專(zhuān)利名稱(chēng)：音頻系統(tǒng)中的校準(zhǔn)方法和裝置的制作方法
音頻系統(tǒng)中的校準(zhǔn)方法和^ff
駄領(lǐng)域
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前續(xù)部分中的一種校準(zhǔn)方法。
本發(fā)明還涉及一種校準(zhǔn)縫。
背景技術(shù)：
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，校準(zhǔn)方法是已知的，其中一個(gè)測(cè)試信號(hào)被饋入揚(yáng)聲器。測(cè) 試信號(hào)的響應(yīng)通過(guò)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，系統(tǒng)的頻率響應(yīng)也通過(guò)一個(gè)均衡器 被調(diào)整的盡可能的平均。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于觀賦安排很困難而且需要特殊設(shè)備。對(duì)于不同的收聽(tīng) 空間，校準(zhǔn)安排不能一概而論，且獲得可靠的結(jié)果總是需要非常精確的規(guī)劃， 也需要使用測(cè)量系統(tǒng)各個(gè)部分的知識(shí)和技能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是要消除前面所述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，以及為了這個(gè)目的創(chuàng)造了 一個(gè)，類(lèi)型的方法和裝置，用于校準(zhǔn)一個(gè)聲音重放系統(tǒng)。
本發(fā)明基于聲音重放設(shè)備，其借助于控制網(wǎng)絡(luò)，連接至圍繞計(jì)算機(jī)設(shè)置的 校準(zhǔn)系統(tǒng)。
借助于本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，計(jì)算機(jī)聲卡的頻率響應(yīng)可以通過(guò)位于
聲卡外部的發(fā)生器來(lái)校準(zhǔn)，但是，其^31聲卡所在的計(jì)算機(jī)來(lái)控制的。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè) 實(shí)施例，聲卡的放大是fflil采用測(cè)試信號(hào)的電壓 設(shè)定來(lái)^準(zhǔn)的。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，有源揚(yáng)聲器裝備了發(fā)生器，其可以用于 產(chǎn)生對(duì)數(shù)的掃描正弦測(cè)試信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，測(cè)量信號(hào)的級(jí)別根據(jù)盡可能達(dá)到最大信 噪比的方式進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，借助于設(shè)置在有源低音炮揚(yáng)聲器內(nèi)的正 弦波發(fā)生器，主揚(yáng)聲器和低音炮的相位被設(shè)定為在交^^率處相同。'
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，為了消除揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器在相互 級(jí)別(level)之間的差異以及傳播時(shí)延，對(duì)數(shù)正弦信號(hào)被用于平衡在收聽(tīng)位置(麥克風(fēng)的位置)處揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)。
更特別的，根據(jù)本發(fā)明的方法通過(guò)權(quán)利要求1特征部分聲明的內(nèi)容來(lái)描述。
根據(jù)本發(fā)明的裝置，相應(yīng)的，M31權(quán)利要求IO特征部分聲明的內(nèi)容來(lái)描述。 借助于本發(fā)明可以獲得相當(dāng)多的優(yōu)勢(shì)。
借助于根據(jù)本發(fā)明的方法，任何計(jì)算機(jī)，只要其中含有任何的聲卡，借助 于一個(gè)經(jīng)濟(jì)的麥克風(fēng)，都育調(diào)于校準(zhǔn)聲音重放系統(tǒng)。
用于實(shí)施本發(fā)明的軟件可以在幾乎所有的公用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上安裝。
根據(jù)本發(fā)明的第一1^實(shí)施例，可以設(shè)想聲卡的響應(yīng)可以采用FFT來(lái)計(jì) 算，例如H-FFT(yyPFT(x)，其中H是頻率響應(yīng)，x是一個(gè)已知生成信號(hào)，以及 y是由聲卡記錄的聲學(xué)響應(yīng)。然而，這樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果，除非該生成信號(hào)的 頻譜是連續(xù)的(檢查所有頻率的育遣)，因?yàn)槿绻皇沁@樣，在這些頻率上的頻 率響應(yīng)就無(wú)法計(jì)算(信號(hào)x和y接收的數(shù)值為0，在這種情況下，該頻率處的商 H就不存在)，在這些頻率處的輸入信號(hào)的能量為0 (或非常小)，因此該方法不 能作為一個(gè)通用的解決方案。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的方法可工作于計(jì)算機(jī)的任意聲卡，那么聲卡的頻率響應(yīng) 就會(huì)彼此不同。
4頓根據(jù)本發(fā)明的模型來(lái)測(cè)量消除了這個(gè)問(wèn)題。
一個(gè)公知的用于消除聲卡頻率響應(yīng)的缺點(diǎn)的方法是，例如，環(huán)回測(cè)試，其 中聲卡產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，它自我記錄。在這個(gè)方法中，聲卡輸出的響應(yīng)與輸入響 應(yīng)無(wú)法區(qū)別。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，只有輸出被湖懂，在這種情況下輸入可 以自我均衡。
由本方法產(chǎn)生的架構(gòu)很容易實(shí)施，因?yàn)闇y(cè)量所需的脈沖被產(chǎn)生，例如，由 制器的10線(xiàn)產(chǎn)生，其產(chǎn)生的電壓被累加到麥克風(fēng)信號(hào)上。
本方法可以植入麥克風(fēng)放大器，從而校準(zhǔn)可以相對(duì)于操作者透明的執(zhí)行(不 需要操作者知道)，且聲學(xué)測(cè)量也被同時(shí)記錄下來(lái)。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，由電腦操作系統(tǒng)所弓l起的未知以及變化 的延遲可以被消除。計(jì)算機(jī)聲卡輸出的靈敏度(以伏特表示的數(shù)字大小)可以 被計(jì)算出來(lái)。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，因?yàn)闇y(cè)試信號(hào)不是從計(jì)算機(jī)饋給揚(yáng)聲 器，而是從揚(yáng)聲器中產(chǎn)生的，測(cè)試信號(hào)除了聲學(xué)響應(yīng)之外不會(huì)再產(chǎn)生其他的失真或者變化。
除了聲學(xué)傳送路徑，只有測(cè)量麥克風(fēng)和計(jì)算機(jī)聲卡輸入的頻率響應(yīng)影響測(cè) 量信號(hào)。
因?yàn)橛^懂信號(hào)內(nèi)置，所以它隨時(shí)可獲得。
因?yàn)闇y(cè)量信號(hào)的峰值因子很小，所以它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)良好的信噪比。 根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施方式，可以達(dá)到以下優(yōu)點(diǎn)。
由于麥克風(fēng)的距離可以變化得很大，則通過(guò)測(cè)量信號(hào)所產(chǎn)生的聲學(xué)響應(yīng)的 大小也可以在很大的范圍內(nèi)變化。
由環(huán)境所產(chǎn)生的噪聲不會(huì)以同樣的方式變化，而是保持(在每個(gè)空間)相 對(duì)穩(wěn)定。
如果麥克風(fēng)離揚(yáng)聲^艮近，記錄的信號(hào)可能會(huì)很大，在這種情況下，在計(jì) 算機(jī)聲卡中它的峰值將被限制。
如果麥克風(fēng)距離很遠(yuǎn)，信號(hào)相對(duì)于周?chē)h(huán)境噪聲可能太小，在這種情況下 信噪比將保持在差的水平上。
一個(gè)有利的信噪比總是可以借助于級(jí)別設(shè)定來(lái)保證。
測(cè)量信號(hào)的峰值限定可以艦降低信號(hào)級(jí)別鄉(xiāng)免。信噪比可以通過(guò)增加 信號(hào)級(jí)別來(lái)改善在所有時(shí)間，級(jí)別的設(shè)定對(duì)于控制計(jì)算ta來(lái)說(shuō)是已知的，并且可以在計(jì)算 時(shí)予以考慮。
下面的優(yōu)點(diǎn)是借助于本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施方式総至啲。 建立正確的相位設(shè)定，而不考慮揚(yáng)聲器放在哪里(距離影響聲音級(jí)別且擺 放影響相位)。
對(duì)應(yīng)于實(shí)際位置的測(cè)量(其中低音炮和主揚(yáng)聲器同時(shí)操作且重復(fù)同樣的音 鵬號(hào))。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，整個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的所有揚(yáng)聲器互相調(diào) 至正確的級(jí)別，某個(gè)虛距離，且具有同樣的空間響應(yīng)。


下面，借助于例子并參考相應(yīng)的附圖來(lái)解析本發(fā)明。
附圖i示出了適合于根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)系統(tǒng)的方框圖。
附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)校準(zhǔn)電路。附圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的，由計(jì)算機(jī)聲卡所記錄的信號(hào)。 附圖4示出了根據(jù)本發(fā)明在校準(zhǔn)安排中典型的測(cè)量j言號(hào)。 附圖5示出了由揚(yáng)聲器所產(chǎn)生的測(cè)試信號(hào)。
在本發(fā)明中，下列術(shù)語(yǔ)被使用
1揚(yáng)聲器
2揚(yáng)聲器控制單元
3 聲學(xué)信號(hào)
4麥克風(fēng)
5前置放大器
6模擬加法器
7聲卡
8計(jì)辭幾
9測(cè)量信號(hào)
10測(cè)試信號(hào)
"USB連接
12控制網(wǎng)絡(luò)控制器
13控制網(wǎng)絡(luò)
1410線(xiàn)
15信號(hào)發(fā)生器
16揚(yáng)聲器元件
18接口錢(qián)
50校準(zhǔn)信號(hào)
具體實(shí)施例方式
附圖l示出了齡裝置，其中，通過(guò)接口錢(qián)18，揚(yáng)聲器l經(jīng)過(guò)控制網(wǎng)絡(luò) 13連接至計(jì)算機(jī)8。
根據(jù)附圖2，接口裝置18包含控制網(wǎng)絡(luò)控制器12，前置放大器5以及模擬 加法器6，來(lái)自于控制網(wǎng)絡(luò)控制器的IO線(xiàn)15連接至該模擬加法器，艦該IO 線(xiàn)，測(cè)試信號(hào)0被發(fā)送至加法器。
附圖2包含與附圖1相同的功能，但為了明確起見(jiàn)，只示出了一個(gè)揚(yáng)聲器1 。
附圖2示出了本發(fā)明的 ^置，其中，揚(yáng)聲器1產(chǎn)生聲學(xué)信號(hào)3。為了測(cè)試的目的，聲學(xué)信號(hào)3產(chǎn)生于由揚(yáng)聲器自身的控制單元2的發(fā)生器15所形成的 電子校準(zhǔn)信號(hào)?？刂茊卧?典型地包含放大器，從而使得揚(yáng)聲器1成為有源揚(yáng) 聲器。測(cè)試信號(hào)優(yōu)選的是正弦掃描信號(hào)，就像在附圖6中示出的曲線(xiàn)。校準(zhǔn)信 號(hào)50 (附圖5)的頻率在人聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)掃描，優(yōu)選的方式是從最低頻率開(kāi)始， 并且以對(duì)flM增長(zhǎng)至更高的頻率。校準(zhǔn)信號(hào)50的產(chǎn)生開(kāi)始于在控制總線(xiàn)13 上傳給揚(yáng)聲器l的控制單元2的信號(hào)。聲學(xué)信號(hào)3由麥克風(fēng)4接收并由前置放 大器5放大。在模擬加法器6中，來(lái)自前置放大器5的信號(hào)與測(cè)試信號(hào)10結(jié)合， 該測(cè)試信號(hào)典型的是方波。模擬加法器6典型的是JOT運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的電路。 測(cè)試信號(hào)10從控制網(wǎng)絡(luò)的控制單元12獲取。在實(shí)際操作中，測(cè)試信號(hào)可以直 接從控制網(wǎng)絡(luò)中控制單元的微處理器的10線(xiàn)14獲得。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，聲學(xué)測(cè)量信號(hào)3可以通鵬制總線(xiàn)13由遠(yuǎn)端控制魏。 麥克風(fēng)4接收聲學(xué)信號(hào)3，與測(cè)試信號(hào)10相加。計(jì)算機(jī)8的聲卡7接收聲音信 號(hào)，其中具有初始的測(cè)試信號(hào)，接著經(jīng)過(guò)一段特定時(shí)間(聲學(xué)傳播時(shí)間)后的 聲學(xué)信號(hào)的響應(yīng)9，如附圖2所示。
附圖3示出了通過(guò)以上描述的方法在計(jì)算機(jī)聲卡7中產(chǎn)生的信號(hào)。時(shí)間^ 是由計(jì)算t鵬作系統(tǒng)產(chǎn)生的隨機(jī)變化的時(shí)間。至聲學(xué)響應(yīng)9的起點(diǎn)的時(shí)間t2主 要是基于聲學(xué)延遲(傳播時(shí)間)所確定的，且這其中不會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)變化。聲學(xué) 響應(yīng)9是揚(yáng)聲器空間系統(tǒng)對(duì)于對(duì)數(shù)正弦掃描的響應(yīng)，其中的頻率是不斷增大的。
在本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，未知聲卡的頻率響應(yīng)被校準(zhǔn)，過(guò)程如 下。脈沖微由控制網(wǎng)絡(luò)的控制器12產(chǎn)生，該控制器12連接至計(jì)算機(jī)8的聲
卡7以及優(yōu)選的連接至計(jì)算機(jī)的USB總線(xiàn)11 。在由計(jì)算t;ut行的程序的控制下，
控制網(wǎng)絡(luò)控制器產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)10。聲卡7被用于記錄接收到的脈沖形狀，作為 計(jì)算機(jī)8的聲卡7的輸入對(duì)測(cè)試信號(hào)的響應(yīng)。
由數(shù)字IO線(xiàn)14產(chǎn)生的脈沖波形10 (其中有兩個(gè)值O和相應(yīng)于一的電壓)
可被作為輸入脈沖。
輸入脈沖10可與麥克風(fēng)信號(hào)相加(類(lèi)似的)。
在聲卡中記錄的測(cè)試信號(hào)10因聲卡導(dǎo)致的濾波而改變其形狀。已知的是聲 卡的頻率響應(yīng)是帶通頻率響應(yīng)，其包括高通特性(在低頻處)和低通特性(在 高頻處)。測(cè)試信號(hào)最初的皿10對(duì)于計(jì)算機(jī)是已知的。 一個(gè)模型(其中最初 的測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波器傳播，該濾波器描述了聲卡的濾波特性)被應(yīng)用于記錄的測(cè)試信號(hào)io。在一1it選的實(shí)施方式中，濾波器的傳遞函數(shù)的參數(shù)是借助于
采用自適應(yīng)方法的優(yōu)化，擇的，這種方式下，由該模型產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)濾波的測(cè)
試信號(hào)10的波形與由聲卡記錄的真實(shí)的測(cè)試信號(hào)盡可能準(zhǔn)確的相對(duì)應(yīng)。頻率響 應(yīng)H(b，a)(其中b和a是頻率響應(yīng)模型的參數(shù))由濾波產(chǎn)生并將要被定義。
^ffi這樣定義的頻率響應(yīng)，形成均衡器，通過(guò)該均衡器，頻率響應(yīng)H可以 由對(duì)應(yīng)于人們聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)的頻率被均衡。當(dāng)聲學(xué)響應(yīng)被測(cè)量時(shí)，這樣定義的均 衡接著被采用。當(dāng)測(cè)量的聲學(xué)響應(yīng)采用這種均衡更正后，由聲卡引起的濾波在 人們聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)的頻率上被更正。
結(jié)構(gòu)的選擇以及傳遞函數(shù)建模的，號(hào)都能影響觀懂的精度和繊。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，由IO線(xiàn)14所產(chǎn)生的測(cè)試信號(hào)15的電 壓被設(shè)定到一，定值。
在本方法中，已知測(cè)試信號(hào)10的產(chǎn)生被結(jié)合到由揚(yáng)聲器產(chǎn)生的校準(zhǔn)信號(hào)50 (bg-sine掃描)的初始化命令的一部分。
計(jì)^IU記錄信號(hào)，該信號(hào)包括三部分。第一是測(cè)試信號(hào)IO，然后靜音， 第三是到達(dá)麥克風(fēng)成為由揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲學(xué)信號(hào)3，其被記錄為響應(yīng)9。下面的 內(nèi)容可以在記錄信息中讀出
借助于測(cè)試信號(hào)的電壓，由計(jì)算機(jī)所記錄的數(shù)字的幅度可以采用伏特來(lái)測(cè) 量。(因?yàn)椋苑乇硎镜拿}沖高度可以事先得知以及代表脈沖的數(shù)字的大小可 以從儲(chǔ)存的信號(hào)中查出。)
位于測(cè)試信號(hào)10起始點(diǎn)以及聲學(xué)響應(yīng)9起始點(diǎn)之間的時(shí)間t2描述了揚(yáng)聲器 1與測(cè)量麥克風(fēng)4之間的距離，以及通過(guò)IOT該信息，就有可肖S十算揚(yáng)聲器1 (再 生^ht頻頻帶)與測(cè)量點(diǎn)之間的距離。更有利的是，，過(guò)把FFT計(jì)算的初 始娜作為信號(hào)而發(fā)生，該信號(hào)包括由聲卡7所記錄的刑臺(tái)于測(cè)試信號(hào)起點(diǎn)(附 圖3中時(shí)間t2的起點(diǎn))的信號(hào)，以及計(jì)算開(kāi)始之前在其中設(shè)置測(cè)試信號(hào)10為0。
產(chǎn)生觀i凡式信號(hào)的命令來(lái)自計(jì)算機(jī)8。但是在實(shí)P示操作中，##觀察到命令發(fā) 出前的延遲(附圖3，。，其變化與操作系統(tǒng)(Windows, Mac OS X)相獨(dú)立。 該延遲是隨機(jī)的，無(wú)法預(yù)知。 一旦命令發(fā)出，因?yàn)樵撁詈蜏y(cè)試信號(hào)鏈接到一 個(gè)且相同的功能，在測(cè)試信號(hào)的產(chǎn)生到測(cè)量信號(hào)(也就是校準(zhǔn)信號(hào))的產(chǎn)生的 起點(diǎn)之間總會(huì)有一段已知并且連續(xù)的時(shí)間。除jfct外，在聲學(xué)記錄的領(lǐng)懂信號(hào) 的起點(diǎn)之前還有一段時(shí)間，這段時(shí)間只受揚(yáng)聲器和觀懂麥克風(fēng)之間的距離的影響。
根據(jù)本發(fā)明的第三^H^實(shí)施方式，發(fā)生器I5被內(nèi)置到揚(yáng)聲器1，該發(fā)生 器產(chǎn)生預(yù)先準(zhǔn)確已知的校準(zhǔn)信號(hào)50。
由發(fā)生器15產(chǎn)生的校準(zhǔn)信號(hào)是正弦掃描，其頻率掃描的速度以下述方式增 長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)頻率的對(duì)數(shù)與時(shí)間成正比，bg(f)=kt,其中f是當(dāng)時(shí)信號(hào)的頻率，k是 定，度的常量，以及t是時(shí)間。頻率的增長(zhǎng)隨著時(shí)間推移而加速。
因?yàn)闇y(cè)試信號(hào)精確地被數(shù)學(xué)定義，它可以在計(jì) 1中精確再現(xiàn)，而不考慮 由揚(yáng)聲器l所產(chǎn)生的測(cè)試信號(hào)。
這樣的測(cè)量信號(hào)包含所有的頻率，當(dāng)該信號(hào)的峰值因子(峰值級(jí)別與RMS 級(jí)別之間的關(guān)系)由于峰值級(jí)別與RMS級(jí)別非常接近而非常有利時(shí)，則信號(hào)在 測(cè)量過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生非常好的信噪比。
隨著信號(hào)50 (附圖5)從低頻率開(kāi)始移動(dòng)并增大頻率，信號(hào)以混響時(shí)間在 空間中有利地操作，該混響時(shí)間通常在怖頻比高頻更長(zhǎng)。
校準(zhǔn)信號(hào)50的產(chǎn)生可以利用經(jīng)由遠(yuǎn)程控制給出的命令發(fā)起。
根據(jù)本發(fā)明的第四^fm實(shí)施方式，在揚(yáng)聲器中產(chǎn)生的校準(zhǔn)信號(hào)50的幅度 可以M控制網(wǎng)絡(luò)13改變。
校準(zhǔn)信號(hào)50被記錄。校準(zhǔn)信號(hào)50的聲學(xué)響應(yīng)9的幅度相對(duì)于校準(zhǔn)信號(hào)的 大小被測(cè)量。如果聲學(xué)響應(yīng)9太小，就增加校準(zhǔn)信號(hào)50的級(jí)別。如果聲學(xué)響應(yīng) 9被峰值限制，就斷氐校準(zhǔn)信號(hào)50的級(jí)別。
重復(fù)測(cè)量，直到找到最優(yōu)的信噪比和聲學(xué)信號(hào)9的級(jí)別。
級(jí)別設(shè)定可以針對(duì)各個(gè)揚(yáng)聲器分別執(zhí)行。
因?yàn)榧?jí)別所改變的范圍是由計(jì)算機(jī)8 ，制的并且因此是己知的，這個(gè)信 息可以在計(jì)算這些結(jié)果時(shí)予以考慮，因此可靠的測(cè)量結(jié)果(其被相對(duì)于級(jí)別正 確地衡量)可以在不考慮距離的情況下獲得。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，內(nèi)部正弦發(fā)生器被用于低音炮。低音
炮的相位M控制網(wǎng)絡(luò)13由計(jì)算t;ua行i周整且利用麥克風(fēng)測(cè)量聲學(xué)信號(hào)。
在交叉頻率處將低音炮和主揚(yáng)聲器設(shè)置到相同相位分兩個(gè)階段。 階段i: Ma^:測(cè)量一個(gè)或者兩個(gè)級(jí)別，將低音炮和難揚(yáng)聲器的級(jí)別設(shè) 定為相同并設(shè)定由旨揚(yáng)聲器產(chǎn)生的級(jí)別。
階段2:兩個(gè)揚(yáng)聲器重復(fù)相同的正弦信號(hào)，該正弦信號(hào)是由低音炮產(chǎn)生的。共同的聲音級(jí)別是由麥，測(cè)量的。
相位被調(diào)整以及聲音級(jí)別位于最小值時(shí)的相位設(shè)定被找到。接著揚(yáng)聲器和 低音炮處于相反的相位。
低音炮改輕與其相差180度的相位設(shè)定，因附湯聲器和低音炮處于相同 的相位，這樣正確的相位設(shè)定就被找到了。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè),實(shí)施方式，系統(tǒng)中所有揚(yáng)聲器1的聲學(xué)脈沖響應(yīng) Sil采用上面所描述的方法被測(cè)量。這樣的校準(zhǔn)在附圖3中示出。
頻率響應(yīng)根據(jù)旨脈沖響應(yīng)而計(jì)算。
揚(yáng)聲器的距離根據(jù)*脈沖響應(yīng)而計(jì)算。
基于所述頻率響應(yīng)，設(shè)計(jì)肖灘在空間中達(dá)到所期望頻率響應(yīng)(一致的頻率 響應(yīng))的均衡濾波器的設(shè)定。
所述(相關(guān)的)由均衡響應(yīng)所生成的聲音級(jí)別被計(jì)算。
為每個(gè)揚(yáng)聲器設(shè)定延遲，通過(guò)該方式，所有揚(yáng)聲器的測(cè)量響應(yīng)都包含相同 量的延遲(揚(yáng)聲器將以等距離的方式出現(xiàn))。
為每個(gè)揚(yáng)聲器設(shè)定一個(gè)級(jí)別，在該級(jí)別，揚(yáng)聲器似乎會(huì)在測(cè)量點(diǎn)生成相同 的聲音級(jí)別。每個(gè)揚(yáng)聲器的級(jí)別可以根據(jù)頻率響應(yīng)測(cè)量到，要么在點(diǎn)頻率，或 者在更寬廣的頻率范圍，且在所述更廣的頻率范圍的平均級(jí)別可以通過(guò)采用平 均值，RMS值或者中間值的方式計(jì)算得到。另外，在計(jì)算平均級(jí)別之前，在不 同的頻率處可以把不同的加權(quán)因子賦給聲音級(jí)別。頻率范圍和加豐又因子可以通 過(guò)以下方式選擇，從不同的揚(yáng)聲器和低音炮通過(guò)該方式計(jì)算得到的聲音級(jí)別主 觀上盡可能的相似。在一個(gè)皿的實(shí)施方式中，平均級(jí)別是從頻帶500Hz-10kHz 計(jì)算得到的，采用RMS值，且按照這種方式，所有頻率具有相同的加權(quán)因子。
低音炮的相位隨后按照以上所述的方式進(jìn)行調(diào)整。
在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)音頻頻率范圍指的是頻率范圍10Hz-20kHz。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，系統(tǒng)所有的基本數(shù)據(jù)被記錄在一個(gè)單獨(dú) 的文件，或者系統(tǒng)安裝文件中，SS于揚(yáng)聲器的標(biāo)識(shí)信息。i^M，每個(gè)揚(yáng)聲 器都有一個(gè)明確的標(biāo)識(shí)，這在系統(tǒng)安裝文件中被用于數(shù)據(jù)管理。優(yōu)選地，這些 標(biāo)識(shí)是在揚(yáng)聲器1的制造階段形成的。數(shù)據(jù)系統(tǒng)8積^ttk更新?lián)P聲器設(shè)置。通 過(guò)打幵所述文件，,揚(yáng)聲器系統(tǒng)的屬性就展現(xiàn)出來(lái)且可以通皿些文件或者 系統(tǒng)安裝文件進(jìn)纟于更新。在一^H^實(shí)施方式中，上面所描述的階段按照以下)！Wi行--所有揚(yáng)聲器的聲學(xué)響應(yīng)借助于計(jì)穀幾聲卡記錄下來(lái)， -揚(yáng)聲器的脈沖響應(yīng)從*響應(yīng)計(jì)算得到， -聲音的傳播時(shí)間從針脈沖響應(yīng)觀懂得到以及基于計(jì)算揚(yáng)聲器的距離， -基于旨揚(yáng)聲器的距離，使得來(lái)自揚(yáng)聲器的聲音傳播時(shí)間與其它揚(yáng)聲器的
傳播時(shí)間相同的附加延遲被計(jì)算， -頻率響應(yīng)從旨脈沖響應(yīng)計(jì)算得到，
-基于脈沖響應(yīng)，揚(yáng)聲器的級(jí)別被計(jì)算，
-為齡揚(yáng)聲器計(jì)算修正值，使得所ii^聲器的級(jí)別與其它揚(yáng)聲器相同。
權(quán)利要求
1、一種用于聲音重放系統(tǒng)中的校準(zhǔn)方法，其中-形成電校準(zhǔn)信號(hào)(50)，-根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)(50)在揚(yáng)聲器中生成音頻信號(hào)(3)，-測(cè)量并分析音頻信號(hào)(3)的響應(yīng)(9)，以及-在測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)上調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于-校準(zhǔn)信號(hào)(50)在揚(yáng)聲器(1)中以如下方式形成，它基本上是正弦信號(hào)，該正弦信號(hào)的頻率至少基本上掃描整個(gè)音頻頻率范圍。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，校準(zhǔn)信號(hào)(50)以對(duì)數(shù)的速度掃描°
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，校準(zhǔn)信號(hào)(50)的掃描皿 最低頻率開(kāi)始的。
4、 根據(jù)以上任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，所述方法被用于校準(zhǔn)未知 的聲卡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，聲卡的響應(yīng)(7)采用頻率響應(yīng) 進(jìn)行建模。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述方法被用于確定聲卡(7) 的放大。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述方法被用于確定揚(yáng)聲器(1) 的距離。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述方法被用于將低音炮和主揚(yáng) 聲器的相位在交叉頻率處設(shè)定為相同。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述方法被用于均衡，也就是校 準(zhǔn)收聽(tīng)空間內(nèi)所有揚(yáng)聲器(1)的響應(yīng)。
10、 一種聲音重放系統(tǒng)中的校準(zhǔn)裝置，其包括 -揚(yáng)聲器(1)，-用于揚(yáng)聲器(1)的控制裝置(2)， -至賜聲器的信號(hào)和控制連接(B),-用于湖懂揚(yáng)聲器響應(yīng)的麥克風(fēng)(4)，以及-分析和控制裝置(12， 8， 18)，用于分析,于分析結(jié)果設(shè)定從麥克風(fēng)獲 得的信號(hào)(9)， 其特征在于-揚(yáng)聲器(1)包括用于形，本正弦電變頻校準(zhǔn)信號(hào)(50)的裝置，以便校 準(zhǔn)信號(hào)基本掃描 ^頻頻率范圍。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，校準(zhǔn)信號(hào)(50)以對(duì)數(shù)的 速度掃描。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，校準(zhǔn)信號(hào)(50)的 掃描皿最低頻率開(kāi)始的。
13、 根據(jù)以上任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，所述裝置被用于校準(zhǔn)未 知聲卡的頻率響應(yīng)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于，聲卡的響應(yīng)(7) 3CT頻率響 應(yīng)進(jìn)行建模。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述裝置被用于確定聲卡(7) 的放大。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述裝置被用于確定揚(yáng)聲器的 距離。
17、 根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述裝置被用于將低音炮和主 揚(yáng)聲器的相位在交叉頻率處設(shè)定為相同。
18、 根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述裝置被用于均衡(1)，也 就是校準(zhǔn)收聽(tīng)空間內(nèi)系統(tǒng)的所有揚(yáng)聲器的響應(yīng)。
19、 根據(jù)以上任一權(quán)禾腰求的裝置，其特征在于，揚(yáng)聲器是有源揚(yáng)聲器， 即它包括放大器。
20、 一種揚(yáng)聲器(1)，其包括 用于產(chǎn)生聲音的元件(16)，用于控制聲音產(chǎn)生元件(16)的調(diào)整和控制裝置(2)，以及 至揚(yáng)聲器的信號(hào)和控制連接(17)，其特征在于，揚(yáng)聲器(1)包括用于形,本正弦電變頻校準(zhǔn)信號(hào)(50)的 裝置(15),以便校準(zhǔn)信號(hào)至少基本上掃描整個(gè)音頻頻率范圍。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20的揚(yáng)聲器，其特征在于，所述揚(yáng)聲器是有源揚(yáng)聲器。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20或21的揚(yáng)聲器，其特征在于，所述揚(yáng)聲器包括用于 執(zhí)行基本對(duì)數(shù)頻率掃描的裝置。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20， 21或22的揚(yáng)聲器，其特征在于，所述揚(yáng)聲器包括 用于執(zhí)行從最低頻率開(kāi)始頻率掃描的裝置。
24、 根據(jù)以上任一權(quán)利要求的揚(yáng)聲器，其特征在于，所述揚(yáng)聲器具有明確 的標(biāo)識(shí)，可以通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)(13)讀出。
25、 一種計(jì)^l幾可讀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其包括揚(yáng)聲器系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種校準(zhǔn)方法和裝置，其中生成一個(gè)電校準(zhǔn)信號(hào)(50)，根據(jù)該校準(zhǔn)信號(hào)(50)在揚(yáng)聲器中生成一個(gè)音頻信號(hào)(3)，測(cè)量并分析音頻信號(hào)(3)的響應(yīng)(9)，并且在測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)上調(diào)整系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，校準(zhǔn)信號(hào)(50)在揚(yáng)聲器(1)中以下述方式生成，它本質(zhì)上是一個(gè)正弦信號(hào)，其頻率至少基本上掃描整個(gè)音頻頻率范圍。
文檔編號(hào)H04R29/00GK101411213SQ200780010915
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者A·戈德伯格, A·馬基弗塔, J·厄霍南, J·蒂卡南 申請(qǐng)人:珍尼雷克公司