CN109997370B - 多取向回放设备麦克风 - Google Patents

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Abstract

讨论了包括至少一个麦克风阵列的多取向回放设备的诸多方面。方法可以包括:确定包括至少一个麦克风阵列的回放设备的取向,以及基于回放设备的取向从多个麦克风训练响应中确定用于回放设备的至少一个麦克风训练响应。该至少一个麦克风阵列可以检测声音输入,并且可以基于该至少一个麦克风训练响应以及检测到的声音输入确定声音输入的源的位置信息。基于源的位置信息,可以调整该至少一个麦克风阵列的方向焦点,并且可以基于调整后的方向焦点捕获声音输入。

Description

多取向回放设备麦克风
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月30日提交的标题为“Multi-Orientation Playback DeviceMicrophones”的美国专利申请No.15/282,554的优先权并是该申请的继续,其内容通过引用整体合并于此用于各种目的。
技术领域
本公开涉及消费者产品,更具体地,涉及与媒体回放或者其某个方面有关的方法、系统、产品、特征、服务和其他元素。
背景技术
在外放装置中访问和收听数字音频的选项是有限的,直到2003年SONOS公司申请了其首批专利申请中的一件题为“Method for Synchronizing Audio Playback betweenMultiple Networked Devices(在多个联网设备之间共享音频回放的方法)”的专利申请,并在2005年开始出售媒体回放系统。Sonos无线HiFi系统使人们可以通过一个或多个联网回放设备体验来自多个源的音乐。通过安装在智能电话、平板电脑或计算机上的软件控制应用,人们可以在具有联网回放设备的任何房间中播放他或她期望的内容。另外,通过使用控制器,例如,可以将不同的歌曲流传输到具有回放设备的每个房间,可以将房间组合在一起进行同步回放,或者可以在所有房间中同步收听相同的歌曲。
鉴于对数字媒体的兴趣日益增长,仍然需要开发一种消费者易于使用的技术以进一步增强收听体验。
附图说明
参考以下说明书、所附权利要求和附图,将更好地理解本公开的技术的特征、方面和优点,在附图中:
图1示出了可以实施某些实施例的示例媒体回放系统配置;
图2示出了根据本文描述的方面的示例回放设备的功能框图;
图3示出了根据本文描述的方面的示例控制设备的功能框图;
图4示出了根据本文描述的方面的示例控制器界面;
图5示出了根据本文描述的方面的示例多个网络设备;
图6示出了根据本文描述的方面的示例网络麦克风设备的功能框图;
图7A至图7B绘出了根据本文描述的方面的回放设备的取向的相应透视图;
图8图示了根据本文描述的方面的基于回放设备取向来处理声音输入的方法的示例流程图800;以及
图9示出了根据本文描述的方面的示例校准建立的顶视图。
附图用于示出示例实施例的目的,但可以理解,本发明不限于附图所示的布置和手段。
具体实施方式
I.概述
本文描述的一些实施例涉及对基于回放设备的取向而训练的至少一个麦克风阵列的方向焦点进行调整。多取向设备上的麦克风阵列在设备的不同取向下对来自相同方向的声音可能具有不同的灵敏度和响应曲线。通过获取在不同的回放设备取向下麦克风阵列的训练响应值(例如,校准响应值,测量响应值),可以创建用于各种回放设备取向的通用响应曲线。通过将该通用响应曲线与接收的声音输入响应的响应曲线进行比较,可以识别或估计该声音输入的源的位置(例如,一个或多个维度上的方向)。
本文提供的示例涉及一种方法、回放设备和系统。方法可以包括:确定包括至少一个麦克风阵列的回放设备的取向,以及基于回放设备的取向从多个麦克风训练响应中确定用于该回放设备的至少一个麦克风训练响应。该至少一个麦克风阵列可以检测声音输入,并且声音输入的源的位置信息可以基于该至少一个麦克风训练响应以及检测的声音输入而确定。基于源的位置信息,可以调整该至少一个麦克风阵列的方向焦点,并且可以基于调整后的方向焦点捕获声音输入。
在另一方面,提供了一种非瞬态计算机可读介质。非瞬态计算机可读介质上存储指令,所述指令由计算设备可执行以使计算设备执行功能。这些功能包括:确定包括至少一个麦克风阵列的回放设备的取向,以及基于回放设备的取向从多个麦克风训练响应中确定用于该回放设备的至少一个麦克风训练响应。该至少一个麦克风阵列可以检测声音输入,并且声音输入的源的位置信息可以基于该至少一个麦克风训练响应以及检测的声音输入而确定。基于源的位置信息,可以调整该至少一个麦克风阵列的方向焦点,并且可以基于调整后的方向焦点捕获声音输入。
在又一方面,提供了一种装置。该装置包括处理器和存储器。存储器上存储由该装置可执行以使系统执行功能的指令。这些功能包括:确定包括至少一个麦克风阵列的回放设备的取向,以及基于回放设备的取向从多个麦克风训练响应中确定用于该回放设备的至少一个麦克风训练响应。该至少一个麦克风阵列可以检测声音输入,并且声音输入的源的位置信息可以基于该至少一个麦克风训练响应以及检测的声音输入而确定。基于源的位置信息,可以调整该至少一个麦克风阵列的方向焦点,并且可以基于调整后的方向焦点捕获声音输入。
虽然本文描述的一些示例可以涉及由诸如“用户”和/或其他实体之类的给定行动者执行的功能,但是应该理解,这仅仅出于说明的目的。除非权利要求本身的语言明确要求,否则不应将权利要求解释为要求任何此类示例行动者进行动作。本领域普通技术人员将理解,本公开包括许多其他实施例。
II.示例操作环境
图1示出了媒体回放系统100的示例配置,在媒体回放系统100中可以实施或实现本文公开的一个或多个实施例。如图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、书房、餐厅和起居室)的示例家居环境相关联。如图1的示例所示,媒体回放系统100包括回放设备102-124、控制设备126和128、以及有线或无线网络路由器130。
可以在以下部分中找到关于示例媒体回放系统100的不同组件以及不同组件可以如何交互以便向用户提供媒体体验的进一步讨论。虽然本文的讨论可能总体上涉及示例媒体回放系统100,但是本文描述的技术不限于如图1所示的家居环境等等内的应用。例如,本文描述的技术可以在可能需要多区域音频的环境中有用,例如,诸如餐馆、商场或机场之类的商业环境、诸如运动型多用途车(SUV)、公共汽车或小汽车之类的载运工具、船舶或船只、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可以被配置为图1的媒体回放系统100的回放设备102-124中的一个或多个。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、以及麦克风220。在一种情况下,回放设备200可以不包括扬声器212,而是包括用于将回放设备200连接到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,而是包括用于将回放设备200连接到外部音频放大器或视听接收器的音频接口。
在一个示例中,处理器202可以是时钟驱动计算组件,其被配置为根据存储器206中存储的指令处理输入数据。存储器206可以是有形计算机可读介质,其被配置为存储由处理器202可执行的指令。例如,存储器206可以是数据存储设备,其可以加载有由处理器202可执行以实现某些功能的一个或多个软件组件204。在一个示例中,功能可以包括:回放设备200从音频源或另一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,功能可以包括将回放设备200与一个或多个回放设备配对以创建多声道音频环境。
某些功能可以包括回放设备200与一个或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,收听者将优选地不能够感知回放设备200和该一个或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。通过引用合并于此的标题为“System andmethod for synchronizing operations among a plurality of independentlyclocked digital data processing devices(用于同步多个时钟独立的数字数据处理设备之间的操作的系统和方法)”的美国专利No.8,234,395,更详细地提供了回放设备之间的音频回放同步的一些示例。
存储器206还可以被配置为存储与回放设备200相关联的数据,例如,回放设备200所属的一个或多个区域和/或区域组、回放设备200可访问的音频源、或回放设备200(或某个其他回放设备)可能与之相关联的回放队列。数据可以存储为一个或多个状态变量,该状态变量被周期性地更新并用于描述回放设备200的状态。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的数据,并且间或地在设备之间共享,使得一个或多个设备具有与系统相关联的最新数据。其他实施例也是可能的。
音频处理组件208可以包括一个或多个数模转换器(DAC)、音频预处理组件、音频增强组件或数字信号处理器(DSP)等。在一个实施例中,音频处理组件208中的一个或多个可以是处理器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产生音频信号。然后,所产生的音频信号可被提供至音频放大器210进行放大,并通过扬声器212回放。具体地,音频放大器210可以包括被配置为将音频信号放大到用于驱动一个或多个扬声器212的电平的设备。扬声器212可以包括单独的换能器(例如,“驱动器”)或具有一个或多个驱动器的包括壳体的完整扬声器系统。例如,扬声器212的特定驱动器可以包括例如低音炮(例如,针对低频)、中频段驱动器(例如,针对中频)和/或高频扬声器(例如,针对高频)。在一些情况下,一个或多个扬声器212中的每个换能器可以由音频放大器210当中的各个对应的音频放大器来驱动。除了产生用于由回放设备200回放的模拟信号之外,音频处理组件208还可以被配置为处理要向一个或多个其他回放设备发送以进行回放的音频内容。
可以例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可以被配置为促进数据网络上回放设备200与一个或多个其他设备之间的数据流。这样,回放设备200可以被配置为通过数据网络从与回放设备200通信的一个或多个其他回放设备、从局域网内的网络设备、或通过诸如互联网之类的广域网从音频内容源接收音频内容。在一个示例中,回放设备200发送和接收的音频内容和其他信号可以以包含基于互联网协议(IP)的源地址和基于IP的目的地地址的数字分组数据的形式来发送。在这种情况下,网络接口214可以被配置为解析数字分组数据,使得去往回放设备200的数据被回放设备200正确地接收和处理。
如图所示,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,任何无线标准,包括IEEE802.11a、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中所示的网络接口214包括无线接口216和有线接口218,但是在一些实施例中,网络接口214可以仅包括无线接口或仅包括有线接口。
麦克风220可以被布置为检测回放设备200的环境中的声音。例如,麦克风可以安装在回放设备的壳体的外壁上。麦克风可以是现在已知或以后开发的任何类型的麦克风,例如,电容式麦克风、驻极体电容式麦克风或动态麦克风。麦克风可以对扬声器220的部分频段敏感。一个或多个扬声器220可以与麦克风220相反地操作。在一些方面,回放设备200可以没有麦克风220。
在一个示例中,回放设备200和另一回放设备可以配对,以播放音频内容的两个单独的音频分量。例如,回放设备200可以被配置为播放左声道音频分量,而另一回放设备可以被配置为播放右声道音频分量,从而产生或增强音频内容的立体声效果。配对的回放设备(也称为“绑定的回放设备”)还可以与其他回放设备同步播放音频内容。
在另一示例中,回放设备200可以与一个或多个其他回放设备声音合并以形成单个合并的回放设备。合并的回放设备可以被配置为与非合并的回放设备或配对的回放设备不同地处理和再现声音,这是因为合并的回放设备可以具有可用于呈现音频内容的附加的扬声器驱动器。例如,如果回放设备200是被设计为呈现低频段音频内容的回放设备(即,低音炮),则回放设备200可以与被设计为呈现全频率段音频内容的回放设备合并。在这种情况下,当与低频回放设备200合并时,全频率段回放设备可以被配置为仅呈现音频内容的中高频分量,而低频段回放设备200则呈现音频内容的低频分量。合并的回放设备还可以与单个回放设备或另一合并的回放设备配对。
举例来说,SONOS公司目前提供(或已经提供)销售某些回放设备,包括“PLAY:1”、“PLAY:3”、“PLAY:5”、“PLAYBAR”、“CONNECT:AMP”、“CONNECT”、和“SUB”。任意其他过去、现在和/或将来的回放设备可以附加地或备选地用于实现本文公开的示例实施例的回放设备。此外,应当理解,回放设备不限于图2示出的示例或SONOS的产品供应。例如,回放设备可以包括有线或无线耳机。在另一示例中,回放设备可以包括个人移动媒体回放设备的扩展基座,或与其对接。在又一示例中,回放设备可以是诸如电视、照明器材或在室内外使用的一些其他设备之类的另一设备或组件的组成部分。
b.示例回放区域配置
返回参考图1的媒体回放系统100,环境可以具有一个或多个回放区域,每个回放区域具有一个或多个回放设备。媒体回放系统100可以建立有一个或多个回放区域,之后可以添加或移除一个或多个区域以达到图1所示的示例配置。每个区域可以根据不同的房间或空间被赋予名称,例如书房、卫生间、主卧室、卧室、厨房、餐厅、起居室和/或阳台。在一种情况下,单个回放区域可以包括多个房间或空间。在另一种情况下,单个房间或空间可以包括多个回放区域。
如图1所示,阳台、餐厅、厨房、卫生间、书房和卧室区域各具有一个回放设备,而起居室和主卧室区域各具有多个回放设备。在起居室区域中,回放设备104、106、108和110可以被配置为作为单独的回放设备、作为一个或多个绑定的回放设备、作为一个或多个合并的回放设备或其任何组合来同步播放音频内容。类似地,在主卧室的情况下,回放设备122和124可以被配置为作为单独的回放设备、作为绑定的回放设备、或作为合并的回放设备来同步播放音频内容。
在一个示例中,图1的环境中的一个或多个回放区域可以分别播放不同的音频内容。例如,用户可以在阳台区域中烧烤并收听回放设备102播放的嘻哈音乐,而另一用户可以正在厨房区域中准备食物并收听回放设备114播放的古典音乐。在另一示例中,回放区域可以与另一回放区域同步地播放相同的音频内容。例如,用户可以在书房区域中,其中回放设备118正在播放与阳台区域中的回放设备102正在播放的摇滚音乐相同的摇滚音乐。在这种情况下,回放设备102和118可以同步播放摇滚音乐,使得用户在不同回放区域之间移动时可以无缝地(或至少基本上无缝地)享受被外放播放的音频内容。可以以类似于如先前引用的美国专利No.8,234,395中所述的回放设备之间的同步方式来实现回放区域之间的同步。
如上所述,可以动态地修改媒体回放系统100的区域配置,并且在一些实施例中,媒体回放系统100支持多种配置。例如,如果用户将一个或多个回放设备物理地移动到区域中或从区域中移出,则可以重新配置媒体回放系统100以适应这些改变。例如,如果用户将回放设备102从阳台区域物理地移动到书房区域,则书房区域现在可以包括回放设备118和回放设备102。可以通过诸如控制设备126和128之类的控制设备,将回放设备102与书房区域配对或分组和/或重新命名(如果需要这么做的话)。另一方面,如果一个或多个回放设备被移动到家居环境中尚不是回放区域的特定区域,则可以针对该特定区域创建新的回放区域。
此外,媒体回放系统100的不同回放区域可以被动态组合为区域组或分成单独的回放区域。例如,餐厅区域和厨房区域114可以组合为用于宴会的区域组,使得回放设备112和114可以同步呈现音频内容。另一方面,如果用户希望在起居室空间中听音乐,而另一用户希望看电视,则起居室区域可以被分成包括回放设备104的电视区域和包括回放设备106、108和110的收听区域。
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中的一个或两者。如图所示,控制设备300可以包括处理器302、存储器304、网络接口306、用户接口308、麦克风310和软件组件312。在一个示例中,控制设备300可以是媒体回放系统100的专用控制器。在另一示例中,控制设备300可以是可安装媒体回放系统控制器应用软件的网络设备,例如,iPhoneTM、iPadTM或任何其他智能电话、平板电脑或网络设备(例如,联网计算机,如PC或MacTM)。
处理器302可以被配置为执行与促进媒体回放系统100的用户访问、控制和配置相关的功能。存储器304可以是数据存储设备,其可以加载有可由处理器302执行以实现这些功能的软件组件中的一个或多个。存储器304还可以被配置为存储媒体回放系统控制器应用软件和与媒体回放系统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、无线电、包括IEEE802.3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可以提供用于控制设备300与媒体回放系统100中的其他设备通信的手段。在一个示例中,可以通过网络接口306在控制设备300和其他设备之间传送数据和信息(例如,状态变量)。例如,媒体回放系统100中的回放区域和区域组配置可以由控制设备300经由网络接口306从回放设备或另一网络设备接收,或者由控制设备300向另一回放设备或网络设备发送。在一些情况下,该另一网络设备可以是另一控制设备。
还可以通过网络接口306从控制设备300向回放设备传送诸如音量控制和音频回放控制之类的回放设备控制命令。如上所述,还可以由用户使用控制设备300来执行对媒体回放系统100的配置的改变。配置改变可以包括:在区域中增加或从中移除一个或多个回放设备,在区域组中增加或从中移除一个或多个区域,形成绑定或合并的播放器、,将一个或多个回放设备从绑定的或合并的播放器中分离等。因此,控制设备300有时可以被称为控制器,无论控制设备300是专用控制器还是安装有媒体回放系统控制器应用软件的网络设备。
控制设备300可以包括麦克风310。麦克风310可以被布置成检测控制设备300的环境中的声音。麦克风310可以是现在已知或以后开发的任何类型的麦克风,例如,电容式麦克风、驻极体电容式麦克风或动态麦克风。麦克风可以对部分频段敏感。两个或更多个麦克风310可以被布置为捕获音频源(例如,语音、可听声音)的位置信息和/或帮助滤除背景噪声。
控制设备300的用户接口308可以被配置为通过提供诸如图4中所示的控制器界面400之类的控制器界面来帮助用户访问和控制媒体回放系统100。控制器界面400包括回放控制区410、回放区域区420、回放状态区430、回放队列区440和音频内容源区450。所示的用户界面400仅是可以在诸如图3的控制设备300(和/或图1的控制设备126和128)之类的网络设备上提供并由用户访问以控制媒体回放系统(例如,媒体回放系统100)的用户界面的一个示例。备选地,可以在一个或多个网络设备上实现不同格式、样式和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410可以包括可选择(例如,通过触摸或通过使用光标)图标,其用于使得所选择的回放区域或区域组中的回放设备播放或暂停、快进、回退、跳到下一个、跳到前一个、进入/退出随机播放模式、进入/退出重复模式、进入/退出淡入淡出模式(cross fademode)。回放控制区410还可以包括用于修改均衡设置、回放音量等的可选择图标。
回放区域区420可以包括媒体回放系统100内的回放区域的表示。在一些实施例中,回放区域的图形表示可以是可选择的,以便调出附加的可选择图标来管理或配置媒体回放系统中的回放区域,例如,创建绑定的区域、创建区域组、分离区域组、重命名区域组等。
例如,如图所示,可以在回放区域的每个图形表示内提供“分组”图标。在特定区域的图形表示内提供的“分组”图标可以是可选择的,以便调出用于在媒体回放系统中选择一个或多个其他区域以便与特定区域分在一组的选项。在分组之后,已经与特定区域分在一组的区域中的回放设备将被配置为与特定区域中的回放设备同步地播放音频内容。类似地,可以在区域组的图形表示内提供“分组”图标。在这种情况下,“分组”图标可以是可选择的,以调出用于在区域组中取消选择一个或多个区域以便从该区域组中移除的选项。通过诸如用户界面400之类的用户界面对区域进行分组和取消分组的其他交互和实现也是可能的。当回放区域或区域组配置被修改时,可以动态地更新回放区域在回放区域区420中的表示。
回放状态区430可以包括在所选择的回放区域或区域组中当前正在播放、先前播放或安排为接下来播放的音频内容的图形表示。可以在用户界面上可视地区分所选择的回放区域或区域组,例如,在回放区域区420和/或回放状态区430内。图形表示可以包括曲目标题、艺术家姓名、专辑名称、专辑年份、曲目长度以及当经由用户界面400控制媒体回放系统时用户知道了会有用的其他相关信息。
回放队列区440可以包括与所选择的回放区域或区域组相关联的回放队列中的音频内容的图形表示。在一些实施例中,每个回放区域或区域组可以与回放队列相关联,该回放队列包含对应于由该回放区域或区域组回放的零个或多个音频项的信息。例如,回放队列中的每个音频项可以包括统一资源标识符(URI)、统一资源定位符(URL)或一些其他标识符,其可以由回放区域或区域组中的回放设备用于从本地音频内容源或联网音频内容源查找和/或检索音频项,可能供回放设备回放。
在一个示例中,可以将播放列表添加到回放队列,在这种情况下,可以将与播放列表中的每个音频项对应的信息添加到回放队列。在另一示例中,回放队列中的音频项可以被保存为播放列表。在另一示例中,当回放区域或区域组正在持续播放流传输音频内容(例如,互联网收音机,其可以持续播放直到被停止),而不是具有回放持续时间的分立音频项时,回放队列可以是空的或被填充但是“未使用”。在备选实施例中,回放队列可以包括互联网收音机和/或其他流传输音频内容项,并且当回放区域或区域组正在播放这些内容项时处于“使用中”。其他示例也是可能的。
当回放区域或区域组被“分组”或“取消分组”时,可以清除与受影响的回放区域或区域组相关联的回放队列,或者重新关联。例如,如果包括第一回放队列的第一回放区域与包括第二回放队列的第二回放区域被分在一组,则所建立的区域组可以具有关联的回放队列,关联的回放队列最初是空的,包含来自第一回放队列的音频项(例如,如果第二回放区域被添加到第一回放区域),或包含来自第二回放队列的音频项(例如,如果第一回放区域被添加到第二回放区域),或包含来自第一回放队列和第二回放队列二者的音频项的组合。随后,如果所建立的区域组被取消分组,则所得到的第一回放区域可以与先前的第一回放队列重新关联,或者与新的回放队列相关联,该新的回放队列是空的,或者包含来自在所建立的区域组被取消分组之前与所建立的区域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域可以与先前的第二回放队列重新关联,或者与新的回放队列相关联,该新的回放队列是空的,或者包含来自在所建立的区域组被取消分组之前与所建立的区域组相关联的回放队列的音频项。其他示例也是可能的。
返回参考图4的用户界面400,音频内容在回放队列区440中的图形表示可以包括曲目标题、艺术家姓名、曲目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是可选择的,以调出附加的可选择图标来管理和/或操纵回放队列和/或回放队列中表示的音频内容。例如,可以将所表示的音频内容从回放队列中移除,将所表示的音频内容移动到回放队列内的不同位置,或者选择所表示的音频内容以立即播放,或者在任何当前播放的音频内容之后进行播放等。与回放区域或区域组相关联的回放队列可以存储于该回放区域或区域组中的一个或多个回放设备上、不在该回放区域或区域组中的回放设备上和/或一些其他指定设备上的存储器中。
音频内容源区450可以包括可选择的音频内容源的图形表示,可以从音频内容源中检索音频内容,并由所选择的回放区域或区域组来播放。有关音频内容源的讨论可参见以下部分。
d.示例音频内容源
如前所述,区域或区域组中的一个或多个回放设备可以被配置为从各种可用音频内容源中检索回放音频内容(例如,根据音频内容的对应URI或URL)。在一个示例中,回放设备可以直接从对应的音频内容源(例如,线路输入连接)中检索音频内容。在另一示例中,可以通过网络,经由一个或多个其他回放设备或网络设备向回放设备提供音频内容。
示例音频内容源可以包括:媒体回放系统(例如,图1的媒体回放系统100)中的一个或多个回放设备的存储器、一个或多个网络设备(例如,控制设备、支持网络的个人计算机、或者网络附接存储器(NAS))上的本地音乐库、通过互联网(例如,云)提供音频内容的流传输音频服务、或者回放设备或网络设备上通过线路输入连接来连接到媒体回放系统的音频源等。
在一些实施例中,可以在诸如图1的媒体回放系统100之类的媒体回放系统中定期添加音频内容源,或从中移除音频内容源。在一个示例中,每当添加、移除或更新一个或多个音频内容源时,可以执行对音频项编索引。对音频项编索引可以包括:扫描通过媒体回放系统中的回放设备可访问的网络共享的所有文件夹/目录中的可识别音频项,以及生成或更新包含元数据(例如,标题、艺术家、专辑、曲目长度等)及其他关联信息(例如,找到的每个可识别音频项的URI或URL)的音频内容数据库。用于管理和维护音频内容源的其他示例也是可能的。
以上关于回放设备、控制器设备、回放区域配置和媒体内容源的讨论仅提供了操作环境的一些示例,在该操作环境中可以实现下面描述的功能和方法。本文未明确描述的媒体回放系统、回放设备和网络设备的配置和其他操作环境也可以适用且适于功能和方法的实现。
e.示例多个联网设备
图5示出了示例多个设备500,其可以被配置为基于语音控制提供音频回放体验。本领域普通技术人员将理解,图5中所示的设备仅用于说明目的,并且包括不同和/或附加设备的变型是可能的。如图所示,多个设备500包括:计算设备504、506和508;网络麦克风设备(NMD)512、514和516;回放设备(PBD)532、534、536和538;以及控制器设备(CR)522。
多个设备500中的每个设备可以是具有网络功能的设备,其可以根据一个或多个网络协议(例如,NFC、蓝牙、以太网和IEEE 802.11等),通过一种或多种类型的网络(例如,广域网(WAN)、局域网(LAN)和个域网(PAN)等)与多个设备中的一个或多个其他设备建立通信。
如图所示,计算设备504、506和508可以是云网络502的一部分。云网络502可以包括附加的计算设备。在一个示例中,计算设备504、506和508可以是不同的服务器。在另一示例中,计算设备504、506和508中的两个或更多个可以是单个服务器的模块。类似地,计算设备504、506和508中的每一个可以包括一个或多个模块或服务器。本文中为了便于说明,计算设备504、506和508中的每一个可以被配置为在云网络502内执行特定功能。例如,计算设备508可以是用于流传输音乐服务的音频内容源。
如图所示,计算设备504可以被配置为经由通信路径542与NMD 512、514和516接口连接。NMD 512、514和516可以是一个或多个“智能家居”系统的组件。在一种情况下,NMD512、514和516可以物理地分布在整个家中,类似于图1所示的设备分布。在另一种情况下,NMD 512、514和516中的两个或更多个可以物理地位置彼此相对靠近。通信路径542可以包括一种或多种类型的网络,例如,包括互联网的WAN、LAN和/或PAN等。
在一个示例中,NMD 512、514和516中的一个或多个可以是被配置为主要用于音频检测的设备。在另一示例中,NMD 512、514和516中的一个或多个可以是具有各种主要实例(utility)的设备的组件。例如,如上面结合图2和图3所讨论的,NMD 512、514和516中的一个或多个可以是回放设备200的麦克风220或网络设备300的麦克风310。此外,在一些情况下,NMD 512、514和516中的一个或多个可以是回放设备200或网络设备300。在示例中,NMD512、514和/或516中的一个或多个可以包括布置在麦克风阵列中的多个麦克风。
如图所示,计算设备506可以被配置为经由通信路径544与CR 522和PBD 532、534、536和538接口连接。在一个示例中,CR 522可以是网络设备,例如图2的网络设备200。因此,CR 522可以被配置为提供图4的控制器界面400。类似地,PBD 532、534、536和538可以是回放设备,例如图3的回放设备300。这样,PBD 532、534、536和538可以物理地分布在整个家中,如图1所示。为了说明目的,PBD 536和538可以是绑定区域530的一部分,而PBD 532和534可以是它们各自区域的一部分。如上所述,PBD 532、534、536和538可以被动态地绑定、分组、解除绑定和取消分组。通信路径544可以包括一种或多种类型的网络,例如包括互联网的WAN、LAN和/或PAN等。
在一个示例中,与NMD 512、514和516一样,CR 522和PBD 532、534、536和538也可以是一个或多个“智能家居”系统的组件。在一种情况下,PBD 532、534、536和538与NMD512、514和516分布在相同的家中。此外,如上所述,PBD 532、534、536和538中的一个或多个可以是NMD 512、514和516中的一个或多个。
NMD 512、514和516可以是局域网的一部分,并且通信路径542可以包括通过WAN(通信路径,未示出)将NMD 512、514和516的局域网链接到计算设备504的接入点。同样地,NMD 512、514和516中的每一个可以通过该接入点彼此通信。
类似地,CR 522和PBD 532、534、536和538可以是局域网和/或本地回放网络的一部分(如前面部分中讨论的),并且通信路径544可以包括通过WAN将CR 522和PBD 532、534、536和538的局域网和/或本地回放网络链接到计算设备506的接入点。这样,CR 522和PBD532、534、536和538中的每一个也可以通过该接入点彼此进行通信。
在一个示例中,通信路径542和544可以包括相同的接入点。在示例中,NMD 512、514和516、CR 522和PBD 532、534、536和538中的每一个可以通过家庭的相同接入点来访问云网络502。
如图5所示,NMD 512、514和516、CR 522和PBD 532、534、536和538中的每一个还可以通过通信方式546与一个或多个其他设备直接通信。如本文所述的通信方式546可以包括根据一个或多个网络协议通过一种或多种类型的网络在设备之间的一种或多种形式的通信,和/或可以包括经由一个或多个其他网络设备的通信。例如,通信方式546可以包括蓝牙BluetoothTM(IEEE 802.15)、NFC、无线直连和/或专有无线等中的一个或多个。
在一个示例中,CR 522可以通过蓝牙BluetoothTM与NMD 512通信,并且可以通过另一局域网与PBD 534通信。在另一示例中,NMD 514可以通过另一局域网与CR 522通信,并且可以通过蓝牙与PBD 536通信。在又一示例中,PBD 532、534、536和538中的每一个可以根据生成树协议通过本地回放网络彼此通信,同时分别通过不同于本地回放网络的局域网与CR522通信。其他示例也是可能的。
在一些情况下,NMD 512、514和516、CR 522和PBD 532、534、536和538之间的通信方式可以根据设备间的通信类型、网络状况和/或时延要求而改变。例如,当NMD 516首先被引入具有PBD 532、534、536和538的家中时,可以使用通信方式546。在一种情况下,NMD 516可以通过NFC向PBD 538发送对应于NMD 516的标识信息,并且作为响应,PBD 538可以通过NFC(或一些其他形式的通信)向NMD 516发送局域网信息。然而,在家中配置了NMD 516之后,NMD 516和PBD 538之间的通信方式可能会改变。例如,NMD 516可以随后通过通信路径542、云网络502和通信路径544与PBD 538通信。在另一示例中,NMD和PBD可以从不通过本地通信方式546进行通信。在另一示例中,NMD和PBD可以主要通过本地通信方式546进行通信。其他示例也是可能的。
在说明性示例中,NMD 512、514和516可以被配置为接收用于控制PBD 532、534、536和538的语音输入。可用的控制命令可以包括先前讨论的任何媒体回放系统控制,例如回放音量控制、回放传输控制、音乐源选择和分组等。在一个实例中,NMD 512可以接收用于控制PBD 532、534、536和538中的一个或多个的语音输入。响应于接收到语音输入,NMD 512可以通过通信路径542向计算设备504发送语音输入以进行处理。在一个示例中,计算设备504可以将语音输入转换为等效的文本命令,并解析该文本命令以识别命令。然后,计算设备504可以随后向计算设备506发送文本命令。在另一示例中,计算设备504可以将语音输入转换为等效的文本命令,然后向计算设备506发送文本命令。然后,计算设备506可以解析文本命令以识别一个或多个回放命令。
例如,如果文本命令是“在‘区域1’中播放来自‘流传输服务1’的‘艺术家1’的‘曲目1’”,则计算设备506可以识别(i)从“流传输服务1”可得的“艺术家1”的“曲目1”的URL,以及(ii)“区域1”中的至少一个回放设备。在该示例中,来自“流传输服务1”的“艺术家1”的“曲目1”的URL可以是指向计算设备508的URL,并且“区域1”可以是绑定区域530。这样,当识别出URL以及PBD 536和538中的一个或两个时,计算设备506可以通过通信路径544向PBD536和538中的一个或两个发送所识别的URL,用于回放。作为响应,PBD 536和538中的一个或两个可以根据接收到的URL从计算设备508中检索音频内容,并且开始播放来自“流传输服务1”的“艺术家1”的“曲目1”。
在又一示例中,计算设备504可以执行一些处理以识别用户的意图或相关命令,并且向计算设备506提供与语音输入相关的媒体内容的相关信息。例如,计算设备504可以对语音输入执行话语到文本转换,并分析语音输入,以得到命令或意图(例如,播放、暂停、停止、音量增大、音量减小、跳过、下一个、分组、取消分组)以及关于如何执行命令的其他信息。计算设备504或计算设备506可以确定哪些PBD命令对应于由计算设备504确定的命令或意图。可以从计算设备504向计算设备506发送从语音输入确定的命令或意图和/或与执行命令相关的其他信息。计算设备504上的处理可以由应用、模块、附加软件、具有本地联网麦克风系统软件平台的集成件、和/或本地联网麦克风系统软件平台来执行。
本领域普通技术人员将理解,以上仅是一个说明性示例,并且其他实现也是可能的。在一种情况下,如上所述,多个设备500中的一个或多个执行的操作可以由多个设备500中的一个或多个其他设备来执行。例如,从语音输入到文本命令的转换可以替代地、部分地或完全由另一个或多个设备来执行,例如NMD 512、计算设备506、PBD 536和/或PBD 538。类似地,URL的标识可以替代地、部分地或完全由另一个或多个设备执行,例如NMD 512、计算设备504、PBD 536和/或PBD 538。
f.示例网络麦克风设备
图6示出了示例网络麦克风设备600的功能框图,该示例网络麦克风设备600可以被配置为图5的NMD 512、514和516中的一个或多个。如图所示,网络麦克风设备600包括处理器602、存储器604、麦克风阵列606、网络接口608、用户接口610、软件组件612和扬声器614。本领域普通技术人员将理解,其他网络麦克风设备配置和布置也是可能的。例如,备选地,网络麦克风设备可以不包括扬声器614,或者具有单个麦克风而不是麦克风阵列606。
处理器602可以包括一个或多个处理器和/或控制器,其可以采用通用或专用处理器或控制器的形式。例如,处理单元602可以包括微处理器、微控制器、专用集成电路、数字信号处理器等。存储器604可以是数据存储设备,其可以加载有由处理器602可执行以实现上述功能的一个或多个软件组件。因此,存储器604可以包括一个或多个非暂时性计算机可读存储介质,其示例可以包括:易失性存储介质(例如,随机存取存储器、寄存器、高速缓存等)、以及非易失性存储介质(例如,只读存储器、硬盘驱动器、固态驱动器、闪存和/或光存储设备等)。
麦克风阵列606可以是被布置为检测网络麦克风设备600的环境中的声音的多个麦克风。麦克风阵列606可以包括现在已知或以后开发的任何类型的麦克风,例如,电容式麦克风、驻极体电容式麦克风或动态麦克风等。在一个示例中,麦克风阵列可以被布置为检测相对于网络麦克风设备来自一个或多个方向的音频。麦克风阵列606可以对部分频段敏感。在一个示例中,麦克风阵列606的第一子集可以对第一频段敏感,而麦克风阵列的第二子集可以对第二频段敏感。麦克风阵列606还可以被布置为捕获音频源(例如,语音、可听声音)的位置信息和/或帮助滤除背景噪声。值得注意的是,在一些实施例中,麦克风阵列可以包括仅单个麦克风,而不是多个麦克风。
网络接口608可以被配置为促进各种网络设备(例如,参考图5,其中的CR 522、PBD532-538、云网络502中的计算设备504-508,以及其他网络麦克风设备等)之间的无线和/或有线通信。这样,网络接口608可以采用任何合适的形式来执行这些功能,其示例可以包括:以太网接口、串行总线接口(例如,FireWire、USB 2.0等)、适于促进无线通信的芯片组和天线、和/或提供有线和/或无线通信的任何其他接口。在一个示例中,网络接口608可以基于行业标准(例如,红外、无线电、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)。
网络麦克风设备600的用户接口610可以被配置为促进与网络麦克风设备的用户交互。在一个示例中,用户界面608可以包括物理按钮、设置在触敏屏幕和/或表面上的图形界面等中的一个或多个,以供用户直接向网络麦克风设备600提供输入。用户接口610还可以包括灯和扬声器614中的一个或多个,以便向用户提供视觉和/或音频反馈。在一个示例中,网络麦克风设备600还可以被配置为经由扬声器614回放音频内容。
III.媒体回放系统的示例多取向麦克风阵列
如上所述,本文描述的实施例可以包括一个或多个麦克风阵列,其可以被训练以基于回放设备的特定取向来捕获和处理声音输入。
图7A至图7B示出了示例回放设备700在不同取向的相应透视图。通过将回放设备700以回放设备700的不同面或侧朝下摆放,可以将回放设备700以不同取向放置,图7A和图7B示出了回放设备700的取向的两个示例。图7A示出了回放设备700在第一取向的透视图,图7B示出了回放设备700在第二取向的透视图。为了便于讨论,图7A中示出的第一取向下回放设备700沿其长边安放,第一取向可以称为水平取向,图7B中示出的第二取向下回放设备700沿其短边安放,第二取向可以称为垂直取向。可以将回放设备700以其任意侧或面的表面朝下安放。
回放设备700可以具有安装在回放设备700的外壳或主体内或上的一个或多个麦克风阵列702(例如,麦克风阵列702a、麦克风阵列702b、麦克风阵列702c、麦克风阵列702d)。将麦克风阵列702a-d示出作为集成到回放设备中的近似麦克风阵列布局的示例。可以使用更多或更少的麦克风阵列,并且可以将麦克风阵列沿图7A-7B中未示出的其他侧或壁放置。而且,多于一个麦克风阵列可以放置在回放设备的同一侧。
回放设备700可以是回放设备200,麦克风阵列702可以是麦克风220。在一些方面中,麦克风阵列702可以包括NMD(例如NMD 512、514、516),其可以安装在或以其他方式附在回放设备700的不同壁或侧上,或者可以是麦克风阵列606。在不同的回放设备取向中,麦克风阵列702也将具有不同的取向,并且不同的麦克风阵列将更有利于捕获声音输入(例如,语音输入,音频输入,音调输入),这取决于它们各自的取向。每个麦克风阵列可以包括两个或更多位于阵列中不同点处的独立麦克风。麦克风阵列702可以为圆形,各个麦克风可以围绕麦克风阵列702的周长分布(例如,在0到360度之间每x度分布)。例如,麦克风阵列702a具有多个独立麦克风704a-704f。
如图7A所示,回放设备700可以放置在基本或接近水平取向中,其中回放设备700的最长边平行于沿着x-z平面的表面(例如,桌子、地板)。在此取向中,麦克风阵列702具有各种取向。例如,第一麦克风阵列702a可以在此取向中的顶表面上基本平行于x-z平面,而第二麦克风阵列702b可以放置成基本沿y-z平面并且具有基本垂直的取向。麦克风阵列702可以对沿着平行于麦克风阵列的平面的声音最灵敏。例如,水平取向(例如,垂直于重力)中的麦克风阵列702a能够更好地分辨声音源的位置。麦克风阵列702a可能处于最佳检测和捕获声音输入的位置,这是因为它放置在回放设备700的顶部。
图7B示出了第二取向下的回放设备700,第二取向可以是基本垂直取向,在该第二取向下回放设备700的最长边基本垂直于沿着x-z平面的表面并且基本平行于y轴。在此取向下,麦克风阵列702b、702c可以是基本上水平的,麦克风阵列702a、702d可以是基本垂直的。
未示出的其他放置位置也是可能的,包括例如沿着回放设备700的正面或背部。附加地,其他形状的扬声器(例如,圆柱、三角、不规则)也是可能的,提供可能在不同平面之间取向的麦克风阵列取向。在一些方面中,麦克风阵列可以不放置成平行于回放设备中最靠近麦克风阵列的壁。
图8示出了用于基于回放设备取向来处理声音输入的方法的示例流程图800。方法800提供了可以在操作环境内实施的方法的实施例,该操作环境包括例如图1的媒体回放系统100、一个或多个图2的回放设备200、一个或多个图3的控制设备300、图5的系统500中的多个设备中的一个或多个、系统600中的多个设备中的一个或多个、以及图7A-7B的回放设备700。方法800可以包括一个或多个操作、功能或动作。尽管图8中的框按顺序图示,这些框也可以并行执行,和/或以不同于本文描述的次序执行。而且,基于期望的实现,各种框可以组合成更少的框,划分成附加的框,和/或移除。
此外,对于本文公开的方法800以及其他处理和方法,流程图显示了当前实施例的一个可能的实现的功能性和操作。就此而言,每个框可以表示程序代码的模块、片段或一部分,程序代码包括可由一个或多个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多个指令。程序代码可以存储在任何类型的计算机可读介质中,例如,诸如包括盘或硬驱的存储设备。计算机可读介质可以包括非瞬态计算机可读介质,例如,诸如将数据存储短时段的计算机可读介质,比如寄存器存储器、处理器高速缓冲存储器和随机存取存储器(RAM)。计算机可读介质还可以包括非瞬态介质,诸如辅助存储器或持久长期存储装置,比如只读存储器(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何其他易失性或非易失性存储系统。例如,可以将计算机可读介质视为计算机可读存储介质或有形存储设备。另外,对于本文公开的方法800以及其他处理和方法,图8中的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。
在框802处,可以对回放设备700的麦克风阵列702执行麦克风训练。麦克风训练可以产生用于回放设备700的麦克风阵列的响应曲线。麦克风训练可以在校准过程期间完成,校准过程例如可以是制造过程的一部分或在制造后。麦克风训练可以包括捕获独立的麦克风响应(例如,极性响应)以测试从扬声器播放的音频(例如,音调、音频、声音、语音、噪声)。为了生成用于麦克风阵列702的训练响应曲线,回放设备700可以以第一取向放置在完美或接近完美的声学环境(例如,消音室)或其他声学环境中。测试音频可以从指向回放设备700的扬声器(例如,扬声器902)播放。
针对框802描述并在图9中示出校准建立900的示例的顶视图。对于第一测量捕获,扬声器902可以指向回放设备700的前中心,其可以在具有麦克风阵列702a的中心的轴上,此位置可以称为起始测试位置和/或标识为0度位置。测试音频可以由扬声器902播放。第一麦克风阵列可以接收测试音频并测量阵列中独立麦克风每个的响应。每个独立麦克风对测试音频的测量响应可以存储为针对第一测试音频位置(例如0度位置)的一组测量响应,和/或测量响应可以存储为针对第一测试音频位置(例如0度位置)在独立麦克风的不同配对的响应之间的相对值(例如,差值)。每个响应值可以具有幅度和相位分量。第一组测量响应可以存储为矩阵或表,诸如下面示出的表1。麦克风阵列702a可以具有6个独立麦克风,分别标识为麦克风704a、704b、704c、704d、704e和704f。
Figure BDA0002070218830000221
Figure BDA0002070218830000231
表1
在表1中,存储在(b行,a列)中的值Rb,a可以是麦克风704b相对于麦克风704a的响应相对值,其形式为麦克风704b测量的响应值(Rb)减去麦克风704a的响应值(Ra)。可以遵从相同的约定,针对每个麦克风相对于麦克风阵列中的所有其他麦克风进行重复,如表1所示。响应值可以是复数,其中响应的幅度可以是该值的实部,相位可以是该值的虚部。因为(a行,b列)中的响应Ra,b的值可能是(b行,a列)的响应Rb,a的重复,可以不存储针对此相对响应的值,这在表1中示出为具有虚线(也即“--”)的单元。表1中的这组值可以与播放测试音频的扬声器902的位置布局(例如,相对角)相关联。
通过将扬声器相对于回放设备700前中心的位置改变给定度数的角度同时保持与回放设备700的中心或麦克风阵列702相同的距离,可以针对麦克风阵列702生成与第二扬声器位置相关联的类似的一组值。例如,通过将扬声器902移动到90度位置,或绕垂直轴(例如偏航轴)旋转麦克风阵列702a或回放设备700使得扬声器902对准麦克风阵列702a的90度位置,可以生成或获得在90度的相对角处针对第一麦克风阵列的第二组值。可以绕回放设备旋转(例如,顺时针、逆时针)以每x度(例如,每1度,每5度,每10度等)的较小增量进行测量,这取决于绕回放设备700从0到360度希望的数据精度。
可以重复框802中的测量过程以收集每个取向中回放设备700的每个麦克风阵列702的值。例如,当在第一扬声器位置时,每次播放测试音频时可以确定针对不同麦克风阵列的所有麦克风的响应值。在一些实例中,测试音频可以每个角度位置播放一次,基于同一测试音频回放确定所有麦克风阵列和所有独立麦克风的独立响应值。可以使用获取响应值的其他方法。
在框802结束处或之后,通过此过程获得的测量结果可以包括针对多个取向的所有麦克风阵列的响应值。测量结果可以组织成用于不同响应曲线的不同数据组,诸如作为针对每个麦克风阵列的测量结果集合。例如,第一测量结果集合可以包括针对麦克风阵列702a获得的所有测量结果,第二测量结果集合可以包括针对麦克风阵列702b捕获的所有测量结果。
在一些方面中,响应值可以以在两个或更多个不同回放设备取向下针对同一麦克风阵列确定的响应值的群组的形式相互关联。校准测量结果群组可以是当回放设备处于特定取向时针对特定麦克风阵列进行的那些测量结果。例如,第一校准测量结果群组可以是当回放设备700处于图7A所示的水平取向时获得的针对麦克风阵列702a的那些测量结果,第二校准测量结果群组可以是当回放设备700处于图7B所示的垂直取向时针对麦克风阵列702a获得的测量结果。
在另一方面,如上所述,第一组测量结果例如可以是表1中示出的测量结果,其可以是当处于第一回放设备取向时,根据从第一麦克风阵列的第一角度位置回放的测试音频生成的针对麦克风的测量结果。更具体地,第一组测量结果可以是针对麦克风阵列702a的每个独立麦克风704的测量结果。
在一些方面中,测量结果可以组织成矢量。每个矢量可以对应于一个独立麦克风并且包括针对同一取向在一个或多个扬声器位置上独立麦克风的测量值。例如,第一矢量可以包括:在水平取向下针对扬声器902的位置在0到360度之间的所有或每个测量增量而言,麦克风704a的值或麦克风704b和704a之间的差的相对值。
在一些方面中,测量可以针对所有麦克风阵列从同一测试音频进行。例如,测试音频可以每个取向播放一次,可以收集针对麦克风阵列中任一或所有独立麦克风的响应值。表1中的值可以扩展成包括针对多于一个麦克风阵列的独立麦克风的响应值或相对响应值。下面的表2中针对麦克风阵列702a和麦克风阵列702c示出了一个示例。麦克风阵列702c包括多个独立麦克风706a-f。在下面表2的示例中,Ry,z表示麦克风y的响应值减去麦克风z的响应值。例如,R706d,704c=麦克风706d的响应值-麦克风704c的响应值。
Figure BDA0002070218830000251
Figure BDA0002070218830000261
表2
上面讨论的响应值通常可以表示平面测量值。换言之,这些值可以对应于针对两个维度收集的测量信息。例如,对于图7A中所示水平取向中的麦克风阵列702a,测量结果可以表示沿着水平平面(例如,x-z平面)的数据。这可以例如通过在播放测试音频时将扬声器902的位置维持在相同高度来实现。尽管已经针对收集沿着水平平面的响应数据讨论了示例,也可以在绕不同轴(例如,纵向和/或横向)垂直旋转(例如,横摇或纵摇)回放设备700或扬声器902的同时保持与中心点相同距离的情况下,在垂直平面上收集数据。
在一些方面中,通过使用来自不同平面的数据组合,例如,将沿着第二平面(例如与第一平面正交的平面)收集的信息添加到沿着第一平面收集的信息,校准值可以是三维的(例如,球面的)。例如,通过绕x轴旋转扬声器902以及以上述类似的方式测量响应,可以沿着y-z平面(例如,垂直地)收集测量结果。
本文讨论的训练或测量值可以使用系统中的一个或多个设备来获得。例如,回放设备700可以确定麦克风阵列接收的测试音频的响应。回放设备700可以在回放设备700的存储器中本地存储响应值和/或发送响应值到计算设备(例如,服务器、计算机或其他测量设备)以供处理和/或存储。
针对给定回放设备模型获得的测量响应值可以与该给定回放设备模型和/或扬声器类型相关联,并且存储在数据库或服务器中作为给定回放设备模型和/或麦克风阵列模型和/或独立麦克风组件的代表性值。例如,相同的值可以用于在相同的回放设备模型中使用的、从相同的供应商提供的麦克风阵列或独立麦克风,其可以使用回放设备标识符(例如,模型号、序列号、供应商标识符)或麦克风标识符(例如,模型号、序列号、供应商标识符)或指示回放设备标识符和麦克风标识符的相同组合的其他校准标识符的任何组合来标识。通过使用标识符,回放设备700可以在制造期间或在向用户提供该回放设备之前预加载代表性校准数据,使得回放设备准备好调整其麦克风阵列的方向焦点。在一些方面中,用于回放设备的响应值可以在回放设备连接到网络之后进行加载或更新。这些值可以通过网络由回放设备从计算设备取回或从计算设备发送到回放设备。在一些实例中,这些值的加载或更新可以发生在回放设备建立过程期间或回放设备的其他校准过程期间(例如,环境回放设备调谐,回放均衡器调整过程)。
在框804处,可以确定回放设备的取向。可以基于回放设备700中的传感器(例如,加速度计、陀螺仪等)来确定取向。回放设备的取向可以按照以下申请中描述的进行确定:2011年7月19日提交的申请号No.13/186,249并于2013年5月26日颁布为美国专利No.9,042,556,以及2015年4月24日提交的申请号No.14/696,041并于2016年10月27日公开为美国专利申请公开2016/0315384 A1,二者的内容通过引用整体包含于此。回放设备的取向可以预先确定。例如,预先确定的取向可以对应于用于在框802处测量训练响应的取向。
在框806处,可以确定用于捕获或处理声音输入的一个或多个麦克风阵列。回放设备700可以具有单个麦克风阵列,这种情况下,此单个麦克风阵列将被选择用于声音输入捕获。在一些方面中,回放设备700可以具有多于一个麦克风阵列,这种情况下,可以选择一个或多个麦克风阵列。
选择使用的麦克风阵列702的数量以及特定麦克风阵列可以取决于各种因素,诸如麦克风阵列702的位置、可用的处理能力、回放设备的取向和/或其他情境信息(例如,麦克风相对于环境的位置)。
当评估可用的处理能力的量时,回放设备700或系统中的其他设备可以基于回放设备700本地可用的处理功率、回放设备700通过一个或多个网络(例如,局域网、广域网)可用的处理功率、和/或回放设备700经由一个或多个计算设备可用的处理功率来进行评估。例如,回放设备700中选择的麦克风阵列可以捕获声音输入的初始部分,并将表示所捕获的初始部分的数据发送到另一设备(例如,服务器、控制设备、其他回放设备)以针对位置信息进行处理。在一些方面中,回放设备700可以本地处理数据以确定与该声音输入相关联的位置信息。
可以在初始建立过程期间和/或在回放环境中回放设备校准过程期间(例如,基于回放环境调谐回放设备)确定要使用的麦克风阵列的数量。
在一些方面中,可以选择位于回放设备顶部的麦克风阵列。在一些实例中,可以选择对回放设备前面的声音最灵敏的麦克风阵列。在又一些方面中,可以选择最垂直于重力的麦克风。可以基于回放设备的取向给出麦克风阵列的权重或优选次序。
如果回放设备700仅具有单个麦克风阵列702或者多个麦克风阵列702中仅一个麦克风阵列被选择使能或用于声音输入捕获或处理,被选择的这一个麦克风阵列702可以被使能或激活用于声音输入捕获。在一些方面中,可能没有必要调整麦克风阵列的方向焦点,并且在选择使能或激活一个或多个麦克风阵列之后,回放设备700可能已准备好处理声音输入以执行命令。
在确定了要使能的麦克风阵列之后,系统可以识别与所选择的麦克风阵列和回放设备700的取向相对应的响应数据组。例如,如果回放设备700当前取向为图7A所示的第一取向并且麦克风阵列702a被选择或激活用于声音输入,则系统(例如图5中任一设备)可以识别与麦克风阵列702a和回放设备700的当前取向(例如,第一取向)相对应的一组响应值。
在框808处,可以由所选择的麦克风阵列来检测声音输入。例如,所选择的麦克风阵列可以持续监控语音命令的开始。语音命令可以以激活单词或短语(例如,唤醒单词、热词)开始,以通知系统:说出该命令的用户正准备说出供系统执行的命令。说出激活单词可以使得系统开始处理在针对语音命令的该激活单词之后说出的词语。检测到语音命令的开始(其可以在检测到说出激活单词之后或包括检测说出激活单词)之后,所选择的麦克风阵列可以开始捕获(例如,记录、流传输、处理)声音输入(例如,语音输入)以供语音命令处理。
在框810处,可以确定声音输入(例如,语音输入、音频输入)的源的位置(例如,一个或多个维度上的方向、一个或多个平面上的方向)。可以将声音输入的源的位置确定到各种精确程度。例如,位置可以是按麦克风阵列或针对回放设备700的精确方向或近似方向,或者可以是相对于所选择的麦克风阵列或回放设备700的方向。可以捕获声音输入的一部分或样本并在确定声音输入的源的位置时使用。例如,声音输入样本可以是由所选择的麦克风阵列中每个独立麦克风拾取的响应的形式。响应值可以是每个独立麦克风拾取的实际响应,或者可以是麦克风阵列中独立麦克风的不同配对之前的相对值。这些值可以以类似于在框802处获得的训练响应值的方式来计算。例如,可以以与测试音频相同的方式来处理接收的样本输入,其中可以计算一个或多个麦克风阵列的独立麦克风的不同配对之间的差值。换言之,可以将接收的样本输入组织成与表1或表2相同的形式,其中角度关联未知,将在框810中确定。
可以将声音输入样本的响应值与训练响应值进行比较以确定输入的源相对于麦克风阵列或回放设备的方向。该比较可以包括比较每组训练响应值以确定哪组值对应于样本输入响应。因为每组训练响应值对应于一个角度值,所以声音输入的方向可以对应于与声音输入相对应的那组训练响应的角度值。通过确定样本输入响应相关的训练响应组或值以及训练响应组或值的对应角度位置,可以使用概率函数(例如,概率分布函数(pdf)、高斯分布)来确定声音输入的最可能方向。
在单个麦克风阵列是活跃的或使能的这一方面,可以将样本输入响应值与该一个麦克风阵列所关联的、针对所有测试位置角度的训练响应值群组进行比较,以确定声音输入的最可能方向。例如,可以将样本响应值组输入到诸如概率密度函数一类的概率函数,并与表1中的响应值组进行比较以确定声音输入的方向来自0度位置的可能性。概率函数的结果可以是概率值(例如,概率密度函数距离值),其指示声音输入方向是与该组值关联的方向(例如,0度位置)的概率。在一些方面中,概率值可以是百分数,其中百分数越大,声音输入值对应于与该组值关联的方向的可能性越大。在其他方面中,概率值可以是概率密度函数距离值,该值越小,声音输入值对应于与该组值关联的方向的可能性越大。
可以将样本输入响应值与值群组的子集或整个值群组进行比较,产生针对该值子集或群组中每个的概率值。例如,可以针对0到360度之间每5度获得了训练响应。这种高分辨率的数据可以不是必需的,系统可以针对0到360度之间每10度的训练响应进行比较。在一些实例中,可以比较每20度的训练响应,比较过程可以在概率值所指示的最可能对应方向±一定度数(例如10度、15度等)的范围内针对每x度(例如,1度,5度,等等)重复。在例如概率密度函数距离值表示概率的实例中,最低或最小概率密度函数距离值及其关联的度数位置可以对应于声音输入的最可能方向。
如本文所讨论的,在一些方面中,两个或更多麦克风阵列可以是活跃的以用于检测和记录声音输入。用于两个或更多麦克风阵列的处理可以针对每个选择的麦克风阵列单独执行。例如,可以将样本输入响应一次与针对一个麦克风阵列的响应值群组进行比较,从而产生针对该两个或更多麦克风阵列中每个的概率值组。此概率值组内的每个值可以表示声音输入的源来自一个给定方向的可能性。
可以为用于特定麦克风阵列的概率值组分配一个权重。所分配的权重可以是与该特定麦克风阵列关联的权重,其可以根据回放设备的取向而变化。例如,在图7B所示的垂直取向中,可以赋予与麦克风阵列702c关联的值比与麦克风阵列702a关联的值更高的权重,因为麦克风阵列702c可以比更垂直的麦克风提供更有用的关于音频源位置的信息。
可以将样本输入响应与用于麦克风阵列中所有独立麦克风的响应值群组同时进行比较。例如,可以将声音输入值组织成一组输入响应值,其中针对独立麦克风的每个唯一配对组合具有相对响应值。这一组输入响应值可以与一组或多组训练响应值进行比较,其中一组训练响应值包含针对独立麦克风的每个唯一配对组合的训练响应值。
与前面的讨论类似,通过对为某个麦克风阵列产生的对应概率值进行加权,可以为用于某些麦克风阵列的响应值赋予更重的权重。
类似地,可以将样本输入响应值与训练响应值的矢量进行比较。
如本文所讨论的,响应值可以具有两个分量:幅度分量和相位分量。幅度可以指示麦克风接收的声音的响度或振幅,相位可以指示麦克风接收的声音的定时。例如,两个麦克风之间的相位信息的比较可以指示一个麦克风在另一麦克风之前接收到特定声音。相位信息可以用于分辨接收到的声音何时是反射的。
在本文讨论的样本输入响应与训练响应值之间的比较中,响应值的幅度和相位的任何组合都可以被比较以确定声音源处于特定方向的可能性。例如,可以仅比较幅度,可以仅比较相位值,或者可以比较幅度和相位。
在框812处,可以基于在框810中确定的源的位置来调整所选择的麦克风阵列的方向焦点。例如,位置信息可以用于在语音输入捕获处理期间通知波束成形和/或声学回声校正(aec)处理以改善捕获的语音输入的质量。
在框814处,可以基于调整后的麦克风阵列的方向焦点来捕获声音输入。例如,可以在基于框810中确定的位置而确定的方向上多所选择的麦克风阵列进行波束成形。在一些实例中,调整可以不是必需的。例如,系统可以确定已有或当前的方向焦点可以是合适或足够的,或者系统可以确定方向焦点可能没有必要用于声音输入捕获。
在框816处,可以对捕获的声音输入进行处理以识别包含在声音输入中的任何语音命令。可以将捕获的声音输入从话音转换成文本,并且在框818处,可以执行包含在声音输入中、用于媒体回放系统的任何命令。
当在媒体回放环境(例如,图1所示的环境)中时,可以每当回放设备700或系统中的其他设备确定回放设备700的取向和/或定位已改变时,重复框804到806。例如,回放设备中的传感器(例如,加速度计、陀螺仪)可以确定何时发生了移动和/或取向的变化。
方法800或方法800的框的子集可以周期性、非周期性和/或响应于特定事件发生(例如,针对环境调谐回放特性、在新环境中建立、设备取向变化)而重复。
IV.结论
以上描述公开了各种示例系统、方法、装置和包括在硬件上执行的固件和/或软件等组件的制品。应当理解的是,这些示例仅是示意性的,而不应当被认为是限制性的。例如,可以想到,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,所提供的示例不是实现这些系统、方法、装置和/或制品的唯一方式。
此外,本文对“实施例”的提及意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个示例性实施例中。在说明书中各处出现该短语不一定都指代相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的分离的或备选的实施例。因此,本领域技术人员应当显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例组合。
本说明书在说明性的环境、系统、过程、步骤、逻辑块、处理以及直接或间接地与耦合到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有许多阐释。本领域技术人员通常使用这些过程描述和表示,以向其他本领域技术人员最有效传达他们的工作内容。阐述了各种具体细节,以提供本公开的透彻理解。然而,本领域技术人员应理解,没有特定、具体细节也可以实施本公开。在其他实例中,没有描述熟知的方法、过程、组件和电路,以避免不必要地使实施例的方面模糊不清。因此,本公开的范围由随附权利要求、而不是以上实施例的描述来界定。
当随附的任一项权利要求被理解成涵盖纯软件和/或固件的实现时,在此明确限定至少一个示例中的至少一个单元以包括存储软件和/或固件的非瞬态有形介质,如存储器、DVD、CD、蓝光等。

Claims (13)

1.一种回放设备(200、700),包括:
处理器(202);
至少一个麦克风阵列(220、702a、702b、702c、702d);以及
存储器(206),存储指令,所述指令当由所述处理器执行时使得所述回放设备执行(800)功能,所述功能包括:
确定(804)所述回放设备的取向;
从多个麦克风训练响应中,识别与所确定的回放设备的取向相对应的用于所述至少一个麦克风阵列的一组麦克风训练响应,其中所述多个麦克风训练响应中的每个麦克风训练响应对应于声源位置和取向,并且所述多个麦克风训练响应包括针对水平取向的第一响应群组和针对垂直取向的第二响应群组;
经由所述至少一个麦克风阵列检测(808)声音输入;
基于所述一组麦克风训练响应以及检测到的声音输入确定(810)所述声音输入的源的位置;
基于所确定的源的位置,调整(812)所述至少一个麦克风阵列的方向焦点;以及
基于调整后的所述至少一个麦克风阵列的方向焦点捕获(814)所述声音输入。
2.根据权利要求1所述的回放设备,其中所述功能还包括:
基于所述回放设备的取向,确定(806)要使能用于声音捕获的至少一个麦克风阵列。
3.根据权利要求1或2所述的回放设备,其中基于所述一组麦克风训练响应以及检测到的声音输入确定所述声音输入的源的位置信息包括:
将所检测到的声音输入与所述一组麦克风训练响应进行比较;以及
针对所述至少一个麦克风阵列中的每一个确定所检测到的声音输入的相应方向。
4.根据权利要求3所述的回放设备,其中将所检测到的声音输入与所述一组麦克风训练响应进行比较包括:
将所述一组麦克风训练响应的幅度和相位中至少之一与所检测到的声音输入的幅度和相位中至少之一进行比较。
5.根据权利要求1所述的回放设备,其中所述回放设备包括第一麦克风阵列和第二麦克风阵列,并且
其中所述功能还包括:
选择所述第一麦克风阵列用于声音输入捕获,以及
其中基于所述回放设备的取向从所述多个麦克风训练响应中识别用于所述回放设备的一组麦克风训练响应包括:
确定与所述第一麦克风阵列和所述回放设备的取向相对的一组麦克风训练响应。
6.根据权利要求1所述的回放设备,其中所述回放设备还包括第一麦克风阵列(220)和第二麦克风阵列,并且其中所述功能还包括:
基于所述第一麦克风阵列的第一取向和所述第二麦克风阵列的第二取向,选择所述第一麦克风阵列和所述第二麦克风阵列。
7.一种由回放设备执行的方法(800),包括:
确定(804)回放设备(200、700)的取向,其中所述回放设备包括至少一个麦克风阵列(220、702a、702b、702c、702d);
从多个麦克风训练响应中识别与所确定的回放设备的取向相对于的用于所述至少一个麦克风阵列的一组麦克风训练响应,其中所述多个麦克风训练响应中的每个麦克风训练响应对应于声源位置和取向,并且所述多个麦克风训练响应包括针对水平取向的第一响应群组和针对垂直取向的第二响应群组;
经由所述至少一个麦克风阵列检测(808)声音输入;
基于所述一组麦克风训练响应以及检测到的声音输入确定(810)所述声音输入的源的位置;
基于所确定的源的位置,调整(812)所述至少一个麦克风阵列的方向焦点;以及
基于调整后的所述至少一个麦克风阵列的方向焦点捕获(814)所述声音输入。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述方法还包括:
基于所述回放设备的取向,确定(806)要使能用于声音捕获的至少一个麦克风阵列。
9.根据权利要求8所述的方法,其中:
确定至少一个麦克风阵列包括确定多个麦克风阵列;以及
确定所述声源位置包括根据检测到的所述回放设备的取向,对每个相应麦克风阵列检测到的声音输入进行加权。
10.根据权利要求7至9中任一项权利要求所述的方法,其中基于所述一组麦克风训练响应以及检测到的声音输入确定所述声音输入的源的位置信息包括:
将所检测到的声音输入与所述一组麦克风训练响应进行比较;以及
针对所述至少一个麦克风阵列中的每个确定所检测到的声音输入的相应方向。
11.根据权利要求10所述的方法,其中将所检测到的声音输入与所述一组麦克风训练响应进行比较包括:
将所述一组麦克风训练响应的幅度和相位中至少之一与所检测到的声音输入的幅度和相位中至少之一进行比较。
12.根据权利要求7所述的方法,其中所述回放设备包括第一麦克风阵列和第二麦克风阵列,
其中所述方法还包括:
选择所述第一麦克风阵列用于声音输入捕获,以及
其中基于所述回放设备的取向从多个麦克风训练响应中识别用于所述回放设备的一组麦克风训练响应包括:
确定与所述第一麦克风阵列和所述回放设备的取向相对应的一组麦克风训练响应。
13.一种有形非瞬态计算机可读介质,存储指令,所述指令当由处理器(202)执行时使得回放设备(200、700)执行根据权利要求7至12中任一项权利要求所述的方法。
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