Aparato y método para medir una pluralidad de altavoces.

Un aparato para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones, que comprende: un generador

(10) de senal de prueba para generar una senal de prueba para un altavoz;

un dispositivo (12) de microfono que esta configurado para recibir una pluralidad de diferentes senales de sonido en respuesta a una o mas senales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba;

un controlador (14) para controlar emisiones de las senales de altavoz por la pluralidad de altavoces y para manejar la pluralidad de diferentes senales de sonido, de tal manera que un conjunto de senales de sonido registradas por el dispositivo de microfono estan asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la senal de prueba; y

un evaluador para evaluar el conjunto de senales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una caracteristica de altavoz para cada altavoz y para indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una caracteristica de altavoz para el altavoz,

en el que el dispositivo de microfono comprende un arreglo de microfono que comprende tres pares de microfonos dispuestos en tres ejes espaciales;

en el que una senal de presion omnidireccional es derivada por el evaluador (16) al utilizar las senales recibidas por los tres pares o usando un microfono adicional dispuesto en un punto en el cual los tres ejes espaciales se intersectan entre si,

calcular una distancia entre el arreglo de microfonos y un altavoz basandose en una primera longitud de la senal de presion omnidireccional, en el que la primera longitud se extiende desde 0 hasta el momento del maximo de sonido directo de la senal de la presion omnidireccional;

calcular una respuesta de impulso o funcion de transferencia del altavoz utilizando una senal de microfono de un microfono individual de los tres pares, teniendo la senal de microfono una tercera longitud, teniendo la tercera longitud por lo menos un maximo de sonido directo y reflejos prematuros, siendo la tercera longitud mas larga que la primera longitud; y

calcular una direccion de llegada del sonido del altavoz utilizando las senales de todos los microfonos, teniendo las senales una segunda longitud que es mas larga que la primera longitud y mas corta que la tercera longitud, incluyendo la segunda longitud valores de hasta un reflejo prematuro, de tal manera que los reflejos prematuros no estan incluidos en la segunda longitud o estan incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porcion lateral de una funcion de ventana.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13197826.

Solicitante: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V..

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSASTRASSE 27C 80686 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: SILZLE, ANDREAS, DEL GALDO,Giovanni, THIERGART,OLIVER, LANG,MATTHIAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > ALTAVOCES, MICROFONOS, CABEZAS DE LECTURA PARA GRAMOFONOS... > Detalles de los transductores (membranas H04R 7/00;... > H04R1/40 (por combinación de varios transductores idénticos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > ALTAVOCES, MICROFONOS, CABEZAS DE LECTURA PARA GRAMOFONOS... > H04R29/00 (Dispositivos de monitorización; Dispositivos de ensayo)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > ALTAVOCES, MICROFONOS, CABEZAS DE LECTURA PARA GRAMOFONOS... > Dispositivos estereofónicos (cabezas de lectura... > H04R5/04 (Circuitos (sistemas estereofónicos H04S))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > ALTAVOCES, MICROFONOS, CABEZAS DE LECTURA PARA GRAMOFONOS... > Dispositivos estereofónicos (cabezas de lectura... > H04R5/027 (Disposiciones espaciales o estructurales de micrófonos, p. ej. dispositivos que simulan la cabeza humana)
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Ilustración 1 de Aparato y método para medir una pluralidad de altavoces.
Ilustración 2 de Aparato y método para medir una pluralidad de altavoces.
Ilustración 3 de Aparato y método para medir una pluralidad de altavoces.
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Aparato y método para medir una pluralidad de altavoces.

Texto extraído del PDF original:

DESCRIPCIÓN

La presente invención es concerniente con mediciones acústicas para altavoces dispuestos en diferentes posiciones en un área de audición y en particular con la medición eficiente de un alto número de altavoces dispuestos en una configuración tridimensional en el área de audición. La Figura 2 ilustra una sala de audición en Fraunhofer IIS en Erlangen, Alemania. Esta sala de audición es necesaria con el fin de efectuar pruebas de audición. Estas pruebas de audición son necesarias con el fin de evaluar esquemas de codificación de audio. Con el fin de asegurar resultados comparables y reproducibles de las pruebas de audición, es necesario efectuar estas pruebas en salas de audición estandarizadas, tales como la sala de audición ilustrada en la Figura 2. Esta sala de audición sigue la recomendación ITU-R BS 1116-1. En esta sala, el gran número de 54 altavoces son montados como una instalación o montaje de altavoz tridimensional. Los altavoces son montados sobre una armadura circular de dos capas suspendidas del techo y sobre un sistema de riel sobre la pared. El gran número de altavoces provee mayor flexibilidad que es necesaria tanto para investigación académica como para formatos de sonido actuales y futuros de estudio. Con tal gran número de altavoces, la verificación de que están funcionando correctamente y que están conectados apropiadamente es una tarea tediosa y molesta. Comúnmente, cada altavoz tiene ajustes individuales en la caja de altavoz. Adicionalmente, existe una matriz de audio que permite el cambio de ciertas señales de audio a ciertos altavoces. Además, no se puede garantizar que todos los altavoces, además de los altavoces que están anexados fijamente a un cierto soporte, estén en sus posiciones correctas. En particular, los altavoces que permanecen sobre el piso en la Figura 2, pueden ser cambiados alternativamente y a la izquierda y derecha y por consiguiente no se puede garantizar que al comienzo de una prueba de audición, todos los altavoces estén en la posición en la cual deben estar, todos los altavoces tienen sus ajustes individuales como los tendrían y la matriz de audio es ajustada a un cierto estado con el fin de distribuir correctamente las señales de altavoz a los altavoces. Además del hecho de que tales salas de audición son usadas por una pluralidad de grupos de investigación, se pueden presentar fallas eléctricas y mecánicas de vez en cuando.

En particular, los siguientes problemas ejemplares pueden ocurrir. Estos son: Los altavoces no son encendidos o no están conectados. La señal enrutada al altavoz incorrecto, el cable de señal conectado al altavoz incorrecto.

El nivel de un altavoz ajustado equivocadamente en el sistema de enrutamiento de audio o en el altavoz. Ecualizador ajustado incorrectamente en el sistema de enrutamiento de audio o en el altavoz. Daños de una sola unidad en un altavoz multidireccional. El altavoz está colocado, orientado incorrectamente o un objeto está obstruyendo la ruta acústica.

Normalmente, con el fin de evaluar manualmente la funcionalidad del montaje de altavoz en el área de audición, una gran cantidad de tiempo es necesario. Este tiempo es requerido para verificar manualmente la posición y orientación de cada altavoz. Adicionalmente, cada altavoz tiene que ser inspeccionado manualmente con el fin de encontrar los ajustes de altavoz correctos. Con el fin de verificar la funcionalidad eléctrica del enrutamiento de señal por una parte y los altavoces individuales por otra parte, una persona altamente experimentada es necesaria para efectuar una prueba de audición en donde, comúnmente, cada altavoz es excitado con la señal de prueba y el usuario experimentado evalúa luego en base a su conocimiento si este altavoz es correcto o no. Es claro que este procedimiento es caro debido al hecho de que es necesaria una persona altamente experimentada. Adicionalmente, este procedimiento es tedioso debido al hecho de que la inspección de todos los altavoces revelará comúnmente que la mayoría o incluso todos los altavoces están orientados correctamente y ajustados correctamente, pero por otra parte, no se puede omitir este procedimiento, puesto que una sola o varias fallas que no son descubiertas pueden destruir el significado de una prueba de audición. Finalmente, aunque una persona experimentada lleve a cabo el análisis de funcionalidad de la sala de audición, los errores no obstante no son excluidos.

Es el objeto de la presente invención proveer un procedimiento mejorado para verificar la funcionalidad de una pluralidad de altavoces dispuestos en posiciones diferentes en un área de audición. El documento JP 2001-25085 A1 divulga un procedimiento para simplificar una configuración y una conexión de un altavoz. Un microordenador suministra sucesivamente señales de prueba desde un dispositivo de fuente de sonido a través de un selector y un circuito de selección de canal a los altavoces. Los micrófonos de un controlador remoto recogen una respuesta acústica de la señal de prueba y se distinguen el tipo y posición del altavoz. El documento EP 1 933 596 A1 divulga un dispositivo de corrección de señal de audio de multicanal capaz de evitar

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   un incremento en el número de etapas para instalar un altavoz y/o un amplificador. El dispositivo de corrección transmite una señal de medición predeterminada a un módulo de altavoz y recibe una salida de sonido desde el módulo de altavoz. Se mide un tiempo de propagación de cada uno de los sonidos recibidos y se estima la posición del altavoz de acuerdo con cada uno de los tiempos de propagación medidos.

El documento EP 1 983 799 A1 divulga un localizador acústico de un altavoz. Se genera un sonido mediante al menos un altavoz de manera que el sonido se refleja al menos parcialmente mediante el altavoz y la salida de sonido, mediante el al menos un altavoz y reflejada al menos parcialmente mediante el altavoz, se detecta mediante un arreglo de micrófono para obtener señales de micrófono para cada uno de los micrófonos que constituyen el arreglo de micrófono. El documento EP 1 544 635 A1 divulga un sistema de búsqueda de fuente de sonido. Una pluralidad de micrófonos están dispuestos en una superficie de una pantalla acústica de una forma tal como una esfera y un poliedro para adquirir el sonido desde todas las direcciones. Un dispositivo de cálculo calcula la característica de amplitud y la característica de fase de señales acústicas adquiridas por los micrófonos. La información sobre la señal y la información sobre un análisis de campo de sonido alrededor de la pantalla acústica se integran y se realiza un cálculo para enfatizar un sonido proveniente de una dirección particular para todas las direcciones para identificar la dirección desde la que llega el sonido desde una fuente de sonido.

El documento EP 1 286 175 A2 divulga una localización robusta de emisor en un entorno de reverberación. Se reciben múltiples señales de audio desde un arreglo de micrófono. Se calcula una estimación de posición basándose en señales de audio ponderadas. Se detectan periodos de actividad de habla y se genera una estimación de posición final durante los periodos de actividad de habla.

El documento WO 2009/077152 A1 divulga una captación de señal con una característica de directividad variable. Un procesador de señales funciona para generar una señal de sustitución que tiene una característica de directividad espacial predeterminada usando a la vez una primera señal que tiene una característica de directividad espacial conocida y una segunda señal que tiene una característica de directividad espacial conocida. Las señales primera y segunda se convierten en una representación espectral. En un procesador de señales, las representaciones espectrales de las señales primera y segunda se combinan de acuerdo con una norma de combinación para obtener parámetros de amplitud de una representación espectral de la señal de sustitución que tiene una característica de directividad predeterminada. Este objeto es obtenido por un aparato para medir una pluralidad de altavoces de acuerdo con la reivindicación 1, o un método para medir una pluralidad de altavoces de acuerdo con la reivindicación 9. La presente invención está basada en el descubrimiento de que la eficiencia y la exactitud de pruebas de adición pueden ser altamente mejoradas al adaptar la verificación de la funcionalidad de los altavoces dispuestos en el espacio de audición utilizando un aparato eléctrico. Este aparato comprende un generador de señal de prueba para generar una señal de prueba para los altavoces, un dispositivo de micrófono para la captación de una pluralidad de señales de micrófono individuales, un controlador para controlar emisiones de la señal de altavoz y el manejo de la señal de sonido grabada por el dispositivo de micrófono, de tal manera que un conjunto de señales de sonido registradas por el dispositivo de micrófono son asociadas con cada altavoz y un evaluador para evaluar el conjunto de señales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una característica de altavoz para cada altavoz y para indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una característica de altavoz. La invención es ventajosa ya que permite efectuar la verificación de altavoces colocados en un espacio de audición por una persona no entrenada, puesto que el evaluador indicará un estado de bueno/no bueno y la persona no entrenada puede examinar individualmente el altavoz no bueno y puede depender de los altavoces que han indicado estar en estado funcional. Adicionalmente, la invención provee mayor flexibilidad en que las características de altavoz seleccionadas individualmente y, preferiblemente, varias características de altavoz pueden ser usadas y calculadas además, de tal manera que se puede reunir una imagen completa del estado de altavoz para los altavoces individuales. Esto se hace al proveer una señal de prueba a cada altavoz, preferiblemente de manera secuencial y al registrar la señal de altavoz preferiblemente usando un arreglo de micrófono. De aquí, la dirección de llegada de la señal puede ser calculada, de tal manera que la posición del altavoz en la sala, incluso cuando los altavoces estén dispuestos en un esquema tridimensional, puede ser calculada de manera automática. Específicamente, el último aspecto no puede ser satisfecho aún por una persona experimentada comúnmente en vista de la alta exactitud, que es provista por el sistema de la invención preferido. En una modalidad preferida, un sistema de pruebas de multialtavoces puede determinar exactamente la posición con una tolerancia de ± 3 grados para el ángulo de elevación y el ángulo de azimut. La exactitud de la distancia es ± 4 cm y la respuesta de magnitud de cada altavoz puede ser registrada en una exactitud de ± 1 dB de cada altavoz

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   individual en la sala de audición. Preferiblemente, el sistema compara cada medición según la referencia y puede así identificar los altavoces que están operando fuera de la tolerancia. Adicionalmente, debido a tiempos de medición razonables, que son tan bajos como de 10 segundos por altavoz incluyendo el procesamiento, el sistema de la invención es aplicable en la práctica aun cuando un gran número de altavoces tienen que ser medidos. Además, la orientación de los altavoces no está limitada a cualquier cierta configuración, sino que el concepto de medición es aplicable para cada disposición de altavoz en un esquema tridimensional arbitrario.

Modalidades preferidas de la presente invención serán discutidas subsecuentemente con referencia a las figuras, en las cuales: La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques de un aparato para medir una pluralidad de altavoces; La Figura 2 ilustra una sala de pruebas de audición ejemplar con un montaje de nueve altavoces principales, 9 sub-buffers y 43 altavoces sobre las paredes y las 2 armaduras circulares sobre alturas diferentes; La Figura 3 ilustra una modalidad preferida de un arreglo de micrófono tridimensional; La Figura 4a ilustra un esquema para mostrar las etapas para determinar la dirección de la llegada del sonido utilizando el procedimiento de DirAC; La Figura 4b ilustra ecuaciones para calcular señales de velocidad de partícula en diferentes direcciones utilizando micrófonos del arreglo de micrófono de la Figura 3; La Figura 4c ilustra el cálculo de una señal de sonido omnidireccional para un formato B, que es efectuado cuando el micrófono central no está presente; La Figura 4d ilustra etapas para efectuar un algoritmo de localización tridimensional; La Figura 4e ilustra una densidad de potencia espacial real para un altavoz; La Figura 5 ilustra un esquema de un conjunto de elementos físicos de altavoces y micrófonos; La Figura 6a ilustra una secuencia de medición para referencia; La Figura 6b ilustra una secuencia de medición para pruebas; La Figura 6c ilustra una salida de medición ejemplar en forma de una respuesta de magnitud en donde, en un cierto intervalo de frecuencia, no se satisfacen las tolerancias; La Figura 7 ilustra una implementación preferida para determinar varias características de altavoz; La Figura 8 ilustra una respuesta de impulso ejemplar y una longitud de ventana para efectuar la determinación de dirección de llegada; y La Figura 9 ilustra las relaciones de las longitudes de porciones de respuesta(s) de impulso requerida(s) para medir la distancia, la dirección de llegada y la función de respuesta de impulso/transferencia de un altavoz.

La Figura 1 ilustra un aparato para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones en un espacio de audición. El aparato comprende un generador 10 de señal de prueba para generar una señal de prueba para un altavoz. De manera ejemplar, N altavoces son conectados al generador de señal de prueba en la salida de altavoz 10a, , 10b.

El aparato comprende adicionalmente un dispositivo 12 de micrófono. El dispositivo 12 de micrófono puede ser implementado como un arreglo de micrófono que tiene una pluralidad de micrófonos individuales o puede ser implementado como un micrófono, que puede ser movido secuencialmente entre diferente posiciones, en donde una respuesta secuencial por el altavoz a señales de prueba aplicadas secuencialmente es medida, para el dispositivo de micrófono está configurada para recibir señales de sonido en respuesta a una o más señales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a una o más señales de prueba. Adicionalmente, se provee un controlador 14 para controlar emisiones de la señal de altavoz por la pluralidad de altavoces y para manejar las señales de sonido recibidas por el dispositivo de micrófono. De tal manera que un conjunto de señales de sonido grabadas por el dispositivo de micrófono son asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a una o más señales de prueba. El controlador 14 es conectado al dispositivo de micrófono vía las líneas 13a, 13b y 13c de señal, cuando el dispositivo de micrófono tiene solo un micrófono movible a diferentes posiciones de manera secuencial, una sola línea 13a sería suficiente.

El aparato para medición comprende adicionalmente un evaluador 16 para evaluar el conjunto de señales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una característica de altavoz para cada altavoz y para indicar el estado de altavoz utilizando la por lo menos una característica de altavoz. El evaluador es conectado al controlador vía una línea 17 de conexión, que puede ser una conexión de una sola dirección del controlador al evaluador o que puede ser una conexión bidireccional, cuando el evaluador es implementado para proveer información al controlador. Así, el evaluador provee una indicación de estado para cada altavoz, esto es, si este altavoz es un altavoz funcional o es un altavoz defectuoso. Preferiblemente, el controlador 14 está configurado para efectuar una medición automática en la cual una cierta

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   secuencia es aplicada para cada altavoz. Específicamente, el controlador controla el generador de señal de prueba para emitir una señal de prueba. Al mismo tiempo, el controlador registra señales captadas por el dispositivo de micrófono y los circuitos conectados al dispositivo de micrófono, cuando se inicia un ciclo de medición. Cuando la medición de la señal de prueba de altavoz está consumada, la señales de sonido recibidas por cada uno de los micrófonos son luego manejadas por el controlador y son por ejemplo almacenadas por el controlador en la sesión con el altavoz especifico que ha emitido la señal de prueba o más exactamente, que fue dispositivo de prueba. Como se afirma anteriormente, se va a verificar si el altavoz específico que ha recibido la señal de prueba es un efecto del altavoz real que finalmente ha emitido una señal de sonido correspondiente a la señal de prueba. Esto es verificado al calcular la distancia o dirección de llegada del sonido emitido por altavoz en respuesta a la señal de prueba utilizando preferiblemente el arreglo de micrófono direccional. Alternativamente, el controlador puede efectuar una medición de varios o todos los altavoces concurrentemente. Para este fin, el generador de señal de prueba está configurado para generar diferentes señales de prueba para diferentes altavoces. Preferiblemente, las señales de prueba son por lo menos parcialmente y mutuamente ortogonales entre sí. Esta ortogonalidad puede incluir diferentes bandas de frecuencia no traslapantes en una frecuencia multiplex o diferentes códigos en un código multiplex u otras de tales implementaciones. El evaluador está configurado para separar las diferentes señales de prueba para los diferentes altavoces tales como al asociar una cierta banda de frecuencia a un cierto altavoz o un cierto código a un cierto altavoz en analogía a la implementación secuencial, en la cual un cierto segmento de tiempo es asociado a un cierto altavoz.

Así, el controlador controla automáticamente el generador para señal de prueba y maneja las señales captadas por el dispositivo de micrófono para generar las señales de prueba, por ejemplo de manera secuencial y para recibir las señales obtenidas de manera secuencial, de tal manera que el conjunto de señales de sonido son asociadas con el altavoz específico que ha emitido la señal de prueba de altavoz inmediatamente antes de la recepción del conjunto de señales de sonido por el arreglo de micrófono. Un esquema del sistema completo que incluye el sistema de enrutamiento de audio, altavoces, convertidor digital/analógico, convertidores analógicos/digitales y al arreglo de micrófono tridimensional es presentado en la Figura 5. Específicamente, la Figura 5 ilustra un sistema 50 de enrutamiento de audio, un convertidor digital/analógico para la conversión digital/analógica de una señal de prueba introducida a un altavoz en donde el convertidor digital/analógico es indicado con 51. Adicionalmente, se provee un convertidor 52 analógico/digital, que es conectado a salidas analógicas de micrófonos individuales dispuestos en el arreglo 12 de micrófono tridimensional. Los altavoces individuales son indicados en 54a, ,54b. El sistema puede comprender un control remoto 55 que tiene la funcionalidad para controlar el sistema 50 de enrutamiento de audio y una computadora 56 conectada para el sistema de medición. Las conexiones individuales en la modalidad preferida son indicadas en la Figura 5, en donde, “MADI” significa interfaz de audio/digital de multicanal y “ADAT” significa cinta de audio Alesis- digital (formato de cable óptico). Las otras abreviaturas son conocidas para aquellos experimentados en el arte. Un generador 10 de señal de prueba, el controlador 14 y el evaluador 16 de la Figura 1 son incluidos preferiblemente en la computadora 55 de la Figura 5 o pueden también estar incluidos en el procesador de control remoto 55 de la Figura 5. Preferiblemente, el concepto de medición es efectuado en la computadora, que está normalmente alimentando los altavoces y controles. Por consiguiente, la cadena de procesamiento de señales eléctricas y acústicas completas de la computadora sobre el sistema de enrutamiento de audio, los altavoces hasta el dispositivo de micrófono en la posición de audición, es medida. Esto es preferido con el fin de capturar todos los errores posibles que se pueden presentar en tal cadena de procesamiento de señales. La conexión individual 57 del convertidor 51 digital/analógico al convertidor 52 analógico/digital es usada para medir el retardo acústico entre los altavoces y el dispositivo de micrófono y puede ser usada para proveer la señal de referencia X ilustrada en la Figura 7 al evaluador 16 de la Figura 1, de tal manera que una función de transferencia o alternativamente, una respuesta de impulso de un altavoz seleccionado a cada micrófono puede ser calculada mediante composición como es conocido en el arte. Específicamente, la Figura 7 ilustra una etapa 70 efectuada por el aparato en la Figura 1 en la cual la señal de micrófono Y es medida y la señal de referencia X es medida, lo que se hace al usar la conexión 57 de corto circuito de la Figura 5. Subsecuentemente, en la etapa 71, una función de transferencia H puede ser calculada en el dominio de frecuencia mediante medición de los valores de dominio de frecuencia o una respuesta de impulso h(t) puede ser calculada en el dominio de tiempo utilizando convolución. La función de transferencia H(f) es ya una característica de altavoz, pero otras características de altavoz como se ilustra ejemplarmente en la Figura 7 pueden ser calculadas también. Estas otras características son por ejemplo la respuesta de impulso de dominio de tiempo h(t) que puede ser calculada al efectuar una FFT inversa de la función de transferencia. Alternativamente, la respuesta de amplitud, que es la magnitud de la función de transferencia compleja puede ser calculada también. Adicionalmente, la fase como función de frecuencia puede ser calculada o el retardo de grupo τ, que es la primera derivada de la fase con respecto a la frecuencia. Una característica de altavoz diferente es la curva de energía-tiempo, etc., que indica la distribución de energía de la respuesta de impulso. Una característica importante adicional es la distancia entre el altavoz y el micrófono y la dirección de llegada de la señal de sonido al micrófono es una característica de altavoz importante adicional, que es calculada utilizando el algoritmo de DirAC, como será discutido posteriormente en la

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   presente. La Figura 1 presenta un sistema de pruebas de multialtavoces automático que, al medir la posición y respuesta de magnitud de cada altavoz, verifica la presencia de la variedad de problemas descritos anteriormente. Todos estos errores son detectables mediante etapas de post-procesamiento llevadas a cabo por el controlador 16 de la Figura 1. Para este fin, es preferido que el evaluador calcule respuestas de impulso de sala de las señales de micrófono que han sido grabadas con cada micrófono de presión individual del arreglo de micrófono tridimensional ilustrado en la Figura 3.

Preferiblemente, un solo barrido de seno logarítmico es usado como señal de prueba, en donde esta señal de prueba es reproducida individualmente por cada altavoz bajo prueba. Este barrido de seno logarítmico es generado por el generador 10 de señal de prueba de la Figura 1 y es preferiblemente igual para cada altavoz permitido. El uso de esta señal de prueba individual para verificar todos los errores es particularmente ventajoso ya que reduce significativamente el tiempo de prueba total a alrededor de 10 segundos por altavoz incluyendo el procesamiento.

Preferiblemente, unas mediciones de respuesta de impulso son formadas como se discute en el contexto de la Figura 7 en donde un barrido de seno logarítmico es usado ya que la señal de prueba es óptima en mediciones acústicas prácticas con respecto a la buena proporción de señal a ruido, también para bajas frecuencias, no demasiada energía en las altas frecuencias (ninguna señal dañina de agudos), un factor de cresta bueno y un comportamiento no crítico con respecto a no linealidades pequeñas. Alternativamente, unas secuencias de longitud máxima (MLS) podrían también ser usadas, pero el barrido de seno logarítmico es preferiblemente debido al factor de cresta y el comportamiento contra no linealidades. Adicionalmente, una gran cantidad de energía en las altas frecuencias podría dañar los altavoces, lo que es también una ventaja para el barrido de seno logarítmico, puesto que esta señal tiene menos energía en las altas frecuencias. Las Figuras 4a a 4e serán discutidas subsecuentemente para mostrar una implementación preferida de la estimación de dirección de llegada, aunque otros algoritmos de dirección de llegada además de DirAC pueden ser usados también. La Figura 4a ilustra esquemáticamente el arreglo 12 de micrófono que tiene 7 micrófonos, un bloque 40 de procesamiento y un DirAC 42. Específicamente, el bloque 40 efectúa análisis de Fourier de tiempo corto para cada señal de micrófono y subsecuentemente, efectúa la conversión de estas preferiblemente 7 señales de micrófono al formato B que tiene una señal omnidireccional W y que tiene tres señales de velocidad de partículas individuales X, Y, Z para las tres direcciones espaciales X, Y, Z que son ortogonales entre sí.

La codificación de audio direccional es una técnica eficiente para capturar y reproducir sonido espacial en base a una señal de mezcla descendente e información lateral, esto es, dirección de llegada (DOA) y difusividad del campo de sonido. DirAC opera en el dominio de transformada de Fourier de tiempo corto discreto (STFT), que provee una representación espectral variante en el tiempo de las señales. La Figura 4a ilustra las etapas principales para obtener la DOA con análisis de DirAC. En general, DirAC requiere señales de formato B como entrada, que consisten en presión de sonido y vector de velocidad de partículas medido en un punto en el espacio. Es posible a partir de esta información calcular el vector de intensidad activo. Este vector describe la dirección en magnitud del flujo neto de energía que caracteriza el campo de sonido en la posición de medición. La DOA de un sonido es derivada del vector de intensidad al tomar el puesto a su dirección y es expresado, por ejemplo mediante azimut y elevación en un sistema de coordenadas esférico estándar. Naturalmente, otros sistemas de coordenadas pueden ser aplicados también. La señal de formato B requerida es obtenida utilizando un arreglo de micrófono tridimensional que consiste en 7 micrófonos ilustrados en la Figura 3. La señal de presión para el procesamiento de DirAC es capturada por el micrófono central R7 en la Figura 3, mientras que los componentes del vector de velocidad de partículas son estimados de la diferencia de presión entre sensores opuestos a lo largo de los tres ejes cartesianos. Específicamente, la Figura 4b ilustra las ecuaciones para calcular el vector de velocidad de sonido U(k,n) que tiene los tres componentes Ux, Uy y Uz . Ejemplarmente, la variable P1 significa la señal de presión de micrófono R1 de la Figura 3 y por ejemplo, P3 significa la señal de presión del micrófono R3 de la Figura 3. Análogamente, los otros índices de la Figura 4d corresponden a los números correspondientes en la Figura 3. K denota un índice de frecuencia y n denota un índice de bloque de tiempo. Todas las cantidades son medidas en el mismo puente en el espacio. El vector de velocidad de partículas es medido a lo largo de dos o más dimensiones. Para la presión de sonido P(k,n) de la señal de formato B, la salida del micrófono R7 es usada. Alternativamente, si ningún micrófono está disponible P(k,n) puede ser estimado al combinar las salidas de los sensores disponibles como se ilustra en la Figura 4c. Se notará que las mismas ecuaciones también se mantienen para el caso bidimensional y el caso unidimensional. En estos casos, los componentes de velocidad de la Figura 4b son solamente calculados para las dimensiones consideradas. Se notará además que la señal de formato B puede ser calculada en el domino de tiempo exactamente de la misma manera. En este caso, todas las señales de dominio de frecuencia son sustituidas por las señales de dominio de tiempo correspondientes. Otra posibilidad para determinar una señal de formato B con arreglos de micrófono es usar sensores direccionales para obtener los componentes de velocidad de partícula. En efecto, cada componente de

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   velocidad de partícula puede ser medido directamente vía un micrófono bidireccional (un llamado micrófono de figura de ocho). En este caso, cada par de sensores opuestos en la Figura 3 es reemplazado por un sensor bidireccional que apunta a lo largo del eje considerado. Las salidas de los sensores bidireccionales corresponden directamente a los componentes de velocidad deseados.

La Figura 4d ilustra una secuencia de etapas para efectuar la DOA en la forma de azimut por una parte y elevación por otra parte. En una primera etapa, una medición de respuesta de impulso para calcular respuestas de impulso para cada uno de los micrófonos es efectuada en el paso 43. Luego se efectúa una representación de ventana en el máximo de cada respuesta de impulso, como se ilustra ejemplarmente en la Figura 8, en donde el máximo es indicado en 80. Las muestras representadas en ventana son luego transformadas a un dominio de frecuencia en el bloque 45 en la Figura 4d. En el dominio de frecuencia el algoritmo de DirAC es efectuado para calcular la DOA en cada bandeja de frecuencia de, por ejemplo 20 bandejas de frecuencia o incluso más bandejas de frecuencia. Preferiblemente, solo una longitud de ventana corta de por ejemplo solo 512 muestras es efectuada, como se ilustra en una FFT 512 en la Figura 8, de tal manera que solo el sonido directo en el máximo 80 hasta las primeras reflexiones, pero preferiblemente excluyendo las reflexiones primeras, es usado. Este procedimiento provee un buen resultado de DOA, puesto que solamente el sonido de una posición individual sin ninguna reverberación es usado. Como se indica en 46, la llamada densidad de potencia espacial (SPD) es luego calculada, que expresa, para cada DOA determinada, la energía de sonido medida.

La Figura 4e ilustra una SPD medida para una posición de altavoz con elevación y azimut igual a 0º. La SPD muestra que la mayor parte de la energía medida está concentrada alrededor de ángulos, que corresponden a la posición de altavoz. En escenarios ideales, esto es, en donde ningún ruido de micrófono está presente, sería suficiente determinar el máximo de la SPD con el fin de obtener la posición del altavoz. Sin embargo, en una aplicación práctica, el máximo de la SPD no corresponde necesariamente a la posición de altavoz correcta debido a inexactitudes de medición. Por consiguiente, es simulado para cada DOA, una SPD teórica asumiendo un ruido medio de cero del micrófono Gaussiano blanco. Al comparar las SPD teóricas con las SPD medidas (ilustrado ejemplarmente en la Figura 4e), la SPD teórica de mejor ajuste es determinada, cuya DOA correspondiente representa luego la posición de altavoz más probable.

Preferiblemente, en un medio ambiente no reverberante, la SPD es calculada por la potencia o intensidad de señal de mezcla descendente para las bandejas de tiempo/frecuencia que tienen un cierto azimut/elevación. Cuando este procedimiento es efectuado en el medio ambiente de reverberación o cuando se usan reflexiones prematuras también, la densidad de potencia espacial a largo plazo es calculada de la potencia de señal de audio de mezcla descendente para la bandeja de tiempo/frecuencia, para la cual una difusividad obtenida mediante el algoritmo de DirAC está por debajo de un umbral especifico. Este procedimiento es descrito en detalle en el documento 7853, de la Convención AES, 9 de octubre del 2009 “Localización de fuentes de sonido en medios ambientes reverberantes en base a parámetros de codificación de audios direccionales”, O. Thiergart, y col.

La Figura 3 ilustra un arreglo de micrófonos que tiene tres pares de micrófonos. El primer par son los micrófonos R1 y R3 en un primer eje horizontal. El segundo par de micrófonos consiste en los micrófonos R2 y R4 en un segundo eje horizontal. El tercer par de micrófonos consiste en los micrófonos R5 y R6 que representan el eje vertical, que es ortogonal a los dos ejes horizontales ortogonales.

Adicionalmente, el arreglo de micrófonos consiste en un soporte mecánico para soportar cada par de micrófonos en un eje espacial correspondiente a los tres ejes espaciales ortogonales. Además, el arreglo de micrófonos comprende un láser 30 para el registro del arreglo de micrófonos en el espacio de escucha, el láser es conectado fijamente al soporte mecánico, de tal manera que un rayo láser es paralelo o coincidente con uno de los ejes horizontales.

El arreglo de micrófonos comprende adicionalmente de preferencia un séptimo micrófono R7 colocado en una posición en la cual los tres ejes se intersectan entre sí. Como se ilustra en la Figura 3, el soporte mecánico comprende el primer eje mecánico 31 y el segundo eje horizontal 32 y un tercer eje vertical 33. El tercer eje horizontal 33 es colocado en el centro con respecto a un eje vertical “virtual” formado por una conexión entre el micrófono R5 y el micrófono R6. El tercer eje mecánico 33 se fija a un vástago horizontal 34a superior y un vástago inferior 34b en donde los vástagos son paralelos a los ejes horizontales 31 y 32. Preferiblemente, el tercer eje 33 se fija a uno de los ejes horizontales y particularmente, se fija al eje horizontal 32 en el punto de conexión 35. El punto de conexión 35 es colocado entre la recepción para el séptimo micrófono R7 y un micrófono vecino, tal como el micrófono R2 para un par de los tres pares de micrófonos. Preferiblemente, la distancia entre los micrófonos de cada par de micrófonos es de entre 4 cm y 10 cm o aún más preferiblemente entre 5 cm y 8 cm y más preferiblemente a 6,6 cm. Esta distancia puede ser igual para cada uno de los tres pares, pero esta no es una condición necesaria. Unos micrófonos R1 a R7 más bien pequeños son usados y el montaje delgado es necesario para asegurar transferencia acústica. Para proveer reproductividad de estos resultados, la colocación precisa de los micrófonos individuales y de todos los arreglos es requerida. El último requerimiento es satisfecho al emplear el apuntador del láser 30 cruzado y fijo, mientras que el primer requerimiento es obtenido con un montaje estable. Para obtener

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   mediciones de respuesta de impulso de sala exacta, micrófonos caracterizados por una respuesta de magnitud plana son preferidos. Además, las respuestas de magnitud de diferentes micrófonos se deben hacer coincidir y no deben cambiar significativamente en el tiempo para proveer reproducibilidad de los resultados. Los micrófonos desplegados en el arreglo son micrófonos omnidireccionales de alta calidad DPA 4060. Tal micrófono tiene un nivel A de ruido equivalente-ponderado de comúnmente 26 dBA re.20 Pa y un intervalo dinámico de 97 dB. El intervalo de frecuencia entre 20 Hz y 20 kHz es de entre 2 dB desde la curva nominal. El montaje es realizado de latón, lo que asegura la rigidez metálica necesaria y al mismo tiempo, la ausencia de dispersión. El uso de micrófonos de presión omnidireccionales en el arreglo de la Figura 3 en comparación con micrófonos de la Figura 8 bidireccionales es preferible en que los micrófonos omnidireccionales individuales son considerablemente más baratos en comparación con los micrófonos bidireccionales caros. El sistema de medición es indicado particularmente para detectar cambios en el sistema con respecto a una condición de referencia. Por consiguiente, una medición de referencia es llevada a cabo primero como se ilustra en la Figura 6a. El procedimiento de la Figura 6a y de la Figura 6b es efectuado por el controlador 14 ilustrado en la Figura 1. La Figura 6a ilustra una medición para cada altavoz en 60 en donde el barrido de seno es reproducido y las siete señales de micrófono son registradas en 61. Una pausa 62 es luego llevada a cabo y subsecuentemente, las mediciones son analizadas 63 y guardadas 64. Las mediciones de referencia son efectuadas subsecuentemente a una verificación manual en que, para las mediciones de referencia, todos los altavoces son ajustados correctamente y en la posición correcta. Estas mediciones de referencia deben ser efectuadas solo una vez y pueden ser usadas una y otra vez. Las mediciones de prueba deben preferiblemente ser efectuadas antes de cada prueba de escucha. La secuencia completa de mediciones de prueba es presentada en la Figura 6b. En la etapa 65, se leen las configuraciones de control. Enseguida, en la etapa 66, cada altavoz es medido al reproducir el barrido de seno y al grabar las señales del micrófono y la pausa subsecuente. Después de esto, en la etapa 67, un análisis de medición es efectuado y en la etapa 68, los resultados son comparados con una medición de referencia. Enseguida, en la etapa 69, se determina si los resultados medidos están dentro del intervalo de tolerancia o no. En la etapa 73, una presentación visual de los resultados puede ser efectuada y en la etapa 74, los resultados pueden ser guardados.

La Figura 6c ilustra un ejemplo para la presentación visual de los resultados de acuerdo con la etapa 73 de la Figura 6b. La verificación de tolerancia es realizada al ajustar un límite superior y límite inferior alrededor de la medición de referencia. Los límites son definidos como parámetros al comienzo de la medición. La Figura 6c visualiza la salida de la medición con respecto a la respuesta de magnitud. La curva 3 es el límite superior de la medición de referencia y la curva 5 es el límite inferior. La curva 4 es la medición actual. En este ejemplo, se muestra una discrepancia en la frecuencia de intervalo medio que es visualizada en la interfaz grafica del usuario(GUI) por marcadores rojos en 75. Esta violación del límite inferior es también mostrada en el campo 2. De manera similar, los resultados para azimut, elevación, distancia y polaridad son presentados en la interfaz gráfica del usuario. La Figura 9 será descrita subsecuentemente con el fin de ilustrar las tres características de altavoz principales preferidas, que son calculadas para cada altavoz en la medición de una pluralidad de altavoces. La primera característica de altavoz es la distancia. La distancia es calculada utilizando la señal de micrófono generada por el micrófono R7. Para este fin, el controlador 14 de la Figura 1 controla la medición de la señal de referencia X y la seña de micrófono Y del micrófono central R7. Enseguida, la función de transferencia de la señal de micrófono R7 es calculada, como se resume en la etapa 71. En este cálculo, se efectúa una búsqueda por el máximo, tal como 80 en la Figura 8 de la respuesta de impulso calculada en la etapa 71. Después de esto, este tiempo, al cual el máximo 80 se presenta, es multiplicado por la velocidad del sonido v con el fin de obtener la distancia entre el altavoz correspondiente y el arreglo de micrófonos. Para este fin, solo una porción corta de la respuesta de impulso obtenida de la señal de micrófono R7 es requerida, que es indicada como una “primera longitud” en la Figura 9. Esta primera longitud solamente se extiende de 0 al tiempo del máximo 80 e incluyendo este máximo, pero no incluyendo cualesquiera reflejos prematuros o reverberaciones difusas. Alternativamente, cualquier otra sincronización puede ser efectuada entre la señal de prueba y la respuesta de micrófono, pero usar una primera porción pequeña de respuesta de impulso calculada de la señal de micrófono del micrófono R7 es preferido debido a eficiencia y exactitud.

Enseguida, para las mediciones de DOA, las respuestas de impulso para todos los siete micrófonos son calculadas, pero solamente una segunda longitud de la respuesta de impulso, que es más larga que la primera longitud, es usada y esta segunda longitud se extiende preferiblemente solo hasta los reflejos prematuros y preferiblemente no incluye los reflejos prematuros. Alternativamente, los reflejos prematuros son incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porción lateral de una función de ventana, por ejemplo, como se ilustra en la Figura 8 por la forma 81 de ventana. La porción lateral tiene coeficientes de ventana menores de 0,5 o aun menores de 0,3 en comparación con coeficientes de ventana en la posición media de la ventana, que se aproximan a 1,0. Las respuestas de impulso para los micrófonos individuales R1 a R7 son calculadas preferiblemente, como se indica por las etapas 70, 71.

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   Preferiblemente, una ventana es aplicada a cada respuesta de impulso o una señal de micrófono diferente de la respuesta de impulso, en donde un centro de la ventana o un punto de la ventana dentro del 50% de la longitud de ventana centrada alrededor del centro de la ventana es colocado en el máximo en cada respuesta de impulso o un tiempo en la señal de micrófono correspondiente al máximo para obtener un cuadro representado en ventana para cada señal de sonido. La tercera característica para cada altavoz es calculada utilizando la señal de micrófono del micrófono R5, puesto que este micrófono no está influenciado demasiado por el soporte mecánico del micrófono ilustrado en la Figura 3.

La tercera longitud de la respuesta de impulso es más larga que la segunda longitud y, preferiblemente, incluye no solamente los reflejos prematuros, sino también los reflejos difusos y se puede extender en una cantidad de tiempo considerable, tal como 0,2 milisegundos con el fin de tener todos los reflejos en el espacio de audición. Naturalmente, cuando la sala es una sala completamente no reverberante, entonces la respuesta de impulso del micrófono R5 será cercana a 0 bastante más temprano. En cualquier caso, sin embargo, es preferido usar una longitud corta de la respuesta de impulso para una medición de distancia, usar la segunda longitud media para las dimensiones de DOA y usar una longitud larga para medir la función de respuesta de impulso/transferencia del altavoz, como se ilustra en el fondo de la Figura 9. Aunque algunos aspectos han sido descritos en el contexto de un aparato, es claro que estos aspectos también presentan una descripción del método correspondiente en donde un bloque o dispositivo corresponde a una etapa del método o un elemento de una etapa del método. Análogamente, los aspectos descritos en el contexto de una etapa del método también representan una descripción de un bloque o ítem correspondiente o elemento de un aparato correspondiente.

Dependiendo de ciertos requerimientos de implementación, las modalidades de la invención pueden ser implementadas en elementos físicos o en elementos de programación. La implementación puede ser efectuada utilizando un medio de almacenamiento digital, por ejemplo un disco flexible, un DVD, un CD, una ROM, una PROM, una EPROM y una EEPROM o una memoria instantánea que tiene señales de control que pueden leerse electrónicamente almacenadas en el mismo, que cooperan (o son aptas para cooperar) con un sistema de computadora programable de tal manera que el método respectivo es efectuado. Algunos ejemplos de implementación de acuerdo con la invención comprenden un portador de datos que tiene señales de control que pueden leerse electrónicamente que son aptas para cooperar con un sistema de computadora programable, de tal manera que uno de los métodos descritos en la presente es efectuado.

En general, la presente invención pueden ser implementada como un producto de programa de computadora con un código de programa, el código de programa es operativo para efectuar uno de los métodos cuando el producto del programa de computadora se ejecuta en una computadora. El código de programa puede por ejemplo ser almacenado en un portador que se puede leer por la máquina.

Otros ejemplos de implementación comprenden el programa de computadora para efectuar uno de los métodos descritos en la presente, almacenado en un portador que se puede leer por la máquina. En otras palabras, un ejemplo de implementación del método de la invención es por consiguiente un programa de computadora que tiene un código de programa para efectuar uno de los métodos descritos en la presente, cuando el programa de computadora se ejecuta en una computadora. Un ejemplo de implementación adicional de los métodos de la invención es por consiguiente un portador de datos (o un medio de almacenamiento digital o un medio que se puede leer por computadora) que comprende, grabados por el mismo, el programa de computadora para efectuar uno de los métodos descritos en la presente. Un ejemplo de implementación adicional del método de la invención es por consiguiente una corriente de datos o una secuencia de señales que representan el programa de computadora para efectuar uno de los métodos descritos en la presente. La corriente de datos o la secuencia de señales pueden por ejemplo estar configurados para ser transferidos vía una conexión de comunicación de datos, por ejemplo vía Internet. Un ejemplo de implementación adicional comprende un medio de procesamiento, por ejemplo, una computadora o un dispositivo lógico programable configurado para o apto para efectuar uno de los métodos descritos en la presente.

Un ejemplo de implementación adicional comprende una computadora que tiene instalado en la misma el programa de computadora para efectuar uno de los métodos descritos en la presente. En algunos ejemplos de implementación, un dispositivo lógico programable (por ejemplo, un arreglo de compuerta

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   programable en el campo) puede ser usado para efectuar algunas o todas las funcionalidades de los métodos descritos en la presente. En algunos ejemplos de implementación, un arreglo de compuerta programable en el campo puede cooperar con un microprocesador con el fin de efectuar uno de los métodos descritos en la presente. En general los métodos son efectuados preferiblemente por cualquier aparato de elementos físicos.

Las modalidades descritas anteriormente son solamente ilustrativas para los principios de la presente invención. Se comprenderá que modificaciones y variaciones de los arreglos y los detalles descritos en la presente serán evidentes para otros experimentados en el arte. Se pretende por consiguiente estar limitado solamente por alcance de las reivindicaciones de patente pendientes y no por los detalles específicos presentados a manera de descripción y explicación de las modalidades de la presente. REFERENCIAS ITU-R Recommendation-BS. 1116-1, "Methods for the subjective assessment of small impairments in audio

systems including multichannel sound systems", 1997, Intern. Telecom Union: Ginebra, Suiza, p. 26. A. Silzle y col., "Vision and Technique behind the New Studios and Listening Rooms of the Fraunhofer IIS Audio Laboratory", presentado en la 126º convención AES, Múnich, Alemania, 2009.

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Messtechnik der Akustik, ed. M. Mser. 2010, Berlín, Heidelberg: Springer.

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planar microphone arrays for application in Directional Audio Coding", presentado en la 124º convención AES, Ámsterdam, Países Bajos, 17-20 de mayo de 2008.

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REIVINDICACIONES

1. Un aparato para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones, que comprende: un generador (10) de señal de prueba para generar una señal de prueba para un altavoz; un dispositivo (12) de micrófono que está configurado para recibir una pluralidad de diferentes señales de sonido en respuesta a una o más señales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la señal de prueba; un controlador (14) para controlar emisiones de las señales de altavoz por la pluralidad de altavoces y para manejar la pluralidad de diferentes señales de sonido, de tal manera que un conjunto de señales de sonido registradas por el dispositivo de micrófono están asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la señal de prueba; y un evaluador para evaluar el conjunto de señales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una característica de altavoz para cada altavoz y para indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una característica de altavoz para el altavoz, en el que el dispositivo de micrófono comprende un arreglo de micrófono que comprende tres pares de micrófonos dispuestos en tres ejes espaciales; en el que una señal de presión omnidireccional es derivada por el evaluador (16) al utilizar las señales recibidas por los tres pares o usando un micrófono adicional dispuesto en un punto en el cual los tres ejes espaciales se intersectan entre sí, calcular una distancia entre el arreglo de micrófonos y un altavoz basándose en una primera longitud de la señal de presión omnidireccional, en el que la primera longitud se extiende desde 0 hasta el momento del máximo de sonido directo de la señal de la presión omnidireccional; calcular una respuesta de impulso o función de transferencia del altavoz utilizando una señal de micrófono de un micrófono individual de los tres pares, teniendo la señal de micrófono una tercera longitud, teniendo la tercera longitud por lo menos un máximo de sonido directo y reflejos prematuros, siendo la tercera longitud más larga que la primera longitud; y calcular una dirección de llegada del sonido del altavoz utilizando las señales de todos los micrófonos, teniendo las señales una segunda longitud que es más larga que la primera longitud y más corta que la tercera longitud, incluyendo la segunda longitud valores de hasta un reflejo prematuro, de tal manera que los reflejos prematuros no están incluidos en la segunda longitud o están incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porción lateral de una función de ventana.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el controlador (14) está configurado para controlar automáticamente el generador (10) de señal de prueba y el dispositivo (12) de micrófono para generar las señales de prueba de manera secuencial y para recibir las señales del sonido de manera secuencial, de tal manera que el conjunto de señales de sonido estén asociadas con el altavoz específico que ha emitido la señal de prueba de altavoz inmediatamente antes de la recepción del conjunto de señales de sonido o, en el cual el controlador (14) está configurado para controlar automáticamente el generador (10) de señal de prueba y el dispositivo (12) de micrófono para generar las señales de prueba de manera paralela y para desmultiplexar las señales de sonido, de tal manera que el conjunto de señales de sonido están asociadas con el altavoz específico, que está asociado con una cierta banda de frecuencia del conjunto de señales de sonido o que está asociado con una cierta secuencia de códigos en una señal de prueba multiplexada por códigos.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el evaluador (16) está configurado para calcular una distancia entre la posición de altavoz para un altavoz y el dispositivo de micrófono al usar un valor de retardo de tiempo de un máximo de una respuesta de impulso de una señal de sonido entre el altavoz y el dispositivo de micrófono y al usar la velocidad de sonido en el aire.

4. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el controlador (14) está configurado para efectuar una medición de referencia utilizando la señal (70) de prueba en la cual una salida analógica de un convertidor (51) digital/analógico a un altavoz y una entrada analógica de un convertidor (52) analógico/digital al cual el dispositivo de micrófono son conectados, es conectado directamente para determinar datos de medición de referencia; y en el cual el evaluador (16) está configurado para determinar una función de transferencia o una respuesta de impulso para un micrófono seleccionado de una pluralidad de micrófonos del dispositivo de micrófono utilizando los datos de medición de referencia para determinar una respuesta de impulso o una función de transferencia para el altavoz como la característica del altavoz.

5. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el evaluador (16) está configurado para calcular una dirección de llegada para el sonido emitido con un altavoz utilizando el conjunto de señales de sonido, en donde el evaluador es apto para transformar (40) el conjunto de señales de prueba a señales de formato B que tienen una señal omnidireccional (W) y por lo menos dos señales de velocidad de partículas (X, Y, Z) para por lo menos dos direcciones ortogonales en el

E13197826 ES 2 552 930 T3 11-11-2015   espacio; calcular, para cada bandeja de frecuencia de una pluralidad de bandejas de frecuencia, un resultado de dirección de llegada; y determinar (46, 47) la dirección de llegada para el sonido emitido por el altavoz utilizando los resultados de dirección de llegada para la pluralidad de bandejas de frecuencia. 6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el evaluador (16) está configurado para calcular una respuesta de impulso para cada micrófono, para buscar un máximo en cada respuesta de impulso; para aplicar una ventana a cada respuesta de impulso o un señal de micrófono diferente de la respuesta de impulso, en donde un centro de la ventana o un punto de la ventana dentro del 50% de la longitud de ventana centrada alrededor del centro de la ventana es colocado en el máximo en cada respuesta de impulso o un tiempo en la señal de micrófono correspondiente al máximo para obtener un cuadro representado en ventana para cada señal de sonido; y para convertir cada cuadro del dominio del tiempo a un dominio espectral. 7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el evaluador (16) está configurado para determinar la dirección de llegada al calcular una densidad de potencia espacial real que tiene un valor para cada ángulo de elevación y para cada ángulo de azimut, y para proveer una pluralidad de densidades de potencia espacial teóricas asumiendo un ruido medio de cero del micrófono Gaussiano blanco para diferentes ángulos de elevación y ángulos azimut, y seleccionar (47) el ángulo de elevación y ángulo de azimut perteneciente a la densidad de potencia espacial ideal, que tiene un mejor ajuste a la densidad de potencia espacial real.

8. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el evaluador está configurado para comparar la por lo menos una característica de altavoz con una característica de altavoz esperada y para indicar un altavoz que tiene la por lo menos una característica de altavoz igual a la característica de altavoz esperada como un altavoz funcional y para indicar un altavoz que no tiene la por lo menos una característica de altavoz igual a la característica de altavoz esperada como un altavoz no funcional.

9. Método para medir una pluralidad de altavoces dispuestos en diferentes posiciones en un espacio de audición, que comprende: generar (10) una señal de prueba para un altavoz; recibir una pluralidad de diferentes señales de sonido por un dispositivo de micrófono en respuesta a una o más señales de altavoz emitidas por un altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la señal de prueba; controlar (14) emisiones de las señales de altavoz por la pluralidad de altavoces y manejar la pluralidad de diferentes señales de sonido de tal manera que un conjunto de señales de sonido grabadas por el dispositivo de micrófono están asociadas con cada altavoz de la pluralidad de altavoces en respuesta a la señal de prueba; y evaluar (16) el conjunto de señales de sonido para cada altavoz para determinar por lo menos una característica de altavoz para cada altavoz e indicar un estado de altavoz utilizando la por lo menos una característica de altavoz para el altavoz, en el que el dispositivo de micrófono comprende un arreglo de micrófono que comprende tres pares de micrófonos dispuestos en tres ejes espaciales; en el que la evaluación (16) comprende: derivar una señal de presión omnidireccional al utilizar las señales recibidas por los tres pares o usando un micrófono adicional dispuesto en un punto en el cual los tres ejes espaciales se intersectan entre sí, calcular una distancia entre el arreglo de micrófonos y un altavoz basándose en una primera longitud de la señal de presión omnidireccional, en el que la primera longitud se extiende desde 0 hasta el momento del máximo de sonido directo de la señal de la presión omnidireccional; calcular una respuesta de impulso o función de transferencia del altavoz utilizando una señal de micrófono de un micrófono individual de los tres pares, teniendo la señal de micrófono una tercera longitud, teniendo la tercera longitud por lo menos un máximo de sonido directo y reflejos prematuros, siendo la tercera longitud más larga que la primera longitud; y calcular una dirección de llegada del sonido del altavoz utilizando las señales de todos los micrófonos, teniendo las señales una segunda longitud que es más larga que la primera longitud y más corta que la tercera longitud, incluyendo la segunda longitud valores de hasta un reflejo prematuro, de tal manera que los reflejos prematuros no están incluidos en la segunda longitud o están incluidos en la segunda longitud en un estado atenuado determinado por una porción lateral de una función de ventana.

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