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CN118160326A - 基于回放设备间隔距离的音频参数调整 - Google Patents

基于回放设备间隔距离的音频参数调整 Download PDF

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CN118160326A
CN118160326A CN202280072033.XA CN202280072033A CN118160326A CN 118160326 A CN118160326 A CN 118160326A CN 202280072033 A CN202280072033 A CN 202280072033A CN 118160326 A CN118160326 A CN 118160326A
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CN
China
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playback device
playback
audio
determining
distance
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Pending
Application number
CN202280072033.XA
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English (en)
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杰拉德·刘易斯
道格拉斯·约翰·巴顿
凯莉·贝丝·蒙特尼
丹尼尔·琼斯
阿迪布·梅拉比
克里斯托弗·威廉·派克
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Sonos Inc
Original Assignee
Sonos Inc
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Abstract

本文公开的实施例包括被配置为在一个或多个回放配置下操作的回放设备，该一个或多个回放配置包括各个回放设备回放多声道音频内容的一个或多个对应声道的配置。可以基于回放设备之间的距离来确定音频参数。在一些示例中，音频参数包括诸如低频滤波器之类的滤波器，该滤波器至少基于回放设备之间的距离而变化。在确定音频参数之后，回放设备可以根据所确定的音频参数来回放音频内容。

Description

基于回放设备间隔距离的音频参数调整
技术领域
本公开涉及消费者产品，并且更具体地，涉及与媒体回放或者其某个方面相关的方法、系统、产品、特征、服务和其他元素。
背景技术
访问和收听外放设置的数字音频的选项是有限的，直到2002年Sonos公司开始开发新型回放系统为止。Sonos然后于2003年提交了其首批专利申请中的一件题为“Methodfor Synchronizing Audio Playback between Multiple Networked Devices(用于在多个联网设备之间同步音频回放的方法)”的专利申请，并且于2005年开始出售其首个媒体回放系统。Sonos无线家庭音响系统使人们能够经由一个或多个联网回放设备体验来自许多源的音乐。通过安装在控制器(例如，智能电话、平板计算机、计算机、语音输入设备)上的软件控制应用，人们可以在具有联网回放设备的任何房间中回放他想要的东西。媒体内容(例如，歌曲、播客、视频声音)可以流式传输给回放设备，使得具有回放设备的每个房间可以回放对应的不同媒体内容。另外，可以将房间分组在一起以同步回放相同的媒体内容，和/或可以在所有房间中同步收听相同的媒体内容。
附图说明
参考以下说明书、所附权利要求和附图，可以更好地理解所公开的技术的特征、方面和优点，如下面所列出的。相关领域的技术人员将理解，附图中所示的特征用于说明的目的，并且包括不同和/或附加的特征及其布置的变化是可能的。
图1A是具有根据所公开的技术的方面而配置的媒体回放系统的环境的局部剖面图。
图1B是图1A的媒体回放系统和一个或多个网络的示意图。
图1C是回放设备的框图。
图1D是回放设备的框图。
图1E是回放设备的框图。
图1F是网络麦克风设备的框图。
图1G是回放设备的框图。
图1H是控制设备的局部示意图。
图1I示出了包括示例切换电路和/或通信电路配置的示例通信系统。
图1J示出了包括通信电路配置的示例通信系统。
图2A示出了包括三个回放设备的示例配置。
图2B示出了包括三个回放设备的另一示例配置。
图3示出了根据所公开的技术的方面的到达角(AOA)估计的示例。
图4示出了根据所公开的技术的方面而配置的定向天线阵列。
图5示出了根据所公开的技术的方面的飞行时间(ToF)估计的示例。
图6示出了根据所公开的技术的方面而配置的包括五个天线的示例回放设备。
图7是范围误差与根据所公开的技术的方面而执行的移动平均的次数的关系的图。
图8示出了根据所公开的技术的方面的被配置为执行ToF/范围估计的回放设备。
图9示出了根据所公开的技术的方面的被配置为执行ToF/距离估计和2维AOA估计中的任何一者或两者的回放设备。
图10示出了根据所公开的技术的方面的被配置为执行ToF/距离估计和3维AOA估计两者的回放设备。
图11示出了根据所公开的技术的方面的用于回放设备基于AOA估计技术来区分其他回放设备的方法的示例实施例。
图12示出了根据所公开的技术的方面的用于回放设备基于ToF估计技术来区分其他回放设备的另一种方法1200的示例实施例。
图13是根据所公开的技术的方面的用于一个或多个回放设备确定其间的距离并相应地调整音频参数的另一种方法1300的流程图。
图14是根据所公开的技术的方面的用于一个或多个回放设备确定一个或多个经调整的音频参数的另一种方法1400的流程图。
图15是示出了间隔开不同距离的一对回放设备的频率响应图的曲线图。
附图用于示出示例实施例的目的，但本领域普通技术人员将理解，本文公开的技术不限于附图中所示的布置和/或手段。
具体实施方式
I.概述
常规媒体回放系统中的设备可以被绑定或配对，使得各个设备被分配各个声道的回放责任。例如，在立体声对模式下，第一回放设备可以被配置为回放左声道音频内容，并且第二回放设备可以被配置为回放右声道音频内容。当两个设备在立体声对中时，与针对单声道回放调谐每个设备的方式相比，可以将固定的低频架式滤波器应用于两个设备，以减少低音输出。由于在这些低频(例如，小于一千赫兹(kHz))下，来自每个设备的低音音频可以相干地相加在一起，因此应用低频架式滤波器。在没有该滤波器的情况下，低频能量将以导致比给定调谐所期望的低音更多的低音的方式增加。
在常规媒体回放系统中，低频架式滤波器可以应用于立体声对配置中的所有设备，而不管它们之间的布置或距离。然而，相干地相加的低频能量的水平很大程度上取决于立体声设备之间的间距。在一些情况下，低频架式滤波器可能过多地减少低音输出，而在其他情况下，由于低频输出的相干相加，低频架式滤波器可能不足以减少过多的低音。
为此，本文公开的实施例描述了利用诸如超宽带(UWB)技术(例如，UWB无线电、多个天线、以及切换能力)之类的合适方法来确定回放设备之间的相对距离并且相应地调整一个或多个音频参数的回放设备。在一些示例中，例如，基于立体声对配置中的两个回放设备之间的距离来调整低频架式滤波器，使得来自组合立体声对的低音输出更紧密地与来自单个设备的单声道低音输出对准。在一些示例中，例如，低频架式滤波器可以被配置为将来自组合立体声对的低音输出归一化为在来自单个设备的单声道低音输出的约正负3dB之内。
虽然本文描述的一些示例可以涉及由诸如“用户”、“听者”和/或其他实体之类的给定动作者执行的功能，但应当理解，这仅出于说明的目的。除非权利要求本身的语言明确要求，否则不应将权利要求解释为要求任何这种示例行动者进行动作。
在附图中，相同的附图标记通常标识相似和/或相同的元件。为了促进对任何特定元件的讨论，任何附图标记中的一个或多个最高有效位指的是首次引入该元件的附图。例如，元件110a在参考图1A被首次引入和讨论。附图中所示的许多细节、尺寸、角度和其他特征仅是对所公开的技术的特定实施例的说明。因此，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，其他实施例可以具有其他细节、尺寸、角度和特征。此外，本领域普通技术人员将理解，可以在没有以下描述的若干细节的情况下实践各种公开技术的其他实施例。
二、合适的操作环境
图1A是分布在环境101(例如，房屋)中的媒体回放系统100的局部剖面图。媒体回放系统100包括一个或多个回放设备110(被逐个标识为回放设备110a至110n)、一个或多个网络麦克风设备120(“NMD”)(被逐个标识为NMD 120a至NMD 120c)、以及一个或多个控制设备130(被逐个标识为控制设备130a和130b)。
如本文所使用的，术语“回放设备”通常可以指被配置为接收、处理和输出媒体回放系统的数据的网络设备。例如，回放设备可以是接收和处理音频内容的网络设备。在一些实施例中，回放设备包括由一个或多个放大器供电的一个或多个换能器或扬声器。然而，在其他实施例中，回放设备包括扬声器和放大器之一(或任一者都不包括)。例如，回放设备可以包括一个或多个放大器，该一个或多个放大器配置为经由对应的布线或线缆来驱动回放设备外部的一个或多个扬声器。
此外，如本文所使用的，术语NMD(即，“网络麦克风设备”)通常可以指被配置用于音频检测的网络设备。在一些实施例中，NMD是被配置主要用于音频检测的独立设备。在其他实施例中，NMD被合并到回放设备中(或反之亦然)。
术语“控制设备”通常可以指被配置为执行与促进媒体回放系统100的用户访问、控制和/或配置相关的功能的网络设备。
回放设备110中的每一个被配置为从一个或多个媒体源(例如，一个或多个远程服务器、一个或多个本地设备)接收音频信号或数据，并且将所接收到的音频信号或数据作为声音回放。一个或多个NMD 120被配置为接收口语命令，而一个或多个控制设备130被配置为接收用户输入。响应于接收到的口语命令和/或用户输入，媒体回放系统100可以经由一个或多个回放设备110回放音频。在某些实施例中，回放设备110被配置为响应于触发而开始媒体内容的回放。例如，一个或多个回放设备110可以被配置为在检测到相关联的触发条件(例如，厨房中存在用户、检测到咖啡机操作)时回放早晨的回放列表。在一些实施例中，例如，媒体回放系统100被配置为与第二回放设备(例如，回放设备100b)同步回放来自第一回放设备(例如，回放设备100a)的音频。下面参考图1B至图1H更详细地描述根据本公开的各种实施例配置的媒体回放系统100的回放设备110、NMD 120和/或控制设备130之间的交互。
在图1A的所示实施例中，环境101包括具有多个房间、空间和/或回放区的家庭，该家庭包括(从左上角开始沿顺时针方向)主浴室101a、主卧室101b、次卧室101c、家庭房间或书房101d、办公室101e、起居室101f、餐厅101g、厨房101h和户外露台101i。虽然下面在家庭环境的上下文中描述了某些实施例和示例，但本文描述的技术可以在其他类型的环境中实现。在一些实施例中，例如，媒体回放系统100可以在一个或多个商业环境(例如，餐厅、商场、机场、酒店、零售店或其他商店)、一个或多个交通工具(例如，运动型多功能车、公共汽车、汽车、轮船、船、飞机)、多个环境(例如，家庭环境和交通工具环境的组合)和/或可能期望多区音频的另一合适环境。
媒体回放系统100可以包括一个或多个回放区，这些回放区中的一些可以对应于环境101中的房间。媒体回放系统100可以建立有一个或多个回放区，之后可以添加或移除附加区以形成例如图1A所示的配置。每个区可以根据不同的房间或空间(例如，办公室101e、主浴室101a、主卧室101b、次卧室101c、厨房101h、餐厅101g、起居室101f和/或阳台101i)进行命名。在一些方面，单个回放区可以包括多个房间或空间。在某些方面，单个房间或空间可以包括多个回放区。
在图1A的所示实施例中，主浴室101a、次卧室101c、办公室101e、起居室101f、餐厅101g、厨房101h和户外露台10li各自包括一个回放设备110，而主卧室101b和书房101d包括多个回放设备110。在主卧室101b中，回放设备1101和110m可以被配置为例如作为回放设备110中的各个回放设备、作为绑定的回放区、作为合并的回放设备、和/或其任何组合来同步回放音频内容。类似地，在书房101d中，回放设备110h至110j可以被配置为例如作为回放设备110中的各个回放设备、作为一个或多个绑定的回放设备、和/或作为一个或多个合并的回放设备来同步回放音频内容。下面参考图1B和图1E描述关于绑定的回放设备和合并的回放设备的附加细节。
在一些方面，环境101中的一个或多个回放区各自可以正在播放不同的音频内容。例如，用户可以正在露台101i上烧烤并收听由回放设备110c正在播放的嘻哈音乐，而另一用户正在厨房101h中准备食物并收听由回放设备110b播放的古典音乐。在另一示例中，回放区可以与另一回放区同步播放相同的音频内容。例如，用户可以正在办公室101e中收听回放设备110f回放由回放设备110c在露台101i上正在回放的相同嘻哈音乐。在一些方面，回放设备110c和110f同步回放嘻哈音乐，使得用户感知到音频内容在不同回放区之间移动时正在无缝地(或至少基本上无缝地)播放。关于回放设备和/或区域之间的音频回放同步的附加细节可以在例如标题为“System and method for synchronizing operationsamong a plurality of independently clocked digital data processing devices(用于在多个独立时钟数字数据处理设备之间同步操作的系统和方法)”的美国专利No.8，234，395中找到，该专利的全部内容通过引用并入本文。
a.合适的媒体回放系统
图1B是媒体回放系统100和云网络102的示意图。为了便于说明，从图1B中省略了媒体回放系统100和云网络102的某些设备。一个或多个通信链路103(下文中被称为“链路103”)将媒体回放系统100和云网络102通信地耦接。
链路103例如可以包括一个或多个有线网络、一个或多个无线网络、一个或多个广域网(WAN)、一个或多个局域网(LAN)、一个或多个个域网(PAN)、一个或多个电信网络(例如，一个或多个全球移动系统(GSM)网络、码分多址(CDMA)网络、长期演进(LTE)网络、5G通信网络和/或其他合适的数据发送协议网络)等。云网络102被配置为：响应于经由链路103从媒体回放系统100发送的请求，将媒体内容(例如，音频内容、视频内容、照片、社交媒体内容)输送到媒体回放系统100。在一些实施例中，云网络102还被配置为从媒体回放系统100接收数据(例如，语音输入数据)并相应地向媒体回放系统100发送命令和/或媒体内容。
云网络102包括计算设备106(分别标识为第一计算设备106a、第二计算设备106b和第三计算设备106c)。计算设备106可以包括各个计算机或服务器，例如存储音频和/或其他媒体内容的媒体流服务服务器、语音服务服务器、社交媒体服务器、媒体回放系统控制服务器等。在一些实施例中，一个或多个计算设备106包括单个计算机或服务器的模块。在某些实施例中，一个或多个计算设备106包括一个或多个模块、计算机和/或服务器。此外，虽然在单个云网络的上下文中描述了云网络102，但在一些实施例中，云网络102包括多个云网络，该多个云网络包括通信地耦接的计算设备。此外，虽然云网络102在图1B中被示为具有三个计算设备106，但在一些实施例中，云网络102包括少于(或多于)三个计算设备106。
媒体回放系统100被配置为经由链路103从网络102接收媒体内容。接收到的媒体内容例如可以包括统一资源标识符(URI)和/或统一资源定位符(URL)。例如，在一些示例中，媒体回放系统100可以从与所接收到的媒体内容相对应的URI或URL流式传输、下载或以其他方式获得数据。网络104将链路103与媒体回放系统100的至少一部分设备(例如，回放设备110、NMD 120和/或控制设备130中的一个或多个)通信地耦接。网络104可以包括例如无线网络(例如，WI-FI网络、蓝牙网络、Z-Wave网络、ZigBee和/或其他合适的无线通信协议网络)和/或有线网络(例如，包括以太网、通用串行总线(USB)和/或其他合适的有线通信的网络)。如本领域普通技术人员将理解的，如本文所使用的，“WI-FI”可以指以2.4千兆赫(GHz)、5GHz和/或其他合适频率发送的若干种不同通信协议，这些通信协议包括例如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ac、802.11ad、802.11af、802.11ah、802.11ai、802.11aj、802.11aq、802.11ax、802.11ay、802.15等。
在一些实施例中，网络104包括专用通信网络，媒体回放系统100使用该通信网络在各个设备之间发送消息和/或向媒体内容源(例如，一个或多个计算设备106)发送媒体内容和从媒体内容源(例如，一个或多个计算设备106)发送媒体内容。在某些实施例中，网络104被配置为仅可由媒体回放系统100中的设备访问，从而减少与其他家用设备的干扰和竞争。然而，在其他实施例中，网络104包括现有的家庭通信网络(例如，家庭WI-FI网络)。在一些实施例中，链路103和网络104包括一个或多个相同的网络。在一些方面，例如，链路103和网络104包括电信网络(例如，LTE网络、5G网络)。此外，在一些实施例中，媒体回放系统100在没有网络104的情况下实现，并且包括媒体回放系统100的设备可以例如经由一个或多个直接连接、PAN、电信网络和/或其他合适的通信链路彼此通信。网络104在本文中可以被称为“本地通信网络”，以将网络104与云网络102区分开，该云网络102将媒体回放系统100耦接到远程设备(例如，云服务)。
在一些实施例中，可以在媒体回放系统100中定期添加或移除音频内容源。在一些实施例中，例如，当一个或多个媒体内容源被更新、添加到媒体回放系统100和/或从媒体回放系统100中移除时，媒体回放系统100执行媒体项目的索引。媒体回放系统100可以扫描回放设备110可访问的一些或所有文件夹和/或目录中的可识别媒体项目，并生成或更新包括元数据(例如，标题、艺术家、专辑、曲目长度)和用于找到的每个可识别媒体项目的其他相关联信息(例如，URI、URL)的媒体内容数据库。在一些实施例中，例如，媒体内容数据库存储在回放设备110、网络麦克风设备120和/或控制设备130中的一个或多个上。
在图1B的所示实施例中，回放设备1101和110m包括组107a。回放设备1101和110m可以位于家庭中的不同房间中，并且基于在媒体回放系统100中的控制设备130a和/或另一控制设备130处接收到的用户输入，在临时或永久的基础上将回放设备1101和110m一起分组到组107a中。当被布置在组107a中时，回放设备1101和110m可以被配置为从一个或多个音频内容源同步回放相同或相似的音频内容。在某些实施例中，例如，组107a包括绑定区，其中，回放设备1101和110m分别包括多声道音频内容的左声道和右声道，从而产生或增强音频内容的立体声效果。在一些实施例中，组107a包括附加回放设备110。然而，在其他实施例中，媒体回放系统100省略了组107a和/或回放设备110的其他分组布置。
媒体回放系统100包括NMD 120a和NMD 120d，每个NMD包括被配置为从用户接收语音话语的一个或多个麦克风。在图1B的所示实施例中，NMD 120a是独立设备，而NMD 120d被集成到回放设备110n中。例如，NMD 120a被配置为从用户123接收语音输入121。在一些实施例中，NMD 120a将与所接收到的语音输入121相关联的数据发送给语音助理服务(VAS)，该VAS被配置为：(i)处理所接收到的语音输入数据；以及(ii)代表媒体回放系统100促进一个或多个操作。
在一些方面，例如，计算设备106c包括VAS(例如，由 中的一个或多个操作的VAS)的一个或多个模块和/或服务器。计算设备106c可以经由网络104和链路103从NMD120a接收语音输入数据。
响应于接收到语音输入数据，计算设备106c处理语音输入数据(即，“播放披头士乐队(Beatles)的HeyJude”)，并确定处理后的语音输入包括播放歌曲(例如，“HeyJude”)的命令。在一些实施例中，在处理语音输入之后，计算设备106c因此向媒体回放系统100发送命令以在一个或多个回放设备110上从合适的媒体服务(例如，经由一个或多个计算设备106)回放披头士乐队的“HeyJude”。在其他实施例中，计算设备106c可以被配置为代表媒体回放系统100与媒体服务进行接口连接。在这种实施例中，在处理语音输入之后，代替计算设备106c向媒体回放系统100发送使媒体回放系统100从合适的媒体服务中取回所请求的媒体的命令，计算设备106c本身使合适的媒体服务根据用户的语音话语来向媒体回放系统100提供所请求的媒体。
b.合适的回放设备
图1C是包括输入/输出111的回放设备110a的框图。输入/输出111可以包括模拟I/O 111a(例如，一条或多条布线、线缆和/或被配置为携带模拟信号的其他合适的通信链路)和/或数字I/O 111b(例如，一条或多条布线、线缆或被配置为携带数字信号的其他合适的通信链路)。在一些实施例中，模拟I/O 111a是音频输入连接，该音频输入连接包括例如自动检测的3.5mm音频输入连接。在一些实施例中，数字I/O 111b包括索尼/飞利浦数字接口格式(S/PDIF)通信接口和/或线缆和/或东芝链路(TOSLINK)线缆。在一些实施例中，数字I/O 111b包括高清多媒体接口(HDMI)接口和/或线缆。在一些实施例中，数字I/O 111b包括一个或多个无线通信链路，其包括例如射频(RF)、红外线、WI-FI、蓝牙或另一种合适的通信协议。在某些实施例中，模拟I/O 111a和数字I/O 111b包括接口(例如，端口、插头、插孔)，这些接口被配置为分别接收发送模拟和数字信号的线缆的连接器，而不必包括线缆。
回放设备110a例如可以经由输入/输出111(例如，线缆、布线、PAN、蓝牙连接、自组织有线或无线通信网络和/或其他合适的通信链路)从本地音频源105接收媒体内容(例如，包括音乐和/或其他声音的音频内容)。本地音频源105例如可以包括移动设备(例如，智能电话、平板计算机、膝上型计算机)或另一合适音频组件(例如，电视、台式计算机、放大器、留声机、蓝光播放器，存储数字媒体文件的存储器)。在一些方面，本地音频源105包括智能电话、计算机、网络附接存储(NAS)、和/或被配置为存储媒体文件的另一合适设备上的本地音乐库。在某些实施例中，回放设备110、NMD 120和/或控制设备130中的一个或多个包括本地音频源105。然而，在其他实施例中，媒体回放系统完全省略了本地音频源105。在一些实施例中，回放设备110a不包括输入/输出111并且经由网络104接收所有音频内容。
回放设备110a还包括电子设备112、用户接口113(例如，一个或多个按钮、旋钮、转盘、触敏表面、显示器、触摸屏)和一个或多个换能器114(下文中被称为“换能器114”)。电子设备112被配置为经由输入/输出111从音频源(例如，本地音频源105)、经由网络104(图1B)从计算设备106a至106c中的一个或多个计算设备接收音频，放大所接收到的音频，以及经由一个或多个换能器114输出所放大的音频用于回放。在一些实施例中，回放设备110a可选地包括一个或多个麦克风115(例如，单个麦克风、多个麦克风、麦克风阵列)(下文中被称为“麦克风115”)。在某些实施例中，例如，具有一个或多个可选麦克风115的回放设备110a可以用作被配置为从用户接收语音输入并基于所接收到的语音输入相应地执行一个或多个操作的NMD。
在图1C的所示实施例中，电子设备112包括一个或多个处理器112a(下文中被称为“处理器112a”)、存储器112b、软件组件112c、网络接口112d、一个或多个音频处理组件112g(下文中被称为“音频组件112g”)、一个或多个音频放大器112h(下文中被称为“放大器112h”)、以及电源112i(例如，一个或多个电源、电源线、电源插座、电池、感应线圈、以太网供电(POE)接口和/或其他合适的电源)。在一些实施例中，电子设备112可选地包括一个或多个其他组件112j(例如，一个或多个传感器、视频显示器、触摸屏、电池充电底座)。
处理器112a可以包括被配置为处理数据的时钟驱动计算组件，并且存储器112b可以包括被配置为存储用于执行各种操作和/或功能的指令的计算机可读介质(例如，加载有一个或多个软件组件112c的有形的、非暂时性计算机可读介质)。处理器112a被配置为执行存储在存储器112b上的指令以执行一个或多个操作。该操作例如可以包括使回放设备110a从音频源(例如，计算设备106a至106c(图1B)中的一个或多个)和/或回放设备110中的另一回放设备取回音频数据。在一些实施例中，这些操作还包括使回放设备110a将音频数据发送给回放设备110a中的另一回放设备和/或另一设备(例如，NMD 120之一)。某些实施例包括使回放设备110a与一个或多个回放设备110中的另一回放设备配对以实现多声道音频环境(例如，立体声对、绑定区)的操作。
处理器112a还可以被配置为执行使回放设备110a与一个或多个回放设备110中的另一回放设备同步回放音频内容的操作。如本领域普通技术人员将理解的，在多个回放设备上同步回放音频内容期间，听者将优选地不能感知回放设备110a和其他一个回放设备110或多个其他回放设备110对音频内容的回放之间的时间延迟差。关于回放设备之间的音频回放同步的附加细节可以在例如美国专利No.8,234,395中找到，该专利在上面通过引用并入。
在一些实施例中，存储器112b还被配置为存储与回放设备110a相关联的数据，例如回放设备110a是其成员的一个或多个区和/或区组、回放设备110a可访问的音频源、和/或回放设备110a(和/或一个或多个回放设备中的另一个)可以与其相关联的回放队列。所存储的数据可以包括被周期性地更新并用于描述回放设备110a的状态的一个或多个状态变量。存储器112b还可以包括与媒体回放系统100的其他设备(例如，回放设备110、NMD120、控制设备130)中的一个或多个设备的状态相关联的数据。在一些方面，例如，在媒体回放系统100的至少一部分设备之间在预定时间间隔期间(例如，每5秒、每10秒、每60秒)共享状态数据，使得一个或多个设备具有与媒体回放系统100相关联的最新数据。
网络接口112d被配置为促进回放设备110a与数据网络(例如，链路103和/或网络104(图1B))上的一个或多个其他设备之间的数据传输。网络接口112d被配置为发送和接收对应于媒体内容(例如，音频内容、视频内容、文本、照片)的数据以及包括数字分组数据的其他信号(例如，非瞬态信号)，该数字分组数据包括基于互联网协议(IP)的源地址和/或基于IP的目标地址。网络接口112d可以解析数字分组数据，使得电子设备112正确地接收并处理以回放设备110a为目的地的数据。
在图1C的所示实施例中，网络接口112d包括一个或多个无线接口112e(下文中被称为“无线接口112e”)。无线接口112e(例如，包括一个或多个天线的合适接口)可以被配置为根据适合的无线通信协议(例如，WI-FI、蓝牙、LTE)与一个或多个其他设备(例如，其他回放设备110、NMD 120和/或控制设备130中的一个或多个)进行无线通信，该一个或多个其他设备通信地耦接到网络104(图1B)。在一些实施例中，网络接口112d可选地包括有线接口112f(例如，被配置为接收诸如以太网、USB-A、USB-C和/或雷电(Thunderbolt)线缆的网络线缆的接口或插座)，该有线接口112f被配置为根据合适的有线通信协议通过有线连接与其他设备进行通信。在某些实施例中，网络接口112d包括有线接口112f并且不包括无线接口112e。在一些实施例中，电子设备112完全排除网络接口112d并且经由另一通信路径(例如，输入/输出111)发送和接收媒体内容和/或其他数据。
音频组件112g被配置为对包括由电子设备112(例如，经由输入/输出111和/或网络接口112d)接收到的媒体内容的数据进行处理和/或滤波以产生输出音频信号。在一些实施例中，音频处理组件112g包括例如一个或多个数模转换器(DAC)、音频预处理组件、音频增强组件、数字信号处理器(DSP)、和/或其他合适的音频处理组件、模块、电路等在某些实施例中，一个或多个音频处理组件112g可以包括处理器112a的一个或多个子组件。在一些实施例中，电子设备112省略了音频处理组件112g。在一些方面，例如，处理器112a执行存储在存储器112b上的指令以执行音频处理操作以产生输出音频信号。
放大器112h被配置为接收和放大由音频处理组件112g和/或处理器112a产生的音频输出信号。放大器112h可以包括被配置为将音频信号放大到足以驱动一个或多个换能器114的水平的电子设备和/或组件。在一些实施例中，例如，放大器112h包括一个或多个开关或D类功率放大器。然而，在其他实施例中，放大器包括一种或多种其他类型的功率放大器(例如，线性增益功率放大器、A类放大器、B类放大器、AB类放大器、C类放大器、D类放大器、E类放大器、F类放大器、G类放大器、H类放大器、和/或其他合适类型的功率放大器)。在某些实施例中，放大器112h包括两种或更多种前述类型的功率放大器的合适组合。此外，在一些实施例中，放大器112h中的各个放大器对应于换能器114中的各个换能器。然而，在其他实施例中，电子设备112包括放大器112h中的单个放大器，该单个放大器被配置为将放大后的音频信号输出到多个换能器114。在一些其他实施例中，电子设备112省略了放大器112h。
换能器114(例如，一个或多个扬声器和/或扬声器驱动器)从放大器112h接收放大后的音频信号并将放大后的音频信号呈现或输出为声音(例如，频率在约20赫兹(Hz)至约20千赫兹(kHz)之间的可听声波)。在一些实施例中，换能器114可以包括单个换能器。然而，在其他实施例中，换能器114包括多个音频换能器。在一些实施例中，换能器114包括多于一种类型的换能器。例如，换能器114可以包括一个或多个低频换能器(例如，低音炮、低音喇叭)、中频换能器(例如，中频换能器、中频低音喇叭)和一个或多个高频换能器(例如，一个或多个高音扬声器)。如本文所使用的，“低频”通常可以指低于约500Hz的可听频率，“中频”通常可以指介于约500Hz和约2kHz之间的可听频率，以及“高频”通常可以指高于2kHz的可听频率。然而，在某些实施例中，换能器114中一个或多个包括不遵守前述频率范围的换能器。例如，换能器114之一可以包括被配置为以介于约200Hz和约5kHz之间的频率输出声音的中频低音换能器。
举例来说，SONOS公司目前提供(或已经提供)销售某些回放设备，这些回放设备包括例如“SONOS ONE”、“PLAY：1”、“PLAY：3”、“PLAY：5”、“PLAYBAR”、“PLAYBASE”、“CONNECT：AMP”、“CONNECT”和“SUB”。其他合适的回放设备可以附加地或备选地用于实现本文公开的示例实施例的回放设备。此外，本领域的普通技术人员将理解，回放设备不限于本文描述的示例或SONOS的产品供应。在一些实施例中，例如，一个或多个回放设备110包括有线或无线耳机(例如，耳挂式耳机、贴耳式耳机、入耳式耳机)。在其他实施例中，一个或多个回放设备110包括对接站和/或被配置为与个人移动媒体回放设备的对接站进行交互的接口。在某些实施例中，回放设备可以是诸如电视、照明器材或在室内外使用的一些其他设备之类的另一设备或组件的组成部分。在一些实施例中，回放设备省略了用户接口和/或一个或多个换能器。例如，图1D是包括输入/输出111和电子设备112而没有用户接口113或换能器114的回放设备110p的框图。
图1E是绑定的回放设备110q的框图，该绑定的回放设备110q包括与回放设备110i(例如，低音炮)(图1A)声学绑定的回放设备110a(图1C)。在所示实施例中，回放设备110a和110i是被容纳在单独外壳中的单独回放设备110。然而，在一些实施例中，绑定的回放设备110q包括容纳回放设备110a和110i两者的单个外壳。绑定的回放设备110q可以被配置为以不同于未绑定的回放设备(例如，图1C的回放设备110a)和/或配对或绑定的回放设备(例如，图1B的回放设备1101和110m)的方式处理和再现声音。在一些实施例中，例如，回放设备110a是被配置为呈现低频、中频和高频音频内容的全频回放设备，并且回放设备110i是被配置为呈现低频音频内容的低音炮。在一些方面，回放设备110a当与第一回放设备绑定时被配置为仅呈现特定音频内容的中频分量和高频分量，而回放设备110i呈现特定音频内容的低频分量。在一些实施例中，绑定的回放设备110q包括附加回放设备和/或另一绑定的回放设备。
c.合适的网络麦克风设备(NMD)
图1F是NMD 120a(图1A和图1B)的框图。NMD 120a包括一个或多个语音处理组件124(下文中被称为“语音组件124”)和参考回放设备110a(图1C)描述的包括处理器112a、存储器112b和麦克风115的若干组件。NMD 120a可选地包括也被包括在回放设备110a(图1C)中的其他组件，例如用户接口113和/或换能器114。在一些实施例中，NMD 120a被配置为媒体回放设备(例如，一个或多个回放设备110)，并且还包括例如一个或多个音频组件112g(图1C)、放大器114和/或其他回放设备组件。在某些实施例中，NMD 120a包括物联网(IoT)设备，例如恒温器、报警面板、火灾和/或烟雾探测器等。在一些实施例中，NMD 120a包括麦克风115、语音处理124、以及仅上面关于图1B描述的电子设备112的组件的一部分。在一些方面，例如，NMD 120a包括处理器112a和存储器112b(图1B)，同时省略了电子设备112的一个或多个其他组件。在一些实施例中，NMD 120a包括附加组件(例如，一个或多个传感器、相机、温度计、气压计、湿度计)。
在一些实施例中，NMD可以被集成到回放设备中。图1G是包括NMD 120d的回放设备110r的框图。回放设备110r可以包括回放设备110a的许多或所有组件并且还包括麦克风115和语音处理124(图1F)。回放设备110r可选地包括集成的控制设备130c。控制设备130c例如可以包括用户接口(例如，图1B的用户接口113)，该用户接口被配置为在没有单独控制设备的情况下接收用户输入(例如，触摸输入、语音输入)。然而，在其他实施例中，回放设备110r从另一控制设备(例如，图1B的控制设备130a)接收命令。
再次参考图1F，麦克风115被配置为从环境(例如，图1A的环境101)和/或NMD 120a所在的房间获取、捕获和/或接收声音。所接收到的声音例如可以包括语音话语、由NMD120a和/或另一回放设备回放的音频、背景语音、环境声音等。麦克风115将所接收到的声音转换为电信号以产生麦克风数据。语音处理124接收并分析麦克风数据以确定语音输入是否存在于麦克风数据中。例如，语音输入可以包括激活词，其后是包括用户请求的话语。如本领域普通技术人员将理解的，激活词是表示用户语音输入的词或其他音频提示。例如，在查询VAS时，用户可能说出激活词“Alexa”。其他示例包括用于调用VAS的“Ok，Google”和用于调用VAS的“Hey，Siri”。
在检测到激活词之后，语音处理124监控语音输入中伴随的用户请求中的麦克风数据。用户请求例如可以包括控制第三方设备的命令，该第三方设备例如恒温器(例如，恒温器)、照明设备(例如，照明设备)或媒体回放设备(例如，回放设备)。例如，用户可能说出激活词“Alexa”，然后说出话语“将恒温器设置为68度”来设置家(例如，图1A的环境101)中的温度。用户可能说出相同的激活词，然后说出话语“点亮起居室”来点亮家中起居室区域中的照明设备。用户可以类似地说出激活词，然后请求在家中的回放设备上回放特定歌曲、专辑或音乐回放列表。
d.合适的控制设备
图1H是控制设备130a(图1A和图1B)的局部示意图。如本文所使用的，术语“控制设备”可以与“控制器”或“控制系统”互换使用。在其他特征中，控制设备130a被配置为接收与媒体回放系统100相关的用户输入，并且作为响应，使媒体回放系统100中的一个或多个设备执行对应于用户输入的动作或操作。在所示实施例中，控制设备130a包括其上安装有媒体回放系统控制器应用软件的智能电话(例如，iPhoneTM、Android电话)。在一些实施例中，控制设备130a包括例如平板计算机(例如，iPadTM)、计算机(例如，膝上型计算机、台式计算机)和/或其他合适的设备(例如，电视、汽车音频头部单元、物联网设备)。在某些实施例中，控制设备130a包括用于媒体回放系统100的专用控制器。在其他实施例中，如上面关于图1G所描述的，控制设备130a被集成到媒体回放系统100中的另一设备(例如，一个或多个回放设备110、NMD 120和/或被配置为通过网络进行通信的其他合适设备)。
控制设备130a包括电子设备132、用户接口133、一个或多个扬声器134和一个或多个麦克风135。电子设备132包括一个或多个处理器132a(下文中被称为“处理器132a”)、存储器132b、软件组件132c和网络接口132d。处理器132a可以被配置为执行与促进用户访问、控制和配置媒体回放系统100相关的功能。存储器132b可以包括数据存储，该数据存储可以加载有可由处理器302执行以执行那些功能的一个或多个软件组件。软件组件132c可以包括被配置为促进控制媒体回放系统100的应用和/或其他可执行软件。存储器112b可以被配置为存储例如软件组件132c、媒体回放系统控制器应用软件、和/或与媒体回放系统100和用户相关联的其他数据。
网络接口132d被配置为促进控制设备130a与媒体回放系统100中的一个或多个其他设备和/或一个或多个远程设备之间的网络通信。在一些实施例中，网络接口132d被配置为根据一种或多种合适的通信行业标准(例如，红外线、无线电、包括IEEE802.3的有线标准、包括IEEE802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.15、4G、LTE的无线标准)进行操作。例如，网络接口132d可以被配置为向回放设备110、NMD 120、控制设备130中的其他设备、图1B的计算设备106之一、包括一个或多个其他媒体回放系统的设备等发送数据和/或从其接收数据。所发送和/或接收的数据例如可以包括回放设备控制命令、状态变量、回放区和/或区组配置。例如，基于在用户接口133处接收到的用户输入，网络接口132d可以将回放设备控制命令(例如，音量控制、音频回放控制、音频内容选择)从控制设备304发送给一个或多个回放设备100。网络接口132d还可以发送和/或接收配置改变，例如，向区域增加或从区域中移除一个或多个回放设备100、向区组增加或从区组中移除一个或多个区域、形成绑定或合并的播放器、将一个或多个回放设备与绑定或合并的播放器分离等。
用户接口133被配置为接收用户输入并且可以促进对媒体回放系统100的控制。用户接口133包括媒体内容艺术133a(例如，专辑封面、歌词、视频)、回放状态指示器133b(例如，经过时间和/或剩余时间指示器)、媒体内容信息区域133c、回放控制区域133d、以及区指示器133e。媒体内容信息区域133c可以包括对关于当前播放的媒体内容和/或队列或回放列表中的媒体内容的相关信息(例如，标题、艺术家、专辑、流派、发行年份)的显示。回放控制区域133d可以包括可选的(例如，经由触摸输入和/或经由光标或另一合适的选择器)图标，以使所选择的回放区或区组中的一个或多个回放设备执行回放动作，例如，播放或暂停、快进、快退、跳到下一个、跳到上一个、进入/退出随机模式、进入/退出重复模式、进入/退出交叉淡入淡出(cross fade)模式等。回放控制区域133d还可以包括用于修改均衡设置、回放音量和/或其他合适回放动作的可选择图标。在所示实施例中，用户接口133包括呈现在智能电话(例如，iPhoneTM、Android电话)的触摸屏界面上的显示)。然而，在一些实施例中，可以备选地在一个或多个网络设备上实现变化的格式、样式和交互序列的其他用户接口，以提供对媒体回放系统的类似的控制访问。
一个或多个扬声器134(例如，一个或多个换能器)可以被配置为向控制设备130a的用户输出声音。在一些实施例中，一个或多个扬声器包括被配置为相应地输出低频、中频和/或高频的各个换能器。在一些方面，例如，控制设备130a被配置为回放设备(例如，回放设备110之一)。类似地，在一些实施例中，控制设备130a被配置为NMD(例如，NMD 120之一)，该NMD经由一个或多个麦克风135接收语音命令和其他声音。
一个或多个麦克风135例如可以包括一个或多个电容式麦克风、驻极体电容式麦克风、动态麦克风和/或其他合适类型的麦克风或换能器。在一些实施例中，两个或更多个麦克风135被布置为捕获音频源(例如，语音、可听声音)的位置信息和/或被配置为促进对背景噪声进行滤波。此外，在某些实施例中，控制设备130a被配置为用作回放设备和NMD。然而，在其他实施例中，控制设备130a省略了一个或多个扬声器134和/或一个或多个麦克风135。例如，控制设备130a可以包括这种一个设备(例如，恒温器、IoT设备、网络设备)，即该设备包括电子设备132的一部分和用户接口133(例如，触摸屏)而没有任何扬声器或麦克风。
III.示例通信系统
图1I示出了包括示例切换电路160和/或通信电路165配置的示例通信系统150。通信系统150可以在例如包括回放设备110的多种网络设备中的任何一种中实现。例如，通信系统可以用于与家庭影院系统的其他回放设备或组件进行通信。这种通信可以包括指令、控制信号、或任何类型的消息。
参考图1I，在一些实施例中，通信电路165耦接到切换电路160的公共端口，并且包括前端电路170、滤波器187、收发器190和滤波器185。可选地，在一些实施例中，滤波器187和/或滤波器185可以被包括在前端电路170中。此外，在一些实施例中，收发器190可以耦接到一个或多个处理器112a。收发器190可以被配置为在多种模式(例如，UWB模式、2.4GHzWI-FI操作模式、5.0GHz WI-FI操作模式、6.0GHz WI-FI操作模式、和/或蓝牙操作模式)下操作。
在一些实施例中，切换电路160可以被配置为基于所接收到的控制信号来选择性地将天线155a和155b之一耦接到通信电路165。切换电路160可以使用例如一个或多个开关开关(例如，单刀双掷开关(SP2T))来实现。在一些示例中，控制信号可以由例如收发器190(例如，经由第二控制端口(CTRL2)来提供)来生成。在这些示例中，收发器190可以包括一个或多个网络处理器，其执行存储器(例如，收发器190内的诸如内部只读存储器(ROM)或内部读写存储器之类的存储器)中存储的指令，这些指令使收发器190执行各种操作。天线切换程序(例如，其根据本文描述的方法来控制切换电路160的天线切换程序)可以被存储在存储器中并由一个或多个网络处理器来执行，以使收发器190生成控制信号并将其提供给切换电路160。在其他示例中，用于切换电路160的控制信号可以由处理器112a而不是收发器190来生成。
在一些实施例中，前端电路170还可以包括双工器175，该双工器175包括(i)耦接到SP2T开关177的第一端口、(ii)耦接到单刀三掷(SP3T)开关178的第二端口、以及(iii)耦接到切换电路160的第三端口。双工器175被配置为例如使用一个或多个滤波器来分离多个声道。更具体地，双工器175从天线155a和155b中的一个或多个天线接收宽带输入(例如，经由切换电路160)，并且提供多个窄带输出。例如，双工器175可以在第一端口处向SP2T开关177提供5GHz频带的第一窄带输出，并且在第二端口处向SP3T开关178提供2.4GHz频带的第二窄带输出。
在一些实施例中，SP2T开关177包括耦接到低噪声放大器(LNA)180a的第一端口、与收发器190的第一发送端口(TX1)(例如，5.0GHz WI-FI发送端口)耦接的第二端口、以及耦接到双工器175的公共端口。SP2T开关177被配置为基于所接收到的控制信号来选择性地将SP2T开关177的公共端口耦接到SP2T开关177的第一端口或第二端口。控制信号可以由例如收发器190来提供(例如，经由收发器190的第一控制端口(CTRL1))。
在一些实施例中，SP3T开关178包括耦接到LNA 180b的第一端口、经由BPF 185与收发器190的第二发送端口(TX2)(例如，2.4GHz WI-FI发送端口)耦接的第二端口、与收发器190的第三发送端口(TX3)(例如，蓝牙发送端口)耦接的第三端口、以及耦接到双工器175的公共端口。SP3T开关178被配置为基于所接收到的控制信号来选择性地将SP3T开关178的公共端口耦接到SP3T开关178的第一端口、第二端口或第三端口。控制信号可以由例如收发器190来提供(例如，经由收发器190的第一控制端口(CTRL1))。
在一些实施例中，LNA 180a和180b中的每一个还分别经由收发器190的滤波器187耦接到第一接收端口(RX1)(例如，5.0GHz WI-FI接收端口)和第二接收端口(RX2)(例如，2.4GHz WI-FI和/或蓝牙接收端口)。在操作中，LNA 180a和180b在收发器190(其可以包含诸如附加LNA之类的附加放大器)接收到由天线检测到的无线信号之前将该无线信号放大，以提高通信系统150的接收灵敏度。旁通开关可以与可以由收发器190控制的LNA 180a和180b中的每一个并联地耦接(例如，经由收发器190的第一控制端口CTRL1)。在操作中，当在收发器190处接收到的信号高于阈值时，旁通开关允许收发器190(或其他控制电路)闭合旁通开关，以避免收发器190中的一个或多个放大器的饱和。因此，当在收发器190处接收到的信号具有低于阈值的幅度时，可以断开旁通开关以提高接收灵敏度，并且当在收发器190处接收到的信号具有高于阈值的幅度时，可以闭合旁通开关以避免放大器饱和。
在一些实施例中，期望滤波器187对来自环境的外部噪声进行滤波。在标准操作环境中，2.4GHz频带附近和2.4GHz频带内可能存在大量噪声，包括例如来自无绳家庭电话、蜂窝电话等的噪声。在操作中，滤波器187被配置为去除操作环境中的这种无线信号干扰。滤波器187可以被设计为带通(BPF)滤波器、低通滤波器和/或高通滤波器。
在一些实施例中，可能期望滤波器185减少来自收发器190(例如，来自第二发送端口TX2)的输出中的带外能量。例如，当在位于频带的边缘上的通道(例如，2.4GHz WI-FI频带中的通道1或通道11)中输出无线信号时，收发器190的输出可以包括位于带外的一些能量。滤波器185可以被设计为BPF滤波器、低通滤波器和/或高通滤波器。在一些实现中，滤波器185可以被实现为可控滤波器(例如，可控BPF)。例如，滤波器185可以包括BPF和一个或多个开关，该一个或多个开关允许BPF被合并到收发器190和SP3T开关178之间的信号路径中或者被旁通。在该示例中，收发器190可以向可控滤波器提供控制信号(未示出)以使BPF被包括在信号路径中或者被旁通。
滤波器185和187可以以各种方式中的任一种来构建。例如，滤波器185和187可以使用以下项中的一项或多项来构建：表面声波(SAW)滤波器、晶体滤波器(例如，石英晶体滤波器)和/或体声波(BAW)滤波器。此外，不需要以与滤波器187相同的方式来构建滤波器185。例如，滤波器187可以被实现为SAW，而滤波器185可以被实现为另一种类型的滤波器。
应当理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下以多种方式中的任一种来修改图1I所示的通信系统150。例如，可以基于特定实现来修改一个或多个组件(例如，天线、滤波器、前端电路等)的数量。例如，如图1I所示，天线的数量可以减少至1个(被示出为天线155a)，并且作为减少天线数量的结果，可以完全移除切换电路160。
此外，在一些实施例中，无线收发器190可以被实现为多输入多输出(MIMO)收发器(例如，2x2 MIMO收发器、3x3 MIMO收发器、4x4 MIMO收发器等)，而不是如图1I所示的单输入单输出(SISO)收发器。在这种实现中，可以针对由MIMO收发器支持的每个附加同时支持的发送信号链和/或接收信号链，复制前端电路170。例如，通信电路165可以包括用于3x3MIMO无线收发器的三个前端电路170(用于每个支持的发送信号链和/或接收信号链的一个前端电路170)。此外，在这种MIMO收发器实现中，在一些情况下可以移除切换电路160。例如，在天线的数量等于支持的并发发送信号链和/或接收信号链的数量的情况下，可以移除切换电路160(例如，当使用具有2x2MIMO收发器的两个天线时，可以移除切换电路160)。在其他情况下，仍然可以采用切换电路160。例如，通信系统150可以包括六个天线和2x2 MIMO收发器。在该示例中，通信系统150仍然可以采用切换电路160来从六个天线中向下选择可以在给定时间耦接到2x2 MIMO收发器的两个天线。
IV.示例系统和设备
如上所述，媒体回放系统中的回放设备可以包括一个或多个无线电(例如，诸如UWB无线电之类的RF无线电)，其可以用于确定那些回放设备相对于彼此的位置(例如，第一回放设备相对于第二回放设备的位置)。例如，图2A示出了包括位于某个空间(例如，房屋中的房间、商店内的产品演示区域等)内的三个回放设备200、210、220的示例配置。第一回放设备200可以是例如家庭影院或条形音箱，而第二回放设备210和第三回放设备220可以是左卫星立体声扬声器对和右卫星立体声扬声器对，但其他配置也是可能的。例如，第一回放设备200可以是被配置为接收多声道音频内容的任何回放设备。第一回放设备200被示出为面向前侧270。在该示例中，第一回放设备200将AOA估计技术应用于从第二回放设备210和第三回放设备220发送的RF信号。AOA估计技术用于确定第二回放设备和第三回放设备相对于第一回放设备的角度230和240。然后，这些角度230、240可以用于任何合适的目的，包括例如确定回放设备210和220中的哪一个是左扬声器和右扬声器、向这些设备分配音频声道、执行声学调谐(例如，频率均衡、音量调节等)、提供这些设备之间的同步、和/或促进音频系统的设置。
在一些实施例中，所发送的RF信号是UWB信号(例如，其特征在于7至9GHz的范围内的中心频率以及400至600MHz的范围内或大于400MHz的带宽的信号)。
图2B示出了包括三个回放设备200、210、220的另一示例配置。在该示例中，所有三个回放设备被配置为：对在设备之间发送的RF信号采用AOA估计技术，使得附加角度250和260可以被确定为角度230、240的替代或作为对这些角度的补充。在一些实施例中，具有附加角度估计可以例如通过提供差异检查或者允许进行平均以减少误差来提高估计精度。
图3示出了根据所公开的技术的方面的AOA估计300的示例。第一回放设备200被示出为包括间隔开距离340的两个天线330a和330b。这些天线各自分别接收从第三回放设备220发送的信号350a、350b。测量两个接收信号350a和350b之间的相对相位差并且将其用于估计2D平面中的AOA 240。虽然AOA 240指示从第一回放设备到第三回放设备的方向，但由于第三回放设备可以位于图3中所指示的真实位置处或者位于镜像位置320处，因此存在由AOA估计过程导致的固有模糊性。可以以多种方式中的任何一种来解决这种模糊性。例如，可以假设第二回放设备和第三回放设备位于第一回放设备的前侧270(而不是其后侧)。在另一示例中，两个天线300a和330b可以被构建和/或定位在回放设备200中，以便具有与镜像320重叠的零区域(例如，被定位为面向前侧270的定向天线)。在又另一示例中，在一些实施例中，如果第二回放设备和第三回放设备被配置有该能力，则还可以通过使用附加AOA估计250、260来解决模糊性。
天线330a和330b之间的距离340被选择为RF信号的波长的一部分，例如小于与UWB信号的中心频率相对应的波长的一半。距离的选择涉及权衡。较大的距离可以提供改进的抗噪能力，但当该距离超过波长的一半时，可以获得有效AOA测量的角度范围减小。
在一些实施例中，如下面更详细描述的，可以采用第三天线来获得三维AOA测量。
图4示出了根据所公开的技术的方面而配置的定向天线阵列400。定向天线阵列400被示出为包括前视图410(具有所示的x、y、z轴)中示出的第一天线元件330a和第二天线元件330b。在一些实施例中，第三天线元件425也可以被包括在该阵列中以提供3维AOA估计。例如，所测量的第一天线元件330a和第二天线元件330b之间的相位差可以确定x/y平面中的AOA，而所测量的第二天线元件330b和第三天线元件425之间的相位差可以确定x/z平面中的AOA。组合这些2维AOA可以在x/y/z空间中提供3维AOA。
图4还示出了阵列400的顶视图450，其示出了第一天线元件和第二天线元件的示例定向覆盖角460。侧视图480示出了第二天线元件和第三天线元件的示例定向覆盖角470。
天线元件330a和330b被示出为间隔开距离d3 340。天线元件330b和425被示出为间隔开距离d4445。在一些实施例中，d4可以等于d3，但这不是必需的。定向天线阵列400的整体尺寸被示出为d1 430乘以d2 435，并且可以对应于其上安装有天线元件330a、330b和425的基板或结构。
在一些实施例中，天线元件330a、330b和425可以是贴片天线。在一些实施例中，对于所有回放设备的天线将被配置成单一公共取向(例如，使得发射天线的线性极化与接收天线的线性极化相匹配)的应用，天线元件可以是线性极化的(例如，线性极化的单频带或双频带天线)。对于回放设备可以被定向在任意位置(例如，竖直或水平取向)的应用，天线元件可以是圆极化贴片天线。
已经描述了如何使用AOA测量来确定回放设备的相对位置，应当理解，可以使用其他类型的测量来确定回放设备的相对位置。在一些实施例中，(除了AOA测量之外或作为AOA测量的替代)媒体回放系统中的回放设备可以采用飞行时间(ToF)测量(例如，单向测距、双向测距等)来确定它们相对于彼此的位置。例如，图5示出了根据所公开的技术的方面的ToF估计500的示例。假设信号速度已知(例如，光速c)，则在两个回放设备之间发送的信号的ToF估计相当于距离估计。第一回放设备570被示出为包括两个天线530和540，并且第二回放设备580被示出为包括两个天线550和560。回放设备570和580可以是图2A和图2B中示出并且先前描述的回放设备200、210和220中的任何一个。天线530、540、550和560被称为天线4和5，以指示它们可以作为先前描述的天线1、2和3的附加或备选天线被包括在内。天线4和5分开距离d5 590。
基于回放设备之间的信号传输的ToF测量来计算外部天线(第一回放设备570的天线4,530和第二回放设备580的天线5,560)之间的第一范围510。基于信号ToF测量来计算内部天线(第一回放设备570的天线5,540和第二回放设备580的天线4,550)之间的第二范围520。第三范围525是第一回放设备570和第二回放设备580的中心线之间的距离。如果如图5所示，回放设备570位于回放设备580的左侧，则范围1将大于范围2，并且预期这些范围之间的差大致为天线间隔d5 590的两倍。类似地，如果回放设备570位于回放设备580的右侧，则范围2将比范围1大天线间隔d5 590的约两倍。以这种方式，ToF测量(并且具体地，回放设备上的两个天线之间的到达时间差可以用于确定回放设备570和580的相对位置。然后，相对位置的确定可以用于例如区分立体声对中的左扬声器和右扬声器、向这些设备分配音频声道、执行声学调谐(例如，频率均衡、音量调节等)、提供这些设备之间的同步、和/或促进音频系统的设置。
在一些实施例中，可以计算天线530和550之间以及天线540和560之间的附加范围。预期这两个附加范围大致相等，因此如果它们的差超过所选择的阈值量，则这两个附加范围可以用于检测可能的测量误差。
在一些实施例中，如前所述，回放设备之间的信号传输是UWB信号。在一些实施例中，天线4和5是单极天线或具有相对全向特性的其他合适天线。在一些实施例中，天线4和5是蚀刻端射阵列天线。在一些实施例中，天线间距d5 590可以在35至45mm的范围内。在一些其他实施例中，天线间距d5 590可以在90至110mm的范围内。
图6示出了根据所公开的技术的方面而配置的包括五个天线的示例回放设备。天线1至3：330a、330b和425，其可以是定向贴片天线，被用于执行如前所述的AOA估计。天线4和5：530和540，其可以是相对全向单极天线，被用于执行如前所述的ToF/范围估计。
在该示例中，寄生元件600设置在天线4和5之间以引起左天线和右天线之间的接收信号强度(例如，功率)的差异。例如，从左侧到达的信号将被由于寄生元件600而处于衰减状态的天线5接收，而由天线4接收到的信号将相对不受影响。在一些实施例中，天线之间的接收功率差可以为约7dB。信号强度的这种差异可以用作发送回放设备相对于接收回放设备的相对方向的附加指示符。该附加指示符可以替代或补充由ToF/范围估计提供的信息，并且可以允许天线4和5的更紧密的间距(例如，远小于40mm)，这在较小形状因子的回放设备中可能很有用。
图7是范围误差(以cm为单位)与根据所公开的技术的方面执行的移动平均(MA)的次数的关系的图。由于ToF测量受到噪声的影响，因此会在所得范围估计中引入误差。该误差限制了天线可以间隔开的距离。减少误差的一种方式是捕获多个范围测量值并对这些值进行平均(或以其他方式进行滤波)以减轻噪声。这在图7中示出。可以看出，预期误差(三个标准差之内)从单次测量的约8cm降至MA长度为50的约1cm。该图还示出了曲线中存在拐点，在约10至15的MA处。因此，在一些实施例中，MA长度可以被选择为大于10或15。在一些实施例中，可以执行测量，直到这些测量的平均值产生超过最小阈值的范围差为止。该最小阈值可以基于天线间距。一般而言，如果距离差相对于测量噪声较小，则对于天线之间具有较小间距的回放设备，将采用更多的测量和求平均。
图8示出了根据所公开的技术的方面的被配置为执行ToF/范围估计的回放设备。参考图8，回放设备被示出为包括第四天线530、第五天线540、第一开关800、第二开关820、BPF 810、UWB无线电830和处理器112a。在一些实施例中，处理器112a被配置为通过串行外围接口(SPI)总线与UWB无线电830进行通信。在一些实施例中，处理器112a被配置为通过通用I/O(GPIO)总线870来控制开关800。
在一些实施例中，UWB无线电830被配置为在处理器112a的控制下通过天线530或540中的任一者来选择性地发送或接收UWB信号。在发送模式下，开关820由通过端口EF1838发出的信号来控制，以将发送端口836耦接到BPF 810。经滤波的信号将基于开关800的设置而耦接到天线530或天线540，该开关800由GPIO总线870上的信号来控制，该信号由处理器112a发出。因此，可以在发送端口836与天线530或540之一之间建立RF路径。UWB无线电830还被配置为：(例如，通过SPI总线880)从处理器112a接受信号(例如，基带信号)，并且生成RF UWB信号以通过天线530或540发送。
在接收模式下，开关820由通过端口EF1 838发出的信号来控制，以将接收端口834耦接到BPF 810。另外，天线530或天线540基于开关800的设置而耦接到BPF 810，该开关800由GPIO总线870上的信号来控制，该信号由处理器112a发出。因此，在接收端口834与天线530或540之一之间建立RF路径。UWB无线电830还被配置为：将所接收到的RF UWB信号转换为基带，并且(例如，通过SPI总线880)将该基带信号提供给处理器112a。UWB无线电830还被配置为向处理器112a提供通过天线接收到的信号的ToF和/或到达时间差(TDOA)测量。
图9示出了根据所公开的技术的方面的被配置为执行ToF/距离估计和2维AOA估计中的任何一者或两者的回放设备。参考图9，回放设备被示出为包括第一天线330a、第二天线330b、第四天线530、第五天线540、第一开关800、第二开关820、第三开关900、BPF 810a和810b、UWB无线电830和处理器112a。在一些实施例中，处理器112a被配置为通过串行外围接口(SPI)总线880与UWB无线电830进行通信。在一些实施例中，处理器112a被配置为：通过通用I/O(GPIO-A)总线870a来控制开关900，并且通过通用I/O(GPIO-B)总线870b来控制开关800。
在一些实施例中，UWB无线电830被配置为：通过天线330a、530和540中的任何天线来选择性地发送或接收UWB信号，并且通过天线330b接收UWB信号。开关800允许选择天线530或天线540，如由处理器112a所发出的GPIO-B信号870b来控制。开关900允许选择天线组530和540或者选择天线330a，如由处理器112a所发出的GPIO-A信号870a来控制。天线组530和540可以用于ToF和/或TDOA测量，而天线330a可以与天线330b结合地用于AOA测量。开关820基于通过端口EF1 838发出的信号来确定所选择的天线(来自330a、530和540的组)是用于发送模式(通过发送端口836)还是用于接收模式(通过接收端口834)。BPF 810b被配置为提供对在开关820和开关900之间传递的信号的任何期望的滤波。因此，可以在接收端口834或发送端口836与天线330a、530或540中的任何一个天线之间建立RF路径，使得这3个天线中的任何天线可以用于不同时间处的信号接收或发送。
另外，给定对开关820和900的开关状态的适当选择(例如，开关900设置为状态1并且开关820设置为状态2)，天线330b通过BPF 810a耦接到UWB无线电的接收端口832(这允许通过天线330a和330b同时接收信号)以用于AOA估计。
UWB无线电830被配置为向处理器112a提供通过天线530和540接收到的信号的ToF和/或TDOA测量。UWB无线电830还被配置为向处理器112a提供通过天线330b和330a接收到的信号的AOA测量。
图10示出了根据所公开的技术的方面的被配置为执行ToF/距离估计和3维AOA估计两者的回放设备。参考图10，回放设备被示出为包括第一天线330a、第二天线330b、第三天线425、第四天线530、第五天线540、第一开关800、第二开关820、第三开关900、第四开关1000、BPF 810a和810b、UWB无线电830和处理器112a。在一些实施例中，处理器112a被配置为通过串行外围接口(SPI)总线880与UWB无线电830进行通信。在一些实施例中，处理器112a被配置为：通过通用I/O(GPIO-A)总线870a来控制开关900，并且通过通用I/O(GPIO-B)总线870b来控制开关800。
在一些实施例中，UWB无线电830被配置为：通过天线330a、530和540中的任何一个天线来选择性地发送或接收UWB信号，并且通过天线330b和425中的任一者来接收UWB信号。开关800允许选择天线530或天线540，如由处理器112a所发出的GPIO-B信号870b来控制。开关900允许选择天线组530、540或者选择天线330a，如由处理器112a所发出的GPIO-A信号870a来控制。天线组530和540可以用于ToF和/或TDOA测量，而天线330a可以与天线330b结合地用于AOA测量。开关820基于通过端口EFl 838发出的信号来确定所选择的天线(来自330a、530和540的组)是用于发送模式(通过发送端口836)还是用于接收模式(通过接收端口834)。BPF 810b被配置为提供对在开关820和开关900之间传递的信号的任何期望的滤波。因此，可以在接收端口834或发送端口836与天线330a、530或540中的任何一个天线之间建立RF路径，使得这3个天线中的任何一个天线可以用于不同时间处的信号接收或发送。
另外，天线330b和425通过开关1000和BPF 810a耦接到UWB无线电的接收端口832，这允许通过天线330a以及天线330b或425中的任一者来同时接收信号，以用于3维AOA估计，假定对开关820、900和1000的开关状态的适当选择(例如，开关900设置为状态1、开关820设置为状态2、以及开关1000针对天线425设置为状态1或者针对天线330b设置为状态2)。开关1000由通过端口EF2840所发出的信号来控制。
UWB无线电830被配置为向处理器112a提供通过天线530和540接收到的信号的ToF和/或TDOA测量。UWB无线电830还被配置为向处理器112a提供通过天线对(330a、330b)和(330a、425)接收到的信号的3维AOA测量。
在一些实施例中，图8至图10所示的回放设备可以包括附加无线电(未示出)，其包括附加UWB无线电和/或被配置用于蓝牙和/或WI-FI发送和接收的无线电。应当注意，上述各种开关配置是示例，并且许多其他配置是可能的。
在一些实施例中，UWB无线电或附加无线电之一可以用于将指令从一个回放设备发送给其他回放设备。这些指令可以包括用于设置回放配置(例如，用于从多声道音频内容中选择声道或用于任何其他合适目的)的指令。
五.合适的距离测量方法
图11示出了根据所公开的技术的方面的用于采用UWB无线电的回放设备基于AOA估计技术来区分其他回放设备的方法1100的示例实施例。如上面所讨论的，区分其他回放设备以及确定它们的相对位置和距离的能力可以用于多种目的，包括例如区分立体声对中的左扬声器和右扬声器、向这些设备分配音频声道、执行声学调谐、提供这些设备之间的同步、和/或促进音频系统的设置。例如，确定第一回放设备位于第二回放设备的左侧使得第一回放设备能够被指定为立体声对的左扬声器，并且消除了用户在系统设置期间手动提供这种信息的需要。另外，声学调谐(其可以包括对均衡参数的设置)可以取决于回放设备的位置。例如，来自位于墙壁附近或房间角落中的回放设备的音频可以受益于针对该位置定制的特定均衡调整。
方法1100可以由本文公开的任何回放设备(例如，设备200、210或220)单独地或与本文公开的计算系统(例如，计算系统106)和/或用户设备(例如，用户设备130)或者现在已知的或以后开发的任何其他计算系统和/或用户设备中的任何一种组合地实现。
方法1100开始于框1110，其包括测量在回放设备(例如，第一回放设备)的无线电的第一天线和第二天线处接收到的信号之间的相位差。该信号可以从另一(例如，第二)回放设备发送。在一些实施例中，该测量可以由UWB无线电来执行。
在框1120处，方法1100还包括基于所测量的相位差来估计信号到达第一回放设备的角度。在一些实施例中，该估计可以由UWB无线电来执行。
在框1130处，方法1100还包括基于到达角度来确定第二回放设备相对于第一回放设备的位置。在一些实施例中，该确定可以由第一回放设备的处理器来执行。
在框1140处，方法1100还包括：在确定第二回放设备相对于第一回放设备的位置之后，在第一回放配置下进行操作，在该第一回放配置下，第一回放设备回放多声道音频内容的一个或多个第一声道。可以针对从附加回放设备接收到的信号重复该过程以确定第三回放设备、第四回放设备等的相对位置。在一些实施例中，该回放配置可以由第一回放设备的处理器来设置，并且可以基于所确定的第二回放设备相对于第一回放设备的位置。
在一些实施例中，方法1100还包括：测量在无线电的第二天线和第三天线处接收到的信号之间的相位差，以估计第三维度(例如，与第一估计AOA的维度正交的维度)上的附加AOA。然后，附加AOA与第一AOA一起用于确定第二回放设备在三个维度上相对于第一回放设备的位置(例如，房间的地板上的位置以及地板上方的高度)。
在一些实施例中，如前所述，方法1100还包括：当在第一回放配置下操作时，与第二回放设备回放多声道音频内容的一个或多个第二声道同步地回放多声道音频内容的一个或多个第一声道。一个或多个第一声道可以包括至少一个中心声道，并且一个或多个第二声道可以包括至少一个后声道。在一些实施例中，方法1100还包括：基于所确定的第二回放设备相对于第一回放设备的位置来识别第二回放设备进行操作的第二回放配置，并且使第二回放设备在第二回放配置下操作。
在一些实施例中，第一回放设备的无线电(或第一回放设备的第二无线电)可以用于向第二(或附加)回放设备发送指令。例如，来自无线电的传输可以符合已所建立的格式或规范，其包括可以用于任何合适目的的指令的一个或多个字段。例如，这些指令可以用于识别要分配给另一回放设备的回放配置(例如，告诉另一设备它是右扬声器还是左扬声器，并且因此应回放所指定的音频声道)。作为另一示例，这些指令可以用于设置其他设备的均衡值或音量水平。
图12示出了用于采用UWB无线电的回放设备基于ToF估计技术来区分其他回放设备的另一种方法1200的示例实施例。方法1200还可以由本文公开的任何回放设备(例如，设备200、210或220)单独地或与本文公开的计算系统或者现在已知的或以后开发的任何其他计算系统和/或用户设备中的任何一种组合地实现。
方法1200开始于框1210，其包括在第一回放设备的无线电的第一天线处接收第一信号。第一信号可以从另一(例如，第二)回放设备发送。框1210还包括基于第一信号来估计第一天线和第二回放设备之间的第一范围。在一些实施例中，该估计可以由UWB无线电来执行。
在框1220处，方法1200还包括在第一回放设备的无线电的第二天线处接收第二信号。第二信号可以从第二回放设备发送。框1220还包括基于第二信号来估计第二天线和第二回放设备之间的第二范围。在一些实施例中，该估计可以由UWB无线电来执行。在一些实施例中，第一范围在第一天线与第二回放设备上的第一点之间，并且第二范围在第二天线与第二回放设备上的不同于第一点的第二点之间。
在框1230处，方法1200还包括基于第一范围和第二范围来确定第一回放设备相对于第二回放设备的位置。在一些实施例中，该确定可以由第一回放设备的处理器来执行。
在框1240处，方法1200还包括：在确定第一回放设备相对于第二回放设备的位置之后，在第一回放配置下进行操作，在该第一回放配置下，第一回放设备回放多声道音频内容的一个或多个第一声道。可以针对从附加回放设备接收到的信号重复该过程以确定第三回放设备、第四回放设备等的相对位置。在一些实施例中，该回放配置可以由第一回放设备的处理器来设置，并且可以基于所确定的第一回放设备相对于第二回放设备的位置。
在一些实施例中，方法1200还包括：当在第一回放配置下操作时，与第二回放设备回放多声道音频内容的一个或多个第二声道同步地回放多声道音频内容的一个或多个第一声道。在一些实施例中，多声道音频内容是包括左声道和右声道的立体声内容，并且一个或多个第一声道包括左声道，并且一个或多个第二声道包括右声道。
在一些实施例中，方法1200还包括：基于在第一信号中编码的时间戳来确定第一信号的飞行时间，并且基于该飞行时间来估计第一范围。
在一些实施例中，方法1200还包括：识别第一信号和第二信号之间的信噪比(SNR)差，并且基于该SNR差来确定第一回放设备相对于第二回放设备的位置。
VI.示例方法
图13示出了经由回放设备(例如，上面讨论的回放设备110中的一个或多个，例如回放设备110a)和/或用于确定一个或多个回放设备之间的间隔距离并相应地调整一个或多个音频参数的媒体回放系统(例如，图1B的媒体回放系统100)执行的另一种方法1300的示例。在一些示例中，方法1300可以由本文公开的任何回放设备(例如，设备200、210或220)单独地或与本文公开的任何计算系统或其他合适的计算系统和/或合适的用户设备组合地实现。
在框1310处，方法1300包括确定回放设备(例如，图5的第一回放设备570和第二回放设备580)之间的距离(例如，图5的范围525)。在一些示例中，方法1300可以包括使用光速模态，其包括如上面关于图11和图12描述的UWB、另一种射频(RF)测量方法、红外、可见光等。
在一些示例中，方法1300可以包括比光速模态慢的模态，其包括声音(例如，可听声音、约18kHz和约25kHz之间的不可听声音、超声波)。例如，为了确定第一回放设备570和第二回放设备580之间的范围525(图5)，第二回放设备580可以经由一个或多个换能器(例如，图1C的换能器114)发射预定波形。所发射的波形的一部分可以在第一回放设备570处经由一个或多个麦克风(例如，图1F的麦克风115)被接收并且用于计算时间差，该时间差可以用于确定第一回放设备570和第二回放设备580之间的距离或范围525。在其他示例中，第一回放设备570发射预定波形，并且第二回放设备580接收该波形的一部分。在一些示例中，两个设备连续地或同时地发射和接收预定波形。关于基于声音的距离确定技术的附加细节可以在例如题为“Systems and methods of user localization(用户定位的系统和方法)”的美国专利No.10,277,981中找到，该专利的全部内容通过引用并入本文。
在某些示例中，使用光速技术和慢于光速技术的组合来确定范围525。预期诸如UWB之类的光速测量方法在1m或更远的距离处具有高精度。然而，如本领域普通技术人员将理解的，非常小的间隔距离(例如，小于1米、小于30cm、小于10cm、小于5cm)可能对如此高的传输速度提出挑战。例如，UWB信号传播10cm需要0.00000000033(即，3.3*10^-9)秒。解决如此短时间和短距离所需的分辨率可能超出了标准UWB接收器的能力。另一方面，声音仅在约三分之一毫秒内传播10cm，这可以在慢于光速测量系统的标准测量系统(例如，基于声音的系统)的操作精度内。因此，使用光速方法和慢于光速方法的组合可以导致在大范围的间隔距离上更准确的距离确定。在一些示例中，慢于光速方法包括：经由回放设备之一(例如，立体声对的第二回放设备)输出音频(例如，一个或多个校准音调、预先存在的媒体内容)，并且经由另一设备(例如，立体声对的第一回放设备)的一个或多个麦克风接收音频输出的至少一部分。
在框1320处，方法1300包括基于在框1320处确定的设备之间的距离来调整一个或多个音频输出参数。在一些示例中，调整一个或多个音频输出参数包括将所确定的距离与本地(例如，在本地设备上)和/或远程(例如，在一个或多个云服务器上)存储的查找中的一个或多个预定滤波器特性、系数等进行匹配。在一些示例中，调整一个或多个音频输出参数可以包括调整滤波器，该滤波器被配置为衰减低于阈值频率(例如，50Hz、100Hz、150Hz、200Hz、250Hz、500Hz、1kHz)的声音。如上面所讨论的，当两个设备在立体声对中时，与针对单声道回放调谐每个设备的方式相比，可以将低频架式滤波器应用于两个设备，以减少低音输出。由于在这些低频下，来自每个设备的低音音频可以相干地相加在一起，因此应用低频架式滤波器。在没有该滤波器的情况下，低频能量将以导致比给定调谐所期望的低音更多的低音的方式增加。在一些示例中，例如，基于区组和/或绑定区(例如，立体声对、家庭影院)配置中的两个或更多个回放设备之间的距离，滤波器被调整为使得来自组合立体声对的低音输出更紧密地与单个设备的单声道低音输出对准。如下面关于图14所讨论的，滤波器(例如，低频架式滤波器)可以被配置为：基于参数(例如，设备之间的距离、听者位置、和/或收听环境的声学特性)，将来自设备的组合低音输出归一化为在来自单个设备的所测量或估计的单声道低音输出的约正负3dB之内。预期该方法提供优于常规方法的若干个优点，至少因为在常规媒体回放系统中，低频架式滤波器可以应用于立体声对配置中的所有设备，而不管它们之间的布置或距离如何。然而，如本领域普通技术人员将理解的，相干地相加的低频能量的水平很大程度上取决于立体声设备之间的间距。例如，图15示出了回放设备间隔以及与其相对应的变化频率响应的示例。因此，静态低频滤波器可能将低音输出减少得太多或太少，以至于无法解决低频输出的相干相加。
在一些示例中，在确定设备之间的距离之后，调整其他音频参数。音频参数可以包括音量、均衡设置、时间延迟等。在某些示例中，例如，可以在确定距离之后调整高频输出。高频声音通常不具有方向性或者受到与上面所讨论的低频声音相关联的相干相加现象的影响。然而，如果设备放置得太近或太靠近对象或障碍物(例如，墙壁)，则经由具有换能器阵列(包括多个高音扬声器)的设备的高频输出可能受到不利影响。在一些示例中，例如，如果具有左高音扬声器和右高音扬声器的第一设备(例如，图5的第一回放设备570)放置得太靠近具有左高音扬声器和右高音扬声器的第二设备(例如，图5的第二回放设备580)(例如，小于约10cm)，则经由相邻高音扬声器(例如，第一设备的右高音扬声器和第二设备的左高音扬声器)的高频输出可能由于如此相对接近而受到不利影响。在这种场景中，方法1300可以包括：调整两个设备上的音频输出参数，使得显著减少或完全关闭经由相邻高音扬声器的音频输出(例如，仅第一设备的左高音扬声器和第二设备的右高音扬声器输出音频)。
在一些示例中，回放设备包括两个或更多个低音炮，并且方法1300包括使用在框1310处确定的距离和典型听者位置来对低频输出进行时间和相位对准，以经由两个或更多个低音炮提供更期望的低音。
在框1330处，方法1300包括：根据在框1320处调整的一个或多个音频输出参数，经由各个回放设备输出音频。
图14示出了经由回放设备(例如，上面讨论的回放设备110中的一个或多个，例如回放设备110a)和/或用于调整绑定设备和/或分组设备的一个或多个音频参数的媒体回放系统(例如，图1B的媒体回放系统100)执行的方法1400的示例。在一些示例中，方法1300还可以由本文公开的任何回放设备(例如，设备200、210或220)单独地或与本文公开的任何计算系统或任何其他合适的计算系统和/或合适的用户设备组合地实现。
在框1410处，检测一个或多个绑定设备或分组设备。例如，在一些示例中，该方法包括(例如，经由控制设备或语音命令)检测用于两个或更多个设备形成绑定区和/或回放设备组的指令。在一些示例中，方法1400在现有绑定区或设备组上执行，而不检测用于设备形成绑定区或设备组的指令。在某些示例中，响应于检测到触发条件来执行方法1400。触发条件可以包括例如对绑定区或组中的一个或多个设备的位置和/或取向的变化的检测、离线或暂时不可用(例如，由于网络连接或电源的丢失)的一个或多个设备的重新连接、和/或手动输入。
在框1420处，可以执行校准以估计或确定绑定区和/或设备组的组合输出。在一些示例中，该校准包括确定绑定区或设备组中的至少两个设备之间的距离。例如，如上面关于图13所描述的，在一些示例中，间隔距离确定可以用作音频参数调整的一部分。在一些示例中，所确定的间隔距离可以与对应于收听环境的特性(例如，房间音量、房间表面积、房间材料、房间吸收系数和/或混响时间)的信息一起用于执行校准。
在一些示例中，该校准可以包括确定收听环境的频谱和/或空间频率特性。例如，在某些示例中，框1420处的校准包括经由绑定区和/或组中的一个或多个设备来发射和/或接收校准音频。该校准可以包括第一测量和第二测量，该第一测量包括一个或多个设备中的单个设备，该第二测量包括一个或多个设备中的两个或更多个设备。以这种方式，可以获得a)单个设备和b)两个或更多个设备的输出的频率响应之间的差。
在框1430处，可以基于该校准来调整一个或多个设备中的至少一个设备的音频输出。在一些示例中，音频输出调整包括基于所确定的两个或更多个设备之间的距离来应用滤波器，例如低频架式滤波器或另一种合适的滤波器。在一些示例中，音频输出调整包括：对输出进行调制、滤波或以其他方式进行调整，使得两个或更多个设备的组合输出约为单个设备的单声道水平增加预定量(例如，在约1dB和10dB之间、约2dBhe约5db之间、和/或约3dB)。在一些示例中，调整至少一个设备的音频输出包括：响应于所检测到的一个或多个其他回放设备的连接的丢失，将滤波器(例如，低频滤波器)恢复为单个播放器或单声道低频播放器。例如，如果立体声对的第二回放设备离线(例如，经由网络连接的丢失、断电)，第一回放设备可以根据具有对应低频滤波器的单播放器模式来恢复其音频输出调整。
图15是间隔开不同距离(例如，小于2ft、2ft、4ft、6ft、8ft)的两个回放设备的频率响应图的曲线图1500以及指示单个设备的输出的参考单声道图1510。在一些示例中，媒体回放系统(例如，上面关于图1B描述的媒体回放系统100)可以将该输出的比预定频率(例如，50Hz、100Hz、150Hz、200Hz、250Hz、500Hz、1kHz)低的经调整的低频水平设置为约等于比预定频率低的单低音响应加上附加量。在该方法下，可以部分地或相当大地减轻相同设备的频率响应的低频部分基于间隔距离的广泛变化，从而导致更自然、平衡的收听体验。
VII.结论
以上关于回放设备、控制器设备、回放区配置和媒体内容源的讨论仅提供了操作环境的一些示例，在该操作环境中可以实现下面描述的功能和方法。本文未明确描述的媒体回放系统、回放设备和网络设备的配置和其他操作环境也可以适用且适于功能和方法的实现。
以上描述尤其公开了各种示例系统、方法、装置和尤其包括在硬件上执行的固件和/或软件的制品。应当理解的是，这些示例仅是示意性的，而不应当被认为是限制性的。例如，可以想到，这些固件、硬件和/或软件方面或组件中的任何一个或全部可以专门在硬件中实现、专门在软件中实现、专门在固件中实现、或在硬件、软件和/或固件的任何组合中实现。因此，所提供的示例不是实现这些系统、方法、装置和/或制品的唯一方式。
此外，本文对“实施例”的提及意味着绑定实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个示例性实施例中。在说明书中各处出现该短语不一定都指代相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的分离的或备选的实施例。因此，本领域技术人员应当显式地和隐式地理解，本文描述的实施例可以与其他实施例组合。
主要在说明性的环境、系统、过程、步骤、逻辑块、处理以及直接或间接地与耦接到网络的数据处理设备的操作相类似的其他象征性表示的方面上，提出本说明书。本领域技术人员通常使用这些处理描述和表示，以向本领域技术人员的其他技术人员传播他们的工作内容。阐述了各种具体细节，以提供本公开的透彻理解。然而，本领域技术人员应理解，不需要特定、具体细节就可以实施本公开。在其他实例中，没有描述熟知的方法、过程、组件和电路，以避免不必要地使实施例的方面模糊不清。因此，本公开的范围由随附权利要求、而不是以上实施例的描述来界定。
当随附权利要求中的任一项权利要求被理解成涵盖纯软件和/或固件实现时，在此明确限定至少一个示例中的至少一个元素以包括存储软件和/或固件的非暂时性有形介质，如存储器、DVD、CD、蓝光等。
VII.示例
例如根据下面描述的各个方面来说明本技术。为方便起见，本技术的各个方面的各个示例被描述为编号的示例。这些示例是作为示例提供，而不限制本技术。注意，任何一个从属示例能够以任意组合方式组合，并被放入相应的独立示例中。其他示例可以类似的方式呈现。
(示例1)一种方法，包括：接收用于在第一回放配置下操作的指令，在第一回放配置下，与经由第二回放设备回放多声道音频内容的第二声道同步地经由第一回放设备回放多声道音频内容的第一声道；在接收到用于在第一回放配置下操作的指令之后，确定第一回放设备和第二回放设备之间的距离；基于所确定的距离来确定第一音频参数；使第一回放设备根据所确定的第一音频参数来回放多声道音频内容的第一声道；以及使第二回放设备根据所确定的第一音频参数来回放多声道音频内容的第二声道。
(示例2)根据示例1所述的方法，还包括：检测第一回放设备和第二回放设备中的至少一个的位置或取向的变化；在检测到位置或取向的变化之后，确定第一回放设备和第二回放设备之间的第二距离；基于第二距离来确定经更新的第一音频参数；以及经由网络接口使得在第二回放配置下操作，在该第二回放配置下，第二回放设备根据经更新的第一音频参数来回放多声道音频内容的第二声道。
(示例3)根据示例1或示例2所述的方法，其中，确定第一回放设备和第二回放设备之间的距离包括经由第一回放设备向第二回放设备发送超宽带(UWB)信号。
(示例4)根据示例1至3中任一示例所述的方法，其中，确定第一回放设备和第二回放设备之间的距离包括经由第一回放设备的一个或多个麦克风接收经由第二回放设备输出的音频。
(示例5)根据示例4所述的方法，其中，确定第一回放设备和第二回放设备之间的距离包括经由第二回放设备的网络接口使得经由第二回放设备输出一个或多个校准音调。
(示例6)根据示例1至5中任一示例所述的方法，其中，确定第一音频参数包括将所确定的距离与查找表中的一个或多个对应滤波器特性进行匹配。
(示例7)根据示例1至6中任一示例所述的方法，其中，确定第一回放设备和第二回放设备之间的距离包括使用光速测量模态和比光速测量模态慢的测量模态。
(示例8)根据示例1至7中任一示例所述的方法，其中，确定第一音频参数包括针对第一回放设备和第二回放设备所处的特定收听环境确定第一回放设备的单声道输出，该单声道输出包括比预定频率小的频率范围。
(示例9)根据示例8所述的方法，其中，确定单声道输出包括基于特定收听环境的一个或多个特性来估计预期的单声道输出。
(示例10)根据示例8所述的方法，其中，确定单声道输出包括经由第一回放设备输出校准音频。
(示例11)根据示例8至10中任一示例所述的方法，其中，确定经更新的第一音频参数包括确定滤波器，该滤波器将音频输出基本上维持在比该频率范围内的单声道输出大的预定量内。
(示例12)根据示例1至11中任一示例所述的方法，还包括：检测第二回放设备的连接丢失；以及响应于所检测到的连接丢失，恢复第一音频参数以与单个播放器配置相对应。
(示例13)一种或多种有形、非暂时性计算机可读介质，包括指令，该指令当由至少一个回放设备的一个或多个处理器执行时，使该至少一个回放设备执行根据任何前述示例所述的方法。
(示例14)一种回放设备，包括：网络接口；一个或多个换能器；以及一个或多个处理器，被配置为使回放设备执行根据示例1至12之一所述的方法。
(示例15)根据权利要求14所述的回放设备，还包括：一个或多个麦克风；以及一个或多个天线，被配置为发射和/或接收超宽带能量。
(示例16)一种第一回放设备，包括：网络接口；至少一个处理器；至少一种非暂时性计算机可读介质，包括可由至少一个处理器执行以使得第一回放设备被配置为执行以下操作的程序指令：确定第二回放设备相对于第一回放设备的距离；根据所确定的距离，确定经调整的音频参数；以及在确定第二回放设备相对于第一回放设备的距离之后，经由网络接口使第二回放设备在第一回放配置下操作，在该第一回放配置下，第二回放设备根据经调整的音频参数，与经由第一回放设备回放多声道音频内容的第一声道同步地回放多声道音频内容的第二声道。
(示例17)根据示例16所述的第一回放设备，其中，该距离是第一距离，并且其中，至少一种非暂时性计算机可读介质还包括可由至少一个处理器执行以使得第一回放设备被配置为执行以下操作的程序指令：检测到第一回放设备和第二回放设备中的至少一个已经移动；在检测到第一回放设备和第二回放设备中的至少一个已经移动之后，确定第二回放设备相对于第一回放设备的第二距离；基于第二距离来确定经更新的音频参数；以及经由网络接口使得在第二回放配置下操作，在该第二回放配置下，第二回放设备根据经更新的音频参数来回放多声道音频内容的第二声道。
(示例18)根据示例16或示例17所述的第一回放设备，其中，确定第二回放设备相对于第一回放设备的距离包括发送或接收超宽带(UWB)。
(示例19)根据示例16-18中任一示例所述的第一回放设备，还包括：一个或多个麦克风，其中，确定第二回放设备相对于第一回放设备的距离包括经由一个或多个麦克风从第二回放设备接收预定声音波形的至少一部分。
(示例20)根据示例19所述的第一回放设备，其中，确定第二回放设备相对于第一回放设备的距离包括比较。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
接收用于在第一回放配置下操作的指令，在所述第一回放配置下，与经由第二回放设备回放多声道音频内容的第二声道同步地经由第一回放设备回放所述多声道音频内容的第一声道；
在接收到用于在所述第一回放配置下操作的指令之后，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离；
基于所确定的距离来确定第一音频参数；
使所述第一回放设备根据所确定的第一音频参数来回放所述多声道音频内容的第一声道；以及
使所述第二回放设备根据所确定的第一音频参数来回放所述多声道音频内容的第二声道。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
检测所述第一回放设备和所述第二回放设备中的至少一个的位置或取向的变化；
在检测到位置或取向的所述变化之后，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的第二距离；
基于所述第二距离来确定经更新的第一音频参数；以及
经由网络接口使得在第二回放配置下操作，在所述第二回放配置下，所述第二回放设备根据所述经更新的第一音频参数来回放多声道音频内容的第二声道。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离包括：经由所述第一回放设备向所述第二回放设备发送超宽带UWB信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离包括：经由所述第一回放设备的一个或多个麦克风接收经由所述第二回放设备输出的音频。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离包括：经由所述第二回放设备的网络接口使得经由所述第二回放设备输出一个或多个校准音调。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一音频参数包括：将所确定的距离与查找表中的一个或多个对应滤波器特性进行匹配。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离包括：使用光速测量模态和慢于光速测量模态。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一音频参数包括：针对所述第一回放设备和所述第二回放设备所处的特定收听环境确定所述第一回放设备的单声道输出，所述单声道输出包括比预定频率小的频率范围。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，确定所述单声道输出包括：基于所述特定收听环境的一个或多个特性来估计预期的单声道输出。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，确定所述单声道输出包括：经由所述第一回放设备输出校准音频。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定所述经更新的第一音频参数包括：确定滤波器，所述滤波器将音频输出基本上维持在比所述频率范围内的单声道输出大的预定量内。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：
检测所述第二回放设备的连接丢失；以及
响应于所检测到的连接丢失，恢复所述第一音频参数以与单个播放器配置相对应。
13.一种或多种有形、非暂时性计算机可读介质，包括能够由至少一个回放设备的一个或多个处理器执行的指令，以控制所述至少一个回放设备执行回放过程，所述回放过程包括：
接收用于在第一回放配置下操作的指令，在所述第一回放配置下，与经由第二回放设备回放多声道音频内容的第二声道同步地经由第一回放设备回放所述多声道音频内容的第一声道；
在接收到用于在所述第一回放配置下操作的指令之后，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离；
基于所确定的距离来确定第一音频参数；
使所述第一回放设备根据所确定的第一音频参数来回放所述多声道音频内容的第一声道；以及
使所述第二回放设备根据所确定的第一音频参数来回放所述多声道音频内容的第二声道。
14.根据权利要求13所述的一种或多种有形、非暂时性计算机可读介质，其中，所述回放过程还包括：
检测所述第一回放设备和所述第二回放设备中的至少一个的位置或取向的变化；
在检测到位置或取向的所述变化之后，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的第二距离；
基于所述第二距离来确定经更新的第一音频参数；以及
经由网络接口使得在第二回放配置下操作，在所述第二回放配置下，所述第二回放设备根据所述经更新的第一音频参数来回放多声道音频内容的第二声道。
15.根据权利要求14所述的一种或多种有形、非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离包括：经由所述第一回放设备向所述第二回放设备发送超宽带UWB信号。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的一种或多种有形、非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离包括：经由所述第一回放设备的一个或多个麦克风接收经由所述第二回放设备输出的音频。
17.根据权利要求16所述的一种或多种有形、非暂时性计算机可读介质，其中，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离包括：经由所述第二回放设备的网络接口使得经由所述第二回放设备输出一个或多个校准音调。
18.一种回放设备，包括：
网络接口；
一个或多个换能器；以及
一个或多个处理器，被配置为控制所述回放设备以：
接收用于在第一回放配置下操作的指令，在所述第一回放配置下，与经由第二回放设备回放多声道音频内容的第二声道同步地经由第一回放设备回放所述多声道音频内容的第一声道；
在接收到用于在所述第一回放配置下操作的指令之后，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的距离；
基于所确定的距离来确定第一音频参数；
使所述第一回放设备根据所确定的第一音频参数来回放所述多声道音频内容的第一声道；以及
使所述第二回放设备根据所确定的第一音频参数来回放所述多声道音频内容的第二声道。
19.根据权利要求18所述的回放设备，还包括：
一个或多个麦克风；以及
一个或多个天线，被配置为发射和/或接收超宽带能量。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的回放设备，其中，所述一个或多个处理器被配置为还控制所述回放设备以：
检测所述第一回放设备和所述第二回放设备中的至少一个的位置或取向的变化；
在检测到位置或取向的所述变化之后，确定所述第一回放设备和所述第二回放设备之间的第二距离；
基于所述第二距离来确定经更新的第一音频参数；以及
经由网络接口使得在第二回放配置下操作，在所述第二回放配置下，所述第二回放设备根据所述经更新的第一音频参数来回放多声道音频内容的第二声道。
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