CN115460503A - 音箱喇叭位置检测系统及喇叭声道参数自动设置方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种音箱喇叭位置检测系统及喇叭声道参数自动设置方法，包括矩阵采音模块、信号转换模块、测试计算模块、主控模块、信号输出模块和若干个带有功放功能的喇叭，矩阵采音模块用于采集若干个喇叭发出的声音并输出声音信号，测试计算模块用于对数字信号进行参数模拟测试且对喇叭距离计算，分别形成距离位置测试信息和参数测试信息，主控模块用于接收参数测试信息和距离位置测试信息，并输出控制信号至信号输出模块，信号输出模块用于根据控制信号，输出参数测试信息至喇叭。本申请具有自动调整3D环绕声音箱系统的声道参数，便于普通用户对3D环绕声音箱系统进行调试的效果。

Description

音箱喇叭位置检测系统及喇叭声道参数自动设置方法

技术领域

本申请涉及音箱系统的技术领域，尤其是涉及音箱喇叭位置检测系统及喇叭声道参数自动设置方法。

背景技术

随着技术的发展，音箱系统也越来越复杂，音箱系统的声道数的技术发展由最早的单声道到立体声，再到5.1、7.1多声道环绕声，以及现在的3D环绕声道系统，声道数已经可以达到十多个，声道和喇叭的增多，为了提高音箱系统的听音效果，需要准确地安装各个喇叭的具体位置以及设置好各个声道的参数。

现有技术中，对多个喇叭的正确安装以及对每个声道中解码器的参数设置大多数以默认参数进行工作，或者通过人工方式，由非常专业的工作人员进行对每个喇叭的准确位置进行安装，并调节每个喇叭声道中解码器的参数。

但是，音箱系统的声道数量越来越多也增加了音箱系统的安装和使用的难度，越来越多声道，用到的喇叭也越来越多，以及每个声道都有特定的名称标识，对于普通用户来说，难以准确掌握了解每个声道中解码器的具体参数的设置，且众多喇叭的具体安装位置以及安装角度对于普通用户来说也是十分困难的，喇叭没有安装准确，每个声道中解码器的参数没有设置好，会极大降低用户的听音效果，同时，环绕声音箱系统安装配置过程的繁琐也会限制了环绕声音箱系统的普及应用，因此，存在一定的改进空间。

发明内容

为了能够自动调整3D环绕声音箱系统的声道参数，便于普通用户对3D环绕声音箱系统进行调试，本申请提供音箱喇叭位置检测系统及喇叭声道参数自动设置方法。

第一方面，本申请提供音箱喇叭位置检测系统，采用如下的技术方案：

音箱喇叭位置检测系统，包括矩阵采音模块、信号转换模块、测试计算模块、主控模块、信号输出模块和若干个带有功放功能的喇叭；

所述矩阵采音模块用于采集若干个喇叭发出的声音并输出声音信号；

所述信号转换模块的一端耦接于矩阵采音模块以接收矩阵采音模块输出的声音信号，所述信号转换模块用于将声音信号转换形成数字信号；

所述测试计算模块的输入端耦接于信号转换模块以接收数字信号，所述测试计算模块的输出端耦接于信号输出模块，所述测试计算模块还包括反馈端，所述反馈端耦接于主控模块，所述测试计算模块用于对数字信号进行参数模拟测试且对喇叭距离计算，分别形成距离位置测试信息和参数测试信息；

所述主控模块的输入端耦接于测试计算模块，所述主控模块的输出端耦接于信号输出模块，所述主控模块用于接收参数测试信息和距离位置测试信息，并输出控制信号至信号输出模块；所述信号输出模块的输出端耦接于带有功放的喇叭，所述信号输出模块用于根据控制信号，输出参数测试信息至喇叭。

通过采用上述技术方案，在安装调配3D环绕生音箱系统过程中，3D环绕声音箱系统产生一个音频测试信号并输出至若干个带有功放功能的喇叭，喇叭接收到音频测试信号后播放测试音，通过矩阵采音模块采集接收喇叭播放的测试音，并形成声音信号且输出至信号转换模块，信号转换模块对声音信号进行转换处理形成数字信号，能够有效防止信号丢失，进而提高测试的准确性，信号转换模块将数字信号输出至测试计算模块，测试计算模块接收到数字信号后开始进行声道的参数测试，得到参数测试信息，同时，测试计算模块基于输入的数字信号计算得到喇叭的距离位置测试信息，测试计算模块将距离位置测试信息和参数测试信息通过反馈端输出至主控模块，主控模块根据参数测试信息和距离位置测试信息，输出控制信号至信号输出模块，根据距离位置测试信息判断出喇叭具体的声道，主控模块控制信号输出模块将参数测试信息输出至指定的声道，进而根据该声道的参数测试信息自动设置声道中解码器的参数，实现自动调整3D环绕声音箱系统的每个声道中解码器的参数，且普通用户能够基于距离位置测试信息，自行安装调整喇叭的安装位置，提高用户的听音效果。

优选的，所述测试计算模块包括位置信号发生器、计算子模块和声道参数测试子模块，所述信号发生器的输出端耦接于声道参数测试子模块，所述信号发生器用于提供音频测试信号，所述计算子模块的输入端耦接于声道参数测试子模块，所述计算子模块的输出端耦接于主控模块，所述计算子模块还无线通信连接于用户终端设备，所述计算子模块用于对喇叭距离位置进行计算并输出距离位置测试信息至用户终端设备和主控模块，所述声道测试参数子模块的输入端分别耦接于信号发生器和信号输入模块，所述声道参数测试子模块的输出端分别耦接于主控模块和信号输出模块，所述声道参数测试子模块用于进行声道参数测试并形成参数测试信息，且输出至主控模块和信号输出模块。

通过采用上述技术方案，信号发生器会给3D环绕声音箱系统提供音频测试信号，使3D环绕声音箱系统能够进行声道参数测试，计算子模块在输入数字信号后，基于数字信号进行计算，得出喇叭的距离位置，判断出喇叭的具体声道，输出距离位置测试信息，通过声道参数测试子模块对数字信号，且在信号发生器的辅助下，能够对声道的参数进行测试，得到每个声道适合的声道参数，输出参数测试信息，实现对3D环绕声音箱系统的喇叭位置距离测试功能以及每个声道参数自动测试功能。

优选的，所述声道参数测试子模块包括电平设置器、声道参数测试器、信号通道调节器和信号检测器；所述信号检测器的输入端耦接于信号转换模块，所述信号检测器的输出端分别耦接于主控模块和声道参数测试器，所述信号检测器用于检测是否有数字信号输入，并基于检测结果输出检测信号至主控模块，所述信号检测器还用于对数字信号进行滤波处理并输出滤波后的数字信号至声道参数测试器；

所述声道参数测试器的输出端耦接于主控模块，所述声道参数测试器用于对输入的滤波后的数字信号进行声道参数测试生成参数测试信息，并将所述参数测试信息输出至主控模块；

所述电平设置器的输入端耦接于主控模块，所述电平设置器的输出端耦接于信号通道调节器，所述电平设置器设置有电平阈值，所述电平设置器用于接收参数测试信息后，将参数测试信息与电平阈值进行比较并输出判断结果调节电平参数值；

所述信号通道调节器的输出端耦接于信号输出模块，所述信号通道调节器还电连接于主控模块，所述信号调节通道用于根据主控模块输出的控制信号调节参数测试信息的输出声道。

通过采用上述技术方案，信号检测器检测声道参数测试子模块是否有数字信号输入，若检测到无数字信号输入，则会输出无数字信号输入的检测结果至主控模块，主控模块根据无数字信号输入的检测结果会控制3D环绕声音箱系统的测试过程中止，能够自动检测出3D环绕声音箱系统是否存在故障；

当检测到有数字信号输入时，对数字信号进行滤波处理并输出滤波后的数字信号至声道参数测试器，声道参数测试器对输入的滤波后的数字信号进行声道参数测试生成参数测试信息，其中参数测试信息包括电平参数测试值和距离相位测试值，实现声道参数中的自动测试功能，通过将参数测试信息与电平设置器设置的电平阈值进行比较，当参数测试信息中的电平测试值在电平阈值范围内时，则生成具体的声道参数的电平值，实现声道参数中的电平测试功能，通过信号通道调节器，根据声道参数的测试结果，将参数测试信息输出至指定的声道，进而实现能够根据每个声道进行参数自动调节。

优选的，所述计算子模块包括喇叭位置计算器，所述喇叭位置计算器的输入端耦接于声道参数子模块，所述喇叭位置计算器的输出端耦接于主控模块，所述喇叭位置计算器用于根据声道参数中的距离相位测试信息，计算得到喇叭的距离位置测试信息，并输出距离位置测试信息至主控模块。

通过采用上述技术方案，喇叭位置计算器基于接收到的距离位置测试信息，计算出喇叭的距离位置，并将喇叭的距离位置信息传输至主控模块，，基于距离位置测试信息，自行安装调整喇叭的安装位置，实现喇叭距离位置计算功能。

优选的，所述测试计算模块还包括延时设置器和多声道矩阵器，所述多声道矩阵器的输入端耦接于信号转换模块，所述多声道矩阵器的输出端耦接于延时设置器，所述延时设置器的输出端耦接于信号输出模块。

通过采用上述技术方案，多声道矩阵器接收到数字信号后识别出对应的喇叭对应的声道，并将该声道的参数测试信息传输至延时设置器，延时设置器根据数字信号流经3D环绕声音箱系统的时间值设置出3D环绕声音箱系统的延时值，将延时值加入至参数测试信息中，得到实际的参数测试信息。

第二方面，本申请提供音箱喇叭位置检测系统的喇叭声道参数自动设置方法，采用如下的技术方案：

所述喇叭声道参数自动设置方法包括步骤：

3D环绕声音箱系统初始化，获取3D环绕声音箱系统的延时值；

3D环绕声音箱系统输出音频测试信号，获取若干个喇叭播放的测试音频并形成声音信号，将所述声音转换成数字信号输出至测试计算模块，其中所述测试计算模块包括声道参数测试子模块和计算子模块；

声道参数测试子模块对数字信号进行电平测试，生成电平参数值；

基于所述电平参数值和延时值，声道参数测试子模块进行距离相位测试，生成距离相位测试值；

基于所述距离相位测试值推算获取喇叭的距离位置测试信息，根据所述距离位置测试信息获取喇叭声道信息；

根据所述电平参数值和距离相位测试值，主控模块生成控制信号，调整信号输出模块的输出声道信息，基于所述输出声道信息将所述电平参数值和距离相位测试值输出至喇叭声道。

通过采用上述技术方案，启动3D环绕声音箱系统，3D环绕声音箱系统自行完成初始话，从而得到3D环绕声音箱系统的延时值，初始化完成后，3D环绕声音箱系统自行产生一个音频测试信号，并输出至若干个带有功放功能的喇叭，喇叭接收到音频测试信号后播放测试音，通过矩阵采音模块采集接收喇叭播放的测试音，并形成声音信号且输出至信号转换模块，信号转换模块对声音信号进行转换处理形成数字信号，能够有效防止信号丢失，进而提高测试的准确性，信号转换模块将数字信号输出至测试计算模块，测试计算模块的声道参数测试子模块对数字信号先进行电平测试，得到电平参数值，根据电平参数值和延时值，对数字信号再进行距离相位测试，得到距离测试值和相位测试值；根据距离测试值和相位测试值，推算得到喇叭的距离位置信息，基于喇叭的距离位置信息能够安装调整喇叭的安装位置，同时判断出喇叭对应的声道，将电平参数值和距离相位测试值输出值相对应的喇叭的声道内，实现自动调整3D环绕声音箱系统的每个声道的声道参数。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述声道参数测试子模块对数字信号进行电平测试，生成电平参数值，具体包括：

设定信号发生器的输出信号的参数信息；

检测声道参数测试子模块是否输入有数字信号，若预设时间内未接收到数字信号，则生成系统错误状态并输出至主控模块，所述主控模块控制3D环绕声音箱系统退出测试；

若预设时间内接收到数字信号，声道参数测试器进行电平测试，并生成电平参数测试信息；基于所述电平参数测试信息，判断所述电平参数测试信息是否等于预设的电平阈值，若所述电平参数测试信息不等于电平阈值，所述主控模块输出电平调节信号至电平设置器，调整所述电平参数测试信息等于所述电平阈值；

当所述电平参数测试信息等于电平阈值时，基于所述电平参数测试信息输出电平参数值至主控模块。

通过采用上述技术方案，在进行声道参数的电平测试过程前，设定好信号发生器的输出的信号的参数信息，在信号发生器的输出的信号的参数信息内获取到电平阈值，当数字信号输入至声道参数测试子模块，声道参数测试器对数字信号进行分析，得到该数字信号的电平参数测试信息，判断电平参数信息与电平阈值进行比较判断，根据判断结果调整电平设置器设置的电平阈值，当电平阈值等于电平参数测试信息时，得到电平参数值，并将电平参数值传输至主控模块，主控模块根据电平参数值调整声道参数中的电平参数。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基于所述电平参数值和延时值，声道参数测试子模块进行距离相位测试，生成距离相位测试值，具体包括：

基于电平参数值，设定信号发生器输出的信号的信号参数，设定声道参数测试器的距离计数为0；

在输入数字信号过程中，声道参数测试器对数字信号进行采样检测，基于采样检测结果，调整所述声道参数测试器的距离计数；

若预设时间内检测到无数字信号输入，则生成系统错误状态并输出至主控模块，所述主控模块控制3D环绕声音箱系统退出测试；

若预设时间内检测到数字信号输入，停止所述声道参数测试器对数字信号的距离计数，并生成距离计数值，将所述距离计数值减去延时值，得到声道参数的距离测试值，且基于输入的数字信号的极性获取相位测试值。

通过采用上述技术方案，声道参数测试器根据电平参数测试得到的电平参数值进行喇叭声道的距离相位测试，并得到喇叭声道的距离测试值和相位测试值，根据距离测试值和相位测试值，主控模块判断出喇叭对应的声道，将距离相位测试值输出值相对应的喇叭的声道内，实现距离相位自动测试功能。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基于所述距离相位测试值推算获取喇叭的距离位置测试信息，根据所述距离位置测试信息获取喇叭声道信息，具体包括：

基于所述距离测试值，获取喇叭与矩阵中心测量点的距离值，基于所述距离值获取喇叭与矩阵中心测量点的中心距离信息；

根据所述中心距离信息计算出喇叭与矩阵测量点的水平角度信息和垂直角度信息。

通过采用上述技术方案，根据距离相位的测试结果，得到喇叭与矩阵中心的测量点的距离值，根据距离值计算出喇叭与矩阵测量点的中心测量点的中心距离信息，在得到喇叭与矩阵测量点的中心距离信息，通过计算子模块计算出喇叭的水平角度信息和喇叭的垂直角度值，输出垂直角度信息，基于喇叭与中心测量点的中心距离信息、喇叭的水平角度信息和喇叭的垂直角度信息，能够准确掌握喇叭的具体安装位置，进而使3D环绕声音箱系统能够将声道参数测试的结果输出至对应的喇叭的声道，从而实现将声道参数测试结果输出至指定声道的功能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过测试计算模块接收到数字信号后开始进行声道的参数测试，得到参数测试信息，同时，测试计算模块基于输入的数字信号计算得到喇叭的距离位置测试信息，测试计算模块将距离位置测试信息和参数测试信息通过反馈端输出至主控模块，主控模块根据参数测试信息和距离位置测试信息，输出控制信号至信号输出模块，根据距离位置测试信息判断出具体喇叭是属于哪个声道，主控模块控制信号输出模块将参数测试信息输出至识别出来的声道，进而根据该声道的参数测试信息自动设置声道的参数，实现自动调整3D环绕声音箱系统的每个声道的声道参数，且普通用户能够基于距离位置测试信息，自行安装调整喇叭的安装位置；2.通过声道参数测试子模块对数字信号，且在信号发生器的辅助下，能够对声道的参数进行测试，得到每个声道合适的声道参数，输出参数测试信息，实现对3D环绕声音箱系统的每个声道参数自动测试功能；

3.计算出喇叭与矩阵测量点的中心测量点的中心距离信息，在得到喇叭与矩阵测量点的中心距离信息，通过计算子模块计算出喇叭的水平角度信息和喇叭的垂直角度值，输出垂直角度信息，基于喇叭与中心测量点的中心距离信息、喇叭的水平角度信息和喇叭的垂直角度信息，能够准确掌握喇叭的具体安装位置。

附图说明

图1是本申请音箱喇叭位置检测系统实施例的结构示意图。

图2是本申请音箱喇叭位置检测系统实施例的矩阵采音的结构示意图。

图3是本申请音箱喇叭位置检测系统实施例的测试计算模块的结构示意图。

图4是本申请喇叭声道参数自动设置方法实施例的一流程图。

图5是本申请喇叭声道参数自动设置方法实施例中步骤S30的一实现流程图。

图6是本申请喇叭声道参数自动设置方法实施例中步骤S40的一实现流程图。

图7是本申请喇叭声道参数自动设置方法实施例中步骤S50的一实现流程图。

图8是本申请喇叭声道参数自动设置方法实施例中喇叭位置计算示意图；

图9是本申请喇叭声道参数自动设置方法实施例中喇叭的垂直角度计算示意图。

附图标记说明：1、矩阵采音模块；11、三维麦克风矩阵结构；111、左麦克风；112、右麦克风；113、前置麦克风；114、顶置麦克风；2、信号转换模块；3、测试计算模块；31、信号发生器；32、延时设置器；33、多声道矩阵器；34、计算子模块；341、喇叭位置计算器；35、声道参数测试子模块；351、电平设置器；352、声道参数测试器；353、信号通道调节器；354、信号检测器；36、主控接口；4、主控模块；5、信号输出模块；6、数模转换器；7、喇叭。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

在一实施例中，参照图1和图2，音箱喇叭7位置检测系统包括矩阵采音模块1、信号转换模块2、测试计算模块3、主控模块4、信号输出模块5和若干个带有功放功能的喇叭7。

矩阵采音模块1包括一个三维麦克风矩阵结构11，三维麦克风矩阵结构11包括左麦克风111、右麦克风112、前置麦克风113和顶置麦克风114，在使用三维麦克风矩阵结构11时，左麦克风111、右麦克风112和前置麦克风113处于同一个水平面上，顶置麦克风114在顶部且顶置麦克风114与左麦克风111和右麦克风112垂直，且在同一个垂直平面上。矩阵采音模块1用于采集若干个喇叭7发出的测试声音并形成输出声音信号。

信号转换模块2的输入端与矩阵采音模块1电连接以接收声音信号，信号转换模块2的输出端耦接于测试计算模块3，在本实施例中，信号转换模块2为模数转换器，信号转换模块2将矩阵采音模块1输出的声音信号转换成数字信号，并将数字信号输出至测试计算模块3，便于测试计算模块3进行声道参数测试和喇叭7距离位置计算，信号转换模块2对声音信号进行转换处理形成数字信号，能够有效防止信号丢失，有效提高3D环绕生音箱系统测试的准确性。

参照图1和图3，测试计算模块3的输入端耦接于信号转换模块2以接收数字信号，测试计算模块3的输出端耦接于输出模块，测试计算模块3设置有主控接口36，主控接口36为反馈端，测试计算模块3的主控接口36耦接于主控模块4，测试计算模块3用于对数字信号进行声道参数测试和计算喇叭7距离位置，形成参数测试信息和距离位置测试信息。

测试计算模块3包括信号发生器31、延时设置器32、多声道矩阵器33、计算子模块34和声道参数测试子模块35。信号发生器31的输出端耦接于声道参数测试子模块35，信号发生器31用于给3D环绕声音箱系统提供音频测试信号，还能给声道参数测试提供参数测试信号。

计算子模块34的输入端耦接于声道参数测试子模块35，计算子模块34的输出端耦接于主控模块4，计算子模块34包括喇叭7位置计算器341，喇叭7位置计算器341通过主控接口36与主控模块4耦接，喇叭7位置计算器341还无线通信连接于用户终端设备。具体的，喇叭7位置计算器341接收声道参数的测试结果，并基于声道参数测试结果计算得到喇叭7的距离位置信息，将距离位置信息分别输出至主控模块4和传输至用户终端设备，普通用户可根据喇叭7的距离位置信息，自行调整喇叭7的安装位置，主控模块4根据喇叭7的距离位置信息判断出对应的喇叭7声道，便于将声道参数测试结果传输至对应声道，对指定声道进行参数调节，进而便于普通用户进行3D环绕声音箱系统的调试安装。

声道参数测试子模块35的输入端分别耦接于信号发生器31和信号输入模块，声道参数测试子模块35的输出端耦接于信号输出模块5，声道参数测试子模块35通过主控接口36与主控模块4耦接，声道参数测试子模块35包括电平设置器351、声道参数测试器352、信号通道调节器353和信号检测器354，信号检测器354的输入端耦接于信号转换模块2，信号检测器354的输出端耦接于声道参数测试器352，信号检测器354通过主控接口36与主控模块4耦接，信号检测器354用于检测是否有数字信号输入，主控模块4接收到是否有数字信号输入的检测结果后控制声道参数测试的过程，同时，信号检测器354对输入进来的数字信号进行滤波处理并输出滤波后的数字信号至声道参数测试器352。

声道参数测试器352通过主控接口36与主控模块4电连接，声道参数测试器352对输入的滤波后的数字信号进行声道参数测试生成参数测试信息。具体的，声道参数测试器352对输入进来的滤波后的数字信号进行声道参数测试，得到参数测试信息，并将参数测试信息通过主控接口36传输至主控模块4。

电平设置器351的输入端通过主控接口36与主控模块4电连接，电平设置器351的输入端还耦接于信号发生器31以接收信号发生器31输出的用于进行声道参数测试的参数测试信号。具体的，电平设置器351在参数测试信号中设置电平阈值，通过主控模块4接收来自声道参数测试器352输出的参数测试信息，将参数测试信息与电平阈值进行比较并输出判断结果调节电平参数值，输出确定的电平参数值。

信号通道调节器353的输出端耦接于信号输出模块5，信号通道调节器353通过主控接口36与主控模块4电连接，信号调节通道用于根据主控模块4输出的控制信号调节参数测试信息的输出声道。

多声道矩阵器33的输入端耦接于信号转换模块2，多声道矩阵器33的输出端耦接于延时设置器32，延时设置器32的输出端耦接于信号输出模块5。具体的，多声道矩阵器33和延时设置器32构成一个3D环绕声音箱系统的信号自检回路，多声道矩阵器33接收到数字信号传输至延时设置器32，延时设置器32根据数字信号流经3D环绕声音箱系统的时间值设置出3D环绕声音箱系统的延时值，实现3D环绕声音箱系统初始化自检过程。

主控模块4通过测试计算模块3的主控接口36与测试计算模块3电连接，主控模块4的输出端耦接于信号输出模块5，主控模块4用于接收参数测试信息和距离位置测试信息，并输出控制信号至信号输出模块5。信号输出模块5的输出端串联有数模转换器6后与带有功放的喇叭7电连接，信号输出模块5根据主控模块4的控制信号，将声道参数测试完成后的参数测试信息传输至对应的喇叭7声道。

本申请实施例音箱喇叭7位置检测系统的工作原理为：3D环绕声音箱系统通过信号发生器31生成一个音频测试信号，并传输至若干个带有功放的喇叭7，喇叭7接收到音频测试信号后播放测试音，通过三维麦克风矩阵采集接收喇叭7播放的测试音，三维麦克风矩阵采集到测试音后输出声音信号至信号转换模块2，信号转换模块2将声音信号转换成数字信号，并输出至测试计算模块3，测试计算模块3的多声道矩阵器33和延时设置器32能够根据信号流在3D环绕声音箱系统运行后得到3D环绕声音箱系统的延时值，同时也完成对3D环绕声音箱系统的硬件设备自检，进而及时发现3D环绕声音箱系统是否存在硬件故障，防止硬件故障影响声道参数测试过程的准确性。

测试计算模块3接收到数字信号后，测试计算模块3的信号检测器354检测是否有数字信号输入，将检测结果输出至主控模块4，若无数字信号输入，则主控模块4输出控制信号以控制声道参数测试过程终止；

信号检测器354检测到有数字信号输入后，对输入进来的数字信号进行滤波处理并输出滤波后的数字信号至声道参数测试器352，同时主控模块4控制信号发生器31输出用于进行声道参数测试的参数测试信号，声道参数测试器352对数字信号进行检测测试后得到参数测试信息，测试计算模块3将参数信息与进行声道参数测试的参数测试信号进行比较测试，得到电平参数测试值，基于电平参数测试值，声道参数测试器352进行声道参数的距离相位测试，并输出距离相位测试值，主控模块4将根据电平参数测试值和距离相位测试值输出控制信号，控制信号输出模块5将声道参数测试完成后的参数测试信息传输至对应的喇叭7声道，实现每个喇叭7声道的声道参数自动调节；

计算子模块34的喇叭7位置计算器341根据距离相位的测试结果，计算出喇叭7的距离位置测试信息，计算出喇叭7的距离位置，并将喇叭7的距离位置信息传输至主控模块4，，基于距离位置测试信息，自行安装调整喇叭7的安装位置。

在一实施例中，如图4所示，本申请还公开了音箱喇叭位置检测系统的喇叭声道参数自动设置方法，喇叭声道参数自动设置方法具体包括如下步骤：

S10：3D环绕声音箱系统初始化，获取3D环绕声音箱系统的延时值。

在本实施例中，3D环绕声音箱系统初始化是指3D环绕声音箱系统输出音频测试信号在3D环绕声音箱系统内进行信号回卷，延时值是指3D环绕声音箱系统音频测试信号在3D环绕声音箱系统内进行一次信号回卷的时间值。

具体的，3D环绕声音箱系统使信号发生器31发出音频测试信号，音频测试信号在3D环绕声音箱系统进行信号回卷，记录信号回卷所用的时间值，将该时间值作为3D环绕声音箱系统的延时值，并将3D环绕声音箱系统的延时值存储至延时设置器32内，便于对声道参数进行距离相位测试。

S20：3D环绕声音箱系统输出音频测试信号，获取若干个喇叭播放的测试音频并形成声音信号，将所述声音转换成数字信号输出至测试计算模块，其中所述测试计算模块包括声道参数测试子模块和计算子模块。

在本实施例中，3D环绕声音箱系统通过信号发生器31发出音频测试信号，通过矩阵采音模块1采集获取喇叭7发出的声音并形成声音信号，通过信号转换模块2将声音信号转换成数字信号输出至声道参数测试子模块35和计算子模块34。

具体的，在3D环绕声音箱系统完成系统自检后，通过矩阵采音模块1采集获取喇叭7发出的声音并形成声音信号，信号转换模块2将声音信号转换成数字信号输出，声道参数测试子模块35接收到数字信号后对数字信号进行电平参数测试和距离相位参数测试，计算子模块34根据距离相位参数测试结果对喇叭7的位置距离进行计算。

S30：声道参数测试子模块对数字信号进行电平测试，生成电平参数值。

在本实施例中，电平测试是指3D环绕声音箱系统的声道的电平参数调试。

具体的，信号转换模块2将数字信号传输至声道参数测试子模块35，声道参数测试子模块35的声道参数测试器352对数字信号进行声道的电平参数进行测试，并生成电平参数值，实现声道的电平参数测试功能。

S40：基于所述电平参数值和延时值，声道参数测试子模块进行距离相位测试，生成距离相位测试值。

在本实施例中，距离相位测试是指3D环绕声音箱系统中每个喇叭7的声道距离和声道极性测试。

具体的，3D环绕声音箱系统中每个喇叭7的声道距离和声道极性测试是基于声道的电平参数调试和3D环绕声音箱系统的延时值，通过声道参数测试子模块35的声道参数测试器352对数字信号进行声道距离和声道极性测试，得到距离相位测试值，实现完成喇叭7声道的距离相位调试功能。

S50：基于所述距离相位测试值推算获取喇叭的距离位置测试信息，根据所述距离位置测试信息获取喇叭声道信息。

在本实施例中，喇叭7的距离位置测试信息是指喇叭7的具体位置信息，喇叭7声道信息是指每个喇叭7对应的唯一的声道信息。

具体的，测试计算模块3中的喇叭7位置计算器341根据步骤S40中得到的喇叭7声道的距离相位测试值，推算出3D环绕声音箱系统中每个喇叭7的具体位置情况，并基于喇叭7的具体位置情况，判断分析出每个喇叭7对应的具体声道信息，便于3D环绕声音箱系统能够准确地将各声道参数传输至对应的声道内。

S60：根据所述电平参数值和距离相位测试值，主控模块生成控制信号，调整信号输出模块的输出声道信息，基于所述输出声道信息将所述电平参数值和距离相位测试值输出至喇叭声道。

在本实施例中，电平参数值是指3D环绕声音箱系统的声道要设置的电平参数，距离相位测试值是指3D环绕声音箱系统的声道要设置的距离和极性参数。

具体的，声道参数测试子模块35将声道电平参数调试得到的电平参数值和声道距离相位调试得到的距离相位测试值通过主控接口36传输至主控模块4，主控模块4接收到电平参数值和距离相位测试值后，输出控制信号至信号输出模块5，使信号输出模块5的输出通道设置为指定的声道，使声道参数测试子模块35将电平参数值和距离相位测试值输出至指定的声道上，对指定的声道进行电平参数设置和距离相位测试，实现自动调整3D环绕声音箱系统的每个声道的声道参数。

在一实施例中，如图5所示，在步骤S30中，即声道参数测试子模块对数字信号进行电平测试，生成电平参数值，具体包括：

S31：设定信号发生器的输出信号的参数信息。

在本实施例中，输出信号的参数信息是指信号发生器31输出供3D环绕声音箱系统进行声道参数调试的参数测试信号的基本信息。

具体的，将信号发生器31设定为粉红噪声，将电平设置器351设置电平为-20dB，将电平设置器351内的滤波模式设置为低通模式，将信号通道调节器353调整为输出至声道。

S32：检测声道参数测试子模块是否输入有数字信号，若预设时间内未接收到数字信号，则生成系统错误状态并输出至主控模块，所述主控模块控制3D环绕声音箱系统退出测试。

在本实施例中，预设时间是指检测有无数字信号输入的等待时间，系统错误状态是指3D环绕声音箱系统出现故障状态。

具体的，信号检测器354在预设的信号输入时间内，在此3D环绕声音箱系统中，设置的等待时间为500ms，检测有无数字信号输入，若500ms内未检测到数字信号，则判断为3D环绕声音箱系统出现故障状态，主控模块4控制3D环绕声音箱系统断开终止声道调试过程。

S33：若预设时间内接收到数字信号，声道参数测试器进行电平测试，并生成电平参数测试信息。

在本实施例中，电平参数测试信息是指声道参数器对接收到的滤波后的数字信号进行电平测试计算得到的电平测试值。

具体的，若在预设的信号输入时间内，信号检测器354检测到有数字信号输入，声道参数测试器352则对输入进来的滤波后的数字信号进行电平测试计算，得到该数字信号的电平测试值。

S34：基于所述电平参数测试信息，判断所述电平参数测试信息是否等于预设的电平阈值，若所述电平参数测试信息不等于电平阈值，所述主控模块输出电平调节信号至电平设置器，调整所述电平参数测试信息等于所述电平阈值。

在本实施例中，电平阈值是指电平设置器351测试前设置的电平数值。

具体的，将步骤S33中得到的电平测试值与电平设置器351测试前设置的电平数值进行比较判断，当电平测试值与电平设置器351测试前设置的电平数值不相等时，则主控模块4会控制电平设置器351调节设置的电平数值，例如，若电平测试值小于电平设置器351测试前设置的电平数值时，则主控模块4控制电平设置器351增大设置的电平数值；若电平测试值大于电平设置器351测试前设置的电平数值时，则主控模块4控制电平设置器351减小设置的电平数值。

S35：当所述电平参数测试信息等于电平阈值时，基于所述电平参数测试信息输出电平参数值至主控模块。

在本实施例中，电平参数值是指声道参数中的电平参数值。

具体的，当将电平设置器351测试前设置的电平数值调整到与电平测试值相等时，则将电平设置器351最后调整得到的电平数值作为声道参数中的电平参数值。

在一实施例中，如图6所示，在步骤S40中，即基于所述电平参数值和延时值，声道参数测试子模块进行距离相位测试，生成距离相位测试值，具体包括：

S41：基于电平参数值，设定信号发生器输出的信号的信号参数，设定声道参数测试器的距离计数为0；

在本实施例中，输出信号的参数信息是指信号发生器31输出供3D环绕声音箱系统进行声道参数调试的参数测试信号的基本信息。

具体的，将信号发生器31设置为正弦波信号输出，设置频率为1.5K，并将正弦波信号的起始点设置在正峰值处，设置正弦波信号的输出持续时间为20ms，将电平设置器351设置为声道电平参数调试得到的电平参数值，将电平设置器351的滤波模式设置为直通模式，设置声道参数测试器352的初始距离计数值为0。

S42：在输入数字信号过程中，声道参数测试器对数字信号进行采样检测，基于采样检测结果，调整所述声道参数测试器的距离计数。

在本实施例中，采样检测结果是指声道参数测试器352对输入的数字信号进行采样得到的采样点数据。

具体的，声道参数测试器352对输入的数字信号基于信号发生器31输出的正弦波信号进行采样检测，并得到采样点数据，每一个采样点数据使的声道参数测试器352的距离计数增加1。

S43：若预设时间内检测到无数字信号输入，则生成系统错误状态并输出至主控模块，所述主控模块控制3D环绕声音箱系统退出测试。

具体的，信号检测器354在预设的信号输入时间内，在此3D环绕声音箱系统中，设置的等待时间为500ms，检测有无数字信号输入，若500ms内未检测到数字信号，则判断为3D环绕声音箱系统出现故障状态，主控模块4控制3D环绕声音箱系统断开终止声道调试过程。

S44：若预设时间内检测到数字信号输入，停止所述声道参数测试器对数字信号的距离计数，并生成距离计数值，将所述距离计数值减去延时值，得到声道参数的距离测试值，且基于输入的数字信号的极性获取相位测试值。

在本实施例中，距离计数值是指声道参数测试器352上的计数数值。

具体的，在信号持续时间结束后，统计声道参数测试器352上的距离计数数值，并将声道参数测试器352上的距离计数数值减去3D环绕声音箱系统的延时值，得到声道参数中的距离测试值，声道参数测试器352对输入的数字信号进行极性分析，得到声道参数中的相位测试值。

在一实施例中，如图7-9所示，在步骤S50中，即基于所述距离相位测试值推算获取喇叭的距离位置测试信息，根据所述距离位置测试信息获取喇叭声道信息，具体包括：

S51：基于所述距离测试值，获取喇叭与矩阵中心测量点的距离值，基于所述距离值获取喇叭与矩阵中心测量点的中心距离信息。

在本实施例中，距离值是指喇叭分别与三维麦克风矩阵中的左麦克风(即图8中的MIC-L)、右麦克风(即图8中的MIC-R)和前置麦克风(即图8中的MIC-F)的距离和角度情况，中心距离信息是指喇叭与三维麦克风矩阵中的中心测量点的距离值。

具体的，根据声道参数测试器输出的距离测试值，得到喇叭与三维麦克风矩阵中的左麦克风(即图8中的MIC-L)的距离和形成的角度，分别记为DL和∠L；也得到喇叭与三维麦克风矩阵中的右麦克风(即图8中的MIC-R)的距离和形成的角度，分别记为DR和∠R；还得到喇叭与三维麦克风矩阵中的前置麦克风(即图8中的MIC-F)的距离，记为DF；根据公式

其中DC为喇叭与三维麦克风矩阵中的中心测量点的距离值，H₁是指左麦克风(即图8中的MIC-L)和右麦克风(即图8中的MIC-R)之间的距离值，能够计算得到中心距离信息。

S52：根据所述中心距离信息计算出喇叭与矩阵测量点的水平角度信息和垂直角度信息。

在本实施例中，水平角度信息包括喇叭到测量中心点的角度值和喇叭到测量点中线的角度值。垂直角度信息喇叭到测量点的垂直角度值。

具体的，根据步骤S51中得到的喇叭与三维麦克风矩阵中的中心测量点的距离值DC，根据公式

其中∠C即为喇叭到测量中心点的角度值，DR为喇叭与三维麦克风矩阵中的右麦克风(即图8中的MIC-R)的距离，H₁是指左麦克风(即图8中的MIC-L)和右麦克风(即图8中的MIC-R)的距离值，能够确定出喇叭与测量中心点形成的夹角的角度值。

进一步地，根据公式

其中，∠F喇叭到测量点中线的角度值，DF为喇叭与三维麦克风矩阵中的前置麦克风(即图8中的MIC-F)的距离，H₂为前置麦克风(即图8中的MIC-F)与测量中心点的距离，能够确定出喇叭与测量中心点的中线形成的夹角的角度值，结合喇叭与测量中心点形成的夹角的角度值和喇叭与测量中心点的中线形成的夹角的角度值，能够确定喇叭的水平位置和角度数据；

进一步地，根据公式

其中∠T为喇叭到测量中心点的垂直角度值，DC为喇叭与三维麦克风矩阵中的中心测量点的距离值，DT是指喇叭与三维麦克风矩阵中的顶置麦克风(即图9中的MIC-T)的距离值，H₃是指顶置麦克风(即图9中的MIC-T)与中心测量点的距离值，能够确定出喇叭到测量中心点的垂直角度值，进而计算出喇叭的垂直位置和角度数据。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种音箱喇叭(7)位置检测系统，其特征在于：包括矩阵采音模块(1)、信号转换模块(2)、测试计算模块(3)、主控模块(4)、信号输出模块(5)和若干个带有功放功能的喇叭(7)；

所述矩阵采音模块(1)用于采集若干个喇叭(7)发出的声音并输出声音信号；

所述信号转换模块(2)的一端耦接于矩阵采音模块(1)以接收矩阵采音模块(1)输出的声音信号，所述信号转换模块(2)用于将声音信号转换形成数字信号；

所述测试计算模块(3)的输入端耦接于信号转换模块(2)以接收数字信号，所述测试计算模块(3)的输出端耦接于信号输出模块(5)，所述测试计算模块(3)还包括反馈端，所述反馈端耦接于主控模块(4)，所述测试计算模块(3)用于对数字信号进行参数模拟测试且对喇叭(7)距离计算，分别形成距离位置测试信息和参数测试信息；

所述主控模块(4)的输入端耦接于测试计算模块(3)，所述主控模块(4)的输出端耦接于信号输出模块(5)，所述主控模块(4)用于接收参数测试信息和距离位置测试信息，并输出控制信号至信号输出模块(5)；

所述信号输出模块(5)的输出端耦接于带有功放的喇叭(7)，所述信号输出模块(5)用于根据控制信号，输出参数测试信息至喇叭(7)。

2.根据权利要求1所述的音箱喇叭(7)位置检测系统，其特征在于：所述测试计算模块(3)包括位置信号发生器(31)、计算子模块(34)和声道参数测试子模块(35)，所述信号发生器(31)的输出端耦接于声道参数测试子模块(35)，所述信号发生器(31)用于提供音频测试信号，所述计算子模块(34)的输入端耦接于声道参数测试子模块(35)，所述计算子模块(34)的输出端耦接于主控模块(4)，所述计算子模块(34)还无线通信连接于用户终端设备，所述计算子模块(34)用于对喇叭(7)距离位置进行计算并输出距离位置测试信息至用户终端设备和主控模块(4)，所述声道测试参数子模块的输入端分别耦接于信号发生器(31)和信号输入模块，所述声道参数测试子模块(35)的输出端分别耦接于主控模块(4)和信号输出模块(5)，所述声道参数测试子模块(35)用于进行声道参数测试并形成参数测试信息，且输出至主控模块(4)和信号输出模块(5)。

3.根据权利要求2所述的音箱喇叭(7)位置检测系统，其特征在于：所述声道参数测试子模块(35)包括电平设置器(351)、声道参数测试器(352)、信号通道调节器(353)和信号检测器(354)；所述信号检测器(354)的输入端耦接于信号转换模块(2)，所述信号检测器(354)的输出端分别耦接于主控模块(4)和声道参数测试器(352)，所述信号检测器(354)用于检测是否有数字信号输入，并基于检测结果输出检测信号至主控模块(4)，所述信号检测器(354)还用于对数字信号进行滤波处理并输出滤波后的数字信号至声道参数测试器(352)；

所述声道参数测试器(352)的输出端耦接于主控模块(4)，所述声道参数测试器(352)用于对输入的滤波后的数字信号进行声道参数测试生成参数测试信息，并将所述参数测试信息输出至主控模块(4)；

所述电平设置器(351)的输入端耦接于主控模块(4)，所述电平设置器(351)的输出端耦接于信号通道调节器(353)，所述电平设置器(351)设置有电平阈值，所述电平设置器(351)用于接收参数测试信息后，将参数测试信息与电平阈值进行比较并输出判断结果调节电平参数值；

所述信号通道调节器(353)的输出端耦接于信号输出模块(5)，所述信号通道调节器(353)还电连接于主控模块(4)，所述信号调节通道用于根据主控模块(4)输出的控制信号调节参数测试信息的输出声道。

4.根据权利要求2所述的音箱喇叭(7)位置检测系统，其特征在于：计算子模块(34)包括喇叭(7)位置计算器(341)，所述喇叭(7)位置计算器(341)的输入端耦接于声道参数子模块，所述喇叭(7)位置计算器(341)的输出端耦接于主控模块(4)，所述喇叭(7)位置计算器(341)用于根据声道参数中的距离相位测试信息，计算得到喇叭(7)的距离位置测试信息，并输出距离位置测试信息至主控模块(4)。

5.根据权利要求1所述的音箱喇叭(7)位置检测系统，其特征在于：所述测试计算模块(3)还包括延时设置器(32)和多声道矩阵器(33)，所述多声道矩阵器(33)的输入端耦接于信号转换模块(2)，所述多声道矩阵器(33)的输出端耦接于延时设置器(32)，所述延时设置器(32)的输出端耦接于信号输出模块(5)。

6.一种基于权利要求1-5任一所述的音箱喇叭位置检测系统的喇叭声道参数自动设置方法，其特征在于，所述喇叭声道参数自动设置方法包括步骤：

3D环绕声音箱系统初始化，获取3D环绕声音箱系统的延时值；

3D环绕声音箱系统输出音频测试信号，获取若干个喇叭播放的测试音频并形成声音信号，将所述声音转换成数字信号输出至测试计算模块，其中所述测试计算模块包括声道参数测试子模块和计算子模块；

声道参数测试子模块对数字信号进行电平测试，生成电平参数值；

基于所述电平参数值和延时值，声道参数测试子模块进行距离相位测试，生成距离相位测试值；

基于所述距离相位测试值推算获取喇叭的距离位置测试信息，根据所述距离位置测试信息获取喇叭声道信息；

根据所述电平参数值和距离相位测试值，主控模块生成控制信号，调整信号输出模块的输出声道信息，基于所述输出声道信息将所述电平参数值和距离相位测试值输出至喇叭声道。

7.根据权利要求6所述的喇叭声道参数自动设置方法，其特征在于，所述声道参数测试子模块对数字信号进行电平测试，生成电平参数值，具体包括：

设定信号发生器的输出信号的参数信息；

检测声道参数测试子模块是否输入有数字信号，若预设时间内未接收到数字信号，则生成系统错误状态并输出至主控模块，所述主控模块控制3D环绕声音箱系统退出测试；

若预设时间内接收到数字信号，声道参数测试器进行电平测试，并生成电平参数测试信息；

基于所述电平参数测试信息，判断所述电平参数测试信息是否等于预设的电平阈值，若所述电平参数测试信息不等于电平阈值，所述主控模块输出电平调节信号至电平设置器，调整所述电平参数测试信息等于所述电平阈值范围；

当所述电平参数测试信息等于电平阈值时，基于所述电平参数测试信息输出电平参数值至主控模块。

8.根据权利要求6所述的喇叭声道参数自动设置方法，其特征在于，所述基于所述电平参数值和延时值，声道参数测试子模块进行距离相位测试，生成距离相位测试值，具体包括：

基于电平参数值，设定信号发生器输出的信号的信号参数，设定声道参数测试器的距离计数为0；

在输入数字信号过程中，声道参数测试器对数字信号进行采样检测，基于采样检测结果，调整所述声道参数测试器的距离计数；

若预设时间内检测到无数字信号输入，则生成系统错误状态并输出至主控模块，所述主控模块控制3D环绕声音箱系统退出测试；

若预设时间内检测到数字信号输入，停止所述声道参数测试器对数字信号的距离计数，并生成距离计数值，将所述距离计数值减去延时值，得到声道参数的距离测试值，且基于输入的数字信号的极性获取相位测试值。

9.根据权利要求5所述的喇叭声道参数自动设置方法，其特征在于，所述基于所述距离相位测试值推算获取喇叭的距离位置测试信息，根据所述距离位置测试信息获取喇叭声道信息，具体包括：

基于所述距离测试值，获取喇叭与矩阵中心测量点的距离值，基于所述距离值获取喇叭与矩阵中心测量点的中心距离信息；

根据所述中心距离信息计算出喇叭与矩阵测量点的水平角度信息和垂直角度信息。

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