声学阵列系统技术方案

一种声学阵列系统包括声场控制器和声换能器阵列。声场控制器提供第一处理信号和第二处理信号。第一处理信号与第一声辐射图案相关联，并且第二处理信号与第二声辐射图案相关联。换能器阵列从声场控制器接收第一处理信号和第二处理信号，并且产生用于换能器中的每一个换能器的第一驱动信号和第二驱动信号。第一驱动信号基于第一处理信号，并且第二驱动信号基于第二处理信号。换能器阵列将换能器中的每一个换能器的第一驱动信号和第二驱动信号组合，以产生多个组合的驱动信号，针对换能器中的每一个换能器有一个组合的驱动信号，并且将组合的驱动信号提供给换能器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学阵列系统
本公开的方面和示例整体涉及音频系统，并且在一些示例中，更具体地涉及用于将声束转向音频提供给听众的音频系统。
技术介绍
声束转向音频阵列系统包括多个扬声器驱动器并且控制发送到驱动器的信号的增益和延迟，使得它们的组合的效果为引导声能，使得其偏向特定方向，诸如朝向听众的中央部分，并且使得其提供某些所需的覆盖，使得例如所有观众都接收到可接受的音频体验。传统阵列系统可通过细分阵列中的驱动器来生成两个声束，使用一些驱动器来形成第一声束并且使用其他驱动器来形成第二声束，使得每个声束比使用整组驱动器的效率低。另外，传统阵列系统可包括改变或适配阵列的声束转向或其他声学特性的复杂或用户不友好的方法，并且可包括不同尺寸的驱动器，从而以附加成本和降低可靠性的复杂度处理频谱的不同部分。
技术实现思路
各方面和示例涉及阵列系统和方法以及信号处理系统和方法，这些系统和方法以低于常规阵列系统的成本提供改善的声学特性，包括声束转向和覆盖，并且允许创建多个转向声束，每个声束由阵列中的全组驱动器生成，从而允许更精确的声束成形。根据一个方面，声学阵列系统包括声场控制器，该声场控制器具有至少一个信号处理器，该信号处理器被配置为处理音频信号以提供与第一声辐射图案相关联的第一处理信号并且提供与第二声辐射图案相关联的第二处理信号，以及声换能器阵列，该声换能器阵列包括至少一个信号处理器和多个声换能器，该声换能器被配置为接收来自声场控制器的第一处理信号和第二处理信号，并且基于第一处理信号产生用于声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号，基于第二处理信号产生用于声换能器中的每一个声换能器的第二驱动信号，并且将多个声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号和第二驱动信号组合以产生多个组合的驱动信号，针对声换能器中的每一个声换能器有一个组合的驱动信号，并且将至少一个组合的驱动信号提供给声换能器中的每一个声换能器。在一些示例中，声换能器阵列被配置为至少部分地基于与所述第一声辐射图案相关联的参数来产生针对声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号。该参数可包括增益，振幅，时间延迟，相位延迟，有限脉冲响应和/或均衡。声场控制器可存储参数并向声换能器阵列提供参数。在某些示例中，声场控制器被配置为选择多个声换能器中的每一个声换能器的振幅和延迟，以使声换能器阵列生成第一声辐射图案。声场控制器可将多个声换能器中的每一个声换能器的振幅和延迟提供至声换能器阵列，并且声换能器阵列可将振幅和延迟施加到多个声换能器中的每一个声换能器。在一些示例中，阵列系统包括被配置为接收来自第一声换能器阵列的第一处理信号和第二处理信号的第二声换能器阵列。根据另一个方面，声学阵列系统包括被配置为处理音频信号以提供与第一声辐射图案相关联的第一声束信号和与第二声辐射图案相关联的第二声束信号的第一信号处理器，被配置为接收第一声束信号和处理第一声束信号以提供第一多个换能器信号的第一多个信号处理通道，被配置为接收第二声束信号和处理第二声束信号以提供第二多个换能器信号的第二多个信号处理器通道，多个组合器，每个组合器被配置为将第一多个换能器信号中的一个换能器信号与第二多个换能器信号中的一个换能器信号组合以提供组合的换能器信号，以及多个声换能器，声换能器中的每一个声换能器被配置为接收多个组合的换能器信号中的一个组合的换能器信号并且将组合的换能器信号转化为声波。在一些示例中，第一多个信号处理器通道被配置为至少部分地基于与第一声辐射图案相关联的参数来提供第一多个换能器信号。该参数可包括增益，振幅，时间延迟，相位延迟，有限脉冲响应和/或均衡。阵列系统可包括存储器以存储参数并向第一多个信号处理器通道提供参数。一些示例包括控制器，该控制器被配置为选择多个声换能器中的每一个声换能器的振幅和延迟，以使声换能器阵列生成第一声辐射图案。控制器可向第一多个信号处理器通道提供多个声换能器中的每一个声换能器的振幅和延迟，并且第一多个信号处理器通道可将振幅和延迟施加至第一声束信号以提供第一多个换能器信号。在某些示例中，阵列系统包括被配置为接收第一处理信号和第二处理信号的第二多个声换能器。根据另一个方面，提供了一种产生声学声场的方法，该方法包括接收音频信号，根据第一辐射图案处理音频信号以提供第一声束信号，根据第二辐射图案处理音频信号以提供第二声束信号，处理第一声束信号以提供第一多个换能器信号，处理第二声束信号以提供第二多个换能器信号，将第一多个换能器信号中的每个相应的换能器信号与第二多个换能器信号中的相应的换能器信号组合，以提供多个组合的换能器信号，以及将多个组合的换能器信号提供给多个换能器。在一些示例中，处理第一声束信号以提供第一多个换能器信号至少部分地基于与第一辐射图案相关的参数。该参数可包括增益，振幅，时间延迟，相位延迟，有限脉冲响应和/或均衡。该方法可包括存储参数并将该参数提供给信号处理器，该信号处理器执行对第一声束信号的处理以提供第一多个换能器信号。一些示例包括针对第一多个换能器信号中的每一个换能器信号，选择应用于处理第一声束信号施加的一组振幅和延迟参数，以使多个换能器生成第一辐射图案。另外的示例包括将一组振幅和延迟参数传送至信号处理器，该信号处理器执行对第一声束信号的处理以提供第一多个换能器信号。以下仍然详细讨论了这些示例性方面和示例的其他方面、示例和优点。本文所公开的示例可以与本文所公开的至少一个原理一致的任何方式与其他示例组合，并且对“示例”、“一些示例”、“另选的示例”、“各种示例”、“一个示例”等的引用不一定互相排斥，并且旨在指示所述的特定特征、结构或特性可包括在至少一个示例中。本文中此类术语的出现未必全都指代相同的示例。附图说明下面参考附图讨论至少一个示例的各个方面，这些附图并非旨在按比例绘制。包括附图以提供对各个方面和示例的例证和进一步理解，并且附图并入本说明书且构成本说明书的一部分，但并非旨在作为本专利技术的限制的定义。在附图中，在各种图中示出的相同或几乎相同的部件可以类似的数字表示。为清楚起见，并不是在每个图中给每个部件都注上标记。在附图中：图1为阵列系统的示例的框图；图2为扬声器阵列的示例的框图；图3为堆叠阵列的示例的框图；图4为阵列系统的另一个示例的框图；并且图5为阵列系统的另一个示例的框图。具体实施方式本公开的各方面涉及声学阵列系统和方法，该系统和方法通过分别处理每个驱动器的每个声束信号并在向每个驱动器提供组合的放大信号之前叠加(例如，添加)声束信号来产生包括多个声辐射图案(诸如两个或更多个声束)的复杂声场。在大多数情况下，声音阵列通过将单个信号提供给阵列中的每个驱动器来产生特定的辐射图案，其中单个信号按延迟，振幅，相位偏移等中的一者或多者变化。传统上，计算和应用每个驱动器的单个信号处理以形成多个声束需要每个驱动器的阵列参数(延迟，振幅等)，阵列参数结合所有声束，使得在不影响其他声束的情况下难以对一个声束做出调整，或者需要重新计算和重新传递广泛的一组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声学阵列系统，包括：/n声场控制器，所述声场控制器包括至少一个信号处理器，所述至少一个信号处理器被配置为：处理音频信号，以提供与第一声辐射图案相关联的第一处理信号，并且提供与第二声辐射图案相关联的第二处理信号；和/n声换能器阵列，所述声换能器阵列包括至少一个信号处理器和多个声换能器，所述声换能器阵列被配置为：从所述声场控制器接收所述第一处理信号和所述第二处理信号，基于所述第一处理信号产生用于所述声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号，基于所述第二处理信号产生用于所述声换能器中的每一个声换能器的第二驱动信号，并且组合用于所述多个声换能器中的每一个声换能器的所述第一驱动信号和所述第二驱动信号以产生多个组合的驱动信号，针对所述声换能器中的每一个声换能器有一个组合的驱动信号，并且向所述声换能器中的每一个声换能器提供至少一个组合的驱动信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170428 US 15/581,4521.一种声学阵列系统，包括：
声场控制器，所述声场控制器包括至少一个信号处理器，所述至少一个信号处理器被配置为：处理音频信号，以提供与第一声辐射图案相关联的第一处理信号，并且提供与第二声辐射图案相关联的第二处理信号；和
声换能器阵列，所述声换能器阵列包括至少一个信号处理器和多个声换能器，所述声换能器阵列被配置为：从所述声场控制器接收所述第一处理信号和所述第二处理信号，基于所述第一处理信号产生用于所述声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号，基于所述第二处理信号产生用于所述声换能器中的每一个声换能器的第二驱动信号，并且组合用于所述多个声换能器中的每一个声换能器的所述第一驱动信号和所述第二驱动信号以产生多个组合的驱动信号，针对所述声换能器中的每一个声换能器有一个组合的驱动信号，并且向所述声换能器中的每一个声换能器提供至少一个组合的驱动信号。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述声换能器阵列被配置为：至少部分地基于与所述第一声辐射图案相关联的参数，来产生针对所述声换能器中的每一个声换能器的所述第一驱动信号。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述参数为增益、振幅、时间延迟、相位延迟、有限脉冲响应和均衡中的至少一者。


4.根据权利要求2所述的系统，其中所述声场控制器被配置为：存储所述参数并向所述声换能器阵列提供所述参数。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述声场控制器被配置为：选择所述多个声换能器中的每一个声换能器的振幅和延迟，以使所述声换能器阵列生成所述第一声辐射图案。


6.根据权利要求5所述的系统，其中所述声场控制器被配置为：向所述声换能器阵列提供所述多个声换能器中的每一个声换能器的所述振幅和所述延迟，并且所述声换能器阵列被配置为：将所述振幅和所述延迟施加到所述多个声换能器中的每一个声换能器。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述声换能器阵列为第一声换能器阵列并且还包括被配置为接收来自所述第一声换能器阵列的所述第一处理信号和所述第二处理信号的第二声换能器阵列。


8.一种声学阵列系统，包括：
第一信号处理器，所述第一信号处理器被配置为：处理音频信号以提供与第一声辐射图案相关联的第一声束信号和与第二声辐射图案相关联的第二声束信号；
第一多个信号处理器通道，所述第一多个信号处理器通道被配置为：接收所述第一声束信号并处理所述第一声束信号以提供第一多个换能器信号；
第二多个信号处理器通道，所述第二多个信号处理器通道被配置为：接收所述第二声束信号并处理所述第二声束信号以提供第二多个换能器信号；
多个组合器，所述多个组合器中的每一个组合器被配置为：将所述第一多个换能器信号中的一个换能器信号与所述第二多个换能器信号中的一个换能器信号组合，以提供组合的换能器信号；和
多个声换能器，所述多个声换能器中...

【专利技术属性】
技术研发人员：林总一郎，持丸彰，M·潘扎内拉，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US