全息立体音响系统

摘要

一种全息立体音响系统，包括：多通道声音信号产生系统、第一多通道音频功放系统、记录存储系统、m通道前置放大器、第二多通道音频功放系统及多通道全息立体放音器；多通道声音信号产生系统产生m通道声音电信号；第一多通道音频功放系统接收通道声音信号产生系统产生的多通道声音电信号并放大；记录存储系统连接第一多通道音频功放系统，存储放大的m通道声音电信号；m通道前置放大器连接记录存储系统，将放大的m通道声音电信号放大；第二多通道音频功放系统接收经m通道前置放大器放大的多通道声音电信号放大；多通道全息立体放音器连接第二多通道音频功放系统，根据m通道声音电信号放音。本发明可以实现多点全向的全息立体物理音场再现。

权利要求

1.一种全息立体音响系统，其特征在于，包括：多通道声音信号产生系统、至少一第一多通道音频功放系统、记录存储系统、m通道前置放大器、至少一第二多通道音频功放系统及至少一多通道全息立体放音器；

所述多通道声音信号产生系统用于产生m通道声音电信号；其中，m≥4，并m为4或6整数倍；

所述第一多通道音频功放系统包括多组由第一单通道前置放大器及第一功率放大器组成的第一放大电路，每组第一放大电路接收所述通道声音信号产生系统产生的其中一通道声音电信号并进行放大；

所述记录存储系统连接所述第一多通道音频功放系统，用于存储放大后的所述m通道声音电信号；

所述m通道前置放大器连接所述记录存储系统，用于将放大后的所述m通道声音电信号进行再次放大；

所述第二多通道音频功放系统连接所述m通道前置放大器，所述第二多通道音频功放系统包括多组由第二前置放大器及第二功率放大器组成的第二放大电路，每组第二放大电路接收经所述m通道前置放大器放大后的其中一通道声音电信号并进行放大；

所述多通道全息立体放音器的每一通道连接其中一组第二放大电路，用于根据再次放大后的m通道声音电信号进行放音。

2.根据权利要求1所述的全息立体音响系统，其特征在于，所述多通道声音信号产生系统包括：至少一多通道全息立体拾音器，包括：多个拾音器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述多个拾音器，使得每个所述拾音器的等效工作面分别位于一正多面体的其中一个面上，每个拾音器等效工作面的中心与其对应的面的中心重合，且拾音器的个数与正多面体的面数相同。

3.根据权利要求1所述的全息立体音响系统，其特征在于，所述多通道全息立体放音器包括：多个扬声器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述多个扬声器，使得每个所述扬声器的等效工作面分别位于一正多面体的其中一个面上，每个扬声器等效工作面的中心与其对应的面的中心重合，且扬声器的个数与正多面体的面数相同。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的全息立体音响系统，其特征在于，还包括：广播接收解调解码系统，连接在所述记录存储系统与m通道前置放大器之间，所述广播接收解调解码系统包括：编码器，用于对所述m通道声音电信号编码为单通道声音电信号；

调制器，连接所述编码器，用于对编码后的所述单通道声音电信号进行调制；

发射台，连接至所述调制器，用于发射调制后的所述单通道声音调制电信号；

接收器，连接所述发射台，接收所述发射台发射的单通道声音调制电信号；

解调器，连接所述接收器，用于对所述单通道声音调制电信号进行解调；

解码器，连接所述解调器，用于将解调后的所述单通道声音电信号解码为m通道声音电信号。

5.根据权利要求1所述的全息立体音响系统，其特征在于，所述多通道声音信号产生系统包括：双通道立体声设备，用于产生双通道立体声；

滤波器，连接所述双通道立体声设备，对所述双通道立体声进行滤波；

分路器，用于将滤波后的所述双通道立体声分为m通道声音电信号；

相位分配器，用于将所述分路器得到的所述m通道声音电信号中的每个通道的声音电信号分别进行相位全息化，得到m通道全息信号。

6.根据权利要求2或3所述的全息立体音响系统，其特征在于，所述正多面体为正n面体，且m为n的整数倍。

7.根据权利要求2或3所述的全息立体音响系统，其特征在于，所述支撑结构为正多面体支撑结构，所述正多面体支撑结构的每个面为任意曲面或平面。

8.根据权利要求2所述的全息立体音响系统，其特征在于，每个拾音器均设置有正负电极，每个拾音器上的正电极作为信号输出端口，所述多个拾音器的负电极共地线。

9.根据权利要求8所述的全息立体音响系统，其特征在于，所述全息立体拾音器还包括：透音外壳，所述透音外壳上设置有两短一长的三叉方向指标，用于指示所述全息立体拾音器的摆放位置。

10.根据权利要求3所述的全息立体音响系统，其特征在于，所述支撑结构上设置有两短一长的三叉方向指标，用于指示所述全息立体扬声器的摆放位置。

说明书

全息立体音响系统

技术领域

[0001] 本发明涉及音响技术领域，尤其涉及一种全息立体音响系统。

背景技术

[0002] 音响在实现声音的立体成像，有模拟生物感觉成像和物理波场再现成像两种思路。

[0003] 生物感觉成像方法是在人体两耳位置模拟波场的差异，使大脑得出音源位置的感觉。目前技术主要通过左右音量差异来实现，实际上并未真正实现波场的再现。现在有一种头戴式全息音响技术，以模拟人头周围音场的方式，实现前后左右拾音和放音，但听音者必须头戴该耳机才有全息音响(全围绕音响技术)效果，容易影响听音者的现场感和舒适感。

[0004] 物理波场再现方法是在较大范围的四维空间中再现声波波场，听音者处于该四维空间中，无论姿态如何，自然就有了立体的感觉。

[0005] 上述两种方法的明显差异主要有以下三点：

[0006] 1、物理波场再现方法的实施难度较大，关键在于能否保持波场方向性；

[0007] 2、听音者的位置和姿态的局限，即音像是否随着听音者的走动而飘浮不定；

[0008] 3、深度和广度的局限，即音像是否只能出现在一个薄片状区域内。

[0009] 现有音响只具备对声音振动的频率、振幅、相位等信息的捡拾和回放功能，不具备对振动方向及波场形态的检拾和回放功能。简而言之，就是丢失了波动的方向性特征。丢失方向性特征的原因，就在于以振膜直接检测和驱动空气介质的工作方式。这种工作方式丢失空间方向性，立体定位浅薄漂浮，不准确不真实，概括如下：

[0010] 1)声电、电声转换效率低

[0011] 振膜直接驱动空气介质，流体自然向周围流动而不振动，相当于挥拳击打空气使不上劲，效率当然就低。技术上称其为声阻抗不匹配。目前多以增加机械阻尼的方法来解决这个问题，如弹波和振膜边设置较强的阻尼等。机械阻尼是要耗费能量的，损失了能量效率当然就提不高。

[0012] 2)效率与保真度的矛盾比较严重

[0013] 图1A为单振膜方向性丢失示意图，图1B为单振膜结构声音短路示意图，如图1A及图1B所示，振膜直接驱动空气介质振动，振膜前后的声压是完全相反的，这更强化了空气在振膜周围流动而不振动的效应，使得拾音丢失方向性，放音短路效率低。稍微远一些，声压就急剧下降，效率很低，业界称其为“声音短路”。

[0014] 现有技术是以封闭箱或倒向箱的方法来解决声音短路问题。封闭箱损失了振膜后的能量，效率较低；倒向箱效率高，但倒向路径的长短具有较强的选频特性，且在频带上重复跳跃，导致频响变差，这就产生了效率与保真度的矛盾。

[0015] 3)丢失空间方向性，立体定位浅薄漂浮，不准确不真实。

[0016] 振膜直接驱动或检测空气介质的振动，还存在一个缺陷，就是转换过程丢失了振动的方向性，如图1A、图1B、图2及图3所示。图2中201为波前面，202为话筒振膜，声波波场经过话筒振膜之后，输出为bcos(ωt-kx)cosθ，其中，cos(ωt-kx)为话筒振膜处的波动，ω为圆频率，t为时间，k为波数，x为距离，θ为夹角，b为灵敏度，由图2可知，单振膜声电转换，方向性θ丢失。

[0017] 传统技术中所说的方向性是指向性，指的是灵敏度与声波传播方向之间的关系，这两个方向性的含义是不尽相同的。在记录下来的信息中，振动的方向蕴含在振幅里，但是是未知的。现有技术中，任何方向形状的来波，回放时都是振膜面垂直振动驱动，波传播一段距离，会以振膜中点为圆心散开，无法准确模拟现场声波波场的空间分布形态，参见图3中，301为波前面圆心等效位置，302为振膜，单面振膜声电转换时，声音短路、力场发散效率低，正前方波前面为局部球面，球面圆心在振膜稍后位置。综合现技术声电和电声转换存在转换效率低与方向性丢失，以及扬声器的声音短路问题几大缺陷，对实现高保真立体声场的回放，是非常不利的，会有定位不准确，远近无层次，声像随听音位置和姿态漂浮，以及声音平淡无弹性的缺陷。

[0018] 针对现有技术中音响系统无法实现全息立体拾音和放音的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0019] 本发明提供了一种全息立体音响系统，以达到声波波场的物理全息再现，实现全息立体拾音和放音。

[0020] 为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种全息立体音响系统，该全息立体音响系统包括：多通道声音信号产生系统、至少一第一多通道音频功放系统、记录存储系统、m通道前置放大器、至少一第二多通道音频功放系统及至少一多通道全息立体放音器；

[0021] 所述多通道声音信号产生系统用于产生m通道声音电信号；其中，m≥4，并m为4或6整数倍；

[0022] 所述第一多通道音频功放系统包括多组由第一单通道前置放大器及第一功率放大器组成的第一放大电路，每组第一放大电路接收所述通道声音信号产生系统产生的其中一通道声音电信号并进行放大；

[0023] 所述记录存储系统连接所述第一多通道音频功放系统，用于存储放大后的所述m通道声音电信号；

[0024] 所述m通道前置放大器连接所述记录存储系统，用于将放大后的所述m通道声音电信号进行再次放大；

[0025] 所述第二多通道音频功放系统连接所述m通道前置放大器，所述第二多通道音频功放系统包括多组由第二前置放大器及第二功率放大器组成的第二放大电路，每组第二放大电路接收经所述m通道前置放大器放大后的其中一通道声音电信号并进行放大；

[0026] 所述多通道全息立体放音器的每一通道连接其中一组第二放大电路，用于根据再次放大后的m通道声音电信号进行放音。

[0027] 一实施例中，所述多通道声音信号产生系统包括：至少一多通道全息立体拾音器，包括：多个拾音器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述多个拾音器，使得所述多个拾音器的等效工作面分别位于一正多面体的其中一个面上，每个拾音器等效工作面的中心与其对应的面的中心重合。

[0028] 一实施例中，所述多通道全息立体放音器包括：多个扬声器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述多个扬声器，使得所述多个扬声器的等效工作面分别位于一正多面体的其中一个面上，每个扬声器等效工作面的中心与其对应的面的中心重合。

[0029] 一实施例中，该全息立体音响系统还包括：广播接收解调解码系统，连接在所述记录存储系统与m通道前置放大器之间，所述广播接收解调解码系统包括：

[0030] 编码器，用于对所述m通道声音电信号编码为单通道声音电信号；

[0031] 调制器，连接所述编码器，用于对编码后的所述单通道声音电信号进行调制；

[0032] 发射台，连接至所述调制器，用于发射调制后的所述单通道声音电信号；

[0033] 接收器，连接所述发射台，接收所述发射台发射的单通道声音调制电信号；

[0034] 解调器，连接所述接收器，用于对所述单通道声音调制电信号进行解调；

[0035] 解码器，连接所述解调器，用于将所述单通道声音电信号解码为m通道声音电信号。

[0036] 一实施例中，所述多通道声音信号产生系统用于将现有立体声转换为拟全息立体信号，其中，所述多通道声音信号产生系统包括：

[0037] 双通道立体声设备，用于产生双通道立体声；

[0038] 滤波器，连接所述双通道立体声设备，对所述双通道立体声进行滤波；

[0039] 分路器，用于将滤波后的所述双通道立体声分为m通道声音电信号；

[0040] 相位分配器，用于将所述分路器得到的所述m通道声音电信号中的每个通道的声音电信号分别进行相位全息化，得到m通道全息信号。

[0041] 本发明实施例的全息立体音响系统，具有对上下左右前后不同方向的声源的响应，在每个方向上的强度和相位都不同，回放可延续记录现场的真实波场方向。全息立体拾音器可以捡拾现场声场的空间方向相位特征，为全息放音采集信号，从而可以物理波场局部再现的方式，实现全息立体的音响效果，是全息立体音响技术的第一环节。全息立体扬声器可以物理波场局部再现的方式，实现全息立体的音响效果，是全息立体音响技术的最后环节。

附图说明

[0042] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：

[0043] 图1A为现有技术的单振膜方向性丢失示意图；

[0044] 图1B为现有技术的单振膜结构声音短路示意图；

[0045] 图2为现有技术的话筒工作原理示意图；

[0046] 图3现有扬声器的声压短路和方向性特征示意图；

[0047] 图4为本发明一实施例的全息立体音响系统的结构示意图；

[0048] 图5为本发明实施例的第一多通道音频功放系统的结构示意图；

[0049] 图6为本发明实施例的第二多通道音频功放系统的结构示意图；

[0050] 图7为本发明另一实施例的全息立体音响系统的结构示意图；

[0051] 图8为本发明实施例的广播接收解调解码系统的结构示意图；

[0052] 图9为本发明一实施例的多通道声音信号产生系统的结构示意图；

[0053] 图10A为本发明另一实施例的多通道声音信号产生系统的结构示意图；

[0054] 图10B为本发明实施例的双路8通道全息立体音响系统机电逻辑关系示意图；

[0055] 图11是根据本发明实施例的全息立体拾音器的结构示意图；

[0056] 图12是根据本发明实施例的全息立体拾音器的另一结构示意图；

[0057] 图13是根据本发明实施例的全息立体拾音器的优选结构示意图；

[0058] 图14所示的是全息立体拾音器的另一优选结构示意图；

[0059] 图15是根据相关技术的单通道系统实测输出示意图；

[0060] 图16是根据本发明实施例的全息立体拾音器实测输出示意图；

[0061] 图17是根据本发明实施例的全息立体拾音器的透音外壳外观示意图；

[0062] 图18是根据本发明实施例的全息立体拾音器的方向指标示意图；

[0063] 图19是根据本发明实施例的双路全息立体拾音器的工作原理示意图；

[0064] 图20为本发明实施例的全息立体扬声器的结构示意图；

[0065] 图21为本发明实施例的全息立体扬声器的分解组合结构示意图；

[0066] 图22是根据相关技术的单通道系统实测输出成像示意图；

[0067] 图23是根据本发明实施例的全息立体扬声器实测输出成像示意图；

[0068] 图24是根据本发明实施例的全息立体扬声器的方向指标示意图；

[0069] 图25是根据本发明实施例的双路全息立体扬声器的工作原理示意图；

[0070] 图26是根据本发明实施例的全息立体动圈式扬声器第一结构示意图；

[0071] 图27是根据本发明实施例的全息立体动圈式扬声器第二结构示意图；

[0072] 图28是根据本发明实施例的双路全息立体扬声器营造剧场效果示意图；

[0073] 图29是根据本发明实施例的多路全息立体扬声器营造后环绕影院效果示意图；

[0074] 图30是根据本发明实施例的全向均衡振动捡拾(或放音)结构示意图；

[0075] 图31是根据本发明实施例的全息立体拾音器(或放音器)和球面波第一示意图；

[0076] 图32是根据本发明实施例的全息立体拾音器(或放音器)和球面波第二示意图；

[0077] 图33是根据本发明实施例的全息立体拾音器(或放音器)和球面波第三示意图；

[0078] 图34A为现有单声道音响实现示意图；

[0079] 图34B为本发明实施例的单路全息立体音响实现技术示意图；

[0080] 图35A为本发明实施例的圆形振膜结构的全息立体声学器件结构示意图；

[0081] 图35B为本发明实施例的正三角形振膜结构的全息立体声学器件结构示意图；

[0082] 图36为本发明实施例的全向空间结构无声音短路结构示意图；

[0083] 图37A为现有结构波场性能示意图；

[0084] 图37B为本发明实施例的全息立体音响系统结构的性能示意图；

[0085] 图38为本发明实施例的多音源全息立体拾音原理示意图；

[0086] 图39A为本发明实施例的全息立体音响系统唱响效果示意图一；

[0087] 图39B为现有立体音响技术成像缺陷示意图一；

[0088] 图40A为本发明实施例的息立体音响系统唱响效果示意图二；

[0089] 图40B为现有立体音响技术成像缺陷示意图二；

[0090] 图41为本发明实施例的全息立体音响垂向组合示意图。

具体实施方式

[0091] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

[0092] 图4为本发明实施例的全息立体音响系统示意图，如图4所示，该全息立体音响系统包括：多通道声音信号产生系统401、至少一第一多通道音频功放系统402、记录存储系统403、m通道前置放大器404、至少一第二多通道音频功放系统405及至少一多通道全息立体放音器406。

[0093] 多通道声音信号产生系统401通过多条音频电缆407连接第一多通道音频功放系统402，音频电缆的条数取决于通道数，每条音频电缆传输一条通道的声音信号。

[0094] 第一多通道音频功放系统402通过多条音频电缆408连接记录存储系统403，音频电缆408的条数取决于通道数，每条音频电缆传输一条通道的声音信号。

[0095] 第一多通道音频功放系统402的数量可以决定于自身的通道数，如果其通道数为m，第一多通道音频功放系统402的数量为1，如果其通道数为 第一多通道音频功放系统402的数量为2。

[0096] 第二多通道音频功放系统405通过多条音频电缆409多通道全息立体放音器406，电缆的条数取决于通道数，每条音频电缆传输一条通道的声音信号。

[0097] 第二多通道音频功放系统405数量可以决定于自身的通道数，如果其通道数为m，第二多通道音频功放系统405的数量为1，如果其通道数为 第二多通道音频功放系统405的数量为2。

[0098] 多通道声音信号产生系统401用于产生m通道声音电信号；其中，m为≥4，并m为4或6的整数倍。例如m可以为4，6，8，12，16，18，24，28，30等。

[0099] 如图5所示，第一多通道音频功放系统402包括多组由第一单通道前置放大器及第一功率放大器组成的第一放大电路500，每组第一放大电路500接收通道声音信号产生系统401产生的其中一通道声音电信号并进行放大。

[0100] 记录存储系统403连接第一多通道音频功放系统402，用于存储放大后的m通道声音电信号。具体实施时，记录存储系统403可以是硬盘，闪存等存储器。

[0101] m通道前置放大器404连接记录存储系统403，用于将读取的m通道声音电信号进行再次放大。

[0102] 如图6所示，第二多通道音频功放系统405连接m通道前置放大器404，第二多通道音频功放系统405包括多组由第二前置放大器及第二功率放大器组成的第二放大电路600，每组第二放大电路600接收经m通道前置放大器405放大后的其中一通道声音电信号并进行放大。

[0103] 多通道全息立体放音器406的每一通道连接其中一组第二放大电路600，用于根据再次放大后的m通道声音电信号进行放音。

[0104] 多通道全息立体放音器406数量可以决定于自身的通道数，如果其通道数为m，多通道全息立体放音器406的数量为1，如果其通道数为 多通道全息立体放音器406的数量为2。

[0105] 一实施例中，如图7所示，本发明实施例的全息立体音响系统还可以包括：广播接收解调解码系统701，连接在记录存储系统403与m通道前置放大器404之间。

[0106] 一实施例中，如图8所示，广播接收解调解码系统701包括：

[0107] 编码器801，用于对m通道声音电信号编码为单通道声音电信号；

[0108] 调制器802，连接编码器，用于对编码后的单通道声音电信号进行调制；

[0109] 发射台803，连接至调制器，用于发射调制后的单通道声音调制电信号；

[0110] 接收器804，连接发射台，接收发射台发射的单通道声音调制电信号；

[0111] 解调器805，连接接收器，用于对单通道声音调制电信号进行解调；

[0112] 解码器806，连接解调器，用于将解调后的单通道声音电信号解码为m通道声音电信号。

[0113] 一实施例中，如图9所示，多通道声音信号产生系统401包括：双通道立体声设备901，滤波器902，分路器903及相位分配器904。

[0114] 双通道立体声设备901用于产生双通道立体声，双通道立体声设备901可以为任何产生双通道立体声的设备，如计算机、收音机、手机、mp3等电子设备。

[0115] 滤波器902连接双通道立体声设备901，用于对双通道立体声进行滤波。

[0116] 分路器903用于将滤波后的双通道立体声分为m通道声音电信号，m可以为4的倍数。

[0117] 相位分配器904用于将分路器得到的m通道声音电信号中的每个通道的声音电信号分别进行相位全息化，得到m通道全息信号。

[0118] 分路器903及相位分配器904构成了通道扩展设备，根据双通道立体声得到m通道全息信号。

[0119] 一实施例中，相位分配器904可以由移相器及多通道输出电路组成，移相器用于对每个通道单独移相，多通道输出电路用于将m通道全息信号输出。

[0120] 一实施例中，如图10A所示，多通道声音信号产生系统包括：两个 通道全息立体拾音器1001。第一多通道音频功放系统402可以为m通道音频功放系统，也可以为两个第一通道音频功放系统1002。第二多通道音频功放系统405可以为第二m通道音频功放系统，也可以为两个第二 通道音频功放系统。另外，图10A中，以正四面体为例，1003为四通道音频电缆。图10B为本发明实施例的双路8通道全息立体音响系统机电逻辑关系示意图。

[0121] 本发明实施例中，m为4的整数倍，本发明仅以m为8进行说明。图11是根据本发明实施例的多通道全息立体拾音器的结构示意图，如图11所示，该多通道全息立体拾音器包括：多个拾音器(例如可以是拾音振膜)及支撑结构，该支撑结构用于支撑多个拾音器，使得每个拾音器的等效工作面分别位于一正多面体的其中一个面上，每个拾音器等效工作面的中心与其对应的面的中心重合。多个拾音器的等效工作面的面积相等。

[0122] 图11所示的拾音器是圆形结构，在具体应用中，拾音器的形状并不仅限于此，比较常见的还有正三角形的拾音器，图12是根据本发明实施例的全息立体拾音器的另一结构示意图，如图12所示，该全息立体拾音器包括：多个正三角形的拾音器及支撑结构。

[0123] 需要说明的是，上述正多面体并非为实体结构，而是虚拟的空间结构，旨在描述多个拾音器之间的位置关系。

[0124] 本发明设计特定的各向均等平衡空间结构，以实现对拾音器的全息立体拾音，形成全新的全息立体拾音技术。

[0125] 全息立体拾音器的支撑结构可以基于需求设计成任意形状，本发明对此不做限定，只要能保证各向均等平衡即可。优选地，可以设计为正多面体形状，正多面体可以为正n面体，m为n的整数倍，n可以为4、6、8、12、20等，例如：正四面体形状、正六面体形状、正八面体形状等。正多面体支撑结构的尺寸一般大于上述虚拟的正多面体。优选地，正多面体支撑结构的每个面可以改变为任意曲面，从而满足不同需求。支撑结构的刚度与拾音效果相关，因此支撑结构可基于需求选择不同材料。

[0126] 本实施例中的拾音器可以是电容型拾音器、电磁型拾音器、压电型拾音器或者驻极体型拾音器。当然，也可以是其他类型的拾音器，只要能够在全息立体拾音器中正常工作即可，本发明对此不做限制。

[0127] 为了保证全息立体拾音器的结构较为牢固，可以设计多个拾音器中相邻的拾音器均互相接触，实现紧固连接，以起到互相支撑的作用。图12中，由于正四面体结构的限定，任意两个拾音器之间都相互接触。在多个拾音器连接紧固的前提下，全息立体拾音器的支撑结构可设计为多个拾音器所围成结构的内切圆球，如图13所示的全息立体拾音器的优选结构示意图，从而在保证全息立体拾音器结构紧固的基础上，缩小了全息立体拾音器的尺寸，减小占用空间。

[0128] 图14所示的是全息立体拾音器的另一优选结构示意图，如图14所示，全息立体拾音器中每个拾音器的尺寸相同，尺寸的具体大小可以根据实际情况设定，例如可以设计尺寸较小的拾音器，每个拾音器之间通过支架连接，使得多个拾音器的等效工作面分别位于一正多面体的其中一个面上。

[0129] 需要说明的是，本发明提供的全息立体拾音器是基于虚拟正多面体的多根轴(即正多面体的体中心与每个面的中心连线构成的立体星型轴)形成的均分立体空间平衡结构。虚拟正多面体的体中心与每个面的中心分别连接，形成每个面上的轴，在每个轴的同轴处安装一个拾音器，在与声波波长同尺度情况下，其振幅响应与自身轴线和声波振动方向间夹角θ的关系近似为out(t)＝A(t)cosθ，其中，上述轴线是虚拟线，用以说明位置关系，A(t)为拾音器在θ＝0时对声波的响应。只要是具备上述cosθ关系的拾音器，都能制作具有本发明方向特性的全息立体拾音器，本发明在此不做一一详述。

[0130] 全息立体拾音器中包括多个拾音器，每个拾音器均设置有正负电极，每个拾音器上的正电极作为信号输出端口，所述多个拾音器的负电极可共地线。下面以全息立体拾音器中包括四个拾音器为例进行说明。图15是根据相关技术的单通道系统实测输出示意图，如图15所示，单声道系统只有一路单道功率信号输出。图16是根据本发明实施例的全息立体拾音器实测输出示意图，如图16所示，全息立体拾音器共有四道全息立体电信号输出。每道有不同的相位和振幅响应，四道全息立体电信号的全积分就是对声波波场的散度响应，从而实现全息立体拾音效果。

[0131] 全息立体拾音器还可以设置透音外壳(一般由金属网构成)，多个拾音器及支撑结构放置在透音外壳内部。开放空间近场信噪比高，封闭空间的灵敏度高。图17是根据本发明实施例的全息立体拾音器的透音外壳外观示意图，如图17所示，多个拾音器及支撑结构放置在透音外壳内部，且与透音外壳相绝缘。透音外壳可由金属网构成，透音外壳上设置有信号线孔，电极的信号输出线和地线穿过该信号线孔，从而便于信号输出线输出到透音外壳外面，有效传输信号。为了保证全息立体拾音器的透气性，透音外壳上可设置通气孔，例如在透音外壳表面均匀设置多个小通气孔。为了将全息立体拾音器的支撑结构及其上的多个拾音器稳固放在透音外壳中，可以将支撑结构的形状设计为易于放入透音外壳的形状。通过该优选实施方式，可以保护拾音器，稳固全息立体拾音器，增强全息立体拾音器的灵敏度，以确保全息立体拾音效果。

[0132] 为了保证全息立体拾音效果，支撑结构和透音外壳一般采用防共振材料制作。

[0133] 在实际操作过程中，由于全息立体拾音器需要配合全息立体放音器一起使用，为了保证二者相配合达到最佳立体音响效果，可在透音外壳上设置两短一长的三叉方向指标，用于指示全息立体拾音器的摆放位置。从而保证有两个相邻拾音器所对应的面的交线处于竖直面内。

[0134] 一般地，对于具备四个拾音器(构成正四面体结构)的全息立体拾音器，会将正四面体结构的一个顶角竖直朝下，以保证四个拾音器中其中一个拾音器水平放置，该拾音器所对应的正四面体结构的正三角形面上一个角的角平分线的反方向，即可设置为上述方向指标的方向。当然，也可以设置其他的方向，本发明对此不作限制，只要全息立体拾音器与全息立体放音器的方向指标的设置规则相同即可。图18是根据本发明实施例的全息立体拾音器的方向指标示意图，如图18所示，水平放置的拾音器所在的平面设置了一个方向指标，使得全息立体拾音器与全息立体放音器朝向同一个方位摆放，实现最佳立体音响效果。

[0135] 从以上的描述中可知，本发明构建了一个三维空间多面全向均衡振动捡拾结构，实现声波全信息捡拾技术。本发明的全息立体拾音器是一个根据高斯散度定理设计的立体空间封闭多面结构。由于最简单均衡的空间立体结构是正四面体，一般以其为优选空间框架，物理实现最为容易。以正四面体的四个面为参考的位置，分别安置声电转换振膜器件(即拾音器)。

[0136] 图19是根据本发明实施例的双路全息立体拾音器的工作原理示意图，如图19所示，左全息立体拾音器和右全息立体拾音器均可实现真正的立体拾音。本发明实现了包括波振动方向在内的声音波场的全息检测，为全息立体音响技术奠定了基础。全息立体音响技术的单路结构就具有对上下左右前后不同方向的声源的响应，在每个面上的强度和相位都不同，回放就可延续记录现场的真实波场方向，与现有技术中在人脑内才能形成声像的立体声系统在原理上是完全不同的。是现场声场的局部再现。如果全息立体音响技术使用双路系统，就可进一步实现音像的横向展宽和纵深的定位，比起传统的平面内左右立体声系统，具有三维立体音响效果。

[0137] 综上，本发明实施例的全息立体拾音器可以实现以下技术效果：

[0138] 1)气动压缩工作方式，声电电声转换效率高；

[0139] 2)无声短路，保真度高；

[0140] 3)器件设计时，利用封闭空间弹性实现声阻抗匹配，可进一步提高效率和保真度；

[0141] 4)单路系统就有一定的三维立体声效果，还有一定的远近高矮辨识度；

[0142] 5)双路系统具有左右、远近、高矮的真三维立体声效果，优于传统双路立体声技术；

[0143] 6)各通道可以进行多种数学或电气加减，形成多种特殊的声场加强效果。

[0144] 图20为本发明实施例的全息立体扬声器的结构示意图，如图20所示，该全息立体扬声器包括：多个扬声器及支撑结构，该支撑结构用于支撑多个扬声器，使得每个扬声器的等效工作面分别位于一正多面体的其中一个面上，每个扬声器等效工作面的中心与其对应的面的中心重合。多个扬声器的等效工作面的面积相等。

[0145] 需要说明的是，上述正多面体并非为实体结构，而是虚拟的空间结构，旨在描述多个扬声器之间的位置关系。

[0146] 本发明根据声波以空气介质的弹性胀缩传播的特点，以高斯散度公式为依据，设计了一种以空间全向分方向驱动流体介质振动的结构，该结构是各向均等平衡空间结构，对波动的力传递和方向性两个方面进行了改进，以达到声波波场的全息再现的目的。

[0147] 全息立体扬声器的支撑结构可以基于需求设计成任意形状，本发明对此不做限定，只要能保证各向均等平衡即可。优选地，可以设计为正多面体形状，例如：正四面体形状、正六面体形状、正八面体形状等，图20以正四面体形状为例进行示意说明。正多面体支撑结构的尺寸一般大于上述虚拟的正多面体。优选地，正多面体支撑结构的每个面可以改变为任意曲面，从而满足不同需求。支撑结构的刚度与放音效果相关，因此支撑结构可基于需求选择不同材料。

[0148] 本实施例中的扬声器可以是电容型扬声器、电磁型扬声器、压电型扬声器或者静电型扬声器。当然，也可以是其他类型的扬声器，只要能够在全息立体扬声器中正常工作即可，本发明对此不做限制。本实施例中图20所示的是电磁型扬声器。

[0149] 为了保证全息立体扬声器的结构较为牢固，可以设计多个扬声器中相邻的扬声器均互相接触，实现紧固连接以起到互相支撑的作用。图20中，由于正四面体结构的限定，任意两个扬声器之间都相互接触。优选地，可以将多个扬声器的空缺部分封闭，以提高全息立体扬声器的灵敏度。在多个扬声器连接紧固的前提下，全息立体扬声器的支撑结构可设计为多个扬声器所围成结构的内切圆球，如图21所示的全息立体扬声器的优选结构示意图，从而在保证全息立体扬声器结构紧固的基础上，缩小了全息立体扬声器的尺寸，减小占用空间。另外，本实施例中的支撑结构可以由单个扬声器的自体框架组合而成，其材料一般采用防共振材料制作，从而有效保障全息立体扬声器的结构紧固。

[0150] 需要说明的是，本发明提供的全息立体扬声器是基于虚拟正多面体的多根轴(即正多面体的体中心与每个面的中心连线构成的立体星型轴)形成的均分立体空间平衡结构。虚拟正多面体的体中心与每个面的中心分别连接，形成每个面上的轴，在每个轴的同轴处安装一个扬声器，其振幅响应与自身轴线和声波振动方向间夹角θ的关系为out(t)＝A(t)cosθ，其中，上述轴线是虚拟线，用以说明位置关系。A(t)为扬声器在θ＝0时对声波的响应。只要是具备近似上述cosθ关系的扬声器，都能制作具有本发明方向特性的全息立体扬声器，本发明在此不做一一详述。

[0151] 全息立体扬声器中包括多个扬声器，每个扬声器均设置有电极，每个扬声器上的电极作为信号输入端口。支撑结构上设置有信号线孔，电极的信号输入线穿过该信号线孔，从而便于有效传输信号。下面以全息立体扬声器中包括四个扬声器为例进行说明。图22是根据相关技术的单通道系统实测输出示意图，如图22所示，单声道系统只有一路单道功率信号输出。图23是根据本发明实施例的全息立体扬声器实测输出示意图，如图23所示，全息立体扬声器共有四道相位振幅不同的全息立体功率信号输出，具有空间方向特性。四道全息立体功率信号的全积分就是对声波波场的散度驱动，从而实现全息立体放音效果，由于其力学特征与声波相同，且没有声音短路问题，容易做出更高音质的系统。

[0152] 在实际操作过程中，由于全息立体扬声器需要配合全息立体拾音器一起使用，为了保证二者相配合达到最佳立体音响效果，可在支撑结构上设置两短一长的三叉方向指标，用于指示全息立体扬声器的摆放位置。

[0153] 一般地，对于具备四个扬声器(构成正四面体结构)的全息立体扬声器，会将正四面体结构的一个顶角竖直朝下，以保证四个扬声器中其中一个扬声器水平放置，该扬声器所对应的正四面体结构的正三角形面上一个角的角平分线的反方向，即可设置为上述方向指标的方向。当然，也可以设置其他的方向，本发明对此不作限制，只要全息立体扬声器与全息立体放音器的方向指标的设置规则相同即可。图24是根据本发明实施例的全息立体扬声器的方向指标示意图，如图24所示，水平放置的扬声器所在的平面设置了一个两短一长的三叉方向指标，使得全息立体扬声器与全息立体放音器朝向同一个方位摆放，实现最佳立体音响效果。

[0154] 从以上的描述中可知，本发明构建了一个三维空间多面全向均衡振动放音结构，实现声波全信息回放技术。本发明的全息立体扬声器是一个根据高斯散度定理设计的立体空间封闭多面结构。由于最简单均衡的空间立体结构是正四面体，一般以其为优选空间框架，物理实现最为容易。以正四面体的四个面为参考的位置，分别安置电声转换器件(即扬声器)。

[0155] 图25是根据本发明实施例的双路全息立体扬声器的工作原理示意图，如图25所示，左全息立体扬声器和右全息立体扬声器均可实现小区域内真正的立体放音，左右路在空间的相互配合作用，就可实现更大空间的物理波场再现。本发明实现了包括波振动方向在内的声音波场的全息检测，为全息立体音响技术奠定了基础。全息立体音响技术的单路结构就具有对上下左右前后不同方向的声源的响应，在每个面上的强度和相位都不同，回放就可延续记录现场的真实波场方向，与现有技术中在人脑内才能形成声像的立体声系统在原理上是完全不同的。是现场声场的局部再现。如果全息立体音响技术使用双路以上系统，就可进一步实现音像的横向展宽和纵深的定位，比起传统的平面内左右立体声系统，具有更真实的三维立体音响效果。

[0156] 本发明将具有方向特性的两套以上的多组扬声器件，以逼近模拟现场波前面的特征为原则做空间组合，进行物理声场回放，将得到比现有技术更立体的物理音源成像，从而形成全新的全息波场再现音响技术。对于全息立体扬声器中的多个扬声器，可进行简单的结构改进，下面通过优选实施例介绍全息立体动圈式扬声器。

[0157] 本实施例利用成品组装全息立体动圈式扬声器，将一个用音箱材料制作的空心球箱体，在空间均衡四矢量位置上开圆孔，将四个传统全频带高顺性扬声器安装于圆孔上，形成封闭空间。方向性定义与上例同。本实施例可用现有成品扬声器组装实现，容易制作。由于内空间封闭对振动有较强的弹性“阻尼”(其实就是声功率的转换)，制作时要考虑箱体容积与频率的关系，较大的容积有较低的谐振频率，如果减小原扬声器的音圈支架(弹波)和纸盆边结构的阻尼(也即增加顺性)，可进一步改进效果。

[0158] 图26是根据本发明实施例的全息立体动圈式扬声器第一结构示意图，图27是根据本发明实施例的全息立体动圈式扬声器第二结构示意图，如图26和27所示，将传统扬声器盆架由圆锥形改为浅盆正三角形，四个扬声器盆架组装可得正四面体结构。盆架结合处不留透气缝隙。磁路结构可内装也可外装。音盆设计也由圆锥变为三棱正三角形浅锥。音圈支架和音盆边采用高顺性结构。全息立体动圈式扬声器上预留合适的引线支架，组装后在一角安置与正对着的正三角面所垂直的稳定固定支架(图26中以四个扬声器之间的直线示意说明)，全息立体动圈式扬声器外置一金属网圆球保护，即可制成一个全息立体动圈式扬声器。图26所示是四个扬声器音头外置的结构，图27所示是四个扬声器音头内置的结构，由于是音头内置设置，因此图27中未画出顶部的一个扬声器，只示意出其他三个扬声器。

[0159] 本发明根据弹性波动理论和场论的散度公式，设计特定的空间多面全向振动结构的扬声器，以实现对声波波场的频率、振幅、相位、尤其是波动力场的振动方向，以及波场空间分布特征的回放。不仅增加了声波的方向信息，还会得到一定的效率和保真度的收益。

[0160] 本发明将包括振动方向属性的空气介质声场信息转变为全息电信号，又把放大的全息电信号，以胀缩的方式驱动空气介质，就不存在声音短路问题，减少了影响因素，音质与效率的矛盾就会有相应的缓解；以模拟现场波振动方向的放音系统，再现物理波场的方式实现立体声场的营造。因此，全息立体扬声器的效率、频响特性、波场再现的各种属性，都将会有相应程度的提高或扩展。

[0161] 本发明的全息立体扬声器，能够根据不同的听音需求，将多组全息立体扬声器按声传播规律在空间摆放，可以得到比传统技术更真实、稳定、深邃的声场回放效果，称为全息立体放音技术，例如可以实现类似传统立体声的双路剧场基本型、前多路音乐厅型、前多后多的影院环绕型等多种形式的立体放音效果。

[0162] 图28是根据本发明实施例的双路全息立体扬声器的剧场效果示意图，如图28所示，图中小鸟形状的图形表示剧场观众，左全息立体扬声器和右全息立体扬声器配合构成剧场立体效果。

[0163] 图29是根据本发明实施例的多路全息立体扬声器的后环绕影院效果示意图，如图29所示，图中小鸟形状的图形表示影院观众，左前后全息立体扬声器和右前后全息立体扬声器配合构成影院立体环绕效果。

[0164] 全息立体放音技术是一种以三维空间多面全向振动结构，模仿空气振动的力学模式，实现以空气弹性介质体胀缩方式进行声波全信息回放的技术。声波的全信息，或称声波全息立体信号，包括：振幅、频率、相位、散度、波振动方向。其中的散度，也就是空气的胀缩。数学中称胀缩为散度，也即是纵波的驱动机理，可以由散度高斯定理给出。胀缩是空间各方向运动的封闭积分效应。以封闭空间全向驱动或是检测，就可以实现散度操作。这就是全息立体音响技术发明的理论依据。

[0165] 本发明在结构上具有如下两大特点：1、空间封闭驱动；2、空间全向驱动。因此，效果上就具有以下两大特点：1、可提高能量转换和传递的效率；2、可回放波场的方向性信息。

[0166] 综上，本发明实现以下技术效果：

[0167] 1)全向的气动接触，可减小阻尼损耗，声音的回放效率有所提高；

[0168] 2)不需要封闭或半封闭空间倒相音箱技术来提高效率，影响因素变少，频响特性就比较平坦；

[0169] 3)设计结构兼顾了波场在上下左右前后三维立体空间的方向性,可营造更为宽广深邃的立体声场；

[0170] 4)物理声场立体成像，与听音者的位置和姿态基本无关，不受听音者的位置和姿态所影响。

[0171] 图30是根据本发明实施例的全向均衡振动捡拾结构示意图，如图30所示，将正四面体其中一面水平朝上为第一面1，其余几个正三角形面分别设置为第二面2、第三面3和第四面4。这四个面的法线，就构成了三维空间均分的矢量及矢量方向。全向均衡振动捡拾结构捡拾到至少三个矢量，就可以确定唯一的矢量，只要各分量等比回放，振动矢量自然合成，这就实现了方向性。加上另外一个矢量，不仅加强了方向性，还能体现声波的胀缩标量，得到更完全的波场信息。各矢量的全积分，是个标量，相当于直接利用空气的胀缩弹性做负载，可提高效率与保真度；各向矢量的和矢量，具有波场方向特性，具有波场物理成像功能。较之传统技术，本发明具有更完全更丰富的声波信息，是一种由三维点思维发展为三维体思维的音响技术。

[0172] 图31是根据本发明实施例的全息立体拾音器(或放音器)和球面波第一示意图，图32是根据本发明实施例的全息立体拾音器(或放音器)和椭球面波第二示意图，图33是根据本发明实施例的全息立体拾音器(或放音器)和椭球面波第三示意图，如图31所示，如果全息立体拾音器(或放音器)的各矢量振幅相同，则球面波为正圆形球面波；如图32所示，如果全息立体拾音器(或放音器)的各矢量振幅不同，会有波前面的形态变化，也即具备了三维空间方向性，则球面波为类似椭圆形球面波；如图33所示，是现场采集的波场产生的球面波，遵循介质内力的平衡关系，近似于将球面扩大并将球心向波动传来的方向推移。

[0173] 本发明实施例以高斯定理为理论基础，构建了声波波场的全息物理再现。本发明实施例的声波的全信息，或称声波全息立体信号，包括：振幅、频率、相位、散度、波振动方向。其中的散度，是指空气的胀缩，也即是纵波的驱动机理。可以由如下散度高斯定理给出。

[0174] 根据高斯散度定理：

[0175] 基于上述高斯散度定理，胀缩是空间各方向运动的封闭积分效应。以封闭空间全向驱动或是检测，就可以实现散度操作。

[0176] 本发明实施例是一种以三维空间多面全向振动结构，模仿空气振动的力学模式——实现以空气弹性介质体胀缩方式进行声波全信息的捡拾、录制、传输和回放的技术。

[0177] 基于上述分析可知，本发明实施例的全息立体音响系统在结构上具有如下特点：

[0178] 1、局域小空间封闭或半封闭驱动；

[0179] 2、点空间的全向捡拾和驱动。

[0180] 基于上述两大特点，本发明实施例的全息立体音响系统具有如下优点：

[0181] 1、利用与声波产生机理相同的空气弹性驱动，不仅可提高能量转换和传递的效率，声音表现也更自然。

[0182] 2、可检测和回放波场的方向性信息。

[0183] 由于最简单均衡的空间立体结构是正四面体，以其为优选空间框架，物理实现最为容易。各方向的综合效应具有高斯定理特性，可提高效率与保真度；分离各向，就有波场方向特性，具有波场物理成像功能。

[0184] 较之现有技术，本发明实施例的全息立体音响系统具有更完全更丰富的声波信息，是一种由三维点思维发展为三维体思维的音响技术。

[0185] 本发明实施例的全息立体音响系统利用了方向性，需要对空间矢量的方向性加以定义：

[0186] 以能符合高斯散度定理的正多面体为基础结构。以正四面体为例：将其一面水平朝上为第一面，以该面的几何中心与其中一个角的连线为器件方向，从面向此角的角度延伸观察，角左面的正四面体的正三角形所在的面为第二面，右面的正三角形所在的面为第三面，背面的正三角形所在的面为第四面。这四个面的法线，就构成了三维空间均分的矢量及矢量方向。

[0187] 本发明为系列技术，由以下几部分组成：

[0188] 1、全息立体拾音系统(全息立体拾音器)

[0189] 根据散度高斯定理设计的立体空间多面结构，是用以捡拾器件所在位置小体积空间内声波波场全信息的声电转换器件。

[0190] 2、配套系列电子设备(如第一多通道音频功放系统402、记录存储系统403、m通道前置放大器404、及第二多通道音频功放系统405等)。

[0191] 用以记录、传输、保存、调整、功率放大全息立体声音信号，以保证全息立体扬声器系统能够实现现场声音波场再现的系列电子设备。因为全息立体技术的矢量性主要在拾音和放音阶段实现，单通道的电子电路功能与传统技术大同小异，在不采用编码解码技术的条件下，以几套传统电路的组合，即可实现所要求的功能。

[0192] 3、全息立体扬声器

[0193] 根据散度高斯定理设计的立体空间多面振膜的空间结构，以驱动有限体积空间内空气胀缩的方式，回放声音振动线矢量及体胀缩振动功率信号的电声转换器件。

[0194] 4、全息立体放声系统

[0195] 输入全息立体话筒、配套系列电子设备所生成的全息电功率信号，以全息立体扬声器为基础部件，根据波场特性设计组合而成的双路或四路环绕及以上的全息立体音响系统，用以实现营造更为宽广深邃的立体声场的目的。

[0196] 5、全息立体编码解码系统

[0197] 由于单个全息声电、电声器件具有多向信号，传统的单路单道传输就不能满足要求，须要多道实现单路。数据量和所需设备就会成倍的增加。在大规模应用时，以及广播载波调制时，会有些不便。为了解决这个问题，可以采用分时编码解码的方法。

[0198] 本发明实施例所谓的“全向”，是指一个位置上的信号必有大于三个以上的方向。本发明定义不同方向信号的区分为“通道”，一个位置上所有方向信号的集合为一“路”即，数道组合为一路。

[0199] 本发明实施例具体实施时：

[0200] 1、以两套或以上(视音响作品需求而定，如四路环绕)全息立体拾音系统，采集现场的多路全息波动信号。

[0201] 2、将全息波动信号做简单现场处理：配音、放大、记录(数字模拟皆可)得到可传输的存储于介质上的全息波动数据。

[0202] 3、以多路多通道电子系统放大、调整(去噪、频率修饰和相位校正等)、功率放大，得可用于全息立体放音系统的音频功率信号。

[0203] 4、将全息立体音频功率信号施加于全息立体放音系统，得再现的全息声音波场。

[0204] 下面结合图34至图41说明本发明实施例的全息立体音响系统与现有技术相比具备的优点。图34A为现有单声道音响实现示意图；图34B为本发明实施例的单路全息立体音响实现技术示意图；图35A为本发明实施例的圆形振膜结构的全息立体声学器件结构示意图；图35B为本发明实施例的正三角形振膜结构的全息立体声学器件结构示意图；图36为本发明实施例的全向空间结构无声音短路结构示意图，通过图36可知，各个振膜同相发声形成球面波不存在声音短路问题；图37A为现有结构波场性能示意图，图37B为本发明实施例的全息立体音响系统结构的性能示意图，由图37A和图37B可以看出单振膜与立体组合振膜所生成的波前面差异；图38为本发明实施例的多音源全息立体拾音原理示意图，由于各振膜振动矢量是空间全向均分的，具有捡拾波前面法线切面的功能；图39A为本发明实施例的全息立体音响系统唱响效果示意图一，不同位置，音像位置基本不动；图39B为现有立体音响技术成像缺陷示意图一，不同位置，音像位置不同，像随人移动；图40A为本发明实施例的全息立体音响系统唱响效果示意图二，人转体90度后，仍然有立体感，同时还具有高度定位功能；图40B为现有立体音响技术成像缺陷示意图二，转身90度，立体感就会消失。图41为垂向组合的左右两组全息立体音响组合。这种组合的优势在于音像的高矮定位更加精确。

[0205] 综上所述，本发明实施例的全息立体音响系统具有如下优势：

[0206] 1、效率较高

[0207] 采用与空气振动相同的力学结构，效率自然就会提高。没有声音短路问题，又进一步提高了效率。

[0208] 2、保真好

[0209] 没有声音短路，不需要后封闭或倒相技术来提高效率。没有倒相路径的长短问题，也就不存在频率特性的恶化问题。只要把电路频率特性与声音器件振动部分的频率特性配平做好即可。

[0210] 3、声波的波场定位真实

[0211] 单路结构具有对上下左右前后不同方向的声源的响应(见图34A及图34B)，在每个面上的强度和相位都不同，回放可延续记录现场的真实波场方向。与目前在人脑内才能形成声像的立体声系统在原理上完全不同，是现场声场的局部再现。

[0212] 本发明再使用双路系统，就可进一步实现音像的横向展宽和纵深的定位，比起现有的平面内左右立体声系统，要立体的多，真正具有了三维立体的意义，这也是声场再现是否为真正的物理实现的区别。本发明的前后四路系统(两路全息立体前置及两路全息立体后置)，就可实现环绕全空间，也即：具有前后、左右、远近、高矮，逼近完全真实空间感的音响系统。

[0213] 4、效率和保真度的结合

[0214] 传统技术中，为了提高效率，往往会损失频率特性也即保真度，如封闭箱和倒向技术；为了提高保真度，又会损失效率，如振膜边、音圈弹波等悬挂系统的阻尼等等。

[0215] 本发明实施例中，由于封闭的空气介质本身既是功率受体，又是声阻抗体，在接受功率的同时也就形成了阻尼，且这种空间的封闭，内外介质通过振膜相通，弹性体相通、与封闭音箱是不同的，能量损失很小。振膜边、音圈弹波等悬挂系统的阻尼都可以适度减小，从而将灵敏度或效率与保真度在一定程度上融合起来。

[0216] 基于上述分析可知，本发明以直接驱动气态介质胀缩振动的方式工作，电声转换效率高；本发明无声短路问题，可有效解决效率，频率特性和保真度之间的矛盾；电声器件设计时，本发明可以考虑Q值、谐振频率、声顺性等因素与传统技术的差异，对振动系统和支撑结构的特性做相应调整，可进一步提高效率和保真度；本发明的单路系统有一定的三维立体声效果，还有一定的远近高矮辨识度；本发明的双路全向系统具有左右、远近、高矮的真三维立体声效果，优于传统双路立体声技术；本发明各通道还可以进行多种数学或电气加减，以形成多种特殊的声场加强效果。

[0217] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0218] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。