DE102021123391A1

DE102021123391A1 - Verfahren zur bereitstellung von audio in einem automobil und eine audiovorrichtung für ein automobil

Info

Publication number: DE102021123391A1
Application number: DE102021123391.7A
Authority: DE
Inventors: James Meredith Thompson; Thilo Christian Stompler; Gavin Jones; John Evan Bunner
Original assignee: Tymphany Worldwide Enterprises Ltd
Current assignee: Tymphany Worldwide Enterprises Ltd Ky
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2021-09-09
Publication date: 2022-03-10
Also published as: DE102021123357A1; CN114157959B; CN114157973B; GB2600538B; US12035118B2; US20220078569A1; CN114157973A; GB2600539A; US20220078554A1; GB2600538A; GB202112707D0; CN114157959A; GB2600539B; GB202112708D0; US11601754B2

Abstract

Ein Audiosystem für ein Fahrzeug kann umfassen: ein Audiosignalverarbeitungssystem eingerichtet eine Vielzahl von Audiokanälen zu verarbeiten und ein Hauptsignal und ein Anpassungssignal für jeden der Vielzahl von Audiokanälen zu erzeugen; ein Array von Lautsprechern, das mindestens zwei Paare von Lautsprechern enthält, wobei jedes der mindestens zwei Paare von Lautsprechern einen vorderen Lautsprecher und einen hinteren Lautsprecher enthält; wobei die Lautsprecher des Arrays so positioniert sind, dass eine erste Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines ersten Paares von Lautsprechern verbindet, relativ zu einer zweiten Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines zweiten Paares von Lautsprechern verbindet, winkelmäßig verschoben ist und wobei das Audiosignalverarbeitungssystem eingerichtet ist ein Hauptsignal eines ersten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des ersten Paars von Lautsprechern zuzuführen, ein Anpassungssignal des ersten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des ersten Paars von Lautsprechern zuzuführen, ein Hauptsignal eines zweiten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern zuzuführen, und ein Anpassungssignal des zweiten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern zuzuführen, um ein gerichtetes Abstrahlungsmuster von dem Lautsprecher-Array zu erzeugen, wobei das gerichtete Abstrahlungsmuster eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, und eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, enthält, und wobei die Vorwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, und die Vorwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, auf mindestens eine reflektierende Oberfläche des Fahrzeugs gerichtet sind.

Description

Technisches Gebiet
Die offenbarten Ausführungsformen beziehen sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Bereitstellung von Audio in einem Fahrzeug. Die offenbarten Ausführungsformen beinhalten ferner ein Fahrzeug umfassend eine Audiovorrichtung.
Hintergrund
Viele Audiosysteme für Fahrzeuge sind konzipiert den Insassen des Fahrzeugs ein immersives Audioerlebnis zu bieten. Frühe Fahrzeug-Audiosysteme hatten nur einen einzigen Lautsprecher und dann wurden Stereosysteme mit zwei Lautsprechern eingeführt, von denen typischerweise einer an jeder Vordertür angebracht war. In jüngerer Zeit ist es für Fahrzeuge üblich geworden eine Vielzahl von Lautsprechern und vielleicht einen oder mehrere Subwoofer zu haben, die im Fahrzeug verteilt sind, um eine noch immersivere Erfahrung und Mehrkanalton zu bieten. Während sich die immersiven Qualitäten von Audiosystemen für Fahrzeuge verbessert haben, gibt es noch Möglichkeiten, die immersiven Qualitäten von Fahrzeug-Audiosystemen weiter zu verbessern und die Herstellbarkeit und Installation dieser Systeme zu vereinfachen. Die offengelegten Ausführungsformen zielen auf Verbesserungen in einem oder mehreren dieser (oder anderer) Bereiche ab.
Zusammenfassung
Die hier offenbarten Ausführungsformen beinhalten ein Audiosystem für ein Fahrzeug. Das Audiosystem kann umfassen: ein Audiosignalverarbeitungssystem eingerichtet eine Vielzahl von Audiokanälen zu verarbeiten und ein Hauptsignal und ein Anpassungssignal für jeden der Vielzahl von Audiokanälen zu erzeugen; ein Lautsprecher-Array, das mindestens zwei Paare von Lautsprechern enthält, wobei jedes der mindestens zwei Paare von Lautsprechern einen vorderen Lautsprecher und einen hinteren Lautsprecher enthält; wobei die Lautsprecher des Arrays so positioniert sind, dass eine erste Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines ersten Paares von Lautsprechern verbindet, relativ zu einer zweiten Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines zweiten Paares von Lautsprechern verbindet, winkelmäßig verschoben ist und wobei das Audiosignalverarbeitungssystem eingerichtet ist ein Hauptsignal eines ersten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des ersten Paars von Lautsprechern zuzuführen, ein Anpassungssignal des ersten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des ersten Paars von Lautsprechern zuzuführen, ein Hauptsignal eines zweiten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern zuzuführen, und ein Anpassungssignal des zweiten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern zuzuführen, um ein gerichtetes Abstrahlungsmuster von dem Lautsprecher-Array zu erzeugen, wobei das gerichtete Abstrahlungsmuster eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, und eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, enthält, und wobei die Vorwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, und die Vorwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, auf mindestens eine reflektierende Oberfläche des Fahrzeugs gerichtet sind.
Die offenbarten Ausführungsformen beinhalten auch ein Fahrzeug enthaltend das offenbarte Audiosystem.
Figurenliste

1 zeigt ein Lautsprecher-Array mit drei Lautsprechern;
2 zeigt eine andere Ansicht des Lautsprecher-Arrays von 1;
3 zeigt ein Lautsprecher-Array mit vier Lautsprechern;
4 zeigt eine Anordnung mit drei Lautsprechern und Verbindungen zu einem Audiosignalverarbeitungssystem;
5 zeigt eine Anordnung mit vier Lautsprechern und Verbindungen zu einem Audiosignalverarbeitungssystem;
6 zeigt Reflexionen und gerichtete Abstrahlungsmuster, die von beispielhaften offengelegten Audiosystemausführungen erzeugt werden;
7 zeigt ein Hyperkardioidmuster;
8 zeigt ein Superkardioidmuster;
9 bis 11 zeigen die Auswirkungen auf die Abstrahlungsmuster, die durch unterschiedliche Eigenschaften eines Anpassungssignals verursacht werden;
12 zeigt Schalldruckpegel in Abhängigkeit von der Frequenz für die vorderen und hinteren Muster;
13 zeigt Schalldruckpegel in Abhängigkeit von der Frequenz für vordere und hintere Muster, wenn Tiefpassfilterung auf einen Lautsprecher in einem Lautsprecher-Array angewendet wurde;
14 zeigt eine schematische Darstellung eines in einem Automobil eingebauten Audiosystems; und
15 stellt die wahrgenommenen Positionen der Quellen der linken und rechten Audiosignale dar, die von den Lautsprechern der beispielhaften offengelegten Lautsprecher-Array-Ausführungen erzeugt werden.

Ausführliche Beschreibung
1 zeigt ein beispielhaftes Lautsprecher-Array umfassend drei in einer Schallwand 4 montierte Lautsprecher 1, 2 und 3. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Lautsprecher-Arrays. In dieser Ausführungsform können Lautsprecher 1 und 2 als vordere Lautsprecher und Lautsprecher 3 als hinterer Lautsprecher bezeichnet werden. Das Lautsprecher-Array von 1 kann in zwei Lautsprecherpaare unterteilt werden, so dass jedes der beiden Lautsprecherpaare einen vorderen und einen hinteren Lautsprecher umfasst. In dieser Ausführungsform bilden die Lautsprecher 1 und 3 ein erstes Lautsprecherpaar, wobei Lautsprecher 1 der vordere Lautsprecher und Lautsprecher 3 der hintere Lautsprecher des ersten Lautsprecherpaares ist. In ähnlicher Weise bilden die Lautsprecher 2 und 3 ein zweites Paar von Lautsprechern, wobei Lautsprecher 2 der vordere Lautsprecher und Lautsprecher 3 der hintere Lautsprecher des zweiten Paares von Lautsprechern ist. In dieser Ausführungsform dient der Lautsprecher 3 sowohl als hinterer Lautsprecher des ersten Lautsprecherpaars als auch als hinterer Lautsprecher des zweiten Lautsprecherpaars.
Die Lautsprecher können in jeder geeigneten Konfiguration innerhalb des Arrays montiert werden. Zum Beispiel, wie in den 1 und 2 gezeigt, kann ein hinterer Lautsprecher des Arrays gegenüber den vorderen Lautsprechern des Arrays versetzt sein (z. B. horizontal versetzt). In dieser Ausführungsform ist der hintere Lautsprecher 3 gegenüber den vorderen Lautsprechern 1 und 2 so versetzt, dass eine erste Linie L1, die die akustischen Zentren des vorderen Lautsprechers 1 und des hinteren Lautsprechers 3 verbindet, relativ zu einer zweiten Linie L2, die die akustischen Zentren des vorderen Lautsprechers 2 und des hinteren Lautsprechers 3 verbindet, winkelmäßig verschoben ist.
Die Winkelverschiebung zwischen den Linien L1 und L2 kann durch Winkel ϕ und -ϕ dargestellt werden, wie in 1 gezeigt, wobei sich diese Winkel auf eine vordere dem Lautsprecher-Array zugeordnete Achse A1 beziehen. Verschiedene Beträge des seitlichen Versatzes zwischen dem hinteren Lautsprecher und den vorderen Lautsprechern können verwendet werden, um verschiedene Winkelverschiebungen zwischen Linie L1 und Achse A1 und zwischen Achse A1 und Linie L2 zu bewirken (z. B. so, dass Linien L1 und L2 nicht parallel sind). In einigen Fällen kann der Winkel ϕ zwischen 45° und 50° (z. B. 47°) liegen. In solchen Fällen liegt die Winkelverschiebung zwischen Linien L1 und L2 (d. h. 2ϕ) zwischen 90° und 100°. In anderen Fällen kann der Winkel ϕ zwischen 30° und 70° liegen. In solchen Fällen liegt die Winkelverschiebung zwischen Linien L1 und L2 (d. h. 2ϕ) zwischen 60° und 140°. Andere relative Versetzungen, die andere Winkelverschiebungen bewirken können je nach den Erfordernissen einer bestimmten Anwendung auch verwendet werden.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lautsprecher-Arrays von 1. Lautsprecher 1, 2 und 3 sind auf der Schallwand 4 montiert, und die Gehäuse 5 jedes Lautsprechers erstrecken sich unterhalb der Ebene der Schallwand 4.
3 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform, in der das Audiosystem vier Lautsprecher 31, 32, 33, 34 beinhaltet, die auf einer Schallwand 36 montiert sind. In dieser Ausführungsform können Lautsprecher 31 und 34 als vordere Lautsprecher und Lautsprecher 32 und 33 als hintere Lautsprecher bezeichnet werden. Das Lautsprecher-Array von 3 kann in zwei Lautsprecherpaare unterteilt werden, so dass jedes der zwei Lautsprecherpaare einen vorderen und einen hinteren Lautsprecher umfasst. In dieser Ausführungsform bilden Lautsprecher 31 und 32 ein erstes Lautsprecherpaar, wobei Lautsprecher 31 der vordere Lautsprecher und Lautsprecher 32 der hintere Lautsprecher des ersten Lautsprecherpaares ist. In ähnlicher Weise bilden Lautsprecher 34 und 33 ein zweites Paar von Lautsprechern, wobei Lautsprecher 34 der vordere Lautsprecher und Lautsprecher 33 der hintere Lautsprecher des zweiten Paares von Lautsprechern ist. Im Gegensatz zum Beispiel in 1 teilen sich die Lautsprecherpaare in dieser Ausführungsform keinen hinteren Lautsprecher.
Die im Beispiel von 3 enthaltenen Lautsprecher können in jeder geeigneten Konfiguration innerhalb des Arrays angebracht werden. Zum Beispiel können, wie in 3 gezeigt, die hinteren Lautsprecher 32 und 33 des Arrays gegenüber den vorderen Lautsprechern 31 und 34 des Arrays versetzt sein (z. B. horizontal versetzt).
In dieser Ausführungsform sind die hinteren Lautsprecher 32 und 33 gegenüber den vorderen Lautsprechern 31 und 34 so versetzt, dass eine erste Linie L3, die die akustischen Zentren des vorderen Lautsprechers 31 und des hinteren Lautsprechers 32 verbindet, relativ zu einer zweiten Linie L4, die die akustischen Zentren des vorderen Lautsprechers 34 und eines hinteren Lautsprechers 33 verbindet, winkelmäßig verschoben ist.
Die Winkelverschiebung zwischen Linien L3 und L4 kann durch die Winkel ϕ und -ϕ dargestellt werden, wie in 3 gezeigt, wobei sich diese Winkel auf eine dem Lautsprecher-Array zugeordnete Vorwärtsachse A1 beziehen. Verschiedene Beträge des seitlichen Versatzes zwischen den hinteren Lautsprechern und den vorderen Lautsprechern können verwendet werden, um verschiedene Winkelverschiebungen zwischen Linie L3 und Achse A1 und zwischen Achse A1 und Linie L4 zu erzeugen (z. B. so, dass Linien L3 und L4 nicht parallel sind). In einigen Fällen kann der Winkel ϕ zwischen 45° und 50° liegen (z. B. 47°). In solchen Fällen liegt die Winkelverschiebung zwischen Linien L3 und L4 (d. h. 2ϕ) zwischen 90° und 100°. In anderen Fällen kann der Winkel ϕ zwischen 30° und 70° liegen. In solchen Fällen liegt die Winkelverschiebung zwischen Linien L3 und L4 (d. h. 2ϕ) zwischen 60° und 140°. Andere relative Versetzungen, die andere Winkelverschiebungen bewirken können je nach den Erfordernissen einer bestimmten Anwendung auch verwendet werden.
Zusätzlich können die Lautsprecher in den Arrays der in den 1, 2 oder 3 gezeigten Beispiele auch andere relationale Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel, in den Beispielausführungsformen der 1-3 sind Lautsprecher 1, 2, 3, 31, 32, 33 und 34 im Audiosystem so angeordnet, dass deren akustische Zentren im Wesentlichen koplanar sind. Das heißt, alle Lautsprecher sind auf einer gemeinsamen, ebenen Schallwand 4, 36 montiert, so dass es nur einen geringen oder gar keinen vertikalen Versatz zwischen den Lautsprechern gibt. Ferner können die Lautsprecher im Audiosystem so positioniert werden, dass die Längsachsen der Lautsprecher, die durch die akustischen Zentren der Lautsprecher verlaufen (z. B. in einer Richtung aus der Seite heraus in 1 und in 3), im Wesentlichen parallel sind.
Andere relative Ausrichtungen zwischen den Lautsprechern jedoch können ebenfalls angewendet werden. Beispielsweise kann in einigen Fällen ein vertikaler Versatz zwischen irgendeinem in den offenbarten Lautsprecher-Arrays beinhalteten Lautsprecherpaar vorgesehen werden. Zusätzlich oder alternativ kann jeder Lautsprecher in den offengelegten Arrays relativ zur Schallwand 4, 36 gedreht werden, so dass die Längsachsen von zwei oder mehr in einem Array vorhandenen Lautsprechern nicht parallel sind.
Die Audiosysteme der 1-3 können in jeder geeigneten Orientierung in einem Fahrzeug eingebaut sein. In einigen Fällen kann das Audiosystem so montiert werden, dass die Schallwand 4, 36 in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene liegt. In dieser Konfiguration sind Lautsprecher 1, 2 und 3 der Beispielausführungsform der 1 und 2 oder Lautsprecher 31, 32, 33 und 34 der 3-Ausführungsform in einer nach oben gerichteten Orientierung. In anderen Fällen jedoch kann das Audiosystem jedoch so in ein Fahrzeug eingebaut werden, dass die Schallwand 4, 36 parallel zu irgendeiner nicht-horizontalen Ebene liegt. Das Audiosystem kann z. B. in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs, in einer Instrumententafel eines Fahrzeugs oder relativ zu irgendeiner anderen in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs vorhandenen Oberfläche montiert werden.
Jeder der hier beschriebenen Lautsprecher (z. B. Lautsprecher 1, 2, 3, 31, 32, 33, 34 und/oder andere beschriebene Lautsprecher) kann einzelne Treiber (z. B. Hochtöner, Mitteltöner usw.) eines Lautsprechersystems darstellen. Solche Lautsprecher können 30 mm- bis 80 mm-Treiber (z. B. 50 mm-Treiber) enthalten.
4 zeigt eine Drei-Lautsprecher-Anordnung, die in den offenbarten Audiosystemen zur Wiedergabe von Stereosignalen verwendet wird. Zum Beispiel stellt ein Audiosignalverarbeitungssystem 10, das beispielsweise durch einen oder mehrere digitale Signalprozessoren implementiert werden kann, einen ersten Audiokanal 12 und einen zweiten Audiokanal 14 bereit (oder ist damit ausgestattet), die linke und rechte Kanäle eines Stereosignals umfassen können.
Der erste Audiokanal 12 kann zur Bereitstellung eines ersten Hauptsignals 16 verwendet werden, das dem Signal des ersten Audiokanals 12 entsprechen kann (z. B. nicht durch Invertierung, Phasenverschiebung, Filterung usw. verarbeitet). Zusätzlich kann basierend auf dem ersten Audiokanal 12 ein erstes Anpassungssignal 18 erzeugt werden. Das Anpassungssignal 18 kann eine verarbeitete Version des als erster Audiokanal 12 gelieferten Signals und/oder eine verarbeitete Version des Hauptsignals 16 sein.
Der zweite Audiokanal 14 kann verwendet werden, um ein zweites Hauptsignal 20 bereitzustellen, das dem Signal des zweiten Audiokanals 14 entsprechen kann (z. B. nicht durch Invertierung, Phasenverschiebung, Filterung usw. verarbeitet). Zusätzlich kann basierend auf dem zweiten Audiokanal 14 ein zweites Anpassungssignal 22 erzeugt werden. Das Anpassungssignal 22 kann eine verarbeitete Version des als zweiter Audiokanal 14 gelieferten Signals und/oder eine verarbeitete Version des zweiten Hauptsignals 20 darstellen.
5 zeigt eine Vier-Lautsprecher-Anordnung, die in den offenbarten Audiosystemen zur Wiedergabe von Stereosignalen verwendet wird. Zum Beispiel stellt ein Audiosignalverarbeitungssystem 10, das beispielsweise durch einen oder mehrere digitale Signalprozessoren implementiert werden kann, einen ersten Audiokanal 12 und einen zweiten Audiokanal 14 bereit (oder ist damit ausgestattet), die linke und rechte Kanäle eines Stereosignals umfassen können.
Der erste Audiokanal 12 kann verwendet werden, um ein erstes Hauptsignal 16 bereitzustellen, das einer unverarbeiteten Version des Signals des ersten Audiokanals 12 entsprechen kann. Zusätzlich kann basierend auf dem ersten Audiokanal 12 ein erstes Anpassungssignal 18 erzeugt werden. Das Anpassungssignal 18 kann eine verarbeitete Version des als erster Audiokanal 12 gelieferten Signals und/oder eine verarbeitete Version des Hauptsignals 16 sein.
Der zweite Audiokanal 14 kann verwendet werden, um ein zweites Hauptsignal 20 zu bereitzustellen, das einer unbearbeiteten Version des Signals des zweiten Audiokanals 14 entsprechen kann. Zusätzlich kann basierend auf dem zweiten Audiokanal 14 ein zweites Anpassungssignal 22 erzeugt werden. Das Anpassungssignal 22 kann eine verarbeitete Version des als zweiter Audiokanal 14 gelieferten Signals und/oder eine verarbeitete Version des zweiten Hauptsignals 20 darstellen.
Verschiedene Arten der Verarbeitung können zur Erzeugung von Anpassungssignalen 18, 22 in den Ausführungsformen von 4 und 5 verwendet werden. In einigen Fällen kann das Audiosignalverarbeitungssystem 10 einen Signalinverter zur Verwendung bei der Erzeugung von Anpassungssignalen 18 und/oder 22 enthalten. Zusätzlich oder alternativ kann dem Hauptsignal 16 oder dem Hauptsignal 20 eine Verzögerung oder Phasenverschiebung aufgeprägt werden, um das Anpassungssignal 18 oder das Anpassungssignal 22 zu erzeugen. Verschiedene Verzögerungen können zur Erzeugung der Anpassungssignale 18 und/oder 22 angewendet werden. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen die Anpassungssignale 18, 22 um 0,05 bis 0,5 Millisekunden relativ zu den Hauptsignalen 16, 20 verzögert werden. Zusätzlich können ein oder mehrere Filter auf die Hauptsignale 16 und/oder 20 angewendet werden, um die Anpassungssignale 18 und/oder 22 zu erzeugen. Eine solche Filterung kann Tiefpassfilterung, Hochpassfilterung, Bandpassfilterung usw. beinhalten. Zusätzlich zu Inversion, Verzögerungen und Filterung können die Anpassungssignale auch durch den DSP oder in anderen Verarbeitungsschaltungen gemischt, summiert, im Pegel angepasst usw. werden.
Die beschriebenen Anpassungssignale können durch Anwendung einer Verzögerung auf die jeweiligen Hauptsignale erzeugt werden, wobei die Verzögerung variiert werden kann, um den Nullpunkt (z. B. die polare Position) eines gerichteten Abstrahlungsmusters zu ändern. Durch die Steuerung des Nullpunkts können die Audioeffekte, wie z. B. Stereoaudio, der von den Lautsprecherpaaren in verschiedene Richtungen reflektiert wird, geändert und auf bestimmte Fahrzeugkonfigurationen und bestimmte Insassenplätze innerhalb eines Fahrzeugs zugeschnitten werden.
Wie in 4 gezeigt, werden die Hauptsignale 16 und 20 jeweils an die vorderen Lautsprecher 1 und 2 zugeführt. In dieser Ausführungsform, in der der hintere Lautsprecher 3 von zwei Lautsprecherpaaren geteilt wird (d. h. Lautsprecher 1/Lautsprecher 3 und Lautsprecher 2/Lautsprecher 3), werden die Anpassungssignale 18 und 22 beide an den gemeinsamen hinteren Lautsprecher 3 zugeführt. Der hintere Lautsprecher 3 kann gleichzeitig mit den Anpassungssignalen 18 und 22 verbundenen Ton wiedergeben.
In der Vier-Lautsprecher-Ausführungsform von 5 werden die Hauptsignale 16 und 20, jeweils, an die vorderen Lautsprecher 31 bzw. 34 zugeführt. Die Anpassungssignale 18 und 22 werden, jeweils, den hinteren Lautsprechern 32 und 33 zugeführt.
Zuführen der Hauptsignale zu den vorderen Lautsprechern eines Lautsprecher-Arrays und Zuführen der Anpassungssignale zu den hinteren Lautsprechern des Arrays kann in der Erzeugung eines gerichteten Tonabstrahlungsmusters von dem Lautsprecher-Array führen. Zum Beispiel, wie in 4 gezeigt, beinhaltet das gerichtete Abstrahlungsmuster des Lautsprecher-Arrays eine Vorwärtskomponente 302 und eine Rückwärtskomponente 303, die dem ersten Paar von Lautsprechern 1 und 3 zugeordnet sind. Das gerichtete Abstrahlungsmuster des Lautsprecher-Arrays beinhaltet auch eine Vorwärtskomponente 304 und eine Rückwärtskomponente 305, die dem zweiten Paar von Lautsprechern 2 und 3 zugeordnet sind. In ähnlicher Weise enthält das gerichtete Abstrahlungsmuster des Lautsprecher-Arrays in der Ausführungsform von 5 eine Vorwärtskomponente 302 und eine Rückwärtskomponente 303, die dem ersten Lautsprecherpaar 31 und 32 zugeordnet sind. Das gerichtete Abstrahlungsmuster des Lautsprecher-Arrays in 5 beinhaltet auch eine Vorwärtskomponente 304 und eine Rückwärtskomponente 305, die dem zweiten Paar von Lautsprechern 34 und 33 zugeordnet sind. Die Vorwärts- und Rückwärtskomponenten können in entgegengesetzte Richtungen entlang der Linien 81 und 82 projiziert werden, wie in den 4 und 5 gezeigt. Linien 81 und 82 können in Ebenen liegen, die mit der Schallwand 4 zusammenfallen, wie in den 1-3 gezeigt.
In einigen Fällen können die Vorwärtskomponenten 302 und 304 auf eine oder mehrere reflektierende Flächen (z. B. innerhalb eines Fahrzeugs) gerichtet sein. Die Rückwärtskomponenten 303 und 305 können in Richtung von Insassenplätzen in einem Fahrzeug projiziert werden, aber durch die Steuerung der Anpassungssignale, die aus den jeweiligen Hauptsignalen erzeugt werden (wie weiter unten näher erläutert), kann eine Schallintensität, die den Rückwärtskomponenten 303 und 305 zugeordnet ist, geringer (z. B. deutlich geringer) sein als eine Schallintensität, die den Vorwärtskomponenten 302 und 304 zugeordnet ist. Infolgedessen können Hörer die Vorwärtskomponenten 302 und 304 als die dominanteren Schallsignale wahrnehmen. Und, da die Vorwärtskomponenten 302 und 304 über eine oder mehrere reflektierende Oberflächen (z. B. Windschutzscheibe, Dachhimmel, Seitenfenster, Heckscheibe, Türen usw.) auf die Insassenplätze eines Fahrzeugs gerichtet sein können, können Hörer mit den Vorwärtskomponenten 302 und 304 verbundenen Geräusche als von verschiedenen Orten im Fahrzeug stammend wahrnehmen, was zu einem immersiven Hörerlebnis beiträgt. Es ist anzumerken, dass ein oder mehrere Wellenleiter auch verwendet werden können, um die Richtwirkung des von den offengelegten Lautsprecher-Arrays erzeugten Schalls weiter zu steuern. Wie in 4 und 5 gezeigt, wird die Vorwärtskomponente 302 in eine Richtung (entlang Linie 81) projiziert, die sich von einer Richtung entlang Linie 82, in die die Vorwärtskomponente 304 projiziert wird, unterscheidet.
Die in den 4 und 5 gezeigten gerichteten Abstrahlungsmuster der Lautsprecher-Arrays können eine Form aufweisen (z. B. eine Kardioidform), die mehr Energie/Schalldruck in der Vorwärtsrichtung (z. B. den Vorwärtskomponenten 302 und 304 zugeordnet) als in der Rückwärtsrichtung (z. B. den Rückwärtskomponenten 303 und 305 zugeordnet) erzeugt. Im Ergebnis wird also gerichteter Schall in Richtungen L1, L2, L3 und L4 abgegeben, wie in 1 und 3 dargestellt. Da ein gerichtetes Abstrahlungsmuster von einem Lautsprecher-Array erzeugt werden kann, wie in 4 und 5 gezeigt, wird eine gerichtete Abgabe erzielt. Durch die Positionierung der Lautsprecher-Arrays, so dass diese gerichteten Muster von Oberflächen in einem Fahrzeug reflektiert werden, können die reflektierten Signale verwendet werden, um Mehrkanalton (z. B. Stereo oder andere Mehrkanaltöne) an Insassen an verschiedenen Plätzen in einem Fahrzeug zu liefern.
6 zeigt eine konzeptionelle Darstellung von Schalls, der von den offenbarten gerichteten Systemen erzeugt und an Insassen eines Fahrzeugs abgegeben wird. 6 zeigt nicht das tatsächliche Lautsprecher-Array, sondern ein typisches kardioides gerichtetes Abstrahlungsmuster von zwei Lautsprecherpaaren, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind (z. B. entlang Linien L1 und L2, wie in 1 gezeigt, oder entlang Linien L3 und L4, wie in 3 gezeigt). In einem Beispiel, wenn ein Lautsprecher-Array auf der Instrumententafel eines Fahrzeugs mit den vorderen Lautsprechern 1, 2 oder 31, 34 vorwärts von dem hinteren Lautsprecher 3 oder den hinteren Lautsprechern 32, 33 angebracht ist, wird ein gerichtetes Muster in Vorwärtsrichtung erzeugt (z. B. in Richtung der Windschutzscheibe 36 des Fahrzeugs, wie in 6 gezeigt). Die jeweiligen linken und rechten Kanäle eines Stereo-Audiosignals können dann in unterschiedliche Richtungen von der Windschutzscheibe 36 und in Richtung von Insassenplätzen (z. B. Fahrer- oder Beifahrersitze usw.) reflektiert werden, so dass Insassen 38, 40 die linken und rechten Kanäle als von einer oder mehreren reflektierten Oberflächen im Fahrzeug ausgehend wahrnehmen können.
Geringe Mengen an Schallenergie (wie durch die Pfeile 44 und 46 dargestellt) können von den Lautsprecherpaaren zu den Insassen projiziert werden (z. B. ohne Reflexion). Diese Energie kann den Rückwärtskomponenten zugeordnet sein, die von den Lautsprecherpaaren in dem Lautsprecher-Array erzeugt werden. Die gerichteten Schallmuster weisen Nullstellen auf, durch die Linien 42 und 48 dargestellt, die Bereichen und zugeordneten Richtungen entsprechen, aus denen minimale Energie von den Lautsprecherpaaren des Lautsprecher-Arrays zu den Fahrzeuginsassen projiziert wird.
Betrachtet man den rechten Insassen 40 in 6, so ist die direkte Schallenergie 48 vom rechten Lautsprecherpaar (z. B. von den Lautsprechern 2 und 3 oder von den Lautsprechern 33 und 34) gering, aufgrund der Tatsache, dass eine Nullstelle 48 direkt auf den Insassen 40 gerichtet ist. Daher empfängt der Insasse 40 überwiegend die von der Windschutzscheibe 36 reflektierte Energie des rechten Paares (zunächst in Linie L2), und der wahrgenommene Schall ist daher nach rechts und nach hinten im Verhältnis zum rechten Lautsprecherpaar verschoben.
Der rechte Insasse 40 empfängt auch einen geringeren Anteil der Schallenergie direkt vom linken Lautsprecherpaar (z. B. die Rückwärtskomponente 303, die in 6 durch die Linie 46 dargestellt ist). Der Insasse 40 empfängt jedoch stärkere Schallenergie von der Reflexion der Vorwärtskomponente des linken Lautsprecher-Arrays an der Windschutzscheibe (z. B. Vorwärtskomponente 302 zunächst entlang Linie L1/L3 von Lautsprechern 1 und 3 oder von Lautsprechern 31 und 32). Infolgedessen kann der Insasse 40 den vom linken Lautsprecherpaar ausgehenden Schall als mehr nach links und nach hinten verschoben im Vergleich zum linken Lautsprecherpaar wahrnehmen. Eine ähnliche Analyse gilt für die Position des Insassen 38.
Wie bereits erwähnt, kann die Windschutzscheibe 36 als schallreflektierende Oberfläche in einem Fahrzeug dienen. Weitere schallreflektierende Oberflächen können einen Dachhimmel, ein Seitenfenster, eine Tür, eine Heckscheibe, eine Hutablage, Sitzlehnen usw. beinhalten.
Durch Anpassung der Verarbeitung, die zur Erzeugung der den hinteren Lautsprechern der Lautsprecherpaare zugeführten Anpassungssignale verwendet wird, kann die Form eines resultierenden gerichteten Schallmusters variiert werden. 7 und 8 geben Beispiele für gerichtete Schallmuster an, die von den Lautsprecher-Arrays der offenbarten Audiosysteme erzeugt werden können. 7 zeigt ein Hyperkardioidmuster und 8 zeigt ein Superkardioidmuster. Das Hyperoidmuster von 7 kann stärker gerichtet sein als Kardioid- oder Supersuperkardioidmuster und größere hintere Lobes und Nullpunkte bei 110° und 250° aufweisen. Das Superkardioidmuster von 8 kann stärker gerichtet sein als ein Kardioid und weist Nullpunkte typischerweise bei 127° und 233° auf.
Verschiedene Parameter des Audiosystems können eingestellt werden, unterschiedliche gerichtete Schallmuster zu erzeugen, Lage der Nullpunkte verändern usw. Steuern solcher Parameter kann benutzt werden, das von den offenbarten Audiosystemen erzeugte Schallfeld anzupassen, besser zu den Eigenschaften bestimmter Fahrzeuginnenräume zu passen.
In einigen Fällen kann die auf die Anpassungssignale angewendete Verzögerung variiert werden, um die Form eines erzeugten gerichteten Schallmusters zu beeinflussen. Zusätzlich oder alternativ kann der Abstand zwischen Lautsprechern in einem Lautsprecherpaar mit dem Lautsprecher-Array variiert werden, um die Form eines erzeugten gerichteten Schallmusters zu beeinflussen.
In einer Beispielausführungsform beträgt die auf ein erzeugtes Anpassungssignal angewendete Verzögerung 0,12 ms relativ zu einem Hauptsignal, und der Abstand der Lautsprecher in einem Lautsprecherpaar innerhalb des Lautsprecher-Arrays beträgt 9 cm. In diesem Beispiel kann das resultierende gerichtete Schallmuster zwischen einem Superkardioid und einem Hyperkardioid liegen, mit einem Nullpunkt bei etwa 115°.
Die Form der Polarantwort kann verändert werden durch Anwenden einer größeren Verzögerung auf ein Hauptsignal, um ein Anpassungssignal zu erzeugen. Obwohl jenseits eines Punktes, an dem ½ einer Wellenlänge des erzeugten Schalls dem Abstand zwischen Quellen (Lautsprechern) entspricht (z. B. gleich ist), kann eine gewünschte gerichtete Antwort (z. B. eine Art von Polarantwort) schwieriger zu erreichen sein. Solch ein Punkt kann z. B. bei etwa 1600 Hz für einen 9 cm zwischen Treiberabstand auftreten.
In einigen Beispielen kann ein Abstand zwischen den vorderen und hinteren Lautsprechern in den ersten und zweiten Lautsprecherpaaren in einem Lautsprecher-Array auf ein Viertel einer Wellenlänge einer Betriebsfrequenz des Audiosystems festgelegt werden. In einigen Fällen liegt die Betriebsfrequenz zwischen 500 Hz und 5,0 kHz. Ferner, in einigen Beispielen, beträgt ein Abstand zwischen den vorderen und hinteren Lautsprechern in den ersten und zweiten Lautsprecherpaaren zwischen 50 mm und 200 mm.
9-11 stellen Beispiele für unterschiedliche gerichtete Schallmuster, die sich aus der Variation der Magnitude von, um das entsprechende Anpassungssignal zu erzeugen, auf die Hauptsignale angewendeten Verzögerungen ergeben, dar. Beispielsweise entspricht das Muster von 9 einer Verzögerung des Anpassungssignals von 0,1 Millisekunden. Das Muster von 10 entspricht einer Verzögerung des Anpassungssignals von 0,12 Millisekunden, und das Muster von 11 entspricht einer Verzögerung des Anpassungssignals von 0,26 Millisekunden. Wie zu erkennen ist, wird mit zunehmender Verzögerung die rückwärtige Lobe weniger ausgeprägt, und die Nullpunkte verschieben sich nach hinten. Variationen in der angewandten Verzögerung können verwendet werden um verschiedene gerichtete Polarmuster zu erzeugen, die eine Anpassung des Systems an unterschiedliche Fahrzeuginstallationen ermöglichen.
12 zeigt eine Auftragung des Schalldruckpegels (SPL) in Abhängigkeit von der Frequenz. Zwei Richtungen (d. h. vorwärts 52 und rückwärts 54) sind aufgetragen. In diesem Beispiel wurde das Anpassungssignal mit einer Verzögerung und einer Phaseninverstierung, aber ohne Filterung erzeugt. Die Auftragung zeigt SPL-Diagramme für 0 und 180 Grad (vorwärts und rückwärts) für ein Paar von Treibern, die mit ihren Achsen mit 90 Grad zur Schallwandebene montiert sind, und mit einem Mikrofon auf der Schallwandebene in 1 m Entfernung vom „vorderen“ Treiber (z. B. Lautsprecher 1) und einem zweiten Mikrofon 1 m weiter hinten. Das vordere Muster hat einen Kammfiltereffekt, der durch die Täler und Spitzen im Bereich 56 gezeigt ist. Die Auftragung verdeutlicht auch den in der Praxis typischen Abstand im Bereich von 10 dB für ein Kardioidmuster, der bei einem Hyperkardioid- oder Superkardioidmuster geringer sein kann.
Kammfilterung tritt aufgrund von Interferenzen zwischen dem Schall von zwei Quellen (z. B. zwei Lautsprechern wie Lautsprechern 1 und 3) auf. Daher kann der Abstand zwischen den Lautsprechern wichtig sein. Bei einem Abstand zwischen Lautsprechern, der einer Viertelwellenlänge der Betriebsfrequenz des Audiosystems entspricht, können dann konstruktive Interferenzen auftreten. Wenn der Abstand eine volle Wellenlänge beträgt, kann es zu destruktiven Interferenzen kommen. Dies führt zu Auftragungen SPL in Abhängigkeit von der Frequenz, wie das Beispiel in 12, in der eine unerwünschte Kammfilterung zu sehen ist.
Durch Anwenden von Tiefpassfilterung auf ein einen hinteren Lautsprecher angelegtes Signal (z. B. durch Filterung eines Hauptsignals zur Erzeugung eines Anpassungssignals) kann die Kammfilterung verringert oder beseitigt werden. 13 zeigt eine Auftragung SPL in Abhängigkeit von der Frequenz, nachdem eine solche Filterung angewendet wurde. In diesem speziellen Beispiel ist die Tiefpassfilterung eine FIR-Tiefpassfilterung bei 2 KHz. Dies kann zu einer verringerten rückwärtigen Auslöschung oberhalb von 2 kHz oder zu einer Verringerung der gerichteten Steuerung oberhalb einer Grenzfrequenz des hinteren Lautsprechers führen, aber solche Effekte können angesichts der Verringerung des Kammfiltereffekts akzeptabel sein.
14 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, in der ein Lautsprecher-Array (in diesem Fall ein Array mit drei Lautsprechern, wie das Array der 1-3) auf einer Instrumententafel 70 eines Fahrzeugs montiert ist. Linke und rechte Stereosignale können von dem Lautsprecher-Array erzeugt und in Richtung von Fahrzeuginsassen/Insassenplätze 38 und 40 projiziert werden. Zum Beispiel kann eine Vorwärtskomponente eines von Lautsprecherpaar 1 und 3 erzeugten gerichteten Abstrahlungsmusters (z. B. ein linker Kanal eines Stereosignals) entlang Linie L1 In Richtung der Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert werden. In ähnlicher Weise kann eine Vorwärtskomponente eines von Lautsprecherpaar 2 und 3 (z. B. ein rechter Kanal eines Stereosignals) erzeugten gerichteten Abstrahlungsmusters entlang Linie L2 in Richtung der Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert werden. Diese Komponenten können von der Windschutzscheibe (und möglicherweise von anderen reflektierenden Oberflächen im Fahrzeug) und in Richtung der Insassen/Insassenplätze 38 und 40 reflektiert werden, um ein immersives Klangerlebnis zu erzeugen. 14 zeigt auch ein optionales Paar Subwoofer 74, 76, die im Fußraum des Fahrzeugs oder in anderen Bereichen des Fahrzeugs angebracht werden können, um niederfrequente Audiosignale wiederzugeben.
14 zeigt eine Anzahl von horizontal beabstandeten Positionszonen 0 bis 10 über die Windschutzscheibe. In Tests, deren Ergebnisse in 15 dargestellt sind, wurden Nutzer gebeten, eine bestimmte Zone zu identifizieren, von der ein Testton ausging. Wie in 15 gezeigt, ermöglichen die Lautsprecher-Arrays gemäß den offengelegten Ausführungsformen einen erheblichen Level Schalltrennung über die Zonen. Die Kreise in der Auftragung stellen linke Signale dar, und die Dreiecke in der Auftragung stellen rechte Signale dar. Wie gezeigt, weist die Ausführungsform von 14 eine signifikante Schallrichtwirkung über einen breiten Frequenzbereich auf, wobei Schall von fast jeder Zone der Windschutzscheibe wahrgenommen wird. Wie oben beschrieben, sind die vorwärts und rückwärts gerichteten Schallkomponenten von der Frequenz, dem Timing zwischen Haupt- und Anpassungssignalen und anderen Faktoren abhängig. 15 zeigt Auswirkungen der Frequenz auf die wahrgenommene Richtwirkung in Übereinstimmung mit dem zuvor besprochenen Musterprodukt. Um die wahrgenommene Schalltrennung und Richtwirkung kontrolliert zu variieren, können die zeitlichen Verzögerungen zwischen Haupt- und Anpassungssignal gewählt werden, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. In einigen Fällen können unterschiedliche Verzögerungswerte selektiv auf Audiosignalkomponenten gemäß den Frequenzen oder Frequenzbereichen dieser Komponenten angewendet werden (z. B. durch Filterung und andere Signalverarbeitungstechniken).
Obwohl die offenbarten Ausführungsformen in Bezug auf Beispiele mit drei und vier Lautsprechern beschreiben wurden, kann auch jede andere Anzahl von Lautsprechern verwendet werden. Zum Beispiel können unterschiedliche Zahlen von Lautsprechern und Lautsprecher-Arrays an verschiedenen Stellen in einem Fahrzeug positioniert werden, um die Klangqualität und die Schallrichtwirkung zu verbessern. Ferner können bestimmte Lautsprecher und räumliche Konfigurationen von Lautsprechern innerhalb der offenbarten Arrays vorgesehen werden, um in dedizierten Frequenzbändern zu arbeiten (z. B. um die Abhängigkeit der Schallrichtwirkung von der Frequenz auszunutzen). Lautsprecher/Treiber können an Stellen beinhaltend auf einer Instrumententafel, im Kofferraum, in den Türen, auf der Hutablage oder an jeder anderen geeigneten Stelle angebracht werden. Es können auch mehr als zwei Paare von Lautsprechern vorhanden sein, die mit Haupt- und Anpassungssignalen versehen sind, um gerichtete Abstrahlungsmuster zu erzeugen.

Claims

Audiosystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Audiosignalverarbeitungssystem eingerichtet, eine Vielzahl von Audiokanälen zu verarbeiten und ein Hauptsignal und ein Anpassungssignal für jeden der Vielzahl von Audiokanälen zu erzeugen; ein Lautsprecher-Array, das mindestens zwei Paare von Lautsprechern enthält, wobei jedes der mindestens zwei Paare von Lautsprechern einen vorderen Lautsprecher und einen hinteren Lautsprecher enthält; wobei die Lautsprecher des Arrays so positioniert sind, dass eine erste Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines ersten Paares von Lautsprechern verbindet, relativ zu einer zweiten Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines zweiten Paares von Lautsprechern verbindet, winkelmäßig verschoben ist; und wobei das Audiosignalverarbeitungssystem eingerichtet ist, ein Hauptsignal eines ersten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des ersten Paares von Lautsprechern zuzuführen, ein Anpassungssignal des ersten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des ersten Paares von Lautsprechern zuzuführen, ein Hauptsignals eines zweiten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern zuzuführen, und ein Anpassungssignal des zweiten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprecher zuzuführen, um ein gerichtetes Abstrahlungsmuster von dem Lautsprecher-Array zu erzeugen, wobei das gerichtete Abstrahlungsmuster eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, und eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, enthält, und wobei die Vorwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, und die Vorwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, auf mindestens eine reflektierende Oberfläche des Fahrzeugs gerichtet sind.
Audiosystem nach Anspruch 1, wobei die Vorwärtskomponente, die dem ersten Lautsprecherpaar zugeordnet ist, und die Vorwärtskomponente, die dem zweiten Lautsprecherpaar zugeordnet ist, sich in unterschiedlichen Winkelrichtungen zu der mindestens einen reflektierenden Oberfläche des Fahrzeugs hin bewegen.
Audiosystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Vorwärtskomponente, die dem ersten Lautsprecherpaar zugeordnet ist, eine größere Intensität als die Rückwärtskomponente des ersten Lautsprecherpaares aufweist und wobei die Vorwärtskomponente, die dem zweiten Lautsprecherpaar zugeordnet ist, eine größere Intensität als die Rückwärtskomponente des ersten Lautsprecherpaares aufweist.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Linie und die zweite Linie nicht parallel sind.
Audiosystem nach Anspruch 1, wobei das Lautsprecher-Array vier Lautsprecher umfasst.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lautsprecher-Array drei Lautsprecher umfasst und wobei einer der drei Lautsprecher sowohl als hinterer Lautsprecher des ersten Paares von Lautsprechern als auch als hinterer Lautsprecher des zweiten Paares von Lautsprechern dient.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 6, wobei der Lautsprecher, der sowohl als hinterer Lautsprecher des ersten Lautsprecherpaares als auch als hinterer Lautsprecher des zweiten Lautsprecherpaares dient, von dem Audiosignalverarbeitungssystem sowohl das Anpassungssignal des ersten Audiokanals als auch das Anpassungssignal des zweiten Audiokanals empfängt.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lautsprecher des Lautsprecher-Arrays in dem Audiosystem so positioniert sind, dass die Lautsprecher bei Installation in dem Fahrzeug in einer nach oben gerichteten Orientierung befinden.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lautsprecher des Lautsprecher-Arrays in dem Audiosystem so positioniert sind, dass die akustischen Zentren der Lautsprecher im Wesentlichen koplanar sind.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lautsprecher des Lautsprecher-Arrays in dem Audiosystem so positioniert sind, dass die Längsachsen der Lautsprecher, die sich durch die akustischen Zentren der Lautsprecher erstrecken, im Wesentlichen parallel sind.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lautsprecher des Lautsprecher-Arrays in dem Audiosystem so positioniert sind, dass bei Installation in dem Fahrzeug der vordere Lautsprecher des ersten Paars von Lautsprechern und der vordere Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern näher an der mindestens einen reflektierenden Oberfläche des Fahrzeugs positioniert sind als der hintere Lautsprecher des ersten Paars von Lautsprechern oder der hintere Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine reflektierende Oberfläche mindestens eine Windschutzscheibe, einen Dachhimmel, ein Seitenfenster, eine Tür, eine Heckscheibe oder eine Hutablage eines Kraftfahrzeugs umfasst.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anpassungssignal des ersten Audiokanals durch wenigstens eines von Filtern, Invertieren oder Verzögern des Hauptsignals des ersten Audiokanals erzeugt wird, und wobei das Anpassungssignal des zweiten Audiokanals durch wenigstens eines von Filtern, Invertieren oder Verzögern des Hauptsignals des zweiten Audiokanals erzeugt wird.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anpassungssignal des ersten Audiokanals durch Anwenden einer Verzögerung auf das Hauptsignal des ersten Audiokanals erzeugt wird, und wobei das Anpassungssignal des zweiten Audiokanals durch Anwenden einer Verzögerung auf das Hauptsignal des zweiten Audiokanals erzeugt wird.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 14, wobei die Verzögerung, die auf das Hauptsignal des ersten Audiokanals angewendet wird, und die Verzögerung, die auf das Hauptsignal des zweiten Audiokanals angewendet wird, zwischen 0,05 und 0,5 Millisekunden liegt.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand zwischen den vorderen und hinteren Lautsprechern im ersten und zweiten Lautsprecherpaar ein Viertel einer Wellenlänge einer Betriebsfrequenz des Audiosystems beträgt.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsfrequenz zwischen 500 Hz und 5,0 kHz liegt.
Audiosystem nach Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen den vorderen und hinteren Lautsprechern im ersten und zweiten Lautsprecherpaar zwischen 50 mm und 200 mm beträgt.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Lautsprecher in dem Lautsprecher-Array einen 30 mm bis 80 mm großen Treiber enthält.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Winkelverschiebung zwischen der ersten Linie und der zweiten Linie zwischen 90° und 100° liegt.
Audiosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Winkelverschiebung zwischen der ersten Linie und der zweiten Linie zwischen 60° und 140° liegt.
Kraftfahrzeug umfassend ein Audiosystem, wobei das Audiosystem umfasst: ein Audiosignalverarbeitungssystemeingerichtet eine Vielzahl von Audiokanälen zu verarbeiten und ein Hauptsignal und ein Anpassungssignal für jeden der Vielzahl von Audiokanälen zu erzeugen; ein Lautsprecher-Array, das mindestens zwei Paare von Lautsprechern umfasst, wobei jedes der mindestens zwei Paare von Lautsprechern einen vorderen Lautsprecher und einen hinteren Lautsprecher umfasst; wobei die Lautsprecher des Arrays so positioniert sind, dass eine erste Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines ersten Paares von Lautsprechern verbindet, relativ zu einer zweiten Linie, die die akustischen Zentren eines vorderen Lautsprechers und eines hinteren Lautsprechers eines zweiten Paares von Lautsprechern verbindet, winkelmäßig verschoben ist; und wobei das Audiosignalverarbeitungssystem eingerichtet ist ein Hauptsignal eines ersten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des ersten Paares von Lautsprechern zuzuführen, ein Anpassungssignal des ersten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des ersten Paares von Lautsprechern zuzuführen, ein Hauptsignal eines zweiten Audiokanals aus der Vielzahl von Audiokanälen an den vorderen Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern zuzuführen, und ein Anpassungssignal des zweiten Audiokanals an den hinteren Lautsprecher des zweiten Paars von Lautsprechern zuzuführen, um ein gerichtetes Abstrahlungsmuster von dem von dem Lautsprecher-Array zu erzeugen, wobei das gerichtete Abstrahlungsmuster eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, und eine Vorwärtskomponente und eine Rückwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet sind, enthält, und wobei die Vorwärtskomponente, die dem ersten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, und die Vorwärtskomponente, die dem zweiten Paar von Lautsprechern zugeordnet ist, auf mindestens eine reflektierende Oberfläche des Fahrzeugs gerichtet sind.