CN101444110A - 时间相位调整的音频输出的双平面扬声器系统 - Google Patents

时间相位调整的音频输出的双平面扬声器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101444110A
CN101444110A CN200680049988.4A CN200680049988A CN101444110A CN 101444110 A CN101444110 A CN 101444110A CN 200680049988 A CN200680049988 A CN 200680049988A CN 101444110 A CN101444110 A CN 101444110A
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
audio
wedge shape
acoustic enclosure
loud speaker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200680049988.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101444110B (zh
Inventor
弗朗西斯·艾伦·米勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GAKI AUDIO LLC
Original Assignee
GAKI AUDIO LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GAKI AUDIO LLC filed Critical GAKI AUDIO LLC
Publication of CN101444110A publication Critical patent/CN101444110A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101444110B publication Critical patent/CN101444110B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/02Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/04Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/002Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2205/00Details of stereophonic arrangements covered by H04R5/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2205/022Plurality of transducers corresponding to a plurality of sound channels in each earpiece of headphones or in a single enclosure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2400/00Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2400/05Generation or adaptation of centre channel in multi-channel audio systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 

Abstract

本发明使用三扬声器系统以实现逼真的立体声重放。本方法使用用于左扬声器和右扬声器的单个音箱以及容纳第三扬声器的楔形音箱,所述左扬声器和右扬声器定位在单个音箱的前部处的平行平面上,楔形箱固定于所述单个音箱的中间,所述第三扬声器定位成平行于包含左扬声器和右扬声器的单个音箱。本发明包括电路以处理左音频输入信号和右音频输入信号。左声道信号和右声道信号减小至每一声道,然后求和并延时到中间声道扬声器。楔形音箱阻碍通常的左右声道的重叠并用特别衍生出的中间声道信号填充此区域,使听众感受到更广阔的音频图像空间。

Description

时间相位调整的音频输出的双平面扬声器系统
相关申请的交叉参考
联邦资助的研究
序列表或程序
发明背景
1.发明领域
本发明涉及通过特别放置的具有由两个输入声道衍生的时间相位调整的中间声道的扬声器逼真并生动地重放立体声。
2.现有技术
用于立体声扬声器系统的现有技术以使用两个独立的扬声器音箱为主。一个扬声器音箱放置在听众区域的右边。另一个对称地放置在听众区域的左边。处在距两个扬声器音箱等距的收听区域范围内的任一点的听众将感受到相当准确的立体音频图像(stereo image)。
左声道(channel)信息将像是源自左扬声器。右声道信息将像是来自右扬声器。中间声道信息将像是来自位于左右扬声器之间的一点处。同样地,被录制为好像是中间偏右或偏左的声音也将被在方向上地准确感受到。
如果听众不处在距两个扬声器系统等距的位置,即,不在两个扬声器系统间的中间,则中间声道位置的这种高度的清晰度就会丧失。在这种情况下,左边的声音仍然好像是来自左扬声器系统。右边的声音仍然好像是来自右扬声器系统。但在中间,声道信息不再好像是来自两个扬声器系统之间的位置。因此,没有高度清晰的中间位置,整个立体音频图像就显著降质。
相对的时移是引起中间声道位置信息丧失的原因,所述相对的时移是由分别从左扬声器系统和右扬声器系统到听众的距离差异引起的。声波以1马赫或334米每秒的速率传播。通常认为此值是不变的,尽管温度、气压和湿度方面的变化会轻微地影响所述速率。不管怎样,对共享相同空间的两组扬声器,传播速率将是相同的。尽管中间声道信息同时应用到两个扬声器,但来自于最近的扬声器的声波将先到达听众的耳朵。来自于距听众较远的扬声器系统的声波将较迟到达,因为这些声波在到达听众的耳朵前被所必须传播的附加距离延时。
例如,一位听众处在收听环境中的某一位置,在此例中称为“P”。位置“P”位于距左扬声器(多个左扬声器)约167cm(5.57英尺)以及距右扬声器(多个右扬声器)约200.4cm(6.68英尺)处。来自左扬声器的声波将在由扬声器产生5毫秒后到达收听位置(P)。来自右扬声器的声波将在由右扬声器产生6毫秒后到达位置“P”,产生1毫秒的到达时间差,在之后称为“T”。同时应用到左右两个扬声器的音频信息(SIN theta)将在收听位置(P)合并作为两个信号的总合的合成量,即来自左扬声器的(多个左扬声器)(SIN theta)和来自右扬声器的(多个右扬声器)(SIN theta+T)的总和的合成量。在位置P感受到的净声音能量将是(SIN theta)+(SIN theta+T)。
如果同相,来自于两个源的声音能量能够相长地合并,并产生大于任一分量的净能量。如果两个源异相,声音能量也能够相消地合并,并且两个源会相互抵消。这取决于由时移(T)产生的相对的相差。由法国数学家J.D.J.Fourier提出的方程式可对固定的时移(T)计算任何频率的相对相位。对于给出的T=1毫秒的例子,在500HZ,1.5KHZ,2.5KHZ,3.5KHZ,4.5KHZ,6.5KHZ,7.5KHZ,8.5KHZ,9.5KHZ,10.5KHZ,11.5KHZ,12.5KHZ等频率将会发生零频率。这称为“梳状效应”,源于零频率的有规律的间距,并且是双音箱立体声系统中的常见问题。
人用分开约12厘米的两只耳朵收听,加重了这种情况。这意味着实际上在收听环境中两个分立的点处产生感觉。每个单独的耳朵具有不同的响应变换,这进一步改变了听众感受到的频率。人耳确定声音位置的方法之一是通过在一耳与另一耳之间比较声音的到达时间。当常规的双扬声器立体音响系统中的中间声道信息不再同时到达听众的两耳时,听众不再能够确定中间声道信息的方向的位置,立体音频图像破坏。
讲究音质者把听众环境中与两个扬声器系统等距的区域叫做“最佳听音区域(Sweet Spot)”。对在室内装配的典型的系统,最佳听音区域的大小通常仅够容纳一个人。一个常见的例子涉及并排坐在长沙发上的三个人的收听环境;如果在中间座位的人处于最佳听音区域,享受准确的立体声音频图像,则坐在左边或右边的人一般不会感受到具有准确度的立体声。
美国专利号4,058,675,(1977年11月15日),“用于在立体声重放系统中使用的扬声器系统(Loudspeaker System for use in a Stereophonic SoundReproduction System)”公开了一种扬声器系统、主扬声器及副扬声器,主扬声器适合于由音频输入信号驱动并向听众传播声音能量用于立体声重放,副扬声器适合于由输入信号驱动并传播异相声音能量,所述异相声音能量幅度上小于由主扬声器提供的声音能量并到达听众有一时延。
美国专利号6,069,962,(2000年5月30日),“点声源扬声器系统(PointSource Speaker System)”是扩大最佳听音区域的另一尝试。此专利公开了一种装置,其使用有两个高频扬声器的双音圈中低频扬声器,所述两个高频扬声器偏离中低频扬声器的中心轴+/-45度共轴安装。此系统在高频时仅产生很弱的分离度。由单锥扬声器单声道地产生中频声音能量和低频声音能量。
美国专利号6,169,812B1,(2001年1月2日),“点声源扬声器系统”是一扩大最佳听音区域的尝试。此发明的本质是使三个扬声器处在单个音箱中,使得由每个扬声器产生的声波的轴具有共同的起始点。所述专利也教导了声音波形的变换形式。每个扬声器的轴相对于相邻的扬声器的轴成90度。左扬声器输入差信号(左减右)。右扬声器输入差信号(右减左)。中间的扬声器输入和信号(左加右)。这种设置产生很明显定位的中间声道图像。然而,由于左右扬声器的轴放置成180度,在最佳听音区域界限的外缘丧失分离度。
美国专利号5,557,680(1996年9月)“用于在收听区域内从双源位置产生多声音图像的扬声器系统(Loudspeaker System for Producing MultipleSound Images Within a Listening Area from Dual Source Locations)”采用了产生由两个输入左声道和输入右声道衍生的中间声道音频图像的方法,然后在每边安置2个箱体,与听众成一定角度。将用于左/右声道输入的扬声器连同用于衍生出的中间声道的扬声器一道装入所述两个箱体。此专利试图通过将中间声道扬声器与左声道扬声器和右声道扬声器一起放置在同一个音箱中以消除时间相位调整问题,但是这些扬声器不拥有共同的轴。
美国专利号5,426,702(1995年6月)“用于由在立体声音频信号中的左声道和右声道的适应加权组合产生中间声道信号的系统(System forDeriving a Center Channel Signal from an Adapted Weighted Combination ofthe Left and Right Channels in a Stereophonic Audio Signal)”,讲授了用于由左声道输入和右声道输入两者衍生中间声道音频图像的加权计算方法。然而,此发明没有讲授如何放置扬声器以从此种方法得到改善的最佳听音区域。
美国专利号5,610,986(1997年3月)“线性矩阵音频成像系统和图像分析器(Linear-Matrix Audio-Imaging System and Image Analyzer)”讲授了从左声道输入和右声道输入两者衍生中间声道音频图像的方法。该讲授没有考虑由于扬声器放置引起的时间相位调整,也没有考虑为了使中间声道与右图像和左图像同步而在中间声道上所需的时间相位调整。
附图的简要说明
1.附图
图1从前面的角度显示单个矩形音箱,其由实现本发明的三个扬声器组成,具有左扬声器和右扬声器以及中间扬声器,中间扬声器包含在居中的楔形箱中,使来自左扬声器和右扬声器的声音转向;
图2显示从上部观看到的单个矩形音箱,具有两个用于左扬声器和右扬声器的空腔和中间楔形箱中的第三扬声器,并且公开了声波传播模式;
图3示出了扬声器的音频信号输入与处理过的音频信号输出之间的音频信号处理和主要连接;
图4显示从上部观看到的单个矩形音箱,具有用于左扬声器和右扬声器的两个空腔和在中间楔形箱中的第三扬声器;
图5示出后部的单个音箱和前部的楔形音箱的正视图;
图6示出后部的单个音箱和前部的楔形音箱的成角度的视图;
图7示出显示由传统双扬声器的立体声扬声器系统产生的声波的现有技术;
图8示出由本发明的实施方案产生的没有时延特点的声音图像区域和声波;
图9示出了显示使用现有技术点声源扬声器系统的声波和声音图像空间的现有技术;
图10示出由本发明产生的明显的声音图像和声波。
详细说明
优选的实施方案
本发明由单个矩形扬声器音箱10组成,该单个矩形扬声器音箱10包含位于共同平面的左声道扬声器16和右声道扬声器18两者。扬声器尽可能紧挨着并排安装。中间声道20的扬声器安装在楔形箱12中,在两个扬声器前面,处在平行平面中。从矩形扬声器音箱10的前部延伸、包括中间声道扬声器20的楔形箱12分隔左声道扬声器16和右声道扬声器18并反射其部分声音能量。
延时分频网络82根据频率分离左声道音频输出信号40,右声道音频输出信号70以及中间声道音频输出信号55,以馈入高频的左声道高频扬声器15,右声道高频扬声器17以及中间声道高频扬声器19,和中频和/或低频的副低频扬声器25,并且使中间声道输出55延时,产生更宽的波形,这给听众留下在扬声器音箱10和12后存在广阔的声音舞台的假象。
使应用到中间声道功率放大器50的信号延时的原因在于,中间扬声器以包含中间声道扬声器20的平面与包含左声道扬声器16和右声道扬声器18的平面之间的距离更靠近听众(听众直接坐于中间扬声器前方)。如果不对中间声道扬声器20短暂延时,听众将在来自右声道扬声器18或左声道扬声器16的声音的到达前就感受到来自中间声道扬声器20的声音。这种短暂位移产生相应的相对相移,后述相移可以使用J.D.J.Fourier公式计算得到。
由中间声道扬声器20产生的附加的声音能量,为(1/2{L+R}),使作为感受到的能量的总的和能量和差能量失衡。系统的声音能量将会是L+R+(1/2{L+R})。为补偿上述失衡,按照图3描述的细节所阐述的方式处理右声道音频输入端60的信号和左声道音频输入端30的信号。
系统中总的声音能量现在为(R-{1/2L})+(L-{1/2R})+({1/2L}+{1/2R})=L+R,将声音能量恢复到平衡状态。根据之前图示中描述的本发明的实施方案,制作了空间能量分布图。
特别地,图4显示了向三个主扬声器提供电能的位置。图2中显示了当由扬声器传播到收听区域时产生的声音能量。如果从左声道能量区域42的最远的左边边缘(图2)到右声道能量区域72的最远的右边边缘做声级测量,则很快就会发现左边的声音能量在最左边边缘处最大。右边的声音能量在右声道能量区域72的最右边边缘处最大。在左声道能量区域42的最左边边缘处,右声音能量为零[(来自于中间声道扬声器20的1/2R)+(来自于左声道扬声器16的-1/2R)=0]。
在中间声道能量区域52的正中间处,右边的声音能量为(1/4R),左边的声音能量为(1/4L)。此为在收听区域中左边的能量和右边的能量相等的点。在中间右边的所有点处,右边的能量大于左边的能量。在中间左边的所有点处,左边的能量大于右边的能量。通过图2,显而易见在传播区域(shadow)内任何点都有确定的左边的能量与右边的能量的比值。
例如,听众的左耳位于传播区域内的某点P(左),其右耳位于传播区域内的第二点P(右)。点P(右)比点P(左)距声音区域的右边缘近12cm(一般的听众头部的宽度)。P(左)比P(右)距声音区域的左边缘近12cm。由此信息我们可以推论出下列内容:
由左耳在P(左)感受到的左边的声音能量将大于由右耳在P(右)感受到的左边的声音能量。同样地,由右耳在P(右)感受到的右边的声音能量将大于由左耳在P(左)感受到的右边的声音能量。右耳听到更多右边的能量,左耳听到更多左边的能量。因此,感受到的右边的能量像是源自音箱右部虚构的点R(Q),左边的能量好像是来自音箱左部虚构的点L(Q)。此组条件适用于位于楔形箱的传播的能量区域中任何处的所有的两点组合。只要所述两点与传播的能量区域的两边缘不等距,就将感受到立体音频图像。
存在不产生立体感的特殊情况。如果听众的视线垂直于矩形扬声器音箱10的方向,则两耳(P{左}和P{右})将都与声音能量区域的两边缘等距。因此,对左边或右边的信号感受不到级别上的差别。此听众不会感受到立体声。
参考数字
5 音箱电路示出在扬声器音箱内处理和连接音频组件所必需的电路的主要组件
7 高频扬声器支撑物将高频扬声器安装在每个声道扬声器的中间的金属丝或其他类型的支撑物
10 矩形扬声器音箱包含右声道扬声器,左声道扬声器,音箱电路和用于容纳包含中间扬声器的楔形箱的装置
11 音箱分隔物在内部使左腔和右腔分隔
12 楔形箱使右声道声波和左声道声波转向,并容纳中间扬声器
14 楔形箱连接点用于将楔形箱固定到扬声器音箱的中间。
15 左声道高频扬声器用于传送发送到左声道的高频的声波
16 左声道扬声器用于传送发送到左扬声器的声波
17 右声道高频扬声器用于传送发送到右声道的高频的声波
18 右声道扬声器用于传送发送到右扬声器的声波
19 中间声道高频扬声器用于传送发送到中间声道的高频的声波
20 中间声道扬声器用于传送发送到中间扬声器的声波
21 音箱正面平面是有两个扬声器放置其中的音箱的前平面
22 楔形箱左抑制表面涂有或制成于一种物质,以将高频声波的反射减到最少
23 楔形箱右抑制表面涂有或制成于一种物质,以将高频声波的反射减到最少
24 楔形箱的正面平面是有中间声道扬声器放置其中的楔形箱的前平面
25 副低频扬声器是用于传送低频声波的低频扬声器
26 右腔是在扬声器音箱的右侧上的开口以容纳右声道扬声器
28 左腔是在扬声器音箱的左侧上的开口以容纳左声道扬声器
30 左声道音频输入端是左声道的音频信号输入音箱的地方
32 左声道功率放大器接受输入信号并将其放大给左声道音频输出
34 左声道导线是从左声道音频输入端到左声道功率放大器的直接的左声道导线
36 左声道衰减器是由电阻器R3和R4构成的组件,应用于左声道音频信号以减少该信号的一半
38 左声道传导线(conducer)是与衰减器结合的导线,将现已衰减的初始的左声道输入信号连接到右声道输出放大器
40 左声道音频输出端是左声道的音频信号输出到左声道扬声器的地方
41 左声道高频音频输出端是左声道的音频信号的高频部分输出到左声道高频扬声器的地方
42 左声道能量区域是来自左声道扬声器的声音能量传播并由楔形箱偏转的区域
50 中间声道功率放大器接受输入信号并将其放大给中间声道音频输出
52 中间声道能量区域是来自中间声道扬声器的声音能量在左边的能量区域和右边的能量区域之间传播的区域
55 中间声道音频输出端是中间声道的音频信号输出到中间声道扬声器的地方
56 中间声道高频音频输出端是中间声道的音频信号的高频部分输出到中间声道高频扬声器的地方
58 中间声道求和导线是求和点和时延网络之间的接线
59 中间声道时延导线是时延网络组件和中间声道功率放大器之间的接线
60 右声道音频输入端是右声道的音频信号输入音箱的地方
62 右声道功率放大器接受输入信号并将其放大给右声道音频输出
64 右声道导线是从右声道音频输入到右声道功率放大器的直接的右声道导线
66 右声道衰减器是由电阻器R1和R2构成的组件,应用于右声道音频信号以减少信号的一半
68 右声道传导线是与衰减器结合的接线,将现已衰减的初始的右声道输入信号连接到左声道输出放大器
70 右声道音频输出端是右声道的音频信号输出到右声道扬声器的地方
71 右声道高频音频输出端是右声道的音频信号的高频部分输出到右声道高频扬声器的地方
72 右声道能量区域是来自右声道扬声器的声音能量传播并由楔形箱偏转的区域
80 求和连接(junction)组件接受左音频信号和右音频信号并将两者求和,使得输出为复合的左信号与右信号的一半
82 时延网络组件将信号作为输入,且通常将来自求和点的信号作为输入,然后以因子T延时该输入信号
83 声音图像空间是听众感受到的声音能量来自的区域/空间
84 能量复合区域是来自右声道扬声器,左声道扬声器,和中间声道扬声器的声音能量传播的区域
附图
图1矩形扬声器音箱10是一空心块。内部的隔离物11把该块的内部分隔成左腔28和右腔26,为左声道扬声器16和右声道扬声器18的向后突出部分提供了独立的室。空心的楔形箱12安装在两个扬声器之间,且其顶点在与左声道扬声器16和右声道扬声器18等距的楔形箱连接点14接触到矩形扬声器音箱10。第三扬声器,即中间声道扬声器20,安装在楔形箱12的底部。安置楔形箱12使得其正面平面24平行于音箱正面平面28。楔形箱12的底部平行于矩形扬声器音箱10的底部。楔形箱12的顶部平行于矩形扬声器音箱10的顶部。音箱平面28和楔形箱平面24之间的距离等于楔形箱12的三角形侧面的高度。面向左声道扬声器16的楔形箱左抑制表面22和面向右声道扬声器18的楔形箱右抑制表面23制成于(或涂有)一种物质,以最小化,即“抑制”高频声波的反射。这减少了高频“飞溅”。
图2示出由三个扬声器产生的左声道能量区域42,中间声道能量区域52和右声道能量区域72。安装在矩形扬声器音箱10中的左声道扬声器16产生左声道能量区域42。安装在矩形扬声器音箱10中的右声道扬声器18产生右声道能量区域72。副低频扬声器25安装在矩形扬声器音箱10的底部。安装在楔形箱12中的中间声道扬声器20产生中间声道能量区域52。由于楔形箱右抑制表面22和楔形箱左抑制表面23的阻碍,使由右声道扬声器18产生的右声道能量区域72转移(divert)不与左声道能量区域42混合。楔形箱右抑制表面23的阻碍实质上将右声道扬声器18的最大传播轴转向到楔形箱12的右边。同样地,楔形箱左抑制表面22的阻碍实质上将左声道扬声器16的最大传播轴转向到楔形箱12的左边。左声道扬声器16和右声道扬声器18的声音能量的转移直接在音箱前方产生了能量降低的区域。此区域与中间声道扬声器20的主传播轴以及得到的中间声道能量区域52相符合。
图3是扬声器音箱电路5的方块图,电路5向三个主声道扬声器:左声道扬声器16,右声道扬声器18,和中间声道扬声器20提供电能。另外,左声道41,右声道71和中间声道56的高频输出信号分别输出到左声道高频扬声器15,右声道高频扬声器17和中间声道高频扬声器19。右声道音频输入60通过右声道导线64直接提供到右声道功率放大器62的输入端。同样,左声道音频输入30通过左声道导线34直接提供到左声道功率放大器32的正向(非反向)输入端。左声道音频输入30和右声道音频输入60由求和连接80求和,且其输出是左输入和右输入的和的一半。此信号(1/2{L+R})通过中间声道求和导线58供给时延网络82的输入端。时延网络82的输出是延时了时延因子T的(1/2{L+R})。此延时信号通过中间声道时延导线59应用到中间声道功率放大器50的正向(非反向)输入端。右声道音频输入60应用到由R3和R4构成的右声道衰减器66。右声道衰减器66的输出是1/2R,并通过右声道传导线68应用到左声道功率放大器32的“-”(反向)输入端。这将左声道功率放大器32的输出从L改变到L-(1/2R)。同样地,左声道音频输入30应用到由R3和R4构成的左声道衰减器36。左声道衰减器36的输出是1/2L,并通过左声道传导线38应用到右声道功率放大器62的“-”(反向)输入端。这将右声道功率放大器62的输出从R改变到R-(1/2L)。
图4示出从上部观看到的矩形扬声器音箱10,同时示出左腔28装入左信道扬声器16,右腔26装入右信道扬声器18,音箱电路5作为方块图(在图3中详细描述),以及楔形箱12,其装入中间信道扬声器20,在楔形箱插入点14固定至扬声器音箱10。显示了音箱电路5的电输入端和电输出端,左声道输入端30,右声道输入端60,左声道音频输出端40,右声道音频输出端70以及中间声道音频输出端55。
图5示出从正面观看的矩形扬声器音箱10,同时示出左腔28中装入左声道扬声器16,以及左声道高频扬声器15,右腔26中装入右声道扬声器18,以及右声道高频扬声器17,以及楔形箱12,显示了其正面平面24,以及楔形箱中装入中间声道扬声器20,带有中间声道高频扬声器19。高频扬声器15、17和19中的每一个都由每一个相应的扬声器音箱的正面28、26和24上的两个垂直交叉的支撑物7支撑在相应的左声道扬声器16,右声道扬声器18和中间声道扬声器20的中间。副低频扬声器25从轮廓上显示,自矩形扬声器音箱10的底部突出出来。
图6示出从一定角度观看到的矩形扬声器音箱10,同时示出左腔28中装入左声道扬声器16,以及左声道高频扬声器15,右腔26中装入右声道扬声器18,以及右声道高频扬声器17(未显示),以及楔形箱12,显示了楔形箱的正面平面24,以及楔形箱中装入中间声道扬声器20,楔形箱12带有中间声道高频扬声器19,并在楔形箱插入点14固定到扬声器音箱10。楔形箱左抑制表面22面对左声道扬声器16。副高频扬声器25从轮廓上显示,自矩形扬声器音箱10的底部突出出来。
图7示出了传统双音箱立体声系统的现有技术,同时示出左声道能量区域42,右声道能量区域72和听众体验到的感觉音频图像空间83。
图8示出了没有使用时延网络82的双平面单音箱。此图显示了听众所体验到的感觉图像空间83。示出了矩形扬声器音箱10以及左声道扬声器16,右声道扬声器18,和封装在楔形箱12中的中间声道扬声器20。
图9示出了现有技术点声源扬声器系统,以及听众体验到的感觉图像空间83。单个扬声器音箱和由此技术产生的复合的能量区域。
图10示出使用时延网络82的双平面单个音箱。此图显示听众所体验到的感觉图像空间83。示出了矩形扬声器音箱10以及左声道扬声器16,右声道扬声器18,和封装在楔形箱12中的中间声道扬声器20。此图还示出了自右扬声器,左扬声器,和中间声道扬声器发出的,使用延时网络82(未显示)的能量复合区域84。

Claims (5)

1.一种音频输出声音能量系统,其包括:
输入装置,用于接收第一声道音频输入信号和第二声道音频输入信号,所述第一声道和所述第二声道分别被指定为左音频输入信号声道(L)和右音频输入信号声道(R);
第一音频输出声道,第二音频输出声道和第三音频输出声道,用于产生第一音频输出信号,第二音频输出信号和第三音频输出信号;
三只扬声器,每只扬声器都具有相同的尺寸和输入/输出规格,每只扬声器都能够接收所述第一音频输出信号,所述第二音频输出信号和所述第三音频输出信号并由其产生声音能量输出;
电路,其包括耦合到所述输入装置的衍生装置,用于在左声道输出端衍生出为L-{1/2R}的所述第一音频输出信号,用于在右声道输出端衍生出为R-{1/2L}的所述第二音频输出信号,并用于在中间声道输出端衍生出为1/2{L+R}-T的所述第三音频输出信号,其中T是被用来使所述第三输出声道与所述第一输出声道和所述第二输出声道平衡的短暂时延。
单个扬声器音箱,被分隔为两个腔,其中两只所述扬声器中的每只对称地放置,处在每个腔的前部,紧靠在一起,处在同一平面内,面向听众;以及
楔形扬声器音箱,在其顶端固定到在所述两只单个扬声器音箱腔之间的所述单个扬声器音箱的中间,所述楔形扬声器音箱的前部的宽度与所述两个单个扬声器音箱腔的每个宽度相同,从所述楔形扬声器音箱的所述前部到所述楔形箱的所述顶端的深度与所述单个扬声器音箱中的所述腔的深度相同,所述楔形扬声器音箱的成角度侧面包含声音能量抑制装置,第三扬声器放置在所述楔形扬声器音箱中与所述单个扬声器音箱的所述两个扬声器平行的平面内,所述第三扬声器处于所述楔形扬声器音箱前面部分,面向听众。
2.根据权利要求1所述的音频输出声音能量系统,其中所述单个扬声器音箱和所述楔形扬声器音箱包括装置和专用扬声器,所述装置用于衍生复馈高频,中频及/或低频的音频输出信号声道,所述专用扬声器用于输出相应的左声道,右声道和中间声道上的每一频率范围。
3.根据权利要求1所述的音频输出声音能量系统,其中所述单个扬声器音箱和所述楔形扬声器音箱都并入到单个音箱中。
4.根据权利要求1所述的音频输出声音能量系统,其中所述单个扬声器音箱被分隔为两个独立的音箱,其中所述楔形扬声器音箱距所述两个独立的音箱等距,其中固定在所述两个独立的音箱和所述楔形音箱内的所述扬声器处在彼此平行的平面内。
5.根据权利要求1所述的音频输出声音能量系统,其中所述三只扬声器由副低频输出扬声器和高频输出扬声器补充。
CN200680049988.4A 2005-12-30 2006-12-29 时间相位调整的音频输出的双平面扬声器系统 Expired - Fee Related CN101444110B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32387205A 2005-12-30 2005-12-30
US11/323,872 2005-12-30
PCT/US2006/049577 WO2007079225A2 (en) 2005-12-30 2006-12-29 Bi-planar loudspeaker system with time-phased audio output

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101444110A true CN101444110A (zh) 2009-05-27
CN101444110B CN101444110B (zh) 2011-05-25

Family

ID=38228875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200680049988.4A Expired - Fee Related CN101444110B (zh) 2005-12-30 2006-12-29 时间相位调整的音频输出的双平面扬声器系统

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1967036A2 (zh)
JP (1) JP2009532921A (zh)
KR (1) KR20080082663A (zh)
CN (1) CN101444110B (zh)
WO (1) WO2007079225A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106101937A (zh) * 2016-08-04 2016-11-09 广州视源电子科技股份有限公司 音箱音频播放方法
CN107205194A (zh) * 2017-06-07 2017-09-26 鞠波 一种音箱以及音箱系统
CN109788411A (zh) * 2018-12-17 2019-05-21 海菲曼(天津)科技有限公司 一种电声换能器和动圈平板复合扬声器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103796137A (zh) * 2014-01-28 2014-05-14 联想(北京)有限公司 一种电子设备
KR102370839B1 (ko) 2017-05-11 2022-03-04 엘지디스플레이 주식회사 표시장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54148501A (en) * 1978-03-16 1979-11-20 Akg Akustische Kino Geraete Device for reproducing at least 2 channels acoustic events transmitted in room
US4893342A (en) * 1987-10-15 1990-01-09 Cooper Duane H Head diffraction compensated stereo system
US6853732B2 (en) * 1994-03-08 2005-02-08 Sonics Associates, Inc. Center channel enhancement of virtual sound images
US5533129A (en) * 1994-08-24 1996-07-02 Gefvert; Herbert I. Multi-dimensional sound reproduction system
US6169812B1 (en) * 1998-10-14 2001-01-02 Francis Allen Miller Point source speaker system
KR100416757B1 (ko) * 1999-06-10 2004-01-31 삼성전자주식회사 위치 조절이 가능한 가상 음상을 이용한 스피커 재생용 다채널오디오 재생 장치 및 방법
US6343133B1 (en) * 1999-07-22 2002-01-29 Alan Brock Adamson Axially propagating mid and high frequency loudspeaker systems
CN2571097Y (zh) * 2002-08-23 2003-09-03 志合电脑股份有限公司 扬声器装置
US6937737B2 (en) * 2003-10-27 2005-08-30 Britannia Investment Corporation Multi-channel audio surround sound from front located loudspeakers
CN1674720A (zh) * 2004-03-23 2005-09-28 林欧煌 一种电视二声道调变为有中置之三声道电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106101937A (zh) * 2016-08-04 2016-11-09 广州视源电子科技股份有限公司 音箱音频播放方法
CN106101937B (zh) * 2016-08-04 2019-09-17 广州视源电子科技股份有限公司 音箱音频播放方法
CN107205194A (zh) * 2017-06-07 2017-09-26 鞠波 一种音箱以及音箱系统
CN107205194B (zh) * 2017-06-07 2020-03-06 鞠波 一种音箱以及音箱系统
CN109788411A (zh) * 2018-12-17 2019-05-21 海菲曼(天津)科技有限公司 一种电声换能器和动圈平板复合扬声器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007079225A2 (en) 2007-07-12
WO2007079225A3 (en) 2008-06-26
CN101444110B (zh) 2011-05-25
KR20080082663A (ko) 2008-09-11
EP1967036A2 (en) 2008-09-10
JP2009532921A (ja) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1658709B (zh) 声音再现设备和声音再现方法
US6118876A (en) Surround sound speaker system for improved spatial effects
US5930370A (en) In-home theater surround sound speaker system
US5809150A (en) Surround sound loudspeaker system
CN101129091B (zh) 阵列扬声器系统
CN100586227C (zh) 立体声扩展网络中的输出均衡
KR101912466B1 (ko) 헤드폰 장치 및 헤드폰 장치의 음성 재생 방법
EP0730812B1 (en) Apparatus for processing binaural signals
CN101674512A (zh) 产生声场的方法和装置
US5708719A (en) In-home theater surround sound speaker system
WO2005051041A1 (ja) アレースピーカ装置
TW200838347A (en) Loudspeaker line array configurations and related sound processing
US9357327B2 (en) Loudspeaker system for reproducing multi-channel sound with an improved sound image
CN101990075A (zh) 显示装置和音频输出装置
CN101444110B (zh) 时间相位调整的音频输出的双平面扬声器系统
JP2013502752A5 (zh)
US6990210B2 (en) System for headphone-like rear channel speaker and the method of the same
JPH03169200A (ja) テレビ受信機
JP2009141879A (ja) ヘッドフォン装置、ヘッドフォン音響再生システム
JP2002291100A (ja) オーディオ信号再生方法、及びパッケージメディア
US7050596B2 (en) System and headphone-like rear channel speaker and the method of the same
US6983054B2 (en) Means for compensating rear sound effect
KR101758056B1 (ko) 스테레오 정위감 제공 일체형 스피커
CN117560604A (zh) 一种直推式六喇叭头戴耳机声学结构及驱动方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110525

Termination date: 20121229