[发明专利]使用支持扬声器的可变集合的音频预补偿控制器设计

权利要求书

1.一种用于为相关联的声音生成系统确定音频预补偿控制器的方法，所述声音生成系统包括总共N≥2个扬声器，每一个都具有扬声器输入，所述音频预补偿控制器具有针对L个输入信号的数量为L≥1的输入以及针对N个控制器输出信号的N个输出，所述声音生成系统的每个扬声器对应一个输出，所述音频预补偿控制器具有多个可调整滤波器参数，其中所述方法包括以下步骤：

•针对所述N个扬声器输入的至少子集中的每一个，基于在M≥2个测量位置的声音测量，估计分布在听音环境中所关注区域内的所述M个测量位置中每一个处的脉冲响应；

• 针对所述L个输入信号中的每一个，指定所述N个扬声器中选择的一个作为主扬声器，以及指定包括所述N个扬声器中至少一个的选择的子集S作为支持扬声器，其中所述主扬声器不是所述子集的部分；

• 针对每个主扬声器，指定在所述M个测量位置中每一个处的目标脉冲响应，其中所述目标脉冲响应具有声学传播延迟，其中所述声学传播延迟基于从主扬声器到相应测量位置的距离来确定；

• 针对所述L个输入信号中的每一个，基于选择的主扬声器和选择的至少一个支持扬声器，确定所述音频预补偿控制器的滤波器参数，以使得在所述音频预补偿控制器的动态的稳定性的约束下优化准则函数，其中所述准则函数包括在所述M个测量位置上补偿估计脉冲响应与目标脉冲响应之间差值的幂的加权求和。

2.如权利要求1所述的方法，其中，L≥2，并且所述方法包括以下步骤：将针对所述L个输入信号所确定的所有所述滤波器参数合并到用于所述音频预补偿控制器的滤波器参数的合并集合中，其中具有滤波器参数的所述合并集合的所述音频预补偿控制器被配置用于对所述L个输入信号进行操作，以生成所述N个控制器输出信号到所述扬声器，从而实现所述目标脉冲响应。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述音频预补偿控制器被配置用于：通过合并使用P个主扬声器以及针对每个主扬声器的所述N个扬声器中附加数量S的支持扬声器，l≤S≤N-l，来控制所述P个主扬声器的声学响应，其中P≤L且P≤N。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述音频预补偿控制器具有如下能力：针对其可调整滤波器参数的某个设定，产生输出零到所述N个扬声器中的一些。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述音频预补偿控制器的滤波器参数的所述步骤基于稳定、线性和因果关系的多变量前馈控制器的参数的线性二次型高斯（LQG）优化，线性二次型高斯优化基于给定的目标动态系统以及声音生成系统的动态模型。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述音频预补偿控制器的所述N个控制器输出信号中的每一个，通过包括相位补偿组件和延迟组件的全通滤波器，被馈送到相应的扬声器，产生N个滤波的控制器输出信号。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述准则函数包括惩罚项，其中所述惩罚项使得通过优化所述准则函数所获得的所述音频预补偿控制器产生在所述预补偿控制器输出的选择的子集上的约束量值的信号水平，以产生选择的扬声器输入上的约束信号水平给指定频带的所述N个扬声器。

8.如权利要求7所述的方法，其中，可以多次不同地选择所述惩罚项，并且针对所述惩罚项的每个选择，确定所述音频预补偿控制器的滤波器参数的所述步骤被重复，从而导致所述音频预补偿控制器的多个实例，其中每一个都产生具有个体约束量值的信号水平给指定频带的所述S个支持扬声器。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述准则函数首先包括模型的集合，其描述估计脉冲响应中可能误差的范围，并且其次，包括聚合运算，其中所述聚合运算是在所述模型的集合上的求和、加权求和或统计期望。

10.如权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述音频预补偿控制器的滤波器参数的所述步骤还基于调整所述音频预补偿控制器的滤波器参数，以至少在所述M个测量位置的子集中，达到包括所述音频预补偿控制器的所述声音生成系统的目标量值频率响应。

11.如权利要求10所述的方法，其中，调整所述音频预补偿控制器的滤波器参数的所述步骤基于至少在所述M个测量位置的子集中评估量值频率响应，以及随后确定包括所述音频预补偿控制器的所述声音生成系统的最小相位模型。