专利名称：特别用于音乐厅的电声装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及特别用于音乐厅的电声装置，该电声装置至少包括通过至少一个处理器电路连接到一起的声波拾取元件和声波重放元件。
背景技术：
该类型装置的主要应用(使用)特别在于改善音乐厅的收听条件。通常需要的是提供混响，例如为了在即使音乐厅空间小的情况下也产生大空间的感觉，交响乐演奏会特别重视这一点。在该类型应用中，可以利用专利文献FRM49318中给出的教导。专利文献FRM49318中描述的装置可能遇到不稳定的问题。该装置拾取声音信号以便在一定延迟后重放，且因为声音拾取元件(麦克风)和重放元件(扬声器)之间有耦合，可能产生Larsen效应型不稳定性。因此需要克服。不稳定的一个原因是温度波动，因为温度波动改变声速。初始调整有面临不再适于由温度波动改变的声音路径的变化的风险。上述专利文献中没有描述考虑温度变化的方法。因此现有技术装置不能使其背景/设置(setting)完美，这是因为背景被温度波动篡改。
发明内容
本发明的目的是减轻温度变化的有害效果。为此，这样的电声装置是卓越的，因为其包括为温度变化提供补偿的补偿元件。在本发明第一实施例中，特别用于音乐厅的电声装置包括多个声学单元 (acoustic cell)，每个声学单元由至少一个声波拾取元件和至少一个声波重放元件(HP1、 HP2、HP3、HP4)形成，并包括由包括许多系数的滤波器形成的回声消除电路(30)。之所以卓越是因为提供了测量环境温度的温度计元件，以便以环境温度的函数作用于多个系数。在本发明优选的第二实施例中，所述回声消除电路接收来自包括在所述装置内的多个声音拾取元件的复制品。这些复制品通过矩阵化/换算(matrixing)被组合。因此， 扬声器重放的声音考虑音乐厅的所有声音空间。该换算使初始调整复杂，且再一次，需要避免这样的声音质量被温度波动削弱，温度波动会使不同的初始调整参数恶化。本发明提出的方法用于补救温度问题，即使当所有来自不同麦克风的信号都是通过换算处理的时。
下面的说明结合附图，都通过非限制性例子给出，使得易于理解如何实现本发明。在附图中图1示出现有技术的第一类型装置；图2示出应用本发明方法的第二类型装置；图3示出已经应用本发明方法的第一类型单元；
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图4示出根据包括信号换算的本发明的装置；以及图5示出适于形成本发明装置部件的声学单元。在附图中，公共元件以相同的标记给出。
具体实施例方式首先总结了问题。用于稳定这类电声装置的参数对应于给定的环绕单元的环境， 并对应于扬声器和麦克风之间给定的声学路径。具体地，这些参数是在给定温度确定的。不
幸地，当温度变化时，声速也在相同的方向上变化，因为这两个量值通过c = V^7关联。当温度变化时，因此到达麦克风的声反射不再相同，因为它们以不同的速度传播且因此在不同的时刻到达。声学路径Hhpm也被改变，因为声波传播介质的属性被改变。结果，用于稳定装置的参数不再对应于其被确定的环境。而且，这类麦克风-扬声器去耦技术的实验性使用揭示单元稳定性的漂移是单元周围环境温度值的函数。本发明涉及对于每个单元稳定原理，校正作为温度函数的稳定性的技术。装置的稳定性参数是在初始温度Ttl，在调整过程中确定的。本发明在于采用在温度Ttl时确定的参数并调整这些参数作为温度变化的函数。回顾用于音乐厅混响的有源控制的电声系统是由下列项组成的一个或多于一个拾取声场的麦克风；一个或多于一个作用于来自麦克风的信号的信号处理器单元；以及一个或多于一个重放前面处理的音频信号的扬声器。在线系统(in-line system)的特征是麦克风靠近声源设置，以便主要拾取来自声源的直接声场。扬声器分布在音乐厅内，以便提供均勻的声音覆盖。然后，信号处理基本由人工混响构成。再生系统(regenerative system)的特征是麦克风设置在音乐厅的混响声场内。 每个麦克风经低值增益连接到一个或多于一个扬声器。使用中的混合系统(hybrid system)是基于通过麦克风拾取混响声场并基于人工混响应用信号处理。有源控制混响的电声系统可由多个“单元”构成，每个“单元”包括麦克风加信号处理器单元加扬声器的组件。当麦克风和扬声器彼此非常靠近时，存在单元变得不稳定 (Larsen效应)的风险。本发明可应用的系统是再生型系统，其由多个独立的单元构成。单元的麦克风和扬声器非常靠近，间隔约1米(m)。图1示出现有技术，有源混响控制的电声系统的第一个示例。其由麦克风1、前置放大器3、处理器电路5、放大器7、和扬声器9构成。为了控制该单元的稳定性，使用定向麦克风，其最小敏感轴指向扬声器的方向轴(如上述专利文献中所述)，且与增益和选择性滤波(滤波器Fl) —起由处理器电路5执行。图2示出有源混响控制的电声系统的单元的另一个示例。这里，处理器电路5包括回声消除滤波器11。当麦克风的低选择性方向性显著减小单元的声学去耦时，使用回声消除器11。为了确保单元充分去耦，回声消除滤波器11需要尽可能精确地估算扬声器和麦克风之间的声学传递函数(或声学路径)(Hhpm)。然后仅来自扬声器(而非来自音乐厅内声场)的回声是利用减法器装置13计算来自前置放大器的信号和来自滤波器Fl的信号之间差消除的。回声消除器11对应于声学路径Hhpm(在温度Ttl时识别的)，且其随温度改变。如果知道声学路径Hhpm如何随温度改变，则可以通过更新消除器11的系数对其作出改变。然后消除器11精确地对应于新温度时的声学路径Hhpm。再次确保单元的最大稳定。根据本发明，消除器11的系数更新是作为温度变化导致的波传播时间延迟的函数计算的。对于初始温度Ttl改变到当前温度Ti,温度差ΔΤ = Ti-T0导致的时间延迟值由下面的等式给出
权利要求
1.一种特别用于音乐厅的电声装置，所述电声装置至少包括通过至少一个处理器电路 (5)连接在一起的声波拾取元件(1)和声波重放元件(9)，所述装置的特征在于所述处理器电路包括用于补偿由于温度变化导致的不稳定效应的补偿元件(15、11)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述补偿元件由频率滤波器(1 形成，所述频率滤波器是根据温度调谐的。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述处理器电路包括施加某一延迟的回声消除滤波器(11)，所述装置特征在于所述处理器电路(5)作为温度函数作用于所述回声消除滤波器。
4.根据权利要求1所述的装置，其具有多个声学单元(Cl、C2、C3、C4)，每个所述声学单元都由至少一个声音拾取元件(M1、M2、M3、M4)和至少一个声波重放元件(HP1、HP2、HP3、 HP4)形成，并包括由包括多个系数的滤波器形成的回声消除器(60)，所述装置特征在于其提供有温度计元件(T1、T2、T3、T4)用于测量环境温度，以便作为环境温度函数作用于所述多个系数。
5.根据权利要求4所述的电声装置，其特征在于所述回声消除电路(60)接收来自包括在所述装置内的多个声音拾取元件(Μ1、Μ2、Μ3、Μ4)的复制品，这些复制品被换算电路00)组合。
6.根据权利要求4或5所述的电声装置，其特征在于改变所述系数的值从而利用下面的关系提供相对时间τ 0的延迟变化Δ τ，所述时间τ 0根据初始调整确定
全文摘要
本发明涉及一种装置，其包括用于补偿单元温度效果的装置，并用于在听众席中提供混响效果。本发明因此防止Larsen效应的不悦影响。本发明可用于音乐厅的声音系统。
文档编号H04R3/02GK102388625SQ201080016240
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者C·罗吉尔, I·施米奇, J·麦兰德 申请人:科学和技术中心