CN1126020A - 立体声再生的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种再生立体声的方法和设备利用传统的左和右的立体声信号，以互补方式激励点源换能器。所形成的干涉声图被听众的大脑所理解，使听众能够在换能器周围广阔的区域内，而不是只能在对称平面的范围内，体验立体声收听。可以利用多个其间设置间隔小于一个可决定的最大距离的换能器，来模拟点源换能器。虽然在再生声音时可以采用传统的立体声信号；但是，通过利用一对配置成为其极坐标响应图相应场的最高点基本上互相以180°相向的话筒进行录音来制作信号，就可以获得改善了的再生。

Description

立体声再生的方法和设备

本发明的领域

技术领域

本发明涉及立体声的再生，特别是涉及使立体声效果能够更精确地表达原始声源声音的、扩大了听众能够体验真正立体声的范围的经过改进的方法和设备。

背景技术

为了能够更好地了解本发明和本发明与公知系统之间的差别，首先，简述各种公知的声音再生技术，如下：

双耳声—在这种再生技术里，录音时，利用设置在模拟一个人头部双耳位置上的两个话筒，由此产生多个信号。为了保持双耳效应，在声音再生期间内，听众必须戴上一套耳机，其间隔与录音话筒的距离相同。耳机产生声音的幅度和相位与录音话筒接收的声音相同。这种技术要求闭路系统，而且，还有听众必须戴耳机的缺点。

单耳声—这种声音再生技术也是一种闭路技术，除了它只利用一个录音声道以外，类似于双耳技术。传统电话系统就是这种技术之一例。

单声—正如单耳声的情况那样，在这种技术中，只提供一个声道。然而，这种技术不是闭路系统，再生设备为一个或一个以上扬声器的形式，激励每一个扬声器，使之发射相应于单声道信号的声音。

立体声—这种技术采用相应于在两个(或两个以上)间隔开来位置上的话筒直接接收的声音的两个(或两个以上)声道。最佳的立体录音阵称为“ORTF”传音、重合传音、近重合传音、间隔传音、“SASS”传音和“环境”传音。

通过利用这些技术录音，我们可以“捕获”以较好地近似于我们听到的声音的方式记录下来的声音，同时，可以保持足够的差分和互补信息。

录音行业的另一个趋势是，利用称为多(单)传音和多(单)音轨的录音过程人为地“确定”不同乐器的声音和在用于馈给双轨录音装置的调音台上通过利用“扫调定位器”取样了的声音。录音行业把这种技术称为立体声技术，但是，实际上，应该把它称为多轨定向单声道录音。

最佳的再生是，信号激励设置在有间隔的几何位置分开的扬声器，理想情况是，这些扬声器相应于各个录音话筒拾音阵的位置。在这种技术以及在单声技术中，录音位置和再生位置上的声音都影响用户听到的声音，结果是，即使在理想情况下听到的声音应该与从记录声源发出的声音相同，但是，听到的声音也不同于声源的声音。在进行录音的环境中，听到的声音里有90％是经过反射的声音。

由于这些反射，直射声波(约占10％)给出乐器(例如，长笛、小提琴和打击乐)声源的精确位置，而反射声波(约占90％)给出大厅的环境、声音舞台的深度感和音乐体验的丰富性。处身于录过音的环境中的听众对音乐激情的体验，是这些音乐信息反射的复杂组合的结果。这些就是允许听众察觉到他的环境的那些因素。

我们记得，高保真度的目标是再创在音乐会上出现的音乐体验(与音乐的类型无关，包括爵士乐、古典音乐、忧郁乐曲，等等)。实现这一目标的唯一方法是，通过声音再生系统，利用工具(即，我们的耳朵)，把全部可能的声音信息传递给大脑；还有，很重要的是，通过最适当的、可能的录音处理和录音技术。

假定，要再生的录音节目能够“捕获”要再生的全部信息；还假定，如果声音的再生系统越是中性的、逼真地动态的、能够传递瞬变现象的(包括扬声器)，就越应该能够更好地给出对决定空间位置是重要的那些基本信息，即声音舞台的深度、宽度、甚至是高度(我们耳朵/大脑的组合确实能够指出声音是来自上方还是下方，以及声源有多高。然而，在这个课题的这一点上继续深究就不重要了，因为为了允许听众察觉到用来定位和收听在一定高度上的声音所需的信息等等，与本发明的能力无关)。

这种重要信息的总和所产生的影响，究竟是什么呢？闭上眼睛、放松，并且，很注意的听众应该领会，他本身已被“带”到录音的位置上了。

问题是，这两个扬声器以很少互补的方式发送(在理想情况下，带有很高的中性和质量)某种互补的信息。

为了再创空间相关性和逼真的音乐体验，至少从一个听众的观点来看，每一个扬声器所发送的信息必须是相互依赖的。

一种传统的立体声系统采用两个定了位的、相同的扬声器，激励这两个扬声器，使之提供声压和相位，在这两个扬声器之间的对称平面内、在记录信号时所用话筒位置上的声压和相位是分别相同的。该对称平面是垂直于这两个扬声器连线的中心平面。在这样的系统中，当用户不在该对称平面上时，因为听众不在与这两个扬声器等距离的位置上，所以，基波信息就不同相了，由此，立体声效果就不存在了。

当前趋势的主要缺点是，使声音和重要的微信息(微信息处于谐波范畴内)变形了，因为它们在到达听众耳朵之前受到墙壁、天花板、家具和其它物体的反射。还有，这两个扬声器发送的基波信息彼此相对也不同相，因为听众对扬声器决不等距离，还因为声音信息被他或她的环境中的所有单体所反射。

是的，结果可以是优美的声音，但是，总之，不幸的是，尚未再创出同一个听众好像处于录音现场上那样地察觉音乐的体验。因此，高保真的目标尚未实现。

可以很好地类比如下：彩色糟糕地失真了，过饱和和/或欠饱和(这取决于观察点以及在宽彩色频谱上的取样部分)，图像的大面积散焦和不匀称。

这里，我们必须了解，由于我们的两只耳朵组合在一起才有立体声感觉，所以，人耳才确定出它所接收声音的起始点的位置。从“X”点(见图1A)产生的声音，将被听众“Y”的两只耳朵同时察觉到。如果把“X”点设置到他的右前方，大脑将不会留下右耳与左耳之间时间感觉的差别，因为声音是同时到达两只耳朵的。由此，大脑了解，声音来自前方。对于来自后方的声音，存在着大脑能够注意到的感觉上的差别。这一差别主要是由于耳朵的形状，耳朵的形状在向耳膜发送声音以前，先以复杂的方式反射该声音。另一方面，如果把“X”点设置到相对于定点“Y”为两点钟的辐射线上(见图1B)，与右耳察觉到的声音相比，声音则稍经延时才到达左耳。这是由于声音传播的速度为每秒345米左右。该延时只有几毫秒。然而，这就足以使大脑注意到这一差别，并且，在快速、自动、下意识的计算以后，大脑就可以决定声音来自哪里。完全是由于右耳和左耳察觉声音到达的时间有相对差别，才完成和注意到这一点。

[在我们的声音空间感觉能力方面，还包括其它因素。这些因素涉及“音调”(“多卜勒效应”的范围)和“音色”的范围，以及幅度的范围。]

在传统的立体声系统中，激励左和右再生扬声器，使之产生相对于利用左和右录音话筒记录的声波有分别相同相位的声波，以使对称平面上产生的声音能够重复所记录的声音。把相位相对于起始信号的相位离轴了的信号加到再生扬声器上，将不能完全模拟该起始声音，因此，将不能形成所记录声音的准确再生，甚至是当假定在再生位置上不存在反射时。

这种传统系统的一个例子示于图1，其中，左和右扬声器10和11设置得间隔一个距离，该距离最好是表示原始记录该声音时所采用话筒之间的距离。扬声器10和11的取向为，其主轴互相平行，并以传统立体声放大器12的左和右输出信号来激励。图1中的直线13是扬声器圆锥喇叭顶部连线的中垂线，由此，直线13模拟两个扬声器的对称平面。因为直线13上的每一个点与两个扬声器等距离，所以，在那种点上，从两个扬声器发射的直射声的时间关系模拟了在原始记录该声音时采用话筒所接收声音的时间(以及幅度)关系。然而，在离开直线13的点上，这种时间关系就丧失了，当离开直线13的距离增大时，对那种关系的离散也增大。还应该重申，根据微信息，实际上没有那样“美好的点”。这转化为当前认可的立体声再生/感觉和其它折衷想法的主要缺点。在这种系统中，可用另一种方法使扬声器的轴对直线13指向相等的锐角方向，但是，这种取向一般地并不影响上面讨论声音之间的时间关系。

过去，把扬声器设置于并不模拟录音话筒几何关系的位置上。例如，美国专利No.4673057公开了一个系统，该系统具有一组排列在多面体每一个面上的扬声器，沿着垂直于各相应面的方向发射声音，以右立体声信号激励该多面体赤道面一侧的扬声器，以左立体声信号激励该赤道面另一侧的扬声器。这样大量扬声器所产生的声音方向性图是很复杂的，由于该多面体的实际尺寸，从该多面体相对两侧发射的声音模拟来自间隔设置的若干个源的声音。因此，扬声器所产生声音的相位和时序，与录音话筒所接收的声音十分不同。

在本发明的一个实施例中，提供了采用一对“背对背”安装的相同扬声器的声音再生系统。扬声器这样的实际排列已在例如美国专利No.4268719和4585090中仅对单声系统公开了。美国专利No.4016953公开了采用一对彼此对向的扬声器，以极性相反的相同信号激励，以便对单声信号提供推挽效果。

发明的公开

本发明的一个目的在于，提供一种用来再生立体声的方法和设备，其中：

1.立体声效果并不局限于一对扬声器的对称平面上，而是在与听众位置基本无关的一个区域内，该效果显然是很明确的；

2.能够以简单方式抵消声音再生室的声学效果，使得听众听到的声音可以精确地表示所记录的声音。

这样，本发明涉及作为单扬声器传送系统实施相位相干声音传送的方法和设备。这种单互补传送系统允许以相位相干和时间对齐的方式传送左和右声道的互补音乐信息，以便允许听众以4D逼真方式察觉音乐，而与听众在收听室内的位置无关。

根据本发明，从同一点源，从一个并且是唯一的、为了这样作所需要的扬声器组传送右和左互补声音信息(这是要使听众以时间对齐方式察觉声音，以便重新构成适当声音舞台所需要的)。这意味着，右和左音乐信号以实际上平行和时间对齐的结构传播到听众。这允许听众坐或站在收听室内他或她所需要的任何地方(除了4D所产生的场区以外)，比用标准扬声器阵还要精确得多地察觉到整个声音舞台。

这一系统的基本好处是，对于听众来说似乎是除了一个扬声器就不需要别的，而留下的音乐体验确实是原始录音时那里的。音乐将出现，并被感觉为“实况的”，当听音乐时，体验肯定比较自然。

简言之，根据本发明，声音系统包括点声源传送系统。把第一和第二互补单音信号例如，左和右互补的单音信号，以互补方式加到换能器上，以形成由两个互补信号产生的、时间对齐且相位相干的声音。所发射的声音产生干涉图。已经发现，听众的大脑以下述方式响应于这样的声音图，即听众在换能器周围的区域内体验立体声收听，而不是像在公知系统中那样地只是在对称平面附近的区域内来体验。

该换能器可以利用一对背对背安装的、以互补方式分开接收两个不同单声信号的扬声器来形成。当传送系统正如在上述情况下那样是由一个以上的电磁换能器形成时，两个互补的交互作用换能器有效发射点之间的间隔必须不大于临界值。当换能器为圆锥喇叭型时，认为有效发射点为换能器中圆锥喇叭的顶点(通常，靠近“音圈定位器”支承)。

本发明另一个目的在于，提供经过改进的、用来产生立体声信号的话筒系统。经过改进的话筒系统包括一对话筒换能器，这一对话筒换能器的安装方法使得极座标响应图的相应场最高点基本上互相以180°相向。把这一对话筒一起有效地设置在一个点上，即把它们实际地或者模拟地间隔开来，使其间隔(在理想情况下)不大于换能器频段的有效波长。

在本发明的再一个实施例中，因为发射声音的换能器为有效的点源发射器，所以，提供一个用来抵消设置着该点源发射器的房间声迹特征的声音抵消系统是可取的。此外，为了“改变”视在声源，可以改变加到互补换能器上信号的相位、幅度和/或时序。

附图的简要描述

为了更清楚地了解本发明，将参考附图较详细地公开本发明，其中：

图1为示出传统立体声再生系统的简化示意图；

图1A和1B示出在传统的立体声再生系统中，在两个不同位置上的听众接收声音；

图2为根据本发明理想系统的简化示意图；

图3为说明根据本发明在4D系统中与听众位置无关的示意图；

图4为根据本发明的两个互补换能器系统的说明；

图5为示出根据本发明两个互补换能器系统的时间对齐；

图6示出根据本发明两个互补换能器系统的临界尺寸；

图7示出根据本发明采用一对高频扬声器的多互补换能器系统的临界尺寸；

图8和9分别为根据本发明一种互补换能器配置的前视图和侧视图；

图10和11分别为根据本发明另一种互补换能器配置的前视图和侧视图；

图12和13分别为根据本发明再一种互补换能器配置的前视图和侧视图；

图14为根据本发明第四种互补换能器配置的透视图；

图15和16分别为根据本发明互补话筒换能器实施例的前视图和侧视图；

图17和18分别为根据本发明互补话筒换能器另一个实施例的前视图和侧视图；

图19和20分别为根据本发明互补话筒换能器再一个实施例的前视图和侧视图；

图21为根据本发明声音抵消系统的方框图。

实行本发明的方式

在下列公开中，根据本发明将采用“4D”这个术语，因为本发明基于这样的原理，保持再生声音在宽度、高度、深度和时间这四个范畴内的绝对完整性，以便在受控的第四维音频时间上与空间上对齐的范畴内进行工作。

根据本发明的一个方面，提供了立体声再生系统，其中，采用传统的“左”和“右”立体声信号，以模拟在“点源换能器”上产生声音的方式产生声音，用这种方式由左和右信号产生的声音是互补的。“互补”这个术语当用在这里时，指的是这样的情况，即用两个信号激励互补换能器，以增强在从该换能器传送的基本每一个方向上这两个信号中公共的声音分量，借以使得由这两个信号形成的、相位不同的声音分量同步。

图2为根据本发明理想系统的简化表示。在这一配置中，利用来自放大器12的左和右的立体声信号以互补方式激励“点源换能器”20。在换能器20周围空间中的每一个点，与产生左和右声音信号中每一个信号的点显然是等距离的。

在图2所示的这种系统中，已经发现，由这两个信号产生的声音形成了干涉图，建立起声音的全息图，该干涉图起因于两路互补信息的时间相干性和两个信号的相干性。还惊人地发现，这两个信号的信息时间对齐地、并行地、有效地传送到源20周围的每一个位置上，例如，传送到图3中与换能器20有各种距离和各种方向的听众24上，使得听众经过心理上的处理，得到时间和相位信息，以全面体验这些信号的立体声效果。与再生空间的声学效果无关，由此，本发明系统在听觉上模拟双耳声，而无要求听众使用耳机的缺点，因为4D再创了声音舞台，而声音舞台产生的相干效果与听众在换能器声场中的位置无关。

正如上面所讨论的那样，根据本发明的系统和方法的两个最重要准则是，换能器配置尽可能接近地模拟点源，从该点源发射相应于那两个信号的声音；利用两个互补声道的信号，以互补方式激励互补换能器。立体声放大器和立体声信号本身都可以是传统的。

根据本发明的一个实施例，点源传送系统可以包括一对尽可能接近地背对背安装的、相同的扬声器30、31，如图4所示。正如上面所讨论的那样，从立体声放大器12以互补方式激励该扬声器，即，使得来自两个信号的声音公共分量在组合声图中互相增强。来自扬声器的有效声图示于图5，其中，示出了圆心在两个扬声器圆锥喇叭顶点上的等直径圆30′、31′。在这两个圆之间的一小段距离描述声音从两个扬声器到达相应位置时的时间差。在扬声器对称面附近的一小弧形区34表示串话区，通过把扬声器尽可能接近地安装到一起，可以减小该串话区。

图6示出上述那种两个扬声器的系统，其中，尺寸A表示这两个扬声器圆锥喇叭顶点之间的距离，即这两个扬声器声源之间的有效距离。在这种扬声器系统中，每一个扬声器都连接到放大器上，以便在整个频段内再生该放大器输出的信号。已经发现，根据本发明，为了有效地再生立体声，距离A必须不大于相应扬声器要再生的最高频率的等效波长。这样，扬声器组包括了点声源。大于此距离时，则使听众体验到的、再创4D声音舞台的相干效果产生显著的劣化。可以预期，传统扬声器的这一频率极限约为9.5KHz。

虽然在上面讨论的两个扬声器的配置中，扬声器有公共轴线，并且，在沿着该轴线相互远离的方向上发射声音；但是，如能保持上述频率限制条件，就可以配置这两个扬声器相互相向地发射声音。此外，如能保持上述频率限制条件，则两个扬声器的轴线相互可形成一个夹角，例如45°。正如将要讨论的那样，两个扬声器之间的夹角关系减轻了收听室内声迹特征的抵消。

在某些扬声器系统中，除了低频扬声器30、31以外，还提供高频扬声器36、37，如图7所示。在这种系统中，因为高频扬声器有效声源之间的距离B小于低频扬声器的距离A，所以，距离B必须不大于要再生最高频率的等效波长。传统高频扬声器的传统设计所加的频率极限(在4D范畴内)为(取决于实际使用的高频扬声器的换能器)12KHz(带宽为几千赫)左右。为了实现本发明的好处，两个互补高频扬声器换能器点源之间的间隙越窄，效果就越好。这也将转化为本发明高频极限值的降低。

当采用两个扬声器来模拟单一点源换能器时，根据本发明提出了另一条件，即必须把这两个扬声器点源的实际距离装配到扬声器频段的等效波长范围内。这样，如果设计扬声器产生波长约为1.3英寸的、约10KHz的声音，则这两个扬声器圆锥喇叭顶点之间的距离必须不大于1.3英寸左右。

本发明并不局限于利用两个或两个以上的互补换能器，正如上面所讨论的那样，在提供点源传送系统时，为此用途，可以另一种方法采用其它设备和配置。然而，需要传送系统在上述制约下模拟点源的传送，以便为听众产生他或她的大脑能够理解的互补干涉图，使听众在收听期间内体验4D再创的声音舞台。这样，例如，可以把信号处理器编程，以提供相位和/或时间校正器电路，这种电路甚至在互补换能器的间隔大于上面讨论的距离时都能够模拟左和右声道的信息。

从根据本发明的4D传送系统发射的图形的复杂性并不足以影响到不克服很大困难就不能把所产生声音反射的影响抵消掉。

当采用多个互补换能器时，为了复盖不同频段，可以将其以各种配置安装起来。例如，图8和9画出了“Dappolito”配置的侧视图和前视图，该配置具有安装在低频互补换能器51顶上的高频互补换能器50，和安装在该高频单元50顶上的另一个低频互补换能器52。图10和11示出“三分频”配置，其中，把高频互补换能器60安装在中频互补换能器61之上，把该中频互补换能器61本身安装在低频互补换能器62的顶上。

在另一种配置中，图12和13示出一种二分频配置的侧视图和前视图，其中，把高频互补换能器65安装在低频互补换能器66的顶上。在第五种配置中，如图14所示，把高频互补换能器70安装在位于低频互补换能器72邻近的、分开的支架71上。这后一个实施例说明，当不同的互补换能器主要发射不同频段的声音时，互补换能器的间隔可以允许某些容差，而不影响音质。

虽然正如上面所讨论的那样，互补换能器再生系统即使使用传统的立体声信号也能提供显著改善了的、与用户位置无关的高保真4D特性，通过根据本发明另一实施例来记录原始信号，还能进一步改善上述效果。在4D范畴内，全部可闻信息必须以时间和空间互补的配置进行记录和整理。为了“捕获”有关4D范畴内全部重要的互补信息，已经发现，把一对轴线对准的互补话筒换能器尽可能近地放在一起是合乎理想的。这两个换能器极座标响应图(曲线)相应场的最高点应该精确地互相以180°相向。

然而，有另一些可以接受的换能器配置方法，其中包括并不把换能器放置成为其极座标响应图(曲线)相应场的最高点精确地互相以180°相向，而是假定，根据下列两项要求，确保换能器在临界4D的极限范围内：

1.不论采用哪种话筒换能器，必须这样来配置它们，把左和右声道的“点源”装配在与所采用换能器频段的波长相等的实际距离内；

2.换句话说，如果提供了能够允许以4D形式模拟左和右声道的点源的“相位和/或时间”校正电路、处理器或单元，则即使使这两个声道的换能器间隔大于在第一个条件中规定的距离，这种模拟也必须满足上面讨论的第一项要求。

图15和16分别为本发明互补话筒换能器系统一个实施例的前视图和侧视图，其中，把一对送话器炭精盒80安装在分离/分界盘81相对两侧的中心。分离/分界盘81的尺寸和形状由采用了特定送话器碳精盒系统中所需的最佳化来决定。这样，该盘的尺寸和形状为尽可能防止每个话筒接收起源于盘对侧的声音。盘的材料最好是声音反射最小者。

此外，把“特殊衬垫”82贴到盘81的每一侧上。选择这种衬垫的尺寸、形状及其反射特性，使记录声音的保真度最佳化。例如，这种衬垫可以是传统的吸声材料，其尺寸和形状使其从非所需方向上接受的声音为最小。

在图17和18经过改进的互补话筒换能器配置中，在盘81的每一侧提供一个PZM话筒85；在图19和20经过改进的话筒换能器配置中，在盘81的每一侧提供一个带式话筒86。

因为正如上面所讨论的那样互补再生声音换能器基本上为点源，所以，本发明允许抵消收听室内的声音反射，以便能够以较高的保真度再生当录音时实际听到的声音。例如，正如图21中所示的那样，把互补换能器90设置在收听室内，并以立体信号源91的左和右输出信号激励，正如上面所讨论的那样。此外，把点源话筒92设置在互补换能器90的邻近，以接收来自整个收听室的声音。把接收到的声音加到信号处理器94上，信号处理器94从中把相应于起源于该立体声放大器的左和右信号减掉，以避免抵消信号对所需相干信号的干扰。在该处理器中，把所形成的信号倒相，并且，输出到立体声放大器上，以便加到互补换能器90的左和右侧上。结果是，把收听室的反射等等的影响抵消掉了。当然，显然可用另一种方法采用更复杂的配置，以便改善声音抵消的效果，即去掉收听室的声迹特征。

在本发明的再另一个实施例中，显然可以控制立体声信号的相对相位、幅度和延时，以便“改变”听众周围的声音，使与其收听位置无关。这样，互补立体声的信号源可以包括为此用途去控制各个信号的相位、幅度和延时的处理配置。

虽然已参考个数有限的实施例公开和描述了本发明，但是，显然，其中可以进行改动和变型。因此，本发明的目的在于覆盖这种属于本发明实施精神和范围内的每一种改动和变型。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.一种声音系统，包括：

用来根据加到这里的第一和第二立体声信号，产生第一和第二声波的点源换能器装置；

所述点源换能器装置具有相应于所述第一和第二声波的第一和第二有效点源；

用来把所述第一和第二有效点源互相间隔一个距离安装起来的装置，该距离的范围可达到但不大于基本为所述换能器装置最高工作频率的波长；以及

用来把第一和第二立体声信号加到所述换能器装置上，激励所述换能器装置，以便发射相应于所述第一和第二不同立体声信号的装置。

2.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，

所述点源换能器装置包括沿着基本上公共的轴线、第一和第二换能器中每一个各自的后部互相相向地安装的第一和第二换能器；

所述用来把信号加到所述换能器装置上的装置包括，用来把所述第一立体声信号加到所述第一换能器上的装置，和用来把所述第二立体声信号加到所述第二换能器上的装置。

3.根据权利要求2中所述的声音系统，其中，安装所述第一和第二换能器，使其有效点声源的间隔距离小于所述信号最高频率的有效波长。

4.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，

所述点源换能器装置包括每一个具有基本为圆锥形换能器振动片的第一和第二换能器；

所述有效点源位于所述圆锥形换能器振动片的顶部附近。

5.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，把所述点源换能器装置沿着单一轴线排列起来。

6.一种声音系统，包括：

用来产生声波图的点源换能器装置，每一个换能器都有位于某一相互距离范围内的有效点源，该距离不大于所述点源换能器装置在时间上对齐、相位上相干的上限工作频率的波长；

用来以第一和第二立体声信号激励所述点源换能器位置，以便发射相应于所述第一和第二信号的时间上对齐、相位上相干的所述声波图的装置。

7.根据权利要求6中所述的声音系统，其中，所述点源换能器装置包括：

背对背安装在公共轴线上的第一和第二换能器；

用来把所述第一和第二立体声信号分开地加到所述第一和第二换能器上的装置；并且

所述第一和第二换能器每一个都有一个所述有效点声源。

8.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，所述点源换能器装置包括间隔开来的第一和第二频段；并且，所述用来施加信号的装置包括，用来以所述互补的左和右立体声信号激励所述第一和第二再生换能器装置中每一个的装置。

9.一种用来再生相应于第一和第二立体声信号的立体声声音的方法，包括：

以所述第一立体声信号激励有效点源机电换能器，以产生具有第一有效点源的第一声波图；并且，以所述第二立体声信号、以与所述第一立体声信号互补的方式激励所述有效点源换能器，以产生具有第二有效点源的第二声波图，该第二有效点源的位置与所述第一有效点源的距离不大于上限互补工作频率的波长。

10.根据权利要求9中所述的方法，其中，

所述以第一立体声信号激励换能器的步骤包括，以所述第一立体声信号激励第一换能器；以及

所述用来以所述第二立体声信号激励换能器的方法包括，用来激励与所述第一换能器背对背安装的第二换能器的方法。

11.一种用来产生立体声信号的话筒系统，包括，其极座标响应图相应场的最高点基本上互相以180°相向地安装的、第一和第二轴向对齐的话筒换能器。

12.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述话筒的间隔距离不大于与所述话筒换能器频段的波长相等的实际距离。

13.根据权利要求12中所述的话筒系统，还包括，在所述话筒换能器之间、用来把指向所述第一和第二话筒换能器的声音分开的分离/分界盘。

14.根据权利要求13中所述的话筒系统，还包括，在所述盘的两侧上用来改变加到所述话筒换能器上的声图的特殊衬垫装置。

15.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述第一和第二换能器是送话器炭精盒。

16.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述第一和第二换能器是PZM话筒。

17.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述第一和第二换能器是带式话筒。

18.一种用来再生声音信号的声音系统，包括：点源声音发射器；用来把声音信号加到所述点源声音发射器上的装置；用来从所述声音发射器周围的区域中接收声音的装置；用来从所述接收到的声音中得出抵消信号的装置；以及用来把所述抵消信号加到所述声音发射器上以便抵消所述区域的声迹特征的装置。

19.根据权利要求1 8中所述的声音系统，其中，所述点源声音发射器包括互补换能器；所述用来把信号加到所述互补换能器上的装置包括，用来把左和右立体声信号加到所述换能器上的装置。

20.一种用来再生第一和第二立体声信号的声音系统，包括：

分别响应于所述第一和第二立体声信号，用来产生相应的第一和第二声波的第一和第二换能器装置；

用来把所述第一和第二立体声信号加到所述第一和第二换能器装置上的装置；以及

用来改变所述第一和第二立体声信号，以便把所述第一和第二换能器装置中每一个的视在有效点源移动到相互距离不大于所述第一和第二换能器装置上限工作频率的波长范围内的装置。

22.根据权利要求20中所述的声音系统，其中，配置所述第一和第二换能器装置，以便形成点源换能器装置。

23.根据权利要求20中所述的声音系统，其中，所述用来把所述第一和第二立体声信号加到所述换能器装置上的装置包括，用来改变所述信号以便相应于加到这里的信号而移动声音发射的有效位置的装置。

24.根据权利要求23中所述的声音系统，其中，所述用来改变所述信号的装置包括，用来相应于加到这里的信号把声音发射的有效位置移动到所述点源上的装置。

25.一种用来录音以产生第一和第二立体声信号的方法，包括：配置第一和第二话筒换能器，使第一和第二换能器极座标响应图相应场的最高点基本上互相以180°相向；并且，利用这样设置的所述换能器录音。

26.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达9.5KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相干工作的上限。

27.根据权利要求26中所述的声音系统，还包括，用来产生频率高于所述上限频率的立体声声波的装置。

28.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达10KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相干工作的上限。

29.根据权利要求28中所述的声音系统，还包括，用来产生频率高于所述上限频率的立体声声波的装置。

30.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达12KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相干工作的上限。

31.根据权利要求30中所述的声音系统，还包括，用来产生频率高于所述上限频率的立体声声波的装置。

32.一种立体声系统，包括：

用来产生分别具有第一和第二有效点源的第一和第二声波图的换能器装置；以及

用来把所述第一和第二有效点源设置到相互工作距离等于或小于所述换能器装置上限工作频率的波长范围内的定位装置。

33.根据权利要求32中所述的立体声系统，其中，所述定位装置包括用来把所述第一和第二有效点源实际设置到所述相互工作距离范围内的安装装置。

34.根据权利要求33中所述的立体声系统，其中，

所述换能器装置至少包括第一和第二基本为圆锥形的换能器；

所述第一和第二有效点源基本位于所述第一和第二基本为圆锥形换能器的顶部；以及

所述安装装置包括用来把所述顶部安装到相互距离不大于所述工作距离范围内的装置。

35.根据权利要求33中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达9.5KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相干工作的上限。

36.根据权利要求33中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达10KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相干工作的上限。

37.根据权利要求33中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达12KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相关工作的上限。

38.根据权利要求32中所述的立体声系统，其中，所述定位装置包括用来改变加到所述换能器装置上的立体声信号，以有效地把所述第一和第二有效点源的位置改变到所述相互工作距离范围内的装置。

39.根据权利要求38中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达9.5KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相干工作的上限。

40.根据权利要求38中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达10KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间工作的上限。

41.根据权利要求38中所述的声音系统，其中，所述上限频率可达12KHz，该频率规定了宽度、高度、深度和时间相干工作的上限。

42.一种声音再生设备，包括：

用来至少从第一和第二音频信号再生声波的音频换能器；

所述音频换能器至少包括分别接受所述第一和第二音频信号的第一和第二换能器装置；

用来以其后部相互相向的、基本相反的方向，安装所述第一和第二换能器装置的装置；

所述用来以间隔距离不大于为保持相应音频波前所需的距离、安装所述第一和第二换能器装置的装置，该波前是由间隔距离不大于所述第一和第二换能器装置的上限工作频率的波长的所述第一和第二换能器装置产生的，这时产生所述相应音频波前的所述第一和第二音频信号基本处于同步时。

43.根据权利要求42中所述的设备，其中，

所述第一和第二换能器装置至少包括第一和第二分别基本为圆锥形的换能器，每一个圆锥形的换能器具有一个顶部；以及

所述用来安装的装置包括用来把所述顶部安装到相互距离不大于所述第一和第二换能器装置上限工作频率的波长范围内的装置。

44.根据权利要求42中所述的声音系统，其中，所述上限工作频率可达9.5KHz。

45.根据权利要求42中所述的声音系统，其中，所述上限工作频率可达10KHz。

46.根据权利要求42中所述的声音系统，其中，所述上限工作频率可达12KHz。

Claims (25)

1.一种声音系统，包括：点源换能器装置；第一和第二不同立体声信号的源；把所述第一和第二立体声信号加到所述换能器装置上，激励所述换能器装置，以便发射相应于所述第一和第二信号的声音的装置；所述用来把信号加到所述换能器装置上的装置包括，用来以互补的左和右立体声信号激励所述换能器装置的装置。

2.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，所述点源换能器装置包括背对背安装的第一和第二换能器；所述用来把信号加到所述换能器装置上的装置包括，用来把所述第一信号加到所述第一换能器上的装置，和用来把所述第二信号加到所述第二换能器上的装置。

3.根据权利要求2中所述的声音系统，其中，安装所述第一和第二换能器，使其有效点声源的间隔距离小于所述信号最高频率的有效波长。

4.根据权利要求3中所述的声音系统，其中，所述换能器具有圆锥喇叭；所述有效点源为所述圆锥喇叭的顶点。

5.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，把所述换能器装置排列起来，以便沿着单一轴线传送声音。

6.一种声音系统，包括：点源换能器装置；用来以第一和第二立体声信号激励所述换能器装置，以便发射相应于所述第一和第二信号的时间上对齐、相位上相干的声音来激励所述换能器的装置。

7.根据权利要求6中所述的声音系统，其中，所述点源换能器装置包括背对背安装在公共轴线上的第一和第二换能器；和用来把所述第一和第二信号分开地加到所述第一和第二换能器上的装置；所述换能器具有有效的声音发射点，使所述换能器的有效声音发射点的间隔距离不大于所述第一和第二信号最高频率的有效波长。

8.根据权利要求1中所述的声音系统，其中，所述点源换能器装置包括间隔安装的、用来发射不同频段声音的第一和第二再生换能器装置；所述用来施加信号的装置包括，用来以所述互补的左和右立体声信号激励所述第一和第二再生换能器装置中每一个的装置。

9.一种用来再生相应于第一和第二立体声信号的立体声声音的方法，包括以所述第一立体声信号激励点源机电换能器，并且，以所述第二立体声信号、以与所述第一立体声信号互补的方式激励所述换能器的装置。

10.根据权利要求9中所述的方法，其中，所述以第一信号激励换能器的步骤包括，以所述第一信号激励第一换能器；所述用来以第二信号激励换能器的方法包括，用来激励与所述第一换能器背对背安装的第二换能器的方法。

11.一种用来产生立体声信号的话筒系统，包括，其极座标响应图相应场的最高点基本上互相以180°相向地安装的、第一和第二轴向对齐的话筒换能器。

12.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述话筒的间隔距离不大于与所述话筒换能器频段的波长相等的实际距离。

13.根据权利要求12中所述的话筒系统，还包括，在所述话筒换能器之间、用来把指向所述第一和第二话筒换能器的声音分开的分离/分界盘。

14.根据权利要求13中所述的话筒系统，还包括，在所述盘的两侧上、用来改变加到所述话筒换能器上的声图的特殊衬垫装置。

15.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述第一和第二换能器是送话器炭精盒。

16.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述第一和第二换能器是PZM话筒。

17.根据权利要求11中所述的话筒系统，其中，所述第一和第二换能器是带式话筒。

18.一种用来再生声音信号的声音系统，包括：点源声音发射器；把声音信号加到所述点源声音发射器上的装置；用来从所述声音发射器周围的区域中接收声音的装置；用来从所述接收到的声音中得出抵消信号的装置；以及，用来把所述抵消信号加到所述声音发射器上以便抵消所述区域的声迹特征的装置。

19.根据权利要求18中所述的声音系统，其中，所述点源声音发射器包括互补换能器；所述把信号加到所述互补换能器上的装置包括把左和右立体声信号加到所述换能器上的装置。

20.一种声音系统，包括：第一和第二不同立体声信号的源；换能器装置；以及用来把所述第一和第二立体声信号加到所述换能器装置上激励所述换能器装置，以便发射有效地起源于点源上的声音。

21.根据权利要求20中所述的声音系统，其中，所述第一和第二立体声信号源包括互补的左和右立体声信号源。

22.根据权利要求21中所述的声音系统，其中，所述换能器装置包括点源换能器装置。

23.根据权利要求20中所述的声音系统，其中，所述用来把所述第一和第二立体声信号加到所述换能器装置上的装置包括，用来改变所述信号以便相应于加到这里的信号而移动声音发射的有效位置的装置。

24.根据权利要求23中所述的声音系统，其中，所述用来改变所述信号的装置包括，用来相应于加到这里的信号把声音发射的有效位置移动到所述点源上的装置。

25.一种用来录音以产生第一和第二立体声信号的方法，包括：配置第一和第二话筒换能器，使第一和第二换能器极座标响应图相应场的最高点基本上互相以180°相向；并且，利用这样设置的所述换能器录音。

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