[发明专利]具有受控声场的扬声器设备或系统

说明书

本发明涉及一种扬声器系统或设备，其被配置为使得由该系统或设备生成的声场是可控制的。该系统或设备包括：左扬声器布置结构(16、18；41、43)和右扬声器布置结构(15、17；42、46)，该左和右扬声器布置结构被配置为向周围环境(R)辐射至少中频和高频声音并且分别控制左扬声器布置结构和右扬声器布置结构的声辐射图案(21、22、23、24、25、26)，使得可以改变相应的左扬声器布置结构和右扬声器布置结构的指向性图案的主瓣的波束宽度和/或方向；以及至少一个信号处理器，该至少一个信号处理器被配置为处理待提供给相应的扬声器布置结构的扬声器的信号，使得可以改变每个相应的布置结构中扬声器的指向特性。该系统或设备还可以包括低频布置结构，该低频布置结构包括安装在外壳(1)中的一个或多个扬声器(11、12、13、14、37)的布置结构，并且被配置成使得扬声器向周围环境(R)辐射声能。低频布置结构可以被配置为具有宽端口部位的低音反射式音箱。通过根据本发明的系统或设备，该系统或设备的产生的指向特性可以适于许多特定的使用情况，例如适于获得对所感知的声像的立体声稳定效应。

技术领域

本发明大体上涉及包括多个扬声器的设备，并且更具体地涉及包括可控制的指向特性的这样的设备。

背景技术

在包括将声音辐射到在扬声器前方的收听区中的左扬声器和右扬声器的立体声声音再现设置机构中，可以在两个扬声器之间的对称平面中获得最优化的立体声声音再现。因此，如果向两个扬声器提供基本上相同的信号，则坐在对称平面中的扬声器的前方的收听者将感知在该扬声器之间的对称平面中的声像。然而，如果收听者例如相对于对称平面移动至右侧，则在收听者与右扬声器之间的距离将减小并且在收听者与左扬声器之间的距离将增加，导致所感知的声像将在右扬声器的方向上移动，尽管仍然向两个扬声器施加相同的信号。因此，通常，特定声像在总立体声像中被感知的(例如类似于歌手或管弦乐队中的特定乐器)位置将取决于相对于扬声器设置机构的收听者的横向位置。然而，该效应是不期望的，因为期望稳定的立体声声像，即这样的声像，其中如果收听者正在倾听站在例如被管弦乐队围绕的舞台某处的真实的歌手，那么如其将做的那样，当收听者在扬声器前方横向移动时，在声像的每个特定细节的空间中的位置诸如歌手的位置保持不变在。因此需要一种立体声扬声器设置机构，该立体声扬声器设置机构不受到相对于扬声器设置机构的收听者的位置对所感知的声像的不利影响。

此外，在传统的立体声扬声器系统中使用的扬声器单元的指向特性取决于频率。在低频处，扬声器单元可以具有基本上全方向的特性，在所有方向上基本上相等地辐射声能。然而，在中频以及甚至在高频处，指向特性趋向于越来越窄，使得扬声器单元主要地在扬声器对称轴的方向上以窄波束辐射声能。这可能导致对于相对于扬声器系统离轴定位的收听者来说恶化的声音再现。因此，需要具有降低对频率的依赖的指向特性的扬声器系统。

发明内容

在上述背景下，本发明的目的是提供一种扬声器系统或设备，其至少在扬声器系统或设备前方的部位中保持稳定的立体声声像，使得收听者相对于该扬声器系统或设备的横向位移不会在实质上影响所感知的立体声像。

本发明的另外的目的是提供一种扬声器系统或设备，其可以针对特定的使用情况进行优化，例如(但不限于)被优化用作与电视机连接的条形音箱、或与个人计算机连接的立体声声音渲染设备、或用于在汽车舱室内使用。

本发明另外的目的是提供一种具有指向性图案对频率的变化减小的扬声器系统或设备。

本发明另外的目的是提供一种扬声器系统或设备，其中可以控制系统或设备的主瓣的方向和/或波束宽度，以便在各种使用情况下获得最优化的收听条件。

通过根据本发明的包括多个扬声器配置的扬声器系统和扬声器设备来获得了以上的以及另外的目的和优点，该多个扬声器配置提供波束方向的适应和对于每个具体使用情况最优化的波束方向。

根据本发明的第一方面，提供了一种扬声器系统，该扬声器系统被配置为使得由系统生成的声场是可控制的，其中该系统包括：