[发明专利]喇叭阵列

说明书

公开用于扬声器阵列的实施方案，所述扬声器阵列将用于所述阵列的给定长度的换能器和相关联通道波导的数量最大化。在一个示例中，扬声器阵列包括：多个换能器，所述多个换能器在所述扬声器阵列的竖直轴线的相反侧上以相邻组布置；以及多个通道波导，每个通道波导耦合到所述多个换能器中的不同换能器，每个通道波导的出口沿着所述扬声器阵列的所述竖直轴线彼此中心对准。在所述示例中，所述多个通道波导的至少两个入口沿着水平平面基本上对准，所述水平平面垂直于所述竖直轴线。

技术领域

本公开涉及用于扬声器的换能器和相关联波导的阵列配置。

背景技术

阵列扬声器系统可以包括多个换能器(直接辐射式、装有喇叭式或这两者)。通常，阵列具有宽广的水平方向性图案并且在竖直平面上具有窄得多的方向性。水平平面上的方向性由阵列的宽度或额外波导的使用确定。在竖直平面上，方向性可以改变以提供对某些收听区域的声音信号覆盖。阵列的竖直方向性图案可以由阵列的几何形状提供和/或通过将特定振幅和相位分布应用于阵列的每个元件或应用于一组元件(例如，换能器之间的延迟)来提供。例如，J形线性阵列可以为长距离收听区域提供较窄的竖直方向性并且为近场区域提供较宽的覆盖。在其他阵列中，选定的方向性可以由信号在阵列的元件(例如，换能器)上的振幅-相位分布来提供，而同时阵列保持笔直。

发明内容

在其中辐射信号的波长相当于阵列的每个单独元件(例如，辐射体、电声换能器)的大小和元件之间的距离的高频下，阵列的方向性呈现出多个波瓣。在理想化模型中，由竖直尺寸为h且相邻元件之间的距离为d的n个元件组成的阵列的远场竖直方向性是阵列和单独元件的方向性之积：

其中Θ是与阵列的轴线所成的角度，是波长，f是频率，并且c是声速。

增加每长度的辐射元件数量同时减小元件的大小和间距(例如，最小化阵列的高度)可以导致更好地控制阵列的高频方向性，并且可以降低阵列的方向性的空间粒度。用于增加每长度的辐射元件数量的方法可以包括以交错布置来放置辐射元件或者显著地弯曲辐射元件的波导以将元件定位在不同平面中。然而，交错布置可能没有真正地最大化每长度的辐射元件数量，因为元件在水平维度上可能只是彼此部分地重叠。显著地弯曲辐射元件的波导(例如，弯曲到接近90度)可以导致使频率响应严重无规律的反射。

本公开提供能比上述方法提供更紧凑包装的成阵列的换能器和波导的配置，以及一种相对于上述显著弯曲的方法而言最小化弯曲和最终反射的弯曲波导。例如，通过在竖直平面中弯曲并且相对于阵列的水平轴线指向对称角的特定波导形状而使得换能器的更紧凑位置成为可能。每对相邻换能器的位置以特定方式布置使得换能器水平地对准，并且换能器的对应波导的出口竖直地对准。

公开用于扬声器阵列的实施方案，所述扬声器阵列将用于所述阵列的给定长度的换能器和相关联通道波导的数量最大化。在一个示例中，一种扬声器阵列包括：多个换能器，所述多个换能器在所述扬声器阵列的竖直轴线的相反侧上以相邻组布置；以及多个通道波导，每个通道波导耦合到所述多个换能器中的不同换能器，每个通道波导的出口(例如，输出/出口)沿着所述扬声器阵列的所述竖直轴线彼此中心对准。在所述示例中，所述多个通道波导的至少两个入口(例如，输入)沿着水平平面基本上对准，所述水平平面垂直于所述竖直轴线。

在另一示例中，一种扬声器阵列包括：多个换能器，所述多个换能器包括定位在所述扬声器阵列的投射平面的第一侧上的第一组换能器和定位在所述投射平面的第二相反侧上的第二组换能器，所述投射平面包括所述扬声器阵列的竖直轴线；多个弯曲的通道波导，每个通道波导在所述通道波导的入口处耦合到所述多个换能器中的不同换能器，每个通道波导的出口具有定位在所述扬声器阵列的所述投射平面上的中心；以及外部波导，所述外部波导耦合到所述多个通道波导的所述出口。在这个示例中，耦合到所述第一组换能器中的换能器的所述多个通道波导中的每个通道波导的每个入口沿着水平平面与耦合到所述第二组换能器中的换能器的所述多个通道波导中的相关联通道波导的所述入口基本上对准，所述水平平面垂直于所述投射平面和所述竖直轴线。