[發明專利]可變聲學揚聲器

有效

• 申請號: 201780053361.4
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN109699200B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: U.霍爾巴赫
• 申請（專利權）人: 哈曼國際工業有限公司
• 主分類號: H04R1/40
• 分類號: H04R1/40;H04R3/12;H04S3/02;G10K11/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 高巍

一種M個揚聲器元件的第一陣列，其設置在圍繞軸的圓柱形配置中并且被配置成以第一頻率范圍回放音頻。一種N個揚聲器元件的第二陣列，其設置在圍繞所述軸的圓柱形配置中并且被配置成以第二頻率范圍回放音頻。數字信號處理器從用于所述第一頻率范圍的輸入信道生成第一多個輸出信道；使用第一旋轉矩陣將所述第一多個輸出信道應用于揚聲器元件的所述第一陣列以生成以目標角度圍繞所述軸的音頻內容的第一波束；從所述第二頻率范圍的所述輸入信道生成第二多個輸出信道；以及使用第二旋轉矩陣將所述第二多個輸出信道應用于揚聲器元件的所述第二陣列以生成所述目標角度的音頻內容的第二波束。

技術領域

預期的實施方案總體涉及數字信號處理，并且更具體地，涉及可變聲學揚聲器，包括與實現與此類技術相關聯的所有功能和操作相關的系統、硬件、軟件和算法的所有方面。

背景技術

每頻帶使用單獨驅動器(通常為雙路，至多五路)的傳統揚聲器呈現出指向性圖案，其隨著驅動器尺寸、揚聲器外殼深度、擋板寬度和形狀以及交叉濾波器設計而不同。一般而言，指向性圖案強烈地頻率相關并且難以控制。特別地，可能發生豎直波瓣，因為驅動器相對于輻射波長是不一致的，并且指向性顯著地朝向中頻和低頻擴寬，因此如所預期的那樣將聲能發射到所有室內方向而不是到聽眾。通常，聲學處理對于抑制不需要的反射并確保精確的立體成像是必要的。

發明內容

在一個或多個說明性實施方案中，揚聲器元件的第一陣列設置在圍繞軸的圓柱形配置中，并配置成以第一頻率范圍回放音頻。揚聲器元件的第二陣列設置在圍繞所述軸的圓柱形配置中，并配置成以第二頻率范圍回放音頻。數字信號處理器被編程為：從用于所述第一頻率范圍的輸入信道生成第一多個輸出信道；使用第一旋轉矩陣將所述第一多個輸出信道應用于揚聲器元件的所述第一陣列以生成以目標角度圍繞所述軸的音頻內容的第一波束；從用于所述第二頻率范圍的所述輸入信道生成第二多個輸出信道；以及使用第二旋轉矩陣將所述第二多個輸出信道應用于揚聲器元件的所述第二陣列以生成以所述目標角度圍繞所述軸的音頻內容的第二波束。

在一個或多個說明性實施方案中，從第一頻率范圍的輸入信道生成第一多個輸出信道。將所述第一多個輸出信道應用于M個揚聲器元件的第一陣列，所述M個揚聲器元件的第一陣列設置在圍繞軸的圓柱形配置中并且使用第一旋轉矩陣處理第一頻率范圍以生成以目標角度圍繞所述軸的音頻內容的第一波束。從所述第二頻率范圍的所述輸入信道生成第二多個輸出信道。將所述第二多個輸出信道應用于N個揚聲器元件的第二陣列，所述N個揚聲器元件的第二陣列設置在圍繞所述軸的圓柱形配置中并且使用第二旋轉矩陣處理第二頻率范圍以生成以所述目標角度圍繞所述軸的音頻內容的第二波束。

附圖說明

為了可以詳細地理解上文闡述的一個或多個實施方案的所述特征的方式，可以通過參考某些特定實施方案來獲得以上簡要概述的一個或多個實施方案的更具體的描述，這些特定實施方案中的一些在附圖中示出。然而，應當注意，附圖僅示出典型實施方案，且因此不應被視為以任何方式限制其范圍，因為各種實施方案的范圍也包括其他實施方案。

圖1示出了示例性可變聲學揚聲器；

圖2示出了用于示例性可變聲學揚聲器的示例性換能器布局；

圖3示出了用于示例性可變聲學揚聲器的系統框圖；

圖3B示出了用于高頻波束成形的四個有限輸入響應濾波器的示例；

圖3C示出了將四個高頻揚聲器濾波器的輸出路由到十二個高頻揚聲器信道的示例；

圖3D示出了將波束重新定向到目標角度的示例；

圖3E示出了用于中頻波束成形的五個有限輸入響應濾波器的示例；

圖3F示出了將五個中頻濾波器的輸出路由到八個中頻揚聲器信道的示例；

圖3G示出了低頻波束成形濾波器的信號流；