專利名稱：一種聲接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及聲處理技術(shù)，尤其涉及一種包括由多個傳聲器組成縱向直線式陣列的聲接收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在擴(kuò)聲設(shè)備的應(yīng)用中，影響擴(kuò)聲增益的主要問題是:如麥克風(fēng)接收到的直達(dá)聲與因各種原因回授的聲波的信號是同頻率、同相位的，因而很容易使擴(kuò)聲系統(tǒng)產(chǎn)生正反饋引起嘯叫?；厥诼暡ㄅc傳聲器應(yīng)該接受的聲波，一般不是同一方向的，最常用的解決辦法是增強(qiáng)傳聲器的指向特性，減少回授聲波的影響?，F(xiàn)在已有的心型、超心形指向的傳聲器，一般對正面輸入的聲波最靈敏，對背面輸入的聲波不靈敏，這樣可以抑制背面回授的聲波，但有時上下左右回授的聲波還是會造成干擾。8字形指向的傳聲器一般對正面輸入及背面輸入的聲波靈敏,對上下左右輸入的聲波不靈敏。因此，背面的聲波回授的問題仍不能解決。而且，現(xiàn)有的心型、超心形、8字形指向的傳聲器，對不同頻率聲波的指向性響應(yīng)是不一樣的。由于單個傳聲器增益特性、指向特性和頻率響應(yīng)等方面因素的限制，其對于聲音環(huán)境的要求往往較為苛刻。在聲音環(huán)境較為復(fù)雜的場合下，往往很難取得較好的拾音(傳聲)效果。例如目標(biāo)聲源與拾音(傳聲)設(shè)備之間的距離較遠(yuǎn)、角度不佳、背景噪聲較大或回授較強(qiáng)，都可能導(dǎo)致輸出增益減小、失真或產(chǎn)生嘯叫的現(xiàn)象。尤其是，當(dāng)擴(kuò)聲設(shè)備需要眾多拾音(傳聲)設(shè)備予以支持時，其調(diào)控和調(diào)試的復(fù)雜性可想而知。這樣就需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)對正向聲波激勵有較高的增益輸出，而對非正向的聲波能產(chǎn)生較大抑制作用，并且具有較恒定的指向性的拾音(傳聲)設(shè)備，來簡化擴(kuò)聲裝置對于環(huán)境的需求。從而滿足在聲波回授較強(qiáng)、環(huán)境噪聲較高環(huán)境下的拾音(傳聲)需求，并且實(shí)現(xiàn)能遠(yuǎn)距離拾音(傳聲)，簡化設(shè)備的調(diào)控和操作，以取得較好的擴(kuò)聲效果。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單而且能很好地對多種頻率的聲波進(jìn)行定向接收、輸出的聲接收系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種聲接收系統(tǒng)，包括多個基本陣列裝置、多個濾波器以及第二混音輸出器件，所述多個基本陣列裝置的輸出端分別連接一個濾波器，多個濾波器的輸出端均與第二混音輸出器件的輸入端連接，第二混音輸出器件的輸出端為聲接收系統(tǒng)的輸出端；所述基本陣列裝置包括傳聲器陣列、延時電路和第一混音輸出器件，所述傳聲器陣列包括多個傳聲器，所述多個傳聲器沿著直線依次縱向排列設(shè)置，所述傳聲器陣列中相鄰兩個傳聲器之間的間隔距離均為其中η為基本陣列裝置中傳聲器的總個數(shù)，λ是根
η
據(jù)基本陣列裝置所設(shè)定的中心頻率而得出的波長；所述基本陣列裝置中，每個傳聲器的輸出端分別連接一延時電路，多個延時電路的輸出端均與第一混音輸出器件的輸入端連接，所述第一混音輸出器件的輸出端與濾波器的輸入端連接；所述基本陣列裝置中第i延時電路是一個延時時間為最后一個延時電路的延時時間加上(n-1)倍單位時間的延時電路，而所述的單位時間為:頻率為基本陣列裝置所設(shè)定的中心頻率的聲波信號軸向射入基本陣列裝置中的傳聲器陣列后，該聲波信號在相鄰兩個傳聲器之間傳播的時間，其中η為傳聲器陣列中傳聲器的總個數(shù)，i的取值為1、2、3……η ；所述傳聲器陣列中傳聲器的總個數(shù)η大于等于3。進(jìn)一步，所述的多個濾波器均為帶通濾波器，所述的帶通濾波器具有與基本陣列裝置相應(yīng)的中心頻率。進(jìn)一步，多個基本陣列裝置的中心頻率按x/m倍頻程間隔連續(xù)均勻設(shè)置，其中m是基本陣列裝置的總個數(shù)，X個倍頻程亦為聲接收系統(tǒng)設(shè)定的總的頻率范圍。進(jìn)一步，各個基本陣列裝置的傳聲器陣列中傳聲器的個數(shù)均是一樣的。進(jìn)一步，所述的多個帶通濾波器的帶寬均為同樣倍頻程帶寬，并且所述的多個帶通濾波器的帶寬覆蓋所設(shè)定的總頻率帶寬。
進(jìn)一步，所述的多個濾波器中低頻端第一濾波器為低通濾波器，高頻端最后一個濾波器為高通濾波器，而其余多個濾波器均為具有與基本陣列裝置相應(yīng)中心頻率的帶通濾波器，所述其余多個帶通濾波器的帶寬均為同樣倍頻程帶寬。進(jìn)一步，所述傳聲器陣列中傳聲器的總個數(shù)η大于等于4且為偶數(shù)。進(jìn)一步，各基本陣列裝置的傳聲器陣列中最后一只傳聲器均聚集在同一個物理位置并相互靠攏。進(jìn)一步，所述的基本陣列裝置及帶通濾波器具有符合指向性要求的工作頻率帶寬。本實(shí)用新型的有益效果是:由于本實(shí)用新型中基本陣列裝置的傳聲器陣列是一個根據(jù)預(yù)設(shè)的中心頻率而組成的離散、等間隔、直線縱向排列的傳聲器陣列，能在一定的頻率帶寬內(nèi)，提高正向聲波激勵的輸出增益以及較大地抑制非正向聲波激勵的輸出，同時還能在中心頻率及相鄰頻率范圍內(nèi)獲得接近一致的指向性特性，這樣在聲波回授較強(qiáng)和環(huán)境噪音較強(qiáng)的環(huán)境下仍能取得很好的擴(kuò)聲效果。而且本實(shí)用新型包括多個基本陣列裝置，多個基本陣列裝置可設(shè)置多個不同的工作頻率范圍，從而多個不同的工作頻率范圍組成一個較寬的頻率帶寬。因此本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)對設(shè)定頻率范圍的聲波信號進(jìn)行定向接收。還有本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)以及投資成本低。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明:

圖1是本實(shí)用新型一種聲接收系統(tǒng)一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖2是本實(shí)用新型一種聲接收系統(tǒng)中基本陣列裝置一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是由4個傳聲器組成陣列的基本陣列裝置輸出的頻率-指向性響應(yīng)示意圖；圖4是由8個傳聲器組成陣列的基本陣列裝置輸出的頻率-指向性響應(yīng)示意圖；圖5是本實(shí)用新型中多個帶通濾波器的輸出頻率響應(yīng)示意圖；圖6是本實(shí)用新型中低通濾波器、多個帶通濾波器以及高通濾波器的輸出頻率響應(yīng)示意圖。
具體實(shí)施方式
由圖1所示，一種聲接收系統(tǒng)，包括多個基本陣列裝置、多個濾波器以及第二混音輸出器件，所述多個基本陣列裝置的輸出端分別連接一個濾波器，多個濾波器的輸出端均與第二混音輸出器件的輸入端連接，而第二混音輸出器件的輸出端為本聲接收系統(tǒng)的輸出端。所述的多個濾波器均可設(shè)為帶通濾波器。所述基本陣列裝置包括傳聲器陣列、延時電路和第一混音輸出器件，所述傳聲器陣列包括多個傳聲器M1、M2、 M3……Mn，并且每個傳聲器的頻響、靈敏度、指向特性等性能基
本一致。所述多個傳聲器M1、M2、 M3……Mn沿著直線依次縱向排列設(shè)置，所述傳聲器陣列中
相鄰兩個傳聲器之間的間隔距離均為1/nλ其中η為基本陣列裝置中傳聲器的總個數(shù)，λ是
根據(jù)基本陣列裝置所設(shè)定的中心頻率而得出的波長，而λ的計(jì)算公式如下:λ=C0/f
上式中，λ表不波長,C0表不聲波在空氣中的傳播速度，f表不基本陣列裝置的中心頻率。而每個基本陣列裝置的中心頻率可根據(jù)實(shí)際情況而任意設(shè)置。所述的帶通濾波器具有與基本陣列裝置相應(yīng)的中心頻率，以及所述的帶通濾波器具有聲接收系統(tǒng)所設(shè)定的符合指向性要求的工作頻率帶寬，即對于各個帶通濾波器的帶通，它們是按其對應(yīng)的基本陣列裝置的中心頻率、工作頻率范圍、指向性特性、設(shè)定的指向性要求而所設(shè)定的。例如:基本陣列裝置所設(shè)定的中心頻率為400Hz，那么與該基本陣列裝置輸出端連接的帶通濾波器，其中心頻率亦為400Hz。而基本陣列裝置所設(shè)定的符合指向性要求的工作帶寬為:(-1/3)~(+1/3)倍頻程頻率范圍時，則:帶通濾波器的工作帶寬相同為:(-1/3)~(+1/3)倍頻程頻率范圍(315Hz 500Hz)。其中，倍頻程寬度的計(jì)算公式為:N=1og2 (f2/fl)0所述基本陣列裝置中，每個傳聲器的輸出端分別連接一延時電路，多個延時電路的輸出端均與第一混音輸出器件的輸入端連接，所述第一混音輸出器件的輸出端與帶通濾波器的輸入端連接。所述基本陣列裝置中第i延時電路是一個延時時間為最后一個延時電路的延時時間加上(n-i)倍單位時間的延時電路，即所述基本陣列裝置中第i延時電路的延時時間Ti為最后一個延時電路的延時時間加上(n-i)倍的單位時間，而所述的單位時間為:頻率為基本陣列裝置所設(shè)定的中心頻率f的聲波信號，軸向射入基本陣列裝置中的傳聲器陣列后，該聲波信號在相鄰兩個傳聲器之間傳播的時間，其中η為傳聲器陣列中傳聲器的總個數(shù)，i的取值為1、2、3……η。其中，聲波信號軸向射入所述的傳聲器陣列，即為該聲波信號入射角0°或180°射入所述的傳聲器陣列。另外，由于聲波信號是軸向射入所述的傳聲器陣列，因此根據(jù)上述可得，該聲波信號在相鄰兩個傳聲器之間傳播的距離為相鄰兩個傳聲
器之間的直線距離，即為，進(jìn)而進(jìn)一步可得，該聲波信號在相鄰兩個傳聲器之間傳播的
η
時間，其計(jì)算公式如下:
權(quán)利要求1.一種聲接收系統(tǒng)，其特征在于:包括多個基本陣列裝置、多個濾波器以及第二混音輸出器件，所述多個基本陣列裝置的輸出端分別連接一個濾波器，多個濾波器的輸出端均與第二混音輸出器件的輸入端連接，第二混音輸出器件的輸出端為聲接收系統(tǒng)的輸出端； 所述基本陣列裝置包括傳聲器陣列、延時電路和第一混音輸出器件，所述傳聲器陣列包括多個傳聲器，所述多個傳聲器沿著直線依次縱向排列設(shè)置，所述傳聲器陣列中相鄰兩個傳聲器之間的間隔距離均為1.1，其中η為基本陣列裝置中傳聲器的總個數(shù)，是根據(jù) ηλ基本陣列裝置所設(shè)定的中心頻率而得出的波長；所述基本陣列裝置中，每個傳聲器的輸出端分別連接一延時電路，多個延時電路的輸出端均與第一混音輸出器件的輸入端連接，所述第一混音輸出器件的輸出端與濾波器的輸入端連接； 所述基本陣列裝置中第i延時電路是一個延時時間為最后一個延時電路的延時時間加上n-1倍單位時間的延時電路，而所述的單位時間為:頻率為基本陣列裝置所設(shè)定的中心頻率的聲波信號軸向射入基本陣列裝置中的傳聲器陣列后，該聲波信號在相鄰兩個傳聲器之間傳播的時間，其中η為傳聲器陣列中傳聲器的總個數(shù)，i的取值為1、2、3……η ；所述傳聲器陣列中傳聲器的總個數(shù)η大于等于3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聲接收系統(tǒng)，其特征在于:所述的多個濾波器均為帶通濾波器，所述的帶通濾波器具有與基本陣列裝置相應(yīng)的中心頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聲接收系統(tǒng)，其特征在于:多個基本陣列裝置的中心頻率按x/m倍頻程間隔連續(xù)均勻設(shè)置，其中m是基本陣列裝置的總個數(shù)，X個倍頻程亦為聲接收系統(tǒng)設(shè)定的總的頻率范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聲接收系統(tǒng)，其特征在于:各個基本陣列裝置的傳聲器陣列中傳聲器的個數(shù)均是一樣的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種聲接收系統(tǒng)，其特征在于:所述的多個帶通濾波器的帶寬均為同樣倍頻程帶寬，并且所述的多個帶通濾波器的帶寬覆蓋所設(shè)定的總頻率帶寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聲接收系統(tǒng)，其特征在于:所述的多個濾波器中低頻端第一濾波器為低通濾波器，高頻端最后一個濾波器為高通濾波器，而其余多個濾波器均為具有與基本陣列裝置相應(yīng)中心頻率的帶通濾波器，所述其余多個帶通濾波器的帶寬均為同樣倍頻程帶寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述一種聲接收系統(tǒng),其特征在于:所述傳聲器陣列中傳聲器的總個數(shù)η大于等于4且為偶數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聲接收系統(tǒng)，其特征在于:各基本陣列裝置的傳聲器陣列中最后一只傳聲器均聚集在同一個物理位置并相互靠攏。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種聲接收系統(tǒng)，多個基本陣列裝置的輸出端分別連接一濾波器，多個濾波器的輸出端均與第二混音輸出器件的輸入端連接；基本陣列裝置包括傳聲器陣列，傳聲器陣列包括多個傳聲器，多個傳聲器沿著直線依次縱向排列設(shè)置，相鄰兩個傳聲器之間的間隔距離均為；每個傳聲器的輸出端分別連接一延時電路，多個延時電路的輸出端均與第一混音輸出器件的輸入端連接；第i延時電路是一個延時時間為最后一個延時電路的延時時間加上(n-i)倍單位時間的延時電路。本實(shí)用新型在設(shè)定的頻率帶寬內(nèi)，能達(dá)到提高正向聲波激勵的輸出增益，以及較大地抑制非正向聲波的輸出增益，獲得所需的指向性特性。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用在拾音(傳聲)領(lǐng)域中。
文檔編號H04R27/00GK202940957SQ20122058793
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者胡秉奇, 陳建業(yè), 梁勇 申請人:廣州市銳豐音響科技股份有限公司