CN108012222B - 交通工具 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种交通工具，该交通工具包括具有第一声波反射部分和第二部分的交通工具顶棚以及布置在交通工具中的至少一个扬声器，第一声波反射部分具有第一声波反射特性，第二部分具有第二声波反射特性，其中，第一声波反射部分比第二声波反射部分更能反射声波，使得主要声音发射方向指向第一声波反射部分，使得由扬声器发射并由第一声波反射部分反射的声波能够被交通工具中的人感知为散射声音。

Description

交通工具
本申请是分案申请，其原案申请的申请号为201180046385.X，申请日为2011年7月28日，发明名称为“具有声波反射器的交通工具”。
技术领域
本发明涉及一种包括声波反射器的交通工具，使得由扬声器发射并在声波反射器处反射的声波能够作为散射声音被感知。
背景技术
美国专利7,424,127 B1描述了一种座位安装的扬声器，其中，在座位的靠背中，两个电声音变换器或扬声器整体形成并且方位确定成使得各自的轴线大致垂直于坐在交通工具座位上的人的头部。变换器用于促进定向的音频信号，诸如发射成轴向于交通工具的客厢中的头枕的左立体声设计和右立体声设计。整体形成的扬声器主要在头枕的轴向方向上发射声波。该美国专利的目的是产生一种改进的环绕声并将其提供给坐在交通工具中的乘客。
发明内容
相反，本发明的目的是在乘客的客厢中产生一种散射声音感知。这个目的能够通过本发明来实现。
根据本发明的一些实施例，交通工具包括交通工具顶棚、第一声波反射部分和第二部分，其中，第一声波反射部分比第二声波反射部分更能反射声波，并且交通工具中布置有至少一个扬声器，使得由第一声波反射部分反射的发射声波在交通工具的乘客客厢中形成散射声音感知。第一声波反射部分可为能够固定在交通工具顶棚处的独立的元件。
根据一些实施例，所述至少一个扬声器能够整体形成在头枕中或整体形成在扬声器箱中，所述扬声器箱能够附接至交通工具座位的靠背或普通头枕。
根据本发明的另一方面，声处理器构造成向两个扬声器输出至少两个去相关的声信号，所述两个扬声器布置在交通工具的头枕中或者布置在能够附接至交通工具的靠背或头枕的扬声器箱中。去相关器可用于将这两个输出信号去相关。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的交通工具的示意性侧视图，在交通工具顶棚中包括有声波反射器。
图2示出了根据本发明另一个实施例的交通工具的另一侧视图，在交通工具顶棚处包括有独立的声波反射器。
图3示出了包括两个扬声器以产生去相关声音的头枕的相片。
图4示出了根据本发明的另一个实施例的头枕或扬声器箱的相片，包括两个扬声器及低音反射管。
图5示出了根据本发明的一个实施例的交通工具细节的另一相片，具有两个第一声波反射部分和用于交通工具座位的相应头枕，包括至少一个扬声器。
具体实施方式
参照附图1-5，描述与在交通工具中布置有声波反射器和扬声器的交通工具相关的解释和实施例，使得在声波反射器处反射的发射声波能够被交通工具中的乘客感知为散射声音。
图1示出了根据本发明实施例的交通工具的示意性侧视图。交通工具100包括具有第一声波反射部分10的交通工具顶棚5，其中，第一声波反射部分10具有第一声波反射特性。此外，交通工具顶棚5包括具有第二声波反射特性的第二部分20。根据实施例，第一声波反射部分10比第二声波反射部分20更能反射声波。另外，交通工具100中布置有至少一个扬声器50，使得扬声器的主要声音发射方向30指向第一声波反射部分10。因此，由扬声器50发射的声波在第一声波反射部分10处反射并且被交通工具中的人感知为散射声音。
术语“交通工具”可包括例如汽车、公共汽车、火车、飞机、船、地铁等。通常，交通工具可为能够用于在空中、水上、陆上或地下运送人的任何工具。第一声波反射部分在此也被称为声波反射器。
图1中示出的示意性交通工具100是例如具有前座和后座的汽车。根据本发明的其他实施例，在其他交通工具中可具有多个交通工具座位。所述至少一个扬声器50可整体形成在例如安装至前座18的头枕60中。第一声波反射部分10和第二部分20可整体地形成在交通工具顶棚中。这两个部分，即，第一声波反射部分10和第二部分20可一起形成交通工具顶棚5或交通工具顶棚的至少一部分。第一声波反射部分10和第二部分20可由不同的材料制成，使得第一声波反射特性不同于第二部分20的声波反射特性。第一声波反射特性使得第一声波反射部分10比第二部分的第二声波反射特性更能反射声波。与在第二部分20处反射的声波相比，辐射第一声波反射部分10的声波能够以更小的损失反射。
可整体形成在头枕60中的扬声器50能够在工作过程中沿朝着第一声波反射部分10的方向发射声波，使得所发射的声波在第一声波反射部分10处反射。所反射的声波可指向乘客的客厢内的不同方向，从而实现散射声云(diffused sound cloud)。这意味着，如果所发射的声音在声波反射器10处反射，则坐在交通工具中的人能够感知改进的散射声音。对于乘客来说很难确定散射声云的源(即，所述至少一个扬声器)的位置。根据其他实施例，扬声器可布置在交通工具中的不同位置处，使得主要声音发射方向30指向第一声波反射部分10。
根据一些实施例，用于第一声波反射部分的材料可包括例如以下材料中的一种：塑料、合成材料、木材、金属、钢、金属片、玻璃、石材等。第二部分10也可包括例如塑料、合成材料、金属、织物、木材、人造纤维，或者其他用于交通工具顶棚的适当材料。第二部分20可由具有比第一声波反射部分更高的吸声系数的材料制成。在实施例中，第一声波反射部分可具有与第二部分20的第二声波特性不同的第一声波反射特性。第一声波反射部分10可具有比第二部分更高的对于声波的反射率。这意味着，第一声波反射部分可具有比第二部分更高的声音反射因数或系数。第二部分20可为比第一声波反射部分10更好的吸声器。第二部分可包括吸声材料，而第一声波反射部分可包括具有比第二部分更高的声功率反射系数的材料。第二部分20可具有比第一声波反射部分更强的吸声特性。
根据一些实施例，第一声波反射部分10能够由比第二部分20的材料更坚硬的材料制成，使得从第一声波反射部分反射的声波与在第二部分处反射的声波相比具有更小的损失。具有第一声波反射特性的第一声波反射部分10的硬度可高于具有第二声波反射特性的第二部分20的硬度。
第一声波反射部分10的形状可为例如矩形、圆形、椭圆形、三角形、不规则四边形或多边形，第一声波反射部分能够整体形成在交通工具顶棚5中或者可为固定在交通工具顶棚5处的单独元件。
根据一些实施例，第一声波反射部分10的表面不同于第二部分20的表面。根据一些实施例，第一声波反射部分和第二部分能够由相同或不同的材料制成，但第一声波反射部分可具有与第二部分不同的表面。第一声波反射部分和第二部分的表面的结构可不同。由于表面不同，如果声波入射至第一声波反射部分和第二部分，则第一声波反射部分可比第二部分更能反射声波。
第一声波反射部分10可具有的尺寸在50cm2至10,000cm2之间、100cm2至3,000cm2之间或200cm2至1,000cm2之间。在一些实施例中，第一声波反射部分布置在交通工具100中的所述至少一个扬声器50上方。这意味着，所述至少一个扬声器50能够向上朝着交通工具顶棚的方向辐射声波，使得声波在第一声波反射部分10处反射。第一声波反射部分可安装、固定或整体形成在交通工具顶棚5中。在一些实施例中，第一声波反射部分10可为能够固定在交通工具顶棚5处的单独的元件。第二部分20可为周围的交通工具顶棚。第一声波反射部分可安装在扬声器正上方，所述扬声器结合在头枕中或结合在能够附接至交通工具座位的头枕或靠背的扬声器箱中。在操作过程中，扬声器则主要朝向第一声波反射部分向上发射声波。通常，所述至少一个扬声器50的主要声音发射方向30可指向第一声波反射部分10，使得所发射的声波主要碰撞第一声波反射部分10。扬声器50可布置成相对于交通工具壁倾斜，并且主要声音发射方向可指向声波反射器。
在图2中，示出了根据本发明实施例的交通工具的另一示意性侧视图。在这个实施例中，第一声波反射部分10可为安装至交通工具顶棚5的单独的元件，其中，交通工具顶棚形成第二部分20。第一声波反射部分10能够例如机械地固定至交通工具顶棚。如在此所描述的，周围交通工具顶棚区域可形成第二部分20。第一声波反射部分10可包括例如至少部分地形成为凹入的表面，使得在凹入部分处被反射的入射声波在乘客的客厢中沿不同方向反射。因此，交通工具中的人可具有散射声音感知，即，这个人可能不能精确地确定扬声器的位置。声波反射器可具有矩形形状以及凹入的表面。凹入的声波反射器在顶点处的厚度D或交通工具顶棚与顶点11之间的距离D可在例如0.5cm与5cm之间，即大约1cm。声波反射器可为例如凹入弯曲的金属或塑料片，其中，从交通工具顶棚到顶点11或凹入弯曲片的最高点的距离D在0.5cm至5cm之间。
根据图3中的一些实施例，扬声器50可整体形成在交通工具座位的头枕60中，或整体形成在能够附接至交通工具座位的头枕或靠背的扬声器箱70中。在图3中，头枕60或扬声器箱70包括两个扬声器50，这两个扬声器降低地布置在头枕中或扬声器箱中，使得从单个扬声器发射的声波在腔室25中混合。利用腔室25中的降低的扬声器，能够产生去相关的散射声云，其然后经由第一声波反射部分10反射到乘客的客厢中，使得交通工具中的人具有散射声音感知。
根据一些实施例，交通工具100可包括布置在头枕60中或扬声器箱70中的至少两个扬声器50，其中，扬声器箱能够附接至交通工具座位的靠背或普通头枕，使得由所述至少两个扬声器发射并由第一声波反射部分10反射的不同声波能够被感知为去相关的声波。扬声器50可如在图3中所示地降低地布置在头枕中，或根据另外的实施例降低地布置在能够固定在交通工具座位的普通头枕处的扬声器箱中。根据其他实施例，扬声器并未降低地处于交通工具的头枕中或扬声器箱中。
所述至少一个扬声器50可布置在头枕或扬声器箱70中形成的腔室25中。腔室可具有声音出口开口，使得在工作过程中由扬声器沿主要声音发射方向30发射的声波碰撞第一声波反射部分10。如在图3中所示，所述声音出口开口可由例如腔室25或扬声器箱的省却的顶侧壁组成。
在图3中，所述至少一个扬声器50布置在顶部敞开式腔室25中，使得所发射的声波能够沿向上的方向散逸。在其他实施例中，所述声音出口开口可由例如头枕或扬声器箱的壁中的狭缝或孔形成。
在图4中，示出了布置在交通工具的座位的头枕中的扬声器的另一个实施例。在这个实施例中，同样有两个扬声器50a、50b布置在头枕60中或扬声器箱70中，并且另有两个低音反射性管65也分别整体形成在头枕60中、扬声器箱70中。通过低音反射性管，所发射的声音可更为饱和。
所述至少一个扬声器50可为交通工具的音频声音系统的一部分。这样的音频声音系统可包括例如构造成输出两个去相关声信号的声处理器。第一信号用于头枕60中的或能够附接至交通工具座位的靠背或头枕的扬声器箱70中的第一扬声器50a，并且第二声信号用于头枕60中的或能够附接至交通工具座位的靠背或普通头枕的扬声器箱70中的第二扬声器50b。第一声信号和第二声信号可为不同的声信号。这意味着，扬声器50a、50b可发射出不同的声信号，所述不同的声信号能够在例如上述腔室25中混合，从而能够在朝着第一声波反射部分10的方向发射去相关的声波。腔室25可用作用于产生与第二输出信号去相关的第一输出信号的去相关器。去相关器可由包括降低地布置的第一和第二扬声器50a和50b的腔室形成。通常，声处理器可另外包含用于产生与第二输出信号去相关的第一输出信号的去相关器。
在图5中，示出了具有交通工具顶棚5和至少一个扬声器50的交通工具的一部分的相片，交通工具顶棚具有第一声波反射部分10a、10b和第二部分20，第二部分具有第二声波反射特性，在本实施例中，所述至少一个扬声器布置在头枕60或扬声器箱70中。扬声器箱70可例如能够机械地固定至普通头枕或固定至交通工具座位18的靠背。在图5中所示的汽车中，声波反射器10a布置在例如第一前座上方，并且第二声波反射器10b布置在汽车的第二前座上方。在其他实施例中，声波反射器10(即，第一声波反射部分10)可布置在交通工具的后座上方。在其他交通工具中，例如在飞机或船中，交通工具顶棚处可布置有多个第一声波反射部分。在一些实施例中，可对多个交通工具座位分配共用的第一声波反射部分。每个交通工具座位均可包括例如具有至少一个扬声器的头枕，其中，扬声器的主要声音发射方向指向共用的第一声波反射部分10。
根据本发明的一方面，声处理器构造成输出去相关的声信号-用于头枕中或能够附接至交通工具座位的靠背或头枕的扬声器箱中的第一扬声器的第一信号，以及用于头枕中或扬声器箱中的第二声信号。通常，交通工具100可包括由声处理器控制的多个扬声器，所述声处理器即为控制不同声道的音频声音系统。
本发明的实施例还涉及头枕扬声器布置。在此描述了头枕中的新颖扬声器装置及其控制，根据一些实施例所述新颖扬声器装置用于小的空间体积(例如乘客客厢或汽车客室中)的三维放声，所述扬声器装置完全是足够的。
根据一些实施例，两个扬声器内置在座位(例如交通工具座位)的头枕中。如果交通工具包括四个座位，则前座的两个头枕就足够了。扬声器能够向上辐射至交通工具的顶棚。根据一些实施例，在交通工具的顶棚处，例如在头枕上方，安装比周围普通交通工具顶棚更坚硬的区域，以便实现所发射的声波的良好反射。更坚硬的区域10可为例如塑料板。更坚硬的区域10在此还被描述为能够安装在头枕上方的交通工具顶棚处的声波反射器10或第一声波反射部分10。声波反射器的表面能够略微弯曲地凹入例如大约1cm，以便支持散射声音的辐射。声波反射器的尺寸可为例如340×180mm。
根据其他实施例，声波反射器的面积可在50cm2至10000cm2之间，或在100cm2至2000cm2之间。声波反射器10可具有例如四方、矩形、圆形或不规则四边形的形状。头枕的使用允许使用足够大的扬声器，该扬声器在其后面具有不太小的体积。这可能是必须的，以便实现足够较低的切断频率，从例如150Hz。为了对每个人再现去相关立体声信号的还声，必须对每个头枕使用两个扬声器。在头枕中的扬声器上方，存在用于两个扬声器的一个共用的腔室空间9。
由于扬声器在头枕中相对于顶部边缘至少降低40mm，并且由于两个扬声器信号在形成的腔室9中的混合以及由于经由反射器10的部分辐射，因此不能确定扬声器50自身的位置，并且能够实现来自上侧的期望的散射声云。这适用于位于头枕前面的人，以及适用于相对于声音感知而位于头枕后面的后座上的人。利用处于还声空间中的其他扬声器，通过经由另外的去相关信号对的还声能够实现该声云的延伸以及三维感知。
根据实施例，如在此所描述的，交通工具座位的头枕或扬声器箱中的至少一个扬声器可为更大的音频声音系统的一部分，所述更大的音频声音系统包括分布在交通工具的客厢中的另外的扬声器。

Claims (13)

1.交通工具(100)，包括：
交通工具顶棚(5)，所述交通工具顶棚具有第一声波反射部分(10)和第二声波反射部分(20)，所述第一声波反射部分具有第一声波反射特性，所述第二声波反射部分具有第二声波反射特性，其中，所述第二声波反射部分由具有比所述第一声波反射部分高的吸声系数的材料构成，其中，所述第一声波反射部分(10)的表面比所述第二声波反射部分(20)的表面更能反射声波；
至少两个扬声器(50)，所述至少两个扬声器布置在所述交通工具(100)的头枕(60)中或布置在附接至交通工具座位(18)的靠背(75)或头枕(60)的扬声器箱(70)中，使得所述至少两个扬声器中的每一个扬声器的主要声音发射方向(30)指向所述第一声波反射部分(10)，
其中，所述至少两个扬声器(50)布置在具有声音出口开口的腔室(25)中，其中所述腔室(25)是顶部敞开式腔室(25)，使得由所述至少两个扬声器(50)发射的声波的每一个沿着向上的方向散逸出所述腔室(25)，并使得由所述至少两个扬声器沿相应的主要声音发射方向(30)发射的声波的每一个碰撞所述第一声波反射部分(10)，
其中，所述至少两个扬声器(50)相对于所述顶部敞开式腔室(25)的顶部边缘降低地布置在所述顶部敞开式腔室(25)中，使得由所述至少两个扬声器(50)发射的声波在所述腔室(25)中混合，使得所述腔室(25)用作为去相关器，并且其中，由所述至少两个扬声器(50)发生的声波是不同的声波，其中，通过在所述腔室(25)内混合所述不同的声波，所述不同的声波被去相关，使得在朝向所述第一声波反射部分(10)的方向上发射去相关的声波；
其中，所述第一声波反射部分(10)的表面构造成沿不同方向反射由所述至少两个扬声器(50)沿所述相应的主要声音发射方向(30)发射的声波的每一个，以便实现散射声云；其中所述第一声波反射部分(10)由比所述第二声波反射部分(20)的材料更坚硬的材料制成。
2.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)整体形成在直接毗接乘客客厢的所述交通工具顶棚的表面中。
3.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)和所述第二声波反射部分(20)整体形成在所述交通工具顶棚中并且一起形成所述交通工具顶棚的表面的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)由与所述第二声波反射部分(20)不同的材料制成。
5.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)由塑料、合成材料、木材、金属、钢、金属片、玻璃或石材制成。
6.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)的表面结构与所述第二声波反射部分(20)的表面结构不同。
7.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)布置在所述交通工具(100)中的所述至少两个扬声器(50)上方。
8.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，在所述交通工具(100)中，所述第一声波反射部分(10)包括布置在第一座位上方的第一声波反射器(10a)以及布置在第二座位上方的第二声波反射器(10b)。
9.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)包括的尺寸为50cm2至10000cm2、100cm2至3000cm2或200cm2至1000cm2。
10.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，由所述至少两个扬声器(50)发射的声波为去相关的声波。
11.根据权利要求1所述的交通工具(100)，其中，所述第一声波反射部分(10)具有弯曲的凸表面，并且其中，所述第一声波反射部分(10)在所述第一声波反射部分(10)的顶点(11)处的厚度D或者从所述交通工具顶棚(5)到所述第一声波反射部分(10)的所述顶点(11)的距离D为0.5cm与5cm之间。
12.根据权利要求1所述的交通工具(100)，还包括声处理器，所述声处理器构造成输出两个去相关的声信号，第一信号用于头枕中的或能够附接至交通工具座位的靠背或头枕的扬声器箱中的第一扬声器，并且第二声信号用于第二头枕或能够附接至交通工具座位的靠背或头枕的第二扬声器箱。
13.根据权利要求12所述的交通工具(100)，其中，所述声处理器还包括用于产生与第二输出信号去相关的第一输出信号的去相关器。
CN201711223779.3A 2010-07-30 2011-07-28 交通工具 Active CN108012222B (zh)

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