CN101375629A

CN101375629A - 用于使音频信号适配于换能器单元的设备和方法

Info

Publication number: CN101375629A
Application number: CNA2007800034932A
Authority: CN
Inventors: R·M·阿茨; J·A·M·纽文迪克; O·奥韦尔特杰斯
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2009-02-25
Also published as: WO2007086000A2; KR20080098388A; EP1982558A2; JP2009524967A; WO2007086000A3; US20100226508A1

Abstract

一种用于使音频输入信号(Vin)适配于换能器单元(20)的设备(30)，包括：映射装置(10)，用于把来自第一音频频率范围的输入信号分量映射到第二音频频率范围，以便产生映射的音频信号(VM)，其中第二音频频率范围窄于第一音频频率范围，以及其中换能器单元(20)在第二音频频率范围内具有最大的效率，滤波器装置(31)，用于滤波所述输入信号(Vin)，以便产生具有第三音频频率范围的经滤波的输入信号(Vin’)，以及组合装置(32)，用于组合映射的音频信号(VM)与经滤波的输入信号(Vin’)，以便产生换能器信号(VT)。第二音频频率范围优选地被包含在第一音频频率范围内，而第三音频频率范围可以接近第一音频频率范围。第二音频频率范围优选地在换能器单元(20)的亥姆霍兹频率的5％内延伸。

Description

用于使音频信号适配于换能器单元的设备和方法

本发明涉及音频再现(reproduction)。更具体地，本发明涉及一种用于使音频信号适配于换能器单元的设备和方法。

众所周知，诸如扬声器那样的音频换能器具有有限的频率范围，在该范围内它们可以以某个最小声级忠实地呈现声音。高保真度音响系统典型地具有用于再现高频范围的相对较小的换能器(高音喇叭)和用于再现低频范围的相对较大的换能器(低音喇叭)。结果，以适当的声级再现最低声频(大约20-100Hz)所需要的换能器单元(即，在其中容纳换能器的外壳(enclosure))占用了大量的空间。然而，消费者常常更喜爱紧凑的音频装置，它必须具有小的换能器单元。

已提议通过使用诸如“虚拟音高(virtual pitch)”那样的心理声学现象来解决这个问题。通过创建低频信号分量的谐波，有可能间接地表明这样的信号分量的存在而不用实际上再现这些分量。然而，这个解决方案不能替代实际地产生低频(“低音”)信号分量。

国际专利申请WO 2005/027568(Philips)公开了一种用于把选择的音频频率范围集中到更窄的音频频率范围的设备。这是通过检测在第一音频频率范围内的第一信号分量、生成在第二音频频率范围内的第二信号分量、和响应于第一信号分量的幅度来控制第二信号分量的幅度而达到的。结果，可以使用在较窄的第二频率范围中特别有效的专用换能器。原先的频率范围可包含音频信号的较低频率的信号分量(低音分量)。

虽然这个已知的设备是非常有效的，但它实质上只产生窄频带的声音。结果，有时会发现由该已知的设备产生的声音太有声调(tonal)。

本发明的目的是克服现有技术的这些和其它问题，以及提供一种用于使音频信号适配于换能器的设备和方法，其允许在更宽的频率范围内的有效声音再现。因此，本发明提供一种用于使音频输入信号适配于换能器单元的设备，该设备包括:

映射装置，用于把来自第一音频频率范围的输入信号分量映射到第二音频频率范围，以便产生映射的音频信号，其中第二音频频率范围窄于第一音频频率范围，以及其中换能器单元在第二音频频率范围内具有最大的效率，

·滤波器装置，用于滤波所述输入信号，以便产生具有第三音频频率范围的经滤波的输入信号，以及

·组合装置，用于组合映射的音频信号与经滤波的输入信号，以便产生换能器信号。

通过提供用于把来自第一音频频率范围的输入信号分量映射到第二较窄的音频频率范围的映射装置，音频信号可以被集中在其中换能器单元是最有效的相对较窄的频率范围中。通过附加地提供滤波器装置来用于选择第三音频频率范围，以及然后组合这个第三音频频率范围与映射的第二音频频率范围，获得了具有较宽的频率范围的输出信号，而同时仍旧保留频率映射的优点。

应当指出，如果第三音频频率范围对应于输入音频信号的频率范围，则滤波器装置可以由全通滤波器构成。替换地，滤波器装置可被省略。

优选地，第二音频频率范围被包含在第一音频频率范围内。这样，第一音频频率范围实际上被集中在其中换能器单元是最有效的或最敏感的频率上。然而，也有可能第二音频频率范围处在第一音频频率范围之外。

还优选地，第三音频范围接近第一音频范围。这样，第一和第三音频频率范围一起形成一个连续的频率范围。也有可能第一和第三音频频率范围重叠(当以某个幅度电平，例如熟知的-3dB电平考虑时)，在这种情形下，还可以优选地，第二和第三音频频率范围不重叠，因此覆盖不同的频率。

优选地，第三音频频率范围处在换能器单元的第一和第二声压电平(SPL)峰值之间，即，在出现第一和第二SPL峰值的频率之间。这样，保证了经由滤波器装置被馈送到换能器单元的第三音频频率范围不包含谐振频率。因此避免了在这些谐振频率上的过大的声级。

在有利的实施例中，第一音频频率范围具有不超过150Hz的上限，优选地不超过120Hz，更优选地约为100Hz。第二音频频率范围可以有利地跨越小于50Hz，优选地小于10Hz，更优选地小于5Hz，以及优选地其以约55Hz为中心，虽然其中心也可以例如约在50或60Hz附近。第三音频频率范围可以具有约100Hz的下限和约150到200Hz的上限，这取决于换能器属性和特定的应用。

该设备还可包括被安排成与滤波器单元串联的陷波滤波器单元和/或增益控制单元。陷波滤波器单元优选地具有阻带，其包括换能器单元的较高的谐振频率。

第二音频频率范围可包括换能器单元的谐振频率。这个谐振频率优选地是主谐振频率，即，导致最高的SPL(声压电平)的谐振频率。替换地，当有导致相似的SPL的多个谐振频率时，可以使用这些频率中的最低频率。

在这个谐振频率上，换能器单元具有高的灵敏度，以及尤其是当换能器具有高的力因数(force factor)(B1)时，可以获得非常高的换能器效率。在另一个有利的实施例中，第二音频频率范围包含换能器单元的亥姆霍兹(Helmholtz)频率。在这样的实施例中，换能器的相对较高的力因数(B1)也是优选的。

通过使换能器单元运行在它的亥姆霍兹频率上，换能器位移(在扬声器的情形下是锥盆(cone)位移)是最小的，而同时声级较高。应当指出，这里提到的亥姆霍兹频率是换能器单元(即，换能器包括将其容纳在其中的外壳)的“反谐振”频率。外壳的尺寸和特征，连同换能器特性一起确定亥姆霍兹频率。

换能器单元可以有利地被容纳在包括一个末端开口的管的外壳内，特别是当第二音频频率范围包含换能器单元的亥姆霍兹频率时。这样，获得了一种紧凑而有效的换能器单元。管不一定是直的，而可以是弯曲的或折叠的，以便提供紧凑的和/或有吸引力的设计。管例如可以具有迷宫式(labyrinth)的结构。

应当指出，在欧洲专利申请05108634.6(文件参考标号PH 000806 EP1)和由此衍生的专利和专利申请中更详细地描述了把音频信号映射到换能器的亥姆霍兹频率，这些文件的整个内容在此文档中引入以供参考。

映射装置用来把第一音频频率范围映射到第二音频频率范围，因此实现频率转换。在优选实施例中，映射装置包括:

·检测单元，用于检测在第一音频频率范围中的第一信号分量，

·生成器单元，用于生成在第二音频频率范围中的第二信号分量，以及

·幅度控制单元，用于响应于第一信号分量的幅度而控制第二信号分量的幅度。

检测单元可包括本身已知的包络检测器，或任何其它适用的检测器。生成器单元可包括本身已知的压控振荡器(VCO)，而幅度控制单元可包括本身已知的乘法电路。映射装置可附加地包括滤波器单元，优选地是带通滤波器单元，用于选择要被映射的音频频率范围。所选择的音频频率范围对应于上述的第一音频频率范围。

本发明还提供了一种包括如上面定义的设备的音响系统。该音响系统还可包括放大器、一个或多个附加的换能器、和/或声源，诸如CD播放器、DVD播放器、无线电调谐器、MP3播放器、互联网终端、和/或计算机。该音响系统可被使用于(平板)电视设备、汽车音响系统和其它应用。

本发明还提供了一种使音频输入信号适配于换能器单元的方法，该方法包括以下步骤:

·把来自第一音频范围的输入信号分量映射到第二音频范围，以便产生映射的音频信号，其中第二音频频率范围窄于第一音频频率范围，以及其中换能器单元在第二音频频率范围内具有最大的效率，

·滤波所述输入信号，以便产生具有第三音频范围的经滤波的输入信号，以及

·组合映射的音频信号与经滤波的输入信号，以便产生换能器信号。

滤波步骤可以牵涉到带通滤波器或全通滤波器。替换地，滤波步骤可被省略。

优选地，第二音频范围被包含在第一音频范围内，和/或第三音频范围接近第一音频范围。从下面的描述中，按照本发明的方法的其它实施例将变得明显。

本发明附加地提供了一种计算机程序产品，用于实行如上面定义的方法。计算机程序产品可包括被存储在诸如CD或DVD那样的数据载体上的一组计算机可执行的指令。允许可编程计算机实行如上面定义的方法的该组计算机可执行的指令也可以是可用来例如经由互联网而从远端服务器下载的。

下面将参照在附图上图解的示例性实施例来进一步解释本发明，其中:

图1示意地显示可在本发明中使用的频率映射设备。

图2示意地显示按照本发明的频率适配设备的第一实施例。

图3示意地显示按照本发明的频率适配设备的第二实施例。

图4示意地显示可在本发明中使用的换能器单元。

图5示意地显示按照本发明的音频频率范围。

图6示意地显示在本发明中被利用的换能器单元特性。

图7示意地显示在本发明中被利用的换能器和滤波器特性。

图8示意地显示按照本发明的音响系统。

图1上的仅仅作为非限制性例子显示的音频映射设备10包括带通滤波器11、检测器12、(任选的)低通滤波器13、乘法器14和生成器15。滤波器11具有相应于第一音频频率范围I的通带(将在后面参照图5更详细地解释)，因此消除了第一范围之外的所有频率。检测器12检测从滤波器11接收的信号V_F。检测器12优选地是本身已知的峰值检测器，但也可以是本身已知的包络检测器。在非常经济的实施例中，检测器可以由二极管构成。

由检测器12产生的信号V_E代表在第一范围I内存在的组合信号的幅度(见图5)。乘法器14把这个信号V_E，或它的滤波的版本V_E’——如果存在任选的滤波器13的话——与具有频率f_w的信号V₀相乘。这个信号V₀可以由适当的生成器15生成。乘法器14的输出信号V_M具有约等于f_w的平均频率，而它的幅度依赖于被包含在第一音频频率范围I中的信号。通过改变生成器频率f_w，可以改变平均频率并且从而改变第二音频频率范围II的位置。在以上提到的国际专利申请WO 2005/027568中更详细地描述了音频映射设备10，该专利申请的整个内容在本文档中引入以供参考。

输出信号V_M可被馈送到换能器，诸如扬声器。在某些实施例中，扬声器可被设计成运行在它具有高效率的频率上，例如是运行在谐振频率。然而，信号V_M在生成器频率f_w上具有非常窄的带宽。最终得到的声音因此实际上限于这个窄的带宽，并将因此显得是“有声调的”。为了解决这个问题，本发明把至少一部分原先的音频信号馈送到同一换能器或换能器单元，如图2和3所图示的。

在图2上被示意地图示的、本发明的仅仅示例性的音频信号适配设备30包括音频映射设备10、滤波器单元31和组合单元32，以及它被耦合到包括换能器的换能器单元20。音频映射设备10优选地相应于图1的设备10，虽然这不是必需的，以及可以使用能够把第一音频频率范围映射到第二、较窄的音频频率范围的其它映射设备。

音频信号适配设备30，以及因此音频映射设备10，接收音频输入信号V_in，其可以具有典型的音频频率范围，即:从约20Hz到约15kHz或更高。在某些应用中，音频输入信号V_in可以在被馈送到音频信号适配设备30之前被滤波，并可以因此具有更有限的带宽。在某些应用中，音频输入信号V_in可被限于低音频率，范围从约20Hz到200Hz。

音频映射(FM)设备10把信号VM输出到组合单元32。滤波器单元31被安排成与映射设备10并联，它也被耦合到组合单元32。滤波器单元31接收输入音频信号V_in，并滤波这个信号，以便选择频率范围(图5上的第三频率范围III)。典型地，因此，滤波器单元31将包括具有范围从例如100Hz到150Hz的通带的带通滤波器。经滤波的音频输入信号V_in’被馈送到组合单元32，在那里把它与信号V_M相组合，以产生换能器信号V_T。组合单元32可以由本身已知的相加单元构成。换能器信号V_T被馈送到换能器单元20。

可以看到，换能器21接收相对窄带的映射的音频信号V_M与经滤波的输入信号V_in’的组合。设备10例如可以把(第一)频率范围20-100Hz映射到以55Hz为中心的极窄的(第二)范围，而滤波器单元31具有从100Hz到150Hz的(第三)范围的通带。在本例中，从20Hz到150Hz的输入信号频率由设备30有效地再现。在某些实施例中，滤波器单元31可以由全通滤波器构成，虽然带通滤波器是优选的。

在图3中示意地图示了本发明的音频信号适配设备30的替换实施例。图3的实施例附加地包括陷波滤波器(NF)单元33和增益调节单元34，这二者被安排成与滤波器单元31串联。在所显示的实施例中，这二者被安排在滤波器单元31与组合单元32之间，但这不是必需的。

陷波滤波器33用来去除相应于换能器或换能器单元的任何其它谐振频率的频率，这将在后面参照图7更详细地解释。增益调节单元34优选地由具有可调增益G的受控放大器构成，并用来控制信号V_in’相对于信号V_M的幅度，以便提供很好地平衡的换能器信号V_T。将会看到，增益调节单元34也可以安排在陷波滤波器33之前，或在音频映射单元10与组合单元32之间。在图3的实施例中，换能器信号V_T被馈送到换能器单元20，其优选地被安排成运行在它的谐振频率和/或它的亥姆霍兹频率处。

图4上的仅仅作为非限制性例子显示的换能器单元20包括外壳22，在其中安装诸如扬声器那样的换能器21。在图4的实施例中，外壳22包括分别定义第一容积V1和第二容积V2的两个空腔，以及管23。容积V1和V2由支撑换能器21的隔板26分开。第一容积V1开放地与管23通信，而第二容积V2被封闭。在所显示的实施例中，形成外壳22的组成部分的管23不伸入到任何空腔中，而换能器面向管23。将会看到，其它安排也是可能的，例如，其中换能器21背离管23的安排。

具有开口端27的管23具有长度L和内横截面表面积S，它们有助于确定换能器单元20的亥姆霍兹频率。表面积S定义换能器单元20的有效辐射表面。图4所示的管23是直的，但在替换实施例中，管可以是折叠的、弯曲的和/或具有迷宫式的结构，这样提供了紧凑的设计。应当指出，所显示的实施例不一定是按比例描绘的。

在替换实施例(未示出)中，外壳22仅仅具有定义单个容积V1的单个空腔。另外，换能器21的正面(典型地是扬声器的锥盆)向外、背离管道23。然而，换能器也可以面向管23，如图4所示。

在任一个实施例中，优选地，在外壳中不存在阻尼材料，以及管23是相对较长的，而(第一)容积V1是相对较小的。然而，在某些另外的实施例中，可以存在小量的阻尼材料，以及管23和容积V1的相对尺寸可以是与所显示的那些不同的。

正如以上参照图2和3解释的，频率映射设备10产生具有中心频率f_w的信号V_M。在本发明中，外壳22的尺寸被选择为使得换能器单元20的亥姆霍兹频率f_H大约等于信号V_M的频率f_w。数学上表示为:

f_w≈f_H (1)

首选地，离相等的偏差小于10％，优选地小于5％，更优选地小于1％。

亥姆霍兹频率可以由换能器被安装在外壳中时的电阻抗来定义，如图4所示。电阻抗(的绝对值)在第一谐振频率和第二谐振频率上达到最大值。在这些谐振频率之间，电阻抗在频率f_H上达到最小值。这个频率f_H是换能器单元的亥姆霍兹频率:在换能器单元(图4上的20)中出现所谓的反谐振处的频率，导致换能器21的(本地)最小位移。电阻抗在另外的谐振频率上可以达到另外的最大值，但这些与本发明不相关。

在图5上示意地图示了音频频率范围的优选的分布。在这个非限制性例子中，第一频率范围I被显示为从20Hz延伸到100Hz。音频输入信号(图2与3上的V_in)的这个第一频率范围I被映射到第二频率范围II，它在本例中约从50Hz延伸到60Hz。可以看到，第二频率范围II(图2与3上的信号V_M)比第一频率范围I窄，并被包括在第一频率范围I内。

按照本发明，换能器单元(图2与4上的20)不单接收第二频率范围II，而且也接收第三频率范围III。可以看到，在本例中，第三频率范围III从100Hz延伸到150Hz，因此加上了有价值的低音频率。

在图5的例子中，在第一频率范围I与第三频率范围III之间没有重叠。然而，这不是必需的，这些范围的某一重叠可能是希望的。然而，在第二频率范围II与第三频率范围III之间的任何重叠优选地被避免，至少是在某个幅度电平上，诸如在-3dB电平上。

在图6和图7上图示了换能器单元(图4上的20)的频率特性。在图6上，由换能器单元产生的声压电平(SPL)被显示为(对数)频率的函数。换能器单元——也就是被安装在外壳(诸如图4上的外壳22)中的换能器——的声压电平(SPL)可以由曲线A表示，曲线B表示不带外壳、但被安装在无限反射板中的换能器的SPL，该换能器被驱动，使得锥盆位移与相应于曲线A的系统相同。

正如可以看到的，曲线A在频率f_H≈55Hz处呈现(第一)峰值。为此，图5的第二频率范围II以55Hz为中心。因此，可以看到，图5上的第一频率范围I的频率(20到100Hz)被映射到其中(对于给定的输入功率)换能器具有最高SPL的频率范围(50到60Hz)。还可以看到，曲线B在约55Hz处具有骤降(dip)。这是换能器单元的亥姆霍兹频率，在这个频率上在换能器外壳的容积V1(图4)与管23(也是图4)中的谐振造成以极低锥盆位移处的高SPL。在都处于f_H上的、曲线A的波峰和曲线B的波谷之间的SPL的显著差别是本发明的换能器单元的明显的优点。

从图6上还可以看到，在约200Hz处出现另外的谐振。为了抑制任何这样的谐振，图3的实施例包含具有等于约200Hz的中心频率(陷波频率f_n)的陷波滤波器33。

图7的曲线C图示了滤波器单元31的带通。在所显示的例子中，通带约从70Hz延伸到150Hz，基本上在曲线A的第一SPL峰值(在f_H)与第二SPL峰值(在f_n)之间。因此，这个频率范围被附加地馈送到换能器，从而展宽再现的频率范围。由于换能器在这个频率范围中不如在频率f_H周围那样有效，所以相应信号(图3上的V_in’)的幅度可能被相对增加(图3上的增益调节单元34)，因为在这些较高频率上所需要的锥盆偏移小于在f_H上的偏移。

在图8上示意地图示了按照本发明的音响系统。音频处理设备3被显示为包括放大单元50、频率适配设备30和处理单元40。频率适配设备30和处理单元40被安排成并联。

由声源2产生的输入信号V_in被馈送到放大单元50，在那里它被放大，然后被馈送到设备30和处理单元40。频率适配设备30选择频率范围，例如是低音频率范围，以及把这个频率范围映射到(示意地表示的)第一换能器单元20的亥姆霍兹频率，而同时也把另一个选择的频率范围馈送到同一个换能器单元20。处理单元40可包括另一个放大器，用来放大所有的频率，并把最终得到的信号馈送到(示意地表示的)第二换能器单元29。另外地，或替换地，处理单元40可包括用于滤波某些频率的滤波器，和/或被安排在频率适配设备30与换能器单元20之间的(功率)放大器。

在诸如立体声系统或5.1系统那样的多通道音响系统的情形下，可以提供多个频率适配设备30。替换地，单个频率适配设备30可以被两个或多个通道共享，(低音)信号被加上，以便产生要由频率适配设备30适配的共享信号。

在优选实施例中，处理单元40包括延迟单元，用于以这样的方式延迟被馈送到第二换能器单元29的信号，使得第一换能器单元20的声压约等于第二换能器单元29的声压，特别是在某个时刻。在本实施例中，处理单元40引入等于由设备10引入的任何延迟的延迟。

第一换能器单元20优选地是按照本发明的换能器单元，它被设计成运行在它的亥姆霍兹频率，而第二换能器单元29可以是具有一个或多个换能器的传统的换能器单元。

声源2可以由任何适当的声源构成，诸如是无线电调谐器、CD或DVD播放器、MP3或AAC播放器、互联网终端、和/或具有适当的音频存储装置的计算机。

本发明的应用包括，但不限于:(平板)电视设备、电视接收机设备、机顶盒设备、卫星接收机设备、家庭音响系统、专业音响系统、和汽车音响系统。

本发明是基于这样的观点:由运行在窄的、被映射的频率范围的换能器单元再现的声音的质量可以通过把部分原先的音频信号添加到频率映射的音频信号而得到显著改进。

应当指出，在本文件中使用的任何术语不应当被解释为限制本发明的范围。特别是，单词“包括”不意味着排除没有被专门阐述的任何元素。单个(电路)单元可以用多个(电路)单元或它们的等同物替换。

本领域技术人员将会看到，本发明不限于上面举例说明的实施例，以及可以做出许多修改和添加，而不背离如在所附权利要求中定义的本发明的范围。

Claims

1.一种用于使音频输入信号(V_in)适配于换能器单元(20)的设备(30)，该设备包括：

·映射装置(10)，用于把来自第一音频频率范围(I)的输入信号分量映射到第二音频频率范围(II)，以便产生映射的音频信号(V_M)，其中第二音频频率范围(II)窄于第一音频频率范围(I)，以及其中换能器单元(20)在第二音频频率范围(II)内具有最大的效率，

·滤波器装置(31)，用于滤波所述输入信号(V_in)，以便产生具有第三音频频率范围(III)的经滤波的输入信号(V_in’)，以及

·组合装置(32)，用于组合映射的音频信号(V_M)与经滤波的输入信号(V_in’)，以便产生换能器信号(V_T)。

2.按照权利要求1的设备，其中第二音频频率范围(II)被包含在第一音频频率范围(I)内。

3.按照权利要求1的设备，其中第三音频频率范围(III)接近第一音频频率范围(I)。

4.按照权利要求1的设备，其中第三音频频率范围(III)处在换能器单元(20)的第一和第二声压电平峰值之间。

5.按照权利要求1的设备，其中第一音频频率范围(I)具有不超过150Hz的上限，优选地不超过120Hz，更优选地约为100Hz。

6.按照权利要求1的设备，其中第二音频频率范围(II)跨越小于50Hz，优选地小于10Hz，更优选地小于5Hz，和/或其中第二音频频率范围(II)以约55Hz为中心。

7.按照权利要求1的设备，其中第二音频频率范围(II)包含换能器单元(20)的主谐振频率。

8.按照权利要求1的设备，其中第二音频频率范围(II)包含换能器单元(20)的亥姆霍兹频率。

9.按照权利要求1的设备，其中换能器单元(20)包括换能器(21)，其被安装在具有末端开口的管(23)的外壳(22)内。

10.按照权利要求9的设备，其中末端开口的管(23)是弯曲的和/或折叠的。

11.按照权利要求1的设备，其中映射装置(10)包括：

·检测单元(12)，用于检测在第一音频频率范围(I)中的第一信号分量，

·生成器单元(15)，用于生成在第二音频频率范围(II)中的第二信号分量，以及

·幅度控制单元(14)，用于响应于第一信号分量的幅度而控制第二信号分量的幅度。

12.按照权利要求1的设备，还包括被安排成与滤波器单元(31)串联的陷波滤波器单元(33)和/或增益控制单元(34)。

13.一种音响系统(1)，包括按照权利要求1的设备(30)。

14.一种使音频输入信号(V_in)适配于换能器单元(20)的方法，该方法包括以下步骤：

·把来自第一音频频率范围(I)的输入信号分量映射到第二音频频率范围(II)，以便产生映射的音频信号(V_M)，其中第二音频频率范围(II)窄于第一音频频率范围(I)，以及其中换能器单元(20)在第二音频频率范围(II)内具有最大的效率，

·滤波所述输入信号(V_in)，以便产生具有第三音频频率范围(III)的经滤波的输入信号(V_in’)，以及

·组合映射的音频信号(V_M)与经滤波的输入信号(V_in’)，以便产生换能器信号(V_T)。

15.按照权利要求14的方法，其中第二音频频率范围(II)被包含在第一音频频率范围(I)内。

16.按照权利要求14的方法，其中第三音频频率范围(III)接近第一音频频率范围(I)。

17.按照权利要求14的方法，其中第三音频频率范围(III)处在换能器单元(20)的第一和第二声压电平峰值之间。

18.按照权利要求14的方法，其中第一音频频率范围(I)具有不超过150Hz的上限，优选地不超过120Hz，更优选地约为100Hz。

19.按照权利要求14的方法，其中第二音频频率范围(II)跨越小于50Hz，优选地小于10Hz，更优选地小于5Hz，和/或其中第二音频频率范围(II)以约55Hz为中心。

20.按照权利要求14的方法，其中第二音频频率范围(II)包含换能器单元(20)的主谐振频率。

21.按照权利要求14的方法，其中第二音频频率范围(II)包含换能器单元(20)的亥姆霍兹频率。

22.按照权利要求14的方法，其中换能器单元(20)包括换能器(21)，其被安装在具有末端开口的管(23)的外壳(22)内。

23.按照权利要求14的方法，其中映射步骤包括以下子步骤：

·检测在第一音频频率范围(I)中的第一信号分量，

·生成在第二音频频率范围(II)中的第二信号分量，以及

·响应于第一信号分量的幅度而控制第二信号分量的幅度。

24.一种用于实行按照权利要求14的方法的计算机程序产品。