[发明专利]用于测量多个扬声器和麦克风阵列的设备和方法

说明书

说明

本发明涉及用于布置在听音区域（listening area）中的不同位置处的扬声器的声学测量，并且特别地，涉及一种以三维构造布置在听音区域中的大量扬声器的有效测量。

图2示出了位于德国埃尔兰根的弗劳恩霍夫集成电路研究所的听音室。为了执行听音测试，该听音室是必需的。为了评估音频编码方案，这些听音测试是必需的。为了确保听音测试的可供比较的且可重复的结果，在标准化的听音室（诸如在图2中示出的听音室）中执行这些测试是必需的。该听音室遵循建议ITU-R BS 1116-1。在该室中，大量的54个扬声器安装成三维扬声器结构。扬声器安装在从天花板悬挂下来的双层圆形桁架上并安装在墙壁上的轨道系统上。大量的扬声器提供了良好的灵活性，这对于学术研究和学习当前的和未来的声音格式来说都是必需的。

对于这种大量的扬声器，检验它们在正确地工作以及它们适当地连接是一项乏味的且麻烦的任务。典型地，每个扬声器在扬声器箱体中具有单独的设置。此外，存在音频矩阵，这允许将特定的音频信号切换至特定的扬声器。此外，不能保证除固定地附设于特定支撑架的扬声器之外的所有扬声器都处于它们的正确位置。特别地，在图2中立在地板上的扬声器可以前后左右移动，并且因此，在听音测试开始时，不能保证，所有扬声器都处于它们应该在的位置，所有扬声器都具有它们单独的与它们应该具有的一样的设置，以及音频矩阵被设置成特定的状态以将扬声器信号正确地分配至扬声器。除了这种听音室被多个研究组使用的事实之外，有时可能出现电的或机械的故障。

特别地，可能出现以下示例性的问题。这些问题是：

●扬声器未接通或者未连接

●信号发送至错误的扬声器，信号电缆连接至错误的扬声器

●错误地调节音频路径选择系统中或扬声器处的一个扬声器的级别

●错误地设置音频路径选择系统中或扬声器处的补偿器

●多路扬声器中的单个驱动器的损坏

●错误地放置、定向扬声器或者物体阻挡了声音路径。

通常，为了人工地评估设置在听音区域中的扬声器的功能，大量的时间是必需的。需要该时间来人工地检验每个扬声器的位置和定向。此外，必须人工地检查每个扬声器以找出正确的扬声器设置。一方面为了检验信号通路的电功能，另一方面为了检验各个扬声器的电功能，需要一个有着丰富经验的人来执行听音测试，其中，典型地，用测试信号激励每个扬声器，并且然后富有经验的听者基于它的知识来评估该扬声器是否是正确的。

显然，由于需要有着丰富经验的人的事实，此过程是昂贵的。此外，由于所有扬声器的检查将典型地显示大部分、或者甚至所有的扬声器都正确地定向并正确地设定的事实，此过程是单调乏味的，但是另一方面，不能省去此过程，因为未发现的一个或几个误差可能破坏听音测试的意义。最后，虽然富有经验的人进行了听音室的功能分析，然而没有排除误差。

本发明的一个目的是提供一种改进的用于检验布置在听音区域中的不同位置处的多个扬声器的功能的过程。

该目的通过根据权利要求1的用于测量多个扬声器的设备、根据权利要求11的测量多个扬声器的方法、根据权利要求12的计算机程序或者根据权利要求13的麦克风阵列来实现。

本发明基于这样的发现：可以通过使用电设备来改变对布置在听音空间中的扬声器的功能的检验而极大地改善听音测试的效率和精度。该设备包括：测试信号发生器，用于产生用于扬声器的测试信号；麦克风装置，用于获得多个单独的麦克风信号；控制器，用于控制扬声器信号的发射和由麦克风装置记录的声音信号的处理，使得通过麦克风装置记录的一组声音信号与每个扬声器相关联；以及评估器，用于评估用于每个扬声器的该组声音信号以确定对于每个扬声器的至少一个扬声器特性并用于使用该至少一个扬声器特性来指示扬声器状态。

本发明是有利的，因为它允许由未经训练的人执行对定位在听音空间中的扬声器的检验，因为评估器将指示好/没好状态，并且未经训练的人可以单独地检查没好的扬声器并且可以信任已被指示为处于功能状态中的扬声器。