利用扬声器和手持式收听设备进行自适应房间均衡的制作方法
【专利说明】
[000。 相关内容
[0002] 本专利申请要求2013年3月14日提交的美国临时专利申请号61/784, 812的较 早提交日期的权益。
技术领域
[0003] 本发明描述了一种用于在扬声器正常操作期间利用手持式感测设备测量收听区 域的脉冲响应的扬声器。还描述了其他实施例。
【背景技术】
[0004] 扬声器和扬声器系统（下文称为"扬声器"）允许在收听环境或区域中再现声音。 例如，可W将一组扬声器置于收听区域中并由音频源驱动，W向位于收听区域之内的位置 处的收听者处发出声音。收听区域的构造和收听区域之内对象（例如人和家具）的组织为 声波创建了复杂的吸收/反射属性。作为运些吸收/反射属性的结果，在收听区域之内创 建了 "最佳听音位置"，其提供了增强的收听体验，同时为收听区域的其他区域留下差的收 听体验。
[0005] 已经开发出了音频系统来测量收听区域的脉冲响应并基于运种确定的脉冲响应 调节音频信号，W改善收听区域中特定位置处收听者的体验。然而，运些系统依赖于必须要 通过规定方式播放的已知测试信号。因此，难W获得收听区域的所确定脉冲响应。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个实施例设及一种测量收听区域的脉冲响应的扬声器。该扬声器可W 输出对应于音频信号的区段的声音。该声音由邻近收听者的手持式收听设备感测并传输到 扬声器。扬声器包括最小均方滤波器，其基于信号区段生成表示收听区域脉冲响应估计的 一组系数。误差单元分析该组系数，连同从手持式收听设备接收的感测的音频信号，W确定 收听区域的估计脉冲响应的精确度。可W由最小均方滤波器生成新的系数，直到达到针对 脉冲响应的期望精确度水平（即，低于预定义水平的误差信号/值）。
[0007] 在一个实施例中，针对音频信号的多个输入信号区段连续计算多组系数。可W分 析多组系数W确定其频谱覆盖。可W组合充分覆盖期望组频带的多组系数W生成相对于收 听者的位置的收听区域的脉冲响应估计。可W利用运一脉冲响应来修改音频信号的后续信 号区段W补偿收听区域导致的效应/失真。
[0008] 上文描述的系统和方法通过稳健的方式在扬声器正在执行正常操作时（即，输出 对应于音乐作品或电影音轨的声音）确定收听区域的脉冲响应。因此，可W连续确定、更 新和补偿收听区域的脉冲响应，无需使用依赖于已知的音频信号和静态环境的复杂测量技 术。
[0009] W上
【发明内容】
不包括本发明的所有方面的详尽列表。可W预期的是，本发明包括 由上文概述的各个方面W及在下文的【具体实施方式】中公开并且在随该申请提交的权利要 求书中特别指出的各个方面的所有合适组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有未在 上述
【发明内容】
中具体阐述的特定优点。
【附图说明】
[0010] 本发明的实施例W举例的方式进行说明，而不仅限于各个附图的图示，在附图中 类似的附图标号表示类似的元件。应当指出，本公开中提到本发明的"一"或"一个"实施 例未必是同一实施例，并且它们表示至少一个。
[0011] 图IA示出了具有音频接收器、扬声器和手持式收听设备的收听区域的视图。
[0012] 图IB示出了具有音频接收器、多个扬声器和手持式收听设备的另一收听区域的 视图。
[0013] 图2示出了根据一个实施例的扬声器的功能单元框图和一些构成硬件部件。
[0014] 图3A和3B示出了样本信号区段。
[0015] 图4示出了根据一个实施例的手持式收听设备的功能单元框图和一些构成硬件 部件。
[0016] 图5示出了根据一个实施例用于确定收听区域的脉冲响应的一种方法。
【具体实施方式】
[0017] 现在解释参考所附附图所描述的若干实施例。虽然阐述了许多细节，但应当理解， 本发明的一些实施例可在没有运些细节的情况下实施。在其他情况下，未详细示出熟知的 电路、结构和技术，W免模糊对本描述的理解。
[0018] 图IA示出了具有音频接收器2、扬声器3和手持式收听设备4的收听区域1的视 图。音频接收器2可禪接到扬声器3,W驱动扬声器3中的各个换能器5,从而将各种声音 和声音图案发出到收听区域1中。如下文将进一步详细所述，手持式收听设备4可W由收 听者6手持，并可W感测由音频接收器2和扬声器3利用一个或多个麦克风产生的运些声 首。
[001引尽管图IA中示出了单个扬声器3,但在另一个实施例中，可将多个扬声器3禪接 到音频接收器2。例如，如图IB中所示，扬声器3A和3B禪接到音频接收器2。可在收听区 域1中定位扬声器3A和3B，W相应地表示一条声音节目内容（例如，音乐作品或电影的音 轨）的左前信道和右前信道。
[0020] 图2示出了根据一个实施例的扬声器3的功能单元框图和一些构成硬件部件。图 2中所示的部件表示包括在扬声器3中的元件，并且不应被解释为排除其他部件。图2中所 示的元件可W容纳于机柜或其他结构中。尽管被示为独立的，但在一个实施例中，音频接收 器2集成在扬声器3内。下文将W举例方式来描述扬声器3的每个元件。
[0021] 扬声器3可W包括用于从外部设备（例如音频接收器2)接收音频信号的音频输 入7。音频信号可W表示一条声音节目内容（例如，音乐作品或电影的音轨）的一个或多 个信道。例如，可W由输入7接收对应于一条多信道声音节目内容的单个信道的单个信号。 在另一个实例中，单个信号可W对应于一条声音节目内容的多个信道，它们被复用到单个 信号上。
[0022] 在一个实施例中，音频输入7是从外部设备接收数字音频信号的数字输入。例如， 音频输入7可W是TO化INK连接器或数字无线接口（例如，WLAN或蓝牙接收器）。在另一 个实施例中，音频输入7可W是从外部设备接收模拟音频信号的模拟输入。例如，音频输入 7可W是被设计成接收导线或导管的接线柱、法耐斯托克线夹或拾音插头。
[0023] 在一个实施例中，扬声器3可W包括内容处理器8,用于处理由音频输入7接收的 音频信号。该处理可W利用变换诸如快速傅里叶变换（FFT)在时域和频域中进行。内容 处理器8可W是专用处理器，诸如专用集成电路（ASIC)、通用微处理器、现场可编程口阵 列（FPGA)、数字信号控制器或一组硬件逻辑结构（例如滤波器、算术逻辑单元和专用状态 机）。
[0024] 如下文将要更详细所述，内容处理器8可W对音频信号执行各种音频处理例程， W调节并增强换能器5产生的声音。音频处理可W包括方向性调节、噪声减弱、均衡化和滤 波。在一个实施例中，内容处理器8基于由扬声器3确定的收听区域1的脉冲响应，修改由 音频输入7接收的音频信号的区段（例如，时分或频分）。例如，内容处理器8可W应用从 扬声器3接收的脉冲响应的反演，W补偿收听区域1导致的失真。下文将进一步详细描述 用于由扬声器3确定收听区域1的脉冲响应的过程。
[00巧]扬声器3包括在机柜之内布置成行、列和/或任何其他配置的一个或多个换能器 5。利用从内容处理器8接收的音频信号驱动换能器5。换能器5可W是全音域驱动器、中 音域驱动器、超低音扬声器、低音扬声器和高音扬声器的任意组合。换能器5中的每个换能 器都可使用轻质膜或纸盆经由约束线圈（例如音圈）的柔性悬架连接到刚性盆架或框架， W通过圆柱形磁隙轴向移动。在向音圈施加电子音频信号时，电流在音圈中产生磁场，使其 成为可变电磁体。线圈和换能器5的磁性系统交互作用产生机械力，使得线圈（从而使附 着的纸盆）前后移动，由此在来自内容处理器8的所施加的电子音频信号的控制下再产生 声音。尽管描述了电磁动态扬声器驱动器，但本领域的技术人员将认识到，可W为换能器5 使用其他类型的扬声器驱动器，诸如平面电磁和静电驱动器。
[0026] 尽管图IA中示为具有多个相同或相似换能器5的扬声器阵列，但在其他实施例 中，扬声器3可W是具有单个换能器