CN1666566A - 单次及多次反射波导 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用喇叭或反射波导进行声音漫射的方法，其中包括将至少一个声音发射源转换为与“真实”点声源完全相等的虚拟点声源，并通过利用至少一个反射面的声音反射来漫射来自于该“真实”点声源的声音，保持来自该发射源的任何点有相等的声音路径。本发明还涉及一种反射波导，其声音发射平面之前置有声音反射面，此反射面被设置为将该声音发射面转换为真实点声源，并且至少一个反射面与此真实点声源结合以用于向着测量或接听位置漫射声音。

Description

单次及多次反射波导

技术领域

本发明一般而言涉及扬声器箱部分，具体而言指用于声音再现和漫射的波导系统。

背景技术

在专业声音再现领域中，构造用于专业用途的新的扬声器系统的设计和制造不断增加，各种可能的技术都被应用于其中，以有效控制宽声音频带的方向性。

虽然在家用场合对此参数控制的需求还没有达到这种程度，然而，在通常的专业声音放大场合，如在诸如室内体育场地、礼拜场所等声音效果不佳的环境中进行音响增强、音乐会、声音信号放大，在将要再现的完整音频频谱上的方向性控制从另一方面来说已成为实现声音系统性能的重大改进所需攻克的“最后领域”。

使声音向着观众所在的区域并且只向着此区域，没有了大量向其它不必要的方向分散的声音，从品质和数量来看无疑都可得到重大益处。实际上，一方面，通过对方向性的有效控制并且因此有效控制了扬声器系统声音分散，在从音箱到公众的原始信号的再现中不会发生改变，不会不必要地影响事件发生的环境，也不会增加由于墙面和此环境周围的其它表面的反射所带来的干涉和有害振动，另一方面，将扬声器系统发出的声音限制到所需的方向并限制确定覆盖角度，消除了声音能量的大量浪费，实际上，也就是消除了所有没有向所需方向传播的声音，这可以通过所述系统所能提供的不断改进提升的性能来实现。

实际上，需要覆盖的区域越小，或者至少声波传播的角度越小，对于在此相关区域达到相同的声音效果而言，驱动系统所需要的电能就越少。在其它的设计中，为了达到此精确特性，方向性极好的系统将具有很高的Q值，或方向性因子，从而增加由此产生的DI(方向性指数)，并因此最终增加声音增益。

为了满足此需求，一种音箱(或者更确切地说，音箱的构造)再次成为极度的热点：扬声器圆柱-垂直线阵列，过去在专业声音增强的初始阶段得到了广泛的成功使用，其目的是在相当程度上控制垂直方向性以获得圆柱形波阵面而不是球形波阵面，但是此种设计后来几乎完全被弃用，因为如果要获得很好的宽范围性能以满足近年来与最初简单的需要相比在专业音频各部分不断提高的质量要求，那么其过于昂贵和复杂了。这种情况的一个例子见于图1A，1B，1C中，各图分别示出了垂直声音线，球状波阵面图以及圆柱状波阵面图。

现代数字电子学尤其是DSP(数字信号处理)的使用为上述设计的恢复使用做出了很大的贡献，因为DSP单元能够克服线阵列系统因为质量要求而存在的许多限制，其实现途径是应用一些早已众所周知，但在付诸实施时却存在困难并且过于昂贵的技术，例如被称为“操控阵列”的技术，由Olson在二十世纪五十年代提出，其利用每一个独立单元的在时间和相位上的校准来修正所述阵列。如今利用DSP单元，可以相对容易地校准以阵列方式上下放置的独立声源的声音发射，通过对分离供电的独立扬声器或音箱应用受控的声音延迟或者相移，以消除由于声音到达收听点路径的差异所引起的相消干涉，或者实质上获得任何方向性模式。

尽管DSP提供了巨大的可能性，这些系统中仍然存在着一些不可逾越的限制，使它们无论如何难以构造实现，尤其当希望将其用于高质量的专业应用；而且，在这些系统中，一个绝对不可忽略的因素是，这最后的特性(质量)，不能脱离于产生声压的巨大容量(capacity)而存在。

上述的限制是物理特性上的，并且与相关独立声源、扬声器或系统的尺寸密切相关。当设计任何扬声器箱的垂直阵列时，克服或者干脆不考虑上述限制，将不可避免的给声音系统带来相消干涉，从而损害其质量和基本性能。

近些年来，很多人工作于垂直线阵列的操作并且都同意和证明了，对于垂直线阵列而言，从角度发射方面出发考虑正确地操作，可以发出圆柱形的波阵面而不是传统的球形波阵面(图1B，1C)，从质量方面出发考虑好的操作，则要考虑两个基本要求以及标准操作。

a)有源声源占用的表面不能少于阵列总表面的80％。

b)各声源因此必须紧密耦合并且其间距不能多于半个波长，此波长参照它们再现所需的最高频率。

这两个要求的应用意味着一定数量的声源(对照于其必定再现的频率的点声源)在耦合平面上产生与相同尺寸的有效平面声源所产生的声波相类似的平面声波，这是获得圆柱形波阵面的起点。

如果对于低频而言能够轻易达到这些目标，则对于中频来说，难度要稍大一些，此时，实际上，在1000Hz(1/2波长＝近似17厘米。)时，满足此要求已经意味着所使用声源的尺寸不能超过17厘米(6.5″扬声器)，从而将直接导致低效率。因而，对于1000Hz以上的频率而言，声源的尺寸必须逐渐下降某些值，而这些值只是理论意义上的，而对于例如扬声器的真实声源，在物理上却不可实现。这些技术方面概略示于图2A，2B，2C和2D中，各图分别示出了垂直扬声器柱的尺寸样本(用毫米衡量)，以及在1000Hz，2000Hz和超过2000Hz频率时声音的传播，并考虑了图中所示垂直扬声器柱的尺寸。

因此，例如若再现频率达到10,000Hz(1/2波长为1.7厘米)，就必须紧密耦合各声源使其物理上不超过此尺寸。即使假设能够制造出如此小的扬声器(包括磁路)，也很容易想象，这将纯粹是浪费时间，因为那种类型的扬声器实际上根本不存在功效。

因此，如果人们希望使用传统的扬声器，例如锥形或穹形单元，则制作高频时工作良好的垂直线阵列成为一个实践上无法克服的物理难题。但是无论哪种喇叭，本质上仍是向外展开的管道，其开口表面区域的尺寸是不可忽略的且并不适于必须通过它们的最低频，从而不能根据所列的要求形成正确运作的线阵列。图3A和图3B分别示出了扬声器柱的尺寸样例(用毫米衡量)以及在图3A所示的扬声器柱的情况下声音传播的概略图，以强调在高频时由于各喇叭之间的距离使得喇叭发声中存在干涉。

目前，对于高于1000Hz的频率，最适宜的用于获得高效线阵列的扬声器类型是那些具有各类平振动膜，静电的，长带的，等磁力的扬声器。

图4A，图4B和图4C示出了没有干涉导致的声音发射相消的几个扬声器垂直耦合的例子(图4A)，平振动膜扬声器(图4B)以及它的圆柱形波阵面的图示(图4C)。

然而，对于这些平振动膜扬声器而言，由于构造的固有问题，一般说来并非特别有效，并且仅有几种非常昂贵的模型，由于使用大功率的钕磁路，能够达到一定级数的SPL(声压级)。这些声压级距离在专业音频领域最广泛采用的用于高频再现的组件——压缩式驱动头所能达到的级别还相差甚远。

由于这个原因，许多制造商采用特殊波导或专用声音适配器的构造，其能够使用多个已广泛采用的压缩式驱动头，以在线阵列系统中再现高频。图5A，图5B和图5C给出了在耦合于垂直扬声器柱的喇叭或波导中使用压缩式驱动头以最小化相消干涉的大致图解。图5A是具有圆形喉道的典型的压缩式驱动头的更详细设计；图5B示出了将几个驱动头的圆形喉道改变形状为垂直槽后，将它们耦合在一起以形成扬声器柱的使用图；图5C示出了使用图5B所示系列驱动头时的声音减弱传播图。

考虑到最适合形成垂直线阵列的是那些具有平振动膜的元件，因为它们发射用于波长小于该振动膜尺寸的频带的平面声波；观察到这些单元的振动膜，当它们被上下排列放置形成连续的垂直“长带”，能够进行平面方式和相位的移动，就像是一个非常高窄的扬声器的振动膜一样，产生用于控制从相对低频开始的宽频带的垂直方向性的圆柱形波阵面，此波阵面波长与由所有振动膜上下排列所形成的垂直线阵列的高度在数值上相当或者更小；同时考虑到构造线垂直阵列在高频时也能产生圆柱形波阵面的良好特性，所有研究人员都致力于从压缩式驱动头获得同样的性态。

换言之，他们试图发现(并且有些研究人员已成功发现)怎样将压缩式驱动头喉道的圆形表面的平面发射转换成相等的平面发射，例如使用带状(长方形)振动膜所能得到的，以尽可能接近于具有平振动膜的平面扬声器的典型性态。

作为许多方法中的代表，最简单、最直观的方法是构造喇叭或波导，按上下排列安置，连接在一起以形成一个发射槽，此槽反过来成为喇叭的喉道，该喇叭具有平行垂直壁和倾斜的侧壁从而实现所需的水平传播，如图5A，图5B，图5C所示。

此系统尽管用各厂商的许多不同的器件进行了优化，仍然不能达到平振动膜的效果，回想起来，其似乎是制作高频线阵列在几何学上唯一正确的设计方案。

所示的这些技术(或其它相似技术)仅仅能够减少各元件间相互作用所造成的影响，使它们能够用于与其物理尺寸一致的尽可能高的频率。一种更具创新性并且无疑更有效地实现“利用经典压缩式驱动头模拟平振动膜的性态”的目标的方法，由Christian Heil设计并描述于USA-5,163,167中。

该系统预见一种波导，其利用定相插头(phasing plug)获取压缩式驱动头的发射，此定相插头利用波导自身的围壁产生狭窄的环状管道，该管道环绕在发生所述发射的喉道的平面处，然后逐渐变为末端形状为长方形槽的管道。此发射槽反过来可以成为下一个耦合的喇叭或波导的喉道平面，从而控制水平平面上的传播。定相插头的作用是使得所述驱动头的圆形喉道面的每一个发射点到达管道末端的新的长方形喉道面，覆盖相同的距离，从而以长方形而不是圆形再现在压缩式驱动头喉道建立的相同的平面波。所述环状管道的尺寸非常小，从而避免产生由于波导和定相插头围壁间的内部反射引起的相消干涉。图6A，图6B，图6C和图6D为示图，示出了能非常好地模拟平振动膜的圆柱形波阵面的Heil的创新。具体地，图6A示出了具有定相插头的驱动头的水平横截面；图6B示出了具有定相插头的相同驱动头的垂直横截面；图6C是轴测法视图，示出了具有定相插头的驱动头，该定相插头具有与喇叭或前波导耦合的声音输出槽；图6D为两个上下叠放的单元的示图，其中定相插头装配在扬声器柱中以得到圆柱形波阵面。

很明显，与那些基于耦合各种波导、喇叭等的不太正确的设计方案相比，Heil的系统在几何学上值得效仿并且本质上正确以达到所述结果。实际上，此系统的性能，不但具备在高频发射圆柱形波阵面的特性，而且能够设计出可以在包括高频的整个音频频带上良好工作的线阵列(图6D)。

最近，所述问题的另一个有效解决方案通过利用在高频再现中使用的特殊反射波导得到，此即为时间为03/10/2001的意大利专利申请BS2001A000073和时间为08/09/2000的法国专利申请001149的目的。上述反射波导的工作原理分别在图7A，图7B，图7C，图7D，图7E，图8A，图8B和图8C中概略示出，并且其基于声音的反射，该声音是依据所需的传播类型，由压缩式驱动头的喉道利用平的、抛物线的、双曲线的或者椭圆的表面来发射的。由驱动头圆形喉道发射的声音，在被反射之前，先通过一个波导，此波导一侧由平行的、会聚的或分叉的围壁形成，另一端则由成圆锥形分叉或具有其它几何性状的围壁形成，以在距初始喉道给定距离处形成另一个所谓的衍射喉道，其具有长方形形状(槽)，并位于反射面部分恰好之前或恰好之后，而产生平面的、发散的或会聚的声波。

具体而言：

图7A示出了平面上反射图样的俯视和横截面图；图7B示出了在第一喉道平面前的抛物线表面上的相似反射图；图7C示出了在第二喉道平面后的抛物线表面上的相似反射图；图7D还示出了在双曲线表面上的近似反射图；图7E示出了在椭圆表面上的反射图，同时

图8A示出了具有实际的(上方)和理论的(下方)抛物线反射表面的波导的图样；图8B示出了具有真实的(上方)和理论的(下方)双曲线反射面的波导的图样；以及图8C示出了具有实际的(上方)和理论的(下方)椭圆反射面的波导的图样。

此解决方案无疑具有优势，同时也符合几何性质，因为将高频波导(通常是笔直的以避免在其内部产生相消干涉)在反射面附近曲折，以精确地避免内部干涉，从而易于减小与其相适的音箱的尺寸。

此外，从声学角度，至少在抛物线反射面的情况下，与其试图仿真的平振动膜的工作情况相似。实际上，抛物线反射面依照图9A1所示的方式工作，并能够在其焦点处汇聚切入其表面的平面声波和/或者从放置于相同焦点处的点声源发射平面声波，使得从所述声源到所讨论的发射面保持相同的信号路径-图9A2。

细致分析上述专利申请中提出的装置的几何形状，我们可以认识到，就平面声波发射而言，上述设计对平振动膜发射的仿真并不完全成功，且不能达到Heil利用几何学原理使他的装置所能达到的那种绝好效果。

实际上，反射抛物线平面，为了实现所描述的能够将压缩式驱动头所发射的平面球形(planar spherical)声波转换为长方形平面声波，这也是形成很好地工作于高频的“垂直线阵列”的先决条件，要求置于其处的声源是点声源，且该点声源不管多小，也不能具有如所述驱动头的喉道那样的尺寸。

实际上，通过图解设计分析此抛物线，可以看出，因为它的形状，它不能以平行束反射除了放置于其焦点的点声源之外的任何声源所发出的声音，从而，在这种情况下，不能得到与用于平面波的平振动膜相近的工作性能。也很清楚的是，从所述声源的每一点到发射面的路径不能保证相同，而这对于避免因为由所述装置再现的信号的不同到达时间而引起的典型干涉的发生而言，是必需的。这也发生在所述反射波导实际上是抛物线凹表面反射的情况下，就像上述专利申请中出现的一样。实际上，由于实际的声音发射不是点声源发射，当使用抛物线反射面时不能在波导外形成虚拟的点声源发射-图9A3。

为了完整性需要提到，对于在上述专利申请中提到的其它反射面而言，显然也会发生同样的情况，这些反射面可以是平、凹、凸的各种变化，，以及如图9B1，图9B2，图9B3，图9C1，图9C2和图9C3所示的，且这些图概略再现了双曲线和椭圆反射面所达到的效果。

简而言之，那些与理论条件严格比较的最佳声音反射条件，尤其是那些抛物线保证的反射条件，是唯一能通过其接近平振动膜发射条件(对于垂直线阵列在高频的良好工作不可或缺)的，仅在声源是单点时才完全有效地成立。当真实声源具有不可被忽略的一定尺寸时，并且在专业声音增强部分中由于功率原因这些尺寸不能降到一定限度以下时，通过反射方法实现的声音发射就越来越远离平振动膜的发射特性，使得声源尺寸更大，将由反射所再现的频带更高。

发明内容

本发明意图克服物理性质上的限制，从而实现平振动膜扬声器的传播特性，即使利用传统锥形或者压缩扬声器，例如高频驱动头，也能制造出适于形成垂直线阵列的通用声音发射系统。

本发明通过如下方法实现目标，首先，将具有真实扬声器典型尺寸的声源转换为具有与真实点声源相同特性的虚拟点声源，然后第二步，通过具有不同形状的各种类型表面反射而从该“真实”点声源获得所需的声音传播，保持从该有源声源的任何一点经由所述反射面到测量或收听位置的路径完全相同。此反射面可以是为平的，抛物线的，双曲线的或椭圆的，或更概括地说，平的，凹的，凸的均可。

附图说明

从图1到图9的上述图表都与当前情况有关，与本发明相关的以下图样将被详细描述，它们中：

图10A，图10B，图10C，图10D和图10E概略示出了利用抛物线凹反射面将真实平面声源转换为“真实”点声源并概略示出了利用相同的抛物线(凸)表面(图10A)，平表面(图10B)，双曲线(凹)表面(图10C)，抛物线(凹)表面(10D)和椭圆(凹)表面(图10E)时的声音漫射；

图11A，图11B，图11C和图11D是声学反射器一些例子的轴测法视图，这些反射器事实上再现了图10中所示的本发明的各个方面；其中，图11C示出了在双反射波导中使用所述管道的七个隔离器消除在高频下的内部干涉；

图12概略示出了真实平面声源到真实点声源的转换以及通过结合几个反射面而得到的具有相同长度的声音路径；

图13A示出了扬声器箱的一种实际外形的例子；

图14A和图14B示出了图13A所示音箱的多种使用的例子，其中堆叠的音箱互相面对并且相互倾斜；以及

图15A，图15B和图15C是从不同位置得到的音箱的视图，此音箱具有围壁，其能够通过转动不同角度来改变其前凹部分的尺寸和体积。

具体实施方式

如前图所示，本发明的目的在于将多种具有不可忽略的尺寸以及几何形状表面的原声源转换为“真实”点声源，其对于平的，凹的，凸的反射面的每一个都能获得最好的声音反射条件，尤其是对于抛物线面，其能够提供通过平的等相线振动膜所获得的声音发射类型，这也是在高频下最适合用于垂直线阵列的声音发射类型。此目的是通过将利用刚性反射材料所制成的凸抛物线(21)的一部分置于具有非点声源尺寸(也就是压缩式驱动头的喉道)，且该尺寸与诸如扬声器的实际声源相当的声源(22)之前来实现的。

此抛物线凸面(21)，严格且单意地通过应用用于抛物线计算的数学公式获得，其将用于真实声源(21)的平面波的发射转换成置于该抛物线反射面之外的真实点声源(23)的典型虚拟发射。

这使得能够实现从任何具有真实尺寸的合适声源(22)获得所需的“真实”点声源。而且，在与反射有关的每一种情况下，比如光学场合，通过如前所述过程的逆过程，将发散、会聚或者平坦的真实发射转换为图10A，图10B，图10C，图10D和图10E中清楚示出的同样数目的真实平反射面，同样也是可行的。

因此，在一个简单的方式中，通过利用第二反射面(24)，其明显刚性，且与所述第一反射面类似适于避免即使是最低的反射声音能量损失并可以根据需要选用各种所需的形式：平的，凸的或凹的(双曲线的，抛物线的，椭圆的等)，由于相等的声音路径长度，可以得到相干声音发射，其具有根据所用反射面的传播特性，特别地，在抛物线表面的情况下，具有所需要的典型的平振动膜特性。除了平反射面外，这些反射面都被构造为焦点在凸抛物线部分的焦点(F)所在的相同位置，从而与“真实”点声源相一致，如图10A，图10B，图10C，图10D和图10E所示。

此方法的应用并不限于上述图解中所阐述的例子，还可以用于其它许多变化场合，这方面一些例子示于轴测法图解中(见图11，图11A，图11B，图11C和图11D)，其中相同的数字表明此部件与图10中的相应部件相同或者等同，且其中的反射面可通过挤压旋转外部轮廓而制造，并具有根据所需发射类型计算得到的尺寸和形状。

图11C对图11B进行了进一步阐释，其中增加了形成双反射波导侧面的平行壁和作为分隔物的平行中间壁，从而所述波导自身中生成管道，该管道具有小于必须通过其中的最高频的波长的尺寸，从而不产生相消反射和干涉。

此外，目前为止与上述结果非常相似的结果也可以通过利用几个协调反射面(25)得到，如图12中以横截面简化形式概略展示的附加例子所示。

在前面的描述中，曾经提及可忽略尺寸的一个原声源可被转换为如图10-12所示的“真实”点声源。然而，该原声源也可由一组两个或者更多的不同声源组成。在第一种情形下，各不同的声源由其各自的抛物线反射面反射到同一点，形成单一的“真实”点声源，该“真实”点声源将通过所述的抛物线，双曲线，椭圆或者平反射面中的某一种被再次反射、发射并被定向朝着所述测量或者接听位置。

在第二种情形下，各不同的声源由其各自的抛物线反射面反射，形成相同数目的“真实”点声源，然后由另一个抛物线反射面反射到同一点，形成单个“真实”点声源，通过前述的抛物线，双曲线，椭圆或者平反射面再次反射、漫射并被定向朝着所述测量或者接听位置。

这两种情形的目的都是为了利用多个不同声源的能量，而无需将它们紧紧相邻，并将该能量会聚到单个虚拟点声源，然后利用基于所需漫射类型选择的反射面从此点反射声音。

类似的，也可以将单个原声源分为许多部分，每一部分都有各自的抛物线反射面，以产生相同数目的“真实”点声源。然后利用另外的抛物线反射面将通过这种方法获得的点声源会聚到单个“真实”点声源，该单个“真实”点声源通过前述的抛物线，双曲线，椭圆或者平反射面被再次反射、漫射并被定向朝着所述测量点或者接听位置。

对于诸如圆锥形扬声器的大尺寸声源而言，由于其构造方式以及与声音发射膜尺寸相关的干涉而不能有效地再现高频，上述方法的目的在于，从声音漫射的角度，将所述发射膜分为几个更小的部分以利用每一个部分的发射，获取并反射此发射以得到更佳的更宽频带的响应。

这种多功能性全部地来自于已经能够产生与“真实”点声源精确一致的虚拟点声源，它为解决与具有真实尺寸的声源相关的声学和传播问题提供了最佳解决方案，并且增加了设计者在设计所述音箱的形状时的自由度。

为了更好地说明此项发明及其用途，作为一个非限制性的例子，简要概述了适合多个使用于垂直线阵列的音箱，在其之中装配了所述波导，并且还采用了那些能优化性能的几何手段，如图13A，图14A和图14B所示。

图13A所示的音箱具有(尽管绝非限制性的)形状为没有前部的改变的平行六面体的实体(13)，此缺失的前部为梯形轮廓，并与该平行六面体等高。因为这部分的缺失，从前面看，所述音箱的实体有由侧壁13C限定的但上下开口的空腔。在该空腔的顶部，平行六面体的中央，存在用于高频波导的发射槽(13B)，该发射槽在图11B和图11C中也有详细描述，且在其清晰示出了七个分割物。在关于前述槽和音箱中轴对称放置的侧壁(13C)上，可以看到所述中频和低频扬声器(13D)，其朝向所述音箱前部的直径的一半由刚性“阻隔壁”板(13E)遮盖。在所述前部空腔的侧面，有两个被透声格栅遮盖的槽(13F)，其为安装在该空腔旁侧的所述中低扬声器形成了开口，并且/或为安装于所述音箱中的其它扬声器所产生的声音形成了向外发射面，该音箱处于(例如)具有前音量调谐(frontvolume tuned)的“带通”配置。

阻隔壁板(13E)的目的在于，一方面使得由所述空腔中的扬声器所再现的中频的发射轴更接近位于中央的反射波导的所述槽，从而，正如线阵列理论所解释的，将其尺寸限制在所必须再现的最高频的1/2波长以内，另一方面移动了扬声器振动膜的发射相位，减少了从该振动膜自身的振动表面所产生的声音发射相对于所述音箱前面的收听者的路径差。

实际上，更接近接听者的那一半扬声器所发射的声音在阻隔壁(13E)的迫使下将通过更长的路径，对于此再现的频率，可以有效地使得该更长路径与直接朝向所述空腔的那一半扬声器的声音所通过的路径相等。

对应于所述前部空腔的容积部分缺少顶部及底部隔板的目的在于防止由于在平行的或分叉的围壁上的反射而引起的振动和干涉，并能够利用上下交叠的多个音箱(见图14A)为所再现的全部频率形成真实的不断裂的垂直扬声器柱，即使当需要垂直传播的时候，这些音箱不得不相互倾斜(见图14B)。

双反射波导以及前述的结构几何在制作音箱时充分考虑了在最初的描述中所简要引用的线阵列理论。

此外且具有优势地，音箱实体(13)由两部分(130，131)组成，此二部分绕公共轴摆动或者分别绕各自的振荡轴(132)摆动。限定所述前腔的侧壁(13C)各自形成了所述实体的部分(130，131)的一部分，并且该实体的所述部分(130，131)的一个轴或多个轴与在所述空腔底部的发射槽(13B)接近并且平行。这样，如图15A，图15B和图15C所示，同时或者独立地，所述实体的两个部分(130，131)可能不同程度地互相倾斜，从而以这种方式改变了所述前部空腔的尺寸以及相应容积，同时还校准了声音的水平传播。

同样需要注意的是，激光放射跟踪系统(133)可能位于所述实体(13)的前部空腔底部的槽(13B)的中央，与所述高频发射轴相符。

Claims (22)

1.一种用于在垂直线阵列中实现用于声音发射的喇叭或反射波导的声音漫射方法，其特征在于，包括以下步骤：

将具有不可忽略的尺寸的声音发射源转换为完全等同于“真实”点声源的虚拟点声源，所述声音发射源可为单个声源也可为两个或多个声源组成的声源，并且

朝着测量或接听位置漫射如此获得的该“真实”点声源的声音，利用各种几何形式中的至少一种反射面反射该声音，保持从所述发射源的任何点有相等的声音路径。

2.根据权利要求1的方法，其中，所述声音发射源发射平面波，并且利用凸抛物线形反射面实现其到“真实”点声源的转换，此“真实”点声源位于前述抛物线反射面的焦点处。

3.根据权利要求1和2的方法，其中至少一个用于反射来自所述点声源的声音的表面是平的。

4.根据权利要求1和2的方法，其中至少一个来自所述点声源的声音的反射面是凸的。

5.根据权利要求4的方法，其中至少一个声音反射面是抛物线的。

6.根据权利要求1和2的方法，其中至少一个用于反射来自所述点声源的声音的表面是凹的。

7.根据权利要求6的方法，其中至少一个反射面是双曲线的或抛物线的。

8.根据权利要求1和2或者6的方法，其中至少一个来自所述点声源的声音的反射面是椭圆的。

9.根据权利要求1和2的方法，其中利用不止一个平的和/或凹的和/或凸的表面的结合来反射来自所述点声源的声音。

10.根据以上权利要求中任何一个的方法，其中，所述声音发射源是压缩式驱动头。

11.根据以上权利要求中任何一个的方法，其中，所述声音发射源是传统扬声器或者其具有通常扬声器的尺寸。

12.根据以上权利要求中任何一个的方法，其中，所述反射面限定了(从所述发射源的表面开始)由七个分隔物细分的空间的容积，该分隔物以可以形成管道的方式隔开，该管道的尺寸小于必须通过其中的最高声音频率的波长。

13.一种用于垂直线阵列中的声音发射的反射波导，开始于平面声源中的声音发射平面，其特征在于，声音反射面位于所述声音发射平面之前，且被配置以将前述声音发射平面转换为真实点声源，并且通过至少一个反射面与上述真实点声源结合以向着测量或者接听位置漫射声音。

14.根据权利要求13的波导，其中，上述位于所述声音发射平面之前的反射面具有凸抛物线面的形式，其中至少有一个与所述真实点声源关联的声音反射面的几何形状为平的，凸的或者凹的表面，或其结合。

15.根据权利要求14的波导，其中，每一个所述平的，凹的或者凸的反射面都具有平面的，抛物线面的，双曲线面的或者椭圆面的形式。

16.根据权利要求13到15的波导，其中，每一个上述反射面都由旋转挤压所形成的刚性反射材料中的元件的表面形成。

17.根据权利要求13到16的波导，还具有形成七个水平分隔物的中间板，以在所述波导中形成管道，该管道的尺寸小于必须通过其中的最高频率的波长。

18.根据权利要求13到17中每一个的波导，其中，所述声音发射平面是压缩式驱动头。

19.根据权利要求13到17中每一个的波导，其中，所述声音发射平面是传统扬声器。

20.根据权利要求13到19中任何一个的波导，其中：

-声音发射装置被装入前部具有空腔的实体(13)中，此空腔由两个分叉侧壁(13C)在相对侧上形成，且从另外两个相对侧开口，

-在所述空腔的底部有用于高频的发射槽(13B)，以及

-面向每一个所述侧壁，至少扬声器(13D)的一部分用于中低频，并且在其中：

每个扬声器由刚性板(13E)部分地遮盖，并且

在该实体的前部，在所述空腔的侧面有两个槽(13F)，其为用于中低音调的扬声器的声音管道和/或在该实体中另外的扬声器的声音发射形成外部孔径。

21.根据权利要求20的波导，其中所述实体由两个部分(130，131)组成，它们能够绕着靠近且平行于所述空腔底部的发射槽(13B)的振荡轴摆动，从而能够通过变化形成所述空腔的侧壁的角度布置来改变所述尺寸，从而改变该实体前部空腔的容积，并且校准声音的水平传播。

22.根据权利要求20和21的波导，其中激光束跟踪系统(133)位于所述前部空腔底部的槽(13B)的中央，与所述高频发射轴相符。

Images