[发明专利]可变声学扬声器

权利要求书

1.一种用于可变声学扬声器的系统，其包括：

M个扬声器元件的第一阵列，所述第一阵列以围绕轴的圆柱形配置被设置并且被配置成以第一频率范围回放音频；

N个扬声器元件的第二阵列，所述第二阵列以围绕所述轴的圆柱形配置被设置并且被配置成以第二频率范围回放音频；和

数字信号处理器，其被编程为

从所述第一频率范围的输入信道生成第一多个输出信道，

使用第一旋转矩阵将所述第一多个输出信道应用于扬声器元件的所述第一阵列，以生成以目标角度围绕所述轴的音频内容的第一波束，

从所述第二频率范围的所述输入信道生成第二多个输出信道，以及

使用第二旋转矩阵将所述第二多个输出信道应用于扬声器元件的所述第二阵列，以生成以所述目标角度围绕所述轴的音频内容的第二波束；

其中所述第一旋转矩阵包括到所述M个扬声器元件中的每一个的扬声器元件的所述第一多个输出信道中的每一个输出信道的加权因子，并且所述第二旋转矩阵包括到所述N个扬声器元件中的每一个扬声器元件的所述第二多个输出信道中的每一个输出信道的加权因子，所述第一阵列的头部元件被定义为所述第一阵列的在角度上最接近所述目标角度的元件，θ是以度为单位的残余角度，其作为目标角度除以所述第一阵列的元素之间的角度所得的剩余角度，并且加权因子α和β被定义为β＝θ/第一阵列的元素之间的角度，并且α＝1–β，使得

所述头部元件接收来自所述第一多个输出信道的第一输出信道的由α加权的输出和来自所述第一多个输出信道的第二输出信道的由β加权的输出，并且

所述第一阵列的与所述头部元件相邻的元件接收来自所述第一多个输出信道的第二输出信道的由α加权的输出和来自所述第一多个输出信道的第三输出信道的由β加权的输出。

2.根据权利要求1所述的系统，其中响应于所述目标角度相对于围绕所述轴的新目标角度的变化，所述数字信号处理器被编程为：

更新所述第一旋转矩阵的所述加权因子，以将所述第一多个输出信道应用于扬声器元件的所述第一阵列，以生成以所述新目标角度围绕所述轴的所述音频内容的第一波束，以及

更新所述第二旋转矩阵的所述加权因子，以将所述第二多个输出信道应用于扬声器元件的所述第二阵列，以生成以所述新目标角度围绕所述轴的所述音频内容的第二波束。

3.根据权利要求1所述的系统，其中M和N是正整数且彼此具有不同的值。

4.根据权利要求1所述的系统，其中使用第一组有限输入响应滤波器生成所述第一多个不同输出信道，并且使用第二组有限输入响应滤波器生成所述第二多个不同输出信道。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一组有限输入响应滤波器包括对应于第一波束宽度的有限输入响应滤波器的第一子集和对应于第二波束宽度的有限输入响应滤波器的第二子集，所述第二组有限输入响应滤波器包括对应于所述第一波束宽度的有限输入响应滤波器的第三子集和对应于所述第二波束宽度的有限输入响应滤波器的第四子集，

所述数字信号处理器被编程为响应于对所述第一波束宽度的选择，选择有限输入响应滤波器的所述第一子集和第三子集，以及

所述数字信号处理器被编程为响应于对所述第二波束宽度的选择，选择有限输入响应滤波器的所述第二子集和第四子集。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一组有限输入响应滤波器中的第一个被配置成以所述目标角度生成用于扬声器元件的所述第一阵列的第一扬声器元件的第一输出信道，所述第一组有限输入响应滤波器中的第二个被配置成生成用于与所述第一扬声器元件相邻的扬声器元件的所述第一阵列的第二和第三扬声器元件的第二输出信道，并且所述第一组有限输入响应滤波器中的第三个被配置成生成与所述第二和第三扬声器元件相邻的扬声器元件的所述第一阵列的第四和第五扬声器元件的第三输出信道。