专利名称：驻波检测装置及控制方法
技术领域：
本发明总体涉及驻波(Standing-wave)检测装置及控制方法，尤其涉及检测房间 内的驻波的技术。
背景技术：
当诸如扬声器等的声源在例如家庭的房间中发声时，不仅生成以最短距离到达房 间内的各点的直接声(direct sound)，而且生成由房间的各个面(诸如墙、天花板以及地 板)反射的反射声(reflected sound)。这些声波相互叠加。如果由所述叠加波形成的合 成波(composite wave)既不向前传播也不向后传播，并且该合成波在各点的最大振幅不是 由时间而是仅通过其在空间中的位置来确定，则将该合成波称为“驻波”。特别是，在彼此相对的面之间、在所述面之间的距离为声波的半波长的整数倍时 的频率上容易生成驻波。这时，墙的位置与合成波的腹点(anti-node)相对应。此外，由于 声波一般在较低频率区域内很难衰减，因此在较低频率区域内容易生成驻波。生成驻波的频率的声音在波峰(腹点)位置变得太高并且激增，或者相反地在波 谷(节点)位置难以听到，这给人的听觉造成很大问题。因此，当用户希望在房间内欣赏扬 声器传来的音乐时，把握聆听区域内生成的各驻波的状态(特别是诸如各频率分量的波峰 和波谷的极值点)是很重要的。精确地把握驻波的极值点使得能够通过有效利用该信息来 处理驻波，例如校正声场以抑制驻波或推荐适当的聆听点。传统上，为了知悉聆听区域内的驻波的状态，一般在聆听区域内的几个离散点 (包括聆听区域内被用户认为是最重要聆听点的点)处进行定点测量。更具体地说，在各测 量点将麦克风安装在三脚架等上。将测量的频率响应的波谷频率(或波峰频率)检测作为 生成驻波的频率。然而，由于最大振幅由其在空间中的位置来确定的驻波不可避免地具有 位置依赖性，因此难以基于在几个离散点的定点测量结果来检测在聆听区域内生成的所有 驻波的频率。图19是示出通过在被假定为实际房间中的聆听区域的区域内的2米直线路 径上以10厘米为间隔、进行21个点的定点测量而获得的结果的示例的图。图中的各线均 对应于1个测量点的结果。例如，由箭头指示的频率分量根据测量点而大大改变了声压水 平，并且因此被推定为具有高位置依赖性的强驻波。当在离散的定点进行测量、并且对应于 所选择测量点的测量结果(图中的线)为生成驻波的频率的最低线时，检测该频率为波谷 频率(或者如果该线是最高线时，检测该频率为波峰频率)。然而，在图19中，如果该线几 乎在箭头的中央，则不将其识别为驻波。鉴于上述原因，为了精确地把握具有高位置依赖性的驻波的状态，需要以微小的 测量点间隔来重复地进行定点测量。然而，以微小的测量点间隔进行定点测量增加了用户 的负担并且需要的时间长。日本特开平4-93727号公报提出的方法引入了用于利用自动测 量的横移式设备(traversing device)来控制麦克风位置的机制。还存在不通过测量而通过使用理论公式或模拟来计算驻波的频率的方法。通过下 式(1)给出严格长方体房间内的标准振动模式频率的理论公式
( 1 )其中，f是标准振动模式频率，c是声速，L、W和H分别为房间的长、宽和高，x、y和 ζ是用来指定模式的0或更大的整数。然而，由于等式(1)用于计算频率，因此不能检测驻 波的强度(诸如各频率分量的波峰值与波谷值之间的差)。此外，由于等式(1)假设了一个 理想的严格长方体房间，因此依据实际的房间结构、墙的吸音特性以及物体摆放而产生与 理论公式的偏差。考虑到这些条件，可以应用基于几何声学、波动声学等的声场模拟方法。 然而，考虑到建模所需的劳动量，与实际测量值的一致性并不够。在日本特开2007-158589 号公报公开的方法中，通过将定点测量和标准振动模式频率的理论公式组合、并且利用该 理论公式来核对在一个点测量的频率响应的波谷频率，来确定驻波的频率。然而，传统的驻波检测方法存在以下问题。图10示出了在实际房间中的测量结果 的另一示例。如图10所示，即使在同一房间，频率响应也依据测量点而大大改变，并且波谷 频率也依据测量点而改变。这表示很难基于给定点的测量结果来检测整个房间中实际生成 的所有驻波的频率。也就是说，基于测量的频率响应的波谷确定驻波的频率的方法使得仅 能够检测与测量点处的节点相对应的频率的驻波。此外，频率响应的波谷不一定仅仅通过 驻波来生成，并且还可能出现确定错误。另一方面，利用房间的标准振动模式频率的理论公 式计算驻波的频率的方法假设了理想的严格长方体房间。因此，依据实际的房间结构、墙的 吸音特性以及物体摆放而不可避免地产生与理论公式的偏差。
发明内容
本发明提供一种有效地检测在房间内生成的驻波的技术。根据本发明的一个方面，提供一种驻波检测装置，其用于检测预定空间内的驻波， 该驻波检测装置包括声音接收单元，其适合接收由布置在所述预定空间内的声源生成的 声音；存储单元，其适合存储在沿所述预定空间内的路径的移动期间由所述声音接收单元 获取的时间序列声压水平数据；调整单元，其适合基于利用存储在所述存储单元中的所述 时间序列声压水平数据的下包络线而确定的调整曲线，来调整存储在所述存储单元中的所 述时间序列声压水平数据；以及检测单元，其适合基于所述调整后的时间序列声压水平数 据，来检测驻波在所述预定空间内的存在位置。根据本发明的另一方面，提供一种驻波检测装置的控制方法，该驻波检测装置用 于检测预定空间内的驻波，该控制方法包括以下步骤从声音接收单元接收由布置在所述 预定空间内的声源生成的声音；将在沿所述预定空间内的路径的移动期间在所述接收声音 的步骤中获取的时间序列声压水平数据，存储在存储单元中；基于利用存储在所述存储单 元中的所述时间序列声压水平数据的下包络线而确定的调整曲线，来调整存储在所述存储 单元中的所述时间序列声压水平数据；以及基于所述调整后的时间序列声压水平数据，来 检测驻波在所述预定空间内的存在位置。根据本发明，能够提供有效地检测在房间内生成的驻波的技术。从以下参照附图对示例性实施例的描述中，本发明的其他特征将变得清楚。
被并入说明书中且构成说明书的一部分的附图，例示了本发明的实施例，并与文字描述一起用于说明本发明的原理。图1是根据第一实施例的驻波检测装置的框图；图2是例示移动测量中声压水平的变化的示例的图；图3是根据第一实施例的水平调整器的框图；图4是根据第一实施例的驻波检测器的框图；图5是示出用于显示所检测到的驻波的驻波分布图(standing wavemap)的示例 的图；图6是根据第二实施例的水平调整器的框图；图7是示出根据第二实施例的指南的⑶I显示的示例的图；图8是根据第三实施例的驻波检测器的框图；图9是用于说明驻波的极值间隔的图；图10是示出实际房间中的测量结果的示例的图；图11是根据第四实施例的驻波检测装置的框图；图12A和图12B是根据第四实施例的数据分析器的流程图；图13示出了用于说明斜率指标(gradient index)的概念的图；图14示出了用于说明驻波的极值点的预测的图；图15是示出容许速度表的示例的图；图16是根据第五实施例的驻波检测装置的框图；图17A和图17B是根据第五实施例的数据分析器的流程图；图18是根据第五实施例的用于说明麦克风坐标计算的原理的图；图19是示出定点测量的结果的示例的图；以及图20是用于说明驻波的定点测量和移动测量的结果的图。
具体实施例方式现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意，以下实施例仅为示例，不 意图限制本发明的范围。(第一实施例)以下将通过以用于在预定空间内移动的同时进行测量的驻波检测装置为例，来描 述根据本发明的第一实施例的驻波检测装置。在诸如房间的预定空间内移动的同时进行的测量(下文称为“移动测量”)，是在 以在各测量点均不停止的方式移动麦克风的同时在各位置连续进行测量的方法。图20是 示出在定点测量和移动测量中的声压水平(200HZ的分量)测量结果的示例的图。附图标 记2000a表示定点测量结果，附图标记2000b和2000c表示移动测量结果。注意，由于通过 在移动的同时进行测量而获得结果2000b和2000c，因此横坐标表示位置和测量时间二者。 将结果2000a与2000b比较，揭示了通过移动测量更清楚地检测到图中央附近的波谷。当 由此检测到所有极值点时，能够更精确地把握各频率分量的驻波的强度。针对定点测量，设置麦克风并基于触发器开始测量需要被重复与测量点的数量相 同的次数。因此，用于获得曲线图2000a的数据需要大约10分钟的时间。然而，在移动测 量中，在触发开始测量后，仅需要沿着与定点测量相同的路径移动。由此，获得曲线图2000b的数据所需的时间仅为大约8秒。〈装置的结构〉图1是示出根据第一实施例的驻波检测装置的功能结构的框图。驻波检测装置包 括控制整个装置的控制器100、向用户呈现信息的显示设备131以及布置在诸如房间等的 预定空间内的用作声源的扬声器132。控制器100包括进行控制的系统控制器101、存储测 量数据的存储单元102以及分析测量数据的数据分析器120。控制器100还包括从用户操 作的远程控制器103接收信号的接收单元104，以及从用于收集测量数据的麦克风105 (音 频输入装置；音频输入单元)接收音频信号的A/D转换器106。控制器100还包括为用户 生成指示内容的指南生成器107、生成测量信号的信号生成器108、以及用于向用作声源的 扬声器132输出音频信号的D/A转换器109和放大器110。数据分析器120包括多个带通 滤波器121、波形整形器122、水平调整器123以及驻波检测器124。注意，图1例示了远程 控制器103和麦克风105作为可独立移动的设备。然而，它们可以被整合成一个输入设备。〈装置的操作〉以下将详细描述直到驻波检测为止的一系列过程的示例。首先，在开始驻波检测 前，用户从远程控制器103向控制器100发送请求显示用户图形界面(⑶I)的命令。接收 单元104接收到该命令并将其输入到对控制器100进行综合控制的系统控制器101。当接 收到该命令时，系统控制器101使指南生成器107生成⑶I，并在显示设备131上显示所生 成的⑶I。用户在察看显示设备131上显示的⑶I的同时操作远程控制器103，由此显示用于 驻波检测的根菜单。注意，在以下说明中，在显示设备131上显示由指南生成器107生成的 指南，并由此将其呈现给用户。然而，显示设备131可以作为显示屏等被包含在控制器100 内。此外，指南并不总是需要作为⑶I来显示。指南生成器107可以生成相同指南的音频 版本。在此情况下，生成的音频指南可以经由信号生成器108、D/A转换器109和放大器110 作为自扬声器132输出的音频指南被呈现给用户(图1中的虚箭头)。当用户通过操作远程控制器103从驻波检测的根菜单中选择检测开始菜单时，显 示用于提示例如在房间的长度方向上进行驻波测量的指南。基于该指南，用户握持麦克风 105、移动到测量开始位置(在长度方向上相对的两面墙其中一面墙的一侧)并待命。当准备好时，用户操作远程控制器103向控制器100发送命令，并向控制器100通 知开始测量。信号生成器108藉此被触发，并生成测量信号，以经由D/A转换器109和放大 器110从扬声器132发声。注意，如果扬声器132是包含放大器的有源扬声器，则控制器 100中的放大器110不需要进行放大。注意，作为测量信号，例如使用诸如带噪声的声信号， 该声信号覆盖了驻波应该被检测的频带。注意，当由与测量信号不同的频带内的声音形成 上述音频指南(audio guide)(音频指示)时，用户可以在听该音频指南的同时进行测量。与测量信号生成同时地，开始从麦克风105经由A/D转换器106和系统控制器101 向存储单元102记录(存储控制)声数据(在以下说明中为一般声压水平)。用户在从测 量开始位置缓慢走向对面墙的同时，利用麦克风105连续测量与位置有关的声压水平。此时，用户将麦克风105的高度优选地保持为当在房间内听音乐时用户耳朵的高 度。在上述示例中，在房间的长度方向上测量的检测目标是在彼此相对的两面墙之间生成 的第一顺序模式(等式(1)中y = Z = O)下的驻波。因此，用户不需要总是沿房间的中心线走动。出于避开房间内的家具的目的，可以选择与中心线平行的任意其他路径。当替代仅在房间内的一点进行测量、而根据上述过程与位置相关地进行连续测量 时，可以针对房间的至少一个方向(例如，长度方向)，来收集用来检测在房间内实际生成 的驻波的声压水平数据。<数据分析>当根据上述过程完成了沿一条路径的测量时，数据分析器120开始分析存储在存 储单元102中的连续声压水平数据(时间序列声压水平数据)。以下将更加详细地描述使 数据分析器120分析存储在存储单元102中的数据以检测驻波的过程。首先，将声压水平数据发送到数据分析器120的带通滤波器121。根据驻波检测 的频带和期望的频率分辨率来准备不同通带的多个(两个或更多个)带通滤波器121。注 意，带通滤波器执行众所周知的一般处理，并且这里将省略其详细描述。由各带通滤波器提 取的各带的声压水平数据经历由数据分析器120的剩余块(以下将要描述)进行的一系列 处理。如果检测到驻波，则表示生成了在此时分析的频带内的驻波。注意，可以不使用带通 滤波器而通过原始声压水平数据的傅里叶变换一次获取各带的声压水平数据。将通过带通滤波器121的给定带的声压水平数据发送到波形整形器122。波形整 形器122进行连续数据的噪声去除和平滑化，并对应于针对作为数据分析器120中的下一 处理块的水平调整器123的预处理。可以通过诸如(加权的)移动平均的通用处理来实现 数据的噪声去除和平滑化，并且这里将省略其描述。接下来，将经历了由波形整形器122进行的噪声去除和平滑化的声压水平数据发 送到水平调整器123。水平调整器123去除由生成测量信号的扬声器132与移动麦克风105 之间的相对位置关系的改变(距离改变)而引起的声压水平的变化。图2是例示在移动测量中声压水平的变化的示例的图。假定测量路径接近扬声器 132。在这种情况下，经由波形整形器122发送到水平调整器123的声压水平数据显示了 连续增长的波形，如图2中的“水平调整前”的线所示。该图的横坐标代表从声压水平数据 累积开始所经过的时间，并且由于用户是在移动的同时进行测量因此横坐标对应于测量路 径上的位置。然而，由于用户的走动速度通常有变化，因此时间和位置并不总是保持线性关 系。作为水平调整器123的下一个处理块的驻波检测器124检测声压水平数据的变化 范围和极值，由此检测驻波。为此，水平调整器123需要执行例如将图2中的调整前的连续 增长波形调整为图2中的水平调整后的波形的处理，作为驻波检测器124的预处理。以下将详细描述水平调整器123。图3是示出水平调整器的内部结构的框图。水平调整器123使调整曲线计算器301针对经由波形整形器122发送的声压水平 数据、获得表示由扬声器132与麦克风105之间的距离引起的水平变化的调整曲线。更具 体地说，获得作为如图2所示的调整前的数据的下包络线(envelope)的调整曲线。因为作 为水平调整器123之前的处理块的波形整形器122通过噪声去除和平滑化对波形进行了整 形，所以能够获得平滑的包络线。包络线计算是一般处理，因此这里将省略其详细描述。接 着，调整曲线减法器302从调整前的声压水平值中减去由调整曲线计算器301获得的调整 曲线上的对应时间点的值，由此获得调整后的声压水平数据。水平调整器123的上述功能 去除了由扬声器132与麦克风105之间的距离引起的水平变化。将由水平调整器123调整的声压水平数据发送到驻波检测器124。注意，在以上描述中，基于调整前的数据的下包络 线来计算调整曲线。然而，不仅可以使用下包络线，还可使用代表调整前的数据的整体形状 的任意其他曲线。因此，利用宽平均范围的调整前的数据的(加权)移动平均线、或调整前 的数据的上包络线，均可以用作调整曲线。由于除下包络线以外的这些调整曲线具有通过 在垂直方向上平移下包络线而获得的这类形状，因此调整曲线减法器302等的后续处理可 以与调整曲线是下包络线的情况下的处理相同。以下将描述驻波检测器124的详情。图4是示出驻波检测器的内部结构的框图。驻波检测器124使驻波水平计算器401获得经由水平调整器123发送的声压水平 数据的声压水平的变化范围。声压水平的变化范围是图2中的水平调整后的波形的最大值 与最小值之间的差。这在下文中将被称为“驻波水平”。作为驻波检测器124之前的处理块 的水平调整器123去除了由扬声器132与麦克风105之间的距离引起的水平变化。由此， 认为驻波水平应该纯粹仅代表驻波特性的影响。下一级的驻波水平确定器402确定通过驻波水平计算器401获得的驻波水平的幅 度是否可能会造成检测上的问题。更具体地说，将驻波水平与预定阈值比较。如果驻波水 平超出阈值，则处理进行到作为下一处理块的极值检测器403。相反，如果驻波水平等于或 小于阈值，则确定不会造成该频率的声音方面的问题。因此，驻波检测器124通过跳过极值 检测器403而结束处理(图4中的虚箭头)。当前分析下的频带的驻波水平超出驻波水平确定器402的阈值时，极值检测器 403从声压水平数据检测出极值。作为声压水平，代表基于大气压的疏/密的正/负声压 的(有效值/人的最小可听声压)的平方，用分贝来表示。由此，在包括局部最小值(local minimum)和局部最大值的极值中，考虑到斜率的变化、容易地检测到作为驻波节点的局部 最小值。即使在图2中，也从水平调整后的波形中检测局部最小值。同样在以下说明中，也 检测局部最小值作为极值。无须说，还可以通过检测局部最大值作为极值来检测驻波。为了检测极值，一般使用监视连续数据的邻接数据之间的差值的方法。如图2所 示，水平调整器123调整了检测目标数据。因此，与调整前的数据相比，能够容易地从调整 后的数据中检测出极值。也就是说，水平调整器123的处理提高了极值检测精度。然而，如 果检测目标数据的变化范围�。蚓芳觳馐抢训�。由此，当驻波水平等于或小于阈值 时，不进行极值检测。驻波具有至少一个局部最小值(节点)。每隔驻波的半个波长即出现节点。当从 房间的一端到另一端进行测量时，房间的近似长度可以通过在频带的中心频率处的声音的 半波长X局部最小值的数量来计算。利用上述过程，数据分析器120结束针对给定频带内的声压水平数据的处理。将 包括通过处理获得的驻波水平以及局部最小值的数量的信息、以使得能够通过测量路径和 频带来查找的形式记录在存储单元102中。此外，数据分析器120的处理被重复与带通滤 波器121的数量相同的次数，由此完成示例中在房间的长度方向上生成的驻波的检测。沿 房间的宽度方向的路径、以及然后沿地板的对角线的路径(第二顺序模式下的驻波检测) 执行与上述相同的处理，由此逐一累积在房间内实际生成的驻波的信息。当完成驻波的检测时，用户可以从用于驻波检测的根菜单中选择检测结果确认， 并输出图像。图5是示出用于显示所检测的驻波的驻波分布图的示例的图。利用各测量路径和频带的声压水平数据中的具有至少一个局部最小值和高驻波水平的数据、基于房间的 中心来绘制驻波分布图。在图5中，基于各驻波的频率和局部最小值的数量来计算房间的 近似大小并进行绘制。根据驻波水平来强调各驻波的颜色。如上所述，根据第一实施例的驻波检测装置能够有效地检测在房间内生成的驻 波。用户参照基于驻波检测装置测量的驻波而绘制的驻波分布图，由此选择最佳聆听点。这 对于根据用户的位置以驻波为目标的自动声场校正也是有用的。注意，在以上描述中，用户根据来自控制器100的指令，以第一顺序模式进行驻波 的检测。然而，用户可以根据要测量的驻波的模式手动地设置测量路径。装置可以被构造 为在测量前从根菜单接收房间的形状和大小的输入。用户能够根据期望的频率分辨率指定 各带通滤波器的通带的宽度。(第二实施例)在第二实施例中，将描述具有与第一实施例不同的水平调整器的驻波检测装置。 注意，其余构成要素及操作与第一实施例相同，因此将不再重复其描述。〈装置的结构〉图6是示出根据第二实施例的水平调整器600的框图。与第一实施例不同，水平 调整器600包括最大调整量确定器601作为处理块。如第一实施例中所描述，水平调整器123从声压水平数据中去除由扬声器132与 麦克风105之间的距离引起的水平变化。如果此时的调整量太大，则表示麦克风105的测 量位置与扬声器132太近。此时，由于来自扬声器132的直接声优于来自墙的反射声，因此 难以识别驻波的波峰和波谷。即使在水平调整器123的调整处理后，下一级的驻波检测器 124的驻波检测也是困难的。为了避免这一点，根据第二实施例的水平调整器600中的最大调整量确定器601 确定由调整曲线计算器301获得的调整曲线的最大调整量(在图2的示例中为调整曲线右 端的值)是否超出预定阈值。如果最大调整量超出阈值，则代表这一情况的标记被存储在 存储单元102中。更具体地说，当对给定路径上的测量数据的数据分析已经结束时，指南生成器107 在下一路径的测量开始之前、根据标记的内容生成指南并经由显示设备131将该指南呈现 给用户。即，提供提示在远离扬声器132的位置重新测量的指南。例如，如果在房间的长度 方向上设置测量路径，则进行图7所示的GUI显示，并且提示在与扬声器132分离的方向上 平移的路径上重新测量。驻波检测装置的上述结构使得能够更精确地检测驻波。(第三实施例)在第三实施例中，将描述具有与第一实施例不同的驻波检测器的驻波检测装置。 注意，其余的构成要素和操作与第一实施例相同，因此将不再重复其描述。(装置的结构)图8是示出根据第三实施例的驻波检测器800的框图。与第一实施例不同，驻波 检测器800包括极值间隔确定器801作为处理块。如第一实施例中所描述，驻波检测器124检测由水平调整器123调整的声压水平 数据的变化范围(驻波水平)和极值，由此检测驻波。极值是优选每隔由驻波频率确定的波长的半个波长出现的局部最小值或局部最大值，即极值优选具有预定间隔。然而，由于用户的走动速度实际上在变化，因此极值间隔并不总是预定的，并且在 某种程度上变化。如果极值间隔变化太大，或者极值间隔太窄或太宽，则不可能进行适当的 极值检测(即，适当的驻波检测)。为了避免这一点，在根据第三实施例的驻波检测器800中的极值检测器403之后 提供的极值间隔确定器801，确定由极值检测器403检测到的各极值之间的间隔是否满足 预定条件。如果检测到的各极值之间的间隔满足预定条件，则代表这一情况的标记被存储 在存储单元102中。更具体地说，当对给定路径上的测量数据的数据分析已经结束时，指南生成器107 在下一路径的测量开始之前、根据上述标记的内容生成指南并经由显示设备131将该指南 呈现给用户。如图9所示，假设极值为局部最小值。令Amax为最大极值间隔，令Amin为最小 极值间隔。以下为极值间隔的确定条件以及相应的指南。当Amax-Amin > 3满足时，因为极值间隔变化，所以指南提示用户以恒定速度走 动并进行重新测量；当Amin < 1^满足时，因为极值间隔太窄，所以指南提示用户更慢地走动并进行重 新测量；以及当Amin > (满足时，因为极值间隔太宽，所以指南提示用户更快地走动并进行重 新测量，其中，a、b和c是各确定条件中的阈值，其可以根据分析目标频率而改变。注意，当用户基于指南进行重新测量时，指南生成器107根据上述标记的内容，优 选生成指示用户的期望步速的信号。在这种情况下，用户可以以基于指南中包含的步速指 示信号的步速，来进行重新测量。步速指示信号的示例有利用显示设备131的闪光信号(与 步速对应)，以及利用信号生成器108和扬声器132的间歇声(与步速对应)。驻波检测装置的上述结构使得能够更精确地检测驻波。(第四实施例)在第四实施例中，将描述以下结构，其在移动测量中预测驻波的极值的位置、并对 测量操作进行反馈。图20中的曲线图2000c是示出测量路径上的移动测量的测量结果的图，与曲线图 2000b类似。在曲线图2000b中的移动测量的移动速度为大约0. 25m/s。然而，曲线图2000c 中的移动速度为大约0. 5m/s。结果，曲线图2000c看似进行了移动平均的曲线图2000b。声 压水平的范围被压缩，并且难以识别波谷。在第四实施例中，在移动测量中预测驻波的各极 值的位置，并且控制预测点附近的移动速度，由此精确地测量驻波。〈装置的结构〉图11是示出根据第四实施例的驻波检测装置的功能结构的框图。主要构成要素 与第一实施例中的相同。驻波检测装置还包括控制麦克风的三维位置和速度的横移式设备 140(驱动单元)。横移式设备140被构造为从系统控制器101 (远程控制单元)接收控制。 注意，系统控制器101 (位置检测单元)被构造为检测横移式设备140的位置。在测量前，用户设置横移式设备140，使得横移式设备140的可移动部142能够覆盖驻波检测区域(一般地为聆听区域)。麦克风105固定在横移式设备140的可移动部142 上。〈装置的操作〉以下将详细描述直到驻波检测为止的一系列过程的示例。首先，在开始驻波检测 之前，用户从远程控制器103向控制器100发送请求⑶I显示的命令。当接收到已经被接 收单元104接收并通过对控制器100进行综合控制的系统控制器101传送的命令时，指南 生成器107生成⑶I。该⑶I被显示在显示设备131上。用户在察看⑶I的同时操作远程控制器103，由此显示用于驻波检测的根菜单。注 意，在以下说明中，由指南生成器107生成的指南被显示在显示设备131上，并由此呈现给 用户。然而，显示设备131可以作为显示屏等被包含在控制器100中。此外，指南不需要总 是显示为图形。指南生成器107可以生成具有相同内容的音频版本，并将生成的音频指南 作为经由信号生成器108、D/A转换器109和放大器110从扬声器132输出的音频指南呈现 给用户。从用于驻波检测的根菜单，用户能够经由远程控制器103输入与横移式设备140 和控制器100中的数据分析器120有关的设置值，作为各种数据的输入。作为与横移式设 备140有关的设置，例如，考虑到麦克风的长度来指定可移动部142的高度。这使得能够在 移动测量期间维持预定高度的同时搜索测量目标区域。通常，用于测量的麦克风的高度优选为当用户坐在房间内听音乐时用户耳朵的高 度(大约Im)。此外，对于可移动部142的可移动范围，基于要进行测量的房间的坐标系优 选输入四个角中的至少两个角的坐标值。这将横移式设备140的坐标系与房间的坐标系相 关联，使得能够在房间的坐标系上描述关于利用横移式设备140进行的测量的信息。与数 据分析器120有关的设置包括要被检测的驻波的频率的下限f 1和上限f2以及期望的频率 分辨率df。当用户不输入这些设置值时，诸如fl = 20Hz和f2 = 200Hz的默认值用于例如 目标频率范围。当用户通过操作远程控制器103从驻波检测的根菜单选择检测开始的菜单时，固 定在横移式设备140的可移动部142上的麦克风105移动到测量开始位置，例如可移动范 围的四个角中的一个。信号生成器108生成测量信号，并将其作为原始信号直接记录在存 储单元102中。另一方面，经由D/A转换器109和放大器110从扬声器132生成声音。注 意，如果扬声器132是包含放大器的有源扬声器，则控制器100中的放大器110不需要进行 放大。作为测量信号，例如使用MLS (最大长度序列)。其周期对应于稍后描述的数据分析 器120中的时间窗的长度。作为另一选择方案，可以使用覆盖从fl到f2的目标频率范围 的诸如白噪声或带噪声的噪声。与测量信号生成同时地，开始从麦克风105经由A/D转换器106和系统控制器101 向存储单元102记录麦克风收音信号(pickup signal)的时间序列数据(在以下说明中为
一般声压水平)。当存储单元102中的麦克风收音信号记录开始时，固定在横移式设备140的可移 动部142上的麦克风105，在例如测量目标区域的长度方向上以初始速度V0(稍后将描述如 何确定V0)开始移动测量。如上所述，要被检测的驻波的极值的检测精度受麦克风105的 移动速度影响。因此，数据分析器120依次分析记录在存储单元102中的麦克风收音信号，并针对各频率预测驻波的极值的位置。期望的指示速度基于预测结果和当前的移动速度来 确定，并且经由系统控制器101从数据分析器120被发送到横移式控制器141。横移式控制器141构建伺服(servo)系统，并进行例如PID控制，以使可移动部 142上的麦克风105的移动速度跟进从系统控制器101发送的指示速度。如果可移动部142 不是轨道型，而是诸如机械手的关节杆，则横移式控制器141具有将该关节杆的各关节变 量与该关节杆的远端的位置/方向/速度相关联的运动模型。〈数据分析〉如上所述，当沿路径的测量已经开始时，数据分析器120开始分析存储在存储单 元102中的连续声压数据(麦克风收音信号)。以下将更详细地描述使数据分析器120分 析存储在存储单元102中的数据以检测驻波的过程。图12A和图12B是数据分析器进行的数据分析的流程图。在步骤S201中，使用时间窗来提取记录在存储单元102中的麦克风收音信号。如 果要在稍后的步骤中通过傅立叶变换来进行所提取时间信号的频率分析，则通过时间长度 来确定频率分辨率。因此，通过期望的频率分辨率(frequency resolution) df来确定窗的 长度。首先，当在存储单元102中累积与时间窗的长度对应的麦克风收音信号时进行提取。 从那以后，每次在存储单元102中记录与时间窗的移动量对应的麦克风收音信号时进行信 号提�。⑶抑葱懈昧鞒掏嫉钠溆啻�。因此，在测量期间整个流程图的处理周期间隔等于 与时间窗的移动量对应的时间。在步骤S202中，在步骤S201中提取信号的定时，经由系统控制器101从横移式控 制器141获取可移动部142上的麦克风105的坐标。在步骤S203中，在步骤S201中提取信号的定时，经由系统控制器101从横移式控 制器141获取可移动部142上的麦克风105的移动速度。如果不能获取麦克风105的移动 速度而仅能获取麦克风105的位置，则在步骤S203中，基于处理周期间隔以及在步骤S202 中获得的坐标与在紧接其前的处理周期中的坐标之间的差来计算移动速度。在步骤S204中，由记录在存储单元102中的原始信号和在步骤S201中提取的麦 克风收音信号，来计算麦克风收音信号/原始信号的传递函数。通常，当计算传递函数时， 在假定信号序列为周期性的情况下，输入信号的信号序列模式优选地与输出信号的信号序 列模式一致。麦克风收音信号包含由扬声器132与麦克风105之间的距离引起的相对于原 始信号的延迟。当将用作测量信号的MLS的周期调整为步骤S201中的时间窗的长度时，MLS 的周期性几乎满足上述条件。传递函数计算本身为已知处理，所以这里将省略其详细描述。接着，开始针对各频率进行用于在步骤S204中计算的传递函数的处理的循环。更 具体地说，从目标频率范围的下限f 1到上限f2、以频率分辨率df的频率间隔重复循环中的 处理。仅在第一循环之前，执行初始化，以将变量s和b初始化为0并且将变量fp和fd初 始化为Π。变量s存储被确定为接近极值点的频率分量的数量。变量b存储被确定为已错 失(miss)极值点的频率分量的数量。变量fp存储满足与极值点中的波峰有关的确定条件 的最大频率。变量fd存储满足与极值点中的波谷有关的确定条件的最大频率。在步骤S205中，计算作为声压水平以分贝表示传递函数的目标频率的振幅的量 与在前处理周期中的振幅的量之间的差△。通过监视目标频率分量的时间序列改变量(诸 如Δ)来预测驻波的极值点的位置。
由于以下两个原因，并不优选直接利用差Δ来进行极值点预测。因为要观察驻波的在空间上远隔的两个点，所以随着在处理周期之间麦克风105 的位置改变变大，即随着麦克风105的移动速度变高，差Δ的绝对值也趋于更大。差Δ依赖于波峰位置附近以及波谷位置附近的频率。图13示出以分贝表示的作 为声压水平的两个频率的正弦波以及它们的斜率(微分值)的曲线图。与细线的曲线图对 应的正弦波的频率是与粗线的曲线图对应的正弦波的频率的两倍。从所显示的使得波峰一 致的曲线图(显示1300a)中清楚看出，波峰附近的斜率的绝对值针对较高频率较大。因 此，在波峰附近，频率越高，则差Δ的绝对值越大。延迟确定当斜率变为接近于0时预测到 的驻波的波峰。另一方面，当显示使得波谷一致的曲线图(显示1300b)时，波谷附近的斜 率的绝对值针对较高频率变化较小。然而，随着位置接近波谷，与频率相关的斜率差变得更 小。在步骤S206中，考虑到Δ的幅度受麦克风105的移动速度和目标频率影响，如上 所述，通过移动速度ν和频率f来对差Δ进行标量化，由此计算斜率指标m。通过引入斜率 指标m，能够针对步骤S208、S210、S212和S214中的各确定条件设置预定阈值。考虑到移动速度越高，或者频率越高，则I Δ I越大，由例如下式(2)给出波峰附近 的斜率指标m = Δ / (ν · f)(2)实际上，不使用这种简单形式而是通过更具体地反映v、f与Δ之间的关系来进行 标量化，使得|m|与ν和f有关地单调减小。接着，考虑到移动速度越高，I Δ I越大，以及 频率越高，Δ越�。ü缦率�(3)给出波谷附近的斜率指标m = (f · Δ)/ν, or m = Δ/ν(3)同样在这种情况下，实际上不使用这种简单形式而是通过更具体地反映v、f与Δ 之间的关系来进行标量化，使得|m|与ν有关地单调减小、与f有关地单调增加。在以下针对极值点的确定条件中，基于波峰的确定条件中的等式(2)和波谷的确 定条件中的等式(3)来计算斜率指标m。令m2为当前处理周期中的斜率指标，并令ml为紧 接在前的处理周期中的斜率指标。在步骤S207中，计算当前处理周期中的差Δ 2与在前处理周期中的差Δ 1的积， 并且基于差的符号改变来确定在极值点的通过情况。因为与幅度有关的标量化不影响符号 改变确定，所以不使用斜率指标m而使用差Δ。Δ 1 · Δ2 < 0(4)如果不等式(4)的确定结果为否，则未发生符号改变，即未发生通过极值点的情 况，并且处理进行到针对接近极值点的确定条件。另一方面，如果不等式(4)的确定结果为 真，则发生了通过极值点的情况，并且处理进行到针对极值点检测的确定条件。图14例示了确定接近波峰/波谷或者波峰/波谷的检测的模式。在步骤S208中，使用由下式(5)给出的确定条件来确定接近波峰m2 > 0, m2 < mp(5)其中mp是预定阈值。如果不等式(5)的确定结果为真，则确定接近目标频率分量 的波峰，并且处理进行到步骤S209。在步骤S209中，存储被确定为接近极值点的频率分量的数量的变量s增加1，并且存储满足与波峰有关的确定条件的频率的变量fp被重写。当被重写时，变量fp最终表示 满足与波峰有关的确定条件的最大频率。在步骤S210中，如图14中的1400b所示，使用由下式(6)给出的确定条件来确定 接近波谷m2 < 0，且 |m2| > md(6)其中md是预定阈值。如果不等式(6)的确定结果为真，则确定接近目标频率分量 的波谷，并且处理进行到步骤S211。在步骤S211中，变量s增加1，并且存储满足与波谷有关的确定条件的频率的变量 fd被重写。在步骤S212中，如图14中的1400c所示，使用由下式(7)给出的确定条件来确定 波峰的检测m2 < 0，且 I |ml Hm2| I > cp(7)其中cp是预定阈值。如果检测到极值点，则认为与斜率指标ml和m2对应的箭头 线在水平方向应该几乎对称。因此，基于斜率指标的绝对值之间的差的绝对值进行确定。如 果不等式(7)的确定结果为真，则确定已经错失目标频率分量的波峰，并且处理进行到步 马聚S 213 ο在步骤S213中，存储被确定为已经错失极值点的频率分量的数量的变量b增加1， 并且存储满足与波峰有关的确定条件的频率的变量fp被重写。在步骤S214中，如图14中的1400d所示，使用由下式(8)给出的确定条件来确定 波谷的检测m2 > 0，且 I |ml Hm2| I > cd(8)其中cd是预定阈值。如果不等式(8)的确定结果为真，则确定已经错失目标频率 分量的波谷，并且处理进行到步骤S215。在步骤S215中，变量b增加1，并且存储满足与波谷有关的确定条件的频率的变量 fd被重写。上述的步骤S205到S215与针对给定频率的极值点的确定处理对应，针对从f 1到 f2的频率范围通过循环来重复所述确定处理。注意，能够通过针对步骤S208、S210、S212 和S214的各确定条件直接使用△来代替m并且基于等式(2)和(3)通过移动速度和频率 将各确定条件的阈值标量化来实现相同的处理。在作为从循环跳出后的第一步骤的步骤S216中，将麦克风105的当前移动速度ν 与由针对循环中的极值点的确定结果而确定的容许速度vth进行比较。如果实际移动速度 V等于或低于容许速度vth，则Vth使得能够检测满足循环中的确定条件的所有极值点。更 具体地说，通过下式(9)获得vth vth = min(vp(fp), vd(fd))(9)其中min是返回由逗号分隔的两个自变量中的最小值的函数，vp是由满足与波峰 有关的确定条件的最大频率fp确定的、针对极值点中的波峰的容许速度，Vd是由满足与波 谷有关的确定条件的最大频率fd确定的、针对极值点中的波谷的容许速度。图15是示出针对各频率的vp和vd的表的图。该表存储在存储单元102中。如 果不存在期望频率的数据，则通过对相近频率的数据插值来获得期望频率的数据。
以下将描述通过计算获得容许速度vth的概念的示例。令tw为当在步骤S201中 提取信号时的时间窗的长度，以及λ f为频率f的驻波的波长。如果针对时间窗的长度tw 的移动距离(twv)与波长f的比率等于或小于预定值α，则认为此时的移动速度ν应该 足以进行极值点检测。(tw · ν) / λ f ^ α(10)当不等式(10)的等号成立并对ν求解时，能够将容许速度vth计算为下式(11) 的频率的函数vth (f) = (α · λ f) /tw(11)当针对波峰和波谷单独定义α ρ和α d并且在假定α d需要比α ρ小的情况下设 置αρ> ad时，获得图15所示的表。如下为在极值点预测中存储满足确定条件的最大频率的理由。由于容许速度vth 关于频率单调减�。虼舜拥仁�(11)可以看出，通过把握最大频率能够知悉允许检测直到 最大频率为止的极值点的容许速度。在测量开始时的麦克风105的初始速度VO优选设置 为vd(f2)。这使得即使作为目标频率范围的上限的f2分量的波谷接近测量开始点也能够 检测该波谷。在进入与极值点确定有关的循环前，将fp和fd初始化为Π。因此，总是确保 移动速度等于或低于vd (fl)。在步骤S216中，将上述容许速度vth与实际移动速度ν进行比较。如果vSvth， 则确定在极值点检测上不存在问题。也就是说，即使存在在步骤S212或S214中被确定为 已经在检测中错失的极值点，也认为应该在误差范围内。然而，如果ν < vth,则测量时间被 浪费并且处理进行到步骤S217。另一方面，如果在步骤S216中实际移动速度ν超出容许速 度vth，则处理进行到步骤S218中以执行处理来对此进行应对。在步骤S217中，为了在维持极值点检测精确度的同时缩短测量时间，确定用于将 指示速度提高到vth的指示内容，并且当前处理周期中的处理结束。在步骤S218中，将被确定已经错失极值点的频率分量的数量b与预定阈值bth进 行比较。如果数量超出阈值，则处理进行到步骤S219以对此进行应对。例如，将阈值bth 设置为0。在这种情况下，如果至少一个频率被确定为已经错失极值点，则进行处理以对此 进行应对。如果步骤S218的确定条件为否，则处理进行到步骤S220。在步骤S219中，因为移动速度超出容许速度vth并且已错失极值点，所以将测量 点返回到在前处理周期中的测量点，并且进行重新测量。更具体地说，确定用于反转指示速 度的符号以将测量点返回到在前测量点并以指示速度vth进行重新测量的指示内容，并且 当前处理周期中的处理结束。在步骤S220中，将被确定为接近极值点的频率分量的数量s与预定阈值sth进行 比较。如果数量超出阈值，则处理进行到步骤S217以对此进行应对。例如，将阈值sth设 置为0。在这种情况下，如果确定至少一个频率接近极值点，则进行处理以对此进行应对。 在步骤S217中，确定用于将指示速度降到vth以确保极值点检测精度的指示内容，并且当 前处理周期中的处理结束。如果步骤S220的确定条件也为否，则在不更新在前处理周期中 的指示内容的情况下，结束当前处理周期中的处理。当诸如横移式设备140的机械控制系统总是使麦克风105的移动速度跟进指示速 度时，根据极值点接近确定结果依次调整移动速度。因此，认为错失极值点基本上不可能发生。然而，由于例如未预期的噪声，可能发生斜率指标的不对称的符号改变。在这种情况下， 将测量点返回到在前测量点并进行重新测量是有效的。在重复图12A和图12B的流程图的同时，麦克风105沿预定路径搜索测量目标区 域。针对各处理周期，将通过预测极值点并对其进行处理而获得的声数据，连同麦克风105 的坐标、移动速度和容许速度一起记录在存储单元102中。当进行重新测量时，数据被重写 并更新。当测量目标区域的搜索已经结束时，扬声器132的发声停止，并且移动测量结束。如上所述，根据第四实施例的驻波检测装置能够在移动测量期间预测在房间内生 成的驻波的极值点。当基于极值点预测结果依次执行对麦克风的移动速度的反馈控制时， 能够同时实现测量时间缩短和精确的极值点检测。(第五实施例)在第五实施例中，将描述使用立体声源来检测驻波的结构。〈装置的结构〉图16是示出根据第五实施例的驻波检测装置的功能结构的框图。除了两个扬声 器632和633用作声源，主要构成要素与第一实施例中的相同。〈装置的操作〉直到用于驻波检测的根菜单显示的处理与第四实施例中相同。从根菜单，用户能 够经由远程控制器103输入与扬声器632和633以及数据分析器620有关的设置值，作为 各种数据的输入。与扬声器632和633有关的设置的示例有扬声器之间的距离的输入和对 扬声器生成测量信号的信道的指定。在以下说明中，扬声器632生成测量信号。与数据分 析器620有关的设置与第四实施例中的相同。当用户通过操作远程控制器103从驻波检测的根菜单中选择检测开始菜单时，显 示用于提示移动到测量开始点的指南。用户握持麦克风605、移动到测量开始点(例如，聆 听区域的四个角中的一个)、并待命。当准备好时，用户从远程控制器103向控制器100发送命令以向其通知测量开始。 信号生成器608由此被触发，并生成测量信号和距离测量信号。这些信号作为原始信号被 直接记录在存储单元102中。另一方面，经由D/A转换器109和放大器110从扬声器632 生成测量信号的声，并且经由D/A转换器109和放大器110从扬声器633生成距离测量信 号的声。注意，如果扬声器632和633是包含放大器的有源扬声器，则控制器100中的放大 器110不需要进行放大。作为距离测量信号，例如有具有不包括在驻波检测的目标频率范 围(即fl到f2)内的频率f3分量的脉冲串信号。脉冲间隔被调整为数据分析器620的时 间窗的长度。与信号生成同时地，开始从麦克风605经由A/D转换器106和系统控制器101向存 储单元102记录麦克风收音信号的时间序列数据。用户聆听来自扬声器632和633的信号 的声并将麦克风605握持在手中进行走动，由此开始移动测量。此时，用户保持麦克风605 的高度优选为当用户坐在房间中听音乐时用户的耳朵的高度(大约Im)。要被检测的驻波的极值的检测精度受麦克风605的移动速度的影响。因此，数据 分析器620依次分析记录在存储单元102中的麦克风收音信号，并针对各频率预测驻波的 极值的位置。基于预测结果和当前的移动速度确定指示内容，并将该指示内容从数据分析 器620经由系统控制器101发送到指南生成器607。指南生成器607基于从系统控制器101接收的指示内容，生成与用作通知单元的设备(例如显示设备131或扬声器632或633)对 应的通知信号。如果麦克风605具有发光单元，其也能够进行通知。因此，在第五实施例中， 麦克风605还作为通知设备中的一个操作。期望通过将由指南生成器607生成的通知信号 经由这种通知设备呈现给用户来实现从系统控制器101发送的指示内容。〈数据分析〉如上所述，当沿路径的测量已经开始时，数据分析器620开始分析存储在存储单 元102中的连续声压数据(麦克风收音信号)。以下将更详细地描述使数据分析器620分 析存储在存储单元102中的数据以检测驻波的过程。图17A和图17B是数据分析器进行的数据分析的流程图。步骤S701中的从麦克风收音信号进行的信号提取与图12A的步骤S201相同。步 骤S702中的传递函数计算对应于步骤S204。在步骤S703中，获取麦克风605的坐标。然而，由于不存在第四实施例的横移式 设备140，因此麦克风605的坐标不能被直接获取。因此，从步骤S702中计算的包括来自扬 声器632和633的声信息的传递函数来计算坐标。首先，获得从正在生成测量信号的声的扬声器632到麦克风605的传播时间tl。 更具体地说，例如，在从传递函数去除距离测量信号的频率f3分量后，进行逆傅里叶变换。 然后，由所获得响应的波峰时间获得传播时间tl。接着，获得由正在生成距离测量信号的声 的扬声器633到麦克风605的传播时间t2。更具体地说，例如，在从传递函数提取距离测量 信号的频率f3分量后，进行逆傅里叶变换。然后，由所获得响应的波峰时间获得传播时间 t2。为了更容易地辨别波峰时间，可以通过响应的平方值来获得传播时间。将由此获得的传播时间tl和t2与声速c相乘，由此获得从扬声器632到麦克风 605的距离R和从扬声器633到麦克风605的距离r。因此，获得麦克风605的坐标，作为 以两个扬声器632和633为中心的两个圆的交点的坐标。图18是例示两个扬声器与麦克风之间的位置关系的图。令2a为扬声器632与 633之间的距离，设置图18所示的扬声器坐标系。然后，获得麦克风605的坐标作为通过下 式(12)给出的两个圆的交点的坐标(x+a) 2+y2 = R2(x-a) 2+y2 = r2(12)解联立等式(12)以获得由下式(13)给出的麦克风605的坐标(xm，ym)xm = (R2-r2) /4aym= ^U2(13)扬声器之间的距离2a可以是作为各种数据的输入的用户输入，或者通过从被提 供用来检测扬声器之间的距离的菜单的测量来获取。更具体地说，当横移连接扬声器632 和633的线时进行测量。将传播时间的最小和与声速度c相乘，从而由c · (tl+t2)来获得距离。在步骤S704中，基于处理周期间隔以及步骤S703中获得的坐标与紧接之前的处 理周期中的坐标之间的差，来计算麦克风605的移动速度。从步骤S705到步骤S715的循环与第四实施例中从步骤S205到步骤S215的循环 相同，因此将不重复其描述。
在步骤S716中，将由与循环中的极值点有关的确定结果确定的许可速度Vth与步 骤S704中计算的实际移动速度ν进行比较。如果ν ^ vth，则确定在极值点检测上不存在 问题。然而，确定要浪费测量时间，并且处理进行到步骤S717。另一方面，如果在步骤S716 中移动速度ν超出许可速度vth，则处理进行到步骤S718以执行处理来对此进行应对。在步骤S717中，为了缩短测量时间，确定“您可以更快地走动”的指示内容，并且 当前处理周期中的处理结束。将移动速度增加至vth的指示是理想的。然而，由于指示目 标不是诸如横移式设备140的机械控制系统而是用户，因此指示内容是�：摹Ｔ诓街鑃718中，与在步骤S218中一样，将被确定为已经错失极值点的频率分量的 数量b与预定阈值bth进行比较。如果数量超出阈值，则处理进行到步骤S719以对此进行 应对。如果步骤S718的确定条件为否，则处理进行到步骤S720。在步骤S719中，由于移动速度超出容许速度vth，因此确定已经错失极值点。确定 “往回走少许并重新测量”的�：甘灸谌荩⑶业鼻按碇芷谥械拇斫崾Ｔ诓街鑃720中，与在步骤S220中一样，将被确定为接近极值点的频率分量的数 量s与预定阈值sth进行比较。如果数量超出阈值，则处理进行到步骤S721以对此进行应 对。如果步骤S720的确定条件也是否，则在不更新在前处理周期中的指示内容的情况下结 束当前处理周期中的处理。在步骤S721中，为了确保极值点检测精度，确定“更慢地走动”的�：甘灸谌荩� 并且当前处理周期中的处理结束。将数据分析器620由此确定的指示内容经由系统控制器101发送到指南生成器 607。基于所接收到的指示内容，指南生成器607与诸如显示设备131、具有发光单元的麦克 风605或扬声器632或633等的通知设备对应的通知信号。当使用显示设备131作为通知设备时，指示内容可以被直接显示为文本，或者可 以将诸如箭头的图形方向与各指示内容相关联。例如，向上箭头指示“您可以更快地走动”， 横向箭头指示“更慢地走动”，向下箭头指示“往回走少许并重新测量”。当具有发光单元的麦克风605用作通知设备时，可以将发光颜色与各指示内容相 关联。例如，通过与信号相关联，蓝色指示“您可以更快地走动”，黄色指示“更慢地走动”， 红色指示“往回走少许并重新测量”。由于麦克风605在用户的手中，因此认为应该能进行 有效的通知。当扬声器632或633用作通知设备时，可以将音节、长度或间歇声间隔与各指示内 容相关联。例如，通过向用户提醒向后倒车的声音来指示“往回走少许并重新测量”。在这 种情况下，通知信号的频带不必与测量信号或距离测量信号的频带交叠。当不仅将�：甘灸谌荻医钊缡导室贫俣圈秃腿菪硭俣萔th等的定量信 息发送到指南生成器607时，也可以进行与这些项信息的值对应的通知。例如，当显示设 备131用作通知设备时，可以根据vth与ν之间的差来改变表示指示内容的字符或图形的 大小。作为另一选择方案，可以显示速度的标量，并且可以实时指示容许速度vth和用户的 移动速度ν的位置。这使得用户容易地调整移动速度。当视觉通知信号用于例如显示设备 131或具有发光单元的麦克风605时，可以根据vth与ν之间的差连续地改变信号的亮度、 颜色或闪光间隔。类似地，当听觉通知信号用于例如扬声器632或633时，可以根据vth与 ν之间的差连续地改变信号的振幅(声量)。
以这种方式，期望通过将指南生成器607生成的通知信号经由这种通知设备呈现 给用户来实现从系统控制器101发送的指示内容。当重复上述操作时，用户全面无遗地搜索聆听区域。针对各处理周期，将通过预测 极值点并对其处理而获得的声数据、连同麦克风605的坐标、移动速度和容许速度以及已 生成测量信号的声的扬声器的信道一起，记录在存储单元102中。当进行重新测量时，数据 被重写并更新。当聆听区域的搜索已经结束时，用户从远程控制器103向控制器100发送通 知测量结束的命令。由此进行触发，停止从扬声器632和633生成声，并且移动测量结束。如上所述，根据第五实施例的驻波检测装置能够在移动测量期间预测在房间内生 成的驻波的极值点。当针对携带麦克风移动的用户、基于极值点的预测结果依次进行移动 速度指南时，能够同时实现测量时间缩短和精确的极值点检测。(其他实施例)还可以由读出并执行记录在存储设备上的程序来执行上述实施例的功能的系统 或装置的计算机(或诸如CPU或MPU等的设备)，来实现本发明的各方面；并且可以利用由 通过例如读出并执行记录在存储设备上的程序来执行上述实施例的功能的系统或装置的 计算机来执行各步骤的方法，来实现本发明的各方面。为此，例如经由网络或从用作存储设 备的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将程序提供给计算机。虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不局限于所 公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有的这 类变型例及等同结构和功能。
权利要求
一种驻波检测装置，其用于检测预定空间内的驻波，该驻波检测装置包括声音接收单元，其适合接收由布置在所述预定空间内的声源生成的声音；存储单元，其适合存储在沿所述预定空间内的路径的移动期间由所述声音接收单元获取的时间序列声压水平数据；调整单元，其适合基于利用存储在所述存储单元中的所述时间序列声压水平数据的下包络线而确定的调整曲线，来调整存储在所述存储单元中的所述时间序列声压水平数据；以及检测单元，其适合基于调整后的时间序列声压水平数据，来检测驻波在所述预定空间内的存在位置。
2.根据权利要求1所述的驻波检测装置，其中，所述调整单元从所述时间序列声压水 平数据的各时间点的声压水平值中，减去所述调整曲线上的对应时间点的值。
3.根据权利要求1所述的驻波检测装置，其中，所述检测单元检测所述调整后的时间 序列声压水平数据中包含的局部最小值，并且检测与所述局部最小值对应的时间点作为所 述驻波的节点在所述预定空间内的存在位置。
4.根据权利要求1所述的驻波检测装置，其中，所述检测单元检测所述调整后的时间 序列声压水平数据中包含的局部最大值，并且检测与所述局部最大值对应的时间点作为所 述驻波的腹点在所述预定空间内的存在位置。
5.根据权利要求1所述的驻波检测装置，该驻波检测装置还包括显示单元，其适合将由所述检测单元在所述预定空间内检测到的所述驻波的所述存在 位置，输出为图像。
6.根据权利要求1所述的驻波检测装置，其中，至少所述声音接收单元被构造为能够从所述驻波检测装置上拆下，以能够在所述预定 空间内移动，并且所述驻波检测装置还包括音频指示单元，该音频指示单元适合以由所述声音接收单 元获取的所述声音的频带之外的频带，将音频指示输出给携带所述声音接收单元移动的用 户。
7.根据权利要求6所述的驻波检测装置，其中，所述调整单元包括确定单元，该确定单元适合确定利用存储在所述存储单元中的所述 时间序列声压水平数据的所述下包络线而确定的所述调整曲线是否超出阈值，并且如果所述确定单元已经确定所述调整曲线超出所述阈值，则所述音频指示单元输出用 于重新测量的音频指示。
8.根据权利要求1所述的驻波检测装置，其中，至少所述声音接收单元被构造为能够从所述驻波检测装置上拆下，以能够在所述预定 空间内移动，并且所述驻波检测装置还包括驱动单元，其适合使所述声音接收单元在所述预定空间内移动；以及远程控制单元，其适合远程控制所述驱动单元。
9.根据权利要求8所述的驻波检测装置，该驻波检测装置还包括位置检测单元，其适合检测所述声音接收单元在所述预定空间内的位置；以及预测单元，其适合基于在沿所述预定空间内的所述路径的所述移动期间由所述声音接 收单元输入的声压水平的改变，来预测所述驻波的所述节点和所述腹点中的一者的存在位 置，其中，所述远程控制单元控制所述驱动单元，以基于由所述位置检测单元检测到的所 述位置和所预测出的所述驻波的所述节点和所述腹点中的一者的存在位置，来改变所述声 音接收单元的移动速度。
10. 一种驻波检测装置的控制方法，该驻波检测装置用于检测预定空间内的驻波，该控 制方法包括以下步骤从声音接收单元接收由布置在所述预定空间内的声源生成的声音； 将在沿所述预定空间内的路径的移动期间在所述接收声音的步骤中获取的时间序列 声压水平数据，存储在存储单元中；基于利用存储在所述存储单元中的所述时间序列声压水平数据的下包络线而确定的 调整曲线，来调整存储在所述存储单元中的所述时间序列声压水平数据；以及基于调整后的时间序列声压水平数据，来检测驻波在所述预定空间内的存在位置。
全文摘要
本发明提供一种驻波检测装置及其控制方法。为了有效地检测在房间内生成的驻波，提供一种用于检测预定空间内的驻波的驻波检测装置，该驻波检测装置包括声音接收单元，其适合接收由布置在所述预定空间内的声源生成的声音；存储单元，其适合存储在沿所述预定空间内的路径的移动期间由所述声音接收单元获取的时间序列声压水平数据；调整单元，其适合基于利用存储在所述存储单元中的所述时间序列声压水平数据的下包络线而确定的调整曲线，来调整存储在所述存储单元中的所述时间序列声压水平数据；以及检测单元，其适合基于所述调整后的时间序列声压水平数据，来检测驻波在所述预定空间内的存在位置。
文档编号G01S1/72GK101907699SQ201010190928
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者多和田典朗 申请人:佳能株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
