专利名称：一种具有指向性声场的微型扬声器阵列系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及扬声器领域，尤其涉及一种具有指向性声场的微型扬声器阵列系统。
技术背景
扬声器阵列是由至少一个扬声器单体按照一定的结构组合方式排列而成的系统， 以扬声器为单体的扬声器阵列，通过在整个声场中的I禹合，能够在声场中的一定范围内产生品质一致的声音，即以波束的形式在一定方向上传播，就是声场的指向性。指向性声场可以在特定方向上实现声音的增强，被广泛应用于各种扩声场合。现有技术中，扬声器单体不在一个平面内，不同扬声器单体旋转一定角度，形成一个立体结构，通过设定不同单体的旋转角度，来实现声音传播中的耦合，产生指向性声场。
随着科技的发展，电视机、电脑等电子设备的体积越来越小，厚度逐渐变薄，出现了类似平板电视机、平板电脑等超薄电子设备。由于这些超薄电子设备内部没有足够的空间，因此现有技术中立体结构的扬声器阵列难以安装在类似平板电视机、平板电脑等超薄电子设备中。发明内容
本发明公开一种具有指向性声场的微型扬声器阵列系统，所有微型扬声器单体排列在一个平面内，目的是通过延迟音频信号的传输，实现微型扬声器阵列系统所产生的声场在预设指向区域的指向性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案
—种具有指向性声场的微型扬声器阵列系统，包括
音频输入模块，音频处理模块和微型扬声器阵列模块；
所述音频输入模块用于输入电流形式的音频信号；
所述音频处理模块与所述音频输入模块相连接，用于根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间，控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输；
所述微型扬声器阵列模块与所述音频处理模块相连接，包括多个微型扬声器单体，用于接收经过所述音频处理模块处理后的所述音频信号，根据所述音频信号发出相应的声音；
所述微型扬声器单体排列在一个平面内。
可选的，所述音频处理模块包括
延时时间计算单元,用于根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间；
延时处理电路，分别与所述延时时间计算单元和所述微型扬声器单体相连接，用于控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输。
可选的，所述音频处理模块，还包括
增益控制电路，分别与所述延时处理电路和所述微型扬声器单体相连接，用于根据指向性声场的指向区域计算放大倍数，按照所述放大倍数放大所述音频信号。
可选的，所述微型扬声器单体成直线阵列，相邻所述微型扬声器单体间距大于预定间距。
可选的，所述微型扬声器单体成平面阵列，相邻所述微型扬声器单体间距大于预定间距。
可选的，所有所述微型扬声器单体的灵敏度、额定功率和尺寸相同。
可选的，所述微型扬声器阵列包含奇数个所述微型扬声器单体。
可选的，所述微型扬声器阵列包含偶数个所述微型扬声器单体。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果
本发明提供的技术方案，所述微型扬声器阵列内部的微型扬声器单体排列在一个平面内，通过所述音频处理模块对音频信号进行延时处理，使不同微型扬声器单体发出的相同声音信号能够同时到达指向区域，产生指向性声场，使不同微型扬声器单体发出的相同声音信号在指向区域完全叠加，达到采用最小电功率在指向区域获得最大声压级的效果。本发明提供的技术方案，解决了现有技术中，立体结构的扬声器阵列很难安装在类似平板电视机、平板电脑等超薄电子设备中的问题。
其次，本发明提供的技术方案，音频处理模块通过调整微型扬声器阵列内部不同扬声器单体对音频信号的延时时间，可以自由的改变指向区域，相对于现有技术中的扬声器阵列，可调的灵活度变高。
另外，本发明提供的技术方案，根据预设指向性声场的指向区域计算放大倍数，按照所述放大倍数放大所述音频信号，可以有效地解决声音到达指向区域时，因长距离传输发生衰减而造成的音量降低等问题，用户也可以依据自身需求，自由的设定所述音频信号的放大倍数。提高了用户的感知。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图I为本发明实施例一公开的具有指向性声场的微型扬声器阵列系统结构图2为本发明公开的微型扬声器直线阵列系统结构图3为本发明公开的微型扬声器平面阵列系统结构图4为本发明实施例一公开的音频处理模块结构图5为本发明实施例二公开的具有指向性声场的微型扬声器阵列系统结构图6为本发明实施例二公开的音频处理模块结构图7为本发明公开的增益控制电路结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参见图1，为本发明实施例一公开的具有指向性声场的微型扬声器阵列系统结构图。如图I所示,该系统包括
音频输入模块101，音频处理模块102和微型扬声器阵列模块103 ；
所述音频输入模块101用于输入电流形式的音频信号；
具体的，所述音频输入模块101用于输入电流形式的音频信号到所述音频处理模块 102。
所述音频处理模块102与所述音频输入模块101相连接，用于根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间，控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输；
具体的，所述音频处理模块102接收所述音频输入模块101输入的电流形式的所述音频信号，根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间，控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输到所述微型扬声器阵列模块103。
所述微型扬声器阵列模块103与所述音频处理模块102相连接，包括多个微型扬声器单体，用于接收经过所述音频处理模块102处理后的所述音频信号，根据所述音频信号发出相应的声音；
所述微型扬声器单体排列在一个平面内。
具体的，所述微型扬声器阵列模块103中，包含奇数个所述微型扬声器单体或者偶数个所述微型扬声器单体，所述微型扬声器单体的灵敏度、额定功率和尺寸相同。
可选的，所述微型扬声器单体成直线阵列，相邻所述微型扬声器单体间距大于预定间距，所述预定间距为5厘米。参见图2，为本发明公开的微型扬声器直线阵列系统结构图。
可选的，所述微型扬声器单体成平面阵列，相邻所述微型扬声器单体间距大于预定间距，所述预定间距为5厘米。参见图3，为本发明公开的微型扬声器平面阵列系统结构图。
为了将本发明实施例一公开的所述音频处理模块102的功能进一步阐述，本发明公开了所述音频处理模块102的结构图。
参见图4，为本发明实施例一公开的音频处理模块102结构图。如图4所示，音频处理模块102包括
延时时间计算单元1021,用于根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间；
延时处理电路1022，分别与所述延时时间计算单元和所述微型扬声器单体相连接，用于控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输。
具体的，参见图2，本发明以图2中的微型扬声器直线阵列系统为例，详细阐述所述延时时间计算单元1021获得所述延迟时间的计算方案。首先对下面要用到的术语做介绍SPK (speaker :扬声器)。所述计算方案，以SPK2发出的声音信号到达所述指向区域P 点为参考。
权利要求
1.一种具有指向性声场的微型扬声器阵列系统，其特征在于，包括 音频输入模块，音频处理模块和微型扬声器阵列模块； 所述音频输入模块用于输入电流形式的音频信号； 所述音频处理模块与所述音频输入模块相连接，用于根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间，控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输； 所述微型扬声器阵列模块与所述音频处理模块相连接，包括多个微型扬声器单体，用于接收经过所述音频处理模块处理后的所述音频信号，根据所述音频信号发出相应的声曰； 所述微型扬声器单体排列在一个平面内。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述音频处理模块包括 延时时间计算单元，用于根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间； 延时处理电路，分别与所述延时时间计算单元和所述微型扬声器单体相连接，用于控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述音频处理模块，还包括 增益控制电路，分别与所述延时处理电路和所述微型扬声器单体相连接，用于根据指向性声场的指向区域计算放大倍数，按照所述放大倍数放大所述音频信号。
4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微型扬声器单体成直线阵列，相邻所述微型扬声器单体间距大于预定间距。
5.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微型扬声器单体成平面阵列，相邻所述微型扬声器单体间距大于预定间距。
6.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所有所述微型扬声器单体的灵敏度、额定功率和尺寸相同。
7.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微型扬声器阵列包含奇数个所述微型扬声器单体。
8.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微型扬声器阵列包含偶数个所述微型扬声器单体。
全文摘要
本发明公开了一种具有指向性声场的微型扬声器阵列系统。所述系统包括音频输入模块，用于输入电流形式的音频信号的；音频处理模块，与所述音频输入模块相连接，用于根据预设指向性声场的指向区域计算延迟时间，控制所述音频信号延迟所述延迟时间后传输；微型扬声器阵列模块，与所述音频处理模块相连接，包括排列在一个平面内的多个微型扬声器单体，用于接收经过所述音频处理模块处理后的所述音频信号，根据所述音频信号发出相应的声音。采用本发明所公开的具有指向性声场的微型扬声器阵列系统，能够安装在类似类似平板电视机、平板电脑等超薄电子设备中，产生指向性声场。
文档编号H04R1/40GK102984622SQ20121047714
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者田达亨 申请人:山东共达电声股份有限公司