[发明专利]扬声器组件及相关方法有效

专利信息
申请号: 201680074754.9 申请日: 2016-11-24
公开(公告)号: CN108476359B 公开(公告)日: 2022-02-15
发明(设计)人: S·威廉斯 申请(专利权)人: PSS比利时股份有限公司
主分类号: H04R5/02 分类号: H04R5/02;H04R3/12;H04R29/00
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 祝玉媛
地址: 比利时登*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 扬声器 组件 相关 方法
【说明书】:

一种扬声器组件,包括:第一扬声器,被配置为接收第一电信号并且基于所述第一电信号沿着第一主发射轴产生声音;第二扬声器,被配置为接收第二电信号并且基于所述第二电信号沿着第二主发射轴产生声音;第三扬声器,其被配置为接收第三电信号并且基于所述第三电信号沿着第三主发射轴产生声音;以及控制单元,被配置为基于表示音频的输入信号产生第一电信号、第二电信号和第三电信号中的每一个。在第一主发射轴和第二主发射轴之间存在第一角度偏差,并且在第一主发射轴和第三主发射轴之间存在第二角度偏差。控制单元被配置为对第一电信号、第二电信号和第三电信号中的至少两个进行滤波,使得在第一电信号和第二电信号之间存在第一增益和相位差,并且在第一电信号和第三电信号之间存在第二增益和相位差。第一角度偏差和第二角度偏差以及第一增益和相位差和第二增益和相位差被配置为使得当扬声器组件在使用中时,根据每个扬声器组件中的预定消除条件,消除第一收听位置和第二收听位置上由扬声器组件中的多个扬声器产生的直接声音。

技术领域

发明涉及扬声器组件及相关方法。

背景技术

扬声器组件经常用于诸如家庭影院、消费电子产品和汽车等应用中。在这样的应用中,将来自扬声器组件的声音在特定的方向上引导是有利的,例如朝向收听来自扬声器组件声音的人将位于的预期收听位置。

在这样的应用中,能够在特定方向上投射声音(特别是产生高指向性的声音)是有利的,所以声音就不会被发送到不需要的区域而被浪费。此外,在扬声器组件需要播放音乐、电视音频或电影音频的应用中,要投射到听者的声音可以包含大范围的音频。因此,扬声器组件必须在很宽的频率范围内产生高指向性声音,使得可以将全频率范围引导至听者。

通常,用于诸如家庭影院、消费电子产品和汽车等应用的扬声器组件很小,例如由于空间限制和/或成本限制。由于扬声器驱动器的尺寸较小,所以小尺寸扬声器组件经常受到损害,因为它们在产生低频声音方面不太有效。因此,对于小型扬声器单元而言,要求在音频频率范围的低端产生高指向性的声音。

扬声器的指向性涉及来自扬声器的声输出(声音)的分布,并且可以根据指向性指数(例如,如下文所定义)来定义。具有高指向性指标的扬声器更好地在给定的一个或多个方向上投射,而具有低指向性指数的扬声器倾向于更均匀地投射声音(在所有方向上均等)。

在涉及封闭空间的许多情况下,例如在房子的房间或汽车中,扬声器优选具有高指向性指数,使得声音朝需要声音的收听位置(例如对汽车驾驶员)投射,而不是将声音投射到不需要的位置来浪费能量。

传统的扬声器,如锥形扬声器,凭借锥形扬声器振膜以及由于它们通常以防止声音从扬声器背面逸出的方式安装而具有一定的指向性。

通过组合使用一系列扬声器,包括多个扬声器阵列的扬声器组件的指向性可以比单个扬声器的指向性大大提高。具体地,通过利用滤波后的电信号来驱动扬声器阵列,使得电信号之间的增益和/或相位存在差异,可以实现具有高指向性的扬声器组件输出,例如主要在一个给定的方向投射声音。

图1(a)示出被称为心形扬声器组件1001的简单扬声器组件,其包括两个扬声器L1、L2的阵列,每个扬声器被构造为沿着各自的主发射轴X1、X2产生声音S1、S2。扬声器L1、L2安装成在它们的主发射轴X1、X2之间具有角度偏差。每个扬声器L1、L2被构造为从控制单元1020接收各自的电信号E1、E2,该控制单元1020基于代表音频的输入信号Ain产生每个电信号E1、E2。扬声器L1、L2包括接收未滤波的电信号E1的主扬声器L1和接收相对于由主扬声器L1接收的电信号E1滤波过的电信号E2的辅助扬声器L2,使得在由L1、L2接收的电信号E1、E2之间具有增益差和相位差(用于实现增益和相位差的信号处理可以包括例如信号反相器、延迟和增益)。具体地,辅助扬声器L2由电信号E2驱动,用由主扬声器L1接收的电信号E1定义的增益和相位差滤波该电信号E2,使得由扬声器L1、L2产生的直接声音S1、S2在收听位置P1处彼此抵消。

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