[发明专利]扬声器

说明书

一种扬声器，包括一个或多个驱动器和至少两个波导。一个或多个驱动器被布置为发射声波。波导耦合到一个或多个驱动器以接收由一个或多个驱动器发射的声波。至少两个波导中的第一波导在扬声器的第一位置处具有输出位置，并且被配置为将接收到的声波转发到第一位置处的输出，其中，至少两个波导中的第二波导在扬声器的第二位置处具有输出位置，并且被配置为将接收的声波转发到第二位置处的输出。

技术领域

本发明的实施例涉及扬声器。优选实施例涉及通过声学装置进行扬声器波束成形。

背景技术

在许多应用中，例如，在声区、声场再现或可调方向性[1、2、3、4]中，扬声器波束成形用于控制再现声音辐射的方向。根据最新技术，这些技术意味着使用多个扬声器的阵列，每个扬声器都具有单独的驱动器。将分路的信号提供给这些驱动器，这通常意味着这些驱动器具有相同数量的数模转换器(DAC)和放大器。在下文中，将DAC放大器-扬声器级联称为再现通道。

有效定向再现的低频率边界由阵列孔径确定，例如，相应转向维度上两个扬声器之间的最大距离。另一方面，通过混叠来施加用于受控声音再现的高频率边界。每当声波长变得小于相应转向维度上两个相邻扬声器之间距离的两倍时，就会发生混叠。这两个方面意味着两个相邻扬声器之间的距离必须尽可能短，而同时还必须有距离尽可能大的扬声器。遵循两个优化目标意味着要使用大量的再现通道。当需要在两个以上的维度上转向时，这个问题变得更加严重。由于每个再现通道意味着相对较高的成本，因此在消费产品领域使用大量再现通道是不可行的。然而，在波束成形中使用许多再现通道仍然被认为是最新技术(US2002012442A、US 2009060236A、US3299206)。

在许多情况下，波束成形器接收单个输入信号，并与静态数字滤波器一起工作，以使得所有扬声器信号都线性相关。此外，对于某些类别的波束成形器，也可以通过非放大组件来实现这种滤波器。满足该特性的一类众所周知的波束成形器延迟和求和波束成形器，然而，其仍使用多个再现通道以相应的实现成本来实现(US2004151325A、US2002131608)。如在US2013336505A中所公开的，可以通过使用由单个DAC放大器级联驱动的无源组件(在电子电路领域中)来缓解该问题。不过，实现这样的系统仍需要大量单独的扬声器驱动器，已知这些单独的扬声器驱动器是非常昂贵的组件。

波束成形的备选是使用定向扬声器，通常以号角形式(GB484704A)，具有特殊壳体的扬声器(EP3018915A1)，利用自解调超声波束(US2004264707A、US4823908A)或极为特定的结构(US5137110A)。另外，号角扬声器或类似的换能器可以配备声透镜(US3980829A、US2819771A)。虽然这些方法提供了一种低成本的解决方案，但它们在波束图和方向的选择上受到很大的限制。实际上，这些方法的目标通常只是垂直于扬声器孔径进行辐射或在很宽的频率范围内实现球形辐射。除了方向限制之外，实施这些方法通常还需要相当大体积的给定的形状。这妨碍在电子消费产品或汽车应用中使用此类方法，在这些应用中，空间是宝贵的资源，并且内置组件的形状通常由外观设计预先确定。

US2003132056A描述了一种具有连接到扬声器驱动器的多个波导的扬声器。这方面的另一专利出版物是US2002014368A。专利出版物US2011211720A公开了使用由单个驱动器驱动的隔离的声音路径。这方面的另一专利出版物是US2011019853A。最新技术描述了类似的一组组件，但是以不同的布置来处理从扬声器膜片背侧辐射的声波(US4553628A、US5025886A)。其中US4553628A教导了从背侧吸收声音，US5025886A教导了对声音进行辐射以提高效率。本发明从上述缺点开始，目的是提供一种能够进行波束成形的简单且成本有效的方法。

发明内容

通过独立权利要求的主题来实现该目的。