扬声器设备、用于处理其输入信号的方法以及音频系统技术方案

提供扬声器设备、用于处理所述扬声器设备的输入信号的方法以及音频系统。所述扬声器设备包括：第一多个扬声器，其以一定间隔布置成行，其中在第一频率范围内，所述第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射；第二多个扬声器，其对称地设置在所述第一多个扬声器的两侧、具有在所述两侧处的面向外部的开口，其中在第二频率范围内，所述第二多个扬声器在第三区中产生的声能辐射大于在第四区中产生的声能辐射；并且所述第一频率范围与所述第二频率范围重叠。因此，所述扬声器设备、所述方法和所述音频系统可以实现宽阔的宽敞效果，并为收听者提供近乎真实的环绕体验。

Speaker devices, methods for processing their input signals, and audio systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扬声器设备、用于处理其输入信号的方法以及音频系统
本文的一个或多个实施方案总体上涉及声能辐射控制领域，并且更具体地，涉及扬声器设备、用于处理扬声器设备的输入信号的方法、以及音频系统。
技术介绍
在家庭影院系统中可以使用常规的条形音箱。常规的条形音箱可以提供比多通道环绕声扬声器系统(诸如5.1、7.1等)更简单的配置。但是，常规的条形音箱可能无法在宽带范围内提供环绕声体验。对于收听者而言，常规的条形音箱可能似乎产生窄声场，该声场限于收听空间中的小区。因此，存在需要在比多通道环绕声扬声器系统更简单的配置中在宽带范围内提供环绕声体验。
技术实现思路
根据实施方案，提供一种扬声器设备。扬声器设备包括：第一多个扬声器，其以一定间隔布置成行，其中在第一频率范围内，第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射；和第二多个扬声器，其对称地设置在第一多个扬声器的行的两侧、具有在两侧处的面向外部的开口，其中在第二频率范围内，第二多个扬声器在第三区中产生的声能辐射大于在第四区中产生的声能辐射；并且，第一频率范围与第二频率范围重叠。在一些实施方案中，第一区覆盖第一多个扬声器的行的侧面区域，第二区覆盖第一多个扬声器的行的前方或后方的区域，第三区覆盖第二多个扬声器的开口面向的区域，并且第四区覆盖第二多个扬声器的侧面区域。在一些实施方案中，在150Hz至3kHz的频率范围内，由第一多个扬声器在第一区中产生的声压大于在第二区中产生的声压。在一些实施方案中，在2kHz至20kHz的频率范围内，由第二多个扬声器在第三区域中产生的声压大于在第四区域中产生的声压。在一些实施方案中，第二多个扬声器中的每个包括高音扬声器和与高音扬声器连接的喇叭，并且喇叭包括与高音扬声器连接的输入开口和面向外部的输出开口。在一些实施方案中，喇叭的输出开口的大小与喇叭的输入开口的大小的比率大于2。在一些实施方案中，喇叭的长度大于第一多个扬声器的行中相邻的扬声器之间的间隔的一半。在一些实施方案中，第一多个扬声器的行中相邻的扬声器之间的间隔在2cm至16cm的范围内，并且喇叭的长度在2cm至16m的范围内。在一些实施方案中，第一多个扬声器的输入信号通过基于数字信号处理(DSP)的波束形成方法进行处理，以使第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射。根据实施方案，还提供一种用于处理扬声器设备的输入信号的方法，其中扬声器设备包括：第一多个扬声器，其以一定间隔布置成行；和第二多个扬声器，其对称地设置在第一多个扬声器的行的两侧、具有在两侧处的面向外部的开口，在第一频率范围内，第一多个扬声器在第一区中的声能辐射大于在第二区中的声能辐射，在第二频率范围内，第二多个扬声器在第三区中的声能辐射大于在第四区中的声能辐射，且第一频率范围与第二频率范围重叠。方法包括：基于输入信号获得数字信号；对数字信号进行滤波以获得第一频率范围内的第一数字信号和第二频率范围内的第二数字信号；和使用基于数字信号处理(DSP)的波束形成方法处理第一数字信号，以使第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射；其中处理后的第一数字信号适于被输入到第一多个扬声器，并且第二数字信号适于被输入到第二多个扬声器。在一些实施方案中，数字信号被第一滤波器和第二滤波器滤波以分别获得第一数字信号和第二数字信号，并且第二多个扬声器中的每个包括高音扬声器和与高音扬声器连接的喇叭，确定第一滤波器和第二滤波器的交叉频率包括：确定第一多个扬声器的行中相邻的扬声器之间的间隔；基于等式(1)获得第一多个扬声器的频率上限：其中c是声速，且Δx是第一多个扬声器的行中相邻的扬声器之间的间隔；确定喇叭的长度；基于等式(2)获得第二多个扬声器的频率下限：其中c是声速，且Lh是喇叭的长度；基于频率上限和频率下限确定交叉频率；并且确定确定的交叉频率是否与第二多个扬声器的性能匹配，如果不匹配，则重复确定交叉频率的步骤，如果匹配，则将确定的交叉频率确定为第一滤波器和第二滤波器的交叉频率。在一些实施方案中，交叉频率在800Hz至5kHz的范围内。在一些实施方案中，方法还包括：基于处理后的第一数字信号和第二数字信号获得第一模拟信号和第二模拟信号；和放大第一模拟信号和第二模拟信号；其中放大后的第一模拟信号适于被输入到第一多个扬声器，并且放大后的第二模拟信号适于被输入到第二多个扬声器。在一些实施方案中，第一区覆盖第一多个扬声器的行的侧面区域，第二区覆盖第一多个扬声器的行的前方或后方的区域，第三区覆盖第二多个扬声器的开口面向的区域，并且第四区覆盖第二多个扬声器的侧面区域。根据实施方案，还提供一种音频系统。音频系统包括：扬声器设备，其包括以一定间隔布置成行的第一多个扬声器和对称地设置在第一多个扬声器的行的两侧、具有在两侧处的面向外部的开口的第二多个扬声器，其中在第一频率范围内，第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射，在第二频率范围内，第二多个扬声器在第三区中产生的声能辐射大于在第四区中产生的声能辐射，且第一频率范围与第二频率范围重叠；和处理器，其被配置为处理扬声器设备的输入信号，其中处理器包括：第一获取电路，其被配置为基于输入信号获得数字信号；第一滤波器，其被配置为对数字信号进行滤波以获得第一频率范围内的第一数字信号；第二滤波器，其被配置为对数字信号进行滤波以获得第二频率范围内的第二数字信号；和数字信号处理电路，其被配置为使用基于数字信号处理(DSP)的波束形成方法处理第一数字信号，以使第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射；其中处理后的第一数字信号适于被输入到第一多个扬声器，并且第二数字信号适于被输入到第二多个扬声器。在一些实施方案中，第一滤波器和第二滤波器的交叉频率在800Hz至5kHz的范围内。在一些实施方案中，音频系统还包括：第二获取电路，其被配置为基于处理后的第一数字信号和第二数字信号获得第一模拟信号和第二模拟信号；和放大器，其被配置为放大第一模拟信号和第二模拟信号；其中放大后的第一模拟信号适于被输入到第一多个扬声器，并且放大后的第二模拟信号适于被输入到第二多个扬声器。在一些实施方案中，第一区覆盖第一多个扬声器的行的侧面区域，第二区覆盖第一多个扬声器的行的前方或后方的区域，第三区覆盖第二多个扬声器的开口面向的区域，并且第四区覆盖第二多个扬声器的侧面区域。通过将第一多个扬声器和第二多个扬声器组合在一起，根据某一实施方案的扬声器设备和音频系统可以实现全带环绕效果。具体地，在第一频率范围内，第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射，且在第二频率范围内，第二多个扬声器在第三区中产生的声能辐射大于在第四区中产生的声能辐射，其中第一频率范围与第二频率范围重叠，从而扬声器设备可以整体上在宽带范围内产生增强的方向性的声能辐射。进一步地，第一区覆盖第一多个扬声器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扬声器设备，其包括：/n第一多个扬声器，其以一定间隔布置成行，其中在第一频率范围内，所述第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射；以及/n第二多个扬声器，其对称地设置在所述第一多个扬声器的所述行的两侧、具有在所述两侧处的面向外部的开口，其中在第二频率范围内，所述第二多个扬声器在第三区中产生的声能辐射大于在第四区中产生的声能辐射；/n其中所述第一频率范围与所述第二频率范围重叠。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种扬声器设备，其包括：
第一多个扬声器，其以一定间隔布置成行，其中在第一频率范围内，所述第一多个扬声器在第一区中产生的声能辐射大于在第二区中产生的声能辐射；以及
第二多个扬声器，其对称地设置在所述第一多个扬声器的所述行的两侧、具有在所述两侧处的面向外部的开口，其中在第二频率范围内，所述第二多个扬声器在第三区中产生的声能辐射大于在第四区中产生的声能辐射；
其中所述第一频率范围与所述第二频率范围重叠。


2.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述第一区覆盖所述第一多个扬声器的所述行的侧面区域，所述第二区覆盖所述第一多个扬声器的所述行的前方或后方的区域，所述第三区覆盖所述第二多个扬声器的所述开口面向的区域，并且所述第四区覆盖所述第二多个扬声器的侧面区域。


3.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中在150Hz至3kHz的频率范围内，由所述第一多个扬声器在所述第一区中产生的声压大于在所述第二区中产生的声压。


4.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中在2kHz至20kHz的频率范围内，由所述第二多个扬声器在所述第三区域中产生的声压大于在所述第四区域中产生的声压。


5.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述第二多个扬声器中的每个包括高音扬声器和与所述高音扬声器连接的喇叭，并且所述喇叭包括与所述高音扬声器连接的输入开口和面向外部的输出开口。


6.根据权利要求5所述的扬声器设备，其中所述喇叭的所述输出开口的大小与所述喇叭的所述输入开口的大小的比率大于2。


7.根据权利要求5所述的扬声器设备，其中所述喇叭的长度大于所述第一多个扬声器的所述行中相邻的扬声器之间的所述间隔的一半。


8.根据权利要求5所述的扬声器设备，其中所述第一多个扬声器的所述行中相邻的扬声器之间的所述间隔在2cm至16cm的范围内，并且所述喇叭的长度在2cm至16m的范围内。


9.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中所述第一多个扬声器的输入信号通过基于数字信号处理(DSP)的波束形成方法进行处理，以使所述第一多个扬声器在所述第一区中产生的所述声能辐射大于在所述第二区中产生的所述声能辐射。


10.一种用于处理扬声器设备的输入信号的方法，其中所述扬声器设备包括以一定间隔布置成行的第一多个扬声器和对称地设置在所述第一多个扬声器的所述行的两侧、具有在所述两侧处的面向外部的开口的第二多个扬声器，在第一频率范围内，所述第一多个扬声器在第一区中的声能辐射大于在第二区中的声能辐射，在第二频率范围内，所述第二多个扬声器在第三区中的声能辐射大于在第四区中的声能辐射，且所述第一频率范围与所述第二频率范围重叠，所述方法包括：
基于所述输入信号获得数字信号；
对所述数字信号进行滤波以获得所述第一频率范围内的第一数字信号和所述第二频率范围内的第二数字信号；并且
使用基于数字信号处理(DSP)的波束形成方法处理所述第一数字信号，以使所述第一多个扬声器在所述第一区中产生的所述声能辐射大于在所述第二区中产生的所述声能辐射；
其中所述处理后的第一数字信号适于被输入到所述第一多个扬声器，并且所述第二数字信号适于被输入到所述第二多个扬声器。


11.根据权利要求10所述的方法，其中所述数字信号被第一滤波器和第二滤波器滤波以分别获得所述第一数字信号和所述第二数字信号，并且所述第二多个扬声器中的每个包括高音扬声器和与所述高音扬声器连接的喇叭，确定所述第一滤波器和所述第二滤波器的交叉频率包括：
确定所述第一多个扬声器的所述行中相邻的扬声器之间的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑剑文，李胜波，
申请(专利权)人：哈曼国际工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US