Loudspeaker chassis including a same plane microphone array

Abstract

In various embodiments, a speaker unit comprises a housing containing a secondary sound opening located along a horizontal plane and having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening, a first primary sound opening located along the horizontal plane, a second primary sound opening located along the horizonal plane, a first unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the first primary sound opening, a primary sensing direction of the first unidirectional microphone being aligned with a first direction along the orientation axis, and a second unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the second primary sound opening, a primary sensing direction of the second unidirectional microphone being aligned with a second direction along the orientation axis opposite the first direction.

Description

LOUDSPEAKER CHASSIS INCLUDING A SAME PLANE MICROPHONE ARRAYBACKGROUND

[0001] Field of the Various Embodiments

[0002] Embodiments of the present disclosure relate generally to audio reproduction devices and, more specifically, to a loudspeaker chassis including a same plane microphone array.

[0003] Description of the Related Art

[0004] A loudspeaker converts electrical energy, such as an electrical audio signal, into mechanical energy in the form of soundwaves. Loudspeakers are designed to reproduce soundwaves that combine to produce a sound field in a target location within an environment. Speaker units contain one or more loudspeakers and are often positioned at certain locations within a physical space. For example, a given room could include a soundbar centered near a video playback device, such as a television or a computer, with additional satellite speaker units positioned separate from the soundbar. In another example, a room could include speaker units that are organized as a home theater, where one or more speaker units containing front left, front right, rear left, and / or rear right loudspeakers are each positioned at edges of the room. The audio playback device transmits a signal to each speaker so that a listener within the physical space hears the combined output of all of the speakers.

[0005] During operation of the sound system, the loudspeakers of the speaker units positioned in the listening environment generate a sound field. For example, each loudspeaker in a multichannel audio system could receive a separate audio channel and reproduce the separate audio channel. The audio reproductions of the respective audio channels combine to form the sound field. When assigning audio channels to the loudspeakers of a sound system, a controller typically executes a calibration algorithm to determine the relative positions of the speaker units within the listening environment. Microphone arrays acquire sound data when one or more loudspeakers reproduce a test signal. A controller analyzes the signal amplitude and time delay of audio signals that each microphone acquires to determine the sound direction. Upon identifying the direction of the test signals, the controller identifies speaker units at relative positions (e.g., left front speaker) and assigns one or more audio channels to the speaker units based on the determined positions.

[0006] At least one drawback of conventional sound systems is that such systems are unable to accurately calibrate positions of speakers using certain types of microphones. In particular,  many conventional sound systems employ omnidirectional microphone arrays that each receive audio signals, where the individual microphones are located at positions that are further apart than a minimum threshold distance from each other. The microphones receive audio signals having significantly different amplitudes or time delays, enabling the controller to determine the position of the speaker unit relative to the microphones. However, when such microphones are located within a speaker unit at positions that are closer together than the minimum threshold distance, the controller cannot execute the calibration algorithm correctly due to the similarity in audio signals received from each microphone. As a result, the controller cannot properly calibrate sound systems that include calibration microphones in speaker units with narrow form factors.

[0007] As the foregoing illustrates, what is needed in the art are more effective speaker units to enable accurate calibration.SUMMARY

[0008] In various embodiments, a speaker unit comprises a housing containing a microphone array component including a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening, a first primary sound opening located along the horizontal plane, a second primary sound opening located along the horizonal plane, a first unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the first primary sound opening, a primary sensing direction of the first unidirectional microphone being aligned with a first direction along the orientation axis, and a second unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the second primary sound opening, a primary sensing direction of the second unidirectional microphone being aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction.

[0009] In various embodiments, a computer-implemented method comprises causing a loudspeaker at a first location to reproduce an audio test signal, receiving, from a first unidirectional microphone and a second directional microphone in a first speaker unit, sound data associated with the audio test signal, where the first speaker unit includes a microphone array component including, a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening, a first primary sound opening located  along the horizontal plane, a second primary sound opening located along the horizonal plane, the first unidirectional microphone is located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the first primary sound opening, a primary sensing direction of the first unidirectional microphone being aligned with a first direction along the orientation axis, a second unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the second primary sound opening, and a primary sensing direction of the second unidirectional microphone being aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction, comparing, based on the sound data, at least one of an amplitude or a recording time of a first sound recorded by the first unidirectional microphone and a second sound recorded by the second unidirectional microphone, and determining, based on the comparison, an estimated location for the first speaker unit.

[0010] In various embodiments, a method of fabricating a microphone array component within a speaker unit comprises obtaining a housing containing a microphone array component including a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening, a first primary sound opening located along the horizontal plane, a second primary sound opening located along the horizonal plane, installing a first unidirectional microphone along the horizontal plane at a first position between the secondary sound opening and the first primary sound opening, where a primary sensing direction of the first unidirectional microphone is aligned with a first direction along the orientation axis, and a second unidirectional microphone located along the horizontal plane at a second position between the secondary sound opening and the second primary sound opening, where a primary sensing direction of the second unidirectional microphone is aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction.

[0011] At least one technical advantage of the disclosed technique relative to the prior art is that with the disclosed techniques, a control module can accurately calibrate speaker units that employ a wide range of form factors. In particular, by using unidirectional microphones in a speaker unit that includes multiple sound openings, a control module can accurately estimate the relative position of a speaker unit in an environment when the unidirectional microphones are located at positions that are closer to each other (e.g., closer than 4 cm) than prior art approaches using omnidirectional speakers. Such structures enable a control module to accurately identify the relative location of the speaker unit using microphones having a smaller  minimum distance between the microphones, thereby improving the ability to assign audio channels in a multichannel audio system that includes speaker units with smaller form factors. These technical advantages provide one or more technological improvements over prior art approaches.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0012] So that the manner in which the above recited features of the various embodiments can be understood in detail, a more particular description of the inventive concepts, briefly summarized above, may be had by reference to various embodiments, some of which are illustrated in the appended drawings. It is to be noted, however, that the appended drawings illustrate only typical embodiments of the inventive concepts and are therefore not to be considered limiting of scope in any way, and that there are other equally effective embodiments.

[0013] Figure 1 is a conceptual block diagram of an audio system configured to implement one or more aspects of the present disclosure;

[0014] Figures 2A and 2B are front and back views of a front cover plate of the first speaker unit in the audio system of Figure 1, according to various embodiments of the present disclosure.

[0015] Figures 3A-3C are diagrams of various configurations of the microphone array component of the speaker unit of Figure 1, according to various embodiments of the present disclosure;

[0016] Figure 4 is a diagram illustrating a set of microphones in the microphone array component of Figures 3A-3C receiving audio signals originating from a loudspeaker, according to various embodiments of the present disclosure;

[0017] Figure 5 is a flowchart of method steps for a control module determining a location of a speaker unit, according to various embodiments of the present disclosure; and

[0018] Figure 6 is a flowchart of method steps for fabricating a speaker unit, according to various embodiments of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0019] In the following description, numerous specific details are set forth to provide a more thorough understanding of the various embodiments. However, it will be apparent to one skilled  in the art that the inventive concepts may be practiced without one or more of these specific details.

[0020] Figure 1 is a conceptual block diagram of an audio system 100 configured to implement one or more aspects of the present disclosure. As shown, the audio system 100 includes, without limitation, a first speaker unit 102 and a second speaker unit 104. The first speaker unit 102 includes, without limitation, a processor 112, a memory 114, one or more loudspeakers 110, a set of two or more microphones 116, and input / output (I / O) device interface 118. The memory 114 includes, without limitation, a control module 120. The second speaker unit 104 includes, without limitation, a processor 142, a memory 144, one or more loudspeakers 146, and a set of two or more microphones 148. The memory 144 includes, without limitation, a control module 160.

[0021] In operation, the control module 120 of the first speaker unit 102 executes a calibration algorithm to estimate the location of the second speaker unit 104 in an acoustic environment. The control module 120 triggers one or more loudspeakers 146 of the speaker unit 104 to reproduce a test signal 152. The set of two or more microphones 116 of the first speaker unit 102 record one or more sounds (e.g., direct sounds and reflected sounds) corresponding to the test signal 152. The microphones 116 generate sound data associated with the recorded sound, including the amplitude (e.g., signal strength) of the sounds and the time at which a given microphone 116 recorded the respective sounds. The control module 120 receives the sound data from the microphones 116 and compares the recorded sounds and uses the comparisons to determine a direction from which the respective sounds were received and the location of the speaker unit 104 relative to location of the speaker unit 102. The control module 120 can then optionally assign one or more audio channels to the speaker units 102 and / or 104 based on the estimated location for producing a sound field within the acoustic environment. In some embodiments, the control module 160 similarly executes a calibration algorithm to estimate the location of the first speaker unit 102 relative to the second speaker unit 104.

[0022] The first speaker unit 102 is a device that drives the one or more loudspeakers 110 to generate, in part, a sound field. In various embodiments, the first speaker unit 102 is part of a multichannel audio system that receives a subset of audio channels. In such instances, the first speaker unit 102 drives the one or more loudspeakers 110 to reproduce the received audio channels. In various embodiments, the first speaker unit 102 includes a control module 120 that performs the calibration algorithm using the set of microphones 116 to determine the position of the second speaker unit 104 relative to the first speaker unit 102 within the acoustic  environment. Additionally or alternatively, in some embodiments, the first speaker unit 102 assigns the various audio channels to speaker units 102, 104 in the audio system 100 based on the determined positions of the speaker units 102, 104. In various embodiments, the first speaker unit 102 can be a component in a home theater system, a soundbar, and / or another device that communicates with the one or more other speaker units (e.g., the second speaker unit 104) . In some embodiments, the first speaker unit 102 is included in one or more devices, such as consumer products (e.g., portable speakers, gaming, gambling, etc. products) , smart home devices (e.g., smart lighting systems, security systems, digital assistants, etc. ) , communications systems (e.g., conference call systems, video conferencing systems, speaker amplification systems, etc. ) , and so forth. In various embodiments, the first speaker unit 102 is located in various environments including, without limitation, indoor environments (e.g., living room, conference room, conference hall, home office, etc. ) , and / or outdoor environments, (e.g., patio, rooftop, garden, etc. ) .

[0023] The processor 112 can be any suitable processor, such as a central processing unit (CPU) , a graphics processing unit (GPU) , an application-specific integrated circuit (ASIC) , a field programmable gate array (FPGA) , a digital signal processor (DSP) , and / or any other type of processing unit, or a combination of different processing units, such as a CPU configured to operate in conjunction with a GPU. In general, the processor 112 can be any technically feasible hardware unit capable of processing data and / or executing software applications.

[0024] The memory 114 can include a random-access memory (RAM) module, a flash memory unit, or any other type of memory unit or combination thereof. The processor 112 is configured to read data from and write data to memory 114. In various embodiments, the memory 114 includes non-volatile memory, such as optical drives, magnetic drives, flash drives, or other storage. In some embodiments, separate data stores, such as an external included in a network ( “cloud storage” ) can supplement the memory 114. The control module 120 within memory 114 can be executed by the processor 112 to implement the overall functionality of the first speaker unit 102 and, thus, to coordinate the operation of the audio system 100 as a whole. In various embodiments, an interconnect bus (not shown) connects the processor 112, the memory 114, the loudspeakers 110, set of microphones 116, the I / O device interface 118, and any other components of the first speaker unit 102.

[0025] The control module 120 executes various techniques to analyze the characteristics of a group of connected speaker units and / or assign audio channels to the speaker units in the group. In various embodiments, the control module 120 generates position information about the first  speaker unit 102 and / or one or more other speaker units (e.g., the second speaker unit 104) . In some embodiments, the control module 120 processes the positioning information in order to generate position data indicating the position of the respective speaker units. In such instances, the control module 120 can use the position data to determine which audio channels to assign to each of the respective speaker units. In some embodiments, the first speaker unit 102 includes one or more magnetometers or other orientation sensors that are used to determine an orientation of the first speaker unit 102 relative to a fixed direction (e.g., magnetic north) .

[0026] For example, the control module 120 can use the calibration algorithm to acquire position information of each speaker unit 102, 104, where the position information indicates the location and / or orientation of the speaker units (e.g., the first speaker units 102 is positioned left of the second speaker unit 104 and are oriented in the same direction) . In such instances, the control module 120 uses the position information to assign the audio channels included in an audio channel layout to the respective speaker units 102, 104. Additionally or alternatively, in some embodiments, the first speaker unit 102 includes a reference position. For example, a specific point of the first speaker unit 102 can act as an anchoring reference position from which the control module 120 determines other positions within the acoustic environment. In such instances, the control module 120 determines positions of the second speaker unit 104 as a specific distance and angle (e.g., {d, θ} ) and an orientation (e.g.,  ) relative to the reference position. In some embodiments, the control module 120 estimates a target listening area within the acoustic environment as a specific distance directly in front of the reference point. For example, when the reference point is the location of a center loudspeaker included in the first speaker unit 102 (e.g., one of the loudspeakers 110) , the control module 120 can estimate the target listening area as area located at a specific distance (e.g., 3 m) in front of the reference point.

[0027] In various embodiments, the control module 120 initiates the calibration algorithm by driving the second speaker unit 104 to produce the test signal 152. The control module 120 can analyze the set of recorded sounds, corresponding to the test signal 152, that each of the microphones 116 acquired, where the recorded sounds include direct and / or reflected sounds received by the microphone 116. The control module 120 can compare the amplitudes and / or time delays of each recorded sound to determine distance and direction from which the sound was emitted. The control module 120 can then estimate the position of the second speaker unit 104 relative to the first speaker unit 102. In some instances, the control module 120 can drive other speaker units (not shown) to produce test signals. In such instances, the control module  120 can analyze the audio signals received by each of the microphones 116 to determine the position and / or orientation of each other speaker unit in the acoustic environment relative to the first speaker unit 102. In some embodiments, the control module 120 determines a relative area (e.g., front, back, left, right, center, etc. ) in the acoustic environment in which the first speaker unit 102 and / or the second speaker unit 104 is located.

[0028] In some embodiments, control module 120 maintains the position data for objects such as a target listening area or the speaker units 102, 104 as specific coordinates relative to a reference point. For example, the position data can store the current positions and / or orientations of each respective speaker unit 102, 104 and / or each of the specific loudspeakers 110, 146 within each respective speaker unit 102, 104 as a distance and angle from a specific reference point. In some embodiments, the position data can include additional orientation information, such as a set of angles (e.g.,  ) relative to a normal orientation. In such instances, the position and orientation of a given loudspeaker 110, 146 and / or a given speaker unit 102, 104 is stored in the position data as a set of distances and angles relative to the reference point. In various embodiments, the position data also includes computed directions between points. For example, the control module 120 can compute the direction of the target listening area relative to the position and orientation of the speaker unit 102, 104 and can store the direction as a vector in the position data.

[0029] In various embodiments, the first speaker unit 102, the second speaker unit 104, or a combination of the first speaker unit 102 and the second speaker unit 104 process various test signals produced by one or more speaker units to generate the position data. For example, the control module 160 can be an instance of the control module 120 and can drive the first speaker unit 102 to generate a second test signal (not shown) . In such instances, the control module 160 can process audio signals received by the microphones 148 to determine the position and / or orientation of the second speaker unit 104 relative to the first speaker unit 102. In some embodiments, the control module 160 transmits the determined position data to the control module 120 to assign audio channels between the first speaker unit 102 and the second speaker unit 104. In various examples, the first speaker unit 102 and / or the satellite speaker unit 104 executes the calibration algorithms with various other types of positioning techniques (e.g., triangulation algorithms) to determine the position of the speaker units. When performing such positioning techniques, the first speaker unit 102 and / or the second speaker unit 104 use various quantities of emitters and / or detectors to acquire various types of data (e.g., synchronization  signals, timing signals, auditory sensor data, optical sensor data, angular rotation data, etc. ) to determine the position and / or orientation of the speaker units.

[0030] The one or more loudspeakers 110 reproduce an audio signal by generating soundwaves that generate a sound field. The first speaker unit 102 drives the one or more of the loudspeakers 110 to reproduce an input audio signal for a given audio channel and generate soundwaves to generate a sound field in a specific location. In various embodiments, the first speaker unit 102 can include multiple loudspeakers 110 that handle different types of audio channels. In such instances, the control module 120 can assign multiple audio channels to the first speaker unit 102. For example, the first speaker unit 102 can include multiple loudspeakers 110 that are configured to reproduce general purpose type audio channels and a top speaker configured to reproduce a top type audio channel. In such instances, the control module 120 can assign a general purpose type audio channel and top type audio channel to the first speaker unit 102.

[0031] The two or more microphones 116 acquire sounds within the acoustic environment. In some embodiments, the microphones 116 are unidirectional microphones, such as unidirectional electret condenser microphones (ECMs) that are aligned along a common axis located on a horizontal plane within a housing of the first speaker unit 102. In various embodiments, the microphones 116 act as auditory sensors to receive several types of sound (e.g., subsonic pulses, ultrasonic sounds, speech commands, etc. ) generated by one or more emitters (e.g., the loudspeakers 146) . The control module 120 processes the auditory data acquired by the microphones 116. The control module 120 determines that the auditory data represents the second speaker unit 104 emitting the test signal 152 and uses timing data, such as the time between the emission of the test signal 152 and the acquisition by a given microphone 116 (e.g., a first microphone 116 (a) ) to determine the position and / or orientation of the first speaker unit 102 within the acoustic environment relative to the second speaker unit 104.

[0032] The input / output (I / O) device interface 118 includes any number of different I / O adapters or interfaces used to provide the functions described herein. For example, the I / O device interface 118 could include wired and / or wireless connections and can use various formats or protocols. In another example, the first speaker unit 102, through the I / O device interface 118, could receive sensor data from one or more sensors, input signals, and / or messages via input devices, and can provide output signals to output device (s) to produce outputs in various forms (e.g., ultrasonic pulses generated an ultrasonic emitter) .

[0033] The second speaker unit 104 is included in a group of one or more other speaker units that operate in conjunction with the first speaker unit 102. In various embodiments, the control module 160 executing on the second speaker unit 104 transmits positioning information to the first speaker unit 102 as one or more messages and / or data packets using a wired or wireless communications media. For example, the second speaker unit 104, upon determining the position of the second speaker unit 104 relative to the first speaker unit 102, generates a message that includes the positioning information in the payload and wirelessly transmits the message over a WiFi, Bluetooth, BLE, or other communication channel.

[0034] The processor 142 can be any suitable processor, such as a central processing unit, a graphics processing unit, an application-specific integrated circuit, a field programmable gate array, a digital signal processor, and / or any other type of processing unit, or a combination of different processing units, such as a CPU configured to operate in conjunction with a GPU. In general, the processor 142 can be any technically feasible hardware unit capable of processing data and / or executing software applications.

[0035] The memory 114 can include a RAM module, a flash memory unit, or any other type of memory unit or combination thereof. The processor 142 is configured to read data from and write data to memory 144. In various embodiments, the memory 144 includes non-volatile memory, such as optical drives, magnetic drives, flash drives, or other storage. In some embodiments, separate data stores, such as an external included in a network can supplement the memory 114. The control module 160 within memory 144 can be executed by the processor 142 to implement the overall functionality of the second speaker unit 104 and, thus, to coordinate the operation of the audio system 100 as a whole. In various embodiments, an interconnect bus (not shown) connects the processor 142, the memory 144, the loudspeakers 146, the set of microphones 148, and any other components of the satellite speaker unit 104.

[0036] The control module 160 is an instance of the control module 120 and executes various techniques to calibrate the second speaker unit 104 in conjunction with the first speaker unit 102. In various embodiments, the control module 160 generates position about the second speaker unit 104 and / or one or more other speaker units (e.g., the first speaker unit 102) . In some embodiments, the control module 160 processes the positioning information in order to generate position data indicating the position of the respective speaker units. In such instances, the control module 160 can use the position data to determine which audio channels to assign to each of the respective speaker units. In some embodiments, the first speaker unit 102 includes one or more  magnetometers or other orientation sensors that are used to determine an orientation of the first speaker unit 102 relative to a fixed direction (e.g., magnetic north) .

[0037] The one or more loudspeakers 146 reproduce an audio signal by generating soundwaves that generate a sound field. The second speaker unit 104 drives the one or more of the loudspeakers 146 to reproduce an input audio signal for a given audio channel and generate soundwaves to generate a sound field in a specific location. In various embodiments, the second speaker unit 104 can include multiple loudspeakers 146 that handle different types of audio channels. In such instances, the control module 120 of the first speaker unit 102 can assign multiple audio channels to the second speaker unit 104. For example, the second speaker unit 104 can include multiple loudspeakers 146 that are configured to reproduce two general purpose type audio channels. In such instances, the control module 120 can assign two general purpose type audio channels to the second speaker unit 104.

[0038] The set of microphones 148 acquire sounds within the acoustic environment. In some embodiments, the microphones 148 are two or more unidirectional microphones, such as unidirectional electret condenser microphones (ECMs) that are aligned along a common plane within a housing of the second speaker unit 104. In various embodiments, the microphones 148 act as auditory sensors to receive several types of sound (e.g., subsonic pulses, ultrasonic sounds, speech commands, etc. ) generated by one or more emitters (e.g., the loudspeakers 110) . In such instance, the control module 160 processes the auditory data acquired by the microphones 148. The control module 160 determines that the auditory data represents the first speaker unit 102 emitting a test signal and uses timing data, such as the time between the emission of the test signal and the acquisition by a given microphone 148 (e.g., a first microphone 148 (a) ) to determine the position and / or orientation of the second speaker unit 104 within the acoustic environment relative to the first speaker unit 102.

[0039] The test signal 152 is an auditory signal generated by the one or more loudspeakers 146. In various embodiments, the test signal 152 can comprise one or more types of signals, such as subsonic pulses, ultrasonic pulses, and so forth. In such instances, the control module 120 of the first speaker unit 102 generates positioning information that includes the times at which each of the microphones 116 included in the first speaker unit 102 receives the versions of the test signal 152. By comparing the times at which each of microphones 116 receives the test signal 152 and the amplitudes of the received version of the test signal 152, the control module 120 can determine a respective distance between the first speaker unit 102 and the second speaker unit 104.

[0040] Figures 2A and 2B are front and back views of the first speaker unit 102 in the audio system of Figure 1, according to various embodiments of the present disclosure. As shown, and without limitation, the first speaker unit 102 includes a cover plate, loudspeakers 110, and a microphone array component 210. The microphone array component 210 includes, without limitation, a set of primary sound openings 212 (e.g., 212 (a) , 212 (b) ) a secondary sound opening 214 and a set of microphones 220 (e.g., 220 (a) , 220 (b) ) .

[0041] Figure 2A is a front view 200 of the front (cover) plate 202. The first speaker unit 102 is configured as a floor speaker, where the base of the first speaker unit 102 rests on a floor of the acoustic environment. In some embodiments, the microphone array component 210 is positioned above all the loudspeakers 110 (a) -110 (d) . In various embodiments, the microphone array component 210 is positioned within the housing of the first speaker unit 102 to be at a minimum height 230 from the floor. For example, the microphone array component 210 is positioned at a minimum height of 1 m from the base of the first speaker unit 102. In some embodiments, other minimum heights 230 are possible. For example, the control module 120 can use a calibration algorithm that requires the microphones 220 be positioned at a lower minimum height 230 from the floor (e.g., 25 cm) . In such instances, the first speaker unit 102 can have a smaller housing where the microphone array component 210 is positioned at the minimum height 230 from the base of the first speaker unit 102.

[0042] In operation, the first speaker unit 102 is fabricated to include the microphone array component 210, where two or more microphones 220 are mounted within the housing of the first speaker unit 102. When an emitter produces the test signal 152, each of the microphones 220 within the microphone array component 210 acquire audio signals through the primary sound openings 212 and the secondary sound opening 214. When the two or more microphones 220 are unidirectional, each of the respective microphones 220 acquires different sounds (direct sounds and / or reflected sounds) corresponding to the test signal 152 through the sound openings 212, 214. The control module 120 processes the sound data associated with the microphones 220 receiving the sounds and, based on the processed sound data, determines the position of the first speaker unit 102 relative to the emitter that originally produced the test signal 152.

[0043] The microphone array component 210 includes a set of two or more microphones 220 positioned between sound openings 212, 214 in the housing of the first speaker unit. In various embodiments, the microphones 220 and the sound openings 212, 214 are aligned along a common axis along horizontal plane 222. For example, the microphones 220 aligned along an orientation axis (not shown) along the horizontal plane 222 that is parallel to the base of the first  speaker unit 102 and the sound openings 212, 214 on the cover plate 202 are also center aligned along the horizontal plane 222.

[0044] The primary sound openings 212 (e.g., 212 (a) , 212 (b) ) enable sounds to reach the fronts of the respective microphones 220. For example, when the microphones 220 are unidirectional, each microphone 220 has a sensing pattern that is strongest in a first direction at the front of the microphone 220 along the orientation axis and weakest in a second direction at the back of the microphone 220 along the orientation axis. In such instances, the first primary sound opening 212 (a) is positioned on the cover plate 202 between the first microphone 220 (a) and a first side plate, and the second primary sound opening 212 (b) is positioned on the cover plate 202 between the second microphone 220 (b) and a second side plate. As will be discussed further in relation to Figure 3A, in some embodiments, one or more primary sound openings 212 may be positioned on the side plate of the first speaker unit 102 in lieu of on the cover plate 202.

[0045] The secondary sound opening 214 enables sounds to reach the backs of the respective microphones 220. In various embodiments, the microphones 220 are unidirectional and are positioned such that sounds reach the backs of each of the microphones 220 through the secondary sound opening 214. In this manner, the unidirectional microphones 220 suppress sounds received through the secondary opening, enabling the control module 120 to compare the amplitudes of sounds received by a given microphone 220 to determine the position of the source of the emitter.

[0046] Figure 2B is a back view 250 of the front cover plate 202 of the first speaker unit 102. The back view of the microphone array component 210 shows the two microphones 220 (e.g., 220 (a) , 220 (b) ) mounted in the microphone array component 210 at positions between the secondary sound opening 214 and one of the respective primary sound openings 212. In some embodiments, the cover plate 202 is fabricated with a chassis containing two or more ports, such as a first port positioned between the first primary sound opening 212 (a) and the secondary sound opening 214 and a second port positioned between the second primary sound opening 212(b) . and the secondary sound opening 214. In such instances, each of the microphones 220 can be installed into each port to orient the front sides of the respective microphones 220 in directions along the orientation axis .

[0047] The unidirectional microphones 220 (e.g., 220 (a) , 220 (b) ) are types of the microphones 116 that are included in the microphone array component 210. In various  embodiments, the unidirectional microphones are oriented in opposite directions along the orientation axis that is located within the horizontal plane 222. For example, the front of the microphone 220 (a) is directed at 0 degrees towards a first side plate of the first speaker unit 102 and the front of the microphone 220 (b) is directed at 180 degrees a second side plate of the first speaker unit 102.

[0048] Figures 3A-3C are diagrams of various configurations of the microphone array component 210 of the first speaker unit 102 of Figure 1, according to various embodiments of the present disclosure. Figure 3A illustrates a front view of a microphone array configuration 310 that includes primary sound openings 312 on side plates of the first speaker unit 102. As shown, and without limitation, the microphone array configuration 310 includes two microphones 220, a secondary sound opening 214, and a first primary sound opening 312 on a side panel aligned along an orientation axis 302. The microphone array configuration 310 also includes a second primary sound opening on an opposite side panel (not shown) . In operation, sound travels through the primary sound openings 312 and the secondary sound opening 214 and are received by the unidirectional microphones 220. Based on the direction of the emitter generating the sound, the unidirectional microphones 220 record the incoming sound at different amplitudes and at different times.

[0049] In various embodiments, the microphone array configuration 310 includes dimensions, such as a depth 322 that is larger than the diameter of the microphones 220. For example, the microphone array configuration 310 can include a cavity formed in part by the secondary sound opening 214, that has a depth 322 of approximately 13 mm. Additionally or alternatively, the sound openings 214, 312 can include heights and widths based on the diameter of the microphones 220. In various embodiments, the primary sound openings 312 and the secondary sound opening 214 share the same height. For example, the first primary sound opening 312 has a width 316 of approximately 6 mm and a height 320 of approximately 8 mm, while the secondary sound opening 214 has a width 318 of approximately 14 mm and the height 320 of approximately 8 mm.

[0050] Figure 3B illustrates a front view of a microphone array configuration 330 that includes the primary sound openings 212 and the secondary sound opening 214 on the cover plate 202 of the first speaker unit 102. In various embodiments, the primary sound openings 212 and secondary sound opening 214 are arranged along the cover plate 202. In some embodiments, the total width 332 of the microphone array configuration along the cover plate is approximately 39 mm. In some embodiments, the primary sound openings 212 can include heights and widths  based on the diameter of the microphones 220. For example, the primary sound openings 212 have a width 334 of approximately 6 mm and the height 320 of approximately 8 mm.

[0051] Figure 3C illustrates a back view of the microphone array configuration 360 that includes the primary sound openings 212 and the secondary sound opening 214 on cover plate 202 of the first speaker unit 102. As shown, and without limitation, the microphone array configuration 360 includes the primary sound openings 212, the secondary sound opening 214, the microphones 220 and chassis including a set of ports 364 (e.g., 364 (a) , 364 (b) ) .

[0052] In operation, the microphones 220 are installed in the ports 364 of the chassis, where the ports 364 are positioned at a distance 362 on opposite sides of the secondary sound opening 214. When an emitter produces the test signal 152, the microphones 220 records corresponding sounds traversing through the respective sound openings 212, 214. Based on the opposite orientations of the more sensitive front sides of the unidirectional microphones 220, each respective microphone 220 records sounds traversing through the sound openings 212, 214 at different amplitudes and at different times, enabling the control module 120 to determine the position of the emitter relative to the orientations of the respective microphones 220.

[0053] In various embodiments, the microphone array configuration 360 is fabricated with a chassis containing a set of ports 364 (e.g., 364 (a) , 364 (b) configured to hold the unidirectional microphones 220 (a) , 220 (b) in vertical positions along the orientation axis 302. For example, the front of the microphone 220 (a) (indicated by the arrow extending from 220 (a) ) is directed at 0 degrees along the orientation axis 302 in a first direction and the front of the microphone 220 (b) (indicated by the arrow extending from 220 (a) ) is directed at 180 degrees along the orientation axis 302 towards the second primary sound opening 212 (b) .

[0054] Figure 4 is a diagram illustrating a top view of a set of microphones 220 in the microphone array component of Figures 3A-3C receiving audio signals originating from a loudspeaker 146, according to various embodiments of the present disclosure. As shown, and without limitation, the top view 400 of the audio system 100 includes the first speaker unit 102 and the loudspeaker 146 of the second speaker unit 104, and barriers 404, 408. The first speaker unit 102 includes the unidirectional microphones 220, the primary sound openings 212, and the secondary sound opening 214.

[0055] In operation, the unidirectional microphones 220 are aligned along the orientation axis 402, where the polar pattern 420 (a) for the microphone 220 (a) is a cardioid sensing pattern  of the microphone 220 (a) , where sensitivity of the microphone 220 (a) is strongest in first direction (towards barrier 408) and weakest in the second direction (away from barrier 408) . As shown, the polar pattern 420 (a) indicates that the front of the microphone 220 (a) is directed at 0 degrees along the orientation axis 402 and the polar pattern 420 (b) for the microphone 220 (b) is another cardioid sensing patterning indicating that the front of the microphone 220 (b) is directed at 180 degrees along the orientation axis 402. When the loudspeaker 146 produces the test signal 152, multiple sounds 440, 442 traverse through the acoustic environment. The microphones respectively record direct sounds 440 that travel through one of the sound openings 212, 214 and record reflected sounds 442 that travel through one of the sound openings 212, 214.

[0056] For example, the second microphone 220 (b) receives the direct sound 440 (a) through the second primary sound opening 212 (b) and the reflected sound 442 (d) through the secondary sound opening 214. In some embodiments, the second microphone 220 (b) suppresses the reflected sound 442 (d) . The second microphone 220 (b) therefore receives the direct sound 440 (a) at higher amplitudes and / or at earlier times, indicating that the second microphone 220 (b) is positioned closer and / or orientated towards the loudspeaker 146.

[0057] Similarly, the first microphone 220 (a) receives the direct sound 440 (b) through the secondary sound opening 214 and the reflected sound 442 (c) through the first primary sound opening 212 (a) . In some embodiments, the first microphone 220 (a) suppresses the direct sound 440(b) . The first microphone 220 (a) therefore receives sounds 440 (b) and 442 (c) at low amplitudes and / or at later times, indicating that the first microphone 220 (a) is positioned further from and / or not orientated towards the loudspeaker 146.

[0058] Figure 5 is a flowchart of method steps for a control module determining a location of a speaker unit, according to various embodiments of the present disclosure. Although the method steps are described with reference to the embodiments of Figures 1-4, persons skilled in the art will understand that any system configured to implement the method steps, in any order, falls within the scope of the present disclosure.

[0059] As shown in Figure 5, the method 500 begins at step 502 where the first speaker unit 102 triggers the one or more loudspeakers 146 to reproduce the test signal 152. In various embodiments, the control module 120 executing on the first speaker unit 102 initiates a configuration algorithm to determine position the first speaker unit 102 in an acoustic environment. In some embodiments, the audio system 100 includes one or more other speaker  units (e.g., the second speaker unit 104) . In such instances, the control module 120 executes the configuration algorithm to determine the positions of each other speaker unit in the acoustic environment relative to the first speaker unit 102. When determining the position of the first speaker unit 102 relative to the second speaker unit 104, the control module 120 triggers the loudspeaker 146 of the second speaker unit 104 to act as an emitter, reproducing a test signal 152. In some embodiments, the control module 120 communicates with the control module 160 of the second speaker unit 104 to drive the loudspeaker 146 to reproduce the test signal 152. The loudspeaker 146 responds by generating sounds 440, 442 corresponding to the test signal 152.

[0060] At step 504, the first speaker unit 102 receives sound data from the microphones that received sounds corresponding to the test signal 152. In various embodiments, the control module 120 receives sound data from the unidirectional microphones 220 of the microphone array component 210. Each microphone 220 records one or more sounds 440, 442 generated by the loudspeaker 146 when reproducing the test signal 152. The sounds 440, 442 travel through one of the sound openings 212, 214 included in the microphone array component 210 and are recorded by one of the microphones 220.

[0061] In various embodiments, the microphone array component 210 includes a set of two or more microphones 220 positioned between sound openings 212, 214 in the housing of the first speaker unit 102. The microphones 220 are aligned along the orientation axis and the microphones 220 and the sound openings 212, 214 on the cover plate 202 are center aligned along the horizontal plane 222 that is parallel to the base of first speaker unit 102. The primary sound openings 212 (e.g., 212 (a) , 212 (b) ) enable sounds to reach the fronts of the respective microphones 220. For example, when the microphones 220 are unidirectional, each microphone 220 has a sensing pattern that is strongest in a first direction at the front of the microphone 220 and weakest in a second direction at the back of the microphone 220. In such instances, the first primary sound opening 212 (a) is positioned on the cover plate 202 between the first microphone 220(a) and a first side plate, and the second primary sound opening 212 (b) is positioned on the cover plate 202 between the second microphone 220 (b) and a second side plate.

[0062] At step 506, the first speaker unit 102 compares the timing and strengths of the recorded sounds. In various embodiments, due to the position and orientation of the respective microphones 220, the sounds 440, 442 are recorded at different times and have different strengths. The control module 120 compares the times at which the microphones 220 recorded the respective sounds 440, 442 and the amplitudes of the respective sounds 440, 442. For example, the control module 120 determines that the first microphone 220 (a) recorded the  sounds 442 (c) and 440 (b) at later times and at lower amplitudes than the second microphone 220(b) recorded the sound 440 (a) .

[0063] At step 508, the first speaker unit 102 estimates the position of the first speaker unit 102 based on the strengths and timing of the recorded sounds. In various embodiments, the control module 120 uses the comparisons of the recorded sounds 440, 442 to estimate the position of the first speaker unit 102. For example, the control module 120 can use the comparisons of the recorded sounds 440 (a) , 440 (b) , and / or 442 (c) to determine that the that the first microphone 220 (a) is positioned further from and / or not orientated towards the loudspeaker 146 compared to the second microphone 220 (b) . Based on this determination, the control module 120 determines that the second speaker unit 104 is at a second location relative to the first speaker unit 102 positioned at a first location.

[0064] At step 510, the first speaker unit 102 determines whether each other speaker unit in the audio system 100 has been tested. In various embodiments, the control module 120 determines whether the each other speaker unit in the audio system 100 has been tested and whether the position of the first speaker unit 102 has been estimated relative to each other speaker unit. When the control module determines that each other speaker unit has been tested, the first speaker unit 102 proceeds to step 512. Otherwise, the control module 120 determines that at least one other speaker unit has not been tested and returns to step 502 to trigger the loudspeaker of an untested speaker unit to reproduce the test signal.

[0065] At step 512, the first speaker unit 102 assigns position designations to each speaker unit in the audio system 100. In various embodiments, the control module 120, upon estimating the position of the first speaker unit 102 relative to the other speaker units in the audio system 100, assigns positions to each speaker unit in the audio system. In some embodiments, the control module determines a relative area (e.g., front, back, left, right, center, etc. ) in the acoustic environment in which the first speaker unit 102 and / or the second speaker unit 104 is located. Alternatively, in some embodiments, the first speaker unit 102 determines the positions of the speaker units relative to specific coordinates relative to a reference point. In some embodiments, upon assigning positions to each speaker unit, the control module 120 assigns audio channels based on the assigned positions. For example, upon assigning the second speaker unit 104 as the right front speaker, the control module 120 can assign the right front audio channel to the second speaker unit 104 for reproduction.

[0066] Figure 6 is a flowchart of method steps for fabricating a speaker unit, according to various embodiments of the present disclosure. Although the method steps are described with reference to the embodiments of Figures 1-4, persons skilled in the art will understand that any system configured to implement the method steps, in any order, falls within the scope of the present disclosure.

[0067] As shown in Figure 6, the method 600 begins at step 602, where a housing is obtained that includes at least three sound openings. In various embodiments, a speaker unit 102, 104 is fabricated by obtaining a housing that holds one or more loudspeakers 110 and a microphone array. In some embodiments, the housing also holds the processor 112, memory 114, and the I / O device interface 118. In various embodiments, the secondary sound opening 214 has an orientation axis 402 that is located along the horizontal plane 222 and is parallel to a face of the secondary sound opening 214. In some embodiments, the set of primary sound openings 212 and the secondary sound opening 214 are in a microphone array configuration 330 along the cover (front) plate and center aligned along the horizontal plane 222. Alternatively, in some embodiments, the housing includes a microphone array configuration 310 where the secondary sound opening 214 is located on the cover plate, while the set of primary sound openings 212 are on the side plates of the housing. In such instances, the primary sound openings 212 and the secondary sound opening 214 are center aligned along the horizontal plane 222.

[0068] At step 604, a first unidirectional microphone 220 (a) is installed between the first primary sound opening 212 (a) and the secondary sound opening 214. In some embodiments, the microphone array component 210 is fabricated with a port, such as a first port 364 (a) between the first primary sound opening 212 (a) and the secondary sound opening 214. In such instances, the first microphone 220 (a) can be installed into the port 364 (a) to orient the front side of the first microphone 220 (a) at 0 degrees along a first direction of the orientation axis 402.

[0069] At step 606, a second unidirectional microphone 220 (b) is installed between the second primary sound opening 212 (b) and the secondary sound opening 214. In some embodiments, the microphone array component 210 is fabricated with an additional port, such as a second port 364 (b) between the second primary sound opening 212 (b) and the secondary sound opening 214. In some embodiments, the second port 364 (b) is positioned at a distance 362 on opposite sides of the secondary sound opening 214. In such instances, the second microphone 220 (b) can be installed into the port 364 (b) to orient the front side of the second microphone 220 (b) at a second direction opposite the first direction along the orientation axis 402.

[0070] In sum, a speaker unit includes a housing and a microphone array component. The microphone array component includes ports for two or more microphones and multiple sound openings along a common plane. The sound openings include two primary openings and one common secondary opening. A first port configured to hold a first unidirectional microphone is formed between the first primary opening and the secondary opening. A second port configured to hold a second unidirectional microphone is formed between the second primary opening and the secondary opening. Two unidirectional microphones are respectively installed into the first and second ports, where the first microphone primary sensing direction is oriented at a first direction along an orientation axis and the second microphone primary sensing direction is oriented at a second direction along an orientation axis opposite the first direction.

[0071] When a control module executes a calibration algorithm, the control module causes a loudspeaker to reproduce a test audio signal. The first and second unidirectional microphones in the microphone array component receive audio signals through the sound openings. For example, the first microphone receives audio signals through both the first primary opening and the secondary opening, while the second microphone receives audio signals through both the second primary opening and the secondary opening. The control module compares the strengths and time delays of the audio signals received by each of the microphones in the microphone array. Upon testing each speaker unit, the control module estimates the relative position of the speaker unit based on the comparisons of audio signals. The control module then assigns audio channels to each speaker unit based on the relative positions of the speaker units.

[0072] At least one technical advantage of the disclosed technique relative to the prior art is that with the disclosed techniques, a control module can accurately calibrate speaker units that employ a wide range of form factors. In particular, by using unidirectional microphones in a speaker unit that includes multiple sound openings, a control module can accurately estimate the relative position of a speaker unit in an environment when the unidirectional microphones are placed at small distances away from each other (e.g., closer than 4 cm) . Such structures enable a control module to accurately identify the relative location of the speaker unit using microphones having a smaller minimum distance between the microphones, thereby improving the ability to assign audio channels in a multichannel audio system that includes speaker units with smaller form factors. These technical advantages provide one or more technological improvements over prior art approaches.

[0073] 1. In various embodiments, a speaker unit comprises a housing containing a microphone array component including a secondary sound opening located along a horizontal  plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening, a first primary sound opening located along the horizontal plane, a second primary sound opening located along the horizonal plane, a first unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the first primary sound opening, a primary sensing direction of the first unidirectional microphone being aligned with a first direction along the orientation axis, and a second unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the second primary sound opening, a primary sensing direction of the second unidirectional microphone being aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction.

[0074] 2. The speaker unit of clause 1, where the secondary sound opening is shared by the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone.

[0075] 3. The speaker unit of clause 1 or 2, where the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone are positioned at least 1 m from a base of the housing.

[0076] 4. The speaker unit of any of clauses 1-3, further comprising a set of one or more loudspeakers positioned between the microphone array component and the base of the housing.

[0077] 5. The speaker unit of any of clauses 1-4, where the first unidirectional microphone has a cardioid sensing pattern that is strongest in first direction and weakest in the second direction.

[0078] 6. The speaker unit of any of clauses 1-5, where at least the first unidirectional microphone or the second unidirectional microphone is an electret condenser microphone (ECM) .

[0079] 7. The speaker unit of any of clauses 1-6, where the first primary sound opening and the second primary sound opening are located on a front plate of the housing, and the secondary sound opening is between the first primary sound opening and the second primary sound opening.

[0080] 8. The speaker unit of any of clauses 1-7, where the secondary sound opening is located on a front plate of the housing, the first primary sound opening is located on a first side plate of the housing, and the second primary sound opening is located on a second side plate.

[0081] 9. The speaker unit of any of clauses 1-8, where a distance between the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone along the orientation axis is less than 4 cm.

[0082] 10. The speaker unit of any of clauses 1-9, where at least one of the first or second primary sound opening is formed with a height up to 10 mm and a width up to 6 mm, and the secondary sound opening is included in a cavity with a height up to 40 mm, a width up to 15 mm, and a depth of 14 mm.

[0083] 11. The speaker unit of any of clauses 1-10, further comprising a chassis configured to hold the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone, the chassis including a first port positioned between the first primary sound opening and the secondary sound opening, the first port configured to receive the first unidirectional microphone, and a second port positioned between the second primary sound opening and the secondary sound opening, the second port configured to receive the second unidirectional microphone.

[0084] 12. The speaker unit of any of clauses 1-11, further comprising a memory storing a control module, and a processor that executes the control module by performing the steps of causing a loudspeaker at a first location to reproduce an audio test signal, detecting, from the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone , sound data associated with the audio test signal, comparing, based on the sound data, at least one of an amplitude or a recording time of a first sound detected by the first unidirectional microphone and a second sound detected by the second unidirectional microphone, and determining, based on the comparing, an estimated location for the first location.

[0085] 13. In various embodiments, a computer-implemented method comprises causing a loudspeaker at a first location to reproduce an audio test signal, detecting, using a first unidirectional microphone and a second unidirectional microphone in a first speaker unit, sound data associated with the audio test signal, where the first speaker unit includes a housing containing a microphone array component including a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening, a first primary sound opening located along the horizontal plane, and a second primary sound opening located along the horizonal plane, the first unidirectional microphone is located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the first primary sound opening, a primary sensing direction of the first unidirectional microphone being aligned with a first  direction along the orientation axis, the second unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the second primary sound opening, and a primary sensing direction of the second unidirectional microphone being aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction, comparing, based on the sound data, at least one of an amplitude or a recording time of a first sound detected by the first unidirectional microphone and a second sound detected by the second unidirectional microphone, and determining, based on the comparing, an estimated location for the first location.

[0086] 14. The computer-implemented method of clause 13, where the loudspeaker is included in a second speaker unit.

[0087] 15. The computer-implemented method of clause 13 or 14, where the secondary sound opening is located on a front plate of a housing of the first speaker unit, the first primary sound opening is located on a first side plate of the housing, and the second primary sound opening is located on a second side plate.

[0088] 16. The computer-implemented method of any of clauses 13-15, where a distance between the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone along the orientation axis is less than 4 cm.

[0089] 17. In various embodiments, a method of fabricating a microphone array component within a speaker unit comprises obtaining a housing containing a microphone array component including a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening, a first primary sound opening located along the horizontal plane, and a second primary sound opening located along the horizonal plane, installing a first unidirectional microphone along the horizontal plane at a first position between the secondary sound opening and the first primary sound opening, wherein a primary sensing direction of the first unidirectional microphone is aligned with a first direction along the orientation axis, and installing a second unidirectional microphone located along the horizontal plane at a second position between the secondary sound opening and the second primary sound opening, where a primary sensing direction of the second unidirectional microphone is aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction.

[0090] 18. The method of clause 17, where the secondary sound opening is located on a front plate of the housing, the first primary sound opening is located on a first side plate of the housing, and the second primary sound opening is located on a second side plate.

[0091] 19. The method of clause 17 or 18, where the first primary sound opening and the second primary sound opening are located on a front plate of the housing, and the secondary sound opening is between the first primary sound opening and the second primary sound opening.

[0092] 20. The method of any of clauses 17-19, further comprising forming a chassis configured to hold the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone, the chassis including a first port positioned between the first primary sound opening and the secondary sound opening, the first port configured to hold the first unidirectional microphone vertically at the first position, and a second port positioned between the second primary sound opening and the secondary sound opening, the second port configured to hold the second unidirectional microphone vertically at the second position.

[0093] Any and all combinations of any of the claim elements recited in any of the claims and / or any elements described in this application, in any fashion, fall within the contemplated scope of the present invention and protection.

[0094] The descriptions of the various embodiments have been presented for purposes of illustration, but are not intended to be exhaustive or limited to the embodiments disclosed. Many modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the described embodiments.

[0095] Aspects of the present embodiments may be embodied as a system, method or computer program product. Accordingly, aspects of the present disclosure may take the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment (including firmware, resident software, micro-code, etc. ) or an embodiment combining software and hardware aspects that may all generally be referred to herein as a “module, ” a “system, ” or a “computer. ” In addition, any hardware and / or software technique, process, function, component, engine, module, or system described in the present disclosure may be implemented as a circuit or set of circuits. Furthermore, aspects of the present disclosure may take the form of a computer program product embodied in one or more computer readable medium (s) having computer readable program code embodied thereon.

[0096] Any combination of one or more computer readable medium (s) may be utilized. The computer readable medium may be a computer readable signal medium or a computer readable storage medium. A computer readable storage medium may be, for example, but not limited to, an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared, or semiconductor system, apparatus, or device, or any suitable combination of the foregoing. More specific examples (a non-exhaustive list) of the computer readable storage medium would include the following: an electrical connection having one or more wires, a portable computer diskette, a hard disk, a random access memory (RAM) , a read-only memory (ROM) , an erasable programmable read-only memory (EPROM or Flash memory) , an optical fiber, a portable compact disc read-only memory (CD-ROM) , an optical storage device, a magnetic storage device, or any suitable combination of the foregoing. In the context of this document, a computer readable storage medium may be any tangible medium that can contain, or store a program for use by or in connection with an instruction execution system, apparatus, or device.

[0097] Aspects of the present disclosure are described above with reference to flowchart illustrations and / or block diagrams of methods, apparatus (systems) and computer program products according to embodiments of the disclosure. It will be understood that each block of the flowchart illustrations and / or block diagrams, and combinations of blocks in the flowchart illustrations and / or block diagrams, can be implemented by computer program instructions. These computer program instructions may be provided to a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus to produce a machine. The instructions, when executed via the processor of the computer or other programmable data processing apparatus, enable the implementation of the functions / acts specified in the flowchart and / or block diagram block or blocks. Such processors may be, without limitation, general purpose processors, special-purpose processors, application-specific processors, or field-programmable gate arrays.

[0098] The flowchart and block diagrams in the figures illustrate the architecture, functionality, and operation of possible implementations of systems, methods and computer program products according to various embodiments of the present disclosure. In this regard, each block in the flowchart or block diagrams may represent a module, segment, or portion of code, which comprises one or more executable instructions for implementing the specified logical function (s) . It should also be noted that, in some alternative implementations, the functions noted in the block may occur out of the order noted in the figures. For example, two blocks shown in succession may, in fact, be executed substantially concurrently, or the blocks  may sometimes be executed in the reverse order, depending upon the functionality involved. It will also be noted that each block of the block diagrams and / or flowchart illustration, and combinations of blocks in the block diagrams and / or flowchart illustration, can be implemented by special purpose hardware-based systems that perform the specified functions or acts, or combinations of special purpose hardware and computer instructions.

[0099] While the preceding is directed to embodiments of the present disclosure, other and further embodiments of the disclosure may be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope thereof is determined by the claims that follow.

Claims

1.A speaker unit comprising:a housing containing a microphone array component including:a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening;a first primary sound opening located along the horizontal plane,a second primary sound opening located along the horizonal plane;a first unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the first primary sound opening, a primary sensing direction of the first unidirectional microphone being aligned with a first direction along the orientation axis; anda second unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the second primary sound opening, a primary sensing direction of the second unidirectional microphone being aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction.2.The speaker unit of claim 1, wherein the secondary sound opening is shared by the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone.3.The speaker unit of claim 1, wherein the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone are positioned at least 1 m from a base of the housing.4.The speaker unit of claim 3, further comprising:a set of one or more loudspeakers positioned between the microphone array component and the base of the housing.5.The speaker unit of claim 1, wherein the first unidirectional microphone has a cardioid sensing pattern that is strongest in first direction and weakest in the second direction.6.The speaker unit of claim 1, wherein at least the first unidirectional microphone or the second unidirectional microphone is an electret condenser microphone (ECM) .7.The speaker unit of claim 1, wherein:the first primary sound opening and the second primary sound opening are located on a front plate of the housing; andthe secondary sound opening is between the first primary sound opening and the second primary sound opening.8.The speaker unit of claim 1, wherein:the secondary sound opening is located on a front plate of the housing;the first primary sound opening is located on a first side plate of the housing; andthe second primary sound opening is located on a second side plate.9.The speaker unit of claim 1, wherein a distance between the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone along the orientation axis is less than 4 cm.10.The speaker unit of claim 1, wherein:at least one of the first or second primary sound opening is formed with a height up to 10 mm and a width up to 6 mm; andthe secondary sound opening is included in a cavity with a height up to 40 mm, a width up to 15 mm, and a depth of 14 mm.11.The speaker unit of claim 1, further comprising a chassis configured to hold the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone, the chassis including:a first port positioned between the first primary sound opening and the secondary sound opening, the first port configured to receive the first unidirectional microphone; anda second port positioned between the second primary sound opening and the secondary sound opening, the second port configured to receive the second unidirectional microphone.12.The speaker unit of claim 1, further comprising:a memory storing a control module; anda processor that executes the control module by performing the steps of:causing a loudspeaker at a first location to reproduce an audio test signal;detecting, from the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone , sound data associated with the audio test signal;comparing, based on the sound data, at least one of an amplitude or a recording time of a first sound detected by the first unidirectional microphone and a second sound detected by the second unidirectional microphone; anddetermining, based on the comparing, an estimated location for the first location.13.A computer-implemented method comprising:causing a loudspeaker at a first location to reproduce an audio test signal;detecting, using a first unidirectional microphone and a second unidirectional microphone in a first speaker unit, sound data associated with the audio test signal, wherein:the first speaker unit includes a housing containing a microphone array component including:a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening;a first primary sound opening located along the horizontal plane, anda second primary sound opening located along the horizonal plane;the first unidirectional microphone is located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the first primary sound opening,a primary sensing direction of the first unidirectional microphone being aligned with a first direction along the orientation axis,the second unidirectional microphone located along the horizontal plane and positioned between the secondary sound opening and the second primary sound opening, anda primary sensing direction of the second unidirectional microphone being aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction;comparing, based on the sound data, at least one of an amplitude or a recording time of a first sound detected by the first unidirectional microphone and a second sound detected by the second unidirectional microphone; anddetermining, based on the comparing, an estimated location for the first location.14.The computer-implemented method of claim 13, wherein:the loudspeaker is included in a second speaker unit.15.The computer-implemented method of claim 13, wherein:the secondary sound opening is located on a front plate of a housing of the first speaker unit;the first primary sound opening is located on a first side plate of the housing; andthe second primary sound opening is located on a second side plate.16.The computer-implemented method of claim 13, wherein a distance between the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone along the orientation axis is less than 4 cm.17.A method of fabricating a microphone array component within a speaker unit, comprising:obtaining a housing containing a microphone array component including:a secondary sound opening located along a horizontal plane, the secondary sound opening having an orientation axis that is located along the horizontal plane and is parallel to a face of the secondary sound opening;a first primary sound opening located along the horizontal plane, anda second primary sound opening located along the horizonal plane;installing a first unidirectional microphone along the horizontal plane at a first position between the secondary sound opening and the first primary sound opening, wherein a primary sensing direction of the first unidirectional microphone is aligned with a first direction along the orientation axis; andinstalling a second unidirectional microphone located along the horizontal plane at a second position between the secondary sound opening and the second primary sound opening, wherein a primary sensing direction of the second unidirectional microphone is aligned with a second direction along the orientation axis, the second direction being opposite the first direction.18.The method of claim 17, wherein:the secondary sound opening is located on a front plate of the housing;the first primary sound opening is located on a first side plate of the housing; andthe second primary sound opening is located on a second side plate.19.The method of claim 17, wherein:the first primary sound opening and the second primary sound opening are located on a front plate of the housing; andthe secondary sound opening is between the first primary sound opening and the second primary sound opening.20.The method of claim 19, further comprising forming a chassis configured to hold the first unidirectional microphone and the second unidirectional microphone, the chassis including:a first port positioned between the first primary sound opening and the secondary sound opening, the first port configured to hold the first unidirectional microphone vertically at the first position; anda second port positioned between the second primary sound opening and the secondary sound opening, the second port configured to hold the second unidirectional microphone vertically at the second position.

Images