[發(fā)明專利]陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680006027.5
• 申請日: 2006-02-23
• 公開（公告）號: CN101129091A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小長井裕介;澤米進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 雅馬哈株式會社
• 主分類號: H04S5/02
• 分類號: H04S5/02;H04R1/40;H04R3/00;H04R3/12;H04R5/02
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳源;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)，被構(gòu)成通過輸出多通道聲束而利用墻壁反射的方式產(chǎn)生虛擬聲源來實(shí)現(xiàn)環(huán)繞再現(xiàn)。

背景技術(shù)

在延遲陣列式系統(tǒng)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，直線或平面上排列的若干揚(yáng)聲器單元輸出同一個(gè)聲音信號，同時(shí)將稍有不同的延遲時(shí)間給到該信號，使得這些聲音信號同時(shí)地到達(dá)在一個(gè)空間中的確定點(diǎn)(焦點(diǎn))，以便通過同相相加來增強(qiáng)圍繞該焦點(diǎn)的聲能，并因此導(dǎo)致清晰的方向性，即以該焦點(diǎn)的方向產(chǎn)生聲束。

隨后，當(dāng)把上述延遲處理分別加到多個(gè)通道的每一通道并且隨后在把全部通道上的信號輸出到揚(yáng)聲器單元之前將它們相加在一起時(shí)，由于揚(yáng)聲器單元和空間實(shí)質(zhì)上是線性系統(tǒng)，造成在該多個(gè)通道上的輸出信號分別地在每一通道上提供每一個(gè)都具有不同方向性的多個(gè)聲束。

因此，能夠通過增強(qiáng)在特定方向上的方向性來把大音量只提供給聽覺受損的人(專利文獻(xiàn)1)，能夠通過將不同方向性分別給予兩個(gè)不同內(nèi)容的聲音來使兩個(gè)人同時(shí)地分別收聽不同內(nèi)容(專利文獻(xiàn)2)，或能夠通過使包括環(huán)繞的該多通道上的聲束部分從墻壁反射并產(chǎn)生虛擬聲源來產(chǎn)生一個(gè)環(huán)繞聲場(專利文獻(xiàn)3)。

圖3是一種狀態(tài)的示意圖，其中通過將多個(gè)聲束直射在房間的任一墻壁以便從該墻壁反射來產(chǎn)生靠近該墻壁的虛擬聲源，并且因此產(chǎn)生一種多通道環(huán)繞聲場。

圖3中，31是聽音室、32是視頻系統(tǒng)、33是陣列揚(yáng)聲器、34是收聽者、35是該收聽者左側(cè)的墻壁表面、36是該收聽者右側(cè)的墻壁表面、37是該收聽者后側(cè)的墻壁表面。在此將以執(zhí)行五通道再現(xiàn)的假設(shè)情況下進(jìn)行說明。基于中心(C)通道信號從陣列揚(yáng)聲器33產(chǎn)生出聲音信號，而基于前左(FL)通道信號通過控制聲束直射在收聽者左側(cè)的墻壁表面35來產(chǎn)生虛擬FL通道聲源38，并且基于前右(FR)通道信號通過控制聲束直射在收聽者右側(cè)的墻壁表面36來產(chǎn)生虛擬FR通道聲源39。并且，基于后左(RL)通道信號通過控制聲束從左側(cè)墻壁35直射在后側(cè)的墻壁表面37來產(chǎn)生虛擬RL通道聲源40，以及根據(jù)后右(RR)通道信號通過控制聲束從右側(cè)墻壁36直射在后側(cè)的墻壁表面37來產(chǎn)生虛擬RR通道聲源41。

以此方式，通過將清晰的方向性給予分別在FL(前左)、FR(前右)、RL(后左)及RR(后右)通道上的信號來把這些信號形成聲束，然后使該收聽者34基于從墻壁反射的聲束來感覺墻壁方向上的聲源。因此，能夠在使用提供在前側(cè)的陣列揚(yáng)聲器的同時(shí)，通過該虛擬聲源來生成環(huán)繞聲場。

同時(shí)，通過陣列配置來物理地決定其方向性能由陣列揚(yáng)聲器控制的頻帶。換句話說，比該陣列的整個(gè)寬度長的波長(低頻)或比揚(yáng)聲器單元之間的間距短的波長(高頻)不能由該陣列揚(yáng)聲器控制。因此，實(shí)際采用一個(gè)小尺寸寬范圍的揚(yáng)聲器來作為該揚(yáng)聲器單元，以便在某種程度上控制該高頻帶。由于除非擴(kuò)展該陣列的整個(gè)寬度否則該陣列揚(yáng)聲器將不能控制該低頻帶，所以需要若干個(gè)揚(yáng)聲器單元。結(jié)果是，已經(jīng)提出了其中并不將低頻形成聲束而是將低頻分別輸出的系統(tǒng)(專利文獻(xiàn)3)。

圖4是表示不將低頻帶形成聲束的陣列揚(yáng)聲器系統(tǒng)的配置框圖。圖4中的33是由多個(gè)(n)揚(yáng)聲器單元33-1至33-n構(gòu)成的上述陣列揚(yáng)聲器。

如圖4所示，在中心(C)、前左(FL)、前右(FR)、后左(RL)及后右(RR)各個(gè)通道上的信號被輸入到被提供來對應(yīng)于各個(gè)通道的子頻帶濾波器中。每一子頻帶濾波器都由高通濾波器(HPF)和低通濾波器(LPF)的組合而構(gòu)成。在各個(gè)通道上的信號被分別地分成選擇地通過HPF?51-1至51-5的具有高于一個(gè)頻帶分割頻率(分隔頻率(crossover?frequency))的一個(gè)頻率的信號(高頻成分)以及選擇地通過LPF?52-1至52-5的具有低于該分隔頻率的一個(gè)頻率的信號(低頻成分)。

通過LPF?52-1至52-5的在各個(gè)通道上的信號的低頻成分由加法器53相加，然后把一個(gè)相加的信號輸入到由增益控制部分54-6、頻率特性校正部分55-6和延遲電路56-6構(gòu)成的信號調(diào)整部分(ADJ部分)。在此校正該信號的電平和頻率特性，并以一個(gè)預(yù)定的時(shí)間延遲產(chǎn)生的信號。