如何使用房间脉冲响应计算到达时间

信息处理 卷积 自相关 互相关 冲动反应
2022-01-25 09:43:09

我需要找到特定信号到达房间内接收器位置的时间戳。已知参数是h固定源和接收器位置的房间脉冲响应,输入信号x是线性正弦啁啾。

目前我正在做的步骤如下:

  1. x输入信号和脉冲响应的卷积h生成输出y

  2. y的互相关,x我在其上进行峰值选择以确定到达时间戳。

上述程序正确还是我遗漏了什么?

2个回答

如果您没有一个非常受控的房间,则可能有一些东西会衰减直接路径,并且反射可能是最高峰。在这种情况下,如果峰值早于最强峰值,您也应该接受稍微减弱的峰值。

与结构的耦合并不是什么大问题。例如,当声波在木材和空气的界面反射时,只有大约 0.0007(见参考文献 1)的波能量的一小部分会传递到另一种介质。然后波会在第一种介质中花费大量时间,直到其大部分能量传递到第二种介质,因此您可以想象这种耦合的脉冲响应在时间上不是很集中并且不会干扰峰值检测很多。

参考:

  1. 木材声学,木材无损检测课程,ETSI Montes,ETS Arquitectura – Universidad Politécnica de Madrid,2005 年 6 月

所要求的数学程序是正确的,您可能会遗漏一些东西。

让我们假设一个有混凝土墙和地板的房间。

空气中的声速约为 300m/s。

混凝土中的声速约为 3400m/s,混凝土支撑较慢的剪切波约为 1900m/s,还有瑞利波。

在一个大房间和从空气到混凝土的耦合可以忽略不计的频率下,您通常可以预期直接声学路径最短。

在某些情况下,您会得到耦合(例如坐在地板上的扬声器),混凝土路径(P 波)将首先通过地板到达支撑在金属支架上的传感器。假设您将传感器悬挂在天花板上的一根绳子上。即使传感器在完全相同的位置,脉冲响应也不会相同。换句话说,您的传感器设置是脉冲响应的一部分。现在房间里挤满了人,脉冲响应再次改变。

还有一个实际问题是,理想的脉冲响应必须具有无限带宽,因此您需要将频率限制在某个频带内,这取决于您的实际问题。

这些都不是说简单的直接视线空气路径是错误的,但我不会指望可重复的结果。也很容易过度思考物理学。