本發(fā)明涉及定位和配置在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器。
背景技術(shù):
在本領(lǐng)域中所周知的是應(yīng)用揚(yáng)聲器通過語音對大眾講話。這種系統(tǒng)通常可以是有線的或無線的,而且系統(tǒng)使用中央控制器來管理所要呈現(xiàn)的以及在哪里呈現(xiàn)。在許多這種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中,揚(yáng)聲器分布在廣泛的面積區(qū),旨在于大眾所在之處以相關(guān)的音頻對大眾講話。這種系統(tǒng)可以,例如適配成為在等候房間的大眾提醒相關(guān)的行程信息,在商店中提供背景音樂,實(shí)現(xiàn)與會者之間的內(nèi)部交流等。這些選項(xiàng)是很多的,并且這種揚(yáng)聲器系統(tǒng)可涵蓋火車站、機(jī)場、公共建筑物、辦公房間酒店、餐館等的廣大面積區(qū)。由于這種系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器通常只能根據(jù)他們的物理布線配置和管理,傳統(tǒng)的商業(yè)系統(tǒng)相對較不靈活,重新配置和調(diào)整需要繁瑣的重新安裝工作,涉及為其新的配置而重新為揚(yáng)聲器布線。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個方面,本發(fā)明涉及一種將揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器的物理位置關(guān)聯(lián)至揚(yáng)聲器標(biāo)識符的方法,揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括多個揚(yáng)聲器,多個揚(yáng)聲器由至少一根揚(yáng)聲器總線連接并且通過通信耦合至總線驅(qū)動器。
揚(yáng)聲器被安裝在集合環(huán)境中的不同位置,集合環(huán)境包括一個或多個局部環(huán)境。該方法包括以下步驟:
-提供移動設(shè)備,移動設(shè)備包括由電池供電的攝像頭、顯示屏、內(nèi)存裝置和計(jì)算處理器裝置,
-計(jì)算處理器裝置根據(jù)存儲在內(nèi)存裝置中的算法處理數(shù)據(jù),顯示屏被設(shè)置用于顯示由攝像頭捕捉的并由計(jì)算處理器裝置處理的圖像,
-借由移動設(shè)備的攝像頭捕捉環(huán)境的圖像,
-借由計(jì)算處理器裝置根據(jù)圖像提取環(huán)境屬性,
-根據(jù)環(huán)境屬性計(jì)算一個或多個揚(yáng)聲器的物理位置,
-手動地或自動地將一個或多個揚(yáng)聲器的物理位置作為關(guān)系至少部分地根據(jù)計(jì)算的物理位置關(guān)聯(lián)至相應(yīng)的揚(yáng)聲器標(biāo)識符,及
將關(guān)系存儲在與總線驅(qū)動器關(guān)聯(lián)的位置數(shù)據(jù)庫中。
根據(jù)本發(fā)明,可在有許多揚(yáng)聲器的大型揚(yáng)聲器方案中提供可單獨(dú)地尋址的揚(yáng)聲器,因?yàn)樵摲桨高^程有利于該系統(tǒng)的揚(yáng)聲器電線的物理安裝可以很少或不用考慮與各個揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器組的尋址相關(guān)的最終需求。本發(fā)明的另一個優(yōu)勢是,技術(shù)人員可以在安裝物理揚(yáng)聲器時考慮獨(dú)立的環(huán)境而不考慮構(gòu)建一個反映最終系統(tǒng)的預(yù)期用途的總線布局。
這種優(yōu)勢導(dǎo)致進(jìn)一步的巨大優(yōu)勢,即與揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器組的可尋址性相關(guān)的要求不會對在不同的環(huán)境中的音頻設(shè)計(jì)有負(fù)面影響。這種建立關(guān)于音頻而被優(yōu)化的局部環(huán)境的自由度是很重要的。
本發(fā)明的另一個重要特征是,一個或多個揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以以可靠和可行的方式設(shè)定,從而獲得功能被很好地定義的系統(tǒng),從而有利于該系統(tǒng)在尋址特定揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器組時根據(jù)意向而工作。而且,還有益處的是,揚(yáng)聲器組或特定的揚(yáng)聲器可以在需要對揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器系統(tǒng)維護(hù)時方便地定位并具有較低的出錯風(fēng)險。
在一個實(shí)施例中,一個有利的特征是,被確定的并且被存儲的關(guān)系可以在之后的情景下很容易地改變和調(diào)整。
環(huán)境可以被理解為房間、開放空間、大廳等,即,任何用于容下?lián)P聲器系統(tǒng)的有關(guān)場所。
環(huán)境的圖像被理解為涵蓋了完整的環(huán)境或某些環(huán)境的某種類型的圖像。圖像可能包含一個以上單獨(dú)的圖像。圖像的覆蓋范圍應(yīng)足以使計(jì)算處理器裝置能夠計(jì)算由移動設(shè)備的用戶選定的揚(yáng)聲器的物理位置。
位置數(shù)據(jù)庫可以與總線驅(qū)動器整合而集中地被存儲,或者它可以駐留在一個或多個分散式位置數(shù)據(jù)庫中,分散式位置數(shù)據(jù)庫被,例如,包括在移動設(shè)備中,只要使位置數(shù)據(jù)庫可被總線驅(qū)動器使用,以便于當(dāng)需要時或作為基于云服務(wù)器系統(tǒng)的一部分對揚(yáng)聲器的有效尋址。
揚(yáng)聲器總線可以是揚(yáng)聲器或節(jié)點(diǎn)的任何通信耦合,用于間接地將揚(yáng)聲器耦合至總線驅(qū)動器以用于控制由揚(yáng)聲器呈現(xiàn)的音頻。在有利的實(shí)施例中,揚(yáng)聲器總線、總線驅(qū)動器和至少一些揚(yáng)聲器或節(jié)點(diǎn)促進(jìn)數(shù)據(jù)通信,例如,除了音頻信號,控制參數(shù),并且更優(yōu)選的實(shí)施例還促進(jìn)某種程度的雙向通信,允許節(jié)點(diǎn)和揚(yáng)聲器與總線驅(qū)動器對初始化、狀態(tài)、錯誤或其他消息進(jìn)行通信。
當(dāng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括揚(yáng)聲器總線、一個或多個帶電音頻總線和關(guān)聯(lián)的總線驅(qū)動器時,獲得有利的實(shí)施例。多個揚(yáng)聲器通過所述帶電音頻總線的揚(yáng)聲器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成,并且中央控制器被連接到所述總線驅(qū)動器或與總線驅(qū)動器整合。帶電音頻總線向所連接的揚(yáng)聲器和/或節(jié)點(diǎn)提供音頻信號和電能。
在帶電音頻總線被用于分發(fā)、互連和供電給包括放大器和揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器節(jié)點(diǎn)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中,本發(fā)明的實(shí)施例可以使高度相關(guān)的。在某些帶電音頻總線系統(tǒng)中,總線驅(qū)動器或中央控制器可以在距離或沿?fù)P聲器節(jié)點(diǎn)的總線電纜的相鄰者方面知道電氣位置,如揚(yáng)聲器和節(jié)點(diǎn)的順序。然而,因?yàn)閾P(yáng)聲器和帶電音頻總線可以根據(jù)任意的拓?fù)浔唤橥ǔ5拈L總,例如,20米至100米長,以任何不可預(yù)測的方式在天花板上方轉(zhuǎn)繞和扭轉(zhuǎn),所以非常有利地能夠映射具有空間布局或環(huán)境的被電氣識別的揚(yáng)聲器節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器可由總線驅(qū)動器單獨(dú)地尋址,以用于呈送由總線驅(qū)動器提供的音頻時,獲得有利的實(shí)施例。
揚(yáng)聲器可以以許多種方式單獨(dú)地尋址。驅(qū)動器可以由此對單個特定的揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器組進(jìn)行尋址。關(guān)于物理位置,揚(yáng)聲器可以以一種非常特定的方式被定位,在此方式中,每個揚(yáng)聲器的特定位置在2D或3D的位置圖表中被定位。揚(yáng)聲器還可以在多個組中被定位,其中單獨(dú)的揚(yáng)聲器都被特定地物理定位。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,揚(yáng)聲器還可以以揚(yáng)聲器組被物理定位,該揚(yáng)聲器組僅關(guān)于預(yù)定的區(qū)域被定位??偩€驅(qū)動器由此可以基于知道單獨(dú)的揚(yáng)聲器在哪里而對單獨(dú)的揚(yáng)聲器尋址,并且/或者基于知道單獨(dú)的揚(yáng)聲器在哪里而對一個或多個組尋址。
當(dāng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器可由總線驅(qū)動器單獨(dú)地尋址,以用于在中央控制器的控制下呈送由總線驅(qū)動器提供的音頻時,獲得有利的實(shí)施例。
當(dāng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括與一個或多個揚(yáng)聲器總線通過通信耦合的總線驅(qū)動器時,獲得有利的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例,可以將不同的總線合并成一個揚(yáng)聲器網(wǎng)絡(luò)的組合布局,在一個環(huán)境中的揚(yáng)聲器的位置可以,例如,借助于耦合至同一個中央總線驅(qū)動器的兩個不同總線獲得。在此上下文中的同一個總線驅(qū)動器指定的是,總線驅(qū)動器是邏輯上統(tǒng)一的。電氣耦合可以通過一個或多個總線連接獲得。
當(dāng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括兩個或更多個揚(yáng)聲器總線時可以獲得有利的實(shí)施例,其中所述總線通過通信耦合至所述總線驅(qū)動器,所述總線驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)對設(shè)置在一個以上揚(yáng)聲器總線中的揚(yáng)聲器的尋址,且其中對設(shè)置在一個以上揚(yáng)聲器總線中的揚(yáng)聲器的所述尋址由中央控制器控制,所述中央控制器通過通信耦合至總線驅(qū)動器。
當(dāng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括兩個或更多個揚(yáng)聲器總線時獲得有利的實(shí)施例,其中總線被設(shè)置在集合環(huán)境中,該集合環(huán)境包括至少兩個分開的環(huán)境并且其中至少一個環(huán)境包括至少兩個總線。
當(dāng)根據(jù)所述圖像和用戶提供的圖像參數(shù)確定了一個或多個揚(yáng)聲器的物理位置時獲得有利的實(shí)施例。
提供了用戶提供的圖像參考,這將允許用戶主動選擇或精確定位有關(guān)的一個或多個揚(yáng)聲器用來確定物理位置。
用戶提供的參考可以以幾種不同的方式來提供。一個可能的解決方案可以是在移動設(shè)備的顯示屏上可視地包括固定參考,即顯示屏使一個固定目標(biāo)可視化,用戶借助于此可以將移動設(shè)備指向考慮中的揚(yáng)聲器,并且由此精確定位該揚(yáng)聲器的位置。然后,運(yùn)行在計(jì)算機(jī)處理器上的軟件可結(jié)合所抓取的位置并提取物理環(huán)境屬性。
另一個簡單的解決方案可以是,用戶使用顯示屏來精確定位考慮中的揚(yáng)聲器(多個),例如,通過觸摸屏,然后讓運(yùn)行在計(jì)算機(jī)處理器裝置上的軟件將所抓取的位置和所提取的物理環(huán)境屬性組合到揚(yáng)聲器的一個或多個物理位置中。
用戶提供的圖像參考可因此通常以運(yùn)行在移動設(shè)備上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序中運(yùn)作的精確定位應(yīng)用被給出,從而允許用戶在視覺上抓取特定的揚(yáng)聲器來確定環(huán)境中的位置,例如在房間里,然后借助于運(yùn)行在移動設(shè)備上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用推斷出該位置。
當(dāng)一個或多個揚(yáng)聲器的物理位置是根據(jù)圖像和在捕捉的圖像中自動識別揚(yáng)聲器來確定時得到有利的實(shí)施例,且其中自動識別是根據(jù)圖像借助于計(jì)算處理器裝置來計(jì)算的。
揚(yáng)聲器的自動識別可以以幾種不同的方式來執(zhí)行。存儲在所述存儲器裝置中的算法可因此被設(shè)計(jì)成對在所捕捉的圖像中的揚(yáng)聲器執(zhí)行自動識別。這個自動識別與所提取的環(huán)境屬性一起可以建立對在圖像中檢測到的一個或多個揚(yáng)聲器的物理位置的估計(jì)。該識別可以通過幾種不同類型的輔助者來協(xié)助。因此,這樣的協(xié)助者可以是包括圖像檢測技術(shù)的算法,該圖像檢測技術(shù)完全依據(jù)揚(yáng)聲器基準(zhǔn)數(shù)據(jù)或由揚(yáng)聲器基準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。這種輔助者的實(shí)例可以例如包括可能的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)描述。
當(dāng)物理位置在集合環(huán)境的二維模型中被確定時得到有利的實(shí)施例。
在本發(fā)明的范圍內(nèi),環(huán)境可以具有有許多不同的邏輯的定義。其中一個這樣的邏輯定義可以簡單地是,將一個特定的環(huán)境指定為一個特定的房間或空間。
當(dāng)物理位置被確定為描述集合環(huán)境的若干二維模型時得到有利的實(shí)施例。
集合環(huán)境可以有利地通過例如相對于房間啟用揚(yáng)聲器的多個環(huán)境來描述。
當(dāng)物理位置在集合環(huán)境的三維模型中被確定時得到有利的實(shí)施例。
當(dāng)物理位置被確定為描述集合環(huán)境的若干三維模型時得到有利的實(shí)施例。
集合環(huán)境可以有利地通過例如相對于房間啟用揚(yáng)聲器的多個環(huán)境來描述。
當(dāng)集合環(huán)境被分為至少兩個不同的區(qū)域,且該兩個不同的區(qū)域可由系統(tǒng)的總線驅(qū)動器單獨(dú)地尋址時得到有利的實(shí)施例。
因此,區(qū)域可以劃分環(huán)境、覆蓋更多的環(huán)境、或重疊另一個區(qū)域。在這種情況下該區(qū)域是一個或多個揚(yáng)聲器的指示符,使中央總線驅(qū)動器對這樣的單獨(dú)區(qū)域的揚(yáng)聲器(多個)尋址。
當(dāng)區(qū)域參考所述一個或多個揚(yáng)聲器的物理位置被定義時得到有利的實(shí)施例。
當(dāng)物理位置被定義為區(qū)域時得到有利的實(shí)施例。
因此,物理位置可以更廣泛地以區(qū)域被確定并計(jì)算。這樣的區(qū)域可以是例如對其中安裝了相關(guān)揚(yáng)聲器的房間的寬泛的確定。這樣的對物理位置的更寬泛的理解可因此被應(yīng)用于更加在區(qū)域的基礎(chǔ)上對揚(yáng)聲器尋址,而同時發(fā)送用于音頻再現(xiàn)的信號。
在同一框架內(nèi),標(biāo)識符可以指定在環(huán)境之內(nèi)的特定環(huán)境或特定區(qū)域。環(huán)境可以包括一個或多個區(qū)域,或者環(huán)境可以被指定為一個區(qū)域。
在這方面,應(yīng)該指出的是,幾個環(huán)境原則上可以被捆綁成一個區(qū)域,從而使一個區(qū)域指定多個環(huán)境或至少一個以上的環(huán)境。
當(dāng)中央控制器被設(shè)置為在所述建立的物理位置的基礎(chǔ)上,控制在所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的音頻信號的再現(xiàn)時,得到有利的實(shí)施例。
當(dāng)中央控制器被設(shè)置為在所述位置抽象層次數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,控制在所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的音頻信號的再現(xiàn)時,得到有利的實(shí)施例。
當(dāng)物理位置映射到位置抽象層次數(shù)據(jù)庫中時得到有利的實(shí)施例,物理位置與由用戶至少在系統(tǒng)的最初設(shè)定期間定義的抽象層次關(guān)聯(lián),從而使中央控制器能夠控制在一個或多個參考該位置抽象層次數(shù)據(jù)庫被識別的揚(yáng)聲器中的音頻信號的再現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置過程允許用戶像系統(tǒng)設(shè)計(jì)者或技術(shù)員,用直觀的術(shù)語來定義區(qū)域,比如“大門1”、“大門2”、“大廳”、“衛(wèi)生間”,等。這樣的設(shè)定,即,將物理上定位的揚(yáng)聲器關(guān)聯(lián)到一個直觀的和易于理解的術(shù)語,使得能夠?qū)⒂煽偩€控制器控制下的總線驅(qū)動器提供的音頻尋址到單獨(dú)的區(qū)域。
當(dāng)位置抽象層次數(shù)據(jù)庫是指位置數(shù)據(jù)庫或者與位置數(shù)據(jù)庫整合時得到有利的實(shí)施例。
當(dāng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括用戶界面,通過在所述抽象層次數(shù)據(jù)庫中選擇一個或多個抽象層次來輔助隊(duì)兩個或更多個不同的揚(yáng)聲器組尋址時,得到有利的實(shí)施例。
通過本發(fā)明的幾個實(shí)施例的所提供的而可用的用戶界面使得系統(tǒng)的操作者能夠根據(jù)存儲在抽象層次數(shù)據(jù)庫中的直觀的和動態(tài)的術(shù)語對揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器組尋址。這些組還可以被重新定義而不需要因?yàn)樯痰瓴季值姆隆⑿薷亩匦略O(shè)計(jì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)。系統(tǒng)然后可以簡單地通過使用移動設(shè)備以及本發(fā)明提供的方法來重新校準(zhǔn)。
當(dāng)所述物理位置借助于所述移動設(shè)備自動地確定,且其中相應(yīng)的揚(yáng)聲器標(biāo)識符由移動設(shè)備和揚(yáng)聲器系統(tǒng)通過自動測試?yán)檀_定時,得到有利的實(shí)施例。
在當(dāng)前情況下,自動測試?yán)瘫焕斫鉃樵谝苿釉O(shè)備上的自動應(yīng)用程序,其中揚(yáng)聲器系統(tǒng)的中央控制器觸發(fā)揚(yáng)聲器識別,揚(yáng)聲器識別可以由移動設(shè)備自動檢測,用于識別單獨(dú)的揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器組的目的,然后建立物理位置與相應(yīng)的揚(yáng)聲器標(biāo)識符之間的關(guān)系。自動檢測可以例如基于,中央控制器激活由移動設(shè)備的攝像頭“可見”的二極管。移動設(shè)備的攝像頭捕捉揚(yáng)聲器的圖像并檢測出特定揚(yáng)聲器已視覺激活。視覺激活可以例如借助于移動設(shè)備與揚(yáng)聲器系統(tǒng)的中央控制器通信來觸發(fā)。再次,現(xiàn)在由中央控制器所定義的或所參考的揚(yáng)聲器識別可以與所提取的環(huán)境特性的基礎(chǔ)上得到的物理位置相互關(guān)聯(lián)。
自動測試?yán)踢€可以包含在設(shè)定階段需要或多或少手動交互的各種音頻輔助測試?yán)?。自動測試過程還可以包含移動設(shè)備和中央控制器之間的通信,由此音頻測試信號被系統(tǒng)再現(xiàn)并被移動設(shè)備的麥克風(fēng)裝置捕捉。麥克風(fēng)設(shè)施可以永久地包括在移動設(shè)備中,或者可以耦合到移動設(shè)備。適用的自動測試?yán)痰囊粋€例子可以是在單個或一組揚(yáng)聲器上再現(xiàn)音頻的測試?yán)?,并且移動設(shè)備借助于計(jì)算處理器裝置處理從連接移動設(shè)備的麥克風(fēng)得到的信號,并自動確定該記錄的聲音是否由該移動設(shè)備所在的房間里的揚(yáng)聲器產(chǎn)生。換言之,一個簡單的確定哪些揚(yáng)聲器在哪些環(huán)境中就可以足以使系統(tǒng)在設(shè)定階段之后正常的工作。
更高級的確定也可以是,其中該移動設(shè)備的音頻設(shè)施足夠高級以提供相對高的分辨率,從而在房間或環(huán)境中對特定的位置定位,而不是僅僅確定所述揚(yáng)聲器實(shí)際上存在于房間。當(dāng)需要維護(hù)時,即,當(dāng)工程師需要定位在哪里找到特定的揚(yáng)聲器時,對單個的揚(yáng)聲器進(jìn)行具體定位是特別有吸引力的。
在一個實(shí)施例中,移動設(shè)備確定從圖像到揚(yáng)聲器的距離,并從另一個源接收揚(yáng)聲器之間的相對距離。由此,這些揚(yáng)聲器的相對位置可以從它們的相對距離來確定,揚(yáng)聲器的相對位置可以與圖像信息進(jìn)行比較以便旋轉(zhuǎn)相對位置或?qū)?yīng)相對位置來與圖像匹配,從而至少關(guān)于圖像中的環(huán)境,該相對位置變得絕對。用于確定揚(yáng)聲器之間的相對距離并由此確定它們的相對位置的各種發(fā)明實(shí)施例在同一申請人的共同未決專利申請“一種用于確定或驗(yàn)證在揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的空間關(guān)系的方法”中描述,該專利申請?zhí)卮送ㄟ^引用的方式并入有關(guān)于涉及確定揚(yáng)聲器的距離和空間關(guān)系或裝置的公開內(nèi)容。
當(dāng)移動設(shè)備通過通信耦合到中央控制器,且其中所述物理位置借助于所述移動設(shè)備自動地建立,且其中相應(yīng)的揚(yáng)聲器標(biāo)識符由移動設(shè)備和揚(yáng)聲器系統(tǒng)運(yùn)行的自動測試?yán)探r,得到有利的實(shí)施例。
當(dāng)所述物理位置借助于所述移動設(shè)備自動地建立為提取的環(huán)境屬性,且其中相應(yīng)的揚(yáng)聲器標(biāo)識符由移動設(shè)備和揚(yáng)聲器系統(tǒng)運(yùn)行的半自動測試?yán)探r,得到有利的實(shí)施例。
半自動測試?yán)炭梢?,例如包含對與安裝過程有關(guān)的更多的智能化的需求,其中工程師結(jié)合系統(tǒng)設(shè)定,讀取并插入揚(yáng)聲器特定代碼。
當(dāng)由所述移動設(shè)備從相應(yīng)的揚(yáng)聲器通過聲的、光的或無線電頻率的無線通信相得到揚(yáng)聲器標(biāo)識符時得到有利的實(shí)施例。
優(yōu)選地,移動設(shè)備能夠從揚(yáng)聲器借助于聲音或電磁通信直接接收揚(yáng)聲器標(biāo)識符,這些通信為例如超聲、蝙蝠啁啾、帶有編碼標(biāo)識符的可聽聲音、射頻(RF)通信例如通過藍(lán)牙、ZigBee、WiFi或其它例如在2.4GHz頻段的RF協(xié)議、通過近場通信、RFID標(biāo)簽等、通過光通信,如調(diào)制光、簡單調(diào)制LED閃光方案、紅外通信等。智能手機(jī)、平板電腦和其它大規(guī)模部署的智能設(shè)備通常提供:一個或多個麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器來接收和發(fā)送聲音信號、攝像頭來接收光信號,以及各種RF通信協(xié)議和硬件,典型地用于WiFi和藍(lán)牙通信。有些還提供NFC通信、RFID標(biāo)簽讀取器、紅外線傳感器等。揚(yáng)聲器或節(jié)點(diǎn)和移動設(shè)備之間的通信可以是雙向的或任意單向的。
當(dāng)所述要被關(guān)聯(lián)到所述物理位置的所述相應(yīng)的揚(yáng)聲器標(biāo)識符由包括以下步驟中的一個或多個的測試?yán)虂泶_定時得到有利的實(shí)施例,
-相互關(guān)聯(lián)所述移動設(shè)備和所述揚(yáng)聲器之間的距離,該距離從所述環(huán)境特性確定以及從基于聲波或無線電如基于聲學(xué)啁啾的距離估計(jì)來確定;
-相互關(guān)聯(lián)來自最近的物理揚(yáng)聲器位置的幾個同時發(fā)送的揚(yáng)聲器的率先到達(dá)的聲音信號如線性調(diào)頻信號;
-相互關(guān)聯(lián)包括麥克風(fēng)的揚(yáng)聲器節(jié)點(diǎn),麥克風(fēng)首先接收帶有移動設(shè)備的物理位置的聲學(xué)信號,該移動設(shè)備發(fā)送該聲學(xué)信號如啁啾。
當(dāng)多個所述關(guān)系在當(dāng)系統(tǒng)被安設(shè)和存儲在所述位置數(shù)據(jù)庫中時的最初設(shè)定過程中被建立時,得到有利的實(shí)施例。
通常,本設(shè)定過程在安設(shè)完成后被建立為初始設(shè)定。當(dāng)然,可以時不時修改已建立的區(qū)域,如果需要增加或修改新區(qū)域的話。這種情況特別是由于這樣一個事實(shí),即使用的揚(yáng)聲器沒有在邏輯上被總線布局約束,從而使得有可能通過本發(fā)明來添加的揚(yáng)聲器到環(huán)境,簡單地通過安裝另外的總線或接附到一個已經(jīng)存在的總線布局。建立和記錄單個的揚(yáng)聲器的位置的動態(tài)方案不需要帶有接附揚(yáng)聲器的單個總線定義想要的或所需的區(qū)域,這有利于揚(yáng)聲器總線能重疊區(qū)域或甚至環(huán)境,而不影響揚(yáng)聲器系統(tǒng)的靈活性。
當(dāng)關(guān)系在重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)后被修改時,得到有利的實(shí)施例。
如果集合環(huán)境被擴(kuò)展/改變,當(dāng)關(guān)系被修改時,得到有利的實(shí)施例。
如果環(huán)境的區(qū)域需要被重新定義,當(dāng)關(guān)系被修改時,得到有利的實(shí)施例。
在一個方面,本發(fā)明涉及一種揚(yáng)聲器系統(tǒng),其包括多個揚(yáng)聲器,所述多個揚(yáng)聲器被配置用于在中央控制器的控制下音頻信號的音頻再現(xiàn),其中所述中央控制器根據(jù)所述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器的物理位置與相應(yīng)的揚(yáng)聲器標(biāo)識符之間的相互關(guān)聯(lián)確定具體的或多組揚(yáng)聲器的音頻再現(xiàn),且其中揚(yáng)聲器的位置至少部分地根據(jù)如上所述的關(guān)聯(lián)揚(yáng)聲器的物理位置的方法來確定。
在一個方面,本發(fā)明涉及到一種安設(shè)包括多個揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的方法,該方法包括以下步驟:安裝覆蓋集合環(huán)境的一個或多個環(huán)境的并且由總線驅(qū)動器驅(qū)動的所述揚(yáng)聲器;定義多個抽象層次并將其存儲在抽象層次數(shù)據(jù)庫中;初始化關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系;使所述關(guān)系和所述抽象層相互關(guān)聯(lián),從而得到由所述關(guān)系數(shù)據(jù)庫的所述關(guān)系決定的所述抽象層和所述揚(yáng)聲器的物理位置之間的相互關(guān)聯(lián);及,將所述抽象層整合入用戶界面,從而方便操作者對具有經(jīng)由所述總線驅(qū)動器的音頻的被定義的抽象層次的揚(yáng)聲器進(jìn)行尋址。
安設(shè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的方法的一個有利的實(shí)施例使用以上所描述的關(guān)于確定揚(yáng)聲器的所述物理位置的方法。該安設(shè)方法可與任何以上所描述的實(shí)施例和特征結(jié)合,從而在實(shí)施例中提供所描述的有益效果。
附圖說明
下面將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述,其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的框圖,
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的集合環(huán)境,
圖3和圖4示出的集合環(huán)境,包括環(huán)境、揚(yáng)聲器和區(qū)域,
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的移動設(shè)備的框圖,
圖6示出移動設(shè)備,檢測揚(yáng)聲器并將此揚(yáng)聲器與區(qū)域關(guān)聯(lián),
圖7示出描述強(qiáng)揚(yáng)聲器的物理位置關(guān)聯(lián)到揚(yáng)聲器標(biāo)識符的一個實(shí)施例的流程圖,
圖8示出的揚(yáng)聲器系統(tǒng),其包括揚(yáng)聲器總線、總線驅(qū)動器和多個節(jié)點(diǎn),其中一些節(jié)點(diǎn)是揚(yáng)聲器,
圖9示出了用于揚(yáng)聲器總線的總線驅(qū)動器,
圖10示出了揚(yáng)聲器總線的節(jié)點(diǎn),
圖11-13示出了連接到不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械墓?jié)點(diǎn)的總線驅(qū)動器,
圖14和15示出在擴(kuò)展菊花鏈網(wǎng)絡(luò)中的阻抗平衡,及
圖16示出了不同的音頻系統(tǒng)的布局和節(jié)點(diǎn)子集。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS的框圖。
該實(shí)施例包括移動設(shè)備MDEV、中央控制器CC、用戶界面UI、集合環(huán)境AENV、位置數(shù)據(jù)庫LDB和一組總線驅(qū)動器BD。進(jìn)一步地,該系統(tǒng)包括多個環(huán)境ENV、區(qū)域ZN和揚(yáng)聲器SP。該系統(tǒng)基于物理位置PL及揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI之間的相互關(guān)聯(lián),管理向一個或多個揚(yáng)聲器SP的音頻再現(xiàn)。
在本實(shí)施例中,根據(jù)從移動設(shè)備MDEV的攝像頭CM捕捉的圖像IM確定的環(huán)境特性ENVP,利用移動設(shè)備MDEV將揚(yáng)聲器SP的物理位置PL相關(guān)聯(lián)到揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI。移動設(shè)備MDEV通過無線通信如音頻、電磁、光學(xué)、更具體地,Wi-Fi、藍(lán)牙、近距離無線通信、紅外線、超聲波或類似的無線通信的形式,通過通信耦合到中央控制器;然而,在另一個實(shí)施例中,該通信鏈路也可以是有線的。
這個實(shí)施例還包括通過通信耦合到中央控制器的用戶界面UI。用戶界面UI使諸如以下的信息可視化:揚(yáng)聲器SP的位置、環(huán)境ENV的屬性和在集合環(huán)境AENV中的區(qū)域ZN。用戶界面UI使用戶能夠查看和更改哪些揚(yáng)聲器SP存在于單獨(dú)的區(qū)域ZN中。
這個實(shí)施例還包括位置數(shù)據(jù)庫LDB,其同樣通過通信耦合到中央控制器CC。位置數(shù)據(jù)庫LDB存儲揚(yáng)聲器SP和揚(yáng)聲器標(biāo)識符的物理位置PL之間的關(guān)系REL。在一些實(shí)施例中,此關(guān)系REL可以用將物理位置PL鏈接到數(shù)據(jù)庫中的揚(yáng)聲器標(biāo)識符的查找表或指針來描述。然而,在另一個實(shí)施例中,可以使用類似的用于存儲兩個參數(shù)之間的關(guān)系REL的方法。位置數(shù)據(jù)庫LDB還保存關(guān)于每個揚(yáng)聲器SP被分發(fā)到哪些區(qū)域ZN的信息。進(jìn)一步地,在另一實(shí)施例中,抽象層次數(shù)據(jù)庫ALDB也可以被整合在位置數(shù)據(jù)庫LDB中。抽象層次數(shù)據(jù)庫ALDB存儲優(yōu)選由用戶定義的區(qū)域ZN的抽象層次AL,即,用戶可以例如限定區(qū)域ZN“1”作為“廚房”。位置數(shù)據(jù)庫LDB可以與中央控制器或總線驅(qū)動器BD整合,或者位置數(shù)據(jù)庫LDB可以被存儲在一個非中央位置,其中在這種情況下,位置數(shù)據(jù)庫LDB可以通過公共通信網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)訪問。
中央控制器管理來自移動設(shè)備MDEV、用戶界面UI、位置數(shù)據(jù)庫LDB和集合環(huán)境AENV中的揚(yáng)聲器的輸入。中央控制器可以轉(zhuǎn)發(fā)信息到例如移動設(shè)備MDEV、用戶界面UI或位置數(shù)據(jù)庫LDB。
中央控制器通過揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS中的一個或多個揚(yáng)聲器SP管理音頻信號的再現(xiàn),優(yōu)選通過傳送音頻至通過揚(yáng)聲器總線通過通信耦合到揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS中的一組揚(yáng)聲器SP的一個或多個總線驅(qū)動器BD。揚(yáng)聲器SP定位在包括一組環(huán)境的集合環(huán)境AENV中。應(yīng)當(dāng)指出的是,就電氣或通信連接而言,揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS的拓?fù)涑3J桥c環(huán)境的拓?fù)湎喈?dāng)無關(guān)聯(lián)的。集合環(huán)境AENV和環(huán)境ENV在下面更詳細(xì)地說明。中央控制器可以通過揚(yáng)聲器SP管理音頻信號的再現(xiàn),例如通過或者整合在中央控制器CC或者通過通信鏈路到中央控制器CC的總線驅(qū)動器BD傳輸音頻信號。進(jìn)一步地,中央控制器CC可以在由用戶定義的區(qū)域ZN中管理音頻信號的再現(xiàn)。區(qū)域ZN包括一組可以遍布各環(huán)境被定位的揚(yáng)聲器。在一些實(shí)施例中,其中所述中央控制器CC管理區(qū)域中的音頻的再現(xiàn),中央控制器CC轉(zhuǎn)發(fā)音頻和關(guān)聯(lián)到該特定區(qū)域ZN的所有揚(yáng)聲器SP的揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI到總線驅(qū)動器BD,總線驅(qū)動器BD隨后相應(yīng)地分發(fā)該音頻。
在另一個實(shí)施例中,中央控制器被分布成使得總線驅(qū)動BD和揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS來自第三方。這種分布能夠使系統(tǒng)與現(xiàn)有的第三方揚(yáng)聲器系統(tǒng)整合。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的集合環(huán)境AENV。
集合環(huán)境AENV包括一組環(huán)境ENV,每一個環(huán)境ENV包括揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS的一個或多個的揚(yáng)聲器SP。每個環(huán)境ENV包括物理面積區(qū)如走廊、會議房間、餐廳或類似的物理分隔的環(huán)境。換句話說,環(huán)境ENV通過被用作聲學(xué)和/或視覺障礙的物理結(jié)構(gòu)如墻壁、地板和天花板、門和窗、隔板、植物、窗簾,或甚至相當(dāng)大的空間距離來定義。集合環(huán)境AENV從而可能例如是包括一組環(huán)境的辦公樓,餐廳,建筑物等。集合環(huán)境AENV僅限于包括揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS的揚(yáng)聲器SP的環(huán)境ENV的聚集,并可能因而限于建筑物、樓層等的一部分,并包括單個環(huán)境ENV或多個環(huán)境。揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS可以包括安設(shè)在一個或多個環(huán)境中的揚(yáng)聲器SP。
就電氣或通信連接而言,揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS的拓?fù)渫ǔ?赡芘c環(huán)境的拓?fù)湎喈?dāng)無關(guān)聯(lián)。
圖2示出包括四個環(huán)境的集合環(huán)境AENV的實(shí)施例。每個環(huán)境ENV包括一組各自具有獨(dú)特的物理位置的揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器在每個環(huán)境ENV中的數(shù)目可以根據(jù)環(huán)境的尺寸而變化。然而,在該實(shí)施例中,在每一個環(huán)境中有至少一個揚(yáng)聲器SP存在。
圖3示出集合環(huán)境AENV,包括環(huán)境,揚(yáng)聲器SP和區(qū)域ZN。
這個實(shí)施例包括一組區(qū)域ZN和一組環(huán)境ENV,其各自都包括多個揚(yáng)聲器SP。
環(huán)境ENV包括物理面積區(qū)如走廊、會議房間、餐廳或類似的物理分隔的環(huán)境。換句話說,環(huán)境ENV通過被用作聲學(xué)和/或視覺障礙的物理結(jié)構(gòu)如墻壁、地板和天花板、門和窗、隔板、植物、窗簾,或甚至相當(dāng)大的空間距離來定義。
區(qū)域ZN可以通過從聚合環(huán)境AENV選擇并不限于在同一個環(huán)境內(nèi)的揚(yáng)聲器SP來確定。環(huán)境ENV的拓?fù)洳灰欢▽?yīng)于揚(yáng)聲器區(qū)域ZN的拓?fù)?。換句話說,揚(yáng)聲器總線,環(huán)境ENV和揚(yáng)聲器區(qū)域ZN都是無約束的,但是至少部分地重疊。區(qū)域ZN可以根據(jù)對揚(yáng)聲器SP的需求,時不時地被修改、添加和移除。
在圖3中,區(qū)域ZN是由選自不同環(huán)境ENV的一組揚(yáng)聲器SP和由選自僅僅一個環(huán)境的揚(yáng)聲器SP組成的區(qū)域ZN確定的。此外,在本實(shí)施例中,揚(yáng)聲器SP中的一個被定義在兩個區(qū)域ZN中。區(qū)域ZN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被存儲在位置數(shù)據(jù)庫LDB中,從位置數(shù)據(jù)庫LDB中用戶可以通過用戶接口UI訪問信息并重新排列區(qū)域ZN,例如如在圖4中所見的。
在一個有利的實(shí)施例中,揚(yáng)聲器SP的物理位置PL可以關(guān)聯(lián)到抽象層次AL。抽象層次AL包括描述一個區(qū)域ZN例如“廚房”,“走廊”或“酒廊”的文本字符串。知道在一個或多個總線上的一組揚(yáng)聲器的SP的物理位置PL就可將這些揚(yáng)聲器映射到抽象層次AL如“門廳”。這種映射可以有利于揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS的用戶發(fā)送音頻至特定面積區(qū),而無需知道揚(yáng)聲器識別符SPI、環(huán)境標(biāo)識符ENV、區(qū)域ZN號碼等。
一些實(shí)施例中,抽象層次AL由使用者定義并存儲在抽象層次數(shù)據(jù)庫ALDB中。然而,在另一個實(shí)施例中,抽象層次AL是預(yù)定義的。
抽象層次數(shù)據(jù)庫ALDB持有到揚(yáng)聲器SP的物理位置PL抽象層AL關(guān)系REL。這個數(shù)據(jù)庫是指位置數(shù)據(jù)庫LDB。在另一個實(shí)施例中,抽象層次數(shù)據(jù)庫ALDB可與位置數(shù)據(jù)庫LDB整合。
在一個高級的實(shí)施例中,被分發(fā)的區(qū)域ZN和/或抽象層次AL未必是靜態(tài)的或永久的,而是可以根據(jù)房間或大廳中的應(yīng)用而改變。應(yīng)用程序,如“現(xiàn)場音樂會”,“會議”或“休閑吧”,可能需要揚(yáng)聲器SP以滿足不同的角色。
在一種高級的實(shí)施例中,揚(yáng)聲器SP的安設(shè)可以不需要首先將它們單個地配置成屬于一個或多個區(qū)域ZN和/或抽象層次AL,且不需要安設(shè)的人必須在安設(shè)它們的同時維護(hù)這些單個的揚(yáng)聲器SP的序列號或ID的圖表。此信息可以通過本發(fā)明“事后”提供。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的移動設(shè)備MDEV的框圖。
在本實(shí)施例中,術(shù)語移動設(shè)備MDEV應(yīng)當(dāng)被理解為一種電子設(shè)備,諸如智能電話、平板電腦、PDA、膝上型計(jì)算機(jī)或能夠優(yōu)選通過內(nèi)置的或附件的攝像頭CM捕捉圖像IM的類似設(shè)備。
圖5示出與中央控制器通信的移動設(shè)備MDEV的一個實(shí)施例。移動設(shè)備MDEV可包括電池BAT、攝像頭CM、計(jì)算處理裝置COMP、通信裝置CA、存儲器裝置MEM和顯示器DISP。
移動設(shè)備MDEV可以包括用于記錄的數(shù)字圖像IM的一個或多個攝像頭CM。進(jìn)一步地,攝像頭CM也可以是能夠捕捉視頻的。
由攝像頭CM捕捉的圖像IM實(shí)時地在移動設(shè)備MDEV的顯示器DISP上顯示。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,移動設(shè)備MDEV的顯示器DISP包括觸摸屏功能,使得移動設(shè)備MDEV的用戶通過觸摸顯示器DISP在顯示器DISP上指出揚(yáng)聲器SP的位置。
存儲器裝置MEM以可讀指令的形式存儲用于計(jì)算機(jī)處理器裝置COMP的應(yīng)用軟件和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件。在一個實(shí)施例中,存儲器裝置MEM中還包括移動設(shè)備MDEV所位于的當(dāng)前環(huán)境ENV的尺寸和位置。
計(jì)算機(jī)處理器裝置COMP允許移動設(shè)備MDEV來執(zhí)行存儲在存儲裝置MEM中的計(jì)算機(jī)可讀指令。
如圖5所示,從通信裝置CA到中央控制器裝置CC的通信鏈路被建立。這種通信可以通過無線連接例如Wi-Fi、藍(lán)牙、近場通信、紅外、超聲波或類似的無線通信方式或通過有線連接傳送。在一些實(shí)施例中,通過該信道發(fā)送的數(shù)據(jù)包括揚(yáng)聲器SP的物理位置PL和已被用戶分發(fā)了揚(yáng)聲器SP的區(qū)域ZN的物理位置PL。進(jìn)一步地,該數(shù)據(jù)包括由移動設(shè)備MDEV捕捉的環(huán)境屬性ENVP。
在另一個實(shí)施例中,移動設(shè)備MDEV還包括運(yùn)動和/或取向的傳感器例如羅盤、加速度計(jì)或陀螺儀,使移動設(shè)備MDEV能提供運(yùn)動和/或取向信息。在本實(shí)施例中,運(yùn)動可以包括速度和加速度,而取向可以包括歐拉角。
圖6示出了移動設(shè)備MDEV,檢測揚(yáng)聲器SP并將此揚(yáng)聲器SP與區(qū)域關(guān)聯(lián)。
在本實(shí)施例中,兩個揚(yáng)聲器SP被安裝在環(huán)境中的天花板上。然而,在另一個實(shí)施例中,環(huán)境ENV中的揚(yáng)聲器SP的數(shù)量可以根據(jù)對于特定的環(huán)境的體積和覆蓋要求而變化。
揚(yáng)聲器SP通過通信拓?fù)淅缬煽偩€驅(qū)動器BD驅(qū)動的總線、星型、樹型或類似的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被通過通信耦合到中央控制器單元(未示出)。中央控制器可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸音頻信號和/或初始化信號到各揚(yáng)聲器。
在一個實(shí)施例中,包括聲音片斷的初始化信號由選定的揚(yáng)聲器播放。然而,在其他實(shí)施例中,初始化信號可被用作觸發(fā)器來接通嵌入在揚(yáng)聲器中的發(fā)光二極管(LED)。在又一個實(shí)施例中,該初始化信號簡單地是在網(wǎng)絡(luò)中的一個揚(yáng)聲器,在每次播放任意音頻信號的時候接通。
初始化信號可以在設(shè)定揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS時使用。由揚(yáng)聲器SP播放的初始化信號可以被用來由使用者在物理上檢測揚(yáng)聲器的位置。這個揚(yáng)聲器SP然后可以通過利用包括對象識別軟件和環(huán)境屬性ENVP的移動設(shè)備MDEV被關(guān)聯(lián)到揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI。
圖6進(jìn)一步示出了平板電腦形式的移動設(shè)備MDEV,嵌有應(yīng)用軟件和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件。移動設(shè)備MDEV的攝像頭CM指向揚(yáng)聲器SP的方向。由攝像頭CM捕捉的圖像IM由執(zhí)行應(yīng)用軟件的計(jì)算處理裝置進(jìn)行分析。在本實(shí)施例中,使用存儲在存儲器應(yīng)用程序中的圖像處理算法自動檢測揚(yáng)聲器SP。這些算法可包括特征檢測、物體檢測、對象識別或識別適合于在圖像IM中的對象的類似算法。
在另一個實(shí)施例中,揚(yáng)聲器SP的檢測是通過用戶手動選擇揚(yáng)聲器SP來完成的,或者以使用屏幕上的光標(biāo)的形式或者通過在移動設(shè)備MDEV的觸摸屏上選擇或通過類似的適用于在移動設(shè)備MDEV上選擇對象的用戶交互來選擇位置。
在另一個實(shí)施例中,顯示器DISP設(shè)有固定參考點(diǎn),使得用戶以以下的一種方式將移動設(shè)備MDEV指向揚(yáng)聲器SP的方向,即,當(dāng)看著顯示屏DISP時,固定參考點(diǎn)被定位在揚(yáng)聲器SP的頂部。
所選擇或檢測的揚(yáng)聲器SP通過圖像參考IMREF被可視化以供用戶觀看,圖像參考IMREF在顯示在移動設(shè)備MDEV上的被捕捉圖像IM上被疊加。在一些實(shí)施例中,圖像參考IMREF可以包括文字說明、顏色疊加、圓形標(biāo)記、十字準(zhǔn)線或?qū)ο蟮娜魏晤愃频囊曈X指示。在圖2中,此檢測通過在對象周圍的虛線圓圈示出。
在一個有利的實(shí)施例中,通過結(jié)合從具有所選擇的或檢測的揚(yáng)聲器SP的位置的圖像IM中提取環(huán)境屬性ENVP,圖像IM中的所選擇的或檢測的揚(yáng)聲器SP的位置轉(zhuǎn)換為物理位置PL。
在另一個實(shí)施例中,物理位置PL是通過將來自傳感器的移動設(shè)備MDEV的感覺信息于房間的環(huán)境屬性ENVP相關(guān)聯(lián)來確定的,傳感器為例如羅盤、陀螺儀、加速度計(jì)、GPS或能夠確定移動設(shè)備MDEV的方向和位置的類似傳感器。
在另一個實(shí)施例中,物理位置PL通過三角測量在環(huán)境中的移動設(shè)備MDEV的位置來確定,通過利用至少三個位于環(huán)境ENV中已知位置處的無線廣播器并將此與環(huán)境屬性ENVP相關(guān)聯(lián)。
在另一個實(shí)施例中,物理位置PL是通過利用立體視覺,使得移動設(shè)備MDEV獲取捕捉到的圖像IM的深度信息并且將該信息與環(huán)境屬性ENVP相關(guān)聯(lián)來確定的。
在另一個實(shí)施例中,物理位置PL是通過使用嵌入在移動設(shè)備MDEV中的麥克風(fēng)陣列來確定的。麥克風(fēng)陣列可以精確定位播放特定的例如利用頻移鍵控廣播揚(yáng)聲器SP的ID的聲音片斷的揚(yáng)聲器SP。檢測所述音頻源的方向,并將其與環(huán)境屬性ENVP相關(guān)聯(lián),以便能檢測物理位置。
在另一個實(shí)施例中,物理位置PL通過將移動設(shè)備MDEV與如上所述的揚(yáng)聲器之間的視覺距離與信號距離相關(guān)聯(lián)來確定。在本實(shí)施例中,信號距離可通過讓一個選定的揚(yáng)聲器廣播或者數(shù)據(jù)信號或者聲信號來獲得。數(shù)據(jù)信號例如包括唯一的標(biāo)識符,可以使用嵌入在揚(yáng)聲器SP中的無線通信如藍(lán)牙來廣播。聲音信號例如可以包括可從揚(yáng)聲器本身進(jìn)行傳輸?shù)倪?。移動設(shè)備MDEV確定揚(yáng)聲器SP的物理位置PL是通過例如測量到特定揚(yáng)聲器的距離(例如通過了解在什么時候的聲音信號被發(fā)送或從數(shù)據(jù)信號接收的信號強(qiáng)度指示器(RSSI))并將該距離與測得的視覺距離相關(guān)聯(lián)來確定物理位置PL的,前提是如果兩個測量的距離是大致相同的。
物理位置PL可被理解為環(huán)境ENV中的二維或三維笛卡爾坐標(biāo),分辨率足以在其實(shí)際位置的1米精度或更小的半徑范圍內(nèi)揚(yáng)聲器SP。然而,在一些實(shí)施例中,物理位置PL可以更寬松地確定,例如通過參考命名的房間等。
可以通過中央控制器發(fā)送初始化信號到所選的揚(yáng)聲器SP來執(zhí)行用于將揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI和區(qū)域ZN關(guān)聯(lián)到揚(yáng)聲器SP的物理位置PL的方法。揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI被進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)到移動設(shè)備MDEV。當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)揚(yáng)聲器SP廣播初始化信號,用戶可以將移動設(shè)備MDEV的攝像頭CM指向發(fā)送中的揚(yáng)聲器SP。當(dāng)成功地通過該移動設(shè)備MDEV選擇或檢測揚(yáng)聲器SP時,用戶經(jīng)由移動設(shè)備MDEV的接口向揚(yáng)聲器分發(fā)區(qū)域ZN和環(huán)境ENV。此信息隨后通過中央控制器轉(zhuǎn)發(fā)到位置數(shù)據(jù)庫LDB。
從移動設(shè)備MDEV,用戶可通過移動設(shè)備MDEV的應(yīng)用軟件內(nèi)的用戶選擇來將每個揚(yáng)聲器SP分類到特定的區(qū)域ZN。在圖6中,區(qū)域ZN用數(shù)字表示。然而,在另一個實(shí)施例中,還可能包括抽象層次AL例如“廚房”、“走廊”、“衛(wèi)生間”或定義區(qū)域的類似的文本字符串。
在本實(shí)施例中,移動設(shè)備MDEV被無線連接到中央控制器,例如Wi-Fi、藍(lán)牙、近距離無線通信、紅外線、超聲波或類似的無線通信的形式;然而,在另一實(shí)施例中,連接也可以通過在例如LAN或相似的網(wǎng)絡(luò)中的線纜來建立。
中央控制器可以在系統(tǒng)的調(diào)整或設(shè)定階段中將活躍的揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器ID SPI轉(zhuǎn)發(fā)到移動設(shè)備MDEV。然而,在另一個實(shí)施例中,中央控制器被從移動設(shè)備MDEV來控制,使得用戶可以選擇中央控制器應(yīng)發(fā)送初始化信號到哪個揚(yáng)聲器ID SPI。
揚(yáng)聲器SP和揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI之間的關(guān)系REL被轉(zhuǎn)發(fā)到存儲此信息的位置數(shù)據(jù)庫LDB。在一個有利的實(shí)施例中,該存儲可以位于非中央服務(wù)器上,通過公共通信網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)來訪問。
在一些實(shí)施例中,移動設(shè)備MDEV可能并不總是能夠訪問通信網(wǎng)絡(luò)例如Wi-Fi或移動網(wǎng)絡(luò),并可能因此不總是能夠與中央控制器或總線驅(qū)動器BD進(jìn)行通信。因此,在一個有利實(shí)施例中,移動設(shè)備MDEV可以經(jīng)由例如音頻或光發(fā)射或類似的近距離通信方法通信至總線驅(qū)動器BD,至揚(yáng)聲器SP,其將接收到的信息轉(zhuǎn)發(fā)給總線驅(qū)動器BD,總線驅(qū)動器BD進(jìn)而還可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至中央控制器。
在一個實(shí)施例中,移動設(shè)備MDEV和揚(yáng)聲器SP之間的通信鏈路是由光發(fā)射信號的裝置建立的。從揚(yáng)聲器SP到移動設(shè)備MDEV數(shù)據(jù)通信是通過使用嵌入在移動設(shè)備MDEV中數(shù)字信號處理器來實(shí)現(xiàn)的。移動設(shè)備MDEV的攝像頭CM可以捕捉圖像IM或發(fā)射由揚(yáng)聲器SP,LED發(fā)送的信號的視頻,并且可以通過圖像處理算法將LED的閃爍轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)信息。
從移動設(shè)備MDEV到揚(yáng)聲器SP的數(shù)據(jù)通信是通過使用例如LED或閃光的光建立的,整合在移動設(shè)備MDEV中,其中揚(yáng)聲器SP通過光電二極管接收這些,然后光信號通過在揚(yáng)聲器SP的信號處理器轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)位。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中,這種系統(tǒng)的比特速率在一個例子種可以是10兆位/秒。
在另一個實(shí)施例中,移動設(shè)備MDEV和揚(yáng)聲器SP之間的直接通信是通過兩者在發(fā)送數(shù)據(jù)至彼此時使用頻移鍵控(FSK)來進(jìn)行。為了接收數(shù)據(jù),每一方具有用于接收的麥克風(fēng)和用于將音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號處理器。在一個優(yōu)選實(shí)施例中,聲脈沖串的持續(xù)時間可以小于3ms,使得來墻壁、密封、地板或類似物的反射將會與直接來自源的音頻區(qū)分開,然而該持續(xù)時間可以取決于環(huán)境的屬性而改變。在另一個實(shí)施例中,通信可通過各種編碼方案,例如雙音多頻(DTM)或適合于通過音頻通信的類似計(jì)劃來執(zhí)行。
揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI可以包括32位或64位的唯一號碼。由總線驅(qū)動器BD通過存儲在總線驅(qū)動器BD中參考表或類似的,這一數(shù)字可能在集合環(huán)境AENV中減少到8位。降低的分辨率降低了發(fā)送通過的通信時間。進(jìn)一步地,這降低了移動設(shè)備MDEV的功耗。
ENVP描述的房間或其他環(huán)境ENV的特性,例如其高度、寬度、長度或形狀,這可以通過直角坐標(biāo)例如x,y,z坐標(biāo)來描述。通過了解這些特性,移動設(shè)備MDEV可結(jié)合有關(guān)觀看者的取向的信息確定對象的位置。
環(huán)境屬性ENVP定義環(huán)境的虛擬表示。了解了焦距,以及捕捉房間IM圖像的攝像頭CM相似屬性,就可以確定攝像頭CM在房間的位置以及在攝像頭CM的透視圖內(nèi)的物體的任何位置。
在一個有利的實(shí)施例中,環(huán)境屬性ENVP可通過使用在移動設(shè)備MDEV上的攝像頭CM捕捉環(huán)境ENV的圖像IM并且將圖像IM與來自例如樓層平面圖、藍(lán)圖或類似的關(guān)于環(huán)境ENV的信息相關(guān)聯(lián),從而可以在某些實(shí)施例中用二維或三維估計(jì)環(huán)境ENV中的物體的位置。
在一些實(shí)施例中,環(huán)境屬性ENVP可以基于感覺輸入提取,例如,從用戶位置經(jīng)由測距儀例如激光距離掃描儀、超聲距離測量或適合測量距離類似的方法,測量到周圍的距離。這些測量然后可以與有關(guān)房間的信息,例如平面圖、藍(lán)圖或相似的相關(guān)聯(lián)。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是通常用于實(shí)時地在真實(shí)世界環(huán)境ENV的頂部疊加圖形、音頻和其他感官增強(qiáng)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的基本體系結(jié)構(gòu)模型包括以下六個子系統(tǒng):跟蹤、應(yīng)用、世界模型、演示、背景和互動。
跟蹤子系統(tǒng)負(fù)責(zé)響應(yīng)于用戶在其他之中的位置和取向的變化。此信息被用于其他子系統(tǒng)以向用戶以以下方式呈現(xiàn)數(shù)字對象,即,它看起來是環(huán)境的一部分。對于移動設(shè)備MDEV,這種跟蹤是基于GPS、指南針和加速計(jì)的。一些移動設(shè)備MDEV還使用圖像識別用于更精確的定位對象。
應(yīng)用子系統(tǒng)是在例如移動設(shè)備MDEV中的程序的主控制。該子系統(tǒng)可與服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,以檢索有關(guān)出現(xiàn)在觀眾視野中的對象的信息。
世界模型子系統(tǒng)存儲并提供對世界的數(shù)字表示,諸如興趣點(diǎn)和3D對象和元數(shù)據(jù)。這也被稱為“信道”、“層”或“世界”。世界模型基本上由3D幾何形狀組成,其被用于三維場景呈現(xiàn)并確定任何標(biāo)記物的位置,用于例如光學(xué)跟蹤。
呈現(xiàn)子系統(tǒng)提供輸出給用戶,如在移動設(shè)備MDEV上的視頻流和音頻。
背景子系統(tǒng)提供具有有關(guān)用戶的例如姓名、落座、在辦公室等信息的應(yīng)用子系統(tǒng)系統(tǒng)。
交互子系統(tǒng)可以讓用戶在其中使用手勢、虛擬鼠標(biāo)等與虛擬世界進(jìn)行交互。用戶還可以按觸摸屏上的簡單的二維按鈕。
在房間里安設(shè)揚(yáng)聲器SP時使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的優(yōu)點(diǎn)是使用有關(guān)用戶的位置信息并觀看方向來確定在房間中的揚(yáng)聲器SP的位置的可能性。
為了確定揚(yáng)聲器SP在房間中的位置,用戶配備有包括跟蹤硬件如GPS、攝像頭CM、羅盤和加速計(jì)的移動設(shè)備MDEV。進(jìn)一步地,移動設(shè)備MDEV包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件,其包括上面描述的子系統(tǒng)。
圖7示出了描述通過利用自動測試?yán)虒P(yáng)聲器SP的物理位置PL關(guān)聯(lián)到揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI的一個實(shí)施例的流程圖。在一個有利的實(shí)施例中,圖7中的過程可以由移動設(shè)備MDEV來執(zhí)行,例如執(zhí)行自動測試?yán)痰钠桨咫娔X。在一個實(shí)施例中,自動測試?yán)淌且粋€自動應(yīng)用程序,其中中央控制器CC發(fā)送初始化信號到揚(yáng)聲器SP,用于識別揚(yáng)聲器SP和用于建立物理位置PL和揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI之間的關(guān)系REL。
在步驟S1中,一些揚(yáng)聲器都安設(shè)在集合環(huán)境AENV中。該集合環(huán)境AENV包括一套環(huán)境,例如房間,每個房間包括一組安設(shè)好的揚(yáng)聲器。每個揚(yáng)聲器SP被通過通信耦合到由所述至少一個總線驅(qū)動器BD控制的揚(yáng)聲器總線。總線驅(qū)動器BD通過通信耦合到中央控制器。
該一個揚(yáng)聲器總線可以位于多個不同的環(huán)境中,并且環(huán)境ENV從而不對應(yīng)于揚(yáng)聲器總線。
在本實(shí)施例的步驟S2中,總線驅(qū)動器BD發(fā)送初始化信號到所選擇的揚(yáng)聲器。在集合環(huán)境AENV中的揚(yáng)聲器SP從中央控制器以一個連續(xù)順序接收初始化信號。
在本實(shí)施例中,初始化信號是一個用戶可以聽到聲音片斷。每個揚(yáng)聲器SP被初始化的順序可以隨機(jī)進(jìn)行,然而,在一個優(yōu)選實(shí)施例中,用戶從應(yīng)接收初始化信號的中央控制器選擇在揚(yáng)聲器總線上檢測到的揚(yáng)聲器SP。
在另一個實(shí)施例中,用戶可以從移動設(shè)備MDEV控制中央控制器,從而選擇從移動設(shè)備MDEV選擇揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI。
在步驟S3中,發(fā)送初始化信號的揚(yáng)聲器SP的物理位置PL由走進(jìn)每個環(huán)境ENV中的用戶定位,直到正在播放的揚(yáng)聲器SP被找到。在此步驟中,初始化信號是一個用戶可以聽見的聲音片斷,因此,用戶可以通過在集合環(huán)境AENV中走動來定位所選揚(yáng)聲器SP并收聽該揚(yáng)聲器的播放。在定位該活躍的揚(yáng)聲器之后,一個優(yōu)選實(shí)施例中,用戶將在揚(yáng)聲器的附近可視范圍內(nèi)定位自己。
在步驟S4中,用戶將運(yùn)行檢測應(yīng)用軟件的移動設(shè)備MDEV的攝像頭CM指向揚(yáng)聲器SP上的揚(yáng)聲器。從由攝像頭CM捕捉的圖像IM,環(huán)境屬性ENVP被提取。進(jìn)一步地,揚(yáng)聲器SP被自動地或手動地檢測,且其物理位置PL由移動設(shè)備MDEV計(jì)算。
在本實(shí)施例中,環(huán)境屬性ENVP借助于被捕捉的圖像IM提取。然而,在另一個實(shí)施例中,這些屬性可以通過激光范圍、加速度、超聲波測量或類似的用于測量環(huán)境中到物體的距離的方法來提取。
自動檢測可通過利用圖像處理算法執(zhí)行,例如與環(huán)境屬性ENVP相關(guān)聯(lián)的對象檢測或?qū)ο笞R別算法。手動檢測可以通過用戶交互來執(zhí)行,例如指向在觸摸屏上的位置或?qū)⒐鈽?biāo)定位在圖像IM的面積區(qū)中,在圖像IM中揚(yáng)聲器SP被定位在移動設(shè)備MDEV的顯示器DISP上。
在步驟S5中,用戶指定的揚(yáng)聲器SP的物理位置PL到環(huán)境,并且將揚(yáng)聲器SP到關(guān)聯(lián)到區(qū)域ZN或抽象層次AL例如“廚房”。
在初始化階段,用戶可以既選擇適當(dāng)?shù)脑摀P(yáng)聲器SP被放置的環(huán)境ENV,又指定揚(yáng)聲器SP給區(qū)域。當(dāng)將揚(yáng)聲器SP關(guān)聯(lián)到環(huán)境ENV和區(qū)域時,物理位置PL也可以被關(guān)聯(lián)到由用戶定義的抽象層次AL。抽象層次AL直觀地描述區(qū)域,為用戶提供了一個更好的關(guān)于區(qū)域ZN覆蓋了什么的概觀,即,在一個實(shí)施例中,區(qū)域ZN可被定義為一個數(shù)字,而同時在抽象層次AL中被定義為文本字符串如“走廊”。
在步驟S6中,用戶從所述移動設(shè)備MDEV發(fā)送揚(yáng)聲器SP的物理位置PL的關(guān)系REL和區(qū)域ZN到連接到中央控制器位置數(shù)據(jù)庫LDB中。
在本實(shí)施例中,數(shù)據(jù)的傳輸通過無線通信進(jìn)行。在另一個實(shí)施例中,這可能也使用有線連接來執(zhí)行。
這個揚(yáng)聲器SP被設(shè)定后,用戶可以繼續(xù)設(shè)定集合環(huán)境AENV中的任何剩余的揚(yáng)聲器,在這種情況下,用戶可以返回到步驟S2。如果環(huán)境ENV改變了,例如由于房間的重塑,用戶可以通過從步驟S2開始來調(diào)整揚(yáng)聲器的環(huán)境和區(qū)域ZN信息。
在一個實(shí)施例中,移動設(shè)備包括或能夠訪問環(huán)境的三維模型,例如預(yù)先建立或由攝像頭數(shù)據(jù)運(yùn)行時生成的,當(dāng)與3D模型內(nèi)與移動設(shè)備的手動或自動定位相關(guān)聯(lián)時,使得可以利用模型數(shù)據(jù)確定從所述移動設(shè)備到真實(shí)世界對象例如揚(yáng)聲器的距離。通過將這些基于模型的距離與通過例如由揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲信號(比如,蝙蝠啁啾(高頻、短促的聲音),或者射頻為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程檢測例如通過藍(lán)牙LE),連同它們的標(biāo)識符的傳輸測量的離揚(yáng)聲器的距離進(jìn)行比較,就可能將顯示器上示出的揚(yáng)聲器與相應(yīng)的物理揚(yáng)聲器和節(jié)點(diǎn)標(biāo)識符相關(guān)聯(lián)。如果通過基于模型和/或基于信號的距離確定,若干節(jié)點(diǎn)顯示出具有的相應(yīng)的距離,那么可以通過在環(huán)境周圍移動所述移動設(shè)備來得到模糊的距離和相互關(guān)聯(lián)。該基于模型的距離可以在模型中被確定為一個點(diǎn),用戶點(diǎn)在顯示器上指向該點(diǎn),或者通過執(zhí)行模式識別來發(fā)現(xiàn)在基于攝像頭的模型中的揚(yáng)聲器并自動確定離它們的基于模型的估計(jì)距離?;诼晫W(xué)距離可以例如通過移動設(shè)備來測量,使其揚(yáng)聲器產(chǎn)生包括節(jié)點(diǎn)的識別符的啁啾。當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)從啁啾中識別其自己的標(biāo)識符時,其通過啁啾響應(yīng)?;蛘?,移動設(shè)備直接或通過中央控制器借助于如本文其它地方所提到的合適的方式與節(jié)點(diǎn)通信,并因此要求一個特定的節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個啁啾或其它聲信號。如果在關(guān)于時間同步時,則移動設(shè)備可以從啁啾到達(dá)移動設(shè)備的麥克風(fēng)的時間開始計(jì)算距離。在一個實(shí)施例中,一個節(jié)點(diǎn)由中央控制器或由移動設(shè)備請求,可能通過中央控制器,以重復(fù)發(fā)送啁啾或其它聲信號,而同時移動設(shè)備被四處移動。一旦識別并在聲學(xué)測量的距離和從移動設(shè)備中的優(yōu)選基于攝像頭的環(huán)境模型確定的距離之間相關(guān)聯(lián)時,節(jié)點(diǎn)標(biāo)識符和物理位置之間的匹配被存儲,并且下一個節(jié)點(diǎn)開始啁啾。該相關(guān)聯(lián)可自動確認(rèn),或在繼續(xù)之前可能需要用戶確認(rèn)。在一個實(shí)施例中,具有優(yōu)選基于攝像頭的環(huán)境模型和定位的移動設(shè)備被移到節(jié)點(diǎn)附近,并在系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)都被要求同時啁啾其標(biāo)識符。到達(dá)所述移動設(shè)備的第一個啁啾標(biāo)識符識別最近的節(jié)點(diǎn),因?yàn)槭锹暡ㄐ羞M(jìn)的最短距離??商娲兀苿釉O(shè)備可以發(fā)送啁啾,而所有的節(jié)點(diǎn)通過麥克風(fēng)的裝置監(jiān)聽。檢測啁啾的第一節(jié)點(diǎn)是最靠近移動設(shè)備的。
在本文描述的移動設(shè)備MDEV接收或檢測到揚(yáng)聲器標(biāo)識符SPI的各種實(shí)施例中,將標(biāo)識信息從揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器總線節(jié)點(diǎn)傳送到移動設(shè)備的各種方法可以被采用。在各種實(shí)施例中,移動設(shè)備可以通過中心設(shè)備和/或總線驅(qū)動器與揚(yáng)聲器通信。在其他實(shí)施例中,移動設(shè)備和揚(yáng)聲器或者節(jié)點(diǎn)可連接到公共網(wǎng)絡(luò),例如LAN、WLAN、自組織網(wǎng)絡(luò)等。更優(yōu)選地,該移動設(shè)備能夠直接從揚(yáng)聲器借助于聲音或電磁通信裝置接收揚(yáng)聲器標(biāo)識符,這些通信為例如超聲、蝙蝠啁啾、帶有編碼標(biāo)識符的可聽聲音、射頻通信例如通過藍(lán)牙、ZigBee、WiFi或其它例如在2.4GHz頻段的RF協(xié)議、通過近場通信、RFID標(biāo)簽等、通過光通信,如調(diào)制光、簡單調(diào)制LED閃光方案、紅外通信等。揚(yáng)聲器或節(jié)點(diǎn)和移動設(shè)備之間的通信可以是雙向的或任意單向的。
揚(yáng)聲器系統(tǒng)LS的示范性實(shí)施例由附圖8-16示出并在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。在說明書的這一部分中,以節(jié)點(diǎn)20表示揚(yáng)聲器SP,揚(yáng)聲器總線被表示為帶電音頻總線5,中央控制器CC被表示為外部控制器10,以及總線驅(qū)動器BD被表示為總線驅(qū)動器1。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的音頻系統(tǒng)33。音頻系統(tǒng)33包括帶電音頻總線5。總線驅(qū)動器1提供控制數(shù)據(jù)、音頻和,優(yōu)選地,功率給帶電音頻總線5。一些節(jié)點(diǎn)20采用菊花鏈連接到帶電音頻總線。優(yōu)選至少若干節(jié)點(diǎn)20包括揚(yáng)聲器例如內(nèi)置帶電揚(yáng)聲器、具有揚(yáng)聲器輸出以用于連接外部無源揚(yáng)聲器的輸出級,或線路輸出或用于連接外部有源揚(yáng)聲器的等效物。
圖9更詳細(xì)地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的音頻系統(tǒng)33的總線驅(qū)動器1??偩€驅(qū)動器1優(yōu)選供有來自驅(qū)動電源2的功率。該電源可以例如連接到110/230V的交流干線,或包括直流源或任何其他電功率源。此外,總線驅(qū)動器1優(yōu)選包括驅(qū)動器電源轉(zhuǎn)換器3,其將輸入功率轉(zhuǎn)換為供給音頻系統(tǒng)33的節(jié)點(diǎn)20上的直流電壓。
驅(qū)動器電源2和驅(qū)動器電源轉(zhuǎn)換器3一起以適當(dāng)?shù)墓ぷ麟妷汗┙o電源給總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20的所有電子器件,并與節(jié)點(diǎn)20可被稱為總線電源??偩€電源的組件可以應(yīng)用在總線驅(qū)動器1中,或者可以在總線驅(qū)動器1外部并直接耦合到帶電音頻總線5。
直流電壓優(yōu)選為50V以下且優(yōu)選在40V和50V之間。優(yōu)選經(jīng)由帶電音頻總線5提供48V給節(jié)點(diǎn)20。直流電壓應(yīng)在帶電音頻總線5(高直流電壓限制功率損耗)中低損耗和安全的或無危險的數(shù)據(jù)傳輸(低的直流電壓有利于避免中轉(zhuǎn)且符合安全要求)之間進(jìn)行平衡。因此,總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20之間的通信都包括供電電壓為節(jié)點(diǎn)20和用于經(jīng)由節(jié)點(diǎn)20廣播的音頻信號供電。
應(yīng)當(dāng)注意的是,電源2的容量可以從例如大約50W到超過1000W變化,根據(jù)音頻系統(tǒng)33的尺寸合需求。另外,如果認(rèn)為有必要,外部(相對于總線驅(qū)動器1)電源也被稱為噴射電源,可連接到帶電音頻總線5。該功率在節(jié)點(diǎn)20被使用于提供局部放大器、數(shù)據(jù)處理器等。
用于向帶電音頻總線供給額外功率的功率注射器優(yōu)選還可被實(shí)現(xiàn)為節(jié)點(diǎn),并從總線驅(qū)動器接收控制數(shù)據(jù),例如,在優(yōu)選的實(shí)施例中,在一個節(jié)點(diǎn)枚舉過程被關(guān)閉或斷開以不干擾電流測量。動力注射器可以例如使用以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)的原理來注入功率。功率注射器可提供來自主電源、電池或類似物的功率。
優(yōu)選地,總線驅(qū)動器1還包括第一驅(qū)動器濾波器4,其相關(guān)于交流從帶電音頻總線5(優(yōu)選兩個導(dǎo)體此處在圖11-13中表示為34a,34b)電解耦驅(qū)動器電源2。第一個驅(qū)動器濾波器4可以使用功率電感來實(shí)現(xiàn),優(yōu)選對于所有操作電流具有高于10uH的電感。
優(yōu)選地,總線驅(qū)動器1還包括驅(qū)動器電流傳感器6。該電流傳感器6是可選的,如果被使用,電流傳感器6有利于從總線驅(qū)動器1下行測量帶電音頻總線5上的電流消耗的。此外,驅(qū)動電流傳感器6可以用作帶電音頻總線電壓監(jiān)視器。
優(yōu)選地,總線驅(qū)動器1還包括一個驅(qū)動音頻接口7,其作為對總線驅(qū)動器1和外部音頻源8之間的音頻信號(多個)的接口。在此情況下,音頻可以是模擬(平衡或不平衡的電信號)或數(shù)字音頻,通過WiFi、藍(lán)牙、以太網(wǎng)、USB、SPDIF、AES/EBU、ADAT、TOSLINK或通過任何其他合適的數(shù)字協(xié)議發(fā)送自音頻源8。因此,當(dāng)貫穿本文件提到音頻時,引用的是可以包括音頻以外的其他信息,例如簡單的數(shù)據(jù)、視頻等,以便在總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20之間交換。
優(yōu)選地,總線驅(qū)動器1還包括一個驅(qū)動接口單元9,其作為朝向總線驅(qū)動器1和外部控制器(多個)10之間的控制/信息/狀態(tài)信號(多個)的接口。這些信號可以通過WiFi、藍(lán)牙、以太網(wǎng)、USB、RS232、RS485,或通過任何其他合適的機(jī)構(gòu)發(fā)送。
總線驅(qū)動器1可以包括內(nèi)部音頻源(未示出)或如上所述被連接到外部音頻源8。外部音頻源8可位于作為LAN或因特網(wǎng)的一部分(LAN:局域網(wǎng))。它可遠(yuǎn)程地從總線驅(qū)動器1例如經(jīng)由無線/有線LAN或因特網(wǎng)訪問。音頻源8可以是任何音頻播放器,諸如便攜式設(shè)備諸如平板電腦、智能電話、膝上型等,或者可以是用于音頻的生產(chǎn)和/或音頻分發(fā)的較大的設(shè)定的一部分,例如固定的媒體播放器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)存儲、廣播、矩陣單元、音頻功率放大器等。音頻源8還可以是驅(qū)動器內(nèi)部的“音樂播放器”,像例如無線電接收器或流媒體接收器,它從因特網(wǎng)接收數(shù)字音頻。
該類型的音頻源8可能相關(guān)的用于應(yīng)用的源,其中音頻系統(tǒng)33被使用,并因此對本發(fā)明不重要。本發(fā)明集中于音頻信號的分布,而不是特定的音頻信號的源或類型。因此,驅(qū)動器音頻接口7沒有進(jìn)一步指定是在于,不同音頻源8(如果不是部分總線驅(qū)動器1的話)可以連接到總線驅(qū)動器1,通過不同類型的光學(xué)、有線或無線的音頻和視頻連接器例如不同類型和插孔的尺寸、插頭、連接器、螺桿/無螺栓有線連接或類似物,且音頻信號可以是各種相關(guān)的模擬或數(shù)字音頻格式、編碼、壓縮、容器格式等。
接口7,9優(yōu)選也用作到其它音頻系統(tǒng)、總線驅(qū)動器1、因特網(wǎng)等的接口。以這種方式,連接到總線驅(qū)動器1中的通過節(jié)點(diǎn)20廣播的音頻可以與相同的或其它或其它音頻系統(tǒng)33的總線驅(qū)動器1進(jìn)行協(xié)調(diào)。由此也可以將音頻系統(tǒng)33連接到其他系統(tǒng),例如家庭自動化系統(tǒng),并提供從節(jié)點(diǎn)20或從總線驅(qū)動器1到這樣的系統(tǒng),或從這樣的系統(tǒng)收集信息以用在音頻系統(tǒng)33中。
用于總線驅(qū)動器1的因特網(wǎng)連接也同樣有利于遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控音頻系統(tǒng)33以及本文的單個的部分如節(jié)點(diǎn)20。這意味著節(jié)點(diǎn)20的運(yùn)行狀況可以遠(yuǎn)程監(jiān)控,故障可以被定位,這有利于更快的維修或更換,從幾個音頻系統(tǒng)33來的數(shù)據(jù)可以被記錄并用于統(tǒng)計(jì)和未來改進(jìn)等。
應(yīng)當(dāng)注意到,優(yōu)選地,音頻源8可從未示出的控制接口到達(dá)。這樣的控制接口可用于選擇要經(jīng)由節(jié)點(diǎn)20播放的來自音頻源8的特定音頻、質(zhì)量、音量、音頻信道等??刂平涌诘睦涌梢允窃谝苿釉O(shè)備如平板電腦或智能手機(jī)上安裝的應(yīng)用程序,或者它可以例如應(yīng)用在總線驅(qū)動器1或外部音頻源8。
音頻系統(tǒng)33有利于對節(jié)點(diǎn)20的揚(yáng)聲器32遠(yuǎn)程地或自動地實(shí)現(xiàn)單個層次控制的事實(shí)具有幾個優(yōu)點(diǎn)。
首先這使得在節(jié)點(diǎn)20的單個區(qū)域中的給定的聲音信息可以動態(tài)地改變而無需機(jī)械地調(diào)整例如改變在每個單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)20或揚(yáng)聲器32上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)。這使得區(qū)域的第一節(jié)點(diǎn)具有第一聲級,而第二節(jié)點(diǎn)具有另一較高或較低的聲級,因此,酒吧或餐館的節(jié)點(diǎn)的聲級比廁所的節(jié)點(diǎn)的聲級高,即使節(jié)點(diǎn)在相同的區(qū)域、播放相同的音樂。這在回放層次需求每天改變的區(qū)域,例如在酒吧和餐館,是有益的。具有這種能力的第二個特征是,可以實(shí)現(xiàn)Mix-minus。Mix-minus是一種技術(shù),其中對麥克風(fēng)說話的人的附近的音頻電平被減少,使得該人不會聽到放大級的他/她自己的聲音。此特征在使用麥克風(fēng)時增加了“自然度”。當(dāng)單一區(qū)域(例如,在會議房間)中存在多個麥克風(fēng),它要求該單個的揚(yáng)聲器32能減少它的聲級以作為被激活的麥克風(fēng)的功能。
另外,節(jié)點(diǎn)20的狀態(tài)信息也可被測量并發(fā)送到總線驅(qū)動器1。狀態(tài)信息可以是例如溫度、功耗、揚(yáng)聲器阻抗等。
優(yōu)選地,總線驅(qū)動器1還包括驅(qū)動器處理單元11,驅(qū)動器處理單元11可被認(rèn)為是總線驅(qū)動器1和作整個音頻系統(tǒng)自身的主數(shù)據(jù)處理器。驅(qū)動處理單元11收集數(shù)據(jù)和控制/信息信號并作出關(guān)于信號路由、節(jié)點(diǎn)20操作等的決定。因此協(xié)調(diào)和控制總線驅(qū)動器1的信號和數(shù)據(jù)處理的目的由驅(qū)動處理單元11控制。該控制可以包括定義該音頻信號的質(zhì)量、構(gòu)造由數(shù)據(jù)處理器作出的操作、確定何時以及哪些音頻信號應(yīng)該從總線驅(qū)動器1發(fā)送、處理由總線驅(qū)動器1接收到的數(shù)據(jù)并采取適當(dāng)?shù)男袆?、校?zhǔn)和設(shè)定節(jié)點(diǎn)20等。
總線驅(qū)動器優(yōu)選地有利于總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20之間的兩個通信信道,但也可以在各種實(shí)施例僅有利于一個,或者多于兩個。有利于兩個通信信道的優(yōu)點(diǎn)可以是,確保一定程度的通信,即使當(dāng)情況使通信信道之一變得不可用。因此兩個通信信道優(yōu)選地有不同的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)的不同技術(shù)來設(shè)計(jì)。在一個實(shí)施例中,第一通信信道可以例如允許用簡單的編碼,以相對低的頻率穩(wěn)健地通信,但固有地較緩慢,而第二通信信道可以例如允許高頻、高數(shù)據(jù)帶寬高級的通信,但對于任何不規(guī)則相對較敏感。
對于上述的第一通信信道,總線驅(qū)動器1可以例如包括第二驅(qū)動器12和第一驅(qū)動器模-數(shù)轉(zhuǎn)換器14。第二驅(qū)動器12有利于衰減和濾波經(jīng)由總線5接收的不屬于第一通信信道的信號和噪聲,并且優(yōu)選地借由例如電容器來解耦來自第一通信信道的處理的總線的直流功率。
在一個優(yōu)選的實(shí)施例中,從節(jié)點(diǎn)20穿過第二驅(qū)動器濾波器12的第一通信信道信號是FSK(FSK:頻移鍵控),具有相對低的載頻信號,特別地,優(yōu)選相當(dāng)?shù)氐陀诘诙ㄐ判诺赖念l率內(nèi)容,第二通信信道優(yōu)選工作在遠(yuǎn)高于人類可聽頻率范圍的頻率下。用于此應(yīng)用的合適的FSK調(diào)制方式的一個例子可以是使用頻率為8kHz和12kHz的二進(jìn)制FSK調(diào)制,其中第二驅(qū)動器濾波器12可以是帶通濾波器,允許信號在該頻率區(qū)間中傳遞。使用這樣的機(jī)構(gòu)用于在總線5上進(jìn)行通信的典型的可達(dá)到的比特率是在幾個千比特/秒的范圍內(nèi)。用于通信的方法主要是由將要發(fā)送的信息的所需量和帶電音頻總線5的帶寬、在節(jié)點(diǎn)20/總線驅(qū)動器1的促進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸(這里硬件是任何種類的數(shù)據(jù)處理器)的硬件來確定的,并且將在大多數(shù)情況下相比從總線驅(qū)動器1傳送到節(jié)點(diǎn)20上的音頻信號來說是緩慢的。
第一驅(qū)動器模-字轉(zhuǎn)換器14有利于將來自帶電音頻總線5的節(jié)點(diǎn)20的第一通信信道的模擬調(diào)制通信信號(攜帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成數(shù)字(在幅度和時間量化)表示。在某些情況下,通過該第一通信信道13建立雙向通信將是有利的。在總線驅(qū)動器1與節(jié)點(diǎn)20之間的這種雙向通信的情況下,第一驅(qū)動器模-數(shù)轉(zhuǎn)換器14還可以包括數(shù)-模轉(zhuǎn)換器,它將來自驅(qū)動處理單元11的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成時間/幅度連續(xù)表示,并通過第二驅(qū)動器12傳遞該信號。在后一種情況下,數(shù)-模轉(zhuǎn)換器中的功能允許數(shù)-模轉(zhuǎn)換器在當(dāng)?shù)谝或?qū)動器模-數(shù)轉(zhuǎn)換器14接收來自帶電音頻總線5上的一個或多個節(jié)點(diǎn)20的信息的時候,采用高阻模式。優(yōu)選地,驅(qū)動處理單元11被設(shè)置為處理,例如,通過第一通信信道接收的FSK信號,和/或生成,例如,F(xiàn)SK信號,用于經(jīng)由第一通信信道發(fā)送到節(jié)點(diǎn)20。
對于上述的第二通信信道,總線驅(qū)動器1可以例如包括第三驅(qū)動器濾波器15和驅(qū)動數(shù)字發(fā)射器17。第三驅(qū)動器濾波器15的主要功能是借助于例如電容器,解耦來自第二通信信道的處理單元的總線的直流功率,但它也可以有利于衰減和濾波母線5上的不屬于第二通信信道上的信號和噪聲。
至少來自帶電音頻總線5的直流分量應(yīng)當(dāng)被衰減并優(yōu)選地完全除去。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中,通過第三驅(qū)動器濾波器15中的第二通信信道信號可以是含有音頻相關(guān)數(shù)據(jù)和從驅(qū)動處理單元11到節(jié)點(diǎn)20的(可選)控制數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號。一種這樣的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流可以符合AES3(也稱為AES/EBU)協(xié)議,具有44.1KHz或48kHz的典型速率,保持兩個24位信道。其他的速率和/或協(xié)議也可以使用,但是,AES3協(xié)議在過去幾十年已經(jīng)證明了它作為一個非常強(qiáng)大的音頻傳輸協(xié)議的價值。作為這種標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議的一部分,是“用戶數(shù)據(jù)”和“信道狀態(tài)”位。對于這種應(yīng)用,這些可被用作為用于控制節(jié)點(diǎn)20的工具。
電信號符合RS-422或RS-485的規(guī)定,它們是用于在長距離和嘈雜環(huán)境中傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的健壯標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)已在幾十年中成為許多工業(yè)自動化系統(tǒng)的首選。可選地,驅(qū)動器數(shù)字發(fā)射器17還包括數(shù)字接收器(未示出),以使得雙向數(shù)據(jù)流(半雙工)能在驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20之間獲得。當(dāng)接收數(shù)據(jù)時,驅(qū)動器數(shù)字發(fā)射器17協(xié)議使用高阻抗?fàn)顟B(tài),它通常是在大多數(shù)RS-485收發(fā)器整合電路中的內(nèi)置的功能。
這樣的數(shù)字接收器可以與驅(qū)動器發(fā)射器17并聯(lián)連接,且優(yōu)選地是交流耦合到帶電音頻總線5。
當(dāng)來自音頻源8的音頻信號已經(jīng)由總線驅(qū)動器1處理,以滿足例如對信號的質(zhì)量的要求,該信號經(jīng)由帶電音頻總線5傳送到節(jié)點(diǎn)20的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字音頻傳輸?shù)倪x擇是有利的,因?yàn)樗菦]有類似串?dāng)_問題和交流(50/60Hz的)偽差的干擾,并且有利于總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20之間帶電音頻總線5的傳輸導(dǎo)體34a,34b上的多個并聯(lián)的雙向信息,例如多個伴隨有控制數(shù)據(jù)的通信的同步音頻信道。
音頻/數(shù)據(jù)傳輸(簡稱為音頻傳輸或數(shù)據(jù)傳輸)優(yōu)選是一種有利于在長距離上(例如多達(dá)幾百米)以及在電氣噪聲環(huán)境中的數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)念愋?,而且有利于多個節(jié)點(diǎn)20連接到帶電音頻總線5。數(shù)據(jù)傳輸可以以非??煽康姆椒ㄍㄟ^發(fā)射信號差動,即用隱藏在兩個導(dǎo)體之間的差,來完成。
在一個優(yōu)選的實(shí)施例中,音頻傳輸符合TIA-485標(biāo)準(zhǔn)(以前被稱為RS-485標(biāo)準(zhǔn)),一種非常強(qiáng)大和可靠的電子數(shù)字層,但其它標(biāo)準(zhǔn)也可以使用。因此,數(shù)字編碼音頻信息優(yōu)選被疊加直流電源電壓并連通通過帶電音頻總線5通信。然后節(jié)點(diǎn)20包括將音頻信號重構(gòu)成一種格式適合于輸入節(jié)點(diǎn)功率放大器31(也簡稱為節(jié)點(diǎn)放大器)或直接輸入到揚(yáng)聲器32,然后產(chǎn)生最后的可聽語音、音樂、鈴聲等的音頻解碼器/節(jié)點(diǎn)處理單元23。
在一個實(shí)施例中,總線驅(qū)動器1還包括第二驅(qū)動器模-數(shù)轉(zhuǎn)換器18,它允許驅(qū)動器處理單元11讀出帶電音頻總線5上的電流和電壓。此信息可用于檢測帶電音頻總線失敗并幫助自動建立總線網(wǎng)絡(luò)的地圖如位于帶電音頻總線5上的節(jié)點(diǎn)20的信息。
總線驅(qū)動器1可至少連接至一個主電源或電池、模擬音頻(平衡或不平衡)、數(shù)字音頻(電的或光的)SPDIF、TOSLINK、AES/EBU、ADAT等、網(wǎng)絡(luò)諸如以太網(wǎng)、因特網(wǎng)、RS232、CAN等、WiFi、藍(lán)牙等。此外,應(yīng)該注意的是,總線驅(qū)動器1可具有帶有按鈕、(觸摸)顯示器、LED等的用戶界面。
優(yōu)選地,總線驅(qū)動器1還包括驅(qū)動總線接口19,其有利于總線驅(qū)動器1和帶電音頻總線5之間與其節(jié)點(diǎn)20的連接。此連接可包括EMI(EMI:電磁干擾)組件,其減少從/向總線驅(qū)動1的電磁干擾。這種組件可以是電容、電阻、電感、瞬態(tài)吸收設(shè)備、和其他提高對于/來自周圍環(huán)境的相容性的任何他部分。驅(qū)動器總線接口19還可以包括物理連接器,其優(yōu)選是一個所謂的菲尼克斯連接器,即,用于專業(yè)固定安設(shè)的典型的揚(yáng)聲器連接器。
如上所述,總線驅(qū)動器1包括一個或多個數(shù)據(jù)處理器,數(shù)據(jù)處理器包括控制器單元、模-數(shù)和數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、濾波器、發(fā)射器和接收器、接口等。因此,當(dāng)音頻/數(shù)據(jù)信號(簡稱為音頻信號或數(shù)據(jù)信號)是模擬信號時,它被按所期望的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成模擬信號的數(shù)字表示。同樣,如果該音頻信號是數(shù)字信號時,它被按所期望的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為模擬表示。要獲得音頻信號所期望的質(zhì)量,數(shù)據(jù)處理器可以執(zhí)行音頻信號的數(shù)學(xué)運(yùn)算,如濾波、壓縮/解壓縮等該音頻信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例,總線驅(qū)動器1有利于向節(jié)點(diǎn)20發(fā)射和從節(jié)點(diǎn)20接收音頻/數(shù)字信號。因此,在節(jié)點(diǎn)20是智能的情況下,即,能夠無論是基于自己的運(yùn)動或?qū)碜钥偩€驅(qū)動器1查詢的答復(fù)來進(jìn)行通信,數(shù)據(jù)處理器可以接收和處理這樣的通信。這種處理可以包括將總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20之間的這種雙向通信從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成的模擬信號,或反之亦然。此外,提取從節(jié)點(diǎn)20發(fā)送的信息也可能是必要的且由上述數(shù)據(jù)處理器中的一個來執(zhí)行。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)20的一個優(yōu)選實(shí)施例。優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20包括兩個節(jié)點(diǎn)-總線接口21(21a第一節(jié)點(diǎn)總線接口,21b第二個節(jié)點(diǎn)-總線接口),其有利于節(jié)點(diǎn)20連接到帶電音頻總線5。該連接可以包括降低來自/向總線驅(qū)動1的電磁干擾EMI組件。這種組件可以是電容、電阻、電感、瞬態(tài)吸收設(shè)備,和提高對/來自周圍環(huán)境的相容性的任何其他部分。節(jié)點(diǎn)總線接口21還可以包括物理連接器,優(yōu)選為所謂菲尼克斯連接器。
為了簡化安裝過程和在安裝過程中將出錯的風(fēng)險降到最低,安裝總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20到帶電音頻總線5的人可自由地將或者第一個節(jié)點(diǎn)-總線接口21a或第二個節(jié)點(diǎn)-總線接口21b連接到帶電音頻總線5電纜的上行端,這意味著在節(jié)點(diǎn)20(從第一個到第二個節(jié)點(diǎn)-總線接口)的信號流是或者向左或者向右的方向。此外,用戶被允許將帶電音頻總線5電纜的優(yōu)選的兩個導(dǎo)體連接到任何在節(jié)點(diǎn)-總線接口21a,21b中發(fā)現(xiàn)的終端,這意味著帶電音頻總線的節(jié)點(diǎn)內(nèi)的部分的極性20(第一和第二個節(jié)點(diǎn)電流傳感器22a,22b之間的導(dǎo)體)可以是正或負(fù)。再次,這是有利的,因?yàn)樗欣诤喕惭b過程,并盡量減少在該過程中出現(xiàn)的錯誤。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括第一節(jié)點(diǎn)電流傳感器22a和第二電流傳感器22b,其被布置成使得節(jié)點(diǎn)20自身消耗電流可以與從任何下行的電流消耗區(qū)分開——無論兩個電壓極性和信號(優(yōu)選直流電流)的方向。
應(yīng)當(dāng)注意的是,第一和第二電流傳感器22a,22b可以進(jìn)一步包括用于感測總線電壓電平的工具。其它合適的傳感器結(jié)構(gòu)可以被使用,只要該節(jié)點(diǎn)處理單元23能夠獲得至少下行電流消耗。電流傳感器22的應(yīng)用可以使用霍爾傳感器、基于電感傳感器、利用具有低電阻的電阻器的電流至電壓轉(zhuǎn)換,或任何其它合適的機(jī)構(gòu)來。
理想情況下,電流傳感器22不引起從節(jié)點(diǎn)輸入到輸出的任何信號的變化,使得在節(jié)點(diǎn)-總線接口21處的信號是相同的,這意味著它們是在兩個方向完全透明的。
一些電路可以建立電流估計(jì),能夠估計(jì)電流而不管其極性和電流流動方向,優(yōu)選地,電流傳感器22被應(yīng)用為電阻指零(地電位)。具有兩個(相同的)電流檢測電路和總線極性的知識允許從設(shè)備從連接到地電勢的電流檢測電路取得電流信息。電流優(yōu)選在兩個電阻器間感測。這使得該節(jié)點(diǎn)能夠區(qū)分自身的電流消耗和下行消費(fèi)。
因此,電流傳感器22連同例如節(jié)點(diǎn)處理單元23和其他未提及的組件可被稱為總線功率監(jiān)視單元。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括第一和第二個節(jié)點(diǎn)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器24a,24b,允許節(jié)點(diǎn)處理單元23在總線上讀取如上所述地感測的電流和電壓。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括第一節(jié)點(diǎn)濾波器25,其有利于阻擋交流電流。第一節(jié)點(diǎn)濾波器25的目的是提取直流電流為節(jié)點(diǎn)20供電。此第一節(jié)點(diǎn)濾波器25的應(yīng)用可以使用具有相對大的電感的電感器,優(yōu)選高于100uH。這是因?yàn)椋瑢τ诎ǘ鄠€節(jié)點(diǎn)20的較大的音頻系統(tǒng),若干這些第一節(jié)點(diǎn)濾波器25將被并聯(lián)地安裝在帶電音頻總線5上。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括一個節(jié)點(diǎn)電源35,也簡稱為功率轉(zhuǎn)換器。
來自總線驅(qū)動器1的直流電源電壓在節(jié)點(diǎn)20處被轉(zhuǎn)換成例如在1V和12V之間的電壓電平,用于供給給一個或多個數(shù)據(jù)處理器和節(jié)點(diǎn)20的其它功率消耗部件。
為確保帶電音頻總線5的數(shù)字音頻信號的高頻分量不“短路”,例如電感器可以被應(yīng)用在帶電音頻總線5和節(jié)點(diǎn)20的組件之間。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括傳輸線路終端盒26,如果該節(jié)點(diǎn)是在帶電音頻總線5的一端(優(yōu)選在帶電音頻總線5上一系列節(jié)點(diǎn)20中的最遠(yuǎn)的或最后的節(jié)點(diǎn)20),其理想地插入阻抗,以消除傳輸線反射。節(jié)點(diǎn)自身可確定是否是在帶電音頻總線的端部,或者,優(yōu)選地,總線驅(qū)動器指示相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)插入其傳輸線阻抗。傳輸線路終端盒26從節(jié)點(diǎn)處理單元23控制,節(jié)點(diǎn)處理單元23可以插入使用繼電器、晶體管、MOSFET或通過任何其它合適的工具的傳輸線端接阻抗。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中,傳輸線端接阻抗是與電容器串聯(lián)的電阻器。
應(yīng)當(dāng)注意的是,帶電音頻總線5應(yīng)在兩端被終止。在帶電音頻總線5的總線驅(qū)動器1端,輸出阻抗是例如從驅(qū)動數(shù)字發(fā)射器17而獲知的。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括第二節(jié)點(diǎn)濾波器27,其衰減不感興趣的信號分量,用于將傳送數(shù)字音頻和控制流數(shù)據(jù)。至少直流分量被衰減或優(yōu)選完全除去。這樣的交流耦合可以使用電容器和電阻器來應(yīng)用。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括節(jié)點(diǎn)接收器,優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)數(shù)字接收器28,其接收從總線驅(qū)動器1的控制數(shù)字式發(fā)射器17輸出的數(shù)字音頻信號(優(yōu)選地,經(jīng)由第二通信信道16),并將這個信號傳送到節(jié)點(diǎn)處理單元23節(jié)點(diǎn)。數(shù)字接收器28可以還(可選地)包括數(shù)字發(fā)射器,并且可以使用RS-485接收器/收發(fā)器來應(yīng)用。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括用于第一通信信道的第三節(jié)點(diǎn)濾波器29,第一通信信道衰減不感興趣的信號分量,用于傳送控制/信息/狀態(tài)數(shù)據(jù)。在一個優(yōu)選實(shí)施例中,數(shù)據(jù)使用頻移鍵控FSK在不打擾通過第二通信信道16發(fā)送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的載波頻率下編碼-如上所描述的。第三節(jié)點(diǎn)濾波器29可以被應(yīng)用電感器、電容器和電阻器。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括節(jié)點(diǎn)發(fā)射器30,其有利于輸出從節(jié)點(diǎn)處理單元23發(fā)出到總線驅(qū)動器1的調(diào)制版本的狀態(tài)數(shù)據(jù)。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中,這可以通過使用頻移鍵控FSK來完成,因?yàn)榧词棺钸h(yuǎn)節(jié)點(diǎn)20尚未終止,F(xiàn)SK可以是穩(wěn)健的。以這種方式,節(jié)點(diǎn)20可以例如借助于從節(jié)點(diǎn)20發(fā)送到總線驅(qū)動器1的標(biāo)識符來識別。節(jié)點(diǎn)發(fā)射器30可以通過使用簡單的74HC邏輯家族(輸出方波信號)的緩沖器或通過使用數(shù)-模轉(zhuǎn)換器來應(yīng)用。當(dāng)不發(fā)送數(shù)據(jù)時,節(jié)點(diǎn)發(fā)射器30的理想的輸出是三態(tài)的。可選地,節(jié)點(diǎn)發(fā)射器30可以以雙向方式來應(yīng)用,類似于總線驅(qū)動器1的第一控制器模-數(shù)轉(zhuǎn)換器14。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括作為給定節(jié)點(diǎn)20的主數(shù)據(jù)處理器的節(jié)點(diǎn)處理單元23。它(從節(jié)點(diǎn)數(shù)字接收器28或從任何其他音頻源,未示出)接受、處理并輸出音頻信號至節(jié)點(diǎn)放大器31或任何其他音頻輸出信道(未示出)。另外,節(jié)點(diǎn)處理單元23至少從或者節(jié)點(diǎn)數(shù)字接收器28和/或從節(jié)點(diǎn)發(fā)射器30接收控制信號。這些控制信號被解釋并且基于控制請求進(jìn)行合適的操作。節(jié)點(diǎn)處理單元23也是示出的實(shí)施例的“電纜終端”識別過程和節(jié)點(diǎn)枚舉過程的重要部分。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括驅(qū)動一個或多個揚(yáng)聲器32的節(jié)點(diǎn)功率放大器31。節(jié)點(diǎn)功率放大器31優(yōu)選接收來自節(jié)點(diǎn)處理單元23(或從其它來源)的音頻,并且可以使用或者模擬和/或數(shù)字接口(未示出)接收音頻信號。
節(jié)點(diǎn)功率放大器31可以都是模擬(時間連續(xù))或數(shù)字(時間離散)類型的,具有或者模擬輸入信號或者數(shù)字輸入信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例,優(yōu)選的節(jié)點(diǎn)功率放大器31是D類放大器。由于這樣的事實(shí),即,來自驅(qū)動處理單元11的音頻信號優(yōu)選是數(shù)字音頻信號,節(jié)點(diǎn)功率放大器31優(yōu)選為具有數(shù)字輸入端的D類放大器,因此不需要數(shù)-模轉(zhuǎn)換器。
由于在每個單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)20中的分布式放大,其中每個揚(yáng)聲器具有其自己的節(jié)點(diǎn)功率放大器31,聲音質(zhì)量可以相對于傳統(tǒng)70VRMS/100VRMS系統(tǒng)加以改進(jìn)。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中,音頻功率信號必須穿過揚(yáng)聲器節(jié)點(diǎn)20一部分的固有變壓器。對于低頻信號,這種變壓器導(dǎo)致鐵心飽和效應(yīng),這意味著濾波器總是被調(diào)用,衰減了這些信號分量并從而衰減頻譜的低端。擺脫變壓器從而用更好和更“緊湊”的低音再現(xiàn)提升了音質(zhì)。
優(yōu)選地,節(jié)點(diǎn)20還包括喇叭32,喇叭32包括一個或多個無源揚(yáng)聲器。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中,揚(yáng)聲器(多個)是的電動型的,具有2-32歐姆范圍內(nèi)的阻抗。
節(jié)點(diǎn)功率放大器31和揚(yáng)聲器32可以形成節(jié)點(diǎn)20的多功能單元36的一部分。多功能單元36還可以包括個數(shù)據(jù)處理器,其目的可能是轉(zhuǎn)換和發(fā)送從換能器接收的數(shù)據(jù),換能器為諸如揚(yáng)聲器32(使揚(yáng)聲器32充當(dāng)麥克風(fēng))或其它未示出的換能器,例如麥克風(fēng)、光傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器、接近傳感器等,或發(fā)射器或致動器,例如發(fā)光二極管、顯示器等、或接口設(shè)備,例如按鈕、藍(lán)牙收發(fā)器、紅外收發(fā)器、用于有線外部設(shè)備的連接器,等。使用這樣的換能器的實(shí)施例可能是一個麥克風(fēng),優(yōu)選地連接到節(jié)點(diǎn)處理單元23,例如經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器,其可以被用于以下任何或其他用途:估計(jì)環(huán)境噪聲電平或語音(例如,以確定人的存在)、自動校準(zhǔn)、揚(yáng)聲器的試驗(yàn)、確定其他揚(yáng)聲器的位置、聲級觸發(fā)的防盜報警器等。
這種換能器可以是獨(dú)立的或整合到節(jié)點(diǎn)20/總線驅(qū)動器1、連接到帶電音頻總線5的單獨(dú)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、單獨(dú)地連接到總線驅(qū)動器1的等。這樣的記錄的信息經(jīng)由帶電音頻總線5通過合適的數(shù)據(jù)處理器發(fā)送(如果需要的話,在從數(shù)字到模擬或反之的轉(zhuǎn)換之后)至總線驅(qū)動器1??商娲鼗蚋郊拥?,這樣的信息可以存儲在局部存儲器中(未示出)。
如上所述,節(jié)點(diǎn)20優(yōu)選被供給有經(jīng)由帶電音頻總線5來自總線驅(qū)動器1的直流電壓,帶電音頻總線5優(yōu)選包括至少兩個分開的導(dǎo)體34a,34b。
在最大功率容量操作時,節(jié)點(diǎn)20的功耗方面的大小主要由揚(yáng)聲器32的尺寸確定,節(jié)點(diǎn)20的功率消耗的例子可以是2W和400W之間或更高,如果需要的話,這取決于音頻系統(tǒng)33的使用目的。
節(jié)點(diǎn)20包括內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理的事實(shí)使得節(jié)點(diǎn)20智能,從而有利于創(chuàng)建具有單個(可能遠(yuǎn)程的)級控制、音頻源選擇等的物理上較小的節(jié)點(diǎn)20。
如所提到的,按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的實(shí)施例,這些數(shù)據(jù)處理器有利于數(shù)字信號處理、D類調(diào)制,并有利于接收如上所述經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S脜f(xié)議發(fā)送的數(shù)字信號。除了上述操作,這些數(shù)據(jù)處理器還可以有利于以下操作的非限制性名單中的操作,包括:均衡、人造混響、線性濾波、補(bǔ)償揚(yáng)聲器、限制、補(bǔ)償音頻總線上的直流電壓的動態(tài)壓降、記錄和轉(zhuǎn)換傳感器信號、頻移鍵控調(diào)制、D類調(diào)制以驅(qū)動揚(yáng)聲器、低音增強(qiáng)、控件均衡說話的說話和/或音樂鑒別,從而使說話更容易理解和/或使制作音樂的音質(zhì)更好,等等。
應(yīng)當(dāng)指出,一些這些操作也可通過總線驅(qū)動器1的數(shù)據(jù)處理器來提供幫助。
應(yīng)該注意的是,根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例,總線驅(qū)動器1可以至少部分地作為一個節(jié)點(diǎn)20被應(yīng)用。因此,以這種方式,一個單個節(jié)點(diǎn)20可以包括總線驅(qū)動器1,并由此可以不必要有獨(dú)立的總線驅(qū)動器1。
示出的總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20是從不同的組件構(gòu)建的,并且應(yīng)當(dāng)注意的是,如圖8-10中本身所提及的組件和總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20可以以任何合適的方式組合,以有利于所期望的音頻系統(tǒng)33。另外,還可能需要未提及的部件如驅(qū)動器存儲器或節(jié)點(diǎn)存儲器,以用于在音頻系統(tǒng)33的操作過程中存儲檢索到的信息或預(yù)加載的與音頻系統(tǒng)33的操作相關(guān)的信息。這種存儲器可以是具有最小容量如一個僅包括標(biāo)識符例如節(jié)點(diǎn)序列號的簡單的ROM。然而,在大多數(shù)情況下,該存儲器可以有能夠存儲更多的數(shù)據(jù)的尺寸,如兆字節(jié)或千兆字節(jié)和有利于從兩個讀出和寫入的類型。
此外,應(yīng)當(dāng)注意的是,幾個數(shù)據(jù)處理器被提及的事實(shí)不應(yīng)被字面理解為它們可替代地被應(yīng)用為一個或多個多功能數(shù)據(jù)處理器/單元。
本發(fā)明的音頻系統(tǒng)33有利于智能音頻信號從總線驅(qū)動器1至各個節(jié)點(diǎn)20和從節(jié)點(diǎn)20至總線驅(qū)動器1的分發(fā),如以下將描述的。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的音頻系統(tǒng)33,其包括音頻源8,音頻源8連接至或部分的網(wǎng)關(guān)也稱為總線驅(qū)動器1、傳輸介質(zhì)稱為帶電音頻總線5或傳輸線和多個節(jié)點(diǎn)20。帶電音頻總線5優(yōu)選包括第一和一個第二導(dǎo)體34a,34b。
要分發(fā)來自總線驅(qū)動器1內(nèi)部或外部的能量源(音頻功率放大器或電源)到一個無源或有源節(jié)點(diǎn)20,用于應(yīng)用該帶電音頻總線5的優(yōu)選的選擇是銅電纜,因?yàn)殂~提供了優(yōu)選的電導(dǎo)。鋁制電纜也可以是有吸引力的,盡管它的電阻率較高,因?yàn)槟壳安季€的總成本比卡柏電纜低并且由此它目前提供了比銅更好的導(dǎo)電率對重量比。然而,當(dāng)涉及到基準(zhǔn)終端時,類似普通螺紋端子,鋁有一個缺點(diǎn),因?yàn)榻饘傺趸瘜㈤_始在薄的氧化鋁層中起到電絕緣體作用。此外,螺紋端子需要較大的尺寸以匹配所需的較大電線尺寸,以提供類似銅的電阻。
有關(guān)以模擬或數(shù)字的形式分發(fā)音頻信號至少存在三個選項(xiàng),即使用無線電波技術(shù)像WiFi、藍(lán)牙、ANR、紫蜂等的無線的,使用玻璃或塑料光導(dǎo)的光學(xué)的,或使用導(dǎo)體電線的電子的。
無線技術(shù)是目前不被專業(yè)音頻整合人和顧問考慮為一個選項(xiàng),因?yàn)樗槐徽J(rèn)為是足夠穩(wěn)健的。然而,對于對魯棒性要求較低的音頻系統(tǒng)33來說,無線技術(shù)是一個選項(xiàng),因?yàn)樗钣锌赡軙趯黼S著無線技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,用于對魯棒性具有更高的要求的音頻系統(tǒng)33。對于無線技術(shù)未選擇為首選技術(shù)另一種說法是,無線系統(tǒng)要求在節(jié)點(diǎn)處的接收器/發(fā)射器,然后這將增加功率消耗并從而增加音頻系統(tǒng)33的價格。同樣,在另一方面,無線系統(tǒng)的益處是可以補(bǔ)償在某些音頻系統(tǒng)33中的這些缺點(diǎn)。
光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)具有有利的性質(zhì)。首先,光學(xué)鏈路的數(shù)據(jù)帶寬能力優(yōu)異。光纖對于給定尺寸的光纖提供非常高的數(shù)據(jù)率,且電纜長度的函數(shù),信號質(zhì)量損失相對于電導(dǎo)體是較低的。然而光纖的缺點(diǎn)是電纜的端接。當(dāng)它必須被連接到一個給定設(shè)備時,電纜必須切斷,并通過轉(zhuǎn)換光為電信號的光接收器連接到所述設(shè)備。相對于簡單的RJ45插頭或螺絲端子連接器,該切割和安裝過程是復(fù)雜的。
電導(dǎo)體優(yōu)選用作傳輸導(dǎo)體34a,34b,用于從總線驅(qū)動器1攜帶音頻信號到節(jié)點(diǎn)20,反之亦然,并都相對于模擬和數(shù)字音頻信號傳輸在單端或平衡信號之間可區(qū)別。
在單端方式中,電信息是相對于共同接地電勢放置的。這種方法主要用于短距離,很簡單并僅需要單個發(fā)射器和單個接收器以用于單信道音頻數(shù)據(jù)流(模擬或數(shù)字)。然而,該拓?fù)溆幸粋€主要的缺點(diǎn)是,缺乏共模抑制。
為了克服單端通信拓?fù)涞娜毕荩庑盘柺莾?yōu)選的。這種技術(shù)為每個信息流使用兩個導(dǎo)體。其基本思想是發(fā)送信息作為差分信號,差分信號將保持該信息作為兩個導(dǎo)體上的電壓之間的差。通常,這需要兩個(相同)單個的發(fā)射器,其輸出具有相反相位的效用信號。在接收端,所不同的是使用具有高的共模抑制比的差分放大器,這意味著常用于兩個導(dǎo)體的任何信號分量被抵消。這個意味著(相較于單端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))使在發(fā)射器設(shè)備和發(fā)件設(shè)備上的公共電壓電位上下跳動,這不引起任何由接收器看到的虛假差分信號。
除了當(dāng)使用平衡信號時有關(guān)拒絕工模的優(yōu)點(diǎn),導(dǎo)體對,尤其是當(dāng)兩個導(dǎo)體絞合時,還具有關(guān)于來自和向其它電導(dǎo)體的潛在干擾的更好的多的屬性。這種干擾可能例如來源于來自外部的(電纜槽中的其他電纜)電磁干擾。
因此,根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的帶電音頻總線5是一種絕緣雙絞線卡柏導(dǎo)體如“百通5300U”類型的安全性和商業(yè)音頻電纜的標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)音頻電纜類型。如此所述,其它類型的電纜也可以被使用,諸如屏蔽或無屏蔽的多芯五類電纜或其它電纜,屏蔽或無屏蔽雙絞線類型。
確定電纜的類型的主要特征是,電纜能夠以高比特率傳輸?shù)臄?shù)字信號,并且它符合EMC要求。此外,優(yōu)選的是,如果現(xiàn)有的電纜例如在現(xiàn)有70V/100V模擬音頻系統(tǒng)中使用的都可以使用。令人驚訝的是,“百通5300U”(或類似)類型的電纜有利于數(shù)字信號的的高比特率傳輸,而且因?yàn)榫€絞合,電纜符合EMC要求,并常用在現(xiàn)有的70V/100V系統(tǒng)中。
原則上,使用雙導(dǎo)體屏蔽電纜給出可在一些實(shí)施例中需要三個導(dǎo)體。
應(yīng)該注意的是,根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例,帶電音頻總線5將多個節(jié)點(diǎn)20連接到總線驅(qū)動器1,優(yōu)選在菊花鏈網(wǎng)絡(luò)中。雖然可以從菊花鏈結(jié)構(gòu)中指示出節(jié)點(diǎn)20是串聯(lián)連接的,從電的角度來說,這些節(jié)點(diǎn)20是大致并聯(lián)連接的。
如所述的,頻系統(tǒng)33的節(jié)點(diǎn)20優(yōu)選地由兩個導(dǎo)電類型的傳輸介質(zhì)連接在菊花鏈網(wǎng)絡(luò)中,兩個導(dǎo)電類型的傳輸介質(zhì)也被稱為帶電音頻總線5。優(yōu)選的是,帶電音頻總線包括直接安裝在也被稱為節(jié)點(diǎn)5的節(jié)點(diǎn)總線接口21的環(huán)路端子中的兩個導(dǎo)體34a,34b,如圖11所示。如圖11中所示,每個第一和第二連接器34a的一端和34b被連接到總線驅(qū)動器1的驅(qū)動器-總線接口19,而第一和第二連接器34a,34b的另一端被連接到節(jié)點(diǎn)20a的節(jié)點(diǎn)-總線接口21。節(jié)點(diǎn)20b的節(jié)點(diǎn)-總線接口21經(jīng)由第一和第二導(dǎo)體34a,34b被鏈接到節(jié)點(diǎn)20a的節(jié)點(diǎn)-總線接口21,以此類推。
如上所述,節(jié)點(diǎn)20以這樣的方式被開發(fā),即,安設(shè),即傳輸導(dǎo)體34a,34b的安裝不會導(dǎo)致失敗,也不會因混淆導(dǎo)體34a,34b的安裝,既沒有到特定終端也不是因混淆了這些導(dǎo)體34a,34b應(yīng)安裝在節(jié)點(diǎn)-總線接口21a,21b中的哪一個。由此,確保了該音頻總是同相的,因?yàn)閷?dǎo)體的極性可以被忽略,而在音頻系統(tǒng)33中安裝節(jié)點(diǎn)20也因此變得非常容易,并且通常可以無需對音頻系統(tǒng)的特殊知識。
優(yōu)選地,帶電音頻總線5的導(dǎo)體34a,34b被直接連接到節(jié)點(diǎn)20。由此可以避免從節(jié)點(diǎn)20到帶電音頻總線5(例如連接到帶電音頻總線5的接線盒)的附加導(dǎo)體,這是有利的,在于這種附加導(dǎo)體可以使從節(jié)點(diǎn)20到總線驅(qū)動器1信息通信變得困難。這種通信的一個例子可以是自動單個節(jié)點(diǎn)識別(例如節(jié)點(diǎn)識別在例如收到來自總線驅(qū)動器1的請求時,被發(fā)送到總線驅(qū)動器1)或網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)20的定位。
如本文件中所描述地被連接的菊花鏈節(jié)點(diǎn)20的一個優(yōu)點(diǎn)是,根據(jù)本發(fā)明,多個音頻信道可以在單個傳輸線中存在(無論是作為多個導(dǎo)體或單個導(dǎo)體對中的多個數(shù)字音頻信道),從而使音響系統(tǒng)33和安裝更靈活。因?yàn)閱胃娎|(帶電音頻總線5)可攜帶一個以上的節(jié)點(diǎn)20或節(jié)點(diǎn)20的區(qū)域的單一子集的音頻信號,布線布局可被簡化,因而勞動成本可以降低。事實(shí)上,現(xiàn)有的具有包括至少一個導(dǎo)體對的傳輸線的音頻系統(tǒng)可以改裝或更新到本發(fā)明的音頻系統(tǒng)。
節(jié)點(diǎn)20的一個單個菊花鏈將潛在地提供具有如圖16中示出的單個音頻信道的數(shù)個不同的揚(yáng)聲器區(qū)域,圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的音頻系統(tǒng)33的平面圖。
就音頻信道的數(shù)目,區(qū)域中的和菊花鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)20的數(shù)量,以及帶電音頻總線5從總線驅(qū)動器1到網(wǎng)絡(luò)中最后/最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)20的大小或長度而言,本發(fā)明的音頻系統(tǒng)33是非常靈活的。
這種菊花鏈網(wǎng)絡(luò)的規(guī)??梢酝ㄟ^音頻信道的數(shù)目和這些信道的音頻的質(zhì)量來確定。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例,具有兩個48kHz音頻信道的菊花鏈網(wǎng)絡(luò)會甚至在100米長度的具有16個16連接至其的節(jié)點(diǎn)20的帶電音頻總線5下很好地工作。
關(guān)于菊花鏈的節(jié)點(diǎn)5的數(shù)量,這里的限制因素是傳輸線路的降解質(zhì)量和每次節(jié)點(diǎn)20被添加時引起的比特錯誤風(fēng)險的反射的引入。
每個參數(shù)(節(jié)點(diǎn),質(zhì)量,長度,信道)相互影響彼此,因此如果例如只需要一個信道,菊花鏈網(wǎng)絡(luò)的長度/尺寸可以增加。另一個例子可以是,如果質(zhì)量是必需在48kHz/24位,那么帶寬可能只允許兩個信道,而相同的帶寬的(48000*24*2=2.304兆位/秒)可以用于流東4個36kHz/16位的信道。
在一般情況下,應(yīng)該注意的是,優(yōu)選的是,對節(jié)點(diǎn)20的控制,即,音頻的分布和廣播/產(chǎn)生具有比監(jiān)視更高的優(yōu)先級,即,節(jié)點(diǎn)20返回節(jié)點(diǎn)20的信息和它的周圍環(huán)境至總線驅(qū)動器1。后者上行的狀態(tài)信息可以以幾個千比特/秒被發(fā)送,這使得該幾個字節(jié)的簡單的狀態(tài)信息可以從多個節(jié)點(diǎn)由總線驅(qū)動器1在一秒鐘內(nèi)接收。
除了下行音頻流和上行狀態(tài),下行的控制信號,即查詢、請求、狀態(tài)或用戶位等,以每秒例如96千比特的速度同樣在帶電音頻總線5上從總線驅(qū)動器1發(fā)送到節(jié)點(diǎn)20。
音頻系統(tǒng)33優(yōu)選是有利于自動初始化,即,在收到從總線驅(qū)動器1的請求時,每個節(jié)點(diǎn)20如用類型、序列號等答復(fù)請求。
如上所述,雙向數(shù)據(jù)流使最終節(jié)點(diǎn)20能監(jiān)控。這允許了遠(yuǎn)程服務(wù)功能,其中包括節(jié)點(diǎn)20和揚(yáng)聲器32的整個音頻系統(tǒng)33可以被檢查,并且在技術(shù)人員到位之前可獲得精確的錯誤信息。這一功能在音頻系統(tǒng)33的安設(shè)階段也是有利的,尤其是在菊花鏈的安設(shè)過程中來驗(yàn)證安設(shè),而不需要人工檢查每個單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)20。當(dāng)總線驅(qū)動器1被連接到因特網(wǎng),遠(yuǎn)程服務(wù)可以在任何連接到因特網(wǎng)的地方使用。
在圖11-13中所示的網(wǎng)絡(luò)布局是優(yōu)選菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它類似于當(dāng)網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動器1和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)20都保持并聯(lián)或大致并聯(lián)地耦合時的耦合。節(jié)點(diǎn)20的節(jié)點(diǎn)-總線接口21a,21b幾乎是短路,只在連接器和電流傳感器22具有電阻損耗。因此網(wǎng)絡(luò)的例子在圖11-13(連接器和電流傳感器未示出)中示出。
為了最大限度地減少構(gòu)成帶電音頻總線5的電纜中反射,重要的是確保源阻抗(總線驅(qū)動器輸出阻抗)、電纜的阻抗和端接阻抗(在給定的分支或菊花鏈中,終端阻抗在最后/最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)20中的總線導(dǎo)體34a,34b之間連接)是相同或基本相同的。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中,這三個阻抗(在從100kHz至10MHz的范圍中以差動視角看到)都在40至120歐姆的范圍內(nèi)。
然而,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錄]有結(jié)合到純菊花鏈。使用如在圖12中所示的Y型分路器39,帶電音頻總線5可以被分成兩個(或甚至更多)分支。為了保持阻抗匹配完好,在兩個分支的端部插入終端阻抗是重要的。還需要在Y型分路器39中添加阻抗匹配裝置。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例環(huán)形拓?fù)涞膸щ娨纛l總線例子。具有數(shù)個如上所述的菊花鏈節(jié)點(diǎn)20的帶電音頻總線5在每一端被連接到總線驅(qū)動器1的兩個單一音頻總線端口??偩€驅(qū)動器被配置來將兩個端口作為環(huán)拓?fù)渲械囊粋€帶電音頻總線來處理,或自身檢測這種情況,例如通過能夠在其另一端口接收一個端口的自己的控制數(shù)據(jù)。優(yōu)選地,總線驅(qū)動器,使端口之一不活躍,并且在各種實(shí)施例中可以在非活躍端口應(yīng)用傳輸線阻抗,或依賴最接近該不活躍端口的節(jié)點(diǎn)來被檢測為最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)并被指示應(yīng)用其如上所述的傳輸線路阻抗。環(huán)形拓?fù)涞膶?shí)施例的一個優(yōu)點(diǎn)是,在電纜中斷的情況下,從總線驅(qū)動器切斷帶電音頻總線的一部分,這種情況可通過手動報警輸入、通過檢測阻抗錯配、低質(zhì)量通信,或其他自動方式來監(jiān)測,并在得出結(jié)論認(rèn)為驅(qū)動器的一部分不可達(dá)時,總線驅(qū)動器可以激活第二個端口,在兩個端口執(zhí)行節(jié)點(diǎn)枚舉過程,從而對兩個獨(dú)立的帶電音頻總線繼續(xù)進(jìn)行操作。換句話說,環(huán)形拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)非常有利于關(guān)鍵的音頻系統(tǒng)例如緊急情況或撤離系統(tǒng)的冗余。環(huán)形拓?fù)湟部赏ㄟ^各種其它實(shí)施例,例如,通過在帶電音頻總線的每個端部提供一個專用總線驅(qū)動器實(shí)現(xiàn),或者手動地或自動地兩個總線驅(qū)動器之間協(xié)調(diào)在正常操作期間哪一個是活躍的,從而仍然允許另一個總線驅(qū)動器一旦在中斷的情況下接管帶電音頻總線的一部分。由此總線驅(qū)動器功能也變得多余,并可能有利地位于不同的物理位置,以便甚至在局部火災(zāi)、功率消失等等的情況下保持一個驅(qū)動器。環(huán)形拓?fù)鋵?shí)施例的變型包括兩個或更多總線驅(qū)動器,其在不同的位置連接到帶電音頻總線,例如沿著帶電音頻總線分布的四個總線驅(qū)動器,并相互協(xié)調(diào)或被協(xié)調(diào)在正常操作期間哪一個作為活躍總線驅(qū)動器操作。在總線故障的情況下,重新協(xié)調(diào)來確定最合適的總線驅(qū)動器接管總線的任何切斷部分的操作,并且每個活躍總線驅(qū)動器對連接的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新枚舉。
各種其它拓?fù)涞膶?shí)施例,包括例如參照圖11-13描述和示出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組合,是可能的,并且適合于不同的應(yīng)用、建筑布局、目的、安全條例等。
Y分路器39匹配的阻抗,例如適于如圖12中的支帶電音頻總線,可被建立為使用三個相同的阻抗,也稱為“毛團(tuán)網(wǎng)絡(luò)”,如在圖14(為簡單起見示為單端的)。此星形配置的任何端可見,阻抗Z1,Z2和Z3等于R/3+(R/3+R)/2=R,這確保了反射相關(guān)的問題被最小化。然而,網(wǎng)絡(luò)引入了從一個分支端到另一個的6dB的衰減。
對于2線直流帶電總線,純電阻為基礎(chǔ)的方法是不適合的,因?yàn)橥ㄟ^總線汲取電流時,相對較小的電阻會引入顯著的功率損耗。為了規(guī)避該問題,匹配裝置的阻抗可被設(shè)計(jì)成阻抗匹配電阻器僅對于交流而“存在”,而忽略了直流。一種解決方案在圖15中示出,其中電阻使用電容器來直流去耦,且直流功率分布通過電感器L處理。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的音頻系統(tǒng)33的布局。第一個總線驅(qū)動器1a控制第一帶電音頻總線5a上的節(jié)點(diǎn)20a-20d,第二總線驅(qū)動器1b控制第二帶電音頻總線5b上的節(jié)點(diǎn)20e-20h。
節(jié)點(diǎn)20a-20h可以位于一個或多個的環(huán)境中。環(huán)境例如可以用房間來定義。包括節(jié)點(diǎn)20的子集的區(qū)域可以被定義為或多或少地與環(huán)境和總線關(guān)聯(lián),并提供了無論其環(huán)境和總線拓?fù)?,指派任何揚(yáng)聲器到區(qū)域的抽象層次。通常情況下,到區(qū)域的指派用于廣播相同的控制音頻到公共區(qū)域的節(jié)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)指出,在區(qū)域或環(huán)境中的節(jié)點(diǎn)20的子集的分組可包括由不同的總線驅(qū)動器1控制的節(jié)點(diǎn)20。因此一個區(qū)域或節(jié)點(diǎn)20應(yīng)被理解為一個或多個分組的并由此播放相同的音頻信號的節(jié)點(diǎn)20。
圖16示出分布在兩個環(huán)境——房間37和38中的節(jié)點(diǎn)20a-20d和20e-20h的兩哥菊花鏈。例如根據(jù)房間37的使用,第一房間37可以被劃分為兩個區(qū)域37a和37b,因此,區(qū)域37a可能是繁忙和嘈雜的面積區(qū),而區(qū)域37b是房間37內(nèi)休閑的面積區(qū)。房間38僅代表用38a表示的一個區(qū)域。
現(xiàn)在,如果不同的音頻信號是在環(huán)境37和38中廣播,節(jié)點(diǎn)20a-20h必須被劃分在區(qū)域中。因此,區(qū)域1包括節(jié)點(diǎn)20a-20c和20h,區(qū)域2包括節(jié)點(diǎn)20d和20e,區(qū)域3包括節(jié)點(diǎn)20f和20g。
代表的區(qū)域1-3的節(jié)點(diǎn)的子集被自動或手動配置到各區(qū)域,以有利于播放不同的音頻或在不同的聲級播放相同的音頻。播放的音頻信號應(yīng)該被理解為將音頻信號轉(zhuǎn)換為至少人類可聽的語音、音樂、鈴聲等。
在一個實(shí)施例中,節(jié)點(diǎn)可在安設(shè)期間預(yù)先配置,例如關(guān)于區(qū)域指派、音頻信道選擇、音量、或其他基本配置參數(shù)。節(jié)點(diǎn)的預(yù)配置可以例如由包括硬件選擇器和/或可編程存儲器的節(jié)點(diǎn)來輔助,其中安設(shè)者可以用它來設(shè)置一個或多個參數(shù),并且可以通過內(nèi)部電路在通電之后被讀取。例如,旋轉(zhuǎn)編碼器、DIP開關(guān)(DIP:雙列直插式封裝)、NFC接收器(NFC:近場通信)、RFID標(biāo)簽(RFID:射頻識別)等,可以在節(jié)點(diǎn)被提供。在安裝過程中,可以在節(jié)點(diǎn)訪問預(yù)配置選擇器,并且安設(shè)者可預(yù)配置,例如節(jié)點(diǎn)最初屬于哪個區(qū)域,和初始衰減水平。預(yù)配置甚至可以在節(jié)點(diǎn)被連接到帶電音頻總線之前且在接收任何功率之前被應(yīng)用。這些設(shè)置可能是安設(shè)者自發(fā)決定的安設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃的一部分。然而,由于這種預(yù)配置在封閉了安設(shè)、天花板、墻壁等后容易出現(xiàn)人為錯誤和/或改變主意,一個包括預(yù)配置的驗(yàn)證的實(shí)施例因此是非常有利的,因?yàn)橐粋€優(yōu)選的實(shí)施例允許總線驅(qū)動器推翻節(jié)點(diǎn)的預(yù)配置。
為有利于區(qū)域的自動配置,總線驅(qū)動器1a和1b可直接或通過外部音頻源8或外部控制器10被連接。
因此,集合環(huán)境包括一組環(huán)境37,38,其各包括一個或多個揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器(也稱為節(jié)點(diǎn))。每個環(huán)境包括物理面積區(qū),例如走廊、會議房間、餐廳或類似的物理分隔的環(huán)境。換句話說,環(huán)境由作為聲學(xué)和/或視覺障礙的物理結(jié)構(gòu),如墻壁、地板和天花板、門和窗、隔板、植物、窗簾,或甚至相當(dāng)大的空間距離來定義。集合環(huán)境由此可以例如是包括一組環(huán)境的辦公樓、餐館建筑物等。集合環(huán)境被限定為包括揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器的環(huán)境的集合,并可能因而被限制在建筑物、樓層等的一部分,并且包括單一的環(huán)境或幾個環(huán)境。揚(yáng)聲器系統(tǒng)可包括安設(shè)在一個或更多環(huán)境中的揚(yáng)聲器。
揚(yáng)聲器系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(也被稱為菊花鏈節(jié)點(diǎn)或音頻系統(tǒng)),在電氣或交際連接方面往往可能與環(huán)境的拓?fù)湎喈?dāng)無關(guān)聯(lián)。
在一個實(shí)施例中,聲音測量被分析用于得到關(guān)于聲學(xué)障礙的信息,通過分析何時某些麥克風(fēng)沒有聽到或只隱約聽到來自某些揚(yáng)聲器的聲音,從而能夠在不同的所述環(huán)境中分組揚(yáng)聲器,以及關(guān)于反射面的信息來估計(jì)揚(yáng)聲器和表面之間的距離,從而能夠在特定實(shí)施例來估計(jì)在二維或三維環(huán)境中的尺寸,例如,房間的尺寸合形狀。在一個實(shí)施例中,例如來自攝像機(jī)的視覺信息、來自距離測量的關(guān)于物理屬性的信息例如通過激光或加速度計(jì)、定位系統(tǒng)或藍(lán)色打印或其他正式數(shù)據(jù)或手動插入的數(shù)據(jù)等,可以被分析以估計(jì)環(huán)境和揚(yáng)聲器的相對或絕對位置的尺寸。在一個有利的實(shí)施例中,可以使用自動或手動地確定的關(guān)于環(huán)境的信息來做出關(guān)于揚(yáng)聲器該如何被劃分到揚(yáng)聲器區(qū)域以用于后續(xù)操作的基本建議或基本出發(fā)配置。在許多實(shí)際應(yīng)用中,這樣建立的基本出發(fā)配置將非常適合于大多數(shù)用途。
環(huán)境的拓?fù)洳灰欢▽?yīng)于揚(yáng)聲器區(qū)域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。換句話說,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、揚(yáng)聲器連接、環(huán)境和揚(yáng)聲器區(qū)域是非受限的,但至少部分地重疊。
在一種高級的實(shí)施例中,所指派的揚(yáng)聲器的區(qū)域可能不是靜態(tài)的或永久的,而是可以根據(jù)房間或大廳中的應(yīng)用而改變。應(yīng)用程序,如“現(xiàn)場音樂會”、“會議”或“休閑吧”、可能需要揚(yáng)聲器來滿足不同的角色。
如可以從上面的描述可以看出,本發(fā)明的音頻系統(tǒng)33具有幾個優(yōu)點(diǎn),其中在總線驅(qū)動器1和節(jié)點(diǎn)20之間通過兩個有線帶電音頻總線5發(fā)送功率和雙向數(shù)據(jù)的特征,和兩電線34a,34b的極性漠視是特別有利的。
在這些優(yōu)點(diǎn)中,至少可以提及的有揚(yáng)聲器32的故障監(jiān)控、個體增益、時延和以高粒度、動態(tài)的尋呼和節(jié)點(diǎn)20的分組進(jìn)行均衡、同一菊花鏈上的多個節(jié)點(diǎn)類型、同一菊花鏈上的一個以上的區(qū)域或信道、改型或更新現(xiàn)有的音頻系統(tǒng)而無需在現(xiàn)有系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)之間安設(shè)新的傳輸線路、在網(wǎng)絡(luò)的第一和最后一個節(jié)點(diǎn)20中的均等的音頻質(zhì)量、有利于自動調(diào)試定位在哪些節(jié)點(diǎn)可能存在錯誤,以及使用相比傳統(tǒng)的音頻系統(tǒng)更薄的導(dǎo)體34。
能在本音頻系統(tǒng)33中使用相對于例如70VRMS更薄的導(dǎo)體34的原因是,在70VRMS,音頻信號的RMS顯著地比在本發(fā)明提出的40V-50V直流系統(tǒng)下更低。因此相比于70VRMS系統(tǒng)中,本發(fā)明的音響系統(tǒng)33電流以及由此的損耗顯著降低。
相較于傳統(tǒng)的70/100V安設(shè)技術(shù),至少具有以下優(yōu)點(diǎn)存在:
●電纜可能會相位不相關(guān)。電纜中的交換導(dǎo)體不會造成對所得到的聲學(xué)輸出的180度的相位變化。
●超過一個音頻信道可以在一根電纜(雙絞線)上同時運(yùn)輸。這意味著,多個區(qū)域可被單個菊花鏈(電纜)覆蓋。
●系統(tǒng)可結(jié)合節(jié)點(diǎn)枚舉過程,該過程建立保存包括從第一個到總線上的最后一個節(jié)點(diǎn)的物理(電連接)序列中的所有總線節(jié)點(diǎn)的列表。該列表將確保所有電氣連接正常運(yùn)行。在最新的上電過程中獲得的列表中的偏差可以被報告(通過電子郵件或類似自動地)到給定的位置。
●系統(tǒng)可以結(jié)合自檢功能,讓安裝/維護(hù)人員知道電纜上的最后一個功能節(jié)點(diǎn)所在。
●每個節(jié)點(diǎn)可以應(yīng)用單個層面的控制、EQ和可遠(yuǎn)程控制的其他DSP相關(guān)的功能。這在當(dāng)系統(tǒng)安設(shè)在環(huán)境中時是有力的,因?yàn)槔缭诓蛷d里,作為環(huán)境的函數(shù)移位“聲音檔案”,是有利的,因?yàn)槿藗兿M谝恍﹫龊显诳偟牟蛷d空間的僅一子部分中調(diào)節(jié)聲級-或甚至分化音頻材料(對應(yīng)于動態(tài)/虛擬路由能力)。
●每個單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)可被監(jiān)控,這意味著揚(yáng)聲器(和放大器)狀態(tài)(溫度、功耗、阻抗)可以連續(xù)地追蹤。
●聲波質(zhì)量可以提高,由于沒有音頻功率變壓器,因其通常要求音頻信號的高通濾波,以避免對低頻失真。直接驅(qū)動揚(yáng)聲器而不需這個變壓器將實(shí)現(xiàn)更豐富和更緊密的低音再現(xiàn)。
●重現(xiàn)音頻材料時,線纜中的功率損失相比70/100V系統(tǒng)更低。對于典型的音頻信號,峰值因數(shù)是12dB。這意味著,對于70V(100V峰)系統(tǒng)中的滿量程音頻的RMS電壓只有25V,相比于所提出的系統(tǒng),也許在總線上具有48V直流(=48Vrms)。這種差異會導(dǎo)致在70V系統(tǒng)中的電流,大致為在48V系統(tǒng)的電流的兩倍,變成高四倍的電纜損耗(P=I2·R),假定類似電纜厚度(電阻傳導(dǎo)損失)。這個事實(shí)可以被利用到或者(1)使用薄的電纜,或(2)對于給定的電纜尺寸(和可接受的損失)提供增加的電纜長度。
●該系統(tǒng)還可以包括其它幾種不直接相關(guān)于音頻再現(xiàn)的傳感器。實(shí)施例可以是光傳感器、煙霧傳感器、氣體傳感器(CO)、近場傳感器或任何其他種類的傳感器。來自這些傳感器可將中繼回總線驅(qū)動器1,并進(jìn)一步到因特網(wǎng)和/或連接到驅(qū)動器和/或總線的其它設(shè)備。
●相對于70V(100V峰值)或100V(140V峰值),總線電壓峰值較低。使用48V意味著系統(tǒng)可以由“任何人”來安裝,因?yàn)?8V被視為非危險的,而安裝70/100V系統(tǒng)可能需要認(rèn)證的人員。
附圖的描述已經(jīng)集中于為本發(fā)明提供特征的部件。因此,應(yīng)當(dāng)注意到,其它未提及的部件也可以在各種實(shí)施例中實(shí)施。這樣的部件可以是安裝在帶電音頻總線5的傳輸導(dǎo)體34與驅(qū)動器處理單元11之間的、總線驅(qū)動器1的數(shù)據(jù)發(fā)射器和接收器與帶電音頻總線5的傳輸導(dǎo)體34之間的電容,其被用作為濾波器以用于防止直流電源信號干擾數(shù)據(jù)的處理。
以同樣的方式,電感器可以存在在總線驅(qū)動器1的電源、節(jié)點(diǎn)20的電源35和帶電音頻總線5的傳輸導(dǎo)體34之間,以濾波并確保數(shù)據(jù)通信不干擾電源。
應(yīng)當(dāng)注意,在本說明書中參照的任何附圖的任何部件都可以被組合以獲得符合特定需求的音頻系統(tǒng)33。進(jìn)一步地,,附圖的許多部件是本領(lǐng)域高精部件,因此不會被具體描述,因?yàn)樗鼈兒退鼈兊墓δ転楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知。
列表
1、總線驅(qū)動器
2、驅(qū)動器電源
3、驅(qū)動器電源轉(zhuǎn)換器
4、第一驅(qū)動器濾波器
5、帶電音頻總線
6、驅(qū)動器電流傳感器
7、驅(qū)動器音頻接口
8、外部音頻源
9、驅(qū)動器接口單元
10、外部控制器
11、驅(qū)動器處理單元
12、第二驅(qū)動器濾波器
13、第一通信信道
14、第一驅(qū)動器模數(shù)轉(zhuǎn)換器
15、第三驅(qū)動器濾波器
16、第二通信信道
17、驅(qū)動器數(shù)字發(fā)射器
18、第二驅(qū)動器模數(shù)轉(zhuǎn)換器
19、驅(qū)動器-總線接口
20、節(jié)點(diǎn)
21、節(jié)點(diǎn)-總線接口(21a第一節(jié)點(diǎn)-總線接口、21b第二個節(jié)點(diǎn)-總線接口)
22、節(jié)點(diǎn)電流傳感器(22a第一節(jié)點(diǎn)電流傳感器、22b第二節(jié)點(diǎn)電流傳感器)
23、節(jié)點(diǎn)處理單元
24、第一節(jié)點(diǎn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器
25、第一節(jié)點(diǎn)濾波器
26、傳輸線路終端盒
27、第二節(jié)點(diǎn)濾波器
28、節(jié)點(diǎn)數(shù)字接收器
29、第三節(jié)點(diǎn)濾波器
30、節(jié)點(diǎn)發(fā)射器
31、節(jié)點(diǎn)放大器
32、揚(yáng)聲器
33、音頻系統(tǒng)
34、傳輸線路導(dǎo)體(34a第一傳輸線路導(dǎo)體、34b第二傳輸線路導(dǎo)體)
35、節(jié)點(diǎn)電源
36、多功能單元
37、第一房間(37a第一區(qū)域、37b第二區(qū)域)
38、第二房間(38a第三區(qū)域)
39、Y型分路器
LS 揚(yáng)聲器系統(tǒng)
SP 揚(yáng)聲器
BD 總線驅(qū)動器
PL 物理位置
SPI 揚(yáng)聲器標(biāo)識符
AENV 集合環(huán)境
ENV 環(huán)境
MDEV 移動設(shè)備
CM 攝像頭
DISP 顯示屏
COMP 計(jì)算處理器裝置
MEM 內(nèi)存
BAT 電池
IM 圖像
ENVP 環(huán)境屬性
REL 關(guān)系
LDB 位置數(shù)據(jù)庫
ZN 區(qū)域
UI 用戶界面
IMREF 圖像參考
ALDB 抽象層次數(shù)據(jù)庫
AL 抽象層次
CC 中央控制器
CA 通信裝置