用于监测和报告扬声器健康状况的方法和系统技术方案

提供了一种方法，包括：定义多个频率容器；在训练阶段期间，向一个或多个扬声器发送不同幅度水平的测试信号，并针对不同幅度水平和每个频率容器收集产生的测试电压(V)和电流(I)点；对于每个频率容器，将线性回归算法应用于针对不同幅度收集的测试电压和电流点，以获取所述一个或多个扬声器的参考电阻抗；在所述训练阶段之后的监测阶段期间，向所述一个或多个扬声器发送音频信号，并收集产生的新电压和电流点，以获取所述一个或多个扬声器针对每个频率容器的操作电阻抗；确定操作电阻抗和参考电阻抗之间的偏差；以及在偏差超过定义容限的情况下，向用户报告偏差。向用户报告偏差。向用户报告偏差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测和报告扬声器健康状况的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年8月14日提交的美国临时专利申请第62/886,910号和2019年11月21日提交的欧洲专利申请第19210577.3号的优先权，它们二者通过引用并入本文。


[0003]一种或多种实施方式总地涉及扬声器系统，更具体地涉及监测和报告扬声器健康状况。

技术介绍

[0004]使用高功率放大器和新型沉浸式音频格式(例如，Dolby)的先进影院声音系统生成许多音频通道，以通过大规模阵列中的大量扬声器进行播放。这种阵列一般通过为每组添加多个扬声器(例如，前/后、左前/右前、左后/右后等)来扩展现有的环绕声格式。对于沉浸式音频播放，还可以提供头顶安装的高度扬声器。
[0005]新型影院或大规模音频系统的特点在于多个输出通道，以在每个环绕通道驱动多个扬声器。32到64个或更多扬声器的扬声器阵列并不少见，并且每个扬声器可以是具有低频扬声器(woofer)、中音驱动器、和高频扬声器(tweeter)的多驱动器单元，所有这些驱动器单元都具有大量物理和/或无线连接。在广泛的音频播放环境中，由于敏感组件(例如，高频扬声器声音线圈)的退化或故障以及设备的简单老化，在初始安装后维持音质可能很困难。在使用过程中，可能会出现许多不同的电气或机电问题，例如，驱动器损坏、物理连接不良、无线信号干扰等。在诸如影院之类的大规模安装中，纠正此类问题通常需要维修技术人员单独诊断每个扬声器以找出具体问题，并在通常困难的操作环境(例如，头顶或高墙
‑
安装的扬声器)中进行维修或更换。在许多情况下，诊断和维修活动可能会推迟直到声音质量显著下降后进行，从而会导致听众可能遇到低于预期的音频质量的情况。
[0006]
技术介绍
部分讨论的主题不应该仅仅因为其在
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部分中被提及而被认为是现有技术。类似地，不应该认为在
技术介绍
部分中提到的或与
技术介绍
部分的主题相关联的问题先前已经在现有技术中被识别出来。
技术介绍
部分中的主题仅代表不同的方法，这些方法本身也可以是专利技术。

技术实现思路

[0007]扬声器健康监测和报告组件和方法在被配置为在参考模式下操作时对扬声器进行电流和电压(V
‑
I)测量，以获取扬声器的参考电阻抗。然后，在扬声器以正常播放模式操作时对扬声器进行V
‑
I测量，以获取操作电阻抗。将操作电阻抗与参考电阻抗进行比较，以确定操作电阻抗和参考电阻抗之间的偏差，并将超过定义容限的任何偏差报告给维修人员，以使得扬声器的电气或机电故障能够进行维修。
[0008]实施例包括连续监测扬声器和扬声器组件与新安装的初始基线状况相比的健康状况、检测超容限状况并向技术人员、系统操作员/所有者、或其他适当人员提供详细的可
行动报告的方法和系统。
[0009]实施例还进一步涉及制作和使用这种用于音频播放系统的扬声器健康监测和状况报告组件的方法。
附图说明
[0010]在以下附图中，使用相同的附图标记来指代相同的元件。尽管以下附图描绘了各种示例，但一种或多种实施方式不限于附图中描绘的示例。
[0011]图1示出了根据一些实施例的具有由多通道影院处理器和高功率放大器驱动的大量扬声器的音频播放环境。
[0012]图2示出了根据一些实施例的具有由多通道功率放大器供电的环绕声扬声器阵列的影院环境。
[0013]图3是示出根据一些实施例的多通道放大器的主要功能组件的框图。
[0014]图4是示出根据一些实施例的校准、监测、和报告扬声器健康状况的一般方法的流程图。
[0015]图5示出了根据一些实施例的在渲染环境中操作并具有扬声器健康监测组件的多通道放大器。
[0016]图6示出了根据一些实施例的扬声器健康监测过程或组件的某些功能组件。
[0017]图7A示出了根据一些实施例的健康监测功能的阶段和对应的数据集。
[0018]图7B示出了根据一些实施例的用于图7A的系统的频率容器(bin)数据集。
[0019]图7C示出了根据一些实施例的用于V、I数据容器的示例直方图。
[0020]图8是示出根据实施例的使用权利要求7的系统的健康监测方法的流程图。
[0021]图9示出了根据一些实施例的基于某些放大器操作特性的每通道增益水平的生成。
具体实施方式
[0022]描述了用在扬声器安装中的扬声器健康监测和报告系统的系统和方法。该系统监测各个扬声器组件的某些电气和机电特性，包括扬声器内各个驱动器的状况以及与扬声器的物理连接。其建立基线操作特性，在正常操作期间连续地监测扬声器，并报告操作特性和基线状况之间的任何偏差，以便于对任何系统组件的高效维修。例如，系统通过连续地监测扬声器的电气/机电健康状况、识别特定问题、并提供可行动的报告，以便适当人员能够高效地进行必要的维修，可以解决与大型安装中具有大量扬声器相关联(这会造成高负担的适当扬声器维护)的问题。
[0023]本文描述的一个或多个实施例的方面可以在音频或音频
‑
视觉(AV)系统中实现，该系统在包括一个或多个计算机或执行软件指令的处理设备的混合、渲染、和播放系统中处理源音频信息。所描述的任何实施例可以单独使用或以任何组合彼此一起使用。尽管各种实施例可能由当前和已知解决方案的各种缺陷激发(其可能在说明书中讨论)，但是这些实施例不必需解决这些缺陷中的任何一个缺陷。不同的实施例可以解决不同的缺陷，并且一些缺陷可能仅被部分地解决。
[0024]为了本说明书的目的，以下术语具有相关联的含义：术语“通道”是指音频信号加
上元数据(其中，位置被编码为通道标识符，例如左前或右上环绕)；“基于通道的音频”是针对通过一组预定义的扬声器分区进行播放而格式化的音频，带有相关联的标称位置，例如，5.1、7.1等(即刚刚定义的通道集合)；术语“对象”是指具有参数源描述的一个或多个音频通道，例如，视源(apparent source)位置(例如，3D坐标)、视源宽度等；“基于对象的音频”是指刚刚定义的对象的集合；和“沉浸式音频”(交替地，“空间音频”或“自适应音频”)是指基于通道和对象或基于对象的音频信号加上基于播放环境渲染音频信号的元数据，该播放环境使用音频流加上元数据(其中，位置被编码为空间中的3D位置)；“收听环境”是指任何开放的、部分封闭的、或完全封闭的区域，例如，可以被用于单独播放音频内容或与视频或其他内容一起播放音频内容的房间，并且可以实现在家庭、影院、剧院、礼堂、工作室、游戏机等中。
[0025]术语“扬声器(speaker)”或“扩音器(loudspeaker)”是指具有包含一个或多个驱动器的箱体的音频播放扬声器，其中术语“驱动器”是指将电音频信号转换为声波的单独音频换能器，并且可以实现为锥形、喇叭、或平面驱动器，并且可以是全范围驱动器或者被配置为播放特定频率范围，例如高频扬声器、中频驱动器、低频扬声器、低音炮等。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：定义多个频率容器；在训练阶段期间，向一个或多个扬声器以不同幅度水平发送测试信号，并针对所述不同幅度水平和针对每个频率容器收集产生的测试电压(V)和电流(I)点；对于每个频率容器，将线性回归算法应用于针对不同幅度收集的测试电压和电流点，以获取所述一个或多个扬声器的参考电阻抗；在所述训练阶段之后的监测阶段期间，向所述一个或多个扬声器发送音频信号并收集产生的新电压和电流点，以获取所述一个或多个扬声器针对每个频率容器的操作电阻抗，确定所述操作电阻抗和所述参考电阻抗之间的偏差，并且如果所述偏差超过定义容限，向用户报告所述偏差。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个频率容器以1/3倍频程的步长布置。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述不同幅度水平对应于
‑
40dB到0dB的范围。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述测试信号是粉红噪声测试信号。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述定义容限是幅度或频率相关的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述线性回归算法是最小平方误差算法。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括使用所述操作电阻抗来重新渲染所述音频信号以补偿所述偏差。8.一种装置，包括：校准组件，所述校准部件被配置为在训练阶段期间向一个或多个扬声器以不同幅度水平提供测试信号，并针对多个频率容器收集产生的针对所述不同幅度水...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：