产生声场的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术一般涉及一种方法和装置，用于接收输入信号，将该信号多次复制并在将其传递到相应输出换能器之前修改各复制信号，以产生期望声场。该声场可包括定向声束、聚焦声束或模拟原点。第一方面，延迟加到声道以消除不同传输距离的影响。第二方面，延迟加到视频信号以解决加到声道上的延迟。第三方面，不同窗口函数应用到各信道以提高使用灵活性。第四方面，与输出低频的换能器相比，较小的换能器范围被用于输出高频。还在中心附近提供更大换能器密度的阵列。第五方面，提供一排长条形换能器以在平面中提供良好方向性。第六方面，声束被聚焦在表面之前或之后以提供不同的声束宽度和模拟原点。第七方面，利用摄像机指示声音被定向到何处。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可控声天线，并具体涉及数字电控声天线。相控阵天线在电磁和超声声学领域是众所周知的。在有声(可听见的)声学领域，他们不为人所熟知却以简单的形式存在。后者相对原始，而本专利技术寻求提供涉及能够被控制的高级音频声阵列的改进以便随意或多或少地控制其输出。WO 96/31086描述了一种系统，它使用一元编码信号来驱动输出换能器阵列，各换能器能够产生声压脉冲但不能复制全部将被输出的信号。本专利技术的第一方面解决这样的问题该问题在多个声道由单个输出换能器阵列输出而各声道被定向在不同方向时出现。由于事实上各声道采用不同路径到达收听者，因此当它们到达收听者的位置时，声道会失去同步，并且是可听见的。根据第一方面，提供了使用输出换能器阵列产生包括多个声道的声场的方法，所述方法包括为各声道选择各输出换能器的第一延迟值，其中根据各换能器在阵列中的位置选出所述第一延迟值；为各声道选择第二延迟值，其中根据声道的声波从所述阵列到收听者的期望传输距离选出所述第二延迟值；对于各输出换能器，获得表示各声道的信号的延迟复制信号，各延迟复制信号被具有包括所述第一延迟值的第一分量和包括所述第二延迟值的第二分量的值延迟。同样根据本专利技术的第一方面，提供了用于产生声场的装置，所述装置包括多个输入端，用于输入分别表示不同声道的多个信号；输出换能器阵列；复制部件，用于获得各输出换能器的各相应输入信号的复制信号；第一延迟部件，用于用相应的第一延迟值延迟各信号的各复制信号，第一延迟值根据各输出换能器在阵列中的位置被选出；第二延迟部件，用于用第二延迟值延迟各信号的各复制信号，为各声道选择第二延迟值，其中根据该声道的声波从阵列到收听者的期望传输距离选择第二延迟值。因此，提供了一种方法和装置，用于向各声道施加两类延迟以便为各声道减少不同传输距离的影响。本专利技术的第二方面解决输出换能器阵列在视听应用中产生的问题。由于经常需要在声道上施加不同的延迟以便产生期望的效果，声道会明显地滞后于视频图像。根据本专利技术的第二方面，提供了采用输出换能器阵列再现包括多个声道的声音内容，在视听演示中提供图像和声音之间的时间一致性的方法，所述方法包括对于各输出换能器，用相应的音频延迟值延迟表示声道的各信号的复制信号；用视频延迟值延迟视频信号，算得的所述视频延迟值使显示相应视频图像的时间基本为时间上对应的声道到达收听者的时间。此外，根据本专利技术的第二方面，提供了在视听演示中在图像和多个声道之间提供时间一致性的装置，所述装置包括输出换能器阵列；复制和延迟部件，用于为各输出换能器获得表示声道的各信号的延迟复制信号；视频延迟部件，用于用视频延迟值延迟相应的视频信号，算得的所述视频延迟值使显示相应视频图像的时间基本为时间上对应的声道到达收听者的时间。因此，本专利技术的这个方面使视频和声道能够在正确时间(例如与另一个时间一致)到达收看者/收听者。本专利技术的第三方面解决的问题是不同声道可能有不同内容，因此在表示声道的任何特定声束要获得的方向性方面有不同需要。因此，本专利技术的第三方面提供采用输出换能器阵列产生包括多个声道的声场的方法，所述方法包括对于各声道，获得各输出换能器表示所述声道的信号的复制信号，以便获得各声道的一组复制信号；对从第一声道信号产生的第一组复制信号应用第一窗口函数；对从第二声道信号产生的第二组复制信号应用不同的第二窗口函数。此外，根据本专利技术的第三方面，提供产生包括多个声道的声场的装置，所述装置包括输出换能器阵列；复制部件，用于对各输出换能器提供表示所述多个声道中的各个声道的信号的复制信号；开窗部件，用于对从第一声道信号产生的第一组复制信号应用第一窗口函数并对从第二声道信号产生的第二组复制信号应用不同的第二窗口函数。因此，这个方面使不同窗口函数能够被应用到不同声道，给予了更令人满意的声场并且使独立调节各声道的音量更为容易。本专利技术的第四方面解决需要大阵列来控制低频然而较小阵列就能控制高频获得相同准确度的问题。此外，低频比高频需要更高的功率。根据本专利技术的第四方面，提供采用输出换能器阵列产生声场的方法，所述方法包括将输入信号分为至少低频分量和高频分量；采用阵列第一部分上的输出换能器输出所述低频分量；以及采用所述阵列第二部分上的输出换能器输出所述高频分量，其中所述阵列第二部分小于所述第一部分。根据本专利技术的第四方面，提供了用于产生声场的装置，所述装置包括输出换能器阵列，其中在阵列的第一区域中，输出换能器的排列比在所述阵列的剩余区域中更为紧密。因此，这个方面允许使用有效数量的输出换能器，使所有频率以期望的方向性被输出。本专利技术的第五方面涉及阵列的有效配置，这种配置能够将声音基本定向在期望平面中。根据本专利技术的第五方面，提供了一种输出换能器阵列，其中的每个输出换能器在一条线上相互邻近；所述输出换能器中的各个换能器在与所述线垂直的方向上的尺寸比在与所述线平行的方向上的尺寸大。因为声音主要集中于在阵列前方水平扩展的平面中，所以上述配置特别有用。由于各换能器的长条形特性，所以能实现在平面上的集中，并且因为阵列中有多个换能器，所以获得了方向性。本专利技术的第六个方面解决根据用户需要，采用反射面或共鸣面将窄或宽的声束定向到限定位置的需求。根据本专利技术的第六方面，提供了使表示各声道的多个输入信号似乎从空间中相应的不同位置发出的方法，所述方法包括在空间中各所述位置提供声反射或共鸣面；在空间中远离所述位置指出提供输出换能器阵列；以及使用所述输出换能器阵列，将各声道的声波定向到空间中各相应位置以便使所述声波被所述反射或共鸣面发送，所述声波被聚焦在空间中所述反射或共鸣面的前方或后方的位置；所述定向步骤包括对于各换能器，获得用各延迟值延迟的各输入信号的延迟复制信号，各延迟值根据各输出换能器在阵列中的位置以及所述各聚焦位置来选择，以便声道的声波被定向到相应声道的聚焦位置；对于各换能器，总和各输入信号的相应延迟复制信号以产生输出信号；以及将输出信号传递到相应的换能器。此外，根据本专利技术的第六方面，提供了用于使表示相应声道的多个输入信号似乎从空间中各不同位置发出的装置，所述装置包括空间中各所述位置处的声反射或共鸣面；空间中远离所述位置之处的输出换能器阵列；以及控制器，用于利用所述输出换能器阵列，将各声道的声波定向到空间中所述声道的相应位置以便所述声波被所述反射或共鸣面再次发送，所述声波被聚焦在空间中所述反射或共鸣面的前方或后方的位置；所述控制器包括复制和延迟部件，用于为各换能器获得被相应延迟值延迟的输入信号的延迟复制信号，各延迟值根据相应输出换能器在阵列中的位置以及相应聚焦位置选出，以便声道的声波被定向到那个输入信号的聚焦位置；加法部件，用于为各换能器总和各输入信号的相应延迟复制信号以产生输出信号；以及将输出信号传递到相应换能器的部件，以便声道声波被定向到那个输入信号的聚焦位置。本专利技术的第六方面使窄或宽的声束能够根据选在反射器/共鸣器后方或前方的聚焦位置被再次发送。本专利技术的第七方面解决难以准确地确定声音被定向到或聚焦到哪里的问题而且需要直观的方法使操作员能够控制(根据反馈)声音被定向到或聚焦到哪里。根据本专利技术的第七方面，提供了选择声音聚焦方向的方法，所述方法包括摄像机对准期望的方向，采用取景器或其它筛选部件确定该方向是否是期望本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用输出换能器阵列产生声场的方法，所述声场包括多个声道，所述方法包括：为各声道选择各输出换能器的第一延迟值，其中根据所述各换能器在所述阵列中的位置选择所述第一延迟值；为各声道选择第二延迟值，其中根据该声道的声波从所述阵列 到收听者的期望传输距离选择所述第二延迟值；为各输出换能器，获得表示各声道的信号的延迟复制信号，各延迟复制信号被具有包括所述第一延迟值的第一分量和包括所述第二延迟值的第二分量的值延迟。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PT特劳顿，A霍利，AG古迪，MG伊斯顿，IA比内克，J达维斯，DT赖安，PR温德尔，
申请(专利权)人：一有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]