[發明專利]一種基于換能器環形陣列的全向音頻調制方法

在審

• 申請號: 202110576176.1
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113316062A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 李長年;李國熠;姚慶陽;王輝;曹世瑜;陳華龍
• 申請（專利權）人: 成都西科微波通訊有限公司
• 主分類號: H04R1/40
• 分類號: H04R1/40;G01S17/89;G01S13/89
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 代維凡

本發明公開了一種基于換能器環形陣列的全向音頻調制方法，屬于定向聲波發射技術領域，其包括以下步驟：S1、通過雷達獲取目標物區域內的場景地圖；S2、將換能器環形陣列中所有換能器對應的單元空間進行劃分，得到目標物空間區域柵格化數據；S3、提取各目標物的特征值，并進行柵格化處理，得到各目標物的特征值柵格化數據；S4、進行有效區域的匹配，得到有效區域柵格化數據；S5、進行音頻調制，得到各目標物的音頻調制算子；S6、構建音頻信息，通過換能器環形陣列播放出來，形成定向強聲發射，完成全向音頻調制；本發明解決了現有定向聲波發射技術中存在聲壓級低和功耗大的問題。

技術領域

本發明涉及定向聲波發射技術領域，具體涉及一種基于換能器環形陣列的全向音頻調制方法。

背景技術

定向聲發射技術在國民生活中有著廣泛的應用和實際意義。該技術將聲波以集束的方式傳輸，使聲波的傳播具有指向性，實現在小發射角度遠距離的聲波發射。可以在較遠距離上通過高聲強聲音的方式對特定目標物或人群進行驅散或警示。

但是，定向聲波發射技術限制了聲波的覆蓋區域，存在覆蓋范圍小的問題。為滿足全向聲波覆蓋，需要增加復雜的伺服機構，增加了系統的復雜性、降低了系統的可靠性，具有實時性差、功耗大、成本高等問題。而全向聲波發射系統通常一般基于全向聲碟進行設計，覆蓋范圍廣，但存在聲壓級低、功耗大的問題。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種基于換能器環形陣列的全向音頻調制方法解決了現有定向聲波發射技術中存在聲壓級低和功耗大的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種基于換能器環形陣列的全向音頻調制方法，包括以下步驟：

S1、通過雷達獲取目標物區域內的場景地圖；

S2、將換能器環形陣列中所有換能器對應的單元空間進行劃分，得到目標物空間區域柵格化數據；

S3、提取各目標物的特征值，并進行柵格化處理，得到各目標物的特征值柵格化數據；

S4、根據目標物空間區域柵格化數據和各目標物的特征值柵格化數據，進行有效區域的匹配，得到有效區域柵格化數據；

S5、根據有效區域柵格化數據，構建空間權值矩陣，進行音頻調制，得到各目標物的音頻調制算子；

S6、根據各目標物的音頻調制算子，構建音頻信息，通過換能器環形陣列播放出來，形成定向強聲發射，完成全向音頻調制。

進一步地，步驟S1中雷達包括：激光雷達和毫米波雷達。

進一步地，步驟S2包括以下分步驟：

S21、將換能器環形陣列中所有換能器對應的單元空間構成目標物空間區域；

S22、將目標物空間區域柵格化處理，并存儲為標準柵格數據結構，得到目標物空間區域柵格化數據。

進一步地，步驟S3包括以下分步驟：

S31、實時監測目標物區域內的各目標物的動態信息；

S32、將各目標物的動態信息與場景地圖進行比對，得到各目標物的特征值；

S33、將各目標物的特征值柵格化處理，并存儲為標準柵格數據結構，得到各目標物的特征值柵格化數據。

進一步地，步驟S32中各目標物的特征值包括：目標物的方位、目標物的距離、目標物的拐點和目標物的邊界線。

上述進一步方案的有益效果為：可同時獲取多目標的特征值，實現多目標的發現、識別和驅散，提高系統實時性。

進一步地，步驟S4包括以下分步驟：