专利名称：一种声接收系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及声处理技术，尤其涉及一种包括由多个传声器组成纵向直线式阵列的声接收系统。
背景技术：
在扩声设备的应用中，影响扩声增益的主要问题是:如麦克风接收到的直达声与因各种原因回授的声波的信号是同频率、同相位的，因而很容易使扩声系统产生正反馈引起嘯叫。回授声波与传声器应该接受的声波，一般不是同一方向的，最常用的解决办法是增强传声器的指向特性，减少回授声波的影响。现在已有的心型、超心形指向的传声器，一般对正面输入的声波最灵敏，对背面输入的声波不灵敏，这样可以抑制背面回授的声波，但有时上下左右回授的声波还是会造成干扰。8字形指向的传声器一般对正面输入及背面输入的声波灵敏,对上下左右输入的声波不灵敏。因此，背面的声波回授的问题仍不能解决。而且，现有的心型、超心形、8字形指向的传声器，对不同频率声波的指向性响应是不一样的。由于单个传声器增益特性、指向特性和频率响应等方面因素的限制，其对于声音环境的要求往往较为苛刻。在声音环境较为复杂的场合下，往往很难取得较好的拾音(传声)效果。例如目标声源与拾音(传声)设备之间的距离较远、角度不佳、背景噪声较大或回授较强，都可能导致输出增益减小、失真或产生嘯叫的现象。尤其是，当扩声设备需要众多拾音(传声)设备予以支持时，其调控和调试的复杂性可想而知。这样就需要一种能够实现对正向声波激励有较高的增益输出，而对非正向的声波能产生较大抑制作用，并且具有较恒定的指向性的拾音(传声)设备，来简化扩声装置对于环境的需求。从而满足在声波回授较强、环境噪声较高环境下的拾音(传声)需求，并且实现能远距离拾音(传声)，简化设备的调控和操作，以取得较好的扩声效果。
实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单而且能很好地对多种频率的声波进行定向接收、输出的声接收系统。本实用新型所采用的技术方案是:一种声接收系统，包括多个基本阵列装置、多个滤波器以及第二混音输出器件，所述多个基本阵列装置的输出端分别连接一个滤波器，多个滤波器的输出端均与第二混音输出器件的输入端连接，第二混音输出器件的输出端为声接收系统的输出端；所述基本阵列装置包括传声器阵列、延时电路和第一混音输出器件，所述传声器阵列包括多个传声器，所述多个传声器沿着直线依次纵向排列设置，所述传声器阵列中相邻两个传声器之间的间隔距离均为其中η为基本阵列装置中传声器的总个数，λ是根
η
据基本阵列装置所设定的中心频率而得出的波长；所述基本阵列装置中，每个传声器的输出端分别连接一延时电路，多个延时电路的输出端均与第一混音输出器件的输入端连接，所述第一混音输出器件的输出端与滤波器的输入端连接；所述基本阵列装置中第i延时电路是一个延时时间为最后一个延时电路的延时时间加上(n-1)倍单位时间的延时电路，而所述的单位时间为:频率为基本阵列装置所设定的中心频率的声波信号轴向射入基本阵列装置中的传声器阵列后，该声波信号在相邻两个传声器之间传播的时间，其中η为传声器阵列中传声器的总个数，i的取值为1、2、3……η ；所述传声器阵列中传声器的总个数η大于等于3。进一步，所述的多个滤波器均为带通滤波器，所述的带通滤波器具有与基本阵列装置相应的中心频率。进一步，多个基本阵列装置的中心频率按x/m倍频程间隔连续均匀设置，其中m是基本阵列装置的总个数，X个倍频程亦为声接收系统设定的总的频率范围。进一步，各个基本阵列装置的传声器阵列中传声器的个数均是一样的。进一步，所述的多个带通滤波器的带宽均为同样倍频程带宽，并且所述的多个带通滤波器的带宽覆盖所设定的总频率带宽。
进一步，所述的多个滤波器中低频端第一滤波器为低通滤波器，高频端最后一个滤波器为高通滤波器，而其余多个滤波器均为具有与基本阵列装置相应中心频率的带通滤波器，所述其余多个带通滤波器的带宽均为同样倍频程带宽。进一步，所述传声器阵列中传声器的总个数η大于等于4且为偶数。进一步，各基本阵列装置的传声器阵列中最后一只传声器均聚集在同一个物理位置并相互靠拢。进一步，所述的基本阵列装置及带通滤波器具有符合指向性要求的工作频率带宽。本实用新型的有益效果是:由于本实用新型中基本阵列装置的传声器阵列是一个根据预设的中心频率而组成的离散、等间隔、直线纵向排列的传声器阵列，能在一定的频率带宽内，提高正向声波激励的输出增益以及较大地抑制非正向声波激励的输出，同时还能在中心频率及相邻频率范围内获得接近一致的指向性特性，这样在声波回授较强和环境噪音较强的环境下仍能取得很好的扩声效果。而且本实用新型包括多个基本阵列装置，多个基本阵列装置可设置多个不同的工作频率范围，从而多个不同的工作频率范围组成一个较宽的频率带宽。因此本实用新型能实现对设定频率范围的声波信号进行定向接收。还有本实用新型结构简单，易于实现以及投资成本低。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明:
图1是本实用新型一种声接收系统一具体实施例的结构示意图；[0025]图2是本实用新型一种声接收系统中基本阵列装置一具体实施例的结构示意图；图3是由4个传声器组成阵列的基本阵列装置输出的频率-指向性响应示意图；图4是由8个传声器组成阵列的基本阵列装置输出的频率-指向性响应示意图；图5是本实用新型中多个带通滤波器的输出频率响应示意图；图6是本实用新型中低通滤波器、多个带通滤波器以及高通滤波器的输出频率响应示意图。
具体实施方式
由图1所示，一种声接收系统，包括多个基本阵列装置、多个滤波器以及第二混音输出器件，所述多个基本阵列装置的输出端分别连接一个滤波器，多个滤波器的输出端均与第二混音输出器件的输入端连接，而第二混音输出器件的输出端为本声接收系统的输出端。所述的多个滤波器均可设为带通滤波器。所述基本阵列装置包括传声器阵列、延时电路和第一混音输出器件，所述传声器阵列包括多个传声器M1、M2、 M3……Mn，并且每个传声器的频响、灵敏度、指向特性等性能基
本一致。所述多个传声器M1、M2、 M3……Mn沿着直线依次纵向排列设置，所述传声器阵列中
相邻两个传声器之间的间隔距离均为1/nλ其中η为基本阵列装置中传声器的总个数，λ是
根据基本阵列装置所设定的中心频率而得出的波长，而λ的计算公式如下:λ=C0/f
上式中，λ表不波长,C0表不声波在空气中的传播速度，f表不基本阵列装置的中心频率。而每个基本阵列装置的中心频率可根据实际情况而任意设置。所述的带通滤波器具有与基本阵列装置相应的中心频率，以及所述的带通滤波器具有声接收系统所设定的符合指向性要求的工作频率带宽，即对于各个带通滤波器的带通，它们是按其对应的基本阵列装置的中心频率、工作频率范围、指向性特性、设定的指向性要求而所设定的。例如:基本阵列装置所设定的中心频率为400Hz，那么与该基本阵列装置输出端连接的带通滤波器，其中心频率亦为400Hz。而基本阵列装置所设定的符合指向性要求的工作带宽为:(-1/3)~(+1/3)倍频程频率范围时，则:带通滤波器的工作带宽相同为:(-1/3)~(+1/3)倍频程频率范围(315Hz 500Hz)。其中，倍频程宽度的计算公式为:N=1og2 (f2/fl)0所述基本阵列装置中，每个传声器的输出端分别连接一延时电路，多个延时电路的输出端均与第一混音输出器件的输入端连接，所述第一混音输出器件的输出端与带通滤波器的输入端连接。所述基本阵列装置中第i延时电路是一个延时时间为最后一个延时电路的延时时间加上(n-i)倍单位时间的延时电路，即所述基本阵列装置中第i延时电路的延时时间Ti为最后一个延时电路的延时时间加上(n-i)倍的单位时间，而所述的单位时间为:频率为基本阵列装置所设定的中心频率f的声波信号，轴向射入基本阵列装置中的传声器阵列后，该声波信号在相邻两个传声器之间传播的时间，其中η为传声器阵列中传声器的总个数，i的取值为1、2、3……η。其中，声波信号轴向射入所述的传声器阵列，即为该声波信号入射角0°或180°射入所述的传声器阵列。另外，由于声波信号是轴向射入所述的传声器阵列，因此根据上述可得，该声波信号在相邻两个传声器之间传播的距离为相邻两个传声
器之间的直线距离，即为，进而进一步可得，该声波信号在相邻两个传声器之间传播的
η
时间，其计算公式如下:
权利要求1.一种声接收系统，其特征在于:包括多个基本阵列装置、多个滤波器以及第二混音输出器件，所述多个基本阵列装置的输出端分别连接一个滤波器，多个滤波器的输出端均与第二混音输出器件的输入端连接，第二混音输出器件的输出端为声接收系统的输出端； 所述基本阵列装置包括传声器阵列、延时电路和第一混音输出器件，所述传声器阵列包括多个传声器，所述多个传声器沿着直线依次纵向排列设置，所述传声器阵列中相邻两个传声器之间的间隔距离均为1.1，其中η为基本阵列装置中传声器的总个数，是根据 ηλ基本阵列装置所设定的中心频率而得出的波长；所述基本阵列装置中，每个传声器的输出端分别连接一延时电路，多个延时电路的输出端均与第一混音输出器件的输入端连接，所述第一混音输出器件的输出端与滤波器的输入端连接； 所述基本阵列装置中第i延时电路是一个延时时间为最后一个延时电路的延时时间加上n-1倍单位时间的延时电路，而所述的单位时间为:频率为基本阵列装置所设定的中心频率的声波信号轴向射入基本阵列装置中的传声器阵列后，该声波信号在相邻两个传声器之间传播的时间，其中η为传声器阵列中传声器的总个数，i的取值为1、2、3……η ；所述传声器阵列中传声器的总个数η大于等于3。
2.根据权利要求1所述一种声接收系统，其特征在于:所述的多个滤波器均为带通滤波器，所述的带通滤波器具有与基本阵列装置相应的中心频率。
3.根据权利要求1所述一种声接收系统，其特征在于:多个基本阵列装置的中心频率按x/m倍频程间隔连续均匀设置，其中m是基本阵列装置的总个数，X个倍频程亦为声接收系统设定的总的频率范围。
4.根据权利要求1所述一种声接收系统，其特征在于:各个基本阵列装置的传声器阵列中传声器的个数均是一样的。
5.根据权利要求2所述一种声接收系统，其特征在于:所述的多个带通滤波器的带宽均为同样倍频程带宽，并且所述的多个带通滤波器的带宽覆盖所设定的总频率带宽。
6.根据权利要求1所述一种声接收系统，其特征在于:所述的多个滤波器中低频端第一滤波器为低通滤波器，高频端最后一个滤波器为高通滤波器，而其余多个滤波器均为具有与基本阵列装置相应中心频率的带通滤波器，所述其余多个带通滤波器的带宽均为同样倍频程带宽。
7.根据权利要求1至6任一所述一种声接收系统,其特征在于:所述传声器阵列中传声器的总个数η大于等于4且为偶数。
8.根据权利要求1所述一种声接收系统，其特征在于:各基本阵列装置的传声器阵列中最后一只传声器均聚集在同一个物理位置并相互靠拢。
专利摘要本实用新型公开了一种声接收系统，多个基本阵列装置的输出端分别连接一滤波器，多个滤波器的输出端均与第二混音输出器件的输入端连接；基本阵列装置包括传声器阵列，传声器阵列包括多个传声器，多个传声器沿着直线依次纵向排列设置，相邻两个传声器之间的间隔距离均为；每个传声器的输出端分别连接一延时电路，多个延时电路的输出端均与第一混音输出器件的输入端连接；第i延时电路是一个延时时间为最后一个延时电路的延时时间加上(n-i)倍单位时间的延时电路。本实用新型在设定的频率带宽内，能达到提高正向声波激励的输出增益，以及较大地抑制非正向声波的输出增益，获得所需的指向性特性。本实用新型可广泛应用在拾音(传声)领域中。
文档编号H04R27/00GK202940957SQ20122058793
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者胡秉奇, 陈建业, 梁勇 申请人:广州市锐丰音响科技股份有限公司