一种大型场馆声场控制系统的制作方法

本发明涉及声场控制，具体为一种大型场馆声场控制系统。

背景技术：

1、随着社会的不断进步、科技的不断发展，在大型场馆如体育馆、剧院、会议中心等在举办各类活动时，对声场控制的需求日益增长，良好的声场控制不仅能提升观众的痛觉体验，还能在一定程度上影响活动的效果和氛围。

2、目前，大部分的大型场馆的声场控制主要采用预先设定的调控程序，实现声场的自动化调控，然而，由于影响声场的因素较多，现有技术无法准确识别各影响因素，进而无法对声场进行精准监控，导致在模拟声场分布时容易出现误差，导致声场调控准确性较差，难以完全适应不同场馆的声学特性和观众需求，而且，现有技术在调控声场的过程中主要依赖专业技术人员的经验进行调整，若出现突发情况，需要对声场进行调控时，往往需要花费大量时间对声场进行调控，效率低下，因此，设计提高准确性和调控效率的一种大型场馆声场控制系统是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大型场馆声场控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种大型场馆声场控制系统，包括数据采集模块、声场控制模块和智能控制模块，所述数据采集模块用于实时收集场馆内各声场综合数据，将用户需求信息和场馆综合信息录入系统，所述声场控制模块用于分析场馆的综合信息，构建场馆的三维模型并在模型中标记音波的传播路线，分析场馆对声场调控的需求，根据所述需求确定声源的声音定向方向，计算吸声体的旋转角度，并生成声场调控指令，进一步分析场馆的环境因素，根据环境因素和声场的调控结果对场馆的声场控制效果进行评估，所述智能控制模块用于根据声场调控指令对声场进行调控，分析声场控制效果的影响因素，并进行补偿调控，所述数据采集模块、声场控制模块和智能控制模块相互电连接。

3、根据上述技术方案，所述数据采集模块包括智能在线检测仪、用户需求录入模块和场馆综合信息录入模块，所述智能在线检测仪用于实时收集场馆内的声场综合数据，所述用户需求信息录入模块用于将用户的综合需求信息录入系统，所述场馆总额信息录入模块用于将场馆的综合信息录入系统。

4、根据上述技术方案，所述声场控制模块包括声场分析模块和调控分析模块，所述声场分析模块与调控分析模块相互通信连接；

5、其中，所述声场分析模块进一步包括环境分析子模块、需求分析子模块和效果评估子模块，所述需求分析子模块用于分析用户对声场调控的需求，根据上述分析结果确定场馆中的声场目标区域，所述环境分析子模块用于分析场馆的环境因素对声场调控效果的影响，所述效果评估子模块用于分析场馆内声场中声音特征和声场目标区域特征，根据上述分析结果结合场馆环境因素的影响对声场控制效果进行评估；

6、其中，所述调控分析模块进一步包括旋转角度计算子模块和音波模拟子模块，所述音波模拟子模块用于分析场馆的综合信息，构建场馆的三维模型并在场馆三维模型中标记声音的传播路线，所诉旋转角度计算子模块用于根据声场控制需求对场馆中的吸声体的倾斜角度进行计算。

7、根据上述技术方案，所述智能控制模块包括声场补偿模块，所述声场补偿模块用于进一步分析对声场控制效果的影响因素，根据上述影响因素对声场进行补偿调控，并生成对应的补偿调控指令。

8、根据上述技术方案，所述智能控制模块还包括指令执行模块，所述指令执行模块用于识别系统生成的调控指令，并根据调控指令对声场进行调控。

9、根据上述技术方案，所述声场控制系统的运行方法主要包括以下步骤：

10、步骤s1：通过智能在线检测仪，实时收集场馆内的声场综合数据，通过用户需求信息录入模块，将用户对场馆内声场的调控需求综合信息录入系统，通过场馆综合信息录入模块，将场馆综合信息录入系统；

11、步骤s2：在数据录入系统后，系统启动声场控制模块，开始分析场馆的综合信息，构建场馆的三维模型，进一步分析用户对场馆声场调控的需求；

12、步骤s3：进一步根据用户对场馆声场调控的需求分析声音的传播路线、吸声体倾斜角度对声音吸收的影响，根据所述影响调控吸声体的旋转角度；

13、步骤s4：当声场调控完成时，系统开始分析场馆内环境因素对调控效果的影响，进一步分析调控后生场中各声场综合数据，根据上述分析结果对声场控制效果进行评估，进一步分析声场控制效果的影响因素，根据上述分析结果对声场进行补偿调控，并生成补偿调控指令；

14、步骤s5：在获取指令后，根据指令对声场进行调控。

15、根据上述技术方案，所述步骤s2进一步包括以下步骤：

16、步骤s21：构建场馆数据库，获取场馆综合信息数据，识别场馆的点云数据，根据点云数据构建场馆的三维模型，在场馆三维模型中标记定向音箱位置和吸声体位置，获取声场综合数据，识别各智能在线检测仪接收的音频特征，根据音频特征在场馆三维模型中标记音频传播模型；

17、步骤s22：建立坐标系，识别目标定向音箱位置坐标、观众席座位坐标，通过距离公式计算目标定向音箱与观众席座位之间的距离l1，若距离l1小于第一阈值，则将此座位标记为第一座位，若距离l1大于第一阈值且小于第二阈值，则标记为第二座位，反之则标记为第三座位；

18、步骤s23：获取用户对场馆内声场的调控需求综合信息，识别用户需求综合信息中的目标区域，根据识别的目标区域在场馆三维模型中标记对应的观众席座位，识别座位中的标记，若座位中的标记为第一座位时，则系统继续检测，若座位中的标记为第二座位时，则将目标区域标记为补偿区域，反之则标记为消音区域。

19、根据上述技术方案，所述步骤s3进一步包括以下步骤：

20、步骤s31：当目标区域为补区域时，获取场馆三维模型，识别目标区域中心点坐标和吸音板中心点坐标，通过距离公式计算目标区域与定向音箱之间的距离l2和吸音板与定向音箱之间的距离l3，当l3-l2小于系统阈值时，则将该吸音板标记为第一吸音板，并根据l3-l2的值调取数据库中对应对第一吸音板旋转角度的影响系数α1，当l3-l2大于系统阈值时，则将该吸音板标记为第二吸音板，根据l3-l2的值调取数据库中对应的对第一吸音板旋转角度的影响系数α2；

21、步骤s32：在场馆三维模型中依次连接定向音箱坐标、吸音板中心点坐标、目标区域中心点坐标，通过距离公式计算吸音板与目标区域的距离l4，根据l3与l4的比值在目标区域与定向音箱连线上标记一点a，即使a点到定向音箱的距离与a点到目标区域的距离比值和l3与l4的比值相等，连接a点与吸音板中心点，并使吸音板与上述连线垂直，在场馆三维模型中测量此时吸音板边缘与竖直面的夹角θ0；

22、步骤s33：通过公式计算吸音板旋转后与竖直面的夹角式中，θ1表示第一吸音板旋转后与竖直面的夹角，θ2表示第二吸音板旋转后与竖直面的夹角，根据上述吸音板旋转后与竖直面的夹角生成吸音板调控指令；

23、步骤s34：当目标区域为消音区域时，获取场馆三维模型，识别消音区域中的吸音板，并将该吸音板标记为第三吸音板，识别第三吸音板的面积s、吸音系数κ，识别声场中定向音箱参数，根据定向音箱参数调取数据库中对应的释放的声量q，通过距离公式计算第三吸音板与定向音箱之间的距离，根据所述距离调取数据库中对应声量衰减系数β，通过公式计算在声场中第三吸音板与水平面的夹角式中，θ3表示第三吸音板与水平面的夹角，φ表示误差系数，解上述三角函数，得到第三吸音板的旋转角度，根据上述第三吸音板的旋转角度，生成第三吸音板调控指令。

24、根据上述技术方案，所述步骤s4进一步包括以下步骤：

25、步骤s41：当场馆在使用时，获取声场综合数据，识别声场中声音的特征，根据声场中声音的特征调取数据库中对应的对声场调控评分的影响系数η，识别声场中观众的就坐位置，将观众就坐位置与目标区域进行重合对比，得到重合相似度，根据上述重合相似度调取数据库中对应对声场调控评分的影响系数ω；

26、步骤s42：获取场馆调控时的声场参数，根据上述声场参数调取数据库中对应基础声场调控评分f，通过公式计算场馆使用过程中声场的综合评分p＝η·ω·f，式中p表示场馆使用过程中声场的综合评分，当场馆使用过程中声场的综合评分小于阈值时，识别各影响因素的影响权重，得到主要影响因素；

27、步骤s43：当主要影响因素为声场声音特征时，识别声场声音大小特征和清晰度特征，对比数据库中设定的声场声音大小特征，当声场声音大小特征与设定的声场声音大小特征差值小于阈值时，则识别声场区域，根据声场区域调取目标定向音箱，识别目标定向音箱的参数i，获取数据库中设定的声场声音大小特征对应的定向音箱的参数b，若b-i大于系统设定阈值，则将目标定向音箱的参数提高至所述参数b，反之则调取所述声场区域的其余定向音箱，根据所述声场声音大小特征与设定的声场声音大小特征差值，调取数据库中对应的参数，根据所述参数控制其余定向音箱开启队声场进行补偿，并生成第一补偿调控指令；

28、识别声场声音特征的音质特征，对比数据库中设定的音质特征，当匹配度小于阈值时，则标记为异常音质特征，反之则系统继续监测，根据检测到的异常音质特征检索数据库，调取对应的音箱调控参数，根据上述音箱调控参数生成第二补偿调控指令；

29、步骤s44：当主要影响因素为观众就坐位置时，则将观众就坐位置进行标记，并将边缘标记进行连接，构建观众区域，将目标区域替换为观众区域，根据观众区域位置利用步骤s3进行分析，得到吸音板补偿旋转后的夹角，根据上述夹角生成第三补偿调控指令。

30、根据上述技术方案，所述步骤s5进一步包括以下步骤：

31、步骤s51：在对场馆进行预调控时，获取系统中的调控指令，调取数据库中设定的设备运行参数，根据上述调控指令和设备运行参数对声场进行调控；

32、步骤s52：在场馆使用过程中，智能控制模块识别系统中的补偿调控指令，根据补偿调控指令对声场进行补偿调控，使场馆中的声场更加符合用户需求。

33、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过分析观众席座位与目标定向音箱之间的距离，进而将作为进行划分，能够针对不同位置的座位进行不同的声场调控，使声场调控方式更贴合需求，大大提高了对声场进行调控的准确性，通过上述步骤得到吸音板能够将音频反射到目标区域中心点时，吸音板与竖直面的夹角，进一步分析吸音板和目标区域的相对位置对吸音板与竖直面夹角的影响，进而能够快速且准确的得到吸音板旋转后的位置，极大地提高了系统的准确性和调控效率，通过分析补偿区域中吸音板与补偿区域中心点的距离，分别对吸音板的旋转角度进行计算，能够更准确的计算吸音板的旋转角度，进而使音频能够经过吸音板的反射对目标区域进行补偿，使声场中的音频分布更加均匀，进而大大提高了系统的准确性和声场的控制效果，通过分析定向音箱声量在传播至第三吸音板过程中的衰减，以及第三吸音板在旋转后吸收声量的实际面积，进而能够准确得到对声量吸收需求下的第三吸音板旋转角度，大大提高了系统的准确性，同时，能够根据不同的吸音需求，对吸音板进行准确调控，进而大大提高了系统的调控效率，通过在场馆使用过程中对声场效果进行评估，进一步根据各影响因素的影响权重对声场进行补偿调控，避免在使用过程中出现突发情况时，浪费大量时间对声场中的设备进行调控，进而大大提高系统的效率和调控效果。