[发明专利]自动的扬声器极性检测

说明书

在一些实施方式中，用于自动检测扬声器例如安装在影院环境中的扬声器的极性的方法。在一些实施方式中，该方法使用一组麦克风来确定一组扬声器(例如，扬声器和/或多驱动器扬声器的驱动器)的相对极性，包括通过以下方式确定相对极性：测量脉冲响应，包括每个扬声器麦克风对的脉冲响应；将扬声器聚类成组的集合，每个组包括在至少一个方面彼此相似的至少两个扬声器；并且针对每个组，对该组中的扬声器的脉冲响应对(例如，脉冲响应的经处理版本对)的互相关进行确定和分析以确定扬声器的相对极性。其他方面包括被配置(例如，被编程)成执行本发明的方法的任何实施方式的系统以及存储用于实现本发明的方法的任何实施方式的代码的计算机可读介质(例如，盘)。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年1月24日提交的美国临时专利申请第61/756,088号的优先权，通过引用将其全部内容合并到本文中。

技术领域

本发明涉及用于检测音频播放系统中的扬声器的极性的系统及方法。典型的实施方式是用于自动检测被安装在影院(影剧院)环境中的扬声器的极性的系统及方法。

背景技术

影院音响行业目前正在经历从广泛使用具有少数声道的多声道扬声器系统(例如，具有5个或7个全范围声道的5.1或7.1声道系统)到使用提供更多个声道(通常，N个全范围声道，其中，12≤N≤64)的新系统的显著变化。扬声器通常位于听者上方的整个半球(hemisphere)之上的这种新系统使得声音能够在该半球内精确定位和运动，并且可以重建更真实的“3D”氛围和混响。在本文中，有时会使用表达“许多声道(many-channel)系统”(相比于“多声道(multi-channel)”系统)来指代新型系统，在该新型系统中，全范围声道的数量远大于7。

预期的是，在典型使用中，许多声道系统将基于幅度平移(amplitude-panning)来平移声源，对于给定的声源，幅度平移强烈地依赖于来自参与再现的几个扬声器(一大组安装的扬声器的子集)的信号的相干性。甚至在与立体声系统一样简单的系统中，如果两个扬声器的响应(幅度和相位)被错误地匹配，则声音的意在在扬声器之间平移的感知位置可以模糊地被呈现，或者甚至在扬声器之间的区域外部。

因此，对于新的许多声道扬声器系统的目前全球部署而言必要的是，技术上可达到确保给定的播放场所中的所有声道被正确地匹配。大多数现有的均衡(equalization)处理关注于对不同声道的幅度响应进行校正，这确保跨声道的音质感知的正确匹配。然而，为了确保遍及整个系统的正确的声音成像，需要解决每个声道的相位响应的匹配。

在许多声道安装中遇到的最常见的问题之一是：大量声道的极性被反转。这通常是由于在建立阶段期间错误的布线或者音频链的部件之一内部的错误布线。后者更难以由安装者检测和修理，因为所有可见的布线实际上是正确的。然而，在这两种情况下，当具有错误的扬声器极性的声道参与声音平移时，将严重地危害声音成像。

此外，在多路有源或无源扬声器系统(具有多个驱动器)中，极性反转会影响驱动器中的仅一个驱动器。当在低音驱动器中发生错误极性时，如心理声学文献中众所周知的，可以如同在全部扬声器极性系统被反转时一样严重地危害声音成像。因此，重要的是不仅确保跨声道的正确的极性匹配而且确保跨单个声道中的不同驱动器的正确的极性匹配。

重要的是，将扬声器极性检测实现为自动的并且避免花费额外时间。发明人已经认识到，为了实现快速和自动的扬声器极性检测，应当避免使用声脉冲群(tone burst)或非对称信号(如在1991年10月4日至8日在纽约举办的第91届音频工程协会会议上D.B.Keen,Jr.提出的论文“Measurement of Polarity Band-Limited Systems(极性带限系统的测量)”)。