CN111526467A - 声学收听区域制图和频率校正 - Google Patents

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Abstract

一种用于声学收听区域制图和频率校正的智能扬声器装置包括：非暂时性存储装置，其被配置为维持指示与收听区域内的多个位置中的每一者相对应的滤波设置的收听区域响应图；传声器阵列；扩音器；以及控制器。所述控制器被编程为执行频率校正应用程序以：基于从移动装置接收到所述传声器阵列的超声音频来识别所述移动装置在所述收听区域中的当前位置，访问所述收听区域响应图以检索与所述当前位置相对应的滤波设置，并将所述滤波设置应用于要输出到所述扩音器的音频流以校正所述扩音器在所述移动装置的所述当前位置处的频率响应。

Description

声学收听区域制图和频率校正
技术领域
本公开的各方面总体上涉及声学收听区域制图和频率校正。
背景技术
由于房间模式和其他声学效果，房间或其他收听区域中的扬声器的频率响应可能会随着收听者四处移动而变化很大。频率响应中的这些偏差可能会导致扬声器的感知平衡中的较大差异以及各种频率下的响亮共振。
发明内容
在一个或多个说明性示例中，一种用于声学收听区域制图和频率校正的智能扬声器装置包括：非暂时性存储装置，其被配置为维持指示与收听区域内的多个位置中的每一者相对应的滤波设置的收听区域响应图；传声器阵列；扩音器；以及控制器。所述控制器被编程为执行频率校正应用程序以：基于从移动装置接收到所述传声器阵列的超声音频来识别所述移动装置在所述收听区域中的当前位置，访问所述收听区域响应图以检索与所述当前位置相对应的滤波设置，并将所述滤波设置应用于要输出到所述扩音器的音频流以校正所述扩音器在所述移动装置的所述当前位置处的频率响应。
在一个或多个说明性实施例中，一种用于声学收听区域制图和频率校正的智能扬声器装置包括：非暂时性存储装置，其被配置为维持指示与收听区域内的多个位置中的每一者相对应的滤波设置的收听区域响应图；传声器阵列；扩音器；以及控制器。所述控制器被编程为执行频率校正应用程序以：基于从移动装置接收到所述传声器阵列的超声音频来识别所述移动装置在所述收听区域中的当前位置，从所述扩音器输出频率测试音频以供由所述移动装置接收，从所述移动装置接收指示所述当前位置处的房间响应的信息，根据指示所述房间响应的所述信息来生成针对所述当前位置的房间校正，所述房间校正指示针对所述当前位置的滤波设置，并且更新所述收听区域响应图以将所述滤波设置指示为对应于所述当前位置。
在一个或多个说明性实施例中，一种用于声学收听区域制图和频率校正的方法包括：基于从移动装置接收到智能扬声器装置的传声器阵列的超声音频来识别所述移动装置在收听区域中的当前位置；访问存储到所述智能扬声器装置的存储器的收听区域响应图以检索与所述当前位置相对应的滤波设置，所述收听区域响应图指示与收听区域内的多个位置中的每一者相对应的滤波设置；以及将所述滤波设置应用于要输出到所述智能扬声器装置的扩音器的音频流以校正所述扩音器在所述移动装置的所述当前位置处的频率响应。
附图说明
图1示出了包括智能扬声器和移动装置的系统，所述系统被配置用于声学收听区域制图和频率校正；
图2示出了在生成收听区域响应图时用于操作移动装置的示例性过程；
图3示出了在生成收听区域响应图时用于操作智能扬声器的示例性过程；
图4示出了用于操作移动装置以向智能扬声器发送位置更新的示例性过程；
图5示出了用于操作智能扬声器以根据移动装置的位置来对音频输出进行滤波的示例性过程；
图6示出了智能扬声器对针对收听区域中的第一位置处的移动装置的音频输出进行滤波的示例性图式；
图7示出了智能扬声器对针对收听区域中的第二位置处的移动装置的音频输出进行滤波的示例性图式；并且
图8示出了智能扬声器对针对多个移动装置的音频输出进行滤波的示例性图式。
具体实施方式
根据需要，本文中公开了本发明的详细实施例；然而应理解，所公开的实施例仅仅是本发明的可以体现为不同和可选形式的示例。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应当被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导所属领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。
手机能够产生处于超声区中的音频频率。事实证明，已知小孩使用成年人无法听到的专用超声铃音。智能扬声器可以利用传声器阵列来更好地定位用户，并自适应地进行波束形成以增大信噪比以进行语音识别。这些阵列可以用于经由超声波持续(例如，不仅是在他们说话的时候)定位人员。
安装到用户电话或其他移动装置上的应用程序可以被编程为使所述装置以短间隔发出短超声波脉冲。然后，安装到智能扬声器的应用程序可以监视这些信号，并使用传声器阵列经由三角测量来确定用户位置。超声信号由于其波长短而可能非常适合精确确定到达时间。在其中超声波被物体和/或用户自己的身体遮挡的情况下，智能扬声器可能默认为通用(未指定的)位置均衡。为了避免超声波信号的可听性，所发出的脉冲可能会很短，并且仅在播放音乐或其他音频时才发出(以掩盖声音)。此外，可以响应于检测到的移动装置的移动而发出脉冲，因此如果位置没有变化，则可能不需要定位声音。
在收听区域中设置智能扬声器期间，安装到智能扬声器的应用程序可以被编程为使智能扬声器使用智能扬声器装置的一个或多个扩音器发出低频测试信号。当用户将移动装置移动到用户可能会在收听区域中占据的各个位置时，移动装置上已连接测量应用程序测量扬声器在收听区域中的低频响应。同时，上述三角测量方法可以用于定位用户并创建收听区域的“图”，即，收听区域中的每个位置(或用户可能所在的至少每个位置)的低频响应。作为一种可能的优化，在学习阶段期间，用户可以在他/她更可能处于的位置花费更多时间，从而对通用解决方案进行加权以使其成为更好的折衷方案。一旦学习完成，智能扬声器就可以计算对应的校正图，从而在收听区域的所有位置中产生优化的低频响应。智能扬声器还可以计算最可能位置的加权平均值，并使用该加权平均值在智能扬声器对用户位置不确定的情况下进行最佳的可能校正。
在运行时间，超声三角测量部件运行，从而允许智能扬声器知道用户当前在收听区域中的位置。使用来自学习阶段的先前生成的收听区域校正图，智能扬声器可以确定要应用的最佳校正。该滤波程序可以实时地应用于用户在智能扬声器上正在收听的任何内容。如果人员移动，则可以更新滤波程序，并且可以逐步地执行更新以避免检测。在三角测量可能由于来源的遮挡或其他原因而不起作用或产生不确定结果的情况下，收听区域校正默认为基于所有位置处的测量值的通用解决方案。因此，可以为用户执行智能扬声器频率响应的优化以允许在用户围绕收听区域移动时获得优化且恒定的声音，而无需向智能扬声器或移动装置添加附加硬件。
图1示出了包括智能扬声器102和移动装置126的系统100，所述系统被配置用于声学收听区域制图和频率校正。智能扬声器102通过传声器阵列104或其他音频输入接收音频，并且将音频传递通过模/数(A/D)转换器106以由音频处理器108识别或以其他方式处理。音频处理器108还生成音频输出，所述音频输出可以被传递通过数/模(D/A)转换器112和放大器114以供由智能扬声器102的一个或多个扩音器116再现。智能扬声器102还包括连接到音频处理器108的控制器118，所述控制器被配置为维持收听区域响应图152并执行频率校正应用程序158。基于音频处理器108的输入音频，处于学习模式的控制器118使用扩音器116来播放将由移动装置126接收的频率测试音频154，并响应于包括在从移动装置126接收到智能扬声器102的无线收发器124的无线信号中的频率测试的结果而为对应位置创建均衡的收听区域响应图152。在回放模式中，控制器118响应于接收到从移动装置126接收的高频音频输出156而确定用户的当前位置，并引导音频处理器108根据从收听区域响应图152识别的针对当前位置的预定均衡设置来对正在回放的音频信号进行滤波。
移动装置126通过移动装置126的传声器128接收音频，并将音频传递通过A/D转换器130以供音频处理器134识别或以其他方式处理。音频处理器134还生成音频输出，所述音频输出可以被传递通过D/A转换器136和放大器138以供由移动装置126的一个或多个扩音器140再现。移动装置126还包括连接到音频处理器134的控制器142，所述控制器被配置为执行频率校正应用程序158以基于频率测试音频154来确定收听区域响应，在由无线收发器148提供的无线信号中提供频率测试的结果。控制器142还可以根据使用移动装置126的扩音器140发送的高频音频输出156来指示移动装置126的位置。应当注意，所示系统100仅仅是示例，并且可以使用更多元件、更少元件和/或以不同方式定位的元件。
更具体地，传声器阵列104可以包括多个传声器元件，所述多个传声器元件被布置为使得收听区域中的声音可以在不同时间到达传声器元件。这些时序差异可以用于确定接收声音的方向。A/D转换器106从传声器阵列104接收音频输入信号。A/D转换器106将所接收信号从模拟格式转换为数字格式的数字信号以供由音频处理器108进一步处理。
尽管仅示出了一个音频处理器，但是智能扬声器102中可以包括一个或多个音频处理器108。音频处理器108可以是能够处理音频和/或视频信号的一个或多个计算装置，诸如计算机处理器、微处理器、数字信号处理器，或者能够执行逻辑操作的任何其他装置、一系列装置或其他机制。音频处理器108可以与存储器110关联地操作以执行存储在存储器110中的指令。所述指令可以为软件、固件、计算机代码或其某种组合的形式。存储器110可以是一个或多个数据存储装置的任何形式，诸如易失性存储器、非易失性存储器、电子存储器、磁性存储器、光学存储器或任何其他形式的数据存储装置。除了指令之外，操作参数和数据也可以存储在存储器110中。
音频处理器108还可以被配置为提供音频输出信号，所述音频输出信号包括将从智能扬声器102提供的媒体内容或其他音频。音频处理器108还可以根据被接收到音频处理器108的滤波设置来对音频输出进行滤波。D/A转换器112从音频处理器108接收数字输出信号，并且将该数字输出信号从数字格式转换为模拟格式的输出信号。然后，所述输出信号可用于供由放大器114或其他模拟部件使用以进行进一步处理。
放大器114可以是接收相对小幅度的音频输入信号并且输出相对较大幅度的类似音频信号的任何电路或独立装置。音频输入信号可以由放大器114接收并且在一个或多个连接上输出到扩音器116。除了放大音频信号的振幅之外，放大器114还可以包括移相、调整频率均衡、调整延迟或对音频信号执行任何其他形式的操纵或调整以为提供给扩音器116作准备等信号处理能力。如上所述，信号处理功能性可以另外或可选地在音频处理器108的域内发生。而且，放大器114可以包括调整被提供给扩音器116的音频信号的音量、平衡和/或衰减的能力。在可选示例中，扩音器116可以包括放大器114，使得扩音器116自供电。
扩音器116可以具有各种尺寸，并且可以在各种频率范围内操作。扩音器116中的每一者可以包括单个换能器，或者在其他情况下可以包括多个换能器。扩音器116还可以在不同的频率范围内操作，诸如超低音扬声器、低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器。智能扬声器102中可以包括多个扩音器116。
控制器118可以包括支持执行在本文描述的智能扬声器102的功能的各种类型的计算设备。在一个示例中，控制器118可以包括被配置为执行计算机指令的一个或多个处理器120以及上面可以维持计算机可执行指令和/或数据的存储介质122。计算机可读存储介质(也被称为处理器可读介质或存储装置122)包括参与提供可以由计算机(例如，由一个或多个处理器120)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。通常，处理器120接收指令和/或数据，例如,从存储装置122等接收指令和/或数据到存储器，并使用所述数据来执行指令，由此执行一个或多个过程，包括本文描述的过程中的一个或多个。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，所述编程语言和/或技术包括但不限于(单独地或组合地)：JAVA、C、C++、C#、ASSEMBLY、FORTRAN、PASCAL、VISUAL BASIC、PYTHON、JAVA SCRIPT、PERL、PL/SQL等。
如所示，控制器118可以包括无线收发器124或被配置为促进控制器118与其他联网装置之间的通信的其他网络硬件。作为一种可能性，无线收发器124可以是Wi-Fi收发器，所述Wi-Fi收发器被配置为连接到局域无线网络以访问通信网络。作为另一种可能性，无线收发器124可以是被配置为通过蜂窝电话网络传送数据的蜂窝网络收发器。
在移动装置126上，传声器128可以将基于接收到的音频的信号提供给A/D转换器130，以从模拟格式转换为数字信号以供由音频处理器134进一步处理。尽管仅示出了一个音频处理器，但是移动装置126中可以包括一个或多个音频处理器134。如同音频处理器108，音频处理器134可以是能够处理音频和/或视频信号的一个或多个计算装置，诸如计算机处理器、微处理器、数字信号处理器，或者能够执行逻辑操作的任何其他装置、一系列装置或其他机制。音频处理器108可以与存储器132关联地操作以执行存储在存储器132中的指令。所述指令可以为软件、固件、计算机代码或其某种组合的形式。存储器132可以是一个或多个数据存储装置的任何形式，诸如易失性存储器、非易失性存储器、电子存储器、磁性存储器、光学存储器或任何其他形式的数据存储装置。除了指令之外，操作参数和数据也可以存储在存储器132中。
音频处理器134还可以被配置为提供音频输出信号，所述音频输出信号包括将从移动装置126提供的媒体内容或其他音频。D/A转换器136从音频处理器134接收数字输出信号，并且将该数字输出信号从数字格式转换为模拟格式的输出信号。类似于如关于智能扬声器102的元件114和116所讨论的，然后所述输出信号可用于供由放大器138或其他模拟部件使用以供由扩音器140进一步处理和输出。
控制器142可以包括支持执行在本文描述的移动装置126的功能的各种类型的计算设备。在一个示例中，控制器142可以包括被配置为执行计算机指令的一个或多个处理器144以及上面可以维持计算机可执行指令和/或数据的存储介质146。如所示，控制器142还包括无线收发器148或被配置为促进控制器142与其他联网装置(诸如智能扬声器102)之间的通信的其他网络硬件。
移动装置126还可以包括人机界面(HMI)150。在一些示例中，HMI 150可以包括可以用于显示信息并且还接收用户输入的触摸屏显示器。HMI 150还可以包括可以用于接收用户输入并将输入提供给用户的其他控制件和/或显示器。
收听区域响应图152是被配置为存储与收听区域内的位置相对应的均衡信息的数据结构。例如，收听区域响应图152可以指示针对收听区域中的多个位置中的每一者的低频响应。另外或可选地，收听区域响应图152可以包括均衡或其他滤波设置，所述均衡或其他滤波设置可以用于校正与收听区域中的多个位置中的每一者挂钩的低频响应。收听区域响应图152可以被存储到智能扬声器102的存储装置122。
频率测试音频154是由智能扬声器102的扩音器116基于频率测试信号提供的音频输出。频率测试信号可以是扫频、测试音或可以用于确定扩音器116在测量位置处的室内频率响应的其他测试信号。
高频音频输出156是由移动装置126的扩音器140提供的高频音频输出。高频音频输出156可以一个或多个脉冲、脉冲串、啁啾、扫频或可以用于确定高频音频输出156的起始位置的其他形式的音频输出的形式提供。在许多示例中，高频音频输出156可以处于高于典型人类听力范围的一个或多个超声频率，以便能够在不被收听者察觉的情况下播放。在一些情况下，可以将高频音频输出156添加到扩音器140的现有音频输出以便掩盖高频音频输出156的声音。
频率校正应用程序158是安装到智能扬声器102的存储装置122的应用程序的示例。当由智能扬声器102执行时，频率校正应用程序158可以被编程为使智能扬声器102执行学习模式和回放模式的操作，在所述学习模式中，为收听区域创建收听区域响应图152，并且在所述回放模式中，使用收听区域响应图152来对智能扬声器102的输出进行滤波。关于图3和图5描述频率校正应用程序158的操作的其他方面。
收听器应用程序160是安装到移动装置126的存储装置146的应用程序的示例。当由移动装置126执行时，收听器应用程序160可以被编程为使移动装置126执行学习模式的操作，在所述学习模式中，基于在移动装置126的传声器128处接收到频率测试音频154而进行频率测量，并且将包括频率测量值的信号从移动装置126传输到智能扬声器102。收听器应用程序160还可以被编程为使移动装置126经由扩音器140播放高频音频输出156，以供由智能扬声器102的传声器阵列104接收以允许智能扬声器102在收听区域中定位移动装置126。关于图2和图4描述了收听器应用程序160的操作的其他方面。
图2示出了在生成收听区域响应图152时操作移动装置126的示例性过程200。在一个示例中，可以通过移动装置126在学习模式下执行收听器应用程序160来执行过程200。例如，收听器应用程序160可以响应于对移动装置126的HMI 150的用户输入(例如，经由菜单选择)或者响应于移动装置126从智能扬声器102接收到的开始学习的命令(例如，经由无线信号通过WiFi或另一种协议从移动装置126的无线收发器148无线地接收到智能扬声器102的无线收发器124，编码为音频格式，并且由扩音器116提供以被传声器128接收并由移动装置126解译)而转变到学习模式。
在操作202处，移动装置126经由智能扬声器102的扩音器116向智能扬声器102发送播放频率测试音频154的请求。在一个示例中，所述请求可以作为无线信号通过WiFi或另一种协议从移动装置126的无线收发器148发送到智能扬声器102的无线收发器124。在另一个示例中，所述请求可以编码为音频格式，并且可以从扩音器140发送以由智能扬声器102的传声器阵列104接收。在又一个示例中，如果移动装置126处于学习模式，则移动装置126可以收听频率测试音频154，并且可以在接收到信号之后分析所述信号，而无需向智能扬声器102发送附加请求。
在204处，移动装置126测量移动装置126的位置处的收听区域响应。在一个示例中，频率测试音频154由移动装置126的传声器128接收，所述传声器用于记录由智能扬声器102提供的频率测试音频154中所包括的音频的频率的振幅测量值。例如，这些测量值可以用于识别移动装置126在收听区域中的当前所在位置的低频响应特性。
在206处，移动装置126将收听区域响应发送到智能扬声器102。在一个示例中，收听区域响应可以作为无线信号通过WiFi或另一种协议从移动装置126的无线收发器148发送到智能扬声器102的无线收发器124。在另一个示例中，收听区域响应可以编码为音频格式，并且可以从扩音器140发送以由智能扬声器102的传声器阵列104接收。
在操作208处，移动装置126发送高频音频输出156以由智能扬声器102接收。在一个示例中，移动装置126可以利用扩音器140发送高频音频输出156以供由智能扬声器102的传声器阵列104拾取，以允许智能扬声器102尝试在收听区域内定位移动装置126。在一些情况下，在将收听区域响应数据发送到智能扬声器102之前、与此同时和/或在此之后，移动装置126以预定义方式明确地提供高频音频输出156。在另一个示例中，移动装置126独立于向智能扬声器102传输收听区域响应而周期性地提供高频音频输出156。
在210处，移动装置126确定是否学习针对附加位置的收听区域响应数据。在一个示例中，收听器应用程序160可以向移动装置126的HMI 150提供提示，以询问移动装置126的用户所述用户在收听区域内是否还有其他位置要测量。如果HMI 150接收到指示要测量附加位置的输入，则控制返回到操作202。如果为否，则移动装置126可以通知智能扬声器102学习完成(例如，经由无线信号或音频通信)，并且过程200结束。
图3示出了在生成收听区域响应图152时用于操作智能扬声器102的示例性过程300。在一个示例中，可以通过智能扬声器102在学习模式下执行频率校正应用程序158来执行过程300。
在操作302处，智能扬声器102提供频率测试信号作为音频输出。在一个示例中，智能扬声器102响应于接收到操作202处的请求而经由智能扬声器102的扩音器116播放频率测试音频154。在另一个示例中，智能扬声器102响应于用以检查在不同位置处的响应(例如，诸如在操作210处所讨论)的指示而播放频率测试音频154，或者响应于进入学习模式而自动播放频率测试音频154。
在操作304处，智能扬声器102从移动装置126接收房间响应信息。在一个示例中，智能扬声器102接收在过程200的操作206处发送的信息。
在306处，智能扬声器102识别移动装置126的位置。在一个示例中，智能扬声器102接收在过程200的操作208处发送的高频音频输出156，并使用高频音频输出156来确定移动装置126的位置。例如，智能扬声器102可以利用从传声器阵列104的传声器中的每一者接收的信号的时间和相位差来计算所接收音频相对于传声器阵列104的入射角。应当注意，识别移动装置126在收听区域内的实际位置不是关键的。相反，更重要的是位置确定是可重复的，使得对位置的制图在后期可以用于识别移动装置126位于相同位置的情况。
在操作308处，智能扬声器102生成针对移动装置126的所识别位置的房间校正。在一个示例中，房间校正可以被确定为要应用于音频输出的滤波程序，以减少在操作304处接收到的房间响应信息中的响应的非线性。作为一种可能性，可以将房间校正确定为呈房间响应信息与目标响应(例如，平坦响应、目标均衡等)相比的差值的倒数的形式的均衡。作为另一种可能性，可以将房间校正确定为一个或多个参数滤波程序的集合，每个参数滤波程序包括频率中心点、增益(正或负)和确定滤波程序的宽窄的Q。例如，频率校正应用程序158可以使用一种算法来定义一个或多个参数EQ设置，所述算法被设计为将所测量的响应与目标响应之间的差值最小化。
在310处，智能扬声器102更新收听区域响应图152。在一个示例中，智能扬声器102保存根据在操作306处确定的位置索引的在操作308确定的房间校正。在操作310之后，过程300结束。
图4示出了用于操作移动装置126以向智能扬声器102发送位置更新的示例性过程400。在一个示例中，可以通过移动装置126在回放模式下执行收听器应用程序160来执行过程400。
在402处，移动装置126确定移动装置126是否处于回放模式。在一个示例中，可以响应于移动装置126的用户请求(例如，经由HMI 150)移动装置126回放音频内容而进入回放模式。可以响应于回放完成而退出回放模式。在另一个示例中，如果没有将智能扬声器102识别为处于上面详细讨论的学习模式，则移动装置126可以确定智能扬声器102处于回放模式。如果智能扬声器102处于回放模式，则控制转到操作404。否则，控制保持在操作402处。
在操作404处，移动装置126确定是否发生了使移动装置126发送位置更新的事件。例如，收听器应用程序160可以周期性地发送位置更新，并且可以响应于计时器期满而相应地确定要发送更新。在另一个示例中，收听器应用程序160可以响应于识别移动装置126的移动而另外或可选地发送位置更新。例如，移动装置126可以包括一个或多个加速度计，所述加速度计提供指示移动装置126在一个或多个方向上的加速度的信号。如果已经发生一个或多个此类事件，则控制转到操作406。
在406处，类似于如以上关于过程200的操作208所讨论的，移动装置126发送高频音频输出156以供由智能扬声器102接收。这种更新可以用于允许智能扬声器102跟踪移动装置126的位置，因此跟踪移动装置126的用户的位置。在操作406之后，过程400继续进行到操作402。
图5示出了用于操作智能扬声器102以根据移动装置126的位置来对音频输出进行滤波的示例性过程500。在一个示例中，可以通过智能扬声器102在回放模式下执行频率校正应用程序158来执行过程300。
在502处，智能扬声器102确定智能扬声器102是否处于回放模式。在一个示例中，可以响应于移动装置126的用户请求(例如，经由HMI 150)移动装置126回放音频内容而进入回放模式。可以响应于回放完成而退出回放模式。在另一个示例中，如果没有将智能扬声器102识别为处于上面详细讨论的学习模式，则智能扬声器102处于回放模式。如果智能扬声器102处于回放模式，则控制转到操作504。否则，控制保持在操作502处。
在504处，智能扬声器102识别移动装置126的位置。在一个示例中，可以将由智能扬声器102的传声器阵列104接收的高频音频输出156与使用诸如过程200和300的过程保存的收听区域响应图152的制图位置进行比较。
在操作506处，智能扬声器102检索针对移动装置126的收听位置的滤波参数。例如，如果在操作502处识别出匹配位置，则从收听区域响应图152中检索针对该位置的滤波设置。然而，如果未识别出匹配，则可以使用针对所述位置的其他设置。例如，智能扬声器102可以利用跨越收听区域响应图152的所有位置的滤波参数的平均值。
在508处，智能扬声器102将针对收听位置的滤波参数应用于音频流。在510处，智能扬声器102将音频流提供给智能扬声器102的扩音器116以生成音频输出。因此，可以根据移动装置126的当前位置来对智能扬声器102的音频输出进行滤波。在操作508之后，控制返回到操作502。
图6示出了智能扬声器102对针对收听区域中的第一位置处的移动装置126的音频输出进行滤波的示例性图式600。如所示，移动装置126位于收听区域中的第一位置处，并发送高频音频输出156，所述音频输出允许智能扬声器102将移动装置126识别为位于第一位置。响应于所述识别，智能扬声器102使用收听区域响应图152来根据与第一位置相关联的滤波对由智能扬声器102提供的音频输出602进行滤波。
图7示出了智能扬声器102对针对收听区域中的第二位置处的移动装置126的音频输出进行滤波的示例性图式700。如所示，移动装置126现在位于收听区域中的第二位置处。使用来自移动装置126的高频音频输出156，智能扬声器102现在识别出移动装置126位于第二位置，并使用收听区域响应图152来根据与第二位置相关联的滤波对音频输出602进行滤波。
图8示出了智能扬声器102对针对多个移动装置126A和126B的音频输出进行滤波的示例性图式800。值得注意的是，移动装置126A位于第一位置处，而移动装置126B位于第二位置处。使用来自移动装置126A的高频音频输出156A和来自移动装置126B的高频音频输出156B，智能扬声器102识别出移动装置126A位于第一位置处，而移动装置126B位于第二位置处。因此，由于智能扬声器102不能同时应用针对第一位置的滤波程序和针对第二位置的滤波程序，所以智能扬声器102可以替代地提供组合式滤波程序，诸如针对第一位置和第二位置的均衡的平均值。或者，智能扬声器102可以提供默认均衡，所述默认均衡例如可以是响应图152中记录的针对收听的所有均衡的平均值。
系统100上的其他变化也是可能的。例如，在确定平均均衡时，系统100可以在确定平均均衡时针对用户在收听区域内的各个位置所花费的时间量对均衡进行加权。例如，如果用户将他的时间的60％花费在一个位置处并且将时间的40％花费在第二位置处，则如果不能确定用户的位置，智能扬声器102可以利用作为加权平均值的平均均衡，所述加权平均值是第一位置的均衡占3/5和第二区域的均衡占2/5。
本文所描述的计算装置(诸如音频处理器108、134和控制器118、142)通常包括计算机可执行指令，其中所述指令可以由诸如以上列出的那些计算装置等一个或多个计算装置来执行。计算机可执行指令可以由使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，这些编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于JAVATM、JAVASCRIPT、C、C++、C#、VISUAL BASIC、JAVA SCRIPT、PYTHON、PERL等。一般来说，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括本文所述的过程中的一个或多个。可以使用多种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。
关于本文所述的过程、系统、方法、启发法等，应当理解，尽管已经将此类过程的步骤等描述为根据某个有序序列发生，但是此类过程可以采用以本文所述顺序之外的顺序执行的所描述步骤来实践。还应当理解，可以同时执行某些步骤、可以添加其他步骤，或者可以省略本文所述的某些步骤。换句话说，本文对过程的描述是为了示出某些实施例而提供，而决不应当将其理解为对权利要求进行限制。
尽管上文描述了示例性实施例，但是并不意图这些实施例描述本发明的所有可能形式。相反，本说明书中所使用的字词为描述性而非限制性的字词，并且应当理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外，可以组合各种实施的实施例的特征以形成本发明的另外实施例。

Claims (20)

1.一种用于声学收听区域制图和频率校正的智能扬声器装置，其包括：
非暂时性存储装置，其被配置为维持收听区域响应图，所述收听区域响应图指示与收听区域内的多个位置中的每一者相对应的滤波设置；
传声器阵列；
扩音器；以及
控制器，其被编程为执行频率校正应用程序以：
基于从移动装置接收到所述传声器阵列的超声音频来识别所述移动装置在所述收听区域中的当前位置，
访问所述收听区域响应图以检索与所述当前位置相对应的滤波设置，并且
将所述滤波设置应用于要输出到所述扩音器的音频流以校正所述扩音器在所述移动装置的所述当前位置处的频率响应。
2.如权利要求1所述的智能扬声器装置，其中所述滤波设置包括要针对所述收听区域的响应与目标频率响应相比的差值进行调整的均衡。
3.如权利要求1所述的智能扬声器装置，其中所述滤波设置包括一个或多个参数滤波程序的集合，每个参数滤波程序包括所述参数滤波程序的频率中心点、所述参数滤波程序的增益水平以及指示所述参数滤波程序的宽度的Q。
4.如权利要求1所述的智能扬声器装置，其中所述移动装置的所述当前位置通过使用从所述传声器阵列的多个传声器接收的信号对所述超声音频进行三角测量来确定。
5.如权利要求1所述的智能扬声器装置，其中所述控制器还被编程为：
从所述扩音器输出频率测试音频以供由位于所述当前位置处的所述移动装置接收，
接收指示所述当前位置处的房间响应的信息，
根据指示所述房间响应的所述信息来生成针对所述当前位置的房间校正，所述房间校正指示针对所述当前位置的滤波设置，并且
更新所述收听区域响应图以将所述滤波设置指示为对应于所述当前位置。
6.如权利要求1所述的智能扬声器装置，其中所述控制器还被编程为：
基于从第二移动装置接收到所述传声器阵列的第二超声音频来识别所述第二移动装置在所述收听区域中的第二当前位置，
访问所述收听区域响应图以检索与所述第二当前位置相对应的第二滤波设置，并且
将所述滤波设置和所述第二滤波设置的平均值应用于要输出到所述扩音器的所述音频流。
7.如权利要求1所述的智能扬声器装置，其中所述控制器还被编程为响应于所述当前位置在所述收听区域响应图中缺少对应的滤波设置而将所述收听区域响应图中的所述滤波设置的平均值用作所述滤波设置以应用于所述音频流。
8.一种用于声学收听区域制图和频率校正的智能扬声器装置，其包括：
非暂时性存储装置，其被配置为维持收听区域响应图，所述收听区域响应图指示与收听区域内的多个位置中的每一者相对应的滤波设置；
传声器阵列；
扩音器；以及
控制器，其被编程为执行频率校正应用程序以：
基于从移动装置接收到所述传声器阵列的超声音频来识别所述移动装置在所述收听区域中的当前位置，
从所述扩音器输出频率测试音频以供由所述移动装置接收，
从所述移动装置接收指示所述当前位置处的房间响应的信息，
根据指示所述房间响应的所述信息来生成针对所述当前位置的房间校正，所述房间校正指示针对所述当前位置的滤波设置，并且
更新所述收听区域响应图以将所述滤波设置指示为对应于所述当前位置。
9.如权利要求8所述的智能扬声器装置，其中所述控制器还被编程为将所述滤波设置应用于要输出到所述扩音器的音频流以校正所述扩音器在所述移动装置的所述当前位置处的频率响应。
10.如权利要求8所述的智能扬声器，其中所述控制器还被编程为将所述房间校正确定为呈指示所述房间响应的信息与目标响应相比的差值的倒数的形式的均衡。
11.如权利要求10所述的智能扬声器，其中所述目标响应是平坦响应。
12.如权利要求10所述的智能扬声器，其中所述目标响应是预定义均衡。
13.如权利要求8所述的智能扬声器，其中所述控制器还被编程为：
基于从所述移动装置接收到所述传声器阵列的第二超声音频来识别所述移动装置在所述收听区域中的第二当前位置，
从所述扩音器输出第二频率测试音频以供由所述移动装置接收，
从所述移动装置接收指示所述第二当前位置处的房间响应的第二信息，
根据指示所述房间响应的所述第二信息来生成针对所述第二当前位置的第二房间校正，所述房间校正指示针对所述当前位置的第二滤波设置，并且
更新所述收听区域响应图以将所述第二滤波设置指示为对应于所述第二当前位置。
14.一种用于声学收听区域制图和频率校正的方法，其包括：
基于从移动装置接收到智能扬声器装置的传声器阵列的超声音频来识别所述移动装置在收听区域中的当前位置；
访问存储到所述智能扬声器装置的存储器的收听区域响应图以检索与所述当前位置相对应的滤波设置，所述收听区域响应图指示与收听区域内的多个位置中的每一者相对应的滤波设置；以及
将所述滤波设置应用于要输出到所述智能扬声器装置的扩音器的音频流以校正所述扩音器在所述移动装置的所述当前位置处的频率响应。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述滤波设置包括针对所述收听区域的响应与目标频率响应相比的差值进行调整的均衡。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述滤波设置包括一个或多个参数滤波程序的集合，每个参数滤波程序包括所述参数滤波程序的频率中心点、所述参数滤波程序的增益水平以及指示所述参数滤波程序的宽度的Q。
17.如权利要求14所述的方法，其中通过使用从所述传声器阵列的多个传声器接收的信号对所述超声音频进行三角测量来确定所述移动装置的所述当前位置。
18.如权利要求14所述的方法，其还包括：
从所述扩音器输出频率测试音频以供由位于所述当前位置处的所述移动装置接收，
接收指示所述当前位置处的房间响应的信息，
根据指示所述房间响应的所述信息来生成针对所述当前位置的房间校正，所述房间校正指示针对所述当前位置的滤波设置，以及
更新所述收听区域响应图以将所述滤波设置指示为对应于所述当前位置。
19.如权利要求14所述的方法，其还包括：
基于从第二移动装置接收到所述传声器阵列的第二超声音频来识别所述第二移动装置在所述收听区域中的第二当前位置；
访问所述收听区域响应图以检索与所述第二当前位置相对应的第二滤波设置；以及
将所述滤波设置和所述第二滤波设置的平均值应用于要输出到所述扩音器的所述音频流。
20.如权利要求14所述的方法，其还包括响应于所述当前位置在所述收听区域响应图中缺少对应的滤波设置而利用所述收听区域响应图中的所述滤波设置的平均值作为所述滤波设置以应用于所述音频流。
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