本發(fā)明涉及揚聲器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種整體式音箱及用于控制整體式音箱的方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，技術(shù)人員已經(jīng)開發(fā)了多種形式的音箱。

其中最令人感興趣的音箱形式之一是中等尺寸的柱狀音箱。其直徑通常是60～110mm，高度是240～450mm。此類音箱通常稱為整體式音箱。例如，其可作為與人工智能私人助理的語音和音頻接口。除了提供交互式語音助理服務(wù)外，整體式音箱還可用作音樂和其它媒體的回放裝置。

遺憾的是，由于該裝置的整體特性，此類裝置極不適于提供像典型的分離式成對音箱所能達(dá)到的良好立體聲體驗。在典型的分離的成對音箱中，“左”、“右”聲道被提供給分離的音箱。分離的音箱位于不同位置，因此可以為傾聽者發(fā)出立體聲場。

在傳統(tǒng)的整體式音箱中，形成“左”、“右”聲道的分別的波束，并將其輸入給整體式音箱中的揚聲器陣列，以至少部分地模仿從分離的成對音箱發(fā)出的聲場。但是，該方法并不是非常奏效，特別是在較低音頻范圍。例如，在較低音頻范圍內(nèi)，整體式音箱的波長與陣列長度之間的高比值將引起非常高的“白噪聲增益”。這會導(dǎo)致非常低的效率。

因此，對現(xiàn)有技術(shù)存在如下需求：應(yīng)當(dāng)提出一種新的整體式音箱方案，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題中的至少一個。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種用于整體式音箱的新技術(shù)方案。

根據(jù)一個實施例，提供了一種整體式音箱，其包括：用于第一聲道的第一對揚聲器和用于第二聲道的第二對揚聲器；第一對揚聲器包括第一前揚聲器和第一后揚聲器，其中，第一前揚聲器和第一后揚聲器沿所述音箱的第一截面中的第一軸線布置并且被布置為朝向相反的方向，第二對揚聲器包括第二前揚聲器和第二后揚聲器，其中，第二前揚聲器和第二后揚聲器沿所述音箱的第二截面中的第二軸線布置并且被布置為朝向相反的方向；其中，第一軸線和第二軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。

可選地或可替代地，所述角度為直角。

可選地或可替代地，第一和第二對揚聲器為頻率低于2khz的低頻揚聲器。

可選地或可替代地，所述音箱還包括用于產(chǎn)生超過2khz的聲音的其它揚聲器。

可選地或可替代地，施加到第一后揚聲器的信號相對于施加到第一前揚聲器的信號被延遲，以形成用于第一聲道的聲輻射模式，并且其中，施加到第二后揚聲器的信號相對于施加到第二前揚聲器的信號被延遲，以形成用于第二聲道的聲輻射模式。

可選地或可替代地，被延遲的信號用于產(chǎn)生在250hz至2khz范圍內(nèi)的聲音。

可選地或可替代地，單聲道信號被施加到第一和第二對揚聲器，以產(chǎn)生低于250hz的聲音。

可選地或可替代地，所述揚聲器具有雙曲線拋物面振膜。

可選地或可替代地，第一和第二軸線分別通過第一和第二截面的中心。

可選地或可替代地，第一和第二截面位于同一平面中。

可選地或可替代地，第一聲道為右聲道，并且第二聲道為左聲道。

可選地或可替代地，所述音箱的形狀為柱體，所述柱體的直徑為60～110mm，所述柱體的高度為240～450mm。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了用于控制整體式音箱的方法，包括：布置用于第一聲道的第一對揚聲器和用于第二聲道的第二對揚聲器，其中，第一對揚聲器的第一前揚聲器和第一后揚聲器沿所述音箱的第一截面中的第一軸線被布置并面向相反的方向，第二對揚聲器的第二前揚聲器和第二后揚聲器沿所述音箱的第二截面中的第二軸線被布置并且面向相反的方向；向第一后揚聲器和第一前揚聲器施加第一對信號，以形成用于第一聲道的期望聲輻射模式；向第二后揚聲器和第二前揚聲器施加第二對信號，以形成用于第二聲道的期望聲輻射模式；

可選地或可替代地，第一軸線和第二軸線偏轉(zhuǎn)一定角度。

可選地或可替代地，設(shè)置該角度為直角。

可選地或可替代地，選取第一和第二對揚聲器為頻率低于2khz的低頻揚聲器。

可選地或可替代地，在所述音箱還設(shè)置有用于產(chǎn)生超過2khz的聲音的其它揚聲器。

可選地或可替代地，第一對信號中施加到第一后揚聲器的信號相對于施加到第一前揚聲器的信號被延遲，以形成用于第一聲道的聲輻射模式，并且施加到第二后揚聲器的信號相對于施加到第二前揚聲器的信號的被延遲，以形成用于第二聲道的聲輻射模式。

可選地或可替代地，被延遲的所述信號用于產(chǎn)生在250hz至2khz的范圍內(nèi)的聲音。

可選地或可替代地，單聲道信號被施加到第一和第二對揚聲器，以產(chǎn)生低于250hz的聲音。

可選地或可替代地，所述揚聲器具有雙曲線拋物面振膜。

可選地或可替代地，第一和第二軸線分別通過第一和第二截面的中心。

可選地或可替代地，第一軸線和第二軸線位于同一平面中。

可選地或可替代地，第一聲道為右聲道，并且第二聲道為左聲道。

可選地或可替代地，所述音箱的形狀為柱體，所述柱體的直徑為60～110mm，所述柱體的高度為240～450mm。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出了用于整體式音箱的一種新型布置方案。通過以下參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的整體式音箱的原理圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的在截面中的整體式音箱的右聲道的聲輻射模式的示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的在截面中的整體式音箱的左聲道的聲輻射模式的示意圖。

圖4示意性地示出了兩對揚聲器的布置方案。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于控制整體式音箱的方法。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的整體式音箱100的示意圖。

如圖1所示，整體式音箱100的形狀為柱體，柱體的直徑為60～110mm，并且柱體的高度為240～450mm。盡管整體式音箱100被示出為如圖1所示，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，音箱的形狀不限于柱體，其可以是諸如立方體、錐體等的其它形狀。

音箱100包括用于第一聲道的第一對揚聲器和用于第二聲道的第二對揚聲器。例如，第一聲道為右聲道，第二聲道為左聲道。

第一對揚聲器包括第一前揚聲器111和第一后揚聲器112。第二對揚聲器包括第二前揚聲器121和第二后揚聲器122。此處，前揚聲器代表朝向傾聽者的揚聲器，而后揚聲器代表背向傾聽者的揚聲器。揚聲器屬于可以為傾聽者產(chǎn)生可聽音的一種裝置。

第一前揚聲器111，第一后揚聲器112，第二前揚聲器121和第二后揚聲器可以相同，也可以不同。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的整體式音箱的右聲道的在截面平面內(nèi)的聲輻射模式的示意圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的整體式音箱的左聲道的在截面平面內(nèi)的聲輻射模式的示意圖。圖4示意性地示出了兩對揚聲器的布置方案。

如圖2所示，第一前揚聲器111和第一后揚聲器112沿音箱100的第一截面中的第一軸線114布置。例如，第一前揚聲器111和第一后揚聲器112的中心位于第一軸線114上。第一前揚聲器111和第一后揚聲器112被布置為朝向相反的方向。例如，第一前揚聲器111和第一后揚聲器112可以朝外布置，以將聲音傳播到外部空間。

如圖3所示，第二前揚聲器121和第二后揚聲器122沿音箱100的第二截面中的第二軸線124布置。例如，第二前揚聲器121和第二后揚聲器122的中心位于第二軸線124上。第二前揚聲器121和第二后揚聲器122被布置為朝向相反的方向。例如，第二前揚聲器121和第二后揚聲器122可以朝外布置，以將聲音傳播到外部空間。

如圖4所示，第一軸線114和第二軸線124偏轉(zhuǎn)一定角度。通過這樣的布置，很容易設(shè)置用于諸如左和右聲道的第一聲道和第二聲道的輻射模式，以便為傾聽者提供立體感覺。優(yōu)選地，該角度為直角(即：第一軸線114和第二軸線124是正交的)，以使方向辨別達(dá)到極效。

由于波長與陣列長度之間的高比值使得傳統(tǒng)的整體式音箱在低頻時很難提供立體聲場，而本實施例在這樣的頻率下是特別有優(yōu)勢的。例如，第一和第二對揚聲器為頻率低于2khz、優(yōu)選地低于1khz的頻率的低頻揚聲器。在圖1中，音箱100還可包括其它揚聲器130(如高音揚聲器)，用于產(chǎn)生超過2khz的聲音。

通過使用這樣的布置，可使用許多方法來進(jìn)行聲道的波束成形。優(yōu)選地，采用延遲方案，其中對后揚聲器應(yīng)用信號延遲，以使得形成定向輻射模式。輻射模式是在每對揚聲器中的后揚聲器的信號路徑中增加延遲來實現(xiàn)的。

圖2示出了用于右聲道的聲輻射模式。在圖2所示的實施例中，施加到第一后揚聲器112的信號相對于施加到第一前揚聲器111的信號被延遲，以形成用于第一聲道的聲輻射模式113。例如，向第一后揚聲器112的信號路徑添加延遲。

圖3示出了用于左聲道的聲輻射模式。在圖3所示的實施例中，施加到第二后揚聲器122的信號相對于施加到第二前揚聲器121的信號被延遲，以形成用于第二聲道的輻射模式123。例如，向第二后揚聲器122的信號路徑添加延遲。

在輻射模式113和123中，在后側(cè)(即第一后揚聲器112側(cè)或第二后揚聲器122側(cè))形成“零點(null)”，并且沿第一軸線114或第二軸線124的前側(cè)(第一前揚聲器111側(cè)或第二前揚聲器121側(cè))具有最高的聲音輸出。這樣，傾聽者將感知到立體聲場。輻射模式113、123可以是相同的或不同的。

由于在極低頻率時人的空間感知功能是非常小的，因此將單聲道信號施加到第一和第二對揚聲器以產(chǎn)生低于250hz的聲音,如250hz以下，整體式音箱中的四個揚聲器都播放相同的單聲道信號。通過這種方式，低頻聲音能夠以最大效率被再現(xiàn)。

在這點上，對從250hz至2khz頻率的聲音，使用上述波束成形是有益的。也就是說，使用上述被延遲的信號來產(chǎn)生在250hz至2khz范圍內(nèi)的聲音。

在一個示例中，揚聲器111、112、121和122具有雙曲線拋物面振膜，以便具有盡可能大的振動表面，并且增大低頻的聲音輸出。在這點上，圍繞該振膜的部件也可以是雙曲線拋物面，以容納振膜。

如圖2和圖3所示，第一和第二軸線114、124分別通過音箱100的第一和第二截面的中心。

如圖1所示，第一和第二對揚聲器位于不同平面內(nèi)，也就是說，第一和第二軸線114、124不處于同一水平，而是處于不同平面內(nèi)。但是，這兩個軸線可以布置在同一水平。也就是說，第一和第二截面可以處于同一平面內(nèi)。

在一個實施例中，所述兩對揚聲器可用于實現(xiàn)“一階梯度”輻射模式，特別是對于中和/或中低頻率來說。所述兩對揚聲器可以偏轉(zhuǎn)一定角度。如圖2和圖3所示，每一對揚聲器可用于引導(dǎo)一個“零點”模式(即，具有非常小的聲輸出的方向)。這樣的引導(dǎo)對于每一個聲道來說都是獨立的。即，用于左聲道的引導(dǎo)將獨立于用于右聲道的引導(dǎo)。這會簡化可以提供立體聲場的音箱的設(shè)計。

此外，本發(fā)明實施例的布置還將增強較低頻率的立體音效。這將提供分離的一對音箱所提供的體驗。

通過使用本發(fā)明實施例的解決方案，可以從單個裝置產(chǎn)生遍及整個房間的沉浸式立體體驗。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于控制整體式音箱的方法。整體式音箱可以是上述實施例中的整體式音箱。

如圖5所示，在步驟s1100，布置用于第一聲道的第一對揚聲器和用于第二聲道的第二對揚聲器。第一對揚聲器包括第一前揚聲器和第一后揚聲器，它們沿音箱的第一截面中的第一軸線布置并且面向相反的方向。第二對揚聲器包括第二前揚聲器和第二后揚聲器，它們沿音箱的第二截面中的第二軸線布置并且面向相反的方向。例如，第一軸線和第二軸線偏轉(zhuǎn)一定的角度，以使得形成空間感知場。優(yōu)選地，該角度為直角。

此處，第一和第二對揚聲器可以是頻率低于2khz的低頻揚聲器，并且所述音箱還可包括用于產(chǎn)生超過2khz的聲音的其它揚聲器。

在步驟s1200，施加第一對信號到第一后揚聲器和第一前揚聲器。這些信號將驅(qū)動揚聲器形成用于第一聲道的期望聲輻射模式。

在步驟s1300，施加第二對信號到第二后揚聲器和第二前揚聲器。這些信號將驅(qū)動揚聲器形成用于第二聲道的期望聲輻射模式。

在一個示例中，第一對信號中施加到第一后揚聲器的信號相對于施加到第一前揚聲器的信號被延遲，以形成用于第一聲道的聲輻射模式，并且施加到第二后揚聲器的信號相對于施加到第二前揚聲器的信號被延遲，以形成用于第二聲道的聲輻射模式。例如，被延遲的信號用于產(chǎn)生在250hz至2khz范圍內(nèi)的聲音，并且單聲道信號被施加到第一和第二對揚聲器，以產(chǎn)生低于250hz的聲音。

本方法實施例中各步驟的具體執(zhí)行方式可以參見上述產(chǎn)品實施例中的相關(guān)內(nèi)容，此處將省略對其的重復(fù)說明。

雖然已經(jīng)通過例子對本發(fā)明的一些特定實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。