[0001] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Lautsprechersystem
für ein Fahrzeug, insbesondere mit einem Lautsprecher-Array, allgemein auf Lautsprecher-Arrays
mit einer Mehrzahl an elektroakustischen Schallwandlern in unterschiedlichen Anordnungskonfigurationen
und auf ein Lautsprecher-Array mit Schallführung.
[0002] Zukünftige Infotainment-Systeme in Fahrzeugen und die damit verbundenen Lautsprechersysteme
in Fahrzeugen müssen anspruchsvollen Aufgaben in komplexen Verkehrsszenarien gerecht
werden. Dazu wird eine absolut zuverlässige Funktion vorausgesetzt, wobei Gefahren
in beliebigen Fahrsituationen für den Fahrer, z.B. durch Fehlfunktion, ausgeschlossen
werden müssen. Hierbei spielen Kommunikationsanforderungen und schnelle Informationsbereitstellung
sowie ungestörte Audiowiedergabe eine wesentliche Rolle. Dabei sind als Störsignale
nicht nur Fahrzeuggeräusche zu verstehen, sondern auch paralleles Konsumieren von
unterschiedlichen Audio-Inhalten, wie etwa beim gleichzeitigen Telefonieren und Konsumieren
von Medieninhalte aus Sicht mehrerer Passagiere. Derartige Herausforderungen bedingen
Systemeigenschaften, die eine individuelle Beschallung auf begrenzte Hörgebiete, sogenannte
Schall- oder Hörzonen ermöglichen.
[0003] Zur Realisierung dieser Systeme sind typischerweise neben den elektroakustischen
Komponenten, effiziente Algorithmen zur Störschallunterdrückung und eine leistungsfähige
Datenkommunikation zur Regelung des adaptiven Systems erforderlich.
[0004] Ausgehend von dieser Problemstellung gibt es bereits einige auf dem Markt eingesetzte
bzw. zumindest teilweise erprobte Konzepte. Ein Beispiel ist die personalisierte Beschallung
(mittels Schallzonen) durch Verwendung von Lautsprechern in unmittelbarer Nähe zu
den Ohren des Hörers in der jeweiligen Schallzone, z.B. durch Lautsprecherintegration
in die entsprechenden Kopfstützen des jeweiligen Autositzes pro Hörzone. Ein derartiges
System mit in Gruppen unterteilte Lautsprecher ist in der Patentschrift
US 8,126,159 offenbart. Ein Vorteil dieses Ansatzes ist die hohe akustische Trennung gegenüber
den benachbarten Schallzonen, infolge der großen Differenz in der Hörentfernung. Hier
liegt das theoretische Modell der Pegelabnahme mit ca. 6 dB je Entfernungsverdopplung
(bei idealer Kugelwellenausbreitung) zugrunde. Ein Nachteil dieses Ansatzes ist die
hohe Störsensibilität z.B. infolge von Kopfbewegungen. Dies führt zum einen zu starken
Pegelschwankungen und deutlichen Beeinträchtigungen der räumlichen Wahrnehmung, z.B.
Verlust der Stereo-Images.
[0005] Ein zweiter Stand-der-Technik-Ansatz betrifft die personalisierten Schallzonen, welche
unter Verwendung von Ultraschalltechnik erzeugt werden können. Hörschall wird auf
Ultraschallträger moduliert und hochfokussiert auf die Hörzonen abgestrahlt. Grundvoraussetzung
dieses Modulationsprinzips ist die Abstrahlung von sehr hohen Ultraschallpegeln, z.B.
größer 130 dB. Der Vorteil dieses Ansatzes liegt darin, dass der Ultraschall infolge
der günstigen Verhältnisse aus Wellenlänge zu der Größe der aktiven "Abstrahlfläche",
definiert durch die Lautsprecher-Größe bzw. die Lautsprecher-Array-Größe, stärker
fokussiert abgestrahlt wird als Frequenzen des Hörfrequenzbereichs. Damit ist eine
höhere akustische Trennung der Schallzonen bei gleicher Größe der verwendeten Lautsprechertechnik
möglich. Der Nachteil dieses Ansatzes ist nicht nur, dass Ultraschall ab bestimmten
Leistungspegeln gesundheitsschädigend sein kann (vgl. hierzu Einsatz von Ultraschall
im medizinischen Bereich zur Zerstörung von Nierensteinen), sondern auch, dass es
bei der Verwendung von Ultraschall zu starken Reflexionen im Fahrzeuginnenraum kommt,
die sich nachteilig auf die akustische Kanaltrennung auswirken. Ferner bedingt der
Ultraschalleinsatz einen hohen Leistungsbedarf, was gleichbedeutend mit einer geringen
Energieeffizienz ist. Hinzu kommt ein stark nichtlineares Übertragungsverhalten aufgrund
des Demodulationsprinzips, was eine geringe Klangqualität nach sich zieht, die in
der Regel nur für Sprachwiedergabe ausreicht.
[0006] Ein weiterer Stand-der-Technik-Ansatz basiert auf dem sogenannten Beamforming. Hierzu
werden mehrere Lautsprecher verwendet, die z.B. im Fahrzeug verteilte und/oder zu
einem Lautsprecher-Array gruppiert sind. Durch die gezielte Ansteuerung jedes Lautsprechers
wird eine gerichtete Schallabstrahlung, z.B. für individuelle Schallzonen, erzielt.
Im Zusammenhang hiermit sei beispielsweise auf die Patentschrift
US 8,073,156 verwiesen, welche die Verwendung von linienförmigen Lautsprecher-Arrays in einem
Fahrzeug offenbart. Hiermit ist es möglich, ein Klangmuster auf eine oder mehrere
Positionen im Fahrzeug zu fokussieren. Das Patentdokument
US 2012 / 0 121 113 offenbart den Einsatz eines weiteren Lautsprecher-Arrays in einem Fahrzeug inklusive
entsprechendem Controller. Der Vorteil gegenüber dem erstgenannten Ansatz liegt in
der stabileren Schallzone, auch bei Kopfbewegung. Des Weiteren ist keine unmittelbare
Nähe der Sitzposition zu einer Lautsprechereinbauposition notwendig. Im Vergleich
zu dem zweitgenannten Ansatz besteht hier auch kein Gefährdungspotenzial aufgrund
des hohen Schalldrucks. Außerdem ist eine bessere Klangqualität im Vergleich zu diesem
Ultraschallansatz erzielbar. Nachteilig ist jedoch die erzielbare Schallfokussierung,
die häufig eine ungenügende Kanaltrennung, insbesondere bedingt durch die realisierbaren
Array-Abmessungen, die realisierbaren Schallwandlerabstände (Abstand von benachbarten
elektroakustischen Schallwandlern) und die Anzahl der Schallwandler pro Array zur
Folge hat. Zusätzlich wird die Kanaltrennung bisheriger Beamforming-Ansätze durch
die raumakustischen Einflüsse im Fahrzeug, Reflexionen bzw. Raummoden herabgesetzt.
[0007] Des Weiteren offenbart die Patentschrift
US 7,343,020 ein automobiles Audiosystem mit direktionalen, planaren Schallwandlern zur Erzeugung
von Stereo- oder Surround-Sounds für jeden Passagier individuell. Die Patentschrift
US 2003/0021433 offenbart eine Lautsprecherkonfiguration zusammen mit einem Signalprozessor zur Stereokanalgenerierung
für alle Passagiere einzeln durch Verwendung eines Center-Lautsprechers. Die Patentschrift
EP 2 143 300 B1 offenbart ein Fahrzeuglautsprechersystem mit direktionalen Schallwandlern, ausgerichtet
auf die jeweiligen Sitzpositionen (=Hörpositionen). Alle drei letztgenannten Ansätze
aus den US-/EP-Patentschriften haben gemein, dass aufgrund der abzuleitenden Lautsprechertechnik
es zu nicht ausreichender Kanaltrennung bzw. zu Übersprechen kommen kann. Deshalb
besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Konzept für ein Lautsprechersystem,
insbesondere für ein Fahrzeug-Lautsprechersystem, zu schaffen, das die oben beschriebenen
Nachteile vermeidet und somit qualitativ hochwertige Raumklangerzeugung mit guter
Kanaltrennung ermöglicht.
[0009] Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
[0010] Ein Ausführungsbeispiel entsprechend einem ersten Aspekt umfasst ein Lautsprechersystem
für ein Fahrzeug mit einem Lautsprecher-Array. Das Lautsprecher-Array umfasst eine
Mehrzahl elektroakustischer Schallwandler, die individuell ansteuerbar sind, so dass
über die Mehrzahl der elektroakustischen Schallwandler ein nutzerspezifisches Audiosignal
für verschiedene Nutzer an unterschiedlichen Hörpositionen in einem Fahrzeuginnenraum
des Fahrzeugs wiedergebbar ist. Das Lautsprecher-Array oder im Fall von eingesetzten
Schallführungen ein Schallauslass des Lautsprecher-Arrays ist hierbei insbesondere
zwischen zumindest zwei der Hörpositionen in dem Fahrzeuginnenraum, also z.B. zwischen
dem Fahrer und dem Beifahrersitz, angeordnet.
[0011] Den Ausführungsbeispielen des ersten Aspekts liegt also die Erkennung zugrunde, dass
ein Lautsprechersystem für ein Fahrzeug insbesondere hinsichtlich Kanaltrennung, z.B.
bei Wiedergabe unterschiedlicher Audio-Inhalt an den unterschiedlichen Hörpositionen,
dadurch verbessert werden kann, dass ein Lautsprecher-Array zentral im Sinne von mittig
bezogen auf alle oder die relevanten Hörpositionen angeordnet ist. Das eingesetzte
Lautsprecher-Array kann für jeden Hörplatz (oder jeden relevanten Hörplatz) eine separate
Schallkeule bzw. z.B. bei Stereo mehrere separate Schallkeulen pro Zone aufbauen.
Durch die mittige Anordnung des Lautsprecher-Arrays, z.B. am Dachhimmel zwischen den
Sitzen, wird erreicht, dass das Lautsprecher-Array von jedem relevanten Hörplatz ungefähr
gleichweit entfernt ist, so dass jede Schallkeule ähnliche Ausdehnung aufweist und
vor allem dass die Schallkeulen in Bezug auf ihre Richtung auch gegenläufig orientiert
sind, was in Hinblick auf die Kanaltrennung insbesondere bei nutzerspezifischer Audiowiedergabe
optimal ist.
[0012] Wie oben bereits angedeutet, wäre eine bevorzugte Positionierung des Lautsprecher-Arrays
entsprechend den Ausführungsbeispielen im Dachhimmel des Fahrzeugs, in der Mittelkonsole,
in dem Armaturenbrett oder in der Hutablage, wobei entsprechend weiterer Ausführungsbeispiele
insbesondere wichtig ist, dass ein Abstand zwischen dem Array und den Hörpositionen
bzw. zumindest den relevanten Hörpositionen (Teilmenge aller Hörpositionen) im Wesentlichen,
d.h. also mit einem abweichenden +/- 30% gleich ist.
[0013] Je Hörposition kann entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen zumindest ein Zusatzlautsprecher,
wie z.B. der üblicherweise vorhandene Lautsprecher in der Tür bzw. dem Spiegeldreieck
und/oder ein anders positionierter Zusatzlautsprecher vorgesehen sein. Der Zusatzlautsprecher
kann auch als Körperschallwandler ausgeführt sein. Der Zusatzlautsprecher ist bevorzugt
näher am Nutzer angeordnet als das Lautsprecher-Array. Durch eine derartige dichte
Anordnung ist es möglich, dass der von dem Zusatzlautsprecher abgestrahlte Schall
in Bezug auf die anderen Hörpositionen nahezu zu vernachlässigen ist, da hier mit
wesentlich geringeren Schallpegeln und großen Pegeldifferenz infolge großem Unterschied
im Hörabstand gearbeitet werden kann. Durch diesen Zusatzlautsprecher ist es möglich,
je Hörposition Stereo, aber auch Mono mit lokaler Pegelanhebung oder Frequenzerweiterung
(z.B. Tiefton) zu erzeugen.
[0014] Stereo kann auch unter Zuhilfenahme der Mehrzahl der elektroakustischen Schallwandlern
und des Lautsprecher-Arrays basierend auf der Technik des akustischen Beamformings
erzeugt werden. Hierbei werden dann beispielsweise pro Hörposition mindestens zwei
Beams (Schallkeulen) oder auch ein Stereo-Beam erzeugt. In diesem Zusammenhang muss
auch erwähnt werden, dass es denkbar wäre, dass unter Zuhilfenahme von Übertragungsfunktionen,
welche psychoakustischen Effekte emulieren, die zu erzeugenden Schallquellen virtuell
im Raum positioniert werden. Vorteilhaft bei der Positionierung der Quellen mittels
Beamforming wäre es entsprechend zusätzlichen Ausführungsbeispielen, dass die Beams
unter Berücksichtigung der Sitzeinstellung bzw. der Kopfposition des Hörers nachgeführt
werden, so dass unabhängig von der Sitzposition ein gleichbleibend guter Wiedergabeeindruck
entsteht.
[0015] Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Lautsprechersystem auf
einen Signalprozessor, der beispielsweise zum Beamforming den elektroakustischen Schallwandler
und/oder den oder die Zusatzlautsprecher individuell ansteuert.
[0016] Ein weiteres Ausführungsbeispiel entsprechend eines zweiten Aspekts schafft ein Lautsprecher-Array
mit einer Mehrzahl an ersten elektroakustischen Schallwandlern, z.B. kleinen Schallwandlern,
die auf einer ersten Linie angeordnet sind und einer Mehrzahl an zweiten elektroakustischen
Schallwandlern, z.B. großen Schallwandlern, die auf eben der ersten Linie angeordnet
sind. Hierbei ist der mittlere Abstand zwischen den ersten elektroakustischen Schallwandlern
kleiner im Vergleich zu dem mittleren Abstand zwischen den zweiten elektroakustischen
Schallwandlern.
[0017] Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel des zweiten Aspekts sind die ersten
elektroakustischen Schallwandler in einem ersten Flächenbereich angeordnet, während
die zweiten elektroakustischen Schallwandler in einem zweiten Flächenbereich angeordnet
sind. Hierbei ist dann die mittlere Dichte der Anordnung der ersten elektroakustischen
Schallwandler (z.B. wiederum der kleinen elektroakustischen Schallwandler für den
Hochtonbereich) größer als die mittlere Dichte der zweiten elektroakustischen Schallwandler
(z.B. großen elektroakustischen Schallwandler für den Tieftonbereich).
[0018] Ausführungsbeispielen dieses zweiten Aspekts liegt der Erkenntnis zugrunde, dass
die Anordnung von Schallwandlern unterschiedlichen Typs in einem Array nicht zwingendermaßen
gleichverteilt sein muss, sondern dass es sogar von Vorteil sein kann, wenn kleinere
Schallwandler, die typischerweise für hohe Frequenzbereiche eingesetzt werden mit
einer höheren "Packungsdichte" verbaut werden, als größere Schallwandler für tiefere
Frequenzbereiche, da die Möglichkeit der hochfokussierten Abstrahlung im höheren Frequenzbereich,
aber auch die Ortung für hohe Frequenzbereiche besser gegeben ist als im tiefen Frequenzbereich.
Eine derartige Schallwandleranordnung bietet also den Vorteil, dass sowohl ein breiter
Frequenzbereich, als auch eine Möglichkeit zur akkuraten Schallfokussierung erreicht
werden kann.
[0019] In entsprechenden Ausführungsbeispielen kann eine oben beschriebene Anordnung entweder
auf einer Linie durch Einrahmung von mindestens zwei der ersten elektroakustischen
Schallwandler durch je einen der zweiten elektroakustischen Schallwandler pro Seite
oder im zweidimensionalen Bereich in einem Karre erfolgen. Des Weiteren wäre es auch
denkbar, dass zusätzlich noch dritte elektroakustische Schallwandler vorgesehen sind,
die in ähnlicher Anordnung sich in das Array einfügen. Hierbei bedeutet eine ähnliche
Anordnung, dass der mittlere Abstand zwischen benachbarten Schallwandlern gleichen
Typs mit zunehmender Schallwandlergröße zunimmt bzw. dass die mittlere Dichte abnimmt.
[0020] Das Lautsprecher-Array entsprechend diesem zweiten Aspekt ist dazu geeignet als Lautsprecher-Array
in dem Lautsprechersystem gemäß dem ersten Aspekt zu dienen. Dies ist besonders vorteilhaft,
da die angesprochene Array-Anordnung mit der variierenden Packungsdichte die Möglichkeit
bietet, Arrays mit hoher und einstellbarer Richtungscharakteristik bei gleichzeitig
kleinem Bauraum, wie er beispielsweise bei zentraler Anordnung im Fahrzeuginnenraum
benötigt wird, zu realisieren.
[0021] Ein weiteres Ausführungsbeispiel entsprechend eines dritten Aspekts schafft ein Lautsprecher-Array
mit einer Mehrzahl an elektroakustischen Schallwandlern, die an ihrer Schallabstrahlfläche
mit Schallführungen zur Schallausgabe bzw. zur Schalllenkung gekoppelt sind, wobei
jede Schallführung eine Schallaustrittsöffnung umfasst. Die Mehrzahl der Schallaustrittsöffnungen
ist so angeordnet, dass ein mittlerer Abstand zwischen den Schallaustrittsöffnungen
kleiner ist als ein (möglicher) mittlerer Abstand zwischen den nebeneinander angeordneten
elektroakustischen Schallwandlern.
[0022] Den Ausführungsbeispielen dieses dritten Aspekts liegt die Erkenntnis zugrunde, dass
bei Lautsprecher-Arrays eine kompakte Verteilung der einzelnen Schallquellen, insbesondere
in Hinblick auf die selektive Schallfokussierung bei der Schallabstrahlung zu bevorzugen
ist. Um eine kompakte Verteilung auch bei Arrays mit großer Ausdehnung, z.B. infolge
von großen Schallwandlern, zu erreichen, werden erfindungsgemäß (für diesen dritten
Aspekt) trichterförmige Schallführungen, welche jeweils mit einem elektroakustischen
Schallwandler gekoppelt sind, eingesetzt. Dabei sind die Schallaustrittsöffnungen
der Schallführungen kleiner als die Schalleinlassöffnungen der Schallführungen, so
dass die Schallaustrittsöffnungen als kompaktes Feld arrangiert werden können. Somit
kann die Richtungscharakteristik für ein Array, welches mit einer Vielzahl von Schallführungen
gekoppelt wird, verbessert werden.
[0023] Entsprechend Ausführungsbeispielen ist das Lautsprecher-Array entsprechend diesem
dritten Aspekt gut mit den Grundgedanken des Lautsprecher-Arrays des zweiten Aspekts
kombinierbar. Ferner ist auch ein Einsatz der Schallführungen in Lautsprechersystemen
des ersten Aspekts möglich bzw. vorteilhaft.
[0024] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1a
- ein exemplarisches Schaubild einer Anordnung eines Lautsprecher-Arrays in einem Fahrzeug
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (Mono) des ersten Aspekts;
- Fig. 1b
- ein schematisches Schaubild einer Anordnung in einem Fahrzeug gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiels (teilweise Stereo) des ersten Aspekts;
- Fig. 1c,d
- schematische Schaubilder von der Anordnung eines Lautsprecher-Arrays in Kombination
mit Zusatzschallwandlern in einem Fahrzeug gemäß weiteren Ausführungsbeispielen (teilweise
Stereo) des ersten Aspekts;
- Fig. 2a
- ein schematisches Schaubild eines Lautsprecher-Arrays mit Schallwandlern unterschiedlichen
Typs für das Lautsprechersystem gemäß den Ausführungsbeispielen aus Figs.1a-1d;
- Fig. 2b
- ein schematisches Schaubild eines Linienförmigen Lautsprecher-Arrays mit Schallwandlern
unterschiedlichen Typs gemäß einem Ausführungsbeispiel des zweiten Aspekts;
- Fig. 2c
- ein schematisches Schaubild eines Lautsprecher-Arrays mit flächig angeordneten Schallwandlern
unterschiedlichen Typs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des zweiten Aspekts;
- Fig. 2d
- ein Schaubild eines Lautsprecher-Arrays mit Schallwandlern unterschiedlichen Typs
gemäß einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel des zweiten Aspekts; und
- Fig. 3
- ein schematisches Schaubild eines Lautsprecher-Arrays mit einer Vielzahl an Schallführungen
gemäß einem Ausführungsbeispiel des dritten Aspekts.
[0025] Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren
im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente oder Strukturen
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung der austauschbar
bzw. aufeinander anwendbar ist.
[0026] Fig. 1a zeigt einen schematisch dargestellten Fahrzeuginnenraum 10 in der Draufsicht
mit vier Hörpositionen 12a, 12b, 12c und 12d, jede definiert durch einen Sitz, auf
welchem der potenzielle Hörer sitzen kann. Das Lautsprechersystem 1 für den Fahrzeuginnenraum
10 umfasst ein Lautsprecher-Array 20, umfassend die Vielzahl der elektroakustischen
Schallwandler 20a-20h.
[0027] Wie hier illustriert, ist das Array 20 in Bezug auf den Fahrzeuginnenraum 10 relativ
zentral angeordnet, was zur Folge hat, dass das Array 20 zumindest zwischen zwei Hörpositionen
(Teilmenge aller Hörpositionen 12a-12d), hier sogar zwischen den vier Hörpositionen
12a-12d angeordnet ist. Als mögliche Bauräume für das Lautsprecher-Array ist hier
beispielsweise der Dachhimmel, die Mittelkonsole, aber auch alternativer Weise das
Armaturenbrett bzw. die Hutablage zu nennen. Allgemein gesprochen heißt das, dass
das Lautsprecher-Array 20 oberhalb oder unterhalb oder sogar auf Höhe der Hörzonen
12a-12d bzw. der Ohrhöhe des Hörers installiert sein kann. Der Vollständigkeit halber
sei angemerkt, dass sich der Begriff zentral auf alle Hörzonen 12a-12d oder zumindest
auf eine Teilmenge der Hörzonen 12a-12d, z.B. die Hörzone 12a und 12b, bezieht. Nachfolgend
wird auf die Funktionsweise des so realisierten Lautsprechersystems für das Fahrzeug
eingegangen.
[0028] In dem dargestellten Beispiel wird durch das Lautsprecher-Array je Hörposition 12a-12d
eine Schallkeule 22a-22d, die bevorzugter Weise auf die Hörzonen 12a-12d ausgerichtet
sind bzw. zumindest diesen zugeordnet sind, ausgebildet. Die Ausbildung dieser Schallkeulen
22a-22d erfolgt dadurch, dass die Schallwandler 20a-20h des Lautsprecher-Arrays 20
unterschiedlich angesteuert werden, beispielsweise unter Berücksichtigung von sogenannten
Beamforming-Algorithmen, die auch die Abstrahlcharakteristik der Einzelwandler 20a-20h
sowie die raumakustischen Einflüsse einbeziehen können. Im Zusammenhang mit dieser
Signalverarbeitung sei auf die Grundlagen der Lehre der Wellenfeldsynthese verwiesen,
die größtenteils die Basis für das hier durchgeführte Beamforming bietet. D.h. also,
dass das Lautsprecher-Array 20 ausgebildet ist, um je Hörplatz 12a-12d eine separate
Schallkeule 22a-22d aufzubauen, wobei aufgrund der zentralen Anordnung jede Schallkeule
22a-22d in Bezug auf ihre Ausrichtung gegenläufig (von der Mitte zu den Hörplätzen12a-12d)
orientiert ist. Zusätzlich ist (infolge der zentralen Anordnung) das Lautsprecher-Array
20 von jedem Hörplatz 12a-12d ungefähr gleichweit entfernt, so dass jede Schallkeule
22a-22d ähnliche Ausprägungen (z.B. Ausdehnung und Pegel) aufweist. . Diese zwei Eigenschaften
tragen maßgeblich zu der erreichten Kanaltrennung zwischen den Kanälen 22a-22d bei.
Ein Vorteil der mittels dem Beamforming erzeugten Schallkeulen 22a-22d liegt darin,
dass die Kanaltrennung so gut ist, dass nutzerspezifische Audiosignale für die Hörzonen
12a-12c erzeugt werden können. Infolgedessen kann in den unterschiedlichen Hörzonen
12a-12d nicht nur ein unterschiedliches Audiosignal im Sinne von Lautheit sondern
sogar unterschiedliche Audioinhalte wiedergegeben werden. Zusätzlich wäre es auch
denkbar, dass in einer der Schallzonen 12a-12d gezielt Stille durch Schallauslöschung
generiert werden kann.
[0029] Bezug nehmend auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1a sei angemerkt, dass durch die
dargestellte Anordnung sogar eine zweite optionale Vorgabe erfüllt ist, nämlich dass
der Abstand zwischen dem Lautsprecher-Array 20 und den einzelnen Hörpositionen 12a-12d
im Wesentlichen, d.h. also mit einer Toleranz von +/- 30% gleich ist (zentrale Anordnung).
Die zentrale Position des Arrays 20 reduziert ferner störende Einflüsse der Raumakustik
bezüglich der Schallzonen, z.B. infolge von Schallreflexionen an Seitenscheiben.
[0030] Entsprechend Ausführungsbeispielen kann anstelle des gesamten Lautsprecher-Arrays
20 auch ein Schallauslass einer Schallführung (vgl. Fig. 3), welche mit dem Lautsprecher-Array
gekoppelt ist, zentral bzw. allgemein zwischen zumindest zwei der Hörzonen 12a-12d
positioniert sein. Die Schallführung umfasst typischerweise einen mit dem jeweiligen
Schallwandler 20a- 20h gekoppelten Schallleiter je Schallwandler 20a- 20h, wobei Vielzahl
der Schallauslässe der Schallleiter den Schallauslass der Schallführung bilden. Hierdurch
kann dann das eigentliche Schallwandler-Array 20, z.B. aus Platzgründen, an geeigneter
Stelle im Auto (z.B. im Kofferraum) untergebracht werden und die Schallführung den
Schall zum entsprechenden zentralen Schallauslasspunkt führen.
[0031] Durch derartig angeordnete Lautsprecher-Arrays ist es auch möglich, Stereo oder sogar
3D-Raumklang je Hörposition 12a-12d zu erzeugen, wie Bezug nehmend auf Fig. 1b dargestellt
wird.
[0032] Fig. 1b zeigt die Draufsicht des Fahrzeuginnenraums 10 mit den vier Hörpositionen
12a-12d und dem Lautsprecher-Array 20 des Lautsprechersystems 1. Die Erzeugung von
Stereo wird anhand der Position 12a erläutert, ist allerdings auch auf die anderen
Hörpositionen 12a-12d übertragbar.
[0033] Wie in Fig. 1b dargestellt, wird für die Hörposition 12a eine Doppelschallkeule,
umfassend die Schallkeulen 22aL und 22aR, erzeugt. Die Schallkeulen 22al und 22ar
sind einmal auf das linke Ohr (22aL) und einmal auf das rechte Ohr (22aR) des Hörers
an der Hörposition 12a ausgerichtet. Die Erzeugung von Schallkanälen je Hörposition
12a-12d ist nicht limitiert auf die Anzahl 2 für Stereo. Vielmehr können auch mehrere
Schallkeulen je Hörposition 12a-12d erzeugt werden, um beispielsweise Raumklang zu
simulieren. Hierbei wäre es entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen auch denkbar,
dass bei der Erzeugung der Schallkeulen 22aL, 22aR, 22b, 22c und 22d (Beams) in der
Signalverarbeitung Übertragungsfunktionen, welche psychoakustische Effekte emulieren,
berücksichtigt werden, um die virtuellen Schallquellen besser im Innenraum 10 positionieren
zu können. Beispiele für derartige Übertragungsfunktionen sind HRTF-Funktionen und/oder
Blauertschen Bänder.
[0034] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen wäre es auch denkbar, dass bei der Ausrichtung
der Schallkeulen 22aL, 22aR, 22b, 22c und 22d eine Berücksichtigung von Schallreflexionen
(z.B. über Glasflächen) oder Schallabsorption erfolgt. Also wird im Vorfeld berücksichtigt,
inwieweit direkte Schallwiedergabe und/oder indirekte Schallwiedergabe, also unter
Einbeziehung von Wandreflexionen oder auch von optionalen Schallführungen, zum Einsatz
kommt.
[0035] Entsprechend wiederum weiteren Ausführungsbeispielen wäre denkbar, dass die Schallkeulen
22aL, 22aR, 22b, 22c und 22d in Abhängigkeit von der Sitzposition, die die Hörposition
12a, 12b, 12c und 12d definieren, ausgerichtet werden. Hierbei wäre beispielsweise
eine informatorische Kopplung des Lautsprechersystems an die (elektrische) Sitzeinstellung
denkbar.
[0036] Ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Lautsprechersystem ist in Fig. 1c und 1d
offenbart, bei welchen das zentrale Lautsprecher-Array 20 mit mindestens einem Zusatzlautsprecher
oder Zusatzlautsprecher-Array (oder allgemein mit einem Zusatzlautsprechersystem,
umfassen mindestens einen Zusatzlautsprecher) kombiniert wird. Mögliche Positionen
für den/die Zusatzlautsprecher sind die A-, B-, C-Säule, die Kopfstütze oder der Dachhimmel.
[0037] Fig. 1c zeigt den Fahrzeuginnenraum 10 (Draufsicht) mit den vier Hörpositionen 12a-12d,
den zentral angeordneten Lautsprecher-Array 20 des Lautsprechersystems 1', wobei der
ersten Hörposition 12a ein Zusatzlautsprecher 30a (hier z.B. im Dachhimmel, alternativ
B-Säule bzw. Kopfstütze) zugeordnet ist. Dieser Zusatzlautsprecher 30a befindet sich
aus Sicht des Hörers an der Hörposition 12a auf einer von dem Lautsprecher-Array 20
abgewandten Seite (hier links) und ist bevorzugter- aber nicht notwendigerweise näher
am Ohr angeordnet als das zentrale Lautsprecher-Array 20. Hierdurch wird dann auch
sichergestellt, dass eine weitere optionale Bedingung, nämlich die, dass der Zusatzlautsprecher
30a dichter an einer Hörposition 12a im Vergleich zu den anderen Hörpositionen 12b-12d
angeordnet ist, erfüllt ist.
[0038] Wie hier dargestellt, erzeugt der Zusatzlautsprecher 30a eine Schallkeule 32aL, die
dem einen (linken) Ohr des Hörers eine Hörposition 12a zugeordnet ist, während das
andere (rechte) Ohr durch die Schallkeule 22aR (erzeugt durch das Lautsprecher-Array
20) beschallt wird. Somit ist es in dem dargestellten Ausführungsbeispiel möglich,
Stereo an dem Hörplatz 12a zu erzeugen. Die Verwendung des Zusatzlautsprechers 30a
ist nicht auf Stereo beschränkt, so kann der Zusatzlautsprecher 30a allgemein zur
Unterstützung der Beschallung an dem Hörplatz 12a (Mono mit Pegelanhebung) dienen.
Hierbei ist es vorteilhaft, dass der Zusatzlautsprecher 30a nah an dem Hörplatz positioniert
wird, so dass die Gesetzmäßigkeiten des Schallpegelabfalls mit der Entfernung ausgenutzt
werden, was dazu führt, dass der Schallpegel des Zusatzlautsprechers 30a in der zugehörigen
Hörzone 12a lauter ist als in den fremden Hörzonen 12b-12d. Dies trägt vor allem zur
erhöhten akustischen Trennung der Schallzonen 12a-12d bei. Allgemein sind die Vorteile
eines des Zusatzlautsprechers 30a darin zu sehen, dass die Klangqualität und der Raumeindruck
für die zugehörige Schallzone durch Ausnutzung von psychoakustischen Effekten verbessert
werden. Allgemein sei festgestellt, dass durch die Anordnung von Schallwandlern 20
bzw. 30a möglichst nahe an der Hörposition (hier 12a), vgl. z.B. Schallwandler 20
und 30a in Bezug auf die Hörposition 12a, der Anteil an Direktschall zunimmt, so dass
Reflexionen weiterstgehend verdeckt werden bzw. vernachlässigbar sind.
[0039] Fig. 1d zeigt den Fahrzeuginnenraum 10 mit einem Lautsprechersystem 1" in einer Seitendarstellung.
Hier ist der Hörplatz 12b und der Hörplatz 12d dargestellt, wobei ferner zu erkennen
ist, dass das Lautsprecher-Array 20 zentral oberhalb der Hörplätze 12d und 12b (also
im Dachhimmel) angeordnet ist. Für den (Font-) Hörplatz 12d, auf welchen die Schallkeule
22d ausgerichtet ist, ist ein Zusatzlautsprecher 30d (hier in der Hutablage zur Erzeugung
der Schallkeule 32d) vorgesehen, der hinsichtlich Eigenschaften und Zweck dem Zusatzlautsprecher
30a aus Fig. 1c entspricht.
[0040] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist es, wie auch hier in Fig. 1d dargestellt,
möglich, dass je Hörplatz, hier 12d und 12b auch ein Körperschallanreger als Zusatzlautsprecher
vorgesehen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Sitz für den
Hörplatz 12b den Körperschallanreger 35b, während der Sitz für den Hörplatz 12d den
Körperschallanreger 35d umfasst. Jeder dieser Körperschallanreger 35b und 35d ist
mechanisch fest mit dem Sitz (Sitzgestell oder Kopfstütze) für den Hörplatz 12b bzw.
12d (z.B. über den Fußraum) verbunden bzw. allgemein mit dem Standort des Hörers zugeordnet
und ausgebildet, den Körperschall 36b bzw. 36d auszugeben, so dass er den jeweiligen
Hörer erreicht. Diese Körperschallwandler 35b und 35d sind besonders als Unterstützung
im Tieftonbereich geeignet, in welchem eine Schallreproduktion mit kleinen Arrays
(wegen der limitierten Array-Größe) nicht ausreichend fokussierbar wäre. Durch optionale
Schallentkopplungsmittel kann sichergestellt werden, dass der Körperschall 36d bzw.
36b in anderen Hörzonen, z.B. 12a und 12c nicht wahrnehmbar ist, was wiederum zur
Erhöhung der akustischen Trennung zwischen den Schallzonen 12a-12d beiträgt.
[0041] Fig. 2a zeigt ein Lautsprecher-Array 50 mit einer Vielzahl von Schallwandlern 52a-52d
des Typs A und einer Vielzahl von Schallwandlern 54a-54d des Typs B. Die Schallwandler
des Typs A unterscheiden sich insbesondere in ihrer Größe, und damit typischer, aber
nicht notwendiger Weise in ihrem übertragbaren Frequenzbereich von den elektroakustischen
Schallwandlern 54a-54d des Typs B (B für Hochtonbereich, z.B. > 1000 Hz oder 500Hz;
A für den Tieftonbereich, z.B. < 2000 Hz oder < 500Hz). Ferner kann auch die Richtungscharakteristik
der Schallwandler 52a-52d des Typs A unterschiedlich zu den Schallwandlern 54a-54d
des Typs B sein. Die Schallwandler 52a-52d und 54a-54b sind in Form eines linienförmigen
Schallwandler-Arrays 50 angeordnet und weisen insgesamt weniger Schallwandler auf
als beim Aufbau mit zwei parallelen Arrays des Typs A und B gleicher Länge. Diese
in Fig. 2a gezeigte Array-Anordnungen 50 in Linienform kann vorteilhafter Weise als
Arrays für die Lautsprechersysteme 1,1' oder 1" aus Fig. 1a-1d eingesetzt werden.
[0042] Auch wenn das bzgl. Fig. 2a erläuterte Array in der Form von A, B, A, B, A, B, A,
B dargestellt wurde, ist der Grundgedanke der abwechselnden Anordnung auch auf Schallwandler-Arrays
mit mehr als zwei unterschiedlichen Schallwandlertypen übertragbar, so, dass beispielsweise
auch eine Schallwandler-Anordnung von A, B, C, A, B, C denkbar wäre. Eine weitere
denkbare Alternative wäre die Schallwandleranordnung A, A, B, B, A, A, B, B.
[0043] Bezug nehmend auf Fig. 2b wird nun ein Lautsprecher-Array 60 erläutert, bei dem weitere
Vorteile zu Tage treten. Bezüglich des Lautsprecher-Arrays 60 ist auch angemerkt,
dass dieses auch für Lautsprechersysteme außerhalb des KFZ-Bereichs nutzbar wäre bzw.
dass alleine das Array 60 Vorteile bietet. Fig. 2b zeigt ein Lautsprecher-Array 60
mit den Schallwandlern 52a-52f (Typ A) und den Schallwandlern 54a-54f (Typ B). Hier
sind die Schallwandler 52a-52f und 54a-54f entlang der Linie des Array 60 so angeordnet,
dass ein mittlerer Abstand d
B der Schallwandler 54a-54f kleiner ist als ein mittlerer Abstand d
A der Schallwandler 52a-52f, vgl. d
B < d
A. Des Weiteren kann auch festgestellt werden, dass der mittlere Abstand des Schallwandlers
des Typs B d
B auch kleiner ist als der durchschnittliche mittlere Abstand d
AB aller eingesetzten Schallwandler (vgl. Fig. 2a und 2b). Eine derartige Ausbildung
des mittleren Abstands d
B im Verhältnis zu dem mittleren Abstand d
A kann durch die entsprechende Reihenfolge der unterschiedlichen Schallwandler 52a-52f
bzw. 54a-54f realisiert werden.
[0044] Wie in Fig. 2b dargestellt, wäre eine mögliche Realisierungsform die Kombination
der Schallwandler in Form von A, A, B, A, B, B, B, A, B, A, A. Bei dem in Fig. 2b
dargestellten Array 60 sind im Innenbereich 60i vier Schallwandler des Typs B, vgl.
54b-54e angeordnet, die durch je einen Schallwandler des Typs A (vgl. 52c und 52d)
je Seite eingerahmt werden, wobei diese Anordnung wiederum durch je einen Schallwandler
des Typs B (vgl. 54a und 54f) eingerahmt wird. Diese gesamte Schallwandleranordnung
wird dann durch je zwei Schallwandler des Typs A (vgl. 52a, 52b, 52e und 52f) je Seite
wiederum eingerahmt. Eine derartige Verteilung kann auch mit anderen Worten als logarithmisch
oder zumindest annähernd logarithmisch beschrieben werden.
[0045] In dieser Schallwandleranordnung des Arrays 60 kann sichergestellt werden, dass im
Innenbereich (vgl. Bereich markiert mit dem Bezugszeichen 60i) eine hohe Dichte an
Schallwandlern des Typs B, die im Hochtonbereich arbeiten und sich tendenziell durch
eine gute Einstellung der Abstrahlcharakteristik auszeichnen, vorliegt. Dies gilt
insbesondere im Vergleich zu dem Außenbereich bzw. den Außenbereichen 60a. Durch eine
derartige Anordnung kann den zwei systemimmanenten Bedingungen Rechnung getragen werden,
nämlich dass für die fokussierten Abstrahlung das Lautsprecher-Array 60 größer sein
sollte als die Wellenlänge, was insbesondere für die Tieftonwiedergabe aufgrund der
Größe der Schallwandler 54a-54h problematisch ist, und dass gleichzeitig für die fehlerfreie
Reproduktion der Abstand benachbarter Lautsprecher kleiner als die Wellenlänge sein
sollte, was insbesondere für die Hochtonwiedergabe aufgrund der Größe der Schallwandler
52a-52h problematisch ist..
[0046] Das in Fig. 2b beschriebene Prinzip der quasi-logarithmischen Anordnung ist auch
auf flächige Schallwandler-Arrays übertragbar, wie in Fig. 2c gezeigt wird. Fig. 2c
zeigt ein Array 70 mit einem zentralen Schallwandler 54e des Typs B, der von insgesamt
acht Schallwandlern 54a-54i des Typs B ringsherum (d.h. einer auf jeder Seite) umgeben
ist. Insofern wird also durch die elektroakustischen Schallwandler 54a-54d ein 3x3-Feld
an elektroakustischen Schallwandlern 54a-54d des Typs B erzeugt. Dieses 3x3-Feld der
Schallwandler 54a-54i befindet sich in Bezug auf die gesamte Schallwandleranordnung
70 im Schwerpunkt der Arrayfläche 70. Dieser Schwerpunkt ist durch das Bezugszeichen
70i gekennzeichnet. Das 3x3-Feld der Schallwandler 54a-54i ist wiederum ringsherum
umgeben durch die Schallwandler 52a-52h, des Typs A.
[0047] Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der mittlere Abstand der Schallwandler 54a-54i,
der aufgrund der Zweidimensionalität als Dichte bezeichnet wird, kleiner als der mittlere
Abstand der Schallwandler 52a-52h im Außenbereich 70a. Das heißt also, dass die Dichte
im Innenbereich 70i im Vergleich zur Dichte des Außenbereichs 70a (definiert durch
die Anzahl an Schallwandlern 52a-52h und 54a-54i pro Fläche) höher ist. Auch bei dieser
Flächenanordnung kann also ein kleiner Schallwandler-Abstand zu hochfokussierten Abstrahlungen
bei den Schallwandlern 54a-54i für die hohen Frequenzbereiche und ein bauartbedingter
größerer Schallwandler-Abstand (zur fokussierten Abstrahlung) für die tieferen Frequenzbereiche
(vgl. Schallwandler 52a-52h) erreicht werden.
[0048] Auch wenn die flächige Schallwandleranordnung nur in Form eines Schachbrettmusters
des Schallwandler-Arrays 70 erläutert wurde, sei darauf hingewiesen, dass auch andere
flächige Anordnungen, z.B. konzentrische Anordnungen, mit Konzentration von Schallwandlern
eines bestimmten Typs (B) in einem bestimmten Bereich, z.B. im Zentrum (70i) denkbar
wären, bei welchen die "Schallwandlerdichte" über die Fläche variiert. Die Anordnung
der Schallwandler des Typs A/B muss auch nicht zwingend symmetrisch sein. So wäre
auch eine asymmetrische Anordnungen, also leicht versetztes Hochton-Array (vgl. 54a-54i)
im Zentrum 70i des Tiefton-Arrays (vgl. 52a-52h) möglich. Vorteilhafter Weise kann
so eine Reduzierung von Artefakten in der Abstrahlfunktion infolge von Unstetigkeitsstellen
erreicht werden. Ursache für solche Effekte ist beispielsweise Kantenreflexion bei
Hochtönern, welche zentral auf Gehäusefront platziert sind.
[0049] Die Lautsprecher-Arrays 60 und 70 sind als Arrays für das Ausführungsbeispiel aus
Fig. 1a-d einsetzbar und weisen gegenüber dem Lautsprecher-Array aus Fig. 2a Vorteile
in Bezug auf die Richtwirkung, insbesondere bei dem Beamforming zur Einstellung der
Richtungscharakteristik sowohl im tieffrequenten als auch im hochfrequenten Bereich
auf und können darüber hinaus auch zur Vermeidung von räumlichen Aliasing-Effekt beitragen.
[0050] Die durch die Schallwandler-Arrays 60 und 70 erreichte Konzentrierung von Schallwandlern
des Typs B im Zentrum 60i und 70i und von Schallwandlern des Typs A im Außenbereich
60a und 70a kann auch durch eine Schallwandleranordnung mit zwei Ebenen erreicht werden,
wie es Bezug nehmend auf Fig. 2d beschrieben wird.
[0051] Die Fig. 2d zeigt einen Lautsprecher-Array 80 mit einer Vielzahl von Schallwandlern
52a-52h (Typ A), die linienförmig (direkt) nebeneinander in einer ersten Ebene angeordnet
sind. Des Weiteren umfasst das Schallwandler-Array 80 eine Vielzahl von Schallwandlern
54a-54h (Typ B), die ebenfalls (aneinander angrenzend) linienförmig nebeneinander
angeordnet sind. Diese zwei Schallwandlertypen 52a-52h und 54a-54h sind in zwei unterschiedlichen
Ebenen, d.h. also hintereinander oder auch versetzt bzw. übereinander angeordnet.
Beide Anordnungen der Linienarrays habe gemein, dass die Linie auf welche die Schallwandler
52a-52h und 54a-54h angeordnet werden, gleich im Sinne von parallel ist. Somit ist
es trotz der direkten Nebeneinanderanordnung der Schallwandler des gleichen Typs 52a-52h
bzw. 54a-54h möglich, dass der mittlere Abstand d
B der Schallwandler des Typs B (54a-54h) kleiner ist als der mittlere Abstand d
A der Schallwandler des Typs A (52a-52h).
[0052] Es sei angemerkt, dass es für dieses Ausführungsbeispiel unerheblich ist, ob die
Schallwandler des Typs A in der ersten oder zweiten Ebene angeordnet sind und umgekehrt
auch, ob die Schallwandler des Typs B in der ersten oder zweiten Ebene angeordnet
sind.
[0053] Optionaler Weise ist es jedoch wichtig, dass die Schallwandler des Typs B, die also
bevorzugt mit einem geringeren mittleren Abstand d
B angeordnet werden, im Zentrum der Schallwandleranordnung des Typs A positioniert
werden, so dass auch durch dieses Ausführungsbeispiel des Lautsprecher-Arrays eine
Konzentration von Schallwandler für den Hochfrequenzbereich im Zentrum erfolgen kann.
[0054] Bei weiteren Ausführungsbeispielen wäre es auch möglich, dass weitere Schallwandler,
z.B. Schallwandler des Typs C in einer dritten Ebene angeordnet werden.
[0055] Bezug nehmend auf die Lautsprecheranordnungen aus den Fig. 2a-2d sei angemerkt, dass
den Einzelwandlern 52a-52h bzw. 54a-54h komplexe Richtungscharakteristika, z.B. durch
Schallführungen oder durch den Schallwandler selbst zugeordnet werden können.
[0056] Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Kombination aus mehreren Linienarrays,
wie z.B. die Arrays 50 und 60, so dass ein flächiges Lautsprecher-Array gebildet wird.
Die Linienarrays 50 oder 60 können hier eine unterschiedliche Anzahl an Schallwandlern
aufweisen, so dass sich beispielsweise auch unterschiedliche Längen der Linienarrays
ergeben. Ferner wäre es auch denkbar, dass die Schallwandlerabstände je Linienarray,
z.B. aufgrund dessen, dass unterschiedliche Schallwandlertypen eingesetzt werden,
variieren. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann jedes Linienarray in sich
unterschiedliche Schallwandlertypen umfassen, wobei die Kombination von Linienarrays
mit je einem Typ pro Linienarray zu bevorzugen ist. Ein Ausführungsbeispiel ist dadurch
gekennzeichnet, dass zwei Linienarrays mit dem Schallwandlertyp A drei Linienarrays
mit dem Schallwandlertyp B einschließen. So wird dann ein flächiges Lautsprecher-Array
gebildet, bei dem ein bestimmter Typ an Schallwandlern im Zentrum konzentriert ist.
[0057] Bezug nehmend auf Fig. 3 wird nachfolgend eine Erweiterung für die obigen Lautsprecher-Arrays
beschrieben, wobei die Erweiterung nicht auf solche Arrays oder den KFZ-Bereich beschränkt
ist.
[0058] Fig. 3 zeigt ein Lautsprecher-Array 90, hier ausgeführt als Kombination von acht
Schallwandlern 52a-52h des gleichen Typs. Jeder dieser Schallwandler 52a-52h bzw.,
um genau zu sein, die Membran 56 der Schallwandler 52a-52h ist auf seiner Abstrahlseite
mit einer Schallführung 92a-92h gekoppelt. Diese Schallführungen 92a-92h sind trichterförmige
und optionaler Weise gebogenen Elemente, so dass die Schallaustrittsöffnungen (vgl.
Bezugszeichen 94) der Schallführung 92a-92h kleiner (in allen bzw. zumindest einer
Dimension) sind als die Schalleinlassöffnungen (vgl. Bezugszeichen 56) auf Seite der
elektroakustischen Schallwandler 52a-52h. Der Trichter der Schallführung 92a-92h ist
so ausgebildet, dass der Schalleingang 56 im Vergleich zu der Schallaustrittsöffnungen
94 versetzt ist, wobei je nach Kombination mit einem Schallwandler 52a-52h ein unterschiedliches
Versetzungsverhältnis benutzt wird, so dass die Gesamtfläche der Schallaustrittsöffnungen
insgesamt reduziert werden kann.
[0059] Hierdurch können die Schallaustrittsöffnungen 94 der Schallführungen 92a-92h dicht
nebeneinander mit einem mittleren Abstand d
S angeordnet werden. Infolgedessen wird trotz eines flächig groß ausgedehnten Lautsprecher-Arrays
90 einen sehr kleinen mittleren Abstand d
S zwischen den Schallaustrittsöffnungen 94 (insbesondere im Vergleich zu dem mittleren
Abstand d
A) erreicht, was zu einer verbessert einstellbaren Richtungscharakteristik (aufgrund
der Verringerung der Schallabstrahlfläche durch den kompakten Abstand d
S der Schallaustrittsöffnungen 94 bzw. aufgrund des reduzierten virtuellen Schallwandler-Abstands
d
S) und besseren Positionierbarkeit der Arrays (z.B. im Fahrzeug) beitragt.
[0060] Die Kombination der Schallführung 92a-92h mit einem der Lautsprecher-Arrays 50, 60,
70 oder 80 ist möglich, so dass ein Einsatz der Schallführung auch für die Ausführungsbeispiele
des Lautsprechersystems 1, 1' oder 1" aus den Figs. 1a-1d in Frage kommt. Hierdurch
ist es dann (wie oben bereits angedeutet) auch möglich, die Schallführung 92 derart
zu gestalten, dass das eigentliche Schallwandler-Array 90 (oder auch 50, 60, 70, 80),
z.B. aus Platzgründen, an geeigneter Stelle im Auto (z.B. im Kofferraum) untergebracht
ist und die Schallführung 92 den Schall zum entsprechenden Schallauslasspunkt, z.B.
im Dach, führt, was eine platzsparende Installation ermöglicht.
[0061] Bezug nehmend auf Fig. 1 sei angemerkt, dass die Anordnung der Lautsprecher bzw.
Lautsprecher-Arrays des Lautsprechersystems auch mit einer vorgegebenen Ausrichtung,
z.B. auf die Hörpositionen 12a-12d erfolgen kann, so dass eine gerichtete Abstrahlung
je Schallwandler möglich ist, was zu einer Reduzierung des Einflusses auf die Raumakustik
in den Schallzonen durch die Position der Lautsprecher beiträgt.
[0062] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann auch eine Signalsteuerungsvorrichtung
geschaffen werden, die das Array 20 bzw. die erweiterten Arrays 50, 60, 70, 80, 90
entsprechend den oben beschriebenen Prinzipien (vgl. Monowiedergabe der Hörzone 12a-12d
oder Stereowiedergabe der Hörzone 12a-12d) steuert und somit die Ausbildung der entsprechenden
Anzahl an hochfokussierten Schallabstrahlungsbeams 22a-22d, 22aL, 22aR ermöglicht.
[0063] Bezug nehmend auf Fig. 1 sei weiter angemerkt, dass unter den nutzerspezifischen
Signalen auch das Einblenden anderer Audioinformationen, wie z.B. in Infotainment-Signalen
oder Telekommunikationsaudio in eine bestimmte Hörzone, z.B. die Fahrer-Hörzone 12a,
verstanden werden kann.
[0064] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann das Lautsprechersystem eine Frequenzweiche
oder einen Prozessor umfassen, der ausgebildet ist, um das Eingangssignal, wenn es
nur einen Hörinhalt umfasst (d.h. einen Inhalt für eine Person an einer jeweiligen
Hör-/Sitzposition), die mittleren und höheren Frequenzen dem Array, z.B. in der Art,
dass Beamformen betrieben werden kann, bereitzustellen und die tiefen Frequenzen an
den Körperschallwandler der jeweiligen Sitzposition auszugeben. Im Fall, dass der
wiederzugebende Audioinhalt mehrere parallele, z.B. für unterschiedliche Hör-/Sitzpositionen
bestimmte Inhalte umfasst, ist die Frequenzweiche bzw. der Audioprozessor dazu ausgebildet,
um die mittleren und höheren Frequenzen aller wiederzugebenden Audioinhalte an das
Array bereitzustellen und zwar in der Art, dass mittels Beamforming die Audioinhalte
separiert für die verschiedenen Hörzonen an den verschiedenen Hörpositionen wiedergegeben
werden, während die tieferen Frequenzen separiert an die unterschiedlichen Körperschallwandler
der unterschiedlichen Sitze bzw. Hörpositionen abgespaltet und weitergeleitet werden.
Das bietet in Summe den Vorteil, dass mittlere und höhere Frequenzen für die verschiedenen
Hörpositionen mittels des Arrays gerichtet wiedergegeben werden, während die tiefen
Frequenzen nur lokal über den Körperschallwandler dargestellt werden. Hintergrund
für dieses Vorgehen ist, dass insbesondere die Tiefenfrequenzen nicht so gut über
Arrays gerichtet werden können, so dass eine Separierung dieser mittels Beamforming
häufig Schwierigkeiten bereitet. Durch den Einsatz der Körperschallwandler, die explizit
den einzelnen Sitz- bzw. Hörpositionen zugeordnet sind, kommt es nicht zur Überlagerung
der Schallsignale dieser Schallwandler.
[0065] Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Lautsprecher-Array mit einer Mehrzahl an
ersten elektroakustischen Schallwandlern, die auf einer ersten Linie angeordnet sind,
und einer Mehrzahl an zweiten elektroakustischen Schallwandlern, die auf der ersten
Linie oder einer zu der ersten Linie parallelen Linie angeordnet sind. Hierbei ist
ein mittlerer Abstand (d
B) zwischen den ersten elektroakustischen Schallwandlern kleiner als ein mittlerer
Abstand (d
A) zwischen den zweiten elektroakustischen Schallwandlern.
[0066] Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Lautsprecher-Array mit einer Mehrzahl an
ersten elektroakustischen Schallwandlern, die in einem ersten flächigen Bereich angeordnet
sind, und einer Mehrzahl an zweiten elektroakustischen Schallwandlern, die in dem
ersten flächigen Bereich angeordnet sind. Hierbei ist eine mittlere Dichte der ersten
elektroakustischen Schallwandler kleiner als eine mittlere Dichte der zweiten elektroakustischen
Schallwandler.
[0067] Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Lautsprecher-Array mit einer Mehrzahl an
elektroakustischen Schallwandlern, die mit ersten Schallführungen zur Schallausgabe
in einem ersten Bereich gekoppelt sind, wobei jede Schallführung eine Schallaustrittsöffnung
umfasst Hier ist die Mehrzahl der Schallaustrittsöffnungen so angeordnet, dass ein
mittlerer Abstand (d
S) zwischen den Schallaustrittsöffnungen kleiner ist als ein möglicher mittlerer Abstand
(d
A) zwischen den nebeneinander angeordneten elektroakustischen Schallwandlern .
[0068] Bezug nehmend auf das Lautsprecher-Array 20 aus Fig. 1a-1d sei angemerkt, dass die
in den schematischen Skizzen dargestellten geometrischen Ausrichtungen der Schallwandler
20a-20h im Lautsprecher-Array 20 fiktiv ist und nicht notgedrungen mit der Realität
übereinstimmen. So kann die Ausrichtungen der einzelnen Schallwandler 20a-20h entsprechend
abweichen oder sogar von Position zu Position variieren (stark gekippt zur ersten
Seite, gekippt zur ersten Seite, nach unten, gekippt zur zweiten Seite, stark gekippt
zur zweiten Seite).
[0069] Zusätzliche Ausführungsbeispiele und Aspekte der Erfindung werden beschrieben, die
einzeln oder in Kombination mit den hierin beschriebenen Merkmalen und Funktionalitäten
verwendet werden können.
[0070] Gemäß einem ersten Aspekt kann ein Lautsprechersystem 1, 1', 1" für ein Fahrzeug
folgende Merkmale aufweisen: ein Lautsprecher-Array 20, 50, 60, 70, 80, 90 mit einer
Mehrzahl an elektroakustischen Schallwandlern 20a-20h, 52a-52h, 54a-54i die individuell
ansteuerbar sind, so dass über die Mehrzahl der elektroakustischen Schallwandler 20a-20h,
52a-52h, 54a-54i ein nutzerspezifisches Audiosignal für verschiedene Nutzer an unterschiedlichen
Hörpositionen 12a-12d in einem Fahrzeuginnenraum 10 des Fahrzeugs wiedergebbar ist,
wobei das Lautsprecher-Array 20, 50, 60, 70, 80, 90 oder ein Schallauslass 94 des
Lautsprecher-Arrays 20, 50, 60, 70, 80, 90 zwischen zumindest zwei der Hörpositionen
12a-12d in dem Fahrzeuginnenraum 10 angeordnet ist, wobei das Lautsprechersystem 1,
1', 1" je Hörposition mindestens ein Zusatzlautsprechersystem umfasst, das mindestens
einen Zusatzlautsprecher (30a, 30d) oder ein Zusatzlautsprecher-Array aufweist, wobei
das Zusatzlautsprechersystem einen Körperschalllautsprecher 35b, 35d aufweist, der
in einem der Hörposition zugeordneten Fußraum, in einem der Hörposition zugeordneten
Sitz und/oder in einer der Hörposition zugeordneten Kopfstütze angeordnet ist und/oder
der so mit dem der Hörposition zugeordneten Sitz mechanisch gekoppelt ist.
[0071] Gemäß einem zweiten Aspekt unter Bezugnahme auf den ersten Aspekt wobei das Lautsprechersystem
1, 1', 1" ausgebildet ist, um unter Zuhilfenahme der Mehrzahl der elektroakustischen
Schallwandler 20a-20h, 52a-52h, 54a-54i des Lautsprecher-Arrays 20, 50, 60, 70, 80,
90 akustisches Beam-Forming zur Ausbildung der Schallkeulen 22a-22d, 22aL, 22aR zu
betreiben.
[0072] Gemäß einem dritten Aspekt unter Bezugnahme auf den ersten oder zweiten Aspekt kann
bei dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" das Lautsprecher-Array 20, 50, 60, 70, 80, 90
oder der Schallauslass 94 des Lautsprecher-Arrays 20, 50, 60, 70, 80, 90 in einem
Dachhimmel des Fahrzeugs, der Mittelkonsole des Fahrzeugs, dem Armaturenbrett des
Fahrzeugs oder der Hutablage des Fahrzeugs angeordnet sein.
[0073] Gemäß einem vierten Aspekt unter Bezugnahme auf zumindest einen des ersten, zweiten
oder dritten Aspekts kann bei dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" ein Abstand zwischen
dem Lautsprecher-Array 20, 50, 60, 70, 80, 90 oder dem Schallauslass 94 des Lautsprecher-Arrays
20, 50, 60, 70, 80, 90 und allen der Hörpositionen 12a-12d oder einer Teilmenge aller
Hörpositionen 12a-12d mit einer Abweichung von +/- 30% gleich sein.
[0074] Gemäß einem fünften Aspekt unter Bezugnahme auf zumindest einen des ersten bis vierten
Aspekts kann bei dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" das Lautsprecher-Array 20, 50, 60,
70, 80, 90 oder der Schallauslass 94 des Lautsprecher-Arrays 20, 50, 60, 70, 80, 90
mittig zwischen zumindest zwei der Hörpositionen 12a-12d in dem Fahrzeuginnenraum
10 angeordnet sein.
[0075] Gemäß einem sechsten Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann bei
dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" das Zusatzlautsprechersystem näher an dem Nutzer
sein als das Lautsprecher-Array 20, 50, 60, 70, 80, 90 oder der Schallauslass 94 des
Lautsprecher-Arrays 20, 50, 60, 70, 80, 90.
[0076] Gemäß einem siebten Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann bei
dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" das Zusatzlautsprechersystem in einem der Hörposition
zugeordneten Sitz, einer der Hörposition zugeordneten Position der A-Säule, der B-Säule,
der C-Säule und/oder des Dachhimmels und/oder in einer der Hörposition zugeordneten
Kopfstütze angeordnet sein.
[0077] Gemäß einem achten Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann bei dem
Lautsprechersystem 1, 1', 1" das Zusatzlautsprechersystem ausgebildet sein, einen
Schall 32al, 32d, 36b, 36d so auszugeben, dass ein Großteil des Schalls 32al, 32d,
36b, 36d in Bezug auf die weiteren der Hörpositionen 12a-12d an der entsprechend Hörposition
12a-12d ankommt.
[0078] Gemäß einem neunten Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann bei
dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" das Zusatzlautsprechersystem näher an einem Ohr des
Nutzers angeordnet sein als an dem anderen Ohr des Nutzers.
[0079] Gemäß einem zehnten Aspekt unter Bezugnahme auf den neunten Aspekt kann das Lautsprecher-Array
60, 70, 80 eine weitere Mehrzahl an dritten elektroakustischen Schallwandlern umfassen.
[0080] Gemäß einem elften Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann das Lautsprechersystem
1, 1', 1" unter Zuhilfenahme des Zusatzlautsprechersystems ausgebildet sein, um Stereo
je Hörposition 12a-12d oder um Mono mit lokaler Pegelanhebung wiederzugeben.
[0081] Gemäß einem zwölften Aspekt unter Bezugnahme auf zumindest einen des ersten bis elften
Aspekts kann das Lautsprechersystem 1, 1', 1" ausgebildet sein, um unter Zuhilfenahme
der Mehrzahl der elektroakustischen Schallwandler 20a-20h, 52a-52h, 54a-54i des Lautsprecher-Arrays
20, 50, 60, 70, 80, 90 akustisches Beam-Forming zur Ausbildung der Schallkeulen 22a-22d,
22aL, 22aR zu betreiben.
[0082] Gemäß einem dreizehnten Aspekt unter Bezugnahme auf zumindest einen des ersten bis
zwölften Aspekts kann das Lautsprechersystem 1, 1', 1" ausgebildet sein, um unter
Zuhilfenahme der Mehrzahl der elektroakustischen Schallwandler 20a-20h, 52a-52h, 54a-54i
pro Hörposition 12a-12d mindestens zwei Schallkeulen 22aL, 22aR oder eine Stereo-Schallkeule
zu erzeugen; und/oder wobei das Lautsprechersystem 1, 1', 1" ausgebildet sein kann,
um unter Nutzung von Übertragungsfunktionen, welche psychoakustische Effekte emulieren,
Schallquellen virtuell im Raum 10 zu positionieren.
[0083] Gemäß einem vierzehnten Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann
bei dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" das Beam-Forming auf der direkten und/oder indirekten
Schallwiedergabe in Bezug auf den Nutzer basieren.
[0084] Gemäß einem fünfzehnten Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann
bei dem Lautsprechersystem 1, 1', 1" ein Schalldruckpegel und/oder eine Abstrahlrichtung
je Beam, der einer Hörposition zugeordnet ist, so gewählt sein, dass der Schalldruckpegel
an anderen Hörpositionen 12a-12d nach Absorption und/oder Reflexion unter einer Mithörschwelle
liegt.
[0085] Gemäß einem sechzehnten Aspekt unter Bezugnahme auf einen vorherigen Aspekt kann
das Lautsprechersystem 1, 1', 1" ausgebildet sein, Beam-Forming unter Berücksichtigung
einer Sitzeinstellung oder einer Kopfposition des Nutzers an der Hörposition zu betreiben
und/oder die Schallkeulen 22a-22d, 22aL, 22aR in Abhängigkeit von der Sitzeinstellung
oder/oder der Kopfposition des Nutzers nachzuführen.
[0086] Gemäß einem siebzehnten Aspekt unter Bezugnahme auf zumindest einen des ersten bis
sechzehnten Aspekts kann das Lautsprechersystem 1, 1', 1" eine Steuerung umfassen,
die ausgebildet ist, die elektroakustischen Schallwandler 20a-20h, 52a-52h, 54a-54i
individuell anzusteuern.
[0087] Gemäß einem achtzehnten Aspekt kann ein Lautsprecher-Array 60, 70, 80 unter Bezugnahme
auf einen vorherigen Aspekt folgende Merkmalen aufweisen: eine Mehrzahl an ersten
elektroakustischen Schallwandlern 54a-54i, die auf einer ersten Linie angeordnet sind;
und eine Mehrzahl an zweiten elektroakustischen Schallwandlern 52a-52h, die auf der
ersten Linie oder einer zu der ersten Linie parallelen Linie angeordnet sind, wobei
ein mittlerer Abstand d
B zwischen den ersten elektroakustischen Schallwandlern 54a-54i kleiner ist als ein
mittlerer Abstand d
A zwischen den zweiten elektroakustischen Schallwandlern 54a-54i.
[0088] Gemäß einem neunzehnten Aspekt kann ein Lautsprecher-Array 70 unter Bezugnahme auf
einen vorherigen Aspekt folgende Merkmale aufweisen: eine Mehrzahl an ersten elektroakustischen
Schallwandlern 54a-54i, die in einem ersten flächigen Bereich 70i angeordnet sind;
und eine Mehrzahl an zweiten elektroakustischen Schallwandlern 52a-24h, die in dem
ersten flächigen Bereich 70a angeordnet sind, wobei eine mittlere Dichte der ersten
elektroakustischen Schallwandler 54a-54i kleiner ist als eine mittlere Dichte der
zweiten elektroakustischen Schallwandler 52a-52h.
[0089] Gemäß einem zwanzigsten Aspekt unter Bezugnahme auf zumindest einen des achtzehnten
oder neunzehnten Aspekts können bei dem Lautsprecher-Array 60, 70 mindestens zwei
der ersten elektroakustischen Schallwandler 54a-54i durch zwei der zweiten elektroakustischen
Schallwandler 52a-52h eingerahmt sein.
[0090] Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt unter Bezugnahme auf zumindest einen des achtzehnten
bis zwanzigsten Aspekts können bei dem Lautsprecher-Array 20, 50, 60, 70, 80, 90 die
ersten elektroakustischen Schallwandler 54a-54i ausgebildet sein, um einen ersten
Frequenzbereich definiert durch eine erste Mittenfrequenz wiederzugeben, und die zweiten
elektroakustischen Schallwandler 52a-52h ausgebildet sein, einen zweiten Frequenzbereich
definiert durch eine zweiten Mittenfrequenz wiederzugeben, wobei die erste Mittenfrequenz
höher ist als die zweite Mittenfrequenz.
[0091] Gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt kann ein Lautsprecher-Array 90 folgende Merkmale
aufweisen: eine Mehrzahl an elektroakustischen Schallwandlern 52a-52h, die mit ersten
Schallführungen 92a-92h zur Schallausgabe in einem ersten Bereich 56 gekoppelt sind,
wobei jede Schallführung 92a-92h eine Schallaustrittsöffnung 94 umfasst, wobei die
Mehrzahl der Schallaustrittsöffnungen 94 so angeordnet ist, dass ein mittlerer Abstand
d
S zwischen den Schallaustrittsöffnungen 94 kleiner ist als ein möglicher mittlerer
Abstand d
A zwischen den nebeneinander angeordneten elektroakustischen Schallwandlern 52a-52h.
[0092] Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung
der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen
und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten
ein-leuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch
den Schutz-umfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen
Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele
hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
1. Lautsprechersystem (1, 1', 1") mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl an elektroakustischen Schallwandlern (52a-52h), die mit ersten Schallführungen
(92a-92h) zur Schallausgabe in einem ersten Bereich (56) gekoppelt sind, wobei jede
Schallführung (92a-92h) eine Schallaustrittsöffnung (94) umfasst,
wobei die Mehrzahl der Schallaustrittsöffnungen (94) so angeordnet ist, dass ein mittlerer
Abstand (dS) zwischen den Schallaustrittsöffnungen (94) kleiner ist als ein möglicher mittlerer
Abstand (dA) zwischen den nebeneinander angeordneten elektroakustischen Schallwandlern (52a-52h).
2. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß Anspruch 1, wobei das Lautsprechersystem (1,
1', 1") ausgebildet ist, um unter Zuhilfenahme der Mehrzahl der elektroakustischen
Schallwandler (20a-20h, 52a-52h, 54a-54i) des Lautsprecher-Arrays (20, 50, 60, 70,
80, 90) akustisches Beam-Forming zur Ausbildung der Schallkeulen (22a-22d, 22aL, 22aR)
zu betreiben.
3. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Lautsprecher-Array
(20, 50, 60, 70, 80, 90) oder die Schallaustrittsöffnungen (94) des Lautsprecher-Arrays
(20, 50, 60, 70, 80, 90) in einem Dachhimmel des Fahrzeugs, der Mittelkonsole des
Fahrzeugs, dem Armaturenbrett des Fahrzeugs oder der Hutablage des Fahrzeugs angeordnet
ist.
4. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Abstand
zwischen dem Lautsprecher-Array (20, 50, 60, 70, 80, 90) oder der Schallaustrittsöffnungen
(94) des Lautsprecher-Arrays (20, 50, 60, 70, 80, 90) und allen der Hörpositionen
(12a-12d) oder einer Teilmenge aller Hörpositionen (12a-12d) mit einer Abweichung
von +/- 30% gleich ist.
5. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lautsprecher-Array
(20, 50, 60, 70, 80, 90) oder die Schallaustrittsöffnungen (94) des Lautsprecher-Arrays
(20, 50, 60, 70, 80, 90) mittig zwischen zumindest zwei der Hörpositionen (12a-12d)
in dem Fahrzeuginnenraum (10) angeordnet ist.
6. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Zusatzlautsprechersystem
näher an dem Nutzer ist als das Lautsprecher-Array (20, 50, 60, 70, 80, 90) oder der
Schallauslass (94) des Lautsprecher-Arrays (20, 50, 60, 70, 80, 90).
7. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Zusatzlautsprechersystem
in einem der Hörposition zugeordneten Sitz, einer der Hörposition zugeordneten Position
der A-Säule, der B-Säule, der C-Säule und/oder des Dachhimmels und/oder in einer der
Hörposition zugeordneten Kopfstütze angeordnet ist.
8. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Zusatzlautsprechersystem
ausgebildet ist, einen Schall (32al, 32d, 36b, 36d) so auszugeben, dass ein Großteil
des Schalls (32al, 32d, 36b, 36d) in Bezug auf die weiteren der Hörpositionen (12a-12d)
an der entsprechend Hörposition (12a-12d) ankommt.
9. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Zusatzlautsprechersystem
näher an einem Ohr des Nutzers angeordnet ist als an dem anderen Ohr des Nutzers;
und/oder
wobei das Lautsprecher-Array (60, 70, 80) eine weitere Mehrzahl an dritten elektroakustischen
Schallwandlern umfasst.
10. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lautsprechersystem
(1, 1', 1") unter Zuhilfenahme des Zusatzlautsprechersystems ausgebildet ist, um Stereo
je Hörposition (12a-12d) oder um Mono mit lokaler Pegelanhebung wiederzugeben; und/oder
wobei das Lautsprechersystem (1, 1', 1") ausgebildet ist, um unter Zuhilfenahme der
Mehrzahl der elektroakustischen Schallwandler (20a-20h, 52a-52h, 54a-54i) pro Hörposition
(12a-12d) mindestens zwei Schallkeulen (22aL, 22aR) oder eine Stereo-Schallkeule zu
erzeugen; und/oder
wobei das Lautsprechersystem (1, 1', 1") ausgebildet ist, um unter Nutzung von Übertragungsfunktionen,
welche psychoakustische Effekte emulieren, Schallquellen virtuell im Raum (10) zu
positionieren.
11. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das Beam-Forming
auf der direkten und/oder indirekten Schallwiedergabe in Bezug auf den Nutzer basiert;
und/oder
wobei ein Schalldruckpegel und/oder eine Abstrahlrichtung je Beam, der einer Hörposition
zugeordnet ist, so gewählt sind, dass der Schalldruckpegel an anderen Hörpositionen
(12a-12d) nach Absorption und/oder Reflexion unter einer Mithörschwelle liegt; und/oder
wobei das Lautsprechersystem (1, 1', 1") ausgebildet ist, Beam-Forming unter Berücksichtigung
einer Sitzeinstellung oder einer Kopfposition des Nutzers an der Hörposition zu betreiben
und/oder die Schallkeulen (22a-22d, 22aL, 22aR) in Abhängigkeit von der Sitzeinstellung
und/oder der Kopfposition des Nutzers nachzuführen.
12. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lautsprechersystem
(1, 1', 1") eine Steuerung umfasst, die ausgebildet ist, die elektroakustischen Schallwandler
(20a-20h, 52a-52h, 54a-54i) individuell anzusteuern.
13. Lautsprechersystem (1, 1', 1") gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Lautsprechersystem
(1, 1', 1") ein Lautsprecher-Array (60, 70, 80) mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl an ersten elektroakustischen Schallwandlern (54a-54i), die auf einer
ersten Linie angeordnet sind; und
einer Mehrzahl an zweiten elektroakustischen Schallwandlern (52a-52h), die auf der
ersten Linie oder einer zu der ersten Linie parallelen Linie angeordnet sind,
wobei ein mittlerer Abstand (dB) zwischen den ersten elektroakustischen Schallwandlern (54a-54i) kleiner ist als
ein mittlerer Abstand (dA) zwischen den zweiten elektroakustischen Schallwandlern (54a-54i);
oder ein Lautsprecher-Array (70) mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl an ersten elektroakustischen Schallwandlern (54a-54i), die in einem
ersten flächigen Bereich (70i) angeordnet sind; und
einer Mehrzahl an zweiten elektroakustischen Schallwandlern (52a-24h), die in dem
ersten flächigen Bereich (70a) angeordnet sind,
wobei eine mittlere Dichte der ersten elektroakustischen Schallwandler (54a-54i) kleiner
ist als eine mittlere Dichte der zweiten elektroakustischen Schallwandler (52a-52h)
umfasst.
14. Lautsprecher-Array (60, 70) gemäß Anspruch 13, wobei mindestens zwei der ersten elektroakustischen
Schallwandler (54a-54i) durch zwei der zweiten elektroakustischen Schallwandler (52a-52h)
eingerahmt sind; und/oder
wobei die ersten elektroakustischen Schallwandler (54a-54i) ausgebildet sind, um einen
ersten Frequenzbereich definiert durch eine erste Mittenfrequenz wiederzugeben, und
die zweiten elektroakustischen Schallwandler (52a-52h) ausgebildet sind, einen zweiten
Frequenzbereich definiert durch eine zweiten Mittenfrequenz wiederzugeben,
wobei die erste Mittenfrequenz höher ist als die zweite Mittenfrequenz.
15. Lautsprechersystem (1, 1', 1") für ein Fahrzeug, mit folgenden Merkmalen:
ein Lautsprecher-Array (20, 50, 60, 70, 80, 90) mit einer Mehrzahl an elektroakustischen
Schallwandlern (20a-20h, 52a-52h, 54a-54i) die individuell ansteuerbar sind, so dass
über die Mehrzahl der elektroakustischen Schallwandler (20a-20h, 52a-52h, 54a-54i)
ein nutzerspezifisches Audiosignal für verschiedene Nutzer an unterschiedlichen Hörpositionen
(12a-12d) in einem Fahrzeuginnenraum (10) des Fahrzeugs wiedergebbar ist,
wobei das Lautsprecher-Array (20, 50, 60, 70, 80, 90) oder ein Schallauslass (94)
des Lautsprecher-Arrays (20, 50, 60, 70, 80, 90) zwischen zumindest zwei der Hörpositionen
(12a-12d) in dem Fahrzeuginnenraum (10) angeordnet ist,
wobei das Lautsprechersystem (1, 1', 1") je Hörposition mindestens ein Zusatzlautsprechersystem
umfasst, das mindestens einen Zusatzlautsprecher (30a, 30d) oder ein Zusatzlautsprecher-Array
aufweist,
wobei das Zusatzlautsprechersystem einen Körperschalllautsprecher (35b, 35d) aufweist,
der in einem der Hörposition zugeordneten Fußraum, in einem der Hörposition zugeordneten
Sitz und/oder in einer der Hörposition zugeordneten Kopfstütze angeordnet ist und/oder
der so mit dem der Hörposition zugeordneten Sitz mechanisch gekoppelt ist,
wobei das Lautsprechersystem (1, 1', 1") ein Lautsprecher-Array (90) mit folgenden
Merkmalen:
einer Mehrzahl an elektroakustischen Schallwandlern (52a-52h), die mit ersten Schallführungen
(92a-92h) zur Schallausgabe in einem ersten Bereich (56) gekoppelt sind, wobei jede
Schallführung (92a-92h) eine Schallaustrittsöffnung (94) umfasst,
wobei die Mehrzahl der Schallaustrittsöffnungen (94) so angeordnet ist, dass ein mittlerer
Abstand (dS) zwischen den Schallaustrittsöffnungen (94) kleiner ist als ein möglicher mittlerer
Abstand (dA) zwischen den nebeneinander angeordneten elektroakustischen Schallwandlern (52a-52h).