本發(fā)明涉及音響技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全息立體揚(yáng)聲器。

背景技術(shù)：

音響在實現(xiàn)聲音的立體成像時，有模擬生物感覺成像和物理波場再現(xiàn)兩種思路。

生物感覺成像方法是在人體兩耳位置模擬波場的差異，使大腦得出音源位置的感覺。目前技術(shù)主要通過左右音量差異來實現(xiàn)，實際上并未真正實現(xiàn)波場的再現(xiàn)。目前有一種頭戴式全息音響技術(shù)，以模擬人頭周圍音場的方式，實現(xiàn)前后左右拾音和放音，但聽音者必須頭戴該耳機(jī)才有全息音響(全圍繞音響技術(shù))效果，容易影響聽音者的現(xiàn)場感和舒適感。

物理波場再現(xiàn)方法是在較大范圍的四維空間中再現(xiàn)聲波波場，聽音者處于該四維空間中，無論姿態(tài)如何，自然就有了立體的感覺。

上述兩種方法的明顯差異主要有以下三點(diǎn)：

1、物理波場再現(xiàn)方法的實施難度較大，關(guān)鍵在于能否保持波場方向性；

2、聽音者的位置和姿態(tài)的局限，即音像是否隨著聽音者的走動而飄浮不定；

3、深度和廣度的局限，即音像是否只能出現(xiàn)在一個薄片狀區(qū)域內(nèi)。

現(xiàn)有音響只具備對聲音振動的頻率、振幅、相位等信息的撿拾和回放功能，不具備對振動方向及波場形態(tài)的檢拾和回放功能。簡而言之，就是丟失了波動的方向性特征。丟失方向性特征的原因，就在于以振膜直接檢測和驅(qū)動空氣介質(zhì)的工作方式。這種工作方式不僅丟失方向性，還存在以下缺陷：

1)聲電、電聲轉(zhuǎn)換效率低

目前的揚(yáng)聲器一般是單振膜結(jié)構(gòu)，振膜直接驅(qū)動空氣介質(zhì)，相當(dāng)于揮拳擊打空氣卻使不上勁，效率當(dāng)然就低。技術(shù)上稱其為聲阻抗不匹配。目前多以增加機(jī)械阻尼的方法來解決這個問題，例如彈波和振膜邊設(shè)置較強(qiáng)的阻尼等。然而機(jī)械阻尼會耗費(fèi)能量，損失了能量效率就會變低。

2)效率與保真度的矛盾比較嚴(yán)重

圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的揚(yáng)聲器聲音短路與方向性特征示意圖，如圖1所示，單振膜的正前方波前面為局部球面，球面圓心在振膜稍后位置處，揚(yáng)聲器的振膜直接驅(qū)動空氣介質(zhì)振動，振膜前后的聲壓是完全相反的，這導(dǎo)致空氣在振膜周圍流動而不振動，稍微遠(yuǎn)一些，聲壓就急劇下降，效率很低，技術(shù)上稱其為“聲音短路”。

單振膜電聲轉(zhuǎn)換過程中容易出現(xiàn)效率低下和方向性丟失的問題。現(xiàn)有技術(shù)是以封閉箱或倒向孔的方法來解決聲音短路的問題。圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的封閉箱技術(shù)示意圖，如圖2所示，以封閉箱填吸音材料的方法可以解決聲音短路問題，其頻率響應(yīng)與音箱容積有關(guān)，具有非均衡性。同時，振膜背面的能量被完全吸收損失，導(dǎo)致效率較低。圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的倒相孔技術(shù)示意圖，如圖3所示，以音箱安裝倒相孔的方法，可以進(jìn)一步提高波長為λ的聲波的發(fā)聲效率，該頻率就是峰值頻率。隨著頻率的變化，相消相加還會交替出現(xiàn)，導(dǎo)致頻響曲線跳躍不平坦，需要利用各種因素配合做平，具有相當(dāng)大的技術(shù)難度。由此可知，封閉箱損失了振膜后的能量，效率較低；倒向箱效率高，但倒向路徑的長短具有較強(qiáng)的選頻特性，且在頻帶上重復(fù)跳躍，導(dǎo)致頻響變差，這就產(chǎn)生了效率與保真度的矛盾。

3)丟失空間方向性，立體定位淺薄漂浮，不準(zhǔn)確不真實。

振膜直接驅(qū)動或檢測空氣介質(zhì)的振動，還存在一個缺陷，就是轉(zhuǎn)換過程丟失了振動的方向性。傳統(tǒng)技術(shù)中所說的方向性是指向性，一般指的是靈敏度與聲波傳播方向之間的關(guān)系，振動的方向蘊(yùn)含在振幅里?，F(xiàn)有技術(shù)中，任何方向形狀的來波，回放時都是振膜面垂直振動驅(qū)動，如圖4所示的現(xiàn)有立體放音技術(shù)示意圖，圖4中包括左放音系統(tǒng)和右放音系統(tǒng)，聲波波場中的波傳播一段距離，會以振膜中點(diǎn)為圓心散開(如圖5中圓弧所示)，無法準(zhǔn)確模擬現(xiàn)場聲波波場的空間分布形態(tài)，理想的放音方向和聽音者感覺到的方向出現(xiàn)偏差，這對實現(xiàn)立體聲場的回放是非常不利的，會有定位不準(zhǔn)確，遠(yuǎn)近無層次，聲像隨聽音位置和姿態(tài)漂浮的缺陷。

針對現(xiàn)有技術(shù)中揚(yáng)聲器無法實現(xiàn)全息立體聲場回放的問題，目前尚未提出比較有效的解決方案。現(xiàn)有的全息耳機(jī)式和影院環(huán)繞音棚方法，主要也還是以生物聽覺重構(gòu)為主導(dǎo)思路，不是物理聲場的重構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種全息立體揚(yáng)聲器，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中揚(yáng)聲器無法實現(xiàn)全息立體放音的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種全息立體揚(yáng)聲器，其中，包括：多個揚(yáng)聲器(例如揚(yáng)聲器振膜)及支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)用于支撐所述多個揚(yáng)聲器，使得所述多個揚(yáng)聲器的等效工作面分別位于一正多面體的其中一個面上，每個揚(yáng)聲器等效工作面的中心與其對應(yīng)的面的中心重合。

優(yōu)選地，所述揚(yáng)聲器是電容型揚(yáng)聲器、電磁型揚(yáng)聲器、壓電型揚(yáng)聲器、靜電型揚(yáng)聲器。

優(yōu)選地，所述多個揚(yáng)聲器的等效工作面的面積相等。

優(yōu)選地，每個揚(yáng)聲器均設(shè)置有電極，每個揚(yáng)聲器上的電極作為信號輸入端口。

優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)采用防共振材料制作。

優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有信號線孔，所述電極的信號輸入線穿過該信號線孔。

優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有兩短一長的三叉方向指標(biāo)，用于指示所述全息立體揚(yáng)聲器的擺放位置。

優(yōu)選地，相鄰兩個揚(yáng)聲器所對應(yīng)的面的交線處于豎直面內(nèi)。

優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)為正多面體支撐結(jié)構(gòu)，所述正多面體支撐結(jié)構(gòu)的每個面為任意曲面或平面。

優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)由單個揚(yáng)聲器的自體框架組合而成。

本發(fā)明的全息立體揚(yáng)聲器，具有對上下左右前后不同方向的聲源的響應(yīng)，在每個方向上的強(qiáng)度和相位都不同，回放可延續(xù)記錄現(xiàn)場的真實波場方向，全息立體揚(yáng)聲器可以物理波場局部再現(xiàn)的方式，實現(xiàn)全息立體的音響效果，是全息立體音響技術(shù)的最后環(huán)節(jié)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的揚(yáng)聲器聲音短路與方向性特征示意圖；

圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的封閉箱技術(shù)示意圖；

圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的倒相孔技術(shù)示意圖；

圖4是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)有立體放音技術(shù)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的單通道系統(tǒng)實測輸出示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器實測輸出示意圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器的方向指標(biāo)示意圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的全向均衡振動放音結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器和球面波第一示意圖；

圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器和球面波第二示意圖；

圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器和球面波第三示意圖；

圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的雙路全息立體揚(yáng)聲器的工作原理示意圖；

圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體動圈式揚(yáng)聲器第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體動圈式揚(yáng)聲器第二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是根據(jù)本發(fā)明實施例的雙路全息立體揚(yáng)聲器的劇場效果示意圖；

圖18是根據(jù)本發(fā)明實施例的雙路全息立體揚(yáng)聲器的后環(huán)繞影院效果示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

基于此，為了實現(xiàn)揚(yáng)聲器的全息立體放音效果，本發(fā)明提供了一種全息立體揚(yáng)聲器，其在空間結(jié)構(gòu)上是各向均等平衡的，這是現(xiàn)有技術(shù)中揚(yáng)聲器都不具備的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，利用這個結(jié)構(gòu)優(yōu)勢可實現(xiàn)全息立體放音。下面對全息立體揚(yáng)聲器的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，該全息立體揚(yáng)聲器包括：多個揚(yáng)聲器及支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)用于支撐多個揚(yáng)聲器，使得多個揚(yáng)聲器的等效工作面分別位于一正多面體的其中一個面上，每個揚(yáng)聲器等效工作面的中心與其對應(yīng)的面的中心重合。多個揚(yáng)聲器的等效工作面的面積相等。

需要說明的是，上述正多面體并非為實體結(jié)構(gòu)，而是虛擬的空間結(jié)構(gòu)，旨在描述多個揚(yáng)聲器之間的位置關(guān)系。

本發(fā)明根據(jù)聲波以空氣介質(zhì)的彈性脹縮傳播的特點(diǎn)，以高斯散度公式為依據(jù)，設(shè)計了一種以空間全向分方向驅(qū)動流體介質(zhì)振動的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是各向均等平衡空間結(jié)構(gòu)，對波動的力傳遞和方向性兩個方面進(jìn)行了改進(jìn)，以達(dá)到聲波波場的全息再現(xiàn)的目的。

全息立體揚(yáng)聲器的支撐結(jié)構(gòu)可以基于需求設(shè)計成任意形狀，本發(fā)明對此不做限定，只要能保證各向均等平衡即可。優(yōu)選地，可以設(shè)計為正多面體形狀，例如：正四面體形狀、正六面體形狀、正八面體形狀等，圖5以正四面體形狀為例進(jìn)行示意說明。正多面體支撐結(jié)構(gòu)的尺寸一般大于上述虛擬的正多面體。優(yōu)選地，正多面體支撐結(jié)構(gòu)的每個面可以改變?yōu)槿我馇妫瑥亩鴿M足不同需求。支撐結(jié)構(gòu)的剛度與放音效果相關(guān)，因此支撐結(jié)構(gòu)可基于需求選擇不同材料。

本實施例中的揚(yáng)聲器可以是電容型揚(yáng)聲器、電磁型揚(yáng)聲器、壓電型揚(yáng)聲器或者靜電型揚(yáng)聲器。當(dāng)然，也可以是其他類型的揚(yáng)聲器，只要能夠在全息立體揚(yáng)聲器中正常工作即可，本發(fā)明對此不做限制。本實施例中圖5所示的是電磁型揚(yáng)聲器。

為了保證全息立體揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)較為牢固，可以設(shè)計多個揚(yáng)聲器中相鄰的揚(yáng)聲器均互相接觸，實現(xiàn)緊固連接以起到互相支撐的作用。圖5中，由于正四面體結(jié)構(gòu)的限定，任意兩個揚(yáng)聲器之間都相互接觸。優(yōu)選地，可以將多個揚(yáng)聲器的空缺部分封閉，以提高全息立體揚(yáng)聲器的靈敏度。在多個揚(yáng)聲器連接緊固的前提下，全息立體揚(yáng)聲器的支撐結(jié)構(gòu)可設(shè)計為多個揚(yáng)聲器所圍成結(jié)構(gòu)的內(nèi)切圓球，如圖6所示的全息立體揚(yáng)聲器的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖，從而在保證全息立體揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)緊固的基礎(chǔ)上，縮小了全息立體揚(yáng)聲器的尺寸，減小占用空間。另外，本實施例中的支撐結(jié)構(gòu)可以由單個揚(yáng)聲器的自體框架組合而成，其材料一般采用防共振材料制作，從而有效保障全息立體揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)緊固。

需要說明的是，本發(fā)明提供的全息立體揚(yáng)聲器是基于虛擬正多面體的多根軸(即正多面體的體中心與每個面的中心連線構(gòu)成的立體星型軸)形成的均分立體空間平衡結(jié)構(gòu)。虛擬正多面體的體中心與每個面的中心分別連接，形成每個面上的軸，在每個軸的同軸處安裝一個揚(yáng)聲器，其振幅響應(yīng)與自身軸線和聲波振動方向間夾角θ的關(guān)系為out(t)＝A(t)cosθ，其中，上述軸線是虛擬線，用以說明位置關(guān)系。A(t)為揚(yáng)聲器在θ＝0時對聲波的響應(yīng)。只要是具備上述cosθ關(guān)系的揚(yáng)聲器，都能制作具有本發(fā)明方向特性的全息立體揚(yáng)聲器，本發(fā)明在此不做一一詳述。

全息立體揚(yáng)聲器中包括多個揚(yáng)聲器，每個揚(yáng)聲器均設(shè)置有電極，每個揚(yáng)聲器上的電極作為信號輸入端口。支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有信號線孔，電極的信號輸入線穿過該信號線孔，從而便于有效傳輸信號。下面以全息立體揚(yáng)聲器中包括四個揚(yáng)聲器為例進(jìn)行說明。圖7是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的單通道系統(tǒng)實測輸出示意圖，如圖7所示，單聲道系統(tǒng)只有一路單道功率信號輸出。圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器實測輸出示意圖，如圖8所示，全息立體揚(yáng)聲器共有四道全息立體功率信號輸出。四道全息立體功率信號的全積分就是對聲波波場的響應(yīng)，從而實現(xiàn)全息立體放音效果。

在實際操作過程中，由于全息立體揚(yáng)聲器需要配合全息立體拾音器一起使用，為了保證二者相配合達(dá)到最佳立體音響效果，可在支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置兩短一長的三叉方向指標(biāo)，用于指示全息立體揚(yáng)聲器的擺放位置。

一般地，對于具備四個揚(yáng)聲器(構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu))的全息立體揚(yáng)聲器，會將正四面體結(jié)構(gòu)的一個頂角豎直朝下，以保證四個揚(yáng)聲器中其中一個揚(yáng)聲器水平放置，該揚(yáng)聲器所對應(yīng)的正四面體結(jié)構(gòu)的正三角形面上一個角的角平分線的反方向，即可設(shè)置為上述方向指標(biāo)的方向。當(dāng)然，也可以設(shè)置其他的方向，本發(fā)明對此不作限制，只要全息立體揚(yáng)聲器與全息立體放音器的方向指標(biāo)的設(shè)置規(guī)則相同即可。圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器的方向指標(biāo)示意圖，如圖9所示，水平放置的揚(yáng)聲器所在的平面設(shè)置了一個兩短一長的三叉方向指標(biāo)，使得全息立體揚(yáng)聲器與全息立體放音器朝向同一個方位擺放，實現(xiàn)最佳立體音響效果。

從以上的描述中可知，本發(fā)明構(gòu)建了一個三維空間多面全向均衡振動放音結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)聲波全信息回放技術(shù)。本發(fā)明的全息立體揚(yáng)聲器是一個根據(jù)高斯散度定理設(shè)計的立體空間封閉多面結(jié)構(gòu)。由于最簡單均衡的空間立體結(jié)構(gòu)是正四面體，一般以其為優(yōu)選空間框架，物理實現(xiàn)最為容易。以正四面體的四個面為參考的位置，分別安置聲電轉(zhuǎn)換器件(即揚(yáng)聲器)。

圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的全向均衡振動回放結(jié)構(gòu)示意圖，如圖10所示，將正四面體其中一面水平朝上為第一面1，其余幾個正三角形面分別設(shè)置為第二面2、第三面3和第四面4。這四個面的法線，就構(gòu)成了三維空間均分的矢量及矢量方向。全向均衡振動撿拾結(jié)構(gòu)撿拾到三個矢量，可以確定唯一的矢量，只要各分量等比回放，振動矢量自然合成，這就實現(xiàn)了方向性。加上另外一個矢量，不僅加強(qiáng)了方向性，還能體現(xiàn)聲波的脹縮標(biāo)量，得到更完全的波場信息。各矢量的全積分，是個標(biāo)量，相當(dāng)于直接利用空氣的脹縮彈性做負(fù)載，可提高效率與保真度；各向矢量的和矢量，具有波場方向特性，具有波場物理成像功能。較之傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明具有更完全更豐富的聲波信息，是一種由三維點(diǎn)思維發(fā)展為三維體思維的音響技術(shù)。

圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器和球面波第一示意圖，圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器和球面波第二示意圖，圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體揚(yáng)聲器和球面波第三示意圖，如圖11所示，如果全息立體揚(yáng)聲器的各矢量振幅相同，則球面波為正圓形球面波；如圖12所示，如果全息立體揚(yáng)聲器的各矢量振幅不同，會有波前面的形態(tài)變化，也即具備了三維空間方向性，則波前面為類似橢圓形球面波；如圖13所示，是現(xiàn)場采集的波場產(chǎn)生的球面波，遵循介質(zhì)內(nèi)力的平衡關(guān)系，近似于將球面擴(kuò)大并將球心向波動傳來的方向推移。

圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的雙路全息立體揚(yáng)聲器的工作原理示意圖，如圖14所示，左全息立體揚(yáng)聲器和右全息立體揚(yáng)聲器均可實現(xiàn)小區(qū)域內(nèi)真正的立體放音。本發(fā)明實現(xiàn)了包括波振動方向在內(nèi)的聲音波場的全息檢測，為全息立體音響技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。全息立體音響技術(shù)的單路結(jié)構(gòu)就具有對上下左右前后不同方向的聲源的響應(yīng)，在每個面上的強(qiáng)度和相位都不同，回放就可延續(xù)記錄現(xiàn)場的真實波場方向，與現(xiàn)有技術(shù)中在人腦內(nèi)才能形成聲像的立體聲系統(tǒng)在原理上是完全不同的。是現(xiàn)場聲場的局部再現(xiàn)。如果全息立體音響技術(shù)使用雙路以上系統(tǒng)，就可進(jìn)一步實現(xiàn)音像的橫向展寬和縱深的定位，比起傳統(tǒng)的平面內(nèi)左右立體聲系統(tǒng)，具有更真實的三維立體音響效果。

本發(fā)明將具有方向特性的兩套以上的多組揚(yáng)聲器件，以逼近模擬現(xiàn)場波前面的特征為原則做空間組合，進(jìn)行物理聲場回放，將得到比現(xiàn)有技術(shù)更立體的物理音源成像，從而形成全新的全息波場再現(xiàn)音響技術(shù)。對于全息立體揚(yáng)聲器中的多個揚(yáng)聲器，可進(jìn)行簡單的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，下面通過優(yōu)選實施例介紹全息立體動圈式揚(yáng)聲器。

實施例一

本實施例利用成品組裝全息立體動圈式揚(yáng)聲器，將一個用音箱材料制作的空心球箱體，在空間均衡四矢量位置上開圓孔，將四個傳統(tǒng)全頻帶高順性揚(yáng)聲器安裝于圓孔上，形成封閉空間。方向性定義與上例同。本實施例可用現(xiàn)有成品揚(yáng)聲器組裝實現(xiàn)，容易制作。由于內(nèi)空間封閉對振動有較強(qiáng)的彈性“阻尼”(其實就是聲功率的轉(zhuǎn)換)，制作時要考慮箱體容積與頻率的關(guān)系，較大的容積有較低的諧振頻率，如果減小原揚(yáng)聲器的音圈支架(彈波)和紙盆邊結(jié)構(gòu)的阻尼(也即增加順性)，可進(jìn)一步改進(jìn)效果。

實施例二

圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體動圈式揚(yáng)聲器第一結(jié)構(gòu)示意圖，圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例的全息立體動圈式揚(yáng)聲器第二結(jié)構(gòu)示意圖，如圖15和圖17所示，將傳統(tǒng)揚(yáng)聲器盆架由圓錐形改為淺盆正三角形，四個揚(yáng)聲器盆架組裝可得正四面體結(jié)構(gòu)。盆架結(jié)合處不留透氣縫隙。磁路結(jié)構(gòu)可內(nèi)裝也可外裝。音盆設(shè)計也由圓錐變?yōu)槿庹切螠\錐。音圈支架和音盆邊采用高順性結(jié)構(gòu)。全息立體動圈式揚(yáng)聲器上預(yù)留合適的引線支架，組裝后在一角安置與正對著的正三角面所垂直的穩(wěn)定固定支架(圖15中以四個揚(yáng)聲器之間的直線示意說明)，全息立體動圈式揚(yáng)聲器外置一金屬網(wǎng)圓球保護(hù)，即可制成一個全息立體動圈式揚(yáng)聲器。圖15所示是四個揚(yáng)聲器音頭外置的結(jié)構(gòu)，圖16所示是四個揚(yáng)聲器音頭內(nèi)置的結(jié)構(gòu)，由于是音頭內(nèi)置設(shè)置，因此圖16中未畫出頂部的一個揚(yáng)聲器，只示意出其他三個揚(yáng)聲器。

本發(fā)明根據(jù)彈性波動理論和場論的散度公式，設(shè)計特定的空間多面全向振動結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器，以實現(xiàn)對聲波波場的頻率、振幅、相位、尤其是波動力場的振動方向，以及波場空間分布特征的回放。不僅增加了聲波的方向信息，還會得到一定的效率和保真度的收益。

本發(fā)明將包括振動方向?qū)傩缘目諝饨橘|(zhì)聲場信息轉(zhuǎn)變?yōu)槿㈦娦盘?，又把放大的全息電信號，以脹縮的方式驅(qū)動空氣介質(zhì)，就不存在聲音短路問題，減少了影響因素，音質(zhì)與效率的矛盾就會有相應(yīng)的緩解；以模擬現(xiàn)場波振動方向的放音系統(tǒng)，再現(xiàn)物理波場的方式實現(xiàn)立體聲場的營造。因此，全息立體揚(yáng)聲器的效率、頻響特性、波場再現(xiàn)的各種屬性，都將會有相應(yīng)程度的提高或擴(kuò)展。

本發(fā)明的全息立體揚(yáng)聲器，能夠根據(jù)不同的聽音需求，將多組全息立體揚(yáng)聲器按聲傳播規(guī)律在空間擺放，可以得到比傳統(tǒng)技術(shù)更真實、穩(wěn)定、深邃的聲場回放效果，稱為全息立體放音技術(shù)，例如可以實現(xiàn)類似傳統(tǒng)立體聲的雙路劇場基本型、前多路音樂廳型、前多后多的影院環(huán)繞型等多種形式的立體放音效果。

圖17是根據(jù)本發(fā)明實施例的雙路全息立體揚(yáng)聲器的劇場效果示意圖，如圖17所示，圖中小鳥形狀的圖形表示劇場觀眾，左全息立體揚(yáng)聲器和右全息立體揚(yáng)聲器配合構(gòu)成劇場立體效果。

圖18是根據(jù)本發(fā)明實施例的多路全息立體揚(yáng)聲器的后環(huán)繞影院效果示意圖，如圖18所示，圖中小鳥形狀的圖形表示影院觀眾，左前后全息立體揚(yáng)聲器和右前后全息立體揚(yáng)聲器配合構(gòu)成影院立體環(huán)繞效果。

全息立體放音技術(shù)是一種以三維空間多面全向振動結(jié)構(gòu)，模仿空氣振動的力學(xué)模式，實現(xiàn)以空氣彈性介質(zhì)體脹縮方式進(jìn)行聲波全信息回放的技術(shù)。聲波的全信息，或稱聲波全息立體信號，包括：振幅、頻率、相位、散度、波振動方向。其中的散度，也就是空氣的脹縮。數(shù)學(xué)中稱脹縮為散度，也即是縱波的驅(qū)動機(jī)理，可以由散度高斯定理給出。脹縮是空間各方向運(yùn)動的封閉積分效應(yīng)。以封閉空間全向驅(qū)動或是檢測，就可以實現(xiàn)散度操作。這就是全息立體音響技術(shù)發(fā)明的理論依據(jù)。

本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上具有如下兩大特點(diǎn)：1、空間封閉驅(qū)動；2、空間全向驅(qū)動。因此，效果上就具有以下兩大特點(diǎn)：1、可提高能量轉(zhuǎn)換和傳遞的效率；2、可回放波場的方向性信息。

綜上，本發(fā)明實現(xiàn)以下技術(shù)效果：

1)全向的氣動接觸，可減小阻尼損耗，聲音的回放效率有所提高；

2)不需要封閉或半封閉空間倒相音箱技術(shù)來提高效率，影響因素變少，頻響特性就比較平坦；

3)設(shè)計結(jié)構(gòu)兼顧了波場在上下左右前后三維立體空間的方向性,可營造更為寬廣深邃的立體聲場；

4)物理聲場立體成像，與聽音者的位置和姿態(tài)基本無關(guān)，不受聽音者的位置和姿態(tài)所影響。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。