本发明涉及改善由电视机所产生的立体声。更具体地说,涉及改善由所述电视机内部的扬声器所产生的声音的音质和方向性。 在所谓的“台式”或“便携式”电视机上,通常使立体声扬声器从电视机的两侧朝向外面,而不是使扬声器从电视机的正面朝向观众。这样做有好几个原因。首先,为了经济上的考虑,使机壳尽量小一些。机壳的体积越小,制造机壳所用的材料就越少,这使得生产及运输的成本较低。其次,为了顾客方便,希望使机壳尽量小一些,以使顾客在放置电视机观看时具最大的灵活性。
人们所感觉到的由从电视机两侧向外取向的扬声器所提供的立体声的方向性大大地减弱,这是由于声音是离开观众朝向房间的反射壁的。即使扬声器是从“台式”电视机的前面取向的,由于若干原因,扬声器的音质可能比较差。第一,台式电视机上所用的扬声器的质量通常限制了低音响应及功率容量。第二,这种台式扬声器的立体声方向性最弱,这是由于扬声器之间的间距受到机壳尺寸的限制,机壳的尺寸对于提供充分的空间立体声感觉常常是不足够地。
因此,人们希望即使当所述扬声器朝向前方,尤其是当它们朝向侧面时,也能改善观众所感觉到立体声的空间方向性,使之超过配置在电视机内部的扬声器所提供的。此外,也希望允许电视机的使用者改善声音发出的音质,超过配置在电视机机壳内的扬声器所发出的。
简言之,本发明供用以改善从声源发出的立体声的装置及方法,这种声源例如是“台式”或“便携式”电视机或其他提供立体声的声源,具有至少两个配置在声源的机壳内的扬声器,输送给内部扬声器的信号可以通过插孔等在被送到外部使用。要使至少两个其他的扬声器配置在声源的外部,最好外部扬声器配置的间隔关系大于内部扬声器配置的间隔关系,所述外部扬声器沿着面向听众的方向。使立体声系统向外部扬声器馈送信号,而立体声系统的混合信号,即立体声系统的差分信号以低于馈给各外部扬声器的功率的功率值被馈给各内部扬声器。如下文将会更详细说明的那样,用这种方式改善系统的立体声空间间隔,外部扬声器可以提供改善的频率响应,而以较低功率工作的内部扬声器通过增加所感觉到的“反射环境”而极大地改善了声音的立体音质。“反射环境”的效果形成了一种“音响壁”效果,而不是只是从外部扬声器发出声音的点声源。
为了更好地理解本发明,可以参照附图,其中:
图1表示根据本发明一种情况的方框图。
图2表示根据本发明另一种情况的电视机及机架的简图。
图3表示根据本发明另一种情况的方框图。
一般说来,具有立体声功能的电视机的内部扬声器是装在机壳的径向相对两侧的,观众通常总是位于显示装置(例如阴极射线管)的前方,扬声器沿着与观众方向正交的相反方向发射声音响应。在这种情况下,应该好象来自左侧的左侧声音和应该好象来自右侧的右侧声音的立体声的立体感实际上被减弱了。由于某些原因,这种情况是很常见的。
首先,立体声方向性并不是朝向观众或听众的,取决于具体情况。听众听到的有反射,以及反射的反射,左侧和右侧的声音实质上混合起来而被各耳朵所接收到。另外,这些反射分布在很大的墙壁范围上,使所感觉到的特定的声音方向很不确定。而且,无论什么样的方向性都是随听众的位置而改变的。
其次,对于“台式”或“便携式”电视机等来说,即使扬声器被配置在机壳的前方,且对准观众,但扬声器之间的距离受到机壳尺寸的限制,一般不足够产生充分的立体声效果。
再次,提供给“台式”或“便携式”电视机的扬声器可能不是优质的。
因此,人们希望改善从许多电机发出的立体声效果以及音质。
众所周知,采用具有比电视机的内部扬声器之间的间距大的间距、以及相对于电视机内部扬声器具有优良品质的外部扬声器可以达到改善声音的目的。根据本发明的一种情况,采用电视机的内部扬声器与外部扬声器相结合的方法可以进一步加强这种声音的改善。在这种情况下,内部扬声器被用来提供立体声输出的混合或混和,例如立体声系统的差分信号,因而提供了模仿反射环境的立体声音质,这种反射环境造成一种更有效的“音响壁”,而不是单独由隔开的外部扬声器所提供的点声源。
现在参照附图,各图中相同的部件用相同的标号标记。图1表示用于增强从电视机、或任何其它产生立体声的声源或装置中获得的立体声的装置的简化方框图。
图1中所示的代表性的立体声装置总的用8表示,该立体声装置一个右侧系统功率放大器10,用以放大右侧信号以及把放大的结果输送给右侧的内部扬声器14,向听众提供右侧声音。类似地,左侧系统功率放大器12向左侧的内部扬声器16提供放大的左侧信号。两个扬声器14和16以隔开的关系配置在机壳24(见图2)内,以及用导线牢固地与它们各自的功率放大器10和12相连接。功率放大器10和12可以是本技术领域中常用的任何放大器,运算放大器或集成电路放大器。
根据本发明的一种情况,左右外部扬声器18和20与各自的内部扬声器并联连接,但不使内部扬声器14和16断开。开关23选择性地插接电阻器21和22,使之分别与内部扬声器14和16的公共接地侧串联,以及与外部扬声器18和20的公共接地侧串联,这些正如下文描述的那样。
要使外部扬声器18和20独立地装在它们自己的外壳结构内,并且尽量隔得开一些。为了达到最有益的效果。外部扬声器18和20应该具有比内部扬声器14和16的间隔关系更大的间隔关系。另一种方法是,外部扬声器18和20也可以装在如图2中所示的机架或车26中。
现在参照图2,图中表示电视机机壳24的一个简图,该电视机具有内部扬声器14和16,连同装在机架26内的外部扬声器18和20。
内部扬声器14和16的取向与观众成直角。支架26被设计成在以预定方向的取向的突起的平台44上容纳及支撑电视机机壳24,扬声器18和20以与阴极射线管显示屏28相同的总体方向朝向观众。在另一个实施例(未示出)中,内部扬声器14和16可以配置成面向前方,在这种情况下,最好将外部扬声器18和20以此内部扬声器14和16的间隔关系较大的间隔关系配置。在两种情况下,都希望扬声器18和20具有比内部扬声器14和16更宽的频率响应及更低的失真。另外,当把扬声器18和20装在机架26内的衬有隔音板的全封闭音箱内时,一般会有良好的低音响应,以及为了减低失真和提高效率,它们比扬声器14和16可以具有较大的磁性结构。
再参照图1,外部扬声器18和20通过外接端子或“插孔”30和32分别与它们各自的功率放大器10和12以及内接地端42相连接。开关23配置在机壳24内,可由听众控制。
用图1所示的结构可以获得三种方式。通过把开关23移入箭头“A”所示的左方位置就可选择称为“内部”的第一种方式。用这种方式,听众要使外部扬声器不与端子30和32相连接,各系统的全部功率都供给各自的内部扬声器14和16,下侧的公共引线40直接与内接地端42相连接。
通过把开关23移入如上文所讨论的第一种方式中的箭头“A”所示的左方位置就可选择称为“周围”的第二种方式。可是,在这种方式中需把外部扬声器18和20各自的端子30和32相连接。这种“周围”方式如同“内部”方式,各系统的全部功率都供给各自的内部扬声器14和16,扬声器14和16的下侧公共引线40如同在“内部”方式那样直接与内接地端子42相连。另外,外部扬声器18和20通过电阻器21与内接地端42相耦合。在“周围”方式中,外部扬声器是以较低的功率而被驱动的,外部扬声器18和20要放置在听众的后方,以提供一种“补偿”声音响应。在示例性的实施例中,当扬声器18和20具有通常的8欧姆的标称阻抗时,电阻器21为33欧姆。自然,电阻器应该具有所需的足够的额定功率。
通过把开关23移入箭头“B”所示的右方位置可以选取称为“增强外部”的第三种方式。在这种方式中,需使外部扬声器18和20分别与端子30和32相连接,使外部扬声器18和20隔开的距离比内部扬声器14和16之间的距离大,以及朝向听众。在这种方式中,外部扬声器18和20是以满功率而被驱动的,但是内部扬声器14和16器是以较低的功率含音频强化差分分量地被驱动的。这种“增强外部”方式通过增强“反射环境”极大地改善了声音的立体音质。已经发现,“反射环境”造成了更多的“音响壁”,而不是通常情况下只从外部扬声器18和20发出声音的点声源。图3中表示“增强外部”方式的等效电路或简单的方案,所示的开关23是一个单刀单掷开关,用23a表示。
在“内部”或“周围”方式中,图3中的电阻器22被短路。在“增强外部”方式中,开关23a被打开,用于消除跨越电阻器22的短路,这样把电阻器22配置成与内部扬声器14和16的公共端子40相串联。电阻器22的值选成用以实现所希望的衰减,在示例性的实施例中,当扬声器14和16各为8欧姆时,电阻器22为一个具有适当额定功率容量的18欧姆的电阻器。在这样一种结构中,扬声器14和16将主要由差分信号所驱动,该差分信号基本上等于左右信号之差除以2。具体地说,通过右侧内部扬声器14的信号具有的值为0.59R-0.41L,而通过左侧内部扬声器16的信号具有的值为0.59L-0.41L。本领域的技术人员考虑了两个内部扬声器14和16与18欧姆的电阻器22之间的分压,以及考虑了功率放大器10和12的输出阻抗远低于8欧姆,就不难得出通过各内部扬声器14和16的这些信号值。通过改变电阻器22的电阻值就可以改变左右差分分量的关系。这样就可向内部扬声器14和16提供一种经过衰减的差分信号,人们发现这种信号对于环境的“补偿”声音是一种适当的信号。
就单音信号(L=R)的情况而言,参考上述的立体声信号值,输送给左侧内部扬声器16的信号为0.18L(0.59L-0.41L=0.18L),这种信号为低于左侧外部扬声器20的值的15DB,右侧内部扬声器14也存在类似的情况。
因此,已经公开的一种用以改善从例如电视机等的声源所发出的立体声的装置及方法,其中立体声的立体效果获得了改善,以及由声源原有的内部扬声器提供环境信号的“音响壁”效果。
尽管已经说明和描述了现在被认为是本发明的最佳实施例,要理解的是本领域的技术人员可以作许多变化或改进。所附的权利要求书旨在包括属于本发明的精神实质及范围内的那些变化和改进。