CN116250250A - 线源扬声器设备 - Google Patents
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Abstract
一种线源扬声器设备,其可以被定位在相互正交的第一位置和第二位置,包括:壳体和声波导,该壳体设置有用于发射高频的第一扬声器,以及在其每一侧设置有用于发射低频的一个或更多个第二扬声器;其中第一扬声器和第二扬声器各自包括驱动器和与其连接的扬声器输出端,其中每个驱动器发射球形声波,其中扬声器输出端一起形成组合扬声器输出端;该声波导设置在组合扬声器输出端和第一扬声器之间,并被配置为在恒定波路径上引导由第一扬声器发射的球形声波,并将它们转换与第二扬声器的声波相长干涉的矩形等相声波,从而共同形成圆柱形声波;其中声波导可绕轴线旋转,使得在线源扬声器设备的第一位置和第二位置,圆柱形声波仅在水平方向上传播。
Description
发明领域
本发明涉及线源扬声器设备。
背景
音乐会、音乐节和其他表演是音乐体验,成千上万的听众聚集在一个非常大的地方欣赏音乐家的表演。音乐家创作的音乐在这里通常使用公共广播(Public Address,PA)***进行放大。根据表演的类型,对PA***有不同的要求。第一要求是定量的,并且涉及产生适当的声级(sound level)。然而,在音乐会或音乐节中控制声级并不构成任何大问题。第二个要求是定量的,更具体地说,要求所有听众都能清楚地听到PA***产生的声音。PA***通常包括多个扬声器,每个扬声器发射声波。声波相互干扰。由于干扰,产生的声音不是到处都能清楚地听到,经常使听众的体验次优。为了防止不同声源之间的干扰,在音乐会和音乐节安装所谓的扬声器垂直线阵列,该阵列向听众发射基本上没有干扰的均匀声波。垂直线阵列由多个相互耦合的线源扬声器组成。垂直线阵列相对较好地解决了干扰,但具有复杂的局限性。除了创建足够长的阵列长度以控制线阵列的中间范围中的较低频率范围的挑战之外,线阵列还存在在线阵列的正上方和正下方的区域中传递定性声音(qualitativesound)的问题。现有的线阵列无法产生高质量单驱动器箱或一些双路箱或三路箱所提供的清晰声音。由此,线阵列不能用于较小的空间。因此,线阵列的使用在小空间或音响效果不是很好的空间中是有问题的。线阵列更昂贵,因此它们不会轻易被选择用于较小的演出,例如独奏会。
发明概述
本发明的实施例的目的是提供一种可以应用于更广泛环境中的线源扬声器设备。
为此,本发明提供了一种线源扬声器设备,其可以定位在第一位置和第二位置,其中第一位置相对于第二位置基本上正交。该线源扬声器设备包括壳体,该壳体设置有第一扬声器和一个或更多个第二扬声器,其中一个或更多个第二扬声器布置在第一扬声器的每一侧。第一扬声器被配置为发射高频,并且一个或更多个第二扬声器被配置为发射低频,其中第一扬声器和一个或更多个第二扬声器各自包括驱动器和相应的扬声器输出端,其中每个驱动器发射基本上球形声波并连接到相应的扬声器输出端。第一扬声器和第二扬声器的扬声器输出端一起形成线源扬声器设备的组合扬声器输出端。该线源扬声器设备还包括声波导,该声波导设置在线源扬声器设备的组合扬声器输出端和第一扬声器之间。声波导被配置成在由该声波导限定的恒定波路径上引导由第一扬声器发射的声波,使得初始球形声波可以被转换成与一个或更多个第二扬声器的声波相长干涉的基本矩形等相声波(isophase sound wave),从而一起形成基本圆柱形声波。声波导还可绕与第一扬声器的驱动器同轴的轴线旋转,使得在线源扬声器设备的第一位置和第二位置,圆柱形声波仅在基本水平的方向上传播。
因为线源扬声器设备可以根据第一位置和第二位置定位,所以线源扬声器设备可以在广泛的环境中使用。这允许线源扬声器设备在第一位置用于例如线阵列,从而用于例如大型音乐会,并且在第二位置用作用于例如较小的演出(例如独奏会)的柱式扬声器(column loudspeaker)。声波导还可绕轴线旋转,使得在第一位置和第二位置,圆柱形声波仅在水平方向上传播。换句话说,声波导限制声波的垂直扩散。在第一位置,线源扬声器设备的纵向方向优选地基本上平行于水平方向。其优点是基于这样的认识,即最初由线源扬声器设备发射的圆柱形声波的波前在第一位置比在第二位置的波前延伸得更宽。这对于在线阵列中使用线源扬声器设备是有利的。在第二位置,初始波前比在第一位置窄。因为声波导是可旋转的,并且还限制了波前在第二位置的垂直扩散,所以在更小的空间中可以更清晰地听到产生的声波。因此,线源扬声器设备在两个位置都实现了用于不同定位和不同目的的最佳音质。因此,线源扬声器设备可以用于小规模演出和大型音乐会,例如以线阵列的形式。
声波导优选地包括内部反射器和声波导壳体,该声波导壳体以其一定距离围绕内部反射器,以便在声波导壳体和内部反射器之间形成在声波导入口和声波导出口之间延伸的通道,其中内部反射器和声波导壳体形成为使得声波通过声波导的传播时间基本恒定。
声波导壳体优选地包括外壁,该外壁被构造成在第一位置和第二位置中的每一个位置实现至少一个第二扬声器的声波的基本相同的反射。通过旋转声波导,特别是当多个第二扬声器中的至少一个的驱动器相对于第一扬声器以一定角度布置时,用于由至少一个第二扬声器发射的声波的波路径在声波导的第一位置和第二位置可能不同。这导致所发射声波的相当大的相位和音量差异,该相位和音量差异实现次优的声音特性。通过配置声波导壳体的外壁,使得至少一个第二扬声器的声波的反射在声波导的第一位置和第二位置两者基本相同,相位和音量差异几乎不存在。外壁进一步优选地包括至少第一反射表面和第二反射表面,该至少第一反射表面和第二反射表面被配置成分别在第一位置和第二位置时距离至少一个第二扬声器基本相同的距离。
优选地,组合扬声器输出端至少在声波导的位置处包括开口。以这种方式,声波导是容易接近的,以便容易地、手动地并且不使用工具地旋转声波导,而不需要在这里移除线源扬声器设备的典型前壁。
第一扬声器优选地被配置成发射频率为500Hz及更高、优选地为650Hz及更高、更优选地为800Hz及更高、最优选地为900Hz及更高的声波。测试表明,当发射500Hz的声波时,不同扬声器之间会产生有问题的声音干扰。因为第一扬声器被配置成发射频率高于500Hz的声波,所以可旋转的声波导以最佳方式使用。这进一步提高了对于听众的声音质量。
一个或更多个第二扬声器进一步优选地被配置成发射频率为500Hz及更低、优选地为650Hz及更低、更优选地为800Hz及更低、最优选地为900Hz及更低的声波。
线源扬声器设备进一步优选地包括被配置成将线源扬声器设备安装在第一位置的第一安装***和被配置成将线源扬声器设备安装在第二位置的第二安装***。这允许线源扬声器设备以有利的方式安装在两个位置。
第一安装***进一步优选地被配置成耦合到相邻线源扬声器设备的相应安装***。因此,多个线源扬声器设备可以被耦合,以便以有利的方式形成线阵列。
线源扬声器设备还更优选地包括设置在壳体相对侧上的手柄,其中第二安装***与其中一个手柄一体形成。因为手柄布置在线源扬声器设备的相对侧上,所以线源扬声器设备的重心位于手柄之间,由此用户可以以更简单的方式操纵、旋转和/或放置线源扬声器设备。因为第二安装***与其中一个手柄一体形成,所以线源扬声器设备可以进一步以简单的方式安装在第二位置。
优选地,多个第二扬声器中的至少一个的驱动器相对于第一扬声器成一定角度布置。
该角度进一步优选为至少15°,优选为至少25°,更优选为至少35°。
一个或更多个第二扬声器优选地相对于所发射声波的传播平面对称地布置在壳体中。这允许进一步防止多个扬声器之间的相互干扰。
传播平面优选地基本上与第一扬声器的中心轴线在一条线上。
在第一位置,线源扬声器设备优选地可用于线阵列,而在第二位置,线源扬声器设备优选地可用作柱式扬声器。
第二方面涉及一种包括如上所述的多个线源扬声器的线阵列。
第三方面涉及将如上所述的线源扬声器用作柱式扬声器和/或用在线阵列中。
第四方面涉及一种***,该***包括如上所述的一个或更多个线源扬声器设备和被配置为控制一个或更多个线源扬声器设备中的每一个的控制单元,其中控制单元包括无线发射器,并且一个或更多个线源扬声器设备中的每一个包括无线接收器,使得一个或更多个线源扬声器设备中的每一个可以由控制单元以无线方式,优选地经由低延迟蓝牙广播,进行控制。所述控制优选地包括以下至少一种或其组合:控制每个线源扬声器设备的声级、控制声音质量、监测数据、预测在一个或更多个线源扬声器设备周围的区域中的位置处的声音质量,其中控制单元还包括计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储指令,该指令被配置成使控制单元执行以下步骤中的一个或更多个:控制每个线源扬声器设备的声级、控制声音质量、监测数据、预测在一个或更多个线源扬声器设备周围的区域中的位置处的声音质量。
附图简述
当结合附图阅读时,参考下面的详细描述,本发明的上述和其它有利特征和目的将变得更加明显,并且本发明将更好地理解,其中:
图1示意性地示出了线源扬声器设备的实施例;
图2A和图2B示意性地示出了处于第一位置和第二位置的线源扬声器设备;
图3示出了线源扬声器设备的另一实施例的分解图;以及
图4示出了第一扬声器和第二扬声器的透视图。
图5示出了根据优选实施例的声波导的透视图;
图6示出了根据图5的声波导的横截面,如沿着声波导出口的横向方向所见;
图7示出了根据另一优选实施例的声波导的分解图;
图8A和图8B分别示出了根据图4的线源扬声器设备在第一位置和第二位置的俯视图,其中指示了第二扬声器的声波反射;
图8C示出了具有根据图5的声波导的线源扬声器设备的俯视图;
图9A和图9B表示根据图4的线源扬声器设备在第一位置和第二位置的声学结果;
图10A和图10B表示具有根据图5的声波导的线源扬声器设备在第一位置和第二位置的声学结果。
相同或相似的元件在附图中用相同的附图标记表示。
详细实施例
现在将基于附图所示的示例性实施例进一步描述本发明。
图1示意性地示出了线源扬声器设备100的示例性实施例。线源扬声器设备包括壳体110。壳体110形成扬声器箱,其被配置为从扬声器箱的出口侧W3发射声波。
壳体110设置有第一扬声器200和一个或更多个扬声器300。第一扬声器200和第二扬声器300各自包括相应的驱动器210、310和相应的扬声器输出端220、320。第一扬声器200和第二扬声器300的扬声器输出端220、320直接连接到相应的驱动器210、310。驱动器210、310被配置为产生声波,并且扬声器输出端220、320被配置为在空间中引导产生的声波,例如引导到一个或更多个听众。驱动器210、310是点源类型。这意味着驱动器210、310产生球形声波。在本申请的上下文中,球形声波是全方位传播的声波。这被理解为意味着声波在所有方向上以相似的方式传播。显然,这是一种理论方法,并且在实践中,第一扬声器和第二扬声器的驱动器210、310必须被认为是点源的近似,因为驱动器210、310具有有限的尺寸,并且必须以细致入微的方式解释上述特性。驱动器210、310在这里基本上符合平方反比定律,其中所发射声波的声压级SPL以与到驱动器的距离的平方成反比的方式减小。这种驱动器已经为人所知很久了,并且通常可靠且便宜。
第一扬声器200优选地相对于出口侧W3布置在中心,其中第一扬声器200的驱动器210和邻近于驱动器210的两个相互相对的壳体壁W1、W2之间的各自距离相同。一个或更多个第二扬声器300还布置在第一扬声器200的每一侧。第二扬声器300优选地布置成离第一扬声器200基本相同的距离。因此,第一扬声器200和第二扬声器300相对于出口侧W3对称地定位。第一扬声器200和一个或更多个第二扬声器300被布置成使得相应的扬声器输出端指向壳体110的出口侧。在图1所示的实施例中,一个或更多个第二扬声器300,特别是其驱动器310,相对于第一扬声器200的驱动器成一定角度布置。第一扬声器200的驱动器与多个第二扬声器的驱动器之间的角度为至少15°,优选为至少25°,更优选为至少35°。因为第一扬声器和第二扬声器的各自的驱动器相对于第一扬声器200的驱动器成一定角度布置,所以节省了壳体中的空间,由此壳体100更紧凑且更轻。
线源扬声器设备100还包括声波导400。声波导400设置在出口侧W3和第一扬声器200之间。声波导特别地设置在第一扬声器200的扬声器输出端220和线源扬声器设备100的组合扬声器输出端之间。声波导400被配置成在恒定波路径上引导由第一扬声器200产生的声波,使得初始球形声波可以被转换成与第二扬声器300的声波相长干涉的基本上矩形等相声波,从而一起形成基本上圆柱形声波。换言之,由第一扬声器200产生的声波的扩散在高度方向上或换言之,在基本上垂直方向上受到限制。平方反比定律指出,在自由场中的点声源的情况下,与点声源的距离增加一倍会使声级降低6分贝(dB)。由于声波在基本垂直方向上的限制,平方反比定律不再适用。理论上,线源扬声器设备因此具有仅3dB的声级降低。波路径由声波导400限定。波路径例如由延伸穿过声波导400的通道形成。声波导400可绕与第一扬声器200的驱动器210同轴的轴线A旋转。这允许改变矩形等相声波的定向。
图2A和图2B示出了线源扬声器设备100可以定位在第一位置和第二位置。在图2A中,线源扬声器设备100被定位在第一位置。在图2B中,线源扬声器设备100被定位在第二位置。第二位置相对于第一位置基本上正交。图2A和图2B特别示出了声波导发射矩形等相声波G。在第一位置,线源扬声器设备具有躺卧取向(lying orientation),并且在第二位置,线源扬声器设备具有站立取向(standing orientation)。在第一位置,线源扬声器设备可以连接到相邻的线源扬声器设备,以便形成线阵列。在第二位置,线源扬声器设备100可以用作列扬声器。如上所述,声波导400限制由第一扬声器200发射的声波的扩散。在图2A和图2B中,很明显,声波G的直立或基本上垂直的扩散被限制在高度h,该高度h对应于线源扬声器设备的出口侧W3的尺寸。当线源扬声器设备从第一位置移动到第二位置时,声波导400可绕与第一扬声器的驱动器同轴的轴线A旋转。这允许改变基本矩形等相声波的取向(例如躺卧取向或直立取向),使得在线源扬声器设备100的第一位置和第二位置,圆柱形声波仅在基本水平的方向上传播。水平方向是相对于壳体定义的。在图2A所示的实施例中,基本水平方向平行于线源扬声器设备的纵向方向延伸,并且与出口侧W3成直角。在图2B中,基本水平方向与线源扬声器设备的纵向方向和出口侧W3都成直角。
图2A和图2B进一步示出了壳体110优选是细长的,其中出口侧W3基本上平行于壳体110的纵向方向。从横向于纵向方向的方向上看,壳体110优选地具有梯形的周边形状。壳体110的周边形状进一步优选地是从横向看的等腰梯形,其中出口侧形成梯形的下底(large base),并且其中与出口侧相对的后侧形成上底(small base)。这允许声波以有效的方式被引导到出口侧W3。
图3示出了线源扬声器设备100的分解图。如上所述,线源扬声器设备100包括第一扬声器200和一个或更多个第二扬声器300。线源扬声器设备100包括由六个侧面W1、W2、W3、W4、W5和W6形成的壳体110。壳体具体包括两个横向侧W1、W2、上侧W4、下侧W5、出口侧W3和后侧W6。线源扬声器设备100在其出口侧W3上具有由第一扬声器200和多个第二扬声器输出端300的各自扬声器输出端形成的扬声器输出端。
在示例性实施例中,线源扬声器设备100包括第一安装***510、520、530以及第二安装***550,第一安装***510、520、530被配置为将线源扬声器设备安装在第一位置,第二安装***550被配置为将线源扬声器设备安装在第二位置。第一安装***510、520、530、540优选地被配置成耦合到相邻线源扬声器设备的相应安装***。这允许线源扬声器设备100在上侧W4的位置处连接到附加的线源扬声器设备(未示出),从而形成线阵列。显然,附加的线源扬声器设备也可以连接在下侧W5的位置,或者附加的线源扬声器设备可以同时连接在上侧W4和下侧W5的位置。
第二安装***550被配置成将线源扬声器设备安装在第二位置。为此目的,第二安装***550布置在第一横向侧W1的位置。然而,显而易见的是,第二安装***可以布置在第二横向侧W2的位置,或者第二安装***550可以布置在第一横向侧和第二横向侧。第二安装***优选地被配置成接收扬声器支架的一部分。为此,第二安装装置可以设置有保持架(holder),扬声器支架的一部分可以容纳在该保持架中。其优点在于,线源扬声器设备可以在不使用工具的情况下耦合到扬声器支架。保持架被配置成围绕扬声器支架的支撑杆。保持架优选地限定可以容纳支撑杆的空间。该空间进一步优选为圆柱形。
线源扬声器设备100包括两个或更多个手柄600,手柄600布置在壳体110的相对侧W1、W2上,优选地布置在壳体110的两个横向侧W1、W2上。在这样的示例性实施例中,第二安装***550与手柄600中的一个一体地形成。这进一步简化了使用的便利性,并且使得线源扬声器设备更加紧凑。
图3进一步示出了控制设备700可以优选地布置在线源扬声器设备100的后侧W6上。控制设备700被配置成控制第一扬声器和一个或更多个第二扬声器。
图4示出了图3的第一扬声器200和第二扬声器300的透视详图。第一扬声器200和第二扬声器300优选地使用固定装置120固定在壳体中。固定装置120包括第一固定件121和多个第二固定件122。第一扬声器固定在第一固定件121的位置。第二扬声器固定在相应的第二固定件122的位置。第一扬声器和第二扬声器的相应扬声器输出端220、320具体地分别固定到第一固定件121和多个第二固定件122。声波导400在第一固定件的位置处连接到第一扬声器的扬声器输出端220。声波导400可旋转地布置在第一固定件121上。为此,第一固定件121设置有凹槽123,并且声波导400设置有与凹槽123对应的边缘。边缘可在凹槽123中滑动。凹槽123和边缘描述圆形路径。这允许声波导400绕轴线旋转(如图1所示)。
声波导400包括声波导入口和声波导出口420,其中声波导入口朝向第一扬声器210的扬声器输出端220。声波导出口420包括扩散器430,扩散器430朝向线源扬声器设备的扬声器输出端。通道在声波导入口和声波导出口420之间延伸。通道被形成为使得声波从声波导入口到声波导出口420的任何可能路径具有相同或基本相同的长度。因此,在操作期间,声波通过声波导400的传播时间是恒定的,并且声波在声波导出口420的位置处同时发射。因此,所述声波导使得由第一扬声器的驱动器产生的球形等相声波能够被转换成矩形等相声波。
结合图5、图6、图7和图8进一步讨论声波导400。
图5示出了根据优选实施例的声波导的透视图。在上述实施例中,第一位置和第二位置是相对于线源扬声器设备100的取向来描述的。更具体地,现在将显而易见的是,在第一位置,线源扬声器设备100具有躺卧取向,参见图2A,并且在第二位置,线源扬声器设备具有直立取向,参见图2B。声波导以相应的方式绕轴线旋转,使得圆柱形声波在线源扬声器设备100的第一位置和第二位置仅在基本水平的方向上传播。更具体地,在线源扬声器设备的第一位置,声波导具有直立取向,并且在线源扬声器设备的第二位置,声波导具有躺卧取向。在本申请的上下文中,术语第一位置和第二位置也可以指声波导的位置,尽管现在将显而易见的是,声波导的第一位置和第二位置相对于线源扬声器设备的第一位置和第二位置横向定向。
图5示出了处于第二位置的声波导,其中,如图4中所示,声波导具有躺卧取向。图4所示的声波导400的优选实施例与根据图4的实施例的不同之处在于,声波导壳体410包括外壁460,外壁460被配置成在第一位置和第二位置中的每一个位置实现至少一个第二扬声器(未示出)的声波的基本相同的反射。为此,外壁460设置有至少第一反射表面411和第二反射表面412。至少第一反射表面411在图4中也是可见的。发明人已经发现,当线源扬声器设备处于第一位置,即躺卧,并且声波导400因此具有直立取向,即处于图3所示的声波导的第一位置时,产生了发射声波的相当大的相位和音量差异,这些相位和音量差异实现了次优的声音特性。将声波导壳体410的外壁460配置成使得至少一个第二扬声器的声波的反射在声波导的第一位置和第二位置两者基本相同,使得相位和音量差异几乎不存在。结合图8A、图8B和图9、图9A、图9B、图11A和图11B进一步阐明了这种情况。
根据所示的优选实施例,第一扬声器的扬声器输出端220由声波导壳体410形成。换句话说,扬声器输出端220形成声波导壳体410的一部分。
图6示出了根据图5的声波导的横截面,如沿着声波导出口的横向方向所见。声波导400被示出为处于第一位置,即直立。
图6示出了声波导400包括声波导入口450和声波导出口420。声波导入口450布置在第一扬声器(未示出)的驱动器210的位置处。在声波导入口450处示出了基本球形声波G。
根据优选实施例,声波导400包括内部反射器440和声波导壳体410,声波导壳体410偏离内部反射器以形成通道。换言之,声波导壳体410以离内部反射器440的一定距离围绕内部反射器440,由此在声波导壳体410和内部反射器440之间形成通道K。通道K从声波导入口450延伸到声波导出口420。通道的尺寸由声波导壳体410和内部反射器440确定。内部反射器440和声波导壳体410被形成为使得声波通过声波导的传播时间基本上恒定。在优选实施例中,内部反射器440在一侧是圆锥形441,其中圆锥的锥点指向声波导入口450。在声波导入口450和声波导出口之间不超过一半的地方进一步对圆锥进行倒角,从而形成两个倾斜表面412、413,这两个表面在声波导出口420的位置处彼此相交。
图7示出了根据另一优选实施例的声波导的分解图。根据该另一优选实施例,例如当两个第二扬声器布置在线源扬声器设备中时,第一反射表面411设置在每一侧上。根据所示实施例,反射表面411可以可移除地布置。这允许在使用其他第二扬声器时或者当需要不同的反射特性时更换反射表面411。
图8A和图8B分别示出了根据图4的线源扬声器设备的俯视图,其中声波导位于第一位置和第二位置。图8A示出了根据图4的实施例,其中声波导处于躺卧的位置。扬声器输出端320至少部分地指向声波导400,以便节省线源扬声器设备的壳体中的空间。第二扬声器在它们的扬声器输出端320的位置处在声波导的方向上发射声波,该声波用图中所示的箭头示出。所发射的声波在组合扬声器输出端的方向上反射到声波导壳体的外壁上,更具体地,反射在第二反射表面412的位置处。图8B示出了根据图4的实施例,其中声波导处于直立位置。扬声器输出端320至少部分地指向声波导400,以便节省线源扬声器设备的壳体中的空间。第二扬声器在其扬声器输出端320的位置处在声波导的方向上发射声波,该声波导使用图中所示的箭头示出。扬声器输出端320和声波导壁之间的距离比图8A中的距离大得多。一方面,这改变了声波入射到声波导上的入射角。因此,发射的声波也不同地反射到声波导壳体的外壁上,更具体地,在第二扬声器的方向上反射。声波然后在组合扬声器输出端的方向上再次反射到第二扬声器输出端上。另一方面,在声波导和第二扬声器之间也存在更大体积的空气。这种情况产生了发射的声波的相当大的相位和音量差异,该相位和音量差异使得次优的声音特性可听到。这些相位和音量差异如图9A和图9B所示。在图9A和图9B中,PV1表示当线源扬声器设备按照图8A配置(即,声波导处于躺卧的位置)时发射的声波的相位。SPL1表示当线源扬声器设备按照图8A配置时,所发射声波的声压级(SPL)。在图9A和9B中,PV2表示当线源扬声器设备按照图8B配置(即,声波导处于直立位置)时发射的声波的相位。SPL2表示当线源扬声器设备按照图8B配置时,即没有第一反射表面111时,所发射声波的声压级(SPL)。在这两种情况下都可以看到明显的SPL和相位差异。
图8C示出了具有根据图5的声波导(更具体地,具有第一反射表面411)的线源扬声器设备的俯视图。应当注意,在这两种情况下,具有第一反射表面411的线源扬声器设备同样可以按照图8A定位。更具体地,图8C示出了一个实施例,其中外壁被配置成在第一位置和第二位置的每一个位置中实现至少一个第二扬声器的声波的基本相同的反射。第二位置如图8A所示。然而,在图8C中可以清楚地看出,外壁在第一位置实现了与在第二位置基本相同的声波反射。更具体地,外壁包括至少第一反射表面411和第二反射表面412,该至少第一反射表面411和第二反射表面412被配置成分别在第一位置和第二位置时距离至少一个第二扬声器基本相同的距离。以这种方式,第二扬声器和声波导之间的空气体积在第一位置和第二位置基本相同。图10A和图10B示出了具有带第一反射表面411的声波导的线源扬声器设备的显著改进的相位和音量特性。与图9A和图9B相比,当声波导处于直立位置时,如图8C所示,与图8B所示的实施例相比,可以看到SPL增益略低于3dB。在大约1kHz的交叉频率处,也可以看到相位差之间相当大的改善。相位差几乎完全消失了。
基于上述描述,本领域技术人员将认识到,本发明可以以不同的方式和基于不同的原理来实现。本发明不限于上述实施例。上述实施例和附图纯粹是说明性的,仅用于增加对本发明的理解。因此,本发明将不限于本文描述的实施例,而是在权利要求中限定。
Claims (20)
1.一种线源扬声器设备(100),其能够定位在第一位置和第二位置,其中,所述第一位置相对于所述第二位置基本正交,所述线源扬声器设备(100)包括:
壳体(110),其设置有第一扬声器(200)和一个或更多个第二扬声器(300),其中,所述一个或更多个第二扬声器布置在所述第一扬声器的每一侧,其中,所述第一扬声器被配置为发射高频,并且所述一个或更多个第二扬声器被配置为发射低频;其中,所述第一扬声器(200)和所述一个或更多个第二扬声器(300)各自包括驱动器和对应的扬声器输出端,其中,每个驱动器发射基本上球形声波并连接到对应的扬声器输出端,其中,所述扬声器输出端一起形成所述线源扬声器设备的组合扬声器输出端,
声波导(400),其设置在所述线源扬声器设备的所述组合扬声器输出端与所述第一扬声器(200)之间,其中,所述声波导(400)被配置成在由所述声波导限定的恒定波路径上引导由所述第一扬声器发射的声波,使得初始球形声波能够被转换成与所述一个或更多个第二扬声器的声波相长干涉的基本矩形等相声波,从而一起形成基本圆柱形声波;其特征在于,
所述声波导(400)能绕与所述第一扬声器的驱动器同轴的轴线旋转,使得在所述线源扬声器设备(100)的所述第一位置和所述第二位置,所述圆柱形声波仅在基本水平方向上传播。
2.根据前一权利要求所述的线源扬声器设备(100),其中,所述声波导(400)包括内部反射器(440)和声波导壳体(410),所述声波导壳体(410)以其一定距离围绕所述内部反射器,以便在所述声波导壳体和所述内部反射器(440)之间形成从声波导入口(450)延伸到声波导出口(420)的通道(k),其中,所述内部反射器和所述声波导壳体形成为使得声波通过所述声波导的传播时间基本恒定。
3.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备,其中,所述声波导壳体(410)包括外壁(460),所述外壁(460)被配置成在所述第一位置和所述第二位置中的每一个位置实现对至少一个第二扬声器的声波的基本相同的反射。
4.根据前一权利要求所述的线源扬声器设备,其中,所述外壁包括至少第一反射表面和第二反射表面,所述第一反射表面和所述第二反射表面被配置成分别在所述第一位置和所述第二位置时距离所述至少一个第二扬声器基本相同的距离。
5.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备(100),其中,所述组合扬声器输出端至少在所述声波导的位置处包括开口。
6.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备(100),其中,所述第一扬声器被配置成发射频率为500Hz及更高、优选为650Hz及更高、更优选为800Hz及更高、最优选为900Hz及更高的声波。
7.根据前一权利要求所述的线源扬声器设备(100),其中,所述一个或更多个第二扬声器被配置成发射频率为500Hz及最低、优选为650Hz及更低、更优选为800Hz及更低、最优选为900Hz及更低的声波。
8.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备(100),还包括被配置成将所述线源扬声器设备安装在所述第一位置的第一安装***(510、520、530、540)和被配置成将所述线源扬声器设备安装在所述第二位置的第二安装***(550)。
9.根据前一权利要求所述的线源扬声器设备(100),其中,所述第一安装***(510、520、530、540)被配置成耦合到相邻线源扬声器设备的相应安装***。
10.根据前述权利要求中任一项和权利要求5所述的线源扬声器设备(100),还包括设置在所述壳体(110)的相对侧上的手柄(600),其中,所述第二安装***(550)与所述手柄(600)中的一个一体地形成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备(100),其中,所述第一扬声器的驱动器基本上平行于所述壳体的出口侧布置,其中,所述声波导从所述第一扬声器的输出端延伸到所述出口侧。
12.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备(100),其中,所述多个第二扬声器中的至少一个的驱动器相对于所述第一扬声器以一定角度布置。
13.根据前一权利要求所述的线源扬声器设备(100),其中,所述角度为至少15°,优选为至少25°,更优选为至少35°。
14.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备(100),其中,所述一个或更多个第二扬声器相对于所发射声波的传播平面对称地布置在所述壳体中。
15.根据前一权利要求所述的线源扬声器设备(100),其中,所述传播平面与所述第一扬声器的中心轴线基本在一条线上。
16.根据前述权利要求中任一项所述的线源扬声器设备(100),其中,在所述第一位置,所述线源扬声器设备能用于线阵列,并且其中,在所述第二位置,所述线源扬声器设备能用作柱式扬声器。
17.一种线阵列,其包括根据前述权利要求中任一项的多个线源扬声器设备。
18.根据权利要求1-16中任一项的线源扬声器作为柱式扬声器和/或在线阵列中的用途。
19.一种***,包括:
根据权利要求1-17中任一项的一个或更多个线源扬声器设备,
控制单元,其被配置为控制所述一个或更多个线源扬声器设备中的每一个,其中,所述控制单元包括无线发射器,并且所述一个或更多个线源扬声器设备中的每一个包括无线接收器,使得所述一个或更多个线源扬声器设备中的每一个能够由所述控制单元以无线方式,优选地经由低延迟蓝牙广播,进行控制。
20.根据前一权利要求所述的***,其中,所述控制优选地包括以下至少一项或其组合:控制每个线源扬声器设备的声级、控制声音质量、监测数据、预测在所述一个或更多个线源扬声器设备周围的区域中的位置处的声音质量;
其中,所述控制单元还包括计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储指令,所述指令被配置成使所述控制单元执行以下步骤中的一个或更多个:控制每个线源扬声器设备的声级、控制声音质量、监测数据、预测在所述一个或更多个线源扬声器设备周围的区域中的位置处的声音质量。
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