环绕声定位塔系统及方法 【相关申请的交叉引用】
本部分接续申请涉及2003年9月3日提交的题为“环绕声定位塔系统及方法”的美国专利申请10/655,095，并要求其优先权。
【技术领域】
本发明涉及环绕声系统及方法。具体来说，本发明涉及环绕声塔系统及方法。更具体地说，本发明涉及环绕声定位塔系统及方法。
背景技术
安装一套能够重现任意指定声道的听觉体验的家庭影院系统，对于满足电子消费者的需求是至关重要的。现有技术中的家庭影院环绕声系统通常包括设置在固定安装的矩形壳体内的激光唱片/数字化视频光盘(CD/DVD)播放器和/或换碟器、音频/视频(A/V)接收器、调谐器、均衡器、耳机、卫星式扬声器、中央通道扬声器、低音喇叭或超低音喇叭。其他现有技术中的家庭影院系统包括高度专业化的安装/定位装置，它需要大量的技术培训，不适于普通的电子消费者使用。一种这样的现有技术家庭影院系统包括：与基座磁性连接的激光对准工具；用于增加基座高度的堆积盘；扬声器反射板；光束分离器；线性透镜；以及量角板。需要对安装人员进行一些培训，才能利用这些复杂的部件，在给定的房间尺寸和条件下优化扬声器的安装。该现有技术中的激光对准工具既不允许房间具有灵活的结构尺寸，也无法在使用时为人员因素提供方便。因此，需要有一种环绕声定位塔系统和方法，其定位装置使得普通电子消费者可按自己的需求来定制声音方向以及结构干涉模式(constructiveinterference patterns)，特别是在家庭影院中。
【发明内容】
本发明地环绕声系统和方法针对当前对于环绕声定位塔系统和方法的需求，其定位装置使得普通电子消费者可按自己的要求来定制声音方向以及结构干涉模式，特别是在家庭影院中。本发明的系统中的多通道声音系统具有一致的几何调准，其可以与任意类型的扬声器系统相结合。本发明的环绕声系统可包括：竖直设置的环绕声塔；水平设置的基座；以及用于将环绕声塔定位到基座上的定位装置，环绕声塔安装在定位装置上，并与其垂直，其中定位装置包括：用于指示环绕声塔相对于基座的角位移的角位移指示装置；以及用于使角位移指示装置易于转动的促进装置。角位移指示装置包括具有可视标记的指针盘，例如刻度盘。促进装置包括多个滚珠轴承。基座包括多个角度指示器，例如，基准中心点(reference centerpoints)，以及校准角度指示器，例如在至少180度的范围内每5度一条短线，每10度一条长线，用于对环绕声塔进行精确定位。环绕声塔包括至少一种部件。超低音喇叭组件包括超低音喇叭和设置在该超低音喇叭周围的可拆卸、可透音的超低音喇叭外壳。高音喇叭组件包括高音喇叭和围绕高音喇叭设置的可拆卸、可透音的高音喇叭外壳。可拆卸、可透音的超低音喇叭外壳具有套置结构(nestedconfiguration)，可以固定到底座上。本发明的系统还可包括设置在环绕声塔的后表面上的接线柱，用以将环绕声塔电连接到定位装置上；并且还包括用于指示声音强度的声音强度指示装置。声音强度指示装置包括光管。这种光管可设置在环绕声塔的后面上，当从前面观察时，能产生辉光视觉(aura visual)效果。
在家庭影院环境中可简单地配置至少一种环绕声系统，使得普通电子消费者可按自己的需求来定制声音方向以及结构干涉模式，因为各个系统都有其自己的定位装置，借助这些定位装置，可重复进行之前的定位选择，例如在发生地震事故而使至少一种环绕声系统无法定位时。本发明的系统还可包括：模拟软件，用于生成精确的几何数据；以及电子-机械启动器，其接收所生成的数据，便于普通电子消费者可按房间尺寸和家具结构来定制和/或优化声音方向以及结构干涉模式。
本发明的环绕声方法包括如下步骤：安装竖直设置的环绕声塔；安装水平设置的基座；以及安装用于将环绕声塔定位到基座上的定位装置。环绕声塔安装在定位装置上，如前面所述的，与定位装置垂直。本方法具体内容如下文所述。
本发明的方法还可包括：通过使用卷尺、带子、绳子、或任意其他的拉伸装置在任意给定的两个系统之间形成一条基准线，而在房间中设置至少一个系统；将该至少一个系统的至少一个定位装置沿基准线对齐，从而将该至少一个系统精确设置在距离收听位置的相同距离处，从而可重复进行之前的定位选择，例如在发生地震事故而使该至少一个环绕声系统无法定位时。本发明的方法还可包括：提供模拟软件，用于生成精确的几何数据；以及提供电子-机械启动器，其接收所生成的数据，使得普通电子消费者可按房间尺寸和家具结构来定制声音方向以及结构干涉模式。
本发明的优点包括但不限于通过彼此协调地定位环绕声塔和/或至少一个环绕声塔，以及通过组合使用扬声器，从而通过将环绕声塔竖直设置在任意水平面(例如，架子、平台、以及地板)上来节约地板空间，使得普通电子消费者可简化对声音方向和结构干涉模式的定制和优化，特别是在家庭影院环境中。下文中也披露了本发明的其他特征，或者从“具体实施方式”部分中很容易得出这些特征。
【附图说明】
为了更好地理解本发明，参照下面的参考附图进行说明。在附图的各幅图中使用相同的附图标记来指示本发明中相同或等同的部件。
图1为根据本发明的环绕声系统的透视图。
图2为根据本发明的环绕声系统的后部剖切透视图。
图3为根据本发明的环绕声塔的截面图。
图4为根据本发明的扬声器的前面正视图。
图5为根据本发明的扬声器的环绕声塔的前面正视图。
图6为根据本发明的环绕声塔沿A-A和B-B截面的侧视图。
图7为根据本发明的环绕声塔的后视图。
图8为根据本发明的环绕声塔的仰视图。
图9为根据本发明的环绕声塔沿A-A截面的截面图。
图10为根据本发明的环绕声塔沿B-B截面的截面图。
图11为根据本发明的一个优选实施例的带有平面扬声器的环绕声系统的前面透视图。
图12为根据本发明的一个优选实施例的带有平面扬声器的环绕声系统的后面透视图。
图13为根据本发明的一个优选实施例的带有平面扬声器的环绕声系统的截面图，其中平面扬声器处于闭合位置。
图14为根据本发明的一个优选实施例的带有平面扬声器的环绕声系统的截面图，其中平面扬声器处于打开位置。
图15为根据本发明的一个优选实施例的带有平面扬声器的环绕声系统的剖切前面透视图，其中平面扬声器处于闭合位置。
图16为根据本发明的一个优选实施例的带有平面扬声器的环绕声系统的剖切前面透视图，其中平面扬声器处于打开位置。
图17为根据本发明的环绕声塔定位方法的流程图。
【具体实施方式】
图1以透视图的形式，示出了一种环绕声系统，包括：竖直设置的具有至少一个平面扬声器11b的环绕声塔10；水平设置的基座20；以及将环绕声塔10安置在基座20上的定位装置30。环绕声塔10安装在定位装置30上，并与其垂直。定位装置30包括：指示环绕声塔10相对于基座20的角位移的角位移指示装置40，以及使角位移指示装置40易于转动的促进装置50。角位移指示装置40包括具有可视标记42的指针盘41，例如刻度盘。促进装置50包括多个滚珠轴承51。基座20包括多个角度指示器22，例如，基准中心点和校准角度指示器，用以对环绕声塔进行精确定位。环绕声塔10还包括至少一个扬声器部件11，例如中央通道扬声器11a、超低音喇叭组件12、以及高音喇叭组件13。超低音喇叭组件12包括超低音喇叭12a和设置在该超低音喇叭12a周围的可拆卸、可透音的超低音喇叭外壳12b。高音喇叭组件13包括高音喇叭13a和设置在该高音喇叭13a周围的可拆卸、可透音的高音喇叭外壳13b。可拆卸、可透音的超低音喇叭外壳12b具有套置结构，可以固定到底座上。本系统还包括设置在环绕声塔10的后表面上的接线柱60(图1中未示出，但在图2中示出)，用以将环绕声塔10电连接到定位装置30，并且还包括光管70(图2)。光管70设置在环绕声塔10的后面，用以从前面观察时产生辉光视觉效果(图2)。光管70包括至少一个功能，例如指示声音强度和提供照明(图2)。
如图1所示，环绕声塔10还可包括：设置在中央通道扬声器11a上或平面扬声器11b上的格栅布80；设置在环绕声塔10上面的侧镶边90；设置在环绕声塔10的顶端的顶盖100；以及设置在指针盘41上面的底盖110。超低音喇叭组件12、高音喇叭组件13、格栅布80、和侧镶边90都是可拆卸的。本发明中每一个前述的元件都可由选自主要由聚合物、木材、金属、阳极化处理金属、合金、和复合材料组成的组中的至少一种材料制成。优选地，基座20由一种足够重的材料制成，诸如高分子量聚合物、重木材(诸如，橡木、桃木、枫木)、重但无毒的金属(诸如，铸铁或锻铁、铸铝或锻铝)、重但无毒的阳极化金属(诸如，铝)、重但无毒的合金(诸如，钢、铸钢、锻钢)、以及重复合材料，用以支撑环绕声塔10。光管70可由选自主要由Plexiglass、Lexan、光纤、荧光光源、白炽光源、以及磷光光源组成的组中至少一种材料制成。多个滚珠轴承51还可包括润滑剂。可视标记42可包括位于指针盘41上的彩色线和/或刻度盘，其与基座20上的用户调整后的角度位置共一条直线，或包括位于指针盘41上的锥形槽，该指针盘由设置在基座20上的制动件来锁住或开锁。
图2以剖切后透视图的形式示出了在根据本发明的环绕声塔10的后表面上设置接线柱60(图1中未示出)的系统，用以将环绕声塔10电连接到根据本发明的定位装置30、光管70、基座20和附属组件(如图1所示)。
图3以截面图的形式示出了根据本发明的环绕声塔10系统，并示出了环绕声塔10的成角度布置至少具有一种部件，诸如中央通道扬声器11a和平板扬声器11b。
图4以前正视图的形式示出了根据本发明的环绕声塔10具有部件，诸如中央通道扬声器11a和平板扬声器11b。
图5以前正视图的形式示出了根据本发明的环绕声塔10。
图6以侧视图的形式示出了根据本发明的环绕声塔10，其示出了A-A、B-B截面和至少一个滑动装置72。滑动装置72可由诸如Teflon或任意氟化聚合物的平滑材料构成。
图7以后视图的形式示出了根据本发明的环绕声塔10，其示出了至少一种滑动装置72和接线柱60。
图8以仰视图的形式示出了根据本发明的环绕声塔10，其示出了至少一种滑动装置72。
图9为根据本发明的环绕声塔10的A-A截面的截面图，包括：格栅布80、放大器12c、和紧固件12d。
图10为根据本发明的环绕声塔10的B-B截面的截面图，包括：入口管12e和入口管适配器12f。
图11以前透视图的形式示出了根据本发明的优选实施例的环绕声系统，包括至少具有一个扬声器部件11诸如中央通道扬声器11a和平面扬声器11b的环绕声塔10，环绕声塔10安装在基座20上。
图12以后透视图的形式示出了根据本发明的优选实施例的环绕声系统，包括至少具有一个扬声器部件11诸如中央通道扬声器11a、平板扬声器11b、和光管70的环绕声塔10，环绕声塔10安装在基座20上。
图13以截面图的形式示出了根据本发明的优选实施例的环绕声系统，包括至少具有一个扬声器部件11诸如中央通道扬声器11a和平板扬声器11b的环绕声塔10，环绕声塔10安装在基座20上，平板扬声器11b处于关闭位置。
图14以截面图的形式示出了根据本发明的优选实施例的环绕声系统，包括至少具有一个扬声器部件11诸如中央通道扬声器11a和平板扬声器11b的环绕声塔10，环绕声塔10安装在基座20上，平板扬声器11b处于打开位置。
图15以剖切前透视图的形式示出了根据本发明的优选实施例的环绕声系统，包括至少具有一个扬声器部件11诸如中央通道扬声器11a和平板扬声器11b的环绕声塔10，环绕声塔10安装在基座20上，平板扬声器11b处于关闭位置。
图16以剖切前透视图的形式示出了根据本发明的优选实施例的环绕声系统，包括至少具有一个扬声器部件11诸如中央通道扬声器11a和平板扬声器11b的环绕声塔10，环绕声塔10安装在基座20上，平板扬声器11b处于打开位置。
图17以流程图的形式示出了根据本发明的环绕声系统定位方法M。方法M包括以下步骤：安装竖直设置的具有至少一个平面扬声器11b的环绕声塔10(如方块1000所示)；水平安装设置的基座20(如方块2000所示)；以及安装用于将环绕声塔10定位到基座20上的定位装置30(如方块3000所示)；环绕声塔10垂直安装在定位装置30上，以及通过定位装置30将环绕声塔10相对于基座20定位(如方块4000所示)。所述安装方法M还包括，安装接线柱60(图1中未显示)到环绕声塔的后面上，用以将环绕声塔10电连接到定位装置上；以及安装光管70在环绕声塔10的后面上。
在本方法M中，其中定位装置30安装步骤包括：安装用于指示环绕声塔10相对于基座20的角位移的角位移指示装置40的步骤；以及安装用于使角位移指示装置40易于转动的促进装置50。角位移指示装置40安装步骤包括安装具有可视标记42(如刻度盘)的指针盘41。促进装置50安装步骤包括安装多个滚珠轴承。水平安装基座20的步骤包括安装多个形成于其上的角度指示器21。竖直安装环绕声塔10的步骤包括安装选自主要由中央通道扬声器11a、超低音喇叭组件12和高音喇叭组件13组成的组中的至少一个部件的步骤。超低音喇叭组件12安装步骤包括安装超低音喇叭12a。高音喇叭组件13安装步骤包括安装高音喇叭13a。超低音喇叭组件12安装步骤还包括在超低音喇叭12a周围安装可拆卸、可透音的超低音喇叭外壳12b。高音喇叭组件13安装步骤还包括在高音喇叭13a周围安装可拆卸、可透音的高音喇叭外壳13b。光管70安装步骤包括安装至少一种功能，诸如指示声音强度和提供照明(图2)。光管71设置在环绕声塔10的后面上，用以从前面观察时产生出辉光视觉效果(图2)。
在本方法M中，环绕声塔10安装步骤还包括：安装设置在中央通道扬声器11a或平板扬声器11b上的格栅布80；安装设置在环绕声塔10上的侧装饰边90；安装设置在环绕声塔10的顶端的顶盖100；以及安装设置在指针盘41上面的底盖110。高音喇叭组件13安装步骤、格栅布80安装步骤、和侧装饰边90安装步骤都可包括安装各个可拆卸的元件。本发明中每一个前述的元件的安装步骤都包括提供选自主要由聚合物、木材、金属、阳极化处理金属、合金、和复合材料组成的组中的至少一种材料。优选地，基座20安装步骤包括提供一种足够重的材料，例如高分子量聚合物、重木材(例如，橡木、桃木、枫木)、重但无毒的金属(例如，铸铁或锻铁、铸铝或锻铝)、重但无毒的阳极化金属(例如，铝)、重但无毒的合金(例如，钢、铸钢、锻钢)、以及重复合材料，用以支撑环绕声塔10。光管70安装步骤还可包括提供选自主要由Plexiglass、Lexan、光纤、荧光光源、白炽光源、以及磷光光源组成的组中的至少一种。多个滚珠轴承51的安装步骤还可包括提供一种润滑剂。可视标记42安装步骤可包括提供位于指针盘41上的彩色线和/或刻度盘，其与基座20上示出的用户调整后的角度位置共线，或提供一个设置在指针盘41上的锥形槽，该指针盘由设置在基座20上的制动件来锁住或开锁。
根据本发明，在本方法M中，低音喇叭组件12安装步骤还包括安装至少一个滑动装置72。滑动装置72安装步骤可包括提供一种光滑材料，例如Teflon或任意氟化聚合物。环绕声塔10安装步骤可包括安装格栅布80、放大器12c、和紧固件12d，并且还可包括安装入口管12e和入口管适配器12f。
本文中详细示出和描述的信息足以实现上述的发明目的和本发明的优选实施例，因此，描述了本发明主要考虑的发明主题。本发明的范围完全涵盖了其他那些对于本领域技术人员来说显而易见的实施例，因此，不应被所附的权利要求所限制，其中，在提到单数形式表达的元件时，除非有明确陈述时，并不意味着是“一个且仅有一个”，而是指“一个或多个”。因此，那些为本领域技术人员所周知的、与上述优选实施例和附加实施例中的元件具有等同结构和功能的元件，都已明确地被本发明的权利要求所包括和涵盖。
且，不需要一种装置或方法来解决本发明所试图解决的所有问题，因为其已经被本发明的权利要求所涵盖。此外，无论权利要求书中是否明确叙述了所用元件、部件、或方法步骤，本发明所公开的元件、部件、或方法步骤并不是开放供公众使用。然而，对本领域普通技术人员来说，很容易知道，在不脱离如所附的权利要求书中所陈述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上、和制造材料细节上进行各种变更和修改。
工业实用性
本发明在工业上适用于环绕声系统和方法。具体来说，本发明在工业上适用于环绕声塔系统和方法。更具体地说，本发明在工业上适用于环绕声定位塔系统和方法。