RU2847455C1 - Device and method for automatic adaptation of loudspeaker to listening environment - Google Patents
Device and method for automatic adaptation of loudspeaker to listening environmentInfo
- Publication number
- RU2847455C1 RU2847455C1 RU2022128774A RU2022128774A RU2847455C1 RU 2847455 C1 RU2847455 C1 RU 2847455C1 RU 2022128774 A RU2022128774 A RU 2022128774A RU 2022128774 A RU2022128774 A RU 2022128774A RU 2847455 C1 RU2847455 C1 RU 2847455C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- estimated
- transducer
- loudspeaker
- sound pressure
- radiation
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к воспроизведению аудиосигнала и, в частности, к устройству и способу автоматической адаптации громкоговорителя к окружению прослушивания.The present invention relates to the reproduction of an audio signal and, in particular, to a device and method for automatically adapting a loudspeaker to a listening environment.
Общая проблема при воспроизведении аудиосигнала с помощью громкоговорителей состоит в том, что в ходе звуковоспроизведения громкоговоритель взаимодействует со своим окружением, которое часто представляет собой замкнутое пространство, например, жилое помещение. Несмотря на то, что в дальнейшем слова «громкоговоритель» или «преобразователь» обычно употребляются в единственном числе, описанные явления и принципы в общем случае также применяются к использованию множества громкоговорителей или множества преобразователей, хотя это не упоминается конкретно во всех случаях.A common problem with reproducing audio signals using loudspeakers is that during sound reproduction, the loudspeaker interacts with its surroundings, which are often confined spaces, such as living spaces. Although the words "loudspeaker" or "transducer" are generally used in the singular, the phenomena and principles described generally apply to the use of multiple loudspeakers or multiple transducers, although this is not specifically mentioned in all cases.
Громкоговорители можно оптимизировать в процессе проектировании и производства для осуществления намеченного в конкретных заданных условиях или допущениях (например, для опорного положения в эталонном помещении, или оптимизации в безэховых условиях). Однако, как только громкоговоритель оказывается в другом окружении, его эксплуатационные показатели подвергаются влиянию окружения. Это в основном обусловлено тем, что звук, который формируется/излучается громкоговорителем, взаимодействует с и, таким образом, подвергается влиянию поверхностей и объектов вблизи громкоговорителя. Такими воздействиями являются, например, отражение, поглощение, дифракция. В особенности в нижнем диапазоне частот, близость к граничным поверхностям может приводить к значительным изменениям в эксплуатационных показателях громкоговорителя.Loudspeakers can be optimized during design and production to achieve their intended performance under specific conditions or assumptions (e.g., for a reference position in a reference room, or optimization under anechoic conditions). However, as soon as a loudspeaker is placed in a different environment, its performance is influenced by the surrounding environment. This is primarily due to the fact that the sound generated and emitted by the loudspeaker interacts with, and is thus influenced by, surfaces and objects near the loudspeaker. Such influences include, for example, reflection, absorption, and diffraction. Particularly in the lower frequency range, proximity to boundary surfaces can lead to significant changes in loudspeaker performance.
Акустическое поле, которое фактически формируется в конкретном положении слушателя, является комбинацией всех участвующих звуков, в частности, прямого звука от громкоговорителя плюс отраженный звук от окружения.The acoustic field that is actually formed at a particular listener's position is a combination of all the participating sounds, in particular the direct sound from the loudspeaker plus the reflected sound from the surroundings.
Поскольку взаимодействие между прямым звуком и отраженным звуком специфично для отдельных сочетаний положений источника и приемника, фактические эксплуатационные показатели громкоговорителя изменяются как с изменением положения громкоговорителя, так и с изменением положения слушателя в фактическом окружении прослушивания.Because the interaction between direct sound and reflected sound is specific to individual combinations of source and receiver positions, the actual performance of a loudspeaker changes with both the position of the loudspeaker and the position of the listener in the actual listening environment.
Часто бывает желательно, чтобы громкоговоритель регулировался в соответствии с фактическими условиями прослушивания. It is often desirable to have the loudspeaker adjusted to suit the actual listening conditions.
Таким образом, эксплуатационные показатели громкоговорителя можно регулировать путем применения подходящих фильтров для определенного положения громкоговорителя и определённого положения слушателя. Thus, the performance of a loudspeaker can be adjusted by applying suitable filters for a particular loudspeaker position and a particular listener position.
Обычно регулировка осуществляется согласно уровню техники с использованием измерительного микрофона в положении прослушивания и, на основании конкретных испытательных сигналов, формирования фильтров частотной коррекции.Typically, the adjustment is carried out according to the state of the art using a measuring microphone in the listening position and, based on the specific test signals, generating frequency correction filters.
Если нужно адаптировать звуковоспроизведение в более широкой области прослушивания, которая охватывает множество положений прослушивания, то обычно используется множество измерений, например, многоточечные измерения.If the sound reproduction needs to be adapted over a wider listening area that covers multiple listening positions, then multiple measurements are typically used, such as multi-point measurements.
Для нахождения наилучшей компромиссной частотной коррекции для всей области (измерения) можно использовать разные подходы к усреднению с учетом множества измерений.To find the best compromise frequency correction for the entire domain (measurement), different averaging approaches can be used taking into account multiple measurements.
Вышеупомянутые принципы требуют взаимодействия с пользователем (для начальной установки, и оно будет необходимо при каждом изменении положения громкоговорителя (иногда даже положения слушателя)). Плюс, в силу необходимости устанавливать микрофон(ы) в области прослушивания, они могут быть встроенными. В целом, не очень удобными для пользователя или простыми в употреблении. Кроме того, для неискушенных пользователей, даже тех, которые могут ставить задачи, существует вероятность того, что они сделают что-то неправильно.The above principles require user interaction (for initial setup, and this will be necessary whenever the speaker's position (sometimes even the listener's position) is changed). Furthermore, since the microphone(s) must be positioned within the listening area, they may be built-in. Overall, this isn't very user-friendly or easy to use. Furthermore, even inexperienced users, even those who can set goals, are likely to do something incorrectly.
Помимо оптимизаций одноточечного измерения или многоточечного измерения, можно ослабить некоторые общие воздействия окружений прослушивания на эксплуатационные показатели громкоговорителя согласно принципам грубой регулировки, которые не требуют специфичного измерения.In addition to single-point measurement or multi-point measurement optimizations, some general listening environment effects on loudspeaker performance can be mitigated according to coarse adjustment principles that do not require specific measurement.
Например, если громкоговоритель располагается вблизи стены, это приведет к повышению уровня в нижнем диапазоне частот. Некоторые громкоговорители позволяют решить эту проблему за счет обеспечения переключателей DIP, которые могут активировать заданные фильтры, призванные отрабатывать такие обычные сценарии.For example, if a speaker is positioned near a wall, this will result in increased low-frequency output. Some speakers address this issue by providing DIP switches that can activate preset filters designed to handle such common scenarios.
Однако такие виды настроек уже требуют от пользователя определенных экспертных знаний для выбора правильных настроек. Кроме того, они не очень гибкие.However, these types of settings require the user to have some expert knowledge to select the correct settings. Furthermore, they are not very flexible.
С появлением беспроводных портативных громкоговорителей, которые могут легко перемещаться в различные положения, желательны принципы адаптации громкоговорителя к его фактическому размещению, которые имеют благоприятный результат в большой области прослушивания. Такая частотная коррекция может достигаться с использованием схемы, которая нацелена на глобальную частотную коррекцию с учетом воздействий помещения на воспроизводимое/формируемое акустическое поле, которые можно измерять в одном положении, но действительны в основном во всем помещении. With the advent of wireless portable speakers that can be easily moved to various positions, principles that adapt the speaker to its actual placement, which have favorable results over a large listening area, are desirable. Such frequency correction can be achieved using a circuit that focuses on global frequency correction, taking into account the effects of the room on the reproduced/generated acoustic field. These corrections can be measured at one position but are generally valid throughout the entire room.
Уровень техники предусматривают способы, которые оценивают глобальный отклик, который выявляет характеристики, относящиеся ко всему окружению прослушивания (т.е. они соответствуют среднему, которое можно получить из множества одноточечных измерений по всему помещению). Таким образом, благодаря частотной коррекции этих глобальных характеристик, можно осуществлять преимущественную адаптацию громкоговорителя к конкретному помещению и его конкретному текущему положению установки, которая благоприятна для слушателей во всем помещении. Эти описанные принципы были использованы для автоматической адаптации громкоговорителей к их окружению.The state-of-the-art includes methods that evaluate a global response, which identifies characteristics that apply to the entire listening environment (i.e., they correspond to the average obtained from multiple single-point measurements across the entire room). Thus, by frequency-correcting these global characteristics, it is possible to preferentially adapt a loudspeaker to a specific room and its current installation position, which is favorable for listeners throughout the entire room. These described principles have been used to automatically adapt loudspeakers to their environment.
Уровень техники говорит о том, что вычисление глобальной частотной коррекции может базироваться на оценке звукового давления и скорости для оценки частотно-зависимого сопротивления излучения, в частности, действительной части частотно-зависимого импеданса излучения.The state of the art suggests that the calculation of global frequency correction can be based on the assessment of sound pressure and velocity to estimate the frequency-dependent radiation resistance, in particular, the real part of the frequency-dependent radiation impedance.
Для измерения или оценки импеданса излучения, необходима информация давления и нормальная скорость поверхности на источнике. Согласно уровню техники, это может достигаться посредством обработкиTo measure or estimate the radiation impedance, information about the pressure and normal surface velocity at the source is required. According to the prior art, this can be achieved through processing
- двух сигналов измеренного давления, - two signals of measured pressure,
- одного сигнала измеренного давления и одного сигнала измеренного смещения,- one signal of measured pressure and one signal of measured displacement,
- одного сигнала измеренного давления и одного сигнала измеренной скорости,- one signal of measured pressure and one signal of measured speed,
- одного сигнала измеренного давления и одного сигнала измеренного ускорения, или- one signal of measured pressure and one signal of measured acceleration, or
- одного сигнала измеренного давления и одного сигнала измеренного тока. - one signal of measured pressure and one signal of measured current.
Согласно уровню техники, измерение, например, с помощью двух микрофонов для вывода сигнала скорости, или вывод сигнала скорости на основании, например, измеренного тока называется оценкой.According to the prior art, measuring, for example, using two microphones to output a speed signal, or outputting a speed signal based on, for example, a measured current is called evaluation.
В US 2002/0154785 A1 описаны способ и устройство для управления эксплуатационными показателям громкоговорителя в помещении. Способ содержит этапы определения ускорения, скорости или смещения мембраны громкоговорителя и звукового давления перед мембраной в эталонном акустическом окружении, и определения на основании этих величин сопротивления излучения, излучаемой акустической мощности или действительной части акустического волнового импеданса. Те же параметры измеряются в фактическом окружении прослушивания, и их отношение используется для управления корректирующим фильтром. Полная процедура базируется на понимании наличия сильной связи между манерой звучания громкоговорителя, в частности в диапазоне басов, и его сопротивлением излучения как функции частоты, которое является действительной частью импеданса излучения. Согласно US 2002/0154785 A1, параметры измеряются в первом окружении и те же параметры измеряются во втором окружении, отношение их измерений используется для задания корректирующего фильтра. В итоге, US 2002/0154785 A1 относится к способу управления эксплуатационными показателям громкоговорителя в помещении, где в первом акустическом окружении результирующее движение мембраны преобразователя громкоговорителя и связанная с ним сила, развиваемая акустическим полем в помещении, действующая на нее, определяются путем измерения подходящих параметров, задающих первую комплексную передаточную функцию. Во втором акустическом окружении вторая комплексная передаточная функция определяется путем измерения одинаковых или разных параметров преобразователя громкоговорителя, связанных с помещением. Отношение между действительными частями первой и второй передаточных функций используется для задания эксплуатационных показателей корректирующего фильтра. Фильтр применяется в цепи обработки сигнала, подключенной к преобразователю громкоговорителя.US 2002/0154785 A1 describes a method and apparatus for controlling the performance of a loudspeaker in a room. The method comprises the steps of determining the acceleration, velocity, or displacement of a loudspeaker membrane and the sound pressure in front of the membrane in a reference acoustic environment, and determining, based on these values, the radiation resistance, the radiated acoustic power, or the real part of the acoustic wave impedance. The same parameters are measured in the actual listening environment, and their ratio is used to control a correction filter. The overall procedure is based on the understanding of the existence of a strong relationship between the sound manner of a loudspeaker, in particular in the bass range, and its radiation resistance as a function of frequency, which is the real part of the radiation impedance. According to US 2002/0154785 A1, the parameters are measured in the first environment and the same parameters are measured in the second environment, the ratio of their measurements being used to set the correction filter. In summary, US 2002/0154785 A1 relates to a method for controlling the performance of a loudspeaker in a room, wherein in a first acoustic environment, the resulting movement of the loudspeaker transducer membrane and the associated force developed by the acoustic field in the room acting on it are determined by measuring suitable parameters defining a first complex transfer function. In a second acoustic environment, a second complex transfer function is determined by measuring the same or different room-related parameters of the loudspeaker transducer. The ratio between the real parts of the first and second transfer functions is used to set the performance of a correction filter. The filter is applied in a signal processing chain connected to the loudspeaker transducer.
В WO 00/21331 A1 описано, что для обеспечения адаптивности громкоговорителя к окружению, измерение скорости или ускорения мембраны громкоговорителя и связанного с ним звукового давления перед мембраной, требует акселерометр и микрофон для определения сопротивления излучения мембраны. WO 00/21331 A1 дополнительно предусматривает, что эти два датчика должны быть дорогостоящими, чтобы гарантировать устойчивое поведение в течение долгого срока эксплуатации. Таким образом, представлена возможность замены акселерометра еще одним микрофоном, который располагается на малом расстоянии от мембраны. Это базируется на представлении о том, что изменение сопротивления излучения может базироваться на измерении звукового давления в двух (или более) точках по-разному отделенных от мембраны громкоговорителя. Кроме того, в WO 00/21331 A1, представлены возможности использования одного микрофона, который физически перемещается в различные положения. В итоге, WO 00/21331 A1 относится к громкоговорителю типа, имеющего средство регистрации для определения сопротивления излучения мембраны, выраженного через скорость/ускорение мембраны громкоговорителя и звуковое давление на расстоянии от мембраны. Таким образом, через блок обработки сигнала, обеспечивают сигнал управления на блок фильтрации, регулирующий эксплуатационные показатели громкоговорителя с возможностью адаптации к акустическим характеристикам помещения для прослушивания. Упомянутые датчики содержат микрофон для регистрации упомянутого звукового давления. Регистрирующее оборудование содержит микрофонное средство для регистрации звукового давления в по меньшей мере двух точках, по-разному отделенных от мембраны, и предусмотрено средство переноса, позволяющее эффективно и последовательно подвергать один и тот же микрофон действию звукового давления в каждой из по меньшей мере двух точек. В WO 00/21331 A1, две упомянутые здесь точки измерения действительно должны располагаться вблизи мембраны. По мере увеличения расстояния, оценка будет все менее точной. Кроме того, WO 00/21331 A1 говорит о том, что достаточно получить опорное значение, т.е. абсолютное сопротивление излучения без учета масштабного коэффициента, для сравнения с более поздними показаниями звукового давления в тех же двух (или более) точках.WO 00/21331 A1 describes that, to ensure the adaptability of a loudspeaker to its environment, measuring the velocity or acceleration of the loudspeaker diaphragm and the associated sound pressure in front of the diaphragm requires an accelerometer and a microphone to determine the diaphragm's radiation resistance. WO 00/21331 A1 further stipulates that these two sensors must be expensive to ensure stable behavior over a long service life. Thus, the possibility of replacing the accelerometer with another microphone located at a small distance from the diaphragm is presented. This is based on the idea that changes in radiation resistance can be based on measuring sound pressure at two (or more) points separated by different distances from the loudspeaker diaphragm. Furthermore, WO 00/21331 A1 presents the possibility of using a single microphone that is physically moved to different positions. In summary, WO 00/21331 A1 relates to a loudspeaker of the type having a recording means for determining the radiation resistance of a membrane, expressed through the velocity/acceleration of the loudspeaker membrane and the sound pressure at a distance from the membrane. Thus, via a signal processing unit, a control signal is provided to a filtering unit, which regulates the operating parameters of the loudspeaker with the ability to adapt to the acoustic characteristics of the listening room. The mentioned sensors comprise a microphone for recording the said sound pressure. The recording equipment comprises microphone means for recording the sound pressure at at least two points, differently separated from the membrane, and is provided with transfer means, allowing the same microphone to be effectively and sequentially exposed to the sound pressure at each of the at least two points. In WO 00/21331 A1, the two measurement points mentioned herein must indeed be located near the membrane. As the distance increases, the assessment will be increasingly less accurate. Furthermore, WO 00/21331 A1 states that it is sufficient to obtain a reference value, i.e. the absolute radiation resistance without taking into account the scale factor, for comparison with later sound pressure readings at the same two (or more) points.
В US 2017/0195790 A1 описана система громкоговорителя с внешним микрофоном снаружи корпуса громкоговорителя, и внутренним микрофоном внутри корпуса громкоговорителя. Передаточная функция для фильтра частотной коррекции определяется в соответствии с сигналами внешнего и внутреннего микрофона. Внешний(е) микрофон(ы) [один, два или более] расположен(ы) для измерения акустического давления вблизи преобразователя. Внутренний микрофон используется для косвенного измерения объемной скорости мембраны громкоговорителя.US 2017/0195790 A1 describes a loudspeaker system with an external microphone outside the loudspeaker enclosure and an internal microphone inside the loudspeaker enclosure. The transfer function for the frequency correction filter is determined in accordance with the signals from the external and internal microphones. The external microphone(s) [one, two, or more] are positioned to measure the acoustic pressure near the transducer. The internal microphone is used to indirectly measure the volume velocity of the loudspeaker diaphragm.
В итоге, согласно уровню техники, объемная скорость оценивается на основанием градиента звукового давления перед громкоговорителем (требует либо двух очень похожих измерительных устройств, либо движущихся частей, либо акселерометра). Решения глобальной частотной коррекции могут базироваться на оценке звукового давления перед громкоговорителем и объемной скорости. Звуковое давление может измеряться с помощью микрофона вблизи/перед громкоговорителем (т.е. перед диффузором /преобразователем/мембраной). Оценка объемной скорости описана на основании оценки градиента звукового давления перед громкоговорителем (например, с использованием двух микрофонов или одного микрофона с механическим средством для использования этого одного микрофона для измерений в двух пространственно разнесенных положениях).In summary, according to the prior art, volumetric velocity is estimated based on the sound pressure gradient in front of the loudspeaker (requiring either two very similar measuring devices, moving parts, or an accelerometer). Global frequency correction solutions can be based on an estimate of the sound pressure in front of the loudspeaker and volumetric velocity. Sound pressure can be measured using a microphone near/in front of the loudspeaker (i.e., in front of the cone/transducer/diaphragm). Volumetric velocity estimation is described based on an estimate of the sound pressure gradient in front of the loudspeaker (e.g., using two microphones or a single microphone with a mechanical means for using this single microphone for measurements at two spatially separated positions).
Задача настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованных концепций воспроизведения аудиосигнала. Задача настоящего изобретения решается посредством устройства по пункту 1 формулы, посредством устройства по пункту 70 формулы, посредством способа по пункту 75 формулы, посредством способа по пункту 76 формулы, и посредством компьютерной программы по пункту 77 формулы.The objective of the present invention is to create improved concepts for reproducing an audio signal. The objective of the present invention is achieved by means of the device according to claim 1, by means of the device according to claim 70, by means of the method according to claim 75, by means of the method according to claim 76, and by means of the computer program according to claim 77.
Предусмотрено устройство для обработки входного аудиосигнала, содержащего один или более входных аудиоканалов, для получения выходного аудиосигнала, содержащего один или более выходных аудиоканалов, согласно варианту осуществления. Устройство содержит блок оценки, выполненный с возможностью оценки сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве оцененного сопротивления излучения; или выполненный с возможностью оценки импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве оцененного импеданса излучения, причем упомянутый оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о сопротивлении излучения упомянутого преобразователя. Кроме того, устройство содержит блок обработки, выполненный с возможностью получения одного или более выходных аудиоканалов посредством обработки каждого входного аудиоканала из одного или более входных аудиоканалов в зависимости от оцененного сопротивления излучения или в зависимости от оцененного импеданса излучения каждого из одного или более преобразователей каждого из одного или более громкоговорителей. Для оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок оценки выполнен с возможностью оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения в зависимости от информации оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, и в зависимости от информации оцененной скорости, указывающей оценку скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя.A device is provided for processing an input audio signal comprising one or more input audio channels to obtain an output audio signal comprising one or more output audio channels, according to an embodiment. The device comprises an estimator configured to estimate the radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as an estimated radiation resistance; or configured to estimate the radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as an estimated radiation impedance, wherein said estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the radiation resistance of said transducer. Furthermore, the device comprises a processing unit configured to obtain one or more output audio channels by processing each input audio channel of one or more input audio channels depending on the estimated radiation resistance or depending on the estimated radiation impedance of each of the one or more transducers of each of the one or more loudspeakers. In order to evaluate the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the evaluation unit is configured to evaluate the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance depending on the estimated sound pressure information indicating the estimated sound pressure on said transducer of said loudspeaker, and depending on the estimated speed information indicating the estimated speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker.
Кроме того, предусмотрен способ обработки входного аудиосигнала, содержащего один или более входных аудиоканалов, для получения выходного аудиосигнала, содержащего один или более выходных аудиоканалов, согласно варианту осуществления. Способ содержит:Furthermore, a method for processing an input audio signal comprising one or more input audio channels is provided to obtain an output audio signal comprising one or more output audio channels, according to an embodiment. The method comprises:
- оценку сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве оцененного сопротивления излучения; или оценку импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве оцененного импеданса излучения, причем упомянутый оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о сопротивлении излучения упомянутого преобразователя, и:- an estimate of the radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as an estimated radiation resistance; or an estimate of the radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as an estimated radiation impedance, wherein said estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the radiation resistance of said transducer, and:
- получение одного или более выходных аудиоканалов посредством обработки каждого входного аудиоканала из одного или более входных аудиоканалов в зависимости от оцененного сопротивления излучения или в зависимости от оцененного импеданса излучения каждого из одного или более преобразователей каждого из одного или более громкоговорителей.- obtaining one or more output audio channels by processing each input audio channel from one or more input audio channels depending on the estimated radiation resistance or depending on the estimated radiation impedance of each of the one or more transducers of each of the one or more loudspeakers.
Для оценки оцененного импеданса излучения или оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, оценка оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения осуществляется в зависимости от информации оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, и в зависимости от информации оцененной скорости, указывающей оценку скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя.In order to estimate the estimated radiation impedance or the estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance is estimated depending on the estimated sound pressure information indicating the estimated sound pressure on said transducer of said loudspeaker, and depending on the estimated speed information indicating the estimated speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker.
Кроме того, предусмотрено устройство, содержащее блок оценки. Блок оценки выполнен с возможностью оценки первого сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как первого оцененного сопротивления излучения до первого момента времени; или выполнен с возможностью оценки первого импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как первого оцененного импеданса излучения до первого момента времени, причем упомянутый первый оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о первом сопротивлении излучения упомянутого преобразователя. Для оценки первого оцененного сопротивления излучения или первого оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок оценки выполнен с возможностью оценки первого оцененного сопротивления излучения или первого оцененного импеданса излучения в зависимости от информации первого оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя до первого момента времени, и в зависимости от информации первой оцененной скорости, указывающей оценку первой скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя до первого момента времени. Кроме того, блок оценки выполнен с возможностью оценки второго сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве второго оцененного сопротивления излучения после второго момента времени; или выполнен с возможностью оценки второго импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как второго оцененного импеданса излучения после второго момента времени, причем упомянутый второй оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о втором сопротивлении излучения упомянутого преобразователя. Второй момент времени наступает после первого момента времени. Для оценки второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок оценки выполнен с возможностью оценки второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения в зависимости от информации второго оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя после второго момента времени, и в зависимости от информации второй оцененной скорости, указывающей оценку второй скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя после второго момента времени. Кроме того, блок оценки выполнен с возможностью определения и вывода, находится ли устройство в первом состоянии или во втором состоянии в зависимости от разности сопротивлений излучения, указывающей разность между вторым оцененным сопротивлением излучения и первым оцененным сопротивлением излучения, или в зависимости от разности импедансов излучения, указывающей разность между вторым оцененным импедансом излучения и первым оцененным импедансом излучения. Второе состояние указывает, что устройство работает неправильно, или что устройство изменило местоположение. Первое состояние указывает, что устройство работает правильно, и что устройство не изменило местоположение.Furthermore, a device is provided that contains an evaluation unit. The evaluation unit is configured to evaluate the first radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a first estimated radiation resistance before a first point in time; or is configured to evaluate the first radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a first estimated radiation impedance before a first point in time, wherein said first estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the first radiation resistance of said transducer. In order to estimate the first estimated radiation resistance or the first estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the estimating unit is configured to estimate the first estimated radiation resistance or the first estimated radiation impedance depending on the information of the first estimated sound pressure, indicating the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker before the first moment in time, and depending on the information of the first estimated speed, indicating the estimate of the first speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker before the first moment in time. Furthermore, the estimating unit is configured to estimate the second radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as the second estimated radiation resistance after the second moment in time; or is configured to evaluate the second radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a second estimated radiation impedance after a second time, wherein said second estimated radiation impedance of said transducer comprises estimated information about the second radiation resistance of said transducer. The second time occurs after the first time. To evaluate the second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the estimating unit is configured to evaluate the second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance depending on the information of the second estimated sound pressure indicating the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker after the second time, and depending on the information of the second estimated speed indicating the estimate of the second speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker after the second time. Furthermore, the evaluation unit is configured to determine and output whether the device is in the first state or the second state, depending on the radiation resistance difference, indicating the difference between the second estimated radiation resistance and the first estimated radiation resistance, or depending on the radiation impedance difference, indicating the difference between the second estimated radiation impedance and the first estimated radiation impedance. The second state indicates that the device is not operating correctly or that the device has changed location. The first state indicates that the device is operating correctly and that the device has not changed location.
Кроме того, предусмотрен способ. Способ содержит:In addition, a method is provided. The method comprises:
- оценку первого сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как первого оцененного сопротивления излучения до первого момента времени; или оценку первого импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как первого оцененного импеданса излучения до первого момента времени, причем упомянутый первый оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о первом сопротивлении излучения упомянутого преобразователя; причем для оценки первого оцененного сопротивления излучения или первого оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей. Оценка первого оцененного сопротивления излучения или первого оцененного импеданса излучения осуществляется в зависимости от информации первого оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя до первого момента времени, и в зависимости от информации первой оцененной скорости, указывающей оценку первой скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя до первого момента времени.- estimating the first radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a first estimated radiation resistance before a first point in time; or estimating the first radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a first estimated radiation impedance before a first point in time, wherein said first estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the first radiation resistance of said transducer; wherein for estimating the first estimated radiation resistance or the first estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers. The estimation of the first estimated radiation resistance or the first estimated radiation impedance is carried out depending on the information of the first estimated sound pressure indicating the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker before the first point in time, and depending on the information of the first estimated speed indicating the estimate of the first speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker before the first point in time.
- оценку второго сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве второго оцененного сопротивления излучения после второго момента времени; или оценку второго импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как второго оцененного импеданса излучения после второго момента времени, причем упомянутый второй оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о втором сопротивлении излучения упомянутого преобразователя; причем для оценки второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей. Второй момент времени наступает после первого момента времени. Оценка второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения осуществляется в зависимости от информации второго оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя после второго момента времени, и в зависимости от информации второй оцененной скорости, указывающей оценку второй скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя после второго момента времени, и: - estimating the second radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a second estimated radiation resistance after a second time; or estimating the second radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a second estimated radiation impedance after a second time, wherein said second estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the second radiation resistance of said transducer; wherein for estimating the second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers. The second time occurs after the first time. The second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance is estimated depending on the second estimated sound pressure information indicating the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker after the second time, and depending on the second estimated speed information indicating the estimate of the second speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker after the second time, and:
- определение и вывод, находится ли устройство в первом состоянии или во втором состоянии, в зависимости от разности сопротивлений излучения, указывающей разность между вторым оцененным сопротивлением излучения и первым оцененным сопротивлением излучения, или в зависимости от разности импедансов излучения, указывающей разность между вторым оцененным импедансом излучения и первым оцененным импедансом излучения, причем второе состояние указывает, что устройство работает неправильно, или что устройство изменило местоположение, и первое состояние указывает, что устройство работает правильно, и что устройство не изменило местоположение.- determining and deducing whether the device is in a first state or a second state, depending on a difference in radiation resistances indicating a difference between a second estimated radiation resistance and a first estimated radiation resistance, or depending on a difference in radiation impedances indicating a difference between a second estimated radiation impedance and a first estimated radiation impedance, wherein the second state indicates that the device is not working properly or that the device has changed location, and the first state indicates that the device is working properly and that the device has not changed location.
Кроме того, предусмотрена компьютерная программа, которая выполнена с возможностью реализации одного из вышеописанных способов при выполнении на компьютере или процессоре сигнала.In addition, a computer program is provided that is designed to implement one of the above-described methods when executed on a computer or signal processor.
Ниже варианты осуществления настоящего изобретения более подробно описаны с обращением к чертежам, на которых:Embodiments of the present invention are described in more detail below with reference to the drawings, in which:
фиг. 1 демонстрирует устройство согласно варианту осуществления. Fig. 1 shows a device according to an embodiment.
фиг. 2 демонстрирует систему согласно варианту осуществления.Fig. 2 shows a system according to an embodiment.
Фиг. 3 демонстрирует громкоговоритель примера с указанием трех разных положений измерения.Fig. 3 shows an example loudspeaker with three different measurement positions indicated.
Фиг. 4 изображает высокоуровневую иллюстрацию варианта осуществления.Fig. 4 depicts a high-level illustration of an embodiment.
Фиг. 5 демонстрирует некоторые иллюстративные результаты реального мира для конкретного громкоговорителя в разных положениях в одном и том же помещении согласно вариантам осуществления.Fig. 5 shows some illustrative real-world results for a particular loudspeaker at different positions in the same room according to embodiments.
Фиг. 6 демонстрирует амплитудно-частотную характеристику фильтра глобальной частотной коррекции после интерполяции согласно конкретному примеру, и дополнительно демонстрирует ограничение полосы для конкретного примера.Fig. 6 shows the amplitude-frequency response of the global frequency correction filter after interpolation according to a specific example, and further shows the band limitation for a specific example.
Фиг. 7 изображает дисплей высокого разрешения необработанного прототипа фильтра согласно варианту осуществления.Fig. 7 depicts a high resolution display of a raw prototype filter according to an embodiment.
Фиг. 8 демонстрирует использование моделей для оценки параметров согласно варианту осуществления.Fig. 8 demonstrates the use of models to estimate parameters according to an embodiment.
Фиг. 9 демонстрирует линейную модель сосредоточенных параметров согласно варианту осуществления.Fig. 9 shows a linear lumped parameter model according to an embodiment.
Фиг. 10 демонстрирует вид сбоку альтернативной компоновки громкоговорителя с преобразователями/преобразователями по четырем сторонам согласно варианту осуществления.Fig. 10 shows a side view of an alternative arrangement of a loudspeaker with transducers/transducers on four sides according to an embodiment.
Фиг. 11 демонстрирует вид сверху альтернативной компоновки громкоговорителя с преобразователями/преобразователями по четырем сторонам согласно варианту осуществления.Fig. 11 shows a top view of an alternative arrangement of a loudspeaker with transducers/transducers on four sides according to an embodiment.
Фиг. 12 демонстрирует альтернативную компоновку громкоговорителя типа звуковой линейки с множеством микрофонов согласно варианту осуществления.Fig. 12 shows an alternative arrangement of a multi-microphone bar-type loudspeaker according to an embodiment.
Фиг. 13 демонстрирует пример громкоговорителя, расположенного на поверхности согласно варианту осуществления.Fig. 13 shows an example of a loudspeaker located on a surface according to an embodiment.
Фиг. 14 демонстрирует вид сверху громкоговорителя, где показаны возможные положения для одного или множества микрофонов согласно варианту осуществления.Fig. 14 shows a top view of the loudspeaker showing possible positions for one or multiple microphones according to an embodiment.
Фиг. 15 демонстрирует вид сбоку громкоговорителя, где показаны возможные положения для одного или множества микрофонов согласно варианту осуществления.Fig. 15 shows a side view of the loudspeaker showing possible positions for one or multiple microphones according to an embodiment.
Фиг. 16 демонстрирует другой вид сбоку громкоговорителя, где показаны возможные положения для одного или множества микрофонов согласно другому варианту осуществления.Fig. 16 shows another side view of the loudspeaker showing possible positions for one or multiple microphones according to another embodiment.
Фиг. 17 демонстрирует амплитудно-частотную характеристику фильтра глобальной частотной коррекции после применения дополнительной заданной пользователем целевой кривой частотной коррекции.Fig. 17 shows the amplitude-frequency response of the global frequency correction filter after applying an additional user-specified target frequency correction curve.
Фиг. 18 демонстрирует оценку импеданса излучения и/или сопротивления излучения согласно другому варианту осуществления, в зависимости от одного микрофона.Fig. 18 shows an evaluation of the radiation impedance and/or radiation resistance according to another embodiment, depending on one microphone.
Фиг. 19 демонстрирует оценку импеданса излучения и/или сопротивления излучения согласно дополнительному варианту осуществления, в зависимости от одного измерения давления от одного микрофона.Fig. 19 shows an estimation of the radiation impedance and/or radiation resistance according to a further embodiment, depending on one pressure measurement from one microphone.
Фиг. 20 демонстрирует сравнение измеренного нормализованного давления и измеренного нормализованного ускорения.Fig. 20 shows a comparison of the measured normalized pressure and the measured normalized acceleration.
Фиг. 21 демонстрирует среднее нормализованное отношение давления к ускорению, при измерении в помещении (в помещении). Fig. 21 shows the average normalized pressure-acceleration ratio when measured indoors (indoors).
фиг. 22 демонстрирует сравнение фазы импеданса излучения в свободном поле и в помещении как функции частоты.Fig. 22 shows a comparison of the phase of the radiation impedance in a free field and in a room as a function of frequency.
Фиг. 23 демонстрирует градиент фазового угла сигнала давления.Fig. 23 shows the phase angle gradient of the pressure signal.
Фиг. 24 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении для первого громкоговорителя.Fig. 24 shows a comparison of the free field and room radiation resistances for the first loudspeaker.
Фиг. 25 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении для второго громкоговорителя.Fig. 25 shows a comparison of the free field and room radiation resistances for the second loudspeaker.
Фиг. 26 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении для третьего громкоговорителя.Fig. 26 shows a comparison of the free field and room radiation resistances for the third loudspeaker.
Фиг. 27 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении, для четвертого громкоговорителя.Fig. 27 shows a comparison of the free-field and room radiation resistances for the fourth loudspeaker.
Фиг. 28 демонстрирует обзор процесса оценки согласно варианту осуществления.Fig. 28 shows an overview of the evaluation process according to an embodiment.
Фиг. 1 демонстрирует устройство 100 для обработки входного аудиосигнала, содержащего один или более входных аудиоканалов, для получения выходного аудиосигнала, содержащего один или более выходных аудиоканалов, согласно варианту осуществления.Fig. 1 shows a device 100 for processing an input audio signal comprising one or more input audio channels to obtain an output audio signal comprising one or more output audio channels, according to an embodiment.
Устройство 100 содержит блок 110 оценки. Блок 110 оценки выполнен с возможностью оценки сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве оцененного сопротивления излучения; или выполнен с возможностью оценки импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве оцененного импеданса излучения. Упомянутый оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о сопротивлении излучения упомянутого преобразователя.The device 100 comprises an evaluation unit 110. The evaluation unit 110 is configured to evaluate the radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as an estimated radiation resistance; or is configured to evaluate the radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as an estimated radiation impedance. The said estimated radiation impedance of the said transducer contains estimated information about the radiation resistance of the said transducer.
Кроме того, устройство 100 содержит блок 120 обработки выполненный с возможностью получения одного или более выходных аудиоканалов посредством обработки каждого входного аудиоканала из одного или более входных аудиоканалов в зависимости от оцененного сопротивления излучения или в зависимости от оцененного импеданса излучения каждого из одного или более преобразователей каждого из одного или более громкоговорителей.In addition, the device 100 comprises a processing unit 120 configured to obtain one or more output audio channels by processing each input audio channel from one or more input audio channels depending on the estimated radiation resistance or depending on the estimated radiation impedance of each of the one or more transducers of each of the one or more loudspeakers.
Для оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок 110 оценки выполнен с возможностью оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения в зависимости от информации оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, и в зависимости от информации оцененной скорости, указывающей оценку скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя.In order to estimate the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the estimating unit 110 is configured to estimate the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance depending on the estimated sound pressure information indicating the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker, and depending on the estimated speed information indicating the estimate of the speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker.
Например, один или более выходных аудиоканалов могут, например, представлять собой один или более сигналов громкоговорителя, которые, могут, например, поступать на один или более громкоговорителей.For example, one or more audio output channels may, for example, represent one or more speaker signals that may, for example, be fed to one or more speakers.
Например, импеданс излучения преобразователя можно представить в комплексной области, например, множеством комплексных значений (например, элементов ). Сопротивление излучения преобразователя можно представить, например, в действительной области, например, множеством действительных значений (например, элементов ). Например, для каждого комплексное значение из множества комплексных значений импеданса излучения преобразователя, действительная часть (в отличие от мнимой части) упомянутого комплексного значения может, например, представлять информацию о сопротивлении излучения, которое выражается упомянутым комплексным значением. Или, другими словами, если множество комплексных значений представляет информацию об импедансе излучения, действительные части из множества комплексных значений могут, например, представлять информацию о сопротивлении излучения. For example, the radiation impedance of a transducer can be represented in the complex domain, for example, by a set of complex values (for example, elements ). The radiation resistance of the transducer can be represented, for example, in the real domain, for example, by a set of real values (for example, elements ). For example, for each complex value from the set of complex values of the transducer radiation impedance, the real part (as opposed to the imaginary part) of said complex value may, for example, represent information about the radiation resistance expressed by said complex value. Or, in other words, if the set of complex values represents information about the radiation impedance, the real parts of the set of complex values may, for example, represent information about the radiation resistance.
В некоторых из вариантов осуществления, каждый из одного или более входных аудиоканалов и/или одного или более выходных аудиосигналов может быть, например, одним или более (традиционных/обыкновенных) сигналов аудиоканала.In some embodiments, each of the one or more input audio channels and/or one or more output audio signals may be, for example, one or more (traditional/conventional) audio channel signals.
В некоторых других вариантах осуществления, каждый из одного или более входных аудиоканалов и/или одного или более выходных аудиосигналов может быть, например, одним или более сигналов аудиообъекта.In some other embodiments, each of the one or more input audio channels and/or one or more output audio signals may be, for example, one or more audio object signals.
В некоторых дополнительных вариантах осуществления, один или более входных аудиоканалов и/или один или более выходных аудиоканалов может содержать, например, по меньшей мере один традиционный/обыкновенный сигнал аудиоканала и по меньшей мере один сигнал аудиообъекта.In some additional embodiments, one or more input audio channels and/or one or more output audio channels may comprise, for example, at least one traditional/conventional audio channel signal and at least one audio object signal.
Вышеупомянутые один или более сигналов аудиообъекта и/или по меньшей мере один сигнал аудиообъекта могут быть, например, одним или более сигналами объекта пространственного кодирования аудиообъектов (SAOC).The above-mentioned one or more audio object signals and/or at least one audio object signal may be, for example, one or more spatial audio object coding (SAOC) object signals.
В некоторых других вариантах осуществления, по меньшей мере один из одного или более входных аудиоканалов и/или одного или более выходных аудиосигналов может содержать, например, аудиоинформацию на основе сцены.In some other embodiments, at least one of the one or more input audio channels and/or one or more output audio signals may comprise, for example, scene-based audio information.
В некоторых вариантах осуществления, громкоговоритель может содержать, например, преобразователь для преобразования электрических сигналов в звук. Такой преобразователь (конкретной конструкции) может содержать, например, конус/мембрану. Такой преобразователь может, например, быть встроен в корпус. In some embodiments, a loudspeaker may include, for example, a transducer for converting electrical signals into sound. Such a transducer (of a specific design) may comprise, for example, a cone/diaphragm. Such a transducer may, for example, be integrated into the housing.
Таким образом, согласно некоторым вариантам осуществления, громкоговоритель может содержать, например, преобразователь и корпус.Thus, according to some embodiments, the loudspeaker may comprise, for example, a transducer and a housing.
В некоторых вариантах осуществления, преобразователь может быть, например, выполнен в виде движущейся мембраны преобразователя.In some embodiments, the transducer may be, for example, implemented as a moving transducer membrane.
Согласно некоторым вариантам осуществления, один или более упомянутых здесь громкоговорителей и/или один или более упомянутых здесь микрофонов могут быть, например, установлены в звуковой линейки, в умной колонке, в телевизоре, в портативном компьютере, в системе одного громкоговорителя.According to some embodiments, one or more speakers mentioned herein and/or one or more microphones mentioned herein may be, for example, installed in a sound bar, in a smart speaker, in a television, in a laptop computer, in a single speaker system.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из одного или более громкоговорителей может быть, например, сабвуфером.In some embodiments, at least one of the one or more speakers may be, for example, a subwoofer.
Согласно варианту осуществления, один или более микрофонов может быть, например, отдален от упомянутого громкоговорителя или от упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя.According to an embodiment, one or more microphones may be, for example, remote from said loudspeaker or from said transducer of said loudspeaker.
Согласно варианту осуществления, для оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения путем оценки информации оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, и/или путем оценки информации оцененной скорости, указывающей оценку скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя.According to an embodiment, in order to estimate the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance of said transducer of said loudspeaker, the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance by estimating the estimated sound pressure information indicating the estimated sound pressure on said transducer of said loudspeaker, and/or by estimating the estimated speed information indicating the estimated speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления таким образом, что информация оцененного звукового давления представляется в спектральной области; и/или блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости таким образом, что информация оцененной скорости представляется в спектральной области. Кроме того, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя таким образом, что оцененное сопротивление излучения или оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя представляется в спектральной области.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information in such a way that the estimated sound pressure information is represented in the spectral domain; and/or the estimating unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated speed information in such a way that the estimated speed information is represented in the spectral domain. Furthermore, the estimating unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance of said transducer of said loudspeaker in such a way that the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance of said transducer of said loudspeaker is represented in the spectral domain.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления в зависимости от звукового давления на микрофоне из одного или более микрофонов.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information depending on the sound pressure on a microphone from one or more microphones.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости в зависимости от тока через катушку преобразователя громкоговорителя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated speed information as a function of the current through the coil of the loudspeaker transducer of said loudspeaker transducer.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости в зависимости от электрического сопротивления , индуктивности катушки, силового коэффициента , механической массы , полной жесткости , механического сопротивления . обозначает скорость конуса/скорость преобразователя.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated speed information depending on the electrical resistance , inductance coils, power coefficient , mechanical mass , full rigidity , mechanical resistance . denotes cone speed/transducer speed.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения информации оцененной скорости на основании системы уравнений, задаваемой согласно:According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to determine the estimated speed information based on a system of equations defined according to:
где обозначает сигнал возбуждения, t обозначает время,Where denotes the excitation signal, t denotes time,
x обозначает осевое смещение мембраны громкоговорителя упомянутого громкоговорителя, x denotes the axial displacement of the loudspeaker membrane of the said loudspeaker,
обозначает ток через катушку преобразователя громкоговорителя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя, denotes the current through the coil of the loudspeaker transducer of the said loudspeaker transducer,
где обозначение представляет первую производную по времени.where is the designation represents the first derivative with respect to time.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью решения системы уравнений с использованием метода Рунге - Кутта четвертого порядка.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to solve the system of equations using the fourth-order Runge-Kutta method.
Согласно другому варианту осуществления, информация оцененной скорости может, например, храниться в устройстве 100.According to another embodiment, the estimated speed information may, for example, be stored in device 100.
Согласно варианту осуществления, информация оцененной скорости может, например, храниться в поисковой таблице, которая хранится в устройстве 100. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью вывода информации оцененной скорости из поисковой таблицы.According to an embodiment, the estimated speed information may, for example, be stored in a lookup table that is stored in the device 100. The estimation unit 110 may, for example, be configured to output the estimated speed information from the lookup table.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения линейные параметры упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя путем решения задачи минимизации/оптимизации для оценки оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя. Например, линейные параметры могут, например, использоваться для моделирования, как описано здесь.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to determine the linear parameters of said transducer of said loudspeaker by solving a minimization/optimization problem for estimating the estimated radiation resistance or estimated radiation impedance of said transducer of said loudspeaker. For example, the linear parameters may, for example, be used for modeling, as described herein.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью использования упомянутой информации оцененного звукового давления для оценки упомянутой информации оцененной скорости.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to use said estimated sound pressure information to estimate said estimated speed information.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью использованияAccording to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to use
где - производная по времени информации оцененной скорости, - оператор градиента, - информация оцененного звукового давления во временной области, - плотность среды.Where - the time derivative of the estimated velocity information, - gradient operator, - information on estimated sound pressure in the time domain, - density of the medium.
Например, может, например, обозначать информацию давления во временной области; тогда как может, например, обозначать информацию давления в спектральной области, например, частотной области.For example, may, for example, denote pressure information in the time domain; whereas may, for example, denote pressure information in the spectral domain, such as the frequency domain.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения разности между оцененным сопротивлением излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя и заданным сопротивлением излучения. Блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью обработки одного или более входных аудиоканалов в зависимости от разности между оцененным сопротивлением излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя и заданным сопротивлением излучения.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine the difference between the estimated radiation resistance of said transducer of said loudspeaker and the specified radiation resistance. The processing unit 120 may, for example, be configured to process one or more input audio channels depending on the difference between the estimated radiation resistance of said transducer of said loudspeaker and the specified radiation resistance.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью изменения спектральной формы по меньшей мере одного из одного или более входных аудиоканалов в зависимости от разности между оцененным сопротивлением излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя и заданным сопротивлением излучения для получения одного или более выходных аудиосигналов.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to change the spectral shape of at least one of the one or more input audio channels depending on the difference between the estimated radiation resistance of said transducer of said loudspeaker and the specified radiation resistance to obtain one or more output audio signals.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения коэффициента спектрального изменения для каждой спектральной полосы из множества спектральных полос в зависимости от разности между оцененным сопротивлением излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя и заданным сопротивлением излучения для упомянутой спектральной полосы. Для каждого входного аудиоканала из одного или более входных аудиоканалов, для получения одного из одного или более выходных аудиоканалов, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения коэффициента спектрального изменения каждой спектральной полосы из множества спектральных полос, на упомянутой спектральной полосе упомянутого входного аудиоканала.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine a spectral change factor for each spectral band of a plurality of spectral bands depending on the difference between the estimated radiation resistance of said transducer of said loudspeaker and the specified radiation resistance for said spectral band. For each input audio channel of one or more input audio channels, in order to obtain one of the one or more output audio channels, the processing unit 120 may, for example, be configured to apply the spectral change factor of each spectral band of the plurality of spectral bands to said spectral band of said input audio channel.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения разности между оцененным сопротивлением излучения упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя и заданным сопротивлением излучения согласноAccording to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine the difference between the estimated radiation resistance of said transducer of said loudspeaker and the specified radiation resistance according to
где обозначает упомянутую разность, обозначает оцененное сопротивление излучения, обозначает заданное сопротивление излучения, обозначает угловую частоту.Where denotes the mentioned difference, denotes the estimated radiation resistance, denotes the given radiation resistance, denotes the angular frequency.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения операции сглаживания на упомянутой разности, которая является необработанным прототипом фильтра для получения сглаженного прототипа фильтра. Кроме того, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения сглаженного прототипа фильтра на по меньшей мере одном из одного или более входных аудиоканалов для получения по меньшей мере одного из одного или более выходных аудиоканалов.According to an embodiment, processing unit 120 may, for example, be configured to apply a smoothing operation to said difference, which is the raw filter prototype, to obtain a smoothed filter prototype. Furthermore, processing unit 120 may, for example, be configured to apply the smoothed filter prototype to at least one of the one or more input audio channels to obtain at least one of the one or more output audio channels.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения глобального частотного корректора на по меньшей мере одном из одного или более входных аудиоканалов для получения по меньшей мере одного промежуточного сигнала. Кроме того, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения относительной звуковой мощности в спектральной области из оцененного сопротивления излучения или из оцененного импеданса излучения. Кроме того, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения одного или более пиков (например, один или более локальных максимумов) в относительной звуковой мощности в спектральной области. Кроме того, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения дополнительного частотного корректора на по меньшей мере одном промежуточном сигнале в зависимости от одного или более пиков в относительной звуковой мощности в спектральной области для получения по меньшей мере одного из одного или более выходных аудиоканалов.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to apply a global frequency equalizer to at least one of the one or more input audio channels to obtain at least one intermediate signal. Furthermore, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine the relative sound power in the spectral domain from the estimated radiation resistance or from the estimated radiation impedance. Furthermore, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine one or more peaks (e.g., one or more local maxima) in the relative sound power in the spectral domain. Furthermore, the processing unit 120 may, for example, be configured to apply an additional frequency equalizer to at least one intermediate signal depending on one or more peaks in the relative sound power in the spectral domain to obtain at least one of the one or more output audio channels.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления в зависимости от захваченной информации звукового давления, регистрируемой одним или более микрофонами.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information depending on the captured sound pressure information recorded by one or more microphones.
Согласно варианту осуществления, один или более микрофонов представляют собой два или более микрофонов. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью приема захваченной информации звукового давления от двух или более микрофонов. Кроме того, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью использовать захваченную информацию звукового давления от только одного из двух или более микрофонов для определения информации оцененного звукового давления. Кроме того, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью не использовать захваченную информацию звукового давления от других микрофонов из двух или более микрофонов для определения информации оцененного звукового давления.According to an embodiment, one or more microphones represent two or more microphones. Estimation unit 110 may, for example, be configured to receive captured sound pressure information from two or more microphones. Furthermore, estimation unit 110 may, for example, be configured to use the captured sound pressure information from only one of the two or more microphones to determine the estimated sound pressure information. Furthermore, estimation unit 110 may, for example, be configured to not use the captured sound pressure information from the other microphones of the two or more microphones to determine the estimated sound pressure information.
Согласно варианту осуществления, один или более микрофонов представляют собой два или более микрофонов. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью приема захваченной информации звукового давления от двух или более микрофонов. Кроме того, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения среднего или взвешенного среднего захваченной информации звукового давления от двух или более микрофонов, и определения информации оцененного звукового давления с использованием среднего или взвешенного среднего захваченной информации звукового давления.According to an embodiment, one or more microphones represent two or more microphones. The estimator 110 may, for example, be configured to receive captured sound pressure information from two or more microphones. Furthermore, the estimator 110 may, for example, be configured to determine an average or weighted average of the captured sound pressure information from the two or more microphones, and to determine the estimated sound pressure information using the average or weighted average of the captured sound pressure information.
Например, при наличии двух значений p 1 и p 2 звукового давления, среднее может выражаться, например, в виде: a=0,5 p 1 +0,5 p 2 ; и взвешенное среднее a w с весовыми коэффициентами w 1 и w 2 может выражаться, например, в виде a w =w 1 p 1 +w 2 p 2 . Например 0 < w 1 <1 и w 2 =1 - w 1 . For example, given two values p 1 and p 2 of sound pressure, the average can be expressed, for example, in the form: a = 0.5 p 1 + 0.5 p 2 ; and the weighted average a w with weighting coefficients w 1 and w 2 can be expressed, for example, in the form a w = w 1 p 1 + w 2 p 2 . For example, 0 < w 1 < 1 and w 2 = 1 - w 1 .
Например, при наличии трех значений p 1 и p 2 и p 3 звукового давления, среднее может выражаться, например, в виде: a=1/3 p 1 +1/3 p 2+ 1/3 p 3 ; и взвешенное среднее a w с весовыми коэффициентами w 1 и w 2 и w 3 может выражаться, например, в виде a w =w 1 p 1 +w 2 p 2+ w 3 p 3 . Например 0 < w 1 <1; 0 < w 2 <1; For example, if there are three values p 1 and p 2 and p 3 of sound pressure, the average can be expressed, for example, in the form: a = 1/3 p 1 + 1/3 p 2 + 1/3 p 3 ; and the weighted average a w with weighting coefficients w 1 and w 2 and w 3 can be expressed, for example, in the form a w = w 1 p 1 + w 2 p 2+ w 3 p 3 . For example , 0 < w 1 <1; 0 < w 2 <1;
0 < w 1 +w 2 <1 и w 3 =1 - w 1 - w 2 . 0 < w 1 +w 2 <1 and w 3 =1 - w 1 - w 2 .
Согласно варианту осуществления, один или более микрофонов могут, например, представлять собой два или более микрофонов. Один или более громкоговорителей могут, например, представлять собой два или более громкоговорителей, и/или по меньшей мере один из одного или более громкоговорителей может содержать, например, два или более преобразователей. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью приема захваченной информации звукового давления от двух или более микрофонов. Кроме того, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения, для каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, взвешенного среднего захваченной информации звукового давления от двух или более микрофонов, и определения информации оцененного звукового давления с использованием взвешенного среднего захваченной информации звукового давления, причем блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения упомянутого взвешенного среднего в зависимости от множества весовых коэффициентов, причем каждый весовой коэффициент из множества весовых коэффициентов зависит от положения упомянутого преобразователя и зависит от положения каждого из двух или более микрофонов.According to an embodiment, one or more microphones may, for example, be two or more microphones. One or more loudspeakers may, for example, be two or more loudspeakers, and/or at least one of the one or more loudspeakers may comprise, for example, two or more transducers. The estimating unit 110 may, for example, be configured to receive the captured sound pressure information from two or more microphones. Furthermore, the estimating unit 110 may, for example, be configured to determine, for each transducer of the one or more transducers of each loudspeaker of the one or more loudspeakers, a weighted average of the captured sound pressure information from the two or more microphones, and to determine the estimated sound pressure information using the weighted average of the captured sound pressure information, wherein the estimating unit 110 may, for example, be configured to determine said weighted average depending on a plurality of weighting factors, wherein each weighting factor of the plurality of weighting factors depends on the position of said transducer and depends on the position of each of the two or more microphones.
Согласно варианту осуществления, один или более микрофонов могут, например, представлять собой два или более микрофонов. Один или более громкоговорителей могут, например, представлять собой два или более громкоговорителей, и/или по меньшей мере один из одного или более громкоговорителей может содержать, например, два или более преобразователей. Для каждого преобразователя из одного или более преобразователей одного или более громкоговорителей, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью выбора одного из двух или более микрофонов как выбранного микрофона. Для упомянутого преобразователя, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью использовать захваченную информацию звукового давления от выбранного микрофона для определения информации оцененного звукового давления. Кроме того, для упомянутого преобразователя, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью не использовать захваченную информацию звукового давления от других микрофонов из двух или более микрофонов для определения информации оцененного звукового давления.According to an embodiment, one or more microphones may, for example, be two or more microphones. One or more loudspeakers may, for example, be two or more loudspeakers, and/or at least one of the one or more loudspeakers may comprise, for example, two or more transducers. For each transducer of the one or more transducers of the one or more loudspeakers, the estimator 110 may, for example, be configured to select one of the two or more microphones as the selected microphone. For said transducer, the estimator 110 may, for example, be configured to use the captured sound pressure information from the selected microphone to determine the estimated sound pressure information. Furthermore, for said transducer, the estimator 110 may, for example, be configured to not use the captured sound pressure information from other microphones of the two or more microphones to determine the estimated sound pressure information.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения информации оцененного звукового давления с использованием комплексной передаточной функция.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to determine the estimated sound pressure information using a complex transfer function.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения информации оцененного звукового давления согласно , где указывает информацию оцененного звукового давления, указывает захваченную информацию звукового давления, указывает комплексную передаточную функцию, заданную какAccording to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to determine the estimated sound pressure information according to , Where indicates the estimated sound pressure information, indicates the captured sound pressure information, indicates the complex transfer function given by
где обозначает угловую частоту, (например, ), обозначает прилагаемое звуковое давление на упомянутом громкоговорителе, указывает оцененное/моделированное звуковое давление на упомянутом одном из одного или более микрофонов, который присутствует, когда звуковое давление существует на громкоговорителе. и можно, например, получить из акустической модели.Where denotes the angular frequency, (for example, ), denotes the applied sound pressure at the said loudspeaker, indicates the estimated/simulated sound pressure at said one of the one or more microphones that is present when the sound pressure exists on the loudspeaker. And can, for example, be obtained from an acoustic model.
Согласно варианту осуществления, для каждого преобразователя из одного или более преобразователей одного или более громкоговорителей, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью выбора одного из двух или более микрофонов как выбранного микрофона в зависимости от положения упомянутого преобразователя и в зависимости от положения каждого из двух или более микрофонов. According to an embodiment, for each transducer of one or more transducers of one or more loudspeakers, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to select one of two or more microphones as the selected microphone depending on the position of said transducer and depending on the position of each of the two or more microphones.
Согласно варианту осуществления, один или более входных аудиоканалов могут, например, представлять собой два или более входных аудиоканалов, и один или более выходных аудиоканалов могут, например, представлять собой два или более выходных аудиоканалов. Блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью получения по меньшей мере двух из двух или более выходных аудиоканалов путем определения, в зависимости от оцененного сопротивления излучения или в зависимости от оцененного импеданса излучения по меньшей мере одного из одного или более преобразователей каждого из одного или более громкоговорителей, индивидуальной информации изменения для каждого входного аудиоканала из по меньшей мере двух из двух или более входных аудиоканалов; и путем применения индивидуальной информации изменения для каждого входного аудиоканала из по меньшей мере двух из двух или более входных аудиоканалов на упомянутом входном аудиоканале.According to an embodiment, one or more input audio channels may, for example, represent two or more input audio channels, and one or more output audio channels may, for example, represent two or more output audio channels. The processing unit 120 may, for example, be configured to obtain at least two of the two or more output audio channels by determining, depending on the estimated radiation resistance or depending on the estimated radiation impedance of at least one of the one or more transducers of each of the one or more loudspeakers, individual change information for each input audio channel of at least two of the two or more input audio channels; and by applying the individual change information for each input audio channel of at least two of the two or more input audio channels on said input audio channel.
Таким образом, в таком варианте осуществления, разные входные аудиоканалы обрабатываются по-разному. Например, для входного аудиосигнала 5.1 может быть желательным усиление басовых частот для канала LFE и ослабление басов на других каналах.Thus, in this embodiment, different input audio channels are processed differently. For example, for a 5.1 input audio signal, it may be desirable to boost the bass frequencies for the LFE channel and attenuate the bass for the other channels.
Таким образом, если оцененное сопротивление излучения указывает, например, что размещение громкоговорителя приводит к подъему басовых частот, это можно, например, предпочтительно поддерживать для канала LFE или сабвуфера, снижая при этом для других каналов.Thus, if the estimated radiation resistance indicates, for example, that the placement of a loudspeaker results in a boost in bass frequencies, this may, for example, be preferentially maintained for the LFE or subwoofer channel, while being reduced for the other channels.
Кроме того, не всегда желательный подавлять акустические свойства помещения. Некоторые входные аудиоканалы можно, например, изменять таким образом, чтобы акустические свойства помещения предпочтительно учитывались.Furthermore, it's not always desirable to suppress the acoustic properties of a room. Some audio input channels can, for example, be modified to preferentially take the acoustic properties of the room into account.
Например, иногда может быть полезно усиливать или поднимать высокочастотные компоненты аудиосигнала, например, воспроизводимые с использованием одной или более пищалок, вместо того, чтобы снижать низкочастотные/басовые компоненты аудиосигнала, поскольку такая стратегия может, например, приводить к более выразительному звуковосприятию, или, например, поскольку громкоговоритель может выдавать в целом более высокий уровень/коэффициент усиления, тогда как заданная адаптация частотной кривой все еще следует заданной цели.For example, it may sometimes be beneficial to boost or enhance the high frequency components of an audio signal, such as those reproduced using one or more tweeters, rather than reducing the low frequency/bass components of the audio signal, since such a strategy may, for example, result in a more expressive sound perception, or, for example, since the loudspeaker may output a higher level/gain overall, while the given adaptation of the frequency curve still follows the given target.
Кроме того, разные преобразователи громкоговорителя могут быть предназначены/оптимизированы для разных частотных диапазонов, например, вуферы, широкополосные преобразователи, пищалки и т.д.Additionally, different loudspeaker transducers can be designed/optimized for different frequency ranges, such as woofers, full-range transducers, tweeters, etc.
Эту дифференциацию можно учитывать в проекте одной или более опорных кривых, например, одной или более целевых кривых, заданных целей. И/или, эту дифференциацию можно учитывать в проекте одной или более целей.This differentiation can be taken into account in the design of one or more reference curves, for example, one or more target curves, or specified goals. And/or, this differentiation can be taken into account in the design of one or more objectives.
Согласно варианту осуществления, по меньшей мере один из одного или более микрофонов 300 не находится на главном направлении излучения из любого из одного или более громкоговорителей 200.According to an embodiment, at least one of the one or more microphones 300 is not located in the main direction of radiation from any of the one or more loudspeakers 200.
Согласно варианту осуществления, по меньшей мере один из одного или более микрофонов 300 не имеет прямой линии наблюдения к любому из одного или более громкоговорителей 200.According to an embodiment, at least one of the one or more microphones 300 does not have a direct line of sight to any of the one or more loudspeakers 200.
Согласно варианту осуществления, для каждого микрофона из одного или более микрофонов, заданное расстояние между упомянутым микрофоном и громкоговорителем может составлять, например, по меньшей мере 10 сантиметров, например, по меньшей мере 20 сантиметров, например, по меньшей мере 50 сантиметров, например, по меньшей мере 1 метр. Даже с этими расстояниями принципы изобретения все еще работают, например, в силу предусмотренных принципов оценки. According to an embodiment, for each microphone of one or more microphones, the specified distance between said microphone and the loudspeaker may be, for example, at least 10 centimeters, for example, at least 20 centimeters, for example, at least 50 centimeters, for example, at least 1 meter. Even with these distances, the principles of the invention still operate, for example, due to the provided evaluation principles.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью обновления оцененного сопротивления излучения или оцененного импеданса излучения из одного или более преобразователей одного или более громкоговорителей при/в ходе инициализации и/или по запросу и во время работы.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to update the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance from one or more transducers of one or more loudspeakers upon/during initialization and/or upon request and during operation.
Например, оцененное сопротивление излучения или оцененный импеданс излучения можно, например, оценивать, когда устройство перемещается в окружении прослушивания, например, в помещении, и может, например, также периодически обновляться (и не только при инициализации).For example, the estimated radiation resistance or the estimated radiation impedance can, for example, be estimated when the device is moved in the listening environment, for example in a room, and can, for example, also be updated periodically (and not only during initialization).
Согласно варианту осуществления, оцененное сопротивление излучения является первым оцененным сопротивлением излучения до первого момента времени, или оцененный импеданс излучения является первым оцененным импедансом излучения до первого момента времени. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки второго сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве второго оцененного сопротивления излучения после второго момента времени; или выполнен с возможностью оценки второго импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как второго оцененного импеданса излучения после второго момента времени, причем упомянутый второй оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о втором сопротивлении излучения упомянутого преобразователя. Второй момент времени наступает после первого момента времени. Для оценки второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения в зависимости от информации второго оцененного звукового давления, указывающей оценку второго звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, и в зависимости от информации второй оцененной скорости, указывающей оценку второй скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя. Кроме того, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения и вывода, находится ли устройство 100 в первом состоянии или во втором состоянии, в зависимости от разности сопротивлений излучения, указывающей разность между вторым оцененным сопротивлением излучения и первым оцененным сопротивлением излучения, или в зависимости от разности импедансов излучения, указывающей разность между вторым оцененным импедансом излучения и первым оцененным импедансом излучения. Второе состояние указывает, что устройство 100 работает неправильно, или что устройство 100 изменило местоположение. Первое состояние указывает, что устройство 100 работает правильно, и что устройство 100 не изменило местоположение.According to an embodiment, the estimated radiation resistance is the first estimated radiation resistance before the first time, or the estimated radiation impedance is the first estimated radiation impedance before the first time. The estimator 110 may, for example, be configured to estimate the second radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as the second estimated radiation resistance after the second time; or be configured to estimate the second radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as the second estimated radiation impedance after the second time, wherein said second estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the second radiation resistance of said transducer. The second time occurs after the first time. In order to estimate the second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance depending on the information of the second estimated sound pressure, indicating the estimate of the second sound pressure on said transducer of said loudspeaker, and depending on the information of the second estimated speed, indicating the estimate of the second speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker. Furthermore, the estimating unit 110 may, for example, be configured to determine and output whether the device 100 is in the first state or in the second state, depending on the difference in the radiation resistances, indicating the difference between the second estimated radiation resistance and the first estimated radiation resistance, or depending on the difference in the radiation impedances, indicating the difference between the second estimated radiation impedance and the first estimated radiation impedance. The second state indicates that device 100 is not functioning properly or that device 100 has changed location. The first state indicates that device 100 is functioning properly and that device 100 has not changed location.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки второй информации оцененного звукового давления в зависимости от захваченной второй информации звукового давления, регистрируемой одним или более микрофонами; и/или блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации второй оцененной скорости в зависимости от второго тока через катушку преобразователя громкоговорителя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя после второго момента времени.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the second estimated sound pressure information depending on the captured second sound pressure information recorded by one or more microphones; and/or the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the second estimated speed information depending on the second current through the coil of the transducer of the loudspeaker of said transducer of said loudspeaker after the second time.
Согласно варианту осуществления, дополнительно другое средство, например, и одного или более гироскопов, или другая информация, собранная из измерения давления, может, например, также использоваться как указание, что устройство переместилось.According to an embodiment, additionally another means, for example, one or more gyroscopes, or other information collected from the pressure measurement, may, for example, also be used as an indication that the device has moved.
Фиг. 2 демонстрирует систему согласно варианту осуществления. Система содержит устройство 100, описанное выше со ссылкой на фиг. 1, и громкоговоритель 200 вышеупомянутый. Громкоговоритель 200 выполнен с возможностью вывода по меньшей мере одного из одного или более выходных аудиоканалов.Fig. 2 shows a system according to an embodiment. The system comprises a device 100, described above with reference to Fig. 1, and a loudspeaker 200 mentioned above. The loudspeaker 200 is configured to output at least one of one or more output audio channels.
Согласно варианту осуществления, система может, например, дополнительно содержать один или более вышеупомянутых микрофонов 300.According to an embodiment, the system may, for example, further comprise one or more of the above-mentioned microphones 300.
В дальнейшем, предусмотрены дополнительные принципы и дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения.Further, additional principles and additional embodiments of the present invention are provided.
Согласно некоторым из вариантов осуществления, для измерения звукового давления микрофон не обязан располагаться вблизи или перед мембраной громкоговорителя.In some embodiments, the microphone does not need to be positioned near or in front of the speaker diaphragm to measure sound pressure.
В некоторых из вариантов осуществления, можно, например, предположить, что по меньшей мере один микрофон присутствует где-то на корпусе громкоговорителя. По меньшей мере один микрофон может, например, также находиться вблизи громкоговорителя, при условии, что установка известна, что позволяет моделировать (путь) передачи звука от мембраны к по меньшей мере одному микрофону. Пользуясь результатами моделирования этой конкретной конфигурации, можно получить звуковое давление, существующее вблизи мембраны.In some embodiments, it may be assumed, for example, that at least one microphone is located somewhere on the loudspeaker housing. At least one microphone may also be located near the loudspeaker, provided the setup is known, allowing for the transmission path of sound from the diaphragm to the at least one microphone to be modeled. Using the modeling results for this specific configuration, the sound pressure present near the diaphragm can be determined.
Некоторые из вариантов осуществления могут, например, не требовать измерений градиента звукового давления (для которых нужны два микрофона) или измерений ускорения для измерения объемной скорости.Some embodiments may, for example, not require sound pressure gradient measurements (which require two microphones) or acceleration measurements to measure volumetric velocity.
В некоторых из вариантов осуществления, объемную скорость можно, например, оценивать на основании электромеханической модели громкоговорителя. В эту модель поступает результат измерения напряжения/тока, подаваемого на клеммы громкоговорителя в ходе работы.In some embodiments, volumetric velocity can be estimated, for example, based on an electromechanical model of the loudspeaker. This model is fed with measurements of the voltage/current applied to the loudspeaker terminals during operation.
Некоторые из вариантов осуществления обеспечивают принципы, которые позволяют автоматически адаптировать характеристики воспроизведения системы воспроизведения аудиосигнала к окружению воспроизведения. Эта автоматическая адаптация системы воспроизведения может, например, принимать форму, например, автоматической калибровки тембральных характеристик системы воспроизведения в соответствии с определенным окружением прослушивания и положением громкоговорителя.Some embodiments provide principles that enable the automatic adaptation of the playback characteristics of an audio signal playback system to the playback environment. This automatic adaptation of the playback system may, for example, take the form of automatically calibrating the playback system's timbral characteristics according to a specific listening environment and speaker position.
Обычно в ходе проектирования, изготовления, настройки нового устройства, геометрия корпуса и конфигурация преобразователей (источников и приемников, например, (преобразователей) громкоговорителей и/или микрофонов) известны. Некоторые из вариантов осуществления могут, например, использовать эти известные свойства для достижения благоприятного способа калибровки акустической системы в окружении.Typically, during the design, manufacture, and setup of a new device, the enclosure geometry and transducer configuration (sources and receivers, e.g., loudspeakers and/or microphones) are known. Some embodiments may, for example, utilize these known properties to achieve a favorable method for calibrating the acoustic system in the environment.
Согласно некоторым из вариантов осуществления, оценка может, например, проводиться (посредством моделирования) акустических величин, необходимых для вычисления импеданса излучения громкоговорителя в помещении. Напротив, предыдущие способы опирались на измерение необходимых параметров.According to some embodiments, the assessment can, for example, be performed (through modeling) of the acoustic quantities required to calculate the loudspeaker's radiation impedance in the room. In contrast, previous methods relied on measuring the necessary parameters.
В некоторых из вариантов осуществления, предусмотрен принцип оценки сопротивления излучения или хотя бы звукового давления и скорости, что имеет преимущества по сравнению с уровнем техники, при использовании для конкретных классов устройств воспроизведения.In some embodiments, a principle is provided for estimating radiation resistance or at least sound pressure and velocity, which has advantages over the prior art when used for specific classes of playback devices.
Некоторые из вариантов осуществления используют один или более подходов к моделированию, и необходимость использования конкретного микрофона для измерения звукового давления вблизи диффузора, а также необходимость использования двух микрофонов или других сложных приборов или установок для измерения скорости пропадают.Some embodiments use one or more modeling approaches, and the need to use a specific microphone to measure sound pressure near the diffuser, as well as the need to use two microphones or other complex instruments or setups to measure velocity, are eliminated.
В некоторых из вариантов осуществления, микрофоны могут, например, не находиться непосредственно перед мембраной. Например, микрофоны могут располагаться дальше, чем несколько сантиметров от мембраны.In some embodiments, the microphones may not be positioned directly in front of the diaphragm, for example. For example, the microphones may be positioned further than a few centimeters from the diaphragm.
В отличие от уровня техники, некоторые из вариантов осуществления требуют оценивать звуковое давление только в одной точке.In contrast to the prior art, some of the embodiments require evaluating the sound pressure at only one point.
Некоторые из вариантов осуществления могут, например, не требовать акселерометра, и некоторые из вариантов осуществления могут, например, не требовать перемещать микрофон и могут, например, не требовать его размещения вблизи мембраны.Some of the embodiments may, for example, not require an accelerometer, and some of the embodiments may, for example, not require moving the microphone and may, for example, not require it to be placed near the membrane.
Далее описаны детали и принципы конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения.The details and principles of specific embodiments of the present invention are described below.
Сначала рассмотрим детали вычисления импеданса излучения и вычисление сопротивления излучения.Let us first look at the details of calculating the radiation impedance and calculating the radiation resistance.
Импеданс излучения определяется отношением звукового давления на преобразователе к нормальной скорости преобразователя , следующим образом:Radiation impedance is determined by the sound pressure ratio on the converter to the normal speed of the converter , as follows:
где - постоянная, связанная с областью мембраны преобразователя.Where - constant associated with the area of the transducer membrane.
Фиг. 3 демонстрирует громкоговоритель примера с указанием трех разных положений измерения (звукового давления). Помимо прочего, на фиг. 3 показано измерение в двух точках и , где и , расположенные близко перед мембраной громкоговорителя, соответствуют двум микрофонам/двум положениям измерения.Fig. 3 shows an example loudspeaker with three different measurement positions (sound pressure). Among other things, Fig. 3 shows a measurement at two points And , Where And , located close in front of the loudspeaker membrane, correspond to two microphones/two measurement positions.
В других вариантах осуществления, не представленных на фиг. 3, используются два или более микрофонов, где один микрофон располагается внутри корпуса громкоговорителя. Акселерометр располагается на мембране громкоговорителя.In other embodiments not shown in Fig. 3, two or more microphones are used, where one microphone is located inside the speaker housing. The accelerometer is located on the speaker diaphragm.
Согласно той же фиг. 3, звуковое давление на поверхности преобразователе задается (приблизительно), как указано на фиг. 3, звуковым давлением , измеренным в положении , или звуковым давлением , измеренным в положении , или средним величин и . Приблизительную нормальному скорость можно вычислять из звукового давления , измеренного в положении , и звукового давления , измеренного в положении , с использованием формулыAccording to the same Fig. 3, the sound pressure on the surface of the transducer is set (approximately), as indicated in Fig. 3, by the sound pressure , measured in position , or sound pressure , measured in position , or average values And . Approximate normal speed can be calculated from sound pressure , measured in position , and sound pressure , measured in position , using the formula
где - угловая частота, - плотность среды, - мнимая единица, и - осевое расстояние от центра мембраны преобразователя (в частности, - осевое расстояние в положении от центра мембраны преобразователя; - осевое расстояние в положении от центра мембраны преобразователя).Where - angular frequency, - density of the medium, - imaginary unit, and - axial distance from the center of the transducer membrane (in particular, - axial distance in position from the center of the converter membrane; - axial distance in position from the center of the transducer membrane).
Импеданс излучения вычисляется согласноRadiation impedance calculated according to
Таким образом, акустические величины, которые, например, можно оценивать для вычисления (акустического) импеданса излучения громкоговорителя в закрытом помещении, представляют собой, например, осевую скорость, , преобразователя громкоговорителя и акустическое/звуковое давление, , на поверхности преобразователя.Thus, the acoustic quantities that can be estimated, for example, to calculate the (acoustic) impedance of a loudspeaker's radiation in a closed room are, for example, the axial velocity, , loudspeaker transducer and acoustic/sound pressure, , on the surface of the converter.
В некоторых из вариантов осуществления, ток через катушку преобразователя громкоговорителя и акустическое/звуковое давление в единственной точке вне корпуса громкоговорителя, измеряются и используются как входные данные для оценки и . Здесь, «вне корпуса громкоговорителя» может, например, относиться к микрофону, который предпочтительно расположен в известном и фиксированном положении на корпусе громкоговорителя или очень близко к нему, что позволяет использовать известные свойства преобразователя и положение при моделировании.In some embodiments, the current through the loudspeaker transducer coil and the acoustic/sound pressure at a single point outside the loudspeaker enclosure are measured and used as input to estimate And Here, "outside the loudspeaker enclosure" may, for example, refer to a microphone that is preferably located in a known and fixed position on the loudspeaker enclosure or very close to it, allowing the known transducer properties and position to be used in the modeling.
Скорость преобразователя и звуковое давление не измеряются непосредственно вблизи преобразователя. Вместо этого, эти значения оцениваются/аппроксимируются. Для оценки скорости используется модель (сосредоточенных) электромеханических параметров.The transducer velocity and sound pressure are not measured directly near the transducer. Instead, these values are estimated/approximated. A lumped electromechanical model is used to estimate the velocity.
Для оценки давления используется акустическая модель.An acoustic model is used to estimate the pressure.
Акустические модели могут строиться, например, на волновых методах, в частности FEM (методе конечных элементов), FDM (методе конечных разностей), BEM (методе граничных элементов) или в наиболее простом случае только (грубом) предположении модели сферической волны.Acoustic models can be built, for example, on wave methods, in particular FEM (finite element method), FDM (finite difference method), BEM (boundary element method) or, in the simplest case, only on the (rough) assumption of a spherical wave model.
Например, звуковое давление можно моделировать на основании расстояния (например, радиуса ) от мембраны, например, на основанииFor example, sound pressure can be modeled based on distance (e.g. radius ) from the membrane, for example, on the base
, (4) , (4)
где k - волновое число, и - сигнал источника; или на основанииwhere k is the wave number, and - source signal; or based on
(5) (5)
где k - волновое число, - сигнал источника, и - член, который учитывает, например, геометрическое распределение, направленность преобразователей, акустику помещения, которая оказывает влияние на особенности затухания. Например, .where k is the wave number, - source signal, and - a term that takes into account, for example, the geometric distribution, the directivity of the transducers, and the room acoustics, which influence the attenuation characteristics. For example, .
Другими словами, в некоторых из вариантов осуществления, измеренный ток через катушку преобразователя громкоговорителя и/или акустическое/звуковое давление в единственной точке может, например, использоваться как входные данные для электромеханической модели и/или акустической модели соответственно, для получения приближенных/оцененных значений и/или , соответственно.In other words, in some of the embodiments, the measured current through the loudspeaker transducer coil and/or the acoustic/sound pressure at a single point may, for example, be used as input to an electromechanical model and/or an acoustic model, respectively, to obtain approximate/estimated values and/or , respectively.
Некоторые модели или способы, которые используются для оценки оцененной скорости могут вносить ошибки, которые влияют на оцененную фазу оцененной скорости. Во избежание внесения таких ошибок, возможные решения включают в себя выбор более детализированных моделей или более точных численных методов.Some models or methods used to estimate the estimated velocity may introduce errors that affect the estimated phase of the estimated velocity. To avoid introducing such errors, possible solutions include choosing more detailed models or more accurate numerical methods.
Однако, согласно варианту осуществления, этой проблемы можно, например, преимущественно избегать, исходя из того, что фазы скорости частиц и акустическое давление на преобразователе связаны, например, согласно непрерывности импульса:However, according to an embodiment, this problem can, for example, be advantageously avoided by assuming that the phases of the particle velocity and the acoustic pressure at the transducer are related, for example according to the continuity of the pulse:
(6) (6)
где - плотность среды.Where - density of the medium.
Согласно варианту осуществления, фазу скорости можно, например, оценивать из фазы оцененного давления.According to an embodiment, the phase of the velocity can, for example, be estimated from the phase of the estimated pressure.
В конкретном варианте осуществления, помимо описанного выше, оцененное давление может, например, использоваться для дополнительного уточнения оцененной скорости, например, таким образом, что оценка скорости зависит не только от измеренного тока, но могут, например, дополнительно зависеть от информации, полученной из оцененного давления. Это дает уточненные оценки оцененного импеданса излучения и/или сопротивления излучения.In a specific embodiment, in addition to the above, the estimated pressure may, for example, be used to further refine the estimated velocity, such that the estimated velocity depends not only on the measured current, but may, for example, also depend on information obtained from the estimated pressure. This yields refined estimates of the estimated radiation impedance and/or radiation resistance.
Фиг. 4 изображает высокоуровневую иллюстрацию варианта осуществления.Fig. 4 depicts a high-level illustration of an embodiment.
Блок RS представляет устройство для измерения тока из усилителя/текущий через катушку преобразователя.The RS block is a device for measuring the current from the amplifier/current through the converter coil.
Это может достигаться путем измерения падения напряжения на резисторе, например, шунтирующем резисторе.This can be achieved by measuring the voltage drop across a resistor, such as a shunt resistor.
Когда переключатель 410 находится в замкнутом положении, ток, измеренный блоком RS, поступает на блок оценки для оценки импеданса излучения или сопротивления излучения. Когда переключатель 410 находится в разомкнутом положении, измеренный ток не поступает на блок оценки, и оценки импеданса излучения или сопротивления излучения не происходит.When switch 410 is closed, the current measured by the RS unit is fed to the evaluation unit to estimate the radiation impedance or radiation resistance. When switch 410 is open, the measured current is not fed to the evaluation unit, and no evaluation of the radiation impedance or radiation resistance occurs.
TF представляет собой путь переноса/передаточная функция от мембраны S1 к микрофону m3 (см. фиг. 3), который моделируется для получения оценки звукового давления перед S1. TF is the transport path/transfer function from membrane S1 to microphone m3 (see Fig. 3), which is modeled to obtain an estimate of the sound pressure in front of S1.
На блоке оценки измеренный ток и измеренное звуковое давление поступают на электромеханическую модель и акустическую модель для получения оценок и , соответственно. На этом основании, импеданс излучения или сопротивление излучения вычисляется для осуществления глобальной частотной коррекции на основании сравнения с теоретической опорной кривой или заданной (опорной) кривой.At the evaluation unit, the measured current and measured sound pressure are fed to the electromechanical model and the acoustic model to obtain estimates. And , respectively. On this basis, the radiation impedance or radiation resistance is calculated to perform global frequency correction based on a comparison with a theoretical reference curve or a given (reference) curve.
Фиг. 5 демонстрирует некоторые иллюстративные результаты реального мира оцененных сопротивлений излучения для конкретного громкоговорителя в разных положениях в одном и том же помещении, в отношении теоретического сопротивления излучения (заданного сопротивления излучения) согласно вариантам осуществления.Fig. 5 shows some illustrative real world results of estimated radiation resistances for a particular loudspeaker at different positions in the same room, relative to the theoretical radiation resistance (target radiation resistance) according to embodiments.
Вместо теоретической кривой импеданса излучения, можно, например, задавать любую другую опорную кривую, на основании которой можно, например, вычислять желательные настройки частотного корректора (EQ).Instead of the theoretical radiation impedance curve, one can, for example, specify any other reference curve, based on which one can, for example, calculate the desired frequency corrector (EQ) settings.
EQ, который может, например, использоваться для компенсации эффектов помещения, может, например, основываться на сравнении оцененного импеданса излучения, например, с теоретическим импедансом излучения; или на основании сравнения оцененного сопротивления излучения, например, с теоретическим сопротивлением излучения.EQ, which may, for example, be used to compensate for room effects, may, for example, be based on a comparison of the estimated radiation impedance, for example, with the theoretical radiation impedance; or on a comparison of the estimated radiation resistance, for example, with the theoretical radiation resistance.
В некоторых из вариантов осуществления, сглаженные версии оцененного сопротивления излучения могут, например, использоваться для вычисления компенсационных кривых фильтрации.In some embodiments, smoothed versions of the estimated radiation resistance may, for example, be used to calculate filter compensation curves.
В конкретном варианте осуществления, опорная кривая сопротивления излучения может, например, выбираться для осуществления глобальной частотной коррекции путем сравнения оцененного сопротивления излучения с целевой кривой, которая может быть либо заданной (например, моделированной), либо теоретической. Например, с этой целью может использоваться формула сопротивления излучения свободного поля, которую можно, например, задавать в виде:In a particular embodiment, the reference radiation resistance curve can, for example, be selected to perform global frequency correction by comparing the estimated radiation resistance with a target curve, which can be either specified (e.g., modeled) or theoretical. For example, the free-field radiation resistance formula can be used for this purpose, which can be specified, for example, as:
где - площадь мембраны громкоговорителя, и c - скорость звука.Where is the area of the loudspeaker membrane, and c is the speed of sound.
На фиг. 6 показан пример реального мира оценки сопротивления излучения по сравнению с опорной кривой свободного поля, и вычисленный фильтр глобальной частотной коррекции, для громкоговорителя, расположенного в углу помещения.Fig. 6 shows a real-world example of a radiation resistance estimate compared to a free-field reference curve, and the calculated global frequency correction filter, for a loudspeaker located in a room corner.
Начальный необработанный прототип фильтра для глобальной частотной коррекции можно, например, вычислять согласно:Initial raw filter prototype for global frequency correction it can be calculated, for example, according to:
Например, сглаженная версия этой кривой фильтрации может, например, использоваться для вычисления фильтра окончательной компенсации, который может быть получен, например, методами сглаживания, например, с использованием сглаживание в полосе октавы. Сглаженная версия фильтра для конкретного примера также показана на фиг. 6, где сглаживание применялось в 1-октавной полосе.For example, a smoothed version this filtration curve can, for example, be used to calculate the final compensation filter, which can be obtained, for example, by anti-aliasing methods, such as using octave-band anti-aliasing. A smoothed version of the filter for a specific example is also shown in Fig. 6, where anti-aliasing was applied in a 1-octave band.
Согласно варианту осуществления, частотное разрешение можно, например, выбирать, и можно, например, оставлять неизменным в ходе вычисления фильтра EQ (частотной коррекции).According to an embodiment, the frequency resolution can, for example, be selected and can, for example, be left unchanged during the calculation of the EQ (frequency correction) filter.
В другом варианте осуществления, для согласования заданного числа отводов фильтра FIR, к сглаживающему фильтру можно, например, применять интерполяцию, приводящую к снижению частотного разрешения.In another embodiment, to accommodate a given number of FIR filter taps, interpolation may, for example, be applied to the anti-aliasing filter, resulting in a reduction in frequency resolution.
Согласно варианту осуществления, частотный ограничитель можно, например, также применять для ограничения частотной коррекции заданным диапазоном частот. Частотное ограничение можно реализовать, согласно варианту осуществления, например, путем применения полосового фильтра к амплитудно-частотной характеристике EQ-фильтра.According to one embodiment, a frequency limiter can also be used, for example, to limit the frequency correction to a specified frequency range. Frequency limiting can be implemented, according to one embodiment, for example, by applying a bandpass filter to the EQ filter's amplitude-frequency response.
Здесь фиг. 6 демонстрирует амплитудно-частотную характеристику фильтра глобальной частотной коррекции после интерполяции (число отводов фильтра: N=4096) согласно конкретному примеру и дополнительно демонстрирует ограничение полосы (40 Гц ↔ 500 Гц) , которое можно, например, применять в конкретном примере.Here, Fig. 6 shows the amplitude-frequency response of the global frequency correction filter after interpolation (number of filter taps: N = 4096) according to a specific example and further shows the band limitation (40 Hz ↔ 500 Hz) , which can, for example, be applied in a specific example.
Фазовая характеристика FIR-фильтра можно, например, получать путем вычисления кепстра для реализации версии минимальной фазы. Отводы FIR-фильтра можно, например, вычислять посредством обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), например, согласно:Phase response of an FIR filter can, for example, be obtained by calculating the cepstrum for the implementation of the minimum phase version. FIR filter taps can, for example, be calculated using the inverse fast Fourier transform (IFFT), for example, according to:
В дополнительном варианте осуществления, формирование EQ может проводиться иначе по сравнению с формированием EQ, описанным выше. Такой дополнительный вариант осуществления является особенно преимущественным, если оценка импеданса излучения в конкретном помещении выявляют конкретные проблемные частоты на низкочастотном участке, который выступает, которые часто называют доминантные моды. Такие доминантные моды могут появляться, при наличии неблагоприятных комбинаций размером помещения, которые чрезмерно сильно поднимают конкретные частоты, и/или если громкоговоритель располагается в положении, где он возбуждает конкретные моды помещения.In an additional embodiment, EQ shaping may be performed differently than the EQ shaping described above. This additional embodiment is particularly advantageous if the radiation impedance assessment in a particular room reveals specific problematic frequencies in the low-frequency region that are prominent, often referred to as dominant modes. Such dominant modes may arise due to unfavorable room size combinations that overemphasize specific frequencies, and/or if the loudspeaker is positioned in a way that excites specific room modes.
Поскольку такое возбуждение конкретных мод помещения приводит к слышимый звон/резонанс/чрезмерно долгое затухание конкретных частотных участков, которые могут неблагоприятно влиять на слуховое восприятие, предпочтительно конкретно позаботиться об ослаблении этих модальных эффектов.Since such excitation of specific room modes results in audible ringing/resonance/excessively long decay of specific frequency regions that can adversely affect auditory perception, it is preferable to specifically take care to attenuate these modal effects.
В качестве примера, фиг. 7 изображает дисплей высокого разрешения необработанного прототипа фильтра согласно варианту осуществления. Для лучшего выявления конкретной модальной проблемы, в этом случае, величина, обратная начальному необработанному прототипу фильтра, например, заданная в виде:As an example, Fig. 7 depicts a high-resolution display of a raw filter prototype according to an embodiment. To better identify a particular modal problem, in this case, the reciprocal of the initial raw filter prototype, for example, given as:
указывает избыточную относительную звуковую мощность по сравнению с опорной кривой, которая отображается в логарифмическом масштабе.indicates the excess relative sound power compared to the reference curve, which is displayed on a logarithmic scale.
Согласно графику на фиг. 7, описанное модальное поведение можно отчетливо идентифицировать на участке вокруг 57 Гц (указанном красным кругом). Чтобы справиться с таким модальным поведением, обычно требуются высокодобротные фильтры.According to the graph in Fig. 7, the described modal behavior can be clearly identified in the region around 57 Hz (indicated by the red circle). To cope with this modal behavior, high-Q filters are usually required.
Один пример того, как может осуществляться такая частотная коррекция модального поведения, например, для применения более плавной глобальной EQ, как описано выше на первой стадии, и затем применения конкретного высокодобротного модального EQ для коррекции конкретных пиков, которые были идентифицированы в анализе с высоким частотным разрешением.One example of how such frequency correction of modal behavior might be accomplished is, for example, to apply a smoother global EQ as described above in the first stage, and then apply a specific high-Q modal EQ to correct specific peaks that were identified in the high frequency resolution analysis.
В другом варианте осуществления, вышеупомянутый модальный EQ можно применять с использованием единственного громкоговорителя для компенсации модальных эффектов.In another embodiment, the above-mentioned modal EQ can be applied using a single loudspeaker to compensate for modal effects.
Множество громкоговорителей могут использоваться для компенсации низкочастотных модальных эффектов в помещениях.Multiple loudspeakers can be used to compensate for low frequency modal effects in rooms.
Первый громкоговоритель и по меньшей мере один дополнительный громкоговоритель располагаются в помещении, и модальное поведение управляется звуком, поступающим на по меньшей мере один дополнительный громкоговоритель.The first loudspeaker and at least one additional loudspeaker are located in the room, and the modal behavior is controlled by sound arriving at the at least one additional loudspeaker.
Описанный здесь способ оценки импеданса излучения позволяет предпочтительно применять такой способ с использованием множества громкоговорителей, поскольку может осуществляться необходимая идентификация проблемных частотных диапазонов, подлежащих коррекции, подходящие дополнительные громкоговорители, применимые для компенсации обнаруженных проблемных диапазонов частот, могут автоматически идентифицироваться и выбираться, и может осуществляться непрерывное управление результатом применения способа компенсации. The method for estimating the radiation impedance described herein allows for the method to be preferably applied using a plurality of loudspeakers, since the necessary identification of problematic frequency ranges to be corrected can be carried out, suitable additional loudspeakers applicable for compensating for the detected problematic frequency ranges can be automatically identified and selected, and the result of applying the compensation method can be continuously controlled.
Некоторые из вариантов осуществления реализуются таким образом, что они способны осуществлять по меньшей мере один из вышеописанных способов формирования частотного корректора/определения частотного корректора.Some of the embodiments are implemented in such a way that they are capable of implementing at least one of the above-described methods of generating a frequency equalizer/determining a frequency equalizer.
Дополнительные варианты осуществления реализуются таким образом, что они способны осуществлять более одного из вышеописанных способов формирования частотного корректора/определения частотного корректора, и выбирать один из способов формирования частотного корректора/определения частотного корректора. Например, один из способов формирования частотного корректора/определения частотного корректора может, например, выбираться в зависимости от окружения, где используется устройство. Например, выбирается один из способов формирования частотного корректора/определения частотного корректора, наиболее подходящий для конкретного окружения, где используется устройство.Additional embodiments are implemented such that they are capable of implementing more than one of the above-described methods for generating a frequency equalizer/determining a frequency equalizer, and selecting one of the methods for generating a frequency equalizer/determining a frequency equalizer. For example, one of the methods for generating a frequency equalizer/determining a frequency equalizer may be selected depending on the environment in which the device is used. For example, one of the methods for generating a frequency equalizer/determining a frequency equalizer is selected that is most suitable for the specific environment in which the device is used.
Фиг. 8 демонстрирует использование моделей для оценки параметров согласно варианту осуществления.Fig. 8 demonstrates the use of models to estimate parameters according to an embodiment.
В дальнейшем, описана оценка скорости преобразователя согласно некоторым из вариантов осуществления.In the following, the evaluation of the speed of the converter according to some of the embodiments is described.
После измерения тока с использованием, например, падения напряжения на шунтирующем резисторе, модельное описание громкоговорителя используется для оценки нормальной скорости преобразователя.After measuring the current using, for example, the voltage drop across a shunt resistor, the speaker model description is used to estimate the normal speed of the transducer.
Согласно варианту осуществления, скорость может, например, определяться путем поиска параметров модели, которые минимизируют ошибку между измеренным и моделированным токами.According to an embodiment, the speed may, for example, be determined by finding model parameters that minimize the error between the measured and modeled currents.
Существуют разные модельные описания громкоговорителей. В дальнейшем, процесс оценки описан на основании одной иллюстративной, конкретной модели. Фактически, эта модель может быть верной, например, только на низких частотах, но для данной заявки этого достаточно, поскольку, в конкретных вариантах осуществления, только низкочастотное поведение может, например, подлежать коррекции. В других вариантах осуществления аналогично можно использовать, например, другие модели.Various loudspeaker model descriptions exist. The evaluation process is described below using one illustrative, specific model. This model may, for example, be valid only at low frequencies, but for this application, this is sufficient, since in specific embodiments, only low-frequency performance may be subject to correction. In other embodiments, other models could be used similarly.
Электромеханическая модель параметров (например, линейных, например, сосредоточенных) преобразователя громкоговорителя, используемая здесь в качестве примера, показана на фиг. 9.An electromechanical model of the parameters (e.g., linear, e.g., lumped) of a loudspeaker transducer, used here as an example, is shown in Fig. 9.
Фиг. 9 демонстрирует модель параметров (например, линейных, например, сосредоточенных) согласно варианту осуществления.Fig. 9 shows a model of parameters (e.g., linear, e.g., lumped) according to an embodiment.
Элементами на электрической сторона (левая часть схемы фиг. 9) являются возбуждающее напряжение , электрическое сопротивление , индуктивность катушки и произведение силового коэффициента и скорости конуса.The elements on the electrical side (left side of the diagram in Fig. 9) are the exciting voltage , electrical resistance , inductance coils and the product of the power coefficient and speed cone.
Элементы на механической стороне (правая часть схемы на фиг. 9), являются произведение и тока , механическая масса , полная жесткость и механическое сопротивление .The elements on the mechanical side (right side of the diagram in Fig. 9) are the product and current , mechanical mass , full hardness and mechanical resistance .
Следующие два связанных уравнения математически описывают модель:The following two related equations mathematically describe the model:
иAnd
где ускорение определяется какwhere acceleration is defined as
Уравнения (11) и (12) можно записать в представлении пространства состояний:Equations (11) and (12) can be written in state space representation:
где обозначение представляет первую производную по времени. x обозначает осевое смещение мембраны громкоговорителя упомянутого громкоговорителя.where is the designation represents the first derivative with respect to time. x denotes the axial displacement of the loudspeaker membrane of the said loudspeaker.
Систему уравнений (14) можно решать, например, надлежащим численным методом (например, итерационным метод), например, методом Рунге - Кутта четвертого порядка.The system of equations (14) can be solved, for example, by an appropriate numerical method (for example, an iterative method), for example, the fourth-order Runge-Kutta method.
В другом варианте осуществления, (общий) сигнал возбуждения, , используется для возбуждения модели. Первоначальные гипотезы делаются для неизвестных параметров, . Система решается, и предсказанный ток сравнивается с измеренным током. Для предсказания линейных параметров преобразователя задача минимизации решается с помощью стоимостной функцииIn another embodiment, the (common) excitation signal, , is used to excite the model. Initial hypotheses are made for the unknown parameters, The system is solved, and the predicted current is compared with the measured current. To predict the linear parameters of the converter, the minimization problem is solved using a cost function.
где > - вектор неизвестных параметров. Окончательное решение обеспечивает предсказанную скорость, Затем нормальная скорость может, например, задаваться как , где - измеренный ток, - моделированный ток. Линейные параметры предсказываются путем минимизации разности между измеренным и моделированным токами. Линейные параметры не изменяют входной аудиоканал. В других вариантах осуществления используются другие стоимостные функции.Where >- a vector of unknown parameters. The final solution provides the predicted speed,Then the normal speed can be given, for example, as, Where - measured current,- simulated current. Linear parameters are predicted by minimizing the difference between the measured and simulated currents. Linear parameters do not change the input audio channel. Other implementations use different cost functions.
Для оценки звукового давления на преобразователе, волновое уравнение решается для нахождения передаточной функции в свободном поле (TF) от центра преобразователя до положения измерения (см. фиг. 4). Используя эту передаточную функцию, звуковое давление на источнике можно предсказывать из измеренного звукового давления.To estimate the sound pressure at the transducer, the wave equation is solved to find the free-field transfer function (TF) from the center of the transducer to the measurement position (see Fig. 4) Using this transfer function, the sound pressure at the source can be predicted from the measured sound pressure.
Разные принципы доступны для акустического моделирования или имитации для формирования модели, например, громкоговорителя, и передаточной функции.Various principles are available for acoustic modeling or simulation to generate a model of, for example, a loudspeaker and a transfer function.
Например, громкоговоритель можно моделировать в свободном поле, исходя из того, что все поверхности корпуса громкоговорителя являются акустически жесткими. (Будут возможны более детализированные модели, включающие в себя граничные условия помещения, и точное моделирование поверхностей громкоговорителя и свойства материалов). For example, a loudspeaker can be modeled in a free field, assuming that all surfaces of the loudspeaker enclosure are acoustically rigid. (More detailed models will be possible, including room boundary conditions and accurate modeling of the loudspeaker surfaces and material properties.)
Также конкретные ситуации, которые можно найти в практических сценариях (например, размещение громкоговорителя на столе, на полке, вблизи одной, двух, трех граничных поверхностей (например, вблизи стены, в углу, …), можно, например, моделировать и выбирать в фактической ситуации в окружении прослушивания (обнаружение/выбор либо автоматически, либо пользователем). Также, в некоторых из вариантов осуществления, используется моделирование всего помещения, например, на основании дополнительных входных данных. (В качестве примера, фиг. 13 изображает громкоговоритель на поверхности/столе).Also, specific situations that can be found in practical scenarios (e.g., placement of a loudspeaker on a table, on a shelf, near one, two, three boundary surfaces (e.g., near a wall, in a corner, ...) can, for example, be modeled and selected in an actual listening environment (detection/selection either automatically or by the user). Also, in some embodiments, modeling of the entire room is used, for example, based on additional input data. (As an example, Fig. 13 depicts a loudspeaker on a surface/table).
Единичное звуковое давление может, например, прилагаться на преобразователе, для диапазона значимых входных частот. Решение в положении восстанавливается. Из этого решения, комплексную передаточную функцию можно, например, вычислять следующим образомA single sound pressure can, for example, be applied to a transducer for a range of significant input frequencies. The solution in position is restored. From this solution, the complex transfer function can be calculated, for example, as follows
где - звуковое давление прилагаемый на преобразователе, и - звуковое давление, принятое в положении . Затем задается требуемое звуковое давление .Where - the sound pressure applied to the transducer, and - sound pressure adopted in position Then the required sound pressure is set. .
В некоторых из вариантов осуществления, вышеописанные принципы не ограничиваются использованием одного микрофона. Вместо этого, например, могут использоваться массивы микрофонов с переменным числом микрофонов в разных конфигурациях (например, линейный массив, круговой массив, расположенный на разных поверхностях корпуса громкоговорителя); см., например, варианты осуществления, проиллюстрированные на фиг. 12, фиг. 14, фиг. 15.In some embodiments, the above-described principles are not limited to the use of a single microphone. Instead, for example, microphone arrays with a variable number of microphones in different configurations (e.g., a linear array, a circular array located on different surfaces of the loudspeaker housing) may be used; see, for example, the embodiments illustrated in Fig. 12, Fig. 14, Fig. 15.
Согласно некоторым из вариантов осуществления, можно, например, использовать множество записей от разных микрофонов. Можно, например, выбирать тот, что дает наилучшую запись в текущей ситуации. Можно, например, вычислять среднее всех регистрируемых сигналов для достижения в целом лучшей оценки по сравнению с использованием одной записи. Some embodiments may, for example, utilize multiple recordings from different microphones. One could, for example, select the one that provides the best recording in the current situation. One could, for example, calculate the average of all recorded signals to achieve an overall better estimate than using a single recording.
В некоторых вариантах осуществления, микрофон может быть, например, внешним микрофоном (например, также микрофоном мобильного телефона). Например, точная модель и положение в ходе измерения могут, например, быть известны и могут быть, например, включены в моделирование.In some embodiments, the microphone may be, for example, an external microphone (e.g., a mobile phone microphone). For example, the exact model and position during the measurement may, for example, be known and may, for example, be included in the modeling.
Благодаря возбуждению индивидуальных преобразователей (мембран) громкоговорителя с множеством преобразователей по отдельности испытательным сигналом, можно собирать больше информации, например, о помещении (например, изменяющем модальное поведение).By exciting the individual transducers (diaphragms) of a multi-transducer loudspeaker separately with a test signal, more information can be collected, for example about the room (e.g. changing modal behavior).
Например, может использоваться параметрическая модель (например, модель сосредоточенных параметров), и система может, например, непрерывно контролироваться. Например, можно проверять, не изменяется ли что-либо в установке или поведении системы с течением времени. Например, можно обнаруживать изменение в положении или окружении.For example, a parametric model (e.g., a lumped parameter model) can be used, and the system can be continuously monitored. For example, it can be checked to see if anything in the system's setup or behavior changes over time. For example, it can detect changes in position or environment.
Согласно другому варианту осуществления, информацию оцененной скорости (например, скорость преобразователя) можно, например, оценивать один раз, например, на стадии проектирования системы.According to another embodiment, the estimated speed information (e.g., converter speed) may, for example, be estimated once, for example, at the system design stage.
Например, согласно другому варианту осуществления, информация оцененной скорости может, например, храниться в устройстве 100. For example, according to another embodiment, the estimated speed information may, for example, be stored in the device 100.
Такой вариант осуществления, может, например, опираться на предположение о том, что профиль величины оцененной скорости преобразователя (например, частотно-зависимая величина скорости) не претерпевает значительного изменения между помещениями, или в разных положениях в помещении. Such an embodiment may, for example, rely on the assumption that the profile of the magnitude of the estimated speed of the converter (e.g., the frequency-dependent magnitude of the speed) does not undergo significant change between rooms, or at different positions in the room.
Согласно варианту осуществления, оценка на стадии проектирования может, например, осуществляться путем оценки в лабораторном окружении величины скорости в полном/значимом (аудио) диапазоне частот для конкретного громкоговорителя или преобразователя, например, в ответ на подаваемое единичное напряжение или, например, известное напряжение.According to an embodiment, the design-stage evaluation may, for example, be carried out by evaluating in a laboratory environment the magnitude of the velocity in the full/significant (audio) frequency range for a specific loudspeaker or transducer, for example, in response to an applied unit voltage or, for example, a known voltage.
Затем профиль величины оцененной скорости может, например, сохраняться в поисковой таблице. The profile of the estimated speed value can then, for example, be stored in a lookup table.
Таким образом, согласно варианту осуществления, информация оцененной скорости может, например, храниться в поисковой таблице, которая хранится в устройстве 100. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью вывода информации оцененной скорости из поисковой таблицы.Thus, according to an embodiment, the estimated speed information may, for example, be stored in a lookup table that is stored in the device 100. The estimation unit 110 may, for example, be configured to output the estimated speed information from the lookup table.
В линейной аудиосистеме, изменение уровня возбуждающего напряжения (например, уровня входного аудиосигнала) приведет к линейно пропорциональному изменению величины скорости преобразователя.In a linear audio system, a change in the excitation voltage level (e.g., the input audio signal level) will result in a linearly proportional change in the transducer speed.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью вывода информации оцененной скорости из поисковой таблицы с использованием уровня возбуждающего напряжения в качестве ввода в поисковую таблицу.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to output the estimated speed information from a lookup table using the excitation voltage level as an input to the lookup table.
Таким образом, согласно варианту осуществления, в ходе прогона, величина скорости преобразователя может определяться из возбуждающего напряжения (и, возможно, коэффициента преобразование) и значений, хранящихся в упомянутой поисковой таблице, тогда как фаза скорости может оцениваться из информации оцененного давления, с использованием непрерывности импульса.Thus, according to an embodiment, during the run, the magnitude of the converter speed can be determined from the excitation voltage (and, possibly, the conversion factor) and the values stored in said lookup table, while the phase of the speed can be estimated from the estimated pressure information, using the continuity of the pulse.
Согласно варианту осуществления, может осуществляться, например, своего рода ‘проверка работоспособности’ системы/преобразователей. В некоторых вариантах осуществления, можно, например, контролировать изменение параметров преобразователя со временем.According to an embodiment, a kind of 'health check' of the system/converters can be performed, for example. In some embodiments, it is possible, for example, to monitor the change in converter parameters over time.
Предусмотрено устройство, содержащее блок 110 оценки.A device is provided that includes an evaluation unit 110.
Блок 110 оценки выполнен с возможностью оценки первого сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как первого оцененного сопротивления излучения до первого момента времени; или выполнен с возможностью оценки первого импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как первого оцененного импеданса излучения до первого момента времени, причем упомянутый первый оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о первом сопротивлении излучения упомянутого преобразователя.The evaluation unit 110 is configured to evaluate the first radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as the first estimated radiation resistance before the first time; or is configured to evaluate the first radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as the first estimated radiation impedance before the first time, wherein said first estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the first radiation resistance of said transducer.
Для оценки первого оцененного сопротивления излучения или первого оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок 110 оценки выполнен с возможностью оценки первого оцененного сопротивления излучения или первого оцененного импеданса излучения в зависимости от информации первого оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя до первого момента времени, и в зависимости от информации первой оцененной скорости, указывающей оценку первой скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя до первого момента времени. In order to estimate the first estimated radiation resistance or the first estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the estimating unit 110 is configured to estimate the first estimated radiation resistance or the first estimated radiation impedance depending on the information of the first estimated sound pressure, indicating the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker before the first moment in time, and depending on the information of the first estimated speed, indicating the estimate of the first speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker before the first moment in time.
Кроме того, блок 110 оценки выполнен с возможностью оценки второго сопротивления излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей в качестве второго оцененного сопротивление излучения после второго момента времени; или выполнен с возможностью оценки второго импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей как второго оцененного импеданса излучения после второго момента времени, причем упомянутый второй оцененный импеданс излучения упомянутого преобразователя содержит оцененную информацию о втором сопротивлении излучения упомянутого преобразователя.In addition, the evaluation unit 110 is configured to evaluate the second radiation resistance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a second estimated radiation resistance after a second time; or is configured to evaluate the second radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers as a second estimated radiation impedance after a second time, wherein said second estimated radiation impedance of said transducer contains estimated information about the second radiation resistance of said transducer.
Для оценки второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения каждого преобразователя из одного или более преобразователей каждого громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок 110 оценки выполнен с возможностью оценки второго оцененного сопротивления излучения или второго оцененного импеданса излучения в зависимости от информации второго оцененного звукового давления, указывающей оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя после второго момента времени, и в зависимости от информации второй оцененной скорости, указывающей оценку второй скорости преобразователя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя после второго момента времени. In order to estimate the second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance of each transducer of one or more transducers of each loudspeaker of one or more loudspeakers, the estimating unit 110 is configured to estimate the second estimated radiation resistance or the second estimated radiation impedance depending on the information of the second estimated sound pressure, indicating the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker after the second moment in time, and depending on the information of the second estimated speed, indicating the estimate of the second speed of the transducer of said transducer of said loudspeaker after the second moment in time.
Кроме того, блок 110 оценки выполнен с возможностью определения и вывода, находится ли устройство в первом состоянии или во втором состоянии в зависимости от разности сопротивлений излучения, указывающей разность между вторым оцененным сопротивлением излучения и первым оцененным сопротивлением излучения, или в зависимости от разности импедансов излучения, указывающей разность между вторым оцененным импедансом излучения и первым оцененным импедансом излучения.In addition, the evaluation unit 110 is configured to determine and output whether the device is in the first state or in the second state depending on the difference in radiation resistances indicating the difference between the second estimated radiation resistance and the first estimated radiation resistance, or depending on the difference in radiation impedances indicating the difference between the second estimated radiation impedance and the first estimated radiation impedance.
Второе состояние указывает, что устройство работает неправильно, или что устройство изменило местоположение. Первое состояние указывает, что устройство работает правильно, и что устройство не изменило местоположение.The second state indicates that the device is not functioning properly or that the device has changed location. The first state indicates that the device is functioning properly and that the device has not changed location.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации первого оцененного звукового давления в зависимости от захваченной первой информации звукового давления, регистрируемой одним или более микрофонами до первого момента времени, и блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки второй информации оцененного звукового давления в зависимости от захваченной второй информации звукового давления, регистрируемой одним или более микрофонами после второго момента времени. И/или блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации первой оцененной скорости в зависимости от первого тока через катушку преобразователя громкоговорителя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя до первого момента времени, и блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации второй оцененной скорости в зависимости от второго тока через катушку преобразователя громкоговорителя упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя после второго момента времени.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the first estimated sound pressure information depending on the captured first sound pressure information recorded by one or more microphones before the first time, and the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the second estimated sound pressure information depending on the captured second sound pressure information recorded by one or more microphones after the second time. And/or the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the first estimated speed information depending on the first current through the transducer coil of the loudspeaker of said transducer of said loudspeaker before the first time, and the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the second estimated speed information depending on the second current through the transducer coil of the loudspeaker of said transducer of said loudspeaker after the second time.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения разности сопротивлений излучения путем определения значения разности, указывающего разность между вторым оцененным сопротивлением излучения и первым оцененным сопротивлением излучения; или выполнен с возможностью определения разности импедансов излучения путем определения значения разности, указывающего разность между вторым оцененным импедансом излучения и первым оцененным импедансом излучения. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения, что устройство находится во втором состоянии, если значение разности больше порогового значения. Кроме того, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью определения, что устройство находится в первом состоянии, если значение разности меньше или равно пороговому значению.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to determine a difference in radiation resistances by determining a difference value indicating the difference between the second estimated radiation resistance and the first estimated radiation resistance; or configured to determine a difference in radiation impedances by determining a difference value indicating the difference between the second estimated radiation impedance and the first estimated radiation impedance. The evaluation unit 110 may, for example, be configured to determine that the device is in the second state if the difference value is greater than a threshold value. Furthermore, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to determine that the device is in the first state if the difference value is less than or equal to the threshold value.
Согласно варианту осуществления, дополнительно другое средство, например, и одного или более гироскопов, или другая информация, собранная из измерения давления, может, например, также использоваться как указание, что устройство переместилось.According to an embodiment, additionally another means, for example, one or more gyroscopes, or other information collected from the pressure measurement, may, for example, also be used as an indication that the device has moved.
В некоторых из вариантов осуществления, оценка глобальной EQ от двух (или более) разных (пространственно разделенных) громкоговорителей можно, например, использовать для получения лучшей оценки глобальной EQ/поведения помещения.In some embodiments, the global EQ estimate from two (or more) different (spatially separated) loudspeakers may, for example, be used to obtain a better estimate of the global EQ/room behavior.
В конкретном варианте осуществления, информация, полученная от множества громкоговорителей, может, например, использоваться для проведения модальной частотной коррекции. На основании фактических положений множества громкоговорителей и оцененного модального поведения, можно, например, проверять, можно ли достичь улучшенного воспроизведения в модальном диапазоне частот, и/или можно ли использовать, например, один или более громкоговорителей для компенсации модальных эффектов других комбинаций громкоговорителя/помещения.In a specific embodiment, information obtained from multiple loudspeakers can, for example, be used to perform modal frequency correction. Based on the actual positions of multiple loudspeakers and the estimated modal behavior, it is possible to, for example, check whether improved reproduction can be achieved in the modal frequency range and/or whether one or more loudspeakers can be used to compensate for the modal effects of other loudspeaker/room combinations.
В некоторых из вариантов осуществления, модели, которые используются для оценки звукового давления на мембране, могут, например, также включать в себя модели окружений для получения лучших оценок. Эти окружения могут, например, позже устанавливаться пользователем. Или эти окружения могут, например, обнаруживаться автоматически. Например, если громкоговоритель располагается на плоской твердой поверхности (например, столе), он будет вести себя иначе, чем на книжной полке. In some embodiments, the models used to estimate the sound pressure on the diaphragm may, for example, also include environment models to obtain better estimates. These environments may, for example, be subsequently set by the user. Or, these environments may, for example, be detected automatically. For example, if a loudspeaker is placed on a flat, hard surface (e.g., a table), it will behave differently than if it is placed on a bookshelf.
Фиг. 10 демонстрирует вид сбоку альтернативной компоновки громкоговорителя с преобразователями/преобразователями по четырем сторонам согласно варианту осуществления.Fig. 10 shows a side view of an alternative arrangement of a loudspeaker with transducers/transducers on four sides according to an embodiment.
Фиг. 11 демонстрирует вид сверху альтернативной компоновки громкоговорителя с преобразователями/преобразователями по четырем сторонам согласно варианту осуществления.Fig. 11 shows a top view of an alternative arrangement of a loudspeaker with transducers/transducers on four sides according to an embodiment.
Фиг. 12 демонстрирует альтернативную компоновку громкоговорителя типа звуковой линейки с множеством микрофонов согласно варианту осуществления.Fig. 12 shows an alternative arrangement of a multi-microphone bar-type loudspeaker according to an embodiment.
Фиг. 13 демонстрирует пример громкоговорителя, расположенного на поверхности (например, столе) согласно варианту осуществления.Fig. 13 shows an example of a loudspeaker located on a surface (e.g., a table) according to an embodiment.
Фиг. 14 демонстрирует вид сверху громкоговорителя, где показаны возможные положения для одного или множества микрофонов согласно варианту осуществления.Fig. 14 shows a top view of the loudspeaker showing possible positions for one or multiple microphones according to an embodiment.
Фиг. 15 демонстрирует вид сбоку громкоговорителя, где показаны возможные положения для одного или множества микрофонов согласно варианту осуществления.Fig. 15 shows a side view of the loudspeaker showing possible positions for one or multiple microphones according to an embodiment.
Фиг. 16 демонстрирует другой вид сбоку громкоговорителя, где показаны возможные положения для одного или множества микрофонов согласно другому варианту осуществления.Fig. 16 shows another side view of the loudspeaker showing possible positions for one or multiple microphones according to another embodiment.
В некоторых вариантах осуществления может быть полезно размещать на фактическом корпусе громкоговорителя дополнительные структуры, например, средство для рассеивания звука некоторых громкоговорителей, например, громкоговорителей излучающих вверх, посредством диффузоров, распределителей, конических структур, рассеивающих конусов, волноводов и т.д., или других форм для распределения звука в конкретных направлениях, например, горизонтально или в конкретных направлениях.In some embodiments, it may be useful to provide additional structures on the actual speaker housing, such as means for dispersing the sound of certain speakers, such as upward-firing speakers, by means of diffusers, distributors, conical structures, diffusing cones, waveguides, etc., or other forms for distributing sound in specific directions, such as horizontally or in specific directions.
В подобных случаях, микрофоны могут предпочтительно располагаться поверх таких структур, как представлено на фиг. 16.In such cases, microphones may preferably be positioned on top of such structures as shown in Fig. 16.
Далее рассмотрим дополнительные варианты осуществления.Next, we will consider additional implementation options.
В некоторых из вариантов осуществления, осуществляется управление эксплуатационными показателями громкоговорителя в помещении. Необходимые параметры управления (вместо того, чтобы измеряться непосредственно) оцениваются на основании измерений легко получаемых параметров. Эти измеренные параметры являются входные параметры для по меньшей мере одной модели, которая аппроксимирует необходимые параметры управления.In some embodiments, the loudspeaker's performance is controlled in-room. The required control parameters (rather than being measured directly) are estimated based on measurements of easily obtainable parameters. These measured parameters serve as input parameters for at least one model that approximates the required control parameters.
Согласно варианту осуществления, одной из моделей является акустическая модель, например, акустическая модель для аппроксимации звукового давления на мембране.According to an embodiment, one of the models is an acoustic model, for example, an acoustic model for approximating the sound pressure on a membrane.
Согласно варианту осуществления, одной из моделей является простая аппроксимация плоской волны.According to an embodiment, one of the models is a simple plane wave approximation.
Согласно варианту осуществления, одной из моделей является (детализированный) волновой метод, например, методом конечных элементов. Согласно варианту осуществления можно, например, использовать моделирование одного или более свойств конкретного громкоговорителя.According to an embodiment, one of the models is a (detailed) wavelet method, such as the finite element method. According to an embodiment, one can, for example, use modeling of one or more properties of a specific loudspeaker.
Согласно варианту осуществления, модель для предсказания звукового давления является (простой) аппроксимацией сферической волной. Например, если расстояние между точкой измерения перед вуфером и фактической точкой измерения в пределах, например, например, нескольких десятков сантиметров от вуфера, известно, то звуковое давление на вуфере, например, на низкочастотном участке, можно вычислять/аппроксимировать от удаленного измерения. Аппроксимация, которую можно вычислять, предполагает, что звук распространяется как сферическая волна, и просто учитывает расстояние точки измерения от вуфера. Эта аппроксимация может именоваться “аппроксимацией сферической волной”.According to an embodiment, the sound pressure prediction model is a (simple) spherical wave approximation. For example, if the distance between the measurement point in front of the woofer and the actual measurement point, say, a few tens of centimeters from the woofer, is known, then the sound pressure at the woofer, for example, in the low-frequency region, can be calculated/approximated from the distant measurement. The calculated approximation assumes that sound propagates as a spherical wave and simply takes into account the distance of the measurement point from the woofer. This approximation may be referred to as a "spherical wave approximation."
Согласно варианту осуществления, одна из моделей может быть, например, электромеханической моделью, например, для аппроксимации скорости на основании измерения тока.According to an embodiment, one of the models may be, for example, an electromechanical model, for example for approximating speed based on a current measurement.
Согласно варианту осуществления, одним из легко получаемых параметров является измерение звукового давления, которое, например, не обязано захватываться вблизи мембраны. Например, один или более микрофонов, которые проводят измерение звукового давления, могут быть (одном или более) встроенными микрофонами умной колонки, или, например, системы воспроизведения, которая уже включает в себя микрофоны для взаимодействия, например, с голосовым помощником.According to one embodiment, one of the easily obtained parameters is a sound pressure measurement, which, for example, does not need to be captured near the membrane. For example, one or more microphones that measure the sound pressure could be built-in microphones of a smart speaker, or, for example, a playback system that already includes microphones for interaction with, for example, a voice assistant.
Согласно варианту осуществления, каждый преобразователь /преобразователь громкоговорителя, который содержит множество преобразователей/преобразователи, может, например, использоваться по отдельности для выбора наилучшего пригодного преобразователя в данной ситуации, или, может, например, использоваться для вычисления среднего или всех используемых преобразователей для улучшения результат.According to an embodiment, each transducer/loudspeaker transducer, which comprises a plurality of transducers/transducers, can, for example, be used individually to select the best suitable transducer in a given situation, or can, for example, be used to calculate the average or all transducers used to improve the result.
Согласно варианту осуществления, конкретный испытательный сигнал может, например, использоваться для калибровки системы. В другом варианте осуществления, вместо этого, материал воспроизводимой программы (например, музыки) может, например, использоваться для калибровки системы.In one embodiment, a specific test signal may, for example, be used to calibrate the system. In another embodiment, material from a program being played (e.g., music) may instead be used to calibrate the system.
Согласно варианту осуществления, в качестве испытательного сигнала вместо конкретного испытательного сигнала может, например, использоваться особая фраза голосового помощника.According to an embodiment, a specific phrase of a voice assistant may, for example, be used as a test signal instead of a specific test signal.
Согласно варианту осуществления, калибровка может, например, проводиться в конкретный момент времени (которая, например, может, например, инициироваться пользователем, например, после перемещения громкоговорителя). According to an embodiment, the calibration may, for example, be performed at a specific point in time (which may, for example, be initiated by the user, such as after moving the loudspeaker).
Согласно другому варианту осуществления, вместо того, чтобы производить калибровку в конкретный момент времени, система может, например, проводить непрерывную адаптацию к окружению.According to another embodiment, instead of performing calibration at a specific point in time, the system may, for example, continuously adapt to the environment.
Согласно варианту осуществления, система может, например, проводить новую калибровку, только при распознавании изменения в окружении/положении установки.According to an embodiment, the system may, for example, perform a new calibration only when a change in the installation environment/position is detected.
Согласно варианту осуществления, один или более громкоговорителей может быть, например, первым громкоговорителем. Один или более преобразователей первого громкоговорителя может быть, например, первым преобразователем первого громкоговорителя. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки сопротивления излучения первого преобразователя первого громкоговорителя как оцененного сопротивления излучения; или может, например, быть выполнен с возможностью оценки импеданса излучения первого преобразователя первого громкоговорителя как оцененного импеданса излучения.According to an embodiment, one or more loudspeakers may be, for example, a first loudspeaker. One or more transducers of the first loudspeaker may be, for example, a first transducer of the first loudspeaker. The evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the radiation resistance of the first transducer of the first loudspeaker as an estimated radiation resistance; or may, for example, be configured to evaluate the radiation impedance of the first transducer of the first loudspeaker as an estimated radiation impedance.
Согласно варианту осуществления, один или более входных аудиоканалов могут, например, представлять собой первый входной канал, причем один или более выходных аудиоканалов могут, например, представлять собой первый выходной канал для первого преобразователя. Блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения первого фильтра для первого преобразователя в зависимости от оцененного сопротивления излучения или в зависимости от оцененного импеданса излучения. Кроме того, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения первого фильтра для первого преобразователя на первом входном канале для получения первого выходного канала для первого преобразователя.According to an embodiment, one or more input audio channels may, for example, represent a first input channel, and one or more output audio channels may, for example, represent a first output channel for a first transducer. Processing unit 120 may, for example, be configured to determine a first filter for the first transducer depending on the estimated radiation resistance or depending on the estimated radiation impedance. Furthermore, processing unit 120 may, for example, be configured to apply the first filter for the first transducer on the first input channel to obtain a first output channel for the first transducer.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения дополнительного фильтра для каждого дополнительно преобразователя из одного или более дополнительных преобразователей каждого дополнительного громкоговорителя из одного или более дополнительных громкоговорителей в зависимости от первого фильтра для первого преобразователя. Блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения дополнительного фильтра каждого дополнительного преобразователя из одного или более дополнительных преобразователей каждого дополнительного громкоговорителя из одного или более дополнительных громкоговорителей на дополнительном входном сигнале из одного или более дополнительных входных сигналов для получения дополнительного выходного сигнала из одного или более дополнительных выходных сигналов для упомянутого дополнительного преобразователя.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine an additional filter for each additional transducer of one or more additional transducers of each additional loudspeaker of one or more additional loudspeakers depending on the first filter for the first transducer. The processing unit 120 may, for example, be configured to apply the additional filter of each additional transducer of one or more additional transducers of each additional loudspeaker of one or more additional loudspeakers to an additional input signal of one or more additional input signals to obtain an additional output signal of one or more additional output signals for said additional transducer.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения фильтра глобальной частотной коррекции путем определения дополнительного фильтра для по меньшей мере одного из одного или более дополнительных преобразователей из по меньшей мере одного из одного или более дополнительных громкоговорителей, причем блок (120) обработки может, например, быть выполнен с возможностью использования начальной необработанной кривой фильтрации первого преобразователя для одного или более дополнительных преобразователей для получения сглаженной кривой фильтрации для по меньшей мере одного из одного или более дополнительных преобразователей.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine a global frequency correction filter by determining an additional filter for at least one of the one or more additional transducers from at least one of the one or more additional loudspeakers, wherein the processing unit (120) may, for example, be configured to use the initial raw filter curve of the first transducer for the one or more additional transducers to obtain a smoothed filter curve for at least one of the one or more additional transducers.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения дополнительного фильтра для по меньшей мере одного из одного или более дополнительных преобразователей из по меньшей мере одного из одного или более дополнительных громкоговорителей с использованием частотного ограничения для ограничения частотной коррекции диапазоном частот для по меньшей мере одного из одного или более дополнительных преобразователей.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine an additional filter for at least one of the one or more additional transducers from at least one of the one or more additional loudspeakers using a frequency limiter to limit the frequency correction to a frequency range for at least one of the one or more additional transducers.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки двух или более сопротивлений излучения или двух или более импедансов излучения для двух или более преобразователей одного или более громкоговорителей. Блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения двух или более необработанных кривых фильтрации для двух или более преобразователей в зависимости от двух или более сопротивлений излучения или двух или более импедансов излучения. Кроме того, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения взвешенно-усредненной кривой фильтрации путем определения взвешенного среднего двух или более необработанных кривых фильтрации, или выполнен с возможностью определения сглаженной взвешенно-усредненной кривой фильтрации путем определения сглаженного взвешенного среднего двух или более необработанных кривых фильтрации. Кроме того, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью применения взвешенно-усредненной кривой фильтрации или сглаженной взвешенно-усредненной кривой фильтрации, или кривой фильтрации, выведенной из взвешенно-усредненной кривой фильтрации или из сглаженной взвешенно-усредненной кривой фильтрации, на входном аудиосигнале из одного или более входных аудиосигналов для получения выходного аудиосигнала из одного или более выходных аудиосигналов для другого преобразователя, отличного от двух или более преобразователей.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to evaluate two or more radiation resistances or two or more radiation impedances for two or more transducers of one or more loudspeakers. The processing unit 120 may, for example, be configured to determine two or more raw filter curves for two or more transducers depending on two or more radiation resistances or two or more radiation impedances. Furthermore, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine a weighted-average filter curve by determining a weighted average of two or more raw filter curves, or configured to determine a smoothed weighted-average filter curve by determining a smoothed weighted average of two or more raw filter curves. In addition, the processing unit 120 may, for example, be configured to apply a weighted-average filtering curve or a smoothed weighted-average filtering curve, or a filtering curve derived from the weighted-average filtering curve or from the smoothed weighted-average filtering curve, to an input audio signal from one or more input audio signals to obtain an output audio signal from one or more output audio signals for another transducer other than the two or more transducers.
В некоторых из вариантов осуществления, оцененное сопротивление излучения или импеданс одиночного преобразователя может использоваться для расчета фильтра глобальной частотной коррекции для одного или более дополнительных преобразователей. Этого можно добиться с использованием начального необработанного прототипа фильтра упомянутого одиночного преобразователя для одного или более дополнительных преобразователей для получения сглаженной версии этой кривой фильтрации на общей или индивидуальной скорости сглаживания для каждого преобразователя, например, с использованием общего или индивидуального сглаживания в полосе октавы. Для ограничения частотной коррекции диапазоном частот, заданным общим или по отдельности для одного или более преобразователей также можно, например, применять частотный ограничитель. Частотное ограничение можно реализовать, согласно варианту осуществления, например, путем применения полосового фильтра к амплитудно-частотной характеристике выравнивающего фильтра.In some embodiments, the estimated radiation resistance or impedance of a single transducer may be used to calculate a global frequency correction filter for one or more additional transducers. This may be achieved using an initial, raw filter prototype. said single converter to one or more additional converters to obtain a smoothed version this filtration curve at a common or individual smoothing rate for each transducer, for example, using common or individual octave-band smoothing. To limit the frequency correction to a frequency range specified either generally or individually for one or more transducers, a frequency limiter can also be used, for example. Frequency limiting can be implemented, according to an embodiment, for example, by applying a bandpass filter to the amplitude-frequency response of the equalization filter.
Согласно варианту осуществления, взвешенное среднее и/или двух или более преобразователей также может использоваться для расчета фильтра глобальной частотной коррекции для одного или более преобразователей.According to an embodiment, the weighted average and/or two or more transducers can also be used to calculate a global frequency correction filter for one or more transducers.
В другом варианте осуществления, дополнительная заданная пользователем целевая кривая частотной коррекции также можно применять для получения заданной пользователем глобальной частотной коррекции. Фиг. 17 демонстрирует амплитудно-частотную характеристику фильтра глобальной частотной коррекции после применения дополнительной заданной пользователем целевой кривой частотной коррекции на первоначально полученном согласно конкретному примеру, с использованием сглаживания в 1-октавной полосе и ограничения полосы (40 Гц ↔ 500 Гц).In another embodiment, an additional user-defined target equalization curve may also be applied to obtain a user-defined global equalization. Fig. 17 shows the amplitude-frequency response of the global equalization filter after applying an additional user-defined target equalization curve to the initially obtained according to a specific example, using 1-octave band smoothing and band limiting (40 Hz ↔ 500 Hz).
В дальнейшем, дополнительные варианты осуществления для оценки импеданса излучения и/или оценки сопротивления излучения описаны.In the following, additional embodiments for estimating radiation impedance and/or estimating radiation resistance are described.
Согласно варианту осуществления, блок 120 обработки может, например, быть выполнен с возможностью определения фильтра для по меньшей мере одного из одного или более преобразователей по меньшей мере одного из одного или более громкоговорителей в зависимости от заданной пользователем целевой кривой частотной коррекции.According to an embodiment, the processing unit 120 may, for example, be configured to determine a filter for at least one of the one or more transducers of at least one of the one or more loudspeakers depending on a user-specified target frequency correction curve.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления и/или информации оцененной скорости в зависимости от звукового давления на микрофоне из одного или более микрофонов.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information and/or the estimated speed information as a function of the sound pressure at the microphone from one or more microphones.
Согласно варианту осуществления, один или более микрофонов отдалены от упомянутого громкоговорителя.According to an embodiment, one or more microphones are remote from said loudspeaker.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления в зависимости от звукового давления на упомянутом микрофоне из одного или более микрофонов.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information as a function of the sound pressure at said microphone from one or more microphones.
Согласно варианту осуществления, один или более микрофонов представляют собой в точности один микрофон.According to an embodiment, the one or more microphones represent exactly one microphone.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости в зависимости от звукового давления на упомянутом микрофоне.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated speed information depending on the sound pressure at said microphone.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости вне зависимости от измерения тока, и вне зависимости от измерения напряжения, и вне зависимости от измерения сигнала смещения, и вне зависимости от измерения сигнала ускорения, и вне зависимости от перемещения упомянутого микрофона для получения второго измерения.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated speed information independently of the current measurement, and independently of the voltage measurement, and independently of the displacement signal measurement, and independently of the acceleration signal measurement, and independently of the movement of said microphone to obtain the second measurement.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости в зависимости от информации оцененного звукового давления, которая указывает оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated speed information depending on the estimated sound pressure information, which indicates the estimated sound pressure at said transducer of said loudspeaker.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления в зависимости от звукового давления на упомянутом микрофоне.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information depending on the sound pressure at said microphone.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления дополнительно в зависимости от передаточной функции , где передаточная функция отличается от , где обозначает угловую частоту.According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information further depending on the transfer function , where the transfer function differs from , Where denotes the angular frequency.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления согласно:According to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information according to:
где - информация оцененного звукового давления, которая указывает оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, и - звуковое давление на упомянутом микрофоне.Where - estimated sound pressure information that indicates an estimated sound pressure at said transducer of said loudspeaker, and - sound pressure at the mentioned microphone.
Согласно варианту осуществления, передаточная функция может быть, например, передаточной функцией в свободном поле.According to an embodiment, the transfer function may be, for example, a free-field transfer function.
Согласно варианту осуществления, передаточная функция может, например, зависеть от поверхности, на которой располагается устройство 100. Или устройство 100 располагается в окружении, и передаточная функция может, например, зависеть от одной или более поверхностей окружения.According to an embodiment, the transfer function may, for example, depend on the surface on which the device 100 is located. Or the device 100 is located in an environment, and the transfer function may, for example, depend on one or more surfaces of the environment.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененного звукового давления какAccording to an embodiment, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated sound pressure information as
где - информация оцененного звукового давления, которая указывает оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, - звуковое давление на упомянутом микрофоне, и обозначает угловую частоту.Where - estimated sound pressure information which indicates the estimated sound pressure at said transducer of said loudspeaker, - the sound pressure at the said microphone, and denotes the angular frequency.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки величины информации оцененной скорости как оцененной величины информации оцененной скорости, и/или блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки фазы информации оцененной скорости как оцененной фазы информации оцененной скорости. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости в зависимости от оцененной величины информации оцененной скорости и/или в зависимости от оцененной фазы информации оцененной скорости.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the magnitude of the estimated speed information as the estimated magnitude of the estimated speed information, and/or the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the phase of the estimated speed information as the estimated phase of the estimated speed information. The estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the estimated speed information depending on the estimated magnitude of the estimated speed information and/or depending on the estimated phase of the estimated speed information.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки информации оцененной скорости в зависимости отAccording to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated speed information depending on
где обозначает информацию оцененной скорости, обозначает оцененную величину, обозначает оцененную фазу, и где i обозначает мнимое число.Where denotes the estimated speed information, denotes the estimated value, denotes the estimated phase, and where i denotes an imaginary number.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки оцененной величины и/или оцененной фазы в зависимости от ускорения или оцененного ускорения на поверхности упомянутого преобразователя упомянутого громкоговорителя.According to an embodiment, the estimating unit 110 may, for example, be configured to estimate the estimated magnitude and/or the estimated phase depending on the acceleration or the estimated acceleration on the surface of said transducer of said loudspeaker.
Согласно варианту осуществления, блок оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки оцененной величины Vabs в зависимости отAccording to an embodiment, the evaluation unit may, for example, be configured to evaluate the estimated value of V abs depending on
; и/или ; and/or
где блок оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки фазы Vang оценки в зависимости отwhere the evaluation unit may, for example, be configured to evaluate the phase V ang of the evaluation depending on
; ;
где Ae указывает ускорение или оцененное ускорение, где i обозначает мнимое число, и обозначает угловую частоту.where A e indicates the acceleration or estimated acceleration, where i denotes an imaginary number, and denotes the angular frequency.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки оцененного ускорения путем осуществления метода минимизации функции или метода максимизации функции в зависимости от функции для получения оцененного ускорения и в зависимости от оценки звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to estimate the estimated acceleration by performing a function minimization method or a function maximization method depending on the function for obtaining the estimated acceleration and depending on the estimate of the sound pressure on said transducer of said loudspeaker.
Согласно варианту осуществления, методом минимизации функции может быть, например, симплексный метод Нельдера-Мида.According to an embodiment, the function minimization method may be, for example, the Nelder-Mead simplex method.
Согласно варианту осуществления, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки массы как оцененной массы, жесткости как оцененной жесткости и сопротивления как оцененного сопротивления. Блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки оцененного ускорения в зависимости от оцененной массы и в зависимости от оцененной жесткости и в зависимости от оцененного сопротивления.According to an embodiment, the estimator 110 may, for example, be configured to estimate the mass as the estimated mass, the stiffness as the estimated stiffness, and the resistance as the estimated resistance. The estimator 110 may, for example, be configured to estimate the estimated acceleration as a function of the estimated mass, the estimated stiffness, and the estimated resistance.
Согласно варианту осуществления, для оценки оцененного ускорения, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью минимизацииAccording to an embodiment, to estimate the estimated acceleration, the estimator 110 may, for example, be configured to minimize
где M обозначает массу, K обозначает жесткость, R обозначает сопротивление, и || ||2 обозначает евклидову норму, иwhere M denotes mass, K denotes stiffness, R denotes resistance, and || || 2 denotes the Euclidean norm, and
где Ps указывает оценку звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, и Ae(M, K,R) обозначает функцию для получения оцененного ускорения.where P s indicates the estimated sound pressure at said transducer of said loudspeaker, and A e (M, K,R) denotes the function for obtaining the estimated acceleration.
Согласно варианту осуществления, функцию Ae(M, K,R) для получения оцененного ускорения можно, например, задавать согласно According to an embodiment, the function A e (M, K, R) for obtaining the estimated acceleration can, for example, be defined according to
где обозначает максимальное абсолютное значение звукового давления на упомянутом преобразователе упомянутого громкоговорителя, где i обозначает мнимое число, и обозначает угловую частоту.Where denotes the maximum absolute value of the sound pressure at said transducer of said loudspeaker, where i denotes an imaginary number, and denotes the angular frequency.
Согласно варианту осуществления, для оценки оцененной фазы, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью минимизацииAccording to an embodiment, to estimate the estimated phase, the estimator 110 may, for example, be configured to minimize
где Pff обозначает заранее измеренное или заранее вычисленное давление, Vff обозначает заранее измеренную или заранее вычисленную скорость, M обозначает массу, K обозначает жесткость, R обозначает сопротивление, и || ||2 обозначает евклидову норму.where P ff denotes the pre-measured or pre-calculated pressure, V ff denotes the pre-measured or pre-calculated velocity, M denotes the mass, K denotes the stiffness, R denotes the resistance, and || || 2 denotes the Euclidean norm.
Согласно варианту осуществления, для оценки оцененного импеданса излучения одного из одного или более преобразователей одного громкоговорителя из одного или более громкоговорителей, блок 110 оценки может, например, быть выполнен с возможностью оценки оцененного импеданса излучения путем оценки информации оцененного звукового давления P s , путем оценки двух оценок скорости , как информации оцененной скорости, и путем оценки оцененного импеданса излучения в зависимости отAccording to an embodiment, to estimate the estimated radiation impedance one of one or more transducers of one loudspeaker of one or more loudspeakers, the evaluation unit 110 may, for example, be configured to evaluate the estimated radiation impedance by evaluating the information of the estimated sound pressure P s , by evaluating two speed estimates , as information about the estimated velocity, and by estimating the estimated radiation impedance depending on
где mean обозначает функцию, которая определяет среднее двух параметров, где и - весовые коэффициенты, которые зависят от близости микрофона из одного или более микрофонов к упомянутому громкоговорителю.where mean denotes a function that determines the average of two parameters, where And - weighting factors that depend on the proximity of the microphone from one or more microphones to the said loudspeaker.
Некоторые варианты осуществления предусматривают измерение или оценку мощности, излучаемой в помещение источником звука (в этом случае громкоговорителем), для обеспечения цифрового управления формируемым акустическим полем. С этой целью достаточно для измерять или оценивать импеданс излучения, который указывает мощность, излучаемую в помещение. Импеданс излучения определяется отношением звукового давления на преобразователе, , к нормальной скорости преобразователя, , следующим образом: Some embodiments involve measuring or estimating the power emitted into the room by the sound source (in this case, a loudspeaker) to enable digital control of the generated acoustic field. For this purpose, it is sufficient to measure or estimate the radiation impedance, which indicates the power emitted into the room. Radiation impedance is determined by the ratio of the sound pressure on the transducer, , to the normal speed of the converter, , as follows:
где - постоянная, связанная с областью мембраны преобразователя, и - угловая частота. Where - a constant associated with the area of the transducer membrane, and - angular frequency.
В некоторых вариантах осуществления может использоваться, например, один сигнал давления, то есть полученный через один микрофон, размещенный снаружи источника звука, для оценки давления и скорости. Конечно, можно использовать больше микрофонов. Однако, согласно этим вариантам осуществления, достаточно и одного микрофона. Таким образом, согласно этим вариантам осуществления, импеданс излучения и/или сопротивление излучения можно оценивать на основании одного измеренного сигнала.In some embodiments, a single pressure signal, for example, obtained through a single microphone positioned outside the sound source, may be used to estimate pressure and velocity. Of course, more microphones may be used. However, in these embodiments, a single microphone is sufficient. Thus, in these embodiments, radiation impedance and/or radiation resistance can be estimated based on a single measured signal.
Фиг. 18 демонстрирует оценку импеданса излучения и/или сопротивления согласно другому варианту осуществления, в зависимости от одного микрофона.Fig. 18 shows an evaluation of the radiation impedance and/or resistance according to another embodiment, depending on one microphone.
Фиг. 19 демонстрирует оценку импеданса излучения и/или сопротивления согласно дополнительному варианту осуществления, в зависимости от одного измерения давления от одного микрофона. Фиг. 19 представляет измененную версию фиг. 4.Fig. 19 shows an estimation of the radiation impedance and/or resistance according to a further embodiment, depending on one pressure measurement from one microphone. Fig. 19 is a modified version of Fig. 4.
Способ оценки описан ниже.The evaluation method is described below.
Далее описана оценка давления.The pressure assessment is described below.
Акустическое давление, формируемое источником в помещении, измеряется вблизи источника. Передаточная функция источника используется для оценки давления на источнике:The acoustic pressure generated by a source in a room is measured near the source. The source's transfer function is used to estimate the pressure at the source:
где - оцененное давление на источнике, - измеренное давление на микрофоне, и - передаточная функция. Просто для ясности: соотношение между формулой и фиг. 19 имеет следующий вид: соответствует оцененному давлению на источнике S1. соответствует давлению, измеренному на/с помощью микрофоне/а m3. Передаточная функция соответствует указанной стрелкой TF. Передаточная функция является комплексной функцией в частотной области.Where - estimated pressure at the source, - the measured pressure at the microphone, and - transfer function. Just for clarity: the relationship between the formula and Fig. 19 is as follows: corresponds to the estimated pressure at source S 1 . corresponds to the pressure measured on/with a microphone m 3 . Transfer function corresponds to the TF indicated by the arrow. The transfer function is a complex function in the frequency domain.
Передаточную функцию можно выбирать так, чтобы она отражала условия установки микрофона и громкоговорителя. Например, если микрофон располагается непосредственно перед преобразователем громкоговорителя, то передаточная функция может принимать значение 1, для каждой частоты, например . The transfer function can be selected to reflect the microphone and loudspeaker setup. For example, if the microphone is positioned directly in front of the loudspeaker transducer, the transfer function can take a value of 1 for each frequency, such as .
В качестве второго примера, можно использовать передаточную функцию в свободном поле. Ее можно получить путем измерения в безэховой камере, путем моделирования с использованием метода моделирования волны или путем вычисления с использованием математической модели. As a second example, the free-field transfer function can be used. It can be obtained by measurement in an anechoic chamber, by simulation using a wave modeling method, or by calculation using a mathematical model.
В качестве третьего примера, передаточная функция может включать в себя эффекты, например, размещения устройства на разных поверхностях, например, на полу или столе. As a third example, the transfer function may include effects such as placing the device on different surfaces, such as the floor or a table.
В качестве четвертого примера, передаточная функция может включать в себя эффекты множества смежных поверхностей, например, когда устройство располагается на полке или в помещении.As a fourth example, the transfer function may include the effects of multiple adjacent surfaces, such as when a device is placed on a shelf or in a room.
В упрощенной версии реализации, можно предположить, что даже когда микрофон не располагается перед преобразователем. Это позволяет обойти этап оценки давления, таким образом обеспечивая более эффективную, хотя, возможно, менее точную, оценку In a simplified version of the implementation, one can assume that even when the microphone is not positioned in front of the transducer. This bypasses the pressure estimation step, thus providing a more efficient, though perhaps less accurate, estimate.
Далее описана оценка скорости.The speed assessment is described below.
Оценка скорости базируется на измеренном акустическом давлении. Оценка содержит два этапа: оценку величины скорости и оценку фазы скорости. Velocity estimation is based on measured acoustic pressure. The estimation consists of two stages: velocity magnitude estimation and velocity phase estimation.
Далее описана оценка величины.The estimation of the quantity is described below.
Прежде всего заметим, что акустическое давление, формируемое источником, пропорционально ускорению на поверхности источника, что можно видеть на фиг. 20. First of all, we note that the acoustic pressure generated by the source is proportional to the acceleration at the surface of the source, which can be seen in Fig. 20.
Фиг. 20 демонстрирует сравнение измеренного нормализованного давления и измеренного нормализованного ускорения.Fig. 20 shows a comparison of the measured normalized pressure and the measured normalized acceleration.
В условиях свободного поля, если величина давления источника делится на величину ускорения поверхности, результирующая функция будет приблизительно постоянной функцией частоты. В замкнутом пространстве, например, помещении, будет зависеть от резонансов помещения, но при этом сохранится возможность нахождения постоянной, которая проходит через функцию, что можно видеть на фиг. 21 ниже.Under free field conditions, if the magnitude of the source pressure is divided by the magnitude of the surface acceleration, the resulting function is will be an approximately constant function of frequency. In a confined space, such as a room, will depend on the resonances of the room, but it will still be possible to find a constant that passes through the function, which can be seen in Fig. 21 below.
Фиг. 21 демонстрирует среднее нормализованное отношение давления к ускорению, при измерении в помещении (в помещении). Fig. 21 shows the average normalized pressure-acceleration ratio when measured indoors (indoors).
Поскольку существует соотношение между скоростью и ускорением поверхности, использование оценки ускорения даст оценку скорости. Для оценки ускорения можно использовать, например, линейную модель громкоговорителя, например, следующим образом:Since there is a relationship between velocity and surface acceleration, using an acceleration estimate will yield an estimate of velocity. To estimate acceleration, one could use, for example, a linear model of a loudspeaker, as follows:
где - функция источника, - масса, - жесткость, и - сопротивление. Ускорение, , равно производной скорости по времени, , которая, в свою очередь, равна производной смещения, по времени:Where - source function, - weight, - rigidity, and - resistance. Acceleration, , is equal to the derivative of the velocity with respect to time, , which, in turn, is equal to the derivative of the displacement, by time:
где обозначает осевое смещение мембраны громкоговорителя. В частотной области, получаем:Where denotes the axial displacement of the loudspeaker membrane. In the frequency domain, we obtain:
Используя модель, заданную в уравнении (19), в частотной области, можно оценить ускорениеUsing the model given in equation (19) in the frequency domain, the acceleration can be estimated
где - максимальное абсолютное значение оцененного давления источника, находя комплексные параметры, , , и , которые минимизируют стоимостную функцию Where - the maximum absolute value of the estimated source pressure, finding the complex parameters, , , And , which minimize the cost function
где - оцененное давление источника, нормализованное по оцененному ускорению поверхности. Where - estimated source pressure normalized by estimated surface acceleration.
Уравнение (23) решается с использованием метода минимизации функции, например, симплексным методом Нельдера-Мида [1], [2]. Решение задачи минимизации обеспечивает оцененное ускорение, из которого можно вычислить оцененную величину скорости, с использованием уравнения (21)Equation (23) is solved using a function minimization method, such as the Nelder-Mead simplex method [1], [2]. The solution to the minimization problem provides an estimated acceleration, from which an estimated velocity can be calculated using equation (21).
Заметим, что, поскольку форма величины скорости не претерпевает значительных изменений от помещения к помещению, для оценки величины скорости также может использоваться поисковая таблица.Note that since the shape of the velocity value does not change significantly from room to room, a lookup table can also be used to estimate the velocity value.
Далее описана оценка фазы.The phase evaluation is described below.
Оценка фазы скорости базируется на фазовом угле отношения заранее измеренного или заранее вычисленного давления к заранее измеренной или заранее вычисленной скорости. Эти величины можно измерять или вычислять на основании желательного условия установки устройства, например, в свободном поле или вблизи отражающей поверхности.Velocity phase estimation is based on the phase angle of the ratio of a pre-measured or pre-calculated pressure to a pre-measured or pre-calculated velocity. These quantities can be measured or calculated based on the desired device installation conditions, such as in a free field or near a reflective surface.
В качестве примера, здесь представлен фазовый угол отношения давления, , в свободном поле к скорости, , в свободном поле. Требуемые величины в свободном поле либо измеряются в безэховой камере, моделируется с использованием метода моделирования волны, либо вычисляются с использованием математической модели.As an example, the phase angle of the pressure relationship is shown here, , in a free field to speed, , in a free field. The required free-field quantities are either measured in an anechoic chamber, simulated using a wave modeling method, or calculated using a mathematical model.
Модель, представленная в уравнении (22), используется для нахождения фазы скорости. Функция источника для модели, , включает в себя фазу измеренного давления, сдвинутую на 90 градусов. Комплексные параметры, которые минимизируют стоимостную функцию The model presented in equation (22) is used to find the phase velocity. The source function for the model, , includes the measured pressure phase shifted by 90 degrees. Complex parameters that minimize the cost function
используются для получения оценки фазы скорости. Уравнение (25) решается с использованием метода минимизации функции, например, симплексным методом Нельдера-Мида [1, 2]. are used to obtain an estimate of the phase velocity. Equation (25) is solved using a function minimization method, for example, the Nelder-Mead simplex method [1, 2].
Сравнение профилей угла в свободном поле и угла в помещении показано на фиг. 22.A comparison of the free field angle and indoor angle profiles is shown in Fig. 22.
Фиг. 22 демонстрирует сравнение фазы импеданса излучения в свободном поле и в помещении как функции частоты.Fig. 22 shows a comparison of the free-field and indoor radiation impedance phase as a function of frequency.
На практике, когда микрофон располагается дальше от громкоговорителя, было найдено полезным осуществлять эту оценку дважды; один раз, когда член источника является функцией развернутой фазы оцененного давления источникаIn practice, when the microphone is located further from the loudspeaker, it has been found useful to perform this evaluation twice; once when the source term is a function of the unwrapped phase of the estimated source pressure
и второй раз со сглаженной версией развернутой фазы давленияand the second time with a smoothed version of the expanded pressure phase
где - функция, подогнанная к фазовому углу давления. В выражении для функции , нижний индекс указывает фазовый угол, расположенный на -м пике (где пик указывает, например, либо локальные максимумы, либо локальные минимумы) градиента фазы, (показанного на фиг. 23, который демонстрирует градиент фазового угла давления). Функция является кусочно-интерполяционная функция любого порядка, например, кубичная. Where - a function fitted to the pressure phase angle. In the expression for the function , subscript indicates the phase angle located at -m peak (where peak indicates, for example, either local maxima or local minima) of the phase gradient, (shown in Fig. 23, which demonstrates the pressure phase angle gradient). The function is a piecewise interpolation function of any order, for example, cubic.
В итоге, подогнанная функция получается, например, интерпретацией между фазовыми углами, расположенными на частотах, на которых возникают пики градиента фазы. Однако также можно применять другие процедуры (полиномиальной) подгонки. Эти оценки используются на следующей стадии оценка импеданса излучения.Ultimately, the fitted function is obtained, for example, by interpreting the phase angles located at the frequencies where the phase gradient peaks occur. However, other (polynomial) fitting procedures can also be used. These estimates are used in the next stage of estimating the radiation impedance.
Фаза скорости оценивается согласноThe phase velocity is estimated according to
Таким образом, оцененная скорость может, например, определяться следующим образом:Thus, the estimated speed can, for example, be determined as follows:
Оценку комплексной скорости можно, например, задавать в виде:The complex velocity estimate can be given, for example, in the form:
Оценив давление и скорость источника, можно вычислить импеданс излучения. By estimating the pressure and velocity of the source, the radiation impedance can be calculated.
В конкретном варианте осуществления можно, например, использовать две оценки скорости. В таком варианте осуществления, из этих оценок, получаются две промежуточные оценки импеданса излучения, которые затем используются для оценки окончательного импеданса излученияIn a specific embodiment, two velocity estimates can be used, for example. In such an embodiment, two intermediate estimates of the radiation impedance are obtained from these estimates, which are then used to estimate the final radiation impedance.
где и зависят от близости микрофона к измеренному громкоговорителю. Обычно оба параметра равны единице, , и , но их можно настраивать для повышения точности оценки.Where And depend on the proximity of the microphone to the measured loudspeaker. Typically, both parameters are equal to one, , And , but they can be adjusted to improve the accuracy of the estimate.
Сопротивление излучения может, например, определяться согласно The radiation resistance can, for example, be determined according to
Согласно вариантам осуществления, для применения глобальной частотной коррекции, вычисляется набор фильтров, предназначенных для уплощения кривой сопротивления излучения, по отношению к некоторой целевой кривой. Выбор целевой кривой будет зависеть от желаемого отклика громкоговорителя. В этой заявке предполагается полезным использовать моделируемое (имитационное) сопротивление излучения свободного поля. Сопротивление излучения свободного поля может измеряться в безэховой камере, смоделированной с использованием метода моделирования волны, или вычисляться с использованием математической модели.According to embodiments, to apply global frequency correction, a set of filters is calculated to flatten the radiation resistance curve relative to a target curve. The choice of target curve will depend on the desired loudspeaker response. In this application, it is proposed to use a simulated free-field radiation resistance. The free-field radiation resistance can be measured in an anechoic chamber modeled using a wave modeling method or calculated using a mathematical model.
Сопротивления излучения в свободном поле и в помещении сравниваются на фиг. 24 - фиг. 28. Можно видеть, что теоретическое сопротивление излучения представлено прямой линией, тогда как моделируемое (или имитационное) сопротивление излучения представлено кривой линией. Модель учитывает фактическую форму преобразователя громкоговорителя, в отличие от теоретической аппроксимации; модель дает более точное описание сопротивления излучения. Сопротивление излучения свободного поля может использоваться как целевая кривая для формирования фильтров глобальной частотной коррекции.The free-field and indoor radiation resistances are compared in Figs. 24 through 28. It can be seen that the theoretical radiation resistance is represented by a straight line, while the simulated (or simulated) radiation resistance is represented by a curved line. The model takes into account the actual shape of the loudspeaker transducer, unlike the theoretical approximation; the model provides a more accurate description of the radiation resistance. The free-field radiation resistance can be used as a target curve for generating global frequency correction filters.
В конкретном варианте осуществления, опорная кривая сопротивления излучения может, например, выбираться для осуществления глобальной частотной коррекции путем сравнения оцененного сопротивления излучения с целевой кривой, которая может быть, например, смоделированной, измеренной или теоретической.In a particular embodiment, the reference radiation resistance curve may, for example, be selected to perform a global frequency correction by comparing the estimated radiation resistance with a target curve, which may be, for example, modeled, measured or theoretical.
Выравнивание коэффициента усиления может применяться для выравнивания целевой кривой и оцененного сопротивления излучения. Gain equalization can be used to equalize the target curve and the estimated radiation resistance.
Такое выравнивание коэффициента усиления можно реализовать, например, получая средний уровень по конкретному диапазону частот опорной целевой кривой и оцененного сопротивления излучения.Such gain equalization can be achieved, for example, by obtaining an average level over a specific frequency range of the reference target curve and the estimated radiation resistance.
Фиг. 24 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении для первого громкоговорителяFig. 24 shows a comparison of the free-field and room-radiation resistances for the first loudspeaker.
фиг. 25 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении для второго громкоговорителяFig. 25 shows a comparison of the radiation resistance in a free field and in a room for the second loudspeaker
фиг. 26 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении для третьего громкоговорителяFig. 26 shows a comparison of the radiation resistance in a free field and in a room for the third loudspeaker
фиг. 27 демонстрирует сравнение сопротивлений излучения в свободном поле и в помещении для четвертого громкоговорителяFig. 27 shows a comparison of the radiation resistances in a free field and in a room for the fourth loudspeaker
фиг. 28 демонстрирует обзор процесса оценки, как описано выше, будучи изменением/обновлением фиг. 8.Fig. 28 shows an overview of the evaluation process as described above, being a modification/update of Fig. 8.
Хотя некоторые аспекты были описаны в контексте устройства, очевидно, что эти аспекты также представляют описание соответствующего способа, причём блок или устройство соответствует этапу способа или особенности этапа способа. Аналогичным образом, аспекты, описанные в контексте этапа способа, также представляют описание соответствующего блока или элемента или особенности соответствующего устройствам. Некоторые или все из этапов способа могут выполняться посредством (или с использованием) аппаратного устройства, например, микропроцессора, программируемого компьютера или электронной схемы. В некоторых вариантах осуществления, один или более из наиболее важных этапов способа могут выполняться таким устройством.Although some aspects have been described in the context of a device, it is clear that these aspects also represent a description of the corresponding method, wherein a block or device corresponds to a method step or a feature of a method step. Similarly, aspects described in the context of a method step also represent a description of the corresponding block, element, or feature of the corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device, such as a microprocessor, a programmable computer, or an electronic circuit. In some embodiments, one or more of the most important method steps may be performed by such a device.
В зависимости от тех или иных требований реализации, варианты осуществления изобретения могут быть реализованы аппаратными средствами или программными средствами или по меньшей мере частично аппаратными средствами или по меньшей мере частично программными средствами. Реализация может осуществляться с использованием цифрового носителя данных, например, гибкого диска, DVD, Blu-Ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM или флеш-памяти, где хранятся считываемые электронными средствами сигналы управления, которые взаимодействуют (или способны взаимодействовать) с программируемой компьютерной системой для осуществления соответствующего способа. Таким образом, цифровой носитель данных может быть машиночитаемым.Depending on the implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented using hardware or software, or at least partially using hardware or at least partially using software. Implementation may be accomplished using a digital storage medium, such as a floppy disk, DVD, Blu-ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, or flash memory, which stores electronically readable control signals that interact (or are capable of interacting) with a programmable computer system to implement the corresponding method. Thus, the digital storage medium may be machine-readable.
Некоторые варианты осуществления согласно изобретению содержат средство переноса данных, имеющее считываемые электронными средствами сигналы управления, которые способны взаимодействовать с программируемой компьютерной системой для осуществления одного из описанных здесь способов. Some embodiments of the invention include a data transfer means having electronically readable control signals that are capable of interacting with a programmable computer system to perform one of the methods described herein.
В общем случае, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде компьютерного программного продукта с программным кодом, причем программный код способен осуществлять один из способов, когда компьютерный программный продукт выполняется на компьютере. Программный код может храниться, например, на машиночитаемом носителе. In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product with a program code, wherein the program code is capable of executing one of the methods when the computer program product is executed on a computer. The program code may be stored, for example, on a machine-readable medium.
Другие варианты осуществления содержат компьютерную программу для осуществления одного из описанных здесь способов, хранящуюся на машиночитаемом носителе. Other embodiments comprise a computer program for implementing one of the methods described herein, stored on a machine-readable medium.
Другими словами, вариант осуществления способа, отвечающего изобретению, таким образом, представляет собой компьютерную программу, имеющую программный код для осуществления одного из описанных здесь способов, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program having a program code for implementing one of the methods described herein when the computer program is executed on a computer.
Таким образом, дополнительный вариант осуществления способов, отвечающих изобретению, представляет собой средство переноса данных (или цифровой носитель данных или машиночитаемый носитель), на котором записана компьютерная программа для осуществления одного из описанных здесь способов. Средство переноса данных, цифровой носитель данных или носитель записи обычно являются материальными и/или постоянными.Thus, a further embodiment of the methods according to the invention is a data carrier (or digital storage medium or machine-readable medium) on which a computer program for implementing one of the methods described herein is recorded. The data carrier, digital storage medium, or recording medium is typically tangible and/or permanent.
Таким образом, дополнительный вариант осуществления способа, отвечающего изобретению, представляет собой поток данных или последовательность сигналов, представляющую компьютерную программу для осуществления одного из описанных здесь способов. Поток данных или последовательность сигналов может, например, быть выполнен(а) с возможностью переноса через соединение для передачи данных, например, через интернет. Thus, an additional embodiment of the method according to the invention is a data stream or signal sequence representing a computer program for implementing one of the methods described herein. The data stream or signal sequence may, for example, be configured to be transferable via a data connection, such as the Internet.
Дополнительный вариант осуществления содержит средство обработки, например, компьютер или программируемое логическое устройство, выполненное с возможностью или адаптированное для осуществления одного из описанных здесь способов. An additional embodiment comprises a processing means, such as a computer or a programmable logic device, configured to or adapted to perform one of the methods described herein.
Дополнительный вариант осуществления содержит компьютер, с установленной на нем компьютерной программой для осуществления одного из описанных здесь способов. An additional embodiment comprises a computer with a computer program installed thereon for implementing one of the methods described herein.
Дополнительный вариант осуществления согласно изобретению содержит устройство или систему, выполненное(ую) с возможностью переноса (например, электронного или оптического) компьютерной программы для осуществления одного из описанных здесь способов на приемник. Приемником может быть, например, компьютер, мобильное устройство, запоминающее устройство и т.п. Устройство или система может содержать, например, файловый сервер для переноса компьютерной программы на приемник.An additional embodiment according to the invention comprises a device or system configured to transfer (e.g., electronically or optically) a computer program for implementing one of the methods described herein to a receiver. The receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device, etc. The device or system may comprise, for example, a file server for transferring the computer program to the receiver.
В некоторых вариантах осуществления, программируемое логическое устройство (например, вентильная матрица, программируемая пользователем) может использоваться для осуществления некоторые или все из описанный здесь функциональных возможностей способов. В некоторых вариантах осуществления, вентильная матрица, программируемая пользователем, может взаимодействовать с микропроцессором для осуществления одного из описанных здесь способов. В общем случае, способы предпочтительно осуществляется любым аппаратным устройством.In some embodiments, a programmable logic device (e.g., a field-programmable gate array) may be used to implement some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, the field-programmable gate array may interact with a microprocessor to implement one of the methods described herein. In general, the methods are preferably implemented by any hardware device.
Описанное здесь устройство может быть реализовано с использованием аппаратного устройства, или с использованием компьютера, или с использованием комбинации аппаратного устройства и компьютера.The apparatus described herein may be implemented using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.
Описанные здесь способы могут осуществляться с использованием аппаратного устройства, или с использованием компьютера, или с использованием комбинации аппаратного устройства и компьютера.The methods described herein may be performed using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.
Вышеописанные варианты осуществления призваны лишь иллюстрировать принципы настоящего изобретения. Следует понимать, что модификации и вариации описанных здесь конфигураций и деталей будут очевидны специалистам в данной области техники. Намерение, таким образом, состоит в ограничении только объемом нижеследующей формулы изобретения, но не конкретными деталями, представленными посредством описания и объяснение рассмотренных здесь вариантов осуществления.The embodiments described above are intended merely to illustrate the principles of the present invention. It should be understood that modifications and variations of the configurations and details described herein will be apparent to those skilled in the art. The intention, therefore, is to limit the invention only by the scope of the following claims, and not by the specific details presented through the description and explanation of the embodiments discussed herein.
Литература:Literature:
[1] Nelder, J. A. and Mead, R., A Simplex Method for Function Minimization, The Computer Journal, Volume 7, Issue 4, January 1965, pp. 308-313.[1] Nelder, J. A. and Mead, R., A Simplex Method for Function Minimization, The Computer Journal , Volume 7, Issue 4, January 1965, pp. 308-313.
[2] Lagarias, J. C., Reeds, J. A., Wright, M. H., and Wright, P. E., Convergence Properties of the Nelder--Mead Simplex Method in Low Dimensions, SIAM Journal on Optimization, Volume 9, Number 1, December 1998, pp. 112-147.[2] Lagarias, J.C., Reeds, J.A., Wright, M.H., and Wright, P.E., Convergence Properties of the Nelder--Mead Simplex Method in Low Dimensions, SIAM Journal on Optimization , Volume 9, Number 1, December 1998, pp. 112-147.
Claims (289)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EPPCT/EP2020/060269 | 2020-04-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2847455C1 true RU2847455C1 (en) | 2025-10-03 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6731760B2 (en) * | 1995-11-02 | 2004-05-04 | Bang & Olufsen A/S | Adjusting a loudspeaker to its acoustic environment: the ABC system |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6731760B2 (en) * | 1995-11-02 | 2004-05-04 | Bang & Olufsen A/S | Adjusting a loudspeaker to its acoustic environment: the ABC system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Jan Abildgaard Pedersen. ADJUSTING A LOUDSPEAKER TO ITS ACOUSTIC ENVIRONMENT the ABC system // Audio Engineering Society Convention Paper 5880, Presented at the 115th Convention 2003 October 10-13 (стр. 1-7, фиг. 1-7). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9008331B2 (en) | Equalization system to improve the quality of bass sounds within a listening area | |
| US9641952B2 (en) | Room characterization and correction for multi-channel audio | |
| US9699556B2 (en) | Enhancing audio using a mobile device | |
| US9743181B2 (en) | Loudspeaker equalizer | |
| CN106535076B (en) | space calibration method of stereo sound system and mobile terminal equipment thereof | |
| WO2007135581A2 (en) | A device for and a method of processing audio data | |
| CN104837092A (en) | Echo cancellation methodology and assembly for electroacoustic communication apparatuses | |
| CN106664473A (en) | Information processing device, information processing method, and program | |
| EP2392149A2 (en) | Method for determining inverse filter from critically banded impulse response data | |
| CN111526467B (en) | Acoustic listening area mapping and frequency correction | |
| CN113841420B (en) | Method and system for indoor calibration in speaker system | |
| US20230292075A1 (en) | Method for determining a sound field | |
| RU2847455C1 (en) | Device and method for automatic adaptation of loudspeaker to listening environment | |
| Samarasinghe et al. | On room impulse response between arbitrary points: An efficient parameterization | |
| US12418748B2 (en) | Apparatus and method for automatic adaption of a loudspeaker to a listening environment | |
| Klippel | Modeling and Testing of Loudspeakers Used in Sound-Field | |
| CN110402585B (en) | Indoor low-frequency sound power optimization method and device | |
| WO2021051377A1 (en) | Room calibration based on gaussian distribution and k-nearestneighbors algorithm | |
| JP7721835B1 (en) | Spatial Audio Rendering Adapting to Signal Level and Speaker Reproduction Threshold | |
| US9589550B2 (en) | Methods and systems for measuring and reporting an energy level of a sound component within a sound mix | |
| CN114697804A (en) | Audio equalization method and device, intelligent terminal and computer readable storage medium | |
| CN119522580A (en) | Optimization of loudspeaker installation within monitoring spaces | |
| CN117412222A (en) | Space self-adaptive acoustic radiation calibration method and system based on generalized transfer function | |
| CN120512643A (en) | Method for controlling sound partition in space, electronic device, vehicle and medium |