1设a=(a1,a2,)是周期为T的二元序列，通过变换bk = l 2司得到的-1,1的序列记为b=(b1,b2,)凡=土 ZA 卜(0<r<Z-l)1 ff=L所以可以得到m序列白相关函数的数学表达式：_、

5、T 1、 1Rmm(k) = (k) - T可以看出若取多个周期，则 k=0时，m序列的归一化白相关函数值为1,其它时刻时值为-1/T。1 80.6 4 2 0 。0.0.单极性m序列1 8 6 4 2 00.0.0.0.双极性m序列1020/II3020当m序列输人到一个线性非时变系统后，跟据线性系统的相关理论 系统的输入mi和输出侦之间的互相关函数*my(k),与输入序列之间 的白相关函数Wk)的关系如下：my(k) =h(k) (k)而m序列的白相关函数近似满足:(k) =p8(k)其中 &(k) = *1, k=0L0,k,0将其代入上式得h(k)=.<Mk)+£ Omy(k)=W mjyj*, k = °1LT1 T ，k封T 1侦这里下标j+k是根据模T而计算出来的。由上式可知：用已知的 m序列去激励一个未知系统，只要将输入的 序列与输出求相关就可以得到被测系统的脉冲响应。上式中的第二项是直流项，该直流项会使得到的脉冲响应产生一个直流偏移，这个偏% 2、1 T)移可以通过m序列预处理，即把m序列的-1变为-q( q 而消除掉。若用矩阵形式来表示1 H =MYT 1H为脉冲响应向量，M为双极性的m序列循环右移矩阵，T为m序 列的周期，Y为输出响应向量。用已知