具有改良的指向行为和降低的声干涉的扬声器的制造方法
【专利说明】具有改良的指向行为和降低的声干涉的扬声器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年9月8日提交的、题目为“具有改良的指向行为和降低的声干涉的扬声器”的第62/047，501号美国临时申请的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及扬声器和音频系统。
【背景技术】
[0004]多年以来，大型和小型阵列的宽带宽扬声器已经成为产生用于通信、演讲、会议和需要高保真度的表演的中高声压级的标准。在电影院、会议室、大学、夜总会、赛道、体育场和礼拜场所一一仅举几个应用示例一一可以找到用于商业用途的大和小的音响系统。这样的系统通常用于放大音频信号，其中音频信号来自于现场或由操作者使用称为音频混合控制台的音频混合系统控制的录音源。通过一系列的电子设备操作控制台，致使放大的音频信号从朝着听众定向的扬声器阵列发射出去。
[0005]在专业音响历史的早期，两种不同的扬声器类型倍受关注。最常见的是多路扬声器，其特点是具有不同频带的换能器装配于共同的外壳中。第二种是线阵列或柱体式扬声器，其特点是具有共同的频率范围的一组有限带宽换能器在狭长的外壳内以直线排列。基于向听众传递更均匀且具有更高清晰度的声音的共同目标，工程师们已经以多种完全不同的方式将两种扬声器类型用于更大的应用中的声音频散。一种方式是使用集中式三维扬声器组，其可选地称为球面阵列、簇或者也许称为点声源。在从这样的源发射声音是不可行的情况下，另一种方式需将扬声器分布在整个听音空间中。
[0006]在过去的20年中，简单线阵列的原理受到更广泛的应用，结果产生了两路和三路扬声器的新变体。在两路扬声器的示例中，外壳的垂直阵列配置为将垂直列上的低频换能器对称地排列在中心定向的高频线声源的两侧上。为了最优的性能，高频(HF)声源一般在水平尺寸方面很窄并且垂直尺寸理想地延伸至扬声器外壳的整个高度。
【发明内容】
[0007]提供扬声器系统及部件，其中在高频声源的相对侧上设置中频生成驱动器，该高频声源包括连接至波导管的高频线声源。提供分频电路，使得来自中频驱动器的声输出与高频声源的声输出在与中频生成驱动器之间的声干涉有关的中频范围内重叠。在一些实施方式中，中频生成驱动器凹在波导管的输出端后面，并且可选地从波导管向外成角度，以便减小两者之间的距离。
[0008]在第一方面，提供一种扬声器系统，该扬声器系统包括:
[0009]线声源；
[0010]波导管，配置为发射来自所述线声源的声能，所述波导管具有用于接收声能的近端孔和用于发射声能的远端孔以及位于近端孔和远端孔之间、用于控制从波导管发出的声能的水平扩散的表面；
[0011]第一驱动器和第二驱动器，设置在平分所述波导管的所述远端孔的中心平面的相对侧上；
[0012]信号处理电路，包括分频电路，所述分频电路配置为将输入信号分成在第一频率范围内的第一信号和在第二频率范围内的第二信号，其中第二频率范围小于第一频率范围且在中频范围内与第一频率范围重叠，以及其中，所述分频电路与所述线声源以及所述第一驱动器和所述第二驱动器电通信，以向所述线声源提供第一信号以及向所述第一驱动器和所述第二驱动器提供第二信号，
[0013]其中所述第一驱动器和所述第二驱动器设置有相对间距，以使所述第一驱动器和所述第二驱动器之间的声干涉出现在中频范围内，使得在中频范围内通过波导管发出的声能至少部分地抑制声干涉。
[0014]在另一方面，提供一种扬声器部件，该扬声器部件包括:
[0015]线声源，配置为输出在第一频率范围内的声能；
[0016]波导管，配置为接收来自所述线声源的声能，所述波导管具有用于控制从波导管发出的声能的水平扩散的远端孔；
[0017]驱动器，设置在平分所述波导管的所述远端孔的中心平面的一侧上，
[0018]其中所述驱动器配置为在第二频率范围内操作，第二频率范围小于第一频率范围且在中频范围内与第一频率范围重叠；以及
[0019]其中所述驱动器凹在所述波导管的所述远端孔后面；以及
[0020]其中所述驱动器相对于所述中心平面向外成一定角度。
[0021]在另一方面，提供一种扬声器系统，该扬声器系统包括:
[0022]上述的扬声器部件；以及
[0023]分频电路，配置为将输入信号分成在第一频率范围内的第一信号和在第二频率范围内的第二信号；以及
[0024]信号处理电路，配置为控制第一信号和第二信号之间的时间延迟，以减少由于驱动器的输出而引起的压力导致的额外声干涉。
[0025]在另一方面，提供一种扬声器部件，该扬声器部件包括:
[0026]线声源，配置为输出在第一频率范围内的声能；
[0027]波导管，配置为接收来自所述线声源声能，所述导波具有用于控制从波导管发出的声能的水平扩散的远端孔；
[0028]第一驱动器和第二驱动器，设置在平分所述波导管的所述远端孔的中心平面的相对侧上，
[0029]其中所述第一驱动器和所述第二驱动器配置为在第二频率范围内操作，第二频率范围小于第一频率范围且在中频范围内与第一频率范围重叠；
[0030]其中所述第一驱动器和所述第二驱动器设置有相对间距，以使所述第一扬声器驱动器和所述第二驱动器之间的声干涉出现在第一频率范围内；
[0031]其中所述第一驱动器和第二驱动器凹在所述波导管的所述远端孔后面；以及
[0032]其中所述第一驱动器和所述第二驱动器相对于所述中心平面向外成一定角度。
[0033]通过参照下文详细的描述和附图，可以实现本公开的功能和优点方面的进一步的理解。
【附图说明】
[0034]现在将参照附图仅以示例的方式对实施方式进行描述，在附图中:
[0035]图1A和1B示出了包括耦接至波导管的高频线声源的两路扬声器的示例性实施方式的俯视图和正视图。
[0036]图1C示出了由从两个中频生成驱动器发出的中频声能造成的声干涉。
[0037]图2示出了对于提供给中频生成驱动器和高频声源的信号的示例性分频滤波器属性。
[0038]图3A和3B示出了包括耦接至波导管的高频线声源的两路扬声器的示例性实施方式的俯视图和正视图，其中横向中频生成驱动器凹在波导管后面。
[0039]图4A和4B示出了包括耦接至波导管的高频线声源的两路扬声器的示例性实施方式的俯视图和正视图，其中横向中频生成驱动器凹在波导管后面并且向外成角度。
[0040]图5是由扬声器系统的示例性实现方式产生的角声场的等值线图。
[0041]图6示出了信号处理电路的示例性实现方式。
[0042]图7A和7B示出了包括由衍射号角形成的高频线声源的两路扬声器的示例性实施方式的俯视图和正视图，其中衍射号角的输出端耦接至波导管。
[0043]图8A和8B示出了包括高频线声源的两路扬声器的示例性实施方式的俯视图和正视图，其中高频线声源由耦接至波导管的高频扬声器的线阵列形成。
[0044]图9A和9B示出了包括耦接至波导管的高频线声源的两路扬声器的示例性实施方式的俯视图和正视图，其中横向中频生成驱动器凹在波导管后面并且向外成角度，其中两对中频生成驱动器以堆叠的配置设置。
[0045]图10示出了包括耦接至波导管的高频线声源的两路扬声器的示例性实施方式的俯视图和正视图，其中横向中频生成驱动器凹在波导管后面并且向外成角度，其中两对中频生成驱动器以堆叠的配置设置，以及其中每对中频生成驱动器与专用声室和波导管相连接。
[0046]图11A和11B示出了示例性三路系统配置的俯视图和正视图。
[0047]图12A和12B示出了涉及非对称配置的示例性实施方式，该非对称配置包括耦接至波导管的高频线声源、以及凹在波导管后面并且向外成角度的中频生成驱动器。
[0048]图13A-C示出了包括图4A-B中所示出的组件的扬声器部件。
【具体实施方式】
[0049]将参照以下所讨论的细节对本公开的各实施方式和方面进行描述。以下描述和附图用于说明本公开并且不应被解释为限制本公开。对多个具体细节进行描述以提供对本公开的各实施方式的全面理解。然而，在某些情况下，不对众所周知的或常见的细节进行描述以提供本公开的实施方式的简明论述。
[0050]如在本文中所使用的，术语“包括”和“包含”应解释为是包括性的和开放式的，并不是排他的。具体地，当在说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”以及它们的变型意味着包括所指定的特征、步骤或组件。这些术语不应被理解为排除其他特征、步骤或组件的存在。
[0051]如在本文中所使用的，术语“示例性”意思是“用作示例、实例或例证”，并且不应被解释为优于或好于本文中公开的其他配置。
[0052]如在本文中所使用的，术语“大约”和“近似地”意味着覆盖了可能存在于值的范围的上下限的变化。例如性能、参数和尺寸的变化。除非另外具体说