CN101494817B - 一种检测与调整音场效果的方法及其音响系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种检测与调整音场效果的方法及其音响系统。音响系统包括第一扬声器以及第二扬声器。第一扬声器用以发出第一音频信号，第二扬声器用以发出第二音频信号。上述调整音场效果的方法包括以下步骤：检测出一特定位置；以及根据上述特定位置调整第一扬声器或第二扬声器，以使第一音频信号及第二音频信号聚焦于上述特定位置。

Description

一种检测与调整音场效果的方法及其音响系统

技术领域

本发明涉及一种音响系统，特别涉及一种可以检测与调整音场效果的方法及其音响系统。

背景技术

现代科技的进步以及人们的生活水平提高，人们对于同时具有音效功能的电子装置，例如音响系统等，已经不单单只是要求电子装置所发出的音效不失真，也开始要求各电子装置所表现出的音效要具有最佳的音场效果。因此在现有技术当中，各厂商的电子装置都会设定具有最佳的音场效果的位置，让使用者位于上述位置就可以聆听到最佳的音场效果。各厂商通常是设定位于电子装置正前方的位置为具有最佳音场效果的地方。

但是许多时候可能因为音响系统的摆放位置关系，使得使用者的位置并不是在音响系统的正前方，如此可能会造成使用者没有办法聆听到最佳的音效效果。在现有技术中，使用者只能够利用自己的听力来慢慢调整音响系统所发出的音场位置，音响系统并没有自动调整的方法。如此一来就很有可能造成很大的误差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种音响系统，上述音响系统可以检测与调整音场效果。

本发明的另一主要目的在于提供检测与调整音场效果的方法。

为达成上述的目的，本发明首先提供一种音响系统，其包括第一扬声器、第二扬声器、接收器与控制器。第一扬声器用以发出第一音频信号；第二扬声器用以发出第二音频信号。接收器位于一特定位置，以接收第一音频信号与第二音频信号，且接收器产生至少一反馈信号。第一聚焦反射板，用以反射上述第一音频信号；第二聚焦反射板，用以反射上述第二音频信号；第一弧度调整器，用以调整上述第一聚焦反射板的弧度；第二弧度调整器，用以调整上述第二聚焦反射板的弧度。控制器与第一扬声器及第二扬声器电性连接。控制器依据反馈信号来旋转第一扬声器或第二扬声器。并控制第一弧度调整器或第二弧度调整器调整上述第一聚焦反射板或上述第二聚焦反射板的弧度。控制器可检测出该特定位置，使上述第一扬声器及上述第二扬声器发出的上述第一音频信号与上述第二音频信号经由上述第一聚焦反射板及上述第二聚焦反射板的反射聚焦于上述特定位置。

本发明另外提供一种检测与调整音场效果的方法，用于一音响系统，上述音响系统包括一第一扬声器以及一第二扬声器，其中上述第一扬声器用以发出一第一测试音频信号，上述第二扬声器用以发出一第二测试音频信号，上述方法包括以下步骤：检测出一特定位置；以及根据上述特定位置，旋转上述第一扬声器及上述第二扬声器，并控制上述第一扬声器及上述第二扬声器发出上述第一测试音频信号及上述第二测试音频信号聚焦于上述特定位置。

通过本发明的系统与方法，即可随意调整音响系统的最佳音场位置。

附图说明

图1显示本发明一实施例的音响系统的功能方框图。

图2显示本发明优选实施例的音响系统调整旋转角度的示意图。

图3A-3B显示本发明优选实施例的音响系统调整反射弧度的示意图。

图4显示本发明优选实施例的检测及调整音场效果的步骤流程图。

具体实施方式

为能够更了解本发明的技术内容，特举例优选的具体实施例说明如下。

请先参考图1，其显示本发明一实施例的音响系统的功能方框图。

如图1所示，在本发明的一实施例中，音响系统10包括控制器21、第一扬声器221、第二扬声器222、第一聚焦反射板231、第二聚焦反射板232、第一方向调整器31、第二方向调整器32、第一弧度调整器41、第二弧度调整器42以及麦克风24。

第一扬声器221与第二扬声器222分别与控制器21电性连接。在本发明的一实施例中，第一扬声器221与第二扬声器222可以分别作为音响系统10的左声道及右声道，以分别发出第一音频信号与第二音频信号。

在本实施例中，第一聚焦反射板231与第二聚焦反射板232可利用碳纤维的材质所制成，但本发明并不以此为限。第一聚焦反射板231与第二聚焦反射板232分别用来反射第一扬声器221与第二扬声器222所发出的第一音频信号与第二音频信号，并将其聚焦于一特定位置。

在本发明的一实施例中，上述特定位置即为麦克风24的所在位置，但本发明并不以此为限。在本发明优选实施例中，麦克风24为一接收器，其用以接收第一扬声器221与第二扬声器222所发出的第一音频信号与第二音频信号。在本实施例中，麦克风24位于一特定位置，这个特定位置例如为使用者所在位置，例如：麦克风24可以夹在使用者身上。

此外，麦克风24在接收到第一音频信号与第二音频信号时，会分别产生至少一个反馈信号至控制器21。例如：麦克风24接收到第一音频信号时，麦克风24会产生第一反馈信号给控制器21；麦克风24接收到第二音频信号时，麦克风24会产生第二反馈信号给控制器21。借此，控制器21便可通过第一反馈信号与第二反馈信号来计算出特定位置，以依据反馈信号来旋转第一扬声器221及第二扬声器222，并控制第一扬声器221及第二扬声器222将第一音频信号及第二音频信号聚焦于特定位置。当然，在其它例子中，麦克风24也可仅发出一个反馈信号至控制器21，而这个反馈信号可能包括麦克风24分别接收到第一音频信号与第二音频信号的时间及其它位置相关信息。

由于麦克风24的所在位置通常即为使用者的所在位置，因此通过本发明优选实施例的音响系统10，即可通过调整第一聚焦反射板231、第二聚焦反射板232、第一扬声器221、及第二扬声器222的位置来使得第一扬声器221与第二扬声器222所发出的第一音频信号与第二音频信号聚焦于使用者的所在位置。

在本发明的一实施例中，第一方向调整器31可以用来转动第一扬声器221与第一聚焦反射板231，以决定第一音频信号的方向；并且第二方向调整器32可以用来转动第二扬声器222与第二聚焦反射板232，以决定第二音频信号的方向。第一弧度调整器41与第二弧度调整器42则分别利用钢丝411及421来调整第一聚焦反射板231与第二聚焦反射板232的弧度以决定所要聚焦的距离。

上述第一方向调整器31、第二方向调整器32、第一弧度调整器41与第二弧度调整器42都与控制器21电性连接，并且各调整器都可为一步进马达，但本发明并不以此为限。控制器21可以调整第一方向调整器31、第二方向调整器32、第一弧度调整器41或第二弧度调整器42，使得第一扬声器221与第二扬声器222所发出的第一音频信号与第二音频信号聚焦于上述特定位置，以使位于上述特定位置处的使用者可听到最佳的声音效果。调整的方法在随后会有详细的叙述。其中上述特定位置可为位于音响系统10前方的任一位置，但本发明并不以此为限。

麦克风24可通过有线手段或无线手段与控制器21操作性连接。例如：麦克风24可通过一传输线与控制器21电性连接，或者，麦克风24可利用蓝牙装置与控制器21进行无线传输，并传输相关信息。在本发明的一实施中，麦克风24的所在位置即为第一扬声器221与第二扬声器222所发出的第一音频信号与第二音频信号所想要聚焦的特定位置。麦克风24用来接收第一扬声器221所发出的第一测试音频信号与第二扬声器222所发出的第二测试音频信号，使得控制器21可以利用麦克风24来检测出上述特定位置，并借此调整音响系统10的第一扬声器221与第二扬声器222所发出的第一音频信号与第二音频信号聚焦于上述特定位置。相关的检测方法在随后会有详细的叙述。需注意的是，麦克风24与控制器21之间的连接可以利用有线或是无线的装置来连接，但本发明并不以此为限。

接着请参考图2关于本发明音响系统调整旋转角度的示意图。

如图2所示，第一扬声器221与第二扬声器222发出的第一音频信号与第二音频信号会经由第一聚焦反射板231与第二聚焦反射板232反射，并聚焦于一特定位置。在图2中上述特定位置以麦克风24的所在位置为例。聚焦的方向可通过控制器21控制第一方向调整器31与第二方向调整器32来决定，而聚焦的距离可依据第一聚焦反射板231与第二聚焦反射板232的弧度来决定。

接着请参考图3A与图3B关于本发明优选实施例音响系统调整反射弧度的示意图。

在图3A及图3B中以第一聚焦反射板231为例。第一聚焦反射板231上设置有一钢丝411，其中钢丝411的一端固定于第一聚焦反射板231的第一端点51，而钢丝411的另一端则缠绕在第一弧度调整器41上，其中第一弧度调整器41设置在第一聚焦反射板231的第二端点52。借此，第一弧度调整器41可以通过控制钢丝411在第一端点51与第二端点52间的长度来放大或是缩小第一聚焦反射板231的弧度。

由于第一聚焦反射板231的弧长都固定，因此若缩小第一聚焦反射板231的弧度即使得第一聚焦反射板231的半径缩短。若以图3A为例，假设钢丝411在第一端点51与第二端点52间的长度为150厘米，而第一聚焦反射板231的聚焦点到钢丝411的聚焦距离假设为

厘米，就可以利用毕氏定理与三角函数公式得知第一聚焦反射板231的半径为150厘米及其夹角角度为60度。再代入公式：

弧长=R*2πθ。

其中R为第一聚焦反射板231的半径，θ为其夹角角度。借此可以得到第一聚焦反射板231的弧长。

当要缩短聚焦的距离，可如图3B中所示，通过第一弧度调整器41缩短钢丝411在第一端点51与第二端点52间的长度。当钢丝411在第一端点51与第二端点52间的长度缩短为140厘米时，由于第一聚焦反射板231的弧长固定，就可利用上述的公式并套入三角函数公式：

$\sin \frac{\mathrm{\θ}}{2}=\frac{L/2}{R}.$

其中L为钢丝411在第一端点51与第二端点52间的长度。借此可以得知第一聚焦反射板231的半径为100厘米及其夹角角度为90度。再通过毕氏定理得知聚焦距离为70厘米。如此一来，即可轻易地通过调整钢丝411在第一端点51与第二端点52间的长度，而改变聚焦反射板聚焦的长度。

接下来请参考图4关于本发明优选实施例的检测及调整音场效果的步骤流程图。有关其说明，敬请一并参照图2。此处需注意的是，以下虽以音响系统10为例说明本发明优选实施例的检测及调整音场效果的方法，但本发明的检测及调整音场效果的方法并不以使用在音响系统10为限。

首先，当要调整音响系统10的音场位置时，需先进行步骤401：发出第一测试音频信号与第二测试音频信号。

在步骤401中，本发明优选实施例通过控制器21控制第一扬声器221与第二扬声器222分别发出第一测试音频信号与第二测试音频信号。

接着进行步骤402：通过麦克风24接收第一测试音频信号与第二测试音频信号，计算麦克风24的所在位置以得到上述特定位置。

在步骤402中，第一扬声器221与第二扬声器222所发出的第一测试音频信号与第二测试音频信号会被麦克风24接收，并通过控制器21算出麦克风24的所在位置以得到上述特定位置。

在本发明的一实施例中，控制器21先控制第一扬声器221发出第一测试音频信号，第一测试音频信号可为频率1KHz的信号，但本发明并不以此为限。接着经由麦克风24接收第一测试音频信号，并且控制器21会记录下所接收到的第一测试音频信号。接着控制器21再控制第二扬声器222发出第二测试音频信号，并经由麦克风24接收第二测试音频信号，而控制器21同样会再记录下所接收到的第二测试音频信号。如此即可利用接收的第一测试音频信号与第二测试音频信号的音量差计算麦克风24的所在位置。

当麦克风24的所在位置不在音响系统10的正前方，也就是预设的最佳音场位置时，麦克风24接收到的第一测试音频信号与第二测试音频信号就会有音量上的差异。利用接收的第一测试音频信号与第二测试音频信号中音量的差异，控制器21就可以推算出麦克风24的所在位置。

此外，在本发明的一实施例中，控制器21也可以控制第一扬声器221与第二扬声器222依序发出第一测试音频信号与第二测试音频信号，并经由麦克风24依序接收第一测试音频信号与第二测试音频信号，而利用接收的第一测试音频信号与第二测试音频信号的一时间差计算麦克风24的所在位置。

当麦克风24的位置不在音响系统10预设的最佳音场位置时，麦克风24依序接收到的第一测试音频信号与第二测试音频信号的时间差和第一扬声器221与第二扬声器222依序发出的第一测试音频信号与第二测试音频信号的时间差就会有所不同。如此控制器21就可以利用时间差的不同推算出麦克风24的所在位置。

通过上述两种实施方式，控制器21即可计算出麦克风24的所在位置以得到上述特定位置。并且本发明也可以同时利用上述两种方法，也就是音量差及时间差不同的方式来推算麦克风24的所在位置以得到上述特定位置，借此达到最精确的计算结果。

当得到上述特定位置后，接着即进行步骤403：根据上述特定位置，调整第一扬声器或第二扬声器的旋转角度。

控制器21将控制第一方向调整器31与第二方向调整器32来转动第一扬声器221或者是第二扬声器222的旋转角度。如此一来，第一扬声器221与第二扬声器222所发出的音频信号经过第一聚焦反射板231与第二聚焦反射板232的反射，就会朝向上述特定位置。

步骤404：根据上述特定位置，调整第一聚焦反射板231或第二聚焦反射板232的弧度。

控制器21再控制第一弧度调整器41与第二弧度调整器42来调整第一聚焦反射板231或者是第二聚焦反射板232的弧度，使其所反射的音频信号能够聚焦于上述特定位置。

当控制器21调整过第一扬声器221、第二扬声器222、第一聚焦反射板231或者第二聚焦反射板232之后，也可以再次发出测试音频信号，再重复步骤401到步骤404的流程。经由重复的调整就能够确定音响系统10的最佳的音场位置即为上述特定位置。

此处需注意的是，本发明的检测及调整音场效果方法并不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述的步骤次序也可加以改变。

综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于已知技术的特征。惟应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (9)

1.一种音响系统，其特征在于，包括：

一第一扬声器，用以发出一第一音频信号；

一第二扬声器，用以发出一第二音频信号；以及

一接收器，位于一特定位置，以接收上述第一音频信号与上述第二音频信号，且上述接收器并产生至少一反馈信号；

一第一聚焦反射板，用以反射上述第一音频信号；

一第二聚焦反射板，用以反射上述第二音频信号；

一第一弧度调整器，用以调整上述第一聚焦反射板的弧度；

一第二弧度调整器，用以调整上述第二聚焦反射板的弧度；以及

一控制器，分别电性连接上述第一扬声器及上述第二扬声器，且上述控制器依据上述反馈信号来旋转上述第一扬声器或上述第二扬声器，并控制上述第一弧度调整器或上述第二弧度调整器调整上述第一聚焦反射板或上述第二聚焦反射板的弧度，使上述第一扬声器及上述第二扬声器发出上述第一音频信号及上述第二音频信号经由上述第一聚焦反射板及上述第二聚焦反射板的反射聚焦于上述特定位置。

2.根据权利要求1所述的音响系统，其特征在于，上述接收器利用有线或无线方式与上述控制器操作性连接。

3.根据权利要求1所述的音响系统，其特征在于，还包括：

一第一方向调整器，用以调整上述第一扬声器的旋转角度；以及

一第二方向调整器，用以调整上述第二扬声器的旋转角度；

其中上述控制器可控制上述第一方向调整器或上述第二方向调整器以调整上述第一扬声器或上述第二扬声器的旋转角度。

4.根据权利要求3所述的音响系统，其特征在于，上述第一方向调整器与上述第二方向调整器为一步进马达。

5.根据权利要求1所述的音响系统，其特征在于，上述第一弧度调整器与上述第二弧度调整器分别通过一钢丝以调整上述第一聚焦反射板与上述第二聚焦反射板的弧度。

6.根据权利要求1所述的音响系统，其特征在于，上述第一弧度调整器与上述第二弧度调整器为步进马达。

7.一种检测及调整音场效果的方法，用于一音响系统，上述音响系统包括一第一扬声器以及一第二扬声器，一第一聚焦反射板以及一第二聚焦反射板，其中上述第一扬声器用以发出一第一测试音频信号，上述第二扬声器用以发出一第二测试音频信号，其特征在于，上述方法包括：

发出该第一测试音频信号与该第二测试音频信号；

通过一接收器接收该第一测试音频信号与该第二测试音频信号；

利用接收的该第一测试音频信号与该第二测试音频信号的音量差计算该接收器的所在位置以检测出一特定位置；以及

根据上述特定位置，旋转上述第一扬声器或上述第二扬声器，并调整上述第一聚焦反射板或上述第二聚焦反射板的弧度，以使得上述第一测试音频信号及上述第二测试音频信号聚焦于上述特定位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，旋转上述第一扬声器或上述第二扬声器的步骤包括：

控制一第一方向调整器以调整上述第一扬声器的旋转角度；或者

控制一第二方向调整器以调整上述第二扬声器的旋转角度。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，调整上述第一聚焦反射板或上述第二聚焦反射板的弧度的步骤包括：

控制一第一弧度调整器以调整上述第一聚焦反射板的弧度；或者

控制一第二弧度调整器以调整上述第二聚焦反射板的弧度。

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