[發明專利]使用模態分頻網絡控制板式揚聲器的系統和方法

有效

• 申請號: 201680048665.7
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN107925824B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 大衛·艾倫·安德森;馬克·F·博科
• 申請（專利權）人: 羅切斯特大學
• 主分類號: H04R7/04
• 分類號: H04R7/04;H04R3/14
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

1.一種用于控制板式揚聲器的性能的方法，所述方法包括：

借助于其上布置有多個力驅動器的板從板式揚聲器產生聲音；

使用模態分頻網絡將信號處理成多個子信號，其中，每個子信號與頻帶相關聯，并且其中所述模態分頻網絡包括布置在板式揚聲器的板上的多個力驅動器并且控制板式揚聲器的板的振動模態的激發；

將每個子信號分配給位于所述板式揚聲器的板上的多個驅動器中的一個或更多個，以及將相對振幅分配給所述多個驅動器中的每一個，其中，分配給所述多個驅動器中的每一個的子信號和相對振幅至少基于驅動器在所述板上的位置來確定，并且其中所述模態分頻網絡基于板上的空間濾波模式來計算發送給每個驅動器的子信號的相對振幅并且其中驅動器的振幅被配置為通過所選模態以指定振幅產生聲音；

將每個子信號發送到其被分配給的多個驅動器中的一個或更多個；以及

利用已經接收到所發送的子信號的所述多個驅動器，以所分配的相對振幅驅動所述板式揚聲器。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個驅動器激發所述板式揚聲器中的多個模態。

3.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述多個驅動器是獨立控制的。

4.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述多個驅動器周期性地布置在所述板式揚聲器上。

5.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，將信號處理成多個子信號的步驟包括使用多個濾波器將所述信號分離到多個頻帶。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述多個濾波器包括低通、帶通和/或高通濾波器中的至少一個，并且其中，所述多個濾波器包括以下中的至少一個：模擬濾波器、數字濾波器或者部分模擬和部分數字的濾波器的組合。

7.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述多個子信號具有與所述信號不同的頻率范圍和頻域上的振幅。

8.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，通過處理基于以下中的一個或更多個的使用信息執行將每個子信號分配給位于所述板式揚聲器的一個板上的多個驅動器中的一個或更多個的步驟以及將相對振幅分配給所述多個驅動器中的每一個的步驟：板式揚聲器的材料、板式揚聲器的材料的大小、驅動器的數量、驅動器的布置以及收聽者的喜好。

9.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述板式揚聲器包含鋁或者玻璃。

10.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述多個驅動器包含壓電材料或者有機聚合物。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述壓電材料包含陶瓷。

12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述有機聚合物包含聚偏二氟乙烯(PVDF)。

13.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述信號包括以下中的至少一個：數字信號、模擬信號或者部分數字和部分模擬的信號的組合。

14.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述信號是音頻信號中的至少一個，所述音頻信號包括語音或者音樂中的一個或更多個。

15.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述信號是預先記錄的或者直播的。

16.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中，所述多個驅動器中的至少一部分包括電磁線圈驅動器。

17.一種板式揚聲器，包括：

配置為執行權利要求1-16中任一項所述的方法的空間濾波器和模態分頻網絡。

18.一種用于控制板式揚聲器的系統，包括：

所述板式揚聲器；和

用于將信號傳輸到所述板式揚聲器的發射器，其中，所述板式揚聲器包括：

配置為執行權利要求1-16中任一項所述的方法的空間濾波器和模態分頻網絡。