DE112015004091B4

DE112015004091B4 - Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld

Info

Publication number: DE112015004091B4
Application number: DE112015004091.9T
Authority: DE
Inventors: Matthew A. Donarski; Daniel K. Boothe; Justin D. Crosby; Mitchell R. Lerner
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2024-01-25
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: CN106797514A; US20170223462A1; WO2016085615A1; US10362403B2; JP6522122B2; CN106797514B; DE112015004091T5; JP2017531393A; US9525943B2; US20160150318A1

Abstract

Elektronische Vorrichtung, umfassend:ein Feld (110, 210), das Teil einer äußeren Ummantelung der elektronischen Vorrichtung ist, wobei das Feld (110, 210) in eine Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) aufgeteilt ist und wobei jedes Teilfeld der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) eine Resonanzfrequenz aufweist, die einem Ton (720, 721) auf einer Tonleiter entspricht;eine Mehrzahl von Teilfeldbetätigungselementen, die jeweils an einem der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) befestigt sind und die ein jeweiliges Teilfeldaudiosignal in eine akustische Ausgabe (710, 711) umwandeln, indem sie das jeweilige Teilfeld zum Vibrieren bringen; undeine Mehrzahl von Digitalsignalprozessoren (510), die jeweils das jeweilige Teilfeldaudiosignal steuern, das das Teilfeldbetätigungselement ansteuert, wobei ein Digitalsignalprozessor der Mehrzahl von Digitalsignalprozessoren (510) ein Audiosignal empfängt und das Audiosignal filtert, um das entsprechende Teilfeldaudiosignal zu erzeugen, wobei ein Großteil einer Energie des entsprechenden Teilfeldaudiosignals auf oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des entsprechenden Teilfeldaudiosignals liegt.

Description

BEREICH
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein elektronisch gesteuertes Klangerzeugungssystem zum Gebrauch in einer Unterhaltungselektronikvorrichtung wie einem Desktop-Computer. Es werden auch andere Ausführungsformen beschrieben.
HINTERGRUND
Viele Unterhaltungselektronikvorrichtungen wie Desktop-Computer, Laptop-Computer und Smartphones werden kompakter. Dadurch, dass diese Vorrichtungen kleiner werden, wird auch der in ihrer Ummantelung oder ihrem Gehäuse für integrierte Lautsprecher verfügbare Innenraum kleiner. Dies ist insbesondere der Fall, weil Raum in der Vorrichtungsummantelung für Lautsprecher möglicherweise mit vielen anderen Komponenten wie Platinen, Massenspeichervorrichtungen und Anzeigen konkurriert. Wenn ein Lautsprecher an Größe abnimmt, kann er allgemein weniger Luftmasse bewegen, und somit kann die Klangqualität (oder wenigstens die Lautstärke) abnehmen. Dies kann besonders bei Klängen am unteren Ende des Audiospektrums, z. B. unterhalb von 1 kHz, bemerkbar sein. Dadurch, dass die verfügbare offene Luftmenge in einer elektronischen Vorrichtung schrumpft, ist des Weiteren weniger Luft für das Vibrieren eines Lautsprechers vorhanden, und somit wird die hörbare Reaktion beschränkt. In ähnlicher Weise können auch der Lautstärkepegel und die Frequenzen, die von einem Lautsprecher erzeugt werden können, abnehmen, wenn die Größe des Lautsprechers abnimmt. Dadurch, dass elektronische Vorrichtungen weiter an Größe abnehmen, können somit nachteilige Auswirkungen bei von den Vorrichtungen erzeugten Audioinhalten auftreten. Das Erzeugen von Niederfrequenzaudioinhalten (Bass) über dünne Unterhaltungselektronikvorrichtungen ist eines der größten Probleme der heutigen Tontechnik.
Die Druckschrift DE 602 01 513 T2 offenbart einen Lautsprecher und insbesondere einen Einbaulautsprecher mit verbessertem Dynamikbereich im Vergleich zu bekannten Lautsprechern.
Die Druckschrift US 6 278 790 B 1 offenbart einen Rahmen für die Montage einer Platte. Eine Dichtung ist zwischen dem Rahmen und den Kanten der Platte angeordnet, um die Platte in dem Rahmen zu halten. Der Rahmen ist im Wesentlichen akustisch von den Kanten der Platte isoliert und mit den Kanten der Platte abgedichtet.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Der große Oberflächenbereich der Ummantelung oder des Gehäuses einer Unterhaltungselektronikvorrichtung kann genutzt werden, um ein Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld zu unterstützen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine elektronische Vorrichtung, deren Ummantelungs- oder Gehäusefeld als Teil eines Akustiksystems (elektronisch gesteuertes Klangerzeugungssystem) verwendet wird. Das Feld ist in verschiedene Teilfelder aufgeteilt. Für jedes Teilfeld umfasst die Vorrichtung ein oder mehrere Teilfeldbetätigungselemente, die befestigt sind, um das Teilfeld zum Vibrieren zu bringen. Das Betätigungselement und dessen befestigtes Teilfeld wandeln ein Audiosignal in eine akustische Ausgabe um. Jede Kombination aus Betätigungselement und Teilfeld kann ein separates Audiosignal empfangen. Die Vorrichtung umfasst einen Digitalsignalprozessor zum Steuern von allen ein Teilfeld ansteuernden Audiosignalen. Die Vorrichtung kann ferner einen oder mehrere Trägerrahmen umfassen, die an dem Feld (z. B. der Innenoberfläche des Felds) befestigt sind, um Randbedingungen für die Teilfelder bereitzustellen. Die Randbedingungen bestimmen eine Resonanzfrequenz für jedes Teilfeld.
In einer Ausführungsform sind verschiedene Teilfelder dazu ausgelegt, verschiedene Resonanzfrequenzen zu haben. Für jedes Teilfeld kann das Audiosignal, das das Betätigungselement des Teilfelds ansteuert, auf ein schmales Frequenzband auf der Resonanzfrequenz des Teilfelds beschränkt sein. Die Summe der akustischen Ausgaben der Teilfelder erzeugt Niederfrequenzklang über ein breites Frequenzband. In einer Ausführungsform entsprechen die Resonanzfrequenzen der Teilfelder Tönen auf der Tonleiter. Für jedes Teilfeld verarbeitet oder steuert der Digitalsignalprozessor das Audiosignal, das das Teilfeld ansteuert, derart, dass die akustischen Ausgaben der Teilfelder kohärent sind und deshalb konstruktiv summiert oder kombiniert werden können.
In einer Ausführungsform hat jedes Teilfeld ein abgedichtetes Rückvolumen (von Luft). In einer anderen Ausführungsform haben die Trägerrahmen Luftkanäle, die die Rückluftvolumen von zwei oder mehreren der Teilfelder verbinden, sodass diese Teilfelder ein gemeinsames Rückluftvolumen teilen. In einer Ausführungsform ist diese Teilfeldaufteilung links-rechts-symmetrisch und können die Teilfelder (wenn von ihren Audiosignalen erregt) Stereo-Audioausgaben erzeugen. In einer anderen Ausführungsform ist die Teilfeldaufteilung nicht symmetrisch und können zwei oder mehrere der Teilfelder erregt werden, um Mono-Audioausgaben zu erzeugen.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Erzeugen eines hörbaren Klangs auf einer Vorrichtung. Verschiedene Teilbandaudiosignale werden erzeugt, indem ein empfangenes Audiosignal gefiltert wird. Das Verfahren verarbeitet dann die Teilbandaudiosignale separat, sodass die Teilbandaudiosignale in akustische Ausgaben umgewandelt werden können, die kohärent sind und deshalb konstruktiv summiert oder kombiniert werden können. Verschiedene Teilfelder, die Teil eines Felds auf der Vorrichtung sind, werden dann jeweils mit den verarbeiteten Teilbandaudiosignalen angesteuert. Das Feld kann Teil einer äußeren Ummantelung der Vorrichtung sein.
In einer Ausführungsform hat ein Teilbandaudiosignal ein schmales Frequenzband, das eine Resonanzfrequenz eines Teilfelds umgibt, das von dem Teilbandaudiosignal angesteuert wird. Um das Teilbandaudiosignal zu verarbeiten, bestimmt das Verfahren für jede Frequenzkomponente des Teilbandaudiosignals, ob die Amplitude des Teilbandaudiosignals auf der jeweiligen Frequenz einen Schwellwert überschreitet. Wenn dies der Fall ist, wird das Teilbandaudiosignal auf der jeweiligen Frequenz an der Resonanzfrequenz des Teilfelds ausgerichtet. In einer Ausführungsform entspricht die Resonanzfrequenz des Teilfelds einem Ton auf der Tonleiter.
Die vorstehende Zusammenfassung schließt keine erschöpfende Aufzählung aller Aspekte der vorliegenden Offenbarung ein. Die Offenbarung soll alle in die Praxis umsetzbaren Systeme und Verfahren aus allen geeigneten Kombinationen der oben zusammengefassten, verschiedenen Aspekte einschließen, ebenso wie solche, die in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung offenbart werden und die in den mit der Anmeldung eingereichten Ansprüchen ausdrücklich genannt sind. Solche Kombinationen weisen bestimmte Vorteile auf, die in der obigen Kurzfassung nicht spezifisch genannt sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Ausführungsformen werden in beispielhafter und nicht einschränkender Weise in den Darstellungen der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezüge gleiche Elemente angeben. Es sei darauf hingewiesen, dass sich Bezugnahmen auf „eine“ Ausführungsform in dieser Offenbarung nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform richten, und sie meinen wenigstens eine.

1 veranschaulicht ein Beispiel von einer Audiovorrichtung von einer Ausführungsform mit einem Feld, das in verschiedene Teilfelder aufgeteilt ist, um ein Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld zu bilden.
2A veranschaulicht eine Querschnittseitenansicht von einem Teil der Audiovorrichtung von 1.
2B veranschaulicht ein Beispiel der Schmalbandaudiosignale, die die Teilfelder der Audiovorrichtung von 1 und 2A ansteuern.
3 veranschaulicht ein anderes Beispiel für das Verwenden eines Felds auf einer Audiovorrichtung, um ein Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld zu bilden.
4 veranschaulicht eine Querschnittseitenansicht von einem Teil eines Akustiksystems mit mechanisch betätigtem Feld, das eine nicht gleichmäßige Dicke hat.
5 veranschaulicht ein Blockdiagramm von einem Audiosignalverarbeitungssystem, das mehrere Digitalsignalprozessoren verwendet, um die Teilfeldaudiosignale von einem Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld separat zu verarbeiten.
6 ist eine Liste mit Prozessabläufen, die in einer Vorrichtung zum Verwenden eines Felds der Vorrichtung zum Erzeugen einer akustischen Ausgabe durchgeführt werden.
7 veranschaulicht ein Beispiel für das Ausrichten von Teilfeldaudiosignalen an Tönen auf der Tonleiter.
8 veranschaulicht ein Flussdiagramm mit Abläufen, die in einer Vorrichtung zum Ausrichten von Audiosignalen an Tönen auf der Tonleiter durchgeführt werden.
9 veranschaulicht ein Beispiel von einem Akustiksystem von einer Ausführungsform, in dem alle Teilfelder ein gemeinsames Rückluftvolumen teilen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In diesem Abschnitt werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen dieser Offenbarung Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In Fällen, in denen die Formen, relativen Positionen und anderen Aspekte der in den Ausführungsformen beschriebenen Teile nicht klar bestimmt sind, ist der Umfang der Offenbarung nicht nur auf die gezeigten Teile beschränkt, die lediglich zum Zweck der Veranschaulichung vorgesehen sind. Auch wenn zahlreiche Details dargelegt werden, versteht es sich außerdem, dass einige Ausführungsformen der Offenbarung ohne diese Details praktisch umgesetzt werden können. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt, um das Verständnis dieser Beschreibung nicht zu erschweren.
Der Fachmann wird erkennen, dass die Begriffe „vorne“, „nach vorne“, „hinten“ oder „nach hinten“ nur verwendet werden, um den Umfang der Erfindung leichter verständlich zu machen, und nicht, um diesen zu beschränken. In einer Ausführungsform kann ein in dieser Offenbarung beschriebenes vorderes Feld oder hinteres Feld jedes Feld auf einer Vorrichtung sein.
1 veranschaulicht ein Beispiel von einer Audiovorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Feld, das in verschiedene Teilfelder aufgeteilt ist, um ein Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld zu bilden. Wie in der Darstellung gezeigt, ist die Audiovorrichtung 100 ein Apparat mit einem Feld (z. B. einem hinteren Feld) 110, das in verschiedene Teilfelder 120 bis 125 aufgeteilt ist. Alle Teilfelder 120 bis 125 wirken wie eine Membran eines Schallwandlers (Lautsprechers). Sie werden mechanisch betätigt, um eine akustische Ausgabe zu erzeugen. Jedes Teilfeld wird von einem einzeln digital signalverarbeiteten Audiosignal (sogenanntes Teilfeldaudiosignal) einzeln betätigt oder angesteuert.
Die Audiovorrichtung 100 ist in der Lage, Signale wie die zur Klangerzeugung verwendeten Signale zu speichern und/oder zu verarbeiten. Die Audiovorrichtung 100 kann ein Laptop-Computer, eine handgeführte elektronische Vorrichtung, ein Mobiltelefon, ein Tablet-Computer, eine Anzeigevorrichtung, eine Audiowiedergabevorrichtung wie ein MP3-Player oder eine andere elektronische Audiovorrichtung sein. Das Feld 110 kann ein hinteres Feld der Audiovorrichtung 100 oder ein anderes Feld, das ein Teil der äußeren Ummantelung der Audiovorrichtung 100 ist, sein. Das Feld 110 kann aus Glas, Aluminium oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein, so lange dieses angemessen steif und angemessen flach ist und dennoch ausreichend flexibel ist, um zum Erzeugen von Klang zu vibrieren.
In einer Ausführungsform ist das Feld 110 ein gleichmäßiges Feld (z. B. mit einer gleichmäßigen Dicke). Die Teilfelder 120 bis 125 sind durch einen oder mehrere Trägerrahmen 130 aufgeteilt und können von diesen bestimmt werden, sodass nur die Bereiche des Felds 110, die innerhalb der von dem Trägerrahmen 130 gebildeten Grenzen sind, gebogen oder zum Vibrieren gebracht werden können. Die Trägerrahmen 130 erzeugen die geeigneten Randbedingungen für die Teilfelder 120 bis 125, um die gewünschte Resonanzfrequenz für alle Teilfelder zu erhalten. Die Trägerrahmen 130 können aus einem integralen Stück oder aus separaten Stücken gebildet sein. Die Trägerrahmen 130 können aus einer ausreichend schweren und ausreichend steifen Platte gebildet sein, in der Öffnungen ausgebildet sind, die die Vibrationsbereiche der Teilfelder bestimmen. In einer Ausführungsform können die Trägerrahmen 130 die vordere oder hintere Außenwand der Audiovorrichtung 100 sein. In einer Ausführungsform kann die Außenwand vom Benutzer berührt werden.
Die Audiovorrichtung 100 wurde weiter oben für eine Ausführungsform der Offenbarung beschrieben. Der Fachmann wird erkennen, dass diese Vorrichtung in anderen Ausführungsformen auf andere Weise umgesetzt werden kann. Anstatt zum Beispiel das Feld 110 in sechs Teilfelder aufzuteilen, kann das Feld 110 in zwei Teilfelder, drei Teilfelder oder mehr als drei Teilfelder aufgeteilt werden. In einer Ausführungsform hängt die Anzahl der Teilfelder von der Steifigkeit des Felds 110 und der Größe des Felds ab. In einer Ausführungsform hängt die Anzahl der Teilfelder auch von den Fähigkeiten von zusätzlichen Lautsprechern (nicht gezeigt) ab, die zusammen mit dem Akustiksystem mit Feld wirken, um Klang zu erzeugen (z. B. als Teil eines Mehrkanalaudiosystems).
2A veranschaulicht eine Querschnittseitenansicht (entlang Linie 2-2') von einem Teil der Audiovorrichtung 100 von 1. Insbesondere zeigt diese Darstellung ein Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld, das die Teilfelder 124 und 125 als Lautsprechermembranen verwendet. Wie in 2A dargestellt, umfasst die Audiovorrichtung 100 ein vorderes Feld 210, ein hinteres Feld 110, eine Mittelplatte 220, Trägerrahmen 130, Magnete 230a und 230b und Schwingspulen 235a und 235b.
Die Trägerrahmen 130 werden von der Mittelplatte 220 gestützt, die ausreichend schwer und ausreichend steif ist, um zu verhindern, dass die Abschnitte des hinteren Felds 110, die mit dem Trägerrahmen 130 in Kontakt sind, vibrieren. Die Mittelplatte 220 kann somit eine Seite, die mit dem vorderen Feld 210 in Kontakt ist, und eine gegenüberliegende Seite, die mit dem Trägerrahmen 130 in Kontakt ist, haben. Die Mittelplatte 220 kann vom Benutzer nicht berührt werden. Die Trägerrahmen 130 trennen jedes Teilfeld (z. B. 124 und 125) ab, um Randbedingungen für alle Teilfelder zu schaffen. Die von den Trägerrahmen 130 geschaffenen Randbedingungen können die Zielresonanzfrequenzen für die Teilfelder bestimmen. Auch wenn alle Trägerrahmen in 2A mit derselben Nummer 130 gekennzeichnet sind, erkennt ein Fachmann, dass die Trägerrahmen aus separaten Stücken oder aus einem einzigen integralen Stück gebildet sein können.
Das hintere Feld 110 kann aus Glas, Aluminium oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein, so lange dieses angemessen steif und angemessen flach ist. Wie in 2A dargestellt, hat das hintere Feld 110 eine gleichmäßige Dicke. In einer anderen Ausführungsform kann jedoch das hintere Feld 110 eine nicht gleichmäßige Dicke haben, wie in 4 weiter unten beschrieben wird. Das hintere Feld 110 ist durch den Trägerrahmen 130 in verschiedene Teilfelder, z. B. 124 und 125, aufgeteilt. Jedes Teilfeld wird einzeln betätigt, um zu vibrieren. Zum Beispiel wird das Teilfeld 124 durch Interaktionen zwischen dem Magneten 230a und der Schwingspule 235a betätigt, und das Teilfeld 125 wird durch Interaktionen zwischen dem Magneten 230b und der Schwingspule 235b betätigt. Die Magnete 230a und 230b sind an der Mittelplatte 220 befestigt, und die Schwingspulen 235a und 235b sind an dem hinteren Feld 110 befestigt. Es ist wenigstens ein Betätigungselement, d. h. ein Magnet- und Schwingspulenpaar, für jedes Teilfeld vorhanden.
Der Fachmann wird erkennen, dass die in 2A beschriebene Audiovorrichtung 100 eine konzeptionelle Darstellung von einem Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld ist. Die spezifischen Konstruktionen und Gestaltungen des Akustiksystems dürfen nicht auf die exakte Art und Weise beschränkt werden, die gezeigt und beschrieben ist. Zum Beispiel können einige oder alle der Trägerrahmen 130 direkt von dem vorderen Feld 210 gestützt werden (z. B. durch Verlängern der Abschnitte des vorderen Felds 210 nach hinten oder durch weiteres Verlängern des Trägerrahmens 130 nach vorne), ohne dass die Mittelplatte 220 benötigt wird. In diesem Fall kann das Magnet 230 an einer anderen Struktur befestigt sein, die Teil des vorderen Felds 210 oder an diesem befestigt ist. Das Magnet 230 eines Betätigungselements kann an dem hinteren Feld 110 befestigt sein, und die Schwingspule 235 des Betätigungselements kann an der Mittelplatte befestigt sein. Anstatt Teilfelder des hinteren Felds 110 als die Membranen des Akustiksystems zu verwenden, können Teilfelder des vorderen Felds 210 als die Membranen des Akustiksystems verwendet werden.
2B veranschaulicht ein Beispiel der Schmalbandaudiosignale, die die Teilfelder der Audiovorrichtung von 1 und 2A ansteuern. Wie in 2B dargestellt, zeigt das Diagramm 250 das ursprüngliche Audiosignal in dem Frequenzbereich und zeigt das Diagramm 260 die Schmalbandteilfeldaudiosignale 261 bis 267, nachdem das ursprüngliche Audiosignal gefiltert wurde. Alle Schmalbandteilfeldaudiosignale 261 bis 267 steuern ein entsprechendes Teilfeld der Vorrichtung an. Die Summierung der akustischen Ausgaben von allen Teilfeldern erzeugt Niederfrequenzklang über ein breites Frequenzband 270. Das breite Frequenzband 270 deckt einen Frequenzbereich ab, der größer als der Frequenzbereich von jedem der Schmalbandteilfeldaudiosignale 261 bis 267 ist. In einer Ausführungsform deckt das breite Frequenzband 270 einen Frequenzbereich ab, der größer als die Kombination der Frequenzbereiche der Schmalbandteilfeldaudiosignale 261 bis 267 ist.
3 veranschaulicht ein anderes Beispiel für das Verwenden eines Felds auf einer Audiovorrichtung, um ein Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld zu bilden. Wie in dieser Darstellung gezeigt, ist das hintere Feld 110 in verschiedene Teilfelder 305 bis 320 aufgeteilt. Das hintere Feld 110 selbst hat eine Resonanzfrequenz F_x. Die Teilfelder 305 und 320 haben eine Resonanzfrequenz F₁. Die Teilfelder 310 und 325 haben eine Resonanzfrequenz F₂. Das Teilfeld 315 hat eine Resonanzfrequenz F₃. In einer Ausführungsform können F₁, F₂ und F₃ alle verschieden sein, und F₁, F₂ und F₃ sind alle größer als F_x. Zum Beispiel kann F₁ um einen Faktor von 10 größer als F_x sein. In einer Ausführungsform werden Teilfelder, die in benachbarten Frequenzbereichen arbeiten, auf dem Feld weit voneinander entfernt gehalten.
In einer Ausführungsform wird das Betätigungselement jedes Teilfelds von einem „Schmalband“-Audiosignal angesteuert, dessen spektraler Inhalt auf oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des Teilfelds ist. Durch das Verwenden von verschiedenen Resonanzfrequenzen für verschiedene Teilfelder ist eine Ausführungsform der Audiovorrichtung in der Lage, die akustischen Ausgaben der Teilfelder zu verbinden, um Niederfrequenzklang über ein „breites Band“ zu erzeugen. In einer Ausführungsform werden die akustischen Ausgaben der Teilfelder mit der akustischen Ausgabe von anderen Lautsprechern (nicht gezeigt) verbunden, die Klang auf Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenzen der Teilfelder erzeugen.
Wie in 3 dargestellt, sind die Teilfelder 305 und 310 links-rechts-symmetrisch gegenüber den Teilfeldern 320 und 325 (z. B. können 305 und 320 Replikationen sein und können 310 und 325 Replikationen sein, und sie sind bezogen auf die gezeigte Mittellinie symmetrisch angeordnet). Die Teilfelder 305, 310, 320 und 325 können erregt werden, um eine Stereo-Audioausgabe zu erzeugen. Zum Beispiel erzeugen die Teilfelder 305 und 310 einen Kanal und erzeugen die Teilfelder 320 und 325 einen anderen Kanal. In einer anderen Ausführungsform und wie in 1 dargestellt, ist die Teilfeldaufteilung nicht symmetrisch und können die Teilfelder erregt werden, um Mono-Audioausgaben zu erzeugen.
Die Resonanzfrequenz eines Teilfelds wird auch durch die Länge und Breite des Teilfelds, die Biegesteifigkeit (z. B. Dicke und Dichte) des Teilfelds und Randbedingungen des Teilfelds bestimmt. In einer Ausführungsform ist der Vibrationsmodus 1:1 (der Grundresonanzmodus) der bevorzugte Modus für alle Teilfelder. In einer Ausführungsform ist ein Teilfeld mit einem Vibrationsmodus 2:1 so weit wie möglich von einem Teilfeld mit einem Vibrationsmodus 1:1 entfernt angeordnet.
In einer Ausführungsform hat das Feld 110 eine gleichmäßige Dicke, derart, dass alle Teilfelder dieselbe Dicke haben. In einer anderen Ausführungsform kann das Feld 110 eine nicht gleichmäßige Dicke haben, sodass verschiedene Teilfelder eine verschiedene Dicke haben können. 4 veranschaulicht eine Querschnittseitenansicht von einem Beispiel von einem Teil eines Akustiksystems mit mechanisch betätigtem Feld, das eine nicht gleichmäßige Dicke hat. Wie dargestellt, hat das Feld 110 drei Teilfelder 410, 420 und 430, die alle eine verschiedene Dicke haben. Auch wenn die Teilfelder 410, 420 und 430 dieselbe Länge und Breite haben, können ihre Resonanzfrequenzen deshalb aufgrund ihrer verschiedenen Dicke verschieden sein.
In einer Ausführungsform wird das Betätigungselement jedes Teilfelds von einem einzeln digital signalverarbeiteten Audiosignal angesteuert. 5 veranschaulicht ein Blockdiagramm von einem Audiosignalverarbeitungssystem 500 von einer Ausführungsform, die mehrere Digitalsignalprozessoren verwendet, um die Teilfeldaudiosignale von einem Akustiksystem mit mechanisch betätigtem Feld separat parallel zu verarbeiten. In einer Ausführungsform kann das Audiosignalverarbeitungssystem 500 als Teil der in 1 und 2A weiter oben beschriebenen Audiovorrichtung 100 in derselben Ummantelung wie die Betätigungselemente und Teilfelder untergebracht sein. Das Audiosignalverarbeitungssystem 500 verarbeitet ein oder mehrere Eingabeaudiosignale (z. B. eine Einzelkanal- oder Mono-Audioausgabe, eine linke und rechte Stereoausgabe oder eine 5.1-Mehrkanal-Audioausgabe), um die Teilfeldsignale zu erzeugen, die die Teilfelder des in 1 bis 3 weiter oben beschriebenen Akustiksystems mit Feld ansteuern. Wie in der Darstellung gezeigt, kann das Audiosignalverarbeitungssystem 500 einen Kanalkoppler 505, einen Hauptaudioprozessor 530, verschiedene Teilfelddigitalsignalprozessoren 510a bis 510c und verschiedene Verstärker 520a bis 520c umfassen.
Jedes Teilfeld des Akustiksystems mit mechanisch betätigtem Feld wird von einem Teilbandaudiosignal angesteuert, das von einem Digitalsignalprozessor und einem Verstärker einzeln verarbeitet oder gesteuert wird. Zum Beispiel wird das Audiosignal, das das Teilfeld 120 ansteuert, von dem Teilfelddigitalsignalprozessor 510a und dem Verstärker 520a verarbeitet, wird das Audiosignal, das das Teilfeld 121 ansteuert, von dem Teilfelddigitalsignalprozessor 510b und dem Verstärker 520b verarbeitet und wird das Audiosignal, das das Teilfeld 125 ansteuert, von dem Teilfelddigitalsignalprozessor 510c und dem Verstärker 520c verarbeitet.
In einer Ausführungsform kombiniert der Kanalkoppler 505 Eingabeaudiosignale, z. B. linke und rechte Audiokanäle, und sendet ein kombiniertes Audiosignal zu den Teilfelddigitalsignalprozessoren 510a bis 510c. Alle Teilfelddigitalsignalprozessoren 510a bis 510c filtern, z. B. unter Verwendung von Bandpassfiltern, das empfangene Audiosignal, um ein Teilbandaudiosignal abzuleiten (das das Teilfeldsignal werden kann, das das Betätigungselement des entsprechenden Teilfelds ansteuert). In einer Ausführungsform ist der spektrale Inhalt des Teilbandaudiosignals auf oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des entsprechenden Teilfelds. In einer Ausführungsform können alle Teilfelddigitalsignalprozessoren 510a bis 510c auch eine Entzerrung, eine Frequenzweichenfilterung, eine Verzögerung oder eine Allpassfilterung einzeln auf ihrem Teilbandsignal durchführen (um das Teilfeldsignal für ihr entsprechendes Teilfeld abzuleiten). In einer Ausführungsform steuern die Teilfelddigitalsignalprozessoren (z. B. 510a bis 510c) die Größe und Phase von jedem einzelnen Teilfeldaudiosignal, sodass die akustische Summierung von allen Teilfeldern, die von diesen Audiosignalen angesteuert werden, kohärent und konstruktiv ist. Das heißt, dass alle Teilfelder akustische Ausgaben mit einer konstruktiven Interferenz erzeugen. In einer Ausführungsform kommunizieren die Teilfelddigitalsignalprozessoren 510a bis 510c mit dem Hauptaudioprozessor 530, um die konstruktive Interferenz zu erreichen.
In einer Ausführungsform erreicht der Klang von jedem Teilfeld den Hörer aufgrund des Verarbeitens durch die Teilfelddigitalsignalprozessoren (z. B. 510a bis 510c) ungefähr zur selben Zeit. Diese akustischen Ergebnisse können erfordern, dass ein oder mehrere der Digitalsignalprozessoren 510 miteinander oder mit dem Hauptaudioprozessor 530 kommunizieren, um sicherzustellen, dass die Teilfeldsignale auf geeignete Weise erzeugt oder gesteuert werden, z. B. um relative Größen- und Phasenverhalten zwischen diesen festzulegen. In einer Ausführungsform ermöglicht es dieser Mechanismus einem Abschnitt der Digitalsignalprozessoren sicherzustellen, dass der Großteil der Teilfeldsignalenergie, die ein bestimmtes Teilfeld ansteuert, in der Nähe der Frequenz des Vibrationsmodus 1: 1 für das Teilfeld zentriert ist. In einer Ausführungsform kann ein Digitalsignalprozessor von zwei oder mehreren Teilfeldern geteilt werden. Das heißt, dass ein Digitalsignalprozessor ein Audiosignal verarbeiten kann, um zwei oder mehrere Teilfelder mit derselben Resonanzfrequenz anzusteuern.
6 ist eine Liste mit Prozessabläufen, die in einer Vorrichtung zum Verwenden eines Felds der Vorrichtung zum Erzeugen einer akustischen Ausgabe durchgeführt werden, wobei hierauf als Prozess 600 Bezug genommen wird. In einer Ausführungsform kann das Verfahren 600 von der Audiovorrichtung 100 von 1 und 2A durchgeführt werden, um ein Eingabeaudiosignal in Klang umzuwandeln. Wie in 6 dargestellt, geht das Verfahren 600 (in Block 605) davon aus, dass ein Feld einer Vorrichtung in verschiedene Teilfelder aufgeteilt ist, wobei ein separates Betätigungselement befestigt ist, um jedes Teilfeld zum Vibrieren zu bringen und jedes Teilfeld eine Zielresonanzfrequenz und ein jeweiliges Betätigungselement zur Vibrationsauslösung hat. Das Feld ist Teil der äußeren Ummantelung der Vorrichtung.
In Block 610 empfängt das Verfahren 600 ein Audiosignal (z. B. von der digitalen Mehrkanal-Audioausgabe abgeleitet). Für jedes Teilfeld filtert das Verfahren 600 (in Block 615) das Audiosignal, um ein Teilbandaudiosignal abzuleiten oder zu erzeugen, das auf oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des Teilfelds ist. Für jedes Teilfeld verarbeitet das Verfahren 600 (in Block 620) das Teilbandaudiosignal, das ein oder mehrere Betätigungselemente des Teilfelds ansteuert, sodass die akustische Summierung von allen Teilfeldern zu einer konstruktiven Interferenz führt. In einer Ausführungsform werden die Abläufe der Blöcke 615 und 620 von dem in 5 weiter oben beschriebenen Audiosignalverarbeitungssystem 500 durchgeführt.
Das Verfahren 600 steuert (in Block 625) die Betätigungselemente der Teilfelder mit den verarbeiteten Teilbandaudiosignalen an. Der Fachmann wird erkennen, dass das Verfahren 600 eine konzeptionelle Darstellung der Abläufe zum Verwenden eines Felds einer Vorrichtung zum Erzeugen einer akustischen Ausgabe ist. Die spezifischen Abläufe des Verfahrens 600 müssen nicht in der exakten Reihenfolge durchgeführt werden, die gezeigt und beschrieben ist. Die spezifischen Abläufe müssen nicht in einer fortlaufenden Serie von Abläufen durchgeführt werden, und verschiedene spezifische Abläufe können in verschiedenen Ausführungsformen durchgeführt werden. Des Weiteren kann das Verfahren 600 unter Verwendung von verschiedenen Teilverfahren oder als Teil eines größeren Makroverfahrens umgesetzt werden.
In einer Ausführungsform können die Resonanzfrequenzen der Teilfelder dazu ausgelegt sein, mit Tönen auf der Tonleiter übereinzustimmen. 7 veranschaulicht ein Beispiel für das Ausrichten von Teilfeldaudiosignalen an Tönen auf der Tonleiter. Wie in dieser Darstellung gezeigt, stellen die Kurven 710 bis 714 die jeweilige akustische Ausgabe von fünf verschiedenen Teilfeldern dar. Die Resonanzfrequenz jedes Teilfelds entspricht einem Ton auf der Tonleiter. Zum Beispiel entspricht die Resonanzfrequenz des Teilfelds, das die Kurve der akustischen Ausgabe 710 erzeugt, dem Ton 720, entspricht die Resonanzfrequenz des Teilfelds, das die Kurve der akustischen Ausgabe 711 erzeugt, dem Ton 721 und so weiter. Alle Frequenzbänder 730 bis 734 stellen ein schmales (hohe Güte) Frequenzband um einen musikalischen Ton dar. Zum Beispiel stellt das Frequenzband 730 ein schmales Frequenzband um den Ton 720 dar, stellt das Frequenzband 731 ein schmales Frequenzband um den Ton 721 dar und so weiter.
Wenn das Eingabeaudiosignal spektralen Inhalt hat, der in eines der schmalen Frequenzbänder fällt, die Töne auf der Tonleiter umgeben, ist in einer Ausführungsform das zugehörige Teilfeldaudiosignal (das erzeugt wird, um das jeweilige Teilfeld anzusteuern) an dem entsprechenden musikalischen Ton ausgerichtet oder mit diesem abgestimmt (oder in diesen umgewandelt). Zum Beispiel wird spektraler Inhalt irgendwo in dem Frequenzband 730 als der Ton 720 wiedergegeben; wird ein Audiosignal in dem Frequenzband 731 als der Ton 721 wiedergegeben und so weiter. In einem Beispiel wird ein Audiosignal auf 436 Hz als 440 Hz (Ton A4) wiedergegeben, weil 436 Hz in dem schmalen Frequenzband um den Ton A4 ist. Durch das Durchführen dieses Abstimmens klingt die Audiovorrichtung musikalischer und effizienter.
8 veranschaulicht ein Flussdiagramm mit Abläufen, die in einer Vorrichtung zum Ausrichten von Audiosignalen an Tönen auf der Tonleiter durchgeführt werden, wobei hierauf als Prozess 800 Bezug genommen wird. In einer Ausführungsform führt die Audiovorrichtung 100 von 1 und 2A das Verfahren 800 aus, um ein Eingabeaudiosignal in Klang umzuwandeln. Wie in 8 dargestellt, beginnt das Verfahren 800 mit dem Aufteilen (in Block 805) eines Felds einer Vorrichtung in verschiedene Teilfelder, sodass jedes Teilfeld eine Zielresonanzfrequenz hat. Das Feld ist Teil der Ummantelung der Vorrichtung. In einer Ausführungsform entsprechen die Resonanzfrequenzen der Teilfelder Tönen auf der Tonleiter, wie in Bezug auf 7 weiter oben beschrieben.
In Block 810 empfängt das Verfahren 800 ein Audiosignal. Das Verfahren 800 wählt (in Block 815) einen Rahmen des Audiosignals. Für jede Frequenzkomponente in einem Frequenzband um die Resonanzfrequenz eines Teilfelds misst das Verfahren 800 (in Block 820) die Amplitude des Audiosignals an der Frequenzkomponente. Das Verfahren 800 bestimmt (in Block 825), ob die Amplitude des Audiosignals an der Frequenzkomponente größer als ein vorher festgelegter Schwellwert ist. Wenn die Amplitude nicht größer als der Schwellwert ist, fährt das Verfahren 800 mit dem Block 835 fort. Wenn jedoch die Amplitude des Audiosignals an der Frequenzkomponente größer als der Schwellwert ist, gibt das Verfahren 800 (in Block 830) das Audiosignal an der Frequenzkomponente als die Resonanzfrequenz des Teilfelds wieder, wie in Bezug auf 7 weiter oben beschrieben. In einer Ausführungsform werden die Abläufe der Blöcke 820 und 825 von einem Bandpassfilter und einem RMS-Pegelmesser umgesetzt.
In Block 835 bestimmt das Verfahren 800, ob weitere Rahmen des Audiosignals zum Verarbeiten vorhanden sind. Wenn weitere Rahmen vorhanden sind, wiederholt das Verfahren 800 den Block 815, um den nächsten Rahmen des Audiosignals auszuwählen. Wenn keine weiteren Rahmen vorhanden sind, endet das Verfahren 800. In einer Ausführungsform werden die Abläufe der Blöcke 815 bis 825 von dem in 5 weiter oben beschriebenen Audiosignalverarbeitungssystem 500 durchgeführt.
Der Fachmann wird erkennen, dass das Verfahren 800 eine konzeptionelle Darstellung der Abläufe zum Verwenden eines Felds einer Vorrichtung zum Erzeugen einer akustischen Ausgabe ist. Die spezifischen Abläufe des Verfahrens 800 müssen nicht in der exakten Reihenfolge durchgeführt werden, die gezeigt und beschrieben ist. Die spezifischen Abläufe müssen nicht in einer fortlaufenden Serie von Abläufen durchgeführt werden, und verschiedene spezifische Abläufe können in verschiedenen Ausführungsformen durchgeführt werden. Des Weiteren kann das Verfahren 800 unter Verwendung von verschiedenen Teilverfahren oder als Teil eines größeren Makroverfahrens umgesetzt werden.
In einer Ausführungsform kann jedes Teilfeld sein eigenes abgedichtetes Rückluftvolumen haben. In einer anderen Ausführungsform haben Trägerrahmen Luftkanäle, die das Rückluftvolumen der Teilfelder verbinden, sodass alle Teilfelder ein gemeinsames Rückluftvolumen teilen. Das abgedichtete Rückluftvolumen hinter einem Teilfeld wirkt wie eine Feder beim Bestimmen der Resonanzfrequenz des Teilfelds. Die Resonanzfrequenz eines Teilfelds ist eine Funktion ihrer eigenen Biegesteifigkeit und der Steifigkeit des dahinterliegenden Luftvolumens. Der relative Beitrag des Luftvolumens zu der Gesamtresonanz eines Teilfelds skaliert mit der Größe des Teilfelds. Wenn ein großes Teilfeld gegen ein kleines Luftvolumen drückt, besteht eine extreme Steifigkeit, selbst wenn das Teilfeld selbst locker ist. Deshalb kann bei allen Teilfeldern die lockerste Federwirkung auftreten, wenn alle der verschiedenen Luftvolumen der Teilfelder verbunden sind.
9 veranschaulicht ein Beispiel von einem Akustiksystem von einer Ausführungsform, in dem alle Teilfelder ein gemeinsames Rückluftvolumen teilen. Wie in dieser Darstellung gezeigt, sind verschiedene Luftkanäle 910 bis 915 in den Trägerrahmen vorhanden, die die Rückluftvolumen der Teilfelder 305, 310, 315, 320 und 325 verbinden, sodass alle Teilfelder ein gemeinsames Rückluftvolumen teilen.
Durch das Teilen eines gemeinsamen Rückluftvolumens wird die Luftsteifigkeit für jedes Teilfeld viel kleiner. Dies erlaubt eine niedrige effektive Resonanzfrequenz für Teilfelder. Dies erlaubt außerdem, dass die Biegesteifigkeit des Teilfelds bei der Bestimmung der Resonanzfrequenz des Teilfelds entscheidend ist. Die Biegesteifigkeit des Teilfelds als entscheidender Faktor ist nützlich, um die Zielresonanzfrequenz zu erreichen.
Auch wenn bestimmte Ausführungsformen beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wurden, sei klargestellt, dass diese Ausführungsformen für die allgemeine Erfindung lediglich veranschaulichend und nicht beschränkend sind und dass die Erfindung nicht auf die spezifischen Konstruktionen und Gestaltungen beschränkt ist, die gezeigt und beschrieben sind, weil Fachmänner verschiedene andere Modifikationen erkennen können. Die Beschreibung ist somit als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten.

Claims

Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Feld (110, 210), das Teil einer äußeren Ummantelung der elektronischen Vorrichtung ist, wobei das Feld (110, 210) in eine Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) aufgeteilt ist und wobei jedes Teilfeld der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) eine Resonanzfrequenz aufweist, die einem Ton (720, 721) auf einer Tonleiter entspricht; eine Mehrzahl von Teilfeldbetätigungselementen, die jeweils an einem der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) befestigt sind und die ein jeweiliges Teilfeldaudiosignal in eine akustische Ausgabe (710, 711) umwandeln, indem sie das jeweilige Teilfeld zum Vibrieren bringen; und eine Mehrzahl von Digitalsignalprozessoren (510), die jeweils das jeweilige Teilfeldaudiosignal steuern, das das Teilfeldbetätigungselement ansteuert, wobei ein Digitalsignalprozessor der Mehrzahl von Digitalsignalprozessoren (510) ein Audiosignal empfängt und das Audiosignal filtert, um das entsprechende Teilfeldaudiosignal zu erzeugen, wobei ein Großteil einer Energie des entsprechenden Teilfeldaudiosignals auf oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des entsprechenden Teilfeldaudiosignals liegt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen oder mehrere Trägerrahmen, die an dem Feld (110, 210) befestigt sind, um Randbedingungen für die Mehrzahl von Teilfeldern bereitzustellen, wobei die Randbedingungen eine Resonanzfrequenz für jedes Teilfeld bestimmen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei wenigstens zwei der Teilfelder verschiedene Resonanzfrequenzen haben.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei spektraler Inhalt des jeweiligen Teilfeldaudiosignals auf oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des Teilfelds ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Summe der akustischen Ausgaben der Mehrzahl von Teilfeldern Niederfrequenzklang über ein breites Frequenzband (270) erzeugt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Trägerrahmen Luftkanäle haben, die Rückluftvolumen der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) verbinden, sodass die Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) ein Rückluftvolumen teilen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Teilfeldaufteilung links-rechts-symmetrisch ist und die Mehrzahl von Teilfeldern eine Stereo-Audioausgabe erzeugen kann.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Teilfeldaufteilung nicht symmetrisch ist und zwei oder mehrere der Mehrzahl von Teilfeldern erregt werden können, um eine Mono-Audioausgabe zu erzeugen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Teilfeld ein abgedichtetes Rückvolumen hat.
Verfahren zum Erzeugen eines hörbaren Klangs auf einer Vorrichtung, das Verfahren umfassend: Empfangen eines Audiosignals; Erzeugen einer Mehrzahl von Teilbandaudiosignalen durch Filtern des Audiosignals, wobei das Audiosignal so gefiltert wird, dass ein Großteil einer Energie eines entsprechenden einen der Mehrzahl von Teilbandaudiosignalen auf oder in der Nähe einer Resonanzfrequenz eines entsprechenden Teilfelds einer Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) liegt, und wobei alle der Mehrzahl von Teilbandaudiosignalen ein oder mehrere Betätigungselemente in Verbindung mit einem Teilfeld der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) ansteuern; separates Verarbeiten der Mehrzahl von Teilbandaudiosignalen; und Ansteuern einer Mehrzahl von Betätigungselementen in Verbindung mit einer Mehrzahl von Teilfeldern eines Felds (110, 210) auf der Vorrichtung mit der Mehrzahl von verarbeiteten Teilbandaudiosignalen, wobei das Feld (110, 210) ein Teil einer Ummantelung der Vorrichtung ist; und wobei spektraler Inhalt eines Teilbandaudiosignals eine Resonanzfrequenz eines Teilfelds umgibt, das von dem Teilbandaudiosignal angesteuert wird; und wobei die Resonanzfrequenz des Teilfelds einem Ton (720, 721) auf einer Tonleiter entspricht.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei spektraler Inhalt eines Teilbandaudiosignals auf einer Resonanzfrequenz eines Teilfelds ist, das von dem Teilbandaudiosignal angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, das Verarbeiten des Teilbandaudiosignals umfassend: für jede Frequenzkomponente in dem Teilbandaudiosignal, Bestimmen, ob die Amplitude des Teilbandaudiosignals an der Frequenzkomponente einen Schwellwert überschreitet; und Ausrichten des Teilbandaudiosignals an der Frequenzkomponente an der Resonanzfrequenz des Teilfelds, wenn die Amplitude des Teilbandaudiosignals an der Frequenzkomponente den Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei alle der Mehrzahl von Teilbandaudiosignalen einzeln verarbeitet werden, sodass akustische Ausgaben der Mehrzahl von Teilfeldern kohärent sind und konstruktiv kombiniert werden können.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die akustische Summierung der Mehrzahl von Teilfeldern Niederfrequenzklang über ein breites Band erzeugt.
Apparat, umfassend: ein Feld (110, 210), das in eine Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) aufgeteilt ist, wobei jedes Teilfeld der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) eine Resonanzfrequenz aufweist, die einem Ton (720, 721) auf einer Tonleiter entspricht; für alle der Mehrzahl von Teilfeldern, ein oder mehrere Betätigungselemente, die an dem Teilfeld befestigt sind und die ein jeweiliges Teilfeldaudiosignal in eine akustische Ausgabe (710, 711) umwandeln, indem sie das Teilfeld zum Vibrieren bringen; und für alle der Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315), einen Digitalsignalprozessor (510), der das jeweilige Teilfeldaudiosignal steuert, das das eine oder die mehreren Betätigungselemente, die an dem Teilfeld befestigt sind, ansteuert, wobei der Digitalsignalprozessor (510) ein Audiosignal empfängt und das Audiosignal filtert, um das entsprechende Teilfeldaudiosignal zu erzeugen so dass ein Großteil einer Energie des entsprechenden Teilfeldaudiosignals auf oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des entsprechenden Teilfeldaudiosignals liegt.
Apparat nach Anspruch 15, ferner umfassend einen oder mehrere Trägerrahmen, die an dem Feld (110, 210) befestigt sind, um Randbedingungen für die Mehrzahl von Teilfeldern (120, 121, 124, 125, 315) bereitzustellen, wobei die Randbedingungen eine Resonanzfrequenz für jedes Teilfeld bestimmen.
Apparat nach Anspruch 16, wobei wenigstens zwei der Teilfelder verschiedene Resonanzfrequenzen haben.