[发明专利]包括具有通气孔的音箱的声音再现系统及相关处理电路

说明书

技术领域

本发明涉及包括具有通气孔(évent)的音箱的声音再现系统，所 述音箱通常称为低音反射型音箱。

背景技术

在声音再现系统中，在某些情况下，需要获得再现声波更强的方 向性，即使得辐射的声学能量通常朝着意图为其进行再现的公众沿特 定的方向集中。

用于增加方向性的标准技术是通过在源之一上引入延迟τ来引起 相位相反且间隔开距离d的两个全向源之间的干扰，所述延迟τ对应 于声音行进源之间的距离d所用的时间。

因此，在某一频率范围内，两个源发射的声学信号在没有延迟(0 °)的源前面的两个源的轴上积极地(constructively)干扰，但是在 延迟源(180°)的后面的两个源的轴上相互抵消。沿着其它方向，辐 射压在增大前随着与该方向形成的角下降，且辐射极图因此为心形线。

基于相同的原理，使用小于声音行进源之间的距离d所用的时间 的延迟τ导致超心形线的方向性；在极端情况下，零延迟另外导致双 向型方向性。相反，大于声音行进源之间的距离d所用的时间的延迟 τ导致次心形线的方向性(非常长的延迟τ甚至导致全向型的方向 性)。

然而，只能在有限的频率范围内获得方向性的控制。在由源之间 的间距和施加的延迟所确定的频率f₁以下，添加第二个源导致在轴上 的辐射压力减小，虽然保留了方向性函数(function)。在某一频率 f₂以上，添加第二个源导致在轴上辐射压力的减小和方向性函数的渐 进变形。在心形方向性函数的情况下，频率f1与f2之间的距离是2.3 个八倍频程，这表示设备的可用工作范围(参见图11中的虚线曲线)。

还已知具有通气孔的音箱或低音反射型音箱。与封闭的音箱相比， 此类音箱的特殊特征是利用一个或多个通气孔在最低的频率下提高辐 射效率。

因此，低音反射型音箱具有至少两个辐射表面：通气孔，在音箱 的调谐频率f_c周围辐射(曲线EV)；以及扬声器，来自该扬声器的 辐射超出通气孔的辐射超过图13中所表示的贡献(contribution)极 限频率f_L(曲线HP)。这两个频率f_c和f_L由通气孔的长度、通气孔 的面积、以及包含在扬声器中的空气的体积确定。

此外，如在图14中可以看到的那样，在调谐频率f_c以上，扬声器 与通气孔同相地辐射；在调谐频率f_c以下，扬声器与通气孔反相地辐 射。

发明内容

在这种背景下，本发明旨在一种包括具有通气孔的音箱的声音再 现系统，其中可以通过在比如上所述更大的频率范围内添加第二个源 及通过相对简单的手段获得特定的提高的方向性和轴上的压力的增 大。

因此，本发明提出一种声音再现系统，包括音箱，提供有安装在 音箱的一个面上的第一扬声器和第二扬声器，第一扬声器和第二扬声 器分别被容纳在被隔板分开并分别与第一通气孔和第二通气孔连通 的音箱第一体积和音箱第二体积中，第一通气孔和第二通气孔位于由 第一扬声器和第二扬声器形成的组合的两侧，其特征在于：处理装置， 能够分别向第一扬声器和第二扬声器施加通过处理随频率而变的差 分相位从同一信号获得的第一电信号和第二电信号，使得第一电信号 和第二电信号偏移可变的时间，该可变时间(至少基本上)与包括第 一体积、第一扬声器和第一通气孔的第一半音箱和包括第二体积、第 二扬声器和第二通气孔的第二半音箱之间的声学距离成比例。

为了获得心形辐射图，所述差分处理可以使得所述第一电信号与 所述第二电信号反相并至少在包括通气孔的调谐频率和扬声器的贡献 极限频率的频率范围内偏移对应于包括第一体积、第一扬声器和第一 通气孔的第一半音箱和包括第二体积、第二扬声器和第二通气孔的第 二半音箱之间的声学距离的时间。

为了获得超心形图，所述差分处理可以使得第一电信号与第二电 信号反相并偏移对应于包括第一体积、第一扬声器和第一通气孔的第 一半音箱和包括第二体积、第二扬声器和第二通气孔的第二半音箱之 间的声学距离的三分之一的时间。