ES2895092T3 - Sistema de sonido - Google Patents

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ES2895092T3 ES16719349T ES16719349T ES2895092T3 ES 2895092 T3 ES2895092 T3 ES 2895092T3 ES 16719349 T ES16719349 T ES 16719349T ES 16719349 T ES16719349 T ES 16719349T ES 2895092 T3 ES2895092 T3 ES 2895092T3
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Christof Faller
Markus Schmidt
Andreas Walther
Christian Borss
Ville Saari
Philipp Götz
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Abstract

Unidad de cálculo (10) para un sistema de sonido (100, 102, 104) que comprende un conjunto (20, 20', 20") que tiene una pluralidad de transductores (20a a 20j), comprendiendo la unidad de cálculo (10): un medio de entrada (12) para recibir una corriente de audio que se va a reproducir utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), teniendo dicha corriente de audio un intervalo de frecuencia; un procesador (16); y un medio de salida (14) para controlar el sistema de sonido (100, 102, 104), en la que el procesador (16) se configura para calcular una primera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del conjunto (20, 20', 20") de manera que se realice una primera conformación de haz por el conjunto (20, 20', 20"), en la que la primera pluralidad de señales de audio individuales comprende un intervalo de frecuencia que corresponde a una primera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio, en la que el procesador (16) se configura para calcular una segunda pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) de manera que se realice una segunda conformación de haz por el conjunto (20, 20', 20"), en la que el procesador (16) se configura para filtrar la segunda pluralidad de señales de audio individuales utilizando una segunda característica de paso de banda que comprende una segunda parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio, en la que la segunda parte difiere de la primera parte; en la que la primera conformación de haz se realiza mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales al utilizar al menos tres señales de audio de manera que se controlen al menos tres transductores (20a a 20j); caracterizada porque la segunda parte es un subconjunto de la primera parte; en la que se realiza una supresión directa de sonido, utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), utilizando la cancelación de sonido al utilizar la segunda conformación de haz de manera que el sonido se cancela hacia una dirección de escucha.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de sonido
Las realizaciones de la presente invención se refieren a una unidad de cálculo para un sistema de sonido, a un método correspondiente para calcular una reproducción de sonido y a un sistema de sonido.
Para la reproducción de sonido, en especial para la reproducción de sonido de películas, existen diferentes clases de sistemas que difieren con respecto a su complejidad y calidad de reproducción. La referencia para el sonido de películas es el cine. Los cines proporcionan sonido envolvente multicanal, con altavoces instalados no solo en la parte delantera en la pantalla, sino adicionalmente en los lados y la parte trasera. Los altavoces laterales y posteriores permiten un sonido envolvente.
Para el hogar, los llamados sistemas de cine en casa usualmente tienen cinco altavoces y un altavoz de graves. Tres de los altavoces están en la parte delantera y dos están en el lado/la parte posterior. Los altavoces laterales/posteriores a menudo implican un problema: la gente a menudo preferirá estar sin ellos para evitar no solo distraerse visualmente de los altavoces en la parte posterior, sino también el cableado correspondiente.
Una alternativa a los sistemas de cine en casa son las barras de sonido. Existen muchas variaciones de barras de sonido en el mercado. Las barras de sonido más sofisticadas no solo potencian el sonido de manera espacial, sino forman haces para proyectar las señales de sonido hacia el lado/la parte posterior, con la ayuda de paredes reflectantes. En este caso, se reproduce el sonido envolvente fiel con un sonido perceptible desde el lado/la parte posterior sin altavoces envolventes.
Una barra de sonido que proyecta los canales de sonido hacia el lado/la parte posterior comprende un conjunto de altavoces que proyecta al menos un canal hacia el lado/la parte posterior por medio de conformación de haz, por ejemplo, un conformador de haz de retraso y suma. Una limitación de los conformadores de haz de retraso y suma es que la abertura del conjunto tiene que ser al menos del tamaño del orden de la magnitud de la longitud de onda de una frecuencia de sonido que se va a emitir. Si el conjunto es pequeño en comparación con la longitud de onda, no se puede formar ningún haz directivo.
Por ejemplo, cuando una barra de sonido de 1,2 m de largo emite sonido a 200 Hz (longitud de onda 1,7 m), no se puede formar ningún haz con alta direccionalidad. Por consiguiente, las barras de sonido solo pueden proyectar de manera efectiva sonido hacia el lado/la parte posterior a frecuencias de medias a altas. Las bajas frecuencias se reproducirán desde la parte delantera, puesto que la proyección por las paredes requiere una direccionalidad muy alta (de manera que solo llegue un nivel de sonido muy bajo a los oyentes de manera directa, en tanto que la mayoría del sonido llega a los oyentes mediante un haz reflejado en la pared).
La patente estadounidense US 8.477.951 da a conocer un sistema de reproducción de conjunto de altavoces que mejora el efecto estereofónico de señales de media y baja frecuencia a través del uso de un modelo psicoacústico. La señal de entrada se divide, y una parte para la cual no se realiza la conformación de haz se reproduce utilizando técnicas de virtualización basadas en procesamiento de HRTF, la otra parte se procesa utilizando técnicas de conformación de haz. Los sistemas de audio adicionales que comprenden una pluralidad de canales que tienen un conjunto de altavoces se dan a conocer por la solicitud de patente estadounidense US 2005/0089182 y la patente estadounidense US 5.953.432.
La patente US 8.189.795 da a conocer un procesamiento para el uso del conjunto de altavoces, donde se reproducen de diferentes maneras las bandas de alta y baja frecuencia. En tanto que la parte de alta frecuencia se reproduce utilizando técnicas de conformación de haz, la parte de baja frecuencia se divide adicionalmente en partes correlacionadas y no correlacionadas, que entonces se reproducen por altavoces adicionales no colocados con diferente direccionalidad.
La patente estadounidense US 8.150.068 da a conocer un sistema de reproducción de conjunto para la entrada de sonido envolvente, que usa una división de frecuencia en partes de alta y baja frecuencia. La frecuencia más alta se reproduce utilizando el conjunto de altavoces para conformación de haz y utilizando las reflexiones de pared. La parte de frecuencia más baja de los diferentes canales de entrada se suma a las señales que se emiten a través de uno o más altavoces de graves.
El documento EP 2099238 A1 describe un dispositivo de emisión de señales de sonido que incluye una sección de recepción, una sección de división de banda, una sección de separación, una sección de emisión de componentes no correlacionados y una sección de componentes correlacionados.
El documento US 2007/286427 A1 describe un sistema envolvente delantero que mejora el efecto estereofónico de señales de media y baja frecuencia.
El documento US 2012/020480 A1 describe un aparato para usar una señal psicoacústica mejorada en los bajos para accionar un conjunto de altavoces.
El documento US 2011/216925 A1 describe una envolvente virtual para altavoces con aumento de direccionalidad constante.
El documento US 2013/040738 A1 describe un aparato para generar una señal acústica con un efecto especial mejorado.
Todas las enseñanzas anteriores tienen la desventaja de alta complejidad y/o calidad limitada de reproducción envolvente. Por consiguiente, existe la necesidad de un enfoque mejorado.
El objetivo de la invención es proporcionar un concepto para mejorar la reproducción de sonido envolvente por el uso de un sistema de sonido.
Este objetivo se soluciona por el contenido de las reivindicaciones independientes.
Una realización de la invención proporciona una unidad de cálculo para un sistema de sonido que comprende al menos un conjunto que tiene una pluralidad de transductores. La unidad de cálculo comprende un medio de entrada para recibir una corriente de audio que se va a reproducir utilizando el conjunto, un procesador y un medio de salida para controlar el conjunto/sistema de sonido. La corriente de audio tiene un cierto intervalo de frecuencia, por ejemplo, de 20 Hz a 20 kHz. El procesador se configura para calcular una primera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores del conjunto de manera que se realice la conformación de haz por el conjunto. Adicionalmente, se configura el procesador para calcular la segunda pluralidad de señales de audio individuales para que los transductores del sistema de sonido realicen, utilizando los transductores, la llamada supresión directa de sonido de manera que el sonido se cancele hacia una dirección de escucha. Esto se puede realizar por una técnica llamada aplicación de dipolos (por ejemplo, aplicar señales de desplazamiento de fase a transductores colocados, separados entre sí) y/o por una técnica llamada cancelación de sonido (por ejemplo, que comprende una manipulación o corrección de la conformación de haz), realizada por el sistema de sonido. En el presente documento, la primera pluralidad de señales de audio individuales comprende un intervalo de frecuencia que corresponde a una primera parte de todo el intervalo de frecuencia de la corriente de audio (por ejemplo, un intervalo de frecuencia de 400 Hz a 2000 Hz o de 500 Hz a 5000 Hz o todo el intervalo de frecuencia de la corriente de audio). El procesador filtra la segunda pluralidad de señales de audio individuales utilizando una segunda característica de paso de banda (por ejemplo, de 100 Hz a 500 Hz o de 200 Hz a 400 Hz), es decir, la segunda característica de paso de banda comprende una segunda parte de todo el intervalo de frecuencia de la corriente de audio. En general, la segunda parte difiere de la primera parte.
Las enseñanzas dadas a conocer en el presente documento se basan en el conocimiento de que la calidad de los efectos envolventes generados utilizando la conformación de haz varía por todo el intervalo de frecuencia. En detalle, la conformación de haz se limita dentro de ciertas frecuencias; por ejemplo, a bajas frecuencias, los haces no se pueden proyectar mediante las paredes hasta el oyente, siempre llegarán a los oyentes con nivel sustancial de manera directa. Por consiguiente, según las enseñanzas dadas a conocer en el presente documento, estas ciertas frecuencias (problemáticas) se reproducen por otra técnica, llamada supresión directa de sonido que comprende la aplicación de dipolos, o alternativamente por el uso de cancelación de sonido con estas frecuencias (problemáticas), permitiendo ambas generar un patrón de radiación del dispositivo de reproducción que tiene un mínimo de sonido (al menos dentro de algunas frecuencias) en la dirección de un oyente o un área de escucha.
La aplicación de dipolos es una técnica según la cual se cancela el sonido en una cierta área o dirección al utilizar al menos dos transductores que se impulsan por señales con diferentes fases. La cancelación de sonido es una técnica que puede comprender una reproducción de conformación de haz adicional realizada de tal manera que se corrige la (primera) conformación de haz dentro de las frecuencias problemáticas. La reproducción de conformación de haz adicional comprende en especial las frecuencias (problemáticas) para las cuales no es suficiente la reproducción por el rendimiento de la primera conformación de haz. La cancelación de sonido y/o la aplicación de dipolos permiten mejorar la reproducción, en especial dentro de las frecuencias problemáticas y, por lo tanto, toda la reproducción sin incrementar la complejidad, puesto que dos técnicas son aplicables por el uso de la misma barra de sonido.
Según un aspecto de la invención, se utiliza la cancelación de sonido para realizar la cancelación de sonido de las frecuencias y en el área a la cual se ha emitido engañosamente la señal de sonido por la primera reproducción de conformación de haz. Por ejemplo, las bajas frecuencias, que normalmente se emiten por una barra de sonido que realiza la conformación de haz de una manera directa se pueden cancelar en esta área debido a un segundo haz.
Según otro aspecto, se pueden reproducir estas frecuencias, por ejemplo, bajas frecuencias, utilizando la aplicación de dipolos, por ejemplo, mediante los transductores de la barra de sonido que se disponen más lejos entre sí de manera que el sonido se emita en las dos direcciones. En este caso, puede ser, según las realizaciones, beneficioso limitar el intervalo de frecuencia en el cual se realiza la conformación de haz (por medio de filtración). Por consiguiente, los transductores de la barra de sonido realizan la conformación de haz dentro de un primer intervalo de frecuencia que no comprende frecuencias problemáticas y utiliza al menos dos transductores para emitir las frecuencias problemáticas, por ejemplo, más bajas de una manera dipolar.
Según una realización, se realiza la aplicación de dipolos al proporcionar al menos dos señales de audio individuales de la segunda pluralidad de señales de audio individuales para dos transductores diferentes o dos grupos diferentes de transductores de una manera desfasada, por ejemplo, desfasada por 180°.
Según una realización adicional, un tercer ancho de banda, por ejemplo, un ancho de banda que tiene una frecuencia más alta que la primera parte del intervalo de frecuencia, se puede reproducir utilizando las técnicas de aplicación de dipolos descritas anteriormente.
Se debe observar que la primera pluralidad de señales de audio individuales y la segunda pluralidad de señales de audio individuales se pueden utilizar para controlar diferentes transductores. Según una realización preferida, la primera pluralidad de señales de audio individuales se puede utilizar para controlar todo el conjunto, en el que se utiliza la segunda pluralidad para controlar solo un subconjunto (real), por ejemplo, dos transductores de los conjuntos. En este caso, es, en especial con respecto a la reproducción de bajas frecuencias de una manera dipolar, beneficioso utilizar o controlar los transductores que se disponen más lejos entre sí.
Según una realización, el cálculo de la primera pluralidad de señales de audio individuales Xi puede basarse en la fórmula
x¡(t) = HPF{s(t r¡)}
o la fórmula
xi(t) = HPF{s(t i * i - N * i ) } ,
en el que HPF cumple con la primera característica de paso de banda, t/tí con un retraso y N con el número de transductores del conjunto, y en el que el cálculo de la segunda pluralidad de señales de audio individuales xi y xn se basa en la fórmula
x1(t) = LPF{s(t)}
xN(t) = -LPF{s(t)},
en la que LPF cumple con la segunda característica de paso de banda.
Una realización adicional proporciona un sistema de sonido que comprende un calculador comentado anteriormente y el conjunto correspondiente. El conjunto puede, según realizaciones adicionales, tener transductores separados, que se pueden utilizar para la aplicación de dipolos, es decir, se controlan utilizando la segunda pluralidad de señales de audio individuales.
Una realización adicional proporciona el método correspondiente para calcular una reproducción de sonido para un sistema de sonido.
Las realizaciones de la presente invención se comentarán con referencia a las figuras adjuntas, en las que, la figura 1 muestra un diagrama de bloques esquemático de un sistema de sonido con una unidad de cálculo según una primera realización;
las figuras 2a, 2b muestran un conjunto esquemático para ilustrar el principio de la conformación de haz y la aplicación de dipolos;
la figura 3a muestra un diagrama esquemático en la vista de frecuencia que ilustra una combinación de la conformación de haz y la aplicación de dipolos;
la figura 3b muestra una barra de sonido a modo de ejemplo utilizada en combinación con la realización de la figura 3a;
las figuras 4a, 4b ilustran una realización de un conjunto en el cual tres dipolos y un haz se forman con la ilustración de intervalo de frecuencia correspondiente;
las figuras 4c, 4d ilustran una realización de un conjunto en el cual se forman tres dipolos y un haz, de los cuales dos dipolos orientados hacia el lado funcionan en un mismo intervalo de frecuencia, con la ilustración de intervalo de frecuencia correspondiente;
las figuras 5a, 5b ilustran una realización de un conjunto que comprende altavoces cerrados separados que extienden el intervalo de frecuencia para la conformación de haz;
las figuras 5c, 5d ilustran una realización de un conjunto que comprende altavoces cerrados separados que utilizan dipolos orientados hacia el lado;
la figura 6a muestra una realización de un conjunto que comprende transductores de diferentes tamaños;
la figura 6b muestra una realización de un conjunto que comprende transductores de diferentes tamaños;
la figura 7 muestra una disposición esquemática de altavoces alrededor de una pantalla;
la figura 8 muestra un diagrama de bloques esquemático de una unidad de cálculo para un sistema de sonido que permite la conformación de haz con la cancelación de sonido; y
las figuras 9a a 9c muestran diagramas esquemáticos que ilustran la direccionalidad de un conformador de haz en el que se realiza la conformación de haz utilizando diferentes métodos de control de barra de sonido.
Las realizaciones de la presente invención se comentarán en detalle a continuación con referencia a las figuras. Se proporcionan números de referencia a objetos que tienen la misma función o una función idéntica. Por consiguiente, la descripción de los mismos es intercambiable o mutuamente aplicable.
La figura 1 muestra una unidad de cálculo 10 para un sistema de sonido 100, en este caso un sistema de barra de sonido. En esta realización, el sistema de sonido 100 comprende al menos un conjunto 20 (barra de sonido) que tiene una pluralidad de transductores 20a a 20d. La unidad de cálculo 10 comprende un medio de entrada 12, un procesador 16 y un medio de salida 14 para controlar el sistema de sonido 100.
Se recibe una corriente de audio (por ejemplo, señales estéreo/mono o una corriente de audio multicanal como datos comunes de sonido envolvente o datos de síntesis de campo de onda) mediante el medio de entrada 12, se procesa por el procesador 16 y, dependiendo del procesamiento, al menos una primera pluralidad de señales de audio individuales y una segunda pluralidad de señales de audio individuales se emiten mediante el medio de salida 14 (por ejemplo, fases de amplificación) con el fin de controlar los transductores 20a a 20d del sistema de sonido 20.
El procesador 16 realiza un cálculo de una primera reproducción de conformación de haz (cf. la primera pluralidad de señales de audio individuales). Esta primera reproducción de conformación de haz permite buenos efectos de sonido envolvente en una parte limitada de todo el intervalo de frecuencia (por ejemplo, que comprende frecuencias medias de 100/200 Hz a 400/600 Hz). Particularmente en algunas partes, lo que se denominará segunda parte o parte “problemática”, la reproducción es pobre. Por consiguiente, el procesador calcula una segunda pluralidad de señales de audio individuales que permiten una correcta reproducción (conformación de haz) dentro de esta segunda parte al menos en la posición de escucha. Cabe observar que la primera pluralidad de señales de audio individuales y la segunda pluralidad de señales de audio individuales se pueden utilizar para controlar los mismos transductores, en el que son diferentes con respecto a los intervalos de frecuencia comprendidos.
Por ejemplo: normalmente los intervalos de baja frecuencia son los intervalos problemáticos de frecuencia. Por consiguiente, la segunda parte de todo el intervalo de frecuencia normalmente comprende estas frecuencias, por ejemplo, por debajo de 200 Hz o 100 Hz. Dependiendo de la técnica de reproducción de la segunda parte, la primera parte puede comprender las frecuencias por encima de la segunda parte o puede comprender las frecuencias de la segunda parte y las frecuencias por encima de la segunda parte. Con el fin de permitir esta división de frecuencia, el procesador 16 se puede configurar para filtrar al menos una segunda pluralidad de señales de audio individuales o puede comprender un medio para filtrar las bandas de frecuencia (por ejemplo, un banco de filtros digitales).
El procesador 16 corrige la conformación de haz dentro del intervalo problemático de frecuencia utilizando la supresión directa de sonido que permite cancelar o reducir el sonido hacia una dirección de escucha. La supresión directa de sonido se puede conseguir por una técnica llamada conformación de haz o por una técnica denominada aplicación de dipolos. Ambas técnicas que permiten mejorar la calidad de reproducción dentro de la segunda banda de frecuencia (problemática) se comentarán por separado, a continuación. Las dos técnicas tienen en común que el sonido dentro de la segunda parte del intervalo de frecuencia se cancela (o al menos se reduce el nivel) hacia una dirección de escucha. La dirección de escucha se define como que se dirige a un punto de escucha o posición de escucha, en el que el punto de escucha implica un área definida por el uno o más oyentes. Cabe observar que la supresión directa de sonido hacia la dirección de escucha implica la generación de un patrón de radiación que tiene reducción de sonido local o mínimo local (por ejemplo, cero) en la dirección de la posición de escucha.
Según una primera técnica, el intervalo de frecuencia problemática no se reproduce utilizando la primera reproducción de conformación de haz sino que se reproduce basándose en la llamada técnica de aplicación de dipolos basándose en la segunda pluralidad de señales de audio individuales (se controla mediante el mismo conjunto 20). La aplicación de dipolos significa que se genera la señal de sonido que se va a reproducir utilizando al menos dos transductores que se separan entre sí, en el que los transductores se accionan por señales desfasadas, por ejemplo, desfasadas por 180°. En otras palabras, esto significa que es posible reproducir bajas frecuencias a través del conjunto utilizando un concepto “diferencial”, en tanto que un haz de retraso y suma altamente directivo a bajas frecuencias no es posible con este conjunto (que tiene un tamaño normal de una barra de sonido). El uso del concepto diferencial permite que el sonido se pueda reproducir en ocho o como cardioide al dar señales con diferente polaridad y retrasos opcionales para los diferentes altavoces 20a y 20d del conjunto 20.
Se observa que una señal de sonido reproducida de una manera diferencial, por ejemplo, con un patrón de direccionalidad en ocho (dipolar), es normalmente más espacioso cuando se compara con señales de sonido reproducidas convencionalmente. Por consiguiente, muy poco sonido llega a los oyentes enfrente de la barra de sonido puesto que la mayoría del sonido se emite hacia la izquierda y la derecha. Por consiguiente, el oyente percibirá principalmente solo sonido reflejado en la habitación y percibirá el sonido como muy espacioso - y no como que viene directamente de la barra de sonido. Además, este enfoque tiene beneficios con respecto a la efectividad. Los haces de proyección de retraso y suma a frecuencias más altas son más efectivos cuando se reproducen frecuencias más bajas de manera tan separada (por ejemplo, como dipolos) que también se reproducen de manera convencional bajas frecuencias. Esto es debido a que las bajas frecuencias no tirarán de la imagen de sonido de los canales envolventes hacia la parte delantera.
Con respecto a la opción de los transductores utilizados del conjunto 20, esto significa que - según las realizaciones -preferiblemente se realiza la aplicación de dipolos por los transductores que se disponen más lejos entre sí, es decir, los transductores externos 20a y 20d.
Según una segunda técnica, la segunda pluralidad de señales de audio individuales se utiliza para realizar una llamada cancelación de sonido. La cancelación de sonido significa que se genera otra reproducción de conformación de haz que permite manipular la primera conformación de haz solo dentro de frecuencias problemáticas. Por tanto, la banda de frecuencia realizada usando la segunda reproducción de conformación de haz tiene una superposición a la primera banda de frecuencia dentro de los intervalos de frecuencia problemáticos.
Por ejemplo, tal como se comentó anteriormente, un problema común con las bajas frecuencias es que no se puede formar ningún haz con alta direccionalidad. Esto conduce a una situación en la que la mayoría del sonido dentro de estas bajas frecuencias llega de manera no intencionada al oyente desde la parte delantera, y solo una parte llega al oyente de la manera dirigida, por ejemplo, reflejada por las paredes. Con el fin de compensar esta discordancia, hay una opción para dirigir otro haz dentro de estas bajas frecuencias hacia el oyente o el área de escucha de manera que se produzcan efectos de cancelación de sonido. Debido a la cancelación de sonido, el nivel de sonido o, más específicamente, el nivel de sonido reproducido defectuoso, por ejemplo, enfrente de la barra de sonido, se reduce o, en general, se corrige.
Los antecedentes detallados junto con las dos técnicas aplicadas se comentarán más adelante. Este comentario se realiza partiendo de un análisis del problema.
La figura 2a muestra el comportamiento de baja frecuencia de la barra de sonido 20. Para bajas frecuencias (para longitudes de onda en el tamaño o más grandes que las dimensiones físicas del conjunto de altavoces 20) el patrón de radiación se aproxima al círculo, con la energía de sonido diseminada uniformemente en todas las direcciones. No se puede extraer ninguna información de sonido envolvente espacial por el oyente puesto que una cantidad considerable de energía de señal llega a la posición del oyente de manera directa.
La finalidad de utilizar conformación de haz para una barra de sonido 20 es mover la energía de señal lejos de la posición del oyente, de manera que la parte principal de la energía de señal ya no impacte directamente (puesto que esto se percibiría como que viene de la parte delantera). Con un haz dirigido (cf. haz 21), la parte principal de la energía de señal llega a la posición del oyente de manera indirecta, por ejemplo, por las paredes y, por consiguiente, se percibe como que viene de una dirección en la cual el haz se dirige a o desde una dirección que no coincide con la posición del conjunto.
Con el fin de conseguir que las técnicas incluyan las superficies reflectantes presentes en la habitación de escucha. Esto se ilustra por la figura 2b.
La figura 2b también ilustra la combinación de un dipolo de baja frecuencia 23a y 23b así como un haz de alta frecuencia 21 ambos emitidos por la barra de sonido 20. El contenido de alta frecuencia se transmite y dirige mediante una superficie reflejada 25 hacia el oyente 27, creando de esta manera la percepción espacial. El patrón en ocho del dipolo de baja frecuencia 23a/23b muestra cómo el nulo del dipolo se dirige hacia el oyente 27, dirigiendo la parte principal de la energía de señal hacia los lados, también creando de esta manera la percepción espacial.
Con respecto a la barra de sonido 20, se debe observar que la conformación de haz o, en general, la reproducción de sonido puede basarse en la teoría de la reproducción de sonido diferencial. Estos conceptos de reproducción de sonido diferencial utilizan conceptos de reproducción de primer orden (preferiblemente) u orden superior. Cabe observar que para la reproducción de sonido que tiene un primer orden es suficiente un conjunto que tiene dos transductores, en el que para la reproducción de sonido que tiene un segundo orden u orden superior se necesita normalmente un conjunto que tiene más de dos transductores. El uso de la reproducción de sonido de orden superior está predestinado para las realizaciones según las cuales se realiza una filtración de las señales de audio individuales.
La figura 3a muestra una representación esquemática de cómo, en una configuración ilustrada por la figura 2b, se distribuye contenido de audio con respecto a las respectivas bandas de frecuencia al dipolo 23a/23b y al haz. Tal como se puede ver, la parte de frecuencia reproducida por el dipolo 23a/23b comprende bajas frecuencias, en el que el haz 21 comprende altas frecuencias. Los dos respectivos intervalos de frecuencia pueden tener una superposición. Con el fin de separar estas dos bandas de frecuencia, las señales de audio para reproducir el dipolo se filtran por un paso bajo, en el que las señales de audio para reproducir el haz se filtran por un paso alto.
La figura 3b ilustra una implementación a modo de ejemplo de un conjunto de altavoces 20 que se puede utilizar como barra de sonido para la reproducción comentada anteriormente que comprende las dos bandas de frecuencia. En este caso, el conjunto comprende diez altavoces 20a a 20j que se disponen en línea, en el que una separación entre los altavoces singulares 20a a 20j puede ser de la misma distancia. Se debe observar que los transductores 20a a 20j pueden ser del mismo tipo o de diferentes tipos.
Las señales de sonido que permiten la reproducción de sonido comentada anteriormente se calculan de la siguiente manera:
Dipolo LF (cf. transductores 20a y 20j)
x i(t) = L P F {s(t)}
xio(t) = - L P F {s(t)}
( 1)
Haz HF (con i = 1...10, todos los transductores del conjunto 20)
x¡(t) = H P F {s(t i >10 T*y )}
(2)
La ecuación (1) se refiere a los transductores más externos 20a y 20j en el conjunto 20 y tiene el propósito de crear el dipolo de baja frecuencia tal como se ilustra por la figura 2b (cf. números de referencia 23a/23b). Del mismo conjunto de altavoces 20 que utiliza los diez controladores 20a a 20j, la ecuación 2 muestra cómo se crea el haz de alta frecuencia (cf. figura 2b, número de referencia 21).
Dependiendo de ciertos factores (por ejemplo, separación de controladores en el conjunto físico 20) puede pasar que el uso de la conformación de haz no sea adecuado para toda la región de alta frecuencia. En este caso, se puede utilizar también un dipolo en ciertas altas frecuencias tal como se ilustra por las figuras 4a y 4b.
La figura 4a muestra el conjunto 20, en el que respectivos transductores 20a a 20j se agrupan para los cuatro grupos 71, 72, 73 y 74. Los transductores que pertenecen a los cuatro grupos diferentes 71, 72, 73 y 74 se utilizan para la reproducción de diferentes bandas de frecuencia. El mapeo entre los grupos 71 a 74 y la respectiva banda de frecuencia se ilustran por la figura 4b que muestra un diagrama en el cual diferentes partes se asignan a los respectivos grupos 71 a 74. Se forman dos dipolos por los grupos 71 y 72, en el que el grupo 71 comprende los altavoces 20a y 20j y el grupo 72 comprende los altavoces 20c y 20h. Estos dos dipolos 71 y 72 se utilizan para la reproducción de bandas de baja frecuencia. Otro dipolo 74 se crea dentro de una banda de alta frecuencia. Este grupo de transductores 74 comprende el par más interno de transductores, es decir, 20e y 20f. Entre la banda de baja frecuencia reproducida al utilizar el dipolo 71 y 72 y la banda de alta frecuencia (cf. dipolo 74) se dispone una cuarta banda de frecuencia (cf. grupo 73) para las frecuencias medias a altas.
Esta banda de frecuencia se reproduce utilizando la conformación de haz. Por consiguiente, el grupo 73 comprende los diez transductores 20a a 20j del conjunto.
Las figuras 4c y 4d ilustran una refinación de la realización de las figuras 4a y 4b. Se utiliza el mismo conjunto 20. Los transductores más externos 20a y 20j se utilizan para crear el dipolo 81, en el que el grupo 82 que comprende todo el conjunto 20 se utiliza para formar el haz 82. De manera análoga a la realización de las figuras 4a y 4b, el haz 82 comprende medias y altas frecuencias, en el que el dipolo 81 comprende bajas frecuencias tal como se ilustra por el diagrama de frecuencia de la figura 4d. Los cuatro transductores más externos, es decir, 20a, 20b, 20e y 20j se utilizan para crear dos pares de dipolos, en este caso designados 83l y 83r. Los dos dipolos 83l y 83r (que comprenden los transductores 20a, 20b, 20e y 20j). Estos dos dipolos 83l y 83r funcionan en la misma banda de frecuencia que comprende altas frecuencias. El dipolo 83l se orienta a la izquierda, en el que el dipolo 83r se orienta a la derecha. Esto permite, por ejemplo, la reproducción de audio estereofónico.
Otra realización preferida se ilustra por las figuras 5a y 5b, en el que la figura 5a muestra el sistema de sonido 102 que comprende la barra de sonido 20 y dos altavoces adicionales separadamente cerrados 29a y 29b.
La figura 5b ilustra el diagrama de frecuencia correspondiente que ilustra las partes de señal de todo el intervalo de frecuencia asignado al grupo de transductores del sistema de sonido 102. Este sistema 102 de la figura 5a puede utilizarse preferiblemente en combinación con un equipo de televisión. En tanto que el conjunto intermedio 20, que se puede utilizar para conformación de haz, siempre se centra con respecto a la pantalla (no mostrada). Las cajas laterales separadas 29a y 29b se pueden ubicar en las esquinas de la pantalla. Esta máxima medida significativa (la TV) se utiliza en su totalidad. El concepto descrito es lo suficientemente flexible como para hacer posible el uso de la separación real. Este conjunto de controladores del sistema de sonido 102 es flexible con respecto a diferentes tamaños de pantalla en tanto que el procesamiento subyacente es básicamente siempre el mismo. La información sobre esta posición absoluta se puede, por ejemplo, obtener de la información de configuración que se transmite desde la TV, por ejemplo, mediante HDMI.EDID, de la entrada de usuario o se conoce si los altavoces están integrados en el equipo de TV.
Tal como se ilustra por la figura 5b, todo el intervalo de frecuencia se puede dividir en cuatro partes marcadas por los números de referencia 89a, 87a, 89b y 87b. Las dos partes 89a y 89b que comprenden bajas frecuencias y medias frecuencias se reproducen utilizando aplicación de dipolos con los transductores separados 29a y 29b tal como se marca por el grupo 89a/89b. Las segundas partes 87a y 87b comprenden un intervalo de frecuencia 87a dispuesto entre los dos intervalos de frecuencia 89a y 89b y un intervalo de frecuencia 87b que comprende solo altas frecuencias. Estas dos bandas de frecuencia 87a y 87b se reproducen utilizando conformación de haz, en el que todos los transductores del conjunto 20 así como los transductores 29a y 29b funcionan.
Las figuras 5c y 5d ilustran otra refinación de la realización mencionada anteriormente. La figura 5c ilustra la configuración de barra de sonido 104, en el que la figura 5d ilustra el diagrama de frecuencia correspondiente.
La configuración de sonido 104 comprende dos cajas separadas 29a' y 29b' y el conjunto 20. Las cajas separadas 29a y 29b difieren de las cajas 29a y 29b de tal manera que las mismas comprenden dos transductores para permitir la aplicación de dipolos que tiene un primer orden. De manera alternativa, los dos elementos de altavoces separados 29a' y 29b' se pueden configurar para realizar la aplicación de dipolos que tiene un segundo orden u orden superior, en el que la reproducción de sonido/aplicación de dipolos que tiene un segundo orden u orden superior normalmente utiliza tres o más transductores. Es decir, según realizaciones adicionales, la configuración de barra de sonido 104 puede comprender dos cajas separadas 29a' y 29b', comprendiendo cada una al menos tres transductores.
Una agrupación a modo de ejemplo del sistema de sonido 104 se comentará a continuación. Por ejemplo, las dos cajas separadas 29a' y 29b' se pueden agrupar para el grupo 91 que realiza la aplicación de dipolos en una banda de baja frecuencia, en el que cada caja 29a' y 29b' forma su propio dipolo (cf. 93l y 93r). El conjunto 20 se agrupa para el grupo 92 que se reproduce al realizar la conformación de haz dentro de la parte de frecuencia 92 dispuesta entre las partes de frecuencia 91 y 93l/93r. Una ventaja es que se puede utilizar el procesamiento de dipolo para potenciar el rendimiento de reproducción. Para conseguir esto (independientemente del tamaño de pantalla) al menos un par de los altavoces cercanamente separados, es decir, los dos controladores cercanamente separados 29a' y 29b' siempre se ubican en cada esquina. Para frecuencias que son muy altas para conformarse por haz, estos dipolos laterales pueden reproducir las altas frecuencias y dirigir un nulo hacia el oyente para generar un mínimo de sonido local. Aunque puede haber distorsiones de solapamiento, la dirección general del contenido de alta frecuencia corresponde a la dirección del haz correspondiente 92 (es decir, el haz hacia la izquierda, dipolo izquierdo para altas frecuencias; lo mismo para la derecha).
No solo se puede utilizar el método descrito para reproducción horizontal, sino también para reproducir de manera vertical sonidos espacialmente difundidos. Para esto, el conjunto de altavoces deberá tener que disponerse verticalmente tal como se ilustra por la figura 7.
La figura 7 ilustra aspectos adicionales según los cuales los altavoces de borde 29a'' a 29d'' como cajas de esquina se combinan con conjuntos colocados de manera vertical y horizontal 20a' a 20d'. Además del procesamiento descrito, los altavoces 29a'' a 29d'' en los bordes de la televisión 40 se pueden utilizar de manera ventajosa como altavoces de esquina para un sistema panorámico. Tal como se puede ver, los altavoces de esquina 29a'' a 29d'' se forman como conjuntos individuales 29a'' a 29d'' comprendiendo cada uno al menos tres transductores que se disponen en una línea flexionada, por ejemplo, que tienen un ángulo de 90°. Estos altavoces de esquina 29a'' a 29d'' forman un conjunto bidimensional que permite realizar la aplicación de dipolos o conformación de haz vertical y horizontal (en el que solo se necesitan tres transductores). Adicionalmente, la disposición flexionada permite la ubicación optima de los altavoces de esquina 29a'' a 29d'' en las esquinas de la pantalla 40. Los altavoces de esquina 29a'' a 29d'' se pueden describir en otras palabras como altavoces que tienen al menos tres transductores, en el que los tres transductores se disponen como el elemento de esquina de manera que dos transductores de los tres transductores se ubiquen verticalmente y dos transductores de los tres transductores se ubiquen horizontalmente. En general, el sistema de la figura 7 que comprende al menos cuatro altavoces en las esquinas de una pantalla 40 sirve para devolver el sonido en la pantalla, en la misma posición que una imagen adjunta.
Se debe observar que uno o más de los altavoces de esquina mencionados anteriormente 29a'' a 29d'' (autónomos) forman, según las realizaciones, un sistema de sonido que se puede utilizar en combinación con la unidad de cálculo anterior para realizar la aplicación de dipolos o conformación de haz vertical y horizontal.
Dentro de las realizaciones anteriores, aunque se comentan los conjuntos en el contexto de conjuntos que tienen transductores similares, se debe observar que también se pueden utilizar conjuntos que tienen transductores de un tipo diferente, por ejemplo, de un tamaño diferente tal como se ilustra por las figuras 6a y 6b.
La figura 6a muestra un conjunto 20' que comprende nueve transductores, en el que los dos transductores más externos de un primer lado y los dos transductores más externos de un segundo lado son más pequeños cuando se comparan con los transductores en el medio. Este conjunto 20' se puede utilizar como una variación del sistema 104 en el cual se utilizan varios transductores de tamaño más grande para reproducir el audio mediante conformación de haz, en el que el conjunto se extiende con dos pares de transductores de tamaño más pequeño que crean dipolos laterales para un contenido de frecuencia más alta. Tal como se ilustra por la figura 6a, esta configuración se puede implementar en un elemento individual.
La figura 6b muestra una variación del conjunto 20', es decir, el conjunto 20” que utiliza un conjunto de transductores de tamaño más pequeño flanqueado por un par de transductores de tamaño más grande.
Los dos conjuntos 20' y 20'' o variaciones de los mismos se pueden utilizar como conjuntos para las realizaciones anteriores. En las realizaciones anteriores, se ha explicado preferiblemente que se puede combinar la conformación de haz dentro de un cierto intervalo de frecuencia con la aplicación de dipolos para reproducir las bandas de frecuencia “problemáticas” más convenientes.
La reproducción del intervalo de frecuencia “problemática”, tal como se comenta en el contexto de la figura 1, se puede reproducir utilizando la conformación de haz en el caso de que la conformación de haz en el intervalo problemático de frecuencia se manipule o se corrija por el uso de otra reproducción de conformación de haz de manera que todo el resultado de la reproducción de sonido se pueda comparar con la combinación de la conformación de haz y la aplicación de dipolos con respecto a su calidad de reproducción. Esta segunda técnica que comprende conformación de haz en combinación con la cancelación de sonido se comentará en detalle a continuación.
Para esta técnica se puede utilizar una unidad de cálculo 60, tal como se ilustra por la figura 8. La figura 8 muestra un diagrama de bloques a modo de ejemplo de una unidad de cálculo 60 para procesar la cancelación de sonido. La unidad de cálculo 60 comprende dos rutas de procesamiento 62 y 63 y un ecualizador opcional 65 en la entrada. En las rutas de procesamiento 62 y 63 se procesan de manera separada las diferentes bandas de frecuencia. En este caso, la ruta de procesamiento 62 utilizada para calcular la primera pluralidad de señales N62 (para la primera reproducción de conformación de haz) procesan toda la banda de frecuencia de la corriente de entrada utilizando el conformador de haz 62b. En contraste, la ruta 63 utilizada para la cancelación de sonido procesa solo una parte limitada de toda la banda de frecuencia. Por consiguiente, la ruta 63 comprende el filtro 63a, dispuesto entre el EQ opcional 65 y el segundo conformador de haz 63b de la ruta 63. Adicionalmente, la ruta 63 comprende un filtro de inversión 63c (-H1(z)/H2(z))) dispuesto en la entrada del conformador de haz 63b que realiza una inversión de las señales de entrada de manera que la pluralidad de señales de audio N63 emitida por el conformador de haz 63b permitan la supresión directa de sonido dentro de la parte limitada de toda la banda de frecuencia. El conformador de haz 63b emite la segunda pluralidad de señales N63. La primera pluralidad de señales de audio N62 y la segunda pluralidad de señales de audio N63 se añaden utilizando el mezclador 64 y se emiten al conjunto. Normalmente el mezclador 64 se integra en el medio de salida de la unidad de cálculo 60.
El concepto de cancelación de sonido se comentará con respecto a las figuras 9a a 9c. La figura 9a muestra una direccionalidad en dB de un (primer) conformador de haz. Esta primera conformación de haz se puede reproducir utilizando 20 controladores distantes iguales en la distancia de 5 cm. Un ángulo de dirección de 45° se debe reproducir. Tal como se puede ver, este conformador de haz solo tiene una direccionalidad insuficiente a bajas frecuencias, por ejemplo, sonido por debajo de 300 Hz o 400 Hz. Por consiguiente, un oyente que se sienta enfrente de la barra de sonido a 0° ubicará el sonido por debajo de 300 Hz o 400 Hz en 0°, la dirección de la barra de sonido. Esta direccionalidad insuficiente en la parte de todo el intervalo de frecuencia por debajo de 300 Hz o 400 Hz se puede corregir al utilizar la cancelación de sonido debido a la cual se puede realizar una cancelación de sonido en esta parte de frecuencia y en el intervalo de ángulo defectuoso. Por consiguiente, el sonido que llega a los oyentes directamente desde el conjunto de altavoces en esta parte se reduce por medio de la cancelación de sonido tal como se ilustra por la figura 9b.
La figura 9b muestra una direccionalidad en dB del conformador de haz, en el que se ha aplicado un segundo haz dentro del intervalo problemático de frecuencia para cancelar el sonido dirigido no deseado del primer haz. La aplicación de cancelación de sonido puede conducir a un patrón de direccionalidad que tiene un mínimo a bajas frecuencias dentro del intervalo de 30 a -30°. Este resultado, tal como se ilustra por la figura 9b, se puede mejorar adicionalmente por medio de un ecualizador para compensar la pérdida a bajas frecuencias. Por consiguiente, el procesador comentado con respecto a la figura 1 puede comprender adicionalmente un ecualizador configurado para realizar una ecualización dentro de la segunda parte. El resultado de la ecualización se ilustra por la figura 9c. Tal como se puede ver, el patrón de direccionalidad dentro de las bajas frecuencias tiene una muesca puntiaguda en 0°. Se debe observar que el principio de la cancelación de sonido y la aplicación de dipolos se puede combinar.
Según realizaciones adicionales, el canal de paso bajo se puede soportar al utilizar un altavoz de bajos. Para este caso de uso, se puede configurar el procesador para enviar directamente una señal recibida mediante el medio de entrada hasta el medio de salida con o sin la filtración de la señal. Cabe observar que este envío directo no se limita a canales individuales o a ciertas bandas de frecuencia.
Aunque en las realizaciones anteriores se ha descrito el sistema de sonido como un sistema que comprende al menos una barra de sonido, se debe observar que el sistema también se puede formar por otro tipo de conjunto, por ejemplo, un conjunto que comprende dos o tres transductores separados. Aunque en las realizaciones anteriores se ha comentado la invención en el contexto de un aparato, se debe observar que una realización adicional se refiere a un método correspondiente para calcular una reproducción de sonido para un sistema de sonido.
Aunque algunos aspectos se han descrito en el contexto de un aparato, es evidente que estos aspectos también representan una descripción del método correspondiente, donde un bloque o dispositivo corresponde a una etapa del método o una característica de una etapa del método. De manera análoga, los aspectos descritos en el contexto de una etapa del método también representan una descripción de un bloque o artículo o característica correspondiente de un aparato correspondiente. Algunas o todas las etapas del método se pueden ejecutar por (o utilizando) un aparato de hardware tal como, por ejemplo, un microprocesador, un ordenador programable o un circuito electrónico. En algunas realizaciones, algunas o más de las etapas del método más importantes se pueden ejecutar por este aparato.
La señal de audio codificada de la invención se puede almacenar en un medio de almacenamiento digital o se puede transmitir en un medio de transmisión tal como un medio de transmisión inalámbrica o un medio de transmisión por cable tal como Internet.
Dependiendo de ciertos requisitos de implementación, las realizaciones de la invención se pueden implementar en hardware o en software. La implementación se puede realizar utilizando un medio de almacenamiento digital, por ejemplo, un disco flexible, un DVD, un Blu-Ray, un CD, una ROM, una PROM, una EPROM, una EEPROM o una memoria FLASH, que tiene señales de control legibles electrónicamente almacenadas en la misma, que actúan conjuntamente (o que son capaces de actuar conjuntamente) con un sistema informático programable de manera que se realice el respectivo método. Por consiguiente, el medio de almacenamiento digital puede ser legible por ordenador.
Algunas realizaciones según la invención comprenden un soporte de datos que tiene señales de control legibles electrónicamente, que son capaces de actuar conjuntamente con un sistema informático programable, de manera que se realice uno de los métodos descritos en el presente documento.
En general, las realizaciones de la presente invención se pueden implementar como un producto de programa informático con un código de programa, siendo el código de programa operativo para realizar uno de los métodos cuando el producto de programa informático se ejecuta en un ordenador. El código de programa puede, por ejemplo, almacenarse en un soporte legible por máquina.
Otras realizaciones comprenden el programa informático para realizar uno de los métodos descritos en el presente documento, almacenados en un soporte legible por máquina.
En otras palabras, una realización del método de la invención es, por consiguiente, un programa informático que tiene un código de programa para realizar uno de los métodos descritos en el presente documento, cuando un programa informático se ejecuta en un ordenador.
Una realización adicional de los métodos de la invención es, por consiguiente, un soporte de datos (o un medio de almacenamiento digital, o un medio legible por ordenador) que comprende, grabado en el mismo, el programa informático para realizar uno de los métodos descritos en el presente documento. El soporte de datos, el medio de almacenamiento digital o el medio grabado son normalmente tangibles y/o no transitorios.
Una realización adicional del método de la invención es, por consiguiente, una corriente de datos o una secuencia de señales que representan el programa informático para realizar uno de los métodos descritos en el presente documento. La corriente de datos o la secuencia de señales puede, por ejemplo, configurarse para transferirse mediante una conexión de comunicación de datos, por ejemplo, mediante Internet.
Una realización adicional comprende un medio de procesamiento, por ejemplo, un ordenador, o un dispositivo lógico programable, configurado o adaptado para realizar uno de los métodos descritos en el presente documento.
Una realización adicional comprende un ordenador que tiene instalado en el mismo el programa informático para realizar uno de los métodos descritos en el presente documento.
Una realización adicional según la invención comprende un aparato o un sistema configurado para transferir (por ejemplo, de manera electrónica u óptica) un programa informático para realizar uno de los métodos descritos en el presente documento a un receptor. El receptor puede, por ejemplo, ser un ordenador, un dispositivo móvil, un dispositivo de memoria o similares. El aparato o sistema puede, por ejemplo, comprender un servidor de archivos para transferir el programa informático al receptor.
En algunas realizaciones, se puede utilizar un dispositivo lógico programable (por ejemplo, una matriz de puertas de campo programable) para realizar alguna o todas las funcionalidades de los métodos descritos en el presente documento. En algunas realizaciones, una matriz de puertas de campo programable puede actuar conjuntamente con un microprocesador con el fin de realizar uno de los métodos descritos en el presente documento. En general, los métodos se realizan preferiblemente por cualquier aparato de hardware.
Las realizaciones descritas anteriormente son solamente ilustrativas para los principios de la presente invención. Se entiende que las modificaciones y variaciones de las disposiciones y los detalles descritos en el presente documento serán evidentes para otros expertos en la técnica. Se pretende, por consiguiente, que estén limitadas solamente por el alcance de las reivindicaciones de patente inminentes y no por los detalles específicos presentados a modo de descripción y explicación de las realizaciones en el presente documento.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Unidad de cálculo (10) para un sistema de sonido (100, 102, 104) que comprende un conjunto (20, 20', 20") que tiene una pluralidad de transductores (20a a 20j), comprendiendo la unidad de cálculo (10):
    un medio de entrada (12) para recibir una corriente de audio que se va a reproducir utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), teniendo dicha corriente de audio un intervalo de frecuencia;
    un procesador (16); y
    un medio de salida (14) para controlar el sistema de sonido (100, 102, 104),
    en la que el procesador (16) se configura para calcular una primera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del conjunto (20, 20', 20") de manera que se realice una primera conformación de haz por el conjunto (20, 20', 20"), en la que la primera pluralidad de señales de audio individuales comprende un intervalo de frecuencia que corresponde a una primera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio,
    en la que el procesador (16) se configura para calcular una segunda pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) de manera que se realice una segunda conformación de haz por el conjunto (20, 20', 20"),
    en la que el procesador (16) se configura para filtrar la segunda pluralidad de señales de audio individuales utilizando una segunda característica de paso de banda que comprende una segunda parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio, en la que la segunda parte difiere de la primera parte;
    en la que la primera conformación de haz se realiza mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales al utilizar al menos tres señales de audio de manera que se controlen al menos tres transductores (20a a 20j);
    caracterizada porque la segunda parte es un subconjunto de la primera parte; en la que se realiza una supresión directa de sonido, utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), utilizando la cancelación de sonido al utilizar la segunda conformación de haz de manera que el sonido se cancela hacia una dirección de escucha.
    Unidad de cálculo (10) para un sistema de sonido (100, 102, 104) que comprende un conjunto (20, 20', 20") que tiene una pluralidad de transductores (20a a 20j), comprendiendo la unidad de cálculo (10):
    un medio de entrada (12) para recibir una corriente de audio que se va a reproducir utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), teniendo dicha corriente de audio un intervalo de frecuencia;
    un procesador (16); y
    un medio de salida (14) para controlar el sistema de sonido (100, 102, 104),
    en la que el procesador (16) se configura para calcular una primera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del conjunto (20, 20', 20") de manera que se realice la conformación de haz por el conjunto (20, 20', 20"), en la que la primera pluralidad de señales de audio individuales comprende un intervalo de frecuencia que corresponde a una primera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio,
    en la que el procesador (16) se configura para calcular una segunda pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104),
    en la que el procesador (16) se configura para filtrar la segunda pluralidad de señales de audio individuales utilizando una segunda característica de paso de banda que comprende una segunda parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio, en la que la segunda parte difiere de la primera parte, y en la que la segunda parte del intervalo de frecuencia es inferior a la primera parte del intervalo de frecuencia;
    en la que la conformación de haz se realiza mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales al utilizar al menos tres señales de audio de manera que se controlen al menos tres transductores (20a a 20j); caracterizada porque
    se realiza una supresión directa de sonido, utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), utilizando la segunda pluralidad de señales de audio individuales al utilizar la aplicación de dipolos de manera que el sonido se cancela hacia una dirección de escucha.
    3. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 1, en la que la cancelación de sonido comprende una manipulación de la primera conformación de haz dentro de la segunda parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio.
    4. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 1 o 3, en la que la cancelación de sonido corrige la primera conformación de haz realizada mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales dentro de la segunda parte del intervalo de frecuencia.
    5. Unidad de cálculo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que se configura el procesador (16) para filtrar la primera pluralidad de señales de audio individuales utilizando una primera característica de paso de banda que comprende la primera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio.
    6. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 2, en la que se realiza la aplicación de dipolos al proporcionar al menos dos señales de audio individuales de la segunda pluralidad de señales de audio individuales para dos transductores diferentes (20a a 20j) de una manera desfasada o al proporcionar al menos dos grupos de señales de audio individuales de la segunda pluralidad de señales de audio individuales para dos grupos de diferentes transductores (20a a 20j) de una manera desfasada.
    7. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 6, en la que las dos señales de audio individuales o los dos grupos de señales de audio individuales se desfasan por 180°.
    8. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 1, 3, 4 o 5, en la que la segunda conformación de haz realizada mediante la segunda pluralidad de señales de audio individuales se realiza al utilizar al menos tres señales de audio de manera que se controlen al menos tres transductores (20a a 20j).
    9. Unidad de cálculo (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que se controlan diferentes transductores (20a a 20j) mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales y mediante la segunda pluralidad de señales de audio individuales.
    10. Unidad de cálculo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que todos los transductores (20a a 20j) del conjunto (20, 20', 20") se controlan mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales y en la que se controla un subconjunto de transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) mediante la segunda pluralidad de señales de audio individuales.
    11. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 2, 6 o 7, en la que se configura el procesador (16) para calcular una tercera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) de manera que se realice la aplicación de dipolos por el sistema de sonido (100, 102, 104) y en la que se configura el procesador (16) para filtrar la tercera pluralidad de señales de audio individuales utilizando una tercera característica de paso de banda que comprende una tercera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio, en la que la tercera parte difiere de la primera parte y la segunda parte.
    12. Unidad de cálculo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 10, en la que se configura el procesador (16) para calcular una tercera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) que comprende una reproducción estereofónica,
    en la que se configura el procesador (16) para filtrar la tercera pluralidad de señales de audio individuales utilizando una tercera característica de paso de banda que comprende una tercera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio, en la que la tercera parte del intervalo de frecuencia difiere de la primera y segunda parte del intervalo de frecuencia.
    13. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 2, 6, 7 o 9 - 12, en la que los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) que se disponen más lejos entre sí se controlan mediante la segunda pluralidad de señales de audio individuales y/o mediante la tercera pluralidad de señales de audio individuales.
    14. Unidad de cálculo (10) según la reivindicación 2, 6, 7 o 9 - 13, en la que el procesador (16) se configura para calcular la primera pluralidad de señales de audio individuales xi basándose en la fórmula
    x¡(t) = HPF{s(t )}
    en la que HPF cumple con la primera característica de paso de banda y Ti con un retraso de dirección de los transductores (20a a 20j) del conjunto (20, 20’, 20"), y
    en la que el procesador (16) se configura para calcular la segunda pluralidad de señales de audio individuales x1 y xn basándose en la fórmula
    Xl( t ) = L P F m
    xN(t) = -LPF{s(t)},
    en la que LPF cumple con la segunda característica de paso de banda.
    15. Unidad de cálculo (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el procesador (16) se configura para enviar directamente una señal recibida mediante el medio de entrada hasta el medio de salida.
    16. Sistema de sonido que comprende:
    la unidad de cálculo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 15 y un conjunto (20, 20’, 20") que tiene la pluralidad de transductores (20a a 20j).
    17. Sistema según la reivindicación 16, que comprende además al menos dos altavoces adicionales separadamente cerrados (20a a 20j).
    18. Sistema según la reivindicación 17, en el que cada uno de los dos elementos de altavoces separados comprende un conjunto que tiene al menos tres transductores que se disponen en una línea flexionada. 19. Método para calcular una reproducción de sonido para un sistema de sonido (100, 102, 104) que comprende un conjunto (20, 20’, 20") que tiene una pluralidad de transductores (20a a 20j), el método comprende las siguientes etapas:
    recibir una corriente de audio que se va a reproducir utilizando el conjunto (20, 20’, 20") y que tiene un intervalo de frecuencia;
    calcular una primera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del conjunto (20, 20’, 20") de manera que se realice la conformación de haz mediante el conjunto (20, 20’, 20"), en el que la primera pluralidad de señales de audio individuales comprende un intervalo de frecuencia que corresponde a una primera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio;
    calcular una segunda pluralidad de señales de audio individuales para que los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) realicen, utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), una segunda conformación de haz que permita la supresión directa de sonido de manera que se cancele el sonido hacia una dirección de escucha;
    filtrar la segunda pluralidad de señales de audio individuales utilizando una segunda característica de paso de banda que comprende una segunda parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio; y emitir las señales de audio individuales de la primera y segunda pluralidad con el fin de controlar el sistema de sonido (100, 102, 104);
    en el que la conformación de haz se realiza mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales al utilizar al menos tres señales de audio de manera que se controlen al menos tres transductores (20a a 20j); caracterizado porque la segunda parte difiere de la primera parte y la segunda parte es un subconjunto de la primera parte; en el que la supresión directa de sonido se realiza por una cancelación de sonido usando la segunda conformación de haz.
    20. Método para calcular una reproducción de sonido para un sistema de sonido (100, 102, 104) que comprende un conjunto (20, 20’, 20") que tiene una pluralidad de transductores (20a a 20j), el método comprende las siguientes etapas:
    recibir una corriente de audio que se va a reproducir utilizando el conjunto (20, 20', 20") y que tiene un intervalo de frecuencia;
    calcular una primera pluralidad de señales de audio individuales para los transductores (20a a 20j) del conjunto (20, 20', 20") de manera que se realice la conformación de haz mediante el conjunto (20, 20', 20"), en el que la primera pluralidad de señales de audio individuales comprende un intervalo de frecuencia que corresponde a una primera parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio;
    calcular una segunda pluralidad de señales de audio individuales para que los transductores (20a a 20j) del sistema de sonido (100, 102, 104) realicen, utilizando el sistema de sonido (100, 102, 104), una supresión directa de sonido de manera que se cancele el sonido hacia una dirección de escucha;
    filtrar la segunda pluralidad de señales de audio individuales utilizando una segunda característica de paso de banda que comprende una segunda parte del intervalo de frecuencia de la corriente de audio; y emitir las señales de audio individuales de la primera y segunda pluralidad con el fin de controlar el sistema de sonido (100, 102, 104);
    en el que la conformación de haz se realiza mediante la primera pluralidad de señales de audio individuales al utilizar al menos tres señales de audio de manera que se controlen al menos tres transductores (20a a 20j); caracterizado porque la segunda parte difiere de la primera parte, en el que la segunda parte del intervalo de frecuencia es inferior a la primera parte del intervalo de frecuencia; en el que la supresión directa de sonido se realiza usando la aplicación de dipolos.
    Medio de almacenamiento digital legible por ordenador que tiene almacenado en el mismo un programa informático que tiene un código de programa para realizar, cuando se ejecuta en un ordenador, un método según la reivindicación 19 o 20.
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