CN203368720U - 一种指向性声源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种指向性声源系统，为解决现有指向性声源系统低频响应效果差等问题而设计。本实用新型指向性声源系统包括播放器，以及与所述播放器依次连接的音源处理装置和超指向性扬声器，所述音源处理装置包括载波调制器和与所述载波调制器连接的数字功放盒，其中：播放器用于提供声音信息，发出音源信号；载波调制器用于将音源信号按照调频调制方式加载到超声载波上，形成调制波信号；数字功放盒用于将所述调制波信号放大，以驱动超指向性扬声器发声。本实用新型提出的指向性声源系统结构简单紧凑、低频响应效果好，应用广泛，适用于展览馆、家庭、办公室、娱乐场所等。

Description

一种指向性声源系统

技术领域

本实用新型涉及一种指向性声源系统。

背景技术

超指向性扬声器是通过幅度或频率调制方式将音频可听声信号加载到超声载波的幅度或频率参量上，从而形成调制波信号；再依靠功放电路驱动超声换能器将这种调制波信号辐射到空气中，依靠超声波在空气中传播所产生的非线性自解调特性，产生超指向性的音频可听声。

现有的指向性声源系统的信号处理模块将音频信号以幅度调制的方式加载到高频超声信号上，并通过超指向性扬声器播放出来，该系统在高频音频信号条件下具有较好的声音指向性。

但是对于有低频音频信号需求的场合，尤其是400赫兹频率以下的音频，通过调幅调制方式的音频响应较差，不能达到较好的声音指向性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提出一种可定向播放音频、低频响应性能优异的指向性声源系统；

本实用新型的再一个目的是提出一种结构简单紧凑、发声效果好的指向性声源系统。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种指向性声源系统，包括播放器，以及与所述播放器依次连接的音源处理装置和超指向性扬声器，所述音源处理装置包括载波调制器和与所述载波调制器连接的数字功放盒，其中：

播放器，用于提供声音信息，发出音源信号；

载波调制器，用于将音源信号按照调频调制方式加载到超声载波上，形成调制波信号；

数字功放盒，用于将所述调制波信号放大，以驱动超指向性扬声器发声器。

进一步的，所述指向性声源系统设置有至少两个超指向性扬声器，每个超指向性扬声器均对应连接一音源处理装置。

进一步的，所述播放器与所述至少两个超指向性扬声器之间连接有一转多转换装置。

优选的，所述至少两个超指向性扬声器同向布置在同一个安装平面上，且围绕垂直于所述安装平面的中心线。

进一步的，所述超指向性扬声器包括壳体、设置于壳体内的基板、设置于基板上的超声换能器阵列。

进一步的，所述超声换能器阵列与所述数字功放盒的输出端连接，用于实现电声转换，将所述调制波信号辐射到空气中。

优选的，所述壳体截面为圆形、方形或喇叭形。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型指向性声源系统中的载波调制器为调频调制，能够实现优于调幅调制方式的低频响应性能，尤其对于400赫兹频率以下的音频信号，本实用新型指向性声源系统能够达到优异的定向播放效果；

（2）超指向性扬声器的组合方式多样，可根据需求确定扬声器的个数及排布方式，以达到最好的收音效果；

（3）该指向性声源系统结构简单、轻便，设计紧凑，能够定向播放音频信号，且非线性作用下的累积声场效应能够获得较远的音频传播距离；

（4）该指向性声源系统具有较强的反射性，可针对不同的使用场合产生虚拟声源、环绕声场等特殊的声音效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提出的指向性声源系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一超指向性扬声器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二指向性声源系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二超指向性扬声器组件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例三超指向性扬声器的结构示意图。

图中：

1、播放器；2、音源处理装置；21、载波调制器；22、数字功放盒；3、超指向性扬声器；31、壳体；32、基板；33、超声换能器阵列；4、一转多转换装置；5、超指向性扬声器组件。

实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

图1为本实施例指向性声源系统的结构示意图，如图所示，该指向性声源系统包括依次连接的播放器1、音源处理装置2和超声指向性扬声器3。所述音源处理装置2包括载波调制器21和与所述载波调制器21连接的数字功放盒22，载波调制器21连接数字功放盒22的输入端，数字功放盒22的输出端与超指向性扬声器3连接。

如图2所示，超指向性扬声器3包括壳体31、设置于壳体31内的基板32、设置于基板32上的超声换能器阵列33。其中，壳体31截面为矩形，超声换能器阵列33与所述数字功放盒22的输出端连接，用于实现电声转换，将所述调制波信号辐射到空气中。

该指向性声源系统的工作过程为：播放器发出音源信号传输至载波调制器，载波调制器将接收到的音源信号按照调频调制方式加载到超声载波上，形成调制波信号，数字功放盒将所述调制波信号放大，驱动超指向性扬声器中的超声换能器阵列，将调制波信号转化为指定方向的声音信号播放出来。

其中，载波调制器为调频调制，能够实现优于调幅调制方式的低频响应性能，尤其对于400赫兹频率以下的音频信号，本实用新型指向性声源系统能够达到优异的定向播放效果。

超指向性扬声器壳体的形状不局限于方形，也可以为圆形或喇叭形等其它形状，根据需求及美观效果设定即可。

该指向性声源系统应用广泛、结构简单、轻便，设计紧凑，能够定向播放音频信号，且非线性作用下的累积声场效应能够获得较远的音频传播距离；其具有较强的反射性，可针对不同的使用场合产生虚拟声源、环绕声场等特殊的声音效果。

实施例二

图3为本实施例指向性声源系统的结构示意图，如图所示，该指向性声源系统包括播放器1、四个音源处理装置2和分别与音源处理装置2连接的四个超指向性扬声器3。所述音源处理装置2包括载波调制器21和与所述载波调制器21连接的数字功放盒22，载波调制器21连接数字功放盒22的输入端，数字功放盒22的输出端与超指向性扬声器3连接。播放器1与音源处理装置2之间设置有一转多转换装置4。其中，播放器1用于提供声音信息，发出音源信号；载波调制器21用于将音源信号按照调频调制方式加载到超声载波上，形成调制波信号；数字功放盒22用于将所述调制波信号放大，以驱动超指向性扬声器3发声。

四个超指向性扬声器3组成超指向性扬声器组件5，其结构如图4所示，超指向性扬声器3同向布置在同一个安装平面上，且围绕垂直于所述安装平面的中心线。

该指向性声源系统的工作过程为：播放器发出音源信号，音源信号通过一转多转换装置传输至载波调制器，载波调制器将接收到的音源信号按照调频调制方式加载到超声载波上，形成调制波信号，数字功放盒将所述调制波信号放大，驱动超指向性扬声器中的超声换能器阵列，将调制波信号转化为指定方向的声音信号播放出来。

超指向性扬声器组件的扬声器个数不局限于四个，组合方式多样，可根据音量需求确定扬声器的个数及排布方式，以达到最好的收音效果。

实施例三

本实施例与实施例的基本结构类似，不同之处在于，本实施例的超指向性扬声器的结构如图5所示，超指向性扬声器3包括壳体31、设置于壳体31内的基板32、设置于基板32上的超声换能器阵列33。其中，壳体31截面为圆形，其内部的超声换能器阵列33呈蜂窝状排列，超声换能器阵列33与所述数字功放盒22的输出端连接，用于实现电声转换，将所述调制波信号辐射到空气中。该实施例亦能达到类似于实施例一的声音指向效果。

以上仅以实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于上述尺寸和外观例证，更不应构成本实用新型的任何限制。只要对本实用新型所做的任何改进或者变型均属于本实用新型权利要求主张的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种指向性声源系统，包括播放器（1），以及与所述播放器（1）依次连接的音源处理装置（2）和超指向性扬声器（3），其特征在于，所述音源处理装置（2）包括载波调制器(21)和与所述载波调制器(21)连接的数字功放盒(22)，其中：

播放器(1)，用于提供声音信息，发出音源信号；

载波调制器(21)，用于将音源信号按照调频调制方式加载到超声载波上，形成调制波信号；

数字功放盒(22)，用于将所述调制波信号放大，以驱动超指向性扬声器(3)发声。

2.根据权利要求1所述的一种指向性声源系统，其特征在于：所述指向性声源系统设置有至少两个超指向性扬声器（3），每个超指向性扬声器（3）均对应连接一音源处理装置（2）。

3.根据权利要求2所述的一种指向性声源系统，其特征在于：所述播放器（1）与所述至少两个超指向性扬声器（3）之间连接有一转多转换装置（4）。

4.根据权利要求2所述的一种指向性声源系统，其特征在于：所述至少两个超指向性扬声器（3）同向布置在同一个安装平面上，且围绕垂直于所述安装平面的中心线。

5.根据权利要求1所述的一种指向性声源系统，其特征在于：所述超指向性扬声器（3）包括壳体（31）、设置于壳体（31）内的基板（32）、设置于基板（32）上的超声换能器阵列（33）。

6.根据权利要求5所述的一种指向性声源系统，其特征在于：所述超声换能器阵列（33）呈蜂窝状排列。

7.根据权利要求5所述的一种指向性声源系统，其特征在于：所述超声换能器阵列（33）与所述数字功放盒（22）的输出端连接，用于实现电声转换，将所述调制波信号辐射到空气中。

8.根据权利要求5所述的一种指向性声源系统，其特征在于：所述壳体（31）截面为圆形、方形或喇叭形。

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