CN112449286A - 互补音频输出的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种声音系统，包括：第一扬声器，其包括至少一个第一扬声器元件；第二扬声器，其包括至少一个第二扬声器元件，其中，第一扬声器和第二扬声器具有至少部分重叠的频率范围，并且第一扬声器配置为在第一扬声器的频率范围内所限定的至少一个第一工作频带内产生响应，而第二扬声器配置为在第二扬声器的频率范围内所限定的至少一个第二工作频带内产生响应，其中第一工作频带和第二工作频带并不重叠，并且声音系统在第一位置的总体响应包括第一工作频带内的响应和第二工作频带内的响应。

Description

互补音频输出的系统和方法

技术领域

本公开提供了一种用于特别是在声音和音频的应用领域中使用互补音频输出来改善声音系统的响应的系统和方法。

更具体地，本公开了提供一种声音系统，该声音系统包括：第一扬声器，其包括至少一个第一扬声器元件；第二扬声器，其包括至少一个第二扬声器元件，其中，第一扬声器和第二扬声器具有至少部分重叠的频率范围，并且第一扬声器配置为在由第一扬声器的频率范围所限定的至少一个第一工作频带内产生响应，而第二扬声器配置为在由第二扬声器的频率范围所限定的至少一个第二工作频带内产生响应，其中第一工作频带和第二工作频带并不重叠，并且声音系统在第一位置处的总体响应包括第一工作频带内的响应和第二工作频带内的响应。

背景技术

收听室或收听空间对收听者的位置或收听的位置或地点处的音频系统的声音输出具有显著的影响。空间的声学效应和扬声器辐射之间的相互作用很复杂。每个空间都会以独特的方式一定程度地改变监视器的响应，例如，对比反射性的房间与潮湿的房间，或者是靠墙放置与放置在远离墙壁的架子上。收听空间的影响可以称为“房间响应”。因此，收听空间的影响可能会对声音系统、扬声器系统、单个扬声器或单个扬声器元件的音质造成不利的影响。当通过校准来降低收听空间的影响时，这将导致系统具有更加一致的声音特征，并且在收听位置处具有平坦的频率响应。这样，与没有校准的情况相比，不同的声学空间(房间)开始听起来更加系统性地相似。这会产生中性的声音特征，意味着声音在某些频率上不会减少或增加，但会包含相等数量的所有可听频率，即平坦的频率响应。

发明内容

本发明由以下技术方案来限定。一些具体的实施例也列出于下文中。

根据本发明的第一方面，提供了一种声音系统，该声音系统包括：第一扬声器，其包括至少一个第一扬声器元件；第二扬声器，其包括至少一个第二扬声器元件，其中，第一扬声器和第二扬声器具有至少部分重叠的频率范围，并且第一扬声器配置为在由第一扬声器的频率范围所限定的至少一个第一工作频带内产生响应，而第二扬声器配置为在由第二扬声器的频率范围所限定的至少一个第二工作频带内产生响应，其中第一工作频带和第二工作频带并不重叠，并且声音系统在第一位置处的总体响应包括第一工作频带内的响应和第二工作频带内的响应。

根据本发明的第二方面，提供了一种改善声音系统的响应的质量的方法，所述方法包括：在第一位置处测量第一扬声器的房间响应，以获得第一响应；在第一位置处测量第二扬声器的房间响应，以获得第二响应；分析第一响应和第二响应；至少部分地基于所述分析，将第一响应和第二响应的频率范围划分为若干工作频带；至少部分地基于所述分析，将第一扬声器或第二扬声器分配给每个工作频带；至少部分地基于所述分配，为第一扬声器生成第一组滤波器，并且为第二扬声器生成第二组滤波器；以及将第一组滤波器提供给第一扬声器，将第二组滤波器提供给第二扬声器，以实现总体的声音系统响应。

本发明的第一方面或第二方面的一些实施例可包括如下所述的特征：

－工作频带选择为使得所述声音系统的总体响应与无所述工作频带的响应相比更加平坦；

－第一工作频带和第二工作频带至少部分地基于第一测量和第一确定来限定；

－所述声音系统还包括在第一位置处具有第三房间响应的第三扬声器，其中，第三扬声器配置为在位于第三扬声器的频率范围内的至少一个工作频带内产生声音，并且第一、第二和第二工作频带并不重叠；

－所述扬声器是有源扬声器；

－第一、第二和第三扬声器位于单个机箱内；

－至少一些扬声器包括多个扬声器元件；

－至少一些扬声器是低音扬声器、超低音扬声器和高音扬声器的组合；

－至少一个声声器用于至少两个工作频带，以形成系统的总体响应；

－采用均衡来使各个扬声器的响应适应于总体系统响应的幅度目标；

－在各个扬声器之间优化全通均衡器参数和组延迟；

－至少部分地基于所测量的响应来进行工作频带的划分，其中，至少一个声声器用于至少两个工作频带，以形成系统的总体响应。

在本公开的至少一些实施例中，提供了一种非易失性计算机可读介质，其中存储有一组计算机可读指令，在由至少一个处理器执行所述指令时，其能使设备执行本发明的至少一些如上所述的方面，优选地包括上面所列的特征。

附图说明

图1A和1B示出了根据本发明的至少一些实施例的示例性扬声器响应的示意图和曲线图；

图2示出了根据本发明的至少一些实施例的示例性扬声器响应的示意性曲线图；

图3A和图3B示出了根据本发明的至少一些实施例的示例性扬声器响应的示意图和曲线图；

图4A、图4B、图4C和图4D示出了根据本发明的至少一些实施例的示例性声音系统响应的示例性曲线图；

图5示出了能够支持本发明的至少一些实施例的示例性声音系统的示意图；

图6示出了能够支持本发明的至少一些实施例的示例性声音系统的示意图；

图7示出了能够支持本发明的至少一些实施例的示例性声音系统的示意图；

图8是示出了根据本发明的至少一些实施例的示例性方法的流程图；和

图9是示出了根据本发明的至少一些实施例的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本公开提供了一种系统和一种方法，其包括针对扬声器元件的测量、分析和均衡，以便减少收听位置处的房间的影响。更具体地说，测量声音系统的整体响应并将其划分为若干工作频带，然后将选定的响应分配给每个工作频带，以实现最佳响应。

在特定空间的收听位置处所得到的响应与扬声器的位置和收听位置都相关。改变扬声器相对于收听位置的位置、改变相对于扬声器的收听位置，或者改变给定房间内的这两个位置都将导致收听位置处所得到的响应的变化。

在本公开中，通过有选择地使用来自选定扬声器(其在所选的频率范围内受收听空间的影响较小)的频率范围，可以将该影响有利地用于在给定房间内产生整体上平坦的频率响应。

测量过程包括通过评估在本公开中的其他地方公开的多个度量来分析在至少一个麦克风位置处的各个再现元件的各个房间响应，从而确定各个单元的工作频率范围。频率范围也称为工作频率范围，其从最小频率开始，一直持续到扬声器元件或扬声器或声音系统发出的最大频率。换句话说，频率范围是设备能够发出的声音的范围。

滤波器设计成使单个单元响应适应于幅度目标，并且使用全通滤波器优化来匹配收听者位置处的单个单元响应。通过减小响应中的骤降，减小了收听者位置处的房间的影响。根据本发明的滤波器可以包括以下至少之一：全通滤波器、滚降滤波器、雪弗滤波器、带阻滤波器、带通滤波器、参数滤波器，特别是参数雪弗滤波器，其具有一个或多个部分，每个部分都实现至少涉及至少三个参数的二阶滤波功能：中心频率，Q和增益，其中该增益确定了这些频率相对于明显高于或低于所选的中心频率的频率被提升或降低了多少。应该理解的是，在本公开的上下文中，在特定的工作频带内未使用的响应可以被静音，即，整个响应都在特定的工作频带内被过滤掉。可以通过包括本文公开的计算方法在内的任何适当方法来执行全通均衡器参数和组延迟的优化。

在本公开的上下文中使用扬声器来产生声音，即产生单独的响应，该响应在某一频率范围内具有一定的幅度。扬声器通常包括机柜和扬声器元件。本公开中的扬声器可以是有源扬声器，其中在扬声器的机柜内设有至少一个放大器。有源扬声器的好处在于，放大器将满足扬声器元件的要求，并且数字声音处理元件DSP可以包含在机柜中。但是，所谓的无源扬声器也可以用于这里所提出的方法和设备。

根据本公开的扬声器可以包括所谓的M路扬声器，其是具有M个单独部分的扬声器。例如，扬声器可以是包括低音单元和高音单元的双路扬声器，或者，扬声器可以是包括低音单元、中音单元和高音单元的三路扬声器。扬声器也可以包括作为扬声器元件的超低音元件。扬声器可以是有源扬声器或无源扬声器。扬声器元件可以是动态扬声器元件，或者可用于将电信号转换成音频的其他类型的元件。

在本公开内可使用包括至少一个扬声器的声音系统来产生总系统响应。例如，包括两个扬声器元件X和Y的声音系统的总系统响应为x1y1，其中，第一扬声器元件X产生响应x1，而第二扬声器元件Y产生响应y1。总系统响应与收听者位置相关联，后者是某一空间(例如房间)内的固定位置。收听者位置可以通过房间的特征由分析或校准来确定。声音系统还可以包括麦克风、麦克风放大器、声源和/或网络接口。包括麦克风的好处是系统可以进行闭环控制。

扬声器具有消声响应，它是扬声器在没有任何其他响应的情况下，即房间响应为零时产生的响应。扬声器包括至少一个扬声器元件的机柜，该机柜也可以称为机箱。有源扬声器还包括放大器，以及可选的数字声音处理器DSP。机柜限定了扬声器的物理体积，并且对扬声器的声学特性具有重大的影响。至少部分地由铝制成的机柜有利于机柜的结构刚性，同时赋于机柜轻便性。

根据本公开，可以设置针对响应的幅度目标，并将其用作在本公开的实施例内使用的至少一些确定的一部分。幅度目标可以相对于另一个扬声器或其响应来表示，或者表示为绝对的dB(分贝)值。针对给定的局部响应、全局响应和/或整体响应的幅度目标可以以分贝表示，例如80dB至100dB，特别是85dB。相对于至少一个其他扬声器的响应的相对目标可以是0dB。实现能够满足幅度目标的响应的效果是，系统将在给定频率或整体响应下具有足够的，甚至理想的性能。

图1A示出了根据本发明的至少一些实施例的声音系统的示例性响应。在图1A所示的实施例中，扬声器用于从输入信号x 10产生合成声音y 150。所得响应是扬声器(消声)特性11和房间传递函数12的组合。通过扬声器和收听者(或麦克风)在空间中的位置来确定房间传递函数。因此，扬声器消声响应110是不受房间传递功能影响的扬声器响应。

图1B以频率和幅度示出了示例性扬声器消声响应110的曲线图，其中，幅度是y轴，频率是x轴。

图2以频率和幅度示出了在收听位置(例如，房间内的某一位置)处的所得响应150的曲线图。与扬声器消声响应110相比，房间的反射和其他声音问题会在收听位置处造成显著的缺口21和22。

图3A显示了扬声器位置的影响。将扬声器(或麦克风)移动到房间内的一个不同的位置可调整这些单独反射的强度和到达时间(并因此调整相位关系)，导致缺口的位置(频率)和幅度发生(潜在的)偏移。在图3中，声音x 10由扬声器11辐射。在第一位置pos₁ 12中，所得声音为y₁ 150。但是，如图所示，在与第一位置不同的第二位置pos₂ 13中，产生的声音是y₂ 160。

图3B显示了扬声器位置对响应的影响，以幅度和频率的曲线图的形式来显示。来自扬声器位置pos₁的所得声音150具有缺口21和22，而来自扬声器位置pos₂的声音160具有缺口31和32。缺口21和22与缺口31和32处于不同的频率。所得声音150和160以与扬声器消声响应110相比较的形式示出于图中。

图4A示出了一个示例性示例，其中第一、第二和第三扬声器位于房间内的不同位置，分别产生响应170、175和176。所述响应在幅度和频率的曲线图上显示。可以看出，响应发生了变化并且具有不同的特性，例如不同频率处的缺口。所述扬声器可以是扬声器元件，也可以是扬声器。

图4B示出了针对图4A的示例性实施例，其中选择了每个单独的扬声器的工作频带，以优化组合的系统响应。总频率范围已被划分为由垂直线表示的工作频带181、182、183和184。从图4A和4B中可以看出，在工作频带181中，响应175具有最平坦的响应和最高的输出，因此对于系统来说有利的是，在频带181中将第二扬声器用于总系统响应。再来看频带182，在该频带中最平坦的响应是第一扬声器的响应，即响应170，并且将该响应用于总系统响应。在频带183中，最平坦的响应又是响应175，其被用于总系统响应。最终，在频带184中，最平坦的响应是响应176，并且该响应被用于总系统响应。因此，总系统响应由频带181中的响应175、频带182中的响应170、频带183中的响应175以及频带184中的响应176组成。在本公开的这一实施例和其他实施例中，为了获得更平坦的响应，可以对所选择的频带和/或响应进行均衡处理，例如放大。另外，在本公开的上下文中，频率范围可以被划分为任意数量的频带，优选地在1至1000个频带之间，特别是在2至20个频带之间。

在根据本公开的另一个示例性实施例中，在图4A和4B的x轴上显示的频率范围可以是10Hz至21kHz，频带181为10Hz至50Hz，频带182为50Hz至100Hz，频带183为100Hz至300Hz，频带184为300Hz至21kHz。可以根据预设值将整个频率范围划分为多个频段，或者划分时可以考虑所测得的响应。例如，有益的是将工作频带的界限定位在两个缺口之间，从而将缺口分配给不同的工作频带，并因此允许单个地而不是联合地消除缺口。在进行划分后，将评估每个工作频段内的响应，并将来自扬声器的所选响应分配给每个工作频段。一个或多个响应可以包括工作频带内的响应。可根据本公开中其他地方所公开的方法来进行频带内的响应的评估以及对频带的响应的分配。

图4C示出了在各个频带181、182、183和184内选定的各个扬声器的所得响应。在所述图中可以看出，在根据本公开的至少某些实施例中，响应不仅是平坦的线，而且还包括所需的上升坡度和下降坡度。有利的是，在频率范围内，频带之间最好有1％到30％的重叠，更确切地说是10％的重叠。这允许对工作频带的响应进行限制的滤波器具有更不陡峭的起始和结束。图4D显示了在均衡过程已经完成后所得到的总系统响应。从图4D中可以看出，总系统响应179与图4A中的各个响应相比基本上是平坦的。

图5示出了一个示例性实施例，其允许使用本公开所提出的方法。音频系统500包括声源501、网络接口和麦克风前置放大器502、麦克风503，以及至少一个扬声器510。音频系统500也可以称为声音系统。在其他的示例性实施例中，元件501、502和503可以集成为一个单元，或者，在另外一些示例性实施例中，可以从该系统中省略一个或多个所述元件。扬声器510可以包括数字声音处理器511、放大器512，以及至少一个扬声器元件513。扬声器510的元件通常位于单个壳体内。在图5所示的实施例中，还存在第二扬声器520和可选的第三扬声器530，换句话说，在至少一些实施例中，扬声器由两个扬声器单元组成，而在至少一些其他的实施例中，扬声器由三个扬声器单元组成。此外，可用于根据本公开的方法的扬声器单元的数量可以表示为变量n，其中n是正整数，优选地在1与10,000之间，特别是在2与20之间。

第二扬声器520和第三扬声器530可以与第一扬声器510相同，或者它们可以在诸如所使用的部件、频率范围、数字声音处理的类型等特性上彼此不同。这些扬声器可具有相对于收听位置而言为不同的位置。

在可用于图5所示的实施例的示例性方法中，声音信号经由扬声器510、520和可选的扬声器530而再现。声音信号对于每个扬声器而言可以不同。声音信号可以由扬声器顺序地再现，即一次一个扬声器，或者在另一实施例中，多个扬声器可以同时再现不同的声音。声音信号可以是测试信号，例如从10Hz开始并持续到21kHz的扫频。然后，在收听位置处由麦克风503来测量所述声音信号，并且将测量结果存储在网络设备502上以进行分析。备选地，可以在远程服务器上进行该分析。

使用多个度量来分析和评估麦克风位置处的每个单独元件的单独响应，这些度量包括以下本地和全局值或计算中的至少一个：响应的平坦度、响应的幅度、响应的斜率、响应的平均幅度、响应的加权平均值，以及缺口特性(包括缺口的位置和倾斜度)。傅立叶分析和/或傅立叶方法可以至少部分地用于评估响应。分析和评估的结果是确定了每个单元的各个工作频带。然后，为各个部分设计滤波器，以使响应与各个频带目标响应相匹配，即，用于每个扬声器的滤波器设计为在每个频带中获得所需的响应。这些滤波器可以包括本文中公开的任何滤波器。针对各个单元优化了全通均衡和群延迟，以确保复杂响应的最大程度的求和。

详细地说，由网络设备502生成扬声器输出的频率响应图。在生成响应之后，基于度量来执行响应分析，以获取响应中的平坦部分、峰值和缺口的指示。获得指示也可以被称为第一确定，其可以利用本公开所提供的度量和计算方法。然后，相对于其他扬声器的相同指示评估来自单个扬声器的指示。之后，通过对所测得的响应和/或模拟响应所应用的计算方法来求解最佳解，这些计算方法包括至少以下各项：最小二乘法、线性最小二乘法、非线性最小二乘法、普通最小二乘法、加权最小二乘法、广义最小二乘法、偏最小二乘法、总最小二乘法、非负最小二乘法、岭回归法、正则最小二乘法、最小绝对偏差法、迭代加权最小二乘法、贝叶斯线性回归、贝叶斯多元线性回归、线性回归、多项式回归，以及二项式回归。计算中涉及的值至少是以下测量响应或模拟响应的变量之一：平坦度、幅度、斜率、平均幅度、加权平均值，以及缺口特性(包括缺口的位置和斜度)。傅立叶分析和/或傅立叶方法可以至少部分地用于所述计算中。

基于计算，生成总系统响应，其中，选定的频带被分配给特定的扬声器，以实现所述生成的总系统响应。所述计算可选地包括以下至少之一：各个频带的幅度优化，相位优化。

通过为各个扬声器创建滤波器并将所述滤波器传输到扬声器来实现总系统响应。滤波器可以由扬声器的数字信号处理器DSP来实现。扬声器可以将滤波器存储在机箱内。所述滤波器也可以存储在远程服务器上，例如以防止数据丢失。滤波器至少可以作为一组来存储，以用于整个系统、每个频带、每个扬声器，以及每个扬声器元件。将滤波器和滤波器组存储为数字文件可以实现滤波器的备份和导出，例如，在多个房间具有相同的声学特性且每个房间中都安装了相同的声音系统的情况下。可选地，可以通过重复测量并选择性地重复该方法的分析、滤波器生成和滤波器实施步骤来验证该实施方式，其有益效果是具有提高的精度。这种重复可以称为迭代过程。

在根据本公开的第三示例性实施例中，根据在此提出的方法来调节多对扬声器的响应。更具体地，首先在收听位置处使用麦克风来测量一对扬声器的响应，然后测量具有不同房间位置的另一对扬声器。

在根据本公开的并且在图6中示出的第四示例性实施例中，声音系统600包括声源601、网络接口606、麦克风前置放大器605、麦克风603，以及扬声器610和620。扬声器610是包括DSP 611、放大器612和614以及扬声器元件613和615的多元件扬声器。扬声器620是单元件扬声器，但在另一个示例性实施例中，它也可以是如扬声器610那样的多元件扬声器。扬声器620通过本文稍后公开的连接手段之一直接连接到网络接口。

可以通过与本公开所提出的方法相一致的方法来获得声音系统600的总体响应，即，使用测量麦克风并基于10Hz至21kHz的测试信号来测量响应，反之亦然。作为测量过程的一部分，将测量以下至少一项：声音系统的整体响应，扬声器的单独响应。

在根据本公开的第五示例性实施例中，如图7所示的声音系统700包括控制单元708(该控制单元708包括声源、网络接口和麦克风前置放大器)、麦克风703，以及扬声器710(其包括DSP 711，三个放大器712、714和716，以及三个扬声器元件713、715和717)。在一个有益的实施例中，元件713和717仅具有相互之间的最小的工作范围频率重叠，或者零重叠，这导致了扬声器710具有宽频率范围的有益效果。扬声器元件715可以与元件712和716都有重叠，其有益效果是：根据本发明的方法能够在元件715的整个频率范围内有效地使用。元件715和717之间的重叠可以是元件717的范围的1％到90％，这同样适用于元件715和713。例如，在一个其它的示例性实施例中，元件713可以具有20Hz至250kHz的频率范围，元件715可以具有50kHz至500kHz的频率范围，并且元件717可以具有300Hz至20kHz的频率范围。元件可以是不同类型；例如，元件717可以是高音扬声器，而元件713可以是低音扬声器。元件可以位于扬声器的机箱上的不同位置，也就是说，第一元件可以在扬声器的正面上，而第二元件可以位于背面上。这具有为每个扬声器元件提供不同的房间响应的有益效果，当使用本文公开的方法时，这可能导致平坦的频率响应。

在本发明的一个有益的示例性实施例中，扬声器元件是相同的，这意味着它们具有100％重叠的频率范围。扬声器元件总数的子集也可能是相同的，例如，一个三元件扬声器可以具有两个相同的元件和一个不同的元件。多个这样的扬声器，例如一对三路扬声器也是一种非常合适的用于本公开的声音系统。当扬声器元件位于机箱上的不同位置时，扬声器元件之间的重叠为总响应提供了灵活性。使用不同类型的扬声器元件可提供增加的频率范围，尤其是在非常高的频率和/或非常低的频率下。

在图8中示出了根据本公开的一个示例性方法。该方法从步骤801开始，其中测量各个单位响应。该测量可以使用根据任何适当技术的麦克风装置，包括这里针对所述实施例所讨论的那些。该测量可进行多次，如同该方法本身一样。在另一示例性方法中，通过依次测量每个扬声器的单个响应来进行测量。在一个替代性的示例性方法中，可以同时测量响应。

在步骤802中，分析所测量的响应。如本公开内容中所讨论的那样，所测量的响应被存储，并基于多个度量来进行分析，以确定每个扬声器的频率和幅度图。可以通过网络接口502(单独地或与声音系统内的任一DSP如611或612联合地)进行分析，或者在一个替代性的示例性方法中，也可以通过将文件上传到用于执行分析的远程服务器来进行分析。

在步骤803中，如本公开中其他地方所公开的那样，确定工作频带。该步骤可以通过网络接口502或通过远程服务器并结合步骤802来完成，在步骤804中，通过对预期目标响应的建模来确定目标响应。可以针对每个扬声器元件分别地执行步骤804，或者针对整个系统执行步骤804，这既可以全局地进行，也可以一次一个工作频带地进行。在步骤805中，对所确定的各个频带进行幅度优化。最终，在步骤806中，针对最终系统响应进行相位优化。随后，如本文中其他地方所公开的那样，生成用于扬声器的滤波器并将其传输到扬声器。

图9示出了根据本公开的第二示例性方法。该方法包括步骤901、902、903、904、905、906和907。

在步骤901中，根据任何合适的测量技术(包括在本文中公开的那些在内)来测量声音系统内的扬声器的响应。这些响应被存储以进行分析。在步骤902中，根据本文所公开的技术来分析响应。在步骤903中，根据本文所公开的划分方法来将声音系统的频率范围划分成若干工作频带，该步骤范围是预设的，或由所测得的响应的最小和最大频率来确定。在步骤904中，根据本文件所公开的用于确定的方法来为每个频带确定最佳响应。在步骤905，为每个工作频带分配其最佳响应，即，选择一个或多个扬声器的响应，以在工作频带内提供最平坦的响应。在步骤906中，根据本文所公开的生成过程来分别为每个扬声器生成与分配相对应的滤波器。作为本文中公开的滤波器生成过程的一部分，可以进行均衡处理。在步骤907中，根据本文所公开的提供过程，将滤波器提供给每个扬声器。

根据本文中所呈现的实施例，声音系统在第一位置处的总体响应包括各个工作频带内的响应，其中，可以选择一个或多个响应以在工作频带内使用，并且其中工作频带可能会部分地重叠。在另一示例性实施例中，声音系统内的一些扬声器与频带一起使用，并且至少一个扬声器按原样使用，即，使用该扬声器的自然响应。这具有使系统所需的处理量最小化的有益效果。

在一个示例性实施例中，总体响应可以包括工作频带内的响应，其中，可以选择一个或多个响应以在工作频带内使用。这具有进一步改善响应平坦度的有益效果。

本公开的优点包括在一个或多个收听位置处产生更平坦的总体响应。另外，由于可以考虑各种条件，因此降低了不同房间对声音系统输出的影响。扬声器也可以更灵活地放置在房间内，因为其对总响应的任何不利影响都可以最小化。

关于本地或远程进行的数字声音处理，例如可以使用至少一个计算设备来进行声音处理，所述计算设备为诸如以下至少之一：计算装置、移动设备、服务器、节点、云计算设备。计算设备可以位于扬声器内并包括DSP，或者作为替代或附加，计算设备可以位于网络接口内。该计算设备包括至少一个处理器，该至少一个处理器例如可以包括单核或多核处理器，其中单核处理器包括一个处理核，而多核处理器包括一个以上的处理核。该处理器可以包括一个以上的处理器。处理核心可以包括例如ARM Holdings公司的Cortex-A8处理核心，或Advanced Micro Devices公司生产的Steamroller处理核心。例如，该处理器可以包括至少一个高通的Snapdragon处理器和/或因特尔的Core处理器。该处理器可以包括至少一个专用集成电路ASIC。该处理器可以包括至少一个现场可编程门阵列FPGA。处理器可以是用于在计算设备中执行方法步骤的器件。处理器可以至少部分地被计算机指令配置为执行动作，在本公开的上下文中，应当理解，声音处理可以由多个设备协作完成。

诸如扬声器、麦克风和网络接口之类的设备可以使用以下技术中的至少一种彼此连接以及与外部计算设备连接：直接布线，如电线、同轴电缆、光纤电缆，红外传输，蓝牙，无线局域网，WLAN，以太网，通用串行总线，USB，和/或，用于微波访问、WiMAX和卫星通信方法的全球互用性。作为替代或附加，可以利用专有通信框架。在一些实施例中，可以采用单独的网络用于以下目的中的一个或多个：扬声器之间的通信，扬声器与网络接口之间的通信，网络接口与服务器之间的通信，等等。

应当理解的是，本发明所公开的实施方案不限于本文中所记载的特定的结构、工艺步骤或材料，而是可延伸到本领域的普通技术人员所认可的等价物。还应当理解的是，本文中使用的术语仅用于描述特定的实施方案，不欲作为限制。

本文中所述的“一个实施方案”或“实施方案”意味着关联于该实施方案所描述的特定的特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施方案中。由此，在本文的许多位置出现的用语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不必须都涉及同一个实施方案。

在本文中，多个物体、结构件、组成元素和/或材料可为了方便而出现在一个共同的列表中。然而，这些列表应被视为列表中的各个元素能独立地被当做单独的独特的元素。由此，不应仅基于各个元素出现在一个共同的组中而没有矛盾的说明，就将这种列表中的各个元素视为同一列表中的任意其他元素的实际等价物。另外，本发明的各个实施方案和实施例也可涉及各个部件的替代物。应当理解的是，这些实施方案、实施例和替代物不应视为彼此的实际等价物，而是应被视为本发明的独立且自主的表现形式。

另外，所描述的特征、结构或特性可在一个或多个实施方案中通过任意适当的方式结合在一起。在本文中，提出了许多具体细节(例如长度、宽度、形状等的例子)，以利于伸入理解本发明的实施方案。然而，本领域的技术人员应当理解，本发明可在没有一个或多个特定细节的情况下、或者在具有其他方法、部件、材料等的情况下实施。另外，没有详细显示或描述已知的结构、材料或操作，以避免使本发明的各方面变得不清楚。

尽管上述实施例显示了在一个或多个特定应用中的本发明的原理，然而本领域的普通技术人员应当理解，在不付出创造性劳动且不背离本发明的原理和概念的情况下，可对实施的形式、用途和细节进行许多修改。因此，本发明仅欲受到随附的权利要求书的限制。

动词“包括”和“包含”在本文中用作为开放式限定，既不排除也不必须有其他未列出的特征的存在。除非有明确说明，否则在从属权利要求中所列出的特征能自由地相互接合。另外，应当理解的是，在本文中的“一”、“一个”(即，单数形式)的使用不排除多数形式。

工业适用性

本发明的至少一些实施例可用于音频工程中的工业应用，更具体地说，用于为声音系统提供优化或改进的响应。

附图标记列表

Claims (15)

1.一种声音系统，所述声音系统包括：

第一扬声器元件、第二扬声器元件、至少一个数字信号处理器，以及至少一个处理单元，

其中，所述第一扬声器元件和第二扬声器元件具有至少部分重叠的频率范围，并且所述第一扬声器元件配置为在由所述第一扬声器元件的频率范围所限定的至少一个第一工作频带内产生响应，而所述第二扬声器元件配置为在由所述第二扬声器元件的频率范围所限定的至少一个第二工作频带内产生响应，

其中，所述声音系统在第一位置处的总体响应包括在所述第一工作频带内的所述第一扬声器元件的响应，以及在所述第二工作频带内的所述第二扬声器元件的响应，

其中，所述至少一个处理单元配置用于：

－在第一测量中测量所述第一扬声器元件的响应，

－在第二测量中测量所述第二扬声器元件的响应，

－分析所测得的第一响应和第二响应，其中，所述分析包括定位所述响应中的缺口，以及

－基于所述分析，限定会对确定作出响应的第一工作频带和第二工作频带。

2.根据权利要求1所述的声音系统，其特征在于，所述确定包括：求解以使总体系统响应内的所定位的缺口最小化。

3.根据前述权利要求中任一项所述的声音系统，其特征在于，所述总体系统响应包括第一工作频带、第二工作频带、第三工作频带和第四工作频带。

4.根据前述权利要求中任一项所述的声音系统，其特征在于，还包括在所述第一位置处具有第三响应的第三扬声器元件，其中，所述第三扬声器元件配置为在位于所述第三扬声器元件的频率范围内的至少一个工作频带内产生所述第三响应。

5.根据前述权利要求中任一项所述的声音系统，其特征在于，所述扬声器元件包括在有源扬声器中。

6.根据权利要求3和4所述的声音系统，其特征在于，所述第一扬声器元件、第二扬声器元件和第三扬声器元件位于单个机箱内。

7.根据权利要求3到5中任一项所述的声音系统，其特征在于，所述第一扬声器元件、第二扬声器元件和第三扬声器元件位于分开的若干机箱内，并且所述分开的若干机箱中的至少一些包括多个扬声器元件。

8.根据前述权利要求中任一项所述的声音系统，其特征在于，至少一些扬声器元件是以下至少之一：低音扬声器、高音扬声器。

9.根据前述权利要求中任一项所述的声音系统，其特征在于，至少一个扬声器元件配置为在至少两个工作频带中操作，以形成所述系统的总体响应。

10.根据前述权利要求中任一项所述的声音系统，其特征在于，采用均衡来使各个扬声器元件的响应适应于所述总体系统响应的幅度目标。

11.根据前述权利要求中任一项所述的声音系统，其特征在于，在各个扬声器之间优化全通均衡器参数和组延迟。

12.一种改善声音系统的响应的质量的方法，所述方法包括：

－在第一位置处测量第一扬声器的响应，以获得第一响应，

－在第一位置处测量第二扬声器的响应，以获得第二响应，

－分析所述第一响应和第二响应，其中，所述分析包括定位所述响应中的缺口，

－至少部分地基于所述分析，将所述第一响应和第二响应的频率范围划分为若干工作频带，

－将所述第一扬声器或第二扬声器分配给每个工作频带，

－至少部分地基于所述分配，为所述第一扬声器生成第一组滤波器，并且为所述第二扬声器生成第二组滤波器，以及

－将所述第一组滤波器提供给所述第一扬声器，将所述第二组滤波器提供给所述第二扬声器，以实现总体的声音系统响应。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，至少部分地基于对所测量的第一响应和第二响应的分析来将所述频率范围划分为所述若干工作频带。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，至少一个扬声器用于至少两个工作频带，以形成所述系统的总体响应。

15.一种计算机程序，其配置为执行根据权利要求12到14中的至少一项所述的方法。

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