[發明專利]旋轉對稱的揚聲器陣列

有效

• 申請號: 201911352125.X
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN111010635B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: A·法米利;M·E·約翰遜;B·P·帕斯基耶爾
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04R1/02
• 分類號: H04R1/02;H04R1/24;H04R1/40;H04R3/14;H04R5/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 曹瑾

本發明公開了一種多路揚聲器陣列，其包括不同類型的換能器的環。換能器的環可環繞揚聲器陣列的箱體，使得揚聲器陣列是旋轉對稱的。換能器的環之間的距離可基于對數標度。通過利用對數間距隔開換能器的環，可實現短波長處更為密集的換能器間距，同時通過使它們間隔越來越大的對數增量來限制更長波長所需的換能器的數量。可將具有重疊頻率范圍的換能器用于揚聲器陣列中以避免對應的波束方向圖的指向性上的初始不足或缺少。

本發明專利申請是于2017年4月17日提交的申請號為201480082718.8的題為“旋轉對稱的揚聲器陣列”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明公開了一種旋轉對稱的揚聲器陣列，其包括圍繞外殼對稱布置在環中的多種類型的換能器。還描述了其他實施方案。

背景技術

計算機和家用電子產品通常利用揚聲器陣列來將聲音輸出到收聽區域。每個揚聲器陣列可由布置在相關聯箱體或殼體的單個平面或表面上的多個換能器構成。由于換能器布置在單個表面上，因此必須對這些揚聲器陣列進行手動取向，使得由每個陣列產生的聲音對準特定目標(例如，收聽者)。例如，揚聲器陣列可被初始地取向成直接面向收聽者。然而，揚聲器陣列和/或收聽者的任何移動可能需要對陣列進行手動調整，使得所生成的聲音再次適當地對準目標收聽者。這種重復的調整和配置可能很耗時并且可提供較差的用戶體驗。

發明內容

公開了一種多路揚聲器陣列，其包括不同類型的換能器的環。在一個實施方案中，換能器的環環繞揚聲器陣列的箱體，使得揚聲器陣列是旋轉對稱的。這一旋轉對稱允許揚聲器陣列容易適于在收聽區域內的任何放置。具體地，由于揚聲器陣列是旋轉對稱的，因此相同數量和類型的換能器在每個方向上定向。一旦已知揚聲器陣列的取向，就能夠根據該取向驅動揚聲器陣列以產生一個或多個音頻通道，而無需對揚聲器陣列進行移動和/或物理調整。

在一些實施方案中，換能器的環之間的距離可基于對數標度。通過利用對數間距隔開換能器的環，可實現短波長處更為密集的換能器間距，并同時通過使它們間隔越來越大的對數增量來限制更長波長所需的換能器的數量。

在一個實施方案中，可基于揚聲器陣列的期望頻率覆蓋范圍對換能器的類型作出選擇。在一些實施方案中，不同類型的換能器所覆蓋的頻率范圍可重疊。在這些實施方案中，可使用多種類型的換能器來產生波束方向圖。通過利用具有重疊頻率范圍的多個換能器，揚聲器陣列可避免對應的波束方向圖的指向性上的初始不足或缺少。

以上概述不包括本發明的所有方面的詳盡列表。可預期的是，本發明包括可由上文概述的各個方面以及在下文的具體實施方式中公開并且在隨該專利申請提交的權利要求中特別指出的各種方面的所有合適的組合來實施的所有系統和方法。此類組合具有未在上述發明內容中具體闡述的特定優點。

附圖說明

本發明的實施方案以舉例的方式進行說明，而不僅限于各個附圖的圖示，在附圖中類似的附圖標號指示類似的元件。應當指出，本公開中提到本發明的“一”或“一個”實施方案未必是同一實施方案，并且它們表示至少一個實施方案。

圖1示出了根據一個實施方案的具有音頻接收器、旋轉對稱的揚聲器陣列和收聽者的收聽區域的視圖。

圖2A示出了根據一個實施方案的音頻接收器的部件圖。

圖2B示出了根據一個實施方案的揚聲器陣列中的部件圖和信號流。

圖3示出了根據一個實施方案的揚聲器陣列的頂視剖面圖。

圖4示出了根據一個實施方案的具有可由揚聲器陣列生成的可變指向性指數(DI)的示例波束方向圖。

圖5A示出了根據一個實施方案的具有第一類型的換能器的兩個環、第二類型的換能器的兩個環和第三類型的換能器的兩個環的揚聲器陣列的視圖。