專(zhuān)利名稱(chēng)：使用揚(yáng)聲器作為麥克風(fēng)的位置感知的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用揚(yáng)聲器產(chǎn)生聲音輸出的音頻系統(tǒng)，其中該揚(yáng)聲器 還可以被用作麥克風(fēng)以檢測(cè)聲音輸入。
背景技術(shù)：
使用消費(fèi)者電子設(shè)備的一個(gè)明顯趨勢(shì)是試圖簡(jiǎn)化用戶(hù)界面。希望 在所有可能的地方都能夠?qū)崿F(xiàn)"建立"和"操作調(diào)整"類(lèi)型任務(wù)的自 動(dòng)性能，這在其他情況下是需要用戶(hù)人工干預(yù)的。這在該調(diào)整任務(wù)較 復(fù)雜或困難的情況下或者該調(diào)整的性能會(huì)影響該設(shè)備正常使用的情況 下是特別真實(shí)的。這些調(diào)整任務(wù)的例子是根據(jù)音頻系統(tǒng)工作的環(huán)境來(lái) 設(shè)定音頻輸出參數(shù)例如均衡、音調(diào)、音量等。
在該設(shè)備自身通過(guò)感知周?chē)h(huán)境而確定必要的調(diào)整控制參數(shù)是可 能和可行的情況下，可以自動(dòng)或半自動(dòng)地完成一些這種任務(wù)。
在這方面，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，揚(yáng)聲器是雙向聲-電傳感器， 即它們也能夠作為麥克風(fēng)工作，雖然靈敏度相對(duì)較低。這樣，在理論 上，揚(yáng)聲器也可以用于接收口頭指令和命令以便能夠控制該設(shè)備。
例如，US 5255326描述了一種音頻系統(tǒng)，其中用戶(hù)可以對(duì)音頻輸 出進(jìn)行調(diào)整并通過(guò)發(fā)出話(huà)語(yǔ)命令來(lái)控制該音頻系統(tǒng)的其他功能。該話(huà) 語(yǔ)命令可以被該系統(tǒng)使用揚(yáng)聲器作為麥克風(fēng)接收。US 5255326還提出
了使用一對(duì)紅外傳感器檢測(cè)主要收聽(tīng)者的位置和使用該位置信息自動(dòng) 調(diào)節(jié)音頻輸出的左右均衡以獲得最佳立體聲效果。
EP 1443804 A2描述了 一種多通道音頻系統(tǒng)，該系統(tǒng)4吏用連接到
其的多個(gè)揚(yáng)聲器也作為麥克風(fēng)以自動(dòng)確定工作區(qū)域內(nèi)該揚(yáng)聲器的相對(duì) 位置。在使用前，通過(guò)連續(xù)的多個(gè)揚(yáng)聲器為確定每個(gè)揚(yáng)聲器相對(duì)位置 的自動(dòng)建立過(guò)程生成測(cè)試音，并使用該信息根據(jù)多個(gè)可能的預(yù)編程收 聽(tīng)者位置中的一個(gè)來(lái)調(diào)節(jié)音頻輸出以獲得最佳環(huán)繞聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種音頻系統(tǒng)，其中該揚(yáng)聲器可用于在二維或三維中
5檢測(cè)該系統(tǒng)或其他聲音生成物體的一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)的動(dòng)態(tài)位置，并據(jù) 此而調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的輸出參數(shù)。
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種音頻輸出設(shè)備，包括 用于耦合到 一個(gè)或多個(gè)音源并從其接收音頻信號(hào)的輸入端； 音頻處理模塊，用于生成多個(gè)音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和在用于連接到相
應(yīng)的多個(gè)揚(yáng)聲器的各個(gè)輸出端提供所述音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
感知模塊，具有連接到該音頻處理模塊的各個(gè)輸出端的輸入端，
用于接收與由該揚(yáng)聲器感知的聲音對(duì)應(yīng)的信號(hào)，該感知模塊包括辨別
器，用于在對(duì)應(yīng)于該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)和來(lái)自該揚(yáng)聲器范圍內(nèi)的獨(dú)
立噪聲源的感知信號(hào)之間辨別；和
位置計(jì)算模塊，用于確定所述獨(dú)立噪聲源相對(duì)于該揚(yáng)聲器的二維
或三維位置。


現(xiàn)在將通過(guò)示例和參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中 圖l是結(jié)合本發(fā)明的音頻系統(tǒng)的示意性框圖； 圖2是用于解釋圖1的音頻系統(tǒng)的工作原理的示意圖； 圖3是用于解釋圖1的音頻系統(tǒng)的建立原理的示意圖；和 圖4是結(jié)合本發(fā)明的另一音頻系統(tǒng)的示意性框圖。
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)方面， 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了一種自動(dòng)提供"個(gè)人化，，和 "定位"功能的音頻系統(tǒng)或音頻設(shè)備。
在"個(gè)人化"功能中，采取步驟以識(shí)別該設(shè)備的單個(gè)用戶(hù)，其對(duì) 于媒體內(nèi)容的控制和訪問(wèn)形式有特殊的喜好。"定位，，是關(guān)于識(shí)別用 戶(hù)位于裝有該設(shè)備的房間中的哪個(gè)位置，或者是它們是否存在。在具 有該關(guān)于誰(shuí)在哪兒(個(gè)體或群體)的信息的基礎(chǔ)上，該設(shè)備能夠建立 滿(mǎn)足用戶(hù)需求的最佳工作方式，而對(duì)它們部分產(chǎn)生很小影響或者沒(méi)有 影響。
與個(gè)人一樣，可以希望知道便攜式設(shè)備可能在家里的哪個(gè)位置。 音頻技術(shù)提供一種通過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)量聲音在一條或多條路徑上傳播所 用的時(shí)間而獲得定位的可能的廉價(jià)方法。然而，很明顯，需要聲音傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)，其通常意味著額外的麥克風(fēng)或超聲換能器。這 是不方便建立的，并且具有進(jìn)一步的缺點(diǎn)，即需要額外的通信鏈接或 連接導(dǎo)線(xiàn)以便與整個(gè)系統(tǒng)對(duì)接。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例消除或減少了對(duì) 于額外硬件的需求，并且使得終端用戶(hù)毫不費(fèi)力就能實(shí)現(xiàn)定位。
從實(shí)用的觀點(diǎn)看，許多起居室已經(jīng)裝配了適于被定位以給出可接 受的立體聲效果或環(huán)繞聲效果的多個(gè)揚(yáng)聲器。這些揚(yáng)聲器被用作個(gè)人 或設(shè)備的本地定位系統(tǒng)的部件，而不需要用戶(hù)為額外的麥克風(fēng)、照相 機(jī)等費(fèi)心。該揚(yáng)聲器被作為它們的正常功能用作聲音生成器，并且作 為麥克風(fēng)用于感知房間中的其他聲音。
參照?qǐng)D1，現(xiàn)在描述結(jié)合本發(fā)明的音頻輸出設(shè)備的音頻系統(tǒng)1。 一
個(gè)或多個(gè)常規(guī)音源2以常規(guī)方式向放大器4供給音頻信號(hào)3。音源2可 以是模擬或數(shù)字的，例如可以包括CD播放器、DVD播放器、電唱機(jī)、 磁帶播放器、聲音服務(wù)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電視機(jī)、多媒體中心等等中 的一個(gè)或多個(gè)。放大器4提供適于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器15的音頻信號(hào)5。優(yōu)選 地，該放大器提供用于四聲道或其他環(huán)繞聲系統(tǒng)通道的多通道音頻信 號(hào)。在該示例性實(shí)施例中，示出了四個(gè)通道5a、 5b、 5c和5d。
音頻輸出設(shè)備6被耦合以在輸入端7接收音頻信號(hào)5，該輸入端7 優(yōu)選為多通道，但也可以是單通道輸入端。音頻處理模塊8在各個(gè)輸 出端9生成多個(gè)音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器15。提供至少兩個(gè)輸出 端9，優(yōu)選為至少三個(gè)或四個(gè)輸出端。音頻處理模塊8可以包括放大部 分。更重要地，音頻處理模塊8提供揚(yáng)聲器15和音源2/放大器4之 間的接口，以使得能夠區(qū)分(i )對(duì)應(yīng)于音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)和(ii ) 來(lái)自該揚(yáng)聲器但是不對(duì)應(yīng)于該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的反饋或感知音頻信號(hào)。
音頻處理模塊8優(yōu)選地以一種方式將揚(yáng)聲器15連接到放大器4， 以使得通過(guò)該放大器驅(qū)動(dòng)該揚(yáng)聲器并且向普通直流電連接輸出可比較 的結(jié)果，同時(shí)提供輸出端12以使得感知模塊10能夠區(qū)分該音頻驅(qū)動(dòng) 信號(hào)和感知的音頻信號(hào)。該感知的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)于該揚(yáng)聲器范圍內(nèi)的 獨(dú)立噪聲源，并且由該作為麥克風(fēng)工作的揚(yáng)聲器拾取。
在揚(yáng)聲器獲得的來(lái)自該揚(yáng)聲器"所生成的聲音，，的功率水平與該 揚(yáng)聲器"所檢測(cè)的聲音"相比較，典型地是振幅不同的許多數(shù)量級(jí)。 該感知模塊10適于實(shí)用將要描述的多種可能技術(shù)中的一種或多種來(lái)區(qū) 分該兩個(gè)水平。該區(qū)分可以是在"所檢測(cè)聲音，，信號(hào)和"所生成聲音"信號(hào)之間的同步或準(zhǔn)同步區(qū)分，如下文中所述。雖然顯示為單獨(dú)的模
塊6，但是音頻處理模塊8還可以被包含在單一的音頻設(shè)備內(nèi)或者包括 音頻輸出部分的多媒體設(shè)備內(nèi)。
感知模塊10包括辨別器11，用于從放大器4在輸入端7生成的信 號(hào)中辨別來(lái)自輸出端9的獨(dú)立噪聲源的感知信號(hào)。該辨別器11的功能 可以包括從輸出端9存在的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中簡(jiǎn)單減去輸入端7的放大器信 號(hào)。
然而，更優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)被揚(yáng)聲器15再現(xiàn) 時(shí)，它們自身會(huì)具有在輸出端9的感知信號(hào)中產(chǎn)生回聲的效果，當(dāng)每 個(gè)揚(yáng)聲器作為其自身回聲和從其他揚(yáng)聲器接收的聲音(即"交叉通道 干涉")的麥克風(fēng)工作時(shí)。因而，辨別器11優(yōu)選地還包括信號(hào)處理模 塊，其不僅減去輸入端7的放大器信號(hào)，而且還減去來(lái)自相同通道和 可能的其他通道的放大器信號(hào)的回聲副本，僅保留對(duì)應(yīng)于來(lái)自獨(dú)立噪 聲源的感知聲音的信號(hào)。
因而，使用"獨(dú)立噪聲源，，這個(gè)表述來(lái)指示所發(fā)出聲音不歸因于、 不對(duì)應(yīng)于或不是直接或間接從該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)獲取的發(fā)聲物體。因 此，在本說(shuō)明書(shū)中，表述"對(duì)應(yīng)于該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)"不僅包括 該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)本身，還包括直接從該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)得到的感知信 號(hào)，例如來(lái)自其或交叉通道干涉的回聲。
該感知模塊10和辨別器11能夠在每個(gè)通道獨(dú)立工作以從每個(gè)揚(yáng) 聲器獲得對(duì)應(yīng)于獨(dú)立聲源的單獨(dú)辨別的信號(hào)。在另一配置中，為每個(gè) 通道提供單獨(dú)的感知模塊10和/或辨別器11。該一個(gè)或多個(gè)辨別器 11的輸出13 (每個(gè)揚(yáng)聲器15 —個(gè))被傳送到位置計(jì)算模塊14，該位 置計(jì)算模塊14分析由該各個(gè)揚(yáng)聲器15檢測(cè)的來(lái)自獨(dú)立噪聲源的辨別 的聲音，并且確定每個(gè)獨(dú)立噪聲源的位置。
辨別器11可以以至少兩種不同方式中的一種或多種工作。
在第一種技術(shù)中，通過(guò)僅在音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)低于預(yù)定閾值的"靜寂" 時(shí)間周期內(nèi)"收聽(tīng)，，獨(dú)立噪聲源來(lái)影響在對(duì)應(yīng)于音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào) 和來(lái)自獨(dú)立噪聲源的信號(hào)之間的辨別，例如從而就能很容易地辨別來(lái) 自獨(dú)立噪聲源的信號(hào)而不需要復(fù)雜的信號(hào)處理和分析。該預(yù)定閾值可 以被設(shè)定為任何適當(dāng)?shù)牡鸵袅俊?br> 該靜寂周期可以是自然發(fā)生的周期，例如在話(huà)語(yǔ)或者例如電影配樂(lè)中規(guī)則發(fā)生的幾毫秒或更多時(shí)間?？蛇x地，或者附加地，可以通過(guò) 周期性抑制該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)例如通過(guò)改變或變化放大器增益來(lái)有意產(chǎn)
生該靜寂周期。這是可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)或者由用戶(hù)的特定指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在這些結(jié)構(gòu)中，辨別器11具有僅在指示靜寂周期時(shí)提供輸出的相
對(duì)簡(jiǎn)單的功能。這是通過(guò)一種用于連接和斷開(kāi)感知模塊IO的相對(duì)簡(jiǎn)單
的繼電器裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
這種使用靜寂周期的方案具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，在該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)和 獨(dú)立噪聲源信號(hào)的極大不同的信號(hào)水平之間不存在電混頻。在聲學(xué) 上，在由該系統(tǒng)先前生成的聲音而產(chǎn)生的任何回聲消失后，當(dāng)揚(yáng)聲器 在"麥克風(fēng)"模式工作時(shí)，不會(huì)檢測(cè)到除了由該揚(yáng)聲器附近的獨(dú)立噪 聲源所產(chǎn)生的聲音之外的聲音。這種方案的缺點(diǎn)是，自然靜寂周期的 可靠性在一些類(lèi)型的音頻輸出例如音樂(lè)中可能不存在，或者有意產(chǎn)生 的靜寂周期會(huì)刺激收聽(tīng)者，如果它足夠長(zhǎng)以至于在本應(yīng)連續(xù)的音頻輸
出中能夠檢測(cè)到。
在第二種技術(shù)中，通過(guò)音頻輸出確切同步地實(shí)現(xiàn)在對(duì)應(yīng)于音頻驅(qū)
動(dòng)信號(hào)的信號(hào)與來(lái)自獨(dú)立噪聲源的信號(hào)之間的辨別，而不是上面的準(zhǔn) 同步時(shí)間切片方案。通過(guò)與被供給的電音頻輸入相比較以連續(xù)區(qū)分該 揚(yáng)聲器振膜的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)該辨別。在一個(gè)方案中，音頻處理
器8包括位于放大器4和揚(yáng)聲器15之間的電阻，其中從輸出端9的音 頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)中減去在輸入端7進(jìn)入的音頻信號(hào)以確定在該揚(yáng)聲器范圍 內(nèi)的獨(dú)立噪聲源。
揚(yáng)聲器和放大器的電阻通常是復(fù)雜和頻率相關(guān)的("電壓來(lái)源的" 和"電流驅(qū)動(dòng)的")，并且該來(lái)自獨(dú)立噪聲源的信號(hào)的振幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因而，優(yōu)選地使用更高級(jí)的信號(hào)處理技術(shù)。這些技術(shù)也 考慮如上所述的回聲信號(hào)和交叉通道干涉信號(hào)。該信號(hào)處理還可以包 括自動(dòng)自適應(yīng)以評(píng)估該放大器4和揚(yáng)聲器15組合使用的實(shí)際特性。
該位置計(jì)算模塊14適應(yīng)于確定任何被檢測(cè)獨(dú)立噪聲源的位置，其 信號(hào)在感知模塊10的輸出端13接收，每個(gè)揚(yáng)聲器15至少有一個(gè)。
圖2示出了描述用于四揚(yáng)聲器系統(tǒng)的位置計(jì)算模塊14的操作的示 意圖。在五揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，可以忽略一個(gè)低頻的子低音揚(yáng)聲器(sub-woofer speaker )。
如果該人或用戶(hù)"A"說(shuō)話(huà)(即作為獨(dú)立噪聲源)，可以通過(guò)測(cè)量他的聲音沿由虛線(xiàn)所示路徑到達(dá)該四個(gè)揚(yáng)聲器所需的時(shí)間來(lái)檢測(cè)他相
對(duì)于該四個(gè)揚(yáng)聲器15a…15d的位置。如果一個(gè)人或用戶(hù)"B，，說(shuō)話(huà)， 那么她的聲音將沿著不同路徑傳播和花費(fèi)不同的時(shí)間，從而計(jì)算她的 位置。
該花費(fèi)的時(shí)間可以從用戶(hù)所說(shuō)的話(huà)語(yǔ)的任何適當(dāng)部分測(cè)量。 一個(gè) 相對(duì)簡(jiǎn)單的解決方案是，通過(guò)簡(jiǎn)單地查找該用戶(hù)聲音水平超過(guò)特定閾 值的點(diǎn)來(lái)檢測(cè)用戶(hù)A或用戶(hù)B所說(shuō)的任何句子的開(kāi)始。更高級(jí)的方法 可以包括校正特定的音位模板，從而補(bǔ)償可能會(huì)降低可靠性的、來(lái)自 附近和遠(yuǎn)程揚(yáng)聲器的振幅差別。
因?yàn)樵撓到y(tǒng)不確切知道用戶(hù)開(kāi)始發(fā)出噪聲的時(shí)間，所以對(duì)于每個(gè) 揚(yáng)聲器測(cè)量的來(lái)自噪聲源的時(shí)間(并且從而導(dǎo)致所計(jì)算的距離)僅僅 是相對(duì)于彼此可知的。然而，如果利用表示該四個(gè)揚(yáng)聲器的真實(shí)位置 和相距距離的參考信息來(lái)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)編程，就可以準(zhǔn)確地知道該
噪聲源的實(shí)際位置。
實(shí)際上，可以由該系統(tǒng)在初始建立過(guò)程期間自動(dòng)檢測(cè)該四個(gè)揚(yáng)聲 器15a ... 15d相對(duì)于彼此的真實(shí)位置，其中使用一個(gè)由每個(gè)揚(yáng)聲器依 次產(chǎn)生測(cè)試音而構(gòu)成的測(cè)試序列，同時(shí)其他三個(gè)作為麥克風(fēng)工作。通 過(guò)測(cè)量該聲音在揚(yáng)聲器之間傳播所花費(fèi)的時(shí)間，就能夠確定它們的相 對(duì)位置，因?yàn)槁曇粼诳諝庵械乃俣仁枪潭ǖ摹?br> 參照?qǐng)D3描述該技術(shù)的一個(gè)例子。該測(cè)試序列開(kāi)始，系統(tǒng)從前左 揚(yáng)聲器15a發(fā)出第一猝發(fā)聲(sound burst)，并且通過(guò)測(cè)量前右揚(yáng)聲 器15b、后右揚(yáng)聲器15d和后左揚(yáng)聲器15c接收該第一猝發(fā)聲的時(shí)間 而確定路徑長(zhǎng)度31、 32和33。然后，系統(tǒng)從前右揚(yáng)聲器15b發(fā)出第 二猝發(fā)聲，并且通過(guò)測(cè)量后左揚(yáng)聲器15c和后右揚(yáng)聲器接收該第 二猝發(fā)聲的時(shí)間而確定路徑長(zhǎng)度34和"。最后，系統(tǒng)從后右揚(yáng)聲器 15d發(fā)出第三猝發(fā)聲，并且通過(guò)測(cè)量后左揚(yáng)聲器15c接收該第三猝發(fā)聲 的時(shí)間而確定路徑長(zhǎng)度36。
將會(huì)理解，可以改變測(cè)量的順序和組合。如果使用不同的頻率以 便能夠同時(shí)檢測(cè)，還可以同時(shí)產(chǎn)生該猝發(fā)音。如果需要，可以對(duì)改變 或顛倒的揚(yáng)聲器組合使用進(jìn)一步的檢驗(yàn)以驗(yàn)證該結(jié)果或提高準(zhǔn)確性。
該揚(yáng)聲器所在房間內(nèi)的反射、回聲和聲阻尼可以給出由該揚(yáng)聲器 感知的很多類(lèi)型的信號(hào)。不過(guò)，可以安全地假定，該直接路徑是最短路徑，以及如果該系統(tǒng)僅測(cè)量對(duì)于猝發(fā)聲激勵(lì)的第一(最快)響應(yīng)而 忽略任何隨后的輸入，那么就可以準(zhǔn)確地計(jì)算該路徑長(zhǎng)度。
該測(cè)試序列可以以稀少的間隔產(chǎn)生，或者僅僅在該音頻系統(tǒng)開(kāi)啟 時(shí)完成一次，除非該揚(yáng)聲器的位置被頻繁改變。該測(cè)試序列使得所有 揚(yáng)聲器對(duì)之間的所有路徑長(zhǎng)度被計(jì)算，將它們的位置"固定"在位置
計(jì)算模塊14的存儲(chǔ)器18中。這里，該位置計(jì)算模塊優(yōu)選地存儲(chǔ)一個(gè) 參考映射，用于根據(jù)該系統(tǒng)中每個(gè)揚(yáng)聲器15所接收的聲音測(cè)量來(lái)確定 所檢測(cè)的獨(dú)立噪聲源的絕對(duì)位置。
揚(yáng)聲器15的相對(duì)位置不需要是矩形或規(guī)則模式以使得該系統(tǒng)工作。
為了使揚(yáng)聲器位置感知更準(zhǔn)確和減小對(duì)用戶(hù)的干擾，優(yōu)選的在建 立期間的猝發(fā)音是在相對(duì)較高的頻率(例如大約16 kHz)和較低的聲 學(xué)水平以便超出大多數(shù)人的聽(tīng)覺(jué)范圍，但是能夠很好地被揚(yáng)聲器檢 測(cè)。
應(yīng)當(dāng)注意，隨后使用該系統(tǒng)來(lái)確定獨(dú)立噪聲源的位置并不限于被 該四個(gè)揚(yáng)聲器限定的區(qū)域。從該區(qū)域外部發(fā)出的聲音仍將具有允許計(jì) 算該位置的不同的路徑長(zhǎng)度和延遲時(shí)間。
一旦建立，感知模塊11和位置計(jì)算模塊l4以很大程度上相同的 方式工作，不論是否檢測(cè)到噪聲源的位置是人或物體。該人或物體發(fā) 出聲音。使用各種可能的技術(shù)來(lái)識(shí)別該聲音中的一些特定時(shí)間點(diǎn)，并 且測(cè)量該點(diǎn)到達(dá)該四個(gè)揚(yáng)聲器的相對(duì)時(shí)間。通過(guò)簡(jiǎn)單的幾何學(xué)，可以 計(jì)算該人或物體的位置，因?yàn)橄到y(tǒng)已經(jīng)知道該揚(yáng)聲器相距多遠(yuǎn)。然后 該系統(tǒng)以各種方式使用該位置信息來(lái)影響其功能。
一個(gè)重要方面是，該系統(tǒng)能夠被配置成使用至少三個(gè)、四個(gè)或更 多揚(yáng)聲器以進(jìn)行聲音產(chǎn)生和感知。這使得能夠準(zhǔn)確確定獨(dú)立噪聲源在 二維或三維中的位置，這是在例如如上所述的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中沒(méi)有提 供的特征。在揚(yáng)聲器15處于相同平面上時(shí)，例如高于地平面幾十厘米 的水平x-y平面(環(huán)繞聲系統(tǒng)常用的)，該系統(tǒng)能夠至少用x和y精 確確定獨(dú)立噪聲源的位置。將揚(yáng)聲器定位在由其他至少三個(gè)揚(yáng)聲器限 定的平面之外以便能夠?qū)崿F(xiàn)三維位置感知。在一些常規(guī)環(huán)繞聲系統(tǒng) 中，通常使用放置在如圖2和3所示矩形配置中同一高度的四個(gè)揚(yáng)聲 器，以及放置在該矩形配置后方或該矩形配置前方的地面上例如在電視機(jī)屏幕下方用于對(duì)話(huà)的子低音或中央揚(yáng)聲器。該水平的差別允許實(shí) 現(xiàn)完整三維位置感知。
在圖4中示出了如上所述系統(tǒng)的典型實(shí)施例的簡(jiǎn)單框圖。該系統(tǒng) 40以如下方式工作。
控制器41通過(guò)激活測(cè)試序列生成器42而在開(kāi)啟時(shí)或者在稀少間 隔時(shí)初始化測(cè)試序列，該音頻放大器4的輸入被簡(jiǎn)單連接到該產(chǎn)生上 述音頻信號(hào)模式的測(cè)試序列生成器42。這使得每個(gè)揚(yáng)聲器15依次生成 猝發(fā)音，而其他揚(yáng)聲器檢測(cè)該聲音。對(duì)于每個(gè)通道，該檢測(cè)的聲音被 感知模塊和辨別器10 (顯示為揚(yáng)聲器接口單元)感知和辨別。每個(gè)通 道被辨別的信號(hào)43被傳送到相應(yīng)的聲音特征檢測(cè)器44。
每個(gè)聲音特征檢測(cè)器識(shí)別該被辨別聲音波形中的特定點(diǎn)(例如正 弦波脈沖)，并且當(dāng)完成時(shí)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。將該觸發(fā)信號(hào)的計(jì)時(shí)與控 制器14提供的來(lái)自測(cè)試序列生成器的參考"起始，，觸發(fā)信號(hào)相比較， 給出該聲音穿越當(dāng)前被測(cè)試路徑的時(shí)間延遲。這些計(jì)時(shí)的測(cè)量結(jié)果被 計(jì)算和存儲(chǔ)在時(shí)間延遲存儲(chǔ)模塊45中，其在該測(cè)試序列完成后具有所 有被測(cè)試聲學(xué)路徑(即在所有揚(yáng)聲器對(duì)之間)的時(shí)間延遲。
該位置計(jì)算模塊14從時(shí)間延遲存儲(chǔ)模塊15接收從該測(cè)試序列得 到的信息，并且使用它來(lái)計(jì)算揚(yáng)聲器之間的距離。該信息被保留在位 置計(jì)算模塊14中以便隨后使用。實(shí)際上，它允許描繪出房間中布置的 揚(yáng)聲器15的參照?qǐng)D，隨后被感知的聲音的位置將分布在該框架內(nèi)。
在該測(cè)試序列完成后，系統(tǒng)40回復(fù)到正常工作模式，在其間能夠 確定獨(dú)立噪聲源的位置。在該正常工作模式中，控制器41不選擇該測(cè) 試序列生成器42，但是可以重新配置聲音特征檢測(cè)器44以查找特定類(lèi) 型或模式的聲音(如果這些與在該測(cè)試序列中產(chǎn)生的聲音類(lèi)型或模板 不同)。例如，該聲音特征檢測(cè)器可以被重新配置以查找低頻嗓音或 中等水平的咳嗽，而不是在測(cè)試模式中使用的低水平16 kHz正弦波脈 沖。因而，在一般方面，該聲音特征檢測(cè)器44還包括一個(gè)或多個(gè)信號(hào) 處理器，用于識(shí)別獨(dú)立噪聲源信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)特征部分，從而可以 使用這些特征部分來(lái)確定相對(duì)時(shí)間差。
在該正常工作模式，由所有四個(gè)揚(yáng)聲器15拾取的正確聲音被該聲 音特征檢測(cè)器44辨識(shí)，其中每個(gè)在對(duì)應(yīng)于該聲音從其聲源傳播到相關(guān) 揚(yáng)聲器所花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間觸發(fā)。該信息被存儲(chǔ)在時(shí)間延遲存儲(chǔ)模
12塊"中，并且被依次傳送到位置計(jì)算模塊14。
雖然現(xiàn)在該檢測(cè)聲音的時(shí)間延遲只是相對(duì)于彼此的(沒(méi)有來(lái)自該 用于獨(dú)立噪聲源的測(cè)試序列生成器的"開(kāi)始，，觸發(fā)信號(hào)的等效物)， 但是位置計(jì)算模塊14已經(jīng)知道該揚(yáng)聲器之間的絕對(duì)距離。因此它能夠 計(jì)算已經(jīng)被檢測(cè)的聲源的絕對(duì)位置。該位置信息(例如以相對(duì)于前左 揚(yáng)聲器15a和前右揚(yáng)聲器15b之間的基線(xiàn)方向的x， y坐標(biāo)點(diǎn)的形式) 可以由該更寬的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)用于根據(jù)應(yīng)用的需要而處理。
每次檢測(cè)到房間中的相關(guān)聲音時(shí)，該系統(tǒng)的位置輸出被更新以反 映最新聲源的位置。優(yōu)選地，音頻輸出設(shè)備6包括匹配模塊16，適于 檢測(cè)屬于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定噪聲源的聲音的預(yù)定模板或特征。該匹配模 塊包括這些可以與預(yù)定獨(dú)立噪聲源相關(guān)聯(lián)的預(yù)定模板或特征的庫(kù)17。 這些預(yù)定噪聲源可以是人或物例如電話(huà)等，其具有可以被作為候選匹 配存儲(chǔ)在庫(kù)14中的特征聲音模板。
本發(fā)明的許多應(yīng)用是可能的，以下給出了一些示例。
1. 用于多通道音頻系統(tǒng)的自動(dòng)均衡控制在具有三個(gè)或更多揚(yáng)聲 器的環(huán)繞聲系統(tǒng)中，該系統(tǒng)能夠根據(jù)一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)每個(gè)發(fā)出的噪聲
(例如咳嗽或特定的聲音命令)而確定他們的二維或三維位置，并且 能夠使用該位置信息來(lái)為該一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)設(shè)定聲音的最優(yōu)左/右和 前/后空間分布。當(dāng)該系統(tǒng)檢測(cè)到兩個(gè)用戶(hù)時(shí)，該系統(tǒng)可以對(duì)于該用 戶(hù)之間的中點(diǎn)最優(yōu)的空間分布。如果用戶(hù)繞著房間移動(dòng)，那么他們只 需要發(fā)出噪聲以使該系統(tǒng)自動(dòng)重新調(diào)整該聲音的最優(yōu)空間分布。從 而，在一個(gè)一般方面，該檢測(cè)的獨(dú)立噪聲源可以用于設(shè)定優(yōu)化聲音空
間分布的聲音均衡控制參數(shù)。
2. 優(yōu)化不同用戶(hù)的偏好多通道音頻系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)不同用戶(hù)的收 聽(tīng)偏好。當(dāng)該系統(tǒng)檢測(cè)到匹配用戶(hù)聲音特征的獨(dú)立噪聲源時(shí)，該系統(tǒng) 可以使用所檢測(cè)的個(gè)人用戶(hù)和/或用戶(hù)組的偏好來(lái)優(yōu)化聲音參數(shù)、編 程材料選擇和自動(dòng)均衡。對(duì)于個(gè)人來(lái)說(shuō)，所需要的只是發(fā)出足以供該 系統(tǒng)辨別誰(shuí)存在的一些噪聲。然后該音頻輸出被調(diào)節(jié)以便優(yōu)化用于所 有用戶(hù)的表示。例如，系統(tǒng)設(shè)定James、他妻子Jane和小兒子Jack 在房間中。James在中央，Jane在后左揚(yáng)聲器附近，Jack圍繞前左和 前右揚(yáng)聲器之間移動(dòng)。該系統(tǒng)學(xué)習(xí)到James喜歡相當(dāng)大聲地播放音樂(lè)， 而Jane喜歡更安靜一些，并且該水平應(yīng)當(dāng)被限制以保護(hù)年幼Jack的聽(tīng)覺(jué)。因此，該系統(tǒng)可以確定適中音量水平的控制參數(shù)；更高的低音 控制用于補(bǔ)償該較低的音量水平；因?yàn)镴ane在后左揚(yáng)聲器附近并且會(huì) 被來(lái)自該聲源的高噪聲刺激，所以更低地加重環(huán)繞聲。大體上，給出 最佳折衷的聲音表示以滿(mǎn)足所有收聽(tīng)者。利用正常學(xué)習(xí)的系統(tǒng)，檢測(cè) 該房間中的三個(gè)特定人也會(huì)影響編程內(nèi)容的選擇。
另一個(gè)類(lèi)似的應(yīng)用可以設(shè)定控制參數(shù)以?xún)?yōu)化收聽(tīng)者所處區(qū)域的音 頻再現(xiàn)。例如，揚(yáng)聲器的空間特性可能不與頻率一致，所以如果系統(tǒng) 知道收聽(tīng)者偏離特定揚(yáng)聲器30度，并且還知道高頻響應(yīng)在該位置衰減 4 dB，那么它會(huì)調(diào)節(jié)該單個(gè)通道的音調(diào)控制以進(jìn)行補(bǔ)償。這種系統(tǒng)能 夠進(jìn)行更好質(zhì)量的聲音再現(xiàn)，根據(jù)收聽(tīng)者的位置進(jìn)行優(yōu)化(并且與該 房間其他區(qū)域的質(zhì)量無(wú)關(guān))。
以類(lèi)似的方式，如果收聽(tīng)者被檢測(cè)到遠(yuǎn)離房間中的最佳中心位 置，那么系統(tǒng)會(huì)通過(guò)對(duì)來(lái)自較近揚(yáng)聲器的聲音信號(hào)添加時(shí)間延遲進(jìn)行 補(bǔ)償以便在收聽(tīng)者所在位置形成更好的環(huán)繞聲像。
3.按要求自適應(yīng)音頻輸出如果該系統(tǒng)與聲音識(shí)別系統(tǒng)集成，個(gè) 人用戶(hù)可以命令該系統(tǒng)控制音頻輸出或控制連接到該系統(tǒng)的其他 一 些 電子設(shè)備。然而，除此之外，該"用戶(hù)，，不需要是一個(gè)人，還可以是 一個(gè)設(shè)備。例如，該匹配模塊16可以被編程以檢測(cè)電話(huà)鈴聲，門(mén)鈴聲， 火或煙霧警報(bào)聲，或者其他任何生成可聽(tīng)"警報(bào)"信號(hào)的設(shè)備。在這 種情況下，與該設(shè)備相關(guān)的"用戶(hù)偏好，，是立即減小該系統(tǒng)的音頻輸 出音量，或者完全關(guān)掉該系統(tǒng)。
因而，如果當(dāng)系統(tǒng)正在播放音樂(lè)時(shí)移動(dòng)電話(huà)響了，該系統(tǒng)能夠檢 測(cè)到該電話(huà)的位置以及也許誰(shuí)正在應(yīng)答它。根據(jù)用戶(hù)偏好，這種信息 可以被用于自動(dòng)調(diào)節(jié)音頻表示。如果僅存在一個(gè)人，當(dāng)電話(huà)鈴響時(shí)自 動(dòng)暫停音樂(lè)，并且當(dāng)用戶(hù)指示時(shí)再繼續(xù)播放(例如通過(guò)口哨或當(dāng)他或 她回到他或她的通常收聽(tīng)座位時(shí))?？蛇x地，如果在房間里有多個(gè)收 聽(tīng)者，該系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單地把音樂(lè)降低到較低的音量，或者調(diào)節(jié)聲音均 衡遠(yuǎn)離電話(huà)所在的區(qū)域。
假定有適當(dāng)復(fù)雜的音頻信號(hào)處理，就能夠在該電話(huà)區(qū)域形成聲音 抑制區(qū)，因?yàn)樵撘纛l系統(tǒng)相當(dāng)準(zhǔn)確地知道該電話(huà)在哪兒。該技術(shù)與在 車(chē)輛中用于生成反相聲音信號(hào)的振動(dòng)抑制技術(shù)類(lèi)似。在這種情況下， 該音頻輸出的相位和振幅將特別適于在該電話(huà)區(qū)域中形成近似靜寂的"死點(diǎn)"。因?yàn)樵撔?yīng)僅在較小區(qū)域中有效，所以該房間中的其他人 仍然能聽(tīng)到該音頻。
4. 設(shè)備位置確認(rèn)系統(tǒng)一般可用于確認(rèn)任何能夠發(fā)出可被揚(yáng)聲器 檢測(cè)的噪聲的設(shè)備的位置。這種功能可以被用于提高購(gòu)買(mǎi)移動(dòng)電話(huà)上 的內(nèi)容時(shí)的安全性對(duì)于該內(nèi)容的訪問(wèn)將依賴(lài)于例如被放置在家庭媒 體中心附近的電話(huà)，以及使用近場(chǎng)通信在它們之間傳遞的消息。在本 發(fā)明中描述的基于音頻的定位方法能夠例如通過(guò)觸發(fā)該電話(huà)產(chǎn)生特定 的鈴聲音調(diào)或其他噪聲，來(lái)提供對(duì)于該移動(dòng)電話(huà)事實(shí)上在家庭媒體中 心附近的附加確認(rèn)。從而，在一般的方面，匹配模塊16可以被編程以 辨識(shí)由通信或安全設(shè)備(例如移動(dòng)電話(huà))生成的任何特定聲音模板以 確認(rèn)它在該系統(tǒng)附近的存在。然后，它的存在確認(rèn)可用于確定一組控 制參數(shù)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)到達(dá)和/或來(lái)自該通信或安全設(shè)備和耦合到該 音頻系統(tǒng)的另一電子設(shè)備的通信通道。
5. 對(duì)于觀看者位置優(yōu)化視頻顯示器用于消費(fèi)者電子設(shè)備的一些 顯示技術(shù)具有受限的視角，并且當(dāng)從推薦位置的外部觀看時(shí)存在色彩 失真或其他效應(yīng)。在正常起居室中的該效應(yīng)可以是當(dāng)從沙發(fā)上觀看時(shí)
是好的顯示質(zhì)量，而當(dāng)在該房間的不同部分時(shí)是較差的結(jié)果。上述的 系統(tǒng)可以用于使得該最佳顯示器追隨觀看者，或者在多個(gè)觀看者的情 況下給出最佳折衷。
作為一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，平面顯示器可以被安裝在一個(gè)機(jī)動(dòng)臺(tái)上， 設(shè)置成當(dāng)觀看者說(shuō)話(huà)或發(fā)出噪聲時(shí)，使得該顯示器旋轉(zhuǎn)以面向觀看 者?？蛇x地，該顯示技術(shù)自身可以是內(nèi)部電可調(diào)節(jié)的以便在觀看者的 方向上產(chǎn)生最佳顯示而不需要顯示器外殼的物理移動(dòng)。因而，在一個(gè) 一般方面，該檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)位置的音頻系統(tǒng)可以耦合到該視頻 顯示設(shè)備(或者構(gòu)成其一個(gè)集成部分)，并生成作為該顯示設(shè)備的一 個(gè)或多個(gè)觀看者位置的函數(shù)的顯示控制參數(shù)。將會(huì)理解，當(dāng)多于一個(gè) 觀看者存在于該房間的不同部分時(shí)，可以根據(jù)該顯示設(shè)備對(duì)于所有觀 看者的最優(yōu)設(shè)定來(lái)確定該控制參數(shù)。
6. 聲音識(shí)別輔助聲音識(shí)別技術(shù)被用于控制某些類(lèi)型的設(shè)備例如 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通常，該聲音識(shí)別系統(tǒng)必須學(xué)習(xí)多個(gè)個(gè)體用戶(hù)的特征以 理解他們的話(huà)語(yǔ)命令，并且必須在附近有多個(gè)用戶(hù)和其他獨(dú)立噪聲源 的相對(duì)嘈雜的環(huán)境中執(zhí)行該功能。上述音頻系統(tǒng)能夠確定作為獨(dú)立噪聲源的特定個(gè)體的位置以協(xié)助該聲音識(shí)別系統(tǒng)區(qū)分在相同區(qū)域說(shuō)話(huà)的 兩個(gè)或更多個(gè)體。這樣，通過(guò)根據(jù)位置分離該聲音，澄清了所涉及個(gè) 體的數(shù)量，并且減少了言語(yǔ)學(xué)習(xí)代理和聲音識(shí)別系統(tǒng)誤將一個(gè)人的聲 音轉(zhuǎn)換成另一人而出錯(cuò)的程度。這使得個(gè)體聲音和他們的命令的辨別 和識(shí)別過(guò)程更可靠和更快速。
其他實(shí)施例被包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種音頻輸出設(shè)備(6)，包括用于耦合到一個(gè)或多個(gè)音源(2)并從其接收音頻信號(hào)的輸入端(7)；音頻處理模塊(8)，用于生成多個(gè)音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和在用于連接到相應(yīng)的多個(gè)揚(yáng)聲器(15)的各個(gè)輸出端(9)提供所述音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)；感知模塊(10)，具有連接到該音頻處理模塊的各個(gè)輸出端的輸入端，用于接收與由該揚(yáng)聲器感知的聲音對(duì)應(yīng)的信號(hào)，該感知模塊包括辨別器(11)，用于辨別對(duì)應(yīng)于該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)和來(lái)自該揚(yáng)聲器范圍內(nèi)的獨(dú)立噪聲源的感知信號(hào)；和位置計(jì)算模塊(14)，用于確定所述獨(dú)立噪聲源相對(duì)于該揚(yáng)聲器的二維或三維位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，具有用于各自耦合到至少 三個(gè)揚(yáng)聲器(15)的音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的至少三個(gè)輸出端(9)，該感知模 塊(10)具有用于接收對(duì)應(yīng)于來(lái)自該至少三個(gè)揚(yáng)聲器的感知聲音的信 號(hào)的至少三個(gè)對(duì)應(yīng)輸入端。
3. 如權(quán)利要求l所述的音頻輸出設(shè)備，具有用于各自耦合到至少 四個(gè)揚(yáng)聲器(15)的音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的至少四個(gè)輸出端(9)，該感知模 塊(10)具有用于接收對(duì)應(yīng)于來(lái)自該至少四個(gè)揚(yáng)聲器的感知聲音的信 號(hào)的至少四個(gè)對(duì)應(yīng)輸入端。
4. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，其中該辨別器(ll)適于 通過(guò)在該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)低于預(yù)定閾值時(shí)檢測(cè)獨(dú)立噪聲源信號(hào)，而辨別 對(duì)應(yīng)于該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)和來(lái)自該揚(yáng)聲器(15)范圍內(nèi)的獨(dú)立噪 聲源的感知信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，其中該辨別器(ll)適于 通過(guò)從由感知模塊(10)接收的信號(hào)中減去該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)或 多個(gè)版本以便作為殘余信號(hào)檢測(cè)獨(dú)立噪聲源信號(hào)，從而辨別對(duì)應(yīng)于該 音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)和來(lái)自該揚(yáng)聲器(15)范圍內(nèi)的獨(dú)立噪聲源的感 知信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求2或3所述的音頻輸出設(shè)備，其中該位置計(jì)算模塊 (14)通過(guò)確定該獨(dú)立噪聲源信號(hào)到達(dá)該感知模塊(10)的各個(gè)對(duì)應(yīng)輸入端的時(shí)間的相對(duì)差，來(lái)確定該獨(dú)立噪聲源的位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的音頻輸出設(shè)備，其中該位置計(jì)算模塊(14) 包括分析模塊，用于識(shí)別獨(dú)立噪聲源信號(hào)復(fù)合的一個(gè)或多個(gè)特征部 分，并且使用所述一個(gè)或多個(gè)特征部分來(lái)確定所述到達(dá)時(shí)間的相對(duì) 差。
8. 如權(quán)利要求2或3所述的音頻輸出設(shè)備，其中該位置計(jì)算模塊 (14)包括參照?qǐng)D，用于基于該確定的相對(duì)位置而確定該獨(dú)立噪聲源的絕對(duì)位置。
9. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，其中該感知模塊(10)包 括匹配模塊(16)，用于檢測(cè)歸因于預(yù)定的獨(dú)立噪聲源的聲音的預(yù)定 模板或特征。
10. 如權(quán)利要求9所述的音頻輸出設(shè)備，其中該匹配模塊(16) 包括歸因于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定獨(dú)立噪聲源的候選聲音模板或特征的庫(kù)(17)。
11. 如權(quán)利要求10所述的音頻輸出設(shè)備，其中候選聲音模板或特征歸因于系統(tǒng)的不同用戶(hù)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的音頻輸出設(shè)備，還包括用戶(hù)簡(jiǎn)檔存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)限定了控制電子設(shè)備操作的一組控制參數(shù)的個(gè)體用戶(hù)偏好。
13. 如權(quán)利要求12所述的音頻輸出設(shè)備，其中該電子設(shè)備是音頻系統(tǒng)(1)。
14. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，還適于識(shí)別多個(gè)獨(dú)立噪 聲源的二維或三維位置，還包括控制模塊(14)，用于確定同時(shí)優(yōu)化對(duì)于在識(shí)別位置的所有收聽(tīng)者的聲音再現(xiàn)的一組控制參數(shù)。
15. 如權(quán)利要求12或13所述的音頻輸出設(shè)備，其中該匹配模塊 (16)的庫(kù)(17)中的至少一個(gè)候選聲音模板對(duì)應(yīng)于由"用戶(hù)，，生成的聲音模板，該"用戶(hù)，，是生成警報(bào)信號(hào)的警告設(shè)備，并且該"用戶(hù)，， 偏好控制參數(shù)對(duì)應(yīng)于音頻系統(tǒng)的音量控制。
16. 如權(quán)利要求10所述的音頻輸出設(shè)備，其中該警報(bào)信號(hào)是電話(huà)鈴聲、門(mén)鈴樂(lè)聲、火或煙霧警報(bào)中的任何一種。
17. 如權(quán)利要求12所述的音頻輸出設(shè)備，其中該匹配模塊(16)的庫(kù)(17)中的至少一個(gè)候選聲音模板對(duì)應(yīng)于由通信或安全設(shè)備生成 的聲音模板以確認(rèn)其存在，該組控制參數(shù)對(duì)應(yīng)于到達(dá)和/或來(lái)自通信 或安全設(shè)備和電子設(shè)備的通信通道的實(shí)現(xiàn)。
18. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，還包括視頻輸出顯示設(shè) 備和輸出顯示控制模塊，該輸出顯示控制模塊適于把顯示控制參數(shù)確 定為該獨(dú)立噪聲源的被確定位置的函數(shù)。
19. 如權(quán)利要求18所述的音頻輸出設(shè)備，其中該顯示控制參數(shù)控 制該顯示設(shè)備的最佳視角。
20. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，還包括用于從被選擇用 戶(hù)接收話(huà)語(yǔ)指令的聲音識(shí)別設(shè)備，該聲音識(shí)別設(shè)備適于使用由位置計(jì) 算模塊(14)提供的被選擇用戶(hù)的確定位置來(lái)區(qū)分該被選擇用戶(hù)的話(huà) 語(yǔ)指令和其他獨(dú)立噪聲源。
21. 如權(quán)利要求20所述的音頻輸出設(shè)備，其中通過(guò)參照由位置計(jì) 算模塊(14)提供的被選擇用戶(hù)的確定位置來(lái)協(xié)助該聲音識(shí)別設(shè)備區(qū) 分兩個(gè)被選擇用戶(hù)的聲音。
22. 如權(quán)利要求1所述的音頻輸出設(shè)備，其中該位置計(jì)算模塊(14 )適于同時(shí)確定多個(gè)所述獨(dú)立噪聲源的二維或三維位置。
23. 如權(quán)利要求19所述的音頻輸出設(shè)備，其中該顯示控制參數(shù)為兩個(gè)或更多獨(dú)立噪聲源的確定位置控制最佳視角。
24. 如前述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的音頻輸出設(shè)備，被包含在一個(gè)音頻回放系統(tǒng)中。
全文摘要
一種具有多個(gè)揚(yáng)聲器的多通道音頻系統(tǒng)，用于獲得在該揚(yáng)聲器所覆蓋區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立噪聲源的位置信息。在該多通道音頻系統(tǒng)中，一個(gè)音頻輸出設(shè)備具有用于耦合到一個(gè)或多個(gè)音源并從其接收音頻信號(hào)的輸入端；音頻處理模塊，用于生成多個(gè)音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)并在各個(gè)輸出端將它們提供到多個(gè)揚(yáng)聲器。感知模塊具有連接到該音頻處理模塊的各個(gè)輸出端的輸入端，用于接收與由該揚(yáng)聲器感知的聲音對(duì)應(yīng)的信號(hào)。該感知模塊包括辨別器，用于辨別對(duì)應(yīng)于該音頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)和來(lái)自該揚(yáng)聲器范圍內(nèi)的獨(dú)立噪聲源的感知信號(hào)。位置計(jì)算模塊確定所感知的每個(gè)獨(dú)立噪聲源相對(duì)于該揚(yáng)聲器的二維或三維位置。然后，該確定的位置可用于確定該音頻系統(tǒng)或連接到該音頻系統(tǒng)的其他設(shè)備的控制參數(shù)。
文檔編號(hào)H04S7/00GK101438604SQ200580041672
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者J·R·金霍恩 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司