本发明涉及音视频信号处理与可视化，尤其涉及一种将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法。
背景技术：
1、在现代社会，随着科技的进步和生活质量的提升，大众对音质的要求越来越高。无论是家庭影院系统、虚拟现实设备、移动通信工具、车载音响还是专业音响设备，高质量的音效都是必不可少的。在这些系统中，扬声器扮演着至关重要的角色，其性能的优劣直接决定了音视频系统的整体音质。因此，对扬声器进行精确的性能评估对消费者选择合适的产品至关重要，同时也促进了音频技术的发展和品质的提高。此外，准确的扬声器评测可以帮助制造商深入了解不同设计和材料选择对音质的具体影响，从而在产品开发阶段进行更有效的调整与优化。
2、但传统的扬声器音质评估方法，如异音检测、总谐波失真加噪音、音调比、突出比以及信噪比等，主要是通过测量音频信号的特定单一指标来执行的，这些方法大多专注于评估单个音源点的响应，无法提供关于整个空间声场分布的全面和直观的视图。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，解决传统的扬声器音质评估方法大多专注于评估单个音源点的响应，无法提供关于整个空间声场分布的全面和直观的视图的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，所述将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，步骤如下：
3、s0、选定待测产品并测量其最大线度单元；
4、s1、根据远场界定准则划定扬声器远场；
5、s2、将麦克风测试组置于远场范围内，并根据角度分辨率进行排列；
6、s3、在自由场环境中，用扬声器播放脉冲信号，通过麦克风拾取脉冲信号；
7、s4、根据香农定理设定采样率，并根据采样率对拾取到的音频信号进行重采样；
8、s5、为防止频谱泄露，根据实际测试需求选取时间窗函数；
9、s6、通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号；
10、s7、根据自由场条件和所需测量半径，动态扩展频域数据；
11、s8、将频域中小于20hz和大于20khz的频段幅值置为0；
12、s9、基于倍频程参数、频率数组以及时域声压级数组进行倍频滤波，将原有曲线进行平滑；
13、s10、根据参考声压将频域的声压转换为声压级；
14、s11、根据测量时的角度分辨率生成角度数组；
15、s12、将平滑后得到的声压级数据进行归一化；
16、s13、根据数据集的相互关系，将角度数组、频率数组和声压级数组对应，并绘制三维谱线图；
17、s14、利用绘图体系绘制水平方向和垂直方向的三维频谱渲染图，并平滑颜色值，填充渐变色；
18、s15、将频谱渲染图的俯视图单独绘制，得到扬声器的方向性图。
19、在步骤s5中：hanning窗的窗函数为：其中ω(n)是窗函数在第n个点的值，n是窗口的长度(即窗口中的总点数)，n是当前点的序号，从0到n-1。
20、在步骤s6中：连续傅里叶变换的函数为：其中f(t)表示连续的输入信号，f(w)表示连续的傅里叶变换，ω是连续频率，而k是离散频率索引，j是虚数单位。
21、在步骤s7中：用于自由场半径调整的公式为：其中，p(f,r2,φ,θ)表示距离r2，方位角θ和仰角φ处的复数声压，同理，p(f,r1,φ,θ)表示距离r1，方位角θ和仰角φ处的复数声压，其中波数k＝2πf/c。
22、在步骤s9中：关于倍频程的平滑算法是基于三分之一八度倍频的平滑算法，所述平滑算法将频率数组中的频率作为中心频率，分别计算频率上下限，其中频率下限为：频率上限为：并且将频率数组中介于上下限之间的频域数据取均值来代表该中心频率的实际声压级，即其中，sum为频率上下限之间的声压级之和，count为频率上下限之间的点数。
23、在步骤s10中：声压级的计算公式为：其中，lp表示声压级，p表示声压，pref表示参考声压，为20微帕。
24、在步骤s12中：需要先归一化其他方向的声压级dbspl＝dbspl-dbsplref，然后再将参考方向的声压级归一化到0，即dbsplref＝0。
25、本发明的一种将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，相比于传统的指标测试，本发明结合了数据处理和三维可视化方案，通过对扬声器系统的三维立体声场建模，对三维频响曲线的平滑滤波，以及扬声器系统的方向性地图的建立，可以更加直观的对扬声器在空间中的性能，尤其是其频响曲线和方向性做出评估，可以简单明了的呈现扬声器系统的频响曲线在各个方向上的大小关系。同时，本发明可以结合传统的指标测试方案，从不同的角度对扬声器系统的性能做出评估。
1.一种将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，步骤如下：
2.如权利要求1所述的将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，
5.如权利要求4所述的将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，
6.如权利要求5所述的将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，
7.如权利要求6所述的将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，
8.如权利要求7所述的将三维音频数据可视化为频域-角度3d模型及其数据处理方法，其特征在于，
