[發明專利]發聲方向三維可調的揚聲器系統

有效

• 申請號: 200910253927.5
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN101720052A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 彭妙顏;王齊祥;王恒
• 申請（專利權）人: 廣州市迪士普音響科技有限公司
• 主分類號: H04R5/04
• 分類號: H04R5/04
• 代理公司: 江門嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強

技術領域

本發明涉及一種揚聲器系統。

背景技術

電聲技術中，廣泛應用著由許多發聲單元組成的揚聲器系統。發 聲單元數量多，可增加擴聲聲壓級；另一方面，許多發聲單元通過不 同形狀組合，能控制發聲方向。現有擴聲技術對增加擴聲聲壓級已經 非常容易，而對控制發聲方向卻處于前沿研究階段。

例如，劇院舞臺兩側的揚聲器系統，垂直發聲角度應較窄，聲音 只射向觀眾席，盡量減少射向天花板的聲音，因為射向天花板的聲音 是無用的，造成擴聲能量浪費。不但如此，無用的聲音會在空中混響， 使聲音清晰度下降，需要對擴聲環境增加吸聲處理才能收聽清楚，而 吸聲處理的造價為擴聲系統的許多倍，且吸聲與環境協調也非常難 辦。在室外，射向上方的聲音會傳播很遠，造成聲污染。

不僅垂直發聲角度需要控制，水平發聲方向也需要調節發聲寬 度，并隨著觀眾數量變化可調節發聲方向和焦點，以既能剛好又能均 勻覆蓋現場觀眾為最佳。

總之，在各種擴聲場合，如果能控制好發聲方向，則可有效提高 音質，并大幅度降低投資，減少建筑聲學處理的麻煩。

為控制好發聲方向，需要對揚聲器系統朝向和組合形狀進行調 整。然而，不論是調整揚聲器系統的朝向，還是形狀調整，都是非常 麻煩的，且不能與各種擴聲環境協調，只好在音質與環境之間達成一 定的妥協；要做到根據每場演出情況實時調整，更是困難。

發明內容

為了解決上述的問題，本發明的目的在于提供一種可以方便對發 聲方向進行三維空間內任意調節的揚聲器系統。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：一種發聲方向三維可調 的揚聲器系統，包括可對發聲方向水平和遠近進行調節的電子控制器 和與其連接的并排多條的可對發聲方向垂直和遠近進行調節的可控 聲柱，通過電子技術而非機械辦法進行發聲方向調節。其中，所述的 電子控制器包括：

音頻輸入單元，可以接入來自外界媒體的音頻信號；

ADC單元，其連接音頻輸入單元的輸出端，對音頻信號進行模數 轉換；

前級DSP單元，對音頻信號進行頻率特性補償，并可對常用的音 效進行控制。

FPGA單元，其連接前級DSP單元的輸出端，可以進行數字音頻 插值，提高采樣頻率、量化精度，并對音頻信號進行相移控制；

后級多路DSP單元，實現對每路音頻信號不同頻率的幅度和相位 控制；

多路DSP單元的輸出端各連接一條可控聲柱。

其中，所述的多條并排的可控聲柱，每條可控聲柱包括外殼、內 置電路、設置在外殼上直線排成一列的多個揚聲器單元；所述內置電 路包括：

音頻輸入單元，可以接入來自外界媒體的音頻信號；

ADC單元，其連接音頻輸入單元的輸出端，對音頻信號進行模數 轉換；

前級DSP單元，對音頻信號進行頻率特性補償，并可對常用的音 效進行控制；

FPGA單元，其連接前級DSP單元的輸出端，可以進行數字音頻 插值，提高采樣頻率、量化精度，并對音頻信號進行相移控制；

后級多路DSP單元，實現對每路音頻信號不同頻率的幅度和相位 控制；

多路功放單元，其連接多路DSP單元的輸出端，所述多路功放單 元的輸出端各連接一揚聲器單元，并推動揚聲器單布發聲；

其中，所述的功放單元為數字功放。

本發明的有益效果是：本發明的由電子控制器控制多條可控聲柱 組成揚聲器系統。電子控制器利用DSP單元和FPGA單元對不同可控 聲柱的音頻信號進行頻率、相位、和幅度的綜合控制，實現對聲柱排 列方向上的發聲方向和角度控制，及遠近聚集調節。而可控聲柱則可 對其沿柱狀方向的發聲方向和角度進行控制，及遠近聚集調節，因此， 不需要機械式調節聲柱本身的安裝方位，可用電子的方式實現對聲音 發聲方向的上下、左右、遠近的調節，即發聲方向的三維電子調節， 可廣泛應用于競技場館，通過電子調節隨意改變聲音的覆蓋區域，可 很大程度提高語言清晰度、節省擴聲能量，并且可以簡化安裝施工、 做到擴聲器材與環境的協調統一。