自动的扬声器极性检测的制作方法_5

文档序号:9221994阅读:来源:国知局
确定最大值的时间索引nj。上述 步骤(h) (3)本质上丢弃时间值大于nfl的全部值。从而,该方法收敛于脉冲响应的超过 阈值的第一值(最低时间值)(在若干迭代之后,每个具有不同的索引j)。
[0214] 在步骤⑴中选择的样本索引nj的迭代索引j可以用于指示脉冲响应的质 量(例如,可靠度)。已经观察到,如果测量的脉冲响应中的任何脉冲响应是从损坏的 (corrupted)测量得到的,贝在步骤(i)中选择的样本rij的迭代索引j(在本文中有时称为 寻峰迭代"」。。"_/')通常等于汾*」_"_(1,其中,3是等于2、3或4的整数(通常3 = 3 或4),并且"jmc;OTUptral"是当测量的脉冲响应均不是从损坏的测量得到时在步骤⑴中选择 的样本索引1的迭代索引j。因此,用于检查麦克风位置P的(即,使用位置"P"处的麦克 风测量的)测量的脉冲响应的质量的度量是#,q=Ijp_jq|。在影院环境中已经观察到, junc^uptJS常具有范围为从4到6的值。从而,如果针对麦克风(使用一个麦克风,或者在 不同位置处使用两个或更多个麦克风)测量的所有脉冲响应具有范围为12至24的迭代索 引j(在上述步骤(i)中选择的样本索引h的迭代索引j),该结果指示针对扬声器设置的 损坏的脉冲响应。在这种情况下,可以设置标志来指示当对任何识别的问题进行校正时应 当测量扬声器的所有响应。
[0215] 第三类中的一些实施方式通过对具有与感兴趣的驱动器的频率范围相对应的通 带的多驱动器扬声器的脉冲响应进行带通滤波来确定多驱动器扬声器(例如,一个扬声器 包括低频扬声器和至少一个其他驱动器)的各个驱动器(例如,低频扬声器)的极性。通 常,通过将带通滤波器与脉冲响应在时域中卷积来执行带通滤波,并且然后通过将上述方 法应用于带通滤波脉冲响应来确定极性。通带可以基于交叉位置的扬声器制造商规范和/ 或通过从扬声器的频率响应跟踪_3dB点来确定。扬声器的制造商的规范可以包括交叉频 率,该交叉频率确定通带的高(上端)截止频率。扬声器的频率响应的_3dB点可以确定通 带的低(低端)截止频率。
[0216] 为了应用具有自动确定的或根据扬声器的制造商规范确定的低截止频率和高截 止频率以及特定衰减速率(xdB/倍频程)的带通滤波器,这是有用的。在通带中具有相等 的群延迟的使所有频率通过的线性相位带通滤波器可以用于在提取低频扬声器相关联的 脉冲响应的同时避免变更相位响应。由于在脉冲响应中使用快速衰减带通滤波器导致的预 纹波的适当的平滑可以使用n倍频程平滑滤波器(N= 1/3U/12等)来实现。
[0217] 对如下四个扬声器执行在前面段落中描述的类型的一个示例实施方式:三个扬声 器被安装在第一电影剧院中,而一个扬声器被安装在第二电影剧院中。使用四个麦克风来 测量每个扬声器的输出,每个麦克风在相对于扬声器的不同位置处。图4中的上曲线是如 使用麦克风之一测量的第一剧院中的扬声器之一的脉冲响应(相对于时间标绘的幅度) (示出了样本索引n」,在样本索引I处识别出第一峰),并且图4中的下曲线是上曲线的一 部分的放大版本(也示出了样本索引%,在样本索引%处识别出第一峰)。索引是在其 处响应超过阈值的最低音频样本序号,并且出现在响应中的第一(最早)识别的峰中。图 5中的上曲线是使用麦克风之一测量的第二剧院中的扬声器之一的脉冲响应(示出了样本 索引nj,在样本索引1处识别出第一峰),并且图5中的下曲线是该上曲线的一部分的放大 版本(也示出了样本索引IV在样本索引h处识别出第一峰)。同样在该图中,索引rij是 在其处响应超过阈值的最低音频样本序号,并且出现在响应中的第一(最早)识别的峰中。 在该示例中,获得在其处识别出第一峰的样本索引1的迭代索引j的以下值以及第一峰的 极性:
[0218] 第一剧院中的第一扬声器:第一麦克风:正极性,j = 7(这是图4中指示的结果); 第二麦克风:正极性,j = 6 ;第三麦克风:正极性,j = 6 ;以及第四麦克风:正极性,j = 7 ;
[0219] 第一剧院中的第二扬声器:第一麦克风:正极性,j= 14 ;第二麦克风:负极性,j =15 ;第三麦克风:负极性,j= 16 ;以及第四麦克风:负极性,j= 17 ;
[0220] 第一剧院中的第三扬声器:第一麦克风:正极性,j= 6 ;第二麦克风:正极性,j= 4 ;第三麦克风:正极性,j= 6 ;以及第四麦克风:负极性,j= 14 ;以及
[0221] 第二剧院中的扬声器:第一麦克风:负极性,j = 7 ;第二麦克风:负极性,j = 6 ; 第三麦克风:负极性,j= 6 ;以及第四麦克风:负极性,j= 7 (这是图5中指示的结果)。
[0222] 如由迭代索引j的高值(14、15、16和17)所指示的,第一剧院中的第二扬声器的 测量被认为是损坏的,其是第一剧院中的第一扬声器的未损坏的(uncorrupted)测量的值 的约两倍。如由迭代索引j的高值(14)所指示的,第一剧院中的第三扬声器(使用第四麦 克风)的测量被认为是损坏的,其是同一扬声器用其他麦克风的未损坏的测量的值(j= 6、 4和6)的约2至3倍。
[0223] 通常,当用使用若干麦克风测量的脉冲响应来评定扬声器的极性时,迭代索引j 从麦克风至麦克风的太大变化指示至少一个麦克风的输出被损坏。
[0224] 下面的Matlab代码用于对处理器进行编程以执行本发明的方法的上述示例实施 方式(对四个扬声器执行:三个扬声器被安装在第一电影剧院中而一个扬声器被安装在第 二电影剧院中):
[0225]
[0226]
[0227] 在前述Matlab代码中,"xl"是脉冲响应的归一化的值(范围为从-1至+1),并且 "fs"是三个脉冲响应值的时间值(样本数量)。阈值被选择为0. 1。
[0228] 本发明的各个方面包括被配置(例如,被编程)成执行本发明的方法的任何实 施方式的系统以及存储用于实现本发明的方法的任何实施方式的代码的计算机可读介质 (例如,盘)。例如,这样的计算机可读介质可以被包括在图3的处理器2中。
[0229] 在一些实施方式中,本发明的系统是或者包括至少一个麦克风(例如,图3的麦克 风Ml)以及被親合以接收来自每个所述麦克风的麦克风输出信号的处理器(例如,图3的 处理器2)。每个麦克风在系统的操作期间被定位来执行本发明方法的实施方式以捕获从一 组扬声器(例如,图3的扬声器)发出的声音并且通过对指示所捕获的声音的音频数据进 行处理来确定扬声器对的相对极性。处理器可以是通用或专用处理器(例如,音频数字信 号处理器),并且用软件(或固件)编程和/或以其他方式配置成响应于每个所述麦克风输 出信号来执行本发明的方法的实施方式。在一些实施方式中,本发明的系统是或者包括处 理器(例如,图3的处理器2),其被耦合以接收输入音频数据(例如,指示响应于从一组扬 声器发出的声音的至少一个麦克风的输出)。该处理器(其可以是通用处理器或专用处理 器)被编程(用适当的软件和/或固件)以响应于输入音频数据来生成(通过执行本发明 的方法的实施方式)输出数据,使得输出数据指示扬声器对的相对极性。在一些实施方式 中,本发明的系统的处理器是音频数字信号处理器OSP),其是被配置(例如,由适当的软 件或固件编程或者以其他方式响应于控制数据而被配置)成对输入音频数据执行包括本 发明的方法的实施方式的多种操作中的任意操作的常规音频DSP。
[0230] 在本发明的方法的一些实施方式中,同时或者按与本文中描述的示例中指定的顺 序不同的顺序执行本文中描述的步骤中的一些或全部。虽然在本发明的方法的一些实施 方式中按特定顺序执行步骤,但是在其他实施方式中可以同时或按不同的顺序执行一些步 骤。
[0231] 虽然在本文中已经描述了本发明的【具体实施方式】以及本发明的应用,但是对本领 域普通技术人员而言明显的是,在不偏离本文中所描述和要求保护的本发明的范围的情况 下,可以对本文中描述的实施方式和应用进行很多变化。应当理解的是,虽然已经示出和描 述了本发明的某些形式,但是本发明不限于所描述和示出的【具体实施方式】或者所描述的具 体方法。
【主权项】
1. 一种使用播放环境中的一组M个麦克风来确定所述播放环境中的一组N个扬声器的 相对极性的方法,其中,M是正整数,并且N是大于1的整数,所述方法包括以下步骤: (a) 测量脉冲响应,包括每个扬声器麦克风对的脉冲响应; (b) 将所述扬声器聚类成组的集合,所述集合中的每个组包括在至少一个方面彼此相 似的至少两个扬声器;以及 (c) 针对每个所述组,确定所述组中的扬声器的脉冲响应对的互相关,并且根据所述互 相关确定所述组中的扬声器的相对极性。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(c)包括以下步骤:针对每个所述组,确定 与所述组中的两个扬声器相对应的每对脉冲响应的互相关的峰值,当确定所述峰值为正并 且超过预定正阈值时确定所述两个扬声器同相,并且当确定所述峰值为负并且所述峰值的 绝对值超过所述预定正阈值时确定所述两个扬声器异相。3. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述每个麦克风生成模拟输出信号,并且步骤 (a)包括以下步骤:对每个所述模拟输出信号进行采样以生成音频数据。4. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(c)包括:对所述脉冲响应中的至少一些脉 冲响应执行带通滤波以生成带通滤波响应,并且确定至少一个所述组中的扬声器的带通滤 波响应对的互相关。5. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(c)包括:对所述脉冲响应中的至少一些脉 冲响应进行时间加窗以生成加窗响应,并且确定至少一个所述组中的扬声器的加窗响应对 的互相关。6. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(c)包括:对所述脉冲响应中的至少一些脉 冲响应的频带执行频率相关的加权以生成加权响应,并且确定至少一个所述组中的扬声器 的加权响应对的互相关。7. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(a)包括以下步骤: 用宽带激励驱动每个所述扬声器,获得指示在从每个被驱动的扬声器发出声音期间由 每个所述麦克风捕获的声音的音频数据,并且通过对所述音频数据进行处理来确定所述脉 冲响应。8. -种检测扬声器的相对极性的方法,所述方法包括以下步骤: (a) 用宽带激励驱动每个所述扬声器,并且通过使用至少一个麦克风捕获从每个所述 扬声器发出的所产生的声音来生成捕获的音频; (b) 根据所捕获的音频来确定脉冲响应,包括通过确定从每个所述扬声器至每个所述 麦克风的脉冲响应; (c) 针对每个所述麦克风,确定至少一个互相关以使得根据扬声器对的脉冲响应来确 定每个所述互相关,并且根据每个所述互相关来确定每个所述扬声器对的相对相位。9. 根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(c)包括以下步骤:确定每个所述扬声器对 的脉冲响应的互相关的峰值,当确定所述互相关的峰值为正并且超过预定正阈值时确定一 个所述对的扬声器同相,并且当确定所述互相关的峰值为负并且所述峰值的绝对值超过所 述预定正阈值时确定一个所述对的扬声器异相。10. 根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(c)包括:对所述脉冲响应中的至少一些 脉冲响应执行带通滤波以生成带通滤波响应,并且根据带通滤波响应对来确定每个所述互 相关。11. 根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(c)包括:对所述脉冲响应中的至少一些 脉冲响应进行时间加窗以去除由房间反射居主导的部分,从而生成加窗响应,并且根据所 述加窗响应的对来确定每个所述互相关。12. 根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(c)包括:对所述脉冲响应中的至少一些 脉冲响应进行均衡来生成均衡响应,并且根据均衡响应的对来确定每个所述互相关。13. 根据权利要求8所述的方法,其中,步骤(a)包括使用至少三个麦克风来生成所捕 获的音频的步骤,步骤(c)包括以下步骤:针对每对扬声器确定至少三个互相关,包括针对 每个所述麦克风的互相关,并且所述方法还包括以下步骤: 根据针对所述扬声器对而确定的所述互相关执行投票操作或加权平均操作,以确定至 少一对扬声器的相对极性。14. 根据权利要求8所述的方法,还包括以下步骤: 将所述扬声器聚类成组的集合,所述集合中的每个组包括在至少一个方面彼此相似的 至少两个扬声器,并且其中步骤(c)包括以下步骤:根据所述组中的扬声器的脉冲响应对 的互相关来确定所述每个组中的每对扬声器的相对相位。15. 根据权利要求14所述的方法,其中,所述集合中的每个组由如下扬声器构成:在所 述扬声器之间存在由针对扬声器对确定的互相关函数指示的强相关。16. 根据权利要求14所述的方法,其中,所述聚类基于指示所述扬声器的特性的数据, 使得所述集合中的每个组由以下扬声器构成:所述扬声器在由所述数据指示的至少一个方 面彼此相似。17. 根据权利要求14所述的方法,其中,步骤(c)包括以下步骤: 选择每个所述组的代表扬声器,计算所述代表扬声器与所述组中的每个其他扬声器之 间的每个互相关的绝对值的最大值的位置,并且计算每个所述位置处的每个所述互相关的 符号。18. -种使用播放环境中的一组M个麦克风来确定所述播放环境中的扬声器的相对极 性的方法,其中M是正整数,所述方法包括: (a) 测量脉冲响应,所述脉冲响应包括每个扬声器麦克风对的脉冲响应,包括通过以下 方式来测量所述脉冲响应:用宽带激励驱动每个所述扬声器,获得指示在从每个被驱动的 扬声器发出声音期间由每个所述麦克风捕获的声音的音频数据,并且通过对所述音频数据 进行处理来确定所述脉冲响应; (b) 通过根据每个脉冲响应确定时间选通脉冲响应来生成时间选通脉冲响应,包括通 过以下方式来确定时间选通脉冲响应:对所述每个脉冲响应进行时间选通以去除由房间反 射居主导的部分;以及 (c) 通过确定所述时间选通脉冲响应在每个感兴趣的频率处的相位更接近0°还是更 接近180°,根据所述每个扬声器的至少一个所述时间选通脉冲响应来确定作为频率的函 数的每个所述扬声器的相对极性,其中,步骤(c)包括以下步骤: 对所述扬声器的时间选通脉冲响应的频率响应执行最小相位整平以确定经整平的时 间选通脉冲响应,并且如果所述扬声器之一的所述经整平的时间选通脉冲响应的带通滤波 版本的最大峰或第一峰的绝对水平为正,则确定该扬声器在感兴趣的频率处的相对极性相 对于代表扬声器的极性是非反转的,其中所述经整平的时间选通脉冲响应的所述带通滤波 版本的通带以所述感兴趣的频率为中心,以及如果所述扬声器的所述之一的所述经整平的 时间选通脉冲响应的带通滤波版本的最大峰或第一峰的绝对水平对应于负值,则确定所述 扬声器的所述之一在所述感兴趣的频率处的相对极性相对于所述代表扬声器的极性是反 转的。19. 根据权利要求18所述的方法,其中,步骤(a)包括以下步骤:使用至少三个麦克风 来生成所述音频数据,步骤(b)包括以下步骤:针对每个所述扬声器确定至少三个时间选 通脉冲响应,包括针对每个所述麦克风的时间选通脉冲响应,并且步骤(c)包括以下步骤: 根据所述扬声器中至少之一的所述时间选通脉冲响应来执行投票操作或加权平均操 作,以确定作为频率的函数的所述扬声器的所述之一的相对极性。20. -种使用播放环境中的一组M个麦克风来确定所述播放环境中的扬声器的相对极 性的方法,其中M是正整数,所述方法包括以下步骤: (a) 测量脉冲响应,所述脉冲响应包括每个扬声器麦克风对的脉冲响应,包括通过以下 方式来测量所述脉冲响应:用宽带激励驱动每个所述扬声器,获得指示在从每个被驱动的 扬声器发出声音期间由每个所述麦克风捕获的声音的音频数据,并且通过对所述音频数据 进行处理来确定所述脉冲响应; (b) 通过根据每个脉冲响应确定时间选通脉冲响应来生成时间选通脉冲响应,包括通 过对所述每个脉冲响应进行时间选通以去除由房间反射居主导的部分;以及 (c) 通过确定所述时间选通脉冲响应在每个感兴趣的频率处的相位更接近0°还是更 接近180°,根据所述每个扬声器的至少一个所述时间选通脉冲响应确定作为频率的函数 的每个所述扬声器的相对极性,其中,步骤(c)包括以下步骤: 确定所述扬声器之一的时间选通脉冲响应的时间延迟,使用所述时间延迟对所述时 间选通脉冲响应执行延迟校正以确定经校正的脉冲响应,并且如果所述经校正的脉冲响应 的相位在范围-90° <相位&
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