[发明专利]声学阵列系统

说明书

一种声学阵列系统包括声场控制器和声换能器阵列。声场控制器提供第一处理信号和第二处理信号。第一处理信号与第一声辐射图案相关联，并且第二处理信号与第二声辐射图案相关联。换能器阵列从声场控制器接收第一处理信号和第二处理信号，并且产生用于换能器中的每一个换能器的第一驱动信号和第二驱动信号。第一驱动信号基于第一处理信号，并且第二驱动信号基于第二处理信号。换能器阵列将换能器中的每一个换能器的第一驱动信号和第二驱动信号组合，以产生多个组合的驱动信号，针对换能器中的每一个换能器有一个组合的驱动信号，并且将组合的驱动信号提供给换能器。

技术领域

本公开的方面和示例整体涉及音频系统，并且在一些示例中，更具体地涉及用于将声束转向音频提供给听众的音频系统。

背景技术

声束转向音频阵列系统包括多个扬声器驱动器并且控制发送到驱动器的信号的增益和延迟，使得它们的组合的效果为引导声能，使得其偏向特定方向，诸如朝向听众的中央部分，并且使得其提供某些所需的覆盖，使得例如所有观众都接收到可接受的音频体验。传统阵列系统可通过细分阵列中的驱动器来生成两个声束，使用一些驱动器来形成第一声束并且使用其他驱动器来形成第二声束，使得每个声束比使用整组驱动器的效率低。另外，传统阵列系统可包括改变或适配阵列的声束转向或其他声学特性的复杂或用户不友好的方法，并且可包括不同尺寸的驱动器，从而以附加成本和降低可靠性的复杂度处理频谱的不同部分。

发明内容

各方面和示例涉及阵列系统和方法以及信号处理系统和方法，这些系统和方法以低于常规阵列系统的成本提供改善的声学特性，包括声束转向和覆盖，并且允许创建多个转向声束，每个声束由阵列中的全组驱动器生成，从而允许更精确的声束成形。

根据一个方面，声学阵列系统包括声场控制器，该声场控制器具有至少一个信号处理器，该信号处理器被配置为处理音频信号以提供与第一声辐射图案相关联的第一处理信号并且提供与第二声辐射图案相关联的第二处理信号，以及声换能器阵列，该声换能器阵列包括至少一个信号处理器和多个声换能器，该声换能器被配置为接收来自声场控制器的第一处理信号和第二处理信号，并且基于第一处理信号产生用于声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号，基于第二处理信号产生用于声换能器中的每一个声换能器的第二驱动信号，并且将多个声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号和第二驱动信号组合以产生多个组合的驱动信号，针对声换能器中的每一个声换能器有一个组合的驱动信号，并且将至少一个组合的驱动信号提供给声换能器中的每一个声换能器。

在一些示例中，声换能器阵列被配置为至少部分地基于与所述第一声辐射图案相关联的参数来产生针对声换能器中的每一个声换能器的第一驱动信号。该参数可包括增益，振幅，时间延迟，相位延迟，有限脉冲响应和/或均衡。声场控制器可存储参数并向声换能器阵列提供参数。

在某些示例中，声场控制器被配置为选择多个声换能器中的每一个声换能器的振幅和延迟，以使声换能器阵列生成第一声辐射图案。声场控制器可将多个声换能器中的每一个声换能器的振幅和延迟提供至声换能器阵列，并且声换能器阵列可将振幅和延迟施加到多个声换能器中的每一个声换能器。

在一些示例中，阵列系统包括被配置为接收来自第一声换能器阵列的第一处理信号和第二处理信号的第二声换能器阵列。

根据另一个方面，声学阵列系统包括被配置为处理音频信号以提供与第一声辐射图案相关联的第一声束信号和与第二声辐射图案相关联的第二声束信号的第一信号处理器，被配置为接收第一声束信号和处理第一声束信号以提供第一多个换能器信号的第一多个信号处理通道，被配置为接收第二声束信号和处理第二声束信号以提供第二多个换能器信号的第二多个信号处理器通道，多个组合器，每个组合器被配置为将第一多个换能器信号中的一个换能器信号与第二多个换能器信号中的一个换能器信号组合以提供组合的换能器信号，以及多个声换能器，声换能器中的每一个声换能器被配置为接收多个组合的换能器信号中的一个组合的换能器信号并且将组合的换能器信号转化为声波。