CN101355666A

CN101355666A - 一种声音定位的系统

Info

Publication number: CN101355666A
Application number: CNA2007100754456A
Authority: CN
Inventors: 方华; 周兴
Original assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-01-28

Abstract

本发明提供了一种声音定位的系统，所述的系统包括显示装置，所述的系统还包括位于所述的显示装置左右两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置用来根据所述的显示装置画面主音源位置控制所述的扬声器上下移动。本发明提供的技术方案实现了显示设备的扬声器的位置与图像中主音源的位置比较准确的对应，从而比较真实地再现了声像原来的位置对应关系，提升了电视产品的表现力和性能，也为用户带来了更好的体验。

Description

一种声音定位的系统

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及显示设备的声音再现的技术。

背景技术

现有的显示设备在提供图像信息的同时，还提供了越来越丰富的声音信息给用户，用户对显示设备的图像质量的要求越来越高，同时对声音质量的要求也越来越高。

以电视机为例，电视信号声音的再现一般通过电视机上的音箱来实现。目前比较普遍的方法是：在电视机机壳的左右两侧上各安装一个扬声器，通过左右扬声器的配合来再现与图像对应的声音，从而实现声音和图像的同步再现。在高品质的电视设备中，有时使用一个普通的扬声器往往不能达到预期的效果，因此，会同时在左右两侧采用一个低音扬声器和一个高音扬声器。也有的电视设备只配置一个低音扬声器，并放置在电视机机壳的下方，而配置的高音扬声器则左右各一个，以达到同样的效果。

众所周知，采用在电视机机壳的左右两侧各安装一个扬声器，是利用声音印象(sound imaging)系统的原理，获得不同的声音效果，以更好地还原音视频录制时的真实场景。通过控制这左右设置的扬声器的发声，使得用户听起来声音好像是来自这两个扬声器中间的某一点上。因此，目前的电视机都普遍采用这种方法来设计和安装扬声器。

在电视机屏幕比较小的情况下，用这种方法来进行声音和图像的还原协调是比较合适的，但随着电视逐渐平板化，电视机的尺寸也逐渐加大，不断有更大尺寸(甚至有超过100寸)的电视面市。在电视机尺寸比较大的情况下，利用这种系统原理及安装两个扬声器来进行声音还原，声音效果将会非常粗糙，无法对电视画面中不同位置的声音来源(比如人说话的口型对应的位置)进行准确的声音位置再现，所有上下左右的声音只能通过水平方向的声音位置来表达和体现，无法真实准确的进行真实声音的还原。如此将大大降低平板电视产品的播放效果。如图1所示，利用电视机机壳上的两个高音扬声器10、20，可以实现水平方向上主音源声音S位置的移动。但是，如果主音源S在垂直方向上有移动时，采用如图1的方式安装两个扬声器10、20就无法准确的进行声音位置的重现。

为此，有必要寻求一种技术方案，能够实现真实准确地进行声音与图像位置符合的准确再现，为用户提供一个舒适的声音效果和体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种声音定位的系统，旨在解决现有技术中存在的大屏幕显示设备的扬声器发声时图像中的音源位置偏差较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种声音定位的系统，所述的系统包括显示装置，所述的系统还包括位于所述的显示装置左右两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置用来根据所述的显示装置画面主音源位置控制所述的扬声器上下移动。

所述的系统还包括位于所述的显示装置上下两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置还包括声像同步控制单元，所述的声像同步控制单元用来并解析所述显示装置接收的声音信号中的主音源位置信息，并用来根据所述的主音源位置信息控制所述的上下左右侧的扬声器发声。

所述的主音源位置信息通过所述的显示装置画面的区域代码或者坐标信息表示，所述的声像同步控制单元用来根据所述的区域代码或者坐标信息确定所述的主音源在所述显示装置画面中的对应区域。

如果所述的对应区域为所述显示装置画面的左上区域，所述的声像同步控制单元控制所述的上侧和左侧的扬声器进行发声；如果所述的对应区域为所述显示装置画面的右上区域，所述的声像同步控制单元控制所述的上侧和右侧的扬声器发声；如果所述的对应区域为所述显示装置画面的右下区域，所述的声像同步控制单元控制所述的下方和右方的扬声器发声；如果所述的对应区域为所述显示装置画面的左下区域，所述的声像同步控制单元控制所述的左方和下方的扬声器发声。

所述的滑动式扬声器包括电机、传动机构和扬声器，所述的显示装置用来根据所述的显示装置画面主音源位置控制所述的电机转动，所述的传动机构与所述的电机和扬声器连接，所述电机的转动通过所述的传动机构带动所述的扬声器的移动。

所述的系统还包括滑动控制单元，所述的滑动控制单元用来解析所述的显示装置接收的声音信号中的主音源位置信息，并根据解析结果控制所述的电机的转动时间，控制所述的扬声器移动的距离。

所述的传动机构为涡轮和蜗杆，所述的电机与所述的蜗杆连接，所述的涡轮与所述的扬声器连接，所述的电机的转动带动所述的蜗杆转动，所述的蜗杆转动带动所述的涡轮直线移动，所述的涡轮的直线移动带动所述的扬声器直线移动。

如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的左上区域，所述的滑动控制单元用来控制所述的上侧和左侧扬声器向所述的主音源位置移动；如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的右上区域，所述的滑动控制单元控制所述的上侧和右侧的扬声器向所述的主音源位置移动；如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的右下区域，所述的滑动控制单元控制所述的下方和右方的扬声器向所述的主音源位置移动；如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的左下区域，所述的滑动控制单元控制所述的左方和下方的扬声器向所述的主音源位置移动。

本发明还提供了一种声音定位的系统，所述的系统包括显示装置，所述的系统还包括位于所述的显示装置上下两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置用来根据所述的显示装置画面主音源位置控制所述的扬声器左右移动。

所述的系统还包括位于所述的显示装置左右两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置还包括声像同步控制单元，所述的声像同步控制单元用来并解析所述显示装置接收的声音信号中的主音源位置信息，并用来根据所述的主音源位置信息控制所述的上下左右侧的扬声器发声。

本发明克服现有技术的不足，采用将显示装置的扬声器设置为滑动式扬声器，该滑动式扬声器可以沿显示设备显示屏幕的侧面滑动，显示设备根据声音信号中的主音源位置信息控制滑动式扬声器的滑动的技术方案，实现了显示设备的扬声器的位置与图像中主音源的位置比较准确的对应，从而比较真实地再现了声像原来的位置对应关系，提升了电视产品的表现力和性能，也为用户带来了更好的体验。

附图说明

图1是现有电视机扬声器设置的示意图；

图2是本发明实施例提供的电视机扬声器设置示意图；

图3是本发明实施例所述的由涡轮和蜗杆传动的滑动式扬声器结构图；

图4是本发明实施例所述的由皮带传动的滑动式扬声器的结构图；

图5是本发明实施例提供的电视机的系统结构图；

图6是本发明实施例所述的声像同步控制单元的原理框图；

图7是本发明实施例所述的滑动控制单元的原理框图。

具体实施方式

本发明提供的技术方案是：将显示装置的扬声器设置为滑动式扬声器，该滑动式扬声器可以沿显示装置显示屏幕的侧面滑动，显示装置根据声音信号中的主音源位置信息控制滑动式扬声器的滑动，使得扬声器的位置可以与显示装置图像中主音源的位置更加接近。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，显示装置以电视机为例，本发明提供的技术方案除了可以应用在电视机中之外，还可以应用在其他的显示设备之中，本领域的普通技术人员无需经过创造性的劳动即可实现，此不赘述。

基于电视设备及信号数字化的基础，在普通的声音信号加入标识主音源位置的信息的技术已是本领域内熟知的技术，本发明实施例中，声音信号中携带标识主音源位置的信息是以这一技术为基础的，此不赘述。

本发明实施例提供的电视机的结构图如图2所示，电视机机壳的上下左右都设置有主音源扬声器1、2、3、4，在机壳的每一个边都设置一个方便主音源扬声器在这个边框上进行移动的滑动式结构R1、R2、R3、R4。主音源扬声器可以根据电视机的控制，在其对应的滑动式结构的带动下，分别沿着电视机显示屏幕的上下左右直线移动，以便配合发声图像的位置进行发声。

具体来说，滑动式结构包括电机和传动机构，传动机构分别与扬声器和电机相连，将电机的转动转化为直线运动，然后带动扬声器直线移动。

传动机构可以采用涡轮和蜗杆，如图3所示，该传动机构包括蜗杆305、连杆303和涡轮302，所述的蜗杆305与电机306的传动轴相连，所述的涡轮302与所述的蜗杆305配合，所述的连杆303一端连接所述的涡轮302，另一端连接扬声器301，所述电机306转动时，带动所述的蜗杆305转动，所述的蜗杆305带动与之配合的涡轮302直线移动，所述的涡轮302通过所述的连杆303带动所述的扬声器301直线移动。

传动机构还可以采用皮带和传动轮，如图4所示，该传动机构包括皮带407、连杆405和传动轮402，所述的皮带407与两台或者两台以上的电机406配合，形成传动圈，所述的传动轮402与所述的皮带407配合，所述的连杆405一端连接传动轮402，另一端连接扬声器401；所述的电机406转动时，带动与之配合的皮带407移动，所述的皮带407带动所述的传动轮402直线移动，所述的传动轮402通过所述的连杆405带动所述的扬声器401直线移动。

为控制扬声器的移动和发声，在电视机系统中增加了声像同步控制单元和滑动控制单元，如图5所示。声像同步控制单元用以实现对不同情况下主音源扬声器的选择和组合；滑动控制模块用以控制滑动式结构中电机的运转，实现对扬声器的移动控制。

请参阅图6，声像同步控制单元包括声像同步控制器以及开关K1、K2。电视机MCU在解析主音源的平面位置信息后，发出控制信息到声像同步控制器。主音源位置信息通过显示装置画面的区域代码或者坐标信息表示，声像同步控制单元根据所述的区域代码或者坐标信息确定主音源在显示装置画面中的对应区域。声像同步控制器接收MCU指令，控制开关K1、K2，使相应的扬声器发出声音。

滑动控制单元的详细组成如图7所示，其包括滑动控制器、坐标数据分离器以及选择开关K3、K4等。其中，滑动控制器负责与MCU通信，获取MCU发来的主音源平面位置信息(是一个二维的坐标数据)，并把这个平面位置信息传送给坐标数据分离器，同时对这个平面位置信息进行分析，根据分析结果控制扬声器的移动距离。坐标数据分离器收到平面位置信息后，进行横纵坐标数据的分离，并通过两个不同的输出口输出横坐标和纵坐标，其中横坐标对应于选择开关K3，当横坐标为负值时控制选择开关K3与对应的滑动式结构R1接通，控制滑动式结构R1的电机转动，同时该电机的转动时间由滑动控制器控制，以便控制扬声器1移动到对应的位置，当横坐标为正值时控制选择开关K3与对应的滑动式结构R2接通，控制滑动式结构R2的电机转动，同时该电机的转动时间由滑动控制器控制，以便控制扬声器2移动到对应的位置；纵坐标对应于选择开关K4，当纵坐标为负值时控制选择开关K4与对应的滑动式结构R4接通，控制滑动式结构R4的电机转动，同时该电机的转动时间由滑动控制器控制，以便控制扬声器4移动到对应的位置，当横坐标为正值时控制选择开关K4与对应的滑动式结构R3接通，控制滑动式结构R3的电机转动，同时该电机的转动时间由滑动控制器控制，以便控制扬声器3移动到对应的位置。

对于在屏幕上各个分区域的内部，例如图2所示的A1和A2，都处于屏幕(显示装置画面)的左下角位置。当主音源的发声位置处于A1位置时，在系统的控制下，1号主音源扬声器在滑动式结构R1带动下移动到P1位置，4号主音源扬声器通过对应滑动式结构R4移动到P3位置。这样，通过对应位置的1、4号主音源扬声器的发声，利用声音印象系统的原理，让用户感觉声音真的来自于屏幕A1的位置，从而实现声像比较对应的再现。

当主音源的发声位置移动到A2位置时，在系统的控制下，1号主音源扬声器维持在P1位置，4号主音源扬声器通过对应滑动式结构R4从刚才的P3移动到P4位置。这样，通过对应位置的1、4号主音源扬声器的发声，利用声音印象系统的原理，让用户感觉声音真的来自于屏幕A2的位置，而且这时用户感觉的声音位置与刚才的A1位置是有差别的，从而实现声像比较准确的再现。

当主音源的发声位置移动到A3位置时，在系统的控制下，2号主音源扬声器通过对应滑动式结构R2移动到P2位置，4号主音源扬声器通过对应滑动式结构R4从刚才的P4移动到P5位置。这样，通过对应位置的2、4号主音源扬声器的发声，利用声音印象系统的原理，让用户感觉声音真的来自于屏幕A3的位置，而且由于4号主音源扬声器是随着图像位置的移动而对应移动的，因此，虽然在1号和2号主音源扬声器切换时会形成声音切换截面，但相对已知技术所呈现的效果来讲会弱很多，因此给用户带来比较连续和平滑的切换感觉。

同理，当发声物体移动到A4位置时，在系统的控制下，2号主音源扬声器维持在P2位置，4号主音源扬声器通过对应滑动式结构R4从刚才的P5移动到P6位置。这样，通过对应位置的2、4号主音源扬声器的发声，利用声音印象系统的原理，让用户感觉声音真的来自于屏幕A4的位置，而且这时用户感觉的声音位置与刚才的A3位置是有差别的，从而实现声像比较准确的再现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种声音定位的系统，所述的系统包括显示装置，其特征在于，所述的系统还包括位于所述的显示装置左右两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置用来根据所述的显示装置画面主音源位置控制所述的扬声器上下移动。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括位于所述的显示装置上下两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置还包括声像同步控制单元，所述的声像同步控制单元用来并解析所述显示装置接收的声音信号中的主音源位置信息，并用来根据所述的主音源位置信息控制所述的上下左右侧的扬声器发声。

3、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的主音源位置信息通过所述的显示装置画面的区域代码或者坐标信息表示，所述的声像同步控制单元用来根据所述的区域代码或者坐标信息确定所述的主音源在所述显示装置画面中的对应区域。

4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，如果所述的对应区域为所述显示装置画面的左上区域，所述的声像同步控制单元控制所述的上侧和左侧的扬声器进行发声；如果所述的对应区域为所述显示装置画面的右上区域，所述的声像同步控制单元控制所述的上侧和右侧的扬声器发声；如果所述的对应区域为所述显示装置画面的右下区域，所述的声像同步控制单元控制所述的下方和右方的扬声器发声；如果所述的对应区域为所述显示装置画面的左下区域，所述的声像同步控制单元控制所述的左方和下方的扬声器发声。

5、根据权利要求1或者2所述的系统，其特征在于，所述的滑动式扬声器包括电机、传动机构和扬声器，所述的显示装置用来根据所述的显示装置画面主音源位置控制所述的电机转动，所述的传动机构与所述的电机和扬声器连接，所述电机的转动通过所述的传动机构带动所述的扬声器的移动。

6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括滑动控制单元，所述的滑动控制单元用来解析所述的显示装置接收的声音信号中的主音源位置信息，并根据解析结果控制所述的电机的转动时间，控制所述的扬声器移动的距离。

7、根据权利要求5或者6所述的系统，其特征在于，所述的传动机构为涡轮和蜗杆，所述的电机与所述的蜗杆连接，所述的涡轮与所述的扬声器连接，所述的电机的转动带动所述的蜗杆转动，所述的蜗杆转动带动所述的涡轮直线移动，所述的涡轮的直线移动带动所述的扬声器直线移动。

8、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的左上区域，所述的滑动控制单元用来控制所述的上侧和左侧扬声器向所述的主音源位置移动；如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的右上区域，所述的滑动控制单元控制所述的上侧和右侧的扬声器向所述的主音源位置移动；如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的右下区域，所述的滑动控制单元控制所述的下方和右方的扬声器向所述的主音源位置移动；如果所述的主音源位置为所述显示装置画面的左下区域，所述的滑动控制单元控制所述的左方和下方的扬声器向所述的主音源位置移动。

9、一种声音定位的系统，所述的系统包括显示装置，其特征在于，所述的系统还包括位于所述的显示装置上下两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置用来根据所述的显示装置画面主音源位置控制所述的扬声器左右移动。

10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括位于所述的显示装置左右两侧的滑动式扬声器，所述的显示装置还包括声像同步控制单元，所述的声像同步控制单元用来并解析所述显示装置接收的声音信号中的主音源位置信息，并用来根据所述的主音源位置信息控制所述的上下左右侧的扬声器发声。