ФИЛЬТР ВИРТУАЛЬНОЙ ВЫСОТЫ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОТРАЖЕННОГО ЗВУКА С ПОМОЩЬЮ НАПРАВЛЕННЫХ ВВЕРХ ДИНАМИКОВ

1. Система для представления звука с помощью отраженных звуковых элементов, содержащая:
устройство представления, генерирующее верхние компоненты сигнала аудиосигнала, предназначенные для отражения от верхней поверхности среды прослушивания, и прямые компоненты сигнала аудиосигнала, предназначенные для передачи прямо в среду прослушивания;
по меньшей мере один громкоговоритель для проигрывания аудиосигнала и имеющий по меньшей мере один направленный прямо динамик для передачи прямых компонентов сигнала и по меньшей мере один направленный вверх динамик для передачи верхних компонентов сигнала; и
фильтр высоты, приспособленный, по меньшей мере, для частичного удаления направленных меток из по меньшей мере одного положения громкоговорителя и, по меньшей мере, частичной вставки направленных меток из отраженного положения громкоговорителя, при этом фильтр высоты имеет частотную характеристику фильтра высоты, которая основана на
первой частотной характеристике фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от отраженного положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для указанной вставки направленных меток из отраженного положения громкоговорителя, и
второй частотной характеристике фильтра фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для удаления направленных меток для прохождения аудиоданных по пути непосредственно от по меньшей мере одного положения громкоговорителя к слушателю.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что частотная характеристика фильтра высоты представляет собой универсальную частотную характеристику фильтра высоты, которая представляет среднее от нескольких отдельных частотных характеристик фильтра высоты, при этом каждая из отдельных частотных характеристик фильтра высоты соответствует различному сочетанию отраженного положения громкоговорителя, положения прослушивания и физического положения громкоговорителя.
3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что характеристика фильтра высоты демонстрирует пик, расположенный приблизительно на 7 кГц и впадину приблизительно на 12 кГц.
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один громкоговоритель содержит единый кожух, содержащий и направленный вверх динамик, и направленный прямо динамик, и причем направленный вверх динамик расположен под углом наклона от 10 градусов до 30 градусов относительно горизонтального угла, определенного направленным прямо динамиком.
5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что направленный вверх динамик соединен с кожухом громкоговорителя с помощью подвижного устройства, и причем угол наклона можно менять вручную или автоматически в пределах номинального угла, составляющего приблизительно 20 градусов.
6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что фильтр высоты содержит схему, реализованную в виде одного из: компонента, расположенного между устройством представления и по меньшей мере одним громкоговорителем, компонента, представленного как часть устройства представления, и компонента, встроенного в по меньшей мере один громкоговоритель.
7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что аудиосигнал содержит полночастотный сигнал, при этом система дополнительно содержит схему кроссовера, приспособленную для передачи высокочастотных компонентов выше частоты среза на направленный вверх динамик, а низкочастотные компоненты ниже частоты среза – на направленный прямо динамик.
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что направленный вверх динамик содержит два или более преобразовательных элемента.
9. Динамик громкоговорителя для представления звука с целью отражения от верхней поверхности среды прослушивания, содержащий:
конус динамика;
пылезащитный колпачок конуса, прикрепленный к центральной части конуса динамика; и каркас, закрепляющий конус для установки в кожухе громкоговорителя; причем по меньшей мере один из конуса динамика, пылезащитного колпачка и каркаса приспособлен для применения фильтра высоты, имеющего кривую частотной характеристики, которая приспособлена, по меньшей мере, для частичного удаления направленных меток из положения громкоговорителя и, по меньшей мере, частичной вставки направленных меток из отраженного положения громкоговорителя, при этом кривая частотной характеристики основана на
первой частотной характеристике фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от отраженного положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для указанной вставки направленных меток из отраженного положения громкоговорителя, и
второй частотной характеристике фильтра фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для удаления направленных меток для прохождения аудиоданных по пути непосредственно от по меньшей мере одного положения громкоговорителя к слушателю.
10. Динамик громкоговорителя по п. 9, отличающийся тем, что кривая частотной характеристики фильтра высоты представляет собой универсальную кривую частотной характеристики фильтра высоты, которая представляет среднее от нескольких отдельных частотных характеристик фильтра высоты, при этом каждая из отдельных частотных характеристик фильтра высоты соответствует различному сочетанию отраженного положения громкоговорителя, положения прослушивания и физического положения громкоговорителя.
11. Динамик громкоговорителя по п. 10, отличающийся тем, что характеристика фильтра высоты демонстрирует пик, расположенный приблизительно на 7 кГц и впадину приблизительно на 12 кГц.
12. Динамик громкоговорителя по п. 9, отличающийся тем, что кожух громкоговорителя, содержащий динамик, содержит направленный вверх элемент, содержащий конус динамика, пылезащитный колпачок и каркас, и направленный прямо динамик, приспособленный для передачи прямых компонентов сигнала представленного звука прямо в среду прослушивания.
13. Динамик громкоговорителя по п. 9, отличающийся тем, что представленный звук генерируется устройством представления, отдельно генерирующим прямые компоненты сигнала и верхние компоненты сигнала.
14. Система для представления звука с помощью отраженных звуковых элементов, содержащая:
громкоговоритель, расположенный в положении громкоговорителя и содержащий корпус, заключающий несколько динамиков, причем первый динамик из нескольких динамиков представляет собой направленный вверх динамик, приспособленный для передачи звуковых волн вдоль первой оси, приблизительно соответствующей плоскости земли, и второй динамик из нескольких динамиков представляет собой направленный вверх динамик, ориентированный под углом наклона относительно плоскости земли и приспособленный для отражения звука от верхней поверхности среды прослушивания для создания отраженного положения громкоговорителя; и
фильтр виртуальной высоты, применяющий кривую частотной характеристики к аудиосигналу, передаваемому на направленный вверх динамик, причем фильтр виртуальной высоты, по меньшей мере, частично удаляет направленные метки из положения громкоговорителя и, по меньшей мере, частично вставляет направленные метки из отраженного положения громкоговорителя, при этом кривая частотной характеристики основана на
первой частотной характеристике фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от отраженного положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для указанной вставки направленных меток из отраженного положения громкоговорителя, и
второй частотной характеристике фильтра фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для удаления направленных меток для прохождения аудиоданных по пути непосредственно от по меньшей мере одного положения громкоговорителя к слушателю.
15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что частотная характеристика фильтра высоты представляет собой универсальную частотную характеристику фильтра высоты, которая представляет среднее от нескольких отдельных частотных характеристик фильтра высоты, при этом каждая из отдельных частотных характеристик фильтра высоты соответствует различному сочетанию отраженного положения громкоговорителя, положения прослушивания и физического положения громкоговорителя.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что характеристика фильтра высоты демонстрирует пик, расположенный приблизительно на 7 кГц и впадину приблизительно на 12 кГц.
17. Система по п. 14, отличающаяся тем, что аудиосигнал содержит полночастотный сигнал, при этом система дополнительно содержит кроссовер, подключенный к громкоговорителю, при этом кроссовер имеет низкочастотную секцию, приспособленную для передачи низкочастотных сигналов ниже пороговой частоты на фронтально направленный динамик, и высокочастотную секцию, приспособленную для передачи высокочастотных сигналов выше пороговой частоты на направленный вверх динамик.
18. Система по п. 14, отличающаяся тем, что фильтр виртуальной высоты выполнен как единое целое с кроссовером в качестве части интегральной схемы кроссовер/фильтр.
19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что схема кроссовер/фильтр представляет собой одно из: цифрового компонента, реализованного как устройство процессора цифровых сигналов (ПЦС) или схема логических вентилей, и аналоговой схемы, и причем схема кроссовер/фильтр представляет собой одно из: сети пассивных устройств и сети активных устройств.
20. Система по п. 14, отличающаяся тем, что угол наклона является переменным, при этом система дополнительно содержит:
компонент положения, приспособленный для определения оптимального положения прослушивания в среде прослушивания;
компонент связи, приспособленный для сообщения об оптимальном положении прослушивания громкоговорителю; и
компонент управления, приспособленный для изменения угла наклона, чтобы отражать звуковые волны от верхней поверхности в оптимальное положение прослушивания.
21. Система по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно содержит компонент обнаружения, приспособленный для обнаружения наличия фильтра виртуальной высоты в среде прослушивания.
22. Система по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно содержит переключатель обхода для обхода фильтра виртуальной высоты во время процесса калибровки, который готовит оборудование аудиовоспроизведения для передачи звуковых волн в среду прослушивания.
23. Система по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно содержит компонент коррекции акустики помещения, выполняющий операцию фильтрования предыскажений на звуковых волнах, передаваемых в среду прослушивания, для компенсации фильтрования виртуальной высоты, применяемого к сигналу, передаваемому на направленный вверх динамик.
24. Система по п. 23, отличающаяся тем, что громкоговоритель имеет фильтр виртуальной высоты по умолчанию и при этом компонент коррекции акустики помещения использует положение громкоговорителя для модификации кривой фильтра виртуальной высоты по умолчанию на основании кривой частотной характеристики, оптимизированной для положения громкоговорителя.
25. Система по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно содержит компонент коррекции акустики помещения, генерирующий целевую характеристику среды прослушивания с помощью пробного сигнала и добавляет характеристику фильтра виртуальной высоты по умолчанию к целевой характеристике среды прослушивания.
26. Система по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно содержит массив аудиогромкоговорителей, содержащий соответствующие направленные вверх динамики для распределения по среде прослушивания, и причем каждый соответствующий направленный вверх динамик ориентирован под уникальным углом наклона относительно плоскости земли.
27. Система по п. 14, отличающаяся тем, что фильтр виртуальной высоты реализует алгоритм, применяющий коэффициент масштабирования для компенсации меток высоты, имеющихся в звуковых волнах, передаваемых непосредственно через среду прослушивания, вместо меток высоты, имеющихся в звуке, отраженном от верхней поверхности среды прослушивания.
28. Система по п. 27, отличающаяся тем, что фильтр виртуальной высоты представляет уникальную кривую частотной характеристики и при этом один или несколько признаков кривой частотной характеристики меняются на основании величины угла наклона.
29. Громкоговоритель для передачи звуковых волн для отражения от верхней поверхности среды прослушивания, содержащий:
корпус;
направленный вверх динамик в корпусе и ориентированный под углом наклона относительно плоскости земли, и приспособленный для отражения звука от точки отражения на верхней поверхности среды прослушивания; и
фильтр виртуальной высоты, применяющий кривую частотной характеристики к сигналу, передаваемому на направленный вверх динамик, при этом кривая частотной характеристики основана на
первой частотной характеристике фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от отраженного положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для указанной вставки направленных меток из отраженного положения громкоговорителя, и
второй частотной характеристике фильтра фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для удаления направленных меток для прохождения аудиоданных по пути непосредственно от по меньшей мере одного положения громкоговорителя к слушателю.
30. Громкоговоритель по п. 29, отличающийся тем, что кривая частотной характеристики фильтра высоты представляет собой универсальную кривую частотной характеристики фильтра высоты, которая представляет среднее от нескольких отдельных частотных характеристик фильтра высоты, при этом каждая из отдельных частотных характеристик фильтра высоты соответствует различному сочетанию отраженного положения громкоговорителя, положения прослушивания и физического положения громкоговорителя.
31. Громкоговоритель по п. 30, отличающийся тем, что характеристика фильтра высоты демонстрирует пик, расположенный приблизительно на 7 кГц и впадину приблизительно на 12 кГц.
32. Громкоговоритель по п. 30, отличающийся тем, что дополнительно содержит физический интерфейс, позволяющий устанавливать корпус на кожух фронтально направленного динамика, который приспособлен для передачи звуковых волн вдоль оси, приблизительно соответствующей плоскости земли.
33. Громкоговоритель по п. 30, отличающийся тем, что фильтр виртуальной высоты компенсирует метки высоты, имеющиеся в звуковых волнах, передаваемых непосредственно через среду прослушивания, вместо меток высоты, имеющихся в звуке, отраженном от верхней поверхности среды прослушивания.
34. Громкоговоритель по п. 33, отличающийся тем, что дополнительно содержит схему кроссовера, выполненную как единое целое с фильтром виртуальной высоты, при этом кроссовер имеет низкочастотную секцию, приспособленную для передачи низкочастотных сигналов ниже пороговой частоты на фронтально направленный динамик, расположенный в кожухе динамика переднего излучения, и высокочастотную секцию, приспособленную для передачи высокочастотных сигналов выше пороговой частоты на направленный вверх динамик.
35. Громкоговоритель по п. 29, отличающийся тем, что дополнительно содержит направленный прямо динамик в корпусе, который приспособлен для передачи звуковых волн вдоль оси, приблизительно соответствующей плоскости земли.
36. Громкоговоритель по п. 35, отличающийся тем, что дополнительно содержит два входных контакта, причем первый входной контакт приспособлен для получения сигналов, соответствующих звуковым волнам, которые должны отражаться от верхней поверхности среды прослушивания, а второй входной контакт приспособлен для приема сигналов, соответствующих звуковым волнам, которые должны передаваться вдоль оси, приблизительно соответствующей плоскости земли.
37. Схема, содержащая:
кроссовер, имеющий низкочастотную секцию, приспособленную для передачи низкочастотных сигналов на фронтально направленный динамик, и высокочастотную секцию, приспособленную для передачи высокочастотных сигналов выше на направленный вверх динамик, причем направленный вверх динамик ориентирован под углом наклона относительно плоскости земли и приспособлен для отражения звука от точки отражения на верхней поверхности среды прослушивания; и
фильтр виртуальной высоты, подключенный к кроссоверу и применяющий кривую частотной характеристики к сигналу, передаваемому на направленный вверх динамик, при этом кривая частотной характеристики основана на
первой частотной характеристике фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от отраженного положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для указанной вставки направленных меток из отраженного положения громкоговорителя, и
второй частотной характеристике фильтра фильтра, моделирующего прохождение звука прямо от положения громкоговорителя в уши слушателя в положении прослушивания для удаления направленных меток для прохождения аудиоданных по пути непосредственно от по меньшей мере одного положения громкоговорителя к слушателю.
38. Схема по п. 37, отличающаяся тем, что кривая частотной характеристики фильтра высоты представляет собой универсальную кривую частотной характеристики фильтра высоты, которая представляет среднее от нескольких отдельных частотных характеристик фильтра высоты, при этом каждая из отдельных частотных характеристик фильтра высоты соответствует различному сочетанию отраженного положения громкоговорителя, положения прослушивания и физического положения громкоговорителя.
39. Схема по п. 38, отличающаяся тем, что характеристика фильтра высоты демонстрирует пик, расположенный приблизительно на 7 кГц и впадину приблизительно на 12 кГц.
40. Схема по п. 37, отличающаяся тем, что направленный вверх динамик заключен в первом кожухе громкоговорителя, а фронтально направленный динамик заключен во втором кожухе громкоговорителя.
41. Схема по п. 37, отличающаяся тем, что направленный вверх динамик и фронтально направленный динамик заключены в едином кожухе громкоговорителя.
42. Схема по п. 41, отличающаяся тем, что фильтр виртуальной высоты выполнен как единое целое с высокочастотной секцией кроссовера, при этом выполненные как единое целое фильтр виртуальной высоты и кроссовер предоставлены в виде интегральной схемы, заключенной в корпусе с направленным вверх динамиком.