[发明专利]音频校准系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年7月28日提交的美国临时申请No.61/512,538的优先权，其内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本申请涉及音频系统的校准。

背景技术

具有多个扬声器的音频系统可能具有未彼此同步、未与视频同步并且具有较差音量平衡的不同扬声器。因此，需要对用于优化具有多个扬声器的音频系统中的延迟和音量的设备和/或方法。

当用户安装家庭影院或家庭音频系统时，所有扬声器通常被设置为使用相同的延迟。在扬声器正好被置于角落的理想正方形房间中，最佳听音位置将处于房间的中间。但是房间很少是理想的。可以使用放置于单独的音频路径中的麦克风来校准音量和延迟，以对齐音频到达房间中的某一点的时间。也可以确定和调整来自单独的扬声器的音量。这将用于不同形状的房间或者甚至用于在一侧或多侧不具有墙的房间。

已经使用手持分贝计通过耳朵对系统进行校准。在很多情况下，只能调整音频音量。此外，先前的系统校准常识针对后置扬声器组来调整延迟，这需要单独的控制。换言之，为了进行适当的校准，必须相继地隔离或者单独地运行系统中的每一个扬声器以避免污染。此外，当校准或测试每一个扬声器时，不可以存在背景噪声。

发明内容

本文描述了一种音频校准系统和方法，确定针对用于娱乐系统的给定扬声器组的优选布置和/或操作条件。该系统接收音频信号并且向扬声器发送音频信号。对从每一个扬声器发出的音频信号进行记录。系统在时间和音量方面将记录的音频信号与所述音频信号执行滑动窗快速傅里叶变换(FFT)比较。移位每一个扬声器的时间延迟，以同步所述多个扬声器中的每一个扬声器。然后，比较每一个扬声器的相应音量并且调整每一个扬声器的相应音量以集中进行匹配。该方法可以对齐并移动多个音频源的汇聚点。根据位置，关于麦克风来测量与每一个扬声器相关联的时间差。该方法可以实时地在具有不相关背景噪声的情况下使用任何音频数据和功能。

具体的实施例涉及一种用于校准多个扬声器的音频的方法，包括：接收样本音频信号；向至少一个扬声器发送所述样本音频信号；单独地记录来自每一个扬声器的样本音频信号；在时间和音量方面将记录的样本音频信号与所述样本音频信号执行快速傅里叶变换(FFT)比较；移位每一个扬声器的时间延迟，以同步所述多个扬声器中的每一个扬声器；比较每一个扬声器的相应音量；以及调整每一个扬声器的相应音量以集中进行匹配。可以针对发送到所述至少一个扬声器的每一个样本音频信号产生FFT分布。所述FFT比较包括：使相应FFT分布在来自所述多个扬声器的记录的音频的FFT分布上滑动；以及随着所述相应FFT分布在来自所述多个扬声器的记录的音频的所述FFT分布上滑动来确定相关性系数；其中，所述时间延迟基于所述相关性系数。可以针对所述记录的样本音频信号产生FFT分布。在该方法中，所述时间延迟可以考虑到存在于相应FFT分布和来自所述多个扬声器的记录的音频的FFT分布之间的延迟差。

另一个具体实施例涉及一种用于校准多个扬声器的音频校准系统，包括：记录设备，被配置为记录从扬声器发出的样本音频信号；音频校准模块，被配置为在时间和音量方面将每一个记录的样本音频信号与所述样本音频信号执行FFT比较；所述音频校准模块被配置为移位每一个扬声器的时间延迟以同步所述多个扬声器；以及所述音频校准模块被配置为比较每一个扬声器的相应音量，或者所述音频校准模块被配置为调整每一个扬声器的相应音量以集中进行匹配。可以针对发送到所述至少一个扬声器的每一个样本音频信号产生FFT分布。所述音频校准模块可以被配置为使相应FFT分布在来自所述多个扬声器的记录的音频的FFT分布上滑动，并且随着所述相应FFT分布在来自所述多个扬声器的记录的音频的FFT分布上滑动来确定相关性系数。所述时间延迟可以基于所述相关性系数，并且可以针对所述记录的样本音频信号产生FFT分布。所述时间延迟可以考虑到存在于相应FFT分布和来自所述多个扬声器的记录的音频的FFT分布之间的延迟差。