用于定向性和分散控制的扬声器系统和配置的制作方法

本公开涉及扬声器系统和配置，并且更具体地涉及用于定向性和分散控制的车辆扬声器系统和配置。

背景技术

现代车辆声学系统使用多种扬声器和扬声器配置。为了获得期望的音质和性能，采用现有配置的扬声器的实现方式要求车辆中具有相当大的空间量，尤其是超低音扬声器。期望提供显著的性能改善并节省扬声器系统占据的重量和体积。还期望改善车辆内外的定向性。

技术实现要素：

本文公开和要求保护的是用于扬声器和扬声器控制的方法、设备和系统。在一个实施方案中，一种扬声器配置包括扬声器和耦接到所述扬声器的定向元件。在一个实施方案中，所述定向元件包括多个可移动元件，所述多个可移动元件被配置为基于所述可移动元件的定位对所述扬声器的输出进行被动定向。

在一个实施方案中，所述定向元件包括外壳和布置在所述外壳中的多个均匀元件，其中所述定向元件的元件被配置为旋转到左侧位置、中心位置和右侧位置。

在一个实施方案中，所述定向元件包括安装到扬声器的可移动百叶窗系统，所述可移动百叶窗系统包括被配置为定位在多个位置中的多个平行板条元件，其中所述多个板条元件被配置为基于板条元件的位置引导由扬声器输出的声音。

在一个实施方案中，所述多个可移动元件作为一个单元移动以沿至少一个方向引导扬声器的输出。

在一个实施方案中，所述定向元件安装到扬声器的锥体并且其中所述定向元件包括基于锥体的形状配置的多个可移动元件，并且其中所述多个可移动元件提供用于扬声器的音频输出的波导以通过声学分散提供被动定向性。

在一个实施方案中，所述扬声器包括被配置为沿第二方向输出声音的第二扬声器，其中所述第二扬声器与所述扬声器和所述定向元件以同轴布置进行布置。

另一实施方案涉及双向扬声器。在一个实施方案中，所述双向扬声器包括被配置为沿第一方向输出声音的第一扬声器。所述双向扬声器还包括被配置为沿第二方向输出声音的第二扬声器，其中所述第一扬声器和所述第二扬声器以同轴布置进行布置。

在一个实施方案中，所述双向扬声器被配置为在车辆中操作，其中所述第一扬声器被配置为向车辆内部输出声音，并且其中所述第二扬声器被配置为向车辆外部输出声音。

在一个实施方案中，所述第二扬声器被配置为将环境声音输出到车辆的外部。

在一个实施方案中，所述双向扬声器被配置为与用于第二扬声器的可移动元件一起操作。

在一个实施方案中，所述可移动元件为车门中的第二扬声器提供扬声器通风。

在一个实施方案中，所述第一扬声器包括安装到第一扬声器的可移动百叶窗系统，所述可移动百叶窗系统包括被配置为定位在多个位置中的多个平行板条元件，其中所述多个板条元件被配置为基于板条元件的位置引导由第一扬声器输出的声音。

在一个实施方案中，所述第一扬声器包括用于将声音引导到车辆内部的声学喇叭，并且所述第二扬声器包括用于将声音引导到车辆外部的声学喇叭。

在一个实施方案中，所述第一扬声器的马达结构耦接到所述第二扬声器的马达结构。

在一个实施方案中，与扬声器相关联的第一方向和与第二扬声器相关联的第二方向相反。

一个实施方案涉及一种用于控制扬声器和可移动元件的方法。所述方法包括检测扬声器和与所述扬声器相关联的可移动元件中的至少一者的控制设置。所述方法还包括响应于控制设置而控制可移动元件，其中所述可移动元件被调整以引导所述扬声器的输出。

在一个实施方案中，控制可移动元件包括控制布置在外壳中的多个均匀元件以旋转到左侧位置、中心位置和右侧位置。

在一个实施方案中，控制可移动元件包括控制安装到扬声器的可移动百叶窗系统，所述百叶窗系统包括被配置为定位在多个位置中的多个平行板条元件，其中所述多个板条元件被配置为基于板条元件的位置引导由扬声器输出的声音。

在一个实施方案中，控制扬声器的可移动元件被配置为与第二扬声器的滑动门一起操作。

在一个实施方案中，控制包括控制双向扬声器的面向外的声音元件的输出。

鉴于以下对实施方案的详细描述，其他方面、特征和技术对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的。

附图说明

根据下面结合附图进行的详细描述，本公开的特征、目的和优点将变得更加明显，在附图中，相同的参考符号始终对应地进行标识，并且其中：

图1描绘了根据一个或多个实施方案的系统的图形表示；

图2描绘了根据一个或多个实施方案的用于扬声器控制的过程；

图3描绘了根据一个或多个实施方案的双向扬声器配置的图形表示；

图4描绘了根据一个或多个实施方案的扬声器系统的图形表示；并且

图5a至图5c描绘了根据一个或多个实施方案的定向扬声器配置。

具体实施方式

概述和术语

本公开的一个方面涉及用于定向性和分散控制的扬声器和扬声器配置的车辆系统和配置。在一个实施方案中，提供了一种用于控制扬声器和扬声器元件的系统。所述系统可以包括可移动元件以允许声音在车辆外部分散。在其他实施方案中，可以提供定向元件以在车厢内引导声音。

在一个实施方案中，扬声器配置涉及一种包括具有两个扬声器锥体的改进型同轴布置的双向扬声器配置。

另一个实施方案涉及一种用于允许扬声器输出更容易地从车门板分散的扬声器通风机构。通风系统允许车内声学系统利用外部耦接的超低音扬声器解决方案(ecs)，其中低音扬声器锥体的前部以声学方式呈现给车辆乘员，而锥体的后部以声学方式“看到”外部世界。

另一个实施方案涉及一种包括具有多个可移动元件的定向元件的定向扬声器布置。定向元件允许扬声器的被动定向性被自动改变以满足用户不断变化的需求。

其他实施方案涉及用于扬声器控制的过程。在一个实施方案中，提供用于控制扬声器和可移动元件的过程。可以针对扬声器和与该扬声器相关联的可移动元件中的至少一者检测控制设置。可以响应于控制设置而控制可移动元件，使得可移动元件被调整以引导扬声器的输出。

如本文所用，术语“一(a/an)”应意指一个或一个以上。术语“多个”应意指两个或两个以上。术语“另一个”被定义为第二个或更多个。术语“包括(including)”和/或“具有”是开放式的(例如，包括(comprising))。如本文所用的术语“或”应被解释为包含性的或意指任何一个或任何组合。因此，“a、b或c”意指“以下各项中的任何一种：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。只有当元件、功能、步骤或动作的组合在某种程度上固有地相互排斥时，才会出现此定义的例外情况。

通篇文件中对“一个实施方案”、“某些实施方案”、“实施方案”或类似术语的提及意指结合实施方案所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。因此，通篇说明书中各个地方出现这种短语未必全部是指同一实施方案。此外，特定特征、结构或特性可在一个或多个实施方案中以任何适合的方式组合而不受限制。

示例性实施方案

现在参考附图，图1描绘了根据一个或多个实施方案的系统的图形表示。在一个实施方案中，系统100是车辆信息娱乐系统。系统100包括车辆信息娱乐单元105，其可以提供驾驶员辅助、导航、媒体和车辆控制特征中的一个或多个。在一个实施方案中，系统100包括控制界面106，其可以用于向车辆信息娱乐单元105提供一个或多个命令。命令可以针对媒体输出、扬声器设置(例如，均衡器设置、衰减和左右控制)。命令还可以针对如本文所述的定向性和可移动元件控制中的一个或多个。控制界面106可以包括显示器和一个或多个输入控件，诸如触摸屏显示器，以呈现用于车辆信息娱乐单元105的用户界面、输入和调整命令并显示。

根据一个实施方案，车辆信息娱乐单元105驱动车辆的一个或多个扬声器1101-n。扬声器1101-n可能是扬声器单元且可能针对一个或多个驱动器类型，包括全频驱动器、超低音扬声器、低音扬声器、中音驱动器、高音扬声器和同轴驱动器。根据另一个实施方案，并且如下面将更详细讨论，车辆信息娱乐单元105可以被配置为控制与扬声器1101-n相关联的一个或多个单元，如可选的定向单元115和可选的密封单元120。根据另一个实施方案，扬声器1101-n可涉及如本文中论述的双向扬声器。

根据一个实施方案，车辆信息娱乐单元105包括用于执行可以存储在车辆信息娱乐单元105的存储器中的一个或多个功能的处理器或控制器。车辆信息娱乐单元105可以执行本文所述的用于控制车辆的一个或多个过程。

根据另一个实施方案，系统100可涉及诸如车辆音频系统的媒体系统，所述媒体系统被配置成控制一个或多个扬声器以及向扬声器的媒体输出。相应地，在某些实施方案中，系统100可能不需要与驾驶员辅助或导航相关联的功能(例如，全球定位服务(gps))。

图2描绘了根据一个或多个实施方案的用于扬声器控制的过程。根据一个实施方案，可执行过程200以用于控制扬声器和可移动元件。过程200可由诸如车辆信息娱乐单元(例如车辆信息娱乐单元105)的设备或车辆系统(例如，系统100)的车辆控制单元(例如，媒体播放器等)采用。在方框205处，可以针对扬声器和与该扬声器相关联的可移动元件中的至少一者检测控制设置。根据一个实施方案，在方框205处，过程200可以由控制扬声器操作的车辆信息娱乐单元启动。在方框210处，可以检测与车辆部件相关联的一个或多个命令或控制设置。举例来说，在方框210处，可以响应于控制设置而控制可移动元件，使得可移动元件被调整以引导扬声器的输出。在方框215处，车辆信息娱乐单元可以基于检测到的命令和/或控制设置来控制包括扬声器和其他单元的声音元件的输出。

在一个实施方案中，在方框210和215处的命令和控制涉及与用于控制车辆外部的声音的车辆可移动元件相关联的命令，诸如密封单元(例如，可选的密封单元120)。根据另一个实施方案，在方框210和215处的命令和控制涉及车辆内的扬声器元件的定向性，诸如可选的定向单元(例如，可选的定向单元115)。在一个实施方案中，控制可移动元件包括控制布置在外壳中的多个均匀元件以旋转到左侧位置、中心位置和右侧位置。根据另一实施方案，控制可移动元件包括控制安装到扬声器的可移动百叶窗系统，所述百叶窗系统包括被配置为定位在多个位置中的多个平行板条元件，其中多个板条元件被配置为基于板条元件的位置引导由扬声器输出的声音。控制可包括控制双向扬声器的可移动元件的输出，其被配置为与第二扬声器的滑动门一起操作。控制可包括控制双向扬声器的面向外的声音元件。图3描绘了根据一个或多个实施方案的双向扬声器配置的图形表示。根据一个实施方案，扬声器300是被配置为在两个方向上引导声音的双向同轴扬声器。根据一个实施方案，扬声器300是双向扬声器，其包括被配置为沿第一方向输出声音的第一扬声器以及被配置为沿第二方向输出声音的第二扬声器。根据另一实施方案，第一扬声器和第二扬声器以同轴布置进行布置。

在一个实施方案中，扬声器300是被配置为在车辆中操作的双向扬声器，其中第一扬声器被配置为向车辆内部输出声音，并且其中第二扬声器被配置为向车辆外部输出声音。第二扬声器可被配置为向车辆外部输出环境声音，诸如车辆的声音。扬声器300可被配置为与用于第二扬声器的可移动元件一起操作，如将参考图4所描述。可移动元件可为车门中的第二扬声器提供扬声器通风。第一扬声器可包括用于将声音引导到车辆内部的声学喇叭，并且第二扬声器可包括用于将声音引导到车辆外部的声学喇叭。

根据一个实施方案，扬声器300可包括第一扬声器，该第一扬声器包括安装到第一扬声器的可移动百叶窗系统。可动百叶窗系统可包括被配置为定位在多个位置中的多个平行板条元件。多个板条元件被配置为基于板条元件的位置引导由第一扬声器输出的声音。

根据一个实施方案，双向扬声器300包括具有2个扬声器锥体的改进型同轴扬声器，使得一个锥体以传统方式向前发射，而一个额外的扬声器锥体向后发射。这允许在传统的前向方向上具有完整的性能，但是还使得能够在车厢外部产生环境声音。后发射扬声器锥体可以与声学透镜或喇叭一起封装以改善分散特性。

根据一个实施方案，双向扬声器300包括初级低音扬声器锥体305、初级高音扬声器锥体310和初级马达结构315，其形成第一扬声器以沿第一方向335引导声音，且双向扬声器300还包括次级马达结构320、次级高音扬声器锥体325和声音引导件330，其形成第二扬声器以沿第二方向340引导声音。图3示出了第一扬声器的马达结构耦接到第二扬声器的马达结构。与扬声器相关联的第一方向335和与第二扬声器相关联的第二方向340相反。在一个实施方案中，声音引导件330可以涉及声学喇叭。根据另一个实施方案，声音引导件330是分散百叶窗。

根据一个实施方案，双向扬声器300为车厢内外提供集成声学性能。另外，双向扬声器300可以允许简化的扬声器封装，同时将复杂性和放大器信道保持在最小。后发射(例如外部)扬声器可以具有集成的声学喇叭或透镜以促进期望的分散特性。

根据一个实施方案，双向扬声器300可以安装在车辆中，诸如车门板，其中初级低音扬声器锥体305、初级高音扬声器锥体310和初级马达结构315用以向车厢内提供声音。次级马达结构320、次级高音扬声器锥体325和声音引导件330可以被配置为将声音引导到车辆外部。在某些实施方案中，由初级低音扬声器锥体305、初级高音扬声器锥体310和初级马达结构315输出的声音可能不同于由次级马达结构320、次级高音扬声器锥体325和声音引导件330输出的声音。举例来说，次级马达结构320、次级高音扬声器锥体325和声音引导件330可以为外部汽车音频应用提供声音。举例来说，双向扬声器300可供电子车辆用来识别车辆的存在以及静音电动车辆的其他安全状况。外部音频应用还可包括社会环境，例如其中用户可能希望在车辆外部广播其内容的后门、聚会场所或工地。因此，双向扬声器300为车辆内外提供换能器技术。

图4描绘了根据一个或多个实施方案的扬声器系统的图形表示。系统400提供了一种允许扬声器输出更容易从车门板分散的机构。系统400允许车内声学系统利用外部耦接的超低音扬声器解决方案(ecs)，其中低音扬声器锥体的前部以声学方式呈现给车辆乘员，而锥体的后部以声学方式“看到”外部世界。与传统的超低音扬声器解决方案相比，系统400显著改善了性能并减轻了重量，但主要的缺点是向外界引入可听见的噪声。另外，系统400的面向外部的扬声器锥体也可暴露于环境风化，这在诸如水、雪、冰、热或颗粒物(泥土、污垢、岩石)等极端状况下可能会出现问题。

在一个实施方案中，系统400是自动化声学低音扬声器通风和环境耦接机构。机械化颤动或通风解决方案使得系统能够在正常状况下使低音扬声器向车外通风，但在其中环境噪声成问题的情况下或在扬声器需要额外保护而不受环境影响时也能封闭外界。

根据一个实施方案，系统400可以被提供用于车辆，诸如车辆405，以允许有与扬声器的位置相关联的可移动元件。系统400是参考车辆405的门板410进行描述的，但是应理解，可以向车辆的其他零件提供类似的配置。在系统400中，扬声器安装在车辆的一部分中。根据一个实施方案，扬声器415安装在面板410上。根据另一个实施方案，系统400包括致动器416，其被配置为替换元件420以允许有与扬声器415的背面相关联且在门板410上的开口。根据一个实施方案，致动器416可以使元件420在方向425上移动。如图4所示，致动器416替换面板420以揭露门板410上的开口430。根据一个实施方案，开口430位于门板410的靠近扬声器415的面向外部的锥体的位置。系统400可应用于双向扬声器和面向前方的扬声器。

根据一个实施方案，致动器涉及马达、伺服控制器和/或可移动元件中的一个或多个，所述可移动元件被配置为通过一个或多个平面中的滑动、旋转、展开和多向移动中的一个或多个而从开口430替换元件420。元件430可涉及与门板相关联的一段材料(例如，金属、塑料等)。在某些实施方案中，元件420可以包括多个可移动百叶窗。

在一个实施方案中，元件420是用来打开或关闭通向外界的扬声器415(例如，低音扬声器)后室的滑动门或颤动系统。元件420可以是马达控制的，以实现两种声学配置的自动切换。声孔可以完全打开，从而提供真正的ecs声学安装方案；完全关闭，从而提供传统的密封箱声学安装方案；或部分地打开以根据需要调整声学性能。系统400可应用于超低音扬声器、门式低音扬声器、中音扬声器和/或高音扬声器。

图5a-5c描绘了根据一个或多个实施方案的定向扬声器配置。根据一个实施方案，定向扬声器500包括扬声器和定向元件505。定向元件505包括多个可移动元件510。根据一个实施方案，定向元件505允许扬声器的被动定向性被自动改变以满足用户不断变化的需求。这也有汽车外的使用案例，例如车厢外的音频或其他结构。定向扬声器500可以克服提供诸如isz(独立声响区)的隔音系统的扬声器配置的限制，所述隔音系统可以主要基于扬声器的被动定向性。

图5a-5c描绘了根据一个或多个实施方案的用于分散控制的自动化扬声器百叶窗系统。根据一个实施方案，提供了一种包括定向元件的扬声器配置。在一个实施方案中，定向元件耦接到扬声器。根据另一实施方案，定向元件布置在扬声器的输出区域(诸如锥体)附近的位置。图5a-5c示出了根据一个或多个实施方案的包括定向元件505的扬声器501。根据一个实施方案，定向元件505耦接到扬声器501。定向元件505可包括多个可移动元件，所述多个可移动元件被配置为基于可移动元件的定位对扬声器的输出进行被动定向。举例来说，可移动元件包括用作扬声器输出的波导的一个或多个表面，使得可移动元件的定位可沿一个或多个方向引导扬声器的输出。根据一个实施方案，定向元件505的可移动元件被配置为沿直线方向(例如，与扬声器的输出位置一致)和旋转位置中的至少一者引导声音。在某些实施方案中，定向元件505可被配置为向至少第一乘客和第二乘客引导声音输出。定向元件505的可移动元件可以被配置为旋转到左侧位置、中心位置和右侧位置。根据一个实施方案，定向元件505可包括外壳和布置在外壳中的多个均匀的可移动元件。

定向元件505提供了具有分散控制百叶窗系统的自动化机构，以调整扬声器501的定向性和声学分散。定向元件505的百叶窗系统可包括引导高频率的声学压力的一系列平行板条，诸如元件510。对于一个简单的示例，就在车辆前排两个座位上的听众来说，图5a描述了针对听众a、乘客525的声音配置方向，而图5b的配置将声音导向听众b、乘客530。

根据一个实施方案，定向元件505可以移动多个可移动元件以引导声音。图5a描绘了可移动元件510，其定位成沿方向515引导扬声器501的输出，以使声音输出集中朝向特定的乘客525、车辆的听众a。图5b描绘了可移动元件510，其定位成沿方向535引导扬声器501的输出，以使声音输出集中朝向特定的乘客530、车辆的听众b。图5c描绘了可移动元件510，其定位成沿方向540引导扬声器501的输出，以使声音输出集中朝向乘客525和乘客530两者。在一个实施方案中，可移动元件510包括安装到扬声器的可移动百叶窗系统。举例来说，所述可移动百叶窗系统包括被配置为定位在多个位置中的多个平行板条元件。所述多个板条元件被配置为基于板条元件的位置引导由扬声器输出的声音。根据另一实施方案，定向元件505包括安装到扬声器的可移动百叶窗系统。所述可移动百叶窗系统可包括被配置为定位在多个位置中的多个平行板条元件，其中所述多个板条元件被配置为基于板条元件的位置引导由扬声器输出的声音。在一个实施方案中，可移动元件510作为一个单元移动以沿至少一个方向引导扬声器的输出。可移动元件510可以在中心旋转、在端部旋转或基于旋转和滑动中的至少一者来移动。

在一个实施方案中，可移动元件510被配置为充当用于声学分散的百叶窗，使得可移动元件510各自作为一个单元旋转并且全部一起旋转或移动。

虽然本公开已经参考其示例性实施方案特定地示出并描述，但本领域技术人员应理解，可在其中进行各种形式和细节改变而不偏离所要求保护的实施方案的范围。