[发明专利]用于通过混响扩散声音的音箱

说明书

本发明涉及一种用于通过混响扩散声音的音箱(10)，包括：扬声器(11)，扬声器包括固定框架(12)、圆柱形支撑件(13)和连接到固定框架(12)的上支承表面(16)的膜(14)；以及安装在所述上支承表面(16)上的波导(20)，所述波导大致呈截棱锥的形式，具有形成前表面(Fa)的长壁(21)、短壁(22)和侧向直立件(23)，所述波导(20)包括紧固到所述侧向直立件(23)的至少一个声学壁(25)，所述声学壁(25)相对于所述圆柱形支撑件(13)的最靠近所述前表面(Fa)的母线(Dg)切向地延伸。

技术领域

本发明涉及一种用于通过混响扩散声音的音箱，即，旨在将声波投射到反射表面(通常是房间的天花板或墙壁)上的音箱。

本发明更具体地涉及一种在通过混响获得的声波与投射在音箱前方的声波之间的串扰高的音箱。

本发明针对使声波空间化的家庭影院设施、电影院或音乐收听室发现了特别有利的应用。

背景技术

为了使房间中的声波空间化，已知在房间中的不同位置处集成若干音箱，以向听众提供来自若干方向的声音。特别地，该解决方案用于改善电影中的沉浸感或改善一段音乐的收听质量。

波莱蒂(Poletti)等人于《美国声学学会杂志(J.Acoust.Soc.Am.)》上发表的“利用具有固定方向性音箱的声音再现(Sound reproduction with fixed-directivityenclosures)”这篇科学出版物描述了用于根据听众的位置在房间中正确地形成空间化声波的布局约束。如在该出版物中所指出的，该技术推广的主要障碍在于集成用于形成空间化声波所需的音箱的复杂性。例如，对于希望创建家庭影院的个体来说，将音箱集成在天花板或墙壁中通常是复杂的。

为了解决这个问题，目前市场上的音箱使得将声波投射到用作声镜的反射表面(通常是房间的天花板或墙壁)上成为可能。

该解决方案使得模拟音箱在墙壁或天花板上的定位成为可能。因此，代替接收直接来自面向听众的音箱的声波，听众还可以接收通过远离反射表面的音箱通过在所述反射表面上的混响获得的一个或更多个声波。

在图1的示例中，用于通过混响扩散声音的音箱100放置在家庭影院室的屏幕(未示出)前方的地板40上。音箱100包括扬声器110，扬声器110朝向天花板41定向，以通过家庭影院室的天花板41上的混响来传输声波。

然而，这种类型的音箱造成串扰问题。在本发明的含义内，串扰对应于听众通过混响拾取的声音Sr与直接从音箱拾取的声音Sd之间的比率。例如，该串扰可以由麦克风42测量，如图1所示。

显然，通过混响获得的声波的传播时间大于直接从音箱的扬声器发射的声波的传播时间。因此，直接传输的声波的存在干扰了通过混响获得的声波的收听质量，因此试图限制声音的直接传输以改善串扰。

此外，由扬声器辐射的声能与行进距离的平方成比例地减弱。因此，使用通过混响操作的扬声器，扬声器必须提供比用于获得直接传播的声能大得多的声能。

为了满足这些要求，可以使用具有大直径(即，具有大于20cm的直径)的扬声器。

然而，对于这种类型的扬声器，不可能获得低轮廓的音箱，即小于14cm(高)×28cm(长)×18cm(宽)。

为了获得低轮廓音箱，需要使用较小的扬声器。然而，较小尺寸的扬声器方向性较差，并且造成衍射和声破碎的问题，这使声学性能劣化。

为了部分地解决这些问题，可以在扬声器110上使用波导120，以限制声音Sd的传播，如图1所示。然而，即使使用波导120，也必须限制扬声器和音箱箱体的长度之间的倾斜角α，以用低轮廓扬声器获得可接受的串扰水平。通常，低轮廓音箱的倾斜角α1接近70°，这限制了扬声器100与听众之间的可能距离。因此，低轮廓音箱通常放置在距听众小于2m的位置，使得通过天花板上的混响获得的声波正确地到达听众。