[发明专利]扬声器装置

说明书

本发明涉及一种通过预测与补偿由至少一个声能转换器所引起的壳体内的声压变化的扬声器装置与驱动声能转换器的方法。扬声器装置包括具有内部空间的壳体、第一声能转换器、第二声能转换器及控制器。第一与第二声能转换器设置于壳体中并共用同一内部空间，例如条形音箱等。针对扬声器装置而言，控制器将算法与数学模型(例如：转换函数)使用在从外界所接收的音频信号上，致使共用同一内部空间的第一与第二声能转换器所分别输出的声音可以被补偿，其效果相当于第一与第二声能转换器被单独设置在各自的壳体中。

技术领域

本发明涉及一种扬声器装置，特别是涉及一种主动消除共用同一壳体的至少两个扬声器之间相互作用的扬声器系统。

背景技术

在扬声器系统中，多个扬声器(也被称为驱动器或声能转换器)可以被安装于同一壳体盒上，而这些扬声器将共用壳体盒中的内部空间。当共用同一内部空间时，由于壳体盒内的声压变化，一个扬声器振膜的位移会影响另一个扬声器振膜。这种影响在低频时最为明显且严重影响扬声器效果，此时扬声器将具有较大幅度的振膜偏移。

例如，扬声器系统可以包括共用壳体内部空间的第一扬声器与第二扬声器。当启用第一扬声器时，第一扬声器的振膜位移将压缩或扩大壳体内部空间中的空气量。假设第二扬声器是闲置的(即，不启用)，由于壳体的内部空间中空气的压缩或膨胀，第二扬声器的振膜将受到第一扬声器的振膜位移的影响。

当第一与第二扬声器同相(in phase)时，第一扬声器的振膜与第二扬声器的振膜之间的相互作用将使各扬声器的振膜的峰值位移衰减。另一方面，当第一与第二扬声器异相(out of phase)时，二者的振膜之间的相互作用将造成幅度更大的振膜偏移。这种情况会产生截波失真(clipping distortion)，并可能损坏扬声器。另外，若扬声器产生的振动频率较低且扬声器彼此靠近，则所产生的声压在远场会被消除(对于低频而言，远场为扬声器几厘米以外的位置)。在这种情况下，扬声器的振膜会移动，但不会产生声音，因此造成能量的浪费。

一般而言，壳体盒可以被设计为具有隔间，安装于壳体盒的各扬声器将具有其各自的内部空间，使得壳体盒内的空气量变化所引起的扬声器之间的相互作用可以被消除。然而，隔间会降低所安装的扬声器的音量，因此扬声器系统的低频性能将受到影响。

本段落中的所有内容都不应被臆测为本申请对于现有技术的承认。此外，本申请中所涉及的文件引用或参考，并非承认针对本申请该文件可作为现有技术，或者并非承认任何参考文献作为本领域中的公知常识的一部分。

发明内容

基于此，有必要针对共用同一壳体的至少两个扬声器之间相互作用会影响扬声器的性能的问题，提供一种扬声器装置。

一种扬声器装置，其包括具有内部空间的壳体、第一声能转换器、第二声能转换器及控制器。第一声能转换器与第二声能转换器设置于壳体中并共用壳体中的同一内部空间。控制器耦接第一声能转换器与第二声能转换器，并经配置以接收音频信号，基于由第一声能转换器与第二声能转换器的振动所引起的内部空间的声压变化来产生补偿音频信号，并基于补偿音频信号驱动第一声能转换器与第二声能转换器。

在其中一个实施例中，提供了一种扬声器装置，其包括具有内部空间的壳体、第一声能转换器、第二声能转换器及控制器。第一声能转换器与第二声能转换器设置于壳体中。控制器耦接第一声能转换器与第二声能转换器，并经配置以接收用于驱动第一声能转换器的第一音频信号，基于第一音频信号估测第二声能转换器的位移，基于所估测的第二声能转换器的位移修改第一音频信号，以及依据修改后的第一音频信号驱动第一声能转换器。

在其中一个实施例中，提供了一种用于补偿共用壳体内部空间的多个声能转换器的交互影响的方法，其至少包括以下步骤：接收用于驱动声能转换器的音频信号；基于由声能转换器的振动所引起的内部空间的声压变化来产生补偿音频信号；以及基于补偿音频信号驱动声能转换器。