[發(fā)明專利]定向增強(qiáng)聲音的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011056043.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112188368A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文忠;李堅(jiān);洪文生;金立平;王余生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳創(chuàng)維-RGB電子有限公司
• 主分類號(hào): H04R9/02
• 分類號(hào): H04R9/02;H04R9/06;H04R3/00;H04R1/10
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó)

本發(fā)明公開了一種定向增強(qiáng)聲音的方法及系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：檢測(cè)發(fā)起控制指令的聲源；對(duì)所述聲源進(jìn)行定位；根據(jù)所述聲源與陣列揚(yáng)聲器的相對(duì)位置關(guān)系，調(diào)整所述陣列揚(yáng)聲器中每個(gè)揚(yáng)聲器的信號(hào)通道延時(shí)，使到達(dá)所述聲源的各揚(yáng)聲器的聲波產(chǎn)生同相波前干涉；所述系統(tǒng)包括定向增強(qiáng)聲音控制裝置、終端，所述定向增強(qiáng)聲音控制裝置與所述終端連接；本發(fā)明解決了聲音能量不集中傳播導(dǎo)致獲取聲音不清晰的問題，實(shí)現(xiàn)了聲音能量在特定方向的集中傳播以滿足在不同場(chǎng)景下提高聲音清晰度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及聲波處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種定向增強(qiáng)聲音的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，聲波干涉技術(shù)在體育擴(kuò)聲領(lǐng)域上應(yīng)用廣泛，典型的比如在線陣音箱上的應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)電視線陣音箱的線性陣列間隔緊密，因線性陣列存在互相的干涉的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電視線陣音箱的音質(zhì)極差。

本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述音箱的使用存在以下技術(shù)問題：第一：現(xiàn)有技術(shù)電視線陣音箱的干涉主瓣方向相對(duì)固定，不能根據(jù)場(chǎng)景進(jìn)行自動(dòng)變化；第二:聲音能量無法集中傳播,降低用戶體驗(yàn)效果。

因此，提供一種電視音箱能根據(jù)語音自主識(shí)別用戶位置，同時(shí)通過語音增強(qiáng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)聲音集中傳播的方法是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種定向增強(qiáng)聲音的方法及系統(tǒng)，旨在解決聲音能量不集中傳播導(dǎo)致獲取聲音不清晰的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N定向增強(qiáng)聲音的方法，應(yīng)用于具有陣列麥克風(fēng)和陣列揚(yáng)聲器的系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：

檢測(cè)發(fā)起控制指令的聲源；

對(duì)所述聲源進(jìn)行定位；

根據(jù)所述聲源與陣列揚(yáng)聲器的相對(duì)位置關(guān)系，調(diào)整所述陣列揚(yáng)聲器中每個(gè)揚(yáng)聲器的信號(hào)通道延時(shí)，使到達(dá)所述聲源的各揚(yáng)聲器的聲波產(chǎn)生同相波前干涉。

在一實(shí)施例中，所述控制指令為預(yù)設(shè)的喚醒語音指令。

在一實(shí)施例中，所述對(duì)所述聲源進(jìn)行定位，包括以下步驟：

獲取所述陣列麥克風(fēng)中各麥克風(fēng)相互之間的位置關(guān)系；

記錄每個(gè)麥克風(fēng)接收到同一音頻信號(hào)的時(shí)間；

根據(jù)所述每個(gè)麥克風(fēng)接收到同一音頻信號(hào)的延遲時(shí)間，計(jì)算所述聲源的位置。

在一實(shí)施例中，所述陣列麥克風(fēng)至少包括3個(gè)水平等距布置且相鄰的第一麥克風(fēng)、第二麥克風(fēng)以及第三麥克風(fēng)，且各相鄰麥克風(fēng)的相對(duì)距離為a；

所述根據(jù)所述每個(gè)麥克風(fēng)接收到同一音頻信號(hào)的延遲時(shí)間，計(jì)算所述聲源的位置，包括以下步驟：

獲取第三個(gè)麥克風(fēng)與第二個(gè)麥克風(fēng)接收同一音頻信號(hào)的延遲時(shí)間t_2-1；

獲取第三個(gè)麥克風(fēng)與第一個(gè)麥克風(fēng)接收同一音頻信號(hào)的延遲時(shí)間t_2-0；

根據(jù)以下公式計(jì)算聲源與陣列麥克風(fēng)的相對(duì)位置關(guān)系：

x₀＝v((2a²/v²+Δt_2-1²)/2Δt_2-1-Δt_2-0)

其中，所述v為音頻信號(hào)在空氣中的傳播速度，在以三個(gè)麥克風(fēng)所在直線為x軸、水平面為x-y平面、垂直于x-y平面且向上為z軸、第一麥克風(fēng)為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)系內(nèi)，x₀為所述聲源的x軸坐標(biāo)。

在一實(shí)施例中，所述根據(jù)所述聲源與陣列揚(yáng)聲器的相對(duì)位置關(guān)系，調(diào)整所述陣列揚(yáng)聲器中每個(gè)揚(yáng)聲器的信號(hào)通道延時(shí)，包括以下步驟：