CN101513085A - 音频系统中的识别方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本公开文本揭示了一种声音再现系统中的识别方法和设备，其中生成电校准信号(50)，在扬声器(1)中从校准信号(50)生成声音信号(3)，测量和分析声音信号(3)的响应(9)，以及基于测量结果调整所述系统。根据本发明，在扬声器(1)中通过集中的控制系统(18)生成光信号，以便视觉上指示作为校准主体的扬声器(1)。

Description

音频系统中的识别方法和设备
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的识别方法。
本发明还涉及一种识别设备。
背景技术
按照现有技术，多扬声器系统是已知的，其中为了测量和校准目的选择单独的扬声器元件作为测量和校准主体。当然通过电缆线路有可能识别一个单独的扬声器，但是当存在几十个扬声器时，快速识别出作为测量主体的单独的扬声器是困难的。
发明内容
本发明意图消除上述现有技术中的缺点，为了这个目的产生一种完全新的识别一个扬声器的方法和设备。
本发明基于使用控制系统以产生有助于从一组其它扬声器中识别一个正被测试的扬声器的视觉可能性。
更特别地，本发明所述的方法特征在于如权利要求1特征部分所述。
另外，本发明所述的设备特征在于如权利要求5特征部分所述。
通过本发明能够获得相当大的良好效果。
通过本发明所述的方法，正被测试的扬声器可以被很容易地识别出，以及通过识别，测试事件的成功可以被监控。识别也可以允许错误情形的简单识别。
特别地，本发明在有关申请所揭示的校准方法上有优势。
光识别可以借助于发光体描述不同的操作状态，从而为使用者提供更多信息。
附图说明
在下述内容中，将借助于实施例以及随后附图的参考来仔细分析本发明。
图1示出了适合根据本发明所述的方法的系统方框图。
图2示出了根据所述系统的第二系统。
图3图示了根据本发明的一个信号，其被计算机的声卡所保存。
图4图示了在根据本发明所述的校准系统中的典型测量信号。
图5图示了由扬声器生成的测试信号。
下列术语在本发明中被使用：
1  扬声器
2  扬声器控制单元
3  声音信号
4  麦克风
5  前置放大器
6  模拟加法器
7  声卡
8  计算机
9  测量信号
10 测试信号
11 USB连接
12 控制网络控制器
13 控制网络
14 IO线
15 信号发生器
16 扬声器元件
17 光源
18 接口设备
50 校准信号
具体实施方式
图1示出了设备整体，其中扬声器1依靠接口设备18通过控制网络13连接至计算机8。
在每个扬声器1中存在光源17，该光源通过控制网络13被控制。该光源17可以表示每个扬声器1的状态，例如可以使用下列代码来表示：
绿色 扬声器处于正常操作
闪光 选择用于操作的扬声器
黄光 扬声器不属于一个组
红光 错误，过载，切断
接口设备18包括如图2所示的控制网络控制器12，前置放大器5和模拟加法器6，该前置放大器5和模拟加法器6连接至来自控制网络控制器的IO线15，测试信号10通过该IO线被发送至该加法器。
图2包含和图1相同的功能，但是为了表达清晰，只有一个扬声器1显示在其中。
图2示出了根据本发明的设备整体，其中扬声器1生成声音信号3。为了测试目的，从由扬声器自身的控制单元2的发生器16产生的电校准信号来形成声音信号3。控制单元2典型地包括放大器，该扬声器1由此是有源扬声器。优选地，测试信号为正弦扫描信号，例如图3和图5所示。优选地，校准信号50(图5)的频率在人类听觉的范围内进行扫描，通过这种方法它从最低频率开始，而且以对数速度增加到更高频率。校准信号50的产生开始于由从控制总线13到扬声器1的控制单元2中传来的信号。通过使用麦克风4接收声音信号3，并且其在前置放大器5中被放大。来自前置放大器5的信号在模拟加法器6中与测试信号10进行合并，该测试信号典型的是矩形波。典型地，模拟加法器6是使用运算放大器实现的电路。测试信号10从监控网络的控制单元12中获得。实际中，测试信号可以直接从监控网络控制单元的微处理器的IO线14中获得。
按照本发明，在扬声器中安装通过控制总线13由扬声器的控制单元2进行控制的光源，例如LED，白炽灯泡，或其他类似物。控制单元给出光源控制命令，特别是在校准或测量情况下，这样监控室内的人员可以容易地识别出作为测量或校准主体的扬声器，以及在校准状态之后，监听到最终结果，同时知晓哪个是他们所监听的扬声器。
光源也可以用于指示每个扬声器的状态。光源17中绿光代表正常操作，闪光代表对于测量或校准的扬声器的选择，黄光代表这个扬声器不属于由系统识别的组，红光代表错误状态，其代表数据业务的失败，或例如在测量和校准情况下切断扬声器的信号。
从而按照本发明，声音测量信号3可以通过控制总线13的远程控制来初始化。在同样的连接下，也可以将控制信号提供给光源17。麦克风4接收声音信号3，该声音信号3和测试信号10相加。计算机8的声卡7接收声音信号，其中首先存在有测试信号，而且还有在从它(声音传播时间)的特定时间内的声音测量信号的响应9，如图3所示。
图3示出了使用计算机的声卡7由上述方法产生的信号。时间t1是由计算机的操作系统产生的随机可变时间。时间t2从测试信号到声音响应9的起始端，该时间t2主要基于声音延迟(传输的时间)来定义并不包含随机变化。声音响应9是扬声器室系统对对数正弦扫描的响应，其频率是不断增加的。
按照本发明的首选的替换实施例，可以产生精确的预先已知的校准信号50的发生器15安装在扬声器内部。
发生器15生成的校准信号是正弦扫描，其频率扫描速度增加，通过这种方法，如果是瞬时频率，其对数与时间成比例log(f)＝kt，其中f是信号的瞬时频率，k是定义速度的常量，t是时间。频率的增加会随着时间加速。
因为测试信号是数学精确定义的，它可以在计算机中精确地再现，独立于扬声器1产生的测试信号。
这种测量信号对所有频率和峰值因子(峰值电平和RSM电平的比)来说是非常有利的，因为峰值电平和RSM电平非常接近，因此该信号在测量时产生非常好的信噪比。
当信号50从低频开始移动以及其频率增加时，信号很有利地在室内运行，其中在低频的混响时间(reverberation time)通常比在高频的要大。
可以使用通过远程控制给出的命令来开始产生校准信号50。
按照本发明的第二优选实施例，扬声器产生的校准信号50的振幅可以通过控制网络13进行改变。
校准信号50被存储。相对于校准信号的校准信号50的声音响应9的振幅被测量。如果声音响应9太小，则增加校准信号50的电平。如果声音响应被切断，则降低校准信号50的电平。
重复测量过程，直到发现最佳的信噪比和声音信号9的电平为止。
为每个扬声器可以单独地执行电平的设定。光源17用于指示正在使用的扬声器。
因为通过计算机8控制电平数量的改变，因此它是已知的，该信息在计算结果时被考虑，在这种情况下将获得独立于距离的且相对于电平正确成比例的可靠的测量结果。
按照本发明的第三优选实施例，系统的所有扬声器1的声音脉冲响应通过上述描述方法被测量。这种校准布置如图1所示。
从每个脉冲响应中计算频率响应。
从每个脉冲响应中计算扬声器的距离。
基于频率响应，均衡滤波设备被设计为将实现室内期望的频率响应(平均频率响应)。
计算由均衡响应产生的(相关)声音电平。
为每个扬声器设定延迟，通过这种方法，所有扬声器的测量响应将包括相同量的延迟(扬声器表现为相同的距离)，并通过控制网络13控制的扬声器1的光源17指示每个相位。
为每个扬声器设定电平，在该电平处扬声器在测量点产生相同的声音电平。
亚低音扬声器的相位以上述方式被进一步设定。
在本申请中，术语声音频率范围是指10Hz-20kHz的频率范围。

Claims (11)

1.一种声音再现系统中的识别方法，其中
产生电校准信号(50)，
在扬声器(1)中从校准信号(50)产生音频信号(3)，
测量和分析该音频信号(3)的响应(9)，以及
基于测量结果调整所述系统，
其特征在于
通过集中的控制系统(18)在扬声器(1)中产生光信号，以便视觉上指示作为校准主体的扬声器(1)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在扬声器(1)自身中以下述方式产生校准信号(50)，在所述方式中该校准信号为基本正弦信号，其频率至少扫描通过整个频率范围。
3如权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过光信号的色彩或闪烁来表示扬声器(1)的状态。
4.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于通过光信号的色彩或闪烁来表示扬声器是否处于正常状态、被选择、属于一个组、或处于故障状态。
5.一种声音再现系统中的识别设备，其包括
产生电校准信号(50)的装置(2)，
从校准信号(50)生成音频信号(3)的扬声器(1)，
测量和分析该音频信号(3)的响应(9)的测量和分析装置(7，8)，以及
基于测量结果调整所述系统的调整装置(8，2，18)，
其特征在于
在该扬声器(1)中具有通过集中的控制系统(18)产生光信号以便视觉上指示作为校准主体的扬声器(1)的装置。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于该扬声器(1)自身包括产生校准信号(50)的装置，在产生的方式中该校准信号为基本正弦信号，其频率至少扫描通过整个频率范围。
7.如权利要求5或6所述的设备，其特征在于其包括通过光信号的色彩或闪烁来表示扬声器(1)状态的装置。
8.如权利要求5或6或7的设备，其特征在于其包括用于通过光信号的色彩或闪烁来表示扬声器是否处于正常状态、被选择、属于一个组、或处于故障状态的装置。
9.一种扬声器(1)，其包括
声音产生元件(16)，
用来控制声音产生元件(16)的调整和控制装置(2)，以及
信号和控制连接(13)，
其特征在于
该扬声器(1)包括通过集中的控制系统(18)产生光信号以便视觉上指示作为校准主体的扬声器(1)的装置。
10.如权利要求9所述的扬声器，其特征在于该扬声器(1)是有源扬声器。
11.如权利要求9和10所述的扬声器，其特征在于该扬声器(1)包括执行基本上对数频率扫描的装置(2)。
12.如权利要求9或10或11所述的扬声器，其特征在于该扬声器包括执行从最低频率开始的频率扫描的装置。
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