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☆☆☆☆☆

出版者:Wiley

作者:Udo Zölzer

出品人:

页数:554

译者:

出版时间:2002-05-15

价格:USD 170.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471490784

丛书系列:

图书标签:

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《声场构建与数字信号处理前沿理论》 本书导论：超越听觉的界限，探索声学空间的无限可能 在当代科技的浪潮中，声音的呈现与感知已经不再局限于传统的物理限制。从电影制作的沉浸式音景到虚拟现实（VR）环境的逼真交互，再到复杂系统状态的声学监测，对声音进行精确的建模、合成与操控已成为工程学、艺术和科学交叉领域的核心挑战。《声场构建与数字信号处理前沿理论》正是这样一本旨在为研究人员、高级工程师和资深从业者提供全面、深入理论框架与实用技术的专著。本书聚焦于如何利用先进的数字信号处理（DSP）技术，精确地模拟、重构和设计三维声场，超越了传统声学和基础音频处理的范畴。 第一部分：声场基础与波场理论的深化 本书的第一部分奠定了理解复杂声场的基础。我们摒弃了仅依赖于几何声学的局限性，转而深入探讨基于波动方程的声场表示方法。 第一章：亥姆霍兹方程与傅里叶域分析 本章详细解析了时域与频域中波动方程的数学结构，重点讨论了亥姆霍兹方程在描述稳态声场中的应用。我们将探讨如何利用三维傅里叶变换将空间中的声场分布转换到波数域（$k$-space），这对于处理阵列数据和进行高效的波场合成至关重要。内容涵盖了采样定理在三维空间中的推广，以及处理非均匀采样和边界条件对波场重建带来的挑战。 第二章：球谐函数与空间表示的基石 球谐函数（Spherical Harmonics, SH）是描述球面波和全向声场的核心工具。本章深入剖析了球谐函数的性质、正交性及其在不同坐标系下的表示。我们将详细阐述如何利用有限阶次的球谐函数展开（Spherical Harmonic Expansion）来高效地表示和存储复杂的空间声学信息，例如麦克风阵列捕获的声场数据。特别关注了如何处理球谐系数的截断误差（Aliasing Error）以及在实际应用中优化展开阶数的方法。 第三章：声学全息与波前整形 本章的核心在于介绍声学全息（Acoustic Holography）技术，这是一种通过测量近场声压来反演或重建物体周围声场分布的强大工具。我们将讲解布雷格-格林公式（Rayleigh-Sommerfeld Integrals）的数值实现，以及如何利用快速傅里叶变换（FFT）加速计算。此外，本书还介绍了波前整形（Wavefront Shaping）技术，展示了如何通过精确控制激励源的相位和幅度，将能量聚焦到空间中的特定点，这在超声聚焦和无源声场控制中具有重要意义。 第二部分：先进的声场合成与重构技术 第二部分将理论应用于实际的声场再现系统，探讨了当前最先进的合成技术，这些技术旨在消除传统扬声器阵列的限制，实现真正意义上的空间音频。 第四章：偶极子/四极子模型与点源近似 在许多应用中，声场可以通过一组离散的点声源来近似。本章详细分析了单极子（Monopole）、偶极子（Dipole）和四极子（Quadrupole）辐射模式的数学特性及其对空间声场的影响。内容涵盖了如何根据测得的声场数据反演这些虚拟源的强度和位置，形成“虚拟声源”模型，用于驱动复杂的扬声器阵列进行声场复制（Sound Field Reproduction）。 第五章：波场合成（WFS）的理论与局限 波场合成（Wave Field Synthesis, WFS）是实现高精度声场再现的标杆技术。本章深入探讨了其核心理论——圆柱和球面声学束缚（Acoustic Boundary）的概念。我们将详细推导驱动方程（如贝塞尔公式的离散化形式），并重点分析 WFS 系统中固有的“高频限制”和“侧向伪影”问题。针对这些限制，本章还介绍了超边界（Virtual Source Technique）和有限阵列校正方法。 第六章：基于球谐函数（SH）的声场合成：Ambisonics的演进 本书将 Ambisonics 提升到了更严格的物理和数学层面。本章不仅覆盖了传统的双二一（Binaural）表示，更聚焦于高阶 Ambisonics（HOA）在三维空间中的应用。讨论了如何从阵列测量中高效地提取 SH 系数，以及如何利用 SH 基函数在任意空间位置生成逼真的声音对象（Sound Objects）。内容还包括针对特定监听区域的定向声束形成（Beamforming）在 HOA 框架下的实现。 第三部分：数字信号处理的效率与优化 为了使复杂的声场技术在实时系统中可行，高效的信号处理算法是必不可少的。第三部分聚焦于优化和实时实现。 第七章：空间滤波与自适应声束形成 声束形成（Beamforming）是利用多个传感器提取特定方向信号的关键技术。本章系统地介绍了经典的延迟求和（Delay-and-Sum）方法，并将其推广到频域。核心内容是自适应波束形成算法，如最小方差无失真响应（MVDR）和广义侧板抑制（GSC）。我们深入探讨了这些算法在非理想（如传感器不匹配、噪声源未知）环境下的鲁棒性分析和优化策略。 第八章：多相滤波器组与子带处理 处理大规模阵列和高阶合成（如高阶 WFS 或 HOA）需要对信号进行分解和重构以提高计算效率。本章详细介绍了基于短时傅里叶变换（STFT）和小波变换（Wavelet Transform）的多相滤波器组结构。关键内容包括如何设计完美重构滤波器组，以最小化延迟和处理边缘效应，确保空间合成的相位一致性。 第九章：卷积的替代：基于物理模型的实时合成 传统的声场重构高度依赖于大型卷积矩阵，这在实时应用中计算成本巨大。本章介绍了替代方法：基于物理模型的声场合成。这涉及预先计算或在线估计空间脉冲响应（SPR）的解析或半解析形式，并通过插值或快速多极展开（FMM）技术加速计算。这为实时、高精度的虚拟声景构建提供了新的思路。 结论：展望未来的声学交互界面 本书的最后总结了当前技术面临的挑战，特别是对非均匀环境、非线性传播效应（如湍流和高声压级失真）的处理，以及对人耳听觉模型（如空间掩蔽效应）的深度集成。本书旨在为读者提供一个坚实的理论基础，以便他们能够在新一代的声学交互界面、定制化听觉体验和先进的声学测量技术中进行创新和突破。

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这部新近入手的这本《DAFX》实在让人爱不释手，简直是近期阅读体验中的一股清流。它的叙事节奏把握得极其精准，仿佛作者深谙读者的心理，总能在你意犹未尽之时抛出新的悬念，让你迫不及待地想要翻到下一页去探寻究竟。故事的铺陈极为细腻，无论是对宏大场景的描摹，还是对人物内心细微情感的捕捉，都显得恰到好处，没有丝毫的冗余或刻意。我尤其欣赏作者对于环境氛围的营造，那种扑面而来的真实感，让人仿佛置身于故事之中，与角色同呼吸共命运。书中的一些对白设计得尤为精妙，言简意赅却蕴含深意，常常需要反复琢磨才能体会到其中更深层次的含义，这无疑增加了阅读的层次感和回味空间。总体而言，这是一部在文学性和故事性上都达到了高水准的作品，值得所有寻求高质量阅读体验的读者仔细品味，它绝不仅仅是消磨时间的读物，更像是一次深刻的精神洗礼，让人在合上书本后仍久久不能平静，思考良多。这种阅读的满足感，是近来鲜少能体会到的。

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说实话，初次接触《DAFX》时，我并没有抱太高的期望，毕竟市场上同类作品太多了，很容易审美疲劳。然而，这本书却以一种近乎优雅的方式，彻底颠覆了我的预期。它的情感表达非常克制，但正是这种“不溢于言表”的处理方式，反而将人物之间那种暗涌的情感张力推向了极致。没有歇斯底里的爆发，没有直白的煽情，所有的爱恨情仇都内敛于眼神的交汇、沉默的对峙，甚至是信件中一个微小的措辞变化里。这种高明的叙事技巧，迫使读者必须更加专注地去观察和体会，去填补那些留白的艺术空间。这种阅读体验，与其说是被动地接收信息，不如说是一种主动的参与和共创。它像一块未经雕琢的璞玉，需要读者自己用心地去打磨和发现其光芒。总而言之，《DAFX》是一部需要细细品味的佳作，它不像流行的快餐文学那样迅速满足感官，而是提供了一种缓慢、深刻、持久的精神滋养。

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我最近沉迷于《DAFX》这本书，完全是因为它所构建的世界观的宏大与真实。这是一个构建得极其严谨的架空世界，里面的社会结构、文化习俗，乃至于那些虚构的科技概念，都拥有令人信服的内在逻辑。作者在细节上的考据和想象力的结合，达到了一个令人咋舌的高度。我感觉自己不是在阅读一个故事，而是被邀请进入了一个完全不同的维度进行为期数周的实地考察。这种沉浸式的体验，是我在许多同类题材作品中都未能获得的。更重要的是，即便是如此宏大的背景设定，作者也从未让角色成为背景的附属品。每一个人物，无论戏份多少，都有其清晰的动机和成长弧线，他们的选择与挣扎，都深深植根于这个复杂的世界之中，使得故事既有史诗的广阔，又不失人性的温度。读完后，我甚至开始在现实生活中寻找那些书中设定的文化符号和行为模式，可见其影响之深远。

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我不得不说，《DAFX》这本书的结构设计简直鬼斧神工，简直是教科书级别的范例。它的章节衔接自然得像是水流汇入江海，毫无突兀之感，但每一个看似不经意的转折，却都暗藏着后续情节发展的关键线索。作者似乎对叙事逻辑有着近乎偏执的追求，所有的伏笔都埋得极其隐蔽，直到真相大白的那一刻，才会恍然大悟，原来之前所有的看似无关紧要的细节，都精准地指向了最终的结局。这种智力上的博弈过程，对于我这种喜欢深度剖析文本的读者来说，简直是无上的享受。更令人称道的是，书中对不同时间线索的处理，错综复杂却又井然有序，丝毫不会让人产生混乱感，反而增添了一种史诗般的厚重感。阅读过程中，我常常会停下来，拿出笔在旁边记录下自己的推测，试图去解析作者构建的这座文字迷宫，而每一次的尝试，都让我对作者的布局佩服得五体投地。它不是那种走马观花就能读完的作品，需要投入心力去梳理脉络，但所获得的回报，绝对是超乎预期的。

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对于《DAFX》这本书，我的感受是复杂而多维的，它成功地挑战了我对于传统文学边界的认知。这本书在语言风格上的大胆尝试尤其引人注目，它不像我读过的许多畅销小说那样追求流畅易懂，反而带有一种近乎晦涩的古典美感。有些句子，单独拎出来看或许会觉得拗口，但置于特定的语境中，却又散发出一种独特的韵律和力量，仿佛每一词的选用都经过了千锤百炼，拒绝任何平庸的表达。这种对文字精确性的极致追求，使得阅读过程充满了一种探索的乐趣，你必须放慢语速，去感受每一个音节在口腔中碰撞出的回响。此外，书中对一些哲学命题的探讨，也显得非常深刻和富有洞察力，它没有给出标准答案，而是巧妙地将这些沉重的问题抛给了读者，引发了一场跨越时空的对话。这本书无疑更偏向于严肃文学，它要求读者具备一定的耐心和解读能力，但一旦进入状态，那种精神上的共鸣和充实感，是任何轻松读物都无法比拟的。

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右下角读过的人认识一半

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友贈.

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超级实用的一本书，良心之作。

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超级实用的一本书，良心之作。

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读过名单里都是神触爷爷（除了我）