CN103165125B - 音频定向处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种音频定向处理方法和装置，其方法包括：接收录入的用户数量和用户的位置信息；在用户数量为一人时，采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号；在用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号；在用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号；输出各路超声波信号至对应的超声波换能器。本发明利用超声波在空气中的非线性传播效应，并根据用户的实际数量和具体位置信息，来决定不同的音频播放效果，可有效提高可听音频的高指向性。
Description
技术领域
本发明涉及到信号处理技术领域，特别涉及到音频定向处理方法和装置。
背景技术
随着电视机等具有放声功能音响设备的多年发展，现有的播音方式已被消费者所熟知。在大部分音响设备中，通常是采用电动式扬声器，即利用磁场对载流导体的作用来实现电声换能，如动圈式扬声器。这种传统的设计方式在用户收听节目时，由于音响设备的声场是向空间各个方向辐射的，整个房间或整个播音环境都充满声音，所以指向性差。例如，当A观看电视节目，B在做其它活动时，比如上网、看书等，而B不想被电视节目干扰，现有的解决办法是，B离开播放电视节目的房间，或者A减小电视音量或使用耳机，但这样的方式会给用户带来极大不便，或影响到用户正常观看电视节目。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种有效提高音频指向性的音频定向处理方法和装置。
本发明提出一种音频定向处理方法，包括步骤：
接收录入的用户数量和用户的位置信息；
在所述用户数量为一人时，采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号；
在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号；
在所述用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号；
输出各路超声波信号至对应的超声波换能器。
优选地，所述在所述用户数量为一人时，信号处理器采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号的步骤具体包括：
在所述用户数量为一人时，获取各超声波换能器的位置信息；
根据各超声波换能器的位置信息和所述用户的位置信息，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号。
优选地，所述在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号的步骤具体包括：
在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，获取各超声波换能器的位置信息；
根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，确定第i个超声波换能器与第i个用户的一一对应关系；
根据第i个超声波换能器的位置信息和第i个用户的位置信息，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号。
优选地，所述在所述用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号的步骤具体包括：
在所述用户数量为三人或三人以上时，获取各超声波换能器的位置信息；
根据各用户的位置信息，确定所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息；
根据各超声波换能器的位置信息和所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号。
优选地，所述接收录入的用户的位置信息具体包括：
接收位置选项显示指令，显示用户位置选项图；
接收录入的与所述用户的位置信息对应的位置选项；
所述位置选项包括距离选项、方位选项和高矮选项；
所述距离选项包括近距、中距、远距；
所述方位选项包括左方、中方、右方；
所述高矮选项包括高位、中位、低位。
本发明还提出一种音频定向处理装置，包括：
录入模块，用于接收录入的用户数量和用户的位置信息；
调制模块，用于在所述用户数量为一人时，采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号；在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号；在所述用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号；
输出模块，用于输出各路超声波信号至对应的超声波换能器。
优选地，所述调制模块具体包括：
获取单元，用于在所述用户数量为一人时，获取各超声波换能器的位置信息；
调制单元，用于根据各超声波换能器的位置信息和所述用户的位置信息，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号。
优选地，所述调制模块具体包括：
获取单元，用于在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，获取各超声波换能器的位置信息；
确定单元，用于根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，确定第i个超声波换能器与第i个用户的一一对应关系；
调制单元，用于根据第i个超声波换能器的位置信息和第i个用户的位置信息，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号。
优选地，所述调制模块具体包括：
获取单元，用于在所述用户数量为三人或三人以上时，获取各超声波换能器的位置信息；
确定单元，用于根据各用户的位置信息，确定所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息；
调制单元，用于根据各超声波换能器的位置信息和所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号。
优选地，所述录入模块具体包括：
显示单元，用于接收位置选项显示指令，显示用户位置选项图；
选择单元，用于接收录入的与所述用户的位置信息对应的位置选项；
所述位置选项包括距离选项、方位选项和高矮选项；
所述距离选项包括近距、中距、远距；
所述方位选项包括左方、中方、右方；
所述高矮选项包括高位、中位、低位。
本发明利用超声波在空气中的非线性传播效应，并根据用户的实际数量和具体位置信息，来决定不同的音频播放效果，可有效提高可听音频的高指向性。
附图说明
图1为本发明音频定向处理方法的第一实施例的流程图；
图2为本发明音频定向处理方法的第二实施例的流程图；
图3为本发明音频定向处理方法的第三实施例的流程图；
图4为本发明音频定向处理方法的第四实施例的流程图；
图5为本发明音频定向处理方法的第五实施例的流程图；
图6为本发明音频定向处理装置的第一实施例的结构示意图；
图7为本发明音频定向处理装置的第二实施例的结构示意图；
图8为本发明音频定向处理装置的第三实施例的结构示意图；
图9为本发明音频定向处理装置的第四实施例的结构示意图；
图10（a）为一个用户收听音响设备时的音效示意图；
图10（b）为两个用户收听音响设备时的音效示意图；
图10（c）为多个用户收听音响设备时的音效示意图；
图11为本发明的用户位置选项图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应在理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1为本发明音频定向处理方法的第一实施例的流程图。本实施例提到的音频定向处理方法，包括：
步骤S10，接收录入的用户数量和用户的位置信息；
本实施例根据超声波的声频定向传播技术，将音频信号调制到超声波载波信号之上，采用超声波换能器发射到空气中，并通过空气的非线性声学效应，使发射到空气中的信号产生交互作用和自解调，进而产生具有高指向性的可听音频。音频信号调制为高指向的超声波信号的方法有多种，可采用平方根调制、DSB双边带调制或包络调制等处理方案，将原始可听音频信号尽可能无失真的表现出来。本实施例的重点在于，根据用户的实际数量和具体位置信息，来决定不同的音频播放效果。
步骤S20，在用户数量为一人时，采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号；
请一并参照图10（a），图10（a）为一个用户收听音响设备时的音效示意图，以音响设备安装在电视机100中、包括有两个超声波换能器200为例。音频信号经过调制后由两个超声波换能器200分别输出的两路可听音频均指向用户300。由于用户300可听到左声道和右声道的可听音频，能够体验立体声音频效果。此外，如果超声波换能器200数量增加为多个，例如在电视机100下方安装一整排超声波换能器200，每一个超声波换能器200输出的可听音频均指向用户300。
步骤S30，在用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号；
请一并参照图10（b），图10（b）为两个用户收听音响设备时的音效示意图，以音响设备安装在电视机100中、包括有左声道超声波换能器201和右声道超声波换能器202为例。音频信号经过调制后，左声道超声波换能器201输出一路可听音频指向左边一个用户301，右声道超声波换能器202输出一路可听音频指向右边一个用户302，两个用户各自听到一个声道的可听音频，体验到单声道音频效果。此外，如果超声波换能器数量增加，例如，在左声道超声波换能器201和右声道超声波换能器202之间增加第三个超声波换能器203，第三个超声波换能器203可以只单独指向左边一个用户301或右边一个用户302，或者此时由于第三个超声波换能器203没有与之一一对应的用户，则自动屏蔽第三个超声波换能器203，不发送可听音频。
步骤S40，在用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号；
请一并参照图10（c），图10（c）为多个用户收听音响设备时的音效示意图，以音响设备安装在电视机100中、包括有两个超声波换能器200为例。由于此时用户300数量比超声波换能器200数量多，超声波换能器200若指向特定用户，则必然会有用户无法听到声音。同时，虽然此时可以采用普通扬声器播放，但是到达人耳的声音只是单纯的电视机100方向传播过来的直达声。因此，本实施例可以采用超声波的定向传播、声波反射、声波混叠等特殊功能，使用户300感受到环绕声音效，具体方案如下：当用户300的数量大于超声波换能器200的数量时，音频信号经过调制后，将两个超声波换能器200分别输出的两路可听音频指向天花板或墙体等能够反射声波的反射面400，由于声波反射面400对音频信号的反射和折射等作用，使得人耳能接收到直接由超声波换能器200传播的直达声、由各个反射面400反射回来的反射声、以及由直达声和反射声混合而成、或不同方向的直达音混合而成、或不同方向的反射音混合而成的混响声等多种音效，进而使用户300感受到环绕声音效。
步骤S50，输出各路超声波信号至对应的超声波换能器。
本实施例利用超声波在空气中的非线性传播效应，在音响设备中的音频信号与载波信号进行调制后，获得高指向性的超声波信号，通过超声波换能器将超声波信号转换为可听音频，并将可听音频发射传播到空气中。此外，调制后的超声波信号还经过模数转换器、宽频带功率放大器等处理后，再输出至超声波换能器。由于空气的非线性，在声压高的位置，声速高，在声压低的位置，声速低，随着声波的传播，波形发生失真，而波形失真的积累逐渐使载波分量衰减，在调制中可听音频信号逐渐被自解调，自解调后的可听音频具有高指向性。
如图2所示，图2为本发明音频定向处理方法的第二实施例的流程图。本实施例以图1所示实施例为基础，对步骤S20详细描述，步骤S20具体包括：
步骤S21，在用户数量为一人时，获取各超声波换能器的位置信息；
步骤S22，根据各超声波换能器的位置信息和用户的位置信息，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号。
请一并参照图10（a）。在对音频信号进行调制时，需要确定调制后的超声波信号的方向、距离等，因此需要获知超声波换能器200与用户300之间的距离、方位等信息，以便获得具有高指向性的超声波信号，进而使超声波换能器200输出的可听音频具有高指向性，使用户300能够体验立体声音频效果。
如图3所示，图3为本发明音频定向处理方法的第三实施例的流程图。本实施例以图1所示实施例为基础，对步骤S30详细描述，步骤S30具体包括：
步骤S31，在用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，获取各超声波换能器的位置信息；
步骤S32，根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，确定第i个超声波换能器与第i个用户的一一对应关系；
步骤S33，根据第i个超声波换能器的位置信息和第i个用户的位置信息，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号。
请一并参照图10（b）。当超声波换能器数量等于或者大于用户数量时，一个超声波换能器可单独只针对一个用户播放可听音频。本实施例可根据超声波换能器与用户之间的位置来确定对应关系，例如，以面对电视机100显示屏的方向为参照方向，音响设备在确定对应关系时，根据从左至右的排列顺序对用户依次编号，同时也按照从左至右的排列顺序对超声波换能器依次编号，则第i个超声波换能器与第i个用户对应。或者，音响设备可根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，计算与第i个超声波换能器距离最近的一个用户，将该距离最近的用户定义为与第i个超声波换能器对应的用户，即将该距离最近的用户定义为第i个用户。此外，当超声波换能器数量大于用户数量时，由于此时各用户均有对应的超声波换能器，多出来的那部分超声波换能器可分别对距离其最近的一个用户进行放音，则该用户可体验到立体声音频效果；或者音响设备直接屏蔽多出来的那部分超声波换能器，则每一个用户均体验到单声道音频效果。
如图4所示，图4为本发明音频定向处理方法的第四实施例的流程图。本实施例以图1所示实施例为基础，对步骤S40详细描述，步骤S40具体包括：
步骤S41，在用户数量为三人或三人以上时，获取各超声波换能器的位置信息；
步骤S42，根据各用户的位置信息，确定用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息；
步骤S43，根据各超声波换能器的位置信息和用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息，将每一路音频信号调制为指向用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号。
请一并参照图10（c）。本实施例根据超声波换能器与用户上方和/或两侧的声波反射面400之间的距离和方位来调制音频信号，以获得高指向性的超声波信号。可将调制后的超声波信号全部指向用户上方的声波反射面400；或将超声波换能器平均分为左右两部分，左边一部分指向用户左侧的声波反射面，右边一部分指向用户右侧的声波反射面；或将超声波换能器平均分为左、中、右三部分，左边一部分指向用户左侧的声波反射面，右边一部分指向用户右侧的声波反射面，中间一部分指向用户上方的声波反射面400。此外，在确定用户上方和/或两侧的声波反射面400的位置信息时，可确定一个声波反射面400的反射中心，超声波信号指向该反射中心；或确定一个声波反射面400的反射范围，超声波信号指向该反射范围内。由于声波反射面400对音频信号的反射和折射等作用，使得人耳能分辨出各种混合声，包括直达声、反射声和混响声等，进而使各用户感受到环绕声音效。
如图5所示，图5为本发明音频定向处理方法的第五实施例的流程图。本实施例以图1所示实施例为基础，对步骤S10详细描述，步骤S10具体包括：
步骤S11，接收位置选项显示指令，显示用户位置选项图；
步骤S12，接收录入的与用户的位置信息对应的位置选项；
请一并参照图11，图11为本发明的用户位置选项图。其中，位置选项包括距离选项、方位选项和高矮选项；距离选项包括近距、中距、远距；方位选项包括左方、中方、右方；高矮选项包括高位、中位、低位。本实施例采用简单的图示方式，近似的表示出用户的位置，用户无需录入具体的位置方向和距离，在用户对自己的具体位置不清楚时，通过用户位置选项图即可轻松选择用户的位置，根据用户的实际数量和具体位置信息，并利用超声波在空气中的非线性传播效应，来实现不同的音频播放效果，可有效提高可听音频的高指向性。
如图6所示，图6为本发明音频定向处理装置的第一实施例的结构示意图。本实施例提到的音频定向处理装置，包括：
录入模块10，用于接收录入的用户数量和用户的位置信息；
调制模块20，用于在用户数量为一人时，采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号；在用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号；在用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号；
输出模块30，用于输出各路超声波信号至对应的超声波换能器。
本实施例根据超声波的声频定向传播技术，将音频信号调制到超声波载波信号之上，采用超声波换能器发射到空气中，并通过空气的非线性声学效应，使发射到空气中的信号产生交互作用和自解调，进而产生具有高指向性的可听音频。音频信号调制为高指向的超声波信号的方法有多种，可采用平方根调制、DSB双边带调制或包络调制等处理方案，将原始可听音频信号尽可能无失真的表现出来。本实施例的重点在于，根据用户的实际数量和具体位置信息，来决定不同的音频播放效果。请一并参照图10（a），图10（a）为一个用户收听音响设备时的音效示意图，以音响设备安装在电视机100中、包括有两个超声波换能器200为例。音频信号经过调制后由两个超声波换能器200分别输出的两路可听音频均指向用户300。由于用户300可听到左声道和右声道的可听音频，能够体验立体声音频效果。此外，如果超声波换能器200数量增加为多个，例如在电视机100下方安装一整排超声波换能器200，每一个超声波换能器200输出的可听音频均指向用户300。请一并参照图10（b），图10（b）为两个用户收听音响设备时的音效示意图，以音响设备安装在电视机100中、包括有左声道超声波换能器201和右声道超声波换能器202为例。音频信号经过调制后，左声道超声波换能器201输出一路可听音频指向左边一个用户301，右声道超声波换能器202输出一路可听音频指向右边一个用户302，两个用户各自听到一个声道的可听音频，体验到单声道音频效果。此外，如果超声波换能器数量增加，例如，在左声道超声波换能器201和右声道超声波换能器202之间增加第三个超声波换能器203，第三个超声波换能器203可以只单独指向左边一个用户301或右边一个用户302，或者此时由于第三个超声波换能器203没有与之一一对应的用户，则自动屏蔽第三个超声波换能器203，不发送可听音频。请一并参照图10（c），图10（c）为多个用户收听音响设备时的音效示意图，以音响设备安装在电视机100中、包括有两个超声波换能器200为例。由于此时用户300数量比超声波换能器200数量多，超声波换能器200若指向特定用户，则必然会有用户无法听到声音。同时，虽然此时可以采用普通扬声器播放，但是到达人耳的声音只是单纯的电视机100方向传播过来的直达声。因此，本实施例可以采用超声波的定向传播、声波反射、声波混叠等特殊功能，使用户300感受到环绕声音效，具体方案如下：当用户300的数量大于超声波换能器200的数量时，音频信号经过调制后，将两个超声波换能器200分别输出的两路可听音频指向天花板或墙体等能够反射声波的反射面，由于声波反射面400对音频信号的反射和折射等作用，使得人耳能接收到直接由超声波换能器200传播的直达声、由各个反射面400反射回来的反射声、以及由直达声和反射声混合而成、或不同方向的直达音混合而成、或不同方向的反射音混合而成的混响声等多种音效，进而使用户300感受到环绕声音效。本实施例利用超声波在空气中的非线性传播效应，在音响设备中的音频信号与载波信号进行调制后，获得高指向性的超声波信号，通过超声波换能器将超声波信号转换为可听音频，并将可听音频发射传播到空气中。此外，调制后的超声波信号还经过模数转换器、宽频带功率放大器等处理后，再输出至超声波换能器。由于空气的非线性，在声压高的位置，声速高，在声压低的位置，声速低，随着声波的传播，波形发生失真，而波形失真的积累逐渐使载波分量衰减，在调制中可听音频信号逐渐被自解调，自解调后的可听音频具有高指向性。
如图7所示，图7为本发明音频定向处理装置的第二实施例的结构示意图。本实施例以图6所示实施例为基础，调制模块20具体包括获取单元21和调制单元22。本实施例针对一个用户的情况详细描述。
获取单元21，用于在用户数量为一人时，获取各超声波换能器的位置信息；
调制单元22，用于根据各超声波换能器的位置信息和用户的位置信息，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号。
请一并参照图10（a）。在对音频信号进行调制时，需要确定调制后的超声波信号的方向、距离等，因此需要获知超声波换能器200与用户300之间的距离、方位等信息，以便获得具有高指向性的超声波信号，进而使超声波换能器200输出的可听音频具有高指向性，使用户300能够体验立体声音频效果。
如图8所示，图8为本发明音频定向处理装置的第三实施例的结构示意图。本实施例以图6所示实施例为基础，调制模块20具体包括获取单元21、调制单元22和确定单元23。
以下实施例针对用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量的情况详细描述。
获取单元21，用于在用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，获取各超声波换能器的位置信息；
确定单元23，用于根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，确定第i个超声波换能器与第i个用户的一一对应关系；
调制单元22，用于根据第i个超声波换能器的位置信息和第i个用户的位置信息，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号。
请一并参照图10（b）。当超声波换能器数量等于或者大于用户数量时，一个超声波换能器可单独只针对一个用户播放可听音频。本实施例可根据超声波换能器与用户之间的位置来确定对应关系，例如，以面对电视机100显示屏的方向为参照方向，音响设备在确定对应关系时，根据从左至右的排列顺序对用户依次编号，同时也按照从左至右的排列顺序对超声波换能器依次编号，则第i个超声波换能器与第i个用户对应。或者，音响设备可根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，计算与第i个超声波换能器距离最近的一个用户，将该距离最近的用户定义为与第i个超声波换能器对应的用户，即将该距离最近的用户定义为第i个用户。此外，当超声波换能器数量大于用户数量时，由于此时各用户均有对应的超声波换能器，多出来的那部分超声波换能器可分别对距离其最近的一个用户进行放音，则该用户可体验到立体声音频效果；或者音响设备直接屏蔽多出来的那部分超声波换能器，则每一个用户均体验到单声道音频效果。
以下实施例针对用户数量为三人或三人以上的情况详细描述。
获取单元21，用于在用户数量为三人或三人以上时，获取各超声波换能器的位置信息；
确定单元23，用于根据各用户的位置信息，确定用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息；
调制单元22，用于根据各超声波换能器的位置信息和用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息，将每一路音频信号调制为指向用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号。
请一并参照图10（c）。本实施例根据超声波换能器与用户上方和/或两侧的声波反射面400之间的距离和方位来调制音频信号，以获得高指向性的超声波信号。可将调制后的超声波信号全部指向用户上方的声波反射面400；或将超声波换能器平均分为左右两部分，左边一部分指向用户左侧的声波反射面400，右边一部分指向用户右侧的声波反射面；或将超声波换能器平均分为左、中、右三部分，左边一部分指向用户左侧的声波反射面，右边一部分指向用户右侧的声波反射面，中间一部分指向用户上方的声波反射面400。此外，在确定用户上方和/或两侧的声波反射面400的位置信息时，可确定一个声波反射面400的反射中心，超声波信号指向该反射中心；或确定一个声波反射面400的反射范围，超声波信号指向该反射范围内。由于声波反射面400对音频信号的反射和折射等作用，使得人耳能分辨出各种混合声，包括直达声、反射声和混响声等，进而使各用户感受到环绕声音效。
如图9所示，图9为本发明音频定向处理装置的第四实施例的结构示意图。本实施例以图6所示实施例为基础，录入模块10具体包括：
显示单元11，用于接收位置选项显示指令，显示用户位置选项图；
选择单元12，用于接收录入的与用户的位置信息对应的位置选项；
请一并参照图11，图11为本发明的用户位置选项图。其中，位置选项包括距离选项、方位选项和高矮选项；距离选项包括近距、中距、远距；方位选项包括左方、中方、右方；高矮选项包括高位、中位、低位。本实施例采用简单的图示方式，近似的表示出用户的位置，用户无需录入具体的位置方向和距离，在用户对自己的具体位置不清楚时，通过用户位置选项图即可轻松选择用户的位置，根据用户的实际数量和具体位置信息，并利用超声波在空气中的非线性传播效应，来实现不同的音频播放效果，可有效提高可听音频的高指向性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种音频定向处理方法，其特征在于，包括步骤：
接收录入的用户数量和用户的位置信息；
在所述用户数量为一人时，采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号；
在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号；
在所述用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号；
输出各路超声波信号至对应的超声波换能器。
2.根据权利要求1所述的音频定向处理方法，其特征在于，所述在所述用户数量为一人时，信号处理器采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号的步骤具体包括：
在所述用户数量为一人时，获取各超声波换能器的位置信息；
根据各超声波换能器的位置信息和所述用户的位置信息，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号。
3.根据权利要求1所述的音频定向处理方法，其特征在于，所述在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号的步骤具体包括：
在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，获取各超声波换能器的位置信息；
根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，确定第i个超声波换能器与第i个用户的一一对应关系；
根据第i个超声波换能器的位置信息和第i个用户的位置信息，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号。
4.根据权利要求1所述的音频定向处理方法，其特征在于，所述在所述用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号的步骤具体包括：
在所述用户数量为三人或三人以上且超声波换能器数量为两个时，获取各超声波换能器的位置信息；
根据各用户的位置信息，确定所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息；
根据各超声波换能器的位置信息和所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号。
5.根据权利要求1至4任一项所述的音频定向处理方法，其特征在于，所述接收录入的用户的位置信息具体包括：
接收位置选项显示指令，显示用户位置选项图；
接收录入的与所述用户的位置信息对应的位置选项；
所述位置选项包括距离选项、方位选项和高矮选项；
所述距离选项包括近距、中距、远距；
所述方位选项包括左方、中方、右方；
所述高矮选项包括高位、中位、低位。
6.一种音频定向处理装置，其特征在于，包括：
录入模块，用于接收录入的用户数量和用户的位置信息；
调制模块，用于在所述用户数量为一人时，采用立体声调制模式，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号；在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，采用单声道调制模式，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号；在所述用户数量大于超声波换能器数量时，采用环绕声调制模式，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号；
输出模块，用于输出各路超声波信号至对应的超声波换能器。
7.根据权利要求6所述的音频定向处理装置，其特征在于，所述调制模块具体包括：
获取单元，用于在所述用户数量为一人时，获取各超声波换能器的位置信息；
调制单元，用于根据各超声波换能器的位置信息和所述用户的位置信息，将每一路音频信号调制为指向同一个用户的超声波信号。
8.根据权利要求6所述的音频定向处理装置，其特征在于，所述调制模块具体包括：
获取单元，用于在所述用户数量大于一人、且小于或等于超声波换能器数量时，获取各超声波换能器的位置信息；
确定单元，用于根据各超声波换能器的位置信息和各用户的位置信息，确定第i个超声波换能器与第i个用户的一一对应关系；
调制单元，用于根据第i个超声波换能器的位置信息和第i个用户的位置信息，将第i路音频信号调制为指向第i个用户的超声波信号。
9.根据权利要求6所述的音频定向处理装置，其特征在于，所述调制模块具体包括：
获取单元，用于在所述用户数量为三人或三人以上且超声波换能器数量为两个时，获取各超声波换能器的位置信息；
确定单元，用于根据各用户的位置信息，确定所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息；
调制单元，用于根据各超声波换能器的位置信息和所述用户上方和/或两侧的声波反射面的位置信息，将每一路音频信号调制为指向所述用户上方和/或两侧的声波反射面的超声波信号。
10.根据权利要求6至9任一项所述的音频定向处理装置，其特征在于，所述录入模块具体包括：
显示单元，用于接收位置选项显示指令，显示用户位置选项图；
选择单元，用于接收录入的与所述用户的位置信息对应的位置选项；
所述位置选项包括距离选项、方位选项和高矮选项；
所述距离选项包括近距、中距、远距；
所述方位选项包括左方、中方、右方；
所述高矮选项包括高位、中位、低位。
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