BR112017021348B1 - Reprodução de som diferencial - Google Patents

Abstract

REPRODUÇÃO DE SOM DIFERENCIAL. Uma unidade de cálculo para um sistema de reprodução de som compreende meios de entrada, um processador e, pelo menos, três saídas para controlar, pelo menos, três transdutores de uma matriz. Os meios de entrada têm a finalidade de receber um fluxo de áudio a ser reproduzido utilizando a matriz, caracterizado pelo fluxo de áudio ter uma faixa de frequência. O processador é configurado para calcular três sinais de áudio individuais a serem emitidos utilizando, pelo menos, três saídas, de modo que um primeiro diferencial acústico tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta seja gerado utilizando a matriz.

Description

[0001] As aplicações da presente invenção referem-se a uma unidade de cálculo para um sistema de reprodução de som, a um método correspondente e a um sistema compreendendo a unidade de cálculo e uma matriz.

[0002] Alguns sistemas de reprodução de som se baseiam nas chamadas abordagens de reprodução de som diferencial. Devido à reprodução de som diferencial, um padrão de diretividade pode ser reproduzido. Os padrões de diretividade são conhecidos a partir dos microfones diretivos. Microfones diretivos são geralmente implementados por meio de medição de um gradiente de pressão de som ou uma aproximação respectiva, conforme descrito, por exemplo, nas publicações de G. Bore e S. Peus, intitulada "Mikrophone: Arbeitsweise und Ãusführungsbeispiele",e de H. Olson, intitulada "Gradient microphones". Por exemplo, um gradiente de primeira ordem tem um padrão de diretividade com a figura de um oito. Ao atrasar um canal, durante a medição de uma diferença de pressão de som, pode-se atingir os padrões de diretividade, como cardioide ou cardioides com cauda. O diferencial de primeira ordem ou microfones de gradiente são o padrão em microfones diretivos.

[0003] Utilizado com menor frequência, o mesmo conceito também pode ser aplicado aos alto-falantes, como pode ser visto pela publicação de H. Olson, intitulada "Gradient loudspeakers". Assim, as dimensões são sobre uma ordem de magnitude maior, dando surgimento às diferentes propriedades/limitações.

[0004] Tais conceitos para matrizes de alto-falantes diferenciais têm, quando comparados aos formadores de feixe de atraso-e-soma convencionais, as vantagens de requisitarem apenas alguns alto-falantes, ao contrário das matrizes de atraso-e-soma que geralmente apresentam muitos alto-falantes. Além disso, com uma abertura menor do que um formador de feixe de atraso-e-soma, a mesma diretividade pode ser obtida em baixas frequências.

[0005] O Pedido de Patente WO 2011/161567 Al divulga um processamento relacionado ao dipolo para uma disposição do alto-falante, compreendendo três ou mais transdutores. Na configuração de três drivers descrita, os dois drivers periféricos são acionados em uma configuração dipolo (não direcionado). O driver entre estes dois é utilizado para produzir um entalhe que pode ser direcionado preferivelmente em direção à posição de audição. Isto é obtido por um desvio relativo (seletivo de frequência) do segundo sinal de driver. Aqui, preferivelmente, os drivers igualmente espaçados (ou seja, a distância do primeiro ao segundo driver é igual a uma distância de um segundo a um terceiro driver) são utilizados. O sinal é gerado para o driver central pode ter uma diferença de fase e um ganho (seletivo de frequência) relativo à configuração dipolo.

[0006] A Patente Norte-americana 5.870.484 divulga um sistema de reprodução de som que utiliza alto-falantes de gradiente. Esta publicação descreve em detalhes como os sistemas dipolo podem ser criados, por exemplo, utilizando dois ou três alto-falantes, ou um alto-falante e uma abertura passiva para atingir o efeito dipolo. Aqui, a utilização de uma característica de diretividade do gradiente de primeira ordem é preferida. 0 histórico respectivo é que, de acordo com a publicação, um alto-falante de gradiente de ordem mais alta tende a ser menos eficiente, requer um grande número de transdutores, mais processamento de sinal e os canais adicionais de amplificação, conforme comparado aos sistemas de gradiente de primeira ordem.

[0007] Observou-se que as matrizes de alto-falantes diferenciais não têm uma diretividade de redução, conforme a frequência reduz, como fazem os formadores de feixe de atraso-e-soma; seu nivel reduz a zero, conforme a frequência vai a zero. Além disso, as matrizes diferenciais de primeira ordem são limitadas na diretividade a, por exemplo, aproximadamente 6 dB. Portanto, não há necessidade de uma abordagem melhorada.

[0008] O objetivo da presente invenção é melhorar o desempenho de diretividade de uma reprodução de som na largura de banda operacional mais ampla.

[0009] Este objetivo é solucionado pelo assunto das reivindicações independentes.

[0010] Uma aplicação fornece uma unidade de cálculo para um sistema de reprodução de som, compreendendo uma matriz tendo, pelo menos, três transdutores. A unidade de cálculo compreende meios de entrada, um processador e, pelo menos, três saidas. Os meios de entrada têm a finalidade de receber um fluxo de áudio para reprodução utilizando a matriz. 0 fluxo de áudio tem uma faixa de frequência predefinida, por exemplo, de 20 Hz a 20 kHz ou de 50 Hz a 40 kHz. Com base neste fluxo de áudio, pelo menos, três sinais de áudio individuais para, pelo menos, três transdutores da matriz são emitidos utilizando, pelo menos, três saidas após o processamento do fluxo de áudio, de modo que, pelo menos, três transdutores sejam controláveis através dos três sinais de áudio individuais. O processador é configurado para calcular (pelo menos) os três sinais de áudio individuais, de modo que um primeiro diferencial acústico, tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta, seja gerado.

[0011] O processador pode, ainda, filtrar os três sinais de áudio individuais utilizando uma primeira característica de passa-banda, compreendendo uma primeira parte limitada da faixa de frequência completa do fluxo de áudio, por exemplo, acima de 50 Hz ou 100 Hz, ou em uma faixa entre 100 Hz e 200 Hz ou entre 100 Hz a 2 kHz.

[0012] Os ensinamentos aqui divulgados se baseiam no conhecimento de que um diferencial acústico, tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta, permite melhor reprodução de som ou, especialmente, melhor desempenho de diretividade em uma determinada faixa de frequência, caracterizado por algumas frequências desta determinada faixa de frequência poderem ser reproduzidas com falha. As aplicações, de acordo com os ensinamentos aqui divulgados, se baseiam no principio de que (preferivelmente, a determinada faixa de frequência sendo uma parte da faixa de frequência completa ou, em general,) a faixa de frequência completa é reproduzida utilizando o diferencial acústico, tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta. A reprodução preferida de determinada faixa de frequência permite boa reprodução de som nesta faixa de frequência, enquanto evita as desvantagens tipicamente causadas ao realizar a reprodução de som com base nos diferenciais acústicos, tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta em outras faixas de frequência.

[0013] De acordo com uma aplicação, os conjuntos de alto-falantes são selecionados com relação às frequências a serem reproduzidas, a saber, de modo que a distância entre os alto-falantes esteja relacionada a uma região de frequência dentro da qual o diferencial funciona bem. Tipicamente, diferentes alto-falantes / conjuntos de alto-falante são utilizados para cobrir diferentes faixas de frequência.

[0014] De acordo com aplicações adicionais, pelo menos, dois sinais de áudio individuais adicionais, a serem emitidos utilizando duas de, pelo menos, três saidas (diferentes) são calculados, de modo que um segundo diferencial acústico, tendo uma primeira ordem, seja gerado utilizando os dois transdutores controlados através das duas saidas. O processador filtra os dois sinais de áudio individuais adicionais utilizando uma segunda característica de passa-banda, compreendendo uma segunda parte limitada (por exemplo, até 100 Hz ou 200 Hz) da faixa de frequência completa do fluxo de áudio. No geral, a segunda parte limitada difere da primeira parte limitada, ou seja, o som é reproduzido dentro de diferentes faixas de frequência utilizando diferentes diferenciais acústicos.

[0015] De acordo com uma aplicação, uma matriz compreendendo vários alto-falantes, para cada diferencial um subconjunto dos alto-falantes, é utilizada. Estes subconjuntos são escolhidos, de modo que as distâncias do alto-falante sejam tais que os diferenciais correspondentes tenham a faixa operacional de frequência desejada.

[0016] De acordo com uma aplicação adicional, uma matriz compreendendo, pelo menos, quatro transdutores é utilizada. Assim, a unidade de cálculo compreende, pelo menos, quatro saidas para, pelo menos, quatro transdutores. Aqui, o primeiro diferencial acústico é gerado utilizando, pelo menos, três das quatro saidas pertencentes a um primeiro grupo, em que o processador é configurado para calcular três sinais de áudio individuais adicionais, a serem emitidos utilizando três de, pelo menos, quatro saidas de um segundo grupo, de modo que um diferencial acústico de segunda ordem ou ordem mais alta adicional seja gerado utilizando a matriz. O processador filtra os três sinais de áudio individuais adicionais (pertencentes ao segundo grupo) utilizando uma característica de passa-banda compreendendo uma segunda parte limitada da faixa de frequência do fluxo de áudio. Aqui, a segunda parte limitada também difere da primeira parte limitada. Além disso, deve ser observado que, pelo menos, uma saida das saidas do segundo grupo difere das saidas do primeiro grupo; ou seja, não os mesmos transdutores são utilizados para reproduzir o primeiro diferencial acústico e o segundo diferencial acústico.

[0017] De acordo com aplicações adicionais, o processo é configurado para calcular os sinais de áudio individuais, de modo que uma resposta zero do primeiro diferencial acústico e uma resposta zero do segundo diferencial acústico fiquem substancialmente dentro da mesma região ou no mesmo ponto. Isto significa que o cancelamento do som, utilizando o primeiro diferencial acústico, e o cancelamento de som reproduzido, utilizando o segundo diferencial acústico, são realizados, de modo que ambos diferenciais acústicos gerem a mesma reposta minima na mesma posição ou região.

[0018] De acordo com aplicações adicionais, o processador realiza um cálculo com base na fórmula , caracterizado por q, i2 e i3 serem características de atraso correspondentes aos três sinais de áudio individuais Si, s2 e S3.

[0019] O principio descrito acima com relação à reprodução do primeiro diferencial acústico também pode ser aplicado para a reprodução de um diferencial acústico adicional que reproduz outra banda (parte) de toda a banda de frequência. Consequentemente, três diferenciais acústicos são utilizados para reproduzir três faixas de frequência diferentes. Por exemplo, as frequências de redução gradual entre o primeiro diferencial acústico e o segundo diferencial acústico podem estar a 300 Hz (na faixa entre 100 Hz e 400 Hz), em que a redução gradual entre o segundo diferencial acústico e um terceiro diferencial acústico pode estar em 500 Hz (na faixa entre 300 Hz e 1000 Hz).

[0020] Para a reprodução do diferencial acústico adicional, outros transdutores da matriz também podem ser utilizados. De acordo com as aplicações preferidas, a matriz compreende, pelo menos, cinco transdutores que são controlados através das cinco saidas da unidade de cálculo. A partir de outra parte de visualização, a reprodução de diferentes bandas de frequência (pertencentes aos diferentes diferenciais acústicos) é realizada, de modo que um primeiro conjunto dos transdutores da matriz reproduza a primeira banda de frequência, em que um segundo conjunto dos transdutores da mesma matriz reproduz a segunda banda de frequência e um terceiro conjunto de transdutores da matriz reproduz a terceira banda de frequência. Consequentemente, devido ao fato de que os conjuntos para as três bandas de frequência diferem entre si, o espaçamento entre os transdutores que reproduzem uma respectiva banda de frequência difere também. Por exemplo, um espaçamento entre os transdutores utilizados para uma banda de frequência inferior pode ser maior do que um espaçamento entre os transdutores utilizados para reproduzir a banda de frequência mais alta. De acordo com as aplicações, os transdutores da matriz estão dispostos, de modo que a condição permaneça verdadeira que todos os transdutores de um conjunto dos transdutores são equidistantes mesmo se alguns transdutores foram utilizados para diferentes conjuntos.

[0021] De acordo com aplicações adicionais, o princípio acima pode ser aplicado aos fluxos de áudios estereofônicos.

[0022] Uma aplicação adicional fornece um sistema, compreendendo a unidade de cálculo discutida acima e a matriz correspondente.

[0023] De acordo com uma aplicação adicional, o método correspondente para calcular a reprodução de som é fornecido.

[0024] As aplicações da invenção serão subsequentemente discutidas com referência às figuras anexas, nas quais:

[0025] A figura 1 mostra um diagrama de blocos esquemático de uma unidade de cálculo, de acordo com uma primeira aplicação;

[0026] A figura 2a mostra esquematicamente três alto-falantes que geram um diferencial acústico de segunda ordem e uma posição de audição preferida;

[0027] A figura 2b mostra esquematicamente a determinação de um padrão de diretividade considerado para um ouvinte a distância, caminhando em um círculo ao redor da matriz;

[0028] A figura 2c mostra um diagrama esquemático de uma resposta de frequência de um diferencial acústico de segunda ordem na direção de visualização;

[0029] A figura 2d mostra um diagrama esquemático de um padrão de diretividade do diferencial acústico de segunda ordem;

[0030] A figura 3 mostra esquematicamente uma matriz do alto-falante para até três bandas do diferencial acústico de segunda ordem;

[0031] A figura 4a mostra um diagrama esquemático de respostas de frequência de três dipolos;

[0032] A figura 4b mostra um diagrama esquemático de respostas de frequência de dipolos com processamento de subfaixa adicional; e

[0033] As figuras 5a-5c mostram três etapas exemplares de alto-falantes de uma matriz do alto-falante.

[0034] Abaixo, as aplicações da presente invenção serão subsequentemente discutidas com referência às figuras. Aqui, os mesmos numerais de referência são fornecidos aos mesmos elementos ou a elementos tendo as mesmas funções ou similares. Portanto, a descrição respectiva é intercambiável e mutuamente aplicável.

[0035] A figura 1 mostra uma unidade de cálculo 10 para um sistema de reprodução de som 100, compreendendo uma matriz 20, tendo, pelo menos, três transdutores 20a, 20b e 20c dispostos em linha.

[0036] A unidade de cálculo 10 compreende meios de entrada 12, pelo menos, três saidas 14a, 14b e 14c e um processador 16. Os meios de entrada 12 têm a finalidade de receber um fluxo de áudio a ser reproduzido, utilizando a matriz 20. O cálculo da reprodução é realizado pelo processador para obter, pelo menos, três sinais de áudio individuais para os três transdutores 20a-20c. Em detalhes, os três transdutores 20a-20c da matriz 20 são controlados utilizando as saidas 14a-14c.

[0037] Nesta implementação básica, os três sinais de áudio individuais são calculados, de modo que um primeiro diferencial acústico tendo, pelo menos, uma segunda ordem seja gerado, caracterizado pela banda de frequência deste primeiro diferencial acústico ser limitada a uma parte (100 Hz a 400 Hz) da faixa de frequência completa (20 Hz a 20 kHz) do fluxo de áudio. Esta parte é selecionada, de modo que as frequências "problemáticas" (por exemplo, baixas frequências abaixo de 100 Hz) que não podem ser ou são apenas insuficientemente reproduzidas, utilizando um diferencial acústico com uma segunda ordem, sejam suprimidas. Vice-versa, isto significa que o primeiro diferencial acústico apenas compreende frequências que podem ser reproduzidas corretamente, utilizando um diferencial acústico tendo a segunda ordem. A respectiva banda de frequência que também é capaz de ser reproduzida com ordem mais alta e que é incapaz de ser reproduzida com esta ordem depende da matriz 20, por exemplo, do tamanho dos transdutores e, especialmente, do espaçamento entre os transdutores 20a, 20b, 20c. Por exemplo, a reprodução de uma banda de frequência mais alta requer um espaçamento menor quando comparado à reprodução de uma banda de frequência inferior. A fim de limitar a parte da faixa de frequência reproduzida utilizando o primeiro diferencial acústico, o processador pode realizar uma filtragem ou pode compreender uma entidade de filtro (digital), como um IIR, para realizar a filtragem. Assim, a reprodução do primeiro diferencial acústico permite reproduzir todo o fluxo de áudio, mas com uma banda de frequência do fluxo de áudio limitada.

[0038] As partes da banda de frequência que não são reproduzidas utilizando o primeiro diferencial acústico podem ser reproduzidas utilizando outros diferenciais acústicos. Aqui, uma distinção entre dois princípios é feita:

[0039] De acordo com o primeiro principio, o segundo diferencial acústico é fornecido, de modo que o mesmo tenha uma primeira ordem (é limitado à ordem n° 1). A reprodução de um diferencial acústico, tendo uma primeira ordem, é tipicamente possivel utilizando apenas dois transdutores (por exemplo, 20a e 20c, controlados pelas saidas 14a e 14c) . Portanto, de acordo com uma aplicação, o processador 14 realiza o cálculo de um segundo diferencial acústico, tendo apenas uma primeira ordem, para outra banda de frequência (que foi referida como banda de frequência problemática acima. Observe que as frequências problemáticas dependem da combinação com a configuração especifica de transdutor/matriz). Geralmente, mas não necessariamente, a banda de frequência do segundo diferencial acústico pode compreender frequências mais baixas quando comparada à banda de frequência do primeiro diferencial acústico. Voltando à declaração acima, que as frequências mais baixas são mais bem reproduzidas utilizando transdutores tendo um espaçamento elevado, o segundo diferencial acústico pode ser reproduzido utilizando os dois transdutores externos 20a e 20c, assim, os transdutores 20a e 20c têm um grande espaçamento entre eles.

[0040] De acordo com outro principio, as partes ausentes (problemáticas) da faixa de frequência do fluxo de áudio são reproduzidas utilizando um segundo diferencial acústico, também tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta. Neste caso, o conceito inicia-se a partir de uma matriz tendo, pelo menos, quatro transdutores 20a-20d, conforme ilustrado pelas linhas tracejadas. Aqui, a reprodução do segundo diferencial acústico é realizada, de modo que outros transdutores, por exemplo, os transdutores 20a, 20c e 20d, (ou sejam, não os transdutores 20a, 20b e 20c do primeiro diferencial acústico), sejam utilizados. Devido a isto, as limitações causadas na reprodução de um diferencial acústico de uma segunda ordem ou uma ordem mais alta em uma faixa de frequência problemática podem ser superadas pela utilização de outra configuração/ajuste do transdutor. Em detalhes, a configuração do transdutor utilizada para reproduzir o segundo diferencial acústico difere da configuração do transdutor utilizada para reproduzir o primeiro diferencial acústico com relação ao seu espaçamento entre os transdutores únicos ou, pelo menos, o espaçamento entre dois transdutores do respectivo conjunto. Variantes deste principio serão discutidas em mais detalhes com relação à figura 3.

[0041] Apenas para fins de conclusão, deve ser observado que, para este segundo principio, o processador 16 realiza o cálculo do segundo diferencial acústico e realiza a filtragem, de modo que o segundo diferencial acústico compreenda apenas as frequências reproduzíveis utilizando o respectivo conjunto de transdutor. Além disso, os meios para emissão dos sinais de áudio individuais compreendendo as saidas 14a-14c são melhorados, pelo menos, por uma saida adicional 14d.

[0042] Ambos os princípios discutidos acima a partir da reprodução da segunda parte da faixa de frequência completa têm, em comum, que o segundo diferencial acústico (primeira ordem, segunda ordem ou uma ordem mais alta) é reproduzido utilizando um conjunto de transdutores que difere do conjunto de transdutores utilizado para reproduzir o primeiro diferencial acústico.

[0043] De acordo com uma aplicação adicional, os dois conceitos básicos de reprodução da segundo parte de toda a banda de frequência podem ser combinados, de modo que três ou mais bandas de frequência possam ser reproduzidas utilizando os três ou mais diferenciais acústicos. Aqui, os diferenciais acústicos (exceto o primeiro diferencial acústico) podem ter uma primeira ordem ou ordem mais alta dependente do principio utilizado.

[0044] Observe que as duas faixas de frequência (limitadas por banda) são tipicamente separadas entre si, mas podem ter uma região de transição causada pela margem do filtro. Alternativamente, os filtros para filtragem das duas partes de frequência podem ser projetados para ter uma parte de sobreposição.

[0045] Abaixo, o histórico das aplicações básicas discutidas acima será explicado em detalhes.

[0046] A figura 2a mostra três alto-falantes 20a, 20b e 20c nas posições xlr x2 e x3 e um ponto de audição preferido marcado pelo numeral de referência 30. Aqui, o som é reproduzido com um diferencial acústico de segunda ordem, com zero direcionamento ao ponto de audição preferido 30.

[0047] O diferencial acústico de segunda ordem é gerado pela subtração de dois diferenciais acústicos de primeira ordem que indica seu zero em um ponto comum. Expresso em outras palavras, isto significa que um diferencial acústico de segunda ordem é gerado combinando dois diferenciais acústicos de primeira ordem. Um diferencial acústico de primeira ordem com os alto-falantes 20a e 20b nas posições xi e x2 é gerado por

[0048] As variáveis Si e s2 se referem aos sinais pelos quais os transdutores 20a e 20b são acionados. O centro do diferencial está na posição. Os atrasos T2 e i2 são tais que um zero seja direcionado de m2 à posição de audição preferida 30. Um diferencial acústico de primeira ordem com os alto-falantes 20b e 20c nas posições x2 e x3 é gerado por

[0049] Aqui, as variáveis s2 e s3 se referem aos sinais para os transdutores 20b e 20c. O centro do diferencial está na posição. Os atrasos são tais que um zero está direcionado de m2 à posição de audição preferida 30, ou seja, . Os dois diferenciais de primeira ordem são subtraídos para gerar o diferencial de segunda com zero direcionado à posição d ordem preferida

[0050] As direções dos zeros dos diferenciais de primeira ordem são

[0051] Os atrasos de direcionamento se referem aos ângulos de direcionamento, conforme segue:

[0052] Observe que os ângulos Fi eF2são marcados dentro da figura 2a. Os três atrasos são computados com a condição adicional de que o menor atraso será zero.

[0053] Este procedimento pode ser expresso em outras palavras, em que as operações de atraso (e/ou inversão) podemser aplicadas tal que os diferenciais tenham uma resposta zero na região de uma direção especifica ou ponto especifico cf. ponto 30).

[0054] Na discussão a seguir, considera-se que 0padrão de diretividade ocorre com medição em um circulo com raio r, conforme ilustrado pela figura 2b.

[0055] Aqui, três alto-falantes 20a, 20b e 20c estão em xi = 0,2 m, x2 = -0,6 m, e x3 = -1,4 m. Ao gerar um diferencial acústico, conforme discutido com relação à figura 2a, um padrão de diretividade considerado para um ouvinte a uma distância r, caminhando em um circulo ao redor da matriz ou ao redor do ponto 32 da matriz, pode ser gerado.

[0056] A resposta de frequência resultante na direção x negativa (direção de visualização de cardioide com cauda de segunda ordem) é mostrada pela figura 2c. A faixa operacional é de aproximadamente 100 Hz a 200 Hz. Para frequências mais baixas, a amplitude é muito baixa, o que demandaria alto-falantes fortes se a redução gradual de baixa frequência fosse estendida. Em frequências mais altas, o padrão de diretividade se torna inconsistente. Estes efeitos dependentes de frequência são ilustrados pela figura 2d, ilustrando o padrão de diretividade do diferencial acústico de segunda ordem. Como pode ser visto, dentro da faixa operacional (100 a 200 Hz), os padrões de diretividade são muito similares. Para frequências mais baixas, como 60 Hz, a amplitude é menor, e para frequências mais altas, como acima de 240 Hz, o padrão de diretividade se torna distorcido. De acordo com esta análise, a primeira parte da faixa de frequência completa (que é reproduzida utilizando o diferencial acústico, tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta) é selecionada. Consequentemente, a frequência varia abaixo e acima desta parte selecionada. Esta parte selecionada (aqui abaixo de 100 Hz e acima de 200 Hz) deve ser reproduzida pelo uso do segundo (e terceiro) diferencial acústico que é calculado para um conjunto de transdutor variado, conforme explicado acima.

[0057] Conforme explicado, o diferencial acústico de segunda ordem tem uma faixa de frequência limitada dentro da qual fornece respostas de frequência e padrões de diretividade consistentes. Convencionalmente, no microfone do diferencial e no processamento de sinal do alto-falante, pequenas distâncias relativas entre microfones/alto-falantes são utilizadas, a fim de mudar a faixa operacional para frequências mais altas (para impedir distorção). Então, a menor redução gradual de frequência é compensada com um filtro do tipo baixa reposição. Este procedimento tem, particularmente para alto-falantes, desvantagens, a saber, que baixas frequências são amplificadas, aumentando as exigências de alto-falante para reprodução de baixa frequência, o que é geralmente impraticável em fatores de forma simples. Além disso, para a segunda ordem, a redução gradual de baixa frequência é 12dB por oitavo, tornando a compensação de redução gradual de baixa frequência completamente impraticável.

[0058] A fim de obter a largura de banda operacional mais ampla, diferentes conjuntos de alto-falantes para diferentes frequências devem ser utilizados. O exemplo previamente descrito (cf. figura 2) é preferivelmente utilizável dentro de uma faixa de frequência de aproximadamente 100 a 200 Hz. Outros conjuntos de triplos de alto-falante seriam utilizados para abranger as faixas de frequência 200 a 400 Hz e/ou 400 a 800 Hz, etc.

[0059] Tal configuração de alto-falante ou matriz de alto-falante é ilustrada pela figura 3. A matriz 20' da figura 3 compreende cinco alto-falantes 20a-20e que podem ser utilizados para até três diferenciais acústicos de segunda ordem da banda. Comparado com o exemplo da figura 2a, dois alto-falantes (cf. 20d e 20e) foram adicionados e o posicionamento ao longo dos eixos x de todos os alto-falantes 20a a 20e mudou. Devido aos cinco alto-falantes terem três diferentes combinações, cada um, utilizando três alto- falantes, é disponibilizado. Estas combinações são referidas como triplos. Os triplos de alto-falante utilizados para as três bandas são indicados pelos numerais de referência 26a, 26b e 26c. O primeiro triplo 26a compreende os alto-falantes 20a, 20d e 20e, o segundo triplo 26b compreende os alto- falantes 20a, 20b e 20d, em que um terceiro triplo 26c compreende os alto-falantes 20b, 20c e 20d.

[0060] Como pode ser visto, os alto-falantes 20a-20e podem estar dispostos tal que os alto-falantes 20a e 20d sejam espaçados entre si por uma distância que é igual à distância entre os alto-falantes 20d e 20e. O alto-falante 20b é disposto no meio entre os alto-falantes 20a e 20d. Por exemplo, o primeiro alto-falante 20a pode estar disposto na posição 0,2 m, o segundo alto-falante 20b na posição -0,2 m, o terceiro alto-falante 20c na posição -0,4 m, o quarto alto- falante 20d pode estar disposto na posição -0,6 m, em que o quinto alto-falante 20e pode estar disposto na posição -1,2 m. Além disso, o alto-falante 20c está disposto centralizado entre os alto-falantes 20b e 20d. Devido à condição de disposição se manter verdadeira, é obtido que todos os alto- falantes do primeiro triplo 26a, do segundo triplo 26b e do terceiro triplo 26c são equidistantes, mesmo se alguns forem utilizados para diferentes conjuntos.

[0061] A figura 4a mostra a resposta de frequência dos três dipolos antes de filtrar o mesmo na direção x negativa (direção de visualização da cardioide com cauda de segunda ordem). As respostas de frequência 26a_frl, 26b_frl e 26c_frl pertencem aos triplos 26a, 26b e 26c da figura 3. Estes dados implicam que as frequências de transição de subfaixa razoável podem ser 200 Hz e 500 Hz, ou, no geral, entre 100 Hz e 300 Hz e entre 350 Hz e 800 Hz. Por exemplo, as três subfaixas foram implementadas com um banco de filtro de taxa completa de ordem 3 IIR.

[0062] A resposta de frequência dos dipolos com processamento de subfaixa adicional é mostrada pela figura 4b. As respostas de frequência 26a_fr2, 26b_fr2 e 26c_fr2 pertencem aos triplos 26a, 26b e 26c e resultam do processamento das respostas de frequência 26a_frl, 26b_frl e 26c_frl. Devido às diferentes posições dos alto-falantes 20a- 20e dos diferentes triplos de alto-falante 26a-26c utilizados para a reprodução de diferenciais acústicos de segunda ordem de subfaixa, atrasos podem causar interferência indesejada nas frequências de transição das subfaixas. Para o atraso, alinhe a reprodução de som dos diferentes sinais de subfaixa, um atraso compensado pode ser adicionado aos atrasos ii, i2 e i3 da fórmula (5) para os três alto-falantes por subfaixa.

[0063] De acordo com aplicações adicionais, a técnica proposta pode também ser implementada para diferenciais acústicos de ordem mais alta. Neste caso, três pares de alto-falantes são considerados, precisando de, pelo menos, quatro alto-falantes. Com os quatro alto-falantes, 3 diferenciais de primeira ordem podem ser reproduzidos:

[0064]Fornecer (6) e simultaneamente (7) invertido aos alto-falantes 1 a 3 reproduz um diferencial de segunda ordem (similar a (3)) . Fornecer (7) e simultaneamente (8) invertido aos alto-falantes 2 a 4 reproduz um segundo diferencial de segunda ordem. 0 terceiro diferencial acústico de segunda ordem é implementado pela reprodução simultânea dos dois diferenciais de segunda ordem, um invertido:

[0065] No geral, os sinais do alto-falante para um diferencial acústico de ]ç_esima ordem podem ser computados, conforme segue: onde k é a ordem do diferencial e n é o número do alto-falante, onde n = (1,2,..., k+1). Ou seja, para um diferencial acústico de segunda ordem, k+1 (equidistante) alto-falantes são necessários.

[0066] Os atrasos são computados com uma ideia similar, conforme descrito acima, para o diferencial de segunda ordem.

[0067] Por exemplo, um simples algoritmo para obter os atrasos é: • Definir ti = 0 e computar o atraso (negativo ou positivo) i2, de modo que a direção de zero do diferencial de primeira ordem seja conforme desejado, por exemplo, pontos em direção a um ponto de audição preferido. • Dado o i2 previamente computado, computar i3 para o segundo diferencial, de modo que seu zero indique para a direção desejada. • Dado o i3 previamente computado, computar i4 para o terceiro diferencial, de modo que seu zero indique para a direção desejada. • Adicionar um desvio a todos os atrasos para colocá-los na faixa desejada, por exemplo, desvio = -min {min {min { ii, i2}, 13}, 14}. (10) • Ao utilizar diferentes subfaixas, o desvio de atraso adicionado a cada um dos sinais de alto- falante da subfaixa pode ser diferente do que (10), ou seja, pode ser determinado para reduzir a interferência entre as subfaixas.

[0068] Assim, uma aplicação fornece um método para calcular a característica de atraso para os respectivos diferenciais acústicos.

[0069] De acordo com outra aplicação, o processador pode ser configurado para realizar as operações de inversão.

[0070] Por exemplo, um par de alto-falantes com uma distância entre eles de 1 m permite fazer um dipolo de primeira ordem com uma faixa de frequência similar como uma segunda ordem dipolo com uma matriz de um comprimento 2 m (1 m de espaçamento entre o primeiro e o segundo alto-falantes e 1 m de espaçamento entre o segundo e o terceiro alto- falante) .

[0071] Assim, a abertura da matriz é limitada a determinado tamanho. Um dipolo de primeira ordem (26a na figura 5a) pode tratar uma menor faixa de frequência do que os dipolos de segunda ordem (26b, 26c e 26d) . Isto motiva o uso de um dipolo de primeira ordem (26a) para frequências mais baixas e dipolos de segunda ordem (26b, 26c e 26d) para frequências mais altas. Um exemplo é mostrado na figura 5a utilizando a notificação da figura 3.

[0072] Ao contrário, em altas frequências, a menos que seja utilizado alto-falantes pequenos, o espaçamento do alto-falante é muito grande para a reprodução de um diferencial acústico preciso. Isto motiva a reprodução de altas frequências que fornecem os sinais diretamente aos alto-falantes (sem tentar fazer diferenciais acústicos). Ainda, em altas frequências, alto-falantes são geralmente bem diretivos. Assim, mesmo apenas um único alto-falante emite um feixe efetivo em direção à sua indicação. Tal configuração é mostrada pela figura 5b, utilizando a notificação da figura 3. Aqui, dipolos de segunda ordem (26a', 26b e 26c) e um único alto-falante (26d) são utilizados.

[0073] Falando de modo geral, pode-se utilizar para cada banda de frequência a ordem do diferencial acústico que fornece o melhor desempenho desejado nas bandas de frequência correspondentes. Isto pode resultar em diferentes ordens sendo utilizadas em diferentes bandas de frequência.

[0074] De acordo com aplicações adicionais, a baixa faixa de frequência pode ser reproduzida ou suportada utilizando uma saida adicional para um subwoofer. Portanto, a unidade de cálculo pode compreender uma saida de subwoofer.

[0075] A figura 5c mostra um exemplo de dois canais multibandas. Aqui, o exemplo de configuração compreende 7 alto-falantes (20a-20g) para reprodução estéreo. Três diferenciais de segunda ordem (26a', 26b, 26c) são utilizados para o canal esquerdo e três para o canal direito (26d, 26e, 26f). Os triplos de alto-falante do canal esquerdo por subfaixa são escolhidos orientados para a esquerda e os triplos de alto-falante do canal direito orientados à direita. Neste exemplo, observe, bandl compartilha os alto- falantes entre esquerda e direita.

[0076] Conforme descrito, diferenciais acústicos são reproduzidos com um par de alto-falantes (primeira ordem), triplo (segunda ordem), ou mais (ordem mais alta). Quando as localizações do alto-falante são simétricas da esquerda para a direita com relação à posição de audição, um dipolo acústico é reproduzido, ou seja, a característica de diretividade é simétrica da esquerda para a direita. Quando os alto-falantes são para à esquerda com relação à posição de audição, então o diferencial acústico tem uma característica de diretividade orientada à esquerda. Similar para o lado direito. Para reproduzir os dois sinais de entrada (estéreo), pode-se escolher grupos de alto-falantes no lado esquerdo para a reprodução de diferenciais acústicos, para projetar o sinal esquerdo ao lado esquerdo. De modo similar, para o sinal direito, os alto-falantes no lado direito podem ser escolhidos. Isto permite a reprodução de estéreo, enquanto que os sinais esquerdo e direito são projetados ao lado esquerdo e direito, resultando em uma ampla imagem estéreo.

[0077] Uma aplicação fornece uma unidade de cálculo 10, conforme definido acima, caracterizado pelo processador 16 ser configurado para calcular dois sinais de áudio individuais adicionais a serem emitidos utilizando duas das três saidas 14a-14c adicionadas, de modo que um segundo diferencial acústico tendo uma primeira ordem seja gerado utilizando os dois transdutores 20a-20e controlados através das duas saidas 14a-14c e em que o processador 16 é configurado para filtrar os dois sinais de áudio individuais adicionais utilizando uma segunda característica de passa- banda compreendendo uma segunda parte limitada da faixa de frequência do fluxo de áudio que difere da primeira parte limitada.

[0078] Com relação às aplicações acima, deve ser observado que os transdutores 20a-20e da matriz 20/20' podem (preferivelmente) ser dispostos em um invólucro comum. Alternativamente, a matriz 20/20' pode ser formada por uma pluralidade de transdutores 20a-20e, cada um dos transdutores 20a-20e (ou, pelo menos, dois dos transdutores 20a-20e) tendo um invólucro separado.

[0079] De acordo com as aplicações, a unidade de cálculo 10 pode compreender, ainda, pelo menos, cinco saidas (cf. 14a-14d + uma saida adicional) para cinco transdutores 20a-20e, caracterizado pelo primeiro diferencial acústico ser gerado utilizando, pelo menos, três das cinco saidas 14a-14d pertencentes a um primeiro grupo, em que o segundo diferencial acústico é gerado utilizando, pelo menos, duas das cinco saidas 14a-14d pertencentes a um segundo grupo e em que o terceiro diferencial acústico é gerado utilizando, pelo menos, duas das cinco saidas 14a-14d pertencentes a um terceiro grupo e em que o primeiro, o segundo e o terceiro grupos diferem entre si com relação a, pelo menos, uma saida 14a-14d.

[0080] A reprodução de som pode, de acordo com as aplicações, se basear no primeiro diferencial acústico tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta e um diferencial acústico adicional limitado à primeira ordem.

[0081] De acordo com aplicações adicionais, a unidade de cálculo pode compreender uma saida adicional para um subwoofer, caracterizado pelo processador 16 ser configurado para calcular com base no fluxo de áudio e filtrar o sinal de áudio do subwoofer utilizando uma característica de passa-banda, compreendendo uma faixa de frequência do fluxo de áudio que é menor do que a faixa de frequência da primeira parte limitada, da segunda parte limitada e/ou da terceira parte limitada.

[0082] O fluxo de áudio pode ser um fluxo estereofônico, ou seja, o processador 16 pode ser configurado para calcular o primeiro diferencial acústico de um lóbulo apontando a um lado esquerdo que reproduz um canal esquerdo do fluxo estereofônico e um segundo diferencial acústico com um lóbulo apontando a um lado direito que reproduz um canal direito do fluxo estereofônico.

[0083] Opcionalmente, o fluxo de áudio pode ser um fluxo multicanal (por exemplo, um fluxo 5,1) . Neste caso, o processador 16 pode ser configurado para processar o fluxo multicanal, de modo que o mesmo possa ser reproduzido utilizando a matriz descrita acima.

[0084] Uma aplicação adicional fornece um sistema, compreendendo o aparelho/unidade de cálculo discutidos acima e uma matriz compreendendo, pelo menos, três transdutores.

[0085] Uma aplicação fornece um sistema, compreendendo: - uma unidade de cálculo 10 para a reprodução de som; e uma matriz (cf. matriz 20) tendo, pelo menos, três ou quatro transdutores 20a-20e, caracterizado pelos transdutores 20a-20e utilizados para gerar o segundo diferencial acústico tendo a primeira ordem serem espaçados entre si por uma distância que é maior do que a distância entre os transdutores 20a-20e utilizados para gerar o primeiro diferencial acústico ou em que os transdutores 20a- 20e controlados através das saidas 14a-14d do segundo grupo são espaçados entre si por uma distância que é maior do que uma distância entre os transdutores 20a-20e controlados através das saidas 14a-14d pertencentes ao primeiro grupo.

[0086] Além disso, as aplicações acima foram discutidas com relação a um aparelho para calcular diferenciais acústicos únicos, uma aplicação adicional se referindo ao método correspondente.

[0087] Embora alguns aspectos tenham sido descritos no contexto de um aparelho, é evidente que estes aspectos representam também uma descrição do método correspondente, onde um bloco ou dispositivo corresponde a uma etapa do método ou uma característica da etapa do método. De forma análoga, os aspectos descritos no contexto de uma etapa do método também representam uma descrição de um bloco correspondente ou item ou característica de um aparelho correspondente. Algumas ou todas as etapas do método podem ser executadas por (ou utilizando) um aparelho de hardware, como por exemplo, um microprocessador, um computador programável ou um circuito eletrônico. Em algumas aplicações, uma ou algumas da(s) etapa(s) mais importante(s) do método pode(m) ser executada(s) por esse equipamento.

[0088] O sinal de áudio processado (codificado) inventivo pode ser armazenado em um meio de armazenamento digital ou pode ser transmitido por um meio de transmissão, tal como um meio de transmissão sem fio ou um meio de transmissão cabeado, tal como a Internet.

[0089] Dependendo de certos requisitos de implementação, as aplicações da invenção podem ser implementadas em hardware ou em software. A implementação pode ser executada utilizando um meio de armazenamento não transitório, como um meio de armazenamento digital, por exemplo, um disquete, um DVD, um Blu-Ray, um CD, uma memória ROM, uma PROM, uma EPROM, uma EEPROM ou uma memória FLASH, tendo sinais de controle eletronicamente legiveis armazenados nele, os quais cooperam (ou são capazes de cooperar) com um sistema de computador programável, de forma que o respectivo método seja executado. Portanto, o meio de armazenamento digital pode ser legivel por computador.

[0090] Algumas aplicações, de acordo com a invenção, compreendem um transportador de dados tendo sinais de controle eletronicamente legiveis que são capazes de cooperar com um sistema de computador programável, de modo que um dos métodos de descrito no presente documento seja executado.

[0091] Geralmente, as aplicações da presente invenção podem ser implementadas como um produto de programa de computador tendo um código de programa, o código de programa sendo operativo para a realização de um dos métodos quando o produto de programa de computador for executado em um computador. O código do programa pode, por exemplo, ser armazenado em um transportador legivel por uma máquina.

[0092] Outras aplicações compreendem o programa de computador para executar um dos métodos descritos no presente documento, armazenados em um transportador legível por uma máquina.

[0093] Em outras palavras, uma aplicação do método inventivo é, portanto, um programa de computador tendo um código de programa para a realização de um dos métodos descritos no presente documento, quando o programa de computador for executado em um computador.

[0094] Deve ser observado que o fluxo de áudio acima utilizado pode ser um fluxo de áudio multicanal, um fluxo estereofônico ou um fluxo de ambiência.

[0095] Uma aplicação adicional do método inventivo é, portanto, um transportador de dados (ou um meio de armazenamento digital ou um meio legível por computador) compreendendo, gravado nele, o programa de computador para a realização de um dos métodos descrito no presente documento. O transportador de dados, o meio de armazenamento digital ou a mídia gravada normalmente são tangíveis e/ou não transitórios .

[0096] Uma aplicação adicional do método inventivo é, portanto, um fluxo de dados ou uma sequência de sinais representando o programa de computador para a realização de um dos métodos descritos no presente documento. O fluxo de dados ou a sequência de sinais pode, por exemplo, ser configurado(a) para transferência através de uma conexão de comunicação de dados, por exemplo, através da Internet.

[0097] Uma aplicação adicional compreende um meio de processamento, por exemplo, um computador ou um dispositivo lógico programável configurado para, ou adaptado para, executar um dos métodos descritos no presente documento.

[0098] Uma aplicação adicional compreende um computador, tendo instalado nele o programa de computador para a realização de um dos métodos descritos no presente documento.

[0099] Uma aplicação adicional, de acordo com a invenção, compreende um aparelho ou um sistema configurado para transferir (por exemplo, eletrônica ou opticamente) um programa de computador para a realização de um dos métodos descritos no presente documento a um receptor. O receptor pode, por exemplo, ser um computador, um dispositivo móvel, um dispositivo de memória ou semelhante. O aparelho ou sistema pode, por exemplo, compreender um servidor de arquivos para transferir o programa de computador para o receptor.

[0100] Em algumas aplicações, um dispositivo lógico programável (por exemplo, um arranjo de portas de campo programáveis) pode ser utilizado para executar algumas ou todas as funcionalidades dos métodos descritos no presente documento. Em algumas aplicações, um arranjo de portas de campo programáveis pode cooperar com um microprocessador para executar um dos métodos descritos no presente documento. Geralmente, os métodos são preferencialmente executados por qualquer equipamento de hardware.

[0101] As aplicações acima descritas são meramente ilustrativas para os princípios da presente invenção. Entende-se que modificações e variações das disposições e os detalhes descritos no presente documento serão evidentes àqueles especialistas na técnica. Destina-se, portanto, ser limitada apenas pelo escopo das reivindicações de patente iminentes e não pelos detalhes específicos apresentados por meio de descrição e explicação das aplicações do presente documento.

Claims (15)

1. Uma unidade de cálculo (10) para um sistema de reprodução de som, compreendendo uma matriz (20) tendo, pelo menos, três transdutores (20a-20e), a unidade de cálculo (10) compreendendo: meio de entrada (12) para receber um fluxo de áudio a ser reproduzido utilizando a matriz (20); um processador (16); e pelo menos, três saídas (14a-14c) para controlar, pelo menos, três transdutores (20a-20e) da matriz (20), em que o processador (16) ser configurado para calcular, pelo menos, três sinais de áudio individuais, de modo que um diferencial acústico de segunda ordem ou ordem mais alta seja reproduzido utilizando a matriz (20); caracterizado pelo fato do processador (16) ser configurado para calcular um diferencial acústico de segunda ordem com base na fórmula em que os respectivos TI, T2 e T3 são características de atraso correspondentes aos três sinais de áudio individuais s1, s2 e s3; ou em que pelo processador (16) ser configurado para calcular um diferencial acústico de ordem mais alta com base na fórmula em que os respectivos Tn (Ti,.., Tk+i) são características de atraso correspondentes aos n sinais de áudio individuais que são necessários para um diferencial de k-ésima ordem.

2. A unidade de cálculo (i0) de acordo com a reivindicação i, caracterizado pelo processador (i6) ser configurado para calcular os sinais de áudio individuais, de modo que o diferencial acústico de segunda ordem ou ordem mais alta tenha resposta zero em direção à região de audição.

3. A unidade de cálculo (i0) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo processador (i6) ser configurado para dividir o fluxo de áudio recebido em, pelo menos, duas bandas de frequência e para calcular os sinais de áudio individuais para, pelo menos, duas bandas de frequência, em que, pelo menos, dois subconjuntos diferentes de alto-falantes são controlados através de sinais de áudio de, pelo menos, duas bandas de frequência, de modo que um diferencial acústico de segunda ordem ou ordem mais alta seja reproduzido dentro de, pelo menos, duas bandas de frequência.

4. A unidade de cálculo (i0) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo processador (i6) ser configurado para dividir o fluxo de áudio recebido em, pelo menos, duas bandas de frequência e para calcular os sinais de áudio individuais para uma primeira das duas bandas de frequência e/ou para calcular os sinais de áudio para uma segunda de, pelo menos, duas bandas de frequência, em que os sinais de áudio da segunda banda de frequência ou de uma faixa de frequência completa do fluxo de áudio recebido são dadas diretamente a um ou mais transdutor(es).

5. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo processador (16) ser configurado para dividir o fluxo de áudio recebido em, pelo menos, duas bandas de frequência e para calcular os sinais de áudio individuais para uma primeira das duas bandas de frequência e/ou sinais de áudio para uma segunda de, pelo menos, duas bandas de frequência, em que os sinais de áudio da segunda banda de frequência são reproduzidos por meio da matriz utilizando um primeiro diferencial acústico de segunda ordem ou por meio de um par de alto-falantes para reprodução do primeiro diferencial acústico de segunda ordem.

6. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 5, caracterizado por uma frequência de redução gradual entre uma primeira e uma segunda banda de, pelo menos, duas bandas de frequência ficar dentro de uma faixa entre 50 Hz e 400 Hz e/ou em que uma frequência de redução gradual entre a segunda banda e uma banda adicional fica dentro de uma faixa entre 100 Hz e 1000 Hz.

7. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fluxo de áudio compreender, pelo menos, dois sinais de entrada e em que o processador (16) é configurado para calcular sinais de áudio individuais para, pelo menos, um primeiro sinal dos dois sinais de entrada e para, pelo menos, um segundo sinal dos dois sinais de entrada, em que os sinais de áudio individuais para o primeiro e segundo sinais de entrada diferem entre si com relação aos alto-falantes utilizados ou parâmetros aplicados.

8. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela matriz (20) compreender uma configuração simétrica de alto-falante da esquerda para a direita, em que o fluxo de áudio compreende, pelo menos, dois sinais de entrada para, pelo menos, dois canais e em que o processador (16) é configurado para processar os sinais de áudio individuais para um primeiro canal dos dois canais e para um segundo canal dos dois canais, em que os sinais de áudio individuais para o primeiro canal compreendem diferenciais acústicos emitidos através de alto-falantes orientados à esquerda da matriz e em que os sinais de áudio individuais para o segundo canal compreendem diferenciais acústicos emitidos através dos alto- falantes orientados à direita da matriz.

9. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela matriz (20) compreender uma configuração simétrica de alto-falante da esquerda para a direita; e em que um transdutor mais à esquerda e um transdutor mais à direita (20a-20e) são utilizados para baixas frequências.

10. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela matriz (20) compreender uma configuração simétrica de alto-falante da esquerda para a direita, em que o fluxo de áudio compreende, pelo menos, quatro sinais de entrada para, pelo menos, quatro canais e em que o processador (16) é configurado para processar os sinais de áudio individuais para um primeiro e terceiro dos quatro canais e para um segundo e quarto dos quatro canais, em que os sinais de áudio individuais para o primeiro e terceiro canais compreendem diferenciais acústicos emitidos através dos alto-falantes orientados à esquerda da matriz e em que os sinais de áudio individuais para o segundo e quarto canais compreendem diferenciais acústicos emitidos através dos alto-falantes orientados à direita da matriz.

11. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, compreendendo, pelo menos, quatro saídas (14a-14c) para, pelo menos, quatro transdutores (20a-20e), caracterizado pelo primeiro diferencial acústico ser gerado utilizando, pelo menos, três das quatro saídas (14a-14c) pertencentes a um primeiro grupo, e em que o processador (16) é configurado para calcular três sinais de áudio individuais adicionais a serem emitidos utilizando três de, pelo menos, quatro saídas (14a- 14c) de um segundo grupo, de modo que um diferencial acústico de segunda ordem ou ordem mais alta adicional seja gerado utilizando a matriz (20), em que o processador (16) é configurado para filtrar os três sinais de áudio individuais adicionais utilizando uma característica de passa-banda, compreendendo uma segunda parte limitada da faixa de frequência do fluxo de áudio que difere da primeira parte limitada, e em que, pelo menos, uma saída das saídas (14a-14c) do segundo grupo difere das saídas (14a-14c) do primeiro grupo.

12. A unidade de cálculo (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo processador (16) calcular os sinais de áudio individuais, de modo que os sinais de áudio individuais difiram entre si com relação a uma característica de atraso, uma característica de fase e/ou uma característica de magnitude.

13. Um sistema (100), caracterizado por compreender: uma unidade de cálculo (10) para um sistema de reprodução de som, de acordo com uma das reivindicações anteriores; e uma matriz (20) tendo, pelo menos, três transdutores (20a-20e).

14. Um método para calcular uma reprodução de som para um sistema de reprodução de som compreendendo uma matriz (20) tendo, pelo menos, três transdutores (20a-20e), o método compreendendo as seguintes etapas: receber um fluxo de áudio a ser reproduzido, utilizando a matriz (20) e tendo uma faixa de frequência; calcular, pelo menos, três sinais de áudio individuais a serem emitidos utilizando, pelo menos, três saídas (14a-14c), de modo que um primeiro diferencial acústico tendo uma segunda ordem ou uma ordem mais alta seja gerado utilizando a matriz (20); e emitir, pelo menos, três sinais de áudio, a fim de controlar, pelo menos, três transdutores (20a-20e) da matriz (20); caracterizado por calcular um diferencial acústico de segunda ordem com base na fórmula em que os respectivos TI, T2 e T3 são características de atraso correspondentes aos três sinais de áudio individuais s1, s2 e s3; ou calcular um diferencial acústico de ordem mais alta com base na fórmula em que os respectivos tn (t1,.., tk+1) são características de atraso correspondentes aos n sinais de áudio individuais que são necessários para um diferencial de k-ésimaordem.

15. O método de acordo com a reivindicação 14, compreendendo, ainda, a etapa de filtragem de, pelo menos, três sinais de áudio individuais utilizando uma primeira característica de passa-banda, caracterizado por compreender uma primeira parte limitada da faixa de frequência do fluxo de áudio; e/ou compreendendo, ainda, a etapa de cálculo de uma respectiva característica de atraso dos sinais de áudio individuais.