專利名稱：在家庭影院系統(tǒng)中識(shí)別揚(yáng)聲器的方法
在家庭影院系統(tǒng)中識(shí)別揚(yáng)聲器的方法
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)的主題事項(xiàng)涉及在家庭影院系統(tǒng)中識(shí)別揚(yáng)聲器的方法。典型的家庭影院系統(tǒng)包括顯示器單元、DVD播放器或其它信號(hào)源、音頻視頻控制接 收器、和多個(gè)揚(yáng)聲器。所謂的7. 1通道系統(tǒng)使用八個(gè)揚(yáng)聲器，即中央揚(yáng)聲器、重低音音箱和 六個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器(右前和左前，右和左填充(fill)以及右后和左后)。家庭影院系統(tǒng)包括 家庭影院解碼器，其根據(jù)DVD播放器從磁盤上讀取的數(shù)據(jù)創(chuàng)建分別指派到八個(gè)揚(yáng)聲器的八 個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)。為了這個(gè)討論，假定家庭影院解碼器集成到DVD播放器，但是它可在系統(tǒng) 中的其他地方。家庭影院解碼器將數(shù)字音頻信號(hào)合并成4對(duì)，每對(duì)運(yùn)行在I2S串行總線上。I2S串 行總線信號(hào)包括一連串幀，每幀包含32個(gè)左通道位，接著是32個(gè)右通道位。兩組32位標(biāo) 為左通道和右通道是常規(guī)的，但卻是隨意的，因?yàn)闆](méi)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求雙通道音頻信號(hào)的左 通道部分在I2S幀的第一組的位中被編碼而對(duì)應(yīng)的右通道部分在I2S幀的第二組的位中被 編碼。在具有四個(gè)I2S總線的7.1通道家庭影院解碼器中，I2S總線0可輸送為右前和左 前揚(yáng)聲器而創(chuàng)建的信號(hào)，總線1可輸送右填充和左填充的信號(hào)，總線2輸送右后和左后的信 號(hào)，而總線3輸送中央和重低音音箱的信號(hào)。然而，對(duì)于將揚(yáng)聲器位置映射到I2S總線通道 沒(méi)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。DVD播放器在數(shù)字通信介質(zhì)上將四個(gè)I2S串行總線信號(hào)傳送到接收器，該接 收器將四個(gè)雙通道信號(hào)分離以產(chǎn)生八個(gè)音頻信號(hào)而且將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬形式用 于分別驅(qū)動(dòng)八個(gè)揚(yáng)聲器。系統(tǒng)可使用有線揚(yáng)聲器連接，在這種情況下接收器具有至少八對(duì) 揚(yáng)聲器端子，從該八對(duì)揚(yáng)聲器端子，電線分別達(dá)到八個(gè)揚(yáng)聲器。重低音音箱輸送低頻信息，而且重低音音箱的放置和用于驅(qū)動(dòng)重低音音箱的音頻 信號(hào)的定時(shí)對(duì)于家庭影院系統(tǒng)令人滿意的運(yùn)轉(zhuǎn)不是關(guān)鍵。然而，家庭影院系統(tǒng)的最佳性能 要求在收聽(tīng)位置從其它七個(gè)揚(yáng)聲器接收的聲信號(hào)具有正確的定時(shí)關(guān)系，并因此接收器包括 用于選擇性地將供應(yīng)到揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)延遲以在聲信號(hào)中獲得正確定時(shí)關(guān)系的設(shè)施。用于聲信號(hào)延遲的適當(dāng)調(diào)整的程序?qū)彝ビ霸合到y(tǒng)的許多潛在用戶是如此的有 挑戰(zhàn)，使得購(gòu)買的大部分接收器和多通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)在沒(méi)有被正確地安裝的情況下被返回 到商店。發(fā)明概述按照公開(kāi)的主題事項(xiàng)的第一方面，提供了一種方法，其在包括中央揚(yáng)聲器、左揚(yáng)聲 器、和右揚(yáng)聲器的陣列中識(shí)別揚(yáng)聲器，該方法包括給中央揚(yáng)聲器提供左和右超聲波電聲換 能器，給左揚(yáng)聲器和右揚(yáng)聲器每個(gè)都提供超聲波電聲換能器，而且或者(a)為中央揚(yáng)聲器 的一個(gè)換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)(acoustic ping signal)，利用左和右揚(yáng)聲器的 換能器來(lái)檢測(cè)聲脈沖信號(hào)，測(cè)量通過(guò)所述一個(gè)換能器的聲脈沖信號(hào)發(fā)射和通過(guò)左和右揚(yáng)聲 器的換能器的聲脈沖信號(hào)檢測(cè)之間的時(shí)間間隔，為中央揚(yáng)聲器的另一個(gè)換能器供給能量以 發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用左和右揚(yáng)聲器的換能器來(lái)檢測(cè)聲脈沖信號(hào)，而且測(cè)量通過(guò)所述另一 個(gè)換能器的聲脈沖信號(hào)發(fā)射和通過(guò)左和右揚(yáng)聲器的換能器的聲脈沖信號(hào)檢測(cè)之間的時(shí)間 間隔，或者(b)為左揚(yáng)聲器的換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用中央揚(yáng)聲器的換能器來(lái)檢測(cè)聲脈沖信號(hào)，測(cè)量通過(guò)左揚(yáng)聲器的換能器的聲脈沖信號(hào)發(fā)射和通過(guò)中央揚(yáng)聲器的 換能器的聲脈沖信號(hào)檢測(cè)之間的時(shí)間間隔，為右揚(yáng)聲器的換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信 號(hào)，利用中央揚(yáng)聲器的換能器來(lái)檢測(cè)聲脈沖信號(hào)，而且測(cè)量通過(guò)右揚(yáng)聲器的換能器的聲脈 沖信號(hào)發(fā)射和通過(guò)中央揚(yáng)聲器的換能器的聲脈沖信號(hào)檢測(cè)之間的時(shí)間間隔，而且使用時(shí)間 間隔的測(cè)量值來(lái)指派左和右揚(yáng)聲器中的每個(gè)相對(duì)中央揚(yáng)聲器的位置。按照公開(kāi)的主題事項(xiàng)的第二方面，提供了一種方法，其在包括中央揚(yáng)聲器、多個(gè)A 揚(yáng)聲器、和多個(gè)B揚(yáng)聲器的陣列中識(shí)別揚(yáng)聲器，其中A和B中的一個(gè)在左而A和B中的另一 個(gè)在右，其中A揚(yáng)聲器包括在A揚(yáng)聲器中最靠近中央揚(yáng)聲器的前A揚(yáng)聲器，中央揚(yáng)聲器包括 A和B超聲波電聲換能器而且A揚(yáng)聲器中的每個(gè)和B揚(yáng)聲器中的每個(gè)包括超聲波電聲換能 器，其中中央揚(yáng)聲器的A換能器比B換能器更靠近A揚(yáng)聲器中的至少一個(gè)，而中央揚(yáng)聲器的 B換能器比A換能器更靠近B揚(yáng)聲器中的至少一個(gè)，而且方法包括為中央揚(yáng)聲器的A換能器 供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用A揚(yáng)聲器中的換能器以檢測(cè)聲脈沖信號(hào)，而且測(cè)量通過(guò) A換能器的聲脈沖信號(hào)發(fā)射和通過(guò)A和B揚(yáng)聲器的換能器的聲脈沖信號(hào)檢測(cè)之間的時(shí)間間 隔，而且為中央揚(yáng)聲器的B換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用A揚(yáng)聲器的換能器來(lái)檢 測(cè)聲脈沖信號(hào)，且測(cè)量通過(guò)B換能器的聲脈沖信號(hào)發(fā)射和通過(guò)A和B揚(yáng)聲器的換能器的聲 脈沖信號(hào)檢測(cè)之間的時(shí)間間隔。按照公開(kāi)的主題事項(xiàng)的第三方面，提供了一種家庭影院系統(tǒng)，該家庭影院系統(tǒng)包 括控制單元、中央揚(yáng)聲器、第一環(huán)繞揚(yáng)聲器以及第二環(huán)繞揚(yáng)聲器，控制單元包含用于發(fā)射和 接收無(wú)線控制信號(hào)和無(wú)線左和右音頻信號(hào)的無(wú)線電收發(fā)器，中央揚(yáng)聲器裝有左和右超聲波 電聲換能器和用于控制左和右電聲換能器以響應(yīng)從無(wú)線電收發(fā)器接收的無(wú)線控制信號(hào)的 中央揚(yáng)聲器控制裝置，第一環(huán)繞揚(yáng)聲器裝有超聲波電聲換能器和用于控制第一環(huán)繞揚(yáng)聲器 的電聲換能器以響應(yīng)從無(wú)線電收發(fā)器接收的無(wú)線控制信號(hào)的第一揚(yáng)聲器控制裝置，第二環(huán) 繞揚(yáng)聲器裝有超聲波電聲換能器和用于控制第二環(huán)繞揚(yáng)聲器的電聲換能器以響應(yīng)從無(wú)線 電收發(fā)器接收的無(wú)線控制信號(hào)的第二揚(yáng)聲器控制裝置，而且其中控制單元、中央揚(yáng)聲器控 制裝置、第一揚(yáng)聲器控制裝置和第二揚(yáng)聲器控制裝置被編程，使得當(dāng)環(huán)繞揚(yáng)聲器中的一個(gè) 在相對(duì)中央揚(yáng)聲器的右邊環(huán)繞位置而另一個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器在相對(duì)中央揚(yáng)聲器的左邊環(huán)繞位 置時(shí)，控制單元與中央揚(yáng)聲器控制裝置、第一揚(yáng)聲器控制裝置和第二揚(yáng)聲器控制裝置配合 以識(shí)別第一和第二環(huán)繞揚(yáng)聲器中的哪個(gè)在右邊環(huán)繞位置和哪個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器在左邊環(huán)繞位 置，而且控制單元將無(wú)線左和右音頻信號(hào)分別傳送到左和右環(huán)繞位置中的環(huán)繞揚(yáng)聲器。按照公開(kāi)的主題事項(xiàng)的第四方面，提供一種家庭影院系統(tǒng)，該家庭影院系統(tǒng)包括 控制單元、第一揚(yáng)聲器以及第二揚(yáng)聲器，控制單元包含用于發(fā)射和接收無(wú)線控制信號(hào)和無(wú) 線左和右音頻信號(hào)的無(wú)線電收發(fā)器，第一揚(yáng)聲器裝有超聲波電聲換能器和用于控制第一揚(yáng) 聲器的電聲換能器以響應(yīng)從無(wú)線電收發(fā)器接收的無(wú)線控制信號(hào)的第一揚(yáng)聲器控制裝置，第 二揚(yáng)聲器裝有超聲波電聲換能器和用于控制第二揚(yáng)聲器的電聲換能器以響應(yīng)從無(wú)線電收 發(fā)器接收的無(wú)線控制信號(hào)的第二揚(yáng)聲器控制裝置，而且其中控制單元、第一揚(yáng)聲器控制裝 置和第二揚(yáng)聲器控制裝置被編程，使得當(dāng)揚(yáng)聲器中的一個(gè)在相對(duì)收聽(tīng)位置的右邊位置而另 一個(gè)揚(yáng)聲器在相對(duì)收聽(tīng)位置的左邊位置時(shí)，控制單元與第一揚(yáng)聲器控制裝置和第二揚(yáng)聲器 控制裝置配合以確定第一和第二揚(yáng)聲器之間的距離，而且控制單元將無(wú)線左和右音頻信號(hào) 分別傳送到左和右揚(yáng)聲器。
按照公開(kāi)的主題事項(xiàng)的第五方面，提供一種揚(yáng)聲器，其適合于在揚(yáng)聲器的陣列中 作為中央揚(yáng)聲器使用，該揚(yáng)聲器的陣列也包括多個(gè)左揚(yáng)聲器和多個(gè)右揚(yáng)聲器，其中揚(yáng)聲器 包括用于發(fā)射超聲波聲脈沖信號(hào)的左和右超聲波電聲換能器，其中左和右換能器被定位， 使得當(dāng)揚(yáng)聲器在還包括左前揚(yáng)聲器和右前揚(yáng)聲器的陣列中作為中央揚(yáng)聲器被使用時(shí)，左換 能器比右換能器更靠近左前揚(yáng)聲器而右換能器比左換能器更靠近右前揚(yáng)聲器。按照公開(kāi)的主題事項(xiàng)的第六方面，提供一種方法，其為聽(tīng)者在選擇性可變的位置 中提供優(yōu)化包括中央揚(yáng)聲器、多個(gè)左揚(yáng)聲器和多個(gè)右揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中每個(gè)揚(yáng)聲 器包括超聲波電聲換能器，所述方法包括在選定位置處放置包含超聲波電聲換能器的便攜 式位置測(cè)量設(shè)備，和利用便攜式位置測(cè)量設(shè)備來(lái)開(kāi)始至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的換能器發(fā)射超聲波 聲脈沖信號(hào)的測(cè)量程序，位置測(cè)量設(shè)備的換能器檢測(cè)超聲波聲脈沖信號(hào)，而且聲脈沖通過(guò) 位置測(cè)量設(shè)備的換能器的聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)和聲脈沖信號(hào)的發(fā)射之間的時(shí)間間隔被測(cè)量， 允許測(cè)量位置設(shè)備相對(duì)揚(yáng)聲器的位置的計(jì)算，據(jù)此對(duì)于揚(yáng)聲器的相對(duì)信號(hào)延遲可被調(diào)整， 來(lái)對(duì)位置測(cè)量設(shè)備的位置進(jìn)行補(bǔ)償。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明為了更好地理解本發(fā)明，和為了顯示相同部分如何生效，將通過(guò)實(shí)施例的方法對(duì) 附圖做引用，其中

圖1是7. 1通道家庭影院音頻系統(tǒng)的示意性框圖，體現(xiàn)了在本申請(qǐng)中公開(kāi)的主題 事項(xiàng)，圖2是其中可安裝家庭影院系統(tǒng)的房間的平面圖，圖3是說(shuō)明圖1中所示系統(tǒng)的解碼器單元的部分的更具體的框圖，圖4A和圖4B(共同地稱作圖4)各自是圖1中所示系統(tǒng)中使用的一種形式的揚(yáng)聲 器的水平剖面圖和前視圖，圖5是說(shuō)明圖4中所示的揚(yáng)聲器中包括的電子儀器組件的示意性框圖，圖6A和圖6B(共同地稱作圖6)各自是圖1中所示家庭影院系統(tǒng)中使用的第二種 形式的揚(yáng)聲器的水平剖面圖和前視圖，以及圖7是圖6中所示的揚(yáng)聲器中包括的電子儀器組件的示意性框圖。詳述當(dāng)在本詳述和所附權(quán)利要求中使用時(shí)，應(yīng)用到信號(hào)的術(shù)語(yǔ)“音頻”意味著信號(hào)具有 在聲頻的可接受標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的頻率，即從20Hz到20，000Hz，然而應(yīng)用到信號(hào)的“超聲波”意 味著信號(hào)具有高于20kHz的頻率。當(dāng)應(yīng)用到電聲換能器時(shí)，在此使用的術(shù)語(yǔ)“超聲波”意味 著換能器能夠發(fā)射和接收超聲波聲信號(hào)。圖1中所示的7. 1通道家庭影院系統(tǒng)包括例如可能是衛(wèi)星接收器的信號(hào)源2、有線 電視解碼器或DVD播放器、八個(gè)揚(yáng)聲器61-68 (中央揚(yáng)聲器61、六個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器62-67和重 低音音箱68)和顯示器單元8。如上述，家庭影院系統(tǒng)也包括從信號(hào)源接收音頻數(shù)據(jù)且產(chǎn)生 四個(gè)I2S串行總線信號(hào)的家庭影院解碼器14(圖3)。家庭影院系統(tǒng)可被安裝在例如顯示器 單元、DVD播放器或音頻視頻控制接收器(AVR)，或它可能是獨(dú)立的單元。我們指的是其中 家庭影院解碼器作為解碼器單元被安裝的部分。解碼器單元具有主處理器12，該主處理器12控制由解碼器單元所執(zhí)行的功能，例 如在家庭影院系統(tǒng)中，其為顯示器單元或AVR。主處理器與家庭影院解碼器14和主模塊4
家庭影院系統(tǒng)被安裝在具有前、后、左和右墻的室內(nèi)，其中的顯示器單元8靠著前 墻，而揚(yáng)聲器61-68如圖2中所示相對(duì)于墻和收聽(tīng)位置10放置。一般來(lái)說(shuō)，用戶將利用手 持遠(yuǎn)程控制單元11與家庭影院系統(tǒng)交互，該手持遠(yuǎn)程控制單元11將用戶命令傳送到安裝 在解碼器單元中的紅外接收器。在解碼器單元中的紅外接收器將用戶命令傳到主處理器12 且主處理器響應(yīng)由遠(yuǎn)程控制單元傳送的命令。主處理器12將某些用戶命令傳播到主模塊 4。參考圖3，主模塊4也包括用于無(wú)線傳輸和信號(hào)接收的天線對(duì)、在幾個(gè)通道中的任 意選定的一個(gè)上能夠傳送且接收的無(wú)線電收發(fā)器觀、從主處理器接收信號(hào)且控制無(wú)線電收 發(fā)器的操作的控制器32、以及非易失性存儲(chǔ)器40。如下詳細(xì)描述，主模塊使用無(wú)線電收發(fā)器觀和天線對(duì)，其用于由家庭影院解碼器 14提供音頻信號(hào)到揚(yáng)聲器的無(wú)線傳輸。因此，沒(méi)有必要將各個(gè)揚(yáng)聲器電線達(dá)到揚(yáng)聲器。中央揚(yáng)聲器和六個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器有時(shí)在此被稱作主揚(yáng)聲器。六個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器本質(zhì)上 彼此相同。安裝者將六個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器(在討論下的7. 1通道系統(tǒng)中)放置在室內(nèi)選定的位 置上。因?yàn)榱鶄€(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器是相同的，所以它們是可互換的且安裝者能放置揚(yáng)聲器而不考 慮特定的揚(yáng)聲器是否在給定的位置。在本說(shuō)明書(shū)中，應(yīng)用到揚(yáng)聲器的術(shù)語(yǔ)“位置”指的是揚(yáng) 聲器相對(duì)收聽(tīng)位置的一般位置，例如右前、左后，然而術(shù)語(yǔ)“位置”指的是在具有至少兩個(gè)軸 的坐標(biāo)系統(tǒng)中的線性(和可能地角度)位移的單元中表示的揚(yáng)聲器的空間位置。我們將通過(guò)參考放置在右前位置即收聽(tīng)位置10的前面和右面的揚(yáng)聲器62而討 論六個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器。參考圖4，揚(yáng)聲器62包括外殼70和音頻驅(qū)動(dòng)器72。外殼大體上關(guān)于 垂直平面73對(duì)稱。通常，揚(yáng)聲器將被定向，使得平面73朝向收聽(tīng)位置10延伸。驅(qū)動(dòng)器72 包括隔膜和用于取代隔膜以響應(yīng)聲信號(hào)的音圈，因此引起驅(qū)動(dòng)器以一種模式發(fā)射音頻聲信 號(hào)，該模式大體上關(guān)于位于垂直平面73中的水平軸對(duì)稱且被考慮成揚(yáng)聲器的中心軸。揚(yáng)聲 器也包括與音頻驅(qū)動(dòng)器72不同的電聲超聲波換能器74。換能器74被設(shè)計(jì)來(lái)在超聲波頻率 例如約40kHz發(fā)射和接收聲信號(hào)，而且具有相對(duì)寬角度的靈敏度。例如，通常不昂貴的換能 器，盡管被列入具有90°的靈敏度的角度，可實(shí)際上能夠在180°或更多的角度范圍上發(fā) 射和接收。換能器被安裝在外殼中，使得限定其靈敏度的角度范圍的中心的線是平行于揚(yáng) 聲器的中心軸，并在之上垂直。參考圖5，揚(yáng)聲器62也包括天線76和連接到操作電流源的電子儀器組件。電子儀 器組件包括連接到天線的用于接收由主模塊傳送的信號(hào)和傳送信號(hào)到主模塊的無(wú)線電收 發(fā)器78和開(kāi)關(guān)80。開(kāi)關(guān)將從無(wú)線電收發(fā)器78接收的信號(hào)傳播到音頻處理器82或通過(guò)消 息過(guò)濾器85傳播到控制器84。電子儀器組件也包括連接到超聲波換能器的超聲波收發(fā)器 86。超聲波收發(fā)器86通過(guò)驅(qū)動(dòng)超聲波換能器74來(lái)在約40kHz的頻率發(fā)射短暫的超聲 波信號(hào)約250us (—個(gè)聲脈沖)而響應(yīng)來(lái)自控制器84的命令。信號(hào)能量級(jí)可能非常高(超 過(guò)IOOdB)，但是因?yàn)樾盘?hào)非常短暫，所以它包含非常少的能量。當(dāng)作為接收器操作時(shí)，而且 換能器檢測(cè)到超聲波能量高于門限級(jí)別時(shí)，超聲波收發(fā)器給控制器84提供信號(hào)。控制器84包括連續(xù)地給時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器能選擇性地復(fù)位到零，以 響應(yīng)無(wú)線電收發(fā)器78提供的信號(hào)，而且將儲(chǔ)存它的計(jì)數(shù)以響應(yīng)超聲波收發(fā)器86提供的信號(hào)。參考圖6和7，中央揚(yáng)聲器61類似于揚(yáng)聲器62，只是中央揚(yáng)聲器61包括各自定位 在揚(yáng)聲器的中心軸的左和右的兩個(gè)電聲換能器74L、74R。限定靈敏度的各自角度范圍的中 心的線離揚(yáng)聲器的中心軸是水平等距的。換能器74L、74R水平間隔開(kāi)至少10cm，且優(yōu)選至 少 15cm。中央揚(yáng)聲器中的電子儀器組件的拓?fù)漕愃朴趫D5中所示的拓?fù)?，只是有各自連接 到兩個(gè)超聲波換能器74L、74R的兩個(gè)超聲波收發(fā)器，而且控制器84包括兩個(gè)計(jì)數(shù)器(L，R)， 這兩個(gè)計(jì)數(shù)器以類似于揚(yáng)聲器62的計(jì)數(shù)器的方式給時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)而且儲(chǔ)存它們各自的計(jì) 數(shù)以響應(yīng)收發(fā)器86L和86R各自提供的信號(hào)。重低音音箱86類似于揚(yáng)聲器62。重低音音箱中的電子儀器組件的拓?fù)漕愃朴趫D 5所示的拓?fù)?，只是由于下面提到的原因，控制器不一定包括?jì)數(shù)器。每個(gè)揚(yáng)聲器具有唯一的訪問(wèn)控制地址，在功能上類似于指派到網(wǎng)絡(luò)適配器的MAC 地址，而且也具有硬件類型。三個(gè)硬件類型是中央、環(huán)繞和重低音。訪問(wèn)控制地址和硬件類 型是生產(chǎn)時(shí)硬接線進(jìn)入控制器84。中央揚(yáng)聲器也具有唯一的揚(yáng)聲器ID，其硬接線進(jìn)入控制 器且記錄在附加到中央揚(yáng)聲器的盤上。換能器74L、74R的水平間隔也是硬接線進(jìn)入控制器 84，例如到硬件類型的補(bǔ)充領(lǐng)域。揚(yáng)聲器特定信息的其它項(xiàng)目在生產(chǎn)時(shí)也可儲(chǔ)存在控制器 中。揚(yáng)聲器是相對(duì)主模塊4的從屬模塊。當(dāng)家庭影院系統(tǒng)首次安裝且連接到操作電流 源時(shí)，而且在解碼器單元第一次開(kāi)啟之前，主模塊不包含關(guān)于揚(yáng)聲器的信息。當(dāng)家庭影院系 統(tǒng)連接到操作電流源時(shí)，而且在解碼器單元開(kāi)啟之前，主模塊以低功率狀態(tài)運(yùn)行，其中它的 無(wú)線電收發(fā)器觀周期性地監(jiān)控它的通信通道中的每一個(gè)，以確定通道是否通暢便于通信。 主模塊保持通暢通道的列表且必要時(shí)更新那個(gè)列表。類似地，揚(yáng)聲器的電子儀器組件以低 功率狀態(tài)運(yùn)行，其中音頻處理器和超聲波收發(fā)器關(guān)閉而且以500ms的間隔控制器84打開(kāi)無(wú) 線電收發(fā)器78且掃描所有可能的通道，試圖從組織或運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的主模塊中檢測(cè)信號(hào)。如果 揚(yáng)聲器不檢測(cè)組織或運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的主模塊，則控制器關(guān)閉收發(fā)器78。系統(tǒng)保持在這個(gè)低功率狀態(tài)，直到用戶開(kāi)啟家庭影院系統(tǒng)為止，例如通過(guò)按遠(yuǎn)程 控制單元上的電源按鈕。在這種場(chǎng)合下，主處理器12檢測(cè)由遠(yuǎn)程控制單元發(fā)送的上電信號(hào) 而且發(fā)出命令到解碼器單元的內(nèi)部部件來(lái)開(kāi)始上電程序。主模塊4也從主處理器接收這個(gè) 命令而且隨機(jī)選定通暢的通信通道且傳送信標(biāo)大約一秒。在范圍內(nèi)(并以500ms的間隔掃 描所有可能的通道)的揚(yáng)聲器因此被通知主模塊正在組織網(wǎng)絡(luò)，且通過(guò)打開(kāi)它們的超聲波 收發(fā)器86響應(yīng)信標(biāo)。揚(yáng)聲器的音頻處理器82保持關(guān)閉。在運(yùn)行的初始相位期間，開(kāi)關(guān)80將從收發(fā)信件78接收的信號(hào)指向消息過(guò)濾器85。 消息過(guò)濾器85當(dāng)運(yùn)行時(shí)將包括揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址的控制消息傳到控制器84而且阻止 其它控制消息到達(dá)控制器84。然而，在運(yùn)行中的這點(diǎn)上，消息過(guò)濾器不運(yùn)行而且由主模塊傳 送的所有控制消息傳播到控制器84。在傳送信標(biāo)之后，主模塊傳送發(fā)現(xiàn)命令且然后將它的無(wú)線電收發(fā)器轉(zhuǎn)到接收模式 用于例如的簡(jiǎn)短間隔。每個(gè)揚(yáng)聲器隨機(jī)選定少于的推遲時(shí)間且在選定推遲時(shí)間 結(jié)束時(shí)傳送發(fā)現(xiàn)命令的響應(yīng)。響應(yīng)包含揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址和揚(yáng)聲器的硬件類型。主模 塊在它的非易失性存儲(chǔ)器40中儲(chǔ)存包含響應(yīng)揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址和硬件類型的表格。對(duì)于揚(yáng)聲器而非重低音音箱，表格也能儲(chǔ)存一個(gè)或多個(gè)距離值、左或右指示符、前填充或后 指示符、以及指定揚(yáng)聲器位置的至少一組坐標(biāo)。對(duì)于中央揚(yáng)聲器，表格儲(chǔ)存用于左換能器和 右換能器之間的距離的值。因?yàn)閾P(yáng)聲器隨機(jī)選定推遲時(shí)間，所以有可能兩個(gè)或更多揚(yáng)聲器將選定相同的推遲 時(shí)間。為了防止這種可能性，主模塊重復(fù)發(fā)現(xiàn)過(guò)程且如果它從不響應(yīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)程的首次執(zhí)行 的一個(gè)或多個(gè)從屬單元檢測(cè)到響應(yīng)，則主模塊將每個(gè)額外揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址和硬件類 型添加到儲(chǔ)存在它的存儲(chǔ)器中的表格。在響應(yīng)發(fā)現(xiàn)命令之后，信息過(guò)濾器85變得可運(yùn)行，使得只有包括正確的訪問(wèn)控制 地址的消息能被傳播到控制器84。如果在隔壁房間中有類似的家庭影院系統(tǒng)，由主模塊傳送的發(fā)現(xiàn)命令從兩個(gè)或多 個(gè)中央揚(yáng)聲器引出響應(yīng)是可能的，在該情況下，響應(yīng)于發(fā)現(xiàn)命令而由主模塊所儲(chǔ)存的揚(yáng)聲 器的表格將包含用于兩個(gè)或更多中央揚(yáng)聲器的項(xiàng)目。如果是這種情況，主模塊必須排除在 它正在組織不與主模塊在相同房間的每個(gè)中央揚(yáng)聲器的網(wǎng)絡(luò)之外。為了識(shí)別不在主模塊房 間的中央揚(yáng)聲器，控制器32使收發(fā)器給列在表格中的每個(gè)中央揚(yáng)聲器傳送減少功率的試 探信號(hào)。接收試探信號(hào)的每個(gè)中央揚(yáng)聲器傳送響應(yīng)消息。如果主模塊仍然接收多個(gè)響應(yīng)消 息，它再次減少它的傳輸功率且發(fā)出另外的試探信號(hào)。主模塊以這種方式繼續(xù)，直到它僅從 一個(gè)中央揚(yáng)聲器接收響應(yīng)為止，而且主模塊識(shí)別中央揚(yáng)聲器作為它網(wǎng)絡(luò)的成員且從它的表 格中刪除用于其它中央揚(yáng)聲器的項(xiàng)目。在這個(gè)程序在應(yīng)包括在由主模塊所組織的網(wǎng)絡(luò)中的中央揚(yáng)聲器的識(shí)別中不能解 決歧義的情況下，用戶可使用解碼器單元的用戶接口來(lái)通過(guò)參考揚(yáng)聲器ID選擇中央揚(yáng)聲
ο接收發(fā)現(xiàn)命令的環(huán)繞揚(yáng)聲器可包括揚(yáng)聲器而不是六個(gè)揚(yáng)聲器62-67。同樣，發(fā)現(xiàn)命 令可由在包含中央揚(yáng)聲器的房間外部的一個(gè)或多個(gè)重低音音箱接收。主模塊將命令消息傳 送到中央揚(yáng)聲器和在它表格中的所有環(huán)繞揚(yáng)聲器和重低音音箱。中央揚(yáng)聲器通過(guò)從它的超 聲波收發(fā)器中的每個(gè)發(fā)出聲脈沖信號(hào)來(lái)響應(yīng)消息，而環(huán)繞揚(yáng)聲器和重低音音箱通過(guò)啟用超 聲波收發(fā)器以接收聲脈沖信號(hào)來(lái)響應(yīng)。主模塊然后發(fā)出請(qǐng)求消息，環(huán)繞揚(yáng)聲器和重低音音 箱通過(guò)報(bào)告它們是否檢測(cè)到聲脈沖信號(hào)中的至少一個(gè)來(lái)響應(yīng)。因?yàn)橹醒霌P(yáng)聲器61所發(fā)出的聲脈沖信號(hào)包含非常少的能量，所以它不能由在包 含中央揚(yáng)聲器的房間外部的環(huán)繞揚(yáng)聲器或重低音音箱檢測(cè)，并因此只有報(bào)告檢測(cè)到至少一 個(gè)聲脈沖信號(hào)的揚(yáng)聲器才是與主模塊在相同房間的揚(yáng)聲器。主模塊通過(guò)刪除用于不響應(yīng)聲 脈沖信號(hào)的揚(yáng)聲器的任何項(xiàng)目來(lái)更新它的表格。應(yīng)理解到，檢查在從表格中刪除揚(yáng)聲器之前是需要的，例如為了確保通過(guò)人在房 間來(lái)回走動(dòng)而暫時(shí)地躲避中央揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器被檢測(cè)到。這種檢查對(duì)于本申請(qǐng)中公開(kāi)的主 題事項(xiàng)的理解不是必要的且不需進(jìn)一步描述。以這種方式，主模塊能夠在它的網(wǎng)絡(luò)中確定所有八個(gè)揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址而且 從網(wǎng)絡(luò)中排除在主模塊所位于的房間外部的任何揚(yáng)聲器，將硬件類型與每個(gè)揚(yáng)聲器聯(lián)系起 來(lái)，以及了解中央揚(yáng)聲器的左和右超聲波換能器的距離。主模塊然后必須確定環(huán)繞揚(yáng)聲器 中的每個(gè)的位置(左前或右前，填充或后)。為了家庭影院系統(tǒng)的正常運(yùn)行，主模塊確定重 低音音箱與中央揚(yáng)聲器在相同房間是足夠的。確定重低音音箱的位置是不必要的。
有幾種方式可以確定環(huán)繞揚(yáng)聲器的位置。根據(jù)一種方法，主模塊基于關(guān)于家庭影院系統(tǒng)布局的某個(gè)假設(shè)執(zhí)行算法。根據(jù)這 些假設(shè)，左和右填充揚(yáng)聲器的中心軸是垂直于中央揚(yáng)聲器的中心軸，而且收聽(tīng)位置位于中 央揚(yáng)聲器的中心軸和左和右填充揚(yáng)聲器的中心軸之間的中間。參考圖2，收聽(tīng)區(qū)域相對(duì)于極 坐標(biāo)系統(tǒng)分成四個(gè)象限，該極坐標(biāo)系統(tǒng)以默認(rèn)收聽(tīng)位置為中心而且具有與中央揚(yáng)聲器的中 心軸對(duì)齊的0°向量。左前象限從0°到90°，左后象限從90°到180°，右后象限從180° 到270°，右前象限從270°到0°。為了便于討論，方便地指定(X，Y)坐標(biāo)系統(tǒng)，其中默認(rèn)收聽(tīng)位置是在原點(diǎn)(0，0)， 右揚(yáng)聲器是在正χ位置，左揚(yáng)聲器是在負(fù)X位置，前揚(yáng)聲器是在正Y位置以及后揚(yáng)聲器是在 負(fù)Y位置。見(jiàn)圖2。主模塊選擇環(huán)繞揚(yáng)聲器中的一個(gè)而且傳送命令消息，選定的環(huán)繞揚(yáng)聲器通過(guò)發(fā)出 聲脈沖信號(hào)而響應(yīng)該命令消息，而中央揚(yáng)聲器通過(guò)將它的計(jì)數(shù)器復(fù)位到零而響應(yīng)該命令消 息。中央揚(yáng)聲器的每個(gè)換能器檢測(cè)聲脈沖信號(hào)而且控制器84儲(chǔ)存由兩個(gè)計(jì)數(shù)器獲得的計(jì) 數(shù)。主模塊詢問(wèn)中央揚(yáng)聲器而且中央揚(yáng)聲器報(bào)告所儲(chǔ)存的計(jì)數(shù)值。主模塊依次重復(fù)這個(gè)操 作用于其它環(huán)繞揚(yáng)聲器中的每個(gè)，并因此獲得涉及選定揚(yáng)聲器(其發(fā)出聲脈沖信號(hào))的訪 問(wèn)控制地址的數(shù)據(jù)集和由中央揚(yáng)聲器報(bào)告的兩個(gè)計(jì)數(shù)值。如前述，換能器的靈敏度的角度 通常超過(guò)180°，且因此中央揚(yáng)聲器61的換能器和揚(yáng)聲器62和67的換能器在圖2所示的 布局中是相互聽(tīng)覺(jué)上可見(jiàn)的。如果在可選擇的布局中，中央揚(yáng)聲器61顯著地比前揚(yáng)聲器更 接近沿著Y軸的收聽(tīng)位置，可選擇的三角測(cè)量法技術(shù)可被用來(lái)確定前揚(yáng)聲器的位置，例如 利用后揚(yáng)聲器的換能器。主模塊能夠計(jì)算中央揚(yáng)聲器的左和右換能器離每個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器的各自距離。因?yàn)?中央揚(yáng)聲器的換能器之間的距離是已知的，然后主模塊在(X，Y)坐標(biāo)系統(tǒng)中計(jì)算每個(gè)環(huán)繞 揚(yáng)聲器的位置是例行事務(wù)。利用揚(yáng)聲器計(jì)算過(guò)的(X，Y)位置，主模塊通過(guò)識(shí)別揚(yáng)聲器所處的象限將每個(gè)揚(yáng)聲 器指派到揚(yáng)聲器位置(左前、右后等)。應(yīng)理解到，這可導(dǎo)致一些歧義。例如，揚(yáng)聲器62和 63都位于右前象限。這個(gè)歧義以后能被解決，例如通過(guò)使用三角測(cè)量法來(lái)測(cè)量揚(yáng)聲器62、 63和64的Y位置，而且推斷在揚(yáng)聲器62和64之間的揚(yáng)聲器63 —定是右填充揚(yáng)聲器。也 應(yīng)理解到，與前揚(yáng)聲器的Y位置的計(jì)算有關(guān)的錯(cuò)誤比與后揚(yáng)聲器的Y位置的計(jì)算有關(guān)的錯(cuò) 誤更大，而且因此可期望利用后揚(yáng)聲器的換能器所發(fā)送的聲脈沖信號(hào)，來(lái)重新計(jì)算前揚(yáng)聲 器的位置。以這種方式，主模塊將每個(gè)揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址與揚(yáng)聲器位置聯(lián)系起來(lái)。主模 塊然后發(fā)送消息，該消息將揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址與指派到那個(gè)揚(yáng)聲器位置的I2S總線通 道聯(lián)系起來(lái)，如下面更詳細(xì)地討論。當(dāng)主模塊將每個(gè)揚(yáng)聲器與揚(yáng)聲器位置聯(lián)系起來(lái)而且計(jì)算每個(gè)揚(yáng)聲器離中央揚(yáng)聲 器的距離時(shí)，主模塊能夠在(X，Y)坐標(biāo)系統(tǒng)中通過(guò)三角測(cè)量法，即通過(guò)利用右填充揚(yáng)聲器 的換能器所發(fā)射的聲脈沖信號(hào)來(lái)測(cè)量右填充揚(yáng)聲器與左前和左后揚(yáng)聲器之間的距離，來(lái)計(jì) 算每個(gè)揚(yáng)聲器的位置。通過(guò)迭代地計(jì)算揚(yáng)聲器位置，主模塊能夠計(jì)算環(huán)繞揚(yáng)聲器的位置，同 時(shí)具有可觀的精確性和準(zhǔn)確性。當(dāng)前的7. 1通道家庭影院解碼器基于在收聽(tīng)位置在原點(diǎn)的極坐標(biāo)系統(tǒng)(r，θ )中的主要揚(yáng)聲器位置，產(chǎn)生七個(gè)主要揚(yáng)聲器信號(hào)。默認(rèn)時(shí)，右填充和左填充揚(yáng)聲器各自在90° 和270°而且中央揚(yáng)聲器在0°。前和后揚(yáng)聲器也具有默認(rèn)的角度位置。主模塊將(X，Y) 坐標(biāo)系統(tǒng)中環(huán)繞揚(yáng)聲器的位置轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)系統(tǒng)(r，θ )。主模塊將主要揚(yáng)聲器的(r，θ ) 值通過(guò)主處理器12供應(yīng)到家庭影院解碼器14。家庭影院解碼器在處理從信號(hào)源接收的音頻數(shù)據(jù)中使用r值和計(jì)算過(guò)(或默認(rèn)) 的角度位置，以產(chǎn)生七個(gè)環(huán)繞信號(hào)，使得在默認(rèn)收聽(tīng)位置所接收的六個(gè)環(huán)繞信號(hào)和中央信 號(hào)處于正確的相位關(guān)系。家庭影院系統(tǒng)的建立現(xiàn)在幾乎是完整的。再次參考圖3，主處理器將某些用戶命令 傳播到從信號(hào)源2接收數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的家庭影院解碼器14。家庭影院解碼器14為主要揚(yáng) 聲器創(chuàng)建從數(shù)字音頻數(shù)據(jù)和(r，θ)信息各自指派到八個(gè)揚(yáng)聲器位置的八個(gè)音頻信號(hào)而且 如上述將八個(gè)信號(hào)合并成四對(duì)而且輸出四個(gè)I2S串行數(shù)據(jù)流，每個(gè)為兩個(gè)揚(yáng)聲器輸送數(shù)字 音頻信號(hào)。盡管I2S總線幀為每個(gè)通道提供32位，但在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，32位中的M位被用于 每個(gè)通道而余下的8位是空的。四個(gè)串行數(shù)據(jù)流被主模塊4接收。主模塊包括解串器18和矩陣20，該解串器18將I2S信號(hào)中的每個(gè)分成它的兩部 分，而矩陣20在多路復(fù)用中將生成的八個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)中的每個(gè)指派到各自時(shí)隙(時(shí)隙 0-7)中。不同的家庭影院解碼器使用揚(yáng)聲器位置和I2S總線的通道之間的不同映射。矩陣 20將I2S總線通道映射到時(shí)隙以提供揚(yáng)聲器位置和時(shí)隙之間固定的關(guān)系。例如，不管揚(yáng)聲 器位置到I2S總線通道的映射如何，矩陣可被配置成將右前揚(yáng)聲器指派給時(shí)隙0。因此，將 每個(gè)揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址與I2S通道聯(lián)系起來(lái)的消息通知訪問(wèn)控制地址與右前揚(yáng)聲器 位置有關(guān)的揚(yáng)聲器，它應(yīng)該捕獲在時(shí)隙0中傳送的數(shù)字音頻信號(hào)。在這點(diǎn)上，家庭影院系統(tǒng)是有可操作性的?？刂破?2使無(wú)線電收發(fā)器觀能夠傳 送矩陣20提供的數(shù)字音頻信號(hào)。矩陣20將包含八個(gè)連續(xù)時(shí)隙的數(shù)據(jù)位的信號(hào)塊供應(yīng)到傳 送八個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)的無(wú)線電收發(fā)器觀。數(shù)字音頻信號(hào)被組織作為一系列塊，每塊包含用 于八個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)，其代表一個(gè)采樣值用于每個(gè)揚(yáng)聲器。無(wú)線電收發(fā)器觀使用數(shù)字音頻信 號(hào)來(lái)在選定通信通道的頻率編碼載波且通過(guò)天線M傳送調(diào)制過(guò)的信號(hào)。在每個(gè)揚(yáng)聲器中， 控制器84設(shè)置開(kāi)關(guān)80來(lái)將從無(wú)線電收發(fā)器接收的信號(hào)指向音頻處理器82?？刂破饕步o音 頻處理器提供合適的時(shí)隙ID。音頻處理器82從無(wú)線電收發(fā)器78接收音頻數(shù)據(jù)塊，捕獲音 頻數(shù)據(jù)用于合適的時(shí)隙，將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成模擬形式，放大音頻信號(hào)且將音頻信號(hào)供 應(yīng)到音頻驅(qū)動(dòng)器。矩陣所傳送的信號(hào)的每個(gè)時(shí)隙包含M位。噪聲事件可損害幾個(gè)連續(xù)位的接收。為 了減小這種噪聲事件對(duì)提供給任何一個(gè)揚(yáng)聲器的信號(hào)的損害，矩陣所傳送的輸出信號(hào)塊可 被擾亂，使得例如傳送的信號(hào)沒(méi)有兩個(gè)連續(xù)位屬于相同時(shí)隙且高階位與低階位交錯(cuò)。因?yàn)閷?shí)際的收聽(tīng)位置事實(shí)上不同于默認(rèn)的收聽(tīng)位置是可能的，所以期望主模塊能 夠計(jì)算中央揚(yáng)聲器和環(huán)繞揚(yáng)聲器相對(duì)實(shí)際收聽(tīng)位置的(r，θ)位置。為了支持這種自動(dòng)尋 找(AF)功能，遠(yuǎn)程控制單元11包括超聲波換能器和超聲波收發(fā)器。為了執(zhí)行收聽(tīng)位置AF計(jì)算，用戶坐在收聽(tīng)位置，按遠(yuǎn)程控制單元上的AF按鈕，而 遠(yuǎn)程控制單元的紅外發(fā)射器發(fā)出主處理器所接收的頂命令。主處理器12將頂消息解碼 且確定它是AF命令，而且通過(guò)發(fā)送AF命令響應(yīng)主模塊4。主模塊在無(wú)線電上傳送AF命令。AF命令包含中央揚(yáng)聲器的訪問(wèn)控制地址，而且指導(dǎo)中央揚(yáng)聲器通過(guò)它的每個(gè)換能器傳送聲 脈沖信號(hào)。中央揚(yáng)聲器和左和右填充揚(yáng)聲器重啟它們的計(jì)數(shù)器而且左和右填充揚(yáng)聲器收聽(tīng) 中央揚(yáng)聲器的左和右換能器所傳送的聲脈沖。當(dāng)左或右填充揚(yáng)聲器從中央揚(yáng)聲器接收聲脈 沖時(shí)，它保存計(jì)數(shù)值而且重啟它的計(jì)數(shù)器。遠(yuǎn)程控制單元也從中央揚(yáng)聲器收聽(tīng)聲脈沖。當(dāng) 接收聲脈沖時(shí)，遠(yuǎn)程控制單元等待一個(gè)設(shè)置的期限，假定為100ms，該設(shè)置的期限足以使中 央揚(yáng)聲器的聲脈沖的所有回聲衰減，使得他們不再能被檢測(cè)到，并然后遠(yuǎn)程控制單元傳送 聲脈沖。中央揚(yáng)聲器和左和右填充揚(yáng)聲器接收第二聲脈沖。左和右填充揚(yáng)聲器將計(jì)數(shù)值添 加(因?yàn)橹貑?到為中央揚(yáng)聲器所傳送的聲脈沖而保存的計(jì)數(shù)值。中央揚(yáng)聲器保存兩個(gè)左 和右計(jì)數(shù)值。主模塊然后讀取所有這些值而且使用它們(以及遠(yuǎn)程控制單元的設(shè)置等待期 限)來(lái)在(X，Y)坐標(biāo)系統(tǒng)中三角測(cè)量遠(yuǎn)程控制單元的位置。了解相對(duì)中央揚(yáng)聲器的收聽(tīng)位 置的(X，Y)位置，主模塊能將主要揚(yáng)聲器的(X，Y)位置變換成相對(duì)收聽(tīng)位置的(r，θ )位 置。在上述實(shí)施方案的情況下，當(dāng)家庭影院解碼器創(chuàng)建數(shù)字音頻信號(hào)時(shí)，考慮主要揚(yáng) 聲器離收聽(tīng)位置的距離而延遲音頻信號(hào)由家庭影院解碼器執(zhí)行。在其它的實(shí)施方案中，音 頻信號(hào)可在別處被延遲，例如在主模塊或單獨(dú)的揚(yáng)聲器中。響應(yīng)遠(yuǎn)程控制單元上音量控制 的調(diào)整的音頻信號(hào)的放大由家庭影院解碼器實(shí)現(xiàn)，但在其它實(shí)施方案中，放大可通過(guò)將合 適的控制消息供應(yīng)到揚(yáng)聲器而在數(shù)字域或模擬域中的單獨(dú)揚(yáng)聲器中執(zhí)行。不太復(fù)雜的家庭影院解碼器可僅基于每個(gè)主要揚(yáng)聲器離默認(rèn)收聽(tīng)位置的距離 (且基于揚(yáng)聲器的默認(rèn)角度位置)來(lái)創(chuàng)建七個(gè)主要揚(yáng)聲器信號(hào)，該默認(rèn)收聽(tīng)位置在兩個(gè)填 充揚(yáng)聲器之間且在中央揚(yáng)聲器的正前方。因?yàn)樵?Χ，γ)坐標(biāo)系統(tǒng)中主要揚(yáng)聲器的位置是已 知的，所以計(jì)算每個(gè)主要揚(yáng)聲器離默認(rèn)收聽(tīng)位置的距離是直截了當(dāng)?shù)?。在家庭影院系統(tǒng)包括這種不太復(fù)雜的家庭影院解碼器的情況下，主模塊將距離值 供應(yīng)到家庭影院解碼器而且家庭影院解碼器使用距離值來(lái)計(jì)算合適的一組延遲時(shí)間。家庭 影院解碼器基于相應(yīng)的延遲時(shí)間來(lái)延遲單獨(dú)的音頻信號(hào)用于七個(gè)主要揚(yáng)聲器。應(yīng)理解到，本發(fā)明不限于所描述的特定實(shí)施方案，而且其中可進(jìn)行變化而不偏離 所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍，如根據(jù)現(xiàn)行法律的原則所解釋，包括放大權(quán)利要求的 可實(shí)施范圍超過(guò)它的字面范圍的等效物或任何其它原則的教義。例如，在本申請(qǐng)中公開(kāi)的 主題事項(xiàng)根據(jù)具有八個(gè)揚(yáng)聲器的家庭影院系統(tǒng)被描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解到，等效 的主題事項(xiàng)可被應(yīng)用于具有僅僅兩個(gè)揚(yáng)聲器的系統(tǒng)和具有超過(guò)八個(gè)揚(yáng)聲器的系統(tǒng)。另外， 盡管在具有中央揚(yáng)聲器、左揚(yáng)聲器、以及右揚(yáng)聲器的系統(tǒng)中識(shí)別揚(yáng)聲器的方法已按照環(huán)繞 揚(yáng)聲器的換能器所發(fā)射和中央揚(yáng)聲器的換能器所檢測(cè)的聲脈沖信號(hào)被描述，但是對(duì)于聲脈 沖信號(hào)，由中央揚(yáng)聲器的換能器發(fā)射和環(huán)繞揚(yáng)聲器的換能器接收可選地是可能的。在公開(kāi)主題事項(xiàng)的所描述的實(shí)施方案的情況下，例如左換能器在收聽(tīng)區(qū)域的左側(cè) 上從環(huán)繞揚(yáng)聲器接收聲脈沖，其先于右換能器這樣做，而在收聽(tīng)區(qū)域左側(cè)上的環(huán)繞揚(yáng)聲器 從中央揚(yáng)聲器的左換能器接收聲脈沖，這比它從右換能器接收聲脈沖具有更短的延遲，在 此意義上，系統(tǒng)借助于中央揚(yáng)聲器的兩個(gè)換能器各自優(yōu)選左和右側(cè)而能夠在收聽(tīng)區(qū)域的左 和右側(cè)之間進(jìn)行區(qū)別。然而，存在系統(tǒng)利用其能夠在收聽(tīng)區(qū)域的左和右側(cè)之間區(qū)別的其它 機(jī)制。例如，中央揚(yáng)聲器的兩個(gè)換能器借助于它們有角度地朝向可優(yōu)選收聽(tīng)區(qū)域的左和右 側(cè)，使得一個(gè)換能器優(yōu)先傳送到中央揚(yáng)聲器的中心軸的右部和從中央揚(yáng)聲器的中心軸的右部接收，而另一個(gè)換能器優(yōu)先傳送到中央揚(yáng)聲器的中心軸的左部和從中央揚(yáng)聲器的中心軸 的左部接收。 除非上下文另外指出，在權(quán)利要求中引用元件實(shí)例的數(shù)字，如果引用一個(gè)實(shí)例或 多于一個(gè)實(shí)例，需要元件的實(shí)例的至少陳述的數(shù)字，但不旨在從權(quán)利要求的范圍中排除那 個(gè)元件比陳述的具有更多實(shí)例的結(jié)構(gòu)或方法。詞語(yǔ)“包括”或其派生詞，當(dāng)用在權(quán)利要求中 時(shí)，是以非排他性意義來(lái)使用，其不旨在排除所要求權(quán)利的結(jié)構(gòu)或方法中的其它元件或步 驟的存在。
權(quán)利要求
1.一種在包括中央揚(yáng)聲器、左揚(yáng)聲器、和右揚(yáng)聲器的陣列中識(shí)別揚(yáng)聲器的方法，所述方 法包括給所述中央揚(yáng)聲器提供左超聲波電聲換能器和右超聲波電聲換能器， 給所述左揚(yáng)聲器和所述右揚(yáng)聲器每個(gè)都提供超聲波電聲換能器，以及 或者(a)為所述中央揚(yáng)聲器的一個(gè)換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用所述左揚(yáng) 聲器和所述右揚(yáng)聲器的所述換能器來(lái)檢測(cè)所述聲脈沖信號(hào)，測(cè)量由所述一個(gè)換能器對(duì)所述 聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和由所述左揚(yáng)聲器和所述右揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的 檢測(cè)之間的時(shí)間間隔，為所述中央揚(yáng)聲器的另一個(gè)換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利 用所述左揚(yáng)聲器和所述右揚(yáng)聲器的所述換能器來(lái)檢測(cè)所述聲脈沖信號(hào)，測(cè)量由所述另一個(gè) 換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和由所述左揚(yáng)聲器和所述右揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述 聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的時(shí)間間隔，或者(b)為所述左揚(yáng)聲器的所述換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用所述中央揚(yáng) 聲器的所述換能器來(lái)檢測(cè)所述聲脈沖信號(hào)，測(cè)量由所述左揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈 沖信號(hào)的發(fā)射和由所述中央揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的時(shí)間間 隔，為所述右揚(yáng)聲器的所述換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用所述中央揚(yáng)聲器的所 述換能器來(lái)檢測(cè)所述聲脈沖信號(hào)，測(cè)量由所述右揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的 發(fā)射和由所述中央揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的時(shí)間間隔，以及使用時(shí)間間隔的測(cè)量值來(lái)指派所述左揚(yáng)聲器和所述右揚(yáng)聲器中的每個(gè)相對(duì)于所述中 央揚(yáng)聲器的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述左換能器和所述右換能器分別在所述中央揚(yáng)聲 器的中心線的左邊和右邊水平地間隔，而且所述使用時(shí)間間隔的測(cè)量值的步驟包括，或者 在可選擇的情況下(a)計(jì)算由所述一個(gè)換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和由所述左揚(yáng)聲 器和所述右揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的所測(cè)量的時(shí)間間隔的差 值，而且計(jì)算由所述另一個(gè)換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和所述左揚(yáng)聲器和所述右揚(yáng)聲 器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的所測(cè)量的時(shí)間間隔的差值，或者在可選擇 的情況下(b)計(jì)算由所述左揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和由所述中央 揚(yáng)聲器的所述左換能器和所述右換能器各自對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的所測(cè)量的時(shí) 間間隔的差值，和計(jì)算由所述右揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和由所述中 央揚(yáng)聲器的所述左換能器和所述右換能器各自對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的所測(cè)量的 時(shí)間間隔的差值。
3.—種在包括中央揚(yáng)聲器、多個(gè)A揚(yáng)聲器、和多個(gè)B揚(yáng)聲器的陣列中識(shí)別揚(yáng)聲器的方 法，其中A揚(yáng)聲器和B揚(yáng)聲器中的一方在左而A揚(yáng)聲器和B揚(yáng)聲器中的另一方在右，其中所述A揚(yáng)聲器包括在所述A揚(yáng)聲器中最靠近所述中央揚(yáng)聲器的前A揚(yáng)聲器，所述 中央揚(yáng)聲器包括A超聲波電聲換能器和B超聲波電聲換能器，而且所述A揚(yáng)聲器中的每個(gè) 和所述B揚(yáng)聲器中的每個(gè)包括超聲波電聲換能器，其中所述中央揚(yáng)聲器的所述A換能器比所述B換能器更靠近所述A揚(yáng)聲器中的至少一 個(gè)，而所述中央揚(yáng)聲器的所述B換能器比所述A換能器更靠近所述B揚(yáng)聲器中的至少一個(gè)， 而且所述方法包括為所述中央揚(yáng)聲器的所述A換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利 用所述A揚(yáng)聲器的所述換能器以檢測(cè)所述聲脈沖信號(hào)，而且測(cè)量由所述A換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和由所述A揚(yáng)聲器和B揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間 的時(shí)間間隔，而且為所述中央揚(yáng)聲器的所述B換能器供給能量以發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用所 述A揚(yáng)聲器的所述換能器來(lái)檢測(cè)所述聲脈沖信號(hào)，且測(cè)量由所述B換能器對(duì)所述聲脈沖信 號(hào)的發(fā)射和由所述A揚(yáng)聲器和B揚(yáng)聲器的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之間的時(shí)間 間隔。
4.一種家庭影院系統(tǒng)，包括控制單元，其包括用于發(fā)射和接收無(wú)線控制信號(hào)和無(wú)線左音頻信號(hào)和右音頻信號(hào)的無(wú) 線電收發(fā)器，中央揚(yáng)聲器，其裝有左超聲波電聲換能器、右超聲波電聲換能器和中央揚(yáng)聲器控制裝 置，該中央揚(yáng)聲器控制裝置用于控制所述左電聲換能器和所述右電聲換能器以響應(yīng)從所述 無(wú)線電收發(fā)器接收的無(wú)線控制信號(hào)，第一環(huán)繞揚(yáng)聲器，其裝有超聲波電聲換能器和第一揚(yáng)聲器控制裝置，該第一揚(yáng)聲器控 制裝置用于控制所述第一環(huán)繞揚(yáng)聲器的所述電聲換能器以響應(yīng)從所述無(wú)線電收發(fā)器接收 的無(wú)線控制信號(hào)，以及第二環(huán)繞揚(yáng)聲器，其裝有超聲波電聲換能器和第二揚(yáng)聲器控制裝置，該第二揚(yáng)聲器控 制裝置用于控制所述第二環(huán)繞揚(yáng)聲器的所述電聲換能器以響應(yīng)從所述無(wú)線電收發(fā)器接收 的無(wú)線控制信號(hào)，而且其中所述控制單元、所述中央揚(yáng)聲器控制裝置、所述第一揚(yáng)聲器控制裝置和所述 第二揚(yáng)聲器控制裝置被編程，使得當(dāng)所述環(huán)繞揚(yáng)聲器中的一個(gè)在相對(duì)所述中央揚(yáng)聲器的右 邊環(huán)繞位置而另一個(gè)環(huán)繞揚(yáng)聲器在相對(duì)所述中央揚(yáng)聲器的左邊環(huán)繞位置時(shí)，所述控制單元 與所述中央揚(yáng)聲器控制裝置、所述第一揚(yáng)聲器控制裝置和所述第二揚(yáng)聲器控制裝置合作以 識(shí)別所述第一環(huán)繞揚(yáng)聲器和所述第二環(huán)繞揚(yáng)聲器中的哪個(gè)在所述右邊環(huán)繞位置和哪個(gè)環(huán) 繞揚(yáng)聲器在所述左邊環(huán)繞位置，而且所述控制單元將所述無(wú)線左音頻信號(hào)和右音頻信號(hào)分 別傳送到所述左環(huán)繞位置和所述右環(huán)繞位置中的所述環(huán)繞揚(yáng)聲器。
5.一種家庭影院系統(tǒng)，包括控制單元，其包括用于發(fā)射和接收無(wú)線控制信號(hào)和無(wú)線左音頻信號(hào)和右音頻信號(hào)的無(wú) 線電收發(fā)器，第一揚(yáng)聲器，其裝有超聲波電聲換能器和第一揚(yáng)聲器控制裝置，該第一揚(yáng)聲器控制裝 置用于控制所述第一揚(yáng)聲器的所述電聲換能器以響應(yīng)從所述無(wú)線電收發(fā)器接收的無(wú)線控 制信號(hào)，以及第二揚(yáng)聲器，其裝有超聲波電聲換能器和第二揚(yáng)聲器控制裝置，該第二揚(yáng)聲器控制裝 置用于控制所述第二揚(yáng)聲器的所述電聲換能器以響應(yīng)從所述無(wú)線電收發(fā)器接收的無(wú)線控 制信號(hào)，而且其中所述控制單元、所述第一揚(yáng)聲器控制裝置和所述第二揚(yáng)聲器控制裝置被編 程，使得當(dāng)所述揚(yáng)聲器中的一個(gè)在相對(duì)收聽(tīng)位置的右邊位置而另一個(gè)揚(yáng)聲器在相對(duì)所述收 聽(tīng)位置的左邊位置時(shí)，所述控制單元與所述第一揚(yáng)聲器控制裝置和所述第二揚(yáng)聲器控制裝 置合作以確定所述第一揚(yáng)聲器和所述第二揚(yáng)聲器之間的距離，而且所述控制單元將所述無(wú) 線左音頻信號(hào)和右音頻信號(hào)分別傳送到左揚(yáng)聲器和右揚(yáng)聲器。
6.一種揚(yáng)聲器，適合于在揚(yáng)聲器的陣列中作為中央揚(yáng)聲器使用，所述揚(yáng)聲器的陣列也包括多個(gè)左揚(yáng)聲器和多個(gè)右揚(yáng)聲器，其中所述揚(yáng)聲器包括用于發(fā)射超聲波聲脈沖信號(hào)的左 超聲波電聲換能器和右超聲波電聲換能器，其中所述左換能器和所述右換能器被放置成當(dāng) 所述揚(yáng)聲器在還包括左前揚(yáng)聲器和右前揚(yáng)聲器的陣列中作為中央揚(yáng)聲器被使用時(shí)，所述左 換能器比所述右換能器更靠近所述左前揚(yáng)聲器而所述右換能器比所述左換能器更靠近所 述右前揚(yáng)聲器。
7. —種為在選擇性地可變的位置處的聽(tīng)者優(yōu)化揚(yáng)聲器系統(tǒng)的方法，所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)包 括中央揚(yáng)聲器、多個(gè)左揚(yáng)聲器和多個(gè)右揚(yáng)聲器，其中每個(gè)揚(yáng)聲器包括超聲波電聲換能器，所 述方法包括在選定位置處放置包括超聲波電聲換能器的便攜式位置測(cè)量設(shè)備，并利用所述 便攜式位置測(cè)量設(shè)備來(lái)開(kāi)始一測(cè)量程序，通過(guò)該測(cè)量程序，至少兩個(gè)揚(yáng)聲器的所述換能器 發(fā)射超聲波聲脈沖信號(hào)、所述位置測(cè)量設(shè)備的所述換能器檢測(cè)所述超聲波聲脈沖信號(hào)以及 所述聲脈沖信號(hào)的發(fā)射和由所述位置測(cè)量設(shè)備的所述換能器對(duì)所述聲脈沖信號(hào)的檢測(cè)之 間的時(shí)間間隔被測(cè)量，以允許計(jì)算所述測(cè)量位置設(shè)備相對(duì)所述揚(yáng)聲器的位置，據(jù)此可調(diào)整 對(duì)于所述揚(yáng)聲器的相對(duì)信號(hào)延遲以針對(duì)所述位置測(cè)量設(shè)備的位置進(jìn)行補(bǔ)償。
全文摘要
對(duì)于包括裝有左和右超聲波電聲換能器的中央揚(yáng)聲器和各自裝有超聲波電聲換能器的左和右揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器陣列，識(shí)別左和右揚(yáng)聲器是可能的。一種方法包括為中央揚(yáng)聲器的左換能器供給能量來(lái)發(fā)射聲脈沖信號(hào)，利用左和右揚(yáng)聲器的換能器來(lái)檢測(cè)查檢信號(hào)，通過(guò)所述左換能器的聲脈沖信號(hào)發(fā)射和通過(guò)左和右揚(yáng)聲器的換能器的聲脈沖信號(hào)檢測(cè)之間的測(cè)量時(shí)間間隔被測(cè)量。過(guò)程然后用右換能器重復(fù)。
文檔編號(hào)H04R25/00GK102113349SQ200980130064
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者凱利·M·麥克阿瑟, 理查德·S·利貝爾特, 約翰·W·克林科爾, 邁克爾·D·哈德森 申請(qǐng)人:薩米特半導(dǎo)體有限責(zé)任公司