專利名稱：定向聲音的方法和設(shè)備的制作方法
定向聲音的方法和設(shè)備本發(fā)明涉及可控聲學(xué)天線，具體地說，涉及用數(shù)字電子可控聲 學(xué)天線。定相陣列天線在電磁和超聲聲學(xué)領(lǐng)域中是眾所周知的。它們在 聲(可聽)聲學(xué)領(lǐng)域中不那么知名，但以簡單形式存在。后者相對 粗略，而本發(fā)明試圖提供有關(guān)能夠被操縱的較好音頻聲學(xué)陣列的改 進(jìn)，使得隨意或多或少地定向其輸出。WO 96/31086描述了 一種系統(tǒng)，它使用 一元編碼信號驅(qū)動輸出變 換器陣列。各變換器能夠建立聲壓脈沖，但不能夠再現(xiàn)要輸出的整 個信號。本發(fā)明的第 一方面針對最好能夠整形聲場的問題。根據(jù)所述第 一 方面，提供了 一種利用輸出變換器陣列來定向從 信號得到的聲波的方法，所述方法包括以下步驟關(guān)于各個輸出變換器，獲得所述信號的延遲復(fù)制信號，所述延 遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所 述陣列中的位置以及給定方向來選擇的，以便按所述方向來定向從 所述信號得到的聲波；將所述延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器。也根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種利用輸出變換器陣列建立 具有沖莫擬原點的聲場的方法，所述方法包括以下步驟關(guān)于各個輸出變換器，獲得輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延 遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所 述陣列中的位置以及所述一莫擬原點的位置來選擇的，以便建立看上 去基本上象是發(fā)自所述才莫擬原點的聲場；以及將所述延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于定向聲波的設(shè)備，所述設(shè)備包括輸出變換器陣列；復(fù)制和延遲裝置，所述復(fù)制和延遲裝置^t安排成關(guān)于各個輸出 變換器來獲得所述信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲 相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置以 及給定方向來選擇的，以便基本上按所述方向來定向從要定向的所 述信號得到的聲波；以及路由選擇裝置，用于把所述延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出 變換器。此外，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種建立具有模擬原點的 聲場的設(shè)備，所述設(shè)備包括 輸出變換器陣列；復(fù)制和延遲裝置，所述復(fù)制和延遲裝置^f皮安排成關(guān)于各個輸出 變換器來獲得輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲 相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置以 及所述模擬原點的位置來選擇的，以便建立看上去基本上象是發(fā)自 所述才莫擬原點的聲場；以及路由選擇裝置，用于把所述延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出 變換器。因此，提供一種用于以有效的方式整形聲場的方法和設(shè)備。本發(fā)明的第二方面針對通常希望能夠消除某個特定方向的聲波 的問題。這個方面針對的是利用變換器陣列消除特定位置的聲波。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種利用輸出變換器陣列來消除 從零位置的信號得到的聲波的方法，所述方法包括以下步驟關(guān)于各個輸出變換器，獲得要消除的信號的延遲復(fù)制信號，所 述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器 在所述陣列中的位置以及零位置來選擇的；
換算并反相各個所述延遲復(fù)制信號；以及將所述換算和反相的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換 器，使得至少部分消除所述零位置的聲場。此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于消除零位置上的 聲波的設(shè)備，所述設(shè)備包括輸出變換器陣列；復(fù)制和延遲裝置，所述復(fù)制和延遲裝置^1安排成關(guān)于各個輸出 變換器來獲得要消除的信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被 延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位 置以及所述零位置來選擇的；換算器裝置和反相器裝置，用于換算并反相各個所迷延遲復(fù)制 信號；路由選擇裝置，它將所述換算和反相的延遲復(fù)制信號路由選擇 到相應(yīng)輸出變換器，使得至少部分消除在所述零位置的聲場。本發(fā)明的這個方面使聲波有效地被消除。本發(fā)明的第三方面針對傳統(tǒng)立體聲或環(huán)繞聲裝置具有許多接線 和擴(kuò)音器單元以及相應(yīng)設(shè)置次數(shù)的問題。因此，這個方面涉及在沒 有傳統(tǒng)上與立體和環(huán)繞聲系統(tǒng)有關(guān)的配線和分開的擴(kuò)音器的情況下 建立真立體或環(huán)繞聲場。因此，本發(fā)明的第三方面提供一種使表示相應(yīng)聲道的多個輸入 信號看上去象是空間中相應(yīng)不同位置發(fā)出的方法，所述方法包括以下步驟在空間中各個所述位置提供聲反射或諧振曲面； 提供距空間中所述位置遠(yuǎn)端的輸出變換器陣列；以及 利用所述輸出變換器陣列，將各個聲道的聲波定向到空間中相 應(yīng)位置，使所述聲波由所述反射或諧振曲面重發(fā)； 所述定向步驟包括關(guān)于各個變換器，獲得各個輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延
遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器 在所述陣列中的位置以及空間中所述相應(yīng)位置來選擇的，使得聲道的聲波#:定向到關(guān)于所述聲道的空間中的位置；關(guān)于各個變換器，對各個輸入信號的相應(yīng)延遲復(fù)制信號進(jìn)行求和，以產(chǎn)生輸出信號；以及將所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器。此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于使表示相應(yīng)聲道的多個輸入信號看上去象是從空間中相應(yīng)不同位置發(fā)出的設(shè)備，所述設(shè)備包括在空間中各個所述位置的聲反射或諧振曲面；距空間中的所述位置遠(yuǎn)端的輸出變換器陣列；以及控制器，用于利用所述輸出變換器陣列，將各個聲道的聲波定向到空間中那個聲道的相應(yīng)位置，使得所述聲波由所述反射或諧振曲面重發(fā)；所述控制器包括復(fù)制和延遲裝置，所述復(fù)制和延遲裝置^L安排成關(guān)于各個變換 器來獲得各個輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲 相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位 置以及空間中所述相應(yīng)位置來選擇的，使得聲道的聲波被定向到關(guān) 于所述聲道的空間中的位置；加法器裝置，所述加法器裝置被安排成關(guān)于各個變換器來對各 個輸入信號的相應(yīng)延遲復(fù)制信號進(jìn)行求和，以產(chǎn)生輸出信號；以及路由選擇裝置，它將所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器，使 得所述聲道聲波;波定向到關(guān)于那個輸入信號的空間中位置。本發(fā)明的第四方面針對準(zhǔn)確知道變換器的位置以便取得某些特 殊效果是有用的問題。根據(jù)本發(fā)明的笫四方面，提供一種檢測在輸出變換器陣列附近 的輸入變換器的位置的方法，所述方法包括以下步驟 從所述陣列的至少三個輸出變換器輸出相應(yīng)可識別聲測試信，,在所述輸入變換器接收各個所述測試信號； 檢測輸出各個測試信號和在輸入變換器接收所述測試信號之間 的時間；以及利用所述檢測的時間，通過三角測量來計算所述輸入變換器的 視在位置。還是根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種檢測位于輸入變換器陣 列附近的輸出變換器的位置的方法，所述方法包括以下步驟從所述輸出變4灸器輸出聲測試信號；在所述陣列中的至少三個輸入變換器接收所述測試信號；檢測輸出所述測試信號和在各個輸入變換器接收所迷測試信號 之間的時間；以及利用所述檢測的時間，通過三角測量來計算所述輸出變換器的 視在位置。也是根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種操作用來檢測位于輸出 變換器陣列附近的輸入變換器的位置的設(shè)備，所述設(shè)備包括 輸出變換器陣列； 輸入變換器；控制器，它被連接到所述輸出變換器陣列和所述輸入變換器， 所述控制器^^支安排成把相應(yīng)可識別聲測試信號路由選擇到至少三個 所述輸出變換器并檢測輸出各個測試信號和在所述輸入變換器接收 所述測試信號之間的時間，以便通過三角測量來計算所述輸入變換 器的視在位置。還是根據(jù)本發(fā)明的笫四方面，提供一種操作用來檢測位于輸入 變換器陣列附近的輸出變換器的位置的設(shè)備，所述設(shè)備包括 輸入變換器陣列； 輸出變換器；
控制器，它被連接到所述輸入變換器陣列和所述輸出變換器， 所述控制器被安排成把聲測試信號路由選擇到所述輸出變換器并檢 測輸出所述測試信號和在至少三個所述輸入變換器接收所述測試信 號之間的時間，使得通過三角測量來計算所述輸入變換器的視在位 置。因此，這個方面允許定位擴(kuò)音器陣列附近麥克風(fēng)的位置或麥克 風(fēng)陣列附近擴(kuò)音器的位置。這個定位功能可能與聲音方向和零定位 功能有利地組合。本發(fā)明的第五方面涉及僅關(guān)于輸入信號的單個頻帶來整形聲場。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種利用輸出變換器陣列發(fā)送聲波的方法，所述方法包括以下步驟 頻率劃分輸入信號為至少兩個頻帶；關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換器，獲得所述輸入信 號的第 一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時， 所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的，使得從所述輸入信號的第一頻帶得到的聲場以所需方式^fc整形； 關(guān)于各個輸出變換器，獲得所述輸入信號的第二頻帶的復(fù)制信對所述第 一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行求和，以建立關(guān)于 各個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及將所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器。還是根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供 一 種利用輸出變換器陣列發(fā) 送聲波的方法，所述方法包括以下步驟頻率劃分輸入信號為至少兩個頻帶；關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換器，獲得所述輸入信 號的第一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時， 所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及第一43 選定方向來選擇的；換算并反相所述輸入信號的所述第 一 頻帶的所述延遲復(fù)制信— 關(guān)于各個輸出變換器，獲得所述輸入信號的第二頻帶的復(fù)制信對所述第一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行求和，以建立關(guān)于 各個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及將所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器，使得在特定方向至少 部分消除從所述輸入信號的第一頻帶得到的聲波。也是根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種發(fā)送聲波的設(shè)備，它包括輸出變換器陣列；頻率劃分裝置，用于把輸入信號分為至少兩個頻帶；復(fù)制和延遲裝置，用于關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的第一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的；所述復(fù)制器和延遲裝置還被安排成關(guān)于各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的第二頻帶的復(fù)制信號；加法器裝置，用于對所述第一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行求和，以建立關(guān)于各個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及路由選擇裝置，用于把所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器。 還是根據(jù)本發(fā)明的笫五方面，提供一種發(fā)送聲波的設(shè)備，它包括輸出變換器陣列；頻率劃分裝置，用于頻率劃分輸入信號為至少兩個頻帶； 復(fù)制和延遲裝置，用于關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變 換器來獲得所述輸入信號的第一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)
制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所 述陣列中的位置和第 一選定方向來選擇的；換算器裝置和反相器裝置，用于換算并反相所述輸入信號的所述第一頻帶的所述延遲復(fù)制信號；所述復(fù)制器和延遲裝置還被安排成關(guān)于各個輸出變換器來獲得 所述輸入信號的第二頻帶的復(fù)制信號；加法器裝置，用于對所述第一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行 求和，以建立關(guān)于各個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及路由選擇裝置，用于把所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器， 使得在特定方向至少部分地消除從所述輸入信號的第 一頻帶得到的 聲波。上述頻率分離在成零時特別有用，因為希望不發(fā)射關(guān)于低頻率 的反射束，因為它能導(dǎo)致在過大面積上的消除。本發(fā)明的第六方面針對操作員可能對定位聲波在何處聚焦有困 難，并因此對設(shè)置系統(tǒng)有困難的問題。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種指示聲音的焦點位置的方法， 所述方法包括以下步驟從分開的源發(fā)出第一方向的笫一光射束和第二方向的第二光射 束，使得光射束相交于空間中第一位置；以及使從第 一輸入信號得到的第 一聲波聚焦在空間中所述第 一位置。還是根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種用于允許用戶選擇聲波聚焦位置的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個輸出變換器，它被安排成接收第一輸入信號并輸出從所述第 一輸入信號得到的聲波；第一光源，用于發(fā)出可選擇的第一方向的第一光射束； 第二光源，用于發(fā)出可選擇的第二方向的第二光射束；以及 控制器，它被連接到所述輸出變換器和所述第一和第二光源，所述控制器響應(yīng)于用戶選擇來控制所述第 一和第二方向，并控制所 述至少 一個輸出變換器，使從所述第 一輸入信號得到的聲波被聚焦 在所述光射束相交的空間中第 一位置。本發(fā)明的第六方面允許使用可見光射束指示信號被聚焦在何 處。這在設(shè)置系統(tǒng)以實現(xiàn)所需效果時特別有用。本發(fā)明的第七方面針對當(dāng) 一 個以上輸入信號被路由選擇到輸出 變換器時，信號會被削波或失真的問題。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種限制至少 一個從第 一和第二 信號產(chǎn)生的輸出信號的方法，所述方法包括以下步驟對所述第 一信號開窗，以建立包括所述第 一信號的連續(xù)抽樣的第一窗部分；確定所迷第一信號的所述窗部分中最大抽樣的大?。粚λ龅诙盘栭_窗，以建立包括所述第二信號的連續(xù)抽樣的第二窗部分；確定所述第二信號的所述窗部分中最大抽樣的大??； 將來自所述第一和第二窗部分的所述最大抽樣加到一起，以得 到第一控制信號；根據(jù)所述控制信號的大小衰減所述第一和第二信號的大?。灰约皬乃龅?一和第二信號產(chǎn)生所述至少 一個輸出信號。 還是根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種信號限制裝置，它包括 第一緩沖器，用于儲存第一信號的一系列連續(xù)抽樣； 第二緩沖器，用于儲存第二信號的一系列連續(xù)抽樣；分析裝置，用于在各個抽樣時鐘周期各個緩沖器中儲存的最大 值的確定；加法器，用于對所述最大值求和，以得到控制信號； 衰減器，用于根據(jù)所述控制信號將所述第一和第二信號中的每 一個衰減一個量；以及
用于從所述第一和第二信號生成輸出信號的裝置。因此，第七方面使輸入信號被適當(dāng)?shù)豝奐算，從而以筒單而有效 的方式避免任何削波和失真。本發(fā)明的第八方面針對陣列的輸出變換器可能出現(xiàn)故障，引起 不希望有的射束操縱效應(yīng)的問題。因此，這個方面涉及對陣列中有 故障的輸出變換器的檢測以及其效應(yīng)的緩和。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種檢測輸出變換器陣列中故障 變換器的方法，所述方法包括以下步驟將測試信號路由選擇到所述陣列的各個輸出變換器；以及分析在所述輸出變換器陣列附近的輸入變換器得到的信號，以 確定各個輸出變換器是否已經(jīng)出故障。本發(fā)明的第九方面針對操作員需要選擇射束被操縱到何處或聲 音看上去象是來自何處的問題。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種再現(xiàn)音頻信號的方法，所述 方法包括以下步驟對與所述音頻信號有關(guān)的信息信號進(jìn)行解碼；根據(jù)在所述解碼步驟中解碼的信息信號來處理所述音頻信號；再現(xiàn)所述處理的音頻信號。也是根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種方法，它包括 決定包括音頻信號的聲場在再現(xiàn)期間應(yīng)該如何;波整形；以及 根據(jù)所述決定的結(jié)果對所述信息信號進(jìn)行編碼。 還是根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種用于再現(xiàn)音頻信號的設(shè) 備，它包括用于輸入音頻信號的輸入端； 用于輸入信息信號的輸入端； 對所述信息信號進(jìn)行解碼的裝置；復(fù)制器和延遲裝置，所述復(fù)制器和延遲裝置被安排成關(guān)于輸出 變換器陣列的各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制信 號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng) 輸出變換器在所述陣列中的位置并根據(jù)所述解碼的信息信號來選擇的；路由選擇裝置，用于把各個所述延遲復(fù)制音頻信號路由選擇到 相應(yīng)輸出變換器，以便根據(jù)所述信息信號獲得聲場。此外，根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種解碼器，它包括用于與傳統(tǒng)輸出變換器驅(qū)動器連接的裝置；用于接收多個音頻信號和多個有關(guān)信息信號的裝置；用于對所述信息信號進(jìn)行解碼并利用所述解碼的結(jié)果把所述音頻信號路由選擇到所述輸出變換器驅(qū)動器以便用傳統(tǒng)輸出變換器取得所需效果的裝置。因此，這個方面涉及儲存要通過輸出變換器陣列再現(xiàn)的音頻信號的有利方式，它允許記錄聲場整形信息并允許與傳統(tǒng)再現(xiàn)設(shè)備的向后兼容。因此，操作員不需要每次再現(xiàn)信號時整形聲場(例如在電影院)。本發(fā)明的第十方面針對在給定了許多可能沖突的約束的情況下 設(shè)計聲場可能會困難的問題。所以，這個方面涉及要由變換器陣列 輸出的聲場的設(shè)計。具體地說，它涉及根據(jù)給定優(yōu)先級選擇適當(dāng)?shù)?延遲量和濾波器系數(shù)，以實現(xiàn)所需音響效果。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供一種設(shè)計想要由輸出變換器陣列 建立的聲場的方法，所述方法包括以下步驟識別想要基本均勻覆蓋的區(qū)域；識別想要特定頻帶中的最小覆蓋的區(qū)域；將上述標(biāo)識按重要次序區(qū)分優(yōu)先次序；識別第二優(yōu)先權(quán)的嘗試實施可能對第 一優(yōu)先權(quán)的實施的損害 量；以及關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換器，選擇用于濾波被 路由選擇到相應(yīng)輸出變換器的輸入信號的系數(shù)，以獲得定向聲場，
所述聲場使第一優(yōu)先權(quán)在實際約束內(nèi)實施，并且所述第二優(yōu)先權(quán)的 實際實施對所述第 一優(yōu)先權(quán)的實施僅損害所述識別的量。
一般，本發(fā)明適用于最好完全數(shù)字可控聲相控陣列天線(數(shù)字
相控陣列天線，或DPAA)系統(tǒng)，其中包括排列在二維陣列中的多 個空間分布的聲電聲變換器(SET)，并且每一個SET都通過輸入 信號分配器連接到相同的數(shù)字信號輸入，所述分配器在將所述輸入 信號提供給各個SET之前對所述輸入信號進(jìn)行修改，以實現(xiàn)所需的 定向效果。
其中所固有的各種可能性以及實際更喜歡的型式，將從下文進(jìn) 行了解-
各個SET最好凈皮安排在面或彎曲曲面(曲面)，而不是隨機(jī)在 空間。但是，它們也可以是兩個或多個相鄰子陣的二維層疊的形式 一兩個或多個一個挨一個的距離很近的平行面或彎曲曲面。
在一個曲面中，構(gòu)成陣列的SET最好距離很近并且理想地完全 填充整個天線孔徑。這對實際圓截面的SET是不實際的，但這可以 通過三角形、正方形或六邊形截面的SET、或者一般通過具有鋪蓋 所述面的任何截面來實現(xiàn)。在SET截面沒有鋪蓋所述面時，對填充 孔徑接近的近似可以通過以層疊或一些陣列的形式來構(gòu)成陣列一即 三維的一其中至少一個附加SET曲面凈皮安裝在至少另一個這樣的曲 面之后，并且所述陣列中或各個后面陣列中的SET在前面陣列中的 間隙之間輻射。
SET最好是相似的，理想情況下它們相同。它們當(dāng)然是聲裝置， 即音頻裝置，并且最好它們能夠均勻地覆蓋整個聲頻帶或許從低 到(或低于)20Hz至高到20KHz或更高(音頻帶)。另一方面，可 以使用不同聲能力的若干SET,但它們一起覆蓋所期望的整個范圍。 所以，多個不同的SET可以在物理上組合在一起形成復(fù)合SET (CSET)，其中即使單個的SET不能覆蓋音頻帶，但不同SET的 組一起可以覆蓋音頻帶。作為其它變形，可以不對每個只能部分覆
蓋音頻帶的一些SET進(jìn)行分組，而是將它們分散在整個陣列，其中
SET中具有足夠的變化，使得陣列作為一個整體完全或近乎完全覆 蓋音頻帶。
CSET的另一種形式包含幾個(一般是兩個)相同的變換器，其 中每一個變換器由相同信號驅(qū)動。這減少了所需信號處理和驅(qū)動電 子線路的復(fù)雜性，同時保留了大型DPAA的許多優(yōu)點。下文提及CSET 的位置時，需要理解這個位置是作為整體的CSET的質(zhì)心，即形成 CSET的所有單個SET的重心。
在曲面中，SET或CSET (在下文中這兩個都被稱為SET)的間 隔一即陣列的總體布置和結(jié)構(gòu)以及其中各個變換器被布置的方式—
最好是規(guī)則的，并且它們在所述曲面的分布最好是對稱的。因此，SET 最好以三角形、正方形或六角格子的形式被間隔。格子的類型和方 向可以被選擇，以控制旁瓣的間隔和方向。
盡管不是必需的，但各個SET最好在至少一個半球?qū)λ軌蛴?效輻射(或接收)的所有聲音波長具有全向的輸入/輸出特性。
各個輸出SET可以采取任何方便或所需形式的聲輻射設(shè)備(例 如傳統(tǒng)擴(kuò)音器)，并且盡管它們最好都一樣，但它們也可以不一樣。 擴(kuò)音器可以是^^支稱為活塞聲輻射器的類型(其中變換器振膜通過活 塞移動)，并且在這樣一種情況下，各個SET的活塞輻射器的最大 輻射范圍(例如圓形SET的有效活塞直徑)最好盡可能小，并且理 想情況是等于或小于音頻帶中最大頻率的聲波長(例如在空氣中， 20KHz聲波的波長大約為17mm，因此，對于圓形活塞變換器，最大 直徑最好約為17mm。)
陣列面中的所述或各個SET陣列的總尺寸最好^1選擇為等于或 大于要嚴(yán)重影響陣列的極輻射圖的最低頻率在空氣中的聲波長。因 此，如果期望能夠發(fā)出射束或操縱低到300Hz的頻率，則在與要求 操縱或發(fā)出射束的各個面成直角的方向，陣列大小最好應(yīng)該是至少 cs/300=U米(其中Cs是聲速)。
本發(fā)明適用于完全數(shù)字可控聲/可聽聲定相陣列天線系統(tǒng)，并且 盡管實際變換器能由模擬信號驅(qū)動，但它們最好由數(shù)字功率放大器
驅(qū)動。典型的這樣一種數(shù)字功率放大器包括PCM信號輸入；時鐘 輸入(或從輸入PCM信號導(dǎo)出時鐘的裝置)；輸出時鐘，它可以在 內(nèi)部產(chǎn)生，也可以從輸入時鐘或從附加輸出時鐘輸入得到)；以及 任選的輸出電平輸入，它可以是數(shù)字(PCM)信號或模擬信號(在 后一種情況下，這個模擬信號也可以為放大器輸出提供功率)。數(shù) 字功率放大器的一種特性是，在任何任選的模擬輸出濾波之前，它 的輸出是離散值的并且逐步連續(xù)的，并且只能在與輸出時鐘周期匹 配的時間間隔改變電平。在提供了任選輸出電平輸入的情況下，離 散輸出值由任選輸出電平輸入控制。對于基于PWM的數(shù)字放大器， 輸出信號在任何整數(shù)倍的輸入抽樣周期的平均值表示輸入信號。對 于其它數(shù)字放大器，輸出信號的平均值趨向于在大于輸入抽樣周期 的周期的輸入信號的平均值。數(shù)字功率放大器的優(yōu)選形式包括雙極 性脈沖寬度調(diào)制器、以及1比特二進(jìn)制調(diào)制器(one-bit binary modulator)。
數(shù)字功率放大器的應(yīng)用避免了更普遍的需^""存在于大多數(shù)所 謂的"數(shù)字"系統(tǒng)中的一為各個變換器驅(qū)動聲道提供數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 (DAC)和線性功率放大器，因此功率驅(qū)動效率可以非常高。此外， 由于大多數(shù)動圈式聲變換器天生就是電感性的，并且在機(jī)械上就作 為非常有效的低通濾波器，因此可以不需要在數(shù)字驅(qū)動電路和SET 之間增加復(fù)雜的電子低通濾波。換句話說，SET可以直接由數(shù)字信 號驅(qū)動。
DPAA具有一個或多個數(shù)字輸入端(輸入)。當(dāng)出現(xiàn)一個以上輸 入端時，有必要提供用于將各輸入信號路由選擇到各SET的裝置。
這可以通過將各輸入經(jīng)一個或多個輸入信號分配器連接到各SET 來完成。作為最基本的，輸入信號被饋送到單個分配器，且該單個 分配器具有到各個SET的獨立輸出(并且它輸出的信號適合于被修改，如下所述，以實現(xiàn)期望的目標(biāo))。另一方面，可有許多相似的 分配器，其中每一個取得所述輸入信號或所迷輸入信號的一部分，
或者各自的輸入信號，并且，每個分配器接著向各個SET提供各自
的輸出(在各種情況下，它輸出的信號適合于通過分配器進(jìn)行修改， 如下所述，以實現(xiàn)期望的目標(biāo))。在后一種情況下一多個分配器每
一個都饋送所有的SET —從各個分配器到任何一個SET的輸出必須 被組合，并且這由加法器電路在結(jié)果的饋送可能經(jīng)歷的任何其它修 改之前方便地完成。
輸入端最好接收一個或多個表示要由DPAA處理的聲音的數(shù)字 信號(輸入信號)。當(dāng)然，定義要輻射的聲音的原始電信號可為模 擬形式，因此，本發(fā)明的系統(tǒng)可包括一個或多個才莫/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)， 其中每一個被連接在輔助模擬輸入端(模擬輸入)和一個所述輸入 端之間，因而允許這些外部的模擬電信號到內(nèi)部數(shù)字電信號的轉(zhuǎn)換， 其中各個具有特定(和適合)的抽樣率Fsp因此，在DPAA中，除 了所述輸入，處理的信號是表示要由DPAA再現(xiàn)的聲波的時間抽樣 量化數(shù)字信號。
如果出現(xiàn)在某個輸入的信號與PDAA的其它組成部分和輸入信 號不同步，則在輸入和DPAA的其余內(nèi)部電子處理系統(tǒng)之間需要提 供數(shù)字抽樣率轉(zhuǎn)換器(DSRC) d各個DSRC的輸出與所有其它DSRC 同相并且速率相同地被計時，這樣來自具有不同時鐘頻率和/或相位 的輸入的根本不同的外部信號可以在DPAA中同步到一起，并有意 義地組合到一個或多個復(fù)合內(nèi)部數(shù)據(jù)通道。如果那個輸入信號的時 鐘接著^皮用作所有其它DSRC輸出的主時鐘，則在"主"通道上可 以省略DSRC。在幾個外部輸入信號已經(jīng)共享公共外部或內(nèi)部數(shù)據(jù)定 時時鐘的情況下，則實際上可有幾個這才羊的"主"通道。
任何才莫擬輸入通道都不需要DSRC，因為它的才莫數(shù)轉(zhuǎn)換處理可以 由用于直接同步(direct synchronisation)的內(nèi)部主時鐘控制。
本發(fā)明的DPAA包括分配器，用于在將輸入信號饋送到各個SET
之前對輸入信號進(jìn)行修改，以便實現(xiàn)期望的定向效果。分配器是具
有一個輸入和多個輸出的數(shù)字設(shè)備或軟件。DPAA的輸入信號之一 被饋送給它的輸入。它最好對每個SET具有一個輸出；另一方面， 一個輸出可以由多個SET或CSET單元共享。分配器一般向它的每 個輸出發(fā)送所述輸入信號的不同修改型式。修改可以是固定的，或 是利用控制系統(tǒng)可調(diào)的。由分配器執(zhí)行的修改可以包括應(yīng)用信號延 遲，應(yīng)用幅值控制和/或可調(diào)數(shù)字濾波。這些修改可以由信號延遲裝 置(SDM)、幅值控制裝置(ACM)和可調(diào)數(shù)字濾波器(ADF)完 成，它們分別各自位于分配器中。要注意的是，ADF可以被安排成 通過濾波器系數(shù)的適當(dāng)選擇對信號應(yīng)用延遲。此外，所述延遲可以 隨頻率而定，使得輸入信號的不同頻率被延遲不同的量，并且濾波 器可以產(chǎn)生所述信號的任何數(shù)量的這樣延遲型式的效果。在文中所 用的術(shù)語"延遲"或"延遲的"應(yīng)^皮解釋為包括由ADF和SDM應(yīng) 用的延遲的類型。延時可以是包括0的任何有用的持續(xù)時間，但一 般至少有一個復(fù)制輸入信號被延遲一個非0值。
信號延遲裝置(SDM)是可變數(shù)字信號時延單元。這里，因為 它們不是單個頻率或窄頻帶相移單元，而是真時延，因此DPAA將 在寬的頻帶(如音頻帶)上工作?？赡苡姓{(diào)整給定輸入端和各個SET 之間延遲的設(shè)備，有利的是，對每個輸入/SET組合有單獨的可調(diào)延 遲裝置。
對給定數(shù)字信號可能的最小延遲最好等于或小于Ts,即信號的 抽樣周期；對給定數(shù)字信號可能的最大延遲最好應(yīng)該被選擇得等于 或大于Te,即聲音穿過變換器陣列、穿過變換器陣列最大橫向范圍 D皿所用的時間，其中T。=Dmax/Cs， Cs是聲音在空氣中的速度。最好， 對給定數(shù)字信號可能的最小延遲遞增量應(yīng)該不大于Ts,即信號的抽 樣周期。否則需要信號的內(nèi)插。
幅值控制裝置(ACM)可以被方便地實現(xiàn)為用于總射束形狀修 改的數(shù)字幅值控制裝置。它可包括放大器或交流發(fā)電機(jī)(alternator)，
以便增加或減少輸出信號的幅值。就像SDM —樣，對每個輸yV/SET 組合最好有可調(diào)ACM。幅值控制裝置最好纟皮安排成對每個來自分配 器的信號輸出應(yīng)用不同的幅值控制，以中和DPAA是有限尺寸的事 實。這可以通過根據(jù)諸如高斯曲線或升余弦曲線的預(yù)定曲線規(guī)一化 各個輸出信號的幅值。因此， 一般到靠近陣列中心的SET的輸出信 號將不會受到嚴(yán)重影響，但那些靠近陣列周邊的輸出信號將根據(jù)它 們靠近陣列邊沿的程度纟皮衰減。
修改信號的另一種方式采用數(shù)字濾波器(ADF)，它的群延遲 和幅值響應(yīng)以特定的方式作為頻率的函數(shù)變化(而不僅僅是簡單時 間延遲或電平改變)一簡單延遲單元可用于實現(xiàn)這些濾波器，以減 少必須的計算。這個方法允許將DPAA輻射圖控制為頻率的函數(shù)， 它允許DPAA輻射圖的控制可以在不同頻帶單獨調(diào)整(這是有用的， 因為否則DPAA輻射區(qū)域的波長的尺寸、進(jìn)而其方向性將是頻率的 強(qiáng)函數(shù)(strong fiinction))。例如，對于比方說2米范圍的DPAA, 它的低頻截止(對方向性)大約是150Hz區(qū)域，并且由于人耳對確 定這樣一種低頻率聲音的方向性有困難，因此，在這樣的低頻率下 不提供"射束操縱"延遲和幅值加權(quán)，而是設(shè)法取得優(yōu)化輸出電平， 這會更加有用。另外，濾波器的應(yīng)用也允許對每個SET的輻射圖中 的不均勻性的某種補償。
SDM延遲，ACM增益以及ADF系數(shù)可以是固定的或是響應(yīng)于 用戶輸入或在自動控制下變化的。最好，聲道在使用時所需的任何 變化都以許多小增量完成，使得聽不到不連續(xù)性?？梢赃x擇這些增 量以定義預(yù)定的描述參數(shù)能怎樣塊地變化的"滾降(roll-off)"和"沖 擊"率。
如果陣列中不同的SET具有不同的固有靈敏度，則可能最好利 用直接與SET本身和/或其功率驅(qū)動電路有關(guān)的才莫擬方法來校準(zhǔn)這樣 的不同，以便最小化分辨率的任何損失，所述損失因在信號處理通 路中利用數(shù)字校準(zhǔn)而引起。這個求精在以下情況下特別有用在系
統(tǒng)中多個輸入聲道信號被組合(加)到一起以用于各個SET的那些 點之前采用低比特數(shù)高過抽樣率的數(shù)字編碼。
在提供一個以上輸入的情況下一即有編號為1到I的I個輸入， 并且在有編號為1到N的N個SET的情況下，最好對各個組合提供 單獨并且單獨可調(diào)的延遲、幅值控制和/或濾波器裝置Dm,(其中1=1 到I， n = 1到N,在I個輸入中的每一個和N個SET中的每一個之 間)。對于各個SET，因此具有I個延遲或濾波的數(shù)字信號，通過單 獨的分配器來自各個輸入的一個在應(yīng)用到SET之前^支組合。 一般在 各個分配器中有N個單獨的SDM、 ACM和/或ADF,每一個對應(yīng)一 個SET。如上所述，數(shù)字信號的這種組合由I個單獨的延遲信號的數(shù) 字代數(shù)相加來方便地完成一即，到各個SET的信號是來自I個輸入 中的每一個的單獨修改信號的線性組合。正是因為對源于DSRC (見 上文)所希望的一個以上輸入的信號進(jìn)行數(shù)字相加的這個要求，同 步這些外部信號，因為一般對具有不同時鐘率和/或相位的兩個或兩 個以上的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字相加是沒有意義的。
輸入數(shù)字信號最好通過過抽樣噪聲整形量化器(ONSQ)，它減 少它們的比特寬度并增加它們的抽樣率，同時保持它們在聲帶中的 信噪比(SNR)基本不變。這樣做的主要理由是允許數(shù)字變換器驅(qū)動 電路("數(shù)字放大器")以合理的時鐘頻率工作。例如，如果驅(qū)動 電路被實現(xiàn)為數(shù)字PWM，則如果到PWM電路的信號比特寬度是b 比特，且它的抽樣率為每秒s個抽樣，則PWM時鐘率p需要是p二2bs Hz—例如，對于b-16, s = 44KHz,則p = 2.88GHz,這個頻率在目 前的技術(shù)水平下非常不現(xiàn)實。但是，如果輸入信號被過抽樣4倍， 并且比特寬度減少到8比特，則p=28 x 4 x 44KHz=45MHz,這是易 于用標(biāo)準(zhǔn)邏輯或FPGA電路實現(xiàn)的。 一般，ONSQ的使用增加了信 號比特率。在示例中，假定原比特率R。= 16 x 44000 = 704Kb/s，同 時過抽樣比特率為Rq = 8 x 44000 x 4 = 1.408Mb/s (是前面的兩倍)。 如杲ONSQ連接在輸入和到數(shù)字延遲發(fā)生器(DDG)的輸入之間，
則DDG—般要求更多的儲存容量以適應(yīng)更高的比特率；但是，如果 DDG在輸入比特寬度和抽樣率下工作(這樣在DDG中需要最小的 儲存容量)，而如果ONSQ連接到各個DDG輸出和SET數(shù)字驅(qū)動 器之間，則每個SET需要一個ONSQ,在SET數(shù)量很大的情況下， 它增加了 DPAA的復(fù)雜性。在后一種情況中有兩個另外的折衷
1. 在需要足夠精密控制信號延遲的情況下，DDG電路能以 較低時鐘率工作；以及
2. 在具有不同ONSQ的陣列的情況下，來自其中每個ONSQ 的量化噪聲可以纟皮設(shè)計為與來自所有其它ONSQ的噪聲不 相關(guān)，使得在DPAA的輸出中，量化噪聲成分將以不相關(guān) 的方式相加，因此SET數(shù)量的每一個加倍將導(dǎo)致總量化 噪聲功率增加3dB而不是6dB。
并且這些考慮會使后DDG ONSQ (或兩級OSNQ"—個前DDG和 一個后DDG)成為更吸引人的實現(xiàn)策略。
輸入數(shù)字信號最好通過一個或多個數(shù)字預(yù)補償器，以校正SET 的線性和/或非線性響應(yīng)特性。在具有多個輸入/分配器的DPAA的情 況下，基本上是如果要執(zhí)行非線性補償，則在出現(xiàn)在DDG之后的 數(shù)字加法器中組合了各個聲道之后對數(shù)字信號執(zhí)行非線性補償；這 導(dǎo)致對每個SET需要單獨的非線性補償器(NLC)。但是，在線性 補償?shù)那闆r下，或者在僅只有一個輸入/分配器的情況下，補償器可 以直接位于輸入之后的數(shù)字信號流中，并且每輸入需要最多一個補 償器。這樣的線性補償器被有用地實現(xiàn)為濾波器，可以在寬頻范圍 上對SET進(jìn)行幅值和相位響應(yīng)校正；這樣的非線性補償器一般校正 SET馬達(dá)和懸掛部件的不完善(非線性)性能，其中在要求SET移 動部件相當(dāng)大偏移情況下，SET馬達(dá)和懸掛部件高度非線性。
DPAA系統(tǒng)可與遙控手持機(jī)(手持機(jī)) 一起使用，所逸手持機(jī)在 某一距離(理想的是從DPAA的收聽區(qū)域中的任何地方)與DPAA 電子線路進(jìn)行通信(通過有線、或無線電、或紅外、或其它某種無
線技術(shù))，并對DPAA的所有主要功能提供手動控制。這樣一種控 制系統(tǒng)對提供以下功能非常有用1) 選擇哪個輸入要^^連接到哪一分配器，也可稱作"聲道；2) 控制各個聲道的焦點位置和/或射束形狀；3) 控制各個聲道的各自音量級設(shè)置；以及4) 利用具有內(nèi)置麥克風(fēng)(見后面)的手持機(jī)進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)置。 也可有互連兩個或多個這樣的DPAA以協(xié)調(diào)它們的輻射圖、它們的聚 焦及它們的優(yōu)化過程的裝置；儲存并再調(diào)用延遲組(對DDG)和濾波器系數(shù)(對ADF)的裝置；參考附圖，通過僅為非限制性的示例對本發(fā)明進(jìn)行描述，附圖中

圖1示出簡單的單輸入設(shè)備的表示； 圖2A和2B示出變換器的多個表面陣列的正視和透視圖； 圖3A和3B示出可能的CSET配置的正面圖以及包括多種類型 的SET的陣列的正—見圖；圖4A和4B示出SET的矩形和六邊形陣列的正視圖；圖5是多輸入設(shè)備的方框圖；圖6是具有自己的主時鐘的輸入級的方框圖；圖7是恢復(fù)外部時鐘的輸入級的方框圖；圖8是通用分配器的方框圖；圖9示出后面敞開的輸出變換器陣列，它^皮操作用來以對稱方 式把聲音定向到聽眾；圖10是用于本發(fā)明最佳實施例的線性》文大器和數(shù)字放大器的方 框圖；圖11的方框圖示出ONSQ級能被結(jié)合到與圖5所示相似的設(shè)備 中的點；
圖12的方框圖示出線性和非線性補償能^皮結(jié)合到與圖1所示相似的設(shè)備中的位置；圖13的方框圖示出線性和非線性補償能^皮結(jié)合到多輸入設(shè)備中 的位置；圖14示出幾個陣列與公共控制和輸入級的互連； 圖15示出根據(jù)本發(fā)明第一方面的分配器；圖16A到16D示出能利用本發(fā)明第一方面的設(shè)備實現(xiàn)的聲場的 四種類型；圖17示出用于選擇性地使由擴(kuò)音器輸出的信號為零的設(shè)備； 圖18示出用于選擇性地使由輸出變換器陣列輸出的信號為零的 設(shè)備；圖19是實現(xiàn)選擇性成零的設(shè)備的方框圖； 圖20示出為減少哺叫而在麥克風(fēng)上的零的聚焦，； 圖21的平面圖說明為實現(xiàn)環(huán)繞聲效果的輸出變換器陣列和反射/ 諧振屏；圖22說明利用三角測量來定位輸入變換器位置的設(shè)備； 圖23的平面圖示出風(fēng)對聲場的影響以及減少這種影響的設(shè)備； 圖24的平面圖示出具有位于0點的輸入零的三個輸入變換器的 陣列；圖25A到F的時線圖解釋如何給從0點發(fā)出的信號較小加權(quán)； 圖26A到F的時線圖解釋從X點發(fā)出的信號如何很小地受輸入 成零影響；圖27的方框圖示出測試信號生成和分析如何能被結(jié)合到與圖5 所示相似的設(shè)備中；圖28的方框圖示出將測試信號插入到輸出信號中的兩種方式； 圖29的方框圖示出能夠以不同方式整形不同頻率的設(shè)備； 圖30是允許焦點顯像的設(shè)備的平面圖；圖31是限制兩個輸入信號以避免削波或失真的設(shè)備的方框圖；58
以及圖32是能夠提取與音頻信號有關(guān)的聲場整形信息的再現(xiàn)設(shè)備的 方框圖。在下面提供的描述和圖利用方框圖必要地描述了本發(fā)明，其中 各框表示硬件部件或信號處理步驟。在原則上，通過建立單獨的物 理部件以執(zhí)行各個步驟、并如所示的那樣對它們進(jìn)行互連，可以實 現(xiàn)本發(fā)明?？梢岳脤Ｓ没蚩删幊碳呻娐穼崿F(xiàn)幾個步驟，可能在 一個電路中組合幾個步驟。將會理解，實際上可能最方便的是利用 數(shù)字信號處理器(DSP)或通用微處理器以軟件執(zhí)行幾個信號處理步 驟。步驟序列可以由單獨的處理器或由共享一個微處理器的單獨的 軟件例行程序來執(zhí)行、或^皮組合成單個例行程序以提高效率。圖中一般只給出了音頻信號通路；為了清晰，時鐘和控制連接 從略，除非對表達(dá)觀點有必要。此外，只示出少量的SET、信道、 及其有關(guān)電路，因為如果包括實際大量的單元，圖形變得雜亂并且 難以解釋。在描述本發(fā)明的各個方面之前，描述適合于按照所述各個方面 中任何一個方面使用的設(shè)備的實施例將是有用的。圖1的方框圖描繪一個簡單DPAA。輸入信號(101)饋送到分 配器(102),分配器(102)許多輸出(圖中是6個)中的每一個 通過任選的放大器(103)連接到物理上被安排成二維陣列(105) 的輸出SET (104)。分配器修改發(fā)送到各個SET的信號，以產(chǎn)生所 需輻射圖。在分配器之前和之后可以有其它處理步驟，稍后將依次 說明。圖10示出了;^欠大器部分的詳細(xì)情況。圖2示出了^f皮安排成構(gòu)成前曲面(201 )和笫二曲面(202)的SET (104 ),使得后曲面的SET通過前曲面中SET之間的間隙輻射。圖3示出了被安排成構(gòu)成陣列(302)的CSET (301)，以及被 組合成構(gòu)成陣列(305 )的兩種不同類型的SET ( 303、 304)。在圖 3a的情況下，CSET的"位置"可以被認(rèn)為是在SET組的重心。
圖4示出了構(gòu)成矩形陣列(401)和六邊形陣列(402)的SET (104)的兩種可能配置。圖5示出了具有兩個輸入信號(501、 502 )和三個分配器(503、 504、 505 )的DPAA。分配器503處理信號501，而504和505都處 理輸入信號502。從用于各個SET的各分配器的輸出由加法器(506) 相加，并經(jīng)過》丈大器103到SET 104。輸入部分的細(xì)節(jié)在圖6和7中 被示出。為了說明，圖6示出了具有三個數(shù)字輸入(601)和一個模擬輸 入(602)的輸入電路的可能配置。為了清晰，省略了數(shù)字接收機(jī)和 模擬緩沖電路。有一個內(nèi)部主時鐘源(603 ),它被施加到各個數(shù)字 輸入上的DSRC (604)和才莫擬輸入上的ADC (605 )。大多數(shù)現(xiàn)行 的數(shù)字音頻傳輸格式(如S/PDIF、 AES/EBU) 、 DSRC和ADC—起 處理聲道的對(立體聲)。所以，最方便的是成對處理輸入聲道。圖7示出了其中具有兩個數(shù)字輸入(701)的一種配置，已知這 兩個數(shù)字輸入是同步的，并且利用PLL或其它時鐘恢復(fù)設(shè)備(702) 從所述數(shù)字輸入導(dǎo)出主時鐘。這種情況將在例如從外部環(huán)繞聲解碼 器提供幾個聲道時發(fā)生。所述時鐘接著被施加到剩余輸入(601 )的 DSRC ( 604 )。圖8示出了分配器的部件。它有來自輸入電路的單個輸入信號 U01)和多個輸出(802)，每一個輸出對應(yīng)一個SET和SET組。 從輸入到各個輸出的通路包含SDM ( 803 )和/或ADF (804 )和/或 ACM(805 )。如果在各個信號通路中進(jìn)行的^f務(wù)改是相似的，則分配 器可以通過在分解信號之前包括全局SDM、 ADF和/或ACM級 (806-808 )而更有效地實現(xiàn)。各個分配器的各個部分的參數(shù)可以在 用戶控制或自動控制下變化。沒有示出為此所需的控制連接。在某些情況下，特別是音樂廳和舞臺設(shè)置中，也可能利用下列 事實在變換器陣列后面敞開(即變換器的后方周圍沒有放置不透 聲(sound-opaque)箱體)的情形下，當(dāng)形成具有實焦點的射束時， DPAA在它的輻射圖中前后對稱。例如，在上述示例中，聲反射或 散射曲面位于DPAA前面靠近這樣的實焦點，附加的這種反射或散 射面可以有利地-波置于DPAA后面的鏡象實焦點，以進(jìn)一步以所需 方式定向聲音。具體地說，如果DPAA ^皮設(shè)置為它的側(cè)面對著目標(biāo) 聽眾區(qū)，并且來自陣列前面的軸外射束被轉(zhuǎn)向聽眾的特定部分，比 如說聽眾席的左邊，則它的來自DPAA后面的鏡像聚焦射束(反相) 將被定向到聽眾席的右邊同一聽眾的適當(dāng)分開的部分。在這種方式 中，可以從變換器的前后輻射場得到有用的聲功率。圖9說明使用 后面敞開的DPAA (901)將信號傳送到聽眾(902、 903 )的左和右 部分，利用后輻射。聽眾的不同部分接收具有相反極性的信號。這 個系統(tǒng)可被用于檢測麥克風(fēng)位置(見后)，其中通過檢查麥克風(fēng)技 術(shù)的信號的極性，任何;漠糊都能^l解決。圖10示出可能的功率放大器配置。在一種選項中，可能來自分 配器或加法器的輸入數(shù)字信號(1001 )通過DAC ( 1002)以及具有 可選增益/音量控制輸入(1004 )的線性功率放大器(1003 )。輸出 饋送給SET或SET組(1005 )。在最佳配置中，這次示出兩個SET 饋送。輸入(1006 )直接饋送具有任選全局音量控制輸入(1008 ) 的數(shù)字放大器(1007 )。全局音量控制輸入也可以方便地用作輸出 驅(qū)動電路的電源。離散值數(shù)字放大器輸出在到達(dá)SET ( 1005 )之前 任選地通過模擬低通濾波器(1009)。圖11示出ONSQ級可以或者如(1101)那樣在分配器之前結(jié)合 到DPAA，或者如(1102)那樣在加法器之后結(jié)合到DPAA,或者在 兩個位置結(jié)合到DPAA。就像其它方框圖那樣，這只示出一種DPAA。 如果同時使用幾種，則能以任何順序插入另外的處理步驟。圖12示出將線性補償(1201)和/或非線性補償(1202)結(jié)合到 單個分配器DPAA中。如果分配器僅使用純延遲而沒有濾波或幅值 改變，則非線性補償只能用于這個位置。圖13示出多分配器DPAA中線性和/或非線性補償?shù)呐渲?。線
性補償1301也可以在分配器之前一皮用在輸入級，但現(xiàn)在各個輸出必須分別被非線性補償1302。該配置在分配器濾波或改變信號的幅值 時也允許非線性補償。補償器的使用允許使用相對便宜的變換器來 得到良好結(jié)果，因為任何缺陷都可以由數(shù)字補償來考慮。如果在復(fù) 制之前進(jìn)行補償，這將具有每個輸入信號只需要一個補償器的附加 優(yōu)點。圖14說明了三個DPAA (1401)的互連。在這種情況中，輸入 (1402)、輸入電路(1403 )和控制系統(tǒng)(l404)由所有三個DPAA 共享。輸出電路和控制系統(tǒng)可以分別裝在或結(jié)合到一個DPAA中、 其它的作為從DPAA。另一方面，三個DPAA可以相同，而使從DPAA 中的冗余電路無效。該設(shè)置允許增加的功率，并且如果陣列被并排 -改置，則在低頻率有更好的方向性。 本發(fā)明的第一方面現(xiàn)將參考圖15和圖16A-D概括地描述本發(fā)明的第一方面。第一 方面的設(shè)備具有圖1所示的一般結(jié)構(gòu)。圖15更詳細(xì)地示出本實施例 的分配器(102)。從圖5可以看到，輸入信號(101)通過輸入端(1514)被路由 選擇到復(fù)制器(1504 )。復(fù)制器(1504 )具有將輸入信號復(fù)制預(yù)定 數(shù)量并在所述預(yù)定數(shù)量的輸出端(1518)提供相同信號的功能。輸 入信號的各個復(fù)制信號接著被提供給用于修改所述復(fù)制信號的裝置(1506 )。 一般，用于修改復(fù)制信號的裝置(1506 )包括信號延遲 裝置(1508 )、幅值控制裝置(1510 )以及可調(diào)數(shù)字濾波裝置(1512 )。 但是，應(yīng)該指出，幅值控制裝置(1510)完全是任選的。此外，也 可以省略信號延遲裝置(1508 )和可調(diào)數(shù)字濾波器(1512)中的不 管哪一個。裝置(1506 )修改復(fù)制信號最基本的功能是提供不同 復(fù)制信號在某種意義上被延遲通常不同的量。正是選擇延遲確定輸 出變換器(104)輸出各種延遲型式的輸入信號(101)時所實現(xiàn)的 聲場。延遲的、以及最好是修改的復(fù)制信號經(jīng)輸出端(1516)從分
配器(102)輸出。已經(jīng)提到，由各個信號延遲裝置(1508 )和/或各個可調(diào)數(shù)字濾 波器(1512)執(zhí)行的相應(yīng)延遲的選擇決定性地影響實現(xiàn)聲場的類型。 本發(fā)明的第 一方面涉及四個特別有利的聲場及其線性組合。第一實施例圖16A示出根據(jù)本發(fā)明的第 一方面的第 一 實施例的聲場。 平面圖中示出包括各種輸出變換器(104)的陣列(105)。輸出變換器的其它行可能位于例如圖4A或4B所示被說明行之上或之下。在這個實施例中，由各個信號延遲裝置(508 )應(yīng)用到各個復(fù)制 信號的延遲^皮設(shè)為相同值，例如0 (在所說明的平面陣列的情況下)， 或設(shè)成作為曲面形狀函數(shù)的值(在彎曲曲面的情況下)。這產(chǎn)生表 示輸入信號(101 )的大致平行的聲"射束"，它具有平行于陣列(105 ) 的波陣面F。盡管通常也將有"旁瓣"，但射束方向的輻射(垂直于 波陣面)會比其它方向強(qiáng)烈得多。^f叚i殳陣列(105)的物理范圍是一 個或幾個感興趣的聲音頻率上的波長。這個事實表示旁瓣一般在需 要時可以通過ACM或ADF的調(diào)整纟皮衰減或去除。這個第 一 實施例中的工作模式 一 般可以被看作是其中陣列 (105)模仿一個非常大的傳統(tǒng)擴(kuò)音器的情形。陣列(105)的所有 各個變換器(104)都被同相地操作，以產(chǎn)生主方向垂直于陣列平面 的對稱射束。得到的聲場將與使用直徑為D的單個大擴(kuò)音器時得到 的聲場非常相似。第二實施例第 一 實施例可以被看作是更一般的第二實施例的特例。 在這個實施例中，由信號延遲裝置(1508 )或可調(diào)數(shù)字濾波器 (1512)應(yīng)用到各個復(fù)制信號的延遲是變化的，使得延遲在變換器 (104)中以穿過陣列表面的某選定方向系統(tǒng)化地增加。這在圖15B 中被示出。在各個信號被路由選擇到它們各自的輸出變換器(104)
之前應(yīng)用到這些信號延遲可由圖15B中變換器后面延伸的虛線來形象化。較長的虛線表示較長的延遲時間。通常，虛線和實際延遲時間之間的關(guān)系將是^=^^，其中d表示虛線長度，t表示對各個信號 應(yīng)用的延遲量，以及c表示聲音在空氣中的速度。可以從圖15B看出，在圖15B中，隨著你從左邊向右邊移動， 應(yīng)用到輸出變換器的延遲線性增加。因此，路由選擇到變換器(104a) 的信號基本上沒有延遲并因此是第 一個離開陣列的信號。路由選擇 到變換器U04b)上的信號應(yīng)用了小延遲，因此這個信號是第二個 離開陣列的信號。應(yīng)用到變換器(104c、 104d、 104e等)的延遲逐 步增加，使得相鄰變換器的輸出之間存在固定延遲。這樣一 系列延遲產(chǎn)生與第 一 實施例中產(chǎn)生的相似的大致平行的 聲"射束"，只是現(xiàn)在射束偏轉(zhuǎn)了角度，大小取決于所用的系統(tǒng)延 遲增量。對于非常小的延遲(tn Te， n),射束方向?qū)⒎浅＝咏?與陣列(105)正交；對于較大的延遲(最大tn) ~Te,射束可以被 操縱為與所述曲面幾乎正切。已經(jīng)描述，聲波可以通過選擇延遲被定向，而沒有聚焦，使來 自各個變換器的聲波的相同時間部分(表示相同信息的聲波的那些 部分)一起構(gòu)成以特定方向傳播的前面。通過減少由分配器提供到距離陣列邊緣更近的SET的信號幅值 (相對于4是供到距離陣列中部更近的SET的幅值)，輻射圖中旁瓣 (由于有限的陣列尺寸)的水平可以-故降低。例如，高斯或升余弦 曲線可被用于確定來自各個SET的信號的幅值。在調(diào)整有限的陣列 尺寸的效果和由外部SET中減少的幅值引起的功率減小之間達(dá)到折 衷。第三實施例如果由信號延遲裝置(1508 )和/或自適應(yīng)數(shù)字濾波器(1502) 應(yīng)用的信號延遲被選擇，使得延遲加上從SET (104 )到DPAA前面 空間中的選定點的聲波傳播時間的和對所有SET為相同值一即使得 來自各個輸出變換器的聲波作為同相聲音到達(dá)選定點一于是可能使DPAA把聲音聚焦在那個點P。這在圖16C中被說明。從圖16C可以看到，盡管這次不是線性，但應(yīng)用在各個輸出變 換器U04a到104h)的延遲也增加。這樣導(dǎo)致彎曲的波陣面F，它 收斂于焦點，使得焦點處和焦點周圍(在尺寸大致等于聲音的各個 譜分量的波長的范圍中)的聲強(qiáng)顯著地高于附近的其它點。 獲得聲波聚焦所需的計算可^皮歸納如下焦點4立置矢量，f =X第n個傳感器位置，Pn =尸, 尸 第n個傳感器的發(fā)送時間，t,丄V(/-尸"f(/-尸")各個傳感器所需延遲,d —其中k是確保所有的延遲為正從而可實現(xiàn)的恒定偏移量。通過如前所述適當(dāng)?shù)倪x擇延遲組，焦點的位置幾乎可以在DPAA前面的任何位置廣泛地變化。 第四實施例圖16D示出第一方面的第四實施例，其中使用了另一個基本原 理來確定對路由選擇到各個輸出變換器的信號所應(yīng)用的延遲。在這 個實施例中，調(diào)用惠更斯小波理i侖(Huygens wavelet theorem)才莫擬 具有視在原點O的聲場。這是通過將信號延遲裝置(1508)或自適
應(yīng)數(shù)字濾波器(1512)建立的信號延遲設(shè)置為等于從陣列后面空間 上的 一 點到各個輸出變換器的聲音傳播時間來實現(xiàn)的。這些延遲在圖16D中用虛線示意。從圖16D將會看到，那些位置最靠近才莫擬原點位置的輸出變換二 器在那些位置距原點位置較遠(yuǎn)的變換器之前輸出信號。由各個變換 器發(fā)出的波所建立的干涉圖建立聲場，它對陣列前面近場中的聽眾 來說好像是從沖莫擬原點發(fā)出的。圖16D示出半球形波陣面。這些波陣面合起來建立波陣面F， 波陣面F具有的曲率和移動方向與從;溪擬原點發(fā)出的波陣面的一樣。 因此，獲得實際聲場。計算延遲的公式現(xiàn)在為其中、的定義同第三實施例，而j是任一偏移量。因此，可以看到，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法涉及利用復(fù)制器(1504)獲得N個復(fù)制信號，其中每一個對應(yīng)N個輸出變換器中 的一個。這些復(fù)制信號中的每一個接著^皮延遲(也許被濾波)相應(yīng) 的延時，其中所述相應(yīng)的延時是根據(jù)陣列中相應(yīng)輸出變換器的位置 和要達(dá)到的效果來選擇的。延遲信號接著被路由選擇到各個輸出變 換器，以建立適當(dāng)?shù)穆晥?。分配?102)最好包括獨立的復(fù)制和延遲裝置，使得信號可被 復(fù)制并且延遲可被應(yīng)用到各個復(fù)制信號。但是，本發(fā)明中也包括其 它配置，例如，可使用具有N個抽頭的輸入緩沖器，抽頭的位置確 定延遲量。所述系統(tǒng)是線性的，因此它可能通過將一個特定的輸出變換器 所需的延遲信號簡單地加在一起來任意組合上面的四種效果中的任 何一個。相似地，系統(tǒng)的線性特性表示幾個輸入每一個都可以分別 不同地以上述方式^:聚焦或^皮定向，引起可控制并可大大區(qū)別的區(qū) 域，其中不同的聲場(表示在不同輸入處的信號)可以遠(yuǎn)離DPAA 被適當(dāng)?shù)慕ⅰ＠?，可以使第一信號看上去是從DPAA后面的某
一距離發(fā)出的，而第二信號可以被聚焦在DPAA前面的某一距離的 位置上。本發(fā)明的第二方面本發(fā)明的第二方面涉及使用DPAA不是用于定向或模擬聲音原 點、而是定向"反聲"，使得可在聲場中建立寧靜點。根據(jù)第二方面的這樣一種方法在擴(kuò)音(PA)系統(tǒng)中特別有用， 因為每當(dāng)擴(kuò)音器系統(tǒng)由物理上靠近擴(kuò)音器的麥克風(fēng)發(fā)出的放大信號 驅(qū)動時，擴(kuò)音系統(tǒng)會出現(xiàn)"哺聲"或正的電聲反饋。在這個情況下，擴(kuò)音器的輸出到達(dá)麥克風(fēng)(常常以相當(dāng)窄的頻 帶)，并且被麥克風(fēng)拾取，接著被放大并饋送給擴(kuò)音器，它又從擴(kuò) 音器到達(dá)麥克風(fēng)…并且在接收信號的相位和頻率與本麥克風(fēng)信號的 輸出匹配時，組合的信號迅速地建立，直到系統(tǒng)飽和。并且發(fā)出響 亮又討厭的嘯聲、或"嘯聲"噪聲。已知反反饋或反聲反饋裝置用于減少或抑制聲反饋。它們能以 許多不同方式工作。例如。它們可以減少在聲反饋發(fā)生的特定頻率 上的增益^放大量，使所述頻率上的環(huán)路增益小于1。另一方面，它們可以修改所述頻率上的相位，使擴(kuò)音器的輸出趨向于消除而不是 加上麥克風(fēng)信號。另一種可能性是在從麥克風(fēng)到擴(kuò)音器的信號通路中包括頻移裝 置(常產(chǎn)生僅幾赫茲的頻移)，使得反饋信號不再匹配麥克風(fēng)信號。這些方法中沒有一個完全讓人滿意，并且本發(fā)明的第二方面建 議一種新方法，適合于麥克風(fēng)/擴(kuò)音器系統(tǒng)采用安排成陣列的多個單 獨變換器單元的任何情況，具體地說，適合于擴(kuò)音器系統(tǒng)利用多個 如在比如說國際專利公布WO 96/31086的說明書中公開的變換器單 元的情況。更具體地說，本發(fā)明的第二部分建議饋送到各個變換器 單元的信號的相位和幅值被安排成使得陣列上的效果是在 一 個或多 個選定方向上(沿著所述方向可能實際有麥克風(fēng))或在一個或多個 選定點上產(chǎn)生大大減少的靈敏度。換句話說，本發(fā)明的第二方面在
一個實施例中建議擴(kuò)音器單元陣列產(chǎn)生輸出零，所述輸出零被定向到存在能拾取聲音并產(chǎn)生哺聲的麥克風(fēng)位置、或者定向到因為某 種原因不希望定向高聲級的位置。通過將要消除的信號的反相型式聚焦或定向到特定位置，可以 消除聲波(即可以形成零)。要消除的信號可以通過計算或測量得 到。因此，本發(fā)明的第二方面的方法一般利用圖1的設(shè)備來提供通過適當(dāng)選擇延遲所提供的定向聲場。由各種變換器(104)輸出的信 號是聲場信號的反相和換算型式，使得它們趨向于消除從未反相輸 出信號得到的聲場中的信號。圖17示出這種機(jī)制的一個示例。這里， 輸入信號(101)被輸入到控制器(1704 )?？赡茉趯⒀舆t應(yīng)用到所 述輸入信號之后，控制器將所述輸入信號路由選擇到傳統(tǒng)擴(kuò)音器 (1702 )。擴(kuò)音器(1702 )輸出從所述輸入信號得到的聲波，以建 立聲場(1706) 。 DPAA (104)被安排成在這個聲場內(nèi)所謂的"零" 位置P產(chǎn)生基本上寧靜的點。這是通過計算通過擴(kuò)音器(1702 )由 所述信號在點P引起的聲壓值來實現(xiàn)的。所述信號接著利用與根據(jù) 本發(fā)明第一方面描述的聚焦正常聲信號相似的方法被反相并聚焦在 點P (見圖17)。通過計算或測量位置P處聲場的準(zhǔn)確級別并換算 所述反相信號，可以實現(xiàn)幾乎完全的消除，使得實現(xiàn)更精確的消除。聲場中要消除的信號幾乎與提供給擴(kuò)音器(1702 )的信號完全 一樣，除了它將受到在成零點測量的擴(kuò)音器的脈沖響應(yīng)的影響(它 也由房間聲學(xué)影響，但為了簡單起見將忽略這一點)。因此，擴(kuò)音 器脈沖響應(yīng)模型對確保正確實現(xiàn)成零是有用的。如果沒有使用考慮 了脈沖響應(yīng)的校正，可能事實上是增強(qiáng)該信號而不是消除它(例如， 如果是180°不同相)。脈沖響應(yīng)(擴(kuò)音器對無窮大幅度和無窮小持 續(xù)時間、但仍具有有限面積的尖銳脈沖的響應(yīng)) 一般包括由在施加 了脈沖后的連續(xù)時間的抽樣表示的 一 系列值。這些值可以被換算以 得到FIR濾波器的系數(shù)，所述系數(shù)可以被應(yīng)用于輸入到擴(kuò)音器(1702 ) 的信號以獲得考慮了脈沖響應(yīng)的校正信號。這個校正信號可以接著 被用于計算成零點的聲場，從而可以發(fā)出適當(dāng)?shù)姆绰暽涫?。成零點 的聲場被稱作"要消除的信號"。由于上面提及的FIR濾波器引起信號流中的延遲，它對延遲其 它一切以獲得適當(dāng)?shù)耐绞怯杏玫?。換句話說，到擴(kuò)音器(1702 ) 的輸入信號被延遲，使得存在FIR濾波器利用擴(kuò)音器(1702 )的脈 沖響應(yīng)計算聲場的時間。脈沖響應(yīng)的測量可以通過將測試信號加到發(fā)送到擴(kuò)音器(1702 ) 的信號中并利用成零點的輸入變換器對它們進(jìn)行測量。另 一方面， 可以利用系統(tǒng)的模型進(jìn)行計算。圖18示出本發(fā)明這個方面的另一個實施例。這里，沒有使用單 獨的擴(kuò)音器(1702)建立初始聲場，而是將DPAA用于此目的。在 這種情況下，輸入信號被復(fù)制并被路由選擇到各個輸出變換器。位 置P處聲音信號的大小的計算非常簡單，因為在這個位置的聲音僅 僅歸于DPAA的輸出。這通過首先計算從各個輸出變換器到成零點 的發(fā)送時間來實現(xiàn)。在成零點的脈沖響應(yīng)包括各輸出變換器的各脈 沖響應(yīng)之和，在輸入信號將建立初始聲場時被延遲并被濾波，然后 :故再一皮延遲發(fā)送時間到成零點并由于1/r2距離效應(yīng)而被衰減。嚴(yán)格的說，這種脈沖響應(yīng)應(yīng)該與各個陣列變換器的脈沖響應(yīng)進(jìn) 行巻積(即，濾波)。但是，成零信號通過那些相同的變換器被再 現(xiàn)，因此它在那一級經(jīng)相同的濾波。如果我們對成零使用測量的(見 下文)而不晃基于才莫型的脈沖響應(yīng)，則通常有必要對測量的響應(yīng)與 輸出變換器的脈沖響應(yīng)進(jìn)行去巻積。利用上述考慮得到的要消除的信號在重新被復(fù)制之前被反相并 ^L換算。接著對這些復(fù)制信號應(yīng)用延遲，使得反相信號聚焦在位置P。 通常有必要進(jìn)一步延遲原始(未反相)輸入信號，使得反相(成零) 信號可以在和預(yù)定為零的聲場相同的時間到達(dá)成零點。對于各個輸 出變換器，輸入信號的復(fù)制信號和各個延遲反相輸入信號的復(fù)制信 號^皮加在一起，以建立那個變換器的輸出信號。
實現(xiàn)這種效應(yīng)的設(shè)備示于圖19。輸入信號(101)被路由選擇到第一分配器(1906 )和處理器(1910)。它從處理器(1910)被路 由選擇到反相器(1902 )，并且反相的輸入信號被路由選擇到第二 分配器(1908 )。在第一分配器(1906)中，輸入信號沒經(jīng)延遲地 或經(jīng)恒定延遲地被傳送到各個加法器(1904 )。另一方面，應(yīng)用一 組延遲以獲得定向輸入信號。處理器(1910)處理輸入信號以獲得 表示由于輸入信號(考慮了輸入信號的所有定向)而將建立的聲場 的信號。已經(jīng)提到，這種處理一般將包括利用各種變換器的已知脈 沖響應(yīng)、應(yīng)用到各個輸入信號復(fù)制信號的已知延遲時間以及從各個 變換器到成零點的已知發(fā)送時間來確定在成零點的聲場。第二分配 器(1908 )復(fù)制并延遲反相的聲場信號，并且延遲的復(fù)制信號被路 由選擇到各個加法器(1904 )，以便加到第一分配器的輸出中。單 個輸出信號接著被路由選擇到各個輸出變換器(104)。如所提及的那樣，第一分配器(1906 )可以提供定向的或模擬的原聲場。這在 需要以特定方向定向多個聲波但需要結(jié)果場的某部分非常寧靜時有 用。由于系統(tǒng)是線性的，可以對各個離開第二分配器的復(fù)制信號執(zhí) 行反相器(1902)中執(zhí)行的反相。顯然，在復(fù)制之前執(zhí)行反相步驟 是有利的，因為那樣就只需要一個反相器(1902)。反相步驟也可 以結(jié)合到濾波器中，此外，如果分配器(1906)結(jié)合了 ADF，則初 始聲場和成零射束都可以由它通過對涉及初始聲場和成零射束的濾 波器系數(shù)求和產(chǎn)生。如果輸入變換器(例如麥克風(fēng))被用于測量感興趣位置的聲音， 則成零點可以在還沒有由已知設(shè)備建立的聲場內(nèi)形成。圖20示出這 樣一種系統(tǒng)的實現(xiàn)。麥克風(fēng)(2004)被連接到控制器(2002 )并被 安排成測量空間中特定位置的聲級。控制器(2002)對所測量的信 號進(jìn)行反相并建立這個反相信號的延遲復(fù)制信號，使得將反相信號 聚焦在麥克風(fēng)位置。這建立了關(guān)于麥克風(fēng)位置的聲場的負(fù)反饋回路，70
這趨于確保麥克風(fēng)位置的寧靜。當(dāng)然，在麥克風(fēng)(2004)檢測的實 際聲音(例如由于嘈雜的房間)以及表示到達(dá)麥克風(fēng)位置的反相檢 測信號的聲波之間將有延遲。但是，對于低頻率，所述延遲是容許 的。為了計及這個效應(yīng)，DPAA的輸出變換器(104)的信號輸出可 以被濾波，使得僅包括低頻分量。上面的實施例利用聚焦在一個點的反相(還可能換算了的)聲場信號描述了 "成零"概念。但是，更常見的是，成零可以包括利 用與根據(jù)第一方面的第一和第二實施例描述的方法相似的方法定向平行射束。陣列或本發(fā)明的優(yōu)點是多方面的。 一個這樣的優(yōu)點是聲能可以 選擇性地"不"被定向，從而可產(chǎn)生"寧靜點"，同時使定向到環(huán) 繞區(qū)其它部分的能量基本上不變(盡管，已經(jīng)提及，它可以另外被 整形以形成正射束)。這在饋送給擴(kuò)音器的信號全部或部分是從擴(kuò) 音器陣列附近的麥克風(fēng)得到的情況下特別有用如果"反射束"是 從揚聲器陣列定向到這樣一 個麥克風(fēng)，則在這個方向或就在這個點 的系統(tǒng)環(huán)路增益被減小，并且聲反饋的可能性被減少；即零或部分 零位于麥克風(fēng)或麥克風(fēng)附近。在有多個麥克風(fēng)處，如在舞臺或會議 中，多個反射束可以這樣;故形成并^f皮定向在各個麥克風(fēng)。也可以看到第三個好處，當(dāng)收聽區(qū)的一個或多個區(qū)域不利地受 反射墻(reflections off walls )或其它邊界影響時，反射束可以被定 向在那些邊界，以減少其中任何反射的不利影響，從而提高收聽區(qū) 中聲音的質(zhì)量。本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)在采用的聲音波長為比得上陣列的物理尺寸的極端情況下會出現(xiàn)問題。因此，在變換器陣列的主要2D尺寸的一個或兩個中的陣列范圍小于低于系統(tǒng)使用的有用范圍中給定頻率(Fc)的一個或幾個聲音波長的情況下，則它在這些尺寸的一個或 兩個中產(chǎn)生有效定向性的能力將某種程度或甚至大大^L降低。此外，在波長與相關(guān)尺寸的一個或兩者比較非常大時，定向性將基本上為
0。因此，在低于頻率Fc時，陣列的定向性目的在任何情況下無效。 但是，更糟糕的是，被用于產(chǎn)生反射束的變換器陣列所不希望有的 副作用，在頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Fc時，所有方向的輸出能量可以-故無意識 地大大減少，因為被看作是輻射器的變換器陣列現(xiàn)在具有多個正相 和負(fù)相的單元，這些單元在空間上的間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個波長，產(chǎn)生 破壞性干擾，其效果主要是消除遠(yuǎn)聲場中如果不是所有方向、那也 是許多方向上的輻射一這是在反射束的產(chǎn)生中所不希望的。應(yīng)該指 出，正常的低頻信號可以在對輸出功率沒有太大影響的情況下被操 縱。它只是在成零時出現(xiàn)上述功率問題。為了處理這種特殊情況，到變換器陣列的驅(qū)動信號應(yīng)該首先被分成低于頻率Fs的頻率(低頻段)和高于頻率Fs的頻率(高頻段)， 其中Fs大約在Fc的區(qū)域中(即，由于陣列與低于頻率Fs的頻率的 信號波長相比尺寸小，它在遠(yuǎn)聲場中開始破壞性干擾的地方)。接 著，高頻段信號通過延遲單元以標(biāo)準(zhǔn)方式被饋送到變換器陣列單元， 同時低頻段信號繞過延遲單元被單獨定向并直接被饋送到陣列中所 有的輸出變換器(在各個變換器與它的相應(yīng)的高頻段信號的輸出相 加)。在這種方式中，低于Fs的較低頻率同相地被饋送通過整個陣 列到各個單元，并且不會在遠(yuǎn)聲場進(jìn)行破壞性千擾，同時一組或多組SDM發(fā)出高于Fs的較高頻率射束和反射束，以在遠(yuǎn)聲場產(chǎn)生有 用的射束和反射束，同時較低頻率的聲場現(xiàn)在保持不受影響。稍后 將參考本發(fā)明第五方面來描述利用這種頻率劃分的本發(fā)明實施例。圖20和圖18的設(shè)備可以-波組合，使得在麥克風(fēng)(2004)檢測 的輸入信號一般由DPAA的變換器(104)輸出，但在麥克風(fēng)本身位 置消除了這個輸出信號。如所討論的，聲反饋(正的電聲反饋)的 可能性一般在系統(tǒng)增益^皮設(shè)為高于某一級時出現(xiàn)。這個限制級常常 足夠低，使麥克風(fēng)的用戶不得不非常靠近，以得到足夠的敏感度， 這可能是成問題的。但是，利用DPAA在麥克風(fēng)的方向被設(shè)置為產(chǎn) 生零或反射束，可以大大減少這種不希望的效應(yīng)，并且系統(tǒng)增將益
增加到更高級提供更有益的敏感度。 本發(fā)明的第三方面本發(fā)明的第三方面涉及利用DPAA系統(tǒng)建立環(huán)繞聲或立體效果，其中只利用單個聲音發(fā)送設(shè)備，這種設(shè)備與根據(jù)本發(fā)明的第 一和第 二方面已描述的設(shè)備相似。具體的說，本發(fā)明的第三方面涉及以不 同方向定向不同聲道，使聲波撞到反射或諧振面并由此被重發(fā)。本發(fā)明的第三方面針對DPAA在室外(或基本無回聲情況的其 它任何地方)工作的問題，觀察者需要移動到那些聲音已經(jīng)被聚焦 的區(qū)域附近，以便容易感覺獨立的聲場。否則觀察者定位已經(jīng)建立 了的獨立聲場會有困難。如果聲反射面，或者再輻射所吸收的入射聲能的聲諧振體被放 置于這樣的聚焦區(qū)，它再輻射聚焦的聲音，并因此有效地成為遠(yuǎn)離 DPAA并位于聚焦區(qū)的新聲源。如果使用平面反射器，則反射的聲 音主要被定向到特定的方向；如果使用漫反射器，則聲音被或多或 少地再輻射到所述反射器的同 一邊遠(yuǎn)離聚焦區(qū)的所有方向。因此， 如果表示不同輸入信號的許多不同聲音信號被DPAA以所述方式聚 焦到不同聚焦區(qū)，并且在各個聚焦區(qū)內(nèi)放置了這樣的反射器或諧振 器使得重新定向來自各個聚焦區(qū)的聲音，則利用本文所迷設(shè)計的單 個DPAA可能建立真的多獨立源聲輻射器系統(tǒng)。它實際不是聚焦聲 音，而是聲音能以本發(fā)明第一方面的第二實施例的方式被定向。在非無回聲條件下(諸如正常的室內(nèi)環(huán)境)用多個獨立聚焦射 束一即用表示聚焦在不同和獨立區(qū)域的不同輸入信號的聲音信號一 以之前所述方式操作DPAA的情況下，其中具有多個硬和/或主要聲 反射邊界曲面，具體地說，在那些聚焦區(qū)域被定向到一個或多個反 射邊界曲面的情況下，由于反射的聲音(來自邊界)從那些區(qū)域到 達(dá)所述觀察者， 一個觀察者僅僅利用他的正常定向聲音感覺就能夠 容易地感覺獨立的聲場，同時在它們相應(yīng)的獨立聚焦區(qū)在空間上定 位它們中的每一個。
值得強(qiáng)調(diào)的是，在這樣一種情況下，觀察者感覺決不依賴于將 人工心理聲學(xué)要素引入聲音信號的DPAA的實際獨立聲場。因此，只要觀察者離DPAA的近聲場輻射足夠遠(yuǎn)，則對于真聲音位置，觀 察者的位置相對不太重要。以這樣的方式，利用在大多數(shù)實際環(huán)境 中具有的天然邊界，只用一個物理擴(kuò)音器(DPAA)可以實現(xiàn)多聲道 "環(huán)繞聲"。在缺乏適當(dāng)自然反射邊界的環(huán)境中要產(chǎn)生相似的效果的情況 下，可以通過適當(dāng)放置人工反射或諧振曲面獲得相似的獨立多源聲 場，其中聲源最好應(yīng)該看上去從那些曲面發(fā)出并接著在那些表面定 向射束。例如，在大型音樂廳或室外環(huán)境，光學(xué)透明塑料或玻璃板 可以被放置并用作幾乎沒有視覺影響的聲音反射器。在需要廣泛傳 播來自那些區(qū)域的聲音時，可以改為引入聲音散射反射器或?qū)拵еC 振器(這將使光學(xué)透明更困難但不是不可能)。圖21說明利用單個DPAA和多個反射或諧振曲面(2102)為聽 眾(2103)提供多個源。由于它不依賴于心理聲學(xué)提示，因此可以 在整個收聽區(qū)聽到環(huán)繞聲效果。在使用聚焦而不僅僅是定向的情況下，直徑大致等于焦點尺寸 的球面形狀反射器可被用于在廣角上實現(xiàn)漫反射。為了進(jìn)一 步增強(qiáng) 漫反射效果，曲面應(yīng)該按需要漫反射的聲頻波長的比例有一個粗糙 度。本發(fā)明的第三方面可以與本發(fā)明的第二方面結(jié)合使用，以提供 其它聲道的反射束可被定向到與給定聲道有關(guān)的反射器。因此，用 立體聲(2聲道系統(tǒng))作例子，聲道1可以被聚焦在反射器1，聲道 2可以被聚焦在反射器2,并且將包括適當(dāng)?shù)某闪悖允孤暤?在反 射器2處為零，并使聲道2在反射器1處為零。這樣將確保只有正 確的聲道在相應(yīng)反射面具有有效能量。本發(fā)明的這個方面的重要優(yōu)勢在于可以用單個DPAA設(shè)備來實 現(xiàn)所有上面所述情況，通過輸入信號的延遲復(fù)制信號(可能被校正并被反相)的求和來建立各個變換器的輸出信號。因此，傳統(tǒng)上與 環(huán)繞聲系統(tǒng)有關(guān)的許多布線和設(shè)備被省去了 。 本發(fā)明的第四方面本發(fā)明的第四方面涉及利用麥克風(fēng)(輸入變換器)和測試信號 來定位輸出變換器陣列附近麥克風(fēng)的位置或麥克風(fēng)陣列附近擴(kuò)音器 的位置。根據(jù)這個方面，提供一個或多個能夠檢測來自DPAA的聲發(fā)射 的麥克風(fēng)，它們通過有線或無線裝置被連接到DPAA控制電路。DPAA 結(jié)合子系統(tǒng)，所述子系統(tǒng)被安排成能夠通過測量從三個或更多(一 般從所有的)SET到麥克風(fēng)的信號傳播時間以及三角測量來計算麥 克風(fēng)相對于一個或多個DPAA SET的位置，從而提供在不干擾聽眾 對節(jié)目素材聲音的感覺的情況下使用DPAA期間跟蹤麥克風(fēng)的移動 可能性。在DPAA SET陣列后面敞開的情況下一即它從變換器的兩 邊以偶極子似的方式輻射一可以通過檢查接收信號的相位(特別是 在低頻率的情況)來解決可能不明確的麥克風(fēng)位置，即在DPAA前 面還是后面。聲速在一場演出期間隨氣溫而變化，它影響地點的聲學(xué)位置以 及揚聲器系統(tǒng)的性能，它可以通過利用附加三角測量點以相同的處 理^皮確定。利用特定測試圖(如依次到各個SET的偽隨機(jī)噪聲序列 或短脈沖序列，其中在tp《r,/Cs的意義上，脈沖長度Tp等于或短于所 需的空間分辨率rs)或通過由DPAA廣播的節(jié)目素材中引進(jìn)低級測 試信號(可能被設(shè)計為聽不到的)、然后通過交叉相關(guān)性對它們進(jìn) 行;險測，可以進(jìn)行麥克風(fēng)定位?？刂葡到y(tǒng)可以^皮增加到DPAA中，用于通過改變由SDM應(yīng)用的 延遲和/或ADF的濾波器系數(shù)來優(yōu)化(在某種需要的意義上) 一個或 多個指定位置的聲場。如果上述麥克風(fēng)可用，那么這個優(yōu)化可發(fā)生 在建立時間一例如在DPAA的預(yù)才丸行使用(pre-performance use)期 間一或者在實際使用中。在后一種情況下， 一個或多個麥克風(fēng)可以被嵌入用于控制DPAA的手持機(jī)，而在這種情況下，控制系統(tǒng)可以 被主動地設(shè)計為實時跟蹤麥克風(fēng)，從而連續(xù)優(yōu)化手持機(jī)位置的、進(jìn)而至少一個聽眾的假定位置的聲音。通過在控制系統(tǒng)中建立DPAA 的模型(很可能軟件模型)及其聲學(xué)特性，任選地加上它目前所處 的環(huán)境的it型(即它在哪里用，例如試聽室)，控制系統(tǒng)可利用這 種才莫型自動估計對DPAA參數(shù)所需的調(diào)整，以便優(yōu)化任何用戶指定 的位置的聲音，以減少任何討厭的旁瓣。也可以使剛剛描述的控制系統(tǒng)調(diào)整 一 個或多個指定位置的聲級 ~^例如實況演出中:^皮連接到DPAA的麥克風(fēng)所處的位置，或者已知 不想要的反射曲面的位置一使其最小化，建立"死區(qū)"。以這種方 式，可以避免不想要的麥克風(fēng)/DPAA反饋，以及不想要的室內(nèi)混響。 這種可能性已經(jīng)在涉及本發(fā)明的第二方面的部分進(jìn)行了討論。通過利用隱蔽測試信號一也就是，DPAA電子電路中產(chǎn)生的附加 信號，所述測試信號被設(shè)計為聽眾基本上感覺不到，并且以低級偽 隨機(jī)噪聲序列為代表，它們被疊加在節(jié)目信號上一可以從空間上跟 蹤一個或多個實況演出麥克風(fēng)(通過所述麥克風(fēng)和DPAA變換器之 間延遲圖的適當(dāng)處理)。這個麥克風(fēng)空間信息又可被用于諸如定位 麥克風(fēng)^l移動到的"死去"(注意隱蔽測試信號在麥克風(fēng)位置需要 具有非0幅值)的目的。圖22說明了利用麥克風(fēng)指定收聽區(qū)中位置的可能配置。麥克風(fēng) (2201 )通過無線電發(fā)射機(jī)(2202)和接收機(jī)(2203 )連接DPAA (105)的才莫擬或數(shù)字輸入(2204)。如果更方便的話，可以使用有 線或其它無線連接。大多數(shù)SET (104)被用于正常操作或處于無聲 狀態(tài)。少量的SET (2205 )發(fā)送測試信號，它們或者被添加到正常 節(jié)目信號中，或者代替正常節(jié)目信號。測試SET和麥克風(fēng)之間的通 路長度(2206 )通過比較測試信號和麥克風(fēng)信號進(jìn)行推斷，并被用 于通過三角測量推斷麥克風(fēng)的位置。在接收測試信號的信噪比差的 情況下，可以在幾秒種對響應(yīng)求積分。 在室外演出中，風(fēng)對擴(kuò)音器系統(tǒng)的性能具有重大影響。聲音的 傳播方向受到風(fēng)的影響。具體的說，刮過聽眾的垂直于所需聲音傳 播方向的風(fēng)，可以引起大量聲能被傳送到演出場外，造成演出場覆蓋不足。圖23說明了這個問題。由虛線圍繞的區(qū)2302表示沒有風(fēng) 時DPAA的聲場形狀。風(fēng)W從右邊刮，得到聲場2304,它是場2302 的歪斜型式。DPAA系統(tǒng)中，麥克風(fēng)位置定位信號的傳播以同樣的方式受到側(cè) 風(fēng)的影響。因此，如果麥克風(fēng)M被定位在聽眾區(qū)的中間，但是側(cè)風(fēng) 從西邊刮，對位置定位系統(tǒng)來說麥克風(fēng)好像是聽眾區(qū)的西部。采用 圖23的示例，風(fēng)W使測試信號采取從DPAA到麥克風(fēng)的彎曲通路。 這樣將導(dǎo)致系統(tǒng)錯誤地將麥克風(fēng)定位在位置P、實際位置M的西面。 考慮到這一點，調(diào)整陣列方式的輻射圖，以優(yōu)化視在麥克風(fēng)位置P 周圍的覆蓋范圍，以對風(fēng)進(jìn)行補償，并給出實際聽眾區(qū)中的最佳覆 蓋范圍。DPAA控制系統(tǒng)可以在整場演出中自動進(jìn)行這些調(diào)整。為 了確?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性，只能進(jìn)行緩慢的改變。系統(tǒng)的健壯性可 以利用整個聽眾區(qū)中已知位置的多個麥克風(fēng)進(jìn)行改進(jìn)。即使當(dāng)風(fēng)發(fā) 生了變化，聲場能以所需方式基本恒定保持定向。在需要定位遠(yuǎn)離DPAA的視在聲源的情況下，如前面關(guān)于本發(fā) 明第三方面所述(通過將聲能射束聚焦到適當(dāng)?shù)姆瓷涿?，利用之 前描述的麥克風(fēng)提供設(shè)置這種情況的筒單方法。麥克風(fēng)之一臨時放 置于成為遠(yuǎn)距離聲源的曲面附近，并且麥克風(fēng)的位置由已經(jīng)描述了 的DPAA子系統(tǒng)準(zhǔn)確地確定。控制系統(tǒng)接著計算最佳陣列參數(shù)，以 定位麥克風(fēng)位置上的聚焦或定向射束(連接到一個或多個用戶選擇 的輸入)。之后可以拿走所述麥克風(fēng)。獨立的遠(yuǎn)距離聲源將接著從 所選位置的曲面發(fā)出。將一定的冗余度建立到系統(tǒng)中，以提供更準(zhǔn)確的結(jié)果將是有利 的。例如，對于陣列中所有輸出變換器， 一般可以計算測試信號從 各個輸出變換器到輸入變換器傳播的時間，導(dǎo)致聯(lián)立方程大大多于
要求解的變量(三個空間變量和聲速)。產(chǎn)生最小總誤差的變量值 可以通過適當(dāng)求解方程式得到。測試信號可能包括偽隨機(jī)噪聲信號或聽不見的信號，它們被加到由DPAA SET輸出的延遲輸入信號的復(fù)制信號中或經(jīng)不輸出任何 輸入信號分量的變換器輸出。根據(jù)本發(fā)明的第四方面的系統(tǒng)也適用于由輸入變換器陣列組成 的DPAA設(shè)備，在所述陣列附近有輸出變換器。輸出變換器只能輸 出單個測試信號，該信號被陣列中各個輸入變換器接收。測試信號 的輸出及其接收之間的時間接著可以被用于三角測量輸出變換器的 位置和/或計算聲速。利用這個系統(tǒng)，可以建立"輸入零，，。這些"輸入零"是輸入 變換器陣列將具有減少的敏感度的區(qū)域。圖24到26說明了如何建 立這樣的輸入零。首先選擇輸入零要處的位置O。在這個位置，總 體上，應(yīng)該可能產(chǎn)生將不被輸入變換器陣列(2404 )拾取的噪聲。 建立這個輸入零的方法將參考只有三個輸入變換器(2404a、 2404b 和2404c)的陣列進(jìn)行描述，盡管在實際中可以使用更多的數(shù)量。首先考慮聲音從位于位置0的點源發(fā)送的情形。如果聲音脈沖 在時間0被發(fā)送，則由于不同的通路長度，它將首先到達(dá)變換器 (2404c)，接著是變換器(2404b)再然后是變換器(2404a)。為 了便于解釋，我們將假定脈沖在1秒后到達(dá)變換器(2404c) ， 1.5秒 后到達(dá)變換器(2404b),并且2秒后到達(dá)變換器(2404a)(這些是 不實際的大數(shù)字，僅僅為了便于說明而選擇)。這在圖25A中被示 出。這些接收輸入信號接著延遲不同的量，以便實際將陣列的輸入 敏感度聚焦在位置O。在這種情況下，這涉及將變換器(2404b)接 收的輸入信號延遲0.5秒，并且將變換器(2404c)接收的輸入信號 延遲1秒。從圖25B可以看到，這導(dǎo)致將所有的輸入信號(通過應(yīng) 用延遲)修改為按時間對齊。這三個輸入信號接著^支相加，以得到 如圖25C所示的輸出信號。這個輸出信號的幅度接著通過將輸出信
號除以陣列中的輸入變換器數(shù)量而被減小。在這種情況下，這涉及到將輸出信號除以3,以得到圖25D中所示的信號。應(yīng)用到各個輸 入信號以得到圖25B所示信號的延遲接著從輸出信號的復(fù)制信號中 去掉。這樣，輸出信號被復(fù)制并超前不同量，所述不同量與應(yīng)用到 各個輸入信號的延遲量相同。因此，圖25D中的輸出信號完全沒有 超前，得到第一成零信號Na。輸出信號的另一個復(fù)制信號超前0.5 秒，建立成零信號Nb,以及輸出信號的第三復(fù)制信號超前1秒，建 立成零信號Nc。圖25E中示出成零信號。作為最后的步驟，從各個輸入信號中減去這些成零信號，以得 到一系列修改的輸入信號。你可能希望從點O發(fā)出聲音的情況，本 示例中的成零信號與輸入信號完全一樣，并因此得到三個基本具有0 幅值的修改的信號。這樣，可以看到本發(fā)明第四方面的輸入成零方 法用來使DPAA忽略從輸入零所在的位置O發(fā)出的信號。從聲場中除了 O以外的位置發(fā)送的信號將不會被減少到0,這將 通過考慮本發(fā)明的方法是如何處理在輸入變換器得到的、歸因于圖24 中位置X處的聲源的信號進(jìn)行示意。從位置X發(fā)出的聲音首先到達(dá) 變換器(2404a)、接著是變換器(2404b)最后到達(dá)變換器(2404c)。 這被圖26A所示的聲脈沖理想化。根據(jù)輸入成零方法，這些接收信 號被延遲，延遲量使敏感度聚焦在位置0。這樣，變換器(2404a) 處的信號不被延遲，變換器(2404b)處的信號被延遲0.5秒并且變 換器(2404b)處的信號被延遲1秒。由此得到的信號被示意于圖25B。這三個信號接著^L相加以得到如圖26C所示的輸出信號。這個 輸出信號接著被除以輸入變換器數(shù)量，使其幅值減小。結(jié)果信號示 意于圖26D。這個結(jié)果信號接著被復(fù)制，并且各個復(fù)制信號超前輸 入信號被延遲的量，以實現(xiàn)圖26B中所示的信號。圖26E示出三個 結(jié)果信號。接著從原來的輸入信號中減去這些成零信號Na、 Nb和Nc, 以得到修改的輸入信號Ma、 Mb和Mc。從圖26F中示意的結(jié)果信號 可以看到，修正對輸入脈沖的改變是可忽略的。輸入脈沖本身被減
少到它們原來電平的三分之二，而原來脈沖電平三分之一的其它負(fù) 脈沖已經(jīng)被作為噪聲加上了。對于利用許多輸入變換器的系統(tǒng)，脈沖電平一般被減少到脈沖的(N-1)/(N),而噪聲 一般具有脈沖的(1/N) 的幅度。因此，比如說一百個變換器，當(dāng)聲音來自距成零位置O遠(yuǎn) 側(cè)的點時，修正的效果可忽略不計。26F的信號可以接著被用于常規(guī) 的波束形成，以從X恢復(fù)信號。用于本發(fā)明的第四方面的各種測試信號可通過對各種輸入信號 應(yīng)用相關(guān)函數(shù)進(jìn)行區(qū)別。要檢測的測試信號與所有輸入信號進(jìn)行交 叉相關(guān)，同時分析這樣交叉相關(guān)的結(jié)果，以指示輸入信號中是否出 現(xiàn)了測試信號。偽隨機(jī)噪聲信號各自獨立，使組中沒有一個信號是 任何數(shù)量的其它信號的線性組合。這確保交叉相關(guān)處理識別所討論 的測試信號。測試信號最好明確地表達(dá)為具有非平頻譜(non-flat spectrum),以便使它們最大程度聽不見。這可以通過對偽隨機(jī)噪聲 信號進(jìn)行濾波來完成。首先，它們可將功率設(shè)置在耳朵相對不敏感 的聲頻帶區(qū)域。例如，耳朵在3.5KHz附近最敏感，所以測試信號最 好在這個頻率附近具有最小功率的頻譜。其次，通過根據(jù)節(jié)目信號 自適應(yīng)改變測試信號、即通過將大量測試信號功率放在被掩蔽的頻 譜部分，可以利用纟備蔽效應(yīng)。圖27示出將測試信號的發(fā)生和分析結(jié)合到DPAA中的方框圖。 測試信號在框(2701 )中被產(chǎn)生并被分析。它具有作為輸入的正常 輸入聲道101和麥克風(fēng)輸入2204，所述正常輸入聲道101是為了設(shè) 計通過所需音頻信號的掩蔽而聽不到的測試信號。為了清楚，省略 了諸如DSRC和/或ADC的普通輸入電路。測試信號由專用SET (2703 )或共享SET 2205發(fā)射。在后一種情況下，測試信號在測試 信號插入步驟中被結(jié)合到饋送給各個SET的信號中。圖28示出兩種可能的測試信號插入步驟。節(jié)目輸入信號(2801 ) 來自于分配器或加法器。測試信號(2802)來自于圖27的框2701。
輸出信號(2803 )到ONSQ、非線性補償器或直接到放大器級。在 插入步驟(2804 )中，測試信號^皮加到節(jié)目信號中。在插入步驟(2805 ) 中，測試信號代替了節(jié)目信號?？刂菩盘栨な÷?。 本發(fā)明的第五方面如已經(jīng)關(guān)于第二方面討論的那樣，有時將輸入信號分成兩個或 多個頻帶并根據(jù)利用DPAA設(shè)備實現(xiàn)的方向性分別處理這些頻帶可 能是有利的。這樣的技術(shù)不僅在射束定向上有用，而且在特定位置 消除聲音以建立零的時候也是有用的。圖29說明用于選擇性發(fā)出不同頻帶射束的一般設(shè)備。 輸入信號101被連接到信號分解器/合并器(2903 )并進(jìn)而連接 到平行聲道中的低通濾波器(2901 )和高通濾波器(2902)。低通 濾波器(2901 )被連接到分配器(2904 )，其中分配器(2904 )連 接到所有加法器(2905 )，而這些加法器(2905)又被連接到DPAA (105)的N個變換器(104)。高通濾波器(2902)連接到與圖2中的裝置(102)相同的裝置 (102)(并且其中一般包含N個可變幅值和可變時延單元)，裝置 (102)又連接到加法器(2905 )的其它端口。較小而導(dǎo)致的低頻的遠(yuǎn)聲場消除效應(yīng)。因此，系統(tǒng)允許根據(jù)整形聲 場對不同頻率進(jìn)行不同處理。在源/檢測器和變換器(2904)之間經(jīng) 過的所有較低頻率都具有相同的時間延遲(標(biāo)稱0)和幅值，而較高 頻率對N個變換器中的每一個都是獨立進(jìn)行適當(dāng)時延和幅值控制。 這允許在不需要低頻的全局遠(yuǎn)聲場成零的情況下對較高頻率的反射 束發(fā)射和成零。要指出，根據(jù)本發(fā)明的第五方面的方法可以利用可調(diào)數(shù)字濾波器(512)來執(zhí)行。這樣的濾波器通過簡單地為濾波器系數(shù)選擇適當(dāng)?shù)闹刀试S對不同頻率給予不同延遲。在這樣的情況下，不必單獨 分解頻帶并對從各個頻帶導(dǎo)出的復(fù)制信號應(yīng)用不同延遲。簡單通過81 對單個輸入信號的各個復(fù)制信號進(jìn)行濾波可以實現(xiàn)適當(dāng)?shù)男Ч?本發(fā)明的第六方面本發(fā)明的第六方面針對DPAA系統(tǒng)的用戶不是總能容易地在任 何特定時間定位特定聲道的聲音被聚焦在哪里的問題。這個問題通 過提供兩個可控光射束來減輕，所述可控光射束能被控制在空間上 交叉在聲音被聚焦的點。有利的是，光射束是在操作員的控制之下， 并且DPAA控制器被安排成使聲道聚焦發(fā)生在操作員使光射束交叉 的任何地方。這使系統(tǒng)的建立非常簡單，它不依賴于建立房間的數(shù) 學(xué)才莫型或其它復(fù)雜的計算。如果提供兩個光射束，則它們可以由DPAA電子電路自動操縱， 使其在空間上交叉在聲道的聚焦區(qū)的中心或附近，并向操作員提供 大量有用的建立反饋信息。使兩個射束的顏色不同是有用的，不同原色最好，如紅和綠， 使得在重疊區(qū)可以感覺到第三種顏色。也應(yīng)該提供選擇哪些聲道設(shè)置控制光射束的位置的裝置，同時 這些都可以由手持機(jī)控制。當(dāng)提供兩個以上光射束時，多個聲道的聚焦區(qū)可以由可控光射 束對在空間的交叉位置同時加亮。小型激光射束、特別是固態(tài)二極管激光，提供有用的平行光源。通過由電流(galvos )或馬達(dá)、或者由英國專利申請?zhí)朜o.0003136.9 的說明書中描述的WHERM機(jī)制驅(qū)動的小型可控反射鏡，方便地實 現(xiàn)操縱。圖30說明了使用DPAA上的投射器(3001, 3002)發(fā)送的可控 光射束(3003, 3004 )來示意焦點(3005 )。如果投射器(3001 ) 發(fā)送紅光而(3002)發(fā)送綠光，那么在焦點將看到黃光。本發(fā)明的第七方面如果在DPAA中同時使用多個源以避免削波或失真，那么確保 提供給SET的合計信號中沒有一個超過SET活塞的最大偏移或求和
單元、數(shù)字力t大器、ONSQ或線性或非線性補償器的滿度數(shù)字電平 (FSDL)將是重要的。這可以直接通過對I個輸入信號中的每一個 進(jìn)行按比例縮小或峰值限制以使沒有峰值可以超過滿刻度電平的1/1 而實現(xiàn)。這種方法迎合了最糟的情況，其中輸入信號同時在FSDL達(dá) 到最高，但嚴(yán)重限制了單個輸入可用的輸出功率。在大多數(shù)應(yīng)用中， 除了偶然的短暫瞬間現(xiàn)象(諸如電影配樂中的爆炸)這種情況不太 可能發(fā)生。所以，如果使用更高的電平并只在這樣的同時出現(xiàn)的峰 值期間通過峰值限制避免超負(fù)荷，那么可以更好的利用數(shù)字系統(tǒng)的 動態(tài)范圍。數(shù)字峰值限制器是在必要時按比例縮小輸入數(shù)字音頻信號以防 止輸出信號超過指定最大電平的系統(tǒng)。它從輸入信號得到控制信號， 所述輸入信號可能被二次抽樣以減少所需的計算。對控制信號進(jìn)行 平滑處理以防止輸出信號中的不連續(xù)。在峰值之前增益被減小(啟 動時間(attack time)常數(shù))以及之后恢復(fù)到正常(釋放時間常數(shù)) 的比率被選擇得使限制器的音響效應(yīng)最小。它們可以在工廠預(yù)設(shè)、 由用戶控制、或根據(jù)輸入信號的特性自動調(diào)整。如果可以容許短的 等待時間，則控制信號可以"預(yù)見，，(通過只對輸入信號而不對控 制信號進(jìn)行延遲)，使得限制動作的啟動階段可以預(yù)料突然的峰值。由于各個SET接收具有不同相對延遲的輸入信號的和，因此僅 僅是從輸入信號的某個和來為峰值限制器導(dǎo)出控制信號是不夠的， 因為不在一個和中出現(xiàn)的峰值可能在提供給一個或多個SET的延遲 之和中同時出現(xiàn)。如果獨立的峰值限制器被用于各個求和信號，則 在有些SET被限制而另外一些沒有時，將影響陣列的輻射圖。通過鏈接限制器而使它們都應(yīng)用同量的增益減少，可以避免這 種影響。但是，這在N值大時實現(xiàn)復(fù)雜，并且不能防止求和點處的 超負(fù)荷，N值一般都大。根據(jù)本發(fā)明的第七方面的另 一種方法是多聲道多相限制器 (MML)，圖31示出其方框圖。這種設(shè)備作用于輸入信號。它在跨
越當(dāng)前由SDM執(zhí)行的延遲的范圍的時窗中找到各個輸入信號的峰值 電平，接著對這I個峰值電平求和，以產(chǎn)生它的控制信號。如果控制 信號沒有超過FSDL，則提供給各個SET的延遲和中沒有一個能超 過，因此，不需要限制行為。如果它超過，則輸入信號應(yīng)該被限制， 以使電平降低到FSDL。啟動時間常數(shù)和釋》丈時間常數(shù)以及預(yù)見量可 以由用戶控制或根據(jù)應(yīng)用在工廠預(yù)設(shè)。如果與ONSQ級結(jié)合使用，則MML可以在過抽樣器 (oversampler)之前或之后工作。通過在過抽樣之前從輸入信號導(dǎo)出控制信號，接著對過抽樣信 號進(jìn)行限制動作，可以實現(xiàn)較短的等待時間；較低級(lowerorder)、 ^^低組延遲反成像濾波器(anti-imaging filter)可用于控制信號，因 為它具有有限的帶寬。圖31說明MML的兩聲道的實現(xiàn)，盡管它可以外推到任何數(shù)量 的聲道(輸入信號)。輸入信號(3101)來自輸入電路或線性補償 器。輸出信號(3111)到分配器。各個延遲單元(3102)包括緩沖 器，并儲存它的輸入信號的大量抽樣，以及輸出如(3103)的緩存 器中包含的最大絕對值。緩沖器的長度可以被改變，以跟蹤分配器 中未示出的控制信號執(zhí)行的延遲范圍。加法器(3104)對這些來自 各個聲道的最大值進(jìn)行求和。它的輸出由響應(yīng)整形器(3105)轉(zhuǎn)換 為具有特定啟動和釋放率的、更平滑變化增益控制信號。在被發(fā)送 到如(3111)的分配器之前，在級(3110)中，輸入信號每個根據(jù) 增益控制信號被衰減。最好，信號與增益控制信號成比例地衰減。延遲(3109)可以被結(jié)合到聲道信號通路中，以便允許增益改 變以預(yù)期峰值。如果要結(jié)合過抽樣，它可以祐J故在MML中，具有向上抽樣 (upsampling)級(3106),其后跟著反成像濾波器(3107-3108 )。 高質(zhì)量反成像濾波器在通頻帶中可以具有相當(dāng)大的組延遲。對3108 使用具有較小組延遲的濾波器設(shè)計可以允許延遲3109 ^皮減少或被消除。如果分配器結(jié)合全局ADF( 807 ),則在其之后最有用地結(jié)合MML 于信號通路中。將分配器分成單獨的全局級和總SET級(per-SET stages )。因此，本發(fā)明的第七方面提供一種結(jié)構(gòu)上簡單的限制裝置，它 有效的防止削波和失真，并保持所需的輻射整形。 本發(fā)明的第八方面本發(fā)明的第八方面涉及用于檢測以及緩和陣列中故障變換器的 影響的方法。根據(jù)第八方面的方法要求測試信號被路由選擇到陣列的各個輸 出變換器，它被位于附近的輸入變換器所接收(或未接收)，以便 確定變換器是否有故障。假如測試信號彼此區(qū)分，則測試信號可以 依次或同時由各個變換器輸出。測試信號一般與所述的關(guān)于本發(fā)明 的第四方面所用的那些相似。故障檢測步驟可以在一開始設(shè)置系統(tǒng)之前被執(zhí)行，例如在"聲 音檢查"期間，或有利地是，通過確保測試信號聽不見或不會引人 注意，它可以在系統(tǒng)使用的所有時間內(nèi)執(zhí)行。這是通過假設(shè)測試信 號包括低幅值的偽隨機(jī)噪聲信號來實現(xiàn)的。它們可以同時由變換器 組發(fā)送，這些組進(jìn)行變化使最終所有變換器發(fā)送一個測試信號，或 者它們可以在基本上所有時間中由所有變換器被發(fā)送，被加到需要 從DPAA輸出的信號中。如果檢測到變換器故障，通常需要對該變換器靜噪，以避免不 可預(yù)知的輸出，接著還需減少與被靜噪的變換器相鄰的變換器的輸 出的幅值，以便提供對故障變換器影響的某種緩和。這個校正可以 延伸至控制位于被靜噪的變換器附近的工作變換器組的幅值。本發(fā)明的第九方面笫九方面涉及用于再現(xiàn)在諸如DPAA的再現(xiàn)裝置中接收的音頻 信號的方法，所述DPAA操縱音頻輸出信號，使它們主要以一個或
多個單獨的方向被發(fā)送。對于DPAA, —般來說，在各個變換器觀測到的延遲量確定音頻 信號被定向的方向。因此，它需要這樣一種系統(tǒng)的操作員對所述裝 置進(jìn)行編程，以便以特定方向定向信號。如果所需方向變化，則有 必要重新對所述設(shè)備進(jìn)行編程。本發(fā)明的第九方面通過提供一種能夠自動定向輸出音頻信號的 方法和設(shè)備來設(shè)法緩和上述問題。這是通過提供與音頻信號有關(guān)的信息信號來實現(xiàn)的，所述信息 信號包括關(guān)于在任何特定時間如何整形聲場的信息。這樣，音頻信 號每次回放時，有關(guān)信息信號被解碼并被用于整形聲場。這樣免除 了操作員在音頻信號必須被定向的情況下編程的需要，同時也允許 音頻信號的方向在音頻信號的再現(xiàn)期間按需要操縱改變。本發(fā)明的第九方面是一種能夠再現(xiàn)一個或幾個音頻聲道的聲音 回放系統(tǒng)，這些聲道中的 一些或全部具有一種時間變化操縱信息的 有關(guān)流，以及大量擴(kuò)音器饋送。各個操縱信息流由解碼系統(tǒng)使用， 以控制來自有關(guān)音頻聲道的信號如何在擴(kuò)音器饋送中被分配。擴(kuò)音 器饋送的數(shù)量一般大大高于錄制音頻聲道的數(shù)量，并且所用音頻聲 道的數(shù)量可以在一場節(jié)目中變化。第九方面主要用于能夠以多個方向中的一個方向來定向聲音的 再現(xiàn)系統(tǒng)。這能以多種方式進(jìn)行 許多獨立的擴(kuò)音器可以被分散在音樂廳中，并且可以通過簡單地 將音頻信號路由選擇到距所需位置最近的擴(kuò)音器、或通過幾個最 近的擴(kuò)音器得到定向性，其中各個信號的電平和時間延遲^皮設(shè)置 為在揚聲器之間的所需點提供更準(zhǔn)確的定位。 可以使用一種機(jī)械可控擴(kuò)音器。這種方法可以涉及傳統(tǒng)變換器周 圍拋物面反射器或投射聲束的超聲波載波的應(yīng)用。定向性可以通 過機(jī)械地旋轉(zhuǎn)或定向聲束來實現(xiàn)；并且 最好地是，將大量擴(kuò)音器安排在(最好是2D)相控陣列。如關(guān)
于其它方面所描述的那樣，為各個擴(kuò)音器提供獨立的饋送，并且 各個饋送可以具有自己受控增益、延遲和濾波，使得聲束從陣列 投射。該系統(tǒng)可以向特定點投射射束或使聲音看起來來自陣列后 面的點。通過將射束聚焦在音樂廳的墻上，可以使聲音射束看起 來是來自所述墻。 根據(jù)所述實施例，大多數(shù)擴(kuò)音器饋送對構(gòu)成相控陣列的大型二 維擴(kuò)音器陣列進(jìn)行驅(qū)動。在音樂廳中，也可以有獨立離散的擴(kuò)音器 以及另外的相控陣列。第九方面包括將聲場整形信息與實際音頻信號本身相關(guān)聯(lián)，所 述整形信息對指示音頻信號將如何被定向是有用的。整形信息可以 包括一個或多個需要聚焦射束或需要模擬聲音原點的物理位置。操縱信息可以由要提供給音頻信號的各個復(fù)制信號的實際延遲 組成。但是，這種方法導(dǎo)致控制信號包括許多信息。操縱信息最好作為音頻聲道被多路復(fù)用到同 一個數(shù)據(jù)流。通過現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的簡單擴(kuò)展，它們可以^皮組合成MPEG流，并由DVD、 DVB、 DAB或任何未來的傳輸層傳送。此外，已經(jīng)出現(xiàn)在電影院的傳統(tǒng)數(shù) 字聲音系統(tǒng)可以^皮擴(kuò)展，以使用本發(fā)明的復(fù)合信號。與其使用由各個擴(kuò)音器饋送的增益、延遲和濾波器系數(shù)組成的 操縱信息，還不如改為筒單地描述聲音將被聚焦在哪里或看上去來 自于哪里。在音樂廳的安裝期間，關(guān)于各個擴(kuò)音器饋送驅(qū)動的擴(kuò)音 器的位置以及收聽區(qū)的形狀，對解碼系統(tǒng)進(jìn)行編程、或由其自己確 定。它利用這種信息得到使各個聲道來自操縱信息描述的位置所需 的增益、延遲和濾波器系數(shù)。這種儲存操縱信息的方法允許相同的 記錄用于不同揚聲器和陣列配置以及不同的尺寸空間。它也大大減 少了要儲存或發(fā)送的操縱信息的數(shù)量。在視聽和電影院應(yīng)用中，陣列一般在屏幕(由聲學(xué)透明材料做成)的后面，并且是屏幕尺寸的相當(dāng)大的部分。這樣的大陣列的應(yīng) 用允許聲道看上去是從對應(yīng)于投射圖像中對象位置的屏幕后的任一
點發(fā)出的，并且跟蹤那些對象的移動。利用平面高度和寬度單位編 碼操縱信息，并且告知解碼系統(tǒng)屏幕的位置，將允許相同的操縱信 息用于具有不同尺寸的屏幕電影院中，同時視在音頻源保持在圖像 中的相同位置。系統(tǒng)可以用離散(非陣列)擴(kuò)音器或附加的陣列擴(kuò) 充。將陣列放在天花板上可能特別方便。圖32示出一種執(zhí)行本發(fā)明的裝置。與信息信號復(fù)用的音頻信號#皮輸入到分用器3207的端子3201。分用器3207分別輸出音頻信號 和信息信號。音頻信號被路由選擇到解碼裝置3208的輸入端3202, 同時信息信號被路由選擇到解碼裝置3208的端子3203。復(fù)制裝置 3204將在輸入端3202輸入的音頻信號復(fù)制成許多相同的復(fù)制信號(這 里使用了 4個復(fù)制信號，但任何數(shù)量都是可能的)。因此，復(fù)制裝 置3204輸出四個信號，每一個都與輸入端3202出現(xiàn)的信號相同。 信息信號從端子3203被路由選擇到控制器3209，控制器3209能控 制在各個延遲單元3210應(yīng)用到各個復(fù)制信號上的延遲量。各個延遲 的復(fù)制音頻信號接著通過輸出端3205 一支發(fā)送到單獨的變換器3206, 以提供定向的聲音輸出。包含端子3203處輸入的信息信號的信息可以隨時間不斷變化， 使得輸出音頻信號能夠根據(jù)信息信號在音樂廳中被定向。這避免了 操作員不斷監(jiān)視音頻信號輸出方向以提供必要調(diào)整的需要。顯然，輸入到端子3203的信息信號可以包括應(yīng)該^皮應(yīng)用到輸入 到各個變換器3206的信號上的延遲值。但是，儲存在信息信號中的 信息可以改為包括物理位置信息，它在解碼器3209中^皮解碼為適當(dāng) 的延遲組。這可以利用查找表來實現(xiàn)，所述查找表將音樂廳中的物 理位置映射為 一組延遲以實現(xiàn)對該位置的定向。最好使用諸如在本 發(fā)明的第一方面的描述中提供數(shù)學(xué)算法，它將物理位置轉(zhuǎn)化為一組 延遲值。本發(fā)明的第九方面也包括能用于常規(guī)音頻回放裝置的解碼器， 使得操縱信息能被用于提供傳統(tǒng)的立體聲或環(huán)繞聲。對于耳機(jī)形式，88
操縱信息可被用于合成記錄的雙耳表示，其中利用與頭有關(guān)的傳遞 函數(shù)，以定位聽眾周圍的視在聲源。利用這個解碼器，比如說因為 沒有可用的相控陣列，如果需要，包括音頻聲道和有關(guān)操縱信息的 記錄信號可以常規(guī)方式凈皮回放。在本說明書中，提及了 "音樂廳"。但是所描述的技術(shù)可適用 于包括家庭電影和音樂回放以及在大的公共場所的大量應(yīng)用。上面的描述涉及利用通過陣列中所有變換器回放的單個音頻輸 入的系統(tǒng)。但是，通過單獨處理各個輸入并因此計算各個輸入的一 組延遲系數(shù)(根據(jù)與所述輸入有關(guān)的信息信號)以及對為各個變換 器得到的延遲音頻輸入求和，所述系統(tǒng)可以被擴(kuò)展以重放多個音頻 輸入(還是利用所有變換器)。由于系統(tǒng)的線性特性，這是可能的。 這允許利用相同的變換器以不同方式分開要定向的音頻輸入。因此， 許多音頻輸入可以被控制，具有特定方向的定向性，所述特定方向 在整個演出期間自動變化。本發(fā)明的第十方面本發(fā)明的笫十方面涉及設(shè)計由DPAA裝置輸出的聲場的方法。 當(dāng)用戶希望指定輻射圖時，ADF的使用為約束優(yōu)化過程提供了 許多自由度。用戶將指定目標(biāo) 一般是演出場的區(qū)域，其中覆蓋應(yīng) 該盡可能均勻、或應(yīng)該隨距離系統(tǒng)性變化；其它區(qū)域，其中可能在 特定頻率處覆蓋應(yīng)該最??；或另外的區(qū)域，其中覆蓋無關(guān)緊要。通 過利用麥克風(fēng)或其它定位系統(tǒng)、通過用戶人工輸入、或通過使用來 自結(jié)構(gòu)或聲模型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，可以指定區(qū)域。目標(biāo)可以按優(yōu)先級 分級。優(yōu)化過程可以在DPAA自身內(nèi)執(zhí)行，在此情況下，如上所述， 它可以自適應(yīng)地響應(yīng)風(fēng)的變化，或者作為獨立的步驟，利用外部計 算機(jī)執(zhí)行， 一般來說，優(yōu)化包括為ADF選擇適當(dāng)?shù)南禂?shù)，以實現(xiàn)所 需的效果。這可以例如通過以下方式來完成以對應(yīng)于如本發(fā)明第 一方面描述的單組延遲的濾波器系數(shù)開始，并通過模擬來計算結(jié)果 的輻射圖。其它正和負(fù)射束(具有不同的適當(dāng)延遲)可以筒單地通
過將它們相應(yīng)的濾波器系數(shù)加到現(xiàn)有組而凈支反復(fù)地相加，以改進(jìn)所 述輻射圖。其它可取的特性可提供對輻射圖和與各個輸入有關(guān)的信號的焦點進(jìn)行調(diào)整的裝 置，以響應(yīng)在那些輸入的節(jié)目數(shù)字信號的值一當(dāng)只有要從那個輸入 再現(xiàn)的大聲時，通過將那些信號的焦點馬上向外移動，這樣一種方 法可被用于增大立體聲信號和環(huán)繞聲效果。因此，控制可以根據(jù)實 際輸入信號本身被實現(xiàn)。通常，當(dāng)焦點被移動時，需要改變應(yīng)用到各個復(fù)制信號的延遲， 所述各個復(fù)制信號涉及適當(dāng)復(fù)制或省略的抽樣。這最好逐步完成， 以避免任何聽得到的"喀嚦"聲，例如在大量抽樣被同時省略時可能發(fā) 生聽得到的"喀嚦"聲。本發(fā)明技術(shù)的實際應(yīng)用包括如下用于家庭娛樂，在試聽室中向不同位置投射多個實聲源的能力 使得在沒有多個獨立接線的擴(kuò)音器的混亂、復(fù)雜和布線問題的情況 下能再現(xiàn)多聲道環(huán)繞聲；用于播音和音樂會音響系統(tǒng)，在三個方向修整DPAA輻射圖以及具有多個同時射束的能力，它允許非?？斓脑O(shè)置，因為DPAA的物理定向不是太關(guān)鍵，并且不需 -故重復(fù)地調(diào)整；更少的擴(kuò)音器總量，因為一種類型的揚聲器(DPAA)能夠?qū)崿F(xiàn) 多種輻射圖， 一般每種輻射圖都需要具有適當(dāng)喇叭的專用揚聲器；更好的可懂度，因為它簡單地通過調(diào)整濾波器和延遲系數(shù)，可 能減少到達(dá)反射曲面的聲能，從而減少主要的回聲；以及更好控制不希望的聲反饋，因為DPAA輻射圖可以被設(shè)計成減 少到達(dá)連4妄到DPAA輸入的現(xiàn)場麥克風(fēng)的能量；用于擁擠控制和軍事活動，在遠(yuǎn)距離區(qū)域產(chǎn)生非常強(qiáng)的聲場的 能力，所述場通過DPAA射束的聚焦和控制能方便并快速地重新定
位(不需要在物理上移動笨重的擴(kuò)音器和/或喇P八)，同時它通過跟 蹤光源能方便地定位到目標(biāo)，并提供仍然是非侵害性的強(qiáng)大的聲學(xué)武器；如果使用大陣列、或一組可能大間隔的協(xié)同獨立DPAA板， 則聲場可以做到在聚焦區(qū)比DPAA SET附近強(qiáng)得多(如果整個陣列 尺寸足夠大，即使在聲頻帶的較低端也是如此)。
權(quán)利要求
1.一種定向聲波的方法，此方法利用輸出變換器陣列將從多個音頻輸入得到的聲波定向于相應(yīng)的特定方向上，對各個音頻輸入而言，所述方法包括以下步驟獲得與各個輸出變換器有關(guān)的所述音頻輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述復(fù)制信號被延遲一個延時，所述延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置以及所述的用于該音頻輸入信號的特定方向來選擇的，以便按所述的特定方向來定向從所述音頻輸入信號得到的聲波；將送到相同的輸出變換器的延遲復(fù)制信號加在一起；以及將所述相加的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)的輸出變換器，使得單獨的音頻輸入定向于不同的方向上。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 在所述延遲步驟之前，為各個音頻輸入信號計算相對于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時，該延時是通過以下方式來計算的導(dǎo)出路由選擇到各個變換器的復(fù)制信號的相應(yīng)延時，使得來自各 個變換器的聲波的相同時間部分一起構(gòu)成以所述方向傳播的波陣面。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 在所述延遲步驟之前，為各個音頻輸入信號通過以下方式計算關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時確定各個輸出變換器和位于所述方向的空間中的第 一位置之間 的距離;導(dǎo)出相應(yīng)延時，使得從所述音頻輸入信號得到的、來自各個變換 器的聲波的相同時間部分基本上同時到達(dá)空間中的所述位置。
4. 如上述權(quán)利要求中的任一項權(quán)利要求所述的方法，所述方法還 包括解碼與所述多個音頻信號的各個信號相關(guān)的相應(yīng)信息信號； 根據(jù)在所述解碼步驟中^支解碼的相關(guān)的信息信號，獲得所述延遲 的復(fù)制信號。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述解碼的信息信號是 表示聲場應(yīng)如何被整形的聲場整形信號。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述解碼的信息信號是表示所述音頻信號應(yīng)該被定向在何處的聲音射束操縱信號。
7. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述解碼的信息信號是 表示原點的信號，其中所述音頻信號應(yīng)該看上去象是從所述原點發(fā)出 的。
8. 如權(quán)利要求4至7中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于 各個所述延遲量都是從所述信息信號得到的。
9. 如權(quán)利要求4至7中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于 各個所述延遲量都是利用 一種算法來計算的，并且所述信息信號包括 3D或2D坐標(biāo)。
10. 如權(quán)利要求4至7中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于 各個所述延遲量都利用查找表來計算的，并且所述信息信號包括所述 查找表中的地址。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于所述查找表包括將某 個物理位置與一組延遲值相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫，所述信息信號包括指示某 個物理位置的信息，并且所述獲得延遲復(fù)制信號步驟包括延遲所述復(fù) 制音頻信號，延時量由查找表中與所述信息信號中指示的所述某個物 理位置相關(guān)聯(lián)的項確定。
12. 如權(quán)利要求IO或權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于還包 括通過為各個物理位置建立某些物理位置和一組n個延遲量之間的關(guān) 聯(lián)來計算所述查找表的步驟，所述計算所述查找表的步驟是在所述對 信息信號進(jìn)行解碼的步驟之前被執(zhí)行。
13. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述信息信號表示焦 點位置或才莫擬原點位置，并且所述方法還包括所述對所述信息信號進(jìn) 行編碼的步驟，所進(jìn)行的編碼是通過以下方式來進(jìn)行的將相應(yīng)位置 映射到n個延遲系數(shù)的組并將n個延遲系數(shù)編碼在所述信息信號中。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述信息信號表示焦點位置或模擬原點位置，并且所述方法還包括所述對所述信息信號進(jìn)行編碼的步驟，所進(jìn)行的編碼是通過以下方式來進(jìn)行的將位置代碼 與相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)并將這個位置代碼編碼到所述信息信號中。
15. 如權(quán)利要求 11至14中的任何一項所述的方法，其特征在于 相對于在再現(xiàn)所述音頻信號期間使用的輸出變換器確定所述相應(yīng)位 置。
16. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于相對 于設(shè)在房間中的屏幕確定所述特定方向或物理位置，所述房間包括在 再現(xiàn)所述信號期間使用的所述輸出變換器。
17. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于所述 輸出變換器陣列包括二維面中輸出變換器的規(guī)則圖案。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于各個所述輸出變換器 具有垂直于所述二維面的主要輸出方向。
19. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于各個 所述輸出變換器由數(shù)字功率放大器驅(qū)動。
20. 如前述權(quán)利要求中的^f壬何一項所述的方法，其特征在于由所 述輸出變換器陣列的變換器輸出的信號的幅值4皮控制，以便更準(zhǔn)確整 形所述聲場。
21. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于所述 信號在被延遲之前被過抽樣。
22. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于所述 信號在^皮復(fù)制之前被噪聲整形。
23. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于所述 信號在被路由選擇到所述陣列的相應(yīng)輸出變換器之前被轉(zhuǎn)換為PWM 信號。
24. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于還包括 減少饋送到所述陣列外圍周圍的變換器的輸出信號的幅值。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述輸出信號的幅值 被控制，以使根據(jù)諸如高斯曲線或升余弦曲線的預(yù)定函數(shù)來減少饋送 到變換器的輸出信號的幅值。
26. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于各個 所述輸出變換器包括一組單獨的變換器。
27. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于提供 線性或非線性補償器，以便調(diào)整路由選擇到各個輸出變換器的信號， 以解決所述輸出變換器中的不足。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于所述補償器是用于在 輸入信號纟皮復(fù)制之前補償輸入信號的線性補償器。
29. 如權(quán)利要求27或28所述的方法，其特征在于所述補償器是 根據(jù)所述聲場形狀能改變的，以便根據(jù)高頻分量將被定向的角度來增 強(qiáng)高頻分量。
30. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于各個 音頻輸入包括一個或多個音頻信道。
31. 如權(quán)利要求30所迷的方法，其特征在于各個音頻輸入表示多 信道立體聲或環(huán)繞聲信號。
32. —種設(shè)備，用于將從多個音頻輸入得到的聲波定向于特定方 向上，所述設(shè)備包括輸出變換器陣列；復(fù)制和延遲裝置，所述復(fù)制和延遲裝置纟皮安排成關(guān)于各個輸出變 換器來獲得各個音頻輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被 延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置 以及所述特定方向來選擇的，以便將從要被定向的各個音頻輸入信號 得到的聲波基本上定向于相應(yīng)的方向上；加法裝置，用于把送到相同的輸出變換器的延遲復(fù)制信號加起 來；以及路由選擇裝置，用于把所述相加的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng) 的輸出變換器，以便獨立的音頻輸入^皮定向于不同的方向上。
33. 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其特征在于所述復(fù)制和延遲裝置 包括復(fù)制裝置，用于把各個音頻輸入信號復(fù)制預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于 各個輸出變換器的復(fù)制信號；延遲裝置，用于把要被定向的各個信號的各個復(fù)制信號延遲所述 相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置 以及所述特定方向來選擇的。
34. 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其特征在于還包括計算裝置，用 于為各個音頻輸入信號以及在所述延遲步驟之前，通過以下方式計算 關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時導(dǎo)出路由選擇到各個變換器的復(fù)制信號的相應(yīng)延時，使得來自各 個變換器的聲波的相同時間部分一起構(gòu)成以所述方向傳播的波陣面。
35. 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其特征在于還包括計算裝置，用 于為各個音頻輸入信號以及在所述延遲步驟之前，通過以下方式計算 關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時確定各個輸出變換器和位于所述方向的空間中的第 一位置之間 的距離;導(dǎo)出相應(yīng)延時，使得從所述音頻輸入信號得到的、來自各個變換 器的聲波的相同時間部分基本上同時到達(dá)空間中的所述位置。
36. 如權(quán)利要求32至35中的任何一項所述的設(shè)備，還包括 用于輸入所述的多個音頻信號的輸入端；用于輸入信息信號的輸入端； 對所述信息信號進(jìn)行解碼的裝置； 所述設(shè)備被安排，以便根據(jù)所述信息信號獲得聲場。
37. 如權(quán)利要求32至36中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于 所述輸出變換器陣列包括二維面中輸出變換器的規(guī)則圖案。
38. 如權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其特征在于各個所述輸出變換器 具有垂直于所述二維面的主要輸出方向。
39. 如權(quán)利要求32至38中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于 各個所述輸出變換器由數(shù)字功率放大器驅(qū)動。
40. 如權(quán)利要求32至39中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于 由所述輸出變換器陣列的變換器輸出的信號的幅值被控制，以便更準(zhǔn) 確整形所述聲場。
41. 如權(quán)利要求32至40中的任何一項所述的i殳備，還包括用于 在^C延遲之前對所述信號進(jìn)行過抽樣的裝置。
42. 如權(quán)利要求32至41中的任何一項所述的設(shè)備，還包括用于 在所述信號被復(fù)制之前對其進(jìn)行噪聲整形的裝置。
43. 如權(quán)利要求32至42中的任何一項所述的設(shè)備，還包括用于 在所述信號被路由選擇到所述陣列的相應(yīng)輸出變換器之前將其轉(zhuǎn)換為 PWM信號的裝置。
44. 如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其特征在于還包括這樣的裝置 用于減少饋送到所述陣列外圍周圍的變換器的輸出信號的幅值。
45. 如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于，根據(jù)諸如高斯曲線 或升余弦曲線的預(yù)定函數(shù)來減少饋送到變換器的輸出信號的幅值。
46. 如權(quán)利要求32至45中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于 各個所述輸出變換器包括一組單獨的變換器。
47. 如權(quán)利要求32至46中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于， 在各個輸出變換器之前提供線性或非線性補償器，以便調(diào)整路由選擇 到各個輸出變換器的信號，以解決所述輸出變換器中的不足。
48. 如權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于所述補償器是用于在 輸入信號被復(fù)制之前補償輸入信號的線性補償器。
49. 如權(quán)利要求47或48所述的設(shè)備，其特征在于所述補償器是 根據(jù)所述聲場形狀能改變的，以便根據(jù)高頻分量將^L定向的角度來增 強(qiáng)高頻分量。
50. 如權(quán)利要求32至49中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于 各個音頻輸入包括一個或多個音頻信道。
51. 如權(quán)利要求50所述的設(shè)備，其特征在于各個音頻輸入表示多信道立體聲或環(huán)繞聲信號。
52. —種利用輸出變換器陣列來定向從信號得到的聲波的方法， 所述方法包括以下步驟關(guān)于各個輸出變換器，獲得所述信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲 復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣 列中的位置以及給定方向來選擇的，以便按所述方向來定向從所述信 號得到的聲波；將所迷延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器。
53. 如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于所述關(guān)于各個輸出變 換器來獲得要定向的所述信號的延遲復(fù)制信號的步驟包括將所述信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器的復(fù) 制信號；把要定向的所述信號的各個復(fù)制信號延遲所述相應(yīng)延時，所述相 應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述方向來選 擇的。
54. 如權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 在所述延遲步驟之前，通過導(dǎo)出路由選擇到各個變換器的復(fù)制信號的相應(yīng)延時，來計算關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時，使得來自各個 變換器的聲波的相同時間部分一起構(gòu)成以所述方向傳播的波陣面。
55. 如權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 在所述延遲步驟之前，通過以下方式計算關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時確定各個輸出變換器和位于所述方向的空間中的第 一位置之間 的距離;導(dǎo)出相應(yīng)延時，使得從要定向的所述信號得到的各個變換器的聲 波基本上同時到達(dá)空間中的所述位置。
56. —種利用輸出變換器陣列建立具有才莫擬原點的聲場的方法，所述方法包括以下步驟關(guān)于各個輸出變換器，獲得輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲 復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣 列中的位置以及所述才莫擬原點的位置來選擇的，以便建立看上去基本上象H自所述模擬原點的聲場；以及將所述延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器。
57. 如權(quán)利要求56所述的方法，其特征在于所述關(guān)于各個輸出變 換器來獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制信號的步驟包括將所述輸入信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器 的復(fù)制信號；把所述輸入信號的各個復(fù)制信號延遲所述相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延 時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述^f莫擬原點來選 擇的。
58. 如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 在所述延遲步驟之前，通過導(dǎo)出相應(yīng)延時，計算關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時，使得來自各個變換器的聲波-波延遲，延遲的時間為所 述信號/人所述才莫擬原點到達(dá)所述各個變換器所花的時間。
59. —種用于定向聲波的設(shè)備，所述設(shè)備包括 輸出變換器陣列；復(fù)制和延遲裝置，所迷復(fù)制和延遲裝置>^皮安排成關(guān)于各個輸出變 換器來獲得所述信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng) 延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置以及給定 方向來選^^的，以便基本上按所述方向來定向從要定向的所述信號得 到的聲波；以及路由選擇裝置，用于把所述延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變 換器。
60. 如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其特征在于所述復(fù)制和延遲裝置 包括復(fù)制裝置，用于把所述信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器的復(fù)制信號；以及延遲裝置，用于把要定向的所述信號的各個復(fù)制信號延遲所述相 應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以 及所述方向來選擇的。
61. 如權(quán)利要求60所述的設(shè)備，其特征在于還包括計算裝置，用 于在所述延遲步驟之前，通過導(dǎo)出路由選擇到各個變換器的復(fù)制信號 相應(yīng)延時，計算關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng)延時，使得來自各個變換器 的聲波的相同時間部分一起構(gòu)成以所述方向傳播的波陣面。
62. 如權(quán)利要求60所述的設(shè)備，其特征在于還包括計算裝置，用 于在所述延遲步驟之前，通過以下方式計算關(guān)于各個復(fù)制信號的相應(yīng) 延時確定各個輸出變換器和位于所述方向的空間中的第 一位置之間導(dǎo)出相應(yīng)延時，使得從要定向的所述信號得到的各個變換器的聲 波基本上同時到達(dá)空間中的所述位置。
63. —種建立具有模擬原點的聲場的設(shè)備，所述設(shè)備包括 輸出變換器陣列；復(fù)制和延遲裝置，所述復(fù)制和延遲裝置纟皮安排成關(guān)于各個輸出變 換器來獲得輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng) 延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置以及所述 才莫擬原點的位置來選擇的，以便建立看上去基本上象是發(fā)自所述;f莫擬 原點的聲場；以及路由選擇裝置，用于把所述延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變 換器。
64. 如權(quán)利要求63所述的設(shè)備，其特征在于所述復(fù)制和延遲裝置 包括 復(fù)制裝置，用于把所述輸入信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于 各個輸出變換器的復(fù)制信號；延遲裝置，用于把所述輸入信號的各個復(fù)制信號延遲所述相應(yīng)延 時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所 述模擬原點來選擇的。
65. 如權(quán)利要求64所述的設(shè)備，其特征在于還包括計算裝置，用 于在所述延遲步驟之前，通過導(dǎo)出相應(yīng)延時，計算關(guān)于各個復(fù)制信號 的相應(yīng)延時，使得來自各個變換器的聲波被延遲，延遲的時間為所述 信號從所述才莫擬原點到達(dá)所述各個變換器所花的時間。
66. —種利用輸出變換器陣列來消除從零位置的信號得到的聲波 的方法，所述方法包括以下步驟關(guān)于各個輸出變換器，獲得要消除的信號的延遲復(fù)制信號，所述 延遲復(fù)制信號纟皮延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所 述陣列中的位置以及零位置來選擇的；換算并反相各個所述延遲復(fù)制信號；以及將所述換算和反相的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器， 使得至少部分消除所述零位置的聲場。
67. 如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于所述關(guān)于各個輸出變 換器來獲得要消除的所述信號的延遲復(fù)制信號的步驟包括將要消除的所述信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變 換器的復(fù)制信號；把要消除的所述信號的各個復(fù)制信號延遲所述相應(yīng)延時，所述相 應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述零位置來 選擇的。
68. 如權(quán)利要求66或權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于在 從要消除的信號獲得任何延遲復(fù)制信號之前對要消除的信號執(zhí)行所述 換算和/或所述反相。
69. 如權(quán)利要求66到68中的任何一項所述的方法，其特征在于 要消除的所述信號也^皮提供給所述陣列的輸出變換器。
70. 如權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 關(guān)于各個變換器，獲得所述要消除的信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所 述陣列中的位置來選擇的；關(guān)于各個變換器，對所述相應(yīng)反相和換算的延遲復(fù)制信號與所述 相應(yīng)延遲復(fù)制信號進(jìn)行求和，以得到輸出信號；將各個輸出信號路由選擇到其相應(yīng)變換器。
71. 如權(quán)利要求70所述的方法，其特征在于所述關(guān)于各個輸出變 換器來獲得要消除的所述信號的延遲復(fù)制信號的步驟包括將要消除的所述信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變 換器的復(fù)制信號；把要消除的所述信號的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延時，所述相 應(yīng)預(yù)定延時是才艮據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述零位 置來選擇的。
72. 如權(quán)利要求66到68中的任何一項所述的方法，其特征在于 要消除的所述信號^L提供給不是所述輸出變換器陣列的 一部分的 一 個 或多個輸出變換器。
73. 如權(quán)利要求66到72中的任何一項所述的方法，其特征在 于選擇所述換算，使得來自所述輸出變換器陣列的、從所述反相和 換算的要消除的信號得到的聲波在所述零位置具有基本上與從要消除 的所述信號得到的聲波相同的大小。
74. 如權(quán)利要求66到73中的任何一項所述的方法，其特征在于 要消除的所述信號由位于所述零位置的輸入變換器來檢測。
75. 如權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于所述輸入變換器可移 動，并且所述零位置被選擇為跟蹤所述輸入變換器的位置，以便建立 關(guān)于在所述零位置的聲場的負(fù)反饋回路。
76. —種用于消除零位置上的聲波的設(shè)備，所述設(shè)備包括輸出變換器陣列；復(fù)制和延遲裝置，所述復(fù)制和延遲裝置^^安排成關(guān)于各個輸出變 換器來獲得要消除的信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號纟支延遲 相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置以及所述零位置來選擇的；換算器裝置和反相器裝置，用于換算并反相各個所述延遲復(fù)制信號；路由選擇裝置，它將所述換算和反相的延遲復(fù)制信號路由選擇到 相應(yīng)輸出變換器，使得至少部分消除在所述零位置的聲場。
77. 如權(quán)利要求76所述的設(shè)備，其特征在于所述換算器裝置和/ 或所述反相器裝置被安排在所述復(fù)制和延遲裝置之前。
78. 如權(quán)利要求76或權(quán)利要求77所述的設(shè)備，其特征在于還包 括路由選擇裝置，用于將要消除的所述信號路由選擇到所迷陣列的輸 出變4灸器。
79. 如權(quán)利要求78所迷的設(shè)備，其特征在于還包括 第二復(fù)制和延遲裝置，它被安排成關(guān)于各個變換器來獲得所述要消除的信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所 述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置來選擇的；加法器裝置，用于關(guān)于各個變換器來對所述相應(yīng)反相和換算的延 遲復(fù)制信號與所述相應(yīng)延遲復(fù)制信號進(jìn)行求和，以得到輸出信號；路由選擇裝置，它將各個輸出信號路由選擇到其相應(yīng)變換器。
80. 如權(quán)利要求76或權(quán)利要求77所述的設(shè)備，其特征在于還包 括不是所述輸出變換器陣列的一部分的、用于輸出要消除的所述信號 的一個或多個輸出變換器。
81. 如權(quán)利要求76到80中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于 所述換算器被安排成應(yīng)用換算因子，使得來自所述輸出變換器陣列 的、表示所述反相和換算的要消除的所述信號的聲波在所述零位置具 有基本上與表示要消除的所述信號的聲波相同的大小。
82. 如權(quán)利要求76到81中的任何一項所迷的設(shè)備，其特征在于 還包括位于所述零位置的輸入變換器，以便檢測要消除的所述信號。
83. 如權(quán)利要求82所述的設(shè)備，其特征在于所述輸入變換器可移 動，并且所述延遲裝置選擇相應(yīng)延遲，使得所述零位置跟蹤所述輸入 變換器的位置，以便建立關(guān)于在所述零位置的聲場的負(fù)反饋回路。
84. —種檢測在輸出變換器陣列附近的輸入變換器的位置的方 法，所述方法包括以下步驟從所述陣列的至少三個輸出變換器輸出相應(yīng)可識別聲測試信號； 在所述輸入變換器接收各個所迷測試信號； 檢測輸出各個測試信號和在輸入變換器接收所述測試信號之間的 時間；以及利用所述檢測的時間，通過三角測量來計算所述輸入變換器的視 在位置。
85. 如權(quán)利要求84所述的方法，其特征在于 所述相應(yīng)可識別聲測試信號從至少四個輸出變換器輸出；以及 檢測的時間;故用于計算聲音的平均速度的值，以及所述輸入變換器的視在位置。
86. 如權(quán)利要求84或權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于所述 計算包括形成多于所具有的變量的聯(lián)立方程；解這些聯(lián)立方程，以找到給出總的最小誤差的變量的值。
87. 如權(quán)利要求84到86中任何一項所述的方法，其特征在于還 包括以下步驟利用與輸出聲測試信號的變換器不同的一組輸出變換器輸出輸 入信號。
88. 如權(quán)利要求84到87中任何一項所述的方法，其特征在于還 包括以下步驟通過將所述輸入信號加到所述相應(yīng)聲測試信號，從所述至少三個 輸出變換器輸出輸入信號。
89. 如權(quán)利要求87或權(quán)利要求88所述的方法，其特征在于所述 輸入信號是由所述輸入變換器檢測的信號。
90. 如權(quán)利要求89所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 關(guān)于所述陣列的各個輸出變換器，獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號纟皮延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng) 輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述輸入變換器的檢測的位置來 選擇的；換算并反相所述輸入信號的所述延遲復(fù)制信號；將所述輸入信號的所述換算反相的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng) 輸出變換器，使得從所述輸入信號得到聲波在所述輸入變換器的位置 基本上被消除。
91. 如權(quán)利要求90所述的方法，其特征在于所述關(guān)于所述陣列的 各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制信號的步驟包括將所述輸入信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器 的復(fù)制信號；把所述輸入信號的各個復(fù)制信號延遲所述相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延 時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述輸入變換器的 檢測的位置來選擇的。
92. 如權(quán)利要求90或權(quán)利要求91所述的方法，其特征在于從所 述測試信號得到聲波在所述輸入變換器的位置不被消除。
93. 如權(quán)利要求90到92中任何一項所述的方法，其特征在于在 所述延遲復(fù)制信號被建立之前對所述輸入信號執(zhí)行所述換算和反相。
94. 如權(quán)利要求87到89中任何一項所述的方法，其特征在于還 包括以下步驟關(guān)于所述陣列的各個輸出變換器，獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制 信號，所述延遲復(fù)制信號^皮延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng) 輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述輸入變換器的檢測的位置來 選擇的，使得將從所述輸入信號得到的聲波定向到所述輸入變換器的 才企測的位置；以及將所述輸入信號的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器。
95. 如權(quán)利要求94所述的方法，其特征在于所述關(guān)于所述陣列的 各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制信號的步驟包括將所述輸入信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器 的復(fù)制信號；把所述輸入信號的各個復(fù)制信號延遲所述相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延 時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所述輸入變換器的 檢測的位置來選擇的。
96. 如權(quán)利要求94或權(quán)利要求95所述的方法，其特征在于選 擇所述相應(yīng)延遲，使得即使在有風(fēng)或其它不可預(yù)測擾動的情況下仍可 將聲波定向到所述輸入變換器。
97. 如權(quán)利要求84到96中任何一項所述的方法，其特征在于還 包括以下步驟從所述輸入變換器的所述檢測的視在位置和所述輸入變換器的 已知位置來計算風(fēng)矢量。
98. 如權(quán)利要求97所述的方法，其特征在于所述計算的風(fēng)矢量被 用于調(diào)整輸入信號復(fù)制信號的延遲，以便盡管有風(fēng)也確保所需操作。
99. 如權(quán)利要求84到98中任何一項所述的方法，其特征在于各 個輸出變換器依次輸出測試信號。
100. 如權(quán)利要求84到98中任何一項所述的方法，其特征在于 各個輸出變換器同時發(fā)射可識別測試信號。
101. 如權(quán)利要求99或權(quán)利要求100所述的方法，其特征在于所 述測試信號包括一組獨立的偽隨機(jī)噪聲信號，它們是利用相關(guān)函數(shù)可 識別的。
102. 如權(quán)利要求99到101中任何一項所述的方法，其特征在于 所述測試信號具有整形的頻鐠。
103. 如權(quán)利要求102所述的方法，其特征在于所述頻譜;故整形， 使功率在音頻帶中較少聽得到的頻率。
104. 如權(quán)利要求102或權(quán)利要求103所述的方法，其特征在于 所述頻譜被整形，使得所述測試信號由^皮路由選擇到所述輸出變換器 的信號掩蔽。
105. 如權(quán)利要求84到104中任何一項所述的方法，其特征在于 所述輸入變換器位于操縱用來遠(yuǎn)程控制所述輸出變換器的操作的手持 遙控器中。
106. —種檢測位于輸入變換器陣列附近的輸出變換器的位置的 方法，所述方法包括以下步驟從所述輸出變換器輸出聲測試信號； 在所述陣列中的至少三個輸入變換器接收所述測試信號； ;險測輸出所述測試信號和在各個輸入變換器接收所述測試信號之 間的時間；以及利用所述檢測的時間，通過三角測量來計算所迷輸出變換器的視 在位置。
107. 如權(quán)利要求106所述的方法，其特征在于 所述測試信號在所述陣列中的第四輸入變換器^皮接收；以及所述檢測的時間被用于計算聲音的平均速度的值，以及通過三角 測量來計算所述輸出變換器的視在位置。
108. 如權(quán)利要求106或權(quán)利要求107所述的方法，其特征在于 所述計算包括形成多于所具有的變量的^^立方程；解這些聯(lián)立方程，以找到給出總的最小誤差的變量的值。
109. 如權(quán)利要求106到108中任何一項所述的方法，其特征在 于還包括以下步驟在所述陣列的各個輸入變換器接收輸入信號； 關(guān)于所述陣列的各個輸入變換器，獲得延遲輸入信號，所述延遲輸入信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸入變換器在所 述陣列中的位置以及所述輸出變換器的檢測的位置來選擇的； 對各個所述延遲輸入信號進(jìn)行求和，以得到輸出信號。
110. 如權(quán)利要求109所述的方法，其特征在于還包括以下步驟 將所述輸出信號的大小近似除以所述陣列中適當(dāng)?shù)妮斎胱儞Q器的數(shù)量，以便換算所述輸出信號并優(yōu)化成零；關(guān)于所述陣列的各個輸入變換器，獲得超前的換算輸出信號， 所述超前的換算輸出信號被超前相應(yīng)超前，所述相應(yīng)超前被選擇成與 應(yīng)用到相應(yīng)4t入信號的相應(yīng)延遲的時間量相同。關(guān)于各個輸入變換器，^v所述相應(yīng)輸入信號減去所述相應(yīng)超前的 換算輸出信號，以得到一組調(diào)整的輸入信號，以便給所述輸出變換器 的位置發(fā)出的聲波較少的加權(quán)。
111. 如權(quán)利要求109或權(quán)利要求IIO所述的方法，其特征在于 在得到所述延遲輸入信號之前從所述接收輸入信號減去所述測試信 號。
112. 如權(quán)利要求106到111中任何一項所述的方法，其特征在 于各個所述測試信號包括偽隨機(jī)噪聲信號。
113. —種操作用來檢測位于輸出變換器陣列附近的輸入變換器 的位置的設(shè)備，所述設(shè)備包括輸出變換器陣列； 輸入變換器；控制器，它被連接到所述輸出變換器陣列和所述輸入變換器，所 述控制器被安排成把相應(yīng)可識別聲測試信號路由選擇到至少三個所述 輸出變換器并檢測輸出各個測試信號和在所述輸入變換器接收所述測 試信號之間的時間，以便通過三角測量來計算所述輸入變換器的視在 位置。
114. 如權(quán)利要求113所述的設(shè)備，其特征在于所述控制器被安排成把相應(yīng)可識別聲測試信號路由選擇到至少四個輸出變換器；以及所述檢測的時間被用于計算聲音的平均速度的值，以及通過三角 測量來計算所述輸入變換器的視在位置。
115. 如權(quán)利要求113或權(quán)利要求114所述的設(shè)備，其特征在于 所述控制器還^皮安排成從與輸出聲測試信號的變換器不同的 一組輸出 變換器來輸出輸入信號。
116. 如權(quán)利要求113到115中任何一項所述的設(shè)備，其特征在 于所述控制器還被安排成通過把輸入信號加到所述相應(yīng)聲測試信號來 從所述至少三個輸出變換器輸出輸入信號。
117. 如權(quán)利要求115或權(quán)利要求116所述的設(shè)備，其特征在于 還包括復(fù)制和延遲裝置，用于關(guān)于所述陣列的各個輸出變換器來獲得所 述輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號^L延遲相應(yīng)延時，所 述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)變換器在所述陣列中的位置以及所述輸入變換 器的檢測的位置來選擇的；換算器裝置和反相器裝置，用于換算并反相所述輸入信號的所述 延遲復(fù)制信號；路由選擇裝置，用于把所述輸入信號的所述換算反相的延遲復(fù)制 信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器，使得從所述輸入信號得到的聲波在 所述輸入變換器的位置至少部分被消除。
118. 如權(quán)利要求117所述的設(shè)備，其特征在于從在所迷輸入變換 器檢測的信號得到所述輸入信號，并且所述控制器還被安排成從所述 相應(yīng)輸入信號減去所述聲測試信號，使得從所述測試信號得到聲波在 所述輸入變換器的位置不被消除。
119. 如權(quán)利要求117或權(quán)利要求118所述的設(shè)備，其特征在于 所述換算器裝置和所述反相器裝置被安排在所述復(fù)制和延遲裝置之 前，使得在所述輸入信號^皮復(fù)制和延遲之前對對所述輸入信號進(jìn)行換 算和反相。
120. 如權(quán)利要求115或權(quán)利要求117所述的設(shè)備，其特征在于 還包括第二復(fù)制和延遲裝置，用于關(guān)于所述陣列的各個輸出變^:器來獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號^L延遲相應(yīng)延 時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及所 述輸入變換器的所述檢測的位置來選擇的，使得把從所述輸入信號得到的聲波定向到所述輸入變換器的檢測的位置；路由選擇裝置，把所述輸入信號的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng) 輸出變換器。
121. 如權(quán)利要求113到120中任何一項所述的設(shè)備，其特征在 于所述輸入變換器位于操作用來遠(yuǎn)程控制所述輸出變換器的操作的手 持遙控器中。
122. 如權(quán)利要求113到121中的任何一項所述的設(shè)備，其特征 在于所述輸入變換器在所述輸出變換器陣列附近內(nèi)可移動，并且所述 控制器操作用來在輸入變換器移動時跟蹤所述輸入變換器的位置。
123. 如權(quán)利要求113到122中的任何一項所述的設(shè)備，其特征 在于所述輸入變換器通過紅外鏈路連接到所述控制器。
124. 如權(quán)利要求113到123中的任何一項所述的設(shè)備，其特征 在于還包括計算裝置，用于從所述輸入變換器的所述檢測的視在位置和所述 輸入變換器的已知位置來計算風(fēng)矢量。
125. 如權(quán)利要求124所述的設(shè)備，其特征在于所述計算的風(fēng)矢量 被用于調(diào)整輸入信號復(fù)制信號的延遲，以便盡管有風(fēng)也確保所需操 作。
126. 如權(quán)利要求113到125中任何一項所述的設(shè)備，其特征在 于還包括用于使各個輸出變換器依次輸出測試信號的裝置。
127. 如權(quán)利要求113到125中任何一項所述的設(shè)備，其特征在 于還包括用于使各個輸出變換器同時發(fā)送可識別測試信號的裝置。
128. 如權(quán)利要求126或權(quán)利要求127所述的設(shè)備，其特征在于 所述測試信號包括一組獨立的偽隨機(jī)噪聲信號，它們是利用相關(guān)函數(shù) 可識別的。
129. 如權(quán)利要求126到128中任何一項所述的設(shè)備，其特征在 于所述測試信號具有整形的頻"^。
130. 如權(quán)利要求129所述的設(shè)備，其特征在于所述頻譜被整形， 使功率在音頻帶中較少聽得到的頻率。
131. 如權(quán)利要求129或權(quán)利要求130所述的設(shè)備，其特征在于 所述頻譜^皮整形，使得所述測試信號由被路由選擇到所述輸出變換器 的信號掩蔽。
132. —種操作用來檢測位于輸入變換器陣列附近的輸出變換器 的位置的設(shè)備，所述設(shè)備包括輸入變換器陣列； 輸出變換器；控制器，它被連接到所述輸入變換器陣列和所述輸出變換器，所 述控制器被安排成把聲測試信號路由選擇到所述輸出變換器并檢測輸 出所述測試信號和在至少三個所述輸入變換器接收所述測試信號之間 的時間，使得通過三角測量來計算所述輸入變換器的視在位置。
133. 如權(quán)利要求132所述的方法，其特征在于 所述測試信號在所述陣列中的第四輸入變換器^皮接收；以及所述檢測的時間被用于計算聲音的平均速度的值，以及通過三角 測量來計算所述輸出變換器的視在位置。
134. 如權(quán)利要求132或權(quán)利要求133所述的設(shè)備，其特征在于 所述輸入變換器陣列的各個輸入變換器接收相應(yīng)輸入信號，所述設(shè)備 還包括復(fù)制和延遲裝置，用于關(guān)于所述陣列的各個輸入變換器來獲得延 遲輸入信號，所述延遲輸入信號^^皮延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根 據(jù)相應(yīng)輸入變換器在所述陣列中的位置以及所述輸出變換器的檢測的位置來選擇的；加法器，用于對各個所述延遲輸入信號進(jìn)行求和，以得到輸出信號。
135. 如權(quán)利要求134所述的設(shè)備，其特征在于還包括 除法器裝置，用于將所述輸出信號的大小除以所述陣列中輸入變換器的數(shù)量，以便換算所述輸出信號；復(fù)制和超前裝置，用于關(guān)于所述陣列的各個輸入變換器來獲得超 前的換算輸出信號，所述超前的換算輸出信號^皮超前相應(yīng)超前，所述 相應(yīng)超前^皮選擇成與應(yīng)用到相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)延遲的時間量相同。加法器裝置，用于關(guān)于各個輸入變換器從所述相應(yīng)輸入信號減去 所述相應(yīng)超前的換算輸出信號，以得到一組調(diào)整的輸入信號，以便給 所述輸出變換器的位置發(fā)出的聲波較少的加權(quán)。
136. 如權(quán)利要求134或權(quán)利要求135所述的設(shè)備，其特征在于 還包括第二減法器，用于在得到所述延遲輸入信號之前從所述接收輸 入信號減去所述測試信號。
137. —種利用輸出變換器陣列發(fā)送聲波的方法，所述方法包括以 下步驟頻率劃分輸入信號為至少兩個頻帶；關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換器，獲得所迷輸入信號 的第一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所 述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的，使 得從所述輸入信號的第 一頻帶得到的聲場以所需方式^f皮整形；關(guān)于各個輸出變換器，獲得所述輸入信號的笫二頻帶的復(fù)制信號；對所述第一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行求和，以建立關(guān)于各 個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及將所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器。
138. 如權(quán)利要求137所述的方法，其特征在于所述關(guān)于所述陣列的各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的第 一頻帶的延遲復(fù)制信號的 步驟包括將所述輸入信號的所述第 一頻帶復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器的復(fù)制信號；把所述輸入信號的所述第一頻帶的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延時，所述相應(yīng)預(yù)定延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變^:器在所述陣列中的位置以 及所述第 一選定方向來選擇的。
139. 如權(quán)利要求137或權(quán)利要求138所述的方法，其特征在于 根據(jù)第 一選定方向得到所述延遲，使得從所述輸入信號的第 一頻帶得 到的聲波以所述第 一方向^C定向。
140. 如權(quán)利要求137或權(quán)利要求138所述的方法，其特征在于 根據(jù)模擬原點得到所述延遲，使得所述聲波看上去象是從那個模擬原 點發(fā)出的。
141. 如權(quán)利要求137到140中任何一項所述的方法，其特征在 于還包括以下步驟關(guān)于各個輸出變換器，獲得所述輸入信號的所述第二頻帶的延遲 復(fù)制信號，所迷延遲復(fù)制信號^皮延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù) 相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及第二選定方向來選擇的，使 得從所述輸入信號的所述第二頻帶得到的聲波以不同于所述第 一方向 的所述第二方向纟皮定向。
142. 如權(quán)利要求141所述的方法，其特征在于所述關(guān)于所述陣列 的各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的第二頻帶的延遲復(fù)制信號的 步驟包括將所述輸入信號的所述第二頻帶復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于 各個輸出變換器的復(fù)制信號；把所迷輸入信號的所迷第二頻帶的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延 時，所述相應(yīng)預(yù)定延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以 及所述第二選定方向來選擇的。
143. 如權(quán)利要求137所述的方法，其特征在于對所述輸入信號的所述第二頻帶的各個復(fù)制信號沒有應(yīng)用延遲或應(yīng)用恒定延遲。
144. 一種利用輸出變換器陣列發(fā)送聲波的方法，所述方法包括以 下步驟頻率劃分輸入信號為至少兩個頻帶；關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換器，獲得所述輸入信號 的第一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號^皮延遲相應(yīng)延時，所 述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以及第一選定 方向來選擇的；換算并反相所述輸入信號的所述第 一頻帶的所述延遲復(fù)制信號； 關(guān)于各個輸出變換器，獲得所述輸入信號的第二頻帶的復(fù)制信號；對所述第一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行求和，以建立關(guān)于各 個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及將所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器，使得在特定方向至少部 分消除從所述輸入信號的第 一頻帶得到的聲波。
145. 如權(quán)利要求144所述的方法，其特征在于所述關(guān)于所述陣列 的各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的第 一頻帶的延遲復(fù)制信號的 步驟包括將所述輸入信號的所述第一頻帶復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于 各個輸出變換器的復(fù)制信號； ，把所述輸入信號的所述第 一頻帶的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延 時，所述相應(yīng)預(yù)定延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以 及所述第二選定方向來選擇的。
146. 如權(quán)利要求144或權(quán)利要求145所述的方法，其特征在于 在從要消除的信號獲得任何延遲復(fù)制信號之前對要消除的信號執(zhí)行所 述換算和/或所述反相。
147. 如權(quán)利要求144到146中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述頻率分解步驟和所述獲得步驟由具有帶通特性的濾波器同時 執(zhí)行，使得僅延遲通過所述第一頻帶。
148. 如權(quán)利要求137到147中的任何一項所述的方法，其特征在于所迷第一頻帶表示比所述第二頻帶高的所述輸入信號的頻帶。
149. 一種發(fā)送聲波的設(shè)備，它包括 輸出變換器陣列；頻率劃分裝置，用于把輸入信號分為至少兩個頻帶；復(fù)制和延遲裝置，用于關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換 器來獲得所述輸入信號的第一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信 號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列 中的位置來選擇的；所述復(fù)制器和延遲裝置還被安排成關(guān)于各個輸出變換器來獲得所 述輸入信號的第二頻帶的復(fù)制信號；加法器裝置，用于對所述第一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行求 和，以建立關(guān)于各個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及路由選擇裝置，用于把所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器。
150. 如權(quán)利要求 149所述的設(shè)備，其特征在于根據(jù)第一選定方 向得到所述延遲復(fù)制信號，使得從所述輸入信號的第一頻帶得到的聲 波以所述第 一方向纟皮定向。
151. 如權(quán)利要求149所述的設(shè)備，其特征在于根據(jù)模擬原點得 到所述延遲復(fù)制信號，使得所述聲場看上去象是從那個才莫擬原點發(fā)出 的。
152. 如權(quán)利要求149到151中的任何一項所述的設(shè)備，其特征 在于所述復(fù)制和延遲裝置纟皮安排成關(guān)于各個輸出變換器來獲得所述輸 入信號的所述第二頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相 應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置以 及第二選定方向來選擇的，使得從所述輸入信號的所述第二頻帶得到 的聲波以不同于所述第 一方向的所述第二方向^皮定向。
153. 如權(quán)利要求149所述的設(shè)備，其特征在于所述復(fù)制器和延遲裝置被被安排成對所述輸入信號的所述第二頻帶的各個復(fù)制信號不 應(yīng)用延遲或應(yīng)用恒定延遲。
154. —種發(fā)送聲波的設(shè)備，它包括 輸出變換器陣列；頻率劃分裝置，用于頻率劃分輸入信號為至少兩個頻帶；復(fù)制和延遲裝置，用于關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換 器來獲得所述輸入信號的第一頻帶的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信 號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列 中的位置和第一選定方向來選擇的；換算器裝置和反相器裝置，用于換算并反相所述輸入信號的所述 第 一頻帶的所述延遲復(fù)制信號；所述復(fù)制器和延遲裝置還被安排成關(guān)于各個輸出變換器來獲得所 述輸入信號的第二頻帶的復(fù)制信號；加法器裝置，用于對所述第一和第二頻帶的相應(yīng)復(fù)制信號進(jìn)行求 和，以建立關(guān)于各個變換器的相應(yīng)輸出信號；以及路由選擇裝置，用于把所述輸出信號路由選擇到相應(yīng)變換器，使 得在特定方向至少部分地消除從所述輸入信號的第 一 頻帶得到的聲 波。
155. 如權(quán)利要求154所述的設(shè)備，其特征在于所述換算器裝置和 /或所述反相器裝置纟皮安排在所述復(fù)制和延遲裝置之前。
156. 如權(quán)利要求154或權(quán)利要求155所述的設(shè)備，其特征在于 所述頻率劃分器裝置和所述延遲裝置包括僅僅延遲通過所述第一頻帶 的濾波器。
157. 如權(quán)利要求149到156中的任何一項所述的設(shè)備，其特征 在于所述笫一頻帶表示比所述第二頻帶高的所述輸入信號的頻帶。
158. —種限制至少一個從第一和第二信號產(chǎn)生的輸出信號的方 法，所述方法包括以下步驟對所述第 一信號開窗，以建立包括所述第 一信號的連續(xù)抽樣的第 一窗部分；確定所述第 一信號的所述窗部分中最大抽樣的大小；對所述第二信號開窗，以建立包括所述第二信號的連續(xù)抽樣的第二窗部分；確定所述第二信號的所述窗部分中最大抽樣的大小； 將來自所述第一和第二窗部分的所述最大抽樣加到一起，以得到 第一控制信號；根據(jù)所述控制信號的大小衰減所述第一和第二信號的大??；以及 從所述第 一和第二信號產(chǎn)生所述至少 一個輸出信號。
159. 如權(quán)利要求158所述的方法，其特征在于為陣列中預(yù)定數(shù)量 的輸出變換器產(chǎn)生多個輸出信號；所述方法還包括關(guān)于所述陣列的各個輸出變換器，獲得所述第 一信號的延遲復(fù)制 信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng) 輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的；關(guān)于所述陣列的各個輸出變換器，獲得所述第二信號的延遲復(fù)制 信號，所述延遲復(fù)制信號^皮延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng) 輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的；對所述第一信號的各個延遲復(fù)制信號與所述第二信號的各個延遲 復(fù)制信號進(jìn)行求和，以獲得關(guān)于各個變換器的輸出信號；以及把各個輸出信號路由選擇到變換器陣列中各自的聲輸出變換器， 選擇所述預(yù)定延遲以定向從所述變換器陣列輸出的聲波。
160. 如權(quán)利要求159所述的方法，其特征在于所述關(guān)于所述陣列 的各個輸出變換器來獲得所述第 一信號的延遲復(fù)制信號的步驟包括將所述第一信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器 的復(fù)制信號；把所述第一輸入信號的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延時，所述相 應(yīng)預(yù)定延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的；并 且所述關(guān)于所述陣列的各個輸出變換器來獲得所述第二信號的延遲復(fù) 制信號的步驟包括將所述第二信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器 的復(fù)制信號；把所述第二信號的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延時，所述相應(yīng)預(yù) 定延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的。
161. 如權(quán)利要求159或權(quán)利要求160所述的方法，其特征在于 所述第一開窗步驟建立至少(dmaXl) *&個抽樣的第一窗部分，其中 dmaXl是單位為秒的最大預(yù)定延時，它被應(yīng)用到所述第一信號的任何 復(fù)制信號，F(xiàn)s是單位為Hz的所述第一信號的抽樣頻率，而所述第二開 窗步驟建立至少(dmax2) *&個抽樣的第二窗部分，其中dmax2是單 位為秒的最大預(yù)定延時，它纟皮應(yīng)用到所述第二信號的任何復(fù)制信號， R是單位為Hz的所述第二信號的抽樣頻率。
162. 如權(quán)利要求158到161中的任何一項所述的方法，其特征 在于還包括在所述衰減所述第 一和第二信號的大小的步驟之前對所述第 一信號進(jìn)行過抽樣和反成像濾波(anti-image filtering);對所述第二信號進(jìn)行過抽樣和反成像濾波；以及對所述控制信號進(jìn)行過抽樣和反成像濾波；其中所述反成像濾波步驟把組延遲引入相應(yīng)濾波信號，并且所述 控制信號^^皮延遲，延遲的時間量少于所述第一和第二信號延遲的時間 量。
163. 如權(quán)利要求158到162中的任何一項所述的方法，其特征 在于還包括以下步驟在所述衰減步驟之前，相對于所述控制信號延遲所述第一和第二 信號。
164. 如權(quán)利要求158到163中的任何一項所述的方法，其特征 在于還包括以下步驟平滑所述控制信號。
165. 如權(quán)利要求158到164中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述第一和第二信號所^皮衰減，衰減量與所述控制信號的大小成 比例。
166. —種信號限制裝置，它包括 第一緩沖器，用于儲存第一信號的一系列連續(xù)抽樣； 第二緩沖器，用于儲存第二信號的一系列連續(xù)抽樣；分析裝置，用于在各個抽樣時鐘周期各個緩沖器中儲存的最大值 的確定；加法器，用于對所述最大值求和，以得到控制信號； 衰減器，用于根據(jù)所述控制信號將所述第一和第二信號中的每一 個衰減一個量；以及用于從所述第 一和第二信號生成輸出信號的裝置。
167. 如權(quán)利要求166所述的信號限制裝置，其特征在于還包括 用于為陣列中預(yù)定數(shù)量的輸出變換器生成多個輸出信號的裝置；將所述第一信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)以得到關(guān)于各個輸出變換器 的復(fù)制信號的復(fù)制器；將所述第二信號復(fù)制所述預(yù)定次數(shù)以得到關(guān)于各個輸出變換器的復(fù)制信號的復(fù)制器；把所述第一信號的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延時的延遲裝置， 所述相應(yīng)預(yù)定延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇 的；把所述第二信號的各個復(fù)制信號延遲相應(yīng)預(yù)定延時的延遲裝置， 所述相應(yīng)預(yù)定延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇 的；加法器，用于對所述第 一信號的各個延遲復(fù)制信號與所述第二信 號的相應(yīng)延遲復(fù)制信號進(jìn)行求和，以得到關(guān)于各個變換器的輸出信 號；以及 聲輸出變換器陣列，其中每一個^皮安排成接收來自所述加法器的 相應(yīng)信號，選擇所述預(yù)定延遲以定向從所述變換器陣列輸出的聲波。
168. 如權(quán)利要求167所述的信號限制裝置，其特征在于所述第一緩沖器儲存至少(dmaxj承Fs個抽樣，其中dmaXl是單位為秒的最大 預(yù)定延時，它通過所述第一延遲裝置^皮應(yīng)用到所述第一信號的任何復(fù) 制信號，F(xiàn)s是單位為Hz的所述第一信號的抽樣頻率，而所述第二緩沖 器儲存至少(dmax2) *&個抽樣，其中dmax2是單位為秒的最大預(yù)定 延時，它通過所述第二延遲裝置纟皮應(yīng)用到所述第二信號的任何復(fù)制信 號，F(xiàn)s是單位為Hz的所述第二信號的抽樣頻率。
169. 如權(quán)利要求166到168中的任何一項所述的信號限制裝 置，其特征在于還包括過抽樣裝置，用于對所述第一信號、所述第二信號和所述控制信 號進(jìn)行過抽樣；以及反成像濾波裝置，用于對所述過抽樣第一信號、所述過抽樣第二 信號和所述過抽樣控制信號進(jìn)行反成像濾波；其中所述反成像濾波裝置延遲所述第一和第二信號，延遲量大于 它延遲所述控制信號的延遲量。
170. 如權(quán)利要求166到169中的任何一項所述的信號限制裝 置，其特征在于還包括^皮安排在所述衰減器之前延遲所述第一信號的裝置； 被安排在所述衰減器之前延遲所述第二信號的裝置。
171. 如權(quán)利要求166或170中的任何一項所述的信號限制裝 置，其特征在于還包括用于整形所述控制信號以使其平滑改變的信號整形器。
172. 如權(quán)利要求166到171中的任何一項所述的信號限制裝 置，其特征在于所述衰減器衰減所述笫一和第二信號，衰減量與所述 控制信號的大小成比例。
173. —種再現(xiàn)音頻信號的方法，所述方法包括以下步驟 對與所述音頻信號有關(guān)的信息信號進(jìn)行解碼；根據(jù)在所述解碼步驟中解碼的信息信號來處理所述音頻信號；再現(xiàn)所述處理的音頻信號。
174. 如權(quán)利要求173所述的方法，其特征在于所述解碼的信息信 號是表示聲場應(yīng)如何被整形的聲場整形信號。
175. 如權(quán)利要求174所述的方法，其特征在于所述解碼的信息信 號是表示所述音頻信號應(yīng)該:故定向在何處的聲音射束纟喿縱信號。
176. 如權(quán)利要求174所述的方法，其特征在于所述解碼的信息信 號是表示原點的信號，其中所述音頻信號應(yīng)該看上去象是從所述原點 發(fā)出的。
177. 如權(quán)利要求173到176中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述處理包括關(guān)于輸出變換器陣列的各個輸出變換器，獲得所 述音頻信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所 述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換器在所述陣列中的位置來選擇的。
178. 如權(quán)利要求173到175中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述再現(xiàn)所述處理的音頻信號步驟包括把所述各個所述延遲復(fù)制 信號路由選擇到輸出變換器陣列的相應(yīng)輸出變換器，以便根據(jù)所述信 息信號取得定向的聲音。
179. 如權(quán)利要求173到175中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述再現(xiàn)所述處理的音頻信號步驟包括將所述音頻信號饋送到變 換器，并使那個變換器指向特定位置，以便根據(jù)所述信息信號取得定 向的聲音。
180. 如權(quán)利要求177或權(quán)利要求178所述的方法，其特征在于 各個所述一定延遲量都是從所述信息信號得到的。
181. 如權(quán)利要求177或權(quán)利要求178所述的方法，其特征在于 各個所述一定延遲量都是利用某種算法來計算的，并且所述信息信號 包括3D或2D坐標(biāo)。
182. 如權(quán)利要求177或權(quán)利要求178所述的方法，其特征在于 各個所述一定延遲量都利用查找表來計算的，并且所述信息信號包括 所述查找表中的地址。
183. 如權(quán)利要求182所述的方法，其特征在于所述查找表包括將某個物理位置與一組延遲值相關(guān):f關(guān)的數(shù)據(jù)庫，所述信息信號包括指示某個物理位置的信息，并且所述處理步驟包括延遲所述n個復(fù)制音頻 信號，延時量由查找表中與所述信息信號中指示的所述某個物理位置 相關(guān)聯(lián)的項確定。
184. 如權(quán)利要求182或權(quán)利要求183所述的方法，其特征在于 還包括通過為各個物理位置建立某些物理位置和一組n個延遲量之間 的關(guān)聯(lián)來計算所述查找表的步驟，所述計算所述查找表的步驟是在所 述對信息信號進(jìn)行解碼的步驟之前纟支執(zhí)行。
185. 如權(quán)利要求173到184中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述信息信號與所述音頻信號復(fù)用。
186. 如權(quán)利要求185所迷的方法，其特征在于所述信息信號和所 述音頻信號都是數(shù)字信號并且^t時分復(fù)用。
187. —種方法，它包括決定包括音頻信號的聲場在再現(xiàn)期間應(yīng)該如何^皮整形；以及 根據(jù)所述決定的結(jié)果對所述信息信號進(jìn)行編碼。
188. 如權(quán)利要求187所述的方法，其特征在于所述編碼的信息信 號是表示所述聲場應(yīng)該如何^支整形的聲場整形信號。
189. 如權(quán)利要求188所述的方法，其特征在于所述編碼的信息信 號是表示所述音頻信號應(yīng)該被定向在何處的聲音射束操縱信號。
190. 如權(quán)利要求188所述的方法，其特征在于所述編碼的信息信 號是表示原點的信號，其中所述音頻信號應(yīng)該看上去象^^人所述原點 發(fā)出的。
191. 如權(quán)利要求187到190中的任何一項所述的方法，其特征 在于還包括以下步驟將所述信息信號與所述音頻信號相關(guān)聯(lián)。
192. 如權(quán)利要求187到191中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述編碼的信息信號表示焦點位置或纟莫擬原點位置，并且所述對 所述信息信號進(jìn)行編碼的步驟包括將相應(yīng)位置映射到n個延遲系數(shù)的 組并將n個延遲系數(shù)編碼在所述信息信號中。
193. 如權(quán)利要求187到191中的任何一項所述的方法，其特征 在于所述編碼的信息信號表示焦點位置或才莫擬原點位置，并且所述^j" 所述信息信號進(jìn)行編碼的步驟包括將位置代碼與相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)并將 這個位置代碼編碼到所述信息信號中。
194. 如權(quán)利要求182、 192或193中的任何一項所述的方法，其 特征在于相對于在再現(xiàn)所述音頻信號期間使用的輸出變換器確定所述 相應(yīng)位置。
195. 如*1利要求182、 192或193中的^f壬何一項所述的方法，其 特征在于相對于房間中的屏幕確定所述物理位置，其中在再現(xiàn)所述信 號期間使用的所述輸出變換器位于所述房間。
196. —種用于再現(xiàn)音頻信號的設(shè)備，它包括 用于輸入音頻信號的輸入端；用于輸入信息信號的輸入端； 對所述信息信號進(jìn)行解碼的裝置；復(fù)制器和延遲裝置，所述復(fù)制器和延遲裝置^^安排成關(guān)于輸出變 換器陣列的各個輸出變換器來獲得所述輸入信號的延遲復(fù)制信號，所 述延遲復(fù)制信號^^皮延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)相應(yīng)輸出變換 器在所述陣列中的位置并根據(jù)所述解碼的信息信號來選擇的；路由選擇裝置，用于把各個所述延遲復(fù)制音頻信號路由選擇到相 應(yīng)輸出變換器，以便根據(jù)所述信息信號獲得聲場。
197. 如權(quán)利要求196所述的設(shè)備，其特征在于還包括連接到所述音頻信號輸入端和所述信息信號輸入端的分用器，以便通過復(fù)用音頻 信號和信息信號得到信號可^支輸入到所述設(shè)備。
198. —種解碼器，它包括 用于與傳統(tǒng)輸出變換器驅(qū)動器連接的裝置；用于接收多個音頻信號和多個有關(guān)信息信號的裝置；用于對所述信息信號進(jìn)行解碼并利用所述解碼的結(jié)果把所述音頻 信號路由選擇到所述輸出變換器驅(qū)動器以便用傳統(tǒng)輸出變換器取得所 需效果的裝置。
199. 如權(quán)利要求72所述的解碼器，其特征在于它適合用于所述 輸出變換器包括裝在頭部的擴(kuò)音器時。
200. —種設(shè)計想要由輸出變換器陣列建立的聲場的方法，所述方 法包括以下步驟識別想要基本均勻覆蓋的區(qū)域；識別想要特定頻帶中的最小覆蓋的區(qū)域；將上述標(biāo)識按重要次序區(qū)分優(yōu)先次序；識別第二優(yōu)先權(quán)的嘗試實施可能對第一優(yōu)先權(quán)的實施的損害量；以及關(guān)于所述輸出變換器陣列的各個輸出變換器，選擇用于濾波被路 由選擇到相應(yīng)輸出變換器的輸入信號的系數(shù)，以獲得定向聲場，所述 聲場使第一優(yōu)先權(quán)在實際約束內(nèi)實施，并且所述第二優(yōu)先權(quán)的實際實 施對所述笫 一優(yōu)先權(quán)的實施僅損害所述識別的量。
201. —種建立聲場的方法，所述方法包括以下步驟 關(guān)于各個輸出變換器，獲得輸入信號的延遲復(fù)制信號，所述延遲復(fù)制信號被延遲相應(yīng)延時，所述相應(yīng)延時是根據(jù)如權(quán)利要求194所迷 的方法來選擇的；將所述輸入信號的延遲復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)輸出變換器。
202. 如權(quán)利要求201所述的方法，其特征在于所述獲得步驟包括將所述輸入信號復(fù)制預(yù)定次數(shù)，以得到關(guān)于各個輸出變換器的所 述輸入信號的復(fù)制信號；把所述輸入信號的各個復(fù)制信號延遲所述相應(yīng)延時。
203. 如權(quán)利要求200到202的任何一項所述的方法，其特征在 于所述區(qū)域是通過將輸入變換器放置在那個區(qū)域并利用如權(quán)利要求 84到105中任何一項所述的方法來檢測所述輸入變換器的位置進(jìn)行識 別的。
204. 如權(quán)利要求200到203的任何一項所述的方法，其特征在 于所述選定的延遲是通過選擇濾波器系數(shù)進(jìn)行選擇的，以便建立一般 對所述輸入信號的各個頻率分量不同的延時。
205. 如權(quán)利要求52到105、 113到131、 137到157、 159到 161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到204的任何一項所 述的方法或設(shè)備，其特征在于所述輸出變換器陣列包括二維面中輸出 變換器的規(guī)則圖案。
206. 如權(quán)利要求205所述的方法或設(shè)備，其特征在于備個所述輸 出變換器具有垂直于所述二維面的主要輸出方向。
207. 如權(quán)利要求205或權(quán)利要求206所述的方法或設(shè)備，其特 征在于所述二維面是彎曲面。
208. 如權(quán)利要求52到105、 113到131、 137到157、 159到 161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到207的任何一項所 述的方法或設(shè)備，其特征在于各個所述輸出變換器由數(shù)字功率放大器 驅(qū)動。
209. 如權(quán)利要求52到105、 113到131、 137到157、 159到 161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到208的任何一項所 述的方法或設(shè)備，其特征在于由所述輸出變換器陣列的變換器輸出的 信號的幅值^l控制，以便更準(zhǔn)確整形所述聲場。
210. 如權(quán)利要求52到105、 113到131、 137到157、 159到 161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到209的任何一項所 述的方法或設(shè)備，其特征在于所迷信號在^皮延遲之前^C過抽樣。
211. 如權(quán)利要求52到105、 113到131、 137到157、 159到 161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到210的任何一項所述的方法或設(shè)備，其特征在于所述信號在被復(fù)制之前被噪聲整形。
212. 如權(quán)利要求52到105、 113到131、 137到157、 159到 161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到211的任何一項所 述的方法或設(shè)備，其特征在于所述信號在被路由選擇到所迷陣列的相 應(yīng)輸出變換器之前被轉(zhuǎn)換為PWM信號。
213. 如權(quán)利要求209所述的方法或設(shè)備，其特征在于所述控制是 為了減少饋送到所述陣列外圍周圍的變換器的輸出信號的幅值。
214. 如權(quán)利要求214所述的方法或設(shè)備，其特征在于所述控制是 為了根據(jù)諸如高斯曲線或升余弦曲線的預(yù)定函數(shù)來減少饋送到變換器 的輸出信號的幅值。
215. 如權(quán)利要求52到157、 159到161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到214的任何一項所述的方法或設(shè)備，其特征在于 各個所述變換器包括一組單獨的變換器。
216. 如權(quán)利要求52到157、 159到161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到215的任何一項所述的方法或設(shè)備，其特征在于 在各個輸出變換器之前提供線性或非線性補償器，以便調(diào)整路由選擇 到所述輸出變換器的信號，以解決所述輸出變換器中的不足。
217. 如權(quán)利要求216所述的方法或設(shè)備，其特征在于所述補償器 是用于在輸入信號被復(fù)制之前補償輸入信號的線性補償器。
218. 如權(quán)利要求215或216所述的方法或設(shè)備，其特征在于所 述補償器是根據(jù)所述聲場形狀能改變的，以便才艮據(jù)高頻分量將^L定向 的角度來增強(qiáng)高頻分量。
219. 如權(quán)利要求84到105中任何一項所述的方法或設(shè)備，其特 征在于所述輸出變換器陣列在其兩側(cè)建立聲場，并且所述麥克風(fēng)的位 置部分是通過分析在所述輸入變換器接收的信號的極性而被建立的。
220. 如權(quán)利要求52到157、 159到161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到219的^f壬何一項所述的方法或i殳備，其特征在于 提供逐步控制所述聲場中的變化的裝置。
221. 如權(quán)利要求220所述的方法或設(shè)備，其特征在于所述裝置工作使得信號延遲通過復(fù)制抽樣逐步被增加，或通過忽略抽樣被逐步減 少。
222. 如權(quán)利要求52到157、 159到161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到221的任何一項所述的方法或設(shè)備，其特征在于 所述聲場方向性是根據(jù)輸入到系統(tǒng)并由輸出變換器陣列輸出的信號進(jìn) 4亍變4匕的。
223. 如權(quán)利要求52到157、 159到161、 167、 168、 177、 178、 180到184或200到222的任何一項所述的方法或設(shè)備，其特征在于 提供由共享控制器控制的多個輸出變換器陣列。
224. 如權(quán)利要求66到83中任何一項所述的用于獲得要消除的 信號的方法，其特征在于包括獲得所述輸出變換器或整個陣列的脈沖 響應(yīng)，并利用這個脈沖響應(yīng)對輸入信號進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生要消除的信 號。
225. 如權(quán)利要求224所述的方法，其特征在于利用測試信號確定 所述脈沖響應(yīng)。
226. 如權(quán)利要求224或225所述的方法，其特征在于利用對所 述變換器脈沖響應(yīng)的去巻積來補償將輸出所述成零信號的變換器的脈
227. 如權(quán)利要求224所述的方法，其特征在于根據(jù)應(yīng)用到所述輸 入信號的延遲和/或濾波以及從各個變換器到所述成零點的傳送時間 來確定所述脈沖響應(yīng)。
228. 如權(quán)利要求227所述的方法，其特征在于在計算所述總脈沖 響應(yīng)時考慮所述陣列變纟灸器的A^沖響應(yīng)。
229. 如權(quán)利要求228所述的方法，其特征在于所述陣列的變換器的 脈沖響應(yīng)是根據(jù)所述變換器和所述成零點之間的角度來計算的。
全文摘要
本發(fā)明涉及聲可控天線以及其實現(xiàn)各種效果的應(yīng)用。本發(fā)明包括一種方法和設(shè)備，用于取得輸入信號、將其復(fù)制多次并在將復(fù)制信號路由選擇到相應(yīng)的輸出變換器之前對各個復(fù)制信號進(jìn)行修改，以便建立所需聲場。該聲場可能包括定向射束、聚焦射束或模擬原點。此外，“反聲”可被定向，使得在已經(jīng)存在的聲場中建立零(寧靜點)。輸入信號的復(fù)制信號也能以改變它們的幅值的方式被修改，或者，它們可被濾波，以提供所需延遲。反射或諧振面可被用于實現(xiàn)環(huán)繞聲效果，麥克風(fēng)可位于擴(kuò)音器陣列前面，光射束可被用于識別當(dāng)前的焦點位置，當(dāng)相同裝置輸出一個以上輸入信號時、限制裝置可被用于確保減少削波或失真，并且射束定向性的概念可被用于在由輸入變換器陣列構(gòu)成的麥克風(fēng)中實現(xiàn)輸入零或射束。此外，聲場整形信息可與要廣播的音頻信號相關(guān)聯(lián)。
文檔編號G10K15/04GK101165775SQ20071016694
公開日2008年4月23日 申請日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者A·G·古迪, A·霍利, I·A·比尼克, P·R·溫德勒, P·T·特羅頓 申請人:1...有限公司