JP7349367B2 - スピーカーのレイテンシの修正 - Google Patents

Description

［優先権の主張］
この出願は２０１７年６月８日に出願された米国特許出願第１５／６１７，６７３号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。

［技術分野］
本開示はスピーカーのレイテンシの修正に関する。

スピーカーはスピーカーへのデジタル入力を空気振動素子またはスピーカー内の素子を駆動するアナログ電流に変換するプロセッサを含むことができる。スピーカーにより生成される音声はレイテンシとして知られる特定の時間だけデジタル入力に遅れる可能性がある。残念ながら、このようなレイテンシはスピーカーからスピーカーへ、またはスピーカーメーカーからスピーカーメーカーへ、またはスピーカーからビデオディスプレイへの標準ではない。このような非標準レイテンシによりマルチスピーカーシステム内のスピーカーが同期解除する（ｄｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ）か、または対応するビデオ信号からのオーディオ信号が同期解除する可能性がある。

一つの例は、スピーカーのレイテンシを修正するための方法を含む。ユーザデバイスは第一の時間に音声を再生するためにスピーカーに指示を伝達することができる。いくつかの例では、第一の時間はコンピュータネットワークのクロックと同期させることができる。ユーザデバイスはユーザデバイス上のマイクロフォンが音声を検出する第二の時間を記録する。いくつかの例では、第二の時間はコンピュータネットワークのクロックと同期させることができる。ユーザデバイスはスピーカーのレイテンシを決定するために第一の時間と第二の時間とを比較することができる。ユーザデバイスはスピーカーに決定されたレイテンシに対応する調整データを伝達することができる。スピーカーは決定されたレイテンシを修正するために調整データを使用することができる。

別の例はシステムを含み、システムはマイクロフォン、プロセッサ、およびプロセッサにより実行可能な命令を格納するメモリデバイスを含むことができる。命令はスピーカーのレイテンシを修正するためのステップを実行するためにプロセッサにより実行可能である。このステップは第一の時間に音声を再生するためにスピーカーに指示を伝達することであって、第一の時間がコンピュータネットワークのクロックと同期される、伝達すること、マイクロフォンが音声を検出する第二の時間を記録することであって、第二の時間がコンピュータネットワークのクロックと同期される、記録すること、スピーカーのレイテンシを決定するために第一の時間と第二の時間とを比較すること、およびスピーカーに決定されたレイテンシに対応する調整データを伝達すること、を含む。スピーカーは決定されたレイテンシを修正するために調整データを使用することができる。

別の例は、スピーカーのレイテンシを修正するための方法を含む。スマートフォン上のユーザインタフェースはスマートフォンをスピーカーから所定の距離に配置するために命令を表示することができる。スマートフォンは第一の時間に音声を再生するためにスピーカーに指示を伝達することができる。第一の時間はコンピュータネットワークのクロックと同期させることができる。スマートフォンはスマートフォン上のマイクロフォンが音声を検出する第二の時間にタイムスタンプを生成する（ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）ことができる。第二の時間はコンピュータネットワークのクロックと同期させることができる。スマートフォンは、スピーカーのレイテンシを決定するために、第一の時間に対応するタイムスタンプから第二の時間に対応するタイムスタンプを減算し、所定の距離に沿って伝搬させるための音声の飛行時間を説明する（ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ）ことができる。スマートフォンはスピーカーに決定されたレイテンシに対応する調整データを伝達することができる。スピーカーは決定されたレイテンシを修正するために調整データを使用することができる。

いくつかの例に基づく、スピーカーのレイテンシを修正することのできるシステムのブロックダイアグラムを示す。 いくつかの例に基づく、スピーカーのレイテンシを修正するための方法の一例のフローチャートを示す。 いくつかの例に基づく、スピーカーのレイテンシを修正するために使用することのできるレイテンシ調整システムの一例を示すブロックダイアグラムである。

複数の図を通して、対応する参照番号は対応する部分を示す。図面内の要素は必ずしも正確な縮尺で描かれていない。図面に示されている構成は単なる例であり、いかなる方法によっても本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

図１は、いくつかの例に基づく、スピーカー１０２のレイテンシを修正することのできるシステム１００のブロックダイアグラムを示している。いくつかの例では、スピーカー１０２はセットトップボックス、テレビジョン、またはサウンドバーのうち一つとすることができる。いくつかの例では、スピーカー１０２は高解像度マルチメディアインタフェースにより制御することができる。この例では、スピーカー１０２はシステム１００の一部ではないが、有線または無線ネットワークを通してシステム１００と通信する。システム１００は典型的に一または二以上のさらなるオーディオまたはビデオコンポーネントのレイテンシを一致させるために、スピーカー１０２のレイテンシを調整、修正、または制御することができる。システム１００はスピーカー１０２のレイテンシを制御することのできるシステムの一例であるが、他の好適なシステムを使用することもできる。

スピーカーレイテンシを制御するためのシステム１００はユーザデバイス１０４上のアプリケーションとして実行することができる。図１の例では、ユーザデバイス１０４はスマートフォンである。あるいは、ユーザデバイス１０４はタブレット、ラップトップ、コンピュータ、またはマイクロフォン１０６を含むかまたはマイクロフォン１０６に取り付けることのできる任意の好適なデバイスとすることができる。これらの代替のユーザデバイスのいずれかは図１のスマートフォンの代わりに使用することができることを理解されたい。

ユーザデバイス１０４はプロセッサ１０８およびプロセッサ１０８により実行可能な命令１１２を格納するためのメモリデバイス１１０を含むことができる。プロセッサ１０８はスピーカー１０２のレイテンシを修正するためのステップを実行するために命令１１２を実行することができる。このステップは、第一の時間１１４に音声を再生するためにスピーカー１０２に指示を伝達することであって、第一の時間１１４がコンピュータネットワーク１１６のクロックと同期される、伝達すること、マイクロフォン１０６が音声を検出する第二の時間１１８を記録することであって、第二の時間１１８がコンピュータネットワーク１１６のクロックと同期される、記録すること、スピーカー１０２のレイテンシを決定するために第一の時間と第二の時間とを比較すること、およびスピーカー１０２に決定されたレイテンシに対応する調整データを伝達することであって、調整データが決定されたレイテンシを修正するためにスピーカー１０２により使用されることができる、伝達すること、を含む。

ユーザデバイス１０４はディスプレイを有するユーザインタフェース１２０を含むことができる。いくつかの例では、ユーザデバイス１０４はユーザデバイス１０４をスピーカー１０２から所定の距離に配置するために命令を表示することができる。ユーザデバイス１０４はさらに所定の距離に沿って伝搬させるための音声の飛行時間を説明することができる。飛行時間は音声が空中をスピーカー１０２からマイクロフォン１０６に伝搬するために要する時間を指す。

これらおよび他のステップは以下で図２を参照してより詳細に論じられる。

図２は、いくつかの例に基づく、スピーカーのレイテンシを修正するための方法２００の一例のフローチャートを示している。方法２００はスピーカーのレイテンシを調整または制御することもでき、一または二以上のさらなるオーディオまたはビジュアルコンポーネントのレイテンシを一致させるためにスピーカーのレイテンシを任意に設定することができる。方法２００はユーザデバイスでローカルに格納されるソフトウェアアプリケーションにより実行することができる。以下の固有の例では、方法２００はスマートフォンにより実行されるが、あるいは方法２００はタブレット、ラップトップ、コンピュータ、コンピューティングデバイス、または別の好適なユーザデバイスにより実行することができることを理解されたい。

動作２０２において、スマートフォンはスマートフォンをスピーカーから所定の距離に配置するためにスマートフォン上のユーザインタフェースに命令を表示することができる。例えば、スマートフォン上のディスプレイはスピーカーから一メートル離してスマートフォンを配置するために命令を示すことができ、スマートフォンが好適に配置されるとユーザが押すためのボタンを示すことができる。他のユーザインタフェースの機能も使用することができる。

動作２０４において、第一の時間に音声を再生するために、スマートフォンはスピーカーに指示を伝搬することができる。例えば、指示は将来の固有の第一の時間に音声を再生するための命令を含むことができる。いくつかの例では、第一の時間はコンピュータネットワークのクロックと同期させることができる。いくつかの例では、第一の時間はコンピュータネットワークにより決定される絶対時間標準と同期させることができる。例えば、第一の時間は精密時間プロトコルを介して、または別の好適なプロトコルにより、絶対時間標準と同期させることができる。他の例では、第一の時間はコンピュータネットワークを介して通信する相対時間標準と同期させることができる。例えば、相対時間標準はスマートフォン、スピーカー、またはコンピュータネットワークにより直接制御されない別の要素により決定することができる。

動作２０６において、スマートフォンはスマートフォン上のマイクロフォンが音声を検出する第二の時間にタイムスタンプを生成することができる。いくつかの例では、第二の時間は任意に第一の時間と同じやり方でコンピュータネットワークのクロックと同期させることができる。いくつかの例では、第二の時間は例えば精密時間プロトコルを介してコンピュータネットワークにより決定される絶対時間標準と同期させることができる。他の例では、第二の時間はコンピュータネットワークを介して通信する相対時間標準と同期させることができる。他の例では、例えばネットワーク時間プロトコルまたは別の好適な技術を使用することにより、ネットワークに基づいた時間を使用することなく互いに同期されることができる。

動作２０８において、スマートフォンはスピーカーのレイテンシを決定するために第一の時間に対応するタイムスタンプから第二の時間に対応するタイムスタンプを減算することができる。いくつかの例では、スマートフォンはスピーカーのレイテンシを決定するために、所定の距離に沿って伝搬させるための音声の飛行時間をさらに説明することができる。例えば、スマートフォンがスピーカーから一メートルのところに配置される場合、飛行時間は一メートルを空中の音速である秒速約３４４メートルで割った約２．９ミリ秒の飛行時間を与える量として表現することができる。

動作２１０において、スマートフォンはスピーカーに決定されたレイテンシに対応する調整データを伝達することができる。スピーカーは決定されたレイテンシを修正するために調整データを使用することができる。スピーカーのレイテンシを調整または制御することにより、スピーカーのレイテンシは一または二以上のさらなるオーディオまたはビジュアルコンポーネントのレイテンシを任意に設定することができる。

図３は、いくつかの例に基づく、スピーカーのレイテンシを調整するために使用することのできるレイテンシ調整システム３００の一例を示すブロックダイアグラムである。

いくつかの例では、レイテンシ調整システム３００はスマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、または別の好適なデバイスのようなユーザデバイス上で実行可能なソフトウェアとして構成することができる。図３の固有の例では、レイテンシ調整システム３００はスマートフォンのようなモバイルデバイス３０２上で実行させることのできるソフトウェアアプリケーションを含む。

レイテンシ調整システム３００はプロセッサ３０４、およびプロセッサ３０４により実行可能な命令を格納するメモリデバイス３０６を含むことができる。命令はスピーカーのレイテンシを修正するための方法を実行するためにプロセッサ３０４により実行することができる。

モバイルデバイス３０２はプロセッサ３０４を含むことができる。プロセッサ３０４は様々な異なるタイプの商業的に利用可能なプロセッサ３０４（例えば、ＸＳｃａｌｅアーキテクチャマイクロプロセッサ、インタロックパイプラインステージの無いマイクロプロセッサ（ＭＩＰＳ）アーキテクチャプロセッサ、または別のタイプのプロセッサ３０４）のいずれかであり得る。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、または他のタイプのメモリのようなメモリ３０６は典型的にプロセッサ３０４にアクセス可能である。メモリ３０６はオペレーティングシステム（ＯＳ）３０８だけでなくアプリケーション対応モバイルロケーションのようなアプリケーションプログラム３１０を格納するように適応され得る。いくつかの例では、メモリ３０６は上記で論じられたルックアップテーブルを格納するために使用することができる。プロセッサ３０４は直接、または適切な仲介ハードウェアを介して、ディスプレイ３１２および一または二以上のキーパッド、タッチパネルセンサ、マイクロフォン等のような入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス３１４に結合され得る。いくつかの例では、ディスプレイ３１２はユーザにユーザインタフェースを示すタッチディスプレイとすることができる。タッチディスプレイはユーザから好適な入力を受信することもできる。同様に、いくつかの例では、プロセッサ３０４はアンテナ３１８と相互作用するトランシーバ３１６と結合され得る。トランシーバ３１６はモバイルデバイス３０２の性質に応じて、セルラーネットワーク信号、無線データ信号、またはアンテナ３１８を介す他のタイプの信号の送信および受信の両方をするように構成され得る。さらに、いくつかの構成では、ＧＰＳレシーバ３２０はＧＰＳ信号を受信するためにアンテナ３１８を利用することもできる。いくつかの例では、トランシーバ３１６はマルチスピーカーシステム内の各スピーカーの論理ボリュームレベルに対応する無線ネットワークを介して信号を送信することができる。

上記で開示された技術はスピーカーに適用可能であるが、セットトップボックス、オーディオレシーバ、ビデオレシーバ、オーディオ／ビデオレシーバ、またはデバイスのヘッドフォンジャックのような他の音声生成デバイスに適用することもできる。

この発明が例示の設計を有するように説明されたが、本発明はこの開示の範囲内でさらに修正することができる。したがってこの出願は本発明の一般的な原理を使用してそのあらゆるバリエーション、使用、または適応を包含することを意図している。さらに、この出願は、本発明が関連し、添付の特許請求の範囲内にある当該技術分野における既知であるかまたは慣行の範囲内に含まれる本開示からのこのような逸脱を包含することを意図している。

Claims (17)

1. スピーカーのレイテンシを修正するための方法であって、前記方法は
   所定の距離に沿って伝搬させるために音声の飛行時間を説明するユーザデバイス上のユーザインタフェースに前記ユーザデバイスを前記スピーカーから前記所定の距離に配置するために命令を表示することと、
   前記ユーザデバイスにより、第一の時間に音声を再生するために前記スピーカーに指示を伝達することと、
   前記ユーザデバイスにより、前記ユーザデバイス上のマイクロフォンが前記音声を検出する第二の時間を記録することと、
   前記ユーザデバイスにより、前記スピーカーのレイテンシを決定するために前記第一の時間と前記第二の時間とを比較することと、
   前記ユーザデバイスにより、前記第一の時間と前記第二の時間とを比較することの結果および前記所定の距離に沿って伝搬する音声の飛行時間に基づいて前記スピーカーのレイテンシを決定し、前記決定されたレイテンシに対応する調整データを作成することと、
   前記ユーザデバイスにより、前記スピーカーに前記調整データを伝達することであって、前記調整データが前記決定されたレイテンシを修正するために前記スピーカーにより使用される、伝達することと、
   を含む、方法。
2. 前記第一の時間および前記第二の時間がコンピュータネットワークのクロックと同期する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ユーザデバイス上の前記マイクロフォンが前記音声を検出する前記第二の時間を記録することが、
   前記ユーザデバイス上の前記マイクロフォンにより生成される信号にタイムスタンプを生成すること、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記スピーカーの前記レイテンシを決定するために前記第一の時間と前記第二の時間とを比較することが、
   前記第一の時間に対応するタイムスタンプから前記ユーザデバイス上の前記マイクロフォンにより生成される前記信号のタイムスタンプを減算すること、
   を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記スピーカーがセットトップボックス、テレビジョン、またはサウンドバーのうち一つである、請求項２に記載の方法。
6. 前記スピーカーが高解像度マルチメディアインタフェースにより制御される、請求項２に記載の方法。
7. 前記ユーザデバイスがスマートフォンである、請求項２に記載の方法。
8. 前記第一の時間および前記第二の時間が前記コンピュータネットワークにより決定される絶対時間標準と同期する、請求項２に記載の方法。
9. 前記第一の時間および前記第二の時間が精密時間プロトコルを介して前記絶対時間標準と同期する、請求項８に記載の方法。
10. 前記第一の時間および前記第二の時間が前記コンピュータネットワークを介して通信される相対時間標準と同期する、請求項２に記載の方法。
11. 前記ユーザデバイスにより、前記決定されたレイテンシを修正するために前記スピーカーにより使用される前記スピーカーに調整データを伝達すること、
    をさらに含む、請求項２に記載の方法。
12. システムであって、
    マイクロフォンと、
    プロセッサと、
    前記プロセッサにより実行可能な命令を格納するためのメモリデバイスであって、前記命令がスピーカーのレイテンシを修正するためのステップを実行するために前記プロセッサにより実行可能であり、前記ステップが
    所定の距離に沿って伝搬させるために音声の飛行時間を説明する前記マイクロフォンを含むスマートフォン上のユーザインタフェースに前記スマートフォンを前記スピーカーから前記所定の距離に配置するために命令を表示することと、
    第一の時間に音声を再生するために前記スピーカーに指示を伝達することであって、前記第一の時間がコンピュータネットワークのクロックと同期する、伝達することと、
    前記マイクロフォンが前記音声を検出する第二の時間を記録することであって、前記第二の時間が前記コンピュータネットワークの前記クロックと同期する、記録することと、
    前記スピーカーのレイテンシを決定するために前記第一の時間と前記第二の時間とを比較することと、
    前記第一の時間と前記第二の時間とを比較することの結果および前記所定の距離に沿って伝搬する音声の飛行時間に基づいて前記スピーカーのレイテンシを決定し、前記決定されたレイテンシに対応する調整データを作成することと、
    前記スピーカーに前記調整データを伝達することであって、前記調整データが前記決定されたレイテンシを修正するために前記スピーカーにより使用される、伝達することと、
    を含む、メモリデバイスと、
    を備える、システム。
13. スピーカーのレイテンシを修正するための方法であって、前記方法は
    所定の距離に沿って伝搬させるために音声の飛行時間を説明するスマートフォン上のユーザインタフェースに前記スマートフォンを前記スピーカーから前記所定の距離に配置するために命令を表示することと、
    前記スマートフォンにより、第一の時間に音声を再生するために前記スピーカーに指示を伝達することであって、前記第一の時間がコンピュータネットワークのクロックと同期する、伝達することと、
    前記スマートフォンにより、前記スマートフォン上のマイクロフォンが前記音声を検出する第二の時間にタイムスタンプを生成することであって、前記第二の時間が前記コンピュータネットワークの前記クロックと同期する、タイムスタンプを生成することと、
    前記スピーカーのレイテンシを決定するために、前記第一の時間に対応するタイムスタンプから前記第二の時間に対応するタイムスタンプを減算することと、
    前記スマートフォンにより、前記減算することの結果および前記所定の距離に沿って伝搬する音声の飛行時間に基づいて前記スピーカーのレイテンシを決定し、前記決定されたレイテンシに対応する調整データを作成することと、
    前記スマートフォンにより、前記スピーカーに前記調整データを伝達することであって、前記調整データが前記決定されたレイテンシを修正するために前記スピーカーにより使用される、伝達することと、
    を含む、方法。
14. 前記スピーカーが高解像度マルチメディアインタフェースにより制御される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記第一の時間および前記第二の時間が前記コンピュータネットワークにより決定される絶対時間標準と同期する、請求項１３に記載の方法。
16. 前記第一の時間および前記第二の時間が精密時間プロトコルを介して前記絶対時間標準と同期する、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第一の時間および前記第二の時間が前記コンピュータネットワークを介して通信する相対時間標準と同期する、請求項１３に記載の方法。

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