Diseño y fabricación de un arreglo lineal de 16 altavoces para la generación de zonas de escucha personalizadas.
El incremento de la capacidad computacional de las últimas décadas ha permitido la implementación de modelos  para el desarrollo de nuevas tecnologías de reproducción de sonido. Un ejemplo corresponde a los arreglos lineales de altavoces que posibilitan la generación de zonas de escucha...
- Autores:
-
Yepes Diaz, Mateo
López Martínez, Sebastián
Murillo Gómez, Diego Mauricio
- Tipo de recurso:
- Article of journal
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad de San Buenaventura
- Repositorio:
- Repositorio USB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/29008
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10819/29008
https://doi.org/10.21500/20275846.5160
- Palabra clave:
- Beamforming
Loudspeaker array
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Arreglo lineal
Zonas de escucha personalizadas
construcción de caja acústica
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El incremento de la capacidad computacional de las últimas décadas ha permitido la implementación de modelos  para el desarrollo de nuevas tecnologías de reproducción de sonido. Un ejemplo corresponde a los arreglos lineales de altavoces que posibilitan la generación de zonas de escucha personalizadas. Mediante procesamiento de señal, es posible utilizar el fenómeno de interferencia ondulatoria para crear un haz sonoro en una dirección específica. Aplicaciones de la anterior tecnología se encuentra en campos como el desarrollo de dispositivos de audio comercial, videojuegos, educación o acústica de salas entre otros. Un arreglo de altavoces lineal que genere zonas de escucha personalizada debe cumplir con una serie de especificaciones técnicas que aseguren que el fenómeno ondulatorio es adecuadamente controlado, y por ende, el campo sonoro deseado.  Este artículo aborda el proceso metodológico requerido para el desarrollo y puesta a punto de un arreglo lineal de altavoces que genere zonas de escucha personalizada. Lo anterior incluye la medición, caracterización y diseño de cada uno de los elementos involucrados en la cadena constructiva tales como la caja acústica, altavoces, amplificadores, ensamblaje y software de procesamiento. Se concluye con el dispositivo construido y las limitantes de funcionamiento basadas en los resultados obtenidos. |
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Yepes Diaz, MateoLópez Martínez, SebastiánMurillo Gómez, Diego Mauricio2023-05-20T02:50:47Z2025-08-22T17:04:14Z2023-05-20T02:50:47Z2025-08-22T17:04:14Z2023-05-20El incremento de la capacidad computacional de las últimas décadas ha permitido la implementación de modelos  para el desarrollo de nuevas tecnologías de reproducción de sonido. Un ejemplo corresponde a los arreglos lineales de altavoces que posibilitan la generación de zonas de escucha personalizadas. Mediante procesamiento de señal, es posible utilizar el fenómeno de interferencia ondulatoria para crear un haz sonoro en una dirección específica. Aplicaciones de la anterior tecnología se encuentra en campos como el desarrollo de dispositivos de audio comercial, videojuegos, educación o acústica de salas entre otros. Un arreglo de altavoces lineal que genere zonas de escucha personalizada debe cumplir con una serie de especificaciones técnicas que aseguren que el fenómeno ondulatorio es adecuadamente controlado, y por ende, el campo sonoro deseado.  Este artículo aborda el proceso metodológico requerido para el desarrollo y puesta a punto de un arreglo lineal de altavoces que genere zonas de escucha personalizada. Lo anterior incluye la medición, caracterización y diseño de cada uno de los elementos involucrados en la cadena constructiva tales como la caja acústica, altavoces, amplificadores, ensamblaje y software de procesamiento. Se concluye con el dispositivo construido y las limitantes de funcionamiento basadas en los resultados obtenidos.Advances in computational capacity achieved in the last decades has allowed the implementation of theoretical models for the development of new sound reproduction technologies. An example is the generation of customized listening zones  by means of  loudspeaker arrays. Based on signal processing, it is possible to take advantage of the wave interference phenomenon creating a sound beam in a desired specific direction. Applications of the above are found in fields such as the development of commercial audio devices, videogame, education or room acoustics, among others. A loudspeaker array that generates personalized listening areas has to ensure a series of technical specifications to synthesize the desired sound field. Among the most relevant elements is the assumption that all transducers must have the same mechanical and technical specifications, otherwise, it is required to compensate for. Furthermore, the vibro-acoustic behavior of the cabinet must be taken into consideration.s This paper addresses the methodological process required for the development and tuning of a loudspeaker line array that generates personalized listening zones. This includes the measurement, characterization and design of each of the elements involved in the construction chain. The above involves the transducers, amplifiers, processing software and the whole assembly.application/pdf10.21500/20275846.51602027-5846https://hdl.handle.net/10819/29008https://doi.org/10.21500/20275846.5160spaUniversidad San Buenaventura - USB (Colombia)https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/5160/5059Núm. 1 , Año 2023 : Ingenierías USBMed3712914Ingenierías USBMedF. Rumsey, “Sound Field Control: Personal Sound Zones and Moving Listeners,” J. Audio Eng. Soc, vol. 64, no. 10, pp. 808–813, 2016, [Online]. Available: http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=18521. [2] W. F. Druyvesteyn and J. Garas, “Personal sound,” AES: Journal of the Audio Engineering Society, vol. 45, no. 9, pp. 685–701, 1997. [3] T. Betlehem, W. Zhang, M. A. Poletti, and T. D. Abhayapala, “Personal sound zones: Delivering interface-free audio to multiple listeners,” IEEE Signal Processing Magazine, vol. 32, no. 2, pp. 81–91, 2015, doi: 10.1109/MSP.2014.2360707. [4] B. D. van Veen and K. M. Buckley, “Beamforming: A Versatile Approach to Spatial Filtering,” IEEE ASSP Magazine, vol. 5, no. 2, pp. 4–24, 1988, doi: 10.1109/53.665. [5] H. F. Olson, Elements of acoustical engineering, by Harry F. Olson. New York: D. Van Nostrand company, inc., 1940. [6] S. J. Elliott, J. Cheer, J.-W. Choi, and Y. Kim, “Robustness and Regularization of Personal Audio Systems,” IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, vol. 20, no. 7, Sep. 2012, doi: 10.1109/TASL.2012.2197613. [7] F. Olivieri, F. M. Fazi, P. Nelson, and S. Fontana, “Comparison of Strategies for Accurate Reproduction of a Target Signal with Compact Arrays of Loudspeakers for the Generation of Zones of Private Sound and Silence,” Journal of the Audio Engineering Society, vol. 64, no. 11, Dec. 2016, doi: 10.17743/jaes.2016.0045. [8] M. M. Boone, W.-H. Cho, and J.-G. Ih, “Design of a highly directional endfire loudspeaker array,” AES: Journal of the Audio Engineering Society, vol. 57, no. 5, pp. 309–325, 2009. [9] J.-W. Choi and Y.-H. Kim, “Generation of an acoustically bright zone with an illuminated region using multiple sources,” The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 111, no. 4, Apr. 2002, doi: 10.1121/1.1456926. [10] A. Farina and L. Chiesi, “Convention e-Brief 258 A novel 32-speakers spherical source.” [11] R. Avizienis, A. Freed, P. Kassakian, and D. Wesel, “A Compact 120 Independent Element Spherical Loudspeaker Array with Programmable Radiation Patterns.” [Online]. Available: www.aes.org. [12] E. Mabande and W. Kellermann, “TOWARDS SUPERDIRECTIVE BEAMFORMING WITH LOUDSPEAKER ARRAYS.” [13] L. E. Kinsler, A. R. Frey, A. B. Coppens, and J. v. Sander, Fundamentals of Acoustics. Wiley, 2000. [14] F. Olivieri, F. M. Fazi, P. A. Nelson, M. Shin, S. Fontana, and L. Yue, “Theoretical and experimental comparative analysis of beamforming methods for loudspeaker arrays under given performance constraints,” Journal of Sound and Vibration, vol. 373, Jul. 2016, doi: 10.1016/j.jsv.2016.03.005. [15] J. K. Iverson, “Theory of Loudspeaker Cabinet Resonances.,” AES: Journal of the Audio Engineering Society, vol. 21, no. 3, pp. 177–180, 1973. [16] P. Tappan, “Loudspeaker Enclosure Walls,” Journal of the Audio Engineering Society, vol. 10, no. 3, pp. 224–231, 1962. [17] Vance. Dickason, Loudspeaker Design Cookbook, 7th ed. Audio Amateur Pubns, 2005. [18] A. Farina, “Simultaneous measurement of impulse response and distortion with a swept-sine technique.” [19] A. National Standards Institute, “ANSI S1.11: Specification for Octave, Half-Octave, and Third Octave Band Filter Sets.”Ingenierías USBMed - 2023info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/view/5160BeamformingLoudspeaker arraysound fieldArreglo linealZonas de escucha personalizadasconstrucción de caja acústicaDiseño y fabricación de un arreglo lineal de 16 altavoces para la generación de zonas de escucha personalizadas.Design and fabrication of a 16-channel loudspeaker line array for personalized listening zones.Artículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPublicationOREORE.xmltext/xml2722https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/165cc6a4-0d79-4f69-9154-adcea42a7f70/download674ebe499ce23df0715db8d8d2439096MD5110819/29008oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/290082025-08-22 12:04:14.659https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://bibliotecadigital.usb.edu.coRepositorio Institucional Universidad de San Buenaventura Colombiabdigital@metabiblioteca.com |