声学距离测距系统技术方案

公开一种经配置以执行声学测距操作的无线音频系统。所述音频系统包括音频发射器及音频接收器，且经配置以确定所述音频发射器与所述音频接收器之间的距离。述音频接收器之间的距离。述音频接收器之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学距离测距系统
[0001]相关申请案的交叉引用
[0002]本申请案要求2020年12月1日申请的第63/120,050号美国临时专利申请案的权益及优先权，所述申请案的全部内容并入本文中。


[0003]本申请案大体上涉及包含至少一个音频发射器及至少一个音频接收器的无线音频系统，以及使用声学信号在音频系统的装置之间进行距离测量的方法及系统。

技术介绍

[0004]当已知关于系统的装置之间的空间关系的信息时，音频系统通常操作得最好。例如，扬声器或音频输出装置、麦克风或音频输入装置以及音频系统中的任何其它音频装置之间的距离可用于建立环境的模型。此模型及/或简单地装置本身之间的距离可用于调整扬声器、麦克风及/或其它装置，使得输入及输出信号更清晰、具有更小的干扰、定位在正确的位置，且以其他方式被改进。
[0005]因此，存在一种实现系统的装置之间的准确距离测量的无线音频系统的机会。

技术实现思路

[0006]本公开旨在描述并说明用于声学距离测距的实例方法及系统。在一个实例中，一种可由音频系统操作的方法包括在第一时间点由音频发射器发射具有第一频率的音频测距信号。所述方法还包括在第二时间点由音频接收器接收具有所述第一频率的所述音频测距信号。所述方法进一步包括在第三时间点由所述音频发射器将所述音频测距信号从所述第一频率转变到第二频率。所述方法仍进一步包括在第四时间点由所述音频接收器接收所述音频测距信号从所述第一频率到所述第二频率的所述转变。所述方法还包括基于(1)所述第三时间点与所述第四时间点之间的差及(2)所确定的声速确定所述音频发射器与所述音频接收器之间的距离。
[0007]在另一实例中，一种音频系统包括经配置以发射音频测距信号的音频发射器。所述音频系统还包括经配置以接收所述音频测距信号的音频接收器。所述音频系统进一步包括通信地耦合到所述音频发射器及所述音频接收器的处理器。所述处理器经配置以在第一时间点使所述音频发射器发射具有第一频率的所述音频测距信号。所述处理器还经配置以确定所述音频接收器在第二时间点已接收到具有所述第一频率的所述音频测距信号。所述处理器经进一步配置以在第三时间点使所述音频发射器将所述音频测距信号从所述第一频率转变到第二频率。所述处理器经进一步配置以确定所述音频接收器在第四时间点已接收到所述音频测距信号从所述第一频率到所述第二频率的所述转变。且所述处理器又经进一步配置以基于(1)所述第三时间点与所述第四时间点之间的差及(2)所确定的声速确定所述音频发射器与所述音频接收器之间的距离。
[0008]在另一实例中，一种非暂时性计算机可读存储器具有存储在其上的指令，所述指
令当由处理器执行时，导致一组动作的执行。所述一组动作包括在第一时间点由音频发射器发射具有第一频率的音频测距信号。所述一组动作还包括在第二时间点由音频接收器接收具有所述第一频率的所述音频测距信号。所述一组动作进一步包括在第三时间点由所述音频发射器将所述音频测距信号从所述第一频率转变到第二频率。所述一组动作仍进一步包括在第四时间点由所述音频接收器接收所述音频测距信号从所述第一频率到所述第二频率的所述转变。且所述一组动作又进一步包括基于(1)所述第三时间点与所述第四时间点之间的差及(2)所确定的声速确定所述音频发射器与所述音频接收器之间的距离。
[0009]这些及其它实施例以及各种排列及方面将从以下详细描述及附图变得显而易见，且将被更充分地理解，所述详细描述及附图阐述指示其中可采用本专利技术的原理的各种方式的说明性实施例。
附图说明
[0010]图1是根据一些实施例的经配置以执行声学距离测距的无线音频系统的简化示意图。
[0011]图2是根据一些实施例的涉及在两个频率之间转变的音频测距信号的声学距离测距操作的实例时序的简化示意图。
[0012]图3是说明与图2的时序图相关的实例方法的流程图。
[0013]图4是根据一些实施例的涉及在三个频率之间转变的音频测距信号的声学距离测距操作的实例时序的简化示意图。
[0014]图5是说明与图4的时序图相关的实例方法的流程图。
具体实施方式
[0015]下面的描述根据本专利技术的原理描述、说明并例示本专利技术的一或多个特定实施例。提供本说明书不是为了将本专利技术限制于本文所描述的实施例，而是为了以使所属领域的一般技术人员能够理解这些原理的方式来解释并教示本专利技术的原理，且通过所述理解，不仅能够将其应用于实践本文所描述的实施例，而且还实践根据这些原理可能想到的其它实施例。本专利技术的范围旨在覆盖可落入所附权利要求的范围内(无论是字面上的还是在等效原则下)的所有此类实施例。
[0016]应注意，在描述及附图中，相似或大体上类似的元件可用相同的参考数字来标记。然而，有时这些元件可用不同的数字来标记，例如，举例来说，在此类标记有助于更清楚的描述的情况下。此外，本文所阐述的附图不一定按比例绘制，且在一些例子中，比例可能已被夸大以更清楚地描绘某些特征。此类标记及附图实践并不一定暗示潜在的实质性目的。如上文所陈述，本说明书旨在被视为一个整体，并根据本文所教示的本专利技术的原理进行解释，并被所属领域的一般技术人员理解。
[0017]音频系统可在各种不同的上下文中使用。在许多上下文中，例如会议室，确定音频系统的装置之间的确切距离可能是有益的。例如，在音频系统包括位于会议室周围的多个麦克风阵列的情况下，确保其被适当地间隔开以获得最优性能可能是有益的。
[0018]此外，使用现存硬件来确定装置之间的距离可能是有益的。虽然可使用激光测距技术或其它技术，但其可能需要额外的硬件及电子设备来运作。
[0019]本公开的实施例使得能够使用声学频率来确定音频系统的装置之间的距离，从而利用装置的现存硬件。为了确定第一装置与第二装置之间的距离，装置中的一者必须具有用作音频发射器的能力，且装置中的一者必须具有用作音频接收器的能力。第一及第二装置在本文中可被称为“音频发射器”及“音频接收器”，或简称为“发射器”及“接收器”。在一些实例中，音频发射器可经配置为生成声音，且因此可被称为声音生成装置。
[0020]在一些实例中，系统使用共享的参考帧进行操作。具有共享的参考帧的一种实例方式包括在装置之间使用公共时钟或同步时钟。然而，应了解，也可使用用于具有共享参考帧的其它技术，包含不包含公共或同步时钟的那些技术。
[0021]在实例实施例中，音频发射器通过起始声学距离测距操作而开始。音频发射器开始发射第一频率的音频测距信号。在一定时间量之后，音频发射器开始音频测距信号从第一频率到不同的第二频率的转变。音频接收器接收音频测距信号，并处理信号以确定从第一频率到第二频率的转变发生的时间。从第一频率到第二频率的转变的时序是用于确定距离的重要度量，因为其实现比其它可能情况更准确的测量。相反，如果系统将要使用单个频率，或音频发射器在第一频率下从关断转变为接通，那么接通扬声器的额外机械延迟引入噪声及/或失真。额外机械延迟也可为可变的，从而引入导致任何所得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：由音频发射器且在第一时间点将音频测距信号从第一频率转变到第二频率；在第二时间点且由音频接收器接收从所述第一频率转变到所述第二频率的所述音频测距信号；及基于(1)所述第一时间点与所述第二时间点之间的差及(2)所确定的声速确定所述音频发射器与所述音频接收器之间的距离。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述音频测距信号从所述第一频率转变到所述第二频率包括以相位连续的方式转变所述音频测距信号。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：使用公共时钟操作所述音频发射器及所述音频接收器，其中所述音频发射器与所述音频接收器之间的所述距离进一步基于以下确定：与所述音频发射器相关联的发射器硬件延迟；及与所述音频接收器相关联的接收器硬件延迟。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：基于所述音频发射器与所述音频接收器之间的所述所确定的距离确定最大增益，高于所述最大增益发生反馈；及基于所述所确定的最大增益修改所述音频发射器的增益。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述音频接收器包括音频接收器阵列，且所述方法进一步包括基于所述音频发射器与所述音频接收器之间的所述所确定的距离修改所述音频接收器阵列的波瓣图以实现相对于所述音频发射器的零位转向。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在第三时间点将由所述音频发射器发射的所述音频测距信号从所述第二频率转变到第三频率；在第四时间点且由所述音频接收器接收从所述第二频率转变到所述第三频率的所述音频测距信号；及基于所述所确定的声速以及(1)所述第一时间点与所述第二时间点之间的所述差及(2)所述第三时间点与所述第四时间点之间的差中的一或两者确定所述音频发射器与所述音频接收器之间的经修改的距离。7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：由所述音频发射器发射所述第二频率的所述音频测距信号达预定的第二频率持续时间；确定包括所述第四时间点与所述第二时间点之间的差的经测量的第二频率持续时间；基于所述经测量的第二频率持续时间与所述预定的第二频率持续时间之间的比较确定校正；及基于所述校正确定所述音频发射器与所述音频接收器之间的所述经修改的距离。8.一种操作音频发射器的方法，所述方法包括：由所述音频发射器且向音频接收器发射具有第一频率的音频测距信号；及在第一时间点将所述音频测距信号从所述第一频率转变到第二频率，其中由所述音频接收器在第二时间点接收从所述第一频率转变到所述第二频率的所述音频测距信号，且所
述音频发射器与所述音频接收器之间的距离可基于(1)所述第一时间点与所述第二时间点之间的差及(2)所确定的声速确定。9.根据权利要求8所述的方法，其中将所述音频测距信号从所述第一频率转变到所述第二频率包括以相位连续的方式转变所述音频测距信号。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述音频发射器与所述音频接收器之间的所述距离进一步可基于与所述音频发射器相关联的发射器硬件延迟确定。11.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：基于所述音频发射器...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：舒尔获得控股公司，
类型：发明
国别省市：