CN104581543B - 音频系统、输出音频的方法以及扬声器设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种音频系统、输出音频的方法以及扬声器设备。所述音频系统包括：相互连接的多个扬声器模块；检测模块，被配置为检测所述多个扬声器模块的信息和用户信息；主控制模块，被配置为基于所述多个扬声器模块的信息和用户信息，处理接收到的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块。

Description

音频系统、输出音频的方法以及扬声器设备
本申请要求于2013年10月10日在韩国知识产权局提交的10-2013-0120605号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用全部合并于此。
技术领域
与示例性实施例一致的设备、系统和方法涉及一种音频系统、音频输出方法和扬声器设备，更具体地，涉及一种包括多个块型可连接扬声器设备并根据块型扬声器设备的位置和用户位置输出音频的音频系统、音频输出方法和扬声器设备。
背景技术
近来，对于与例如数字电视(TV)的音频系统分离的提供优秀立体声的音频系统的需求已上升。另外，随着越来越多地使用移动装置(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)等)，对于与移动终端兼容的移动音频系统的需求已同时增加。
在现有技术中，音频系统中存在用于各个再现频带的各种扬声器模块。扬声器模块的示例包括负责再现低频带音频的低频扬声器模块、负责再现中频带音频的中频扬声器、负责再现高频带音频的高频扬声器等。另外，可通过根据音频再现频带将前述各种扬声器模块进行组合来配置各种多路扬声器。例如，可通过将中频扬声器模块和高频扬声器模块组合来配置2路扬声器，可通过将低频扬声器、中频扬声器和高频扬声器组合来配置3路扬声器。
根据音频系统是否被用于听音乐、电影欣赏等，音频系统的扬声器通道可具有各种通道方案。例如，扬声器通道可具有用于移动装置的具有有源放大器的2通道扬声器、用于数字组件的2通道扬声器、用于听音乐的2.1通道扬声器、用于电影欣赏的5.1通道家庭影院扬声器等。
在现有技术的音频系统中，各种类型的扬声器系统之间的转换是有限制的。例如，单路扬声器和各种多路扬声器之间的转换以及2通道扬声器和各种多通道扬声器之间的转换是有限制的。例如，当音频系统包括单路多通道扬声器时，用户需要购买已安装了高频扬声器模块的单独的2路2通道扬声器，以便提高高频带的声音质量。另外，当音频系统包括2通道扬声器或2.1通道扬声器时，用户需要购买单独的5.1通道音频系统，以便体验立体声。另外，针对5.1通道家庭影院音频系统，当5.1通道家庭影院音频系统不使用后置扬声器时，使用另外使用的后置扬声器或由另一用户使用后置扬声器是有限制的。此外，当使用具有7.1通道的音频系统或更多各种通道的系统时，问题可能变得更加严重。因此，需要一种根据用户服务环境和需求包含各种多路扬声器和多通道扬声器的灵活的音频系统。
此外，在现有技术中，当音频系统基于安装空间的结构随意设置扬声器的位置和方向时，不利于经由局部化形成最佳听音点。
此外，在现有技术中，当用户想在从一个位置移动到另一位置的情况下经由扬声器收听音乐资源时，将音乐资源的输出连接到安装在当前位置的音频系统的外部输入通道是不方便的。
发明内容
示例性实施例至少解决以上问题和/或缺点以及以上未描述的其他缺点。另外，示例性实施例不需要克服上述缺点，并且示例性实施例可不克服上述问题中的任何问题。
一个或更多个示例性实施例提供一种使用可重新配置的块型扬声器模块根据用户位置和扬声器位置输出音频的音频系统、音频输出方法和扬声器设备。
根据示例性实施例的一方面，提供了一种音频系统，所述音频系统包括：多个扬声器模块，被配置为相互连接；检测模块，被配置为检测多个扬声器模块的信息和用户信息；主控制模块，被配置为接收音频信号，基于所述多个扬声器模块的信息和用户信息处理接收到的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块。
所述多个扬声器模块可包括全频扬声器、高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器和多路扬声器中的至少两个。
响应于在所述多个扬声器模块中第一单路扬声器和第二单路扬声器被相互连接，第一单路扬声器和第二单路扬声器可被作为多路扬声器进行操作。
所述多个扬声器模块的信息可包括所述多个扬声器模块的连接关系、所述多个扬声器模块的位置和所述多个扬声器模块的辐射方向中的至少一个，用户信息可包括用户的当前位置、用户的移动方向和用户的偏好的音源信息中的至少一个。
响应于确定用户的当前位置在第一区域中，主控制模块还可被配置为处理接收到的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块中位于第一区域中的第一扬声器模块，响应于确定用户已从第一区域移动到第二区域，主控制模块还可被配置为停止将处理后的音频信号发送到第一扬声器模块，处理接收到的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块中位于第二区域中的第二扬声器模块。
主控制模块还可被配置为基于所述多个扬声器模块中的扬声器模块的辐射方向以及用户的当前位置和用户的移动方向中的至少一个，使接收到的音频信号局部化。
主控制模块还可被配置为通过使用所述多个扬声器模块中的扬声器模块的连接关系，提高将由所述扬声器模块中的每个扬声器模块再现的音频的音质。
所述音频系统还可包括：扬声器外壳，安装在所述多个扬声器模块的每个扬声器模块中，以便防止由于所述多个扬声器模块中的扬声器模块之间的结合而产生的衍射和干扰。
根据示例性实施例的一方面，提供了一种用于控制多个扬声器模块的主控制模块的输出音频的方法，所述方法包括：检测所述多个扬声器模块的信息和用户信息；基于所述多个扬声器模块的信息和用户信息处理接收到的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块。
所述多个扬声器模块可包括全频扬声器、高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器和多路扬声器中的至少两个。
响应于在所述多个扬声器模块中第一单路扬声器和第二单路扬声器被相互连接，检测的步骤还可包括将所述第一单路扬声器和第二单路扬声器检测为多路扬声器。
所述多个扬声器模块的信息可包括所述多个扬声器模块的连接关系、所述多个扬声器模块的位置和所述多个扬声器模块的辐射方向中的至少一个，用户信息可包括用户的当前位置、用户的移动方向和用户的偏好的音源信息中的至少一个。
发送步骤可包括：响应于确定用户的当前位置在第一区域中，处理接收到的音频信号并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块中位于第一区域中的第一扬声器模块；响应于确定用户已从第一区域移动到第二区域，处理接收到的音频信号并将处理后的音频信号发送到位于第二区域中的扬声器模块；
处理步骤可包括：基于所述多个扬声器模块中的扬声器模块的辐射方向以及用户的当前位置和用户的移动方向中的至少一个，使接收到的音频信号局部化。
处理步骤可包括：通过使用所述多个扬声器模块中的扬声器模块的连接关系，修正将由所述多个扬声器模块中的每个扬声器模块再现的音频的音质。
根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种第一扬声器设备，所述第一扬声器设备包括：通信器，被配置为接收音频信号；第一扬声器，被配置为输出音频；连接器，被配置为用于与第二扬声器设备连接；信号处理器，被配置为处理接收到的音频信号；控制器，被配置为响应于第一扬声器设备被连接到第二扬声器设备，控制信号处理器处理接收到的音频信号以与第一扬声器和第二扬声器设备的第二扬声器相应。
第一扬声器和第二扬声器中的每个扬声器可包括全频扬声器、高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器和多路扬声器中的一个。
控制器还可被配置为响应于存在用于控制第一扬声器设备的主控制模块并且音频信号从主控制模块被接收，控制信号处理器处理接收到的音频信号以与第一扬声器和第二扬声器相应。
控制器还可被配置为响应于不存在用于控制第一扬声器设备的主控制模块并且音频信号从源被接收，控制信号处理器处理接收到的音频信号以与第一扬声器和第二扬声器相应，控制信号处理器基于关于外部扬声器设备的信息和用户信息来处理接收到的音频信号，以与外部扬声器设备相应，并控制通信器发送处理后的音频信号。
控制器还可被配置为确定第二扬声器的类型，并根据确定的类型对接收到的音频信号进行滤波。
根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种音频系统，所述音频系统包括：主控制模块，被配置为接收音频信号，基于检测到的多个扬声器模块的信息和检测到的用户信息处理接收到的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块中基于检测到的多个扬声器模块的信息和检测到的用户信息选择的扬声器模块。
检测到的所述多个扬声器模块的信息可包括所述多个扬声器模块的连接关系、所述多个扬声器模块的位置和所述多个扬声器模块的辐射方向中的至少一个。
检测到的用户信息可包括用户的当前位置。
连接关系可包括所述多个扬声器中的至少两个单路扬声器模块的连接信息，其中，所述至少两个单路扬声器模块被相互连接以形成多路扬声器模块。
所述多个扬声器模块中的每个扬声器模块可包括全频扬声器、高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器和多路扬声器中的至少一个。
所述多个扬声器模块可被配置为2通道音频环境、2.1通道音频环境、5.1通道音频环境和7.1通道音频环境中的至少一个音频环境，主控制模块还可被配置为基于配置的音频环境处理接收到的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器模块中的基于配置的音频环境选择的扬声器模块。
示例性实施例的附加方面和/或其他方面以及优点将以下描述中被部分阐述，并将部分地从描述中变得清楚，或可通过本发明的实施来得知。
附图说明
通过结合附图描述特定示例性实施例，以上和/或其他方面将变得更加明显，其中：
图1是根据示例性实施例的音频系统的框图；
图2是根据示例性实施例的音频系统的音频输出方法的流程图；
图3A和图3B是用于解释根据示例性实施例的根据用户的移动输出音频的方法的示图；
图4A至图4D是用于解释根据示例性实施例的根据扬声器模块的信息输出音频的方法的示图；
图5是示出根据示例性实施例的扬声器设备的结构的框图；
图6是示出根据示例性实施例的扬声器设备的外观的示图；
图7A至图7G是示出根据示例性实施例的各种扬声器设备的结合的示图；
图8A和图8B是用于解释根据示例性实施例的扬声器外壳的影响的示图；
图9A和图9B是用于解释根据示例性实施例的扬声器、扬声器外壳和扬声器支架结合的扬声器设备的示图；
图10A至图10E是用于解释根据示例性实施例的使用扬声器设备的各种多路和多通道配置的示图；
图11A至图11D示出根据另一示例性实施例的扬声器设备的外观；
图12是用于解释根据另一示例性实施例的多个扬声器在户外进行操作的情况的示图。
具体实施方式
现在将参照附图更详细地描述特定示例性实施例。
在下面的描述中，相同的标号即使在不同的附图中也用于表示相同的元件。提供描述中限定的内容(诸如详细的结构和元件)用于帮助全面理解示例性实施例。因此，显然的是，示例性实施例可在没有这些特殊限定的内容的情况下被实施。另外，由于公知的功能或结构可能在不必要的细节上模糊示例性实施例，因此不对公知的功能或结构进行详细描述。
图1是根据示例性实施例的音频系统10的框图。如图1中所示，音频系统10包括源110、主控制模块120、检测模块130和多个扬声器模块140-1至140-n。
源110把将通过多个扬声器模块140-1至140-n输出的音频信号发送到主控制模块120。源110可通过电缆或无线地将音频信号发送到主控制模块120。此外，源110可通过电缆或无线地将音频信号发送到外部显示装置(未示出)。
源110可被实现为用于发送音频信号的各种音频装置，诸如，数字通用盘(DVD)播放器、条形音箱、智能电话、平板个人计算机(PC)等。
检测模块130检测用户信息和多个扬声器模块140-1至140-n的信息。用户信息可包括用户的当前位置、用户的移动方向和用户的偏好的音源信息中的至少一个。多个扬声器模块140-1至140-n的信息可包括多个扬声器模块140-1至140-n的连接关系、多个扬声器模块140-1至140-n的位置和多个扬声器模块140-1至140-n的辐射方向中的至少一个。
检测模块130可使用各种方法来检测用户信息和多个扬声器模块140-1至140-n的信息。例如，检测模块130可通过使用安装在家中的多个相机检测用户在家中的当前位置和移动方向。此外，检测模块130可通过使用各种用户认证方法(例如，人脸识别、指纹识别、虹膜扫描等)来检测用户，并获取用户偏好的音源信息。此外，检测模块130可使用从多个扬声器模块140-1至140-n发送的信息，检测扬声器模块的连接关系和位置。此外，检测模块130可通过使用相机来检测多个扬声器模块140-1至140-n的辐射方向。前述检测方法仅是示例性的。因此，可使用其他不同方法来检测用户信息和多个扬声器模块140-1至140-n的信息。
多个扬声器模块140-1至140-n处理并输出通过主控制模块120发送的音频信号。多个扬声器模块140-1至140-n可包括全频扬声器、高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器和多路扬声器中的至少两个。全频扬声器是用于再现全频带音频的扬声器，高频扬声器是用于再现高频带音频的扬声器，中频扬声器是用于再现中频带音频的扬声器，低频扬声器是用于再现低频带音频的扬声器，多路扬声器是通过组合用于再现各种频带的音频的扬声器而获得的扬声器。
具体而言，多个扬声器模块140-1至140-n可相互连接以作为多路扬声器模块进行操作。例如，作为单路扬声器的全频扬声器和高频扬声器可相互连接以作为2路扬声器进行操作。以下将参照附图描述用于重新配置多个扬声器模块140-1至140-n的方法。
主控制模块120基于由检测模块130检测到的用户信息和多个扬声器模块140-1至140-n的信息，处理从源110接收到的音频信号。
具体地，主控制模块120可使用由检测模块130检测到的用户的当前位置和移动方向，从多个扬声器模块140-1至140-n确定从源110接收到的音频信号将被发送到的至少一个扬声器模块。例如，当用户当前位于客厅时，主控制模块120可将在用户当前所在的客厅中存在的至少一个扬声器模块确定为音频信号将被发送到的扬声器模块。此外，当用户从客厅移动到卧室时，主控制模块120可停止将音频信号发送到客厅中存在的扬声器模块，并且处理输入的音频信号，并将输入的音频信号发送到多个扬声器模块中存在于卧室中的扬声器模块。此外，主控制模块120可检测所检测到的用户的偏好的音源信息，并将检测到的用户的偏好的音频信号发送到多个扬声器模块140-1至140-n中的一些扬声器模块。
主控制模块120可使用由检测模块130检测到的多个扬声器模块140-1至140-n的连接关系、位置和辐射方向中的至少一个来处理音频信号。例如，当多个扬声器模块140-1至140-n中的高频扬声器和全频扬声器相互连接并被检测为多路扬声器时，主控制模块120可将接收到的音频信号处理为与检测到的多路扬声器的组合相应的音频信号，并将音频信号发送到检测到的多路扬声器。此外，主控制模块120可根据由检测模块130检测到的扬声器的辐射方向和用户位置来重新对准(repan)音频信号，以便经由局部化或波束形成向用户提供最佳听音点。
经由前述音频系统，用户无需单独操作就可使用最佳音频系统。
根据前述示例性实施例，检测模块130可被配置为单独的硬件块，这仅是示例性的。因此，检测模块130的功能可被包括在主控制模块120中。
在下文中，将参照图2至图4D描述根据示例性实施例的音频输出方法。
图2是根据示例性实施例的音频系统10的音频输出方法的流程图。
首先，检测模块130检测多个扬声器模块的信息和用户信息(S210)。用户信息可包括用户的当前位置、移动方向和偏好的音源信息中的至少一个。多个扬声器模块140-1至140-n的信息可包括多个扬声器模块140-1至140-n的连接关系、位置和辐射方向中的至少一个。此外，检测模块130可将检测到的多个扬声器模块的信息和用户信息发送到主控制模块120。
主控制模块120确定是否从源110接收到音频信号(S220)。
响应于确定接收到音频信号(S220-是)，主控制模块120基于检测到的用户信息和多个扬声器模块140-1至140-n的信息处理音频信号，并将音频信号发送到多个扬声器模块140-1至140-n(S230)。
详细地讲，当确定由检测模块130检测到的用户位置在第一区域时，主控制模块120处理输入的音频信号，并将输入的音频信号发送到多个扬声器中包括在第一区域中的扬声器模块。此外，当检测模块130确定用户从第一区域移动到第二区域时，主控制模块120可停止将音频信号发送到第一区域中存在的扬声器模块，处理输入的音频信号，并将输入的音频信号发送到多个扬声器模块中存在于第二区域中的扬声器模块。例如，如图3A中所示，当用户位于实现了5.1通道音频环境(5-1CH)的客厅310中时，主控制模块120可将从源110接收到的音频信号转换为5.1通道音频信号，并将转换后的音频信号发送到各个相应的扬声器模块。另外，如图3B中所示，当用户位于客厅310并随后移动到实现了2.1通道音频环境(2-1CH)的卧室320时，主控制模块120停止将音频信号发送到位于客厅310中的多个扬声器模块。此外，主控制模块120可将从源110接收到的音频信号转换为2.1通道音频信号，并将该音频信号发送到各个相应的扬声器模块。通过前述操作，通过根据用户的移动将音频信号发送到用户所在的区域中存在的扬声器模块，可在用户所在区域中向用户提供最佳音频环境，而无需单独操作。
主控制模块120可基于由检测模块130检测到的扬声器模块的辐射方向和用户位置信息来使音频信号局部化。详细地讲，如图4A中所示，当扬声器410-1不指向用户时，主控制模块120可重新对准扬声器以向用户提供最佳听音点。如图4B中所示，当多个扬声器模块420-1和420-2在垂直方向上相互连接时，主控制模块120可使用在垂直方向上相互连接的多个扬声器模块420-1和420-2来执行波束形成。此外，如图4C中所示，主控制模块120可同时针对多个扬声器模块430-1至430-4执行重新对准和波束形成，以便根据用户的位置使音频信号局部化。
主控制模块120可经由波束形成向各个用户输出不同的音频信号。详细地讲，如图4D中所示，主控制模块120可经由波束形成控制第一扬声器模块140-1至第十三扬声器模块140-13向第一用户和第二用户中的每个用户输出各个不同的音频信号。主控制模块120可经由检测模块130检测扬声器模块140-1至140-13的位置和辐射方向以及多个用户位置。因此，主控制模块120可基于多个用户位置以及扬声器模块140-1至140-13的位置和辐射方向来执行波束形成，并向各个用户输出不同的音频信号。通过这样处理，用户可经由多个扬声器140-1至140-13接收各种音频信号。例如，第一用户可收听基于英语产生的信号，而第二用户可收听基于韩语产生的音频信号。
主控制模块120可使用由检测模块130检测到的扬声器模块的连接关系，修正将由每个扬声器模块再现的音频的音质。例如，主控制模块120可将将被发送到低频扬声器模块的音频信号1修正为低频带音频信号，并将低频带音频信号发送到低频扬声器模块。另外，当高频扬声器模块、全频扬声器模块和低频扬声器模块被连接以作为多路扬声器模块进行操作时，主控制模块120可将将被发送到多路扬声器模块的音频信号修正为全频带音频信号，并将全频带音频信号发送到多路扬声器模块。另外，当高频扬声器模块和中频扬声器模块被相互连接以作为多路扬声器模块进行操作时，主控制模块120可将将被发送到多路扬声器模块的音频信号修正为高频带和中频带音频信号，并将高频带和中频带音频信号发送到多路扬声器模块。
通过前述操作，用户可在被主控制模块控制的扬声器模块所在的区域中体验最佳音频环境。
在下文中，将参照图5至图11D描述可重新配置的扬声器设备。
图5是示出根据示例性实施例的扬声器设备500的结构的框图。如图5中所示，扬声器设备500包括通信器510、信号处理器520、扬声器530、连接器540和控制器550。
通信器510使用各种通信芯片(诸如WiFi芯片、蓝牙芯片、近场通信(NFC)芯片、无线通信芯片等)来与外部装置通信。WiFi芯片、蓝牙芯片和NFC芯片分别使用WiFi方案、蓝牙方案和NFC方案执行通信。在这些芯片中，NFC芯片是指使用各种RF-ID频带(诸如，135kHz、13.56MHz、433MHz、860至960MHz、2.45GHz等)中的13.56MHz的频带进行操作的芯片。当使用WiFi芯片或蓝牙芯片时，可预先发送和接收各种连接信息(诸如SSD、会话密钥等)，并可使用连接信息来执行通信以发送和接收各种信息。无线通信芯片是指执行各种通信标准(诸如IEEE、Zigbee、第三代移动通信标准(3G)、第三代合作伙伴计划(3GPP)、长期演进技术(LTE)等)的芯片。根据前述示例性实施例，通信器510以无线通信方式与外部装置通信，但这仅是示例性的。因此，通信器510可以以有线通信方式与外部装置通信。
具体而言，通信器510可与主控制模块120通信。通信器510从主控制模块120接收与扬声器设备500相应的通道的音频信号。例如，当扬声器设备500作为5.1通道中央扬声器进行操作时，通信器510可从主控制模块120接收与中心通道相应的音频信号。
当扬声器设备500经由连接器540被连接到另一扬声器设备时，通信器510可与另一扬声器设备进行通信。通信器510可将通过信号处理器520处理的音频信号发送到另一扬声器设备。例如，当扬声器设备500和另一扬声器设备相互连接时，如果从外部接收到一个通道的音频信号，则通信器510可将与另一扬声器设备相应的声音频带的音频信号发送到另一扬声器设备。
通信器510可无线地与另一扬声器设备进行通信。具体而言，当扬声器设备500用作主控制模块时，通信器510可无线地将音频信号发送到另一扬声器设备。
信号处理器520可对接收到的将通过扬声器被输出的音频信号进行处理。
具体而言，信号处理器520可使用交叠滤波器和音质修正滤波器来处理从主控制模块120接收到的一个通道的音频信号，以与扬声器设备500的扬声器530的类型相应。例如，当扬声器530是用于输出高频带音频的高频扬声器时，信号处理器520可对接收到的一个通道的音频信号进行滤波，并将高频带音频信号输出到扬声器530。
信号处理器520可使用交叠滤波器和音质修正滤波器来处理从主控制模块120接收到的一个通道的音频信号，以与另一扬声器设备的类型相应，并通过通信器510发送处理后的音频信号。例如，当连接到扬声器设备500的另一扬声器设备是用于输出低频带音频的低频扬声器时，信号处理器520可对从主控制模块120接收到的一个通道的音频信号进行滤波，并将低频带音频信号发送到连接的另一扬声器设备。
因此，当信号处理器520可根据多路扬声器设备的再现频带，对从主控制模块120接收到的一个通道的音频信号进行滤波，并将音频信号发送到每个扬声器设备时，多路扬声器设备可作为一个扬声器设备进行操作。
扬声器530输出通过信号处理器520处理的音频信号。具体而言，扬声器530可根据再现频带被实现为各种类型的扬声器中的一种。扬声器530可被实现为用于再现全频带音频的全频扬声器、用于再现高频带音频的高频扬声器、用于再现中频带音频的中频扬声器、用于再现低频带音频的低频扬声器和用于再现各种频带的音频的多路扬声器。扬声器设备500可根据扬声器530的类型经由与其他扬声器设备的各种组合来作为多路扬声器进行操作，以下将参照图7A至图7G对此进行描述。
连接器540检测与另一扬声器设备的连接。如图6中所示，连接器540可从扬声器设备500的上表面突出，并可具有像圆形的形状。通过将从扬声器设备500的上表面突出并具有像圆形的形状的连接器540安装在另一扬声器设备500-1的下表面中凹进去并具有像圆形的形状的连接器中，可将扬声器设备500连接到另一扬声器设备500-1。
如图6中所示的从扬声器设备500的上表面突出并具有像圆形的形状的连接器540仅是示例性的。因此，可使用各种方法将连接器540实现为各种形式。例如，连接器540可从扬声器500的上表面突出并可具有像方形的形状，并且连接器540可被实现为磁体。
控制器550可控制扬声器设备500的整体操作。具体地，当扬声器设备500经由连接器540连接到另一扬声器设备(例如，500-1)时，控制器550可控制信号处理器520对通过通信器接收到的音频信号进行处理，以与扬声器530和另一扬声器设备500-1的扬声器相应。
根据示例性实施例，当用于控制扬声器设备500的主控制模块120存在时，也就是，当扬声器设备500存在于家中时，控制器550可控制信号处理器520对通过通信器510从主控制模块120接收到的音频信号进行处理，以与扬声器530和另一扬声器设备500-1的扬声器相应。
当扬声器设备500的扬声器530是高频扬声器，连接到扬声器设备500的另一扬声器设备500-1的扬声器是全频扬声器，并且通过连接高频扬声器和全频扬声器形成的多路扬声器在2通道音频环境中操作右通道扬声器时，控制器550可控制通信器510从主控制模块120接收与右通道相应的音频信号。
控制器550可控制信号处理器520使用交叠滤波器和音质修正滤波器对接收到的右通道的音频信号进行滤波以获取高频带音频信号，并通过作为高频扬声器的扬声器530输出获取到的高频带音频信号。
另外，控制器550确定连接到连接器540的另一扬声器设备500-1的扬声器的类型，并控制信号处理器520根据所述类型对通过通信器510接收到的音频信号进行滤波。也就是说，控制器550可确定连接到连接器540的另一扬声器设备500-1的扬声器是全频扬声器，控制信号处理器520对通过通信器510接收到的右通道的音频信号进行滤波以获取全频带音频信号，并控制通信器510将获取到的全频带音频信号输出到作为全频扬声器的另一扬声器设备500-1。
当主控制模块120不存在时，控制器550可控制信号处理器520对通过通信器510从源接收到的音频信号进行处理以与扬声器530和另一扬声器设备500-1的扬声器相应，基于外部扬声器设备的信息和用户信息来处理音频信号以与外部扬声器设备相应，并发送音频信号。也就是说，当主控制模块120不存在时，扬声器设备500可执行主控制模块120的功能。
因此，具有单路扬声器的扬声器设备500可被连接到具有单路扬声器的另一扬声器设备500-1，并可作为多路扬声器进行操作。
在下文中，将参照图7A至图7G描述扬声器设备的各种组合。
图7A是用于解释根据示例性实施例的使用全频扬声器将多个单路扬声器重新配置为多路扬声器的示图。
全频扬声器是用于再现全频带音频的扬声器。具体而言，为了使用户增强高频带音频或低频带音频，如图7A中所示，可通过将全频扬声器710-2与高频扬声器710-1和低频扬声器710-3组合来重新配置多路扬声器。
全频扬声器710-2可从主控制模块120接收一个通道的音频信号，对接收到的音频信号进行滤波，以经由全频扬声器710-2本身输出全频带音频信号，经由高频扬声器710-1输出高频带音频信号，并经由低频扬声器710-3输出低频带音频信号。
因此，用户可使用全频扬声器710-2将多个单路扬声器重新配置为3路扬声器。
图7B是用于解释根据示例性实施例的使用高频扬声器将多个单路扬声器重新配置为多路扬声器的示图。
高频扬声器是用于再现高频带音频的扬声器。具体而言，全频扬声器具有比高频扬声器更宽的膜片。因此，随着全频扬声器的再现频带进一步靠近高频带，指向性波束图案的主波束宽度被变窄以增强指向性。由于指向性增强，所以根据扬声器的离轴角度的声压降低，从而降低了空间声辐射特性。因此，高频扬声器可被用于补偿全频扬声器的高频带再现限制，以提高高频带声场效果。因此，如图7B中所示，可通过将高频扬声器720-1和全频扬声器720-2组合来重新配置多路扬声器。
高频扬声器720-1可从主控制模块120接收一个通道的音频信号，对接收到的音频信号进行滤波，以经由高频扬声器720-1本身输出高频带音频信号，并经由全频扬声器720-2输出全频带音频信号。
因此，用户可使用高频扬声器720-1将多个单路扬声器重新配置为2路扬声器，以提高高频带声场效果。
图7C和图7D是用于解释根据示例性实施例的使用中频扬声器将多个单路扬声器重新配置为多路扬声器的示图。
中频扬声器是用于再现中频带音频的扬声器。如图7C中所示，高频扬声器730-1和两个中频扬声器730-2和730-3可被顺序连接以作为TMM 3路扬声器进行操作。如图7D中所示，高频扬声器740-2可被连接在两个中频扬声器740-1和740-3之间以作为MTM 3路扬声器进行操作。
两个中频扬声器之一可从主控制模块120接收一个通道的音频信号，对接收到的音频信号进行滤波，以经由它本身和另一中频扬声器输出中频带音频信号，并经由高频扬声器输出高频带音频信号。
因此，用户可使用中频扬声器730-2、730-3、740-1和740-3，将多个单路扬声器重新配置为3路扬声器。
图7E和图7F是用于解释根据示例性实施例的使用低频扬声器将多个单路扬声器重新配置为多路扬声器的示图。
低频扬声器是用于再现低频带音频的扬声器。具体而言，全频扬声器或中频扬声器具有比低频扬声器更高的扬声器的谐振点Fo，因此，在再现深基带时存在限制。因此，为了补偿全频扬声器或中频扬声器的基带再现，可引进低频扬声器。
具体而言，如图7E中所示，低频扬声器750-3和750-6可被分别连接到高频扬声器750-1和750-4以及全频扬声器750-2和750-5，以配置2通道音频环境。也就是说，第一高频扬声器750-1、第一全频扬声器750-2和第一低频扬声器750-3可被顺序连接以作为用于再现左通道的音频信号的多路扬声器，第二高频扬声器750-4、第二全频扬声器750-5和第二低频扬声器750-6可被顺序连接以作为用于再现右通道的音频信号的多路扬声器。因此，用户可使用低频扬声器750-3和750-6来配置2通道多路音频环境。
如图7F所示，低频扬声器760-1可作为单路扬声器进行操作，第一高频扬声器760-2和第一全频扬声器760-3可被顺序连接以作为用于再现左通道的音频信号的多路扬声器进行操作，第二高频扬声器760-4和第二全频扬声器760-5可被顺序连接以作为用于再现右通道的音频信号的多路扬声器进行操作。因此，用户可使用低频扬声器760-1来配置2.1通道多路音频环境。
将图7E和图7F进行比较，可使用两个低频扬声器、两个高频扬声器和两个全频扬声器来配置2通道音频环境或2.1通道音频环境。因此，可通过使用多个单路扬声器来向用户提供期望的多路或多通道音频环境。
图7G是用于解释根据示例性实施例的使用多路扬声器和单路扬声器来重新配置另一多路扬声器的示图。多路扬声器可以是由各种再现频带的扬声器形成的集成的多路扬声器。详细地讲，如图7G中所示，集成的多路扬声器770-1可被连接到另一单路扬声器以作为另一多路扬声器770-2进行操作。
根据参照图7A至图7G描述的各种示例性实施例，用户可通过使用各种方法将多个单路扬声器和集成的多路扬声器组合，来重新配置期望的多路扬声器。
根据示例性实施例，扬声器设备500可包括安装在多种扬声器设备中的扬声器外壳，以便防止通过扬声器设备之间的结合而引起的衍射和干扰。
详细地讲，当扬声器设备500具有像有棱角的立体图形的形状时，如果多个扬声器设备被连接，则可在连接的扬声器设备的结合部分和边缘形成引起衍射和干扰的不连续部分。详细地讲，如图8A的右部分中所示，可在连接的扬声器设备的成角部分处引起音频中的衍射。如图8A中所示，由于衍射，在衍射的音频信号和输出的音频信号之间可发生干扰。
为了克服这一问题，扬声器设备500可包括覆盖多个扬声器设备的外表面的用于防止衍射和干扰的扬声器外壳。如图8B中所示，扬声器外壳可具有像圆形的形状，以便使衍射最小化。
然而，用于补偿每个扬声器的频率特性的修正滤波器可预先设计以便根据用户偏好来选择各种类型的扬声器外壳，并可以以库的形式存储在扬声器设备500中。扬声器设备500可经由检测器(未示出)识别安装的扬声器外壳的形状，从库中提取与识别出的扬声器外壳相应的修正滤波器，并修正音频信号。
扬声器设备500可包括可根据用户的高度调整的扬声器支架。可根据用户偏好改变扬声器外壳和扬声器支架的形状/颜色/材料，也可在同一多路组合中改变扬声器外壳和扬声器支架的形状/颜色/材料。
例如，如图9A中所示，可使用高频扬声器910-1、全频扬声器910-2、矩形扬声器外壳920和扬声器支架930来实现落地型(tall-boy)2路扬声器设备。
作为另一示例，如图9B中所示，可使用高频扬声器950-1、全频扬声器950-2、低频扬声器950-3和扬声器外壳960来实现3路扬声器设备970。
在下文中，将参照图10A至图10E描述根据各种示例性实施例的多路扬声器和多通道音频环境。
图10A是示出根据示例性实施例的使用单路扬声器配置2通道音频环境的示图。详细地讲，可使用两个单路扬声器来实现左扬声器1010-1和右扬声器1010-2，以便在2通道音频环境中再现从智能电话1010接收到的音频信号。具体而言，根据图10A的示例性实施例，可通过使用具有优秀便携性的两个单路扬声器1010-1和1010-2在户外而不是家中实现2通道音频环境。
图10B是示出根据示例性实施例的通过组合2路扬声器来配置2通道音频环境的示图。详细地讲，可通过连接两个单路扬声器来实现2路左扬声器1020-1，可通过连接两个扬声器来实现2路右扬声器1020-2，以便在通过2路扬声器配置的2通道音频环境中再现从笔记本计算机1020接收到的音频信号。
图10C是示出根据示例性实施例的通过组合单路扬声器来配置2通道音频环境的示图。详细地讲，可通过连接三个单路扬声器来实现3路左扬声器1030-1，可通过连接三个单路扬声器来实现3路右扬声器1030-2，以便在通过3路扬声器配置的2通道音频环境中再现从智能电话1030接收到的音频信号。
图10D是示出根据示例性实施例的通过组合单路扬声器来配置2.1通道音频环境的示图。详细地讲，可通过连接三个单路扬声器来实现3路左扬声器1040-1，可通过连接三个单路扬声器来实现3路右扬声器1040-2，并可经由一个低频扬声器实现次低频扬声器1040-3，以便在通过3路扬声器配置的2.1通道音频环境中再现从台式PC 1040接收到的音频信号。
图10E是示出根据示例性实施例的通过组合单路扬声器来配置5.1通道音频环境的示图。详细地讲，可通过连接三个单路扬声器来实现3路左前扬声器1050-1，可通过连接三个单路扬声器来实现3路右前扬声器1050-2，可通过连接三个单路扬声器来实现3路左后扬声器1050-3，可通过连接三个单路扬声器来实现右后扬声器1050-4，可通过连接三个单路扬声器来实现三路中央扬声器1050-5，并可经由一个低频扬声器来实现次低频扬声器1050-6，以便在通过3路扬声器配置的5.1通道音频环境中再现从家庭影院系统接收到的音频信号。
如参照图10A至图10E所述，可通过组合单路扬声器来实现各种多路扬声器和多通道音频环境，从而用户可通过组合和改变单路扬声器来实现各种音频环境，而不用购买单独的音频系统。另外，用户可将参照图10A至图10E所述的多通道音频环境扩展到诸如7.1通道等的多通道音频环境。
根据前述示例性实施例，扬声器设备500具有矩形平行六面体形状仅是示例性的。也就是说，扬声器设备500可具有各种形状。例如，如图11A中所示，扬声器设备500可具有梯形形状。可根据扬声器设备的类型改变扬声器设备500的尺寸。例如，高频扬声器1110、中频扬声器1120和低频扬声器1130的尺寸可按照这种顺序增大。另外，当扬声器设备500是梯形形状时，如图11B所示，可通过磁体连接器540-1来连接扬声器设备。可选地，如图11C中所示，可通过突出的连接器540-2来连接扬声器设备。另外，当扬声器设备500具有像梯形的形状时，如图11D的左上部分所示，扬声器设备500可作为一个扬声器设备1110进行操作。在这种情况下，当扬声器设备500作为一个扬声器设备1110进行操作时，用户可方便地将扬声器设备1110用作便携式设备。另外，如图11D的右上部分所示，两个扬声器1110-1和1110-2可在水平方向上连接。在这种情况下，当两个扬声器1110-1和1110-2在水平方向上连接时，两个扬声器1110-1和1110-2可作为中央扬声器进行操作。另外，如图11D的左下部分所示，三个扬声器1105、1110和1120可在垂直方向上连接或者两个扬声器1105和1110可在垂直方向上连接。在这种情况下，当至少两个扬声器在垂直方向上被连接时，至少两个扬声器可作为迷你站或卫星式扬声器进行操作。另外，如图11D的右下部分所示，两个扬声器1110和1120以及长的低频扬声器1130在水平方向或垂直方向上连接。在这种情况下，当两个扬声器1110和1120以及长的低频扬声器1130被连接时，连接的扬声器可作为落地型扬声器进行操作。
如上所述，扬声器设备500可具有梯形形状，以便连接扬声器设备和提高审美。
根据前述示例性实施例，多个扬声器模块140-1至140-n通过主控制模块120进行操作仅是示例性的。也就是说，当主控制模块120不存在时，也可应用示例性实施例的技术特征。具体而言，当用户在户外而不是家中收听音频时，主控制模块120可能不存在。
在这种情况下，如图12中所示，多个扬声器模块140-1至140-5中的第一扬声器模块140-1可执行主控制模块120的功能。详细地讲，第一扬声器模块140-1可从源110接收音频信号，处理接收到的音频信号以产生多通道音频信号，经由第一扬声器模块140-1本身输出多通道音频信号的一些通道的音频信号，并将多通道音频信号的剩余通道的音频信号发送到第二扬声器模块140-2至第五扬声器模块140-5。可由用户经由源110的UI来选择执行主控制模块120的功能的扬声器模块140-1。
如上所述，当主控制模块120不存在时，多个扬声器模块中的一个扬声器模块也可执行主控制模块120的功能，以便实现各种音频环境。
根据各种前述的示例性实施例的音频输出方法可作为程序被运行，并被提供给显示设备。具体而言，可在非暂时性计算机可读介质中存储和提供包括所述音频输出方法的程序。
非暂时性计算机可读记录介质是半永久性存储数据并可由装置从其中读取数据的介质。详细地讲，前述各种应用或程序可被存储在非暂时性计算机可读介质(例如，压缩盘(CD)、数字通用盘(DVD)、硬盘、蓝光盘、通用串行总线(USB)、存储卡、只读存储器(ROM)等)中，并可被提供。
前述示例性实施例和优点仅是示例性的，并不被解释为限制。本教导可被容易地应用于其他类型的设备。此外，示例性实施例的描述意在说明，而不是限制由权利要求限定的本发明构思的范围，并且许多选择、修改和改变对于本领域中的技术人员将是明显的。

Claims (11)

1.一种音频系统，包括：
多个扬声器,其中，所述多个扬声器包括第一扬声器和第二扬声器，其中，第一扬声器和第二扬声器包括被配置为将第一扬声器和第二扬声器物理地连接的连接器，其中，通过所述连接器连接的第一扬声器和第二扬声器作为多路扬声器进行操作；
检测模块，被配置为：检测所述多个扬声器的信息和用户信息，其中，所述多个扬声器的信息包括所述多个扬声器的数量、所述多个扬声器中的每个扬声器的频带信息、所述多个扬声器的连接关系、所述多个扬声器的位置和所述多个扬声器的辐射方向中的至少一个，用户信息包括偏好音源信息、当前位置和移动方向中的至少一个；
主控制模块，被配置为基于所述偏好音源信息在多个音频信号中选择输入的音频信号，基于由检测模块检测到的关于所述多个扬声器的信息和用户信息来处理输入的音频信号并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器中的至少一个扬声器，
其中，按照所述多路扬声器操作的第一扬声器包括：
控制器，被配置为确定所述多路扬声器中的第二扬声器的类型；
信号处理器，被配置为根据所述多路扬声器中的第二扬声器的类型进一步处理从主控制模块接收的处理后的音频信号；以及
通信模块，被配置为从主控制模块接收处理后的音频信号并且经由所述连接器向第二扬声器发送进一步处理后的音频信号。
2.如权利要求1所述的音频系统，其中，所述多个扬声器包括全频扬声器、高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器和多路扬声器中的至少两个。
3.如权利要求1所述的音频系统，其中：
当确定由检测模块检测到的用户位置位于第一区域中时，主控制模块处理输入的音频信号并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器中的包括在第一区域中的扬声器，当检测模块确定用户从第一区域移动到第二区域时，主控制模块停止将处理后的音频信号发送到包括在第一区域中的扬声器，处理输入的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器中的包括在第二区域中的扬声器。
4.如权利要求1所述的音频系统，其中，主控制模块基于由检测模块检测到的所述多个扬声器中的扬声器的辐射方向以及用户的当前位置和用户的移动方向中的至少一个，使音频信号局部化。
5.如权利要求1所述的音频系统，其中，主控制模块使用由检测模块检测到的所述多个扬声器中的扬声器模块的连接关系，修正将由所述多个扬声器中的每个扬声器再现的音频的音质。
6.如权利要求1所述的音频系统，还包括：扬声器外壳，安装在所述多个扬声器中，以便防止由于所述多个扬声器中的扬声器之间的结合而产生的衍射和干扰。
7.一种用于控制多个扬声器的主控制模块的输出音频的方法，其中，所述多个扬声器包括第一扬声器和第二扬声器，其中，第一扬声器和第二扬声器包括被配置为将第一扬声器和第二扬声器物理地连接的连接器，其中，通过所述连接器连接的第一扬声器和第二扬声器作为多路扬声器进行操作，所述方法包括：
检测所述多个扬声器的信息和用户信息，其中，所述多个扬声器的信息包括所述多个扬声器的数量、所述多个扬声器中的每个扬声器的频带信息、所述多个扬声器的连接关系、所述多个扬声器的位置和所述多个扬声器的辐射方向中的至少一个，用户信息包括偏好音源信息、当前位置、移动方向中的至少一个；
基于所述偏好音源信息来在多个音频信号中选择输入的音频信号；
基于由检测模块检测到的关于所述多个扬声器的信息和用户信息来处理输入的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器中的至少一个扬声器，
其中，所述方法还包括：
使用第一扬声器中的控制器来确定所述多路扬声器中的第二扬声器的类型；
使用第一扬声器中的信号处理器，根据所述多路扬声器中的第二扬声器的类型进一步处理从主控制模块接收的处理后的音频信号；
使用第一扬声器中的通信模块，从主控制模块接收处理后的音频信号并且经由所述连接器向第二扬声器发送进一步处理后的音频信号。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述多个扬声器包括全频扬声器、高频扬声器、中频扬声器、低频扬声器和多路扬声器中的至少两个。
9.如权利要求7所述的方法，其中，处理输入的音频信号的步骤包括：
当确定检测到的用户的当前位置在第一区域中时，处理输入的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器中的包括在第一区域中的扬声器；
当确定用户从第一区域移动到第二区域时，停止将处理后的音频信号发送到包括在第一区域中的扬声器；
处理输入的音频信号，并将处理后的音频信号发送到所述多个扬声器中的包括在第二区域中的扬声器。
10.如权利要求7所述的方法，其中，处理输入的音频信号的步骤包括：基于检测到的扬声器的辐射方向以及用户的当前位置和用户的移动方向中的至少一个，使音频信号局部化，并发送该音频信号。
11.如权利要求7所述的方法，其中，处理输入的音频信号的步骤包括：使用检测到的所述多个扬声器中的扬声器的连接关系来修正将由所述多个扬声器中的每个扬声器再现的音频的音质，并发送所述音频。
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