一种相控阵音箱的制作方法

本实用新型涉及一种音箱，尤其涉及的是一种相控阵音箱。

背景技术：

现有的家用小型音箱中只设置有一个主喇叭1（如图1所示），整个音箱的中低频音效效果差，发出的音频单一，不真实，不能达到像电影院那种大音响的震撼真实音频效果，不能满足使用要求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种相控阵音箱法，旨在解决现有家用小型音箱的中低频音效效果差，音频单一，不能满足使用要求的问题。

本实用新型的技术方案如下：一种相控阵音箱，其中，包括：

音箱本体；

设置在音箱本体上的主扬声器；

设置在音箱本体箱壁上的多个辅助扬声器；

CPU和多个控制电路，所述多个控制电路与辅助扬声器分别对应，控制电路与CPU连接，由CPU控制动作；

每个辅助扬声器与一个控制电路连接，由CPU分别独立控制；

经过处理，各个控制电路分别得到与每个辅助扬声器对应的、相对于主扬声器的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号，主扬声器输出的音频信号和多个辅助扬声器输出的辅助音频信号一起传递形成立体音效。

所述的相控阵音箱，其中，主扬声器播放音频信号，CPU采样主扬声器正在播放的音频信号；CPU对该音频信号进行处理计算，分别得到与每个辅助扬声器对应的、相对于主扬声器音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号，并将辅助音频信号分别传送至对应辅助扬声器的控制电路。

所述的相控阵音箱，其中，所述相控阵音箱还包括后台控制器，后台控制器的输入端与信号源设备的音效数据端相连，后台控制器的输出端与CPU连接，后台控制器对信号源设备的音效控制信号进行解析，并将解析结果传输给CPU，CPU将解析结果与从主扬声器播放的音频信号采样得到的信号进行计算，得到各个辅助扬声器的辅助音频信号，并将辅助音频信号分别传送至对应辅助扬声器的控制电路。

所述的相控阵音箱，其中，所述多个辅助扬声器设置在音箱本体的上箱壁和/或下箱壁和/或4个侧箱壁上。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过提供一种相控阵音箱，通过在音箱本体的不同箱壁上设置多个辅助扬声器，每个辅助扬声器均由一个控制电路单独控制，控制电路之间互相独立设置；将主扬声器播放的音频信号进行处理，分别得到与每个辅助扬声器对应的、相对于主扬声器播放的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号，CPU 控制不同的控制电路动作，通过对应的辅助扬声器播放对应的辅助音频信号，使主扬声器播放的音频信号和多个辅助音频信号一起传递形成立体音效；在不改变音箱本体尺寸的条件下，通过在音箱本体上按照一定的相控阵型规律设置多个辅助扬声器配合主扬声器形成相控阵音频效果，使得整个音箱本体的音频效果放大几倍到几十倍不等，整个音箱本体的音频效果更贴近真实，使家用小型音箱都可以达到震撼真实的音频效果，满足使用要求。

附图说明

图1是现有技术中家用小型音箱的结构示意图。

图2是本实用新型中相控阵音箱的结构示意图。

图3是本发明中相控阵音箱的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图2所示，一种相控阵音箱，包括：

音箱本体100；

设置在音箱本体上的主扬声器200；

设置在音箱本体100箱壁上的多个辅助扬声器300；

CPU 400和多个控制电路500，所述多个控制电路500与辅助扬声器300分别对应，控制电路500与CPU 400连接，由CPU 400控制动作；

每个辅助扬声器300与一个控制电路500连接，由CPU 400分别独立控制；

经过处理，各个控制电路500分别得到与每个辅助扬声器300对应的、相对于主扬声器200的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号，主扬声器200输出的音频信号和多个辅助扬声器300输出的辅助音频信号一起传递形成立体音效。一个音箱的音频效果，跟音箱的尺寸有一定的关系，音箱的尺寸越大，音频效果越好；而本技术方案中，在不改变音箱本体100尺寸的条件下，通过在音箱本体100上按照一定的相控阵型规律设置多个辅助扬声器300配合主扬声器200形成相控阵音频效果，使得整个音箱本体100的音频效果放大几倍到几十倍不等，整个音箱本体100的音频效果更贴近真实，使家用小型音箱都可以达到震撼真实的音频效果，满足使用要求。

其中，辅助扬声器300设置在音箱本体100箱壁上的位置和数量按实际需要设定，多个辅助扬声器300可以设置在音箱本体100的上箱壁和/或下壁和/或4个侧箱壁上，所述辅助扬声器300按照相控阵型规律设置。

其中，各个控制电路500得到的辅助音频信号可以通过以下处理过程得到：主扬声器200播放音频信号，CPU 400同时读取主扬声器200正在播放的音频信号；CPU 400对读取的主扬声器200播放的音频信号进行处理计算，分别得到与每个辅助扬声器300对应的、相对于主扬声器200播放的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号；CPU 400将辅助音频信号分别传送至对应辅助扬声器300的控制电路。相对于只有单一主扬声器200的音箱，通过CPU 400计算控制多个辅助扬声器300播放相对于主扬声器200播放的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号，主扬声器200播放的音频信号和多个辅助音频信号叠加，形成空间感的音源，达到相控阵音频效果，使整个相控阵音箱的音频效果极大地提高，音频效果更好。

虽然通过CPU 400处理计算得到的辅助音频信号与主扬声器200播放的音频信号形成相控阵音频效果，相对于只有单一主扬声器的音箱音频效果有很大提高，但因为CPU 400的处理计算控制辅助扬声器300的辅助音频信号过程是在主扬声器200播放音频信号的同时进行的，CPU 400的处理计算过程本身就有一个时间上的延迟，而且CPU 400对主扬声器200播放的音频信号处理计算只是一个粗略的计算过程，得到的辅助音频信号只是一个与主扬声器200播放的音频信号近似的辅助音频信号，使得辅助扬声器300不能把主扬声器200播放的音频信号真实地还原出来，对整个音箱的真实音频效果有一定的影响，本技术方案中，为了解决上述的问题，所述相控阵音箱还包括后台控制器600，所述后台控制器600与CPU 400连接：预先录制主扬声器200的音频信号和用于控制各个辅助扬声器300的音效控制信号；主扬声器200播放信号源设备输出的音频信号，后台控制器600读取并解析信号源设备输出的音效控制信号；后台控制器600对音效控制信号解析后，将解析得到的数据传送到CPU 400，CPU 400将后台控制器600解析出的数据与从主扬声器200播放的音频信号采样得到的信号进行再处理，分别得到与每个辅助扬声器300对应的、相对于主扬声器200播放的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号；CPU 400将辅助音频信号分别传送至对应辅助扬声器300的控制电路；CPU 400控制不同的控制电路500动作，通过对应的辅助扬声器300播放对应的辅助音频信号，使主扬声器200的音频信号和多个辅助音频信号叠加，形成空间感的音源，达到相控阵音频效果。通过预先录制用于控制各个辅助扬声器300的音效控制信号，可以避免计算时间的延迟，而且控制更加精确，可以使辅助扬声器300把主扬声器200播放的音频信号真实还原出来。

如图3所示，一种如上述所述的相控阵音箱的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S100：经过处理，各个控制电路500分别得到与每个辅助扬声器300对应的、相对于主扬声器200的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号；

步骤S200：CPU 400控制不同的控制电路500动作，通过对应的辅助扬声器300播放对应的辅助音频信号，使主扬声器200的音频信号和多个辅助音频信号叠加，形成空间感的音源，达到相控阵音频效果。

其中，所述步骤S100可以包括以下步骤：

步骤s111：主扬声器200播放音频信号，CPU 400同时读取主扬声器200正在播放的音频信号；

步骤s112：CPU 400对读取主扬声器200播放的音频信号进行处理计算，分别得到与每个辅助扬声器300对应的、相对于主扬声器200播放的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号；

步骤s113：CPU 400将辅助音频信号分别传送至对应辅助扬声器300的控制电路。

其中，所述步骤S100还可以包括以下步骤：

步骤s121：录制主扬声器200的音频信号，同时录制用于控制各个辅助扬声器300的音效控制信号；

步骤s122：信号源设备输出主扬声器200播放的音频信号，同时输出音效控制信号；

步骤s123：主扬声器200播放信号源设备输出的音频信号，同时后台控制器600读取并解析信号源设备输出的音效控制信号；

步骤s124：后台控制器600对音效控制信号解析后，将解析得到的数据传送到CPU 400，CPU 400将后台控制器600解析出的数据与从主扬声器200播放的音频信号采样得到的信号进行再处理，分别得到与每个辅助扬声器300对应的、相对于主扬声器200播放的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号；

步骤s125：CPU 400将辅助音频信号分别传送至对应辅助扬声器300的控制电路500。

本相控阵音箱通过在音箱本体100的不同箱壁上设置多个辅助扬声器300，每个辅助扬声器300均由一个控制电路500单独控制，控制电路500之间互相独立设置；将主扬声器200播放的音频信号进行处理，分别得到与每个辅助扬声器300对应的、相对于主扬声器200播放的音频信号具有不同的延迟响应时间、相位变化以及响度的辅助音频信号，CPU 400控制不同的控制电路500动作，通过对应的辅助扬声器300播放对应的辅助音频信号，使主扬声器200播放的音频信号和多个辅助音频信号一起传递形成立体音效；在不改变音箱本体100尺寸的条件下，通过在音箱本体100上按照一定的相控阵型规律设置多个辅助扬声器300配合主扬声器200形成相控阵音频效果，使得整个音箱本体100的音频效果放大几倍到几十倍不等，整个音箱本体100的音频效果更贴近真实，使家用小型音箱都可以达到震撼真实的音频效果，满足使用要求。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。