CN104360309A - 移动声源信息确定方法及确定装置、用户设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种移动声源信息确定方法及装置、以及用户设备，所述方法包括：获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息；根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源的属性信息。本申请实施例的技术方案通过一移动声源在多个位置获取两个时刻的振动频率信息来得到该移动声源的位置、速度和振动频率中的至少一个，特别适合在一些适合声音传播的场合方便地对发声对象进行定位、测速等。

Description

移动声源信息确定方法及确定装置、用户设备

技术领域

本申请涉及声音传播技术，尤其涉及一种移动声源信息确定方法及确定装置、用户设备。

背景技术

对特定区域的移动对象进行定位和/或测速的技术，一般需要被测对象具有信号接收或发射的设备，用来与固定的设备进行信号传输，来进行所述被测对象的定位和/或测速；或者，在一些可能的方案中，通常还可以通过图像采集等方式对被测对象进行信息采集来进行定位和/或测速。

发明内容

本申请实施例可能的目的是：提供一种移动声源信息确定技术。

第一方面，本申请的一可能的实施方案提供了一种移动声源信息确定方法，包括：

获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围；

根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

结合第一方面，在第二种可能的实施方案中，所述方法还包括：

根据所述移动声源的一设定加速度变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大速度变化小于一设定的速度差值。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第三种可能的实施方案中，所述方法还包括：

根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度方向的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度方向变化小于一设定速度方向差值。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第四种可能的实施方案中，所述方法还包括：

根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度大小的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度大小的变化小于一设定速度大小差值。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第五种可能的实施方案中，获取所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息包括：

获取所述至少三个位置处对应的至少三个振动信息；

分析所述至少三个振动信息得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第六种可能的实施方案中，获取所述至少三个振动信息包括：

获取所述至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；

根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述至少三个振动信息；

其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件在响应于所述移动声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第七种可能的实施方案中，所述电磁波信号包括：

环境电磁波信号。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第八种可能的实施方案中，分析所述至少三个振动信息包括：

分析所述至少三个振动信息，得到至少三组振动分量信息；

根据所述至少三组振动分量信息的振动特征，得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第九种可能的实施方案中，所述振动特征包括以下的至少一种：

频率大小、频率分布以及振幅大小。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第十种可能的实施方案中，所述属性信息包括以下的至少一种：

声源位置信息、声源速度信息以及声源振动频率信息。

结合第一方面上述任一种可能的实施方案，在第十一种可能的实施方案中，所述根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息包括：

根据多普勒效应得到：

所述移动声源在所述第一时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第一振动频率信息之间的第一关系；

所述移动声源在所述第二时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第二振动频率信息之间的第二关系；

根据运动定理得到所述时间差、所述第一时刻和所述第二时刻分别对应的所述声源速度信息和所述声源位置信息之间的第三关系；

根据所述第一关系、所述第二关系以及所述第三关系，得到所述属性信息。

第二方面，本申请的一可能的实施方案提供了一种移动声源信息确定装置，包括：

频率信息获取模块，用于获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围；

处理模块，用于根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

结合第二方面，在第二种可能的实施方案中，所述装置还包括：

第一时间范围确定模块，用于根据所述移动声源的一设定加速度变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大速度变化小于一设定的速度差值。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第三种可能的实施方案中，所述装置还包括：

第二时间范围确定模块，用于根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度方向的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度方向变化小于一设定速度方向差值。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第四种可能的实施方案中，所述装置还包括：

第三时间范围确定模块，用于根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度大小的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度大小的变化小于一设定速度大小差值。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第五种可能的实施方案中，所述频率信息获取模块包括：

振动信息获取单元，用于获取所述至少三个位置处对应的至少三个振动信息；

振动信息分析单元，用于分析所述至少三个振动信息得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第六种可能的实施方案中，所述振动信息获取单元包括：

电磁波信号获取子单元，用于获取所述至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；

电磁波分析子单元，用于根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述至少三个振动信息；

其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件在响应于所述移动声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第七种可能的实施方案中，所述振动信息获取单元还包括：

所述至少三个电磁波反射器件。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第八种可能的实施方案中，所述电磁波信号包括：

环境电磁波信号。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第九种可能的实施方案中，所述振动信息分析单元包括：

分量信息获取子单元，用于分析所述至少三个振动信息，得到至少三组振动分量信息；

振动频率信息获取子单元，用于根据所述至少三组振动分量信息的振动特征，得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第十种可能的实施方案中，所述振动特征包括以下的至少一种：

频率大小、频率分布以及振幅大小。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第十一种可能的实施方案中，所述处理模块获取的所述属性信息包括以下的至少一种：

声源位置信息、声源速度信息以及声源振动频率信息。

结合第二方面上述任一种可能的实施方案，在第十二种可能的实施方案中，所述处理模块包括：

多普勒分析单元，用于根据多普勒效应得到：

所述移动声源在所述第一时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第一振动频率信息之间的第一关系；

所述移动声源在所述第二时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第二振动频率信息之间的第二关系；

运动分析单元，用于根据运动定理得到所述时间差、所述第一时刻和所述第二时刻分别对应的所述声源速度信息和所述声源位置信息之间的第三关系；

属性信息获取单元，用于根据所述第一关系、所述第二关系以及所述第三关系，得到所述属性信息。

第三方面，本申请的一可能的实施方案提供了一种用户设备，包括上面所述的移动声源信息确定装置。

本申请实施例的至少一个实施方案通过一移动声源在多个位置获取两个时刻的振动频率信息来得到该移动声源的位置、速度和振动频率中的至少一个，特别适合在一些适合声音传播的场合方便地对发声对象进行定位、测速等。

附图说明

图1为本申请实施例的一种移动声源信息确定方法流程图；

图2为本申请实施例的一种移动声源信息确定方法的应用场景示意图；

图3为本申请实施例的一种移动声源信息确定装置的结构示意框图；

图4a为本申请实施例的一种移动声源信息确定装置的结构示意框图；

图4b-4d为本申请实施例的三种移动声源信息确定装置的时间范围确定模块的结构示意框图；

图4e为本申请实施例的一种移动声源信息确定装置的频率信息获取模块的结构示意框图；

图4f和4g为本申请实施例的两种移动声源信息确定装置的振动信息获取单元的结构示意框图；

图4h和4i为本申请实施例的两种移动声源信息确定装置的电磁波信号获取子单元的结构示意框图；

图4j为本申请实施例的一种移动声源信息确定装置的振动信息分析单元的结构示意框图；

图5为本申请实施例的一种移动声源信息确定装置的结构示意框图；

图6为本申请实施例的一种用户设备的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

在本申请实施例的下述描述中，所述“声源”发出的声音不局限于人耳所能听到的范围的声音。

如图1所示，本申请实施例提供了一种移动声源信息确定方法，包括：

S110获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围；

S120根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

举例来说，本申请提供的移动声源信息确定装置作为本实施例的执行主体，执行S110～S120。具体地，所述移动声源信息确定装置可以以软件、硬件或软硬件结合的方式设置在用户设备中，或者，所述移动声源信息确定装置本身就是所述用户设备；所述用户设备包括但不限于：智能手机、电脑、平板电脑、家庭网关等。

本申请实施例的实施方式通过一移动声源在多个位置获取两个时刻的振动频率信息来得到该移动声源的声源位置、声源速度和声源振动频率中的至少一个，特别适合在一些适合声音传播的场合方便地对发声对象进行定位、测速等。

通过下面的实施方式进一步说明本申请实施例的各步骤。

S110获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围。

在本申请实施例中，所述至少三个第一振动频率信息可以与所述至少三个位置是一一对应的关系；所述至少三个第二振动频率信息可以与所述至少三个位置也是一一对应的关系。

在一种可能的实施方式中，所述方法还可以包括：

根据所述移动声源的一设定加速度变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大速度变化小于一设定的速度差值。

在本实施方式中，所述设定加速度变化范围包括加速度大小变化范围和加速度方向变化范围，所述移动声源的速度变化包括速度大小的变化和方向的变化。

在本实施方式中，所述移动声源的设定加速度变化范围与本申请实施例方法的应用场景相关。例如，在一种可能的场景中，本申请实施例的方法可以用于获取移动中发出声音的人类的位置和速度等信息。在一种可能的实施方式中，例如，可以根据人类的运动特性得到对应的设定加速度变化范围。或者，在其它可能的场景中，本申请实施例的方法还可以应用于获取车辆、轮船等交通工具、或者其它会产生声音的运动物体的位置和速度等信息，都可以根据这些运动物体的运动特性来设置对应的加速度变化范围。

在本实施方式中，为了使得在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大速度变化小于一设定的速度差值，需要在所述加速度变化的最大值时，经过所述设定时间范围内任何的时间差值，所述移动声源在所述第二时刻和所述第一时刻的速度差也小于所述设定的速度差值。由上本领域技术人员可以知道，只要所述时间差满足所述设定时间范围，则所述移动声源在所述第二时刻和所述第一时刻的速度差都小于所述设定的速度差值。

在一种可能的实施方式中，当所述速度差值足够小时，可以认为所述移动声源在所述第一时刻与所述第二时刻的速度基本没有变化。这里，可以根据结果精度的需要来设置所述设定的速度差值。其中，要求的精度越高，则可以将所述速度差值设置为越小。

在另一种可能的实施方式中，所述方法还可以包括：

根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度方向的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度方向变化小于一设定速度方向差值。

与上面类似的，可以根据本申请实施例方法的应用场景来获取对应的设定频率变化率范围以及加速度方向变化范围。

在本实施方式中，例如，可以认为在所述时间差内，所述移动声源的频率基本不变，并且速度的方向基本不变。

在另一种可能的实施方式中，所述方法还可以包括：

根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度大小的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度大小的变化小于一设定速度大小差值。

与上面类似的，可以根据本申请实施例方法的应用场景来获取对应的设定频率变化率范围以及加速度大小变化范围。

同样，在本实施方式中，可以认为在所述时间差内，所述移动声源的频率基本不变，并且速度的大小也基本不变。

本领域技术人员可以看出，上面后两种获取所述设定时间范围的实施方式特别适合用于一些所述移动声源的声源振动频率恒定或变化率很小的场景。

本领域技术人员可以知道，可以根据本申请实施例的应用场景来选择对应的设定时间范围确定方法，例如：在速度变化比较小的场合，可以选择第一种方式来确定所述设定时间范围；在声源振动频率恒定的场合可以对应选择第二或第三种方式来确定所述设定时间范围。

在本申请实施例中，获取所述第一振动频率信息和所述第二振动频率信息的方法可以有多种。例如：

在一种可能的实施方式中，可以通过一通信器件，从外部设备获取所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息。

在一种可能的实施方式中，所述步骤S110可以包括：

获取所述至少三个位置处对应的至少三个振动信息；

分析所述至少三个振动信息得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

在本实施方式中，可以在每个位置处获取一对应的振动信息。在一些可能的实施方式中，所述一个位置处对应的一振动信息可以是时间上连续的；或者，在另一些可能的实施方式中，与所述一个位置处对应的一振动信息可以是离散的，例如，每隔一时间间隔ti获取一时间段tp的振动信息。只要能够获取所述第一时刻以及第二时刻的第一和第二振动频率信息即可。

在一种可能的实施方式中，例如，可以通过声音采集装置来获取每个位置处的振动信息。例如，在一种可能的实施方式中，可以通过至少三个麦克风来采集所述至少三个位置处的所述至少三个振动信息。

在另一种可能的实施方式中，可以通过如下的方式获取所述至少三个振动信息：

获取所述至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；

根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述至少三个振动信息；

其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件在响应于所述移动声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成。

在本实施方式中，所述至少三个位置与所述至少三个电磁波反射信号之间是一一对应的关系。

在本实施方式的一应用场景中，例如，可以在所述每个位置处放置一电磁波反射器件，所述电磁波反射器件一方面可以响应于所述环境中的声音而振动，另一方面可以反射电磁波信号。所述电磁波反射器件的电磁波反射面可以在振动的同时反射所述电磁波信号，由于声音会引起所述电磁波反射面的机械振动，因此，根据多普勒原理，该振动会改变所述电磁波反射信号的频谱特性，形成一具有调频特征的信号。

在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射器件例如可以为电磁波反射薄膜。

在一种可能的实施方式中，为了得到对应的电磁波反射特性，所述电磁波反射薄膜上还具有印制天线。

在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜例如可以为金属薄膜。在其他可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜可以为其它材质的薄膜，反射面上设有印制天线。

在一种可能的实施方式中，所述反射包括定向反射。即，向所述电磁波反射信号的接收端所在的位置定向反射所述电磁波反射信号。

在一种可能的实施方式中，可以通过所述电磁波反射器件的形状来实现所述定向反射，例如，在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射器件为具有曲面的反射面的电磁波反射薄膜，所述电磁波反射信号的接收端位于所述曲面的反射会聚区域。在一种可能的实施方式中，所述曲面例如可以为抛物面或椭圆球面。

在一种可能的实施方式中，所述电磁波信号包括：环境电磁波信号，例如，环境中的无线电波、光信号等。即，在本实施方式中，不需要另外发射电磁波信号用于反射，而是可以对环境中已经存在的环境电磁波信号进行反射形成所述电磁波反射信号。本领域技术人员可以看出，本实施方式可以重用空间中已经存在的电磁场信息而无需发射信号。

在另一种可能的实施方式中，所述电磁波信号包括：经过轨道角动量调制的调制电磁波信号。本领域的技术人员可以知道，所述调制电磁波信号在经过一次反射后，其角动量会发生改变，因此所述电磁波反射信号中包含与所述调制电磁波信号的角动量共轭的电磁波分量。在一些实施方式中，电磁波反射信号的接收端除了会接收到所述电磁波反射信号外，还有可能接收到环境电磁波信号以及所述调制电磁波信号的发射端发送的部分源电磁波信号，通过所述角动量调制电磁波的特性，可以只获取所述调制电磁波信号经过反射后的电磁波分量，避免所述发射端的源信号带来的干扰。

在一种可能的实施方式中，获取所述至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号可以包括：通过上面所述的电磁波反射信号的接收端来接收所述至少三个电磁波反射信号。

在另一种可能的实施方式中，还可以通过通信模块，从一外部设备(例如上面所述的接收端)来获取所述至少三个电磁波反射信号。

在一种可能的实施方式中，根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述至少三个振动信息可以包括：

通过一电磁波反射信号的频谱分布的变化，利用经典的调频解调方法或者机器学习方法，恢复对应的所述电磁波反射器件的振动信息。

由上可以看出，通过电磁波反射器件以无线的电磁波来传递移动声源在对应位置处的振动信息，特别适合使用在一些声音采集位置不适合有源器件使用的场合，并且，本实施方式中，可以通过同一接收端来获取多个位置处对应的多个电磁波反射信息，因此本实施方式还特别适合在一个空间中要采集多个位置的振动信息的场合。

在一种可能的实施方式中，环境中只有所述移动声源可以导致所述至少三个位置处的振动，此时，所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件对应的至少三个振动信息在第一时刻的频率即为所述至少三个第一振动频率信息，在第二时刻的频率即为所述至少三个第二振动频率信息。

在另一种可能的实施方式中，环境中可能有多个声音可以导致所述至少三个位置处的振动，此时，分析所述至少三个振动信息可以包括：

分析所述至少三个振动信息，得到至少三组振动分量信息；

根据所述至少三组振动分量信息的振动特征，得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

在一种可能的实施方式中，例如，可以根据声音分类器等的声音分类方式对所述至少三个振动信息进行分析，得到至少三组振动分量信息。

例如，在一种可能的实施方式中，所述至少三个位置为三个位置，与该三个位置分别对应的三组振动分量信息包括：{V11，V12，…，V1n₁}；{V21，V22，…，V2n₂}；{V31，V32，…，V3n₃}。其中，n_i(i∈{1,2,3})表示第i个位置对应的第i组振动分量信息中包含n_i个振动分量信息。

根据所述三组振动分量信息中各振动分量的振动特征，可以得到相同的移动声源分别在所述三个位置处对应的三个振动分量信息。

在一种可能的实施方式中，所述振动特征可以包括以下的至少一种：

频率大小、频率分布以及振幅大小。

例如，在一种可能的实施方式中，根据所述三组振动分量信息中各振动分量的频率大小，可以得到所述三组振动分量信息中与同一移动声源对应的振动分量信息。例如，在上面所述的三组振动分量信息中，只有V11、V21和V31的频率大小是在一第一频率大小范围的，则此时，可以认为这三个振动分量信息是同一移动声源在所述三个位置处对应的振动引起的，此时，这三个振动分量信息在第一时刻对应的频率为所述三个位置分别对应的三个第一振动频率信息；在第二时刻对应的频率为所述三个位置分别对应的三个第二振动频率信息。

在一种可能的实施方式中，例如，除了上面所述三个振动分量信息对应于同一移动声源外，所述三组振动分量信息中可能还包括其它相互对应的振动分量信息，例如，三个振动分量信息V12、V22和V32的频率大小同属于一第二频率大小范围，此时，该三个振动分量信息可能对应于另一移动声源，此时，还可以对该另一移动声源进行属性信息的获取。

S120根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

在一种可能的实施方式中，所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息可以包括以下的至少一种：

声源位置信息、声源速度信息以及声源振动频率信息。

例如，在本实施方式中，所述步骤S120获取所述移动声源在所述第一时刻对应的：第一声源位置信息、第一声源速度信息以及第一声源振动频率信息；以及在所述第二时刻对应的：第二声源位置信息、第二声源速度信息以及第二声源振动频率信息。

当然，本领域技术人员可以知道，所述步骤S120还可以仅用于获取上述信息中的部分，例如，在用于定位的场景，可以只用于获取所述第一声源位置信息；在用于测速的场景，可以只用于获取所述第一声源速度信息，等等。

在一种可能的实施方式中，所述步骤S120可以包括：

根据多普勒效应得到：

所述移动声源在所述第一时刻的第一声源速度信息、第一声源位置信息、第一声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第一振动频率信息之间的第一关系；

所述移动声源在所述第二时刻的第二声源速度信息、第二声源位置信息、第二声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第二振动频率信息之间的第二关系；

根据运动定理得到所述时间差、所述第一和第二声源速度信息、所述第一和第二声源位置信息之间的第三关系；

根据所述第一关系、所述第二关系以及所述第三关系，得到所述属性信息。

通过下面的应用场景进一步说明书本申请实施例方法的各步骤：

如图2所示，在一种可能的实施方式中，在三个位置：第一位置(x₁,y₁)、第二位置(x₂,y₂)以及第三位置(x₃,y₃)处分别通过三个电磁波反射薄膜211～213来获取这三个位置分别在第一时刻t₁和第二时刻t₂的振动信息。

其中，一移动声源220由第一时刻t₁所在的第一声源位置(x_s1,y_s1)以第一声源速度移动到第二时刻t₂所在的第二声源位置(x_s2,y_s2)，并且在第二时刻t₂具有第二声源速度

由于声音的多普勒效应，移动声源220在一接收位置会产生频率偏移，因此可以得到，

$f_{\mathrm{mi}}=\frac{v_s}{v_s\±v_{\mathrm{mi}}}{f}_{\mathrm{sm}}$

其中f_mi为第m时刻(m∈{1，2})所述移动声源220的振动在第i个位置(i∈{1,2,3})处的第m振动频率信息，v_s为声速，v_mi为第m时刻所述第m声源速度在所述移动声源220朝向所述第i个位置的第i方向上的分量的大小，其中，该分量的方向与该第i方向一致时，v_mi前取+，不一致时，v_mi前取-；f_sm为第m声源振动频率。

其中，根据第m声源速度、所述移动声源220的第m声源位置、以及所述第i个位置可以得到对应的

因此，根据上面的公式，可以得到所述移动声源在所述第一时刻的第一声源速度信息、第一声源位置信息、第一声源振动频率信息、所述三个位置信息以及所述三个第一振动频率信息之间的第一关系；以及

第二时刻所述移动声源在所述第二时刻的第二声源速度信息、第二声源位置信息、第二声源振动频率信息、所述三个位置信息以及所述三个第二振动频率信息之间的第二关系。

又根据运动定理，可以得到所述时间差、所述第一和第二声源速度信息、所述第一和第二声源位置信息之间的第三关系。

另外，由上面的描述可以知道，由于所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足所述设定时间范围，因此：

在根据所述移动声源的一设定加速度变化范围来确定所述设定时间范围的实施方式中，在所述时间差内，可以认为第一声源速度？vs1与第二声源速度相等；或者，

在根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度方向的变化范围来确定所述设定时间范围的实施方式中，在所述时间差内，可以认为所述第一声源振动频率f_s1与第二声源振动频率f_s2是相等的，同时，所述第一声源速度的方向与所述第二声源速度的方向相等；或者，

在根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度大小的变化范围来确定所述设定时间范围的实施方式中，在所述时间差内，可以认为所述第一声源振动频率f_s1与第二声源振动频率f_s2是相等的，同时，所述第一声源速度的大小与所述第二声源速度的大小相等。

综上所述，可以根据所述第一关系、第二关系以及第三关系可以得到所述移动声源在所述第一时刻和/或第二时刻的属性信息。

本领域技术人员可以知道，通过本申请实施例的方法，可以在一些不方便图像采集等的场合下，对会发声的移动声源进行定位和/或测速等。

本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。

如图3所示，在本申请实施例一种可能的实施方式公开了一种移动声源信息确定装置300，包括：

频率信息获取模块310，用于获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围；

处理模块320，用于根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

本申请实施例的实施方式通过一移动声源在多个位置获取两个时刻的振动频率信息来得到该移动声源的声源位置、声源速度和声源振动频率中的至少一个，特别适合在一些适合声音传播的场合方便地对发声对象进行定位、测速等。

通过下面的实施方式进一步说明本申请实施例的各模块、单元。

如图4a所示，在一种可能的实施方式中，所述装置还包括一时间范围确定模块330，用于确定所述设定时间范围。

在不同的应用场景下，所述时间范围确定模块330可以为以下三种中的一种：

第一时间范围确定模块331，如图4b所示，用于根据所述移动声源的一设定加速度变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大速度变化小于一设定的速度差值。

第二时间范围确定模块332，如图4c所示，用于根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度方向的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度方向变化小于一设定速度方向差值。

第三时间范围确定模块333，如图4d所示，用于根据所述移动声源的声源振动频率随时间变化的一设定频率变化率范围、以及所述移动声源的一设定加速度大小的变化范围来确定所述设定时间范围，其中，在所述设定时间范围内，所述移动声源的最大声源振动频率变化小于一设定的频率差值、并且所述移动声源的最大速度大小的变化小于一设定速度大小差值。

上述三种时间范围确定模块的功能的进一步实现参见图1所示实施例中对应的描述。

如图4e所示，在一种可能的实施方式中，所述频率信息获取模块310可以包括：

第一通信单元311，用于从外部设备获取所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

如图4a所示，在一种可能的实施方式中，所述频率信息获取模块310包括：

振动信息获取单元312，用于获取所述至少三个位置处对应的至少三个振动信息；

振动信息分析单元313，用于分析所述至少三个振动信息得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

在本申请实施例中，所述一个位置处对应的一振动信息可以是时间上连续的；或者，在另一些可能的实施方式中，与所述一个位置处对应的一振动信息可以是离散的。只要能够获取所述第一时刻以及第二时刻的第一和第二振动频率信息即可。

在一种可能的实施方式中，所述振动信息获取单元312可以包括声音采集器件，用来获取每个位置处的振动信息。例如，在一种可能的实施方式中，可以通过至少三个麦克风来采集所述至少三个位置处的所述至少三个振动信息。

如图4f所示，在一种可能的实施方式中，所述振动信息获取单元312包括：

电磁波信号获取子单元3121，用于获取所述至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；

其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件3123在响应于所述移动声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成；

电磁波分析子单元3122，用于根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述至少三个振动信息。

如图4g所示，在一种可能的实施方式中，所述振动信息获取单元312还包括：

所述至少三个电磁波反射器件3123。

在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射器件3123例如可以为电磁波反射薄膜。

在一种可能的实施方式中，为了得到对应的电磁波反射特性，所述电磁波反射薄膜上还具有印制天线。

在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜例如可以为金属薄膜。在其他可能的实施方式中，所述电磁波反射薄膜可以为其它材质的薄膜，反射面上设有印制天线。

在一种可能的实施方式中，所述反射包括定向反射。即，向所述电磁波反射信号的接收端所在的位置定向反射所述电磁波反射信号。

在一种可能的实施方式中，可以通过所述电磁波反射器件3123的形状来实现所述定向反射，例如，在一种可能的实施方式中，所述电磁波反射器件为具有曲面的反射面的电磁波反射薄膜，所述电磁波反射信号的接收端位于所述曲面的反射会聚区域。在一种可能的实施方式中，所述曲面例如可以为抛物面或椭圆球面。

在一种可能的实施方式中，所述电磁波信号包括：环境电磁波信号，例如，环境中的无线电波、光信号等。即，在本实施方式中，不需要另外发射电磁波信号用于反射，而是可以对环境中已经存在的环境电磁波信号进行反射形成所述电磁波反射信号。本领域技术人员可以看出，本实施方式可以重用空间中已经存在的电磁场信息而无需发射信号。

在另一种可能的实施方式中，所述电磁波信号包括：经过轨道角动量调制的调制电磁波信号。本领域的技术人员可以知道，所述调制电磁波信号在经过一次反射后，其角动量会发生改变，因此所述电磁波反射信号中包含与所述调制电磁波信号的角动量共轭的电磁波分量。在一些实施方式中，电磁波反射信号的接收端除了会接收到所述电磁波反射信号外，还有可能接收到环境电磁波信号以及所述调制电磁波信号的发射端发送的部分源电磁波信号，通过所述角动量调制电磁波的特性，可以只获取所述电磁波分量，避免所述发射端的源信号带来的干扰。

在一种可能的实施方式中，如图4h所述电磁波信号获取子单元3121可以包括：

信号接收器件3211a，用于接收所述至少三个电磁波反射信号。

如图4i所示，在另一种可能的实施方式中，所述电磁波信号获取子单元3121可以包括：

通信器件3211b，用于从一外部设备(例如上面所述的信号接收器件3211a)来获取所述至少三个电磁波反射信号。

在一种可能的实施方式中，所述电磁波分析子单元3122进一步可以用于：

通过一电磁波反射信号的频谱分布的变化，利用经典的调频解调方法或者机器学习方法，恢复对应的所述电磁波反射器件的振动信息。

由上可以看出，通过电磁波反射器件以无线的电磁波来传递移动声源在对应位置处的振动信息，特别适合使用在一些声音采集位置不适合有源器件使用的场合，并且，本实施方式中，可以通过同一信号接收器件来获取多个位置处对应的多个电磁波反射信息，因此本实施方式还特别适合在一个空间中要采集多个位置的振动信息的场合。

在一种可能的实施方式中，环境中只有所述移动声源可以导致所述至少三个位置处的振动，此时，所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件对应的至少三个振动信息在第一时刻的频率即为所述至少三个第一振动频率信息，在第二时刻的频率即为所述至少三个第二振动频率信息。

如图4j所示，在另一种可能的实施方式中，环境中可能有多个声音可以导致所述至少三个位置处的振动，此时，所述振动信息分析单元313包括：

分量信息获取子单元3131，用于分析所述至少三个振动信息，得到至少三组振动分量信息；

振动频率信息获取子单元3132，用于根据所述至少三组振动分量信息的振动特征，得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

在一种可能的实施方式中，所述振动特征包括：频率大小、频率分布、或振幅大小、或者这三种特征中的两个的组合、或者这三种特征。

所述分量信息获取子单元3131以及所述振动频率信息获取子单元3132功能进一步的描述参见图1所示实施例中对应的描述，这里不再赘述。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块320获取的所述属性信息包括：

声源位置信息、或声源速度信息、或声源振动频率信息、或上述三种属性信息中的两种或三种。

如图4a所示，在一种可能的实施方式中，所述处理模块320包括：

多普勒分析单元321，用于根据多普勒效应得到：

所述移动声源在所述第一时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第一振动频率信息之间的第一关系；

所述移动声源在所述第二时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第二振动频率信息之间的第二关系；

运动分析单元322，用于根据运动定理得到所述时间差、所述第一时刻和所述第二时刻分别对应的所述声源速度信息和所述声源位置信息之间的第三关系；

属性信息获取单元323，用于根据所述第一关系、所述第二关系以及所述第三关系，得到所述属性信息。

所述处理模块320及其各单元进一步的功能描述参见图1和图2所示实施例中对应的描述，这里不再赘述。

本领域技术人员可以知道，通过本申请实施例的装置，可以在一些不方便图像采集等的场合下，对会发声的移动声源进行定位和/或测速等。

图5为本申请实施例提供的又一种移动声源信息确定装置500的结构示意图，本申请具体实施例并不对移动声源信息确定装置500的具体实现做限定。如图5所示，该移动声源信息确定装置500可以包括：

处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530、以及通信总线540。其中：

处理器510、通信接口520、以及存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。

通信接口520，用于与比如客户端等的网元通信。

处理器510，用于执行程序532，具体可以执行上述方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序532可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。

处理器510可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器530，用于存放程序532。存储器530可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。程序532具体可以用于使得所述移动声源信息确定装置500执行以下步骤：

获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围；

根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

程序532中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

如图6所示，本申请实施例的一种可能的实施方式还提供了一种用户设备600，包括图3、图4a～4j或图5所示实施例所述的移动声源信息确定装置610。

所述用户设备包括但不限于：智能手机、电脑、平板电脑、家庭网关等。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种移动声源信息确定方法，其特征在于，包括：

获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围；

根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息包括：

获取所述至少三个位置处对应的至少三个振动信息；

分析所述至少三个振动信息得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述至少三个振动信息包括：

获取所述至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；

根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述至少三个振动信息；

其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件在响应于所述移动声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述属性信息包括以下的至少一种：

声源位置信息、声源速度信息以及声源振动频率信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息包括：

根据多普勒效应得到：

所述移动声源在所述第一时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第一振动频率信息之间的第一关系；

所述移动声源在所述第二时刻的声源速度信息、声源位置信息、声源振动频率信息、所述至少三个位置信息以及所述至少三个第二振动频率信息之间的第二关系；

根据运动定理得到所述时间差、所述第一时刻和所述第二时刻分别对应的所述声源速度信息和所述声源位置信息之间的第三关系；

根据所述第一关系、所述第二关系以及所述第三关系，得到所述属性信息。

6.一种移动声源信息确定装置，其特征在于，包括：

频率信息获取模块，用于获取第一时刻一移动声源在至少三个位置处对应的至少三个第一振动频率信息、以及第二时刻所述移动声源在所述至少三个位置处对应的至少三个第二振动频率信息，其中，所述第一时刻和第二时刻之间的时间差满足一设定时间范围；

处理模块，用于根据所述至少三个位置对应的至少三个位置信息、所述时间差、所述至少三个第一振动频率信息以及所述至少三个第二振动频率信息，得到所述移动声源在所述第一时刻和/或所述第二时刻的属性信息。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述频率信息获取模块包括：

振动信息获取单元，用于获取所述至少三个位置处对应的至少三个振动信息；

振动信息分析单元，用于分析所述至少三个振动信息得到所述至少三个第一振动频率信息和所述至少三个第二振动频率信息。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述振动信息获取单元包括：

电磁波信号获取子单元，用于获取所述至少三个位置对应的至少三个电磁波反射信号；

电磁波分析子单元，用于根据所述至少三个电磁波反射信号，得到所述至少三个振动信息；

其中：所述至少三个电磁波反射信号由所述至少三个位置处的至少三个电磁波反射器件在响应于所述移动声源发出的声音而产生振动的状态下对电磁波信号反射形成。

9.如权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块获取的所述属性信息包括以下的至少一种：

声源位置信息、声源速度信息以及声源振动频率信息。

10.一种用户设备，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的移动声源信息确定装置。