CN107852564B - 用于使用移动麦克风进行的空间平均房间音频校准的混合测试音调 - Google Patents
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Abstract
示例方法可以包括使得由回放设备中的一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音。周期性校准声音可以包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声;以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
Description
技术领域
本公开内容涉及消费品,更具体地,涉及与媒体回放或其某个方面有关的方法、系统、产品、特征、服务和其他要素。
背景技术
直到2003年,用于以较大声音设置来访问和聆听数字音频的选项还受到限制,在2003年,SONOS公司提交了标题为“Method for Synchronizing Audio Playback betweenMultiple Networked Devices”的其第一专利申请之一,并在2005年开始公开发售媒体回放系统。Sonos无线HiFi系统使人能够经由一个或更多个联网回放设备从许多源体验音乐。通过安装在智能手机、平板或计算机上的软件控制应用,一个人可以在具有联网回放设备的任意房间中回放他或她想要的音乐。另外,使用例如控制器,可以将不同的歌曲流送至具有回放设备的每个房间,可以将房间分组在一起以同步回放,或者可以在所有房间中同步地聆听同一歌曲。
考虑到对数字媒体日益增长的兴趣,仍然需要开发消费者可访问的技术以进一步提高聆听体验。
发明内容
根据本发明的一个实施方式,提供了一种校准回放设备的方法,所述方法包括:使得由回放设备中的一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音,其中,所述周期性校准声音包括:第一分量,所述第一分量包括所述校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,以及第二分量,所述第二分量扫过第二阈值频率与所述校准频率范围的最大值之间的频率,其中,所述第二阈值频率高于所述校准频率范围的最小值。
根据本发明的另一实施方式,提供了一种回放设备,所述回放设备包括:一个或更多个扬声器;以及被配置成执行上述校准回放设备的方法的控制系统。
根据本发明的又一实施方式,提供了一种非暂态计算机可读介质,所述非暂态计算机可读介质中存储有能够由一个或更多个处理器执行以使控制设备执行以下操作的指令:上述校准回放设备的方法;以及检测指示对可选控件的选择的输入数据,所述可选控件在被选择时启动对至少一个回放设备的校准;当检测到指示对所述可选控件的选择的所述输入数据时,向所述至少一个回放设备发送指示所述至少一个回放设备使所述周期性校准声音被发出的命令。
根据本发明的又另一实施方式,提供了一种包括上述非暂态计算机可读介质的控制设备。
附图说明
参照以下说明书、所附权利要求书和附图,可以更好地理解现在公开的技术的特征、方面和优点,在附图中:
图1示出了可以实施特定实施方式的示例媒体回放系统配置;
图2示出了示例回放设备的功能框图;
图3示出了示例控制设备的功能框图;
图4示出了示例控制器界面;
图5示出了通过使回放设备发出校准声音来便于对回放设备的校准的示例流程图;
图6示出了根据示例实现的显示示例控制界面的智能电话;
图7示出了通过其中布置示例媒体回放系统的示例环境的示例移动;
图8示出了随时间频率增大的示例啁啾(chirp);
图9示出了示例布朗噪声谱;
图10A和图10B示出了示例混合校准声音的过渡频率范围;
图11示出说明示例周期性校准声音的迭代的帧;
图12示出说明示例周期性校准声音的迭代的一系列帧;
图13示出了分析检测到的校准声音的示例技术;
图14示出了通过使回放设备发出校准声音的序列来便于对多个回放设备的校准的示例流程图;
图15示出了可能由相应回放通道发出的示例校准声音;以及
图16示出了发出校准声音的示例流程图。
虽然附图用于示出示例实施方式的目的,但是应当理解,本发明不限于附图中所示的布置和手段。
具体实施方式
I.概述
根据本发明的一个方面,提供了一种方法。该方法包括使得由回放设备中的一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音。周期性校准声音包括:第一分量,其包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声;以及第二分量,其扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
该方法还可以包括:响应于从控制设备接收到指示回放设备发出校准声音的命令,使一个或更多个扬声器发出周期性校准声音。
第二阈值频率可以是比第一阈值频率低的频率,使得第一分量和第二分量在包括第二阈值频率与第一阈值频率之间的频率的过渡频率范围中交叠。
该方法还可以包括:使一个或更多个扬声器:生成至少覆盖校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率的噪声;生成至少覆盖第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率的扫描正弦;并且通过应用交叉滤波功能来将扫描正弦和噪声组合成周期性校准声音,所述交叉滤波功能组合:所生成的噪声的包括低于第一阈值频率的频率的部分,以及所生成的扫描正弦的包括高于第二阈值频率的频率的部分。
该方法还可以包括:从控制设备接收周期性校准声音。
发出周期性校准声音可以包括以2赫兹至4赫兹的范围内的频率周期性地发出周期性校准声音。
第二分量可以通过使频率从校准频率范围的最大值下降至第二阈值频率来扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
第一阈值频率可以是与第二阈值频率相同的阈值频率。
发出周期性校准声音可以包括大约每0.375秒周期性地发出周期性校准声音。
发出周期性校准声音可以包括以0.25秒至0.5秒的范围内的周期来周期性地发出周期性校准声音。
另一方面,提供了一种回放设备。该回放设备包括一个或更多个扬声器和被配置成执行上述方法的控制系统。
回放设备还可以包括被配置成从控制设备接收来自控制设备的命令和/或周期性校准声音中的至少一个的网络接口。
另一方面,提供了一种非暂态计算机可读介质。该非暂态计算机可读介质存储有能够由一个或更多个处理器执行以使控制设备执行以下方法的指令,该方法使得一个或更多个扬声器响应于从控制设备接收到指示回放设备发出校准声音的命令而发出周期性校准声音。控制设备可以附加地执行上述方法中的任何一种的方法。控制设备还可以执行检测指示对可选控件的选择的输入数据,该可选控件在被选择时启动对至少一个回放设备的校准,并且在检测到指示对可选控件的选择的输入数据时,向至少一个回放设备发送指示至少一个回放设备使周期性校准声音被发出的命令。
指示还可以在检测到指示对可选控件的选择的输入数据时,使控制设备经由网络接口向回放设备发送校准声音。
另一方面,提供一种控制设备。该控制设备可以包括上述非暂态计算机可读介质。
本文描述的实施方式尤其包括便于对媒体回放系统的校准的技术。本文设想的一些校准过程包括媒体回放系统的控制设备检测和分析由媒体回放系统中的一个或更多个回放设备发出的声波(例如,一个或更多个校准声音)。在一些情况下,这样的校准声音可以便于控制设备确定给定环境内的一个或更多个回放设备的相应频率响应。在确定给定回放设备的这样的响应之后,控制设备可以指示给定回放设备采用抵消给定环境的音质(acoustics)的特定校准简档(例如,均衡)。
如上所述,示例校准过程可以包括回放设备发出由控制设备检测和分析的校准声音。在一些实施方式中,控制设备可以在回放设备待被校准的频率范围(即,校准范围)上分析校准声音。因此,由回放设备发出的特定校准声音覆盖校准频率范围。校准频率范围可以包括回放设备能够发出的频率范围(例如,15Hz至30,000Hz),并且可以包括被认为处于人类听觉范围内的频率(例如,20Hz至20000Hz)。通过发出并随后检测覆盖这样的频率范围的校准声音,可以为回放设备确定包括该范围的频率响应。这样的频率响应可以表示回放设备发出校准声音的环境。
环境的音质可以在环境内的不同位置之间变化。由于这样的变化,一些校准过程可以通过在环境中定位待校准的回放设备来改善,因为回放设备稍后将被操作。在该位置,环境可能以类似的方式影响由回放设备发出的校准声音,因为回放在操作期间将受到环境的影响。校准过程的设置阶段可以包括将回放设备定位在该位置。
一些示例校准过程可以包括在环境内的多个物理位置处检测校准声音,这可以有助于捕获环境内的音质变化性。为了便于在环境内的多个点处检测校准声音,一些校准过程包括移动的麦克风。例如,在发出校准声音的同时,正在检测校准声音的麦克风可以连续地在环境中移动。这样的连续移动可以便于在环境内的多个物理位置处检测校准声音,这可以提供对整个环境的更好的理解。
在一些实施方式中,回放设备可以在校准过程期间重复发出校准声音,使得校准声音在每次重复期间覆盖校准频率范围。使用移动的麦克风,在环境内的不同物理位置处连续检测校准声音的重复。例如,回放设备可能发出周期性校准声音。校准声音的每个周期可由在环境内的不同物理位置处的控制设备检测,从而提供在该位置处的样本。这样的校准声音因此可以便于对环境的空间平均的校准。
示例校准声音可以使用各种波形覆盖校准频率范围。一些示例校准过程可以实现在每个周期期间在校准频率范围内变化的噪声(例如,伪随机周期性噪声)。然而,由麦克风移动引起的相位失真可能使得检测到的噪声信号与所发出的噪声信号难以或不可能相关联。其他示例校准过程可以实现以预定模式在频率范围内上升或下降的扫描信号(例如扫描正弦或啁啾)。扫描信号便于将检测到的信号与所发出的信号相关联,因为相移是可预测的(如多普勒频移)。然而,在较低的频率处,扫描信号可能使扬声器驱动器过载,以试图确保足够的能量来克服在给定环境中通常存在的背景噪声。
本文描述的一些示例校准过程可以实现包括噪声和扫描信号的混合校准声音,这可以抵消这些问题中的一些。例如,混合校准声音可以包括覆盖低至第一阈值(例如,在50Hz至100Hz范围内的阈值)的噪声分量。这样的噪声分量可以由具有足够能量的回放设备发出,以便克服典型背景噪声(例如安静的房间的噪声),其中该回放设备的扬声器驱动器的过载风险降低。混合校准声音还可以包括从第二阈值上升或下降至校准范围的最高频率(或以上)的扫描信号(例如扫描正弦)。像扫描信号一样,可预测的信号有助于控制设备使由麦克风运动引起的相位失真反转。
由于校准频率范围的一部分对于人类可以是可听到的,所以校准声音的一些方面可以被设计成使得校准声音对于听者来说更令人愉快。例如,混合校准声音的一些实现可以包括噪声分量和扫频分量交叠的过渡频率范围。使这些分量交叠可以避免与两种类型的声音之间的苛刻过渡相关的可能不愉快的声音。作为另一种使校准的声音更悦耳的技术,校准声音的扫频部分可以下降(而不是上升)通过校准范围。虽然使扫描正弦上升或下降可能对校准有效,但由于人耳道的特定形状,下降的信号可能更令人愉快。
在一些情况下,可以在校准过程期间校准多个回放设备。例如,示例校准过程可以校准回放设备的组。这样的组可以是包括多个回放设备的媒体回放系统的区,或者也许组可以由分组成区组的媒体回放系统的多个区形成,其中区组包括来自每个区的相应回放设备。这样的组可以物理上位于相同的环境内(例如,房屋或其他建筑物的房间)。
在一些实施方式中,校准过程的某些部分可以同时执行。例如,多个回放设备可以同时发出校准声音。然而,当两个回放设备同时发出校准声音的相同部分时,同时发出的校准声音可能彼此干扰,这可能妨碍控制设备获得足够质量的测量。此外,控制设备可能不能将特定的校准音调与发出该音调的回放设备相关联,因为相同的频率音调是不可区分的。
利用示例实现,可以调整校准声音以试图避免这样的干扰。例如,覆盖校准频率范围(即,用于校准单个回放设备的校准声音)的基线校准声音可以被延长,使得其持续时间与待被校准的通道的数目成比例。例如,在对三个通道的校准期间发出的校准声音的持续时间可以等于基线校准声音的持续时间的三倍。这样的拉伸可以在每次重复中提供足够的时间,以便通道发出覆盖校准频率范围而不使频率交叠的相应校准声音。
此外,发出校准声音的通道可以相对于彼此偏移(即,延迟)以便使校准声音交错。使校准声音交错可以阻止通道同时输出校准声音的相同部分。如上所述,通过发出具有交叠频率的校准声音,两个回放设备可以干扰控制设备检测来自每个设备的相应校准声音。
示例技术可以包括发出混合校准声音。在一个方面中,提供了一种方法。该方法可以包括经由网络接口接收以下命令,该命令指示回放设备发出校准声音,并且响应地使一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音,其中周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括所述校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
另一方面,提供了一种设备。该设备包括网络接口、至少一个处理器、数据存储器和存储在数据存储器中并且可由至少一个处理器执行以执行操作的程序逻辑。操作可以包括经由网络接口接收以下命令,该命令指示回放设备发出校准声音并且响应地使得一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音,其中周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
在又一示例中,提供了一种非暂态计算机可读存储器。该非暂态计算机可读存储器上存储有能够由计算设备执行以使计算设备执行操作的指令。操作可以包括经由网络接口接收第一回放设备已校准的指示。操作还可以包括基于接收到第一回放设备已校准的指示来更新校准状态变量以指示第一回放设备已校准。操作还可以包括经由网络接口向第二设备发送已更新的校准状态变量的指示。
另外的示例技术可以包括多个回放设备发出校准声音。在一个方面中,提供了一种方法。该方法可以包括检测启动对多个回放设备的校准的触发条件。该方法还可以包括向多个回放设备中的第一回放设备发送命令,该命令指示第一回放设备根据序列重复发出校准声音,其中校准声音循环通过校准频率范围的频率,并且其中,校准声音的持续时间与多个回放设备中给定数目的回放设备成比例。该方法还可以包括向多个回放设备中的一个或更多个附加回放设备发送指示一个或更多个附加回放设备根据序列重复发出相应校准声音的相应命令,其中命令指示一个或更多个附加回放设备使校准声音的发出交错,使得每个所发出的校准声音相对于该序列中的前一个校准声音被延迟。该方法还可以包括通过麦克风检测所发出的校准声音。
另一方面,提供了一种设备。该设备包括网络接口、至少一个处理器、数据存储器和存储在数据存储器中并且可由至少一个处理器执行以执行操作的程序逻辑。操作可以包括检测启动对多个回放设备的校准的触发条件。操作还可以包括向多个回放设备中的第一回放设备发送命令,该命令指示第一回放设备根据序列重复发出校准声音,其中校准声音循环通过校准频率范围的频率,并且其中,校准声音的持续时间与多个回放设备中给定数目的回放设备成比例。操作还可以包括向多个回放设备中的一个或更多个附加回放设备发送指示一个或更多个附加回放设备根据序列重复发出相应校准声音的相应命令,其中命令指示一个或更多个附加回放设备使校准声音的发出交错,使得每个所发出的校准声音相对于该序列中的前一个校准声音被延迟。操作还可以包括经由麦克风检测所发出的校准声音。
在又一方面,提供了一种非暂态计算机可读存储器。该非暂态计算机可读存储器上存储有可由计算设备执行以使计算设备执行操作的指令。操作可以包括检测启动对多个回放设备的校准的触发条件。操作还可以包括向多个回放设备中的第一回放设备发送命令,该命令指示第一回放设备根据序列重复发出校准声音,其中校准声音循环通过校准频率范围的频率,并且其中,校准声音的持续时间与多个回放设备中给定数目的回放设备成比例。操作还可以包括向多个回放设备中的一个或更多个附加回放设备发送指示一个或更多个附加回放设备根据序列重复发出相应校准声音的相应命令,其中命令指示一个或更多个附加回放设备使校准声音的发出交错,使得每个所发出的校准声音相对于该序列中的前一个校准声音被延迟。操作还可以包括经由麦克风检测所发出的校准声音。
另一方面,提供了一种回放设备。该回放设备包括:一个或更多个扬声器、网络接口、一个或更多个处理器以及数据存储器,在数据存储器中存储有可由一个或更多个处理器执行以使回放设备执行操作的指令。操作包括经由网络接口从控制设备接收以下命令,该命令指示回放设备发出校准声音,并且响应地使一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音,其中周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声;以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
第二阈值频率可以是比第一阈值频率低的频率,使得第一分量和第二分量在包括第二阈值频率和第一阈值频率之间的频率的过渡频率范围中交叠。
操作还可以包括生成至少覆盖在校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率的噪声,生成至少覆盖第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率的扫描正弦,并且通过应用交叉滤波功能来将扫描正弦和噪声组合成周期性校准声音,所述交叉滤波功能组合(i)所生成的噪声的包括低于第一阈值频率的频率的部分和(ii)所生成的扫描正弦的包括高于第二阈值频率的频率的部分。
第一阈值频率可以是与第二阈值频率相同的阈值频率。
操作还可以包括经由网络接口从控制设备接收周期性校准声音。
发出周期性校准声音可以包括大约每0.375秒周期性地发出周期性校准声音。
发出周期性校准声音可以包括以0.25秒至0.5秒范围内的周期来周期性地发出周期性校准音调。
第二分量可以通过将频率从校准频率范围的最大值下降至第二阈值频率来扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
另一方面,提供了一种回放设备。该回放设备包括一个或更多个扬声器以及使一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音的控制系统,其中周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
控制系统可以响应于从控制设备接收到指示回放设备发出校准声音的命令而使一个或更多个扬声器发出周期性校准声音。
第二阈值频率可以是比第一阈值频率低的频率,使得第一分量和第二分量在包括第二阈值频率与第一阈值频率之间的频率的过渡频率范围中交叠。控制系统可生成至少覆盖校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率的噪声,生成至少覆盖第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率的扫描正弦,通过应用交叉滤波功能来将扫描正弦和噪声组合成周期性校准声音,所述交叉滤波功能组合(i)所生成噪声的包括低于第一阈值频率的频率的部分和(ii)所生成的扫描正弦的包括高于第二阈值频率的频率的部分。
操作还可以包括经由网络接口从控制设备接收周期性校准声音。
发出周期性校准声音可以包括以2赫兹至4赫兹的范围内的频率周期性地发出周期性校准声音。
第二分量可以通过将频率从校准频率范围的最大值下降至第二阈值频率来扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
另一方面,提供了一种非暂态计算机可读介质。该非暂态计算机可读介质在其中存储有可由一个或更多个处理器执行以使控制设备执行操作的指令。操作包括检测指示对可选控件的选择的输入数据,该可选控件在被选择时启动对至少一个回放设备的校准,并且在检测到指示对可选控件的选择的输入数据时,向至少一个回放设备发送指示至少一个回放设备发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音的命令。周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声;以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。操作还包括经由麦克风检测来自至少一个回放设备的所发出的校准声音的至少一部分。
操作还可以包括在检测到指示对可选控件的选择的输入数据时,经由网络接口向回放设备发送校准声音。
操作还可以包括生成至少覆盖在校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率的噪声,生成至少覆盖在第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率的扫描正弦,并且通过应用交叉滤波功能来将扫描正弦和噪声组合成周期性校准声音,所述交叉滤波功能组合(i)所生成的噪声的包括低于第一阈值频率的频率的部分和(ii)所生成的扫描正弦的包括高于第二阈值频率的频率的部分。
第二阈值频率可以是比第一阈值频率低的频率,使得噪声分量和扫描正弦分量在包括第二阈值频率与第一阈值频率之间的频率的过渡频率范围中交叠。
第二分量可以是频率从校准频率范围的最大值下降至第二阈值频率的扫描正弦。
本领域普通技术人员将理解,本公开内容包括大量其他实施方式。本领域普通技术人员将理解,本公开内容包括大量其他实施方式。虽然本文描述的一些示例可以指代由给定行动者例如“用户”和/或其他实体执行的功能,但是应当理解,该描述仅是出于说明的目的。除非由权利要求的语言本身明确要求,否则权利要求不应当被解释为要求由任何这样的示例行动者进行的动作。
II.示例工作环境
图1示出了可以实施或实现本文公开的一种或更多种实施方式的媒体回放系统100的示例配置。所示的媒体回放系统100与具有若干房间和空间例如主卧室、办公室、餐厅和起居室的示例家庭环境相关联。如图1的示例中所示,媒体回放系统100包括回放设备102至124、控制设备126和128以及有线或无线网络路由器130。
与示例媒体回放系统100的不同组件以及所述不同组件可以如何交互来为用户提供媒体体验有关的另外的论述参见下面的部分。虽然本文中的论述可以一般包括示例媒体回放系统100,但是本文描述的技术不限于尤其图1所示的家庭环境中的应用。例如,本文描述的技术可能在以下可以期望多区音频的环境中有用,例如商业环境像餐馆、商场或机场,交通工具像运动型多功能车(SUV)、公共汽车或小汽车、舰或船、飞机等。
a.示例回放设备
图2示出了示例回放设备200的功能框图,该示例回放设备200可以被配置成图1的媒体回放系统100的回放设备102至124中的一个或更多个。回放设备200可以包括处理器202、软件组件204、存储器206、音频处理组件208、音频放大器210、扬声器212、包括无线接口216和有线接口218的网络接口214。在一种情况下,回放设备200可以不包括扬声器212,而可以包括用于连接回放设备200与外部扬声器的扬声器接口。在另一种情况下,回放设备200可以既不包括扬声器212也不包括音频放大器210,而可以只包括用于连接回放设备200与外部音频放大器或影音接收器的音频接口。
在一个示例中,处理器202可以是被配置成根据存储在存储器206中的指令来处理输入数据的时钟驱动计算组件。存储器206可以是被配置成存储能够由处理器202执行的指令的有形计算机可读介质。例如,存储器206可以是能够加载能够由处理器202执行以实现某些功能的软件组件204中的一个或更多个的数据存储器。在一个示例中,功能可以包括回放设备200从音频源或另外的回放设备检索音频数据。在另一示例中,功能可以包括回放设备200向网络上的另一设备或回放设备发送音频数据。在又一示例中,功能可以包括回放设备200与一个或更多个回放设备的配对以创建多通道音频环境。
特定功能可以包括回放设备200与一个或更多个其他回放设备对音频内容的同步回放。在同步回放期间,听者优选地将不能感知回放设备200对音频内容的回放与一个或更多个其他回放设备对音频内容的回放之间的时间延迟差异。标题为“System and methodfor synchronizing operations among a plurality of independently clockeddigital data processing devices”的第8,234,395号美国专利更详细地提供了用于回放设备之间的音频回放同步的一些示例,该申请在此通过引用合并入本文。
存储器206还可以被配置成存储与回放设备200相关联的数据比如回放设备200是其一部分的一个或更多个区和/或区组、可由回放设备200访问的音频源、或者回放设备200(或某个其他回放设备)可与其相关联的回放队列。该数据可以存储为周期性地更新并且用来描述回放设备200的状态的一个或更多个状态变量。存储器206还可以包括与媒体系统的其他设备的状态相关联并且有时在设备之间共享使得所述设备中的一个或更多个具有与系统相关联的最新数据的数据。其他实施方式也是可以的。
音频处理组件208可以包括一个或更多个数模转换器(DAC)、音频预处理组件、音频增强组件或数字信号处理器(DSP)等。在一种实施方式中,音频处理组件208中的一个或更多个可以是处理器202的子组件。在一个示例中,音频处理组件208可以处理和/或有意地改变音频内容以生成音频信号。然后,可以将生成的音频信号提供至用于放大的音频放大器210并且通过扬声器212回放。特别地,音频放大器210可以包括被配置成将音频信号放大至用于驱动扬声器212中的一个或更多个的水平的设备。扬声器212可以包括单独的变换器(例如,“驱动器”)或者包括具有一个或更多个驱动器的外壳的完整的扬声器系统。扬声器212的特定驱动器可以包括例如超低音扬声器(例如,用于低频)、中档驱动器(例如,用于中频)和/或高频扬声器(例如,用于高频)。在一些情况下,一个或更多个扬声器212中的每个变换器可以由音频放大器210的单独的对应音频放大器来驱动。除了生成用于由回放设备200回放的模拟信号以外,音频处理组件208可以被配置成对要被发送至一个或更多个其他回放设备以供回放的音频内容进行处理。
可以如经由音频线路输入连接(例如,自动检测3.5mm音频线路输入连接)或网络接口214从外部源接收要由回放设备200处理和/或回放的音频内容。
网络接口214可以被配置成便于回放设备200与数据网络上的一个或更多个其他设备之间的数据流动。同样地,回放设备200可以被配置成通过数据网络从与该回放设备200、局域网内的网络设备进行通信的一个或更多个其他回放设备接收音频内容或者通过广域网如因特网接收音频内容源。在一个示例中,可以以包括基于互联网协议(IP)的源地址和基于IP的目标地址的数字分组数据的形式传输由回放设备200发送和接收的音频内容和其他信号。在这样的情况下,网络接口214可以被配置成对数字分组数据进行解析,使得回放设备200正确地接收和处理去往该回放设备200的数据。
如所示,网络接口214可以包括无线接口216和有线接口218。无线接口216可以为回放设备200提供网络接口功能以根据通信协议(例如任意无线标准,包括IEEE 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.15、4G移动通信标准等)与其他设备(例如,数据网络内的与回放设备200相关联的其他回放设备、扬声器、接收器、网络设备、控制设备)进行无线通信。有线接口218可以为回放设备200提供网络接口功能以根据通信协议(例如,IEEE 802.3)通过有线连接与其他设备进行通信。虽然图2所示的网络接口214包括无线接口216和有线接口218两者,但是在一些实施方式中网络接口214可以仅包括无线接口或仅包括有线接口。
在一个示例中,可以将回放设备200与一个其他回放设备进行配对以播放音频内容的两个分开的音频分量。例如,回放设备200可以被配置成播放左通道音频分量,而其他回放设备可以被配置成播放右通道音频分量,从而产生或增强音频内容的立体声效果。配对的回放设备(也被称为“绑定的回放设备”)还可以与其他回放设备同步地播放音频内容。
在另一示例中,可以将回放设备200与一个或更多个其他回放设备在声音上联合以形成单个联合的回放设备。因为联合的回放设备可以具有可以通过其呈现音频内容的另外的扬声器驱动器,所以联合的回放设备可以被配置成与非联合的回放设备或配对的回放设备不同地处理和再现声音。例如,如果回放设备200是被设计成呈现低频段音频内容的回放设备(即,超低音扬声器),则回放设备200可以与被设计成呈现全频段音频内容的回放设备联合。在这样的情况下,当与低频回放设备200联合时,全频段回放设备可以被配置成呈现音频内容的仅中频分量和高频分量,而低频段回放设备200呈现音频内容的低频分量。联合的回放设备还可以与单个回放设备或另一联合的回放设备配对。
举例来说,SONOS公司目前公开发售(或已公开发售)特定回放设备,所述特定回放设备包括“PLAY:1”、“PLAY:3”、“PLAY:5”、“PLAYBAR”、“CONNECT:AMP”、“CONNECT”和“SUB”。另外地或可替选地,任意其他过去的、现在的和/或将来的回放设备可以用于实现本文公开的示例实施方式的回放设备。另外,应当理解,回放设备不限于图2所示的示例或SONOS产品供应。例如,回放设备可以包括有线或无线耳机。在另一示例中,回放设备可以包括用于个人移动媒体回放设备的插接站或者与所述插接站交互。在又一示例中,回放设备可能是构成另一设备或组件如电视、照明器材或者供室内或室外使用的一些其他设备所必需的。
b.示例回放区配置
再参照图1的媒体回放系统100,环境可以具有一个或更多个回放区,每个回放区具有一个或更多个回放设备。可以用一个或更多个回放区来创建媒体回放系统100,此后,一个或更多个区可以被添加或移除以达到图1所示的示例配置。可以根据不同的房间或空间如办公室、浴室、主卧室、卧室、厨房、餐厅、起居室和/或阳台给每个区命名。在一种情况下,单独的回放区可以包括多个房间或空间。在另一种情况下,单独的房间或空间可以包括多个回放区。
如图1所示,阳台、餐厅、厨房、浴室、办公室和卧室区每一个具有一个回放设备,而起居室和主卧室区每一个具有多个回放设备。在起居室区中,回放设备104、106、108和110可以被配置成:作为单独的回放设备、作为一个或更多个绑定的回放设备、作为一个或更多个联合的回放设备或者上述任意组合来同步地播放音频内容。类似地,在主卧室的情况下,回放设备122和124可以被配置成:作为单独的回放设备、作为绑定的回放设备或者作为联合的回放设备来同步地播放音频内容。
在一个示例中,图1的环境中的一个或更多个回放区中的每个回放区可以正播放不同的音频内容。例如,用户可以正在阳台区烧烤并且聆听由回放设备102正播放的嘻哈音乐,同时另一用户可以正在厨房区准备食物并且聆听由回放设备114正播放的古典音乐。在另一示例中,回放区可以与另一回放区同步地播放同一音频内容。例如,用户可以在以下办公室区中,在该办公室区中回放设备118正播放与阳台区中的回放设备102正播放的摇滚音乐相同的摇滚音乐。在这样的情况下,回放设备102和118可以同步播放摇滚音乐,使得当用户在不同回放区之间移动时可以无缝地(或至少基本上无缝地)欣赏正被响亮播放的音频内容。如在先前引用的美国专利第8,234,395号中描述的,可以以与回放设备之间的同步方式类似的方式实现回放区之间的同步。
如上面提出的,可以动态地修改媒体回放系统100的区配置,并且在一些实施方式中,媒体回放系统100支持许多配置。例如,如果用户在物理上将一个或更多个回放设备移至一个区或者从该区移出一个或更多个回放设备,则媒体回放系统100可以被重新配置成适应一个或更多个变化。例如,如果用户在物理上将回放设备102从阳台区移到办公室区,则办公室区现在可以包括回放设备118和回放设备102两者。如果需要,则可以经由控制设备如控制设备126和128将回放设备102与办公区配对或分组在一起和/或对该回放设备102重命名。另一方面,如果一个或更多个回放设备被移至室内环境中已经不是回放区的特定区域,则可以为该特定区域创建新的回放区。
此外,可以将媒体回放系统100的不同回放区动态地组合成区组或者将其划分成单独的回放区。例如,可以将餐厅区和厨房区114组合成用于宴会的区组,使得回放设备112和114可以同步地呈现音频内容。另一方面,如果一个用户想在起居室空间聆听音乐而另一用户想看电视,则可以将起居室区划分成包括回放设备104的电视区以及包括回放设备106、108和110的聆听区。
c.示例控制设备
图3示出了示例控制设备300的功能框图,该示例控制设备300可以被配置成媒体回放系统100的控制设备126和128中的一个或两个。控制设备300也可以被称为控制器300。如所示的,控制设备300可以包括处理器302、存储器304、网络接口306和用户界面308。在一个示例中,控制设备300可以是用于媒体回放系统100的专用控制器。在另一示例中,控制设备300可以是能够安装媒体回放系统控制器应用软件的网络设备,例如,iPhoneTM、iPadTM或者任意其他智能电话、平板或网络设备(例如,联网的计算机如PC或MacTM)。
处理器302可以被配置成执行与便于用户访问、控制和配置媒体回放系统100有关的功能。存储器304可以被配置成存储能够由处理器302运行以执行那些功能的指令。存储器304还可以被配置成存储媒体回放系统控制器应用软件以及与媒体回放系统100和用户相关联的其他数据。
在一个示例中,网络接口306可以基于行业标准(例如红外标准,无线标准,包括IEEE 802.3的有线标准,包括IEEE 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.15、4G移动通信标准的无线标准等)。网络接口306可以为控制设备300提供与媒体回放系统100中的其他设备进行通信的方法。在一个示例中,可以经由网络接口306在控制设备300与其他设备之间传送数据和信息(例如,如状态变量)。例如,控制设备300可以经由网络接口306从回放设备或另一网络设备接收媒体回放系统100中的回放区和区组配置或者控制设备300可以经由网络接口306将媒体回放系统100中的回放区和区组配置发送至另一回放设备或网络设备。在一些情况下,其他网络设备可以是另一控制设备。
还可以经由网络接口306将回放设备控制命令如音量控制和音频回放控制从控制设备300传送至回放设备。如上面提出的,媒体回放系统100的配置的变化还可以通过用户使用控制设备300来执行。配置变化可以包括:将一个或更多个回放设备添加至区或从区移除一个或更多个回放设备;将一个或更多个区添加至区组或从区组移除一个或更多个区;形成绑定的或联合的播放器;从绑定的或联合的播放器分离一个或更多个回放设备。因此,不论控制设备300是专用控制器还是安装媒体回放系统控制器应用软件的网络设备,有时都可以将控制设备300称为控制器。
控制设备300的用户界面308可以被配置成通过提供控制器界面如图4所示的控制器界面400来便于用户对媒体回放系统100的访问和控制。控制器界面400包括回放控制区域410、回放区区域420、回放状态区域430、回放队列区域440和音频内容源区域450。所示的用户界面400仅是可以在网络设备如图3的控制设备300(和/或图1的控制设备126和128)上布置并且由用户访问以控制媒体回放系统如媒体回放系统100的用户界面的一个示例。可替选地,可以在一个或更多个网络设备上实现不同格式、不同类型和不同交互顺序的其他用户界面以提供对媒体回放系统的可比较的控制访问。
回放控制区域410可以包括用于使所选择的回放区或区组中的回放设备播放或暂停、快进、快退、跳到下一首、跳到上一首、进入/退出随机模式、进入/退出重复模式、进入/退出交叉衰落模式的可选择(例如,通过触摸或通过使用光标)图标。在其他可能性中,回放控制区域410还可以包括用于修改均衡设置和回放音量的可选择图标。
回放区区域420可以包括媒体回放系统100中的回放区的表示。在其他可能性中,在一些实施方式中,回放区的图形表示可以可选择地带出管理或配置媒体回放系统中的回放区的另外的可选择图标,例如,绑定区的创建、区组的创建、区组的分离以及区组的重命名。
例如,如所示的,可以在回放区的图形表示中的每一个中布置“分组”图标。在特定区的图形表示中提供的“分组”图标可以可选择地带出对媒体回放系统中的要与该特定区分组在一起的一个或更多个其他区进行选择的选项。一旦被分组,已经与特定区分组在一起的区中的回放设备将被配置成与特定区中的一个或更多个回放设备同步地播放音频内容。类似地,可以在区组的图形表示中提供“分组”图标。在这样的情况下,“分组”图标可以可选择地带出取消选择区组中的要从该区组移除的一个或更多个区的选项。用于经由用户界面如用户界面400对区分组和取消分组的其他交互和实现也是可以的。随着回放区或区组配置被修改,可以动态地更新回放区区域420中的回放区的表示。
回放状态区域430可以包括所选择的回放区或区组中的目前正在被播放、先前被播放或被调度接下来要播放的音频内容的图形表示。在用户界面上如在回放区区域420和/或回放状态区域430中可以视觉上区分所选择的回放区或区组。图形表示可以包括音轨名、艺术家名、专辑名、专辑年份、音轨长度以及对用户了解何时经由用户界面400来控制媒体回放系统而言有用的其他相关信息。
回放队列区域440可以包括与所选择的回放区或区组相关联的回放队列中的音频内容的图形表示。在一些实施方式中,每个回放区或区组可以与包括和零个或更多个供回放区或区组回放的音频项对应的信息的回放队列相关联。例如,回放队列中的每个音频项可以包括回放区或区组中的回放设备可以用来从本地音频内容源或联网音频内容源查找和/或检索可以用于由回放设备回放的音频项的统一资源标识符(URI)、统一资源定位符(URL)或一些其他标识符。
在一个示例中,可以将播放列表添加至回放队列,在这样的情况下,可以将与播放列表中的每个音频项对应的信息添加至回放队列。在另一示例中,可以将回放队列中的音频项用作播放列表。在又一示例中,当回放区或区组正连续播放流式音频内容如可以连续播放直到以其他方式被停止的互联网广播而不是播放具有回放持续时间的离散音频项时,回放队列可以是空的或者被填充但“不在使用中”。在可替选实施方式中,当回放区或区组正播放互联网广播和/或其他流式音频内容项时,回放队列可以包括那些项并且“在使用中”。其他示例也是可以的。
当回放区或区组被“分组”或被“取消分组”时,可以清除或重新关联与所影响的回放区或区组相关联的回放队列。例如,如果将包括第一回放队列的第一回放区与包括第二回放队列的第二回放区分组在一起,则所创建的区组可以具有关联的回放队列,所述关联的回放队列最初为空,所述关联的回放队列包括来自第一回放队列的音频项(例如,如果第二回放区被添加至第一回放区),所述关联的回放队列包括来自第二回放队列的音频项(例如,如果第一回放区被添加至第二回放区),或者所述关联的回放队列包括来自第一回放队列和第二回放队列两者的音频项的组合。随后,如果所创建的区组被取消分组,则所得到的第一回放区可以与先前的第一回放队列重新关联,或者可以与以下新回放队列相关联,该新回放队列是空的或者包括来自与所创建的区组被取消分组之前的该所创建的区组相关联的回放队列的音频项。类似地,所得到的第二回放区可以与先前的第二回放队列重新关联,或者与以下新回放队列相关联,该新回放队列是空的或者包括来自与所创建的区组被取消分组之前的该所创建的区组相关联的回放队列的音频项。其他示例也是可以的。
再参照图4的用户界面400,回放队列区域440中的音频内容的图形表示可以包括音轨名、艺术家名、音轨长度以及与回放队列中的音频内容相关联的其他相关信息。在一个示例中,音频内容的图形表示可以可选择地带出用于管理和/或操纵回放队列和/或回放队列中表示的音频内容的另外的可选择图标。例如,在其他可能性中,可以从回放队列移除所表示的音频内容,可以将所表示的音频内容移至回放队列中的不同位置,或者可以选择立即播放所表示的音频内容,或者可以选择在任何当前正播放的音频内容之后播放所表示的音频内容。与回放区或区组相关联的回放队列可以存储在回放区或区组中的一个或更多个回放设备上的存储器中,或者可以存储在不在回放区或区组中的回放设备上的存储器中,和/或可以存储在一些其他指定设备上的存储器中。这样的回放队列的回放可以包括一个或更多个回放设备或许以连续顺序或随机顺序回放该队列的媒体项目。
音频内容源区域450可以包括以下可选择的音频内容源的图形表示,可以从所述可选择的音频内容源检索音频内容并且由所选择的回放区或区组播放检索到的音频内容。关于音频内容源的论述记载在以下部分中。
d.示例音频内容源
如前所述,区或区组中的一个或更多个回放设备可以被配置成从各种可用音频内容源检索供回放的音频内容(例如,根据音频内容的相应的URI或URL)。在一个示例中,回放设备可以从相应的音频内容源(例如,线路输入连接)直接检索音频内容。在另一示例中,可以通过网络经由一个或更多个其他回放设备或网络设备将音频内容提供至回放设备。
在其他可能性中,示例音频内容源可以包括:诸如图1的媒体回放系统100的媒体回放系统中的一个或更多个回放设备的存储器、一个或更多个网络设备(例如,如控制设备、能够上网的个人计算机或网络附加存储(NAS))上的本地音乐库、经由互联网(例如,云)提供音频内容的流式音频服务、或者经由回放设备或网络设备上的线路输入连接与媒体回放系统连接的音频源。
在一些实施方式中,可以有规律地向媒体回放系统如图1的媒体回放系统100添加音频内容源或从媒体回放系统如图1的媒体回放系统100移除音频内容源。在一个示例中,无论何时添加、移除或更新一个或更多个音频内容源,都可以执行为音频项编索引。为音频项编索引可以包括:在能够由媒体回放系统中的回放设备访问的网络上被共享的所有文件夹/目录中扫描可识别的音频项;以及生成或更新包括元数据(除了别的以外,例如,标题、艺术家、专辑、音轨长度)和其他关联信息如找到的每个可识别的音频项的URI或URL的音频内容数据库。用于管理和保持音频内容源的其他示例也是可以的。
现在移到若干示例实现,图5、图14和图16中所示的实现500、1400和1600分别表示本文描述的技术的示例实施方式。这些示例实施方式可以在包括例如图1的媒体回放系统100、图2的一个或更多个回放设备200、或者图3的一个或更多个控制设备300的工作环境内实现。此外,借助于作为由媒体回放系统执行的示例的方式示出的操作可以由任意合适的设备例如媒体回放系统的回放设备或控制设备来执行。实现500、1400和1600可以包括如由图5、图14和图16所示的一个或更多个框所示出的一个或更多个操作、功能或动作。虽然这些框以连续顺序被示出,但是这些框也可以并行地和/或与本文所描述的顺序不同的顺序被执行。此外,各种框可以被组合成较少的框,被分成另外的框,和/或基于期望的实现被移除。
另外,对于本文公开的实现,流程图示出了当前实施方式的一种可能的实现的功能性和操作。就这一点而言,每个框可以表示程序代码的模块、片段或一部分,程序代码包括能够由处理器执行的用于实现处理中的特定逻辑功能或步骤的一个或更多个指令。可以将程序代码存储在任意类型的计算机可读介质上,例如,如包括磁盘或硬盘驱动器的存储设备。计算机可读介质可以包括非暂态计算机可读介质,例如,如将数据存储短的时间段的计算机可读介质如寄存器存储器、处理器高速缓冲存储器和随机存取存储器(RAM)。例如,计算机可读介质还可以包括非暂态介质如辅助存储器或持久长期存储器,像只读存储器(ROM)、光盘或磁盘、致密盘只读存储器(CD-ROM)。计算机可读介质还可以是任意其他易失性或非易失性存储系统。例如,计算机可读介质可以被视为计算机可读存储介质或有形存储设备。另外,对于本文公开的实现,每个框可以表示被布线成执行处理中的特定逻辑功能的电路。
III.通过使回放设备发出混合校准声音来便于对回放设备的校准的示例技术
如上所讨论的,本文描述的实施方式可以便于对一个或更多个回放设备的校准。图5示出了使回放设备发出混合校准声音的示例实现500。
a.检测启动对至少一个回放设备的校准的触发条件
在框502处,实现500包括检测启动对至少一个回放设备的校准的触发条件。例如,控制设备(例如媒体回放系统100的控制设备126)可以检测使控制设备126启动对回放设备(例如,回放设备102至124中之一)的校准的触发条件。可替选地,媒体回放系统的回放设备可以检测到这样的触发条件(并且也许将该触发条件的指示传送至控制设备)。如上所述,对回放设备的校准可以包括调整回放设备的扬声器(即,通道)的一个或更多个声学参数,以尝试改善给定环境内那些扬声器的声学特性。
在一些实施方式中,检测触发条件可以包括检测指示对可选控件的选择的输入数据。例如,控制设备例如控制设备126可以显示包括一个或更多个控件的界面(例如,图4的控制界面400),该控件在被选择时启动对回放设备或者回放设备的组(例如,区)的校准。
为了说明这样的控制,图6示出了显示示例控制界面602的控制设备600(例如,智能电话)。控制界面602包括图形区域604,当准备好时该图形区域提示点击可选控件606(开始)。当被选择时,可选控件606可以启动校准过程。如所示,可选控件606是按钮控件。尽管通过示例示出了按钮控件,但是也可以考虑其他类型的控件。
控制界面602还包括图形区域608,图形区域608包括描绘如何帮助校准过程的视频。一些校准过程可以包括将麦克风移动通过环境,以便在多个物理位置处获得校准声音的样本。为了提示用户移动麦克风,控制设备可以显示描绘在校准期间要执行的一个或更多个步骤的视频或动画。
为了说明在校准期间控制设备的移动,图7示出了图1的媒体回放系统100。图7示出了在校准期间控制设备(例如,控制设备126)可以沿着其移动的路径700。如上所述,控制设备可以指示如何以各种方式例如通过视频或动画以及其他可能的示例来执行这样的移动。
在其他示例中,检测触发条件可以包括回放设备检测回放设备已经变得未校准,这可能是由将回放设备移动到不同的位置引起的。例如,回放设备可以经由对移动敏感的一个或更多个传感器(例如,加速度计)来检测物理移动。作为另一示例,回放设备可以也许通过从控制设备接收使得回放设备离开第一区并加入第二区的指示来检测到其已经被移动到不同的区(例如,从“厨房”区到“起居室”区)。
在另外的示例中,检测触发条件可以包括设备(例如,控制设备或回放设备)检测系统中的新的回放设备。这样的回放设备可能尚未针对环境进行校准。例如,控制设备可以检测新的回放设备作为用于媒体回放系统的设置过程(例如,将一个或更多个回放设备配置到媒体回放系统中的过程)的一部分。在其他情况下,控制设备可以通过检测指示配置媒体回放系统的请求(例如,使用附加回放设备配置媒体回放系统的请求)的输入数据来检测新的回放设备。
b.发送指示回放设备发出校准声音的命令
再参照图5,在框504处,实现500包括发送指示至少一个回放设备发出校准声音的命令。例如,控制设备(例如媒体回放系统100的控制设备126)可以发送使回放设备(例如,回放设备102至124中之一)发出校准声音的命令。控制设备可以经由网络接口(例如,有线或无线网络接口)发送命令。回放设备可以经由网络接口接收这样的命令,并响应地发出校准声音。
所发出的校准声音可以包括覆盖校准频率范围的频率。如上所述,控制设备可以在回放设备待被校准的频率范围(即,校准范围)上分析校准声音。因此,该命令可以指示回放设备发出覆盖校准频率范围的校准声音。校准频率范围可以包括回放设备能够发出的频率范围(例如,15Hz至30,000Hz),并且可以包括被认为处于人类听觉范围内的频率(例如,20Hz至20,000Hz)。通过发出覆盖这样的频率范围的校准音调,可以为回放设备确定包括该范围的频率响应。
在一些实施方式中,回放设备可以在校准过程期间重复发出校准声音,使得校准声音在每个重复期间覆盖校准频率范围。使用移动的麦克风,在环境内的不同物理位置处检测校准声音的重复,从而提供在整个环境中间隔开的样本。在一些情况下,校准声音可以是周期性校准信号,其中每个周期覆盖校准频率范围。
为了便于确定频率响应,校准声音应该在每个频率处以足够的能量发出以克服背景噪声。为了增大给定频率处的能量,该频率处的音调可以被发出达更长的持续时间。然而,通过延长校准声音的周期,随着移动的麦克风在每个周期中移动得更远(假定相对恒定的速度),校准过程的空间分辨率降低。作为增大给定频率处的能量的另一种技术,回放设备可以增大音调的强度。但是,在某些情况下,尝试在短时间内发出足够的能量可能损坏回放设备的扬声器驱动器。
一些实现可以通过指示回放设备发出具有大约3/8秒的持续时间(例如,在1/4秒到1秒的持续时间的范围内)的校准声音来平衡这些考虑。换句话说,校准声音可以以2Hz至4Hz的频率重复。这样的持续时间可以足够长以在每个频率处提供足够能量的音调以克服典型环境(例如,安静的房间)中的背景噪声,但是也足够短以致空间分辨率保持在可接受的范围内(例如,假设正常行走速度,小于几英尺)。
在一些实施方式中,命令可以指示回放设备发出混合校准声音,混合校准声音将具有相应波形的第一分量和第二分量组合。例如,示例混合校准声音可以包括:包括特定频率处的噪声的第一分量;以及扫过其他频率的第二分量(例如扫描正弦)。噪声分量可以覆盖校准频率范围的相对较低的频率(例如,10Hz至50Hz),而扫描信号分量覆盖该范围的较高频率(例如,高于50Hz)。这样的混合校准声音可以结合其分量信号的优点。
扫描信号(例如,啁啾或扫描正弦)是频率随时间增大或减小的波形。由于可以选择在校准频率范围(或其一部分)内增大或减小的扫描信号,所以包括这样的作为混合校准声音的分量的波形可以便于覆盖校准频率范围。例如,啁啾在相对较短的时间段内发出啁啾内的每个频率,使得啁啾相对于某些其他波形能够更有效地覆盖校准范围。图8示出了图示示例啁啾的图表800。如图8所示,波形的频率随着时间(在X轴上绘出)而增大,并且在相对较短的时间段内在每个频率处发出音调。
然而,因为啁啾内的每个频率在相对短的持续时间内发出,所以啁啾的幅度(或声音强度)在低频处必须相对较高以克服典型的背景噪声。某些扬声器可能无法输出如此高强度的音调而不会造成损害。此外,这样的高强度音调可能在回放设备的可听范围内令人不愉快,正如在包括移动麦克风的校准过程期间所预期的那样。因此,校准声音的一些实施方式可能不包括延伸到相对较低的频率(例如,低于50Hz)的啁啾。相反,啁啾信号或扫描信号可以覆盖相对较低的阈值频率(例如,大约50Hz至100Hz的频率)与校准频率范围的最大值之间的频率。校准范围的最大值可以对应于发出校准声音的通道的物理能力,其可以是20,000Hz或更高。
扫描信号也可以便于由移动麦克风引起的相位失真的反转。如上所述,移动麦克风引起相位失真,这可能干扰从所检测的校准声音确定频率响应。然而,对于扫描信号,每个频率的相位是可预测的(如多普勒频移)。这样的可预测性有助于使相位失真反转,从而在分析期间可以将检测到的校准声音与所发出的校准声音相关联。这样的相关性可以用来确定环境对校准声音的影响。
如上所述,扫描信号可以使频率随时间增大或减小。在一些实施方式中,控制设备可以指示回放设备发出从校准范围的最大值(或以上)下降至阈值频率(或以下)的啁啾。由于人耳道的物理形状,对于一些听者下降的啁啾可能比上升的啁啾更令人愉快。尽管一些实现可以使用下降的扫描信号,但上升的扫描信号也可以对校准有效。
如上所述,示例校准声音除了扫描信号分量之外还可以包括噪声分量。噪声指的是随机信号,在某些情况下,这个信号被滤波为每倍频程具有相等的能量。在噪声分量是周期性的实施方式中,混合校准声音的噪声分量可被认为是伪随机的。校准声音的噪声分量可以基本上在校准声音的整个周期内发出或者重复地发出。这使得被噪声分量覆盖的每个频率被发出达更长的持续时间,这降低了克服背景噪声通常需要的信号强度。
此外,噪声分量可以覆盖比啁啾分量小的频率范围,这可以增大在该范围内的每个频率处的声音能量。如上所述,噪声分量可以覆盖频率范围的最小值与阈值频率之间的频率,该阈值频率例如可以为约50Hz至100Hz。与校准范围的最大值一样,校准范围的最小值可以对应于发出校准声音的通道的物理能力,其可以是20Hz或更低。
图9示出了图示示例布朗噪声的图表900。布朗噪声是一种基于布朗运动的噪声。在一些情况下,回放设备可以发出在其噪声分量中包括布朗噪声的校准声音。布朗噪声具有类似于瀑布或暴雨的“软”的特性,这对于一些听者来说可能是令人愉快的。虽然一些实施方式可以使用布朗噪声来实现噪声分量,但是其他实施方式可以使用其他类型的噪声(例如粉红噪声或白噪声)来实现噪声分量。如图9所示,示例布朗噪声的强度每倍频程降低6dB(每十倍频程20dB)。
混合校准声音的一些实现可以包括噪声分量和扫频分量交叠的过渡频率范围。如上所述,在一些示例中,控制设备可以指示回放设备发出包括第一分量(例如,噪声分量)和第二分量(例如,扫描信号分量)的校准声音。第一分量可以包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,并且第二分量可以扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
为了使这些信号交叠,第二阈值频率可以比第一阈值频率低。在这样的配置中,过渡频率范围包括第二阈值频率与第一阈值频率之间的频率,其可以是例如50Hz至100Hz。通过使这些分量交叠,回放设备可避免发出与两种类型的声音之间的苛刻转换相关的可能令人不快的声音。
图10A和图10B示出了覆盖校准频率范围1000的示例混合校准信号的分量。图10A示出了示例校准声音的第一分量1002A(即,噪声分量)和第二分量1004A。分量1002A覆盖从校准范围1000的最小值1008A到第一阈值频率1008A的频率。分量1004A覆盖从第二阈值1010A到校准频率范围1000的最大值的频率。如图所示,阈值频率1008A和阈值频率1010A是相同的频率。
图10B示出了另一示例校准声音的第一分量1002B(即,噪声分量)和第二分量1004B。分量1002B覆盖从校准范围1000的最小值1008B到第一阈值频率1008A的频率。分量1004A覆盖从第二阈值1010B到校准频率范围1000的最大值1012B的频率。如图所示,阈值频率1010B是低于阈值频率1008B的频率,使得分量1002B和分量1004B在从阈值频率1010B延伸到阈值频率1008B的过渡频率范围内交叠。
图11示出了被表示为帧1100的示例混合校准声音的一个示例迭代(例如,周期或循环)。帧1100包括扫描信号分量1102和噪声分量1104。扫描信号分量1102被示出为向下倾斜的线,该线示出了下降经过校准范围的频率的扫描信号。噪声分量1104被示出为在整个帧1100中示出低频噪声的区域。如图所示,扫描信号分量1102和噪声分量在过渡频率范围内交叠。校准声音的周期1106为约3/8秒(例如,在1/4秒到1/2秒的范围内),在一些实施方式中,这是足够的时间来覆盖单个通道的校准频率范围。
图12示出了示例周期性校准声音1200。将混合校准声音1100的五次迭代(例如,周期)表示为帧1202、1204、1206、1208和1210。在每次迭代或帧中,周期性校准声音1200使用两个分量(例如,噪声分量和扫描信号分量)来覆盖校准频率范围。
在一些实施方式中,可以将频谱调整应用于校准声音,以使校准声音为期望的形状或者滚降,这可以避免扬声器驱动器过载。例如,校准声音可以被滤波以每倍频程3dB或1/f滚降。这样的频谱调整可能不适用于改变低频以防止扬声器驱动器过载。
在一些实施方式中,可以预先生成校准声音。这样的预先生成的校准声音可以存储在控制设备、回放设备上或服务器(例如,向媒体回放系统提供云服务的服务器)上。在一些情况下,控制设备或服务器可以将预先生成的校准声音经由网络接口发送至回放设备,回放设备可以经由其自己的网络接口来检索该网络接口。可替选地,控制设备可以向回放设备发送校准声音的来源的指示(例如,URI),回放设备可以使用该指示来获得校准声音。
可替选地,控制设备或回放设备可以生成校准声音。例如,对于给定的校准范围,控制设备可以生成至少覆盖校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率的噪声以及至少覆盖第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率的扫描正弦。控制设备可以通过应用交叉滤波功能来将扫描正弦和噪声组合成周期性校准声音。交叉滤波功能可以将所生成的噪声的包括低于第一阈值频率的频率的部分与所生成的扫描正弦的包括高于第二阈值频率的频率的部分相组合以获得期望的校准声音。生成校准声音的设备可以具有模拟电路和/或数字信号处理器,以生成和/或组合混合校准声音的分量。
在一些实施方式中,在发送指示回放设备发出校准声音的命令之前,控制设备可以确定环境中的环境噪声是否超过阈值水平,使得环境噪声可以影响校准过程。阈值水平可以与安静的房间(例如30dB至50dB)一致。如果环境噪声超过阈值声音压力水平,则控制设备可以使图形界面显示降低校准环境的环境噪声水平的请求。在提供这样的显示期间或之后,控制设备可以重新测试环境的声音压力水平以确定环境的环境噪声是否已经降低到阈值水平以下。尽管已经通过作为测试环境声音压力水平的示例的方式描述了控制设备,但是在替选实施方式中,回放设备可以确定环境中的环境噪声是否超过阈值水平,并且将该状态(或者环境的声音压力水平)传输至控制设备。
使回放设备发出校准声音的指示可以包括(或伴随在单独的传输中)影响校准过程的参数。例如,控制设备可以向回放设备发送麦克风类型的指示(或者可以指示麦克风类型的控制设备的类型)。最终用于检测校准声音的麦克风可能具有其自身的响应,这可以影响如何感知校准声音。例如,给定的麦克风可能对10Hz与22,000Hz之间的频率敏感,使得校准声音的任何在该范围之外的部分不能被麦克风检测到。作为另一示例,特定的麦克风可能对某些频率或多或少敏感,使得某些频率可以被麦克风检测为相对较大或较安静。一些校准过程可以通过抵消麦克风的这样的特性来改善。
可能影响校准过程的另一参数是房间大小,因为回放设备可能以与房间大小成比例的音量发出校准声音。例如,当接收到校准环境是相对较大房间的指示时,回放设备可以以第一音量水平(这是相对高的声音压力水平)发出校准声音。相反,当接收到校准环境是相对较小的房间的指示时,回放设备可以以比第一音量水平低的第二音量水平发出校准声音。较高的声音压力水平可以便于校准声音在大环境中传播,并且以足够的强度反射回麦克风,从而能够在环境噪声下检测到。
校准声音也可以基于回放设备的类型。某些回放设备可能发出在某些频率处的声音,其强度或多或少比其他频率高。例如,具有高音扬声器的回放设备可以以比没有高音扬声器的回放设备更高的强度发出高频。此外,这样的回放设备可能能够输出比没有高音扬声器的回放设备更高的频率。因此,在一些实施方式中,回放设备可以调整校准声音以增大或减小某些频率处的声音强度,或者可以基于回放设备的类型(及其能力)来确定特定的校准范围。
c.检测所发出的校准声音
在图5中,在框506处,实现500包括检测所发出的校准声音。例如,控制设备(例如,媒体回放系统100的控制设备126)可以通过麦克风检测所发出的校准声音的至少一部分。考虑到麦克风在整个校准环境中移动,控制设备可以检测校准声音的在环境的不同物理位置处的迭代,这可以提供对整个环境的更好的理解。
例如,再参照图7,控制设备126可以在沿着路径700的各个点处(例如,在点702和/或点704处)检测由回放设备(例如,回放设备108)发出的校准声音。可替选地,控制设备可以沿路径记录校准信号。在一些实施方式中,回放设备可以播放周期性校准信号(或者也许重复相同的校准信号),使得回放设备在沿路径的不同点处记录校准信号的实例。这样的记录的比较可以指示声学特性从环境中的一个物理位置到另一个物理位置如何改变,这影响在该环境中为回放设备选择的校准设置。
在控制设备记录校准声音之后,可以分析校准声音的记录以确定用于回放设备的校准设置。在一些实施方式中,控制设备可以自己分析校准声音。可替选地,控制设备可以将记录(或其一部分)传输到另一计算系统(也许是具有更多处理能力的计算系统,例如个人计算机或服务器(例如包括提供云计算服务的服务器))。
图13示出了分析检测到的校准声音的技术的示例实现1300。在框1302处,控制设备也许使用结合图6的框506讨论的技术来检测校准声音。在框1304处,一个或更多个处理器(例如,图2中所示的控制设备200的(一个或更多个)处理器202)接收检测到的校准声音作为输入。在框1306处,一个或更多个处理器识别校准声音的帧(例如,周期),例如图12的帧1202至1210。如上所述,各帧可以包括校准声音的重复,使得帧包括覆盖校准频率范围的频率的检测声音。
在框1308处,一个或更多个处理器校正用于检测校准声音的麦克风的特性。为了便于这样的校正,在框1310处,一个或更多个处理器接收指示麦克风的频率响应的麦克风校正曲线。使用这样的曲线,一个或更多个处理器可以抵消特定麦克风对检测到的校准声音的影响。
在框1312处,一个或更多个处理器确定每个帧中的每个检测到的校准声音是否满足阈值信噪比。检测到的不符合该阈值的校准声音可能被排除在分析之外,因为环境噪声可能干扰这些校准声音的实例的发出和检测。
在框1314处,一个或更多个处理器对检测到的校准声音的响应曲线进行平均。如上所述,利用移动的麦克风,在环境内的不同物理位置处检测校准声音的重复,从而提供在整个环境中间隔开的样本。通过对来自环境内的不同位置的多个响应曲线进行平均,一个或更多个处理器可以确定指示整个环境的响应。
在框1316处,一个或更多个处理器可以接收目标校准。在一些实施方式中,目标校准可以是平坦响应(即,平等处理不同频率的校准)。在其他实施方式中,目标校准可以强调某些频率并且不强调其他频率。例如,目标校准可能强调低音和高音频率。
在框1318处,一个或更多个处理器基于平均响应和目标校准来生成偏移曲线。特别地,一个或更多个处理器可以通过抵消环境的平均响应来确定实现目标校准的偏移曲线。
在框1320处,一个或更多个处理器确定校准简档。这样的校准简档可以包括要应用于回放设备的一个或更多个系数,以使校准设备抵消环境的响应。在框1322处,将校准简档发送到可以采用校准简档的回放设备。
用于分析这样的记录的一些另外的示例技术在2012年6月28日提交的标题为“System and Method for Device Playback Calibration”的美国专利申请第13/536,493号中、在2014年3月17日提交的标题为“Audio Settings Based On Environment”的美国专利申请第14/216,306号中、在2014年9月9日提交的标题为“Playback DeviceCalibration”的美国专利申请第14/481,511号中描述,其全部内容并入本文中。
IV.用于便于对多个回放设备的校准的示例技术
如上所述,本文描述的实施方式可以通过使回放设备发出校准声音序列来便于对多个回放设备的校准。图14示出了使多个回放设备依次发出校准声音的示例实现1400。
a.检测启动多个回放通道的校准的触发条件
在框1402处,实现1400包括检测启动对多个回放通道的校准的触发条件。例如,控制设备(例如图1所示的控制设备126)可以检测以下触发条件,该触发条件使得控制设备126启动对两个或更多个回放通道(例如,单个回放设备的两个或更多个扬声器例如回放设备102至124之一或者可能地回放设备102至124中的两个或更多个)的校准。可替选地,媒体回放系统(例如,媒体回放系统100)的回放设备可以检测这样的触发条件(并且也许将该触发条件的指示传送至控制设备)。对多个回放设备的校准可以包括多个回放设备根据序列发出相应的校准声音。在检测到这些所发出的校准声音之后,可以分析检测到的校准声音,以确定可以如何调整回放设备的扬声器的一个或更多个相应的声学参数,以尝试改善校准环境内那些扬声器的声学特性。
如上所述,触发条件可以启动对多个回放通道的校准。给定的回放设备可以包括多个扬声器。在一些实施方式中,可以将这些多个通道作为相应通道单独地校准。可替选地,可以将回放设备的多个扬声器作为一个通道一起校准。在另外的情况下,可以将两个或更多个扬声器的组作为相应通道一起校准。例如,一些回放设备(例如旨在与环绕声系统一起使用的声音杆)可以具有设计成用作环绕声系统的相应通道的扬声器组。可以将扬声器的每个组作为一个回放通道一起校准(或者可以将每个扬声器作为单独的通道单独校准)。
在一些实施方式中,检测触发条件可以包括检测启动对特定区的校准的触发条件。如上面结合示例工作环境所提到的,媒体回放系统的回放设备可以加入其中该区的回放设备共同操作以执行回放功能的区中。例如,两个回放设备可以作为立体声对的相应通道加入到绑定区中。可替选地,多个回放设备可以作为环绕声系统的相应通道加入到区中。一些示例触发条件可以启动包括校准区的回放设备的校准过程。如上所述,在各种实现中,具有多个扬声器的回放设备可被视为单通道回放通道,或者每个扬声器可被视为其自己的通道,以及其他示例。
在另外的实施方式中,检测触发条件可以包括检测启动对特定区组的校准的触发条件。均包括一个或更多个相应的回放设备的两个或更多个区可以被加入到被配置成同步回放媒体的回放设备的区组中。在一些情况下,触发条件可以启动对作为这样的区组的一部分的给定设备的校准,这可以启动对区组的回放设备(包括给定设备)的校准。可替选地,
各种类型的触发条件可以启动对多个回放设备的校准。在一些实施方式中,检测触发条件包括检测指示对可选控件的选择的输入数据。例如,控制设备(例如,控制设备126)可以显示包括一个或更多个控件的界面(例如,图6的控制界面600),该控件在被选择时启动对回放设备或者回放设备的组(例如,区)的校准。可替选地,检测触发条件可以包括回放设备检测到回放设备已经变得未校准,这可能是由于将回放设备移动至校准环境内的不同位置或地方而引起的。例如,示例触发条件可能是多个回放设备中的一个或更多个回放设备的物理移动已经超过阈值幅度。在另外的示例中,检测触发条件可以包括设备(例如,控制设备或回放设备)检测到媒体回放系统的配置的改变(例如,新的回放设备被添加到系统中)。其他示例也是可以的。
b.发送指示回放设备发出校准声音的命令
再参照图14,在框1404处,实现1400包括发送指示多个回放设备发出相应的校准声音的命令。例如,控制设备(例如,媒体回放系统100的控制设备126)可以发送使两个或更多个回放设备(例如,回放设备102至124中的两个或更多个)发出校准声音的相应命令。控制设备可以经由网络接口(例如,有线或无线网络接口)发送命令。一旦接收到这样的命令,每个回放设备可以响应地发出校准声音。
命令可以指示多个回放设备根据序列发出校准声音。该序列可以管理回放设备发出校准声音的顺序。例如,在给定的校准过程期间对于给定数目的要被校准的回放通道,命令可以指示第一回放设备首先按照序列发出校准声音,第二回放设备按照序列第二发出校准声音,第三回放设备按照序列第三发出校准声音等。
如上面结合一些示例技术所描述的,校准声音可以包括覆盖校准频率范围的频率。如上所述,一些示例校准频率范围可以包括给定回放通道的扬声器能够发出的频率,或者也许包括校准过程旨在校准通道的频率。示例校准范围可以包括20Hz至20,000Hz的范围,这通常被认为是人类听觉的范围。示例校准声音可以使用各种波形覆盖此范围。例如,向上、向下或振荡扫描正弦或啁啾音调可以通过使频率随时间改变来覆盖这样的频率范围。随机或伪随机噪声可以覆盖校准频率范围。一些音乐作品(例如歌曲)可以覆盖校准频率范围。
在一些实施方式中,回放设备可以发出混合校准声音(例如,上面讨论的示例混合校准声音)。例如,每个回放设备可以发出包括噪声分量和扫描信号分量的校准声音。噪声分量可以覆盖校准范围的低频(例如,包括校准频率范围的最小值至第一阈值的范围),而扫描信号分量覆盖较高频率(例如,校准的未被噪声分量覆盖的较高频率)。在一些情况下,混合校准声音的分量可以在过渡频率范围中交叠,这可能具有各种益处(例如,更愉快的声音)。
可替选地,每个回放设备可以在每次迭代(或周期)期间发出两个或更多个声音。与混合校准声音的分量类似,每个声音可以覆盖校准频率范围的不同部分(可能有一些交叠)。例如,第一声音可以包括低频噪声(例如,低于某个阈值的频率处的噪声)。第二声音可以包括较高的频率,以覆盖与第一声音结合的校准频率范围。在其它示例中,第二声音可以使用各种波形(例如正弦扫描或啁啾音调,或者可能是不同类型的噪声)来覆盖频率范围的较高频率。
使用不同的波形可能影响校准声音的每次循环或重复的最小持续时间。一些校准过程要求在校准范围的每个频率处至少发出最小量的声音能量以克服背景噪声。均匀的信号可以通过以有序的方式通过校准频率范围的频率来更快地覆盖校准频率范围。例如,扫描信号可以通过以在每个频率处发出足够的能量的速率改变频率来有效地覆盖校准频率范围。相反,较不均匀的信号可能导致在某些频率处发出的能量不足(并且也许在其他频率处的能量过多)。例如,重低音和轻高音的嘻哈歌曲可能重复某些低音频率,这可能导致在这些频率处发出过多的能量,而在高音频率处则没有足够的能量,这可能导致歌曲被发出更长的持续时间,以便在每个频率处以足够的能量覆盖校准频率范围。
每个循环的更短持续时间或校准声音的重复可以改善校准过程的空间分辨率。假设麦克风以基本恒定的速度移动,则具有较短周期的校准声音将导致在校准环境内更靠近在一起的样本(即,具有较高空间分辨率)。如上所述,对于单个回放通道,长度大约为3/8秒的声音足够长以覆盖在每个频率处具有足够能量的校准频率范围,同时保持良好的空间分辨率。然而,在校准多个回放通道时,每个回放通道应发出覆盖校准频率范围的校准声音。指示多个回放设备连续地发出校准声音可以将校准声音的总持续时间增加到使空间分辨率降低的点。
为了在校准多个回放通道时保持可接受的空间分辨率,该命令可以指示多个回放设备同时发出校准声音。通过同时而不是连续地发出校准声音,样本之间的时间(和距离)可以保持在可接受的距离(例如,在米以下)。然而,如果同时发出相同的频率,则同时发出的信号可能彼此干扰。例如,如果两个回放通道同时发出1000Hz的音调,则来自每个通道的相应1000Hz音调可能无法被独立检测到。
为了避免干扰,命令可以指示回放通道使校准声音交错,使得序列中的每个连续的回放通道在相对于该序列中的前一个回放通道的延迟之后发出校准声音。通过使每个校准声音的开始时间交错,校准声音的第一循环可以完全(或部分)交叠而不会引起干扰,因为在任何给定点处,每个回放通道可以输出校准频率范围的不同部分。然而,由于校准声音重复,所以连续的循环可能干扰先前的循环。为了避免这样的可能性,校准声音的每个周期的持续时间或重复可以与待校准的回放通道的数目成比例地拉伸。
为了说明,图15示出了在回放通道1502、1504、1506和1508的示例校准过程期间可能发出的示例混合校准声音。图15中的混合校准声音基于可以被认为是用于校准单个回放通道的“基线”音调的图11的混合校准声音1100。为了避免使频率交叠,示例混合校准声音被拉伸和交错。
更具体地,回放通道1502、1504、1506和1508使校准声音的输出相对于彼此交错。在时间t_0处,回放通道1502开始发出校准声音。在另一延迟之后,回放通道1504开始发出校准声音。在另一延迟之后,回放通道1506开始发出校准声音。类似地,回放通道1508在相对于回放通道1506的延迟之后开始发出校准声音。延迟量可以根据实现而变化。在该示例中,每个回放通道将校准的输出延迟基线音调的持续时间的一半(即3/8秒或3/16秒的1/2)。如图15所示,这个延迟会随着时间推移生成校准声音的交错,这有助于防止频率交叠。
图15中的混合校准声音已经被拉伸,使得它们具有四倍于基线音调(即,混合校准声音1100)的持续时间的持续时间。4x的倍数等于待校准的回放通道(即,通道1502、1504、1506和1508)的数目。通过与通道数目成比例地拉伸基线音调,每个回放通道的每个帧中有足够的时间来覆盖校准频率范围而不使频率交叠。如图15所示,在帧1510、1512、1514、1418和1520中的每一帧期间,通道1502、1504、1506和1508发出覆盖校准频率范围的相应校准声音。如上所述,混合校准声音1100包括:噪声分量,其覆盖校准频率范围的上升至阈值的频率;以及扫描信号分量,其覆盖校准频率范围的下降至阈值的频率(也许在分量之间有一些交叠)。
帧1510、1512、1514、1418和1520由相应的防护频带(例如,防护频带1520)分开,其中扫描信号的部分不由任何回放设备发出。在校准声音的下一次迭代开始之前,该防护频带为所发出的校准声音提供使其传播通过环境至移动的麦克风的时间。通过提供该传播时间,防护频带有助于防止可能干扰校准的交叠频率。
在图15中,作为示例示出了由每个回放通道发出的校准声音的五次迭代。在示例校准过程期间,可以多次重复发出校准声音,以便在整个环境中生成样本(假设正在检测校准声音的麦克风正在移动)。例如,在一些示例校准过程期间,图15中描绘的校准声音可以重复达30秒至45秒的校准持续时间,从而生成20至30个样本(假设校准声音具有1.5秒的持续时间,这相当于3/8秒乘以四个通道的基线持续时间)。校准声音的重复次数和持续时间可能因回放通道的实现和数目而变化,这可能导致校准持续时间发生变化。
在一些实施方式中,由回放设备发出的校准声音可存储为一个或更多个记录。例如,控制设备可以存储具有多个通道的记录(例如,声音文件),也许其中多个通道中的每一个包含用于待校准的不同通道(或回放设备)的校准声音。在一些示例实现中,由每个回放通道发出的校准声音可以存储为具有多通道文件(例如,Ogg文件)的通道。这样的记录可以使每个回放通道发出的校准声音预交错,并且将校准声音预拉伸到与待校准的回放通道的数目成比例的持续时间,使得通过在多个回放通道上同步地启动多通道的回放,由回放通道设备发出的校准声音不使频率交叠。
在一些情况下,媒体回放系统的回放设备可能不能访问具有与待校准的回放通道的数目相同数目的通道的记录。例如,回放设备可能只有1、2、4或8个通道(即2的幂)的记录。在这样的实施方式中,可以基于待校准的通道的数目来选择特定的记录。例如,为了校准三个通道,通道的数目(3)可以四舍五入到四通道记录,因为四通道记录具有足够的通道来校准三个回放通道。在三个回放通道的校准期间,第四通道可以保持未被使用。类似地,为了校准五个回放通道,控制设备可以指示回放通道向相应通道发出八通道记录。
这样的实现可以减少由给定的媒体回放系统保持的记录的数目,因为对于每一个可能的通道组合,记录可能不需要存储。尽管已经通过示例的方式描述了具有1、2、4和8个通道的记录,但是每个所存储的记录中的通道的相应数目可以根据实现而改变。例如,在一些情况下,可以存储三个和六个通道记录,因为校准三个通道(例如,具有超低音扬声器的2.1个立体声)区或六个通道(例如5.1环绕)区可能是相对常见的校准过程。
作为预记录的校准声音的替选,校准声音可以作为校准过程的一部分被混合或生成。例如,媒体回放系统的设备(例如,回放设备或控制设备)可以访问分量音调(例如,噪声分量和扫描信号分量,以及其他示例),并且使用交叉滤波功能或者采用模拟滤波或数字信号处理器的其他信号处理技术来组合这些分量。在一些情况下,该设备可以在将音调混合到校准声音中之前生成分量音调。
在一些实施方式中,可以在第一设备(例如,控制设备或远程服务器)上生成和/或存储校准声音,并且在校准期间向回放设备发送校准声音以供一个或更多个回放通道回放。这样的方法可以为媒体回放系统可用的校准声音提供更大的灵活性。另外,这样的方法可以减轻对回放设备包括足够大的数据存储器以存储校准声音的需求。此外,作为另一种可能的益处,将校准声音存储在另一设备上可以便于用新记录更新校准声音。
c.检测所发出的校准声音
在图14中,在框1406处,实现1400包括检测所发出的校准声音。例如,控制设备(例如,媒体回放系统100的控制设备126)可以通过麦克风检测所发出的校准声音的至少一部分。考虑到麦克风在整个校准环境中移动,控制设备可以检测校准声音的在环境内不同物理位置处的迭代。
为了校准各个回放通道,控制设备可以确定哪个回放通道发出由控制设备检测到的校准声音的每个特定实例。在将每个检测到的校准声音与发出校准声音的特定实例的回放通道相关联之后,可以分析校准声音的记录以确定回放设备的校准设置。在一些实施方式中,对校准声音的分析可以包括设备(例如控制设备或远程服务器)从所识别的校准声音确定每个回放通道的相应频率响应。在确定这样的响应之后,设备可以通过向设备发送具有使所确定的频率响应与期望的频率响应(例如,“平坦的”频率响应)相等的校准参数的命令来校准每个回放设备。
在一些实施方式中,设备可以通过检测校准声音的顺序来识别检测到的校准声音。如上所述,指示多个回放设备发出相应的校准声音的命令可以指示多个回放设备根据管理发出校准声音的顺序的序列来发出校准声音。假定控制设备知道该顺序,则控制设备可以通过检测校准声音的顺序来确定哪个回放通道发出校准声音的每个特定实例,因为该顺序可以与由序列管理的顺序相同。
在示例中,每个回放通道所发出的校准声音可以包括唯一的“陷波”。这样的陷波可能是在特定频率处幅度的显著增大或减大。每个回放通道可以发出在不同频率处具有陷波的校准声音,这可以充当水印。例如,在给定的校准过程期间对于给定数目的待校准的回放通道,发送至回放设备的命令可以指示第一回放通道发出在第一频率(例如,1000Hz)处具有陷波的校准声音,第二回放通道发出在第二频率(例如,5000Hz)处具有陷波的校准声音等。在检测到在第一频率处具有陷波的校准声音时,设备可能能够将该校准声音识别为由第一回放通道发出。类似地,检测校准声音中第二频率处的陷波可以将校准声音识别为由第二回放通道发出。这样的技术可以结合基于发出和检测的顺序识别校准声音来使用,这可以提高识别的可靠性。
V.发出校准声音的示例技术
如上所述,本文描述的实施方式可以便于对一个或更多个回放设备的校准。图16示出根据示例实施方式的包括发出混合校准声音的回放设备的示例实现1600。
a接收指示回放设备发出校准声音的命令
在框1602处,实现1600包括接收指示回放设备发出校准声音的命令。例如,回放设备(例如,回放设备102至124之一)可以接收使得回放设备发出校准声音的命令。如上所述,这样的命令可以从控制设备(例如,媒体回放系统100的控制设备126或控制设备128)发送。回放设备可以经由网络接口(例如,有线或无线网络接口)接收该命令。
该命令可以指示回放设备发出包括覆盖校准频率范围的频率的校准声音。如上所述,控制设备可以在回放设备将被校准的频率范围(即,校准范围)上分析校准声音。因此,该命令可以指示回放设备发出覆盖校准频率范围的校准声音。校准频率范围可以包括回放设备能够发出的频率范围(例如15Hz至30,000Hz),并且可以包括被认为处于人类听觉范围内的频率(例如,20Hz至20000Hz)。通过发出覆盖这样的频率范围的校准音调,可以为回放设备确定包括该范围的频率响应。
在一些实施方式中,回放设备可以在校准过程期间重复发出校准声音,使得校准声音在每次重复期间覆盖校准频率范围。使用移动的麦克风,在环境内的不同物理位置处检测校准声音的重复,从而提供在整个环境中间隔开的样本。在一些情况下,校准声音可以是周期性校准信号,其中每个周期覆盖校准频率范围。
如上所述,这样的命令可以指示回放设备发出将具有相应波形的第一分量和第二分量组合的混合校准声音。例如,示例混合校准声音可以包括两个分量:包括某些频率处的噪声的第一分量和扫过其它频率的第二分量(例如扫描正弦)。噪声分量可以覆盖校准频率范围的较低频率(例如10Hz至50Hz),而扫描信号分量覆盖该范围的较高频率(例如,高于50Hz)。
混合校准声音的一些实现可以包括噪声分量和扫频分量交叠的过渡频率范围。如上所述,在一些示例中,控制设备可以指示回放设备发出包括第一分量(例如噪声分量)和第二分量(例如,扫描信号分量)的校准声音。第一分量可以包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,并且第二分量可以扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
为了使这些信号交叠,第二阈值频率可以比第一阈值频率低。在这样的配置中,过渡频率范围包括第二阈值频率与第一阈值频率之间的频率,其可以是例如50Hz至100Hz。通过使这些分量交叠,回放设备可避免发出与两种类型的声音之间的苛刻转换相关的可能令人不快的声音。
在一些实施方式中,可以预生成校准声音。这样的预生成的校准声音可以存储在控制设备、回放设备上或服务器(例如,向媒体回放系统提供云服务的服务器)上。在一些情况下,回放设备可以经由网络接口从控制设备接收预生成的校准声音。可替选地,回放设备可以接收校准声音的来源(例如,URI)的指示,回放设备可以使用该指示来获得校准声音。
可替选地,回放设备可以生成校准声音。例如,对于给定的校准范围,回放设备可以生成至少覆盖校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率的噪声以及至少覆盖第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率的扫描正弦。回放设备可以通过应用交叉滤波功能来将扫描正弦和噪声组合成周期性校准声音。交叉滤波功能可以将包括所生成的噪声的低于第一阈值频率的频率的部分与所生成的扫描正弦的包括高于第二阈值频率的频率的部分相组合以获得期望的校准声音。回放设备可以具有模拟电路和/或数字信号处理器以生成和/或组合混合校准声音的分量。
在示例中,命令可以指示回放设备根据具有一个或更多个附加回放设备的序列来发出校准声音。该序列可以管理回放设备发出校准声音的顺序。例如,在给定的校准过程期间对于给定数目的待校准的回放通道,命令可以指示第一回放设备首先按照序列发出校准声音,第二回放设备按照序列第二发出校准声音,第三回放设备按照序列第三发出校准声音等。
如上所述,回放设备可以包括多个扬声器。可以将这些多个通道作为相应通道单独校准。可替选地,可以将回放设备的多个扬声器作为一个通道校准。在另外的情况下,可以将两个或更多个扬声器的组作为相应的通道一起校准。
如上面结合图13和图14所描述的,命令可以指示回放设备使校准声音交错,使得序列中的每个连续回放通道在相对于序列中的前一个回放通道的延迟之后发出校准声音。通过使每个校准声音的开始时间交错,校准声音的第一循环可以完全(或部分)交叠而不会引起干扰,因为在任何给定点,每个回放通道可以输出校准频率范围的不同部分。然而,由于校准声音重复,连续的循环可能干扰先前的循环。为了避免这样的可能性,校准声音的每个周期的持续时间或重复可以与待校准的回放通道的数目成比例地延伸。
b.发出校准声音
仍参照图16,在框1604处,实现1600包括发出校准声音。例如,回放设备(例如,回放设备102至124中之一)可以根据接收到的使回放设备发出校准声音的命令来发出校准声音。如上所述,这样的命令可以根据特定序列指示回放设备发出具有特定特征的特定校准声音。
VI.结论
除了别的以外,以上描述公开了各种示例系统、方法、装置以及包括在硬件上执行的固件和/或软件等组件的制品。应当理解,这些示例仅是示例性的,而不应当被认为是限制性的。例如,可以预期,这些固件、硬件和/或软件方面或组件中的任意一个或全部可以专门在硬件中实现、专门在软件中实现、专门在固件中实现、或在硬件、软件和/或固件的任意组合中实现。因此,所提供的示例不是用于实现这样的系统、方法、装置和/或制品的唯一方式。
示例技术可以包括发出混合校准声音。在一个示例中,提供了一种方法。该方法可以包括经由网络接口接收命令,该命令指示回放设备发出校准声音,并且响应地使一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音,其中周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
另一方面,提供了一种设备。该设备包括网络接口、至少一个处理器、数据存储器和存储在数据存储器中并且可由至少一个处理器执行以执行操作的程序逻辑。操作可以包括经由网络接口接收命令,该命令指示回放设备发出校准声音并且响应地使得一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音,其中周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
在又一方面,提供了一种非暂态计算机可读存储器。非暂态计算机可读存储器上存储有能够由计算设备执行以使计算设备执行操作的指令。操作可以包括经由网络接口接收命令,该命令指示回放设备发出校准声音并且响应地使得一个或更多个扬声器发出覆盖校准频率范围的周期性校准声音,其中周期性校准声音包括:(i)第一分量,第一分量包括校准频率范围的最小值与第一阈值频率之间的频率处的噪声,以及(ii)第二分量,第二分量扫过第二阈值频率与校准频率范围的最大值之间的频率。
另外的示例技术可以包括多个回放设备发出校准声音。在一个方面中,提供了一种方法。该方法可以包括检测启动对多个回放设备的校准的触发条件。该方法还可以包括向多个回放设备中的第一回放设备发送命令,该命令指示第一回放设备根据序列重复发出校准声音,其中校准声音循环通过校准频率范围的频率,并且其中,校准声音的持续时间与多个回放设备中给定数目的回放设备成比例。该方法还可以包括向多个回放设备中的一个或更多个附加回放设备发送指示一个或更多个附加回放设备根据序列重复发出相应校准声音的相应命令,其中该命令指示一个或更多个附加回放设备使校准声音的发出交错,使得每个所发出的校准声音相对于该序列中的前一个校准声音被延迟。该方法还可以包括经由麦克风检测所发出的校准声音。
另一方面,提供了一种设备。该设备包括网络接口、至少一个处理器、数据存储器和存储在数据存储器中并且可由至少一个处理器执行以执行操作的程序逻辑。操作可以包括检测启动对多个回放设备的校准的触发条件。操作还可以包括向多个回放设备中的第一回放设备发送命令,该命令指示第一回放设备根据序列重复发出校准声音,其中校准声音循环通过校准频率范围的频率,并且其中,校准声音的持续时间与多个回放设备中的给定数目的回放设备成比例。操作还可以包括向多个回放设备中的一个或更多个附加回放设备发送指示一个或更多个附加回放设备根据序列重复发出相应校准声音的相应命令,其中命令指示一个或更多个附加回放设备使校准声音的发出交错,使得每个所发出的校准声音相对于该序列中的前一个校准声音被延迟。操作还可以包括经由麦克风检测所发出的校准声音。
在又一方面中,提供了一种非暂态计算机可读存储器。非暂态计算机可读存储器上存储有能够由计算设备执行以使计算设备执行操作的指令。操作可以包括检测启动对多个回放设备的校准的触发条件。操作还可以包括向多个回放设备中的第一回放设备发送命令,该命令指示第一回放设备根据序列重复发出校准声音,其中校准声音循环通过校准频率范围的频率,并且其中,校准声音的持续时间与多个回放设备中给定数目的回放设备成比例。操作还可以包括向多个回放设备中的一个或更多个附加回放设备发送指示一个或更多个附加回放设备根据序列重复发出相应校准声音的相应命令,其中所述命令指示一个或更多个附加回放设备使校准声音的发出交错,使得每个所发出的校准声音相对于该序列中的前一个校准声音被延迟。操作还可以包括经由麦克风检测所发出的校准声音。
主要在示例性的环境、系统、过程、步骤、逻辑块、处理以及直接或间接地与耦接至网络的数据处理设备的操作相类似的其他象征性表示的方面上,提出本说明书。本领域技术人员通常使用这些处理描述和表示来向本领域其他技术人员最有效地传达他们的工作内容。阐述了各种具体细节,以提供对本公开内容的透彻理解。然而,本领域技术人员应当理解,在没有特定、具体细节的情况下也可以实施本公开内容的某些实施方式。在其他实例中,没有详细描述熟知的方法、过程、组件和电路,以避免不必要地使实施方式的方面模糊不清。因此,本公开内容的范围由所附权利要求而不是由以上对实施方式的描述来限定。
当所附权利要求中的任意权利要求被理解成涵盖纯软件和/或固件的实现时,在此将至少一个示例中的至少一个元件明确限定成包括存储软件和/或固件的有形非暂态介质如存储器、DVD、CD、蓝光等。
Claims (15)
1.一种校准回放设备的方法,包括:
使得由回放设备(102-124;200)中的一个或更多个扬声器(212)发出覆盖校准频率范围(1000)的周期性校准声音(1100;1200),其中,所述周期性校准声音包括:
第一分量(900;1002A;1002B;1104),所述第一分量包括所述校准频率范围的最小值(1006A;1006B)与第一阈值频率(1008A;1008B)之间的频率处的噪声,以及
第二分量(800;1004A;1004B;1102),所述第二分量扫过第二阈值频率(1010A;1010B)与所述校准频率范围的最大值(1012A;1012B)之间的频率,其中,所述第二阈值频率高于所述校准频率范围的最小值。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:响应于从控制设备(126,128;300;600)接收到指示所述回放设备发出所述周期性校准声音的命令,使所述一个或更多个扬声器发出所述周期性校准声音。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第二阈值频率是比所述第一阈值频率低的频率,使得所述第一分量和所述第二分量在包括所述第二阈值频率与所述第一阈值频率之间的频率的过渡频率范围中交叠。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:使所述一个或更多个扬声器:
生成至少覆盖所述校准频率范围的最小值与所述第一阈值频率之间的频率的噪声;
生成至少覆盖所述第二阈值频率与所述校准频率范围的最大值之间的频率的扫描正弦;以及
通过应用交叉滤波功能来将所述扫描正弦和所述噪声组合成所述周期性校准声音,所述交叉滤波功能组合:
所生成的所述噪声的包括低于所述第一阈值频率的频率的部分;以及
所生成的所述扫描正弦的包括高于所述第二阈值频率的频率的部分。
5.根据权利要求2所述的方法,还包括:从所述控制设备接收所述周期性校准声音。
6.根据权利要求1、2、4、5中的任一项所述的方法,其中,发出所述周期性校准声音包括以2赫兹至4赫兹的范围内的频率周期性地发出所述周期性校准声音。
7.根据权利要求1、2、4、5中的任一项所述的方法,其中,所述第二分量通过使频率从所述校准频率范围的最大值下降至所述第二阈值频率而扫过所述第二阈值频率与所述校准频率范围的最大值之间的频率。
8.根据权利要求1、2、4、5中的任一项所述的方法,其中,所述第一阈值频率是与所述第二阈值频率相同的阈值频率。
9.根据权利要求1、2、4、5中的任一项所述的方法,其中,发出所述周期性校准声音包括每0.375秒周期性地发出所述周期性校准声音。
10.根据权利要求1、2、4、5中的任一项所述的方法,其中,发出所述周期性校准声音包括以0.25秒至0.5秒的范围内的周期来周期性地发出所述周期性校准声音。
11.一种回放设备(102-124;200),包括:
一个或更多个扬声器(212);以及
被配置成执行根据权利要求2至10中的任一项所述的方法的控制系统。
12.根据权利要求11所述的回放设备,还包括被配置成从所述控制设备接收以下中的至少一个的网络接口(214):
来自所述控制设备的命令;和/或
所述周期性校准声音(1100;1200)。
13.一种非暂态计算机可读介质(304),所述非暂态计算机可读介质中存储有能够由一个或更多个处理器(302)执行以使控制设备(126,128;300;600)执行以下操作的指令:
根据权利要求2至10中的任一项所述的方法;以及
检测指示对可选控件的选择的输入数据,所述可选控件在被选择时启动对至少一个回放设备(102-124;200)的校准;
当检测到指示对所述可选控件的选择的所述输入数据时,向所述至少一个回放设备发送指示所述至少一个回放设备使所述周期性校准声音(1100;1200)被发出的命令。
14.根据权利要求13所述的计算机可读介质,其中,所述指令还使所述控制设备执行以下操作:
当检测到指示对所述可选控件的选择的所述输入数据时,经由网络接口向所述回放设备发送所述周期性校准声音。
15.一种控制设备(126,128;300;600),包括根据权利要求13或14所述的非暂态计算机可读介质(304)。
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