ES2552930T3 - Aparato y método para medir una pluralidad de altavoces - Google Patents

Abstract

Un aparato para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones, que comprende: un generador (10) de senal de prueba para generar una senal de prueba para un altavoz; un dispositivo (12) de microfono que esta configurado para recibir una pluralidad de diferentes senales de sonido en respuesta a una o mas senales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba; un controlador (14) para controlar emisiones de las senales de altavoz por la pluralidad de altavoces y para manejar la pluralidad de diferentes senales de sonido, de tal manera que un conjunto de senales de sonido registradas por el dispositivo de microfono estan asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba; y un evaluador para evaluar el conjunto de senales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una caracteristica de altavoz para cada altavoz y para indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una caracteristica de altavoz para el altavoz, en el que el dispositivo de microfono comprende un arreglo de microfono que comprende tres pares de microfonos dispuestos en tres ejes espaciales; en el que una senal de presion omnidireccional es derivada por el evaluador (16) al utilizar las senales recibidas por los tres pares o usando un microfono adicional dispuesto en un punto en el cual los tres ejes espaciales se intersectan entre si, calcular una distancia entre el arreglo de microfonos y un altavoz basandose en una primera longitud de la senal de presion omnidireccional, en el que la primera longitud se extiende desde 0 hasta el momento del maximo de sonido directo de la senal de la presion omnidireccional; calcular una respuesta de impulso o funcion de transferencia del altavoz utilizando una senal de microfono de un microfono individual de los tres pares, teniendo la senal de microfono una tercera longitud, teniendo la tercera longitud por lo menos un maximo de sonido directo y reflejos prematuros, siendo la tercera longitud mas larga que la primera longitud; y calcular una direccion de llegada del sonido del altavoz utilizando las senales de todos los microfonos, teniendo las senales una segunda longitud que es mas larga que la primera longitud y mas corta que la tercera longitud, incluyendo la segunda longitud valores de hasta un reflejo prematuro, de tal manera que los reflejos prematuros no estan incluidos en la segunda longitud o estan incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porcion lateral de una funcion de ventana.

Description

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Aparato y metodo para medir una pluralidad de altavoces DESCRIPCION

La presente invencion es concerniente con mediciones acusticas para altavoces dispuestos en diferentes posiciones en un area de audicion y en particular con la medicion eficiente de un alto numero de altavoces dispuestos en una configuracion tridimensional en el area de audicion.

La Figura 2 ilustra una sala de audicion en Fraunhofer IIS en Erlangen, Alemania. Esta sala de audicion es necesaria con el fin de efectuar pruebas de audicion. Estas pruebas de audicion son necesarias con el fin de evaluar esquemas de codificacion de audio. Con el fin de asegurar resultados comparables y reproducibles de las pruebas de audicion, es necesario efectuar estas pruebas en salas de audicion estandarizadas, tales como la sala de audicion ilustrada en la Figura 2. Esta sala de audicion sigue la recomendacion ITU-R BS 1116-1. En esta sala, el gran numero de 54 altavoces son montados como una instalacion o montaje de altavoz tridimensional. Los altavoces son montados sobre una armadura circular de dos capas suspendidas del techo y sobre un sistema de riel sobre la pared. El gran numero de altavoces provee mayor flexibilidad que es necesaria tanto para investigacion academica como para formatos de sonido actuales y futuros de estudio.

Con tal gran numero de altavoces, la verificacion de que estan funcionando correctamente y que estan conectados apropiadamente es una tarea tediosa y molesta. Comunmente, cada altavoz tiene ajustes individuales en la caja de altavoz. Adicionalmente, existe una matriz de audio que permite el cambio de ciertas senales de audio a ciertos altavoces. Ademas, no se puede garantizar que todos los altavoces, ademas de los altavoces que estan anexados fijamente a un cierto soporte, esten en sus posiciones correctas. En particular, los altavoces que permanecen sobre el piso en la Figura 2, pueden ser cambiados alternativamente y a la izquierda y derecha y por consiguiente no se puede garantizar que al comienzo de una prueba de audicion, todos los altavoces esten en la posicion en la cual deben estar, todos los altavoces tienen sus ajustes individuales como los tendnan y la matriz de audio es ajustada a un cierto estado con el fin de distribuir correctamente las senales de altavoz a los altavoces. Ademas del hecho de que tales salas de audicion son usadas por una pluralidad de grupos de investigacion, se pueden presentar fallas electricas y mecanicas de vez en cuando.

En particular, los siguientes problemas ejemplares pueden ocurrir. Estos son:

Los altavoces no son encendidos o no estan conectados.

La senal enrutada al altavoz incorrecto, el cable de senal conectado al altavoz incorrecto.

El nivel de un altavoz ajustado equivocadamente en el sistema de enrutamiento de audio o en el altavoz.

Ecualizador ajustado incorrectamente en el sistema de enrutamiento de audio o en el altavoz.

Danos de una sola unidad en un altavoz multidireccional.

El altavoz esta colocado, orientado incorrectamente o un objeto esta obstruyendo la ruta acustica.

Normalmente, con el fin de evaluar manualmente la funcionalidad del montaje de altavoz en el area de audicion, una gran cantidad de tiempo es necesario. Este tiempo es requerido para verificar manualmente la posicion y orientacion de cada altavoz. Adicionalmente, cada altavoz tiene que ser inspeccionado manualmente con el fin de encontrar los ajustes de altavoz correctos. Con el fin de verificar la funcionalidad electrica del enrutamiento de senal por una parte y los altavoces individuales por otra parte, una persona altamente experimentada es necesaria para efectuar una prueba de audicion en donde, comunmente, cada altavoz es excitado con la senal de prueba y el usuario experimentado evalua luego en base a su conocimiento si este altavoz es correcto o no.

Es claro que este procedimiento es caro debido al hecho de que es necesaria una persona altamente experimentada. Adicionalmente, este procedimiento es tedioso debido al hecho de que la inspeccion de todos los altavoces revelara comunmente que la mayona o incluso todos los altavoces estan orientados correctamente y ajustados correctamente, pero por otra parte, no se puede omitir este procedimiento, puesto que una sola o varias fallas que no son descubiertas pueden destruir el significado de una prueba de audicion. Finalmente, aunque una persona experimentada lleve a cabo el analisis de funcionalidad de la sala de audicion, los errores no obstante no son excluidos.

Es el objeto de la presente invencion proveer un procedimiento mejorado para verificar la funcionalidad de una pluralidad de altavoces dispuestos en posiciones diferentes en un area de audicion.

El documento JP 2001-25085 A1 divulga un procedimiento para simplificar una configuracion y una conexion de un altavoz. Un microordenador suministra sucesivamente senales de prueba desde un dispositivo de fuente de sonido a traves de un selector y un circuito de seleccion de canal a los altavoces. Los microfonos de un controlador remoto recogen una respuesta acustica de la senal de prueba y se distinguen el tipo y posicion del altavoz.

El documento EP 1 933 596 A1 divulga un dispositivo de correccion de senal de audio de multicanal capaz de evitar

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un incremento en el numero de etapas para instalar un altavoz y/o un amplificador. El dispositivo de correccion transmite una senal de medicion predeterminada a un modulo de altavoz y recibe una salida de sonido desde el modulo de altavoz. Se mide un tiempo de propagacion de cada uno de los sonidos recibidos y se estima la posicion del altavoz de acuerdo con cada uno de los tiempos de propagacion medidos.

El documento EP 1 983 799 A1 divulga un localizador acustico de un altavoz. Se genera un sonido mediante al menos un altavoz de manera que el sonido se refleja al menos parcialmente mediante el altavoz y la salida de sonido, mediante el al menos un altavoz y reflejada al menos parcialmente mediante el altavoz, se detecta mediante un arreglo de microfono para obtener senales de microfono para cada uno de los microfonos que constituyen el arreglo de microfono.

El documento EP 1 544 635 A1 divulga un sistema de busqueda de fuente de sonido. Una pluralidad de microfonos estan dispuestos en una superficie de una pantalla acustica de una forma tal como una esfera y un poliedro para adquirir el sonido desde todas las direcciones. Un dispositivo de calculo calcula la caractenstica de amplitud y la caractenstica de fase de senales acusticas adquiridas por los microfonos. La informacion sobre la senal y la informacion sobre un analisis de campo de sonido alrededor de la pantalla acustica se integran y se realiza un calculo para enfatizar un sonido proveniente de una direccion particular para todas las direcciones para identificar la direccion desde la que llega el sonido desde una fuente de sonido.

El documento EP 1 286 175 A2 divulga una localizacion robusta de emisor en un entorno de reverberacion. Se reciben multiples senales de audio desde un arreglo de microfono. Se calcula una estimacion de posicion basandose en senales de audio ponderadas. Se detectan periodos de actividad de habla y se genera una estimacion de posicion final durante los periodos de actividad de habla.

El documento WO 2009/077152 A1 divulga una captacion de senal con una caractenstica de directividad variable. Un procesador de senales funciona para generar una senal de sustitucion que tiene una caractenstica de directividad espacial predeterminada usando a la vez una primera senal que tiene una caractenstica de directividad espacial conocida y una segunda senal que tiene una caractenstica de directividad espacial conocida. Las senales primera y segunda se convierten en una representacion espectral. En un procesador de senales, las representaciones espectrales de las senales primera y segunda se combinan de acuerdo con una norma de combinacion para obtener parametros de amplitud de una representacion espectral de la senal de sustitucion que tiene una caractenstica de directividad predeterminada.

Este objeto es obtenido por un aparato para medir una pluralidad de altavoces de acuerdo con la reivindicacion 1, o un metodo para medir una pluralidad de altavoces de acuerdo con la reivindicacion 9.

La presente invencion esta basada en el descubrimiento de que la eficiencia y la exactitud de pruebas de adicion pueden ser altamente mejoradas al adaptar la verificacion de la funcionalidad de los altavoces dispuestos en el espacio de audicion utilizando un aparato electrico. Este aparato comprende un generador de senal de prueba para generar una senal de prueba para los altavoces, un dispositivo de microfono para la captacion de una pluralidad de senales de microfono individuales, un controlador para controlar emisiones de la senal de altavoz y el manejo de la senal de sonido grabada por el dispositivo de microfono, de tal manera que un conjunto de senales de sonido registradas por el dispositivo de microfono son asociadas con cada altavoz y un evaluador para evaluar el conjunto de senales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una caractenstica de altavoz para cada altavoz y para indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una caractenstica de altavoz.

La invencion es ventajosa ya que permite efectuar la verificacion de altavoces colocados en un espacio de audicion por una persona no entrenada, puesto que el evaluador indicara un estado de bueno/no bueno y la persona no entrenada puede examinar individualmente el altavoz no bueno y puede depender de los altavoces que han indicado estar en estado funcional.

Adicionalmente, la invencion provee mayor flexibilidad en que las caractensticas de altavoz seleccionadas individualmente y, preferiblemente, varias caractensticas de altavoz pueden ser usadas y calculadas ademas, de tal manera que se puede reunir una imagen completa del estado de altavoz para los altavoces individuales. Esto se hace al proveer una senal de prueba a cada altavoz, preferiblemente de manera secuencial y al registrar la senal de altavoz preferiblemente usando un arreglo de microfono. De aqrn, la direccion de llegada de la senal puede ser calculada, de tal manera que la posicion del altavoz en la sala, incluso cuando los altavoces esten dispuestos en un esquema tridimensional, puede ser calculada de manera automatica. Espedficamente, el ultimo aspecto no puede ser satisfecho aun por una persona experimentada comunmente en vista de la alta exactitud, que es provista por el sistema de la invencion preferido.

En una modalidad preferida, un sistema de pruebas de multialtavoces puede determinar exactamente la posicion con una tolerancia de ± 3 grados para el angulo de elevacion y el angulo de azimut. La exactitud de la distancia es ± 4 cm y la respuesta de magnitud de cada altavoz puede ser registrada en una exactitud de ± 1 dB de cada altavoz

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individual en la sala de audicion. Preferiblemente, el sistema compara cada medicion segun la referencia y puede as^ identificar los altavoces que estan operando fuera de la tolerancia.

Adicionalmente, debido a tiempos de medicion razonables, que son tan bajos como de 10 segundos por altavoz incluyendo el procesamiento, el sistema de la invencion es aplicable en la practica aun cuando un gran numero de altavoces tienen que ser medidos. Ademas, la orientacion de los altavoces no esta limitada a cualquier cierta configuracion, sino que el concepto de medicion es aplicable para cada disposicion de altavoz en un esquema tridimensional arbitrario.

Modalidades preferidas de la presente invencion seran discutidas subsecuentemente con referencia a las figuras, en

ilustra un diagrama de bloques de un aparato para medir una pluralidad de altavoces; ilustra una sala de pruebas de audicion ejemplar con un montaje de nueve altavoces principales, 9 sub-buffers y 43 altavoces sobre las paredes y las 2 armaduras circulares sobre alturas diferentes; ilustra una modalidad preferida de un arreglo de microfono tridimensional;

ilustra un esquema para mostrar las etapas para determinar la direccion de la llegada del sonido utilizando el procedimiento de DirAC;

ilustra ecuaciones para calcular senales de velocidad de partmula en diferentes direcciones utilizando microfonos del arreglo de microfono de la Figura 3;

ilustra el calculo de una senal de sonido omnidireccional para un formato B, que es efectuado cuando el microfono central no esta presente;

ilustra etapas para efectuar un algoritmo de localizacion tridimensional;

ilustra una densidad de potencia espacial real para un altavoz;

ilustra un esquema de un conjunto de elementos ffsicos de altavoces y microfonos;

ilustra una secuencia de medicion para referencia;

ilustra una secuencia de medicion para pruebas;

ilustra una salida de medicion ejemplar en forma de una respuesta de magnitud en donde, en un

cierto intervalo de frecuencia, no se satisfacen las tolerancias;

ilustra una implementacion preferida para determinar varias caractensticas de altavoz;

ilustra una respuesta de impulso ejemplar y una longitud de ventana para efectuar la determinacion

de direccion de llegada; y

ilustra las relaciones de las longitudes de porciones de respuesta(s) de impulso requerida(s) para medir la distancia, la direccion de llegada y la funcion de respuesta de impulso/transferencia de un altavoz.

las

cuales:

La

Figura 1

La

Figura 2

La

Figura 3

La

Figura 4a

La

Figura 4b

La

Figura 4c

La

Figura 4d

La

Figura 4e

La

Figura 5

La

Figura 6a

La

Figura 6b

La

Figura 6c

La

Figura 7

La

Figura 8

La

Figura 9

La Figura 1 ilustra un aparato para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones en un espacio de audicion. El aparato comprende un generador 10 de senal de prueba para generar una senal de prueba para un altavoz. De manera ejemplar, N altavoces son conectados al generador de senal de prueba en la salida de altavoz 10a,..., 10b.

El aparato comprende adicionalmente un dispositivo 12 de microfono. El dispositivo 12 de microfono puede ser implementado como un arreglo de microfono que tiene una pluralidad de microfonos individuales o puede ser implementado como un microfono, que puede ser movido secuencialmente entre diferente posiciones, en donde una respuesta secuencial por el altavoz a senales de prueba aplicadas secuencialmente es medida, para el dispositivo de microfono esta configurada para recibir senales de sonido en respuesta a una o mas senales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a una o mas senales de prueba.

Adicionalmente, se provee un controlador 14 para controlar emisiones de la senal de altavoz por la pluralidad de altavoces y para manejar las senales de sonido recibidas por el dispositivo de microfono. De tal manera que un conjunto de senales de sonido grabadas por el dispositivo de microfono son asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a una o mas senales de prueba. El controlador 14 es conectado al dispositivo de microfono via las lmeas 13a, 13b y 13c de senal, cuando el dispositivo de microfono tiene solo un microfono movible a diferentes posiciones de manera secuencial, una sola lmea 13a sena suficiente.

El aparato para medicion comprende adicionalmente un evaluador 16 para evaluar el conjunto de senales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una caractenstica de altavoz para cada altavoz y para indicar el estado de altavoz utilizando la por lo menos una caractenstica de altavoz. El evaluador es conectado al controlador via una lmea 17 de conexion, que puede ser una conexion de una sola direccion del controlador al evaluador o que puede ser una conexion bidireccional, cuando el evaluador es implementado para proveer informacion al controlador. Asf, el evaluador provee una indicacion de estado para cada altavoz, esto es, si este altavoz es un altavoz funcional o es un altavoz defectuoso.

Preferiblemente, el controlador 14 esta configurado para efectuar una medicion automatica en la cual una cierta

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secuencia es aplicada para cada altavoz. Espedficamente, el controlador controla el generador de senal de prueba para emitir una senal de prueba. Al mismo tiempo, el controlador registra senales captadas por el dispositivo de microfono y los circuitos conectados al dispositivo de microfono, cuando se inicia un ciclo de medicion. Cuando la medicion de la senal de prueba de altavoz esta consumada, la senales de sonido recibidas por cada uno de los microfonos son luego manejadas por el controlador y son por ejemplo almacenadas por el controlador en la sesion con el altavoz especifico que ha emitido la senal de prueba o mas exactamente, que fue dispositivo de prueba. Como se afirma anteriormente, se va a verificar si el altavoz espedfico que ha recibido la senal de prueba es un efecto del altavoz real que finalmente ha emitido una senal de sonido correspondiente a la senal de prueba. Esto es verificado al calcular la distancia o direccion de llegada del sonido emitido por altavoz en respuesta a la senal de prueba utilizando preferiblemente el arreglo de microfono direccional.

Alternativamente, el controlador puede efectuar una medicion de varios o todos los altavoces concurrentemente. Para este fin, el generador de senal de prueba esta configurado para generar diferentes senales de prueba para diferentes altavoces. Preferiblemente, las senales de prueba son por lo menos parcialmente y mutuamente ortogonales entre st Esta ortogonalidad puede incluir diferentes bandas de frecuencia no traslapantes en una frecuencia multiplex o diferentes codigos en un codigo multiplex u otras de tales implementaciones. El evaluador esta configurado para separar las diferentes senales de prueba para los diferentes altavoces tales como al asociar una cierta banda de frecuencia a un cierto altavoz o un cierto codigo a un cierto altavoz en analogfa a la implementacion secuencial, en la cual un cierto segmento de tiempo es asociado a un cierto altavoz.

Asf, el controlador controla automaticamente el generador para senal de prueba y maneja las senales captadas por el dispositivo de microfono para generar las senales de prueba, por ejemplo de manera secuencial y para recibir las senales obtenidas de manera secuencial, de tal manera que el conjunto de senales de sonido son asociadas con el altavoz espedfico que ha emitido la senal de prueba de altavoz inmediatamente antes de la recepcion del conjunto de senales de sonido por el arreglo de microfono.

Un esquema del sistema completo que incluye el sistema de enrutamiento de audio, altavoces, convertidor digital/analogico, convertidores analogicos/digitales y al arreglo de microfono tridimensional es presentado en la Figura 5. Espedficamente, la Figura 5 ilustra un sistema 50 de enrutamiento de audio, un convertidor digital/analogico para la conversion digital/analogica de una senal de prueba introducida a un altavoz en donde el convertidor digital/analogico es indicado con 51. Adicionalmente, se provee un convertidor 52 analogico/digital, que es conectado a salidas analogicas de microfonos individuales dispuestos en el arreglo 12 de microfono tridimensional. Los altavoces individuales son indicados en 54a,...,54b. El sistema puede comprender un control remoto 55 que tiene la funcionalidad para controlar el sistema 50 de enrutamiento de audio y una computadora 56 conectada para el sistema de medicion. Las conexiones individuales en la modalidad preferida son indicadas en la Figura 5, en donde, “MADI” significa interfaz de audio/digital de multicanal y “ADAT” significa cinta de audio Alesis- digital (formato de cable optico). Las otras abreviaturas son conocidas para aquellos experimentados en el arte. Un generador 10 de senal de prueba, el controlador 14 y el evaluador 16 de la Figura 1 son incluidos preferiblemente en la computadora 55 de la Figura 5 o pueden tambien estar incluidos en el procesador de control remoto 55 de la Figura 5.

Preferiblemente, el concepto de medicion es efectuado en la computadora, que esta normalmente alimentando los altavoces y controles. Por consiguiente, la cadena de procesamiento de senales electricas y acusticas completas de la computadora sobre el sistema de enrutamiento de audio, los altavoces hasta el dispositivo de microfono en la posicion de audicion, es medida. Esto es preferido con el fin de capturar todos los errores posibles que se pueden presentar en tal cadena de procesamiento de senales. La conexion individual 57 del convertidor 51 digital/analogico al convertidor 52 analogico/digital es usada para medir el retardo acustico entre los altavoces y el dispositivo de microfono y puede ser usada para proveer la senal de referencia X ilustrada en la Figura 7 al evaluador 16 de la Figura 1, de tal manera que una funcion de transferencia o alternativamente, una respuesta de impulso de un altavoz seleccionado a cada microfono puede ser calculada mediante composicion como es conocido en el arte. Espedficamente, la Figura 7 ilustra una etapa 70 efectuada por el aparato en la Figura 1 en la cual la senal de microfono Y es medida y la senal de referencia X es medida, lo que se hace al usar la conexion 57 de corto circuito de la Figura 5. Subsecuentemente, en la etapa 71, una funcion de transferencia H puede ser calculada en el dominio de frecuencia mediante medicion de los valores de dominio de frecuencia o una respuesta de impulso h(t) puede ser calculada en el dominio de tiempo utilizando convolucion. La funcion de transferencia H(f) es ya una caractenstica de altavoz, pero otras caractensticas de altavoz como se ilustra ejemplarmente en la Figura 7 pueden ser calculadas tambien. Estas otras caractensticas son por ejemplo la respuesta de impulso de dominio de tiempo h(t) que puede ser calculada al efectuar una FFT inversa de la funcion de transferencia. Alternativamente, la respuesta de amplitud, que es la magnitud de la funcion de transferencia compleja puede ser calculada tambien. Adicionalmente, la fase como funcion de frecuencia puede ser calculada o el retardo de grupo t, que es la primera derivada de la fase con respecto a la frecuencia. Una caractenstica de altavoz diferente es la curva de energfa-tiempo, etc., que indica la distribucion de energfa de la respuesta de impulso. Una caractenstica importante adicional es la distancia entre el altavoz y el microfono y la direccion de llegada de la senal de sonido al microfono es una caractenstica de altavoz importante adicional, que es calculada utilizando el algoritmo de DirAC, como sera discutido posteriormente en la

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La Figura 1 presenta un sistema de pruebas de multialtavoces automatico que, al medir la posicion y respuesta de magnitud de cada altavoz, verifica la presencia de la variedad de problemas descritos anteriormente. Todos estos errores son detectables mediante etapas de post-procesamiento llevadas a cabo por el controlador 16 de la Figura 1. Para este fin, es preferido que el evaluador calcule respuestas de impulso de sala de las senales de microfono que han sido grabadas con cada microfono de presion individual del arreglo de microfono tridimensional ilustrado en la Figura 3.

Preferiblemente, un solo barrido de seno logantmico es usado como senal de prueba, en donde esta senal de prueba es reproducida individualmente por cada altavoz bajo prueba. Este barrido de seno logantmico es generado por el generador 10 de senal de prueba de la Figura 1 y es preferiblemente igual para cada altavoz permitido. El uso de esta senal de prueba individual para verificar todos los errores es particularmente ventajoso ya que reduce significativamente el tiempo de prueba total a alrededor de 10 segundos por altavoz incluyendo el procesamiento.

Preferiblemente, unas mediciones de respuesta de impulso son formadas como se discute en el contexto de la Figura 7 en donde un barrido de seno logantmico es usado ya que la senal de prueba es optima en mediciones acusticas practicas con respecto a la buena proporcion de senal a ruido, tambien para bajas frecuencias, no demasiada energfa en las altas frecuencias (ninguna senal danina de agudos), un factor de cresta bueno y un comportamiento no cntico con respecto a no linealidades pequenas.

Alternativamente, unas secuencias de longitud maxima (MLS) podnan tambien ser usadas, pero el barrido de seno logantmico es preferiblemente debido al factor de cresta y el comportamiento contra no linealidades. Adicionalmente, una gran cantidad de energfa en las altas frecuencias podna danar los altavoces, lo que es tambien una ventaja para el barrido de seno logantmico, puesto que esta senal tiene menos energfa en las altas frecuencias.

Las Figuras 4a a 4e seran discutidas subsecuentemente para mostrar una implementacion preferida de la estimacion de direccion de llegada, aunque otros algoritmos de direccion de llegada ademas de DirAC pueden ser usados tambien. La Figura 4a ilustra esquematicamente el arreglo 12 de microfono que tiene 7 microfonos, un bloque 40 de procesamiento y un DirAC 42. Espedficamente, el bloque 40 efectua analisis de Fourier de tiempo corto para cada senal de microfono y subsecuentemente, efectua la conversion de estas preferiblemente 7 senales de microfono al formato B que tiene una senal omnidireccional W y que tiene tres senales de velocidad de partfculas individuales X, Y, Z para las tres direcciones espaciales X, Y, Z que son ortogonales entre sn

La codificacion de audio direccional es una tecnica eficiente para capturar y reproducir sonido espacial en base a una senal de mezcla descendente e informacion lateral, esto es, direccion de llegada (DOA) y difusividad del campo de sonido. DirAC opera en el dominio de transformada de Fourier de tiempo corto discreto (STFT), que provee una representacion espectral variante en el tiempo de las senales. La Figura 4a ilustra las etapas principales para obtener la DOA con analisis de DirAC. En general, DirAC requiere senales de formato B como entrada, que consisten en presion de sonido y vector de velocidad de partfculas medido en un punto en el espacio. Es posible a partir de esta informacion calcular el vector de intensidad activo. Este vector describe la direccion en magnitud del flujo neto de energfa que caracteriza el campo de sonido en la posicion de medicion. La DOA de un sonido es derivada del vector de intensidad al tomar el puesto a su direccion y es expresado, por ejemplo mediante azimut y elevacion en un sistema de coordenadas esferico estandar. Naturalmente, otros sistemas de coordenadas pueden ser aplicados tambien. La senal de formato B requerida es obtenida utilizando un arreglo de microfono tridimensional que consiste en 7 microfonos ilustrados en la Figura 3. La senal de presion para el procesamiento de DirAC es capturada por el microfono central R7 en la Figura 3, mientras que los componentes del vector de velocidad de partfculas son estimados de la diferencia de presion entre sensores opuestos a lo largo de los tres ejes cartesianos. Espedficamente, la Figura 4b ilustra las ecuaciones para calcular el vector de velocidad de sonido U(k,n) que tiene los tres componentes Ux, Uy y Uz .

Ejemplarmente, la variable P1 significa la senal de presion de microfono R1 de la Figura 3 y por ejemplo, P3 significa la senal de presion del microfono R3 de la Figura 3. Analogamente, los otros indices de la Figura 4d corresponden a los numeros correspondientes en la Figura 3. K denota un mdice de frecuencia y n denota un mdice de bloque de tiempo. Todas las cantidades son medidas en el mismo puente en el espacio. El vector de velocidad de partmulas es medido a lo largo de dos o mas dimensiones. Para la presion de sonido P(k,n) de la senal de formato B, la salida del microfono R7 es usada. Alternativamente, si ningun microfono esta disponible P(k,n) puede ser estimado al combinar las salidas de los sensores disponibles como se ilustra en la Figura 4c. Se notara que las mismas ecuaciones tambien se mantienen para el caso bidimensional y el caso unidimensional. En estos casos, los componentes de velocidad de la Figura 4b son solamente calculados para las dimensiones consideradas. Se notara ademas que la senal de formato B puede ser calculada en el domino de tiempo exactamente de la misma manera. En este caso, todas las senales de dominio de frecuencia son sustituidas por las senales de dominio de tiempo correspondientes. Otra posibilidad para determinar una senal de formato B con arreglos de microfono es usar sensores direccionales para obtener los componentes de velocidad de partmula. En efecto, cada componente de

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velocidad de partfcula puede ser medido directamente v^a un microfono bidireccional (un llamado microfono de figura de ocho). En este caso, cada par de sensores opuestos en la Figura 3 es reemplazado por un sensor bidireccional que apunta a lo largo del eje considerado. Las salidas de los sensores bidireccionales corresponden directamente a los componentes de velocidad deseados.

La Figura 4d ilustra una secuencia de etapas para efectuar la DOA en la forma de azimut por una parte y elevacion por otra parte. En una primera etapa, una medicion de respuesta de impulso para calcular respuestas de impulso para cada uno de los microfonos es efectuada en el paso 43. Luego se efectua una representacion de ventana en el maximo de cada respuesta de impulso, como se ilustra ejemplarmente en la Figura 8, en donde el maximo es indicado en 80. Las muestras representadas en ventana son luego transformadas a un dominio de frecuencia en el bloque 45 en la Figura 4d. En el dominio de frecuencia el algoritmo de DirAC es efectuado para calcular la DOA en cada bandeja de frecuencia de, por ejemplo 20 bandejas de frecuencia o incluso mas bandejas de frecuencia. Preferiblemente, solo una longitud de ventana corta de por ejemplo solo 512 muestras es efectuada, como se ilustra en una FFT 512 en la Figura 8, de tal manera que solo el sonido directo en el maximo 80 hasta las primeras reflexiones, pero preferiblemente excluyendo las reflexiones primeras, es usado. Este procedimiento provee un buen resultado de DOA, puesto que solamente el sonido de una posicion individual sin ninguna reverberacion es usado.

Como se indica en 46, la llamada densidad de potencia espacial (SPD) es luego calculada, que expresa, para cada DOA determinada, la energfa de sonido medida.

La Figura 4e ilustra una SPD medida para una posicion de altavoz con elevacion y azimut igual a 0°. La SPD muestra que la mayor parte de la energfa medida esta concentrada alrededor de angulos, que corresponden a la posicion de altavoz. En escenarios ideales, esto es, en donde ningun ruido de microfono esta presente, sena suficiente determinar el maximo de la SPD con el fin de obtener la posicion del altavoz. Sin embargo, en una aplicacion practica, el maximo de la SPD no corresponde necesariamente a la posicion de altavoz correcta debido a inexactitudes de medicion. Por consiguiente, es simulado para cada DOA, una SPD teorica asumiendo un ruido medio de cero del microfono Gaussiano blanco. Al comparar las SPD teoricas con las SPD medidas (ilustrado ejemplarmente en la Figura 4e), la SPD teorica de mejor ajuste es determinada, cuya DOA correspondiente representa luego la posicion de altavoz mas probable.

Preferiblemente, en un medio ambiente no reverberante, la SPD es calculada por la potencia o intensidad de senal de mezcla descendente para las bandejas de tiempo/frecuencia que tienen un cierto azimut/elevacion. Cuando este procedimiento es efectuado en el medio ambiente de reverberacion o cuando se usan reflexiones prematuras tambien, la densidad de potencia espacial a largo plazo es calculada de la potencia de senal de audio de mezcla descendente para la bandeja de tiempo/frecuencia, para la cual una difusividad obtenida mediante el algoritmo de DirAC esta por debajo de un umbral especifico. Este procedimiento es descrito en detalle en el documento 7853, de la Convencion AES, 9 de octubre del 2009 “Localizacion de fuentes de sonido en medios ambientes reverberantes en base a parametros de codificacion de audios direccionales”, O. Thiergart, y col.

La Figura 3 ilustra un arreglo de microfonos que tiene tres pares de microfonos. El primer par son los microfonos R1 y R3 en un primer eje horizontal. El segundo par de microfonos consiste en los microfonos R2 y R4 en un segundo eje horizontal. El tercer par de microfonos consiste en los microfonos R5 y R6 que representan el eje vertical, que es ortogonal a los dos ejes horizontales ortogonales.

Adicionalmente, el arreglo de microfonos consiste en un soporte mecanico para soportar cada par de microfonos en un eje espacial correspondiente a los tres ejes espaciales ortogonales. Ademas, el arreglo de microfonos comprende un laser 30 para el registro del arreglo de microfonos en el espacio de escucha, el laser es conectado fijamente al soporte mecanico, de tal manera que un rayo laser es paralelo o coincidente con uno de los ejes horizontales.

El arreglo de microfonos comprende adicionalmente de preferencia un septimo microfono R7 colocado en una posicion en la cual los tres ejes se intersectan entre st Como se ilustra en la Figura 3, el soporte mecanico comprende el primer eje mecanico 31 y el segundo eje horizontal 32 y un tercer eje vertical 33. El tercer eje horizontal 33 es colocado en el centro con respecto a un eje vertical “virtual” formado por una conexion entre el microfono R5 y el microfono R6. El tercer eje mecanico 33 se fija a un vastago horizontal 34a superior y un vastago inferior 34b en donde los vastagos son paralelos a los ejes horizontales 31 y 32. Preferiblemente, el tercer eje 33 se fija a uno de los ejes horizontales y particularmente, se fija al eje horizontal 32 en el punto de conexion 35. El punto de conexion 35 es colocado entre la recepcion para el septimo microfono R7 y un microfono vecino, tal como el microfono R2 para un par de los tres pares de microfonos. Preferiblemente, la distancia entre los microfonos de cada par de microfonos es de entre 4 cm y 10 cm o aun mas preferiblemente entre 5 cm y 8 cm y mas preferiblemente a 6,6 cm. Esta distancia puede ser igual para cada uno de los tres pares, pero esta no es una condicion necesaria. Unos microfonos R1 a R7 mas bien pequenos son usados y el montaje delgado es necesario para asegurar transferencia acustica. Para proveer reproductividad de estos resultados, la colocacion precisa de los microfonos individuales y de todos los arreglos es requerida. El ultimo requerimiento es satisfecho al emplear el apuntador del laser 30 cruzado y fijo, mientras que el primer requerimiento es obtenido con un montaje estable. Para obtener

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mediciones de respuesta de impulso de sala exacta, microfonos caracterizados por una respuesta de magnitud plana son preferidos. Ademas, las respuestas de magnitud de diferentes microfonos se deben hacer coincidir y no deben cambiar significativamente en el tiempo para proveer reproducibilidad de los resultados. Los microfonos desplegados en el arreglo son microfonos omnidireccionales de alta calidad DPA 4060. Tal microfono tiene un nivel A de ruido equivalente-ponderado de comunmente 26 dBA re.20 pPa y un intervalo dinamico de 97 dB. El intervalo de frecuencia entre 20 Hz y 20 kHz es de entre 2 dB desde la curva nominal. El montaje es realizado de laton, lo que asegura la rigidez metalica necesaria y al mismo tiempo, la ausencia de dispersion. El uso de microfonos de presion omnidireccionales en el arreglo de la Figura 3 en comparacion con microfonos de la Figura 8 bidireccionales es preferible en que los microfonos omnidireccionales individuales son considerablemente mas baratos en comparacion con los microfonos bidireccionales caros.

El sistema de medicion es indicado particularmente para detectar cambios en el sistema con respecto a una condicion de referencia. Por consiguiente, una medicion de referencia es llevada a cabo primero como se ilustra en la Figura 6a. El procedimiento de la Figura 6a y de la Figura 6b es efectuado por el controlador 14 ilustrado en la Figura 1. La Figura 6a ilustra una medicion para cada altavoz en 60 en donde el barrido de seno es reproducido y las siete senales de microfono son registradas en 61. Una pausa 62 es luego llevada a cabo y subsecuentemente, las mediciones son analizadas 63 y guardadas 64. Las mediciones de referencia son efectuadas subsecuentemente a una verificacion manual en que, para las mediciones de referencia, todos los altavoces son ajustados correctamente y en la posicion correcta. Estas mediciones de referencia deben ser efectuadas solo una vez y pueden ser usadas una y otra vez.

Las mediciones de prueba deben preferiblemente ser efectuadas antes de cada prueba de escucha. La secuencia completa de mediciones de prueba es presentada en la Figura 6b. En la etapa 65, se leen las configuraciones de control. Enseguida, en la etapa 66, cada altavoz es medido al reproducir el barrido de seno y al grabar las senales del microfono y la pausa subsecuente. Despues de esto, en la etapa 67, un analisis de medicion es efectuado y en la etapa 68, los resultados son comparados con una medicion de referencia. Enseguida, en la etapa 69, se determina si los resultados medidos estan dentro del intervalo de tolerancia o no. En la etapa 73, una presentacion visual de los resultados puede ser efectuada y en la etapa 74, los resultados pueden ser guardados.

La Figura 6c ilustra un ejemplo para la presentacion visual de los resultados de acuerdo con la etapa 73 de la Figura 6b. La verificacion de tolerancia es realizada al ajustar un lfmite superior y lfmite inferior alrededor de la medicion de referencia. Los lfmites son definidos como parametros al comienzo de la medicion. La Figura 6c visualiza la salida de la medicion con respecto a la respuesta de magnitud. La curva 3 es el lfmite superior de la medicion de referencia y la curva 5 es el lfmite inferior. La curva 4 es la medicion actual. En este ejemplo, se muestra una discrepancia en la frecuencia de intervalo medio que es visualizada en la interfaz grafica del usuario(GUI) por marcadores rojos en 75. Esta violacion del lfmite inferior es tambien mostrada en el campo 2. De manera similar, los resultados para azimut, elevacion, distancia y polaridad son presentados en la interfaz grafica del usuario.

La Figura 9 sera descrita subsecuentemente con el fin de ilustrar las tres caractensticas de altavoz principales preferidas, que son calculadas para cada altavoz en la medicion de una pluralidad de altavoces. La primera caractenstica de altavoz es la distancia. La distancia es calculada utilizando la senal de microfono generada por el microfono R7. Para este fin, el controlador 14 de la Figura 1 controla la medicion de la senal de referencia X y la sena de microfono Y del microfono central R7. Enseguida, la funcion de transferencia de la senal de microfono r7 es calculada, como se resume en la etapa 71. En este calculo, se efectua una busqueda por el maximo, tal como 80 en la Figura 8 de la respuesta de impulso calculada en la etapa 71. Despues de esto, este tiempo, al cual el maximo 80 se presenta, es multiplicado por la velocidad del sonido v con el fin de obtener la distancia entre el altavoz correspondiente y el arreglo de microfonos.

Para este fin, solo una porcion corta de la respuesta de impulso obtenida de la senal de microfono R7 es requerida, que es indicada como una “primera longitud” en la Figura 9. Esta primera longitud solamente se extiende de 0 al tiempo del maximo 80 e incluyendo este maximo, pero no incluyendo cualesquiera reflejos prematuros o reverberaciones difusas. Alternativamente, cualquier otra sincronizacion puede ser efectuada entre la senal de prueba y la respuesta de microfono, pero usar una primera porcion pequena de respuesta de impulso calculada de la senal de microfono del microfono R7 es preferido debido a eficiencia y exactitud.

Enseguida, para las mediciones de DOA, las respuestas de impulso para todos los siete microfonos son calculadas, pero solamente una segunda longitud de la respuesta de impulso, que es mas larga que la primera longitud, es usada y esta segunda longitud se extiende preferiblemente solo hasta los reflejos prematuros y preferiblemente no incluye los reflejos prematuros. Alternativamente, los reflejos prematuros son incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porcion lateral de una funcion de ventana, por ejemplo, como se ilustra en la Figura 8 por la forma 81 de ventana. La porcion lateral tiene coeficientes de ventana menores de 0,5 o aun menores de 0,3 en comparacion con coeficientes de ventana en la posicion media de la ventana, que se aproximan a 1,0. Las respuestas de impulso para los microfonos individuales R1 a R7 son calculadas preferiblemente, como se indica por las etapas 70, 71.

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Preferiblemente, una ventana es aplicada a cada respuesta de impulso o una senal de microfono diferente de la respuesta de impulso, en donde un centro de la ventana o un punto de la ventana dentro del 50% de la longitud de ventana centrada alrededor del centro de la ventana es colocado en el maximo en cada respuesta de impulso o un tiempo en la senal de microfono correspondiente al maximo para obtener un cuadro representado en ventana para cada senal de sonido.

La tercera caractenstica para cada altavoz es calculada utilizando la senal de microfono del microfono R5, puesto que este microfono no esta influenciado demasiado por el soporte mecanico del microfono ilustrado en la Figura 3. La tercera longitud de la respuesta de impulso es mas larga que la segunda longitud y, preferiblemente, incluye no solamente los reflejos prematuros, sino tambien los reflejos difusos y se puede extender en una cantidad de tiempo considerable, tal como 0,2 milisegundos con el fin de tener todos los reflejos en el espacio de audicion. Naturalmente, cuando la sala es una sala completamente no reverberante, entonces la respuesta de impulso del microfono R5 sera cercana a 0 bastante mas temprano. En cualquier caso, sin embargo, es preferido usar una longitud corta de la respuesta de impulso para una medicion de distancia, usar la segunda longitud media para las dimensiones de DOA y usar una longitud larga para medir la funcion de respuesta de impulso/transferencia del altavoz, como se ilustra en el fondo de la Figura 9.

Aunque algunos aspectos han sido descritos en el contexto de un aparato, es claro que estos aspectos tambien presentan una descripcion del metodo correspondiente en donde un bloque o dispositivo corresponde a una etapa del metodo o un elemento de una etapa del metodo. Analogamente, los aspectos descritos en el contexto de una etapa del metodo tambien representan una descripcion de un bloque o item correspondiente o elemento de un aparato correspondiente.

Dependiendo de ciertos requerimientos de implementacion, las modalidades de la invencion pueden ser implementadas en elementos ffsicos o en elementos de programacion. La implementacion puede ser efectuada utilizando un medio de almacenamiento digital, por ejemplo un disco flexible, un DVD, un CD, una ROM, una PROM, una EPROM y una EEPROM o una memoria instantanea que tiene senales de control que pueden leerse electronicamente almacenadas en el mismo, que cooperan (o son aptas para cooperar) con un sistema de computadora programable de tal manera que el metodo respectivo es efectuado.

Algunos ejemplos de implementacion de acuerdo con la invencion comprenden un portador de datos que tiene senales de control que pueden leerse electronicamente que son aptas para cooperar con un sistema de computadora programable, de tal manera que uno de los metodos descritos en la presente es efectuado.

En general, la presente invencion pueden ser implementada como un producto de programa de computadora con un codigo de programa, el codigo de programa es operativo para efectuar uno de los metodos cuando el producto del programa de computadora se ejecuta en una computadora. El codigo de programa puede por ejemplo ser almacenado en un portador que se puede leer por la maquina.

Otros ejemplos de implementacion comprenden el programa de computadora para efectuar uno de los metodos descritos en la presente, almacenado en un portador que se puede leer por la maquina.

En otras palabras, un ejemplo de implementacion del metodo de la invencion es por consiguiente un programa de computadora que tiene un codigo de programa para efectuar uno de los metodos descritos en la presente, cuando el programa de computadora se ejecuta en una computadora.

Un ejemplo de implementacion adicional de los metodos de la invencion es por consiguiente un portador de datos (o un medio de almacenamiento digital o un medio que se puede leer por computadora) que comprende, grabados por el mismo, el programa de computadora para efectuar uno de los metodos descritos en la presente.

Un ejemplo de implementacion adicional del metodo de la invencion es por consiguiente una corriente de datos o una secuencia de senales que representan el programa de computadora para efectuar uno de los metodos descritos en la presente. La corriente de datos o la secuencia de senales pueden por ejemplo estar configurados para ser transferidos via una conexion de comunicacion de datos, por ejemplo via Internet.

Un ejemplo de implementacion adicional comprende un medio de procesamiento, por ejemplo, una computadora o un dispositivo logico programable configurado para o apto para efectuar uno de los metodos descritos en la presente.

Un ejemplo de implementacion adicional comprende una computadora que tiene instalado en la misma el programa de computadora para efectuar uno de los metodos descritos en la presente.

En algunos ejemplos de implementacion, un dispositivo logico programable (por ejemplo, un arreglo de compuerta

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programable en el campo) puede ser usado para efectuar algunas o todas las funcionalidades de los metodos descritos en la presente. En algunos ejemplos de implementacion, un arreglo de compuerta programable en el campo puede cooperar con un microprocesador con el fin de efectuar uno de los metodos descritos en la presente. En general los metodos son efectuados preferiblemente por cualquier aparato de elementos ffsicos.

Las modalidades descritas anteriormente son solamente ilustrativas para los principios de la presente invencion. Se comprendera que modificaciones y variaciones de los arreglos y los detalles descritos en la presente seran evidentes para otros experimentados en el arte. Se pretende por consiguiente estar limitado solamente por alcance de las reivindicaciones de patente pendientes y no por los detalles espedficos presentados a manera de descripcion y explicacion de las modalidades de la presente.

REFERENCIAS

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J. Merimaa, T. Lokki, T. Peltonen y M. Karjalainen, "Measurement, Analysis, and Visualization of Directional Room Responses," presentado en la 111° convencion AES, Nueva York, NY, EEUU, 21-24 de septiembre de 2001.

G. Del Galdo, O. Thiergart, y F. Keuch, "Nested microphone array processing for parameter estimation in directional audio coding', en Proc. IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPAA), New Paltz, NY, octubre de 2009, aceptado para publicacion.

F.J. Fahy, Sound Intensity, Essex: Elselvier Science Publishers Ltd., 1989.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un aparato para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones, que comprende:

   un generador (10) de senal de prueba para generar una senal de prueba para un altavoz;

   un dispositivo (12) de microfono que esta configurado para recibir una pluralidad de diferentes senales de sonido en respuesta a una o mas senales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba;

   un controlador (14) para controlar emisiones de las senales de altavoz por la pluralidad de altavoces y para manejar la pluralidad de diferentes senales de sonido, de tal manera que un conjunto de senales de sonido registradas por el dispositivo de microfono estan asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba; y

   un evaluador para evaluar el conjunto de senales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una caractenstica de altavoz para cada altavoz y para indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una caractenstica de altavoz para el altavoz,

   en el que el dispositivo de microfono comprende un arreglo de microfono que comprende tres pares de microfonos dispuestos en tres ejes espaciales;

   en el que una senal de presion omnidireccional es derivada por el evaluador (16) al utilizar las senales recibidas por los tres pares o usando un microfono adicional dispuesto en un punto en el cual los tres ejes espaciales se intersectan entre sf,

   calcular una distancia entre el arreglo de microfonos y un altavoz basandose en una primera longitud de la senal de presion omnidireccional, en el que la primera longitud se extiende desde 0 hasta el momento del maximo de sonido directo de la senal de la presion omnidireccional;

   calcular una respuesta de impulso o funcion de transferencia del altavoz utilizando una senal de microfono de un microfono individual de los tres pares, teniendo la senal de microfono una tercera longitud, teniendo la tercera longitud por lo menos un maximo de sonido directo y reflejos prematuros, siendo la tercera longitud mas larga que la primera longitud; y

   calcular una direccion de llegada del sonido del altavoz utilizando las senales de todos los microfonos, teniendo las senales una segunda longitud que es mas larga que la primera longitud y mas corta que la tercera longitud, incluyendo la segunda longitud valores de hasta un reflejo prematuro, de tal manera que los reflejos prematuros no estan incluidos en la segunda longitud o estan incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porcion lateral de una funcion de ventana.
2. 2. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el controlador (14) esta configurado para controlar automaticamente el generador (10) de senal de prueba y el dispositivo (12) de microfono para generar las senales de prueba de manera secuencial y para recibir las senales del sonido de manera secuencial, de tal manera que el conjunto de senales de sonido esten asociadas con el altavoz espedfico que ha emitido la senal de prueba de altavoz inmediatamente antes de la recepcion del conjunto de senales de sonido o,

   en el cual el controlador (14) esta configurado para controlar automaticamente el generador (10) de senal de prueba y el dispositivo (12) de microfono para generar las senales de prueba de manera paralela y para desmultiplexar las senales de sonido, de tal manera que el conjunto de senales de sonido estan asociadas con el altavoz espedfico, que esta asociado con una cierta banda de frecuencia del conjunto de senales de sonido o que esta asociado con una cierta secuencia de codigos en una senal de prueba multiplexada por codigos.
3. 3. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el evaluador (16) esta configurado para calcular una distancia entre la posicion de altavoz para un altavoz y el dispositivo de microfono al usar un valor de retardo de tiempo de un maximo de una respuesta de impulso de una senal de sonido entre el altavoz y el dispositivo de microfono y al usar la velocidad de sonido en el aire.
4. 4. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el controlador (14) esta configurado para efectuar una medicion de referencia utilizando la senal (70) de prueba en la cual una salida analogica de un convertidor (51) digital/analogico a un altavoz y una entrada analogica de un convertidor (52) analogico/digital al cual el dispositivo de microfono son conectados, es conectado directamente para determinar datos de medicion de referencia; y

   en el cual el evaluador (16) esta configurado para determinar una funcion de transferencia o una respuesta de impulso para un microfono seleccionado de una pluralidad de microfonos del dispositivo de microfono utilizando los datos de medicion de referencia para determinar una respuesta de impulso o una funcion de transferencia para el altavoz como la caractenstica del altavoz.
5. 5. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el evaluador (16) esta configurado para calcular una direccion de llegada para el sonido emitido con un altavoz utilizando el conjunto de senales de sonido, en donde el evaluador es apto para

   transformar (40) el conjunto de senales de prueba a senales de formato B que tienen una senal omnidireccional (W) y por lo menos dos senales de velocidad de partfculas (X, Y, Z) para por lo menos dos direcciones ortogonales en el

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   espacio;

   calcular, para cada bandeja de frecuencia de una pluralidad de bandejas de frecuencia, un resultado de direccion de llegada; y

   determinar (46, 47) la direccion de llegada para el sonido emitido por el altavoz utilizando los resultados de direccion de llegada para la pluralidad de bandejas de frecuencia.
6. 6. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el evaluador (16) esta configurado para calcular una respuesta de impulso para cada microfono,

   para buscar un maximo en cada respuesta de impulso;

   para aplicar una ventana a cada respuesta de impulso o un senal de microfono diferente de la respuesta de impulso, en donde un centro de la ventana o un punto de la ventana dentro del 50% de la longitud de ventana centrada alrededor del centro de la ventana es colocado en el maximo en cada respuesta de impulso o un tiempo en la senal de microfono correspondiente al maximo para obtener un cuadro representado en ventana para cada senal de sonido; y

   para convertir cada cuadro del dominio del tiempo a un dominio espectral.
7. 7. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el evaluador (16) esta configurado para determinar la direccion de llegada al calcular una densidad de potencia espacial real que tiene un valor para cada angulo de elevacion y para cada angulo de azimut, y

   para proveer una pluralidad de densidades de potencia espacial teoricas asumiendo un ruido medio de cero del microfono Gaussiano blanco para diferentes angulos de elevacion y angulos azimut, y

   seleccionar (47) el angulo de elevacion y angulo de azimut perteneciente a la densidad de potencia espacial ideal, que tiene un mejor ajuste a la densidad de potencia espacial real.
8. 8. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el evaluador esta configurado para comparar la por lo menos una caractenstica de altavoz con una caractenstica de altavoz esperada y para indicar un altavoz que tiene la por lo menos una caractenstica de altavoz igual a la caractenstica de altavoz esperada como un altavoz funcional y para indicar un altavoz que no tiene la por lo menos una caractenstica de altavoz igual a la caractenstica de altavoz esperada como un altavoz no funcional.
9. 9. Metodo para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones en un espacio de audicion, que comprende:

   generar (10) una senal de prueba para un altavoz;

   recibir una pluralidad de diferentes senales de sonido por un dispositivo de microfono en respuesta a una o mas senales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba; controlar (14) emisiones de las senales de altavoz por la pluralidad de altavoces y manejar la pluralidad de diferentes senales de sonido de tal manera que un conjunto de senales de sonido grabadas por el dispositivo de microfono estan asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba; y evaluar (16) el conjunto de senales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una caractenstica de altavoz para cada altavoz e indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una caractenstica de altavoz para el altavoz,

   en el que el dispositivo de microfono comprende un arreglo de microfono que comprende tres pares de microfonos dispuestos en tres ejes espaciales; en el que la evaluacion (16) comprende:

   derivar una senal de presion omnidireccional al utilizar las senales recibidas por los tres pares o usando un microfono adicional dispuesto en un punto en el cual los tres ejes espaciales se intersectan entre sf, calcular una distancia entre el arreglo de microfonos y un altavoz basandose en una primera longitud de la senal de presion omnidireccional, en el que la primera longitud se extiende desde 0 hasta el momento del maximo de sonido directo de la senal de la presion omnidireccional;

   calcular una respuesta de impulso o funcion de transferencia del altavoz utilizando una senal de microfono de un microfono individual de los tres pares, teniendo la senal de microfono una tercera longitud, teniendo la tercera longitud por lo menos un maximo de sonido directo y reflejos prematuros, siendo la tercera longitud mas larga que la primera longitud; y

   calcular una direccion de llegada del sonido del altavoz utilizando las senales de todos los microfonos, teniendo las senales una segunda longitud que es mas larga que la primera longitud y mas corta que la tercera longitud, incluyendo la segunda longitud valores de hasta un reflejo prematuro, de tal manera que los reflejos prematuros no estan incluidos en la segunda longitud o estan incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porcion lateral de una funcion de ventana.