[发明专利]环绕声系统中扬声器位置的自动发现和定位

权利要求书

1.一种用于在具有第一数量(n)的扬声器和第二数量(m)的麦克风的收听环境中定位扬声器的方法，包括：

接收n个扬声器中的每个扬声器到m个麦克风中的每个麦克风的一个或多个相应的到达时间(TOA)，以产生多个TOA候选；

接收收听环境的配置参数；

使用每个扬声器的一个或多个相应TOA值中的每一个来最小化成本函数，以估计相应扬声器和麦克风的位置和延迟；

在多个TOA候选中的每个TOA候选上迭代进行成本函数最小化；以及

使用配置参数和经最小化的成本函数来向一个或多个后处理组件或音频呈现组件提供扬声器位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所接收的TOA包括至少一个扬声器到至少一个麦克风的多个TOA候选。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：

基于由一个或多个扬声器回放的参考音频序列和从一个或多个麦克风获得的参考音频序列的记录来估计收听环境的脉冲(IR)；并且

使用IR来搜索直达声候选峰值，其中多个TOA候选对应于在搜索中识别的相应候选峰值，

其中提供给一个或多个后处理组件或音频呈现组件的扬声器位置信息是基于对于其最小化步骤的残差低于某个阈值的TOA候选中的选择。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，包括：通过以下之一来估计所述收听环境的脉冲响应(IR)：将已知的参考音频序列与从麦克风获得的序列的记录互相关以导出伪脉冲响应，或对校准音频序列和从麦克风获得的校准音频序列的记录进行去卷积；

使用IR通过评估参考峰值并使用参考峰值周围的噪声水平来搜索直达声候选峰值，其中多个TOA候选对应于在搜索中识别的相应候选峰值；以及

通过选择初始TOA矩阵，利用最小化步骤的残差评估初始矩阵，以及改变TOA矩阵元素直到残差低于定义的阈值，来执行多峰值评估。

5.根据权利要求4所述的方法，其中使用IR搜索直达声候选峰值包括：

至少在IR的位于参考峰值之前的一部分中搜索替代峰值。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述延迟包括至少一个扬声器的回放延迟。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述延迟包括至少一个麦克风的记录延迟。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述配置参数包括以下中的至少一个：数量n和m，所述收听环境的大小；回放和记录延迟的界限；二维或三维扬声器位置的规定；扬声器和麦克风相对定位的约束；扬声器和麦克风相对延迟的约束；和对于旋转、平移和轴反转对称消歧的参考。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，还包括向所述成本函数提供种子布局，所述种子布局指定了在相对于定义的扬声器布局标准被定义的初始位置中扬声器和麦克风的正确数量的n和m。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，还包括：基于所述收听环境中的扬声器的配置，将所估计的位置信息变换为规范格式。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，所述收听环境中的扬声器被置于环绕声配置中，所述环绕声配置具有多个前置扬声器、后置扬声器和环绕扬声器以及一个或多个低频效果扬声器，并且其中至少一些扬声器是提供包括沉浸式音频内容的输入音频信号中存在的高度提示的回放的高度扬声器。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，可以使用以下中的至少一个以从多声道音频序列中恢复房间脉冲响应来执行获得所述一个或多个相应TOA值：由所述n个扬声器中的每一个顺序发射并由所述m个麦克风同时记录的房间校准音频序列；被带限至例如18至24kHz的近超声距离范围的校准音频序列；任意多声道音频序列；以及被特别定义的多声道音频序列。