CN105210389B - 用于确定麦克风的位置的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括接收机（203），该接收机（203）接收包括分别地由第一位置处的第一扬声器（101）和第二位置处的第二扬声器（103）再现的两个通道的多通道信号。第一信号发生器（207）从该多通道信号生成相关信号且第二信号发生器（209）生成非相关信号，所述信号分别地包括用于通道的相关和非相关信号分量。接收机（201）从麦克风（107）接收麦克风信号。第一相关器（213）根据麦克风信号和相关信号的相关性来确定第一相关性信号，并且第二相关器（215）根据麦克风信号和非相关信号的相关性来确定第二相关性信号。位置估计器（219）根据第一和第二相关性信号来估计麦克风的位置。例如，可使用相关性信号中的峰值的定时来确定传播延迟和因此的与扬声器（101、103）的距离。

Description

用于确定麦克风的位置的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定麦克风的位置且特别地但并非专门地用于作为扬声器校准操作的一部分而确定麦克风的位置的方法和装置。
背景技术
近几十年来，音频应用的多样性和灵活性已经随着例如音频和捕捉再现应用的多样性大幅改变而极大地增加。音频再现和捕捉设置被用于多样化的声学环境中和许多不同的应用。
在许多应用中，因此期望有可能确定麦克风、收听位置或扬声器相对于其它扬声器的位置。在许多应用中，可以将这些问题缩减为同一个底层问题，即确定麦克风的位置的问题。
事实上，在许多应用中，可以通过使用位于收听位置处的麦克风对系统进行校准来确定收听位置。同样地，可以通过将麦克风定位于扬声器位置处或者可能通过永久地在扬声器中实现麦克风来确定扬声器位置。许多应用中的特别重要的挑战是确定用于再现设置、诸如用于环绕声系统的扬声器位置。
事实上，消费者在使用例如家庭影院环绕声时察觉到的显著的不便是需要将相对大量的扬声器定位于特定位置处。通常，实际环绕声扬声器设置将由于用户发现将扬声器定位于最佳位置处不切实际而偏离理想设置。因此，实际的设置可能大幅地偏离理想设置，并且因此已经开发了用于对再现系统进行校准并补偿缺陷的程序。已经开发了基于扬声器校准的灵活系统以提供其中用户可在系统自动地调整音频处理并再现给特定设置的情况下相对自由地将扬声器定位于方便位置处的灵活设置。
此类系统可基于确定扬声器的相对位置。例如，WO 2006/131893-A1公开了基于其中每个扬声器装配有麦克风以允许根据每个成对扬声器组合来确定脉冲响应的系统的多通道系统的自动校准。此信息然后被用来确定扬声器的相对位置。然后使用优化程序来分配多通道音频信号，使得在特定收听位置处获得如在ITU-R BS.775-1推荐中定义的最佳收听体验。在US 5666424-A中，执行使用收听位置处的麦克风的校准程序以确定从每个扬声器到收听位置的相对距离。
现有再现校准大部分基于再现诸如噪声序列或啁啾声之类的特定测试或探测信号的扬声器，结果得到的信号被麦克风捕捉。此类系统的校准可花费几秒。更重要的是，该过程依赖于特定音频测试信号，并且因此不能在音频系统的正常操作期间、诸如在音乐重放期间执行。
然而，期望的是能够在再现系统的正常使用期间、诸如在音乐再现期间确定位置。这通常可提供允许系统的连续适应的改善的确定。例如，该系统可自动地适应于用户在重放期间移动扬声器。这在使用正在变得越来越流行的便携式且完全无线的电池供电的扬声器的许多现在和未来系统中是特别显著的。
然而，正常音频往往随着不可预测的特定瞬时性质而大幅地改变。因此，基于此类信号的位置估计常常导致相对不可靠的估计。此外，来自不同扬声器的信号往往相互不同，但是在任何给定时间的差是未知的。
因此，用于确定麦克风的位置的改善方法将是有利的，并且特别地，允许增加灵活性、自动确定、减少对特定测试信号的依赖性、改善估计准确度和/或改善性能的方法将是有利的。
发明内容
因此，本发明设法优选地单独地或以任何组合的方式缓解、减轻或消除上述缺点中的一个或多个。
根据本发明的一方面，提供了一种用于确定麦克风的位置的装置，该装置包括：多通道信号接收机，用于接收多通道信号，该多通道信号至少包括用于由第一位置处的第一扬声器再现的第一通道和用于由第二位置处的第二扬声器再现的第二通道；第一信号发生器，用于从多通道信号生成第一相关信号，该第一相关信号包括用于第一通道和第二通道的相关信号分量；第二信号发生器，用于从多通道信号生成第一非相关信号，第一非相关信号包括与第二通道的信号分量不相关的第一通道的信号分量；麦克风信号接收机，用于从麦克风接收麦克风信号；第一相关器，用于根据麦克风信号和第一相关信号的相关性来确定第一相关性信号；第二相关器，用于根据麦克风信号和第一非相关信号的相关性来确定第二相关性信号；以及位置估计器，用于响应于第一相关性信号和第二相关性信号而估计麦克风的位置。
本发明可允许在许多情形和应用中改善和/或促进麦克风位置的确定。该方法可在不要求特定测试信号的情况下允许位置确定，并且可在许多情形中允许基于正常操作期间、诸如对应于音乐或声轨的音频再现期间音频再现的测量来确定麦克风的位置。
麦克风位置可以与收听位置或扬声器位置有关。具体地，在某些实施例中，可将所述装置布置成执行响应于所确定的位置而执行音频系统校准，并且特别地可基于麦克风位置对应于收听位置或扬声器位置的假设来执行此类校准。
可生成相关性信号来提供用于相关的信号之间的不同时间偏移的相关性值。该相关性信号可以是相关函数，该相关函数被生成来提供用于被用来计算函数的信号之间的不同时间偏移的相关性值。因此，第一相关性信号可作为时间的函数来提供相关性值，其中，用于给定时刻的相关性值对应于针对与该时刻相对应的时间偏移的麦克风信号与第一相关信号之间的相关性。同样地，第二相关性信号可作为时间的函数来提供相关性值，其中，用于给定时刻的相关性值对应于针对与该时刻相对应的时间偏移的麦克风信号与第一非相关信号之间的相关性。相关性信号可具体地是各对信号之间的互相关。
第一和第二相关性信号可反映用于从第一扬声器和第二扬声器到麦克风的声学传递函数的脉冲响应。
在某些实施例中，位置估计器可响应于在与来自第一和第二扬声器的不同传播延迟相对应的时间的第一相关性信号和第二相关性信号的振幅来确定位置。
在某些实施例中，位置估计器可响应于第一相关性信号和第二相关性信号中的峰值的定时来确定位置。峰值可以是相关信号的局部最大值（通常具有适当的滤波或平均）。
根据本发明的可选特征，所述装置还包括：第三信号发生器，用于从多通道信号生成第二非相关信号，该第二非相关信号包括与第一通道的信号分量不相关的第二通道的信号分量；第三相关器，用于根据麦克风信号和第二非相关信号的相关性来确定第三相关性信号；以及其中，所述位置估计器被布置成进一步响应于第三相关性信号而估计麦克风的位置。
这在许多实施例中可提供改善的位置估计，并且可导致改善所生成位置估计的准确度并因此改善诸如音频再现系统校准之类的关联操作的准确度。
根据本发明的可选特征，该位置估计器包括：第一估计器，用于响应于第一相关性信号而生成用于声音从第一扬声器和第二扬声器到麦克风的第一到达时间估计和第二到达时间估计；第二估计器，用于响应于第一非相关信号而生成用于声音从第一扬声器到麦克风的第三到达时间估计；以及其中，所述位置估计器被布置成响应于第一到达时间估计、第二到达时间估计和第三到达时间估计来估计麦克风的位置。
这在许多实施例中可提供改善的和或促进的位置估计。
第一和第二到达时间估计可对应于从第一和第二扬声器到位置/麦克风的传播延迟。然而，可能不知道第一到达时间估计是对应于第一扬声器还是第二扬声器，并且对于第二到达时间估计而言是同样的。第三到达时间估计可对应于从第一扬声器到位置/麦克风的传播延迟。
除基于第一和第二到达时间估计中的任一个的估计之外，第三到达时间估计还可提供用于从第一扬声器到所述位置的传播延迟的另一估计。该方法因此可提供到达时间/传播延迟的多个估计，从而允许改善准确度。
在某些实施例中，第三估计器可响应于第二非相关信号而生成用于声音从第二扬声器到麦克风的第四到达时间估计，并且该位置估计器还可响应于第四到达时间估计而确定位置。
根据本发明的可选特征，位置估计器被布置成响应于第三到达时间估计而向第一扬声器和第二扬声器中的一个分配第一到达时间估计。
这可允许高效且可靠的位置确定。具体地，可能不知道第一到达时间估计和第二到达时间估计中的哪一个对应于来自第一扬声器的声音和哪一个对应于来自第二扬声器的声音。可基于已知属于第一扬声器的第三到达时间估计来解决此模糊性和不确定性。
作为示例，可将第一到达时间估计和第二到达时间估计中最接近于第三到达时间估计的到达时间估计视为对应于第一扬声器，而将另一个视为对应于第二扬声器。
具体地，可将位置估计器布置成向未被分配第一到达时间估计的第一扬声器和第二扬声器中的一个分配第二到达时间估计。因此，可基于第三到达时间估计视情况而定将第一和第二到达时间估计分配给第一和第二扬声器。
根据本发明的可选特征，位置估计器被布置成根据第三到达时间估计及第一到达时间估计和第二到达时间估计中的一个来确定用于第一扬声器的声音的组合到达时间估计，并将麦克风的位置确定成具有与第一扬声器相距对应于该组合到达时间的距离。
这在许多情形中可提供促进的操作和/或改善的性能。
第一和第二到达时间估计中的所选的一个可具体地是最接近于第三到达时间估计的估计。
根据本发明的可选特征，第三到达时间及第一到达时间估计和第二到达时间估计中的一个在生成组合到达时间估计时的相对加权取决于用于第一相关性和第二相关性中的至少一个的相关性水平估计和相关性噪声估计中的至少一个。
这在许多情形中可提供改善的位置估计，并且特别地可提供对再现音频的特定特性的改善的适应。其可具体地允许根据两个通道的信号如何类似或不同而修改位置估计。该方法可提供用于确定的改善的信噪比，并且可导致降低结果得到的位置估计的噪声/不确定性。
根据本发明的可选特征，第一估计器被布置成检测第一相关性信号中的第一峰值和第二峰值并响应于第一峰值的定时而确定第一到达时间估计且响应第二峰值的定时而确定第二到达时间估计。
这可提供促进的操作和/或改善的估计。峰值检测可以是例如在适当滤波之后的相关性信号中的局部最大值的检测。
根据本发明的可选特征，第一估计器被布置成执行峰值检测以检测第一相关性信号中的峰值并响应于峰值的定时而确定第一到达时间估计，其中，峰值检测取决于第二相关性信号。
这可提供促进的操作和/或改善的估计。峰值检测可以是例如在适当滤波之后的相关性信号中的局部最大值的检测。可例如通过选择其中将基于第三相关性信号中的峰值的定时来检测第一相关性信号中的峰值的时间间隔而调整峰值检测。
根据本发明的可选特征，位置估计器被布置成响应于以下各项中的至少一个相对于第二相关性信号对第一相关性信号进行加权：相对于第二相关性信号的功率度量而言的第一相关性信号的功率度量；以及相对于第一非相关信号的度量水平而言的用于第一相关信号的功率度量。
这在许多情形中可提供改善的位置估计，并且特别地可提供对再现音频的特定特性的改善的适应。具体地，其可允许根据两个通道的信号如何类似或不同而修改位置估计。该方法可提供用于确定的改善的信噪比，导致降低结果得到的位置估计的噪声/不确定性。
例如可在一个时间间隔、诸如例如围绕局部最大值的时间间隔中测量（多个）相对功率水平。
根据本发明的可选特征，位置估计器被布置成响应于第一时间间隔中的第一相关性信号的性质和第二时间间隔中的第二相关性信号的性质中的至少一个来确定位置在一区域中的概率，所述第一和第二时间间隔对应于用于声音从第一扬声器到该区域的声传播延迟。
这可提供特别有利的位置确定，并且具体地可提供附加的位置信息。
在某些实施例中，可将位置估计器布置成确定用于多个区域的概率。在某些实施例中，例如可选择麦克风的位置作为具有最高概率的区域的位置。在某些实施例中，可通过将一个面积划分成多个区域并确定用于每个区域的概率来针对这个面积确定概率图。
根据本发明的可选特征，所述性质是信号水平度量。
这在许多实施例中可提供特别有利的位置确定。
信号水平度量可以是绝对或相对的信号水平度量。
根据本发明的可选特征，所述装置还包括：分频器，其被布置成将第一通道的第一通道信号划分成多个时间-频率间隔；相关性估计器，用于针对所述多个时间-频率间隔中的每个时间-频率间隔生成用于第一通道的第一通道信号和第二通道的第二通道信号的相关性度量；以及其中，所述第一信号发生器被布置成通过针对每个时间频率间隔用权值对用于该时间频率间隔的第一通道信号的信号值进行加权来生成第一相关信号，所述权值是用于该时间-频率间隔的相关性度量的单调递增函数。
这可提供用于生成相关信号的特别有利的方法。特别地，其可提供在通道之间高度相关的声分量和并非高度相关的声分量的高效分离。
根据本发明的可选特征，第二信号发生器被布置成通过针对每个时间频率间隔用权值对用于该时间频率间隔的第一通道信号的信号值进行加权来生成第一非相关信号，所述权值是用于该时间-频率间隔的相关性度量的单调递减函数。
这可提供用于生成第一非相关信号的特别有利的方法。特别地，其可提供在通道之间高度相关的声分量和并非高度相关的声分量的高效分离。
根据本发明的一方面，提供了一种确定麦克风的位置的方法，该方法包括：接收多通道信号，该多通道信号至少包括用于由第一位置处的第一扬声器再现的第一通道和用于由第二位置处的第二扬声器再现的第二通道；从多通道信号生成第一相关信号，该第一相关信号包括用于第一通道和第二通道的相关信号分量；从多通道信号生成第一非相关信号，该第一非相关信号包括与第二通道的信号分量不相关的第一通道的信号分量；从麦克风接收麦克风信号；根据麦克风信号和第一相关信号的相关性来确定第一相关性信号；根据麦克风信号和第一非相关信号的相关性来确定第二相关性信号；以及响应于第一相关性信号和第二相关性信号而估计麦克风的位置。
根据下面描述的（多个）实施例，本发明的这些及其它方面 、特征和优点将是显而易见的并参考所述实施例来进行阐明。
附图说明
将仅以示例的方式参考图来描述本发明的实施例，在所述图中：
图1是根据本发明的某些实施例的声音再现系统的图示；
图2是根据本发明的某些实施例的用于声音再现系统的位置估计单元的图示；
图3图示出可用图2的位置估计单元计算的互相关信号的示例；
图4图示出可用图2的位置估计单元计算的各互相关信号的示例；
图5图示出位置概率图的示例；以及
图6图示出图2的位置估计单元的信号分解器的元件的示例。
具体实施方式
以下描述集中于适用于一种用于确定扬声器的位置以便在空间音频再现系统的校准中使用的系统的本发明的实施例。然而，将认识到的是本发明不限于此应用，而是可应用于许多其它应用。
以下描述将集中于如图1中所图示的声音再现装置。在本示例中，声音再现装置包括第一和第二扬声器101、103。在本特定示例中，第一和第二扬声器101、103是立体声再现系统的扬声器，并且也将分别地称为左和右扬声器。
在本特定示例中，该系统是双通道（立体声）再现系统。然而，将认识到的是在其它实施例中，该系统可以是包括多于两个通道的多通道系统。具体地，第一和第二扬声器101、103可以是包括诸如右前和左前扬声器之类的例如5或7个空间扬声器的环绕声系统的两个扬声器。
第一和第二扬声器101、103被耦合到声音再现器105，其被布置成生成用于扬声器101、103的驱动信号。该再现系统可例如用于播放音乐，提供用于例如电视、电影等的声轨。在某些实施例中，该再现系统可以是包括多于第一和第二扬声器101、103的环绕声系统。例如，再现系统可使用用于空间通道中的两个且具体地用于左前和右前通道的第一和第二扬声器101、103来提供全5.1或7.1环绕声体验。
为了优化声音再现，期望针对特定再现特性对系统进行校准/修改。在许多情形中，期望确定特定位置，诸如扬声器的位置或收听区的位置。在某些系统中，可使用麦克风来确定此类位置。因此，麦克风可位于期望已知的位置处。例如，麦克风可位于典型收听位置处，或者可与扬声器（诸如后环绕扬声器）共位。然后可例如相对于特定扬声器的位置来确定麦克风的位置，并且可以在再现系统校准中使用所确定的位置。
在图1的系统中，声音再现器105包括外部麦克风107可以被耦合到的麦克风输入端。基于接收到的麦克风信号，声音再现器105能够确定麦克风107相对于第一和第二扬声器101、103的位置。然后可使用所确定的麦克风位置作为例如另一扬声器或收听位置的位置。例如，用户可首先将麦克风107定位于后扬声器的位置处（在图1中表示为位置A）。然后可确定该位置并用作用于后扬声器的位置。用户然后可将麦克风移动至收听位置（在图2中表示为位置B），并且可确定该位置并用作收听者的位置。在其它实施例中，可使用多个麦克风和输入端。例如，麦克风可连续地位于优选收听位置（其可改变）处并与后扬声器集成。声音再现器105然后可连续地并同时地确定用于后扬声器和收听者的当前位置，并且可作为响应而动态地更新该再现。
包括用于确定麦克风的位置、例如用于系统校准的功能的大多数再现系统利用通过系统的扬声器再现的特定测试信号。麦克风然后检测这些测试信号并且相应的捕捉信号被用来确定该位置。然而，这是次最佳的，因为其阻止在正常操作期间执行确定。
图1的系统被布置成确定麦克风107的位置，但并不需要专用的测试信号。相反地，其允许在正常再现操作期间确定麦克风的位置。使用正常再现声音、诸如音乐或电影声轨来执行位置确定。该方法不仅可因为可以消除对特定校准/测试程序的需要而向用户提供减少的不便，而且还可允许在操作期间进行系统的改善且连续的适应。
图1的声音再现器105具体地包括位置估计单元，其被布置成估计麦克风107的位置（或者在其中同时地使用多个麦克风的实施例和情形中为各麦克风的位置）。位置估计单元被布置成基于从扬声器捕捉的声信号来确定位置，并且具体地，其可以基于例如音乐或声轨来确定位置，并且不要求所再现的声音的特定特性的任何特定先验知识。
位置估计是基于用于第一和第二扬声器101、103的信号的相关信号分量和非相关信号分量的生成。然后将这些信号与由麦克风捕捉的声音相比较，并且使用结果来确定麦克风的位置。
相关信号分量对应于为两个通道/扬声器101、103所共有的信号分量，而非相关信号分量对应于并非为两个通道/扬声器101、103所共有的信号分量。
位置估计单元被布置成使接收到的麦克风信号与至少一个相关信号和至少一个非相关信号相关，并且基于这些至少两个相关来估计麦克风107的位置。该方法因此利用与从再现的声信号导出的至少两个不同信号的相关。所述两个相关提供可以在位置确定中组合的不同优点。具体地，基于再现声音的共有/相关信号分量的相关往往常常具有高信噪能量，从而允许准确的估计。然而，由于该相关是基于共有信号分量，所以来自两个通道/第一和第二扬声器101、103的声音之间的区别和分离是不容易实现的，即要确定来自两个扬声器101、103中的每一个的贡献可能是不可行的。相反地，与（多个）非相关信号的相关将提供用于扬声器101、103中的一个的各个特性，但是常常可具有减小的信噪比，从而导致准确度降低。通过将不同的方法组合，麦克风位置估计常常可以提供每个相关的优点，并且在许多实施例中可导致估计位置的改善的准确度和可靠性。例如，基于非相关信号分量的相关可用来基于相关信号来解决相关中的两个扬声器101、103之间的模糊性。
一种方法可例如基于这样的原理：立体声音频信号可被分解成对应于在输入立体声信号之间相关和非相关的信号分量的信号。此外，可以在两个不同的局部化算法中使用相关和非相关信号分量，并且可以将两个方法的结果融合以基于来自通用立体声音频信号的再现而找到用于麦克风的位置。
图2图示出在本特定示例中为图1的音频再现器的一部分的位置估计单元的元件的示例。
位置估计单元包括麦克风接收机201或输入端，其被布置成从麦克风107接收麦克风信号。在某些实施例中，可将麦克风接收机201布置成同时地接收多个麦克风信号。以下描述将集中于基于来自一个麦克风的麦克风信号来确定用于该麦克风的位置估计。然而，将认识到的是在其它实施例中可例如针对多个麦克风信号同时地执行所述处理以确定用于多个麦克风的位置估计。
该位置估计单元还包括接收多通道信号的多通道信号接收机203。多通道信号包括用于由位于第一位置处的第一扬声器101再现的第一通道（信号）。多通道信号还包括用于由位于第二位置处的第二扬声器103再现的第二通道（信号）。
在某些实施例中，多通道信号可包括其它通道，诸如用于后环绕扬声器的通道等。以下描述集中于基于对应于左前和右前（或常规立体声）通道的第一和第二通道来确定用于麦克风107的位置估计，但将认识到在其它实施例中可考虑更多或其它通道。例如，对于五通道环绕声系统而言，所述方法可用于通道/扬声器的某些或每个可能配对。在某些此类实施例中，可通过对例如用平均过程针对不同扬声器对确定的各个位置估计进行组合来确定单个位置估计。
在本示例中，声音再现器105生成用于第一和第二扬声器101、103的驱动信号，并将这些提供给多通道信号接收机203。将认识到的是可从信号路径中的任何地方提供对应于第一和第二通道且因此对应于第一和第二扬声器101、103的信号，并且其可以是例如来自两个扬声器101、103的再现声音的经滤波的或者以其他方式更改的表示。第一和第二通道的信号为了方便起见将称为输入立体声信号，各个信号称为左输入信号（对应于用于第一扬声器101的信号）和右输入信号（对应于用于扬声器103的信号）。
多通道信号接收机203被耦合到分解器205，分解器205被布置成生成包括第一通道和第二通道的相关信号分量（即其包括用于左和右输入信号的相关信号分量）的至少一个信号和包括第一通道和第二通道的非相关信号分量（即其包括用于左和右输入信号的非相关信号分量）的至少一个信号。包括相关信号分量的（多个）信号称为（多个）相关信号，并且包括非相关信号分量的（多个）信号称为（多个）非相关信号。
在本特定示例中，分解器205包括第一信号发生器207，第一信号发生器207生成包括用于左和右输入信号的共有信号分量的相关信号。分解器205还包括第二信号发生器209，第二信号发生器209生成与并未与右输入信号的信号分量共有的左输入信号的信号分量相对应的第一非相关信号。第一非相关信号称为左非相关信号。在本示例中，分解器205还包括第三信号发生器211，第三信号发生器211生成与并未与左输入信号的信号分量共有的右输入信号的信号分量相对应的第二非相关信号。第二非相关信号称为右非相关信号。
可将输入立体声信号表示为，并且在本示例中将其分解成相关信号及左和右非相关信号，其中
并且用于足够长的观察窗的互相关函数产生：
。
在简单实施例中，可通过将信号在时间上分段成相关和非相关部分来执行分解。当在短观察窗中两个信号具有低（归一化）互相关系数（例如，在0.6以下）时，信号被分离为非相关信号。当两个信号之间的归一化互相关在某个预定义阈值（例如，0.9）以上时，将立体声信号分段为相关信号。在这种情况下，原始立体声信号的分解由非相关和相关及被省略的中等相关段（在0.6和0.9之间）的变更组成。该阈值值仅仅是示例。
在某些实施例中，该分解可使得用于一个通道的相关信号与非相关信号的和与用于该通道的输入信号相同，即
然而，在其它实施例中，等式可仅保持近似。因此，在某些实施例中：
其中，可将视为分解误差或偏差，例如在本示例中，上述那些信号将表示中等相关段。通常，分解误差或偏差将是相对小的，例如平均功率不超过相应输入信号的平均功率的10%。
第一发生器207被耦合到接收非相关信号的第一相关器213。第一相关器213此外被耦合到麦克风接收机201，其从该麦克风接收机201接收麦克风信号的。第一相关器213被布置成响应于非相关信号与麦克风信号之间的相关性而生成第一相关性信号。具体地可将相关性信号给出为互相关函数：
其中，T是适当的设计参数并指示确定相关性信号的时间间隔，并且m(t)是麦克风信号。
在许多实施例中，可使用信号的数字表示，并且因此可使用时间离散互相关：
其中，M是适当的设计参数，并指示确定相关性信号的时间间隔。
第一相关性信号因此可以是针对给定时间值指示麦克风信号和第一相关信号在具有对应于给定时间值的相对时间偏移的情况下有多类似的信号。
第一相关性信号因此反映麦克风信号和从两个扬声器101、103再现的共有声音之间的（互）相关性。可将第一相关性信号视为从扬声器103、105到麦克风的声学传递函数的脉冲响应。由于第一相关信号对应于共有信号分量，即对应于从扬声器101、103两者再现的声音，所以可具体地将第一相关性信号视为对应于分别地来自第一扬声器101和第二扬声器103的声学传递函数的和。
表示从扬声器到麦克风的声传播的声学传递函数反映声音可沿着其到达麦克风的路径。具体地，声学传递函数通常由直接路径分量、早期反射分量以及混响或漫射分量构成。直接路径分量对应于在没有任何反射的情况下直接地从扬声器传播到麦克风的声音。早期反射分量对应于经由通常不超过几次反射到达麦克风的初始反射声音。混响或漫射部分对应于经由相对多次的反射到达麦克风的声音，使得不能再对各个贡献进行区别。
声学传递函数因此包括与几何设置有关的信息，并且其具体地取决于麦克风相对于扬声器的位置。事实上，直接分量对应于直接传播，并且用于直接分量的传播时间因此定义在扬声器与麦克风之间沿着最短路径的传播时间。用于直接分量的传播时间因此对应于麦克风与扬声器之间的距离。由于声速是相对准确地已知的，所以可以直接地根据传播延迟的知识来确定距离。
因此，所确定的相关性信号包括与声音从扬声器101、103到麦克风107的传播有关的信息和因此的与从扬声器101、103到麦克风107的距离有关的信息。
然而，由于第一相关信号包括从扬声器101、103两者再现的信号分量，所以与两个扬声器101、103中的每一个有关的信息被组合，并且不可能将两者区别开。例如，即使根据定义相关性信号来估计到两个扬声器101、103的距离，也不知道距离中哪一个与哪个扬声器有关。因此，不可能将围绕着到扬声器101、103相等距离的平面对称的位置区别开。
图3图示出由第一相关器213生成的麦克风信号与相关信号之间的互相关的示例，其中，麦克风107在对应于图1的位置A的位置处。如所图示的，互相关包括两个主要的活动间隔。这些中的一个对应于来自第一扬声器101的声音，并且另一个对应于来自第二扬声器103的声音。因此，一个区段对应于从第一扬声器101至麦克风107的声学传递函数的脉冲响应，并且另一区段对应于从第二扬声器103到麦克风107的声学传递函数的脉冲响应。然而，不可能根据互相关信号来确定哪个区段对应于哪个扬声器。还应注意的是每个区段提供脉冲响应的指示，即直接路径、早期反射和混响的效果。可根据检测到的（多个）脉冲响应的开始的定时来确定直接路径的定时。
由于针对哪个扬声器产生哪个脉冲响应的不确定性，存在可以从图3的互相关信号导出的位置信息的固有模糊性。此外，在图3的示例中，来自不同脉冲响应的贡献在时间上被分离，并且容易区别。然而，对于更接近于与两个扬声器101、103等距的位置而言，脉冲响应将重叠，并且可能基本上更难以且可能不可能将各个贡献分离。此外，虽然音频针对不同的空间通道（尤其是针对环绕系统的立体声信号或前通道）通常将具有强相关分量，但情况可能并不总是如此。事实上，对于某些音频而言，信号可能是强去相关的，导致相关信号的低水平以及因此所生成互相关信号的相对低的信噪比。
因此，虽然所生成的互相关信号可具有取决于麦克风107相对于扬声器101、103的位置的性质，但该信息在某些情形中可能难以在确定麦克风107的位置时利用。
在图2的示例中，位置估计单元还包括被耦合到第二发生器209的第二相关器215。第二相关器215从第二发生器209接收第一（或左）非相关信号，即其接收非相关信号，该非相关信号包括并非与右输入信号的信号分量共有的左输入信号的信号分量。第二相关器215然后前进至生成也称为左相关性信号的第二相关性信号作为麦克风信号与左非相关信号之间的互相关。第二相关器215可执行与第一相关器213的操作相同的操作，只是其将左非相关信号而不是相关信号用于与麦克风信号的相关。
因此，具体地，第二相关器215可生成信号：
或者时间离散互相关版本：
。
因此，第二相关器215生成第二互相关信号。然而，此互相关信号是基于仅从左扬声器101再现的声音，并且同样地仅反映从左扬声器101到麦克风107的声学传递函数。
在图2的示例中，位置估计单元还包括被耦合到第三发生器211的第三相关器217。第三相关器217从第三发生器211接收第二（或右）非相关信号，即其接收非相关信号，该非相关信号包括并非与左输入信号的信号分量共有的右输入信号的信号分量。第三相关器217然后前进至生成也称为右相关性信号的第三相关性信号作为麦克风信号与右非相关信号之间的互相关。第三相关器217可执行与第一相关器213和第二相关器217的操作相同的操作，只是其将右非相关信号而不是相关信号或左非相关信号用于与麦克风信号的相关。
因此，具体地，第三相关器217可生成信号：
或者在时间离散互相关版本中：
。
因此，第三相关器217生成第三互相关信号。然而，此互相关信号是基于仅从右扬声器103再现的声音，并且同样地仅反映从右扬声器103到麦克风107的声学传递函数。
图4图示出用于其中麦克风107在对应于图1的位置A的位置处的示例的第二相关性信号（引用为LA）和第三相关性信号（引用为LB）的示例。
如所图示的，每个相关性信号仅包括具有显著振幅的一个区域。这是由于这些相关性信号中的每一个是基于主要地从第一和第二扬声器101、103中的仅一个再现的声音而确定的。因此，每个相关性信号将对应于声学传递函数中的仅一个的脉冲响应，即从第一扬声器101至麦克风107或者从第二扬声器103至麦克风107的声学传递函数。
然而，同样如图4中所图示的，非相关声音通常具有低于相关声音的功率水平，并且因此相应的相关性信号的信噪比往往比对于相关信号而言更低。因此，仅基于第二和第三相关性信号来确定麦克风位置将往往常常不如期望的那么准确和可靠。
在图2的位置估计单元中，第一相关器213、第二相关器215和第三相关器217全部被连接到被馈送三个相关性信号的位置估计器219。位置估计器219被布置成响应于第一相关性信号、第二相关性信号和可选地第三相关性信号来估计麦克风107的位置。
在图2的系统中，因此不仅仅基于相关性中的一个、而且基于麦克风信号与相关信号和与非相关信号中的至少一个且常常是两者的相关性两者来估计麦克风107的位置。
相关性信号包括在麦克风107处接收到来自不同扬声器101、103的声音的时间的信息，并且因此提供麦克风距离不同扬声器101、103多远的信息。此信息在不同的实施例中可以不同的方式用来确定位置估计。
例如，位置估计器129可确定用于声音从扬声器101、103到麦克风的到达时间估计（或者等价地传播延迟），并且然后可根据这些估计来确定位置。
作为特定示例，基于第一相关性信号，位置估计器219可确定第一和第二到达时间估计。例如，如图2中所图示的，第一相关性信号可对应于用于从扬声器101、103到麦克风107的声学传递函数的组合脉冲响应。第一直接路径的定时以及因此每个脉冲响应的第一信号分量提供从相关扬声器101、103到麦克风107的距离的直接度量。
位置估计器219可响应于对第一相关性信号施加峰值检测而确定到达时间估计。此峰值检测可检测第一相关性信号中的两个局部最大值。常常可以将直接路径假设为提供最强信号分量，并且因此可以将局部最大值假设为对应于直接路径。因此，峰值检测可检测到对于其而言相关在给定时间间隔内为最高的时间偏移τ。此时间偏移直接地提供从扬声器101、103到麦克风的传播延迟的度量。因此可以使用声速来计算距离。如果到扬声器101、103的距离是已知的，则可以确定用于扬声器107的位置。事实上，可以将该位置直接地给出为到扬声器101、103的距离。将认识到的是可以认为到达时间估计、传播延迟或飞行时间的确定是等价的。
仅仅基于第一相关性信号，可以确定两个距离，但不能确定哪个距离与第一扬声器101有关和哪个与第二扬声器103有关。因此，基于第一相关性信号的考虑只能将麦克风107确定为由这些距离给定的位置中的一个，并且具体地不能将围绕着扬声器101、103的中心线/平面对称的两个位置区别开，因为这些将具有相同的两个扬声器距离（但是到不同扬声器）。
然而，可以通过考虑第二相关性信号和第三相关性信号中的一个（或两者）来解决此模糊性。例如，可以对第二（左）相关性信号执行峰值检测以检测在给定时间间隔内的最大值，所述给定时间间隔包括第一相关性信号中的检测到的峰值的两个时刻。然后将峰值的定时与第一相关性信号中的峰值的时刻相比较。位置估计器219然后可基于第二相关性信号中的峰值的定时分别地向左扬声器101和右扬声器103分配第一相关性信号的峰值检测。具体地，可以向第一（左）扬声器101分配最接近于第二相关性信号峰值的第一相关信号峰值，并将另一峰值分配给第二（右）扬声器。
将认识到的是在某些实施例中，第一相关性信号的峰值到扬声器101、103中的相应的一些的分配可基于第二相关性信号和第三相关性信号两者。例如，可针对第一相关性信号的每个峰值到第二相关性信号和第三相关性信号的每个峰值的定时来确定距离度量。然后可以确定用于第一相关性信号的峰值到第二相关性信号和第三相关性信号的相应峰值的每个分配的组合距离估计，并且可以选择导致最低总距离度量的分配。
还将认识到的是到达时间/传播延迟/飞行时间估计不需要基于峰值检测。例如，在某些实施例中，可针对例如在给定阈值（其可以是信号相关的）以上的第一信号分量来确定定时。此类方法可例如允许检测到直接路径分量，即使其不是最强的信号分量（例如，如果反射由于沿着直接路径的声学衰减而较强）。
因此，在某些实施例中，位置估计可基于用于来自第一扬声器101和第二扬声器103的两个声音的到达时间差或基于用于声音从扬声器101、103传播到麦克风107的绝对飞行时间时间。如果系统是时间同步的，则可具体地使用后一选项。为了简单起见，以下描述集中于其中重放和捕捉的相对时间已知的同步情况。
本特定方法通过确定来自扬声器101、103的重放信号与捕捉信号、即麦克风信号之间的互相关函数来估计飞行时间。其然后确定对应于互相关函数的最大值的时间位置。
可以使用用于估计两个信号之间的时间差的各种算法。例如，基于以时域或频域表示为基础计算各种类型的归一化或广义化互相关系数的技术是已知的。作为另一示例，自适应滤波技术（诸如归一化最小均方或频域自适应滤波器）的公式化是已知的，并且可提供信号之间的时间差的指示。
在下文中，可使用通用算子来表示任何两个信号和之间的时间差。用来表示捕捉到的麦克风信号。考虑图2中的位置A处的麦克风107，可以通过使用左和右非相关信号来获得路径长度LA和RA，使得
其中，，并且c是空气中的声速且是系统中的数字音频数据的采样频率。
在本示例中，通过对应于图4的脉冲响应的特定互相关来生成从扬声器101、103到麦克风107的声学脉冲响应。该响应包含相对高度的噪声，因为接收到的麦克风信号包含来自两个扬声器的信号，即从第一扬声器101再现的音频将向用于第二扬声器103的互相关引入噪声，并且反之亦然。然而，可以在响应中清楚地识别对应于直接路径LA和RA的峰值。TD操作可以具体地提供与脉冲响应中的最大峰值的位置相对应的时间延迟。
可以使用三角测量法且用两个扬声器101、103之间的距离的知识（我们假设其是已知的或者使用声学或其它测量结果来估计）根据两个距离度量LA和RA来直接地确定在扬声器L和R前面的平面中的麦克风A的位置。
仅使用两个非相关信号的方法可为某些音频信号提供合理的结果，其中从两个扬声器101、103再现的音频是基本上去相关的。然而，随着共有和相关音频的量增加，所确定脉冲响应对于给定信号能量而言变得噪声越来越多。因此，系统可使用通过考虑第一相关性信号、即与用于两个扬声器101、103的相关信号分量的相关而提供的信息。虽然此信号对应于脉冲响应的组合，但其可提供噪声少得多的信号（如图3中所图示的），并且因此可允许基本上更准确地确定定时和因此的到达时间（或者等价地飞行时间）估计。因此，位置估计器219可前进至还根据第一相关性信号来确定两个到达时间估计。
然后可将不同的到达时间估计进行组合。例如，可执行第一相关性信号的到达时间估计与第二相关性信号和第三相关性信号的到达时间估计之间的配对，例如简单地将相互最接近的时间估计配对。针对每对时间估计，可例如通过对该对的时间估计进行（可能加权）平均来计算组合时间估计。两个结果得到的时间估计然后对应于从扬声器101、103中的每一个到麦克风107的飞行时间估计，并且因此可以确定距离和因此的麦克风107的位置。
用于一个相关性信号的直接路径分量的检测（具体地峰值检测）可基于其它相关性信号中的一个的特性。具体地，第一相关性信号中的峰值的检测可取决于第二相关性信号或第三相关性信号。
例如，可首先对第二相关性信号执行峰值检测，导致用于峰值/直接路径的估计时刻。在理想情形中，用于第一扬声器101的直接路径的定时对于第一相关性信号而言应在相同时刻发生。然而，由于噪声，可能存在某些偏差。然而，可使用根据第二相关性信号确定的时间估计作为用于第一相关性信号的峰值检测的指导。例如，可在以第二相关性信号中的峰值的定时为中心的给定时间窗内执行用于第一相关性信号的峰值检测。
在其它实施例中，例如可使用更复杂的方法，并且事实上可将位置估计生成为更复杂的估计，诸如概率分布或映射图，其表示麦克风107处于不同位置的概率。
具体地，在某些实施例中，可将位置估计器219布置成基于第一相关性信号和第二相关性信号以及通常第三相关性信号来确定麦克风107的位置在给定区域中的概率。
可通过在对应于该区域的时间间隔中考虑相关性信号来确定该概率。例如，可假设直接路径来计算从第一扬声器101到该区域的一个或多个传播延迟。例如，可确定与第一扬声器101的最小和最大距离，并且可以确定相应的最小传播延迟和最大传播延迟。因此可以确定用于对应于可能的传播延迟的第一相关性信号和第二相关性信号的间隔（即，可计算可以是从最小传播延迟至最大传播延迟的间隔）。
然后可在此间隔中考虑第一相关性信号的性质。例如，该性质可以是峰值的定时，并且可以根据检测到的峰值的位置是否落在该间隔内来确定概率。作为另一示例，所考虑的性质可以是间隔内的第一相关性信号的最大信号水平。如果麦克风107在给定间隔内，很可能该间隔内的最大信号水平高于时间间隔外面，即其很可能对于此区域而言比对于其它区域更高。作为另一示例，可确定该间隔中的累积或平均信号水平（或者等价地可确定该时间间隔内的信号能量）。如果麦克风107位于区域内，则信号水平很可能比在不这样的情况下更高。
可针对第二相关性信号和第三相关性信号评估相同的性质。
可针对第一和第二扬声器101、103两者确定用于该区域的时间间隔。针对第一相关性信号，在两个时间间隔中评估信号，针对第二相关性信号，在用于第一扬声器101的时间间隔中评估信号，并且针对第三相关性信号，在用于第二扬声器103的时间间隔中评估信号。
然后可将结果得到的值进行组合。作为低复杂性示例，可确定用于区域的概率指示（即指示麦克风107在区域内的可能性的值）以简单地反映所计算的到达时间估计中的多少个落在所确定的时间间隔内。因此，如果所有计算的到达时间估计都落在用于该区域的相关时间间隔内，则存在麦克风107位于该区域内的高概率。
在更高级的实施例中，位置估计器219可例如将用于时间间隔和信号中的每一个的值进行组合。例如，可将两个时间间隔中的第一相关性信号的最大信号水平以及适当时间间隔中的第一相关性信号和第二相关性信号的最大信号水平加在一起以生成指示麦克风107的位置落在该区域内的概率的值。将认识到的是在许多实施例中可执行相对于例如针对其它区域确定的信号能量和/或值的归一化。
可针对其它区域重复该方法。具体地，可将所述面积（或体积）划分成区域，并且可针对每个区域执行该方法，从而构建麦克风107的位置在每个单独区域中的概率的映射图。可以此映射图的形式来提供位置估计，或者可执行进一步处理以确定用于麦克风107的单个位置估计，例如通过选择产生最高概率的区域的中心点。
作为特定示例，图5图示出在两个扬声器101、103前面的面积的映射图的示例。在扬声器101、103前面的面积被划分成网格。在本特定示例中，划分成40×40网格的单元格，这些单元格是平面中的位置。例如，每个单元格在现实世界中可以是20cm×20cm。
每个（x，y）单元格与可能性L(x,y)相关联，可能性L(x,y)表示麦克风107位于该单元格/区域中的可能性。累积根据不同相关性信号确定的指示并用来更改L(x,y)单元格可能性变量。例如：
其中，I1是用于单元格/区域（x，y）的第一时间间隔中的第一相关性信号的最大信号值，I2是第二时间间隔中的第一相关性信号的最大信号值，I3是第一时间间隔中的第二相关性信号的最大信号值，I4是第二时间间隔中的第三相关性信号的最大信号值，g是设计参数（例如，g＝0.9），并且用于I的每个值被归一化到区间[0；0.25]。
图5示出了一定时间的立体声音频重放之后的可能结果（其中较暗色指示较高概率）。最大可能性在位置（13，14）处和位置（13，14）周围（暗色）得以发现，这暗示这是麦克风位置。在位置（31，14）也存在某种增加的可能性，这是由于用于第一相关性信号的模糊性而引起的。然而，与用于第二相关性信号和第三相关性信号的信息的组合清楚地导致最高（最暗）概率是针对位置（13，14）。可通过找到具有最高可能性L(x,y)的单元格来简单地确定麦克风107的位置。
基于上述映射图的方法还可以利用关于环境的附加信息。在某些实施例中，可能可以使用包括墙壁和可能地家具的位置的楼层平面图来控制位置估计。还可能使用系统的使用历史来对在过去已经发现的位置给定较大权值。
如前所述，在不同的实施例中可使用用于生成相关信号和（多个）非相关信号的不同方法。在下文中，将描述特定示例。
在本示例中，分解器205被布置成基于输入立体声通道的相关性的评估来生成相关和非相关信号。具体地，指示输入立体声通道之间的相关性的相关性度量被分解器205用来合成相关和非相关信号。在图6中图示出此类分解器205的元件的示例。以下示例将描述如何从第一（左）输入信号生成相关和非相关信号。
图6的分解器205包括接收输入立体声信号的接收机601。分解器205还包括相关性估计器603，相关性估计器603被布置成生成用于输入立体声信号的相关性度量。接收机601和相关性估计器603被耦合到上混频器605，其被馈送来自接收机601第一（左）输入信号，并且其前进至对此信号进行上混频以生成两个相应信号，即相关和非相关信号。
在图6的示例中，相关性估计器603被布置成通过执行直接相关来生成相关性度量。该相关性度量可包括用于多个时间频率间隔中的每一个（也称为时间-频率块片）的特定相关性值。事实上，可在时间-频率块片中执行第一输入信号的上混频，并且相关性度量可提供用于每个时间-频率块片的相关性值。
在某些实施例中，相关性度量的分辨率可低于上混频的时间-频率块片的分辨率。例如，可针对许多感知重要性波段中的每一个、诸如针对许多ERB波段中的每一个提供相关性值。每个感知重要性波段可覆盖多个时间-频率块片。
可将该相关性度量馈送到上混频器605，其可以前进至确定分别地用于相关和非相关信号的增益。具体地，可将输入信号分段，并转换到频域。针对时间段中的每个频域值（FFT 仓（bin）值）（即针对每个时间频率块片），上混频器605可通过将其乘以从用于相应时间-频率块片的相关性值导出的增益来生成相关信号值。该增益可针对增加的相关性而增加。结果，生成频域信号，其包括输入信号的相关分量的高加权。
同样地，针对时间段中的每个频域值（FFT 仓值）（即针对每个时间频率块片），上变频器605可通过将其乘以从用于相应时间-频率块片的相关性值导出的增益来生成非相关信号值。该增益可针对增加的相关性而减小。结果，生成频域信号，其包括输入信号的相关分量的低加权以及因此非相关信号分量的高加权。
然后可将两个生成的频率信号转换回到时域以提供相关和非相关信号，或者可在频域中提供以用于在频域中进一步处理。
上变频器605可具体地确定增益以精确地或近似地保持信号的总体能量水平（具体地，可将增益的和或平方和设定成一）。此外可将上变频器605布置成提供增益的频域平滑化，其可改善所感知的声音质量。
更详细地，第一输入信号可由短时输入信号矢量给出
或者是使用离散傅立叶变换获得的谱矢量：
其中，是傅立叶基函数的矩阵，并且窗函数w在对角线上是例如汉宁窗函数系数的对角矩阵并且在别处为零。
在本特定示例中，对左和右输入信号两者进行上混频，并且因此对立体声信号施加上混频
可以单独地针对每个变换分量执行此类立体声矢量信号到M通道矢量信号的上混频：
针对第ω频率分量，由下式给出上混频矢量信号
其中，是矩阵运算。
在特定示例中可以用以下形式写出滤波器矩阵：
此矩阵并未对左和右通道（矩阵中的零）进行混频。
根据相关性度量来确定矩阵的增益。
此外，用于相关信号（即g11和g31）的权值被确定为相关性度量（和具体地该时间频率块片中的相关性值）的单调递增函数。因此，两个空间通道相关得越多，特定时间频率块的信号能量到相关信号中的分配就增加。将认识到的是增益还可取决于其它参数和考虑，但是与相关性值的关系将是单调递增的。
用于非相关信号（即g22和g42）的权值被确定为相关性度量（和具体地该时间频率块片中的相关性值）的单调递减函数。因此，两个空间通道相关得越少，特定时间频率块片的信号能量到背景信号中的分配就增加，即其越对应于漫射声。将认识到的是增益还可取决于其它参数和考虑，但是与相关性值的关系将是单调递减的。
因此，分解器205将输入立体声信号分解成相关的信号分量和不相关的信号分量。
相关性估计器603确定在特定示例中在两个输入立体声信号之间的相关性值。针对两个输入数据序列，可以将相关系数定义为：
其中<…>表示在变量n上的两个数据集的内积的预期值的计算。当相关系数C的值接近一时，可以说该内容在两个通道中是相干的。
在每个频率仓中可以如下获得两个输入通道的信号功率和积：
其中*表示复共轭。给定这些瞬时量，可以例如使用具有适应参数λ1的一阶积分器施加时间方向滤波，导致由下式给定的滑动窗估计：
然后可将用于每个时间-频率块片的相关性值确定为：
可对生成的相关性度量施加平均。例如，频率方向上的平均过程可在许多情形中大幅改善音频质量。
事实上，在图6的系统中，将相关性估计器603布置成响应于多个时间频率间隔的相关性值的（加权）频率平均而确定用于给定时间频率间隔的相关性值。因此，可以执行谱平滑化。
因此，可将相关性值确定为：
其中，S[.]指示适当的频率平滑函数。例如，可应用三角或平方平滑函数。作为低复杂性示例，平滑函数S可简单地确定针对当前时间频率块片的未平滑的相关性值和N个周围的(在频域中)未平滑的相关性值的平均。
然后可将各个增益系数
例如确定为：
在某些实施例中，可在确定增益时将其它参数或特性考虑在内。具体地，在图6的系统中，相关性估计器603可响应于用于通道的能量差估计而可选地确定增益。
在本特定示例中，针对每个输入立体声信号生成相关信号和非相关信号。因此，在某些实施例中，可以将输入立体声信号分解成一对新的立体声信号和。在此类示例中，其中互相关函数在足够长的间隔内满足以下：
在PCT/IB2013/050331中可找到特定分解方法中的更多细节。
在某些实施例中，位置估计器219可在确定位置时相对于第二和第三相关性信号对第一相关性信号进行加权。因此，可动态地调整分别地来自相关信号分量和非相关信号分量的对位置确定的重要性或影响。
在某些实施例中，加权可以是简单的选择加权。例如，如果再现的音频具有高含量的相关信号分量和低含量的非相关信号分量，则位置估计器219可简单地选择基于第一相关性信号来确定位置。例如在这种情况下，可将到达时间估计确定为对应于第一相关性信号中的峰值的那些。这些定时可直接地使用，并且可不基于第二相关性信号或第三相关性信号来更改。然而，可使用来自第二相关性信号和/或第三相关性信号的结果将两个估计分配给各自的扬声器。
相反地，如果再现的声音主要包括非相关信号分量，则位置估计器219可替代地基于第二相关性信号和第三相关性信号的性质来确定位置。例如，可直接地使用根据第二相关性信号和第三性相关信号确定的到达时间估计，并且可忽视根据第一相关性信号确定的到达时间估计。
在许多实施例中，应用更渐变的加权。例如，如果基于与一区域相对应的不同时间间隔中的相关性信号的最大信号值来针对该区域确定位置概率指示，则可在其中动态地调整权值的加权和中将所确定的信号值进行组合。例如，当存在高含量的相关声音时，对第一相关性信号的最大值进行高加权，而如果存在高含量的非相关声音，则对第二相关性信号和第三相关性信号的最大值进行高加权。
作为另一示例，在某些实施例中根据第一相关性信号的峰值检测和根据第二相关性信号的峰值检测两者来确定从第一扬声器101到麦克风107的到达时间估计。可在其中可修改针对每个到达时间估计的权值的加权和中对结果得到的两个到达时间估计求平均。
加权的修改在许多实施例中可基于相对于第二相关性信号的功率水平的第一相关性信号的功率水平。事实上，如果大部分再现声音是相关的，则第一相关性信号的功率水平将高于第二相关性信号的功率水平，而如果大部分再现声音是非相关的，则第二相关性信号或第三相关性信号的功率信号将高于第一相关性信号的功率信号。
替换地或另外，加权的修改可基于相对于非相关信号的功率水平的相关信号的功率水平。因此，加权可直接地取决于由分解器205从输入信号生成的信号的相对功率水平。这些信号直接提供分别地作为相关和非相关声音再现的声音的估计。此外，它们并不取决于在某些情形中可允许改善加权的声学或测量噪声。
将认识到的是在其它实施例中可使用其它性质来修改加权。例如，可确定相关性信号的信噪比并用来在位置确定中修改不同相关性信号的相对加权。
将认识到的是以上描述为了明了起见已参考不同的功能电路、单元和处理器来描述本发明的实施例。然而，将显而易见的是在不脱离本发明的情况下可使用不同功能电路、单元或处理器之间的任何适当的功能分布。例如，可由相同的处理器或控制器来执行被举例说明为由单独处理器或控制器执行的功能。因此，应将对特定功能单元或电路的引用仅视为用于提供所述功能的适当构件，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。
可以以包括硬件、软件、固件或这些的任何组合的任何适当形式来实现本发明。可选地可将本发明至少部分地实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。可以任何适当的方式在物理上、在功能上和在逻辑上实现本发明的实施例的元件和部件。事实上，可在单个单元中、在多个单元中或作为其它功能单元的一部分来实现功能。同样地，本发明可在单个单元中实现，或者可在物理上和功能上分布在不同的单元、电路和处理器之间。
虽然已结合某些实施例描述了本发明，但其并不意图局限于这里所阐述的特定形式。相反地，本发明的范围仅仅受到所附权利要求的限制。另外，虽然可能看起来结合特定实施例来描述特征，但本领域的技术人员将认识到可根据本发明将所述实施例的各种特征进行组合。在权利要求中，术语包括不排除其它元件或步骤的存在。
此外，虽然单独地列出，但可用例如单个电路、单元或处理器来实现多个构件、元件、电路或方法步骤。另外，尽管各个特征可被包括在不同的权利要求中，但是这些可以可能地进行有利组合，并且不同权利要求中的包括不隐含特征的组合不可行和/或不利。同样地，在一种类别的权利要求中的特征的包括不隐含对该类别的限制，而是指示特征视情况而定等同地适用于其它权利要求类别。此外，权利要求中的特征的顺序不隐含特征必须以其工作的任何特定顺序，并且特别地，方法权利要求中的各个步骤的顺序不隐含步骤必须以该顺序执行。相反地，步骤可以以任何适当的顺序执行。另外，单数引用不排除多个。因此，对“一”、“一个”、“第一”、“第二”等的引用不排除多个。权利要求中的附图标记仅被提供为澄清示例，不应当解释为以任何方式限制权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于确定麦克风的位置的装置，该装置包括：
多通道信号接收机（203），用于接收多通道信号，该多通道信号至少包括用于由第一位置处的第一扬声器（101）再现的第一通道和用于由第二位置处的第二扬声器（103）再现的第二通道；
第一信号发生器（207），用于从多通道信号生成第一相关信号，该第一相关信号包括用于第一通道和第二通道的相关信号分量；
第二信号发生器（209），用于从多通道信号生成第一非相关信号，第一非相关信号包括与第二通道的信号分量不相关的第一通道的信号分量；
麦克风信号接收机（201），用于从麦克风（107）接收麦克风信号；
第一相关器（213），用于根据麦克风信号和第一相关信号的相关性来确定第一相关性信号；
第二相关器（215），用于根据麦克风信号和第一非相关信号的相关性来确定第二相关性信号；以及
位置估计器（219），用于响应于第一相关性信号和第二相关性信号而估计麦克风的位置。
2.如权利要求1所述的装置，还包括：
第三信号发生器（211），用于从多通道信号生成第二非相关信号，该第二非相关信号包括与第一通道的信号分量不相关的第二通道的信号分量；
第三相关器（217），用于根据麦克风信号和第二非相关信号的相关性来确定第三相关性信号；
并且其中，所述位置估计器（219）被布置成进一步响应于第三相关性信号而估计麦克风的位置。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述位置估计器（219）包括：
第一估计器，用于响应于第一相关性信号而生成用于声音从第一扬声器和第二扬声器到麦克风的第一到达时间估计和第二到达时间估计；
第二估计器，用于响应于第一非相关信号而生成用于声音从第一扬声器到麦克风的第三到达时间估计；
并且其中，所述位置估计器（219）被布置成响应于第一到达时间估计、第二到达时间估计和第三到达时间估计而估计麦克风的位置。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述位置估计器（219）被布置成响应于第三到达时间估计而向第一扬声器和第二扬声器中的一个分配第一到达时间估计。
5.如权利要求2所述的装置，其中，所述位置估计器（219）被布置成根据第三到达时间估计及第一到达时间估计和第二到达时间估计中的一个来确定用于第一扬声器的声音的组合到达时间估计，并将麦克风的位置确定成具有与第一扬声器（101）相距对应于组合到达时间的距离。
6.如权利要求5所述的装置，其中，第三到达时间及第一到达时间估计和第二到达时间估计中的一个在生成组合到达时间估计时的相对加权取决于用于第一相关性和第二相关性中的至少一个的相关性水平估计和相关性噪声估计中的至少一个。
7.如权利要求3所述的装置，其中，所述第一估计器被布置成检测第一相关性信号中的第一峰值和第二峰值，并响应于第一峰值的定时来确定第一到达时间估计且响应于第二峰值的定时来确定第二到达时间估计。
8.如权利要求3所述的装置，其中，所述第一估计器被布置成执行峰值检测以检测第一相关性信号中的峰值并响应于峰值的定时而确定第一到达时间估计，其中，所述峰值检测取决于第二相关性信号。
9.如权利要求1所述的装置，其中，所述位置估计器（219）被布置成响应于以下各项中的至少一个相对于第二相关性信号对第一相关性信号进行加权：
相对于第二相关性信号的功率度量而言的第一相关性信号的功率度量；以及
相对于第一非相关信号的度量水平而言的用于第一相关信号的功率度量。
10.如权利要求1所述的装置，其中，所述位置估计器（219）被布置成响应于第一时间间隔中的第一相关性信号的性质和第二时间间隔中的第二相关性信号的性质中的至少一个来确定所述位置在一区域中的概率，所述第一和第二时间间隔对应于用于声音从第一扬声器到所述区域的声传播延迟。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述性质是信号水平度量。
12.如权利要求1所述的装置，还包括：
分频器，其被布置成将第一通道的第一通道信号划分成多个时间-频率间隔；
相关性估计器（213），用于针对所述多个时间-频率间隔中的每个时间-频率间隔生成用于第一通道的第一通道信号和第二通道的第二通道信号的相关性度量；并且其中
所述第一信号发生器（207）被布置成通过针对每个时间频率间隔用权值对用于该时间频率间隔的第一通道信号的信号值进行加权来生成第一相关信号，所述权值是用于该时间-频率间隔的相关性度量的单调递增函数。
13.如权利要求12所述的装置，其中，第二信号发生器（205）被布置成通过针对每个时间频率间隔用权值对用于该时间频率间隔的第一通道信号的信号值进行加权来生成第一非相关信号，所述权值是用于该时间-频率间隔的相关性度量的单调递减函数。
14.一种确定麦克风的位置的方法，该方法包括：
接收多通道信号，该多通道信号至少包括用于由第一位置处的第一扬声器（101）再现的第一通道和用于由第二位置处的第二扬声器（103）再现的第二通道；
从多通道信号生成第一相关信号，该第一相关信号包括用于第一通道和第二通道的相关信号分量；
从多通道信号生成第一非相关信号，该第一非相关信号包括与第二通道的信号分量不相关的第一通道的信号分量；
从麦克风（107）接收麦克风信号；
根据麦克风信号和第一相关信号的相关性来确定第一相关性信号；
根据麦克风信号和第一非相关信号的相关性来确定第二相关性信号；以及
响应于第一相关性信号和第二相关性信号而估计麦克风的位置。
15.一种确定麦克风的位置的装置，该装置包括：
用于接收多通道信号的构件，该多通道信号至少包括用于由第一位置处的第一扬声器（101）再现的第一通道和用于由第二位置处的第二扬声器（103）再现的第二通道；
用于从多通道信号生成第一相关信号的构件，该第一相关信号包括用于第一通道和第二通道的相关信号分量；
用于从多通道信号生成第一非相关信号的构件，该第一非相关信号包括与第二通道的信号分量不相关的第一通道的信号分量；
用于从麦克风（107）接收麦克风信号的构件；
用于根据麦克风信号和第一相关信号的相关性来确定第一相关性信号的构件；
用于根据麦克风信号和第一非相关信号的相关性来确定第二相关性信号的构件；以及
用于响应于第一相关性信号和第二相关性信号而估计麦克风的位置的构件。
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