CN110320498B - 用于确定麦克风的位置的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定麦克风的实际位置的方法,包括:顺序经由被定位的第一扬声器发射第一声音信号、经由被定位的第二扬声器发射第二声音信号;测量发射第一声音信号与麦克风检测到第一声音信号之间的第一经过时间,以及发射第二声音信号与麦克风检测到的第二声音信号之间的第二经过时间;使用第一经过时间确定第一扬声器与麦克风之间的第一距离,以及使用第二经过时间确定第二扬声器与麦克风之间的第二距离;使用第一距离和第二距离以及第一扬声器和第二扬声器的位置来确定麦克风的实际位置;并输出实际位置。

Description

用于确定麦克风的位置的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于确定麦克风的位置的方法和系统的领域,并且更具体地涉及用于使用由扬声器生成的声音信号来确定麦克风的位置的方法和系统。
背景技术
在诸如车辆模拟器的模拟器的背景下,用于声音测试或校准的麦克风的位置通常(诸如在运行声音鉴定测试指南(QTG)测试时)对于确保可重复性是重要的。如果在运行声音测试时麦克风被定位在与先前位置不同的地点,则扬声器和麦克风之间的行进距离将存在差异,并且行进距离的这种差异可能导致周期信号的移相,这将导致不同的干扰并修改所记录的信号振幅。
通常,提供图片以帮助用户将麦克风安装在期望位置。然而,这种用于将麦克风安装在期望位置的解决方案可能不够,这是因为它受支配于对图片的单独解释。
另一种解决方案在于为用户提供其上安装麦克风的定制固定三脚架。然而,这种定制固定三脚架可能是阻碍性的,并且定制固定三脚架的安装除了昂贵之外还可能是耗时的。
因此,需要一种用于确定麦克风是否被定位在期望位置的改进方法和系统。
发明内容
根据第一个广泛方面,提供了一种用于确定给定麦克风是否占据目标位置的计算机实现的方法,包括:接收由第一扬声器发射并由具有目标位置的参考麦克风记录的第一参考信号与由第二扬声器发射并由具有目标位置的参考麦克风记录的第二参考信号之间的参考时间延迟,第一扬声器和第二扬声器每个都具有固定位置,并且第一参考信号和第二参考信号的发射被参考时间延迟间隔开;使用被定位在给定位置处的给定麦克风,记录由第一扬声器发射出的第一声音信号和由第二扬声器发射出的第二声音信号,第一声音信号和第二声音信号的发射被参考时间延迟间隔开;确定第一声音信号和第二声音信号之间的实际时间延迟;将实际时间延迟与参考时间延迟进行比较;如果实际时间延迟对应于参考时间延迟,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配,并且如果实际时间延迟不同于参考时间延迟,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配;以及输出匹配和不匹配之一的指示。
在一个实施例中,参考时间延迟被选择为大于混响时间。
在一个实施例中,所述输出指示包括输出给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配的指示。
在一个实施例中,所述输出指示包括输出给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配的指示。
在一个实施例中,不匹配的指示包括用于移位给定麦克风的建议位移。
在一个实施例中,所述输出指示包括输出视觉指示和音频指示之一。
在一个实施例中,该方法还包括:经由第一扬声器发射第一声音信号;并且在参考时间延迟之后,经由第二扬声器发射第二声音信号。
在一个实施例中,所述确定匹配包括:如果实际时间延迟被包括在包含参考时间延迟的时间延迟范围内,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配,并且所述确定不匹配包括:如果实际时间延迟在时间延迟范围之外,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配。
在一个实施例中,该方法还包括:接收第二参考信号与由第三扬声器发射并由具有目标位置的麦克风记录的第三参考信号之间的进一步参考延迟,第三扬声器具有固定位置并且第二参考信号和第三参考信号的发射被预定义的时间延迟间隔开;经由被定位在给定位置处的给定麦克风,记录由第三扬声器发射出的第三声音信号,第二声音信号和第三声音信号的发射被预定义的时间延迟间隔开;确定第二声音信号和第三声音信号之间的给定时间延迟;以及将给定时间延迟与进一步参考延迟进行比较;所述确定匹配包括:如果实际时间延迟对应于参考时间延迟并且给定时间延迟对应于进一步参考延迟,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配,并且所述确定不匹配包括:如果实际时间延迟不同于参考时间延迟和给定时间延迟不同于进一步参考延迟中至少有一个,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配。
在一个实施例中,预定义的时间延迟被选择为大于混响时间。
在一个实施例中,所述确定匹配包括:如果实际时间延迟被包括在包含参考时间延迟的第一时间延迟范围内并且给定时间延迟被包括在包含进一步参考延迟的第二时间延迟范围内,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配,并且所述确定不匹配包括:如果实际时间延迟在第一时间延迟范围之外和给定时间延迟在第二时间延迟范围之外中至少有一个,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配。
在一个实施例中,参考麦克风对应于给定麦克风。
根据第二个广泛方面,提供了一种用于确定给定麦克风是否占据目标位置的系统,包括:用于接收和发送数据中的至少一个的通信单元、存储器以及被配置用于执行以上方法的步骤的处理单元。
根据第三个广泛方面,提供了一种用于确定给定麦克风是否占据目标位置的系统,包括:声音记录单元,其可连接到要被定位在给定位置处的给定麦克风,该声音记录单元被配置用于记录由第一扬声器发射的第一声音信号和由第二扬声器发射的第二声音信号,第一声音信号和第二声音信号的发射被参考时间延迟间隔开,第一扬声器和第二扬声器每个都具有固定位置;时间延迟单元,其被配置用于确定第一声音信号和第二声音信号之间的实际时间延迟;匹配识别单元,其被配置为:接收由第一扬声器发射并由具有目标位置的参考麦克风记录的第一参考信号与由第二扬声器发射并由具有参考位置的参考麦克风记录的第二参考信号之间的参考时间延迟,第一参考信号和第二参考信号的发射被参考时间延迟间隔开;将实际时间延迟与参考时间延迟进行比较;如果实际时间延迟对应于参考时间延迟,则确定给定麦克风的给定位置和参考位置之间匹配,并且如果实际时间延迟不同于参考时间延迟,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配;以及输出匹配和不匹配之一的指示。
在一个实施例中,参考时间延迟被选择为大于混响时间。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于输出给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配的指示。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于输出给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配的指示。
在一个实施例中,不匹配的指示包括用于移位给定麦克风的建议位移。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于输出视觉指示和音频指示之一。
在一个实施例中,该系统还包括声音发射单元,其被配置用于:经由第一扬声器发射第一声音信号;并且在参考时间延迟之后,经由第二扬声器发射第二声音信号。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于:如果实际时间延迟被包括在包含参考时间延迟的时间延迟范围内,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配;并且如果实际时间延迟在时间延迟范围之外,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配。
在一个实施例中,声音记录单元还被配置用于经由被定位在给定位置处的给定麦克风来记录由第三扬声器发射出的第三声音信号,第二声音信号和第三声音信号的发射被预定义的时间延迟间隔开;时间延迟单元还被配置用于确定第二声音信号与第三声音信号之间的给定时间延迟;并且匹配识别单元还被配置用于:接收第二参考信号与由第三扬声器发射并由具有目标位置的麦克风记录的第三参考信号之间的进一步参考延迟,第三扬声器具有固定位置并且第二参考信号和第三参考信号的发射被预定义的时间延迟间隔开;将给定时间延迟与进一步参考延迟进行比较;如果实际时间延迟对应于参考时间延迟并且给定时间延迟对应于进一步参考延迟,则确定给定麦克风的给定位置和参考位置之间匹配,并且如果实际时间延迟不同于参考时间延迟和给定时间延迟不同于进一步参考延迟中至少有一个,则确定给定麦克风的给定位置和参考位置之间不匹配。
在一个实施例中,预定义的时间延迟被选择为大于混响时间。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于:如果实际时间延迟被包括在包含参考时间延迟的第一时间延迟范围内并且给定时间延迟被包括在包含进一步参考延迟的第二时间延迟范围内,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间匹配;并且如果实际时间延迟在第一时间延迟范围之外和给定时间延迟在第二时间延迟范围之外中至少有一个,则确定给定麦克风的给定位置和目标位置之间不匹配。
在一个实施例中,参考麦克风对应于给定麦克风。
根据另一个广泛方面,提供了一种用于确定麦克风是否占据期望位置的计算机实现的方法,包括:接收麦克风的目标位置;顺序地发射第一声音信号(经由被定位在第一扬声器位置处的第一扬声器)和第二声音信号(经由被定位在第二扬声器位置处的第二扬声器);测量第一扬声器发射出第一声音信号和麦克风检测到第一声音信号之间的第一经过时间,以及第二扬声器发射出第二声音信号和麦克风检测到第二声音信号之间的第二经过时间;使用第一经过时间确定第一扬声器位置与麦克风之间的第一距离,以及使用第二经过时间确定第二扬声器位置与麦克风之间的第二距离;使用第一距离和第二距离以及第一扬声器位置和第二扬声器位置来确定麦克风的实际位置;将麦克风的实际位置与目标位置进行比较;如果实际位置对应于目标位置,则确定麦克风的实际位置和目标位置之间匹配,并且如果实际位置不同于目标位置,则确定给定麦克风的实际位置和目标位置之间不匹配;以及输出匹配和不匹配之一的指示。
在一个实施例中,该方法还包括:经由被定位在第三扬声器位置的第三扬声器发射第三声音信号;测量第三扬声器发射出第三声音信号与麦克风检测到第三声音信号之间的第三经过时间;以及使用第三经过时间确定第三扬声器位置与麦克风之间的第三距离,所述确定麦克风的实际位置是进一步使用第三距离和第三扬声器位置来执行的。
在一个实施例中,该方法还包括经由麦克风记录由第一扬声器发射出的第一声音信号、由第二扬声器发射出的第二声音信号、以及由第三扬声器发射出的第三声音信号。
在一个实施例中,第一声音信号的发射和第二声音信号的发射被第一时间延迟间隔开,并且第二声音信号的发射和第三声音信号的发射被第二时间延迟间隔开。
在一个实施例中,第一时间延迟和第二时间延迟每个都大于混响时间。
在一个实施例中,所述输出指示包括输出麦克风的实际位置和目标位置之间匹配的指示。
在一个实施例中,所述输出指示包括输出给定麦克风的实际位置和目标位置之间不匹配的指示。
在一个实施例中,该方法还包括使用实际位置和目标位置来确定麦克风的建议位移,所述输出不匹配的指示包括输出麦克风的建议位移。
在一个实施例中,所述输出指示包括输出视觉指示和音频指示之一。
在一个实施例中,所述确定匹配包括:如果实际位置被包括在包含目标位置的位置范围内,则确定给定麦克风的实际位置和目标位置之间匹配,并且所述确定不匹配包括:如果实际位置在位置范围之外,则确定给定麦克风的实际位置和目标位置之间不匹配。
在一个实施例中,所述确定麦克风的实际位置是使用三边测量方法来执行的。
在一个实施例中,所述确定麦克风的实际位置是使用非线性最小二乘拟合方法来执行的。
根据又一个广泛方面,提供了一种用于确定麦克风是否占据目标位置的系统,包括:用于接收和发送数据中的至少一个的通信单元、存储器以及被配置用于执行以上方法的步骤的处理单元。
根据又另一个广泛方面,提供了一种用于确定麦克风是否占据期望位置的系统,包括:声音发射单元,其被配置用于依次发射第一声音信号(经由被定位在第一扬声器位置处的第一扬声器)和第二声音信号(经由被定位在第二扬声器位置处的第二扬声器);距离测量单元,其被配置用于:测量第一扬声器发射出第一声音信号与麦克风检测到第一声音信号之间的第一经过时间以及第二扬声器发射出第二声音信号与麦克风检测到第二声音信号之间的第二经过时间、和使用第一经过时间确定第一扬声器位置与麦克风之间的第一距离并使用第二经过时间确定第二扬声器位置与麦克风之间的第二距离;以及位置确定单元,其被配置用于使用第一距离和第二距离以及第一扬声器位置和第二扬声器位置来确定麦克风的实际位置;匹配识别单元,其被配置用于:接收麦克风的目标位置、将麦克风的实际位置与目标位置进行比较、如果实际位置对应于目标位置,则确定麦克风的实际位置和目标位置之间匹配,并且如果实际位置不同于目标位置,则确定给定麦克风的实际位置和目标位置之间的不匹配、以及输出匹配和不匹配之一的指示。
在一个实施例中,声音发射单元还被配置用于经由被定位在第三扬声器位置处的第三扬声器发射第三声音信号;距离测量单元还被配置用于:测量第三扬声器发射出第三声音信号与麦克风检测到第三声音信号之间的第三经过时间、并使用第三经过时间确定第三扬声器位置与麦克风之间的第三距离;并且位置确定单元被配置用于进一步使用第三距离和第三扬声器位置确定麦克风的实际位置。
在一个实施例中,该系统还包括声音记录单元,其可连接到麦克风并被配置用于经由麦克风记录由第一扬声器发射出的第一声音信号、由第二扬声器发射出的第二声音信号以及由第三扬声器发射出的第三声音信号。
在一个实施例中,第一声音信号的发射和第二声音信号的发射被第一时间延迟间隔开,并且第二声音信号的发射和第三声音信号的发射被第二时间延迟间隔开。
在一个实施例中,第一时间延迟和第二时间延迟每个都大于混响时间。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于输出麦克风的实际位置和目标位置之间匹配的指示。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于输出给定麦克风的实际位置和目标位置之间不匹配的指示。
在一个实施例中,该系统还包括位移确定单元,其被配置用于使用实际位置和目标位置确定麦克风的建议位移,匹配识别单元被配置用于输出麦克风的建议位移。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于输出视觉指示和音频指示之一。
在一个实施例中,匹配识别单元被配置用于:如果实际位置被包括在包含目标位置的位置范围内,则确定给定麦克风的实际位置和目标位置之间匹配;以及如果实际位置在位置范围之外,则确定给定麦克风的实际位置和目标位置之间不匹配。
在一个实施例中,位置确定单元被配置用于使用三边测量方法来确定麦克风的实际位置。
在一个实施例中,位置确定单元被配置用于使用非线性最小二乘拟合方法来确定麦克风的实际位置。
根据又另一个广泛方面,提供了一种用于确定麦克风的实际位置的计算机实现的方法,包括:顺序发射第一声音信号(经由被定位在第一扬声器位置处的第一扬声器)和第二声音信号(经由被定位在第二扬声器位置处的第二扬声器);测量第一扬声器发射出第一声音信号与麦克风检测到第一声音信号之间的第一经过时间以及第二扬声器发射出第二声音信号与麦克风检测到第二声音信号之间的第二经过时间;使用第一经过时间确定第一扬声器位置与麦克风之间的第一距离并使用第二经过时间确定第二扬声器位置与麦克风之间的第二距离;并使用第一距离和第二距离以及第一扬声器位置和第二扬声器位置来确定麦克风的实际位置;以及输出麦克风的实际位置。
在一个实施例中,该方法还包括:经由被定位在第三扬声器位置处的第三扬声器发射第三声音信号;测量第三扬声器发射出第三声音信号与麦克风检测到第三声音信号之间的第三经过时间;并使用第三经过时间确定第三扬声器位置与麦克风之间的第三距离,所述确定麦克风的实际位置是进一步使用第三距离和第三扬声器位置来执行的。
在一个实施例中,该方法还包括经由麦克风记录由第一扬声器发射出的第一声音信号、由第二扬声器发射出的第二声音信号以及由第三扬声器发射出的第三声音信号。
在一个实施例中,第一声音信号的发射和第二声音信号的发射被第一时间延迟间隔开,并且第二声音信号的发射和第三声音信号的发射被第二时间延迟间隔开。
在一个实施例中,第一时间延迟和第二时间延迟每个都大于混响时间。
在一个实施例中,所述确定麦克风的实际位置是使用三边测量方法来执行的。
在一个实施例中,所述确定麦克风的实际位置是使用非线性最小二乘拟合方法来执行的。
根据又另一个广泛方面,提供了一种用于确定麦克风的实际位置的系统,包括:用于接收和发送数据中的至少一个的通信单元、存储器以及被配置用于执行以上方法的步骤的处理单元。
根据又另一个广泛方面,提供了一种用于确定麦克风的实际位置的系统,包括:声音发射单元,其被配置用于依次发射第一声音信号(经由被定位在第一扬声器位置处的第一扬声器)和第二声音信号(经由被定位在第二扬声器位置处的第二扬声器);距离测量单元,其被配置用于:测量第一扬声器发射出第一声音信号与麦克风检测到第一声音信号之间的第一经过时间以及第二扬声器发射出第二声音信号与麦克风检测到第二声音信号之间的第二经过时间、和使用第一经过时间确定第一扬声器位置与麦克风之间的第一距离并使用第二经过时间确定第二扬声器位置与麦克风之间的第二距离;以及位置确定单元,其被配置用于使用第一距离和第二距离以及第一扬声器位置和第二扬声器位置来确定麦克风的实际位置,并输出麦克风的实际位置。
在一个实施例中,声音发射单元还被配置用于经由被定位在第三扬声器位置处的第三扬声器发射第三声音信号;距离测量单元还被配置用于:测量第三扬声器发射出第三声音信号与麦克风检测到第三声音信号之间的第三经过时间、并使用第三经过时间确定第三扬声器位置与麦克风之间的第三距离;并且位置确定单元还被配置用于进一步使用第三距离和第三扬声器位置确定麦克风的实际位置。
在一个实施例中,该系统还包括声音记录单元,其可连接到麦克风并被配置用于经由麦克风记录由第一扬声器发射出的第一声音信号、由第二扬声器发射出的第二声音信号以及由第三扬声器发射出的第三声音信号。
在一个实施例中,第一声音信号的发射和第二声音信号的发射被第一时间延迟间隔开,并且第二声音信号的发射和第三声音信号的发射被第二时间延迟间隔开。
在一个实施例中,第一时间延迟和第二时间延迟每个都大于混响时间。
在一个实施例中,位置确定单元被配置用于使用三边测量方法来确定麦克风的实际位置。
在一个实施例中,位置确定单元被配置用于使用非线性最小二乘拟合方法来确定麦克风的实际位置。
附图说明
本发明的其它特征和优点将根据以下结合附图的详细描述而变得显而易见,在附图中:
图1是根据实施例的用于使用依次检测到的信号之间的时间延迟来确定麦克风是否占据期望位置的方法的流程图;
图2示出了根据实施例的麦克风相对于三个扬声器的示例性定位;
图3示出了根据实施例的由三个不同扬声器在时间上对三个声音信号的发射;
图4示出了根据实施例的对图3的三个声音信号的检测;
图5是根据实施例的用于使用依次检测到的信号之间的时间延迟来确定麦克风是否占据期望位置的系统的框图;
图6是根据实施例的适于执行图1的方法的至少一些步骤的处理模块的框图;
图7是根据实施例的用于经由确定麦克风的实际位置来确定麦克风是否占据期望位置的方法的流程图;
图8是根据实施例的用于经由确定麦克风的实际位置来确定麦克风是否占据期望位置的系统的框图;并且
图9是根据实施例的适于执行图7的方法的至少一些步骤的处理模块的框图。
将注意的是,在所有附图中,相同的特征由相同的附图标记标识。
具体实施方式
图1示出了用于确定麦克风是否位于目标位置和期望位置的方法10的一个实施例。方法10由至少被设置有通信装置、处理单元和存储器的计算机机器来执行。例如,方法10可以用于在诸如车辆模拟器的模拟器中校准声音和/或运行声音测试。在这种情况下,将麦克风定位在与先前位置相同的位置对于确保校准正确和/或测试结果可靠是重要的。
使用连接到用于经由每一个扬声器回放声音信号的回放系统的至少两个扬声器来执行方法10。每个扬声器位于时间上不会变化的固定位置处。在一个实施例中,每个扬声器的位置虽然在时间上是恒定的,但是未知的。在另一个实施例中,每个扬声器的位置是已知的并且在时间上是恒定的。
在步骤12处,接收参考时间延迟。为了获得时间参考时间延迟,麦克风相对于两个扬声器32和34被定位在给定位置30处。给定位置30在下文中称为麦克风的目标位置,这是因为方法10的目的是帮助用户将麦克风定位在位置30处。参考时间延迟对应于在捕获第一参考声音信号和捕获第二参考声音信号之间发生的时间延迟。当麦克风被定位在位置30处时,由麦克风执行对第一参考声音信号和第二参考声音信号的捕获。
第一参考声音信号由第一扬声器(例如,扬声器32)发射,而第二参考声音信号由第二且不同扬声器(例如,扬声器34)发射。用于分别经由第一扬声器和第二扬声器回放第一参考声音信号和第二参考声音信号的回放系统被配置用于依次回放第一参考声音信号和第二参考声音信号,使得在经由第一扬声器回放第一参考声音信号的结束与经由第二扬声器回放第二参考声音信号的开始之间存在时间延迟。该时间延迟在下文中称为参考时间延迟。
在一个实施例中,方法10在封闭空间或部分封闭空间中(诸如在模拟器中)执行,参考时间延迟被选择为大于封闭或部分封闭空间的混响时间。在另一个实施例中,参考时间延迟被选择为等于或小于封闭或部分封闭空间的混响时间。
返回参考图1,麦克风相对于第一扬声器和第二扬声器被定位在给定位置处,以便执行方法10的步骤14-22。在一个实施例中,麦克风相对于第一扬声器和第二扬声器被定位在随机位置处。在另一个实施例中,麦克风被定位在被认为至少接近目标位置的位置处。使用回放系统,第一测试声音信号经由第一扬声器发射并在给定位置处使用麦克风来记录。然后,第二测试声音信号经由第二扬声器发射并在给定位置处由麦克风来记录。回放系统被配置用于回放第一测试声音信号和第二测试声音信号,使得第一测试信号和第二测试信号在时间上被与第一参考声音信号和第二参考声音信号之间的时间延迟相同的时间延迟间隔开,即被参考时间延迟间隔开。
图3是示出了第一通道42上(即通过第一扬声器)的第一测试声音信号40和第二通道上(即通过第二扬声器)的第二测试声音信号42的依次发射的示例性图。第一测试声音信号和第二测试声音信号被时间延迟δt1(即在第一测试声音信号的结束和第二测试声音信号42的开始之间经过的时间)间隔开。
发射出的声音信号由麦克风捕获并记录,从而获得第一记录声音信号和第二记录声音信号。在步骤16处,确定第一记录声音信号和第二记录声音信号之间的实际时间延迟。
图4是示出了在给定位置处使用麦克风记录的第一声音信号和第二声音信号的示例性图。第一记录声音信号46和第二记录声音信号48在时间上被实际时间延迟Δt1间隔开,该实际时间延迟Δt1对应于第一记录声音信号46的结束与第二记录声音信号48的开始之间的时间差。
在步骤18处,将实际时间延迟与在步骤12处接收到的参考时间延迟进行比较。在步骤20处,确定在步骤14用于记录测试声音信号的麦克风的给定位置与使用在步骤18执行的比较结果的麦克风的目标位置之间是否存在匹配。
如果实际时间延迟基本上对应于参考时间延迟,则推断出麦克风的给定位置或实际位置与目标位置之间存在匹配。另一方面,如果实际时间延迟与参考时间延迟不同,则推断出麦克风的给定位置与目标位置之间存在不匹配,即麦克风不位于例如执行声音测试所要求的目标位置处。
在一个实施例中,当实际时间延迟被包括在包含参考时间延迟的预定义时间延迟范围内时确定匹配,并且当实际时间延迟在时间延迟范围之外时确定不匹配。
在步骤22处,输出麦克风的给定位置与其目标位置之间匹配/不匹配的指示。在一个实施例中,匹配/不匹配的指示被存储在存储器中。
在一个实施例中,步骤22包括仅当发现麦克风的给定位置与目标位置之间匹配时输出指示。
在另一个实施例中,步骤22包括仅当发现麦克风的给定位置与目标位置之间不匹配时输出指示。
在又一个实施例中,可以在步骤22处输出两种不同类型的指示。当发现麦克风的给定位置和目标位置之间匹配时,可以输出匹配的第一指示,并且当发现麦克风的给定位置与目标位置之间不匹配时,可以输出第二且不同的指示。
在一个实施例中,匹配/不匹配的指示是视觉指示。例如,灯可以照亮以指示麦克风的给定位置与目标位置之间匹配。
在另一个实施例中,匹配/不匹配的指示是音频指示。例如,当发现麦克风的给定位置与目标位置之间匹配时,可以发出声音。
应当理解的是,扬声器的位置是固定的并且在时间上不会变化,即,在发射测试声音信号时扬声器的位置与在发射参考声音信号时扬声器的位置是相同的。
在一个实施例中,第一测试声音信号和第二测试声音信号是相同的。在另一个实施例中,第一测试声音信号和第二测试声音信号可以是不同的。类似地,第一参考声音信号和第二参考声音信号可以是相同的。可替换地,它们可以是不同的。还应该理解的是,第一测试声音信号可以与第一参考声音信号相同和/或第二测试声音信号可以与第二参考声音信号相同。可替换地,第一测试声音信号可以与第一参考声音信号不同和/或第二测试声音信号可以与第二参考声音信号不同。
在一个实施例中,相同的麦克风用于生成第一参考信号和第二参考信号以及在步骤14记录的第一声音信号和第二声音信号两者。在另一个实施例中,可以使用不同的麦克风。
在一个实施例中,方法10还包括发射第一测试声音信号和发射第二测试声音信号。
在一个实施例中,方法10还包括在步骤12接收第二参考时间延迟。为了获得第二参考时间延迟,麦克风被定位在图2中所示的目标位置30处。第二参考时间延迟对应于在捕获第二参考声音信号和捕获由第三扬声器(例如扬声器38)发射出的第三参考声音信号之间发生的时间延迟。
如上所述,第二参考声音信号由第二扬声器(例如,扬声器34)发射,而第三参考声音信号由第三且不同的扬声器(例如,扬声器38)发射。用于分别经由第二扬声器和第三扬声器回放第二参考声音信号和第三参考声音信号的回放系统被配置用于依次回放第二参考声音信号和第三参考声音信号,使得在经由第二扬声器发射的第二参考声音信号的回放结束与经由第三扬声器发射的第三参考声音信号的回放开始之间存在时间延迟。该进一步或第二时间延迟可以与上述第一参考时间延迟相同。可替换地,第二时间延迟可以与第一参考时间延迟不同。
当在步骤12处接收到第二参考时间延迟时,经由第三扬声器回放第三测试声音信号,并使用位于给定位置处的麦克风记录第三测试声音信号。第三测试声音信号的发射与第二测试信号间隔了对应于第二参考时间延迟的时间量。返回参考图3,第三测试声音信号50在第三通道上(即经由第三扬声器)发射。第二测试声音信号和第三测试声音信号被时间延迟δt2间隔开,即在第二测试声音信号的结束和第三测试声音信号42的开始之间经过的时间。
在步骤14处,使用被定位在给定位置处的麦克风在步骤14处捕获并记录第三测试声音信号。在步骤16处,确定第二实际时间延迟,即第二记录声音信号和第三记录声音信号之间的实际时间延迟。
返回参考图4,第二记录声音信号48和第三记录声音信号52在时间上被第二实际时间延迟Δt2间隔开,其对应于第二记录声音信号48的结束与第三记录声音信号52的开始之间的时间差。
步骤18还包括将第二实际时间延迟与在步骤12处接收到的第二参考时间延迟进行比较。在步骤20处,根据在步骤18处执行的比较结果来执行麦克风的给定位置与目标位置之间的匹配或不匹配。
在一个实施例中,只有当捕获到的第一测试声音信号和第二测试声音信号之间的第一实际时间延迟对应于第一参考时间延迟且捕获到的第二测试声音信号和第三测试声音信号之间的第二实际时间延迟对应于第二参考时间延迟时,才确定麦克风的给定位置与目标位置之间匹配。如上所述,参考时间延迟值的范围可以用于确定是否发生匹配。
在一个实施例中,如果捕获到的第一测试声音信号和第二测试声音信号之间的第一实际时间延迟不同于第一参考时间延迟和/或捕获到的第二测试声音信号和第三测试声音信号之间的第二实际时间延迟不同于第二参考时间延迟,则确定麦克风的给定位置与目标位置之间不匹配。
应当理解的是,方法10可以体现为包括至少一个处理单元或处理器、通信单元和其上存储有语句和/或指令的存储器的计算机机器,当由处理单元执行时,所述语句和/或指令执行方法10的步骤。
图5示出了至少包括声音记录单元62、时间延迟单元64和匹配识别单元66的系统60的一个实施例。
声音记录单元62可连接到被定位在给定位置处的麦克风68,并且被配置用于经由麦克风68记录上面描述的第一测试声音信号和第二测试声音信号,并且可选地记录第三测试声音信号(如果有的话)。然后所记录的测试声音信号被发送到时间延迟单元64。
时间延迟单元64被配置用于确定第一记录测试声音信号和第二记录测试声音信号之间的实际时间延迟,并且可选地确定第二记录测试声音信号和第三记录测试声音信号之间的第二实际时间延迟,如上面关于方法10所描述的。所确定的一个或多个时间延迟被发送到匹配识别单元66。
匹配识别单元66接收一个或多个参考时间延迟,并且被配置用于将所确定的一个或多个时间延迟与如上所述的一个或多个参考时间延迟进行比较,以确定麦克风的给定位置或实际位置是否对应于目标位置并输出匹配/不匹配的指示,如上面关于方法10所描述的。
在一个实施例中,系统60还包括声音发射单元,其被连接到扬声器并且被配置用于根据一个或多个参考时间延迟经由扬声器回放测试声音信号,如上面关于方法10所描述的。
在一个实施例中,系统60还包括存储器,数据库存储被存储在该存储器上。例如,数据库可以包含一个或多个参考时间延迟和要回放的测试声音信号。
在一个实施例中,系统60还可以包括用于在视觉上通知用户匹配/不匹配的视觉指示设备(诸如照明系统)、显示器等。例如,匹配识别单元66可以被配置为生成指示匹配/不匹配的写入消息,并将所生成的消息发送到要在其上显示的显示器。
在另一个实施例中,匹配识别单元66可以连接到用于回放测试声音信号的扬声器中的给定扬声器,并且被配置用于生成要经由给定扬声器回放的音频信号。可替换地,其它扬声器可以用于回放音频信号。
在一个实施例中,单元62-66中的每一个被设置有相应的处理单元(诸如微处理器)、相应的存储器和相应的通信装置。在另一个实施例中,单元62-66中的至少两个可以共享相同的处理单元、相同的存储器和/或相同的通信装置。例如,系统60可以包括由每个单元62-66使用的单个处理单元、单个存储器和单个通信单元。
图6是示出了根据一些实施例的用于执行方法10的步骤12至22的示例性处理模块80的框图。处理模块80通常包括用于执行存储器84中存储的模块或程序和/或指令并从而执行处理操作的一个或多个计算机处理单元(CPU)和/或图形处理单元(GPU)82、存储器84、以及用于互连这些组件的一个或多个通信总线86。通信总线86可选地包括互连系统组件和控制系统组件之间的通信的电路(有时称为芯片集)。存储器84包括高速随机存取存储器(诸如DRAM、SRAM、DDR RAM或其它随机存取固态存储器设备),并且可以包括非易失性存储器(诸如一个或多个磁盘存储设备、光盘存储设备、闪存设备或其它非易失性固态存储设备)。存储器84可选地包括远离一个或多个CPU 82的一个或多个存储设备。存储器84,或者可替换地存储器84内的一个或多个非易失性存储器设备,包括非暂时性计算机可读存储介质。在一些实施例中,存储器84或存储器84的计算机可读存储介质存储以下程序、模块和数据结构或其子集:
声音记录模块90,其用于生成所记录的测试声音信号;
时间延迟模块92,其用于计算两个记录测试声音信号之间的时间延迟;
匹配识别模块94,其用于确定麦克风的实际位置与其目标位置之间匹配/不匹配;以及
声音发射模块96,其用于经由扬声器回放测试声音信号。
应该理解的是,可以省略距离模块96。
以上标识的元件中的每一个可以被存储在先前提到的存储器设备中的一个或多个,并且对应于用于执行上述功能的指令集。以上标识的模块或程序(即,指令集)不需要实现为单独的软件程序、过程或模块,并且因此这些模块的各种子集可以被组合或以其它方式重新布置在各种实施例中。在一些实施例中,存储器84可以存储上面标识的模块和数据结构的子集。此外,存储器84可以存储上面没有描述的附加模块和数据结构。
尽管图6示出了处理模块80,但是图6更多地旨在作为对可以存在于管理模块中的各种特征的功能描述,而不是作为本文描述的实施例的结构示意图。在实践中,并且如本领域普通技术人员所认识到的,可以组合单独示出的项目并且可以分离一些项目。
图7示出了用于确定给定麦克风是否被定位在期望位置处的其它方法100的一个实施例。
类似于方法10,方法100可以用在诸如车辆模拟器的模拟器的情况中,以便确保例如要在声音文本中使用的麦克风被定位在期望位置处。
麦克风被定位在给定位置处,并且执行方法100以便确定麦克风所处的给定位置是否对应于麦克风的期望位置。
在步骤102处,接收麦克风的目标位置或期望位置。在步骤102处还接收用于发射声音信号的三个扬声器的位置。例如,位置可以被表示为坐标(x,y,z)。
在步骤105处,从相应的扬声器中的每个顺序地发射三个声音信号。返回参考图2,经由第一扬声器32发射第一声音信号,经由第二扬声器34发射第二声音信号,并且经由第三扬声器38发射第三声音信号。
在一个实施例中,在声音信号的发射结束和随后声音信号的发射开始之间存在时间延迟。例如,在第一扬声器32发射第一声音信号的结束与第二扬声器34发射第二声音信号的开始之间存在第一时间延迟,并且在第二声音信号的发射结束与第三扬声器38发射第三声音信号的开始之间存在第二时间延迟。
在一个实施例中,第一时间延迟和第二时间延迟是相同的。在另一个实施例中,第一时间延迟和第二时间延迟是不同的。
在一个实施例中,第一时间延迟和/或第二时间延迟被选择为比执行方法100所处的空间的混响时间更长,以避免或限制给定声音信号和随后声音信号的回声之间的干扰。
在步骤106处,由麦克风检测在步骤104处发射的声音信号,并且针对三个信号中的每一个来确定发射声音信号的相应扬声器与麦克风之间的传播时间。传播时间对应于经由其扬声器发射声音信号的开始与麦克风接收相同声音信号的开始之间经过的时间。本领域技术人员将理解的是,传播时间也可以被定义为扬声器发射声音信号的结束与麦克风接收相同声音信号的结束之间经过的时间。
结果,针对第一扬声器发射的第一声音信号来确定第一传播时间,针对第二扬声器发射的第二声音信号来确定第二传播时间,并针对第三扬声器发射的第三声音信号来确定第三传播时间。
在步骤108处,针对每个所发射的声音信号,使用在步骤106处确定的相应传播时间和声速来确定发射声音信号的相应扬声器与麦克风之间的距离。结果,使用针对第一声音信号所确定的传播时间来确定第一扬声器与麦克风之间的距离,使用针对第二声音信号所确定的传播时间来确定第二扬声器与麦克风之间的距离,并且使用针对第三声音信号所确定的传播时间来确定第三扬声器与麦克风之间的距离。
在步骤110处,使用麦克风与用于发射三个声音信号的三个扬声器之间所确定的距离来确定麦克风(已经从其检测到三个声音信号)的实际位置,如上所述的。
然后,将在步骤110处所确定的麦克风的实际位置与在步骤102处接收到的麦克风的目标位置进行比较。在步骤114处,确定麦克风的实际位置是否与目标位置匹配。如果所确定的实际位置对应于目标位置,则确定麦克风的实际位置与目标位置之间匹配。另一方面,如果所确定的麦克风的实际位置与麦克风的目标位置不同,则确定实际位置与目标位置之间不匹配。在步骤116处输出麦克风的实际位置与其目标位置之间匹配/不匹配的指示。在一个实施例中,匹配/不匹配的指示存储在存储器中。
在一个实施例中,步骤116包括仅当发现麦克风的实际位置与目标位置之间匹配时输出指示。
在另一个实施例中,步骤116包括仅当发现麦克风的实际位置与目标位置之间不匹配时输出指示。
在又一个实施例中,可以在步骤116处输出两种不同类型的指示。当发现麦克风的实际位置与目标位置之间匹配时,可以输出匹配的第一指示,并且当确定麦克风的实际位置与目标位置之间不匹配时,可以输出第二且不同的指示。
在一个实施例中,匹配/不匹配的指示是视觉指示。例如,灯可以照亮以指示麦克风的实际位置与目标位置之间匹配。
在另一个实施例中,匹配/不匹配的指示是音频指示。例如,当发现麦克风的实际位置与目标位置之间匹配时,可以发出声音。
在一个实施例中,方法100还包括计算目标位置与实际位置之间的位置差异(诸如从实际位置到目标位置的矢量)的步骤。在这种情况下,方法100还可以包括确定用于基于位置差异将麦克风从实际位置移动到目标位置的指令并输出指令的步骤。在一个实施例中,指令可以被显示在显示器上。在另一个实施例中,指令可以是口头指令。
应当理解的是,三个扬声器的位置是固定的并且在时间上不会变化,即,在发射测试声音信号时扬声器的位置与在发射参考声音信号时扬声器的位置相同,并且确定麦克风的目标位置时的位置与执行方法100时的位置相同。
在一个实施例中,在步骤104处发射的三个声音信号是相同的。在另一个实施例中,三个声音信号中的至少一个与其它两个声音信号是不同的。
在一个实施例中,目标位置对应于麦克风的先前位置,该麦克风用于校准模拟器的声音系统或执行例如声音测试。在这种情况下,可以使用方法100的步骤104-110来确定目标位置。
在一个实施例中,使用三边测量方法确定实际麦克风位置,如本领域中已知的。在这种情况下,已知每个扬声器和麦克风之间的距离,使用圆形、球形或三角形的几何形状来确定麦克风相对于三个扬声器的位置的位置,如本领域中已知的。
在另一个实施例中,使用非线性最小二乘拟合方法来确定实际麦克风位置的确定,如本领域中已知的。在这种情况下,麦克风的实际位置被迭代地确定,并且可以表示如下:
其中PNext、PPrev、Diet Si是在坐标系(x,y,z)中表示的位置矢量;
PNext是麦克风的下一个位置;
PPrev是先前确定的麦克风位置;
N是扬声器的数量(在目前情况下N=3);
Di是麦克风与扬声器i之间的距离;并且
Si是扬声器i的位置;
在一个实施例中,在该方法中使用的第一先前位置(即P0)对应于上次执行该方法所确定的位置。在另一个实施例中,P0被选择为扬声器位置的平均位置。在又一个实施例中,第一先前位置P0被选择为由三个扬声器形成的三角形的中心。
应当理解的是,方法100可以体现为包括至少一个处理单元或处理器、通信单元和其上存储有语句和/或指令的存储器的计算机机器,当由处理单元执行时,所述语句和/或指令执行方法100的步骤。
在一个实施例中,可以仅执行方法100的步骤104至110以确定麦克风的实际位置。然后,所得到的方法是用于确定麦克风的实际位置的计算机实现的方法。
虽然上面的方法100和系统140每个都涉及由三个单独的扬声器发射三个声音信号,但是本领域技术人员将理解的是,可以仅由两个不同的扬声器顺序地发射两个声音信号,每个扬声器具有相应的位置。在这种情况下,步骤106包括测量第一扬声器发射出第一声音信号与麦克风检测到第一声音信号之间的第一经过时间,以及第二扬声器发射出第二声音信号与麦克风检测到第二声音信号之间的第二经过时间。然后,步骤108包括使用第一经过时间来确定第一扬声器位置与麦克风之间的第一距离,以及使用第二经过时间来确定第二扬声器位置与麦克风之间的第二距离。还应该理解的是,仅使用所确定的第一距离和第二距离以及第一扬声器和第二扬声器的位置来执行确定麦克风的实际位置的步骤110。
当仅使用两个扬声器时,可以通过选择位于圆上的点来确定麦克风的实际位置,所述圆表示第一球体(其中心位于第一扬声器的位置处并且其半径对应于麦克风与第一扬声器之间所确定的距离)和第二球体(其中心位于第二扬声器的位置处并且其半径对应于麦克风与第二扬声器之间所确定的距离)的交叉。然后麦克风的实际点被选择为最接近参考点的交叉圆的点。参考点可以是两个扬声器的位置之间的平均位置。在另一个示例中,麦克风的实际位置可以是在圆上随机选择的点。
图8示出了用于确定给定麦克风是否被定位在期望位置或目标位置处的系统140的一个实施例。该系统包括声音发射单元142、声音记录单元144、距离测量单元146、位置确定单元148以及匹配识别单元150。
声音发射单元142连接到三个扬声器152,并且被配置用于生成三个声音信号并经由三个不同的扬声器回放三个声音信号,每个扬声器都具有相应的固定和已知的位置。在一个实施例中,由每个扬声器152回放的三个声音信号被存储到数据库中,并且声音发射单元142被配置用于获取要由每个扬声器152回放的声音信号并经由它们相应的扬声器152来回放声音信号,两个连续的声音信号在时间上被相应的时间延迟间隔开,如上面关于方法100所描述的。
声音记录单元144连接到被定位在实际位置或给定位置的麦克风,并且被配置用于记录由麦克风捕获并由扬声器154发射的声音信号,如上面关于方法100所描述的。
距离测量单元146从声音记录单元144接收麦克风与每个扬声器152之间所确定的距离并且被配置用于:确定每个信号的传播时间并且使用声速和相应的传播时间来确定麦克风154与每个扬声器152之间的实际距离,如上面关于方法100所描述的。
位置确定单元148接收三个扬声器的位置(其例如可以被存储在例如数据库中)以及麦克风与每个扬声器之间的距离,并且被配置用于确定麦克风的实际位置,如上面关于方法100所描述的。
匹配识别单元150接收麦克风的目标位置(其例如可以被存储在例如数据库中)和麦克风的实际位置,并且被配置用于确定麦克风的实际位置与其目标位置之间的匹配/不匹配,如上面关于方法100所描述的。
在一个实施例中,系统140还可以包括用于在视觉上通知用户匹配/不匹配的视觉指示设备(诸如照明系统)、显示器等。例如,匹配识别单元150可以被配置为生成指示匹配/不匹配的写入消息,并将生成的消息发送到要在其上显示的显示器。
在另一个实施例中,匹配识别单元150可以连接到用于回放测试声音信号的扬声器中的给定扬声器,并且被配置用于生成要经由给定扬声器回放的音频信号。可替换地,其它扬声器可以用于回放音频信号。
在一个实施例中,匹配识别单元150还被配置用于确定实际位置与目标位置之间的差异,并生成用于将麦克风从实际位置移动到目标位置的指令,如上所述。
在一个实施例中,单元142-150中的每一个被设置有相应的处理单元(诸如微处理器)、相应的存储器和相应的通信装置。在另一个实施例中,单元62-66中的至少两个可以共享相同的处理单元、相同的存储器和/或相同的通信装置。例如,系统140可以包括由每个单元142-150使用的单个处理单元、单个存储器和单个通信单元。
在一个实施例中,可以省略匹配识别单元150。在这种情况下,所得到的系统是用于确定麦克风的实际位置的系统。
图9是示出了根据一些实施例的用于执行方法100的步骤102至116的示例性处理模块160的框图。处理模块160通常包括用于执行存储器164中存储的模块或程序和/或指令并从而执行处理操作的一个或多个计算机处理单元(CPU)和/或图形处理单元(GPU)162、存储器164、以及用于互连这些组件的一个或多个通信总线166。通信总线166可选地包括互连和控制系统组件之间的通信的电路(有时称为芯片集)。存储器164包括高速随机存取存储器(诸如DRAM、SRAM、DDR RAM或其它随机存取固态存储器设备),并且可以包括非易失性存储器(诸如一个或多个磁盘存储设备、光盘存储设备、闪存设备或其它非易失性固态存储设备)。存储器164可选地包括远离一个或多个CPU 162的一个或多个存储设备。存储器164,或者可替换地存储器164内的一个或多个非易失性存储器设备,包括非暂时性计算机可读存储介质。在一些实施例中,存储器164或存储器164的计算机可读存储介质存储以下程序、模块和数据结构或其子集:
声音发射模块170,其用于经由扬声器发射声音信号;
时间测量模块172,其用于测量每个发射的声音信号的传播时间;
距离测量模块174,其确定麦克风与每个扬声器之间的距离;
位置确定模块176,其用于确定麦克风的实际位置;
匹配识别模块178,其用于确定麦克风的实际位置与其目标位置之间的匹配/不匹配;以及
声音记录模块180,其用于记录由麦克风捕获到的声音信号。
应该理解的是,可以省略声音记录模块180。
类似地,可以省略匹配识别模块178。在这种情况下,处理模块160被配置用于仅确定麦克风的实际位置。
以上标识的元件中的每一个可以被存储在先前提到的存储器设备中的一个或多个,并且对应于用于执行上述功能的指令集。以上标识的模块或程序(即,指令集)不需要实现为单独的软件程序、过程或模块,并且因此这些模块的各种子集可以被组合或以其它方式重新布置在各种实施例中。在一些实施例中,存储器164可以存储上面标识的模块和数据结构的子集。此外,存储器164可以存储上面没有描述的附加模块和数据结构。
尽管图9示出了处理模块160,但是图9更多地旨在作为对可以存在于管理模块中的各种特征的功能描述,而不是作为本文描述的实施例的结构示意图。在实践中,并且如本领域普通技术人员所认识到的,可以组合单独示出的项目并且可以分离一些项目。
虽然在车辆模拟器诸如飞行器模拟器的情况下描述了上面的方法和系统,但是应该理解的是,该方法和系统可以用在其中麦克风必须被定位在目标位置(麦克风必须被定位在此处,诸如麦克风被定位在的先前位置)的其它情况中。上述方法和系统可以用于确定麦克风的实际位置是否对应于目标位置。
以上描述的本发明的实施例仅旨在是示例性的。因此,本发明的范围仅受所附权利要求的范围限制。

Claims (10)

1.一种用于确定麦克风是否占据期望位置的计算机实现的方法,包括:
接收所述麦克风的目标位置;
顺序地经由被定位在第一扬声器位置处的第一扬声器发射第一声音信号、以及经由被定位在第二扬声器位置处的第二扬声器发射第二声音信号;
测量所述第一扬声器发射出所述第一声音信号与所述麦克风检测到所述第一声音信号之间的第一经过时间、以及所述第二扬声器发射出所述第二声音信号与所述麦克风检测到所述第二声音信号之间的第二经过时间;
使用所述第一经过时间来确定所述第一扬声器位置与所述麦克风之间的第一距离,以及使用所述第二经过时间来确定所述第二扬声器位置与所述麦克风之间的第二距离;
经由被定位在第三扬声器位置处的第三扬声器发射第三声音信号;
测量所述第三扬声器发射出所述第三声音信号与所述麦克风检测到所述第三声音信号之间的第三经过时间;
使用所述第三经过时间来确定所述第三扬声器位置与所述麦克风之间的第三距离;
使用所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离,所述第一扬声器位置、所述第二扬声器位置和所述第三扬声器位置,以及根据以下等式的非线性最小二乘拟合方法,来迭代地确定麦克风在三个笛卡尔坐标中的实际位置:
其中PNext、PPrev、和Si分别是在三个笛卡尔坐标中表示的位置矢量;
PNext是麦克风的下一个位置;
PPrev是从第一先前位置开始的先前确定的麦克风位置,所述第一先前位置是上次执行所述方法时所确定的位置,或者是所述第一扬声器位置、所述第二扬声器位置和所述第三扬声器位置的平均值;
D1,D2,和D3分别是所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离;并且
S1,S2,和S3分别是所述第一扬声器位置、所述第二扬声器位置和所述第三扬声器位置;
将所述麦克风的实际位置与所述目标位置进行比较;
如果所述实际位置对应于所述目标位置,则确定所述麦克风的实际位置与目标位置之间匹配;如果所述实际位置不同于所述目标位置,则确定给定麦克风的实际位置与目标位置之间不匹配;以及
输出所述匹配和所述不匹配中的一个的指示。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,所述第一声音信号的发射和所述第二声音信号的发射被第一时间延迟间隔开,并且所述第二声音信号的发射和所述第三声音信号的发射被第二时间延迟间隔开。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述输出指示包括输出所述给定麦克风的实际位置与目标位置之间的不匹配的指示。
4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法,还包括使用所述实际位置和所述目标位置来确定所述麦克风的建议位移,所述输出不匹配的指示包括输出所述麦克风的建议位移。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的计算机实现的方法,其中,确定匹配包括:如果所述实际位置被包括在包含所述目标位置的位置范围内,则确定所述给定麦克风的实际位置与目标位置之间匹配,并且所述确定不匹配包括:如果所述实际位置在所述位置范围之外,则确定所述给定麦克风的实际位置与目标位置之间不匹配。
6.一种用于确定麦克风是否占据期望位置的系统,包括:
声音发射单元,该声音发射单元被配置用于依次经由被定位在第一扬声器位置处的第一扬声器发射第一声音信号、以及经由被定位在第二扬声器位置处的第二扬声器发射第二声音信号;
距离测量单元,该距离测量单元被配置用于:
测量所述第一扬声器发射出所述第一声音信号与所述麦克风检测到所述第一声音信号之间的第一经过时间、以及所述第二扬声器发射出所述第二声音信号与所述麦克风检测到所述第二声音信号之间的第二经过时间;和
使用所述第一经过时间来确定所述第一扬声器位置与所述麦克风之间的第一距离,以及使用所述第二经过时间来确定所述第二扬声器位置与所述麦克风之间的第二距离;
所述声音发射单元还被配置用于经由被定位在第三扬声器位置处的第三扬声器发射第三声音信号;
所述距离测量单元还被配置用于:
测量所述第三扬声器发射出所述第三声音信号与所述麦克风检测到所述第三声音信号之间的第三经过时间;和
使用所述第三经过时间来确定所述第三扬声器位置与所述麦克风之间的第三距离;
位置确定单元,该位置确定单元被配置用于使用所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离,所述第一扬声器位置、所述第二扬声器位置和所述第三扬声器位置以及根据以下等式的非线性最小二乘拟合方法来迭代地确定所述麦克风在三个笛卡尔坐标中的实际位置:
其中PNext、PPrev、和Si分别是在三个笛卡尔坐标中表示的位置矢量;
PNext是麦克风的下一个位置;
PPrev是从第一先前位置开始的先前确定的麦克风位置,所述第一先前位置是上次执行所述方法时所确定的位置,或者是所述第一扬声器位置、所述第二扬声器位置和所述第三扬声器位置的平均值;
D1,D2,和D3分别是所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离;并且
S1,S2,和S3分别是所述第一扬声器位置、所述第二扬声器位置和所述第三扬声器位置;
匹配识别单元,该匹配识别单元被配置用于:
接收所述麦克风的目标位置;
将所述麦克风的实际位置与所述目标位置进行比较;
如果所述实际位置对应于所述目标位置,则确定所述麦克风的实际位置与目标位置之间匹配,并且如果所述实际位置不同于所述目标位置,则确定给定麦克风的实际位置与目标位置之间不匹配;以及
输出所述匹配和所述不匹配中的一个的指示。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述第一声音信号的发射和所述第二声音信号的发射被第一时间延迟间隔开,并且所述第二声音信号的发射和所述第三声音信号的发射被第二时间延迟间隔开。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的系统,其中,所述匹配识别单元被配置用于输出所述给定麦克风的实际位置与目标位置之间的不匹配的指示。
9.根据权利要求8所述的系统,还包括位移确定单元,其被配置用于使用所述实际位置和所述目标位置来确定所述麦克风的建议位移,所述匹配识别单元被配置用于输出所述麦克风的建议位移。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统,其中,所述匹配识别单元被配置用于:
如果所述实际位置被包括在包含所述目标位置的位置范围内,则确定所述给定麦克风的实际位置与目标位置之间匹配;和
如果所述实际位置在所述位置范围之外,则确定所述给定麦克风的实际位置与目标位置之间的不匹配。
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