專利名稱：揚(yáng)聲器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚(yáng)聲器裝置，其使用以陣列狀排列多個(gè)揚(yáng)聲器元件而成的揚(yáng)聲器陣列，對(duì)聲音信號(hào)的指向性進(jìn)行控制。
背景技術(shù)：
目前提出了以下技術(shù)，即，使用以陣列狀排列的多個(gè)揚(yáng)聲器，對(duì)聲音信號(hào)傳輸?shù)闹赶蛐赃M(jìn)行控制(參照專利文獻(xiàn)1)。
圖10是對(duì)該技術(shù)的基本原理進(jìn)行說(shuō)明的圖。該圖例示的情況為，從以直線狀排列的多個(gè)小型揚(yáng)聲器輸出聲音信號(hào)，進(jìn)行控制以使得該聲音信號(hào)朝向焦點(diǎn)F。從各揚(yáng)聲器輸出相同的聲音信號(hào)，但此時(shí)對(duì)各揚(yáng)聲器的聲音信號(hào)施加延遲，以使其同時(shí)到達(dá)焦點(diǎn)F。通過(guò)這種方式的控制，能夠以圖11所示的聲壓分布，形成帶有僅朝向規(guī)定方向的指向性的聲音束。通過(guò)將焦點(diǎn)F設(shè)定在墻面方向，能夠相對(duì)于收聽(tīng)由墻面反射的聲音束的視聽(tīng)者，形成墻面方向的假想聲源。
為了進(jìn)行上述方式的延遲時(shí)間控制，在圖10的揚(yáng)聲器陣列上連接圖12所示的聲音信號(hào)處理部。聲音信號(hào)被輸入延遲電路而被延遲處理，從與各揚(yáng)聲器相對(duì)應(yīng)的規(guī)定延遲量的抽頭(tap)T(N)、T(N+1)、……中提取聲音信號(hào)。提取出的聲音信號(hào)由系數(shù)乘法器101(N)、101(N+1)、……乘以增益系數(shù)，利用放大器102(N)、102(N+1)、……放大之后，從各揚(yáng)聲器103(N)、103(N+1)、……發(fā)出聲音。由系數(shù)乘法器進(jìn)行乘法運(yùn)算的系數(shù)是窗口函數(shù)等。
如果以圖10的方式將揚(yáng)聲器在水平方向上以線狀排列，則可以進(jìn)行朝向水平方向的任意方向的指向性控制，而在垂直方向上成為寬指向性(錐形聲束)。此外，如果將揚(yáng)聲器以水平·垂直的矩陣狀排列，則在水平方向、垂直方向上，都能進(jìn)行朝向任意方向的指向性控制。
如上所述，使用陣列揚(yáng)聲器對(duì)聲音的指向性進(jìn)行控制，不但可以在遠(yuǎn)離揚(yáng)聲器的墻面方向上設(shè)定假想聲源，還能分別形成多個(gè)聲束從而以1臺(tái)(1組)陣列揚(yáng)聲器形成多聲道假想的聲源，因此，可以用于正在被實(shí)用化的、由簡(jiǎn)單的音頻裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)5.1聲道等多聲道聲源的情況。
專利文獻(xiàn)1國(guó)際公開(kāi)01/23104 A2可是，上述方式中存在如下問(wèn)題。
可由陣列揚(yáng)聲器控制指向性的下限頻率，由陣列的整個(gè)寬度決定。即，由于為了很好地進(jìn)行控制，需要有數(shù)倍于波長(zhǎng)的寬度，所以，作為一個(gè)例子，1kHz時(shí)波長(zhǎng)是30cm，因此優(yōu)選確保大約1m的寬度。
另一方面，可以控制的上限頻率，由各小型揚(yáng)聲器(揚(yáng)聲器元件)的間隔(pitch)決定。如果波長(zhǎng)比間隔短，則形成分級(jí)波瓣(gradinglobe)，即對(duì)意圖以外的方向也形成聲束。
因而，優(yōu)選揚(yáng)聲器元件本身的直徑和揚(yáng)聲器元件間的間隔都盡可能小。但是，因?yàn)槿绻麨榱丝s短間隔而將揚(yáng)聲器小型化，則會(huì)使可輸入的功率變小，變換效率也變差，所以，存在有輸出音量不足的問(wèn)題。
此外，由于一方面為了對(duì)寬頻帶進(jìn)行控制，要縮小揚(yáng)聲器并使間隔縮短，另一方面，如果增加陣列的寬度，就必須增加揚(yáng)聲器的數(shù)量，因此，存在裝置變得大型化的問(wèn)題。如果以平面狀排列揚(yáng)聲器而進(jìn)行三維控制，則存在裝置更加大型化的問(wèn)題。
一方面，考慮使用效果，水平方向指向性控制非常有用，但由垂直方向的指向性控制所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)比較少。人類因雙耳處理而水平方向的聲源識(shí)別敏感度高，5.1聲道等環(huán)繞聲源也基本是水平面處理。另一方面，如果在上下方向上形成了窄指向性的某種聲束，則在用戶坐著時(shí)、站著時(shí)和躺著時(shí)必須改變聲束方向，并且在多個(gè)用戶以不同姿勢(shì)收聽(tīng)時(shí)，全部用戶不能聽(tīng)得相同音質(zhì)。再者，如果考慮向形狀不同的各種用戶房間的導(dǎo)入，將三維的聲束調(diào)整為最佳很困難，實(shí)用的是僅對(duì)焦點(diǎn)方向的角度進(jìn)行調(diào)整即可的水平面控制。
因此，考慮利用直線陣列僅在水平方向進(jìn)行聲束控制，但如果是直線陣列，則揚(yáng)聲器元件數(shù)量會(huì)很少，所以，還是會(huì)產(chǎn)生輸入功率的問(wèn)題。
一般3cm或3cm以下的全頻帶揚(yáng)聲器(full-range speaker)的輸入功率為2W左右，如果以直線陣列排列20個(gè)，則合計(jì)功率只有40W。作為普通電視機(jī)揚(yáng)聲器沒(méi)有問(wèn)題，但作為多聲道音頻用揚(yáng)聲器的總功率就顯得不足。此外，因?yàn)樵谛纬陕暿那闆r下要乘以窗口函數(shù)等，所以無(wú)法以全功率使全部揚(yáng)聲器工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種揚(yáng)聲器裝置，其保持實(shí)用中有效的陣列揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)，且形成最佳的功率和規(guī)模。
作為用于解決上述問(wèn)題的方法，本發(fā)明具備如下結(jié)構(gòu)。
(1)一種揚(yáng)聲器裝置，具備揚(yáng)聲器陣列，其是將多個(gè)揚(yáng)聲器元件排列而構(gòu)成的；以及聲音信號(hào)處理部，其形成多個(gè)將上述多個(gè)揚(yáng)聲器元件的一部分分組而成的揚(yáng)聲器組，并將所輸入的系統(tǒng)的多個(gè)聲音信號(hào)分別輸出至各個(gè)揚(yáng)聲器組。
(2)如(1)所述的揚(yáng)聲器裝置，上述揚(yáng)聲器陣列的構(gòu)成方式為，將多個(gè)揚(yáng)聲器元件以水平列狀排列而成為揚(yáng)聲器組，并將該揚(yáng)聲器組堆疊為多段。
(3)如(1)所述的揚(yáng)聲器裝置，2個(gè)或2個(gè)以上的揚(yáng)聲器組，由相同的揚(yáng)聲器元件相互疊加而成。
(4)如(2)或(3)所述的揚(yáng)聲器裝置，上述揚(yáng)聲器組分別作為不同的揚(yáng)聲器單元而構(gòu)成，堆疊該揚(yáng)聲器單元而構(gòu)成上述揚(yáng)聲器陣列。
(5)如(1)所述的揚(yáng)聲器裝置，揚(yáng)聲器組包含高音域用揚(yáng)聲器組和低音域用揚(yáng)聲器組，用于高音域信號(hào)的揚(yáng)聲器組的寬度小于用于低音域用信號(hào)的揚(yáng)聲器組的寬度。
(6)如(1)所述的揚(yáng)聲器裝置，上述揚(yáng)聲器陣列通過(guò)堆疊多段揚(yáng)聲器列而構(gòu)成，上述揚(yáng)聲器列是將上述多個(gè)揚(yáng)聲器元件以水平列狀排列而成的。
(7)如(6)所述的揚(yáng)聲器裝置，揚(yáng)聲器組的構(gòu)成方式為，使得各個(gè)上述揚(yáng)聲器列的輸出聲壓大致均等。
(8)一種揚(yáng)聲器裝置，具備揚(yáng)聲器陣列，其配置方式為，堆疊多段將多個(gè)揚(yáng)聲器元件以水平列狀排列而成的揚(yáng)聲器列，同時(shí)使上下堆疊的揚(yáng)聲器列的各揚(yáng)聲器元件以鋸齒形排列；以及聲音信號(hào)處理部，其將聲音信號(hào)分割為多個(gè)頻帶，將其中高音域的信號(hào)輸入至由2段或2段以上的揚(yáng)聲器列的一部分寬度構(gòu)成的揚(yáng)聲器組，將低音域的信號(hào)輸入至由1段揚(yáng)聲器列的全部寬度構(gòu)成的揚(yáng)聲器組。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于將系統(tǒng)的多個(gè)音頻信號(hào)分配給多個(gè)揚(yáng)聲器組，所以保持了對(duì)于各音頻信號(hào)在實(shí)用上有效的直線陣列揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)，而且作為整體能夠確保大的輸出功率。此外，不會(huì)出現(xiàn)交調(diào)失真或由反相信號(hào)的加法運(yùn)算引起的信號(hào)消失這種多個(gè)信號(hào)從同一揚(yáng)聲器輸出時(shí)產(chǎn)生的缺點(diǎn)。此外，如果使揚(yáng)聲器組成為直線陣列形狀，則與使用二維窗口函數(shù)的平面狀揚(yáng)聲器陣列相比，能夠高效率地發(fā)出功率通過(guò)將分組后的揚(yáng)聲器組進(jìn)行一部分疊加，可以保持實(shí)用中有效的直線陣列揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)，而且能夠任意地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的聲音連接信號(hào)數(shù)和輸出功率。
通過(guò)堆疊揚(yáng)聲器單元構(gòu)成系統(tǒng)，可以通過(guò)一個(gè)揚(yáng)聲器單元的設(shè)計(jì)制造，實(shí)現(xiàn)滿足系統(tǒng)用途的柔性系統(tǒng)的構(gòu)建和豐富的調(diào)整。此外，由于可以分割為揚(yáng)聲器單元，可以有效地進(jìn)行制造、運(yùn)輸、解析等維護(hù)。
在利用揚(yáng)聲器陣列形成聲音束的情況中，由揚(yáng)聲器元件的間隔(pitch)限定上限頻率，由揚(yáng)聲器列的全部寬度限定下限頻率。通過(guò)從以鋸齒狀排列的多段揚(yáng)聲器列輸出高音域的信號(hào)，可以實(shí)質(zhì)性地減小揚(yáng)聲器元件的間隔(pitch)，使高音域的指向性控制特性變好。此外，通過(guò)使用比高音域的寬度寬的揚(yáng)聲器整體輸出低音域信號(hào)，可以使聲音束的指向性變好。由此，可以緩和由頻帶引起的指向性的錯(cuò)位。
根據(jù)該發(fā)明，通過(guò)將系統(tǒng)的多個(gè)聲音信號(hào)分配輸出給多個(gè)揚(yáng)聲器組，能夠使輸入至各揚(yáng)聲器元件的聲音功率分散，即使是由小型揚(yáng)聲器元件構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列，也能夠整體上以充分的功率輸出聲音。
此外，通過(guò)用水平列狀的直線陣列構(gòu)成揚(yáng)聲器組，可以保持實(shí)用中有效的直線陣列揚(yáng)聲器的長(zhǎng)處，構(gòu)成具有最適于系統(tǒng)的功率和規(guī)模的揚(yáng)聲器裝置。


圖1是對(duì)作為本發(fā)明實(shí)施方式的揚(yáng)聲器裝置的揚(yáng)聲器陣列的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖2是對(duì)由該揚(yáng)聲器裝置形成的聲音信號(hào)束的指向性進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖3是揚(yáng)聲器陣列的其它實(shí)施方式的說(shuō)明圖。
圖4是揚(yáng)聲器陣列的其它實(shí)施方式的說(shuō)明圖。
圖5是揚(yáng)聲器陣列的其它實(shí)施方式的說(shuō)明圖。
圖6是揚(yáng)聲器陣列的其它實(shí)施方式的說(shuō)明圖。
圖7是揚(yáng)聲器陣列的其它實(shí)施方式的說(shuō)明圖。
圖8是說(shuō)明聲音信號(hào)處理部的實(shí)施方式的圖。
圖9是說(shuō)明聲音信號(hào)處理部的其它實(shí)施方式的圖。
圖10是說(shuō)明由揚(yáng)聲器陣列進(jìn)行的聲束控制的原理的圖。
圖11是表示由揚(yáng)聲器陣列形成的聲束的聲壓分布的圖。
圖12是例示用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器陣列的聲音信號(hào)處理部的圖。
具體實(shí)施例方式
參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在下面說(shuō)明的實(shí)施方式中，揚(yáng)聲器元件是單個(gè)揚(yáng)聲器的意思，揚(yáng)聲器陣列表示是排列多個(gè)揚(yáng)聲器元件而構(gòu)成的。此外，揚(yáng)聲器組是由揚(yáng)聲器陣列的一部分或全部構(gòu)成的區(qū)劃，輸入各聲道或各頻帶的聲音信號(hào)。
圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的揚(yáng)聲器裝置的圖。揚(yáng)聲器裝置由揚(yáng)聲器陣列1和聲音信號(hào)處理部構(gòu)成，但該圖中，表示出揚(yáng)聲器陣列1、以及通過(guò)聲音信號(hào)處理部對(duì)揚(yáng)聲器陣列1進(jìn)行分配得到的揚(yáng)聲器組。揚(yáng)聲器陣列1由5段的揚(yáng)聲器列2(2-1、2-2、2-3、2-4、2-5)構(gòu)成。對(duì)各揚(yáng)聲器列分配多聲道音頻源的各聲道。即，各揚(yáng)聲器列分別成為揚(yáng)聲器組。對(duì)第1段(最上段)揚(yáng)聲器列2-1分配中央聲道C，對(duì)第2段揚(yáng)聲器列2-2分配前置左聲道FL，對(duì)第3段揚(yáng)聲器列2-3分配前置右聲道FR，對(duì)第4段揚(yáng)聲器列2-4分配后置左聲道RL，對(duì)第5段(最下段)揚(yáng)聲器列2-5分配后置右聲道RR。
另外，這5段揚(yáng)聲器列，可以作為揚(yáng)聲器陣列1一體地構(gòu)成，也可以將由單列揚(yáng)聲器列構(gòu)成的直線陣列揚(yáng)聲器單元堆疊5段而構(gòu)成。
在該實(shí)施方式中，由于各段揚(yáng)聲器列(直線陣列揚(yáng)聲器單元)分別對(duì)應(yīng)各個(gè)音頻聲道，所以聲音信號(hào)處理裝置對(duì)每個(gè)聲道(揚(yáng)聲器列)都設(shè)置圖12所示的聲音信號(hào)處理電路，從而只在水平方向上帶有指向性。因此，各揚(yáng)聲器組是直線陣列狀，且每個(gè)聲道的輸出功率都可以充分大。
通過(guò)將各聲道以不重迭的方式分配給各個(gè)揚(yáng)聲器列，不會(huì)出現(xiàn)交調(diào)失真和由反相位信號(hào)的加法運(yùn)算引起的消失的問(wèn)題。此外，為了對(duì)由邊界條件引起的指向特性的混亂進(jìn)行緩和而乘以窗口函數(shù)，以越往端部揚(yáng)聲器輸出越小的方式進(jìn)行控制，但由于在這里揚(yáng)聲器組是直線狀，所以不需要垂直方向的窗口函數(shù)，能夠增大作為整體可輸入的功率。
通過(guò)恰當(dāng)?shù)乜刂聘髀暤赖闹赶蛐?，如圖2所示，可以使每個(gè)聲道都在墻面方向上形成假象揚(yáng)聲器，并可以利用1個(gè)揚(yáng)聲器陣列輸出多聲道的環(huán)繞聲音。另外，由于各聲道從水平陣列狀揚(yáng)聲器組輸出，所以各聲道的聲音在垂直方向上無(wú)指向性，不會(huì)因聽(tīng)眾的姿勢(shì)變化而在音質(zhì)上產(chǎn)生改變。
圖3至圖7分別是表示揚(yáng)聲器裝置的其它實(shí)施方式的圖。
圖3是表示用2段揚(yáng)聲器列構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列的例子的圖。在該揚(yáng)聲器陣列上，如該圖(B)所示，利用聲音信號(hào)處理部形成將揚(yáng)聲器陣列全體作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B01、將上揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B02、以及將下?lián)P聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B03。分別對(duì)揚(yáng)聲器組B01分配中央聲道C，對(duì)揚(yáng)聲器組B02分配前置左聲道FL和前置右聲道FR，對(duì)揚(yáng)聲器組B03分配后置左聲道RL和后置右聲道RR。
圖4是表示用3段揚(yáng)聲器列構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列的例子的圖。在該揚(yáng)聲器陣列上，如該圖(B)所示，利用聲音信號(hào)處理部形成將第2段(中央)揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B11；將第1段(上段)揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B12；將第3段(下段)揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B13；將第1、第2這2段揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B14；以及將第2，第3這2段揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B15。分別對(duì)揚(yáng)聲器組B11分配中央聲道C，對(duì)揚(yáng)聲器組B12分配前置左聲道FL，對(duì)揚(yáng)聲器組B13分配前置右聲道FR，對(duì)揚(yáng)聲器組B14分配后置左聲道RL，對(duì)揚(yáng)聲器組B15分配后置右聲道RR。
后置左聲道RL將全部功率中的70％輸入到第1段，將30％的功率輸入到第2段，后置右聲道RR將全部功率的70％輸入到第3段，將30％的功率輸入到第2段。由此，將各段的功率分配平均化。
圖5例示用3段揚(yáng)聲器構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列，配置方式為，使第2段揚(yáng)聲器列和上下的揚(yáng)聲器列錯(cuò)開(kāi)，從而第1段和第2段以及第2段和第3段的揚(yáng)聲器成為鋸齒形。由此，通過(guò)一起使用第1段、第2段揚(yáng)聲器列(或是第2段、第3段揚(yáng)聲器列)，可以使水平方向的揚(yáng)聲器間隔(pitch)為僅配置1列的情況下的1/2，從而可以改善高音域的指向性控制特性。
該圖(B)是說(shuō)明對(duì)該揚(yáng)聲器陣列設(shè)定的揚(yáng)聲器組和對(duì)各揚(yáng)聲器組分配的聲道的圖。在本實(shí)施方式中，通過(guò)聲音信號(hào)處理部，設(shè)定有用于中央聲道C、前置左聲道FL和前置右聲道FR的揚(yáng)聲器組。用于中央聲道C的揚(yáng)聲器組B21，其左半部分將第1段(上段)和第2段揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃，其右半部分將第2段和第3段(下段)揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃。用于前置左聲道FL的揚(yáng)聲器組B22將第1段和第2段揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃。用于前置右聲道FR的揚(yáng)聲器組B23將第2段和第3段揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃。由于任一個(gè)揚(yáng)聲器組都使用包含第2段的2段揚(yáng)聲器列，所以通過(guò)揚(yáng)聲器元件的鋸齒形排列，水平方向的間隔變?yōu)橐话?，因此高音域的指向性控制特性提高?br> 在上述實(shí)施方式中，針對(duì)每個(gè)聲道，為多聲道的音頻源分配揚(yáng)聲器組，但下面說(shuō)明按照頻帶來(lái)分割1個(gè)聲道，對(duì)各頻帶分配揚(yáng)聲器組的例子。
圖6表示用2段鋸齒形排列的揚(yáng)聲器列構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列的例子。如該圖(B)所示，通過(guò)聲音信號(hào)處理部，對(duì)該揚(yáng)聲器陣列設(shè)定下述的揚(yáng)聲器組，并分別分配不同聲道、頻帶的信號(hào)。對(duì)將揚(yáng)聲器陣列全體作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B41分配中央聲道C。對(duì)將揚(yáng)聲器陣列左半部分(2列)作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B42分配左聲道的高音域Lh。對(duì)將上揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B43分配左聲道的低音域Ll。對(duì)將揚(yáng)聲器陣列右半部分(2列)作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B44分配右聲道的高音域Rh。對(duì)將下?lián)P聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B45分配右聲道的低音域Rl。
這樣，通過(guò)對(duì)低音域的信號(hào)，分配將1列揚(yáng)聲器整體作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組，而對(duì)高音域的信號(hào)，分配將2列揚(yáng)聲器列的一半作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組，可以將低音域的信號(hào)從寬陣列寬度、寬間隔(揚(yáng)聲器間隔)的揚(yáng)聲器組中輸出，將高音域的信號(hào)從窄陣列寬度、(使用了2列的)短間隔的揚(yáng)聲器組中輸出。由此，可以消除高音域的分級(jí)波瓣，同時(shí)緩和高音域和低音域的指向性的不同。
此外，在使用揚(yáng)聲器陣列(揚(yáng)聲器組)形成聲音束的情況下，為了緩和指向特性的混亂，必須從中心向端部乘以使功率減少的這種窗口函數(shù)(漢寧(hanning)窗口、海明(hamming)窗口)。
在該圖的例子中，低音域及中央聲道的揚(yáng)聲器組，由于使用揚(yáng)聲器陣列的全部寬度，所以在揚(yáng)聲器陣列的中央部窗口函數(shù)的值最大。另一方面，高音域的揚(yáng)聲器組，由于是以揚(yáng)聲器陣列的中央向左右分割而形成的，所以揚(yáng)聲器陣列的中央成為揚(yáng)聲器組的端部，窗口函數(shù)的值最小。在合成這些信號(hào)的情況下，由于窗口函數(shù)的值的分布分散，在中央部功率不集中，所以可以在揚(yáng)聲器陣列的整體上分散功率，從而在整體上得到大輸出。
此外，圖7表示與圖5相同的3段鋸齒形排列地形成揚(yáng)聲器陣列的例子。在該揚(yáng)聲器陣列上，如該圖(B)所示，通過(guò)聲音信號(hào)處理部形成將第2段(中央)的揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B51；將第1、2段這2段揚(yáng)聲器列的左半部分作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B52；將第1段(上段)的揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B53；將第2、3段這2段揚(yáng)聲器列的右半部分作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B54；以及將第3段(下段)的揚(yáng)聲器列作為區(qū)劃的揚(yáng)聲器組B55。分別向揚(yáng)聲器組B51分配中央聲道C，向揚(yáng)聲器組B52分配左聲道的高音域Lh，向揚(yáng)聲器組B53分配左聲道的低音域Ll，向揚(yáng)聲器組B54分配右聲道的高音域Rh，向揚(yáng)聲器段B55分配右聲道的低音域Rl。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖6所示的2段結(jié)構(gòu)的約1.5倍的輸出功率。
如以上的例子所述，通過(guò)使揚(yáng)聲器組為列狀，并利用其組合構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列，能夠保持實(shí)用上有效的直線陣列的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)任意的最佳輸出功率。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并不限于這些例子，還可以構(gòu)成為，使揚(yáng)聲器組為橫向長(zhǎng)的列狀，或以各列的輸出聲壓盡可能均等的方式構(gòu)成揚(yáng)聲器組，或以向各揚(yáng)聲器元件分配的聲道數(shù)盡可能少的方式構(gòu)成。
參照?qǐng)D8和圖9，對(duì)揚(yáng)聲器裝置的聲音信號(hào)處理部進(jìn)行說(shuō)明。在這些圖中，為了將說(shuō)明簡(jiǎn)化，使用堆疊了2段由4個(gè)揚(yáng)聲器元件構(gòu)成的揚(yáng)聲器列的揚(yáng)聲器陣列，說(shuō)明對(duì)左聲道L、右聲道R和中央聲道C(僅圖8)的聲音信號(hào)指向性進(jìn)行控制的聲音信號(hào)處理部。
圖8中，為了控制上述中央聲道C、左聲道L和右聲道R的聲音信號(hào)的指向性，在每個(gè)聲道上分別設(shè)置有指向性控制電路20(20C、20L、20R)。各指向性控制電路是圖12所示的結(jié)構(gòu)，是將輸入的聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)規(guī)定的延遲、規(guī)定的增益，輸出到揚(yáng)聲器組內(nèi)的各揚(yáng)聲器元件的電路。利用各指向性控制電路20C、20L、20R進(jìn)行了延遲及增益控制的聲音信號(hào)，輸入至與被分配給各聲道的揚(yáng)聲器元件相對(duì)應(yīng)的加法器21，進(jìn)行加法運(yùn)算。加法運(yùn)算后的聲音信號(hào)被放大器22放大后，從揚(yáng)聲器元件sp1～sp8輸出。
該圖(B)所示的(或者圖1～圖7所示的)揚(yáng)聲器組的分配可以是固定方式，也可以是用戶設(shè)定或可自動(dòng)改變的方式。
在圖9中，左聲道L、右聲道R的信號(hào)，分別輸入至高通濾波器(HPF)25L、R以及低通濾波器(LPF)26L、R。高通濾波器25L只選擇左聲道信號(hào)的高音域，將該左聲道的高音域信號(hào)輸入至指向性控制電路27Lh。低通濾波器26L僅選擇左聲道信號(hào)的低音域，將該左聲道的低音域信號(hào)輸入至指向性控制電路27Ll。高通濾波器25R僅選擇右聲道信號(hào)的高音域，將該右聲道的高音域信號(hào)輸入至指向性控制電路27Rh。低通濾波器26R僅選擇右聲道信號(hào)的低音域，將該右聲道的低音域信號(hào)輸入至指向性控制電路27Rl。
各指向性控制電路27是圖12所示的結(jié)構(gòu)，其將輸入的聲音信號(hào)從圖9(B)所示的揚(yáng)聲器組輸出，形成聲音束，并控制延遲和增益，以控制指向性。
由各指向性控制電路27被延遲和增益控制的聲音信號(hào)，被輸入至與被分配給各聲道的揚(yáng)聲器元件相對(duì)應(yīng)的加法器28，進(jìn)行加法運(yùn)算。加法運(yùn)算后的聲音信號(hào)利用放大器29放大后，從揚(yáng)聲器元件sp1～sp8輸出。
權(quán)利要求
1.一種揚(yáng)聲器裝置，具備揚(yáng)聲器陣列，其是將多個(gè)揚(yáng)聲器元件排列而構(gòu)成的；以及聲音信號(hào)處理部，其形成多個(gè)將上述多個(gè)揚(yáng)聲器元件的一部分分組而成的揚(yáng)聲器組，并將所輸入的系統(tǒng)的多個(gè)聲音信號(hào)分別輸出至各個(gè)揚(yáng)聲器組。
2.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器裝置，上述揚(yáng)聲器陣列的構(gòu)成方式為，將多個(gè)揚(yáng)聲器元件以水平列狀排列而成為揚(yáng)聲器組，并將該揚(yáng)聲器組堆疊為多段。
3.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器裝置，
2個(gè)或2個(gè)以上的揚(yáng)聲器組，由相同的揚(yáng)聲器元件相互疊加而成。
4.如權(quán)利要求2或3所述的揚(yáng)聲器裝置，上述揚(yáng)聲器組分別作為不同的揚(yáng)聲器單元而構(gòu)成，堆疊該揚(yáng)聲器單元而構(gòu)成上述揚(yáng)聲器陣列。
5.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器裝置，揚(yáng)聲器組包含高音域用揚(yáng)聲器組和低音域用揚(yáng)聲器組，用于高音域信號(hào)的揚(yáng)聲器組的寬度小于用于低音域用信號(hào)的揚(yáng)聲器組的寬度。
6.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器裝置，上述揚(yáng)聲器陣列通過(guò)堆疊多段揚(yáng)聲器列而構(gòu)成，上述揚(yáng)聲器列是將上述多個(gè)揚(yáng)聲器元件以水平列狀排列而成的。
7.如權(quán)利要求6所述的揚(yáng)聲器裝置，揚(yáng)聲器組的構(gòu)成方式為，使得各個(gè)上述揚(yáng)聲器列的輸出聲壓大致均等。
8.一種揚(yáng)聲器裝置，具備揚(yáng)聲器陣列，其配置方式為，堆疊多段將多個(gè)揚(yáng)聲器元件以水平列狀排列而成的揚(yáng)聲器列，同時(shí)使上下堆疊的揚(yáng)聲器列的各揚(yáng)聲器元件以鋸齒形排列；以及聲音信號(hào)處理部，其將聲音信號(hào)分割為多個(gè)頻帶，將其中高音域的信號(hào)輸入至由2段或2段以上的揚(yáng)聲器列的一部分寬度構(gòu)成的揚(yáng)聲器組，將低音域的信號(hào)輸入至由1段揚(yáng)聲器列的全部寬度構(gòu)成的揚(yáng)聲器組。
全文摘要
將多段揚(yáng)聲器列堆疊而構(gòu)成陣列揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器列是將揚(yáng)聲器元件以水平直線狀排列而成。各揚(yáng)聲器列，例如使揚(yáng)聲器的位置在每段上左右錯(cuò)位而以鋸齒狀并列而成。高音域的信號(hào)將揚(yáng)聲器列分成2段而使用一半，以使揚(yáng)聲器元件的間隔變小，防止分級(jí)波瓣。低音域的信號(hào)使用1段的揚(yáng)聲器列整體，緩和與高音域間的指向特性的錯(cuò)位。
文檔編號(hào)H04R3/12GK1910953SQ200580002138
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者小長(zhǎng)井裕介, 田丸卓也 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社