TW202325039A - 揚聲器系統,用於具有高音和二個中音揚聲器或低音揚聲器的揚聲器系統的控制電路以及相應的方法 - Google Patents

揚聲器系統,用於具有高音和二個中音揚聲器或低音揚聲器的揚聲器系統的控制電路以及相應的方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202325039A
TW202325039A TW111137352A TW111137352A TW202325039A TW 202325039 A TW202325039 A TW 202325039A TW 111137352 A TW111137352 A TW 111137352A TW 111137352 A TW111137352 A TW 111137352A TW 202325039 A TW202325039 A TW 202325039A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
channel
mode signal
differential mode
channel signal
Prior art date
Application number
TW111137352A
Other languages
English (en)
Inventor
克勞斯 凱特爾
Original Assignee
德國商凱特爾系統有限責任公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 德國商凱特爾系統有限責任公司 filed Critical 德國商凱特爾系統有限責任公司
Publication of TW202325039A publication Critical patent/TW202325039A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/04Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/025Arrangements for fixing loudspeaker transducers, e.g. in a box, furniture
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/24Structural combinations of separate transducers or of two parts of the same transducer and responsive respectively to two or more frequency ranges
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/02Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/021Transducers or their casings adapted for mounting in or to a wall or ceiling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2410/00Microphones
    • H04R2410/03Reduction of intrinsic noise in microphones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2420/00Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2420/01Input selection or mixing for amplifiers or loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2430/00Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2430/01Aspects of volume control, not necessarily automatic, in sound systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10General applications
    • H04R2499/13Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R27/00Public address systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14Cross-over networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/02Spatial or constructional arrangements of loudspeakers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

一種揚聲器系統,包括:一高音揚聲器(130、230); 二中音揚聲器或二低音揚聲器(110、210、120、220),其可以單獨控制,而且每個都包含一尺寸基本相同的薄膜;及一揚聲器系統外殼;其中,該高音揚聲器和所述二中音揚聲器或所述二低音揚聲器設置在該揚聲器系統外殼內,該高音揚聲器設置在所述二中音揚聲器或所述二低音揚聲器之間。

Description

揚聲器系統,用於具有高音和二個中音揚聲器或低音揚聲器的揚聲器系統的控制電路以及相應的方法
本發明涉及電聲學,而且特別是用於在空間中產生和再現音頻訊號的概念,例如在車輛中或靜止空間中,例如大廳、等候區等。
通常,聲音場景是使用一組麥克風錄製的。每個麥克風輸出一個麥克風訊號。例如,管弦樂隊的音頻場景可能使用25個麥克風。然後音響工程師將25個麥克風輸出訊號混合成標準格式,例如立體聲格式、5.1格式、7.1格式、7.2格式或任何其他相應格式。如果是立體聲格式,例如,音響工程師或自動混音過程會產生二個立體聲通道。在5.1格式的情況下,混合會產生五個通道和一個低音通道。類似地,在7.2格式的情況下,例如,混合會產生七個通道和二個低音通道。如果要在再現環境中呈現音頻場景,則將混合結果應用於電動揚聲器。在立體聲再現場景中,有二個揚聲器,第一揚聲器接收第一立體聲通道,第二揚聲器接收第二立體聲通道。例如,在7.2重放格式中,預定位置有七個揚聲器,二個低音揚聲器,可以相對任意放置。七個通道應用於相應的揚聲器,超低音通道應用於相應的低音揚聲器。
在捕捉音頻訊號時使用單一個麥克風裝置,以及在再現音頻訊號時使用單個揚聲器裝置通常忽略了聲源的真實性質。歐洲專利EP2692154B1描述了一套用於捕捉和再現音頻場景的裝置,其中不僅捕捉和再現平移,還捕捉和再現旋轉,此外還捕捉和再現振動。因此,聲音場景不僅由單個捕捉訊號或單個混合訊號再現,而且由一方面同時記錄的二個捕捉訊號或二個混合訊號再現,另一方面同時再現。這確保了與標準錄音相比,音頻場景的不同發射特性被記錄下來,並在再現環境中被再現。
為此,如歐洲專利中所示,一組麥克風放置在聲學場景和(假想的)收聽者空間之間,以捕捉具有高方向性或高質量特徵的“傳統”或翻譯訊號。
此外,第二組麥克風放置在聲學場景的上方或側面,以記錄質量較低或方向性較低的訊號,主要在表示與平移相反的聲源旋轉。
在再現方面,相應的揚聲器放置在典型的標準位置,每個都有一個全向排列來再現旋轉訊號,以及用於重現“常規”平移音頻訊號的定向佈置。此外,每個標準位置都有一個低音揚聲器,或者在任意位置只有一個低音揚聲器。
歐洲專利EP2692144B1公開了一種揚聲器,用於一方面再現平移音頻訊號,另一方面再現旋轉音頻訊號。因此,揚聲器一方面具有以全向方式發射的佈置,並且另一方面具有以定向方式發射的佈置。
歐洲專利EP2692151B1公開了一種可用於記錄全向或定向訊號的駐極體麥克風。
歐洲專利EP3061262B1公開了一種同時產生平移聲場和旋轉聲場的耳機及其製造方法。
歐洲專利EP3061266B1公開了一種耳機和一種耳機製造方法,該耳機被配置為通過使用第一換能器產生“常規”平移音頻訊號,並通過使用垂直於第一換能器佈置的第二換能器產生旋轉聲場。
除了平移聲場之外,記錄和再現旋轉聲場可以顯著改善高質量的音頻訊號感知,幾乎可以傳達現場音樂會的印象,即使音頻訊號是由揚聲器或頭戴式耳機或耳機再現的。
這實現了一種與原始聲音場景幾乎無法區分的聲音體驗,在原始聲音場景中,聲音不是由揚聲器發出的,而是由樂器或人聲發出的。這是通過考慮到聲音不僅以平移方式而且以旋轉方式並且可能以振動方式發出並因此相應地被記錄和再現來實現的。
所描述的概念的缺點是記錄再現聲場旋轉的附加訊號代表了進一步的努力。此外,還有很多音樂作品,例如古典樂曲或流行樂曲,其中只記錄了傳統的平移聲場。通常,這些片段的數據速率被嚴重壓縮,例如,根據MP3標准或MP4標準,導致質量進一步下降,然而,這通常只有有經驗的聽眾才能聽到。另一方面,幾乎沒有音頻片段不是至少以立體聲格式錄製的,即左聲道和右聲道。相反,開發方向是產生更多的聲道,而不僅僅是一個左聲道和一個右聲道,即產生具有五個聲道的環繞聲錄音或什至更高格式的錄音,例如,這在技術中以關鍵詞MPEG環繞聲或杜比數位為人所知。
因此,有許多作品至少以立體聲格式錄製,即左側的第一通道和右側的第二通道。甚至有越來越多的作品使用二個以上的通道進行錄製,例如,左側有多個通道,右側有多個通道,中間有一個通道的格式。甚至更高級別的格式在水平面中使用超過五個通道,此外還有來自上方的通道或來自斜上方的通道,並且如果可能的話,還可能使用來自下方的通道。
然而,這些格式都有一個共同點,即它們僅通過將各個通道應用於具有相應換能器的相應揚聲器來再現傳統的平移聲音。
本發明的目的在於提供一種改良的揚聲器系統和一種改良的控制電路,以及一種改良的揚聲器系統製造方法和一種改良的驅動控制電路的方法。
該目的通過根據請求項1的揚聲器系統、根據請求項26的控制電路、根據請求項47的用於製造揚聲器系統的方法、根據請求項48的用於操作控制電路的方法、根據請求項1的車輛來解決49,或根據請求項50的電腦程式。
一個創造性的揚聲器系統包括二中音揚聲器或二低音揚聲器,它們可以單獨控制並且基本上包括相同尺寸的薄膜,以及一個高音揚聲器。所述二中音揚聲器或所述二低音揚聲器以及該高音揚聲器安裝在一揚聲器外殼中,其中,高音揚聲器與中音揚聲器或低音揚聲器相同,設置於該揚聲器外殼內,安裝於二個中音揚聲器或二低音揚聲器之間。
該揚聲器系統或揚聲器模組特別適用於儀表板或後架,或車輛中的相應區域,然而,也可用於聲學輻射固定空間。特別地,二個中音揚聲器或二低音揚聲器配置為在該車輛中或在要被該聲學輻射的空間中提供聲學輻射,不僅具有共模訊號,即常規音頻通道,可以是左聲道、右聲道、左後聲道、右後聲道或中央聲道。相反,除了共模(CM)之外,二個中音揚聲器或二低音揚聲器還提供推/拉模式或差模(DM)。根據本發明,這實現了特殊的聲音體驗,因為揚聲器模組不僅產生共模而且產生差模,因此不僅激發平移聲而且激發空氣中的旋轉聲。高音揚聲器佈置在二個揚聲器之間,以便提供揚聲器系統外殼的有效空間利用,另一方面,因而使高音揚聲器激發的聲音也達到最佳的空間源,使高音揚聲器的聲音接近於二個中音揚聲器或低音揚聲器的共模或差模激發。
較佳地,該揚聲器模組是扁平模組,特別用於安裝在儀表板或後架或車輛中的任何其他相應位置,其中該揚聲器外殼的頂側的長度或寬度至少是揚聲器系統外殼的高度的二倍。此外,在較佳實施例中,高音揚聲器和二個中音揚聲器或二低音揚聲器各自包括基本上可垂直於揚聲器系統外殼的頂側偏轉的薄膜。在架式揚聲器形式的替代實施例中,還佈置了二個中音揚聲器或二低音揚聲器和一高音揚聲器,但是,在較佳直立的外殼中。中音揚聲器或低音揚聲器的二個薄膜被佈置成使得它們平行並且在相同方向上激發聲音,即垂直於薄膜表面。此外,高頻揚聲器再次較佳地佈置在第一薄膜和第二薄膜之間,然而,現在可基本上垂直於二個薄偏轉,使得如果同時操作三個揚聲器,高音揚聲器的薄膜基本上垂直於二個中音揚聲器或低音揚聲器的薄膜振動。
在較佳實施例中,用於儀表板或後架的揚聲器模組佈置在不同位置,例如左側、中間或右側,其中,根據實施方式,存在僅發射共模訊號的簡單揚聲器的不同組合,即左聲道或右聲道或任何其他聲道,但是沒有差模訊號。因此,存在本發明的揚聲器模組與傳統揚聲器的不同組合,以達到可根據需要減少聲輻射的效果,或在可能的最佳聲輻射結果的意義上保持在最大水平,同時在左側、中間和右側使用本發明的揚聲器模組。
用於安裝在車輛中的揚聲器模組和配置為架式揚聲器的揚聲器系統較佳地由控制電路控制,該控制電路配置為從多通道音頻訊號的至少二個通道訊號產生用於三個基本揚聲器的控制訊號,即二中音揚聲器或二低音揚聲器和一高音揚聲器。該控制電路配置為整合到揚聲器模組中,或整合到架式揚聲器中,或與揚聲器模組或揚聲器系統外殼分開佈置。在第一種情況下,僅需將多通道音頻訊號的二通道訊號提供給揚聲器系統外殼,並且控制電路在揚聲器系統外殼中在內部生成用於各個基本揚聲器的三個控制訊號。在這種情況下,對於揚聲器系統中的每個控制訊號,較佳地還以單獨的音頻放大器的形式提供用於放大的裝置。在單獨配置控制電路的可選實施例中,控制電路包括輸入界面以獲取二個通道訊號。在這種情況下,控制電路較佳地配置為應用程式、比特或移動設備中的硬體元件,例如移動電話、平板電腦等。此外,提供輸出界面以將完全調節但較佳地未放大的控制訊號傳輸到揚聲器系統外殼,其又具有輸入界面以接收控制訊號,並且其進一步包括一放大器級(amplifier stage),以便相應地放大各自的控制訊號。
可以在揚聲器系統外殼之外單獨佈置放大器級,其中,在這種情況下,較佳地在放大器級和揚聲器系統外殼之間提供電纜,以便將放大的控制訊號提供給相應的基本揚聲器,即揚聲器系統外殼中的高音揚聲器和中音揚聲器或低音揚聲器。
控制電路較佳地包括基本差模訊號產生器、共模訊號產生器、差模訊號產生器、混合器和高音揚聲器訊號產生器,以確定三個控制訊號。
共模訊號產生器和高音揚聲器訊號產生器較佳地包括一頻率濾波器,由原始訊號產生共模訊號所需的低通訊號,並進一步產生高音訊號產生器所需的高通訊號。此外,在較佳實施例中,差模訊號產生器包括另外的頻率濾波器,以產生高通訊號和低通訊號,其中高通訊號在差模訊號產生器中不被進一步頻譜濾波。另一方面,低通訊號較佳地被提供給頻譜交錯裝置,以便實現頻譜交錯,使二中音揚聲器或二低音揚聲器發出的低音或低音部分不會相互抵消。因此,兩個控制訊號相對於彼此的頻譜交錯是通過頻譜交錯裝置實現的,然而,限於基本範圍,由於中音揚聲器或低音揚聲器的幾何形狀,控制訊號的高通範圍理想地輻射到中音揚聲器或低音揚聲器,因此,預計在聲音傳輸介質中不會出現抵消。
在替代實施例中,頻譜濾波不一定必須在差模訊號產生器中執行。然後,包括基本差模訊號的低通範圍的整個差模訊號經歷頻譜交錯。
然而,根據本發明,不針對差模訊號處理來處理用於高音揚聲器的訊號。相反地,高音揚聲器輻射的訊號將是純共模訊號,然而,根據實施方式,其將由相應放大或衰減的差分訊號部分補充。但是,由於只有一個高音揚聲器,在聲音傳播介質中只會激發一個共模訊號。另一方面,由於本發明的控制,二中音揚聲器或二低音揚聲器同時在聲音傳輸介質中激發共模和推/拉模式或差模,導致在聲學輻射的空間中具有出色的感知音質。
根據該實施例,本發明的裝置還包括用於傳輸控制訊號的界面。該界面可以以有線或無線方式配置,並且根據實施方式,可能已經包括或不包括功率放大器。
此外,根據實現,界面可以對控制訊號執行進一步的措施,例如訊號的均衡器處理或訊號的源編碼或訊號的源編碼和發射機處理以發射訊號,例如通過如藍牙或DECT的無線協議無線地連接到通常還包括功率放大器的揚聲器模組的輸入界面。
本發明基於這樣的發現,即通過從第二通道訊號產生均源自第一通道訊號的第一差分訊號和第二差分訊號,或者從二個通道訊號,差分波場可以在二中音揚聲器或二低音揚聲器周圍產生,並且因此對於被揚聲器聲輻射的人來說,所述差分波場表示,除了揚聲器輸出的平移聲音外,旋轉聲音還可以顯著改善主觀聽覺感知的質量。特別地,差分聲場的產生不需要單獨的揚聲器,但是差分聲場是通過相應地應用來產生的,對於揚聲器的控制訊號,彼此之間具有相位差的訊號,其中該相位差較佳為180°,但是也可以在160°和200°的範圍內,其幾乎獲得與以下相同的效果,如果訊號具有最好的180°相移。
第一和第二中音揚聲器或低音揚聲器的佈置距離越近,差分波場的效果越好。揚聲器應該彼此間隔開,較佳地至少10cm且至多1m,其中距離較佳在20cm的範圍內(例如15至30cm)。二揚聲器相對靠近的空間佈置尤其實現了不需要單獨的聲音產生器來產生差分波場。相反地,二中音揚聲器或二低音揚聲器獲得特殊的發明控制訊號就足夠了。
只有一個通道訊號,即左聲道訊號或右聲道訊號,可以用於產生控制訊號。或者,可以使用二通道訊號的總和,即單聲道訊號。交替地且較佳地,基本差模訊號的計算基於在二通道訊號之間取一個差值,該差值由基本差模訊號或多個差模訊號或混合訊號決定。根據實施方式,該差值可以直接使用,也可以與和訊號結合,或者與左聲道訊號或右聲道訊號結合。然而,較佳的是單獨使用差分訊號來計算基本差模訊號或混合訊號,或者將差分訊號與兩個通道的和訊號結合使用,其中差分訊號和和訊號在最終差模訊號或混合訊號中的比例可調,並且較佳地被設置為使得差分訊號相對於訊號中的對應能量確定二差模訊號或混合訊號的至少2/3。
揚聲器較佳地安裝在如車輛內部空間的空間中,例如車廂。陸地交通工具(汽車、火車、雪橇、機動車……)、空中交通工具(客機、直升機、齊柏林飛艇等)、水上交通工具(船、渡輪、遊艇、帆板等)或太空飛船。
二中音揚聲器或二低音揚聲器產生不同的聲波場。可以通過振盪表面(平面換能器)或通過二相鄰的以差模振蕩的活塞轉換器(揚聲器)或通過其他描述的換能器產生。單聲道訊號和/或差分訊號(L-R或R-L)可以用作產生差分聲波場的源訊號。
如果存在具有多個通道的音頻片段,即已經具有二通道,則可以合成產生旋轉訊號,例如立體聲、通道或更多通道。根據本發明,計算至少近似的差值獲得至少關於差分訊號或旋轉訊號的近似值,然後可以將其與相應的通道訊號一起用於驅動相應的揚聲器。為此,執行彼此具有相位差的二混合訊號的計算。
在進一步的實施例中,其中存在多於二通道,例如在5.1訊號的情況下,用於第一通道訊號(例如,用於左聲道)的下混合器和用於第二通道訊號(即,用於右聲道)的進一步下混合器連接在控制訊號產生器的上游。但是,如果訊號可用作原始麥克風訊號,例如具有多個分量的立體聲訊號,每個下混合器配置為根據立體聲訊號相應地計算左聲道或右聲道,然後,控制訊號產生器使用左聲道或右聲道來計算控制訊號。
根據本發明的第一方面,揚聲器與控制訊號產生器分開佈置。在這樣的實施例中,揚聲器具有可以是有線或無線的訊號輸入,其中在每個訊號輸入處產生用於揚聲器中的聲音產生器的訊號。為揚聲器提供控制訊號的控制訊號產生器遠離實際揚聲器佈置,並通過如有線連接或無線連接的通信鏈路連接到揚聲器。
在另一個實施例中,控制訊號產生器被整合到多個揚聲器中或整合到一個揚聲器中或整合到車輛中。在這種情況下,在具有整合訊號處理器的揚聲器中,導出共模訊號,並且根據實施方式和實施例,差模訊號單獨導出,或者從共模訊號導出。因此,本發明的一個方面涉及沒有訊號處理器的揚聲器。因此,本發明的另一方面涉及沒有揚聲器的訊號處理器,並且本發明的另一方面涉及具有整合訊號處理器的揚聲器。
在本發明的另一個實施例中,當多訊號可用時,例如作為立體聲訊號或具有三個或更多通道的訊號,控制訊號源自該多通道表示。在立體聲訊號的情況下,例如,計算表示左聲道和右聲道差異的側訊號,然後可能會相應地衰減或放大該側訊號,並且根據實現方式,與非高通濾波或高通濾波共模訊號混合。如果輸出訊號有多個通道,則可以從多通道表示的任意二通道之間的差異生成混合訊號。因此,例如,可以產生左後方和右後方(右環繞聲)之間的差異,或者交替地,中央通道與五通道表示的其他四個通道中的任何一個之間的差異。然而,在這種五通道表示的情況下,如同在立體表示中的情況一樣,可以確定左和右之間的差異以產生側訊號。在進一步的實施例中,可以添加五聲道表示的某些聲道,即可以確定雙聲道縮混。用於產生雙通道下混訊號的示例性實現包括添加左後(左環繞)、左和中心,可能具有加權因子,以產生左下混通道。為了產生右下混音通道,右後通道(右環繞聲)與右通道和中央通道相加,可能再次使用加權因子。然後可以基於來自左下混合通道和右下混合通道的差異形成來確定混合訊號。
一種用於為聲音產生器或揚聲器系統產生控制訊號的裝置,包括用於從多通道音頻訊號的第一通道訊號和第二通道訊號產生差模訊號的差模訊號產生器,共模訊號產生器,用於從第一通道訊號產生第一共模訊號或從第二通道訊號產生第二共模訊號,其中,該裝置配置為通過使用第一共模訊號或第二共模訊號以及通過使用差模訊號為聲音產生器的一個或多個中音或低音換能器產生一個或多個控制訊號,並且其中該裝置配置為通過使用第一共模訊號或第二共模訊號,並通過使用差模訊號為聲音產生器的高頻揚聲器生成另外的控制訊號,或者,其中該裝置配置為在低音範圍內的控制訊號的產生中使用頻帶選擇性處理,以使用差模訊號和共模訊號來控制聲音產生器中的一個或多個中音或低音換能器,產生中頻控制訊號(例如,沒有頻帶選擇處理),以及通過共模訊號和差模訊號的組合來控制聲音產生器的單個高音揚聲器。
一種聲音產生器包括一個或二個用於低音範圍或中音範圍的換能器,以及一個高音揚聲器,其中例如一個或二個換能器佈置成在垂直於底座的平面中偏轉,並且例如,高頻揚聲器配置為垂直於底座偏轉,或者例如,一個或二個換能器佈置為在垂直於聲音產生器前側的表面法線的平面中偏轉,而且高頻揚聲器配置成垂直於二個換能器的偏轉而偏轉。
一種用於車輛儀表板或後架的揚聲器配置,包括上述聲音產生器在左側位置,上述聲音產生器在中心位置,上述聲音產生器在右側位置,或帶有換能器的聲音產生器在左側位置,上述聲音產生器在中心位置,以及具有換能器的聲音產生器在右側位置,或上述聲音產生器在左側位置和上述聲音產生器在右側位置,或左側位置為上述聲音產生器,中間位置為具有換能器的聲音產生器,右側位置為上述聲音產生器。
圖1顯示具有一高音揚聲器130、230、可單獨控制的二中音揚聲器或二低音揚聲器110、210或120、220以及一揚聲器系統外殼140、240的揚聲器系統。具體地,該高音揚聲器130、230和所述二中音揚聲器或所述二低音揚聲器110、210或110、220佈置在該揚聲器系統外殼中,其中,具體地,該高音揚聲器130、230佈置在二中音揚聲器或二低音揚聲器110、210之間,如圖1所示。但是,具體地,二中音揚聲器或二低音揚聲器之間的佈置不是正對二中音揚聲器或二低音揚聲器的最小距離所在的位置,而是稍微向外偏移。原則上,可以將低音揚聲器直接佈置在二聲音換能器110、210和120、220之間。然而,出於空間效率的原因,如圖1所示,將該高音揚聲器佈置在該揚聲器系統外殼中尚未被二中音揚聲器或二低音揚聲器佔據的區域中是有意義的。為了獲得良好的音質並獲得一方面的二中音揚聲器或二低音揚聲器和另一方面的高音揚聲器的發射的良好匹配,該高音揚聲器佈置在二中音揚聲器或二低音揚聲器之間。通過這種方式,聽眾會在與低音揚聲器發射相同的空間位置感知高音揚聲器的發射。低音揚聲器或中音揚聲器發出“正常”共模訊號,即左音頻訊號,如果圖1中的揚聲器系統被圖示為用於左揚聲器的話。由於此音頻訊號由二單獨的聲音換能器發出,如果音頻訊號由單個音頻換能器發出,則音頻訊號會更強,因此較小尺寸的聲音換能器足以在空氣中產生相同的聲壓,從而為聽眾產生相同的音量。根據本發明,二中音揚聲器或二低音揚聲器不僅發射共模訊號,還發射差模訊號。差模訊號的發射需要二獨立的音頻換能器,它們由相應的訊號控制,即單獨控制。差模訊號導致被激發的聲音不僅是共模聲音,還有導致空氣中差模聲音的差模分量。
在圖1所示的實施例中,該揚聲器系統外殼是扁平外殼,其中揚聲器系統外殼的頂側的長度或寬度或直徑至少是揚聲器系統外殼高度的二倍。更大的比率到形狀非常平坦的程度,到長度或寬度或直徑不僅達到二倍大小,而且至少達到五倍大小的程度,也是較佳的。另外,在圖1所示的實施例中,如圖1所示,高音揚聲器和二中音揚聲器或二低音揚聲器各包括一個薄膜,該薄膜基本上垂直於揚聲器系統外殼的表面且可偏轉。也就是說,例如,如果頂面具有平面形狀,則薄膜相對於它們的中心區域平行於頂面偏轉,其中如圖1顯示相應的示意性移動扇區。此外,高音揚聲器的薄膜在同一方向偏轉。
這使得能夠實現可以容納在儀表板或後架或任何其他平坦安裝可能性(例如車門或側面板)中的扁平揚聲器模組。需要如圖1所示的揚聲器系統來再現左聲道。在這種情況下,揚聲器系統佈置在相對於收聽者位置的左側位置,例如相對於再現空間中的最佳位置。相同的揚聲器系統也被佈置在右側位置,使得如果存在左揚聲器系統和右揚聲器系統,則總共有六個薄膜操作。如果在左側或右側提供中置揚聲器或環繞揚聲器,即如果5.1場景的所有五個位置都提供揚聲器系統,則使用總共15個獨立薄膜的五個揚聲器系統。
較佳地,揚聲器模組以橢圓形扁平盒的形式配置,其中短直徑在8cm和12cm之間並且較佳地大約10cm,長徑為13cm~17cm,較佳為15cm左右。這也是圓形模組的單個直徑的範圍。中音揚聲器或低音揚聲器的薄膜直徑在4至8cm之間,較佳在5至6cm之間。高音揚聲器的薄膜直徑在1.5cm和5cm之間,而且較佳地在2.5cm和3.5cm之間,並且在一個實施例中大約為3cm。模組的高度在3cm和10cm之間,而且較佳地在4cm和6cm之間,並且特別較佳地大約5cm。長徑為15cm,短徑為10cm,高度為5cm,薄膜直徑在5cm和6cm之間,對應於200Hz光譜交錯的首選截止頻率。較小的截止頻率可用於較大的測量,尤其是中音揚聲器和低音揚聲器,而較大的截止頻率可用於較小的測量,尤其是中音揚聲器或低音揚聲器。揚聲器系統較佳地朝向底側以及其中安裝了三個薄膜聲音產生器的一側和頂側是封閉的,或者聲學上封閉的。在其他實施例中,揚聲器模組也可以是圓形或多邊形。
圖3所示作為架式揚聲器的揚聲器系統的替代實施例。在這裡,該揚聲器系統外殼呈直立的長方體或圓柱形,其中二中音揚聲器或二低音揚聲器各包括一個薄膜,其中第一中音揚聲器或第一低音揚聲器的第一薄膜平行於第二中音揚聲器或第二低音揚聲器的第二薄膜的佈置,在揚聲器系統外殼中從上到下延伸,如圖3中的左圖所示,顯示正面的頂視圖,以及圖3中的右圖所示,顯示架式揚聲器側面的俯視圖。同樣地,如圖3所示,高音揚聲器佈置在第一薄膜和第二薄膜之間,然而,與圖1相比,現在可基本上可偏轉地垂直於第一薄膜和第二薄膜。
圖3中所示的示意圖是揚聲器系統被繪製成透視的,可以這麼說。同樣地,根據實施方式,可以具有長方體形狀或圓柱體形狀。在任何情況下,架式揚聲器都具有可以指向要被聲輻射的區域的前向。此外,第一薄膜和第二薄膜基本上平行於正面方向佈置,並且基本上可偏轉垂直於該正面方向,例如,如果前側具有平坦形狀,則該揚聲器外殼的前側基本上平行於並且垂直於前向,或者如果前側是彎曲的,則至少包括基本上垂直於前向的區域。然後,存在具有垂直於二薄膜的偏轉指向的方向向量的曲率區域。
圖2顯示安裝在儀表板和/或後架和/或車輛中類似區域中的揚聲器的不同配置。交通工具可以是在水中、空中、陸地或太空中運行的任何交通工具。版本A為最大配備配置,如圖所示,左、右、中分別配置了揚聲器系統。圖1的每個單獨揚聲器模組的揚聲器系統外殼不必完全關閉。取而代之的是,可以僅被配置成使得相對於彼此承載單獨的薄膜,並且朝向前側的外壁代表後架和/或儀表板,而且還提供了朝向底側的限制,然而,其中該限制可以容納所有三個揚聲器系統。
版本B顯示一個簡化版本,其中只有中央揚聲器系統配置為發射共模和差模,而左右兩側的二揚聲器系統只包括一中音揚聲器或一低音揚聲器,只發出共模訊號,或共模。
版本C顯示沒有中央揚聲器的實施方式,其中根據本發明的揚聲器系統僅佈置在左側和右側,該揚聲器系統以這種方式發射中音和低音範圍內的共模和差模訊號,而高音揚聲器僅發射共模訊號,因為它僅使用單個聲音換能器工作。然而,已經發現僅共模訊號的發射就足以實現本發明的優異音質,並且具有共模訊號的高音揚聲器的附加實現不會導致音質的顯著改善,這就是為什麼可以省略為此所需的努力,與將二高音揚聲器用於高音範圍的情況相反。
版本D顯示進一步的實現,具有在版本C中選擇的配置,然而,其中,為了支持中心訊號,另外提供了一個簡單的聲音換能器來發射中心訊號,這通常是通過添加左側和右側獲得的單聲道訊號,或者在多聲道音頻訊號中單獨可用。
圖4顯示進一步的實施方式,特別是圖2的版本A,同樣具有左揚聲器140、中央揚聲器150和右揚聲器240。此外,還說明了儀表板中的實施方式,另外還表示了車輛(例如機動車輛)的擋風玻璃。
圖5顯示關於揚聲器系統外殼140、150、240指示的揚聲器系統,以及用於放大三個聲音換能器的控制訊號的放大器級600,以及從第一通道訊號和第二通道訊號產生的控制電路500,即,例如,來自左聲道和右聲道的多聲道音頻訊號,三個控制訊號為高音揚聲器和二中音揚聲器或二低音揚聲器。該控制電路在圖5中通過作為計算算法的參考數字500整體指示。根據該實施例,該實現可以以軟體、硬體或混合軟體/硬體實現來執行。此外,如圖7示例性所示,該控制電路500可以單獨實現,導致圖7中的控制電路500'配置為在空間上與揚聲器系統分離並且例如在移動設備中。然後,將第一聲道訊號和第二聲道訊號饋入空間分離的控制訊號500',並為揚聲器系統中的三個聲換能器輸出三個控制訊號。根據實施例,該輸出以無線或有線方式執行。然而,如果控制電路500直接在揚聲器系統外殼140、150、240中實現,即除了在空間上接近中音揚聲器或低音揚聲器之外,還在空間上接近高音揚聲器和另外的中音揚聲器或低音揚聲器,該控制電路亦取得第一通道訊號與第二通道訊號。在這種情況下,控制電路500不僅整合在揚聲器系統中,而且揚聲器系統還包括圖5的放大級600和相應的電流源,電纜供電或電池供電,例如具有相應的蓄電池,該蓄電池較佳地配置為可充電的。然而,如果控制電路500'與揚聲器系統在空間上分離,則該揚聲器系統僅包括輸入界面以獲得三個控制訊號。然後,控制訊號通常僅在揚聲器系統外殼中被放大,如果執行從空間分離的控制電路到揚聲器系統的控制訊號的無線傳輸,則這是特別需要的。在這種情況下,放大器級中的放大器也需要電流供應。然而,如果以有線方式或通過電纜從空間分離的控制電路到揚聲器進行傳輸,則揚聲器模組本身不需要自己的電流供應,因為放大的訊號已經到達揚聲器系統。
圖6顯示了控制電路500或500'的較佳實施例。該控制電路包括用於多通道音頻訊號的第一通道訊號的第一輸入501a和用於多通道音頻訊號的第二通道訊號的第二輸入501b。此外,提供用於第一中音揚聲器或第一低音揚聲器的第一控制訊號的第一輸出502a。另外,提供用於第二中音揚聲器或第二低音揚聲器的第二控制訊號的第二輸出502b。最後,提供用於該高頻揚聲器的第三控制訊號的第三輸出502c。該控制電路還包括基本差模訊號產生器510,用於從第一輸入的第一通道訊號和第二輸入的第二通道訊號形成基本差模訊號。此外,提供共模訊號產生器520,用於從第一通道訊號或第二通道訊號或第一受控訊號和第二受控訊號的二通道訊號產生共模訊號。此外,控制電路包括差模訊號產生器,用於在方塊510的輸出從基本差模訊後產生第一差模訊號和第二差模訊號,其中,該第一差模訊號相對於該第二差模訊號被相移。此外,還提供混合器,將共模訊號與第一差模訊號混合得到第一控制訊號,將共模訊號與第二差模訊號混合得到第二控制訊號。因此,混合器540在輸出502a、502b處為中音揚聲器或低音揚聲器提供二個控制訊號。此外,控制電路包括高音揚聲器訊號產生器550,用於根據揚聲器的實施方式從第一通道訊號和第二通道訊號或從二通道訊號產生第三控制訊號。如果揚聲器配置為左揚聲器,共模訊號產生520和高音揚聲器訊號產生基於第一或左聲道訊號進行操作,如將基於圖9解釋的。然而,如果揚聲器系統佈置在再現場景的正確再現位置,該共模訊號產生器520和高音揚聲器訊號發生器550以第二或右聲道訊號操作。然而,如果揚聲器系統配置用於中央聲道,即中央再現位置,如參考圖10所示,共模訊號產生器520和高音揚聲器訊號發生器550對二通道訊號進行操作,其中通常可以在方塊520或550中形成這二個訊號的總和。然而,所有揚聲器在每個再現位置處用二個通道訊號操作,以在基本差模訊號產生器510中獲得基本差模訊號,然後通過實際差模訊號產生器530調節該基本差模訊號成為第一差模訊號和第二個差模訊號,它們彼此相移,並且較佳地彼此相移180°,如將要說明的那樣。圖8a和圖8b顯示了差模訊號產生器的不同實施方式。在圖8a所示的實施方式中,相移器531佈置在頻率濾波器之前,或者在光譜交錯裝置之前,而在圖8b所示的實施方式中,相移器531佈置在光譜交錯裝置之後,表示訊號流方向535。在用於控制如圖1的揚聲器系統或圖3的架式揚聲器或一般揚聲器系統的實施例中,不使用頻率濾波器532,使得基本差模訊號的整個帶寬,最好沒有高音揚聲器的高音範圍,都受到光譜交錯的影響。然而,在較佳實施例中,只有基本差模訊號(在相移之前)或二個相移基本差模訊號的低通範圍經受頻譜交錯,而控制訊號的較高頻率範圍,對於中音揚聲器或低音揚聲器來說,不進行光譜交錯,而是直接被引導到二中音揚聲器或二低音揚聲器,從而在這裡產生一個非頻譜過濾的差模訊號。低頻範圍內的光譜交錯可確保二個差模訊號即使相移也不會在空氣中相互抵消。如果中音揚聲器或低音揚聲器的聲音換能器尺寸或其距離不夠大,就會發生這種情況。由於這方面存在施工邊界,較佳地,在該頻率濾波器532獲得的低通範圍內,第一差模訊號與第二差模訊號進行相應的光譜交錯,如將基於圖8c、8d、8e所示。相反地,已經發現,基本差模訊號的高音範圍內的這種頻譜交錯不必執行,也不應該執行,由於二中音揚聲器或二低音揚聲器的構造條件和幾何佈置以及幾何距離足夠使得差模在揚聲器系統激發的空氣中傳播。
因此,在本發明中,在高音範圍內不產生差模,因為這不會導致感知聲場的任何顯著改善。在中頻範圍內,即在中音或低音訊號的高通範圍內,產生未經處理的共模訊號,該訊號未經過任何光譜交錯以在中音中產生和感知,這特別對感知、整個差模訊號或聲場中的整個差模分量很重要。光譜交錯僅在低頻譜範圍內進行,即在基本差模訊號的低通範圍內進行,以確保在低頻範圍內也能感知到足夠強的差模分量,這對於差模分量的感知也很重要。因此,即使在揚聲器系統的構造環境不再最佳的區域中,用於光譜交錯的裝置也可以實現對差模分量的良好感知。
在圖8a所示的實施例中,將圖6中的基本差模訊號產生器510產生的基本差模訊號提供給相移器531,該相移器531配置為將基本差模訊號移動第一相位值,以獲得第一相移訊號,以及將基本差模訊號偏移第二相位值,以獲得第二相移訊號,其中第二相移值不同於第一相移值。二相移值較佳地相等,但是具有不同的正負號,並且特別地較佳地對於第一相位值是90°,並且對於第二相位值是-90°。然而,也可以使用替代值,只要二個值不同即可。然而,如果第一相位值和第二相位值具有相同的值但不同的正負號,則質量變得更好。如果二個相位值在90°左右,或者是在60°到120°範圍內,並且具有不同的正負號,則可以獲得最佳結果。只要二個帶正負號的相位值的差足夠大,就可以通過相移器進行非對稱相移,達到第一相位值例如-60°的程度,第二相位值為120°也可以得到好的結果,因為第一相移訊號和第二相移訊號之間的相位差為180°,或者在150°和210°之間的範圍內,特別是首選。
相移器531下游連接有頻率濾波器532,用於對第一相移訊號進行濾波,得到第一高通訊號和第一低通訊號。進一步地,頻率濾波器532配置為針對第二相移訊號的頻率對其進行濾波,以獲得第二低通訊號和第二高通訊號。由頻率濾波器532產生的二低通訊號提供給頻譜交錯裝置533,對第一低通訊號應用第一光譜濾波器,對第二低通濾波器應用第二光譜濾波器,使得該光譜交錯裝置533的二個輸出訊號不同。較佳地,訊號的不同之處在於二訊號包括彼此互補的頻率部分,即,使得第一光譜濾波器在第二光譜濾波器具有通過範圍的第一範圍內衰減,反之亦然。該第一光譜濾波器不必在該光譜濾波器具有通過範圍的範圍內完全衰減。然而,取而代之,相對於訊號功率實現一定的衰減已經足夠,例如至少3dB,並且較佳地至少6dB。因此,不太複雜的濾波器,特別是帶通濾波器,足以滿足第一次光譜過濾和第二次光譜過濾的程度,帶通濾波器對第一個低通訊號在第二個光譜濾波器具有帶通的光譜範圍內具有大約6dB的衰減,這裡有一個直通範圍,並且沒有或只有很少的衰減。
此外,在圖8a所示的實施例中,混合器540配置為從具有第一濾波訊號和共模訊號的第一高通訊號建立第一控制訊號,其中混合器540進一步配置為從第二高通訊號、在頻譜交錯裝置的輸出處的第二濾波訊號和共模訊號獲得第二控制訊號。交替地,第一濾波低通訊號和第一高通訊號可以被組合,以便在它被饋送到混合器540之前獲得整個第一差模訊號。然而,為了減少組件數量,混合器將第一高通訊號和共模訊號(GLTS)與濾波後的低通部分組合在一起,作為不完整的第一差模訊號,可以這麼說,組合器,例如加法器級、濾波器組級或任何其他相應的元件。
然而,如果將濾波後的低通訊號與相應的高通訊號進行組合,例如通過濾波器組,並且共模訊號GLTS出現在時域中,混合器中的混音將首先包括濾波器組,以便由高通訊號和對應的濾波後的低通訊號產生對應的完整差模訊號,然後通過例如執行逐樣本加法的時域加法器將其與也存在於時域中的共模訊號組合。
在圖8b所示的實施例中,頻率濾波器534直接應用於基本差模訊號,以獲得低通訊號和高通訊號。低通訊號提供給光譜交錯裝置535,以獲得二光譜交錯或濾波的訊號。然後在組合器536中將它們各自與一個相同的高通訊號組合,以獲得在組合器536的輸出處尚未相移的二個差分訊號。然後它們在下游相移器531中被相應地相移,以便在相移器531的輸出獲得完整的差模訊號,即第一差模訊號和第二差模訊號,然後將其饋送到混合器540,以便相應地與共模訊號組合。
圖8c顯示光譜交錯裝置的較佳實施方式,擴展到其包括一個或多個第一帶通濾波器533a、535a。第二濾波器較佳地包括一個或多個帶通濾波器,如533b、535b所示。在圖8所示的實現中,光譜交錯裝置已經獲得二個不同的訊號,即第一低通訊號和第二低通訊號,或者,如果光譜交錯裝置應用於基本差模訊號的整個頻率範圍,則其獲得相應相移第一相位值的整個基本差模訊號,以及相應相移第二相位值的基本差模訊號。在圖8a的情況下,光譜交錯裝置獲得二個不同的訊號,這二個訊號不僅具有較低頻率範圍,而且具有對應的較高頻率範圍。
然而,如果選擇圖8b中所示的實施方式,則光譜交錯裝置獲得被饋送到一個或多個第一帶通濾波器533a、535a和一個或多個第二帶通濾波器533b、535b的單個訊號,在圖8b中通過虛線輸入訊號的分支點來說明。
圖8c示意性地說明了相應過濾器的通過範圍。一個或多個第一帶通濾波器較佳地包括第一低通訊號320a,或第一帶通訊號,然而,其具有與第一低通濾波器相同的帶寬。然後,一個或多個第二帶通包括第二帶通訊號,然而,該第二帶通訊號在最小配置中也可以是高通訊號。在圖8c虛線左側所示的示例中,光譜交錯裝置的最簡單實施例將是具有第一低通的第一光譜濾波器533a、535a和具有第二高通的第二光譜濾波器533b、535b的實施。一種改進的實施方式包括第一光譜濾波器和第二光譜濾波器中的至少二對濾波器,即第三帶通濾波器320b和第四帶通濾波器340b。在該實現的情況下,第二帶通濾波器340a將配置為帶通濾波器而不是高通濾波器。在進一步的實施方式中,提供第五帶通濾波器320c,並相應地在通帶範圍內設置第六帶通濾波器,其在圖8c中未示出。
圖8d和圖8e中顯示進一步的實現。在一種實現方式中,不單獨記錄旋轉聲場,可以從中心側訊號處理的側訊號中得到基本差模訊號,然後可以直接使用,也可以延遲或衰減或使用。放大的方式,取決於實施。
還存在產生基本差模訊號的可能性,其中始終產生旋轉聲場分量,因為第一差模訊號、第二差模訊號與共模訊號重疊,使得揚聲器系統中的二中音或二低音揚聲器聲音發生器執行差模訊號激勵,其被感知為旋轉聲場。根據差模訊號的特定產生,旋轉聲場將始終更強烈地對應於原始物理旋轉聲場。已經發現從共模訊號導出差模訊號和通過圖6的混合器540進行相應的重疊,與其中二聲音產生器僅由共模訊號驅動並以共模方式操作的實施方式相比,已經導致顯著改善的聽覺印象。
圖8a或圖8b各自顯示差模訊號產生器的較佳實施例。除了產生較佳地具有不同正負號的不同相移的相移器531之外,第一組多個帶通濾波器533a、535a被提供用於差模訊號產生器中的上部訊號路徑,並且第二組多個帶通濾波器533b、535b被提供用於較低的訊號路徑。
圖8c的二帶通濾波器實施方式320a、b、c、340a、b彼此不同,如圖8d中示意性所示。具有中心頻率f1的帶通濾波器在圖8d中的320a處說明了其傳遞函數H(f),以及中心頻率為f3的帶通濾波器320b,用320b表示,而且具有中心頻率f5的帶通濾波器320c屬於第一多個帶通濾波器320,因此佈置在第一訊號路徑321中,而具有中心頻率f2和f4的帶通濾波器340a和340b被佈置在下訊號通道341中,即它們屬於第二多個帶通濾波器。因此,帶通濾波器實施方式320、340被配置為彼此交錯,或者叉指或交錯,使得一個聲音換能器元件中的二訊號換能器發射具有相同全帶寬但不同程度的訊號,每個訊號中的每個第二波段都會衰減。這使得能夠省略分離,因為機械分離已被“電”分離取代。各個帶通濾波器的帶寬僅在圖8d中示意性繪製。較佳地,帶寬從底部到頂部增加,即以較佳地近似巴克標度的形式。此外,較佳的是,整個頻率範圍被分成至少20個頻帶,使得第一組多個帶通濾波器包括10個頻帶,第二多個帶通濾波器也包括10個頻帶,然後通過聲音產生器的發射通過疊加的方式再現整個音頻訊號。
圖8e顯示一個示意圖,其中2n個偶數帶通用於產生上控制訊號,而2n-1(奇數帶通)用於產生下控制訊號。以數字方式對帶通濾波器進行其他劃分或實現,例如借助濾波器組,也可以使用臨界採樣濾波器組、QMF濾波器組或任何類型的傅立葉變換,或具有後續組合的MDCT實現,或對頻帶的不同處理。類似地,不同的頻帶也可以具有從頻率範圍的低端到高端的恆定帶寬,例如從50到10000Hz或以上,此外,頻段的數量可能明顯大於20,例如40或60頻段,使得每個多個帶通濾波器代表全部頻帶的一半,例如30個頻帶,在總共60個頻帶的情況下。
在圖8e所示的實施例中,奇數帶通佈置在上支,偶數帶通佈置在下支。然而,偶數和奇數帶通的排列也可以顛倒,使得上部訊號進一步用偶數帶通濾波器處理。還應注意的是,較佳配置為全通濾波器的相移器531和(雙)濾波器組533之間的順序也可以顛倒。在交替實施例中,也可以省略全通濾波器531,因為在這種情況下,元件533中的濾波器組已經導致上分支和下分支中的差模訊號不同。僅具有交錯帶通濾波器而沒有任何全通濾波器的實現,或者分支點將輸入引導到濾波器組533a、533b並且濾波器組的輸出直接連接到加法器的相應輸入,例如在混合器540中,也會導致包含平移和旋轉分量的聲音訊號。
揚聲器系統的實施例較佳地與差模訊號產生相結合,其中用於二中音或二低音揚聲器聲音產生器的二差模訊號是通過使用交錯帶通產生的,使得一個差模訊號的頻率內容基本上與另一個差模訊號的頻率內容交錯。然而,需要注意的是,交錯(interlaced)在這裡可以被理解為近似交錯,因為帶通濾波器總是包括相鄰通道之間的重疊,因為邊緣非常陡峭的帶通濾波器無法實現,或者需要付出很大的努力才能實現。如圖8d中示意性所示的帶通實現也被認為是交錯帶通濾波器實現,然而,即使在不同的帶通濾波器之間總是存在重疊區域,例如,其相對於相應帶通濾波器的中心頻率中的頻率部分衰減了至少6dB並且較佳地至少10dB。
下面結合圖9、10、11、12、13對圖6所示控制電路的進一步較佳實施方式進行說明。圖9顯示揚聲器系統或控制電路的實現,當使用訊號作為左揚聲器或右揚聲器時。這裡,基本差模訊號產生器510包括反相器511和加法器512,以便為左聲道產生作為差(R-L)的基本差模訊號。但是,當將揚聲器用作右揚聲器時,L和R的連接互換,如圖9左側所示。然後,加法器512輸出端的基本差模訊號表示差(L-R)。或者,也可以為左揚聲器選擇差值(L-R),也可以為右揚聲器選擇差值(R-L)。僅較佳用於左側和右側的基本差模訊號具有不同的正負號。
在圖9中,差模訊號產生器530包括圖8所示的配置,其中相移器連接在上游。為此,提供具有+90°的第一相位值的相移器元件531a,並且提供了具有-90°的第二相位值的相移器元件531b。此外,頻率濾波器532配置在上分支中以產生第一高通訊號和第一低通訊號,並且在下分支中配置以產生第二高通訊號和第二低通訊號。為此,提供了二個單獨的低通元件532a,並且提供了二個單獨的高通元件532b。此外,光譜交錯裝置533連接在低通元件532a的下游。光譜交錯裝置包括第一光譜濾波器533a和第二光譜濾波器533b,它們各自具有互補的通過/阻擋範圍。在圖9所示的實現中,將光譜交錯裝置的輸出與高通單元的輸出分別相加,得到完整的差模訊號。為此,混合器包括單獨的加法器540a。相應的差模訊號與共模訊號產生器520產生的共模訊號的實際相加或混合是由用於上分支和下分支的另外的加法器540b執行的。光譜交錯在圖9中用SI表示。共模訊號產生器520中的共模訊號產生發生在低通521中,而圖6的高音揚聲器產生產生550發生在高通濾波器556中。圖9進一步顯示共模訊號直接提供給混合器540b,可以這麼說,並且高音揚聲器訊號,同樣是共模訊號的訊號也被直接提供給放大級600的相應放大器。另一方面,二個差模訊號代表間接訊號,其各自通過混合器540b添加到共模訊號,以獲得控制訊號。
用於形成高音揚聲器控制訊號,即用於形成第三控制訊號的高通截止頻率較佳為4kHz,然而,可以在3kHz和5kHz之間的範圍內。相應地,用於形成共模訊號529的低通521的低通截止頻率也可以對應地設置為高通截止頻率,例如,在4kHz,或在3kHz和5kHz之間的範圍內。
此外,差模訊號產生器530中的頻率濾波器532的低通或高通截止頻率相應較低,即較佳為200Hz。然而,根據實施方式,該頻率可能在 150 Hz 和 500 Hz 之間變化。因此,在圖9所示的實施例中,有二個不同的高通和二個不同的低通,其頻率範圍用於調整相應的幅度的3dB截止頻率,或訊號功率的6dB截止頻率 ,如圖 9 所示。
圖 10 顯示與圖 9 中所示類似的實現,然而,現在用於控製圖 1 或圖 3 的中央揚聲器 150。為此,與圖9相反,第一通道訊號L和第二通道訊號R的和通過加法器522形成,加法器522較佳佈置在共模訊號產生器520中。然後將該和或單聲道訊號提供給共模訊號產生器的低通521以獲得共模加總訊號。另一方面,在加法器522的輸出和訊號被高通濾波,即藉助於高通濾波器556,較佳地是高音揚聲器訊號發生器550的一部分,以獲得第三控制訊號。透過差模訊號產生器530的差模產生,以與圖9所示相同的方式發生。
此外,圖示對應於圖9中的加法器540b的混合器541、542。另外,圖10中的加法器543、544得到完整的差模訊號,對應圖9中的加法器540a。所有加法器元件,即540a、540b、541、542、543、544,較佳地是圖6的混合器540的元件。
圖11顯示控制電路的替代實施方式,另外包括可控放大器1030。此外,與圖9或圖10不同,圖11顯示二揚聲器系統的情況,即左側揚聲器系統具有聲音換能器110、120、130,右側揚聲器位置具有揚聲器210、220、230。此外,聲音換能器110、120、130的控制訊號用502a、502b、502c表示,而在正確再現位置的揚聲器系統的控制訊號用602a、602b、602c表示。
此外,與圖8a、8b、9和10的圖示相反,差模訊號產生器530顯示為使得它在低通濾波器521的輸出對整個頻率範圍執行頻譜交錯。圖8a和8b的頻率濾波器532未出現在圖11中。此外,基本差模訊號產生器510配置為在相應加法器512的輸出端放大原始差模訊號,即通過可控放大器1030。放大器的輸出訊號通過同樣屬於基本差模訊號產生器510的衰減元件375或376衰減,根據實施方式,其中衰減元件375、376可以被不同地調整以設置原始差模訊號在實際基礎差模訊號中的內容。在圖11所示的實施例中,基本差模訊號不“僅”由差值組成,而是由於共模訊號產生器的低通521和衰減元件326a、326c,還可以將一定比例的共模訊號混合到原始差模訊號,以便隨後通過使用光譜交錯在衰減元件326c的輸出獲得基本差模訊號,然後,通過使用光譜交錯裝置533a、533b和上游或下游相移器531a、531b(在圖11中它們僅示例性地連接在上游),以獲得相應的差模訊號,然後通過混合器541和542將其添加到低通濾波器521輸出的相應共模訊號,用529表示,以獲得第一控制訊號502a或第二控制訊號502b(經過放大器600相應放大後)。
右聲道的實現與其對應,其中可控放大器1030的輸出訊號可以通過衰減器376進行衰減,這裡還提供了其輸出訊號可以混合一定比例的共模訊號,通過相應的衰減器可調。
另外,在第二控制電路中還設置如圖11所示的低通濾波器656和用於高頻揚聲器訊號產生的高通濾波器621。
圖12顯示用於實現控制電路的替代實施例。圖12說明了圖8的差模訊號產生器530的配置,而圖8b的差模訊號產生器的配置如圖13所示。
與前面的附圖相反,例如在圖9或圖10中,差模訊號產生器包括相應的衰減元件534a、534b、534c、534d,因此能夠通過加法器543、544連同相應的衰減元件534a至534d執行加權混合,以達到根據圖11中的實施例在混合之前對不同範圍的比例進行加權的程度。此外,在圖12中的相移器裝置531a或531b,或頻率濾波裝置534a、534b的輸入還提供衰減元件。根據實施方式,該衰減元件326c被配置為衰減輸入訊號。另外,在圖12和圖13所示的實施例中,與圖11類似,共模訊號也通過衰減器326a進行相應衰減後混入差模訊號。
另外,高通元件557和低通元件535用於對放大器1030已經放大的原始訊號進行相應的處理,即對其進行光譜濾波,以獲得計算基本差模訊號的低通訊號,並且在對應的可調衰減之後獲得可以混合到對應的高音揚聲器訊號的高通訊號,即左聲道訊號或右聲道訊號的高通內容558。因此,高通濾波器556、衰減元件558、高通元件557、加法器552和對應的衰減元件551用於實際的高頻揚聲器訊號產生。如果在圖12或圖13中,衰減元件558設置為高衰減,則圖12的實施方式對應於圖9或圖10的關於高頻揚聲器控制訊號即第三控制訊號502c的實施方式。這同樣適用於將衰減元件326a調整為高衰減。在這種情況下,通道訊號不與基本差模訊號混合,即加法器539變得無意義,使得基本差模訊號僅基於二通道訊號的差異。將差分訊號的一部分混合到高音揚聲器訊號,使得衰減器558讓差分訊號的衰減版本(在高音範圍內)通過,在某種程度上是有利的,它可以在高音揚聲器訊號的振幅與中音揚聲器或低音揚聲器訊號的振幅之間,或在空氣中產生的二聲音換能器的相應聲場之間實現良好的平衡,由於添加了相應處理的差分訊號,因此還考慮了高音範圍的中音或低音範圍中的附加幅度。
可選地,還可以通過對高音訊號進行相應的放大來平衡高音控制訊號與共模和差模整體電平之間的電平差,或者相應地衰減對應聲換能器的共模訊號和差模訊號。在任何情況下,較佳的是振幅是平衡的,即使在高音範圍內沒有差模,但在中音或基頻範圍內有相應的差模。在實施例中,中音揚聲器或低音揚聲器可以配置為覆蓋中音和基音範圍的組合換能器。或者,可以為中頻和基頻提供二個不同的換能器,使得相應的控制訊號具有寬帶特性,然後在到達相應的揚聲器之前跨過分頻器。
圖1顯示用於為聲音換能器產生控制訊號的裝置,該裝置包括差模訊號產生器1010、80、控制放大器1030和控制器1020。差模訊號產生器1010、80配置為從第一通道訊號和第二通道訊號產生差模訊號1011。該第一通道訊號1001或71或306以及第二通道訊號1002或308源自多通道音頻訊號,並且例如可以是左聲道訊號和右聲道訊號。可選地,第一通道訊號也可以是左後聲道(左環繞)或右後聲道(右環繞)或可以不僅包括5.1格式,而且可以包括更高格式的多通道音頻訊號的任何其他聲道,例如7.1格式等。
可控放大器1030配置為放大或衰減差模訊號1011,即根據可控接收器1030從控制器1020接收的調整值1035進行可調整的放大或衰減。特別地,圖1中的裝置配置為使用放大的差模訊號1036或72作為用於一個或幾個聲音換能器的控制訊號的基礎,其中隨後參照圖5b、7a、7b、8a、8b、11、12、13、14、15a、15b或16描述用於從放大的差模訊號產生最終控制訊號的不同變化。
該控制器1020配置為確定調整值1035,使得在第一通道訊號和第二通道訊號之間的第一相似性的情況下確定第一調整值,並且使得在第一通道訊號和第二通道訊號之間的第二相似性的情況下確定第二調整值,其中第一相似性具體表示比第二相似性更低的相似性,其中,第一調整值表示比第二調整值小的放大或比第二調整值大的衰減。該連接在映射函數1000中示意性地示出,表示放大的調整值(大於1的調整值)和/或衰減的調整值(小於1的調整值),即取決於相似性尺度。特別地,對於更大的相似性值,即對於第一通道訊號和第二通道訊號之間的更大相似性,放大變得越來越大。就較佳地作為差分訊號或近似差分訊號產生的差模訊號的電平損失被平衡或由此部分地補償而言,這是有利的。另一方面,由於差分訊號的電平越來越低,因此二通道訊號越不相似,放大率就會越來越小。特別地,如果第一通道訊號和第二通道訊號特別不同,即完全相關,但相位相反,則會出現特殊情況。然後,差模訊號的計算導致差模訊號的電平超高,根據映射函數將相似性值映射到調整值,如圖1中1000處示意性所示,根據本發明,差模訊號被放大得更少或甚至被衰減,即在線性標度中放大係數小於1,或在對數標度中具有負放大係數,例如dB標度。
放大可以是導致水平增加的放大,即具有大於1的放大因子的放大,或dB標度上的正放大因子。然而,放大也可以是放大係數小於1的放大,即衰減。然後,放大係數在0.1之間,或者在dB標度的負範圍內。
根據實施例,在圖1的設備中直接分析訊號以獲得調整值。或者,包括第一通道訊號1001、71、306和第二通道訊號1002、308的多通道音頻訊號包括圖17所示的元數據1050。該控制器1020配置為從元數據1050中提取調整值1035、1051。可控放大器被配置為根據提取的調整值對差模訊號1011施加可調整的放大或衰減。對於在1051處的元數據,這通過指向方塊1020的箭頭來說明。那麼,直接訊號分析不一定發生在圖1的設備中。在混合實現中,從元數據1051中讀出調整值的起始值,然後可以通過配置用於實際訊號分析的裝置來微調所述起始值。另一方面,可以不進行訊號分析而僅可以讀出元數據1051的裝置可以對整片使用相同的起始值,這已經代表了改進,或者它可以使用這個新的調整值來在元數據中再次提供新的調整值的片段內的某些時間點調整可控放大器。
較佳地,控制器1020配置為確定第一通道訊號1001、71、306和第二通道訊號1002、308之間的相關值,其中相關值是相似性的度量。特別較佳地,該控制器1020配置為從第一通道訊號和第二通道訊號計算歸一化互相關函數,其中歸一化互相關函數的值是相似性的度量。具體地,該控制器1020配置為通過使用具有負值或正值的取值範圍的相關函數來計算相關值,其中,該控制器配置為針對相關函數的負值確定表示衰減或放大的調整值,並且對於相關函數的正值確定表示放大或衰減的調整值,即另一個。典型的歸一化互相關函數的值範圍在-1和+1之間,其中-1的值表示二訊號完全相關但相位相反,因此盡可能不相似。
另一方面,如果二通道訊號完全相關並且相位相同,即盡可能相似,則獲得+1的值。在歸一化互相關函數的情況下,差模訊號變得越來越大,值從-1到0遞減,這就是為什麼在這個範圍內的放大因子越來越小的原因。當歸一化互相關函數的值在0和-1之間時,相似性越來越低,這就是差模訊號衰減越來越大,或者放大越來越小的原因,從而抵消差模訊號的超高。因此,僅當二通道訊號具有相同相位時,即如果互相關函數的符號為+1,通道訊號之間的相似性才與互相關函數同步。另一方面,如果互相關函數的符號為負,則相似性與互相關函數的值相反。
本發明的較佳實施例位於移動設備內,例如移動電話、平板電腦、筆記本電腦等。具體地,控制裝置或用於產生控制訊號的裝置作為硬體元件或作為應用程式或程式加載在行動電話上,行動電話配置為能夠從任何來源接收,第一音頻訊號、第二音頻訊號或多聲道訊號可以是本地的或網路中的,並且根據其產生控制訊號。這些訊號通過電纜或無線方式從行動電話傳輸到具有聲音換能器元件的聲音換能器,例如無線,通過藍牙或Wi-Fi。在後一種情況下,要求聲音產生器元件包括電池電源,或一般的電源,以實現接收到的無線訊號的相應放大,例如,無線訊號,根據藍牙格式或根據Wi-Fi格式。
接下來,列出本發明的較佳實施例: 1. 一種用於一聲音產生器來產生多個控制訊號的裝置,包括: 一差模訊號產生器,用於從多通道音頻訊號的一第一通道訊號和一第二通道訊號產生一差模訊號; 一共模訊號產生器,用於從該第一通道訊號產生一第一共模訊號,而且從該第二通道訊號產生一第二共模訊號; 其中該裝置配置為通過使用該第一共模訊號和該第二共模訊號以及通過使用該差模訊號為該聲音產生器的一個或多個中音或一個或多個低音換能器產生一個或多個控制訊號,而且該裝置配置為通過使用該第一共模訊號或該第二共模訊號並通過使用該差模訊號為該聲音產生器的一高音揚聲器產生另外的一控制訊號,或者 其中該裝置配置為在產生一低音範圍的所述多個控制訊號時使用頻帶選擇處理,在產生一中音範圍的所述多個控制訊號時使用該差模訊號和該共模訊號來控制該聲音產生器或所述低音換能器的一個或多個中音範圍(例如,沒有頻帶選擇處理),並且通過該共模訊號和該差模訊號的組合來控制該聲音產生器的一單個高音揚聲器。 2. 根據示例1的裝置,包括: 一可控放大器(1020),用於放大或衰減該差模訊號(1011),放大或衰減根據一調整值可調,其中該裝置配置為從該可控放大器(1030)的一輸出訊號(1036)中識別該控制訊號;及 一控制器(1020),用於確定該調整值,其中該控制器(1020)配置為在該第一通道訊號和該第二通道訊號之間存在的一第一相似性的情況下確定一第一調整值,在該第一通道訊號和該第二通道訊號之間存在的一第二相似性的情況下確定一第二調整值,其中該第一相似性表示比該第二相似性低的相似性,而且該第一調整值表示比該第二調整值小的放大或比該第二調整值大的衰減;或 其中該控制器(1020)配置為確定該第一通道訊號和該第二通道訊號之間的一相關值,其中該相關值是相似性的一度量。 3. 根據示例2的裝置,其中該控制器(1020)配置為從該第一通道訊號和該第二通道訊號計算歸一化的一交互相關函數,歸一化的該交互相關函數的值是該相似性的一度量。 4. 根據示例2至3任一項的所述裝置,其中該控制器(1020)配置為使用具有負值和正值的一數值範圍的一相關函數來計算一相似性值,該控制器(1020)配置為針對該交互相關函數的負值確定表示衰減或放大的調整值,並且對於該相關函數的正值確定表示放大或衰減中的相應的另一調整值。 5. 根據示例2至4任一項的所述裝置,其中該控制器(1020)配置為針對0的一相關值來確定該調整值,使得對應於該調整值的放大包括在0.9和1.1之間的一放大因子。 6. 根據示例2至5任一項的所述裝置,其中該控制器配置為計算在多個可能相似性值的一數值範圍內的一定量相似性值,而且根據一映射函數(1000)從該定量相似性值中識別出該調整值,其中該映射函數(1000)是單調的,使得與表示較高相似性的一調整值相比,針對表示較低相似性的一相似性值確定提供較小放大的一調整值。 7. 根據示例2至6任一項的所述裝置,其中 該可控放大器(1030)包括在至少-6dB和至少+6dB之間延伸的一放大範圍,而且該控制器(1020)配置為將一定量相似性值的一數值範圍映射到該放大範圍(1000);或 其中該控制器(1020)另配置為針對至少指示該第一通道訊號和該第二通道訊號的相似性為90%的相似性值進行傳遞一調整值,與該第一通道訊號和該第二通道訊號之間的相似性低於90%的放大相比,在該共模訊號(1011)的調整值以降低的放大率放大。 8. 根據示例2至7任一項的所述裝置,其中該控制器(1020)用於分析該差模訊號(1011),在該差模訊號(1011)的一第一振幅相關量的情況下確定該第一調整值,在該差模訊號(1011)的一第二振幅相關量的情況下確定該第二調整值,其中該第一振幅相關量大於該第二振幅相關量。 9. 根據前述示例任一項的所述裝置,其中該差模訊號產生器(1010、80)配置為通過形成該第一通道訊號和該第二通道訊號之間的差來確定該差模訊號。 10. 根據示例2至9任一項的所述裝置,其中一個多通道音頻訊號包含該第一通道訊號和該第二通道訊號,該差模訊號產生器配置為產生該差模訊號(1011)和不同於該差模訊號(1011)的另一差模訊號(1012),另一可控放大器(1032)配置為放大另一差模訊號(1012),該控制器配置為向另一可控放大器(1032)提供一調整值,與該差模訊號(1011)的放大或衰減相比,該調整值導致另一差模訊號(1012)的相同放大或衰減。 11. 根據前述示例任一項的所述裝置,其中在該低音範圍和該中音範圍之間的一截止頻率在0.3kHz和1.2kHz之間,而且較佳地在0.5kHz和1kHz之間,或該中音範圍和一高音範圍之間的一截止頻率在5kHz和9kHz之間,而且較佳地在6kHz和8kHz之間。 12. 根據前述示例任一項的所述裝置,其中該控制器(1020)配置為從該第一通道訊號和該第二通道訊號識別該調整值,而且用一高通濾波器或一帶通濾波器對該第二通道訊號的第一通道訊號進行濾波,並且從過濾的第一通道訊號和過濾的第二通道訊號中識別該調整值;或 其中該控制器(1020)用於通過一高通濾波器或一帶通濾波器對該差模訊號(1011)進行濾波,而且從濾波的差模訊號中識別該調整值。 13. 根據示例12的所述裝置,其中該高通濾波器或該帶通濾波器包含50Hz和200Hz之間的一較低截止頻率;或該帶通濾波器包含在2kHz和8kHz之間的一較高截止頻率。 14. 根據前述示例任一項的所述裝置,其中該多通道音頻訊號是一音頻片段,而且: 其中該控制器(1020)配置為在產生該控制訊號之前透過分析該音頻片段來產生該音頻片段的一調整值;或 其中該控制器(1020)配置為基於一起始值以跨時間的可變方式為該多通道音頻訊號確定該調整值;其中該控制器(1020)配置為基於在當前時間點之前或在當前時間點之後延伸的多通道音頻訊號的一時間範圍來確定該調整值;其中該當前時間點之前的範圍或該當前時間點之後的範圍包括介於1ms和15s之間的一時間跨度,或者該範圍包括整個片段。 15. 根據前述示例任一項的所述裝置,其中具有該第一通道訊號和該第二通道訊號的多通道音頻訊號包括具有該調整值(1051)的元數據(1050); 其中該控制器另配置為從該元數據(1050)中提取該調整值(1051);及 該可控放大器配置為根據提取的調整值對該差模訊號(1011)施加可調整的放大或衰減。 16. 一種聲音產生器,具有用於一低音範圍或一中音範圍的二換能器以及一高音揚聲器; 其中,例如所述二換能器佈置成在垂直於一基座的一平面中可偏轉,而且,例如該高音揚聲器配置為可偏轉垂直於該基座;或 其中,例如所述二換能器佈置成在垂直於該聲音發生器的一前側的一表面法線的一平面中偏轉,而且,例如該高音揚聲器配置成可偏轉垂直於所述二換能器的偏轉。 17. 一種揚聲器配置,用於一車輛的一儀表板或一後架,該揚聲器配置包括: 根據示例16的一聲音產生器位於一左側位置,根據示例16的一聲音產生器位於一中心位置,以及根據示例16的一聲音產生器位於一右側位置;或 具有一換能器的一聲音產生器位於一左側位置,根據示例16的一聲音產生器位於一中心位置,以及具有一換能器的一聲音產生器位於一右側位置;或 根據示例 16 的一聲音產生器位於一左側位置,及根據示例 16 的一聲音產生器位於一右側位置;或 根據示例16的一聲音產生器位於一左側位置,具有一換能器的一聲音產生器位於一中央位置,根據示例16的一聲音產生器位於一右側位置。 18. 一種裝置,用於根據任何前述示例可選地提供聲音,該裝置包括: 一左側揚聲器組、一中央揚聲器組或一右側揚聲器組,在一駕駛員前方的一行駛方向上,例如,在一擋風玻璃和一儀表板之間,其中一個或多個揚聲器組包含一第一單獨揚聲器和一第二單獨揚聲器,而且可選地包括在二單獨揚聲器之間的一高音揚聲器;及 一工具,用於從一第一通道訊號產生用於該第一單獨揚聲器的一第一控制訊號,以及從一第二通道訊號產生用於同一揚聲器組的第二單獨揚聲器的第二控制訊號,以及從該第一通道訊號和/或該第二通道訊號產生用於該揚聲器組的該高音揚聲器的一第三控制訊號,其中該工具配置為: 分別從該第一通道訊號或該第二通道訊號中透過高通濾波獲得該第三控制訊號;或 分別對該第一通道訊號或該第二通道訊號使用一差分訊號的光譜交錯,僅在一較低頻率範圍內而不是在較高頻率範圍內;或 向一組中的二單獨揚聲器提供相同的一直接訊號,並且提供在90度和 270 度之間相移的訊號作為一間接訊號;或 為該中央揚聲器組的供應加入該第一通道訊號及該第二通道訊號;或 分別對該第一通道訊號或該第二通道訊號進行低通濾波,以產生該直接訊號。 19. 一種方法,用於產生一聲音產生器的一控制訊號,該方法包括: 用於從一個多通道音頻訊訊號的一第一通道訊號和一第二通道訊號產生一差模訊號(1011); 從該第一通道訊號產生一第一共模訊號,而且從該第二通道訊號產生一第二共模訊號; 其中該方法配置為透過使用該第一共模訊號和該第二共模訊號以及透過使用該差模訊號為該聲音產生器的一個或多個中音換能器或一個或多個低音換能器產生一個或多個控制訊號;而且該方法配置為透過使用該第一共模訊號或該第二共模訊號及透過使用該差模訊號為該聲音產生器的一高音揚聲器產生另一控制訊號;或 其中,該方法配置為在產生一低音範圍內的控制訊號時使用頻帶選擇處理(320a、b、c、340a、b);在產生一中音範圍內的控制訊號時使用用於控制該聲音產生器的一個或多個中音換能器或一個或多個低音換能器的差模訊號和共模訊號(例如,沒有頻帶選擇處理);以及透過該共模訊號和該差模訊號的組合來控制該聲音產生器的一單獨高音揚聲器。 20. 一種電腦程式,用於當方法在電腦或處理器上運行時執行根據示例19的方法。
儘管已經在裝置的上下文中描述了一些方面,但是應當理解的是,所述方面也表示對應方法的描述,因此,裝置的方塊或結構元件也應被理解為相應的方法步驟或方法步驟的特徵。以此類推,已經在方法步驟的上下文中或作為方法步驟描述的方面也表示對相應設備的相應方塊或細節或特徵的描述。一些或所有的方法步驟可以在使用如微處理器、可編程電腦或電子電路的硬體設備時執行。在一些實施例中,一些或幾個最重要的方法步驟可以由這樣的設備來執行。
根據具體的實現需求,本發明的實施例可以用硬體實現,也可以用軟體實現。可以在使用數位儲存介質時實現實施,例如軟碟機、DVD、藍光磁碟機、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH儲存器、硬碟或任何其他磁或光學儲存器,其具有儲存在其中的電子可讀控制訊號,其可以與可編程電腦系統協作,或協作,使得相應的方法被執行。這就是為什麼數位儲存介質可以是電腦可讀的。 因此,根據本發明的一些實施例包括數據載體,其包括能夠與可編程電腦系統協作,以便執行本文描述的任何方法的電子可讀控制訊號。通常,本發明的實施例可以實現為具有程序代碼的電腦程式產品,當電腦程式產品在電腦上運行時,程式代碼可有效執行任何方法。例如,程式代碼也可以儲存在機器可讀的載體上。其他實施例包括用於執行本文所述的任何方法的電腦程式,該電腦程式儲存在機器可讀載體上。換句話說,本發明方法的一個實施例是一種電腦程式,其具有用於執行本文描述的任何方法的程式代碼,當電腦程式在電腦上運行時。因此,本發明方法的另一個實施例是一種數據載體(或數位儲存介質或電腦可讀介質),其中記錄了用於執行此處描述的任何方法的電腦程式。數據載體、數位儲存介質或記錄介質通常是有形的或非易失性的。因此,本發明方法的另一個實施例是數據流或訊號序列,表示用於執行此處描述的任何方法的電腦程式。數據流或訊號序列可以被配置為例如經由數據通信鏈路傳輸,例如經由網路傳輸。進一步的實施例包括處理單元,例如電腦或可編程邏輯設備,配置為或適於執行本文描述的任何方法。進一步的實施例包括電腦,在電腦上安裝了用於執行本文描述的任何方法的電腦程式。
根據本發明的另一實施例包括一種裝置或系統,該裝置或系統被配置成將用於執行這裡描述的方法中的至少一個的電腦程式傳輸到接收器。例如,傳輸可以是電學的或光學的。例如,接收器可以是電腦、移動設備、儲存裝置或類似裝置。例如,裝置或系統可以包括用於將電腦程序傳輸到接收器的文件伺服器。在一些實施例中,可編程邏輯裝置(例如現場可編程門陣列,FPGA)可以用於執行本文描述的方法的一些或所有功能。在一些實施例中,現場可編程門陣列可以與微處理器協作以執行本文描述的任何方法。通常,在一些實施例中,這些方法由任何硬體設備執行。所述硬體設備可以是電腦處理器(CPU)等任何通用的硬體,也可以是ASIC等方法專用的硬體。
上述實施例僅代表對本發明原理的說明。應當理解的是,本領域的其他技術人員將理解本文描述的佈置和細節的修改和變化。這就是為什麼本發明僅受所附請求項的範圍限制,而不受本文通過實施例的描述和討論呈現的具體細節的限制。
130、230:高音揚聲器 110、210、120、220:中音揚聲器或低音揚聲器 140、150、240:揚聲器系統外殼 1、2:左(右) 150:中央揚聲器 320a:第一低通濾波器 320b:第三高通或帶通濾波器 320c:第五帶通濾波器 326a、326c:衰減元件 340a:第二高通濾波器 340b:第四高通濾波器或第四帶通濾波器 375、376:衰減元件 500、500':控制電路 501a:第一輸入 501b:第二輸入 502a:第一輸出 502b:第二輸出 502c:第三輸出 510:基本差模訊號產生器 511、513:反相器 512:加法器 520:共模訊號產生器 521:低通濾波器 522:組合器 529:相應共模訊號 530:差模訊號產生器 531:相移器 531a、531b:相移器元件 532:頻率濾波器 532a:低通元件 532b:高通元件 533:光譜交錯裝置 533a、535a:第一帶通濾波器 533b、535b:第二帶通濾波器 534:頻率濾波器 534a、534b、534c、534d:衰減元件 535:低通元件 536:組合器 539:加法器 540:混合器 540a、540b:加法器 541、542:混合器 543、544:加法器 550:高音揚聲器訊號發生器 551:衰減元件 552:加法器 556:高通濾波器 557:高通元件 558、552、551:組合器 600:放大器級 602a、602b、602c:控制訊號 621:高通濾波器 656:低通濾波器 1000:映射函數 1001、71、306:第一通道訊號 1002、308:第二通道訊號 1010、80:差模訊號產生器 1011:差模訊號 1012:另一差模訊號 1020:控制器 1030:可控放大器 1032:另一可控放大器 1035、1051:調整值 1036:輸出訊號 1050:元數據 1051:元數據
隨後參考附圖更詳細地描述本發明的較佳實施例,其中: 圖1顯示用於儀表板、後架等的揚聲器模組,或根據具有獨立高音揚聲器的實施例的揚聲器模組。 圖2顯示在儀表板、後架上安裝揚聲器的不同配置,或車輛中的任何其他區域,或根據另一實施例的具有高音揚聲器和CM(共模)和DM(差模)控制的圖1的模組的在車輛中不同位置處的揚聲器模組的配置概覽。 圖3以示意形式(具有透明外殼)顯示架式揚聲器或根據另一實施例的具有獨立高音揚聲器的揚聲器模組的前視圖和側視圖。 圖4顯示車輛的儀表板中三個揚聲器模組的實施,或在駕駛員座椅前方的車輛中的聲音供應概念,例如用於擋風玻璃和儀表板上部限制中的儀表板之間的揚聲器。 圖5顯示控制訊號、放大器級和揚聲器系統的示意性佈置,以及用於不同揚聲器的控制電路或算法,每個揚聲器包括二單獨的揚聲器和較佳佈置在其間的高音揚聲器。 圖6顯示控制電路的較佳實施例。 圖7顯示整合到揚聲器系統外殼中並與揚聲器系統外殼分開的控制電路的示意圖。 圖8a顯示在差模訊號產生器的輸入具有相移器的差模訊號產生器的較佳實施方式。 圖8b顯示在差模訊號產生器的輸出具有相移器的差模訊號產生器的替代較佳實施方式。 圖8c顯示具有重疊直通區域/截止區域的光譜交錯裝置的示意圖。 圖8d顯示光譜交錯裝置的二元件的頻率傳遞函數的示意圖,或二不同的多個帶通濾波器的示意圖。 圖8e顯示具有奇數和偶數帶通的光譜交錯裝置的替代實施方式,或進一步的交錯或互鎖或交錯帶通分為奇數和偶數帶通的示意圖。 圖9顯示具有連接在下游的放大器級和用於左安裝或右安裝的揚聲器系統的控制電路的較佳實施方式,或用於不同揚聲器的控制電路或算法,每個揚聲器包括二單獨的揚聲器和較佳佈置在其間的高音揚聲器。 圖10顯示具有放大器級的控制電路和用於安裝為中央揚聲器的揚聲器系統,或用於不同揚聲器的控制電路或算法,每個揚聲器包括二單獨的揚聲器和較佳佈置在它們之間的高音揚聲器。 圖11為根據用於控制如圖1-5的揚聲器模組或具有二換能器和一高音揚聲器的其他揚聲器模組的實施例,顯示用於左安裝的第一揚聲器系統和用於右安裝的第二揚聲器系統的二控制電路的較佳實施例,具有經由受控放大器對基本差模訊號的附加閉環控制,或以側訊號產生器作為差模訊號產生器和不同訊號路徑中的交錯帶通的示例的訊號產生的整合和非整合實現的示意圖。 圖12為根據用於控制如圖1-5的揚聲器模組或具有二換能器和一高頻揚聲器的其他揚聲器模組的進一步實施例,顯示帶有控制電路、閉環控製或受控放大器的揚聲器系統的實現,以及將差分訊號的高通部分額外用於高音揚聲器控制訊號以及僅用於基本差模訊號的低通部分,或以側訊號產生器作為差模訊號產生器和不同訊號路徑中的交錯帶通的示例的訊號產生的整合或非整合實現的示意圖。 圖13顯示一個類似於圖12的實施例,但是,根據圖8b中所示的原理,具有基本差模訊號產生器的替代實施方式。 圖14顯示圖11-13的受控或閉環受控放大器的實現的詳細說明,具體取決於二通道訊號的相似性、原始差模訊號的特性或外部提供的元數據。
130、230:高音揚聲器
110、210、120、220:中音揚聲器或低音揚聲器
140、240:揚聲器系統外殼
1、2:左(右)

Claims (50)

  1. 一種揚聲器系統,包括: 一高音揚聲器(130、230); 二中音揚聲器或二低音揚聲器(110、210、120、220),能夠被單獨控制,而且每一個都包含一尺寸基本相同的薄膜;及 一揚聲器系統外殼; 其中,該高音揚聲器和該等中音揚聲器或該等低音揚聲器設置在該揚聲器系統外殼內,該高音揚聲器設置在該等中音揚聲器或該等低音揚聲器之間。
  2. 如請求項1所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統提供作為安裝在一安裝區域中的一揚聲器模組;該揚聲器系統外殼的一頂側包含一長度、一寬度或一直徑,該長度、該寬度或該直徑至少大於該揚聲器系統外殼的一高度的二倍;該高音揚聲器和該等中音揚聲器或該等低音揚聲器各包含一薄膜,該薄膜基本上可偏轉垂直於該揚聲器系統外殼的一頂側。
  3. 如請求項1所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統配置為一扁平盒且具有圓形、多邊形或橢圓形的形狀;該橢圓形的短直徑在8cm和12cm之間,該橢圓形的長直徑或該圓形的單徑在13cm至17cm之間;一中音揚聲器或一低音揚聲器的一薄膜直徑在4cm和8cm之間;一高音揚聲器的一薄膜直徑在1.5cm和5cm之間;該揚聲器系統的高度在3cm和10cm之間;該揚聲器系統外殼配置為封閉的,或者該揚聲器系統外殼配置為安裝在一車輛的一後架或一儀表板或一側板或一頂板中的一揚聲器模組。
  4. 如請求項1所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統外殼包含直立的一圓柱體形狀或一長方體形狀;二中音揚聲器或二低音揚聲器(110、210、120、220)各自包含一薄膜;一第一中音揚聲器的一第一薄膜或一第一低音揚聲器的一第一薄膜配置為平行於一第二中音揚聲器的一第二膜或一第二低音揚聲器的一第二膜,而且在該揚聲器系統外殼中從底部延伸到頂部,並且可偏轉垂直於一薄膜表面;及 該高音揚聲器的一薄膜配置在該第一薄膜和該第二薄膜之間,而且基本上可偏轉垂直於該第一薄膜和該第二薄膜。
  5. 如請求項4所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統外殼包含一前向,該前向能夠指向被聲學輻射的一區域;該第一薄膜和該第二薄膜配置為基本上平行於該前向,而且基本上可偏轉垂直於該前向;該揚聲器系統外殼的一前側配置為基本上垂直於該前向,或者包括至少一區域,該區域配置為基本上垂直於該前向。
  6. 如前述請求項中任一項所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統另包括一控制電路(500),包含: 一第一輸入(501a),用於多通道音頻訊號的一第一通道訊號; 一第二輸入(501b),用於多通道音頻訊號的一第二通道訊號; 一第一輸出(502a),用於一第一中音揚聲器的一第一控制訊號或一第一低音揚聲器的一第一控制訊號; 一第二輸出(502b),用於一第二中音揚聲器的一第二控制訊號或一低音揚聲器的一第二控制訊號; 一第三輸出(502c),用於該高音揚聲器的一第三控制訊號; 一基本差模訊號產生器(510),用於形成該第一輸入(501a)的第一通道訊號和該第二輸入(501b)的第二通道訊號的一基本差模訊號; 一共模訊號產生器(520),用於從該第一通道訊號或該第二通道訊號中為該第一控制訊號及該第二控制訊號產生一共模訊號; 一差模訊號產生器(530),用於從該基本差模訊號產生一第一差模訊號和一第二差模訊號,其中該第一差模訊號相對於該第二差模訊號相移; 一混合器(540),用於將該共模訊號與該第一差模訊號混合,以獲得該第一控制訊號,將該共模訊號與該第二差模訊號混合,以獲得該第二控制訊號;及 一高音揚聲器訊號發生器(550),用於從該第一通道訊號和該第二通道訊號產生該第三控制訊號。
  7. 如請求項6所述之揚聲器系統,其中該差模訊號產生器(530)配置為產生相移在100°和260°之間的該第一差模訊號和該第二差模訊號;該第一差模訊號包含相對於該基本差模訊號的+45°和+135°之間的相移,而且該第二差模訊號包含相對於該基本差模訊號的-45°和-135°的相移。
  8. 如請求項6或7所述之揚聲器系統,其中該差模訊號產生器(530)包含: 一相移器(531),用於將該基本差模訊號相移一第一相位值,以獲得一第一相移訊號,以及用於將該基本差模訊號相移一第二相位值,以獲得一第二相移訊號,該第二相位值不同於該第一相位值; 一頻率濾波器(532),用於從該第一相移訊號產生一第一低通訊號和一第一高通訊號,以及用於從該第二相移訊號產生一第二低通訊號和一第二高通訊號;及 一光譜交錯裝置(533),用於以一第一方式對該第一低通訊號進行光譜濾波,以獲得一第一濾波訊號,以及用於以一第二方式對一第二低通訊號進行光譜濾波,以獲得不同於該第一濾波訊號的一第二濾波訊號; 其中該混合器(540)配置為從該第一高通訊號、該第一濾波訊號和該共模訊號中識別該第一控制訊號,而且該混合器(540)配置為從該第二高通訊號、該第二濾波訊號和該共模訊號中識別該第二控制訊號。
  9. 如請求項6或7所述之揚聲器系統,其中該差模訊號產生器(530)包含: 一頻率濾波器(534),用於從該基本差模訊號產生一高通訊號和一低通訊號; 一光譜交錯裝置,用於以一第一方式對該低通訊號進行光譜濾波,以獲得一第一濾波訊號,以及以一第二方式對該低通訊號進行光譜濾波,以獲得不同於該第一濾波訊號的一第二濾波訊號; 一組合器(536),用於將該第一濾波訊號與該高通訊號組合,以獲得一第一組合訊號,以及用於將該第二濾波訊號與該高通訊號組合,以獲得一第二組合訊號;及 一相移器(531),用於將該第一組合訊號相移一第一相位值,以獲得該第一差模訊號,以及用於將該第二組合訊號相移一第二相位值,以獲得該第二差模訊號,該第二相位值不同於該第一相位值。
  10. 如請求項8或9所述之揚聲器系統,其中該光譜交錯裝置配置為在以該第一方式處理時使用一個或多個第一帶通濾波器(533a、535a),而且在以該第二方式處理時使用一個或多個第二帶通濾波器(533b、535b);所述一個或多個第一帶通濾波器和所述一個或多個第二帶通濾波器配置為使得所述一個或多個第一帶通濾波器在一頻率範圍內具有一通過範圍,以及使得所述一個或多個第二帶通濾波器在該頻率範圍內具有一阻斷範圍或多個阻斷範圍。
  11. 如請求項9或10所述之揚聲器系統,其中該光譜交錯裝置(533)包含:一第一低通濾波器(320a),用於以該第一方式對該光譜交錯裝置(533)的一輸入訊號進行濾波;以及一第二高通或帶通濾波器,用於以該第二方式對該光譜交錯裝置(533)的輸入訊號進行濾波;其中該第一低通濾波器的一阻斷範圍與該第二高通濾波器(340a)的一通過範圍在一頻率上重疊。
  12. 如請求項11所述之揚聲器系統,其中用於以該第一方式濾波的頻譜交錯裝置(533)另包含一第三帶通濾波器(320b),而且包含用於以該第一方式濾波該輸入訊號的該第一帶通濾波器(320a);其中該第三高通或帶通濾波器(320b)的通過範圍與該第一帶通濾波器(340a)的一阻斷範圍重疊。
  13. 如請求項12所述之揚聲器系統,其中該光譜交錯裝置(533)包括用於以該第一方式濾波的該第三帶通濾波器,以及用於以該第二方式濾波的一第四高通濾波器或一第四帶通濾波器(340b),其中該第四帶通濾波器的一通過範圍與該第三帶通濾波器的一阻斷範圍重疊。
  14. 如請求項7至13任一項所述之揚聲器系統,其中該頻率濾波器(532)包括一低通濾波器和一高通濾波器。
  15. 如請求項14所述之揚聲器系統,其中該高通濾波器的一截止頻率介於150Hz與500Hz之間,或該低通濾波器的一截止頻率介於150Hz與500Hz之間。
  16. 如請求項6至15任一項所述之揚聲器系統,其中該共模訊號產生器包括一低通濾波器(521)。
  17. 如請求項16所述之揚聲器系統,其中該低通濾波器(521)的一截止頻率在3kHz至5kHz之間。
  18. 如請求項6至17任一項所述之揚聲器系統,其中該高音揚聲器訊號發生器(550)包括一個高通濾波器(556)。
  19. 如請求項18所述之揚聲器系統,其中該高通濾波器的一截止頻率在3kHz和5kHz之間。
  20. 如請求項6至19任一項所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統為該第一通道訊號提供一第一再現位置; 其中該共模訊號產生器(520)配置為通過使用該第一通道訊號而不使用該第二通道訊號來產生該共模訊號;或該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該第一通道訊號而不使用該第二通道訊號來識別該第三控制訊號。
  21. 如請求項6至19任一項所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統為該第二通道訊號提供一第二再現位置; 其中該共模訊號產生器(520)配置為通過使用該第二通道訊號而不使用該第一通道訊號來產生該共模訊號;及該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該第二通道訊號而不使用該第一通道訊號來識別該第三控制訊號。
  22. 如請求項6至19任一項所述之揚聲器系統,其中該揚聲器系統針對該第一通道訊號的第一再現位置和該第二通道訊號的第二再現位置之間的一第三再現位置進行配置;該共模訊號產生器(520)配置為通過使用該第一通道訊號和該第二通道訊號的一組合器(522)來產生該共模訊號;以及 其中該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該第一通道訊號和該第二通道訊號的一組合器(522)來識別該第三控制訊號。
  23. 如請求項6至22任一項所述之揚聲器系統,其中該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該基本差模訊號的一組合器(558、552、551)額外產生該第三控制訊號。
  24. 如請求項6至23任一項所述之揚聲器系統,其中該基本差模訊號產生器包括: 一可控放大器(1030),用於根據一調整值對從該第一通道訊號和該第二通道訊號中識別出的一原始訊號進行放大或衰減,以獲得該基本差模訊號;以及 一控制器(1020),用於基於該第一通道訊號和該第二通道訊號、基於該原始訊號或基於元數據(1051)控制該可控放大器。
  25. 如請求項6至24任一項所述之揚聲器系統,其中該基本差模訊號產生器包括: 一反相器(511、513),用於將該第一通道訊號或該第二通道訊號反相; 一加法器(512),用於將一反相通道訊號與另一通道訊號相加,以獲得該基本差模訊號或一原始差模訊號;或該基本差模訊號產生器配置為計算該第一通道訊號與該第二通道訊號或該第二通道訊號與該第一通道訊號之間的差值,以獲得該基本差模訊號或一原始訊號;或 其中該基本差模訊號產生器配置為將該第一通道訊號和該第二通道訊號組合到一定程度,使得該第一通道訊號和該第二通道訊號之間存在45°和135°之間的一相位差;或 其中該基本差模訊號產生器配置為將該第一通道訊號和/或該第二通道訊號的相位偏移60°和300°之間的相位值,而且將相位偏移的結果相加或相減,因而獲得該基本差模訊號。
  26. 一種控制電路,用於具有一高音揚聲器 (130、230)和二中音揚聲器或二低音揚聲器(110、210、120、220)的揚聲器系統,該控制電路包括: 一第一輸入(501a),用於多通道音頻訊號的一第一通道訊號; 一第二輸入(501b),用於多通道音頻訊號的一第二通道訊號; 一第一輸出(502a),用於一第一中音揚聲器的一第一控制訊號或一第一低音揚聲器的一第一控制訊號; 一第二輸出(502b),用於一第二中音揚聲器的一第二控制訊號或一低音揚聲器的一第二控制訊號; 一第三輸出(502c),用於該高音揚聲器的一第三控制訊號; 一基本差模訊號產生器(510),用於形成該第一輸入(501a)的第一通道訊號和該第二輸入(501b)的第二通道訊號的一基本差模訊號; 一共模訊號產生器(520),用於從該第一通道訊號或該第二通道訊號中為該第一控制訊號及該第二控制訊號產生一共模訊號; 一差模訊號產生器(530),用於從該基本差模訊號產生一第一差模訊號和一第二差模訊號,其中該第一差模訊號相對於該第二差模訊號相移; 一混合器(540),用於將該共模訊號與該第一差模訊號混合,以獲得該第一控制訊號,將該共模訊號與該第二差模訊號混合,以獲得該第二控制訊號;及 一高音揚聲器訊號發生器(550),用於從該第一通道訊號和該第二通道訊號產生該第三控制訊號。
  27. 如請求項26所述之控制電路,其中該差模訊號產生器(530)配置為產生相移在100°和260°之間的該第一差模訊號和該第二差模訊號;該第一差模訊號包含相對於該基本差模訊號的+45°和+135°之間的相移,而且該第二差模訊號包含相對於該基本差模訊號的-45°和-135°的相移。
  28. 如請求項26或27所述之控制電路,其中該差模訊號產生器(530)包含: 一相移器(531),用於將該基本差模訊號相移一第一相位值,以獲得一第一相移訊號,以及用於將該基本差模訊號相移一第二相位值,以獲得一第二相移訊號,該第二相位值不同於該第一相位值; 一頻率濾波器(532),用於從該第一相移訊號產生一第一低通訊號和一第一高通訊號,以及用於從該第二相移訊號產生一第二低通訊號和一第二高通訊號;及 一光譜交錯裝置(533),用於以一第一方式對該第一低通訊號進行光譜濾波,以獲得一第一濾波訊號,以及用於以一第二方式對一第二低通訊號進行光譜濾波,以獲得不同於該第一濾波訊號的一第二濾波訊號; 其中該混合器(540)配置為從該第一高通訊號、該第一濾波訊號和該共模訊號中識別該第一控制訊號,而且該混合器(540)配置為從該第二高通訊號、該第二濾波訊號和該共模訊號中識別該第二控制訊號。
  29. 如請求項26或27所述之控制電路,其中該差模訊號產生器(530)包含: 一頻率濾波器(534),用於從該基本差模訊號產生一高通訊號和一低通訊號; 一光譜交錯裝置,用於以一第一方式對該低通訊號進行光譜濾波,以獲得一第一濾波訊號,以及以一第二方式對該低通訊號進行光譜濾波,以獲得不同於該第一濾波訊號的一第二濾波訊號; 一組合器(536),用於將該第一濾波訊號與該高通訊號組合,以獲得一第一組合訊號,以及用於將該第二濾波訊號與該高通訊號組合,以獲得一第二組合訊號;及 一相移器(531),用於將該第一組合訊號相移一第一相位值,以獲得該第一差模訊號,以及用於將該第二組合訊號相移一第二相位值,以獲得該第二差模訊號,該第二相位值不同於該第一相位值。
  30. 如請求項28或29所述之控制電路,其中該光譜交錯裝置配置為在以該第一方式處理時使用一個或多個第一帶通濾波器(533a、535a),而且在以該第二方式處理時使用一個或多個第二帶通濾波器(533b、535b);所述一個或多個第一帶通濾波器和所述一個或多個第二帶通濾波器配置為使得所述一個或多個第一帶通濾波器在一頻率範圍內具有一通過範圍,以及使得所述一個或多個第二帶通濾波器在該頻率範圍內具有一阻斷範圍或多個阻斷範圍。
  31. 如請求項29或30所述之控制電路,其中該光譜交錯裝置(533)包含:一第一低通濾波器(320a),用於以該第一方式對該光譜交錯裝置(533)的一輸入訊號進行濾波;以及一第二高通或帶通濾波器,用於以該第二方式對該光譜交錯裝置(533)的輸入訊號進行濾波;其中該第一低通濾波器的一阻斷範圍與該第二高通濾波器(340a)的一通過範圍在一頻率上重疊。
  32. 如請求項31所述之控制電路,其中用於以該第一方式濾波的頻譜交錯裝置(533)另包含一第三帶通濾波器(320b),而且包含用於以該第一方式濾波該輸入訊號的該第一帶通濾波器(320a);其中該第三高通或帶通濾波器(320b)的通過範圍與該第一帶通濾波器(340a)的一阻斷範圍重疊。
  33. 如請求項32所述之控制電路,其中該光譜交錯裝置(533)包括用於以該第一方式濾波的該第三帶通濾波器,以及用於以該第二方式濾波的一第四高通濾波器或第四帶通濾波器(340b),其中該第四帶通濾波器的一通過範圍與該第三帶通濾波器的一阻斷範圍重疊。
  34. 如請求項27至33任一項所述之控制電路,其中該頻率濾波器(532)包括一低通濾波器和一高通濾波器。
  35. 如請求項34所述之控制電路,其中該高通濾波器的一截止頻率介於150Hz與500Hz之間,或該低通濾波器的一截止頻率介於150Hz與500Hz之間。
  36. 如請求項26至35任一項所述之控制電路,其中該共模訊號產生器包括一低通濾波器(521)。
  37. 如請求項36所述之控制電路,其中該低通濾波器(521)的一截止頻率在3kHz至5kHz之間。
  38. 如請求項26至37任一項所述之控制電路,其中該高音揚聲器訊號發生器(550)包括一個高通濾波器(556)。
  39. 如請求項38所述之控制電路,其中該高通濾波器的一截止頻率在3kHz和5kHz之間。
  40. 如請求項26至39任一項所述之控制電路,其中該揚聲器系統為該第一通道訊號提供一第一再現位置; 其中該共模訊號產生器(520)配置為通過使用該第一通道訊號而不使用該第二通道訊號來產生該共模訊號;或該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該第一通道訊號而不使用該第二通道訊號來識別該第三控制訊號。
  41. 如請求項26至39任一項所述之控制電路,其中該揚聲器系統為該第二通道訊號提供一第二再現位置; 其中該共模訊號產生器(520)配置為通過使用該第二通道訊號而不使用該第一通道訊號來產生該共模訊號;及該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該第二通道訊號而不使用該第一通道訊號來識別該第三控制訊號。
  42. 如請求項26至39任一項所述之控制電路,其中該揚聲器系統針對該第一通道訊號的第一再現位置和該第二通道訊號的第二再現位置之間的一第三再現位置進行配置;該共模訊號產生器(520)配置為通過使用該第一通道訊號和該第二通道訊號的一組合器(522)來產生該共模訊號;以及 其中該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該第一通道訊號和該第二通道訊號的一組合器(522)來識別該第三控制訊號。
  43. 如請求項26至42任一項所述之控制電路,其中該高音揚聲器訊號發生器(550)配置為通過使用該基本差模訊號的一組合器(558、552、551)額外產生該第三控制訊號。
  44. 如請求項26至43任一項所述之控制電路,其中該基本差模訊號產生器包括: 一可控放大器(1030),用於根據一調整值對從該第一通道訊號和該第二通道訊號中識別出的一原始訊號進行放大或衰減,以獲得該基本差模訊號;以及 一控制器(1020),用於基於該第一通道訊號和該第二通道訊號、基於該原始訊號或基於元數據(1051)控制該可控放大器。
  45. 如請求項26至44任一項所述之控制電路,其中該基本差模訊號產生器包括: 一反相器(511、513),用於將該第一通道訊號或該第二通道訊號反相; 一加法器(512),用於將一反相通道訊號與另一通道訊號相加,以獲得該基本差模訊號或一原始差模訊號;或該基本差模訊號產生器配置為計算該第一通道訊號與該第二通道訊號或該第二通道訊號與該第一通道訊號之間的差值,以獲得該基本差模訊號或一原始訊號;或 其中該基本差模訊號產生器配置為將該第一通道訊號和該第二通道訊號組合到一定程度,使得該第一通道訊號和該第二通道訊號之間存在45°和135°之間的一相位差;或 其中該基本差模訊號產生器配置為將該第一通道訊號和/或該第二通道訊號的相位偏移60°和300°之間的相位值,而且將相位偏移的結果相加或相減,因而獲得該基本差模訊號。
  46. 如請求項26至45任一項所述之控制電路,其中該控制電路配置在一移動設備中;以及包含一輸入界面,用於獲取該第一通道訊號和該第二通道訊號;以及包括一輸出界面,以無線或有線方式輸出該第一控制訊號、該第二控制訊號和該第三控制訊號。
  47. 一種方法,用於製造一揚聲器系統,該揚聲器系統包含一高音揚聲器(130、230)、二中音揚聲器或二低音揚聲器(110、210、120、220)以及一揚聲器系統外殼,所述二中音揚聲器或二低音揚聲器(110、210、120、220)能夠被單獨控制,而且每一個都包含一尺寸基本相同的薄膜,該方法包括: 在該揚聲器系統外殼中配置該高音揚聲器和所述二中音揚聲器或所述二低音揚聲器,使得該高音揚聲器排列在所述二中音揚聲器或所述二低音揚聲器之間。
  48. 一種方法,用於為具有一高音揚聲器(130、230)和二中音揚聲器或二低音揚聲器(110、210、120、220)的一揚聲器系統產生多個控制訊號,該方法包括: 接收多通道音頻訊號的一第一通道訊號和多通道音頻訊號的一第二通道訊號; 輸出用於一第一中音揚聲器的一第一控制訊號或一第一低音揚聲器的一第一控制訊號、用於一第二中音揚聲器的一第二控制訊號或一低音揚聲器的一第二控制訊號以及用於該高音揚聲器的一第三控制訊號; 形成該第一輸入(501a)的第一通道訊號和該第二輸入(501b)的第二通道訊號的一基本差模訊號(510); 為該第一控制訊號和該第二控制訊號從該第一通道訊號或該第二通道訊號來產生一共模訊號(520); 從該基本差模訊號產生一第一差模訊號和一第二差模訊號(530),其中該第一差模訊號相對於該第二差模訊號相移; 將該共模訊號與該第一差模訊號混合,以獲得該第一控制訊號,以及將該共模訊號與該第二差模訊號混合,以獲得該第二控制訊號;及 從該第一通道訊號和該第二通道訊號產生該第三控制訊號(550)。
  49. 一種具有儀表板、後架或側板的車輛,包含:用於該車輛中的一儀表板或一後架的一揚聲器配置,該車輛包括: 位於一左側位置的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統,位於一中心位置處的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統,以及位於一右側位置處的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統;或 位於一左側位置具有一換能器的一發聲器,位於一右側位置具有一換能器的一發聲器,以及位於一中心位置的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統;或 位於一左側位置的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統,以及位於一右側位置的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統,或 位於一左側位置的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統,位於一中心位置具有一換能器的一發聲器,以及位於一右側位置的根據請求項1至25中任一項所述的揚聲器系統。
  50. 一種電腦程式,當該電腦程式在一電腦或一處理器上運行時,用於執行根據請求項48所述的方法。
TW111137352A 2021-09-30 2022-09-30 揚聲器系統,用於具有高音和二個中音揚聲器或低音揚聲器的揚聲器系統的控制電路以及相應的方法 TW202325039A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021211051 2021-09-30
DE102021211051.7 2021-09-30
EP22173339.7 2022-05-13
EP22173339 2022-05-13
WOPCT/EP2022/077205 2022-09-29
PCT/EP2022/077205 WO2023052555A2 (de) 2021-09-30 2022-09-29 Lautsprechersystem, ansteuerschaltung für ein lautsprechersystem mit einem hochtöner und zwei mittel- oder tieftönern und enstprechende verfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202325039A true TW202325039A (zh) 2023-06-16

Family

ID=83448020

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111137352A TW202325039A (zh) 2021-09-30 2022-09-30 揚聲器系統,用於具有高音和二個中音揚聲器或低音揚聲器的揚聲器系統的控制電路以及相應的方法
TW111137351A TW202325041A (zh) 2021-09-30 2022-09-30 用於在較低頻率範圍內具有頻譜交錯的揚聲器系統產生控制訊號的裝置及方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111137351A TW202325041A (zh) 2021-09-30 2022-09-30 用於在較低頻率範圍內具有頻譜交錯的揚聲器系統產生控制訊號的裝置及方法

Country Status (2)

Country Link
TW (2) TW202325039A (zh)
WO (2) WO2023052557A1 (zh)

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4748669A (en) * 1986-03-27 1988-05-31 Hughes Aircraft Company Stereo enhancement system
US6801631B1 (en) * 1999-10-22 2004-10-05 Donald J. North Speaker system with multiple transducers positioned in a plane for optimum acoustic radiation pattern
US7433483B2 (en) * 2001-02-09 2008-10-07 Thx Ltd. Narrow profile speaker configurations and systems
EP1280377A1 (en) * 2001-07-27 2003-01-29 A&D Engineering Co., Ltd. Speaker configuration and signal processor for stereo sound reproduction for vehicle and vehicle having the same
US7522742B2 (en) * 2005-03-21 2009-04-21 Speakercraft, Inc. Speaker assembly with moveable baffle
JP2009530915A (ja) * 2006-03-15 2009-08-27 ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション 立体音響サウンドイメージ化
US7654361B2 (en) * 2006-08-08 2010-02-02 Induction Dynamics Llc Balanced cantilever spring bracket
US8184847B2 (en) * 2007-05-11 2012-05-22 Honda Motor Co., Ltd Vehicle speaker mounting system
GB0723920D0 (en) * 2007-12-06 2008-01-16 Airsound Llp An improved apparatus and method for reproduction of stereo sound
WO2009078164A1 (ja) * 2007-12-18 2009-06-25 Panasonic Corporation 指向性調整パネルを備えたスピーカ装置
DE102009010278B4 (de) * 2009-02-16 2018-12-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Lautsprecher
AT507622B1 (de) * 2009-03-19 2010-09-15 Weingartner Bernhard Dipl Ing Ohraufliegender kopfhörer
US20100246880A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Oxford J Craig Method and apparatus for enhanced stimulation of the limbic auditory response
WO2012130986A1 (en) 2011-03-30 2012-10-04 Kaetel Systems Gmbh Loudspeaker
US9131307B2 (en) * 2012-12-11 2015-09-08 JVC Kenwood Corporation Noise eliminating device, noise eliminating method, and noise eliminating program
DE102013221754A1 (de) 2013-10-25 2015-04-30 Kaetel Systems Gmbh Kopfhörer und verfahren zum herstellen eines kopfhörers
DE102013221752A1 (de) 2013-10-25 2015-04-30 Kaetel Systems Gmbh Ohrhörer und verfahren zum herstellen eines ohrhörers
EP3041265B1 (en) * 2014-09-08 2019-12-18 Adamson Systems Engineering Inc. Loudspeaker with improved directional behavior and reduction of acoustical interference

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023052555A2 (de) 2023-04-06
TW202325041A (zh) 2023-06-16
WO2023052555A3 (de) 2023-05-25
WO2023052557A1 (de) 2023-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4251077B2 (ja) スピーカ装置
KR101524463B1 (ko) 어레이 스피커를 통해 음향을 포커싱하는 방법 및 장치
CN102668596B (zh) 用于对产生环绕声音的多通道音频信号进行处理的方法和音频***
US6343134B1 (en) Loudspeaker and horn with an additional transducer
US20240031738A1 (en) Loudspeaker, signal processor, method for manufacturing the loudspeaker, or method for operating the signal processor by using dual-mode signal generation with two sound generators
US20230362532A1 (en) Sound generator wearable on the head, signal processor and method for operating a sound generator or a signal processor
US20240040303A1 (en) Apparatus and method for generating a first control signal and a second control signal by using a linearization and/or a bandwidth extension
US20240098448A1 (en) Apparatus and method for generating a control signal for a sound generator or for generating an extended multi-channel audio signal by using a similarity analysis
US6038326A (en) Loudspeaker and horn with an additional transducer
JP6434165B2 (ja) 前面ラウドスピーカによって個別の三次元音響を達成する、車内再生のためのステレオ信号を処理する装置および方法
JP2004350173A (ja) 音像再生装置および立体音像再生装置
TW202325039A (zh) 揚聲器系統,用於具有高音和二個中音揚聲器或低音揚聲器的揚聲器系統的控制電路以及相應的方法
US20240236612A1 (en) Apparatus and method for generating control signals for a loudspeaker system with spectral interlacing in the lower frequency range
US20240236552A1 (en) Loudspeaker system, control circuit for a loudspeaker system with a tweeter and two midrange speakers or woofers, and corresponding methods
US11496849B2 (en) Acoustic radiation reproduction
US20240031735A1 (en) Loudspeaker system, method for manufacturing the loudspeaker system, sound system for a presentation area, and presentation area
CN118202667A (zh) 扬声器***、用于具有高音和两个中音扬声器或低音扬声器的扬声器***的控制电路以及相应的方法
TWI843046B (zh) 頭戴式聲音產生器、信號處理器及用以操作聲音產生器或信號處理器之方法
TWI828041B (zh) 用以控制包含差分信號的合成生成之聲音產生器的裝置及方法
CN107534813B (zh) 再现多信道音频信号的装置和产生多信道音频信号的方法
US20240147184A1 (en) Apparatus and method for supplying sound in a space
KR20100083477A (ko) 다채널 서라운드 스피커 시스템
CN112840672B (zh) 具有空间效果的音响***
CN117917095A (zh) 用于在空间中提供声音的装置和方法
JP2014175980A (ja) 音響再生装置