[发明专利]单箱中的多波瓣立体声扬声器

说明书

技术领域

本发明涉及音频设备，更具体地，本发明提供一种用于再现立体声音频信号的单箱扬声器。

背景技术

紧凑的单箱立体声扬声器通常在扬声器的正前方提供非常受限的收听窗口，在该窗口可以欣赏到立体声音频信号的环绕式的声音体验。从其他方向收听这种扬声器将会提供一种如同收听单声源的声音体验。

发明内容

可以看出，本发明的目的是提供一种能够提供立体声音频信号再现的单箱扬声器，其在所有围绕扬声器的位置上提供了一种环绕式的声音体验，从而允许将扬声器放在房间中间。

本发明提供了一种扬声器，其被布置为用第一和第二信道接收输入信号，并且相应地产生各自的第一和第二声波信号，该扬声器包括至少第一和第二扬声器单元，它们被布置为根据第一和第二信道产生各自的第一和第二声波信号，其中，至少第一和第二扬声器单元被布置在箱结构中，以便以相对于水平角交替的第一声波信号的至少三个波瓣、第二声波信号的至少三个波瓣发射声波。

这种扬声器是有利的，因为它允许以水平角辐射模式用交替的左、右信道波瓣再现立体声音频信号，优选地覆盖360°的范围。因此，在围绕扬声器的几乎所有位置可以获得环绕式的声音体验。因此，当该扬声器被放入房间中时，其可以在整个房间内产生环绕式的立体声，即使扬声器本身的尺寸非常小并且没有通常所需的用于播放左、右立体声信道的扬声器单元的间隔。特别地，至少三个交替的左、右立体声信道呈角度地分配以水平地覆盖整个360°的范围，从而允许在围绕扬声器的任何位置感知到环绕式的声音。

如同将在下文提到的，可以仅用两个扬声器单元实现根据本发明的扬声器，其中，箱结构的反射部用来以一种模式在水平方向上从两个扬声器单元分配声波信号，从而提供至少三个交替的左、右波瓣。另选地，独立的扬声器单元可被用于产生单独的波瓣，例如，6个独立的扬声器单元的每一个在水平面上都具有狭窄的定向辐射模式，并且被布置在箱结构之内或之上，以便它们指向不同的水平方向。

由于音频信号中的大多数方向信息超过500Hz，因而意识到，涉及提供相对于水平角交替的第一声波信号的至少三个波瓣、第二声波信号的至少三个波瓣的最重要的频率处于1-10kHz的频率范围。因此，在一些实施例中，至少第一和第二扬声器单元和/或箱结构的部分被布置为至少对于高于下限频率的频率来说，例如高于1kHz，2kHz，3kHz，4kHz，或者5kHz，6kHz，7kHz，8kHz，9kHz，或者10kHz的下限频率的频率，产生相对于水平角交替的第一声波信号的至少三个波瓣、第二声波信号的至少三个波瓣。

在优选实施例中，该扬声器是由电池供电，并且被布置为按照无线形式，例如通过Wi-Fi网络接收输入信号，并且因此，扬声器适于放在房间中央，而无需任何连接电缆。进一步，在能够担当Wi-Fi接入点的实施例中，该扬声器可被用在Wi-Fi网络覆盖之外，例如，花园或者海滩上，在这些地方，用户可以将音乐从智能电话、平板或者膝上型计算机等下载到扬声器。

优选地，所述两组各自的第一和第二声波信号的至少三个波瓣相对于水平角被展开，使得覆盖宽的水平角窗口，最优选的是360°。在优选实施例中，扬声器被布置为以相对于水平角交替的第一声波信号的至少4个，例如5、6、7或8个波瓣、第二声波信号的至少4个，例如5、6、7或8个波瓣发射声波。

在一些实施例中，至少第一和第二扬声器单元和/或箱结构的部分被布置为使得第一声波信号的波瓣和第二声波信号的波瓣的每一个都具有水平方向模式，以便第一和第二声波信号的相邻波瓣不重叠。然而，可能重叠第一和第二声波信号的每个相邻波瓣的水平张角的10-30％。最优选地，超过某一频率，例如超过2-6kHz，波瓣基本上不重叠，例如重叠小于相邻波瓣的水平张角的10％。朝着越低的频率，在相邻波瓣之间可以提供逐渐变高的重叠，或者甚至可能优选地，例如，扬声器产生低于某一频率，例如，低于100-800Hz的纯单信号。

至少第一和第二扬声器单元和/或箱结构的部分被布置为至少对于高于下限频率的频率来说，例如高于1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、或者5kHz、6kHz、7kHz、8kHz、9kHz、或者10kHz的下限频率，产生相对于水平角交替的第一声波信号的至少三个波瓣、第二声波信号的至少三个波瓣。特别地，扬声器可以包括一个或多个另外的扬声器单元，该另外的扬声器单元被布置为基于第一和第二信道中的至少一个接收电信号，其中，一个或多个另外的扬声器单元相对于箱结构布置，以用不同的水平方向模式产生高于下限频率的声波信号，例如，用在水平面上统一或者基本上统一的方向模式。