CN104571469A - 一种输出声音信号的方法、装置及终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信号处理领域，公开了一种输出声音信号的方法、装置及终端，用于解决现有技术中存在的由于听音者的散射影响弱化声聚焦效果的技术问题，该方法包括：根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；针对所述N个听音者中每一个听音者，通过与所述听音者对应的所述声聚焦滤波器，对所述听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号；通过所述扬声器阵列输出所述N个滤波后的声音信号。

Description

一种输出声音信号的方法、装置及终端

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种输出声音信号的方法、装置及终端。

背景技术

随着通信技术的发展，终端设备的声回放系统的性能受到越来越广泛的重视。在很多应用场景下，终端设备的使用者不希望别人听到自己的设备发出的声音，或者在不同的区域的听音者希望听到不同的声音。

目前，为了实现声聚焦，采用多个扬声器组成的扬声器阵列作为控制声源，如图1的近场聚焦模型所示，在空间中设定亮区（Bright Zone）和暗区（DarkZone），其中，亮区是希望扬声器阵列输出声能量尽可能集中的区域，而暗区是希望扬声器阵列输出声能量越低越好的区域。在该模型中包括N个扬声器单元，q_k（k=0，1，2，…，N-1）表示每个扬声器单元的激励参数，该参数包含了幅度和相位信息，g_ki表示第k个扬声器到空间第i个点的传递函数，那么，扬声器阵列在空间特定点的输出声压p_i可表示为：

$p_i=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{g}_{\mathrm{ki}}{q}_k=g_i^{T}q......\left(1\right)$

在实际应用场景中，分别在亮区和暗区选取足够多的点，测量出所有的g_ki，再通过矩阵运算的方式就能够得到扬声器阵列的最优激励参数，进而实现声聚焦。

但是在上述近场聚焦模型里，由于没有考虑听音者的人头对声音信号的散射影响，使得听音者的耳朵附近区域无法获得最大声响，那么就存在由于听音者的散射影响弱化声聚焦效果的技术问题。

发明内容

本发明提供一种输出声音信号的方法、装置及终端，用以解决现有技术中存在的由于听音者的散射影响弱化声聚焦效果的技术问题。

本发明的第一方面，提供一种输出声音信号的方法，包括：根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；针对所述N个听音者中每一个听音者，通过与所述听音者对应的所述声聚焦滤波器，对所述听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号；通过所述扬声器阵列输出所述N个滤波后的声音信号。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，具体包括：根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数；根据所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数，具体包括：根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列的声源强度值；根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，其中，所述听音区域是以所述听音者的收音点为基准的一预设区域；将所述听音者的听音区域的总声压值比上所述声源强度值的比值作为所述声学传递函数。

结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，具体包括：根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列在所述声场中的直达声声压值；根据所述听音者在所述声场中的位置，确定所述听音者在所述声场中的散射声声压值；基于所述直达声声压值以及所述散射声声压值，确定所述听音者的听音区域的总声压值。

结合第一种可能的实现方式到第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四种可能的实现方式中，所述根据所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器，具体包括：根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值；根据所述声能量密度比值，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

结合第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值，具体包括：根据所述听音者在声场中的位置及与所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值；将所述声能量平均值一一与所述N个听音者中除所述听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定所述声能量密度比值。

结合第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述根据所述听音者在声场中的位置及与所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值，具体由以下公式获得：

e_v＝q_s ^HR_vq_s；

其中，e_v为所述听音者所在区域的声能量平均值，q_s为所述扬声器阵列的声源强度值矢量，h为所述听音者对应的声学传递函数，V为所述听音者在声场中所在区域的体积。

本发明的第二方面，提供一种输出声音信号的装置，包括：滤波器确定模块，用于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；滤波模块，用于针对所述N个听音者中每一个听音者，通过由所述滤波器确定模块确定的与所述听音者对应的所述声聚焦滤波器，对所述听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号，并将所述滤波后的声音信号输出给信号输出模块；所述信号输出模块，用于接收来自所述滤波模块的所述N个滤波后的声音信号，并通过所述扬声器阵列输出所述N个滤波后的声音信号。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述滤波器确定模块，具体包括：传递函数确定模块，用于根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数，并将所述声学传递函数发送给滤波器计算模块；所述滤波器计算模块，用于接收来自所述传递函数确定模块的所述声学传递函数，并根据所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述传递函数确定模块，具体包括：声源强度值确定模块，用于根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列的声源强度值；总声压值确定模块，用于根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，并将所述总声压值发送给比值运算模块，其中，所述听音区域是以所述听音者的收音点为基准的一预设区域；所述比值运算模块，用于接收来自所述总声压值确定模块的所述听音者的听音区域的总声压值，将所述听音者的听音区域的总声压值与所述声源强度值之比作为所述声学传递函数，并将所述声学传递函数发送给所述滤波器计算模块。

结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述总声压值确定模块，具体包括：直达声声压值确定模块，用于根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列在所述声场中直达声声压值，并将所述直达声声压值发送给声压值确定子模块；散射声声压值确定模块，用于根据所述听音者在所述声场中的位置，确定所述听音者在所述声场中的散射声声压值，并将所述散射声声压值发送给所述总声压值确定子模块；所述总声压值确定子模块，用于接收来自所述直达声声压值确定模块的所述直达声声压值以及来自所述散射声声压值确定模块的所述散射声声压值，并基于所述直达声声压值以及所述散射声声压值，确定所述听音者的听音区域的总声压值；将所述听音者的听音区域的总声压值发送给所述比值运算模块。

结合第一种可能的实现方式到第三种可能的实现方式中的任意一种，所述滤波器计算模块，具体包括：声能量密度比值确定模块，用于接收来自所述传递函数确定模块的所述声学传递函数，并根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值；将所述声能量密度比值发送给所述滤波器确定子模块；所述滤波器计算子模块，用于接收来自所述声能量密度比值确定模块的所述声能量密度比值，并根据所述声能量密度比值，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

结合第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述声能量密度比值确定模块，具体包括：声能量平均值确定模块，用于接收来自所述传递函数确定模块的所述声学传递函数，并根据所述听音者在所述声场中的位置及所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值；将所述声能量平均值发送给声能量密度比值确定子模块；所述声能量密度比值确定子模块，用于接收来自所述声能量平均值确定模块的所述声能量平均值，并将所述声能量平均值一一与所述N个听音者中除所述听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定所述声能量密度比值；将所述声能量密度比值发送给所述滤波器计算子模块。

第三方面，提供一种终端，包括：处理器，用于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；针对所述N个听音者中每一个听音者，通过与所述听音者对应的所述声聚焦滤波器，对所述听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号；所述扬声器阵列，用于输出所述N个滤波后的声音信号。

结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于：根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数；根据所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述处理器，具体用于：根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列的声源强度值；根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，其中，所述听音区域是以所述听音者的收音点为基准的一预设区域；将所述听音者的听音区域的总声压值比上所述声源强度值的比值作为所述声学传递函数。

结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述处理器，具体用于：根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列在所述声场中的直达声声压值；根据所述听音者在所述声场中的位置，确定所述听音者在所述声场中的散射声声压值；基于所述直达声声压值以及所述散射声声压值，确定所述听音者的听音区域的总声压值。

结合第一种可能的实现方式到第三种可能的实现方式中的任意一种，所述处理器，具体用于：根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值；根据所述声能量密度比值，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

结合第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述处理器，具体用于：根据所述听音者在声场中的位置及与所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值；将所述声能量平均值一一与所述N个听音者中除所述听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定所述声能量密度比值。

本发明的有益效果：

由于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声聚焦滤波器，并通过该声聚焦滤波器对听音者对应的声音信号进行滤波，获得听音者对应的滤波后的声音信号，对每一个听音者均采用与其对应的声聚焦滤波器对其对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号，然后，通过扬声器阵列输出N个滤波后的声音信号，这样，将听音者在声场中的位置考虑到声聚焦滤波器的设计中，减少了听音者的散射影响，更好地实现声聚焦。

附图说明

图1为本发明一实施例中的输出声音信号的方法的流程图；

图2为本发明一实施例中的声场的示意图；

图3为本发明一实施例中的确定听音者对应的声聚焦滤波器的方法的流程图；

图4为本发明一实施例中的确定听音者对应的声音传递函数的方法的流程图；

图5为本发明一实施例中的输出声音信号的装置的功能框图；

图6为本发明一实施例中的终端的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种输出声音信号的方法、装置及终端，解决了现有技术中存在的由于听音者的散射影响弱化声聚焦效果的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述存在的由于听音者的散射导致声聚焦效果差的问题，总体思路如下：

通过由于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声聚焦滤波器，并通过该声聚焦滤波器对听音者对应的声音信号进行滤波，获得听音者对应的滤波后的声音信号，对每一个听音者均采用与其对应的声聚焦滤波器对其对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号，然后，通过扬声器阵列输出N个滤波后的声音信号，这样，将听音者在声场中的位置考虑到声聚焦滤波器的设计中，减少了听音者的散射影响，更好地实现声聚焦。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一：

本实施例提供了一种输出声音信号的方法，该方法应用于如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能电视等电子设备中。

如图1所示，该方法包括：

S101：根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；

S102：针对N个听音者中每一个听音者，通过与听音者对应的声聚焦滤波器，对听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号；

S103：通过扬声器阵列输出N个滤波后的声音信号。

在本实施例中，扬声器阵列可以为直线阵列、矩阵阵列、圆形阵列或者立体阵列，本申请不做限定。

声聚焦滤波器可以由电子设备的制造商在电子设备出厂前，经过实验数据确定，也可以由电子设备在用户的使用过程中，根据实时采集的数据确定，比如，通过摄像头来获得听音者在声场中的位置，或者通过红外线收发器确定听音者在声场中位置，本申请不做限定。

在本实施例中，每一个听音者均一一对应一声音信号，这些声音信号为完全不同的声音信号，比如，信号1为歌曲信号，信号2就为广播信号，信号3为电影的音频信号等。在执行S101之前，每一个听音者需要通过手动选择，确定自己与声音信号之间的对应关系。

下面以声场中存在2个听音者为例对上述方案进行描述。

首先，介绍扬声器阵列。

如图2所示，在声场，如自由场中，以扬声器阵列为控制声源，扬声器阵列包含L个扬声器单元的直线阵列，第l个控制声源的位置坐标为相邻两个扬声器单元之间的间距相等，第l个控制声源在声场中声源强度值为其中，ω为声源的角频率，那么，整个扬声器阵列的声源强度值矢量就为：

$q_s\left(\mathrm{\ω}\right)={[q_s(x_s^{\left(1\right)},y_s^{\left(1\right)},z_s^{\left(1\right)},\mathrm{\ω}),q_s(x_s^{\left(2\right)},y_s^{\left(2\right)},z_s^{\left(2\right)},\mathrm{\ω}),...,q_s(x_s^{\left(L\right)},y_s^{\left(L\right)},z_s^{\left(L\right)},\mathrm{\ω})]}^T......\left(1\right)$

接下来介绍听音者。

在本实施例中，听音者在声场中的位置可以通过设置在智能手机、平板电脑等电子设备上朝向听音者方向的摄像头获得，或者通过用户、制造商自行手动设定，本申请不做限定。

请仍参考图2，在声场中，分别存在有以（x_H1，y_H1，z_H1）为圆心，α₁为半径的刚性球H1来表征的听音者1，和以（x_H2，y_H2，z_H2）为圆心，α₂为半径的刚性球H2来表征的听音者2。

首先，执行S101，即：根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数。

具体的，如图3所示，执行S301，即：根据扬声器阵列和听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声学传递函数。

在实际应用中，如图4所示，由以下步骤来确定上述传递函数。

S401：根据扬声器阵列在声场中的位置，确定扬声器阵列的声源强度值，即声源强度值矢量q_s(ω)。

S402：根据扬声器阵列和听音者在声场中的位置，确定声场中听音者的听音区域的总声压值，其中，听音区域是以听音者的收音点为基准的一预设区域。

在本实施例中，听音者的听音区域为以听音者的左耳和右耳为基准的预设区域，该预设区域的体积可以由本领域技术人员根据实际情况自行设定。比如，如图2所示，听音者1的听音区域为V_e1，听音者2的听音区域为V_e2，也就是听音者的听音区域为以听音者的左耳为中心的体积为V的矩形区域，以及以听音者的右耳为中心的体积也为V矩形区域，当然，预设区域还可以为以听音者的左耳和右耳为球心的体积为V的半球形区域，本申请不做具体限定。

首先，根据扬声器阵列在声场中的位置，通过公式（2），确定处于极坐标系中r_s=（r_s，θ_s，φ_s）处的单极子源辐射的位于r=（r，θ，φ）处的直达声声压P_inc（r，θ，φ，ω），其中，r_s=（r_s，θ_s，φ_s）为在极坐标下的坐标值，是第l个控制声源在不同坐标系中的不同描述，r=（r，θ，φ）为空间待计算点的极坐标。

$p_{\mathrm{inc}}(r,\mathrm{\θ},\mathrm{\φ},\mathrm{\ω})=\frac{\mathrm{j\ω}{\mathrm{\ρ}}_{0}q{e}^{-\mathrm{jk}{R}_s}}{R_s}$

$=\mathrm{k\&omega;}{\mathrm{\&rho;}}_{0}q\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{j}_l\left({\mathrm{kr}}_{<}\right)h_l\left({\mathrm{kr}}_{>}\right)\&times;Y_{\mathrm{lm}}^{*}({\mathrm{\&theta;}}_s,{\mathrm{\&phi;}}_s)Y_{\mathrm{lm}}(\mathrm{\&theta;},\mathrm{\&phi;})......\left(2\right)$

在公式（2）中，ρ₀是空气密度，q是声源强度值，j_l是l阶球贝塞尔函数，h_l是l阶球汉克尔函数，用于展开声场的球谐函数定义如下：

$Y_{\mathrm{lm}}(\mathrm{\&theta;},\mathrm{\&phi;})=\sqrt{\frac{2l+1}{4\mathrm{\&pi;}}\&CenterDot;\frac{(l-m)!}{(l+m)!}}{P}_l^m\left(\cos \mathrm{\&theta;}\right)e^{\mathrm{jm\&phi;}}$

其中，表示Y_lm(θ_s,φ_s)的共轭，Y_lm(θ,φ)与Y_lm(θ_s,φ_s)分别表示空间待计算点和控制声源两个位置下球谐函数计算结果，R_s＝|r-r_s|，r_＜＝min(|r|,|r_s|)，r_＞＝max(|r|,|r_s|)，k表示波数，第l阶勒让德函数的m次幂在cosθ处的值。

同时，由于散射声波可以表示为一个从散射体表面向外辐射的声波，那么，根据听音者1和2在声场中的位置，可以用球谐函数公式（3）和（4）来分别表示处于极坐标ο₁和ο₂的刚性球H1和H2的散射声声压。

$P_{s1}\left(r_{1r}\right)=\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{\mathrm{lm}}{h}_l\left({\mathrm{kr}}_{1r}\right)Y_{\mathrm{lm}}({\mathrm{\&theta;}}_{1r},{\mathrm{\&phi;}}_{1r})......\left(3\right)$

$P_{s2}\left(r_{2r}\right)=\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_{\mathrm{lm}}{h}_l\left({\mathrm{kr}}_{2r}\right)Y_{\mathrm{lm}}({\mathrm{\&theta;}}_{2r},{\mathrm{\&phi;}}_{2r})......\left(4\right)$

其中，C_lm、D_lm为待定系数，r_1r为处于极坐标ο₁下刚性球H1的坐标，r_1r=（r_1r，θ_1r，φ_1r），那么，Y_lm(θ_1r,φ_1r)就为极坐标ο₁下刚性球H1的球谐函数，相应的，r_2r为处于极坐标ο₂下刚性球H2的坐标，r_2r=（r_2r，θ_2r，φ_2r），那么，Y_lm(θ_2r,φ_2r)就为极坐标ο₂下刚性球H2的球谐函数。

进一步，由于H1和H2处于两个不同的极坐标系，那么，就可以通过公示（5），进行坐标转换。

$h_l\left({\mathrm{kr}}_{\mathrm{jr}}\right)Y_{\mathrm{lm}}({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{jr}},{\mathrm{\&phi;}}_{\mathrm{jr}})=\underset{p=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{q=-p}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{Q}_{\mathrm{pq}}^{\mathrm{lm}}\left(r_{\mathrm{oij}}\right)j_p\left({\mathrm{kr}}_{\mathrm{ir}}\right)Y_{\mathrm{pq}}({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{ir}},{\mathrm{\&phi;}}_{\mathrm{ir}})......\left(5\right)$

其中：r_ir＜r_oij，{（i,j）|i＝1,j＝2;i＝2,j＝1}，i和j分别表示坐标系ο₁和ο₂的标号。

在本实施例中，上述C_lm、D_lm为待定系数可以由下面的步骤确定。

首先根据上述的直达声声压表达式P_inc（r，θ，φ，ω）以及散射声声压P_s1(r_1r)和P_s2(r_2r)，列出听音者的听音区域的总声压值的表达式：

p_tot(r,θ,φ,ω)＝p_inc(r,θ,φ,ω)+p_s1(r,θ,φ,ω)+p_s2(r,θ,φ,ω)   （6）

然后，根据边界条件，即刚性球表面Ω₁和Ω₂的声速为0，对p_tot(r,θ,φ,ω)求导，得到公式（7）：

如果两个球的半径相等，都为a，则分别以两个球的球心为原点建立球坐标系，两个坐标系中声源和空间点的坐标分别为(θ_1c,φ_1c)、(θ_1r,φ_1r)和(θ_2c,φ_2c)、(θ_2r,φ_2r)，再由公式（7）得到公式（8）和（9）：

$\mathrm{k\&omega;\&rho;Q}\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}{j}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)h_l\left({\mathrm{kr}}_{1c}\right)\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{Y}_{\mathrm{lm}}^{*}({\mathrm{\&theta;}}_{1c},{\mathrm{\&phi;}}_{1c})Y_{\mathrm{lm}}({\mathrm{\&theta;}}_{1r},{\mathrm{\&phi;}}_{1r})$

$+\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{\mathrm{lm}}{h}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)Y_{\mathrm{lm}}({\mathrm{\&theta;}}_{1r},{\mathrm{\&phi;}}_{1r})......\left(8\right)$

$+\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_{\mathrm{lm}}\underset{p=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{q=-p}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{Q}_{\mathrm{pq}}^{\mathrm{lm}}\left(r_{o12}\right)j_p^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)Y_{\mathrm{pq}}({\mathrm{\&theta;}}_{1r},{\mathrm{\&phi;}}_{1r})$

$=0$

$\mathrm{k\&omega;\&rho;Q}\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}{j}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)h_l\left({\mathrm{kr}}_{2c}\right)\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{Y}_{\mathrm{lm}}^{*}({\mathrm{\&theta;}}_{2c},{\mathrm{\&phi;}}_{2c})Y_{\mathrm{lm}}({\mathrm{\&theta;}}_{2r},{\mathrm{\&phi;}}_{2r})$

$+\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{\mathrm{lm}}{h}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)Y_{\mathrm{lm}}({\mathrm{\&theta;}}_{2r},{\mathrm{\&phi;}}_{2r})......\left(9\right)$

$+\underset{l=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{m=-l}{\overset{l}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_{\mathrm{lm}}\underset{p=0}{\overset{\&infin;}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{q=-p}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{Q}_{\mathrm{pq}}^{\mathrm{lm}}\left(r_{o21}\right)j_p^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)Y_{\mathrm{pq}}({\mathrm{\&theta;}}_{2r},{\mathrm{\&phi;}}_{2r})$

$=0$

其中， $Q_{\mathrm{pq}}^{\mathrm{lm}}\left(r_{\mathrm{oij}}\right)=\underset{n=|l-p|:2}{\overset{l+p}{\mathrm{\&Sigma;}}}4\mathrm{\&pi;}{j}^{p+n-l}{h}_n\left({\mathrm{kr}}_{\mathrm{oij}}\right)Y_{n,m-q}({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{oij}},{\mathrm{\&phi;}}_{\mathrm{oij}})g(l,m;p,-q;n)......\left(10\right)$

$g(l,m;p,-q;n)={(-1)}^m\sqrt{\frac{(2l+1)(2p+1)(2n+1)}{4\mathrm{\&pi;}}}\left(\begin{array}{ccc}l& p& n\\ 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{ccc}l& p& n\\ m& -q& -m+q\end{array}\right)......\left(11\right)$

其中，括号中的表达式是wigner3-j符号，当|m-q|＞n时，有Y_n,m-q(θ_oij,φ_oij)＝0。进一步，得到公式（12）和（13）：

$\mathrm{k\&omega;Q}{j}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)h_l\left({\mathrm{kr}}_{1c}\right)Y_{\mathrm{lm}}^{*}({\mathrm{\&theta;}}_{1c},{\mathrm{\&phi;}}_{1c})$

$+C_{\mathrm{lm}}{h}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)$

$+\underset{p=0}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{q=-p}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_{\mathrm{pq}}{Q}_{\mathrm{lm}}^{\mathrm{pq}}\left(r_{o12}\right)j_p^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)......\left(12\right)$

$=0$

$\mathrm{k\&omega;Q}{j}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)h_l\left({\mathrm{kr}}_{2c}\right)Y_{\mathrm{lm}}^{*}({\mathrm{\&theta;}}_{2c},{\mathrm{\&phi;}}_{2c})$

$+\underset{p=0}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{q=-p}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_{\mathrm{pq}}{Q}_{\mathrm{lm}}^{\mathrm{pq}}\left(r_{o21}\right)j_p^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)......\left(13\right)$

$+D_{\mathrm{lm}}{h}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)$

$=0$

那么，整个系统的矩阵就可以表示为：

$\left[\begin{array}{cc}{S}_1& Q_{12}\\ Q_{21}& S_2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}C\\ D\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{A}_1\\ A_2\end{array}\right]......\left(14\right)$

其中，阶列向量A₁和A₂中第lm个元素分别为 $-\mathrm{k\&omega;}{\mathrm{Qj}}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)h_l\left({\mathrm{kr}}_{1c}\right)Y_{\mathrm{lm}}^{*}({\mathrm{\&theta;}}_{1c},{\mathrm{\&phi;}}_{1c})$ 和 $-\mathrm{k\&omega;}{\mathrm{Qj}}_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)h_l\left({\mathrm{kr}}_{2c}\right)Y_{\mathrm{lm}}^{*}({\mathrm{\&theta;}}_{2c},{\mathrm{\&phi;}}_{2c}),$ 待定列向量C、D为：

C＝[C_0,0 C_1,-1 C_1,0 C_1,1…C_l,m…C_L,L]^T

D＝[D_0,0 D_1,-1 D_1,0 D_1,1…D_l,m…D_L,L]^T；

(L+1)²×(L+1)²阶对角矩阵S₁和S₂为：

$S_1=\mathrm{diag}\left\{\begin{array}{cccccccc}{s}_{\mathrm{0,0}}^{\left(1\right)}& s_{1,-1}^{\left(1\right)}& s_{\mathrm{1,0}}^{\left(1\right)}& s_{\mathrm{1,1}}^{\left(1\right)}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{l,m}^{\left(1\right)}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{L,L}^{\left(1\right)}\end{array}\right\},s_{l,m}^{\left(1\right)}=h_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)\&ForAll;m;$

$S_2=\mathrm{diag}\left\{\begin{array}{cccccccc}{s}_{\mathrm{0,0}}^{\left(2\right)}& s_{1,-1}^{\left(2\right)}& s_{\mathrm{1,0}}^{\left(2\right)}& s_{\mathrm{1,1}}^{\left(2\right)}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{l,m}^{\left(2\right)}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{L,L}^{\left(2\right)}\end{array}\right\},s_{l,m}^{\left(2\right)}=h_l^{\&prime;}\left(\mathrm{ka}\right)\&ForAll;m.$

(L+1)²×(L+1)²阶矩阵Q_ij中每个元素为：

lm定义行数，pq定义列数：

$\begin{array}{c}\mathrm{lm}=\{\left(\mathrm{0,0}\right)\left(\mathrm{1,1}\right)\left(\mathrm{1,0}\right)\left(\mathrm{1,1}\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;(l,m)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;(L,L)\}\\ \mathrm{pq}=\{\left(\mathrm{0,0}\right)\left(\mathrm{1,1}\right)\left(\mathrm{1,0}\right)\left(\mathrm{1,1}\right)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;(l,m)\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;(L,L)\}\end{array}......\left(15\right)$

由此求出了待定系数C_lm、D_lm，即待定列向量C、D。

那么，将求出的待定系数C_lm、D_lm分别带回公式（3）和公式（4），就能够确定听音者1和听音者2在声场中的散射声声压值，进而，如公式（6）所示，基于直达声声压值以及散射声声压值，确定听音者的听音区域的总声压值p_tot(r,θ,φ,ω)。

S403：将听音者的听音区域的总声压值比上声源强度值的比值作为声学传递函数，即：

$h=\frac{P_{\mathrm{tot}}}{q_s}......\left(16\right)$

其中，p_tot为听音者的听音区域的所有点的总声压值矢量。

进一步，进入S302：根据听音者对应的声学传递函数，确定听音者对应的声聚焦滤波器。

具体来说，根据声学传递函数，确定听音者的听音区域的声能量密度比值，也就是根据听音者在声场中的位置及声学传递函数，确定听音者的听音区域的声能量平均值，即：

$e_v=\frac{1}{V}{\&Integral;}_v{p}^H\mathrm{pdV}=q_s^H\left(\frac{1}{V}{\&Integral;}_v{h}^H\mathrm{hdV}\right)q_s......\left(17\right)$

其中，p为听音者的听音区域的总声压值矢量，p^H为p的共轭转置矢量，q_s为扬声器阵列的声源强度值矢量，是q_s的共轭转置矢量，h^H为h的共轭转置矢量。

进一步，定义一空间相关矩阵：

$R_v\left(\mathrm{\&omega;}\right)=\frac{1}{V}{\&Integral;}_V{h}^H(x_m,y_n,z_p|x_s,y_s,z_s,\mathrm{\&omega;})h(x_m,y_n,z_p|x_s,y_s,z_s,\mathrm{\&omega;})\mathrm{dV}......\left(18\right)$

其中，（x_m,y_n,z_p）为听音者的听音区域中任意点的坐标。

那么，由公式（17）可知：e_v＝q_s ^HR_vq_s。

进一步，将V_e1和V_e2分别划分为多个测试点，这些测试点在x轴和y轴的间隔为Δx和Δy，Δx和Δy的尺寸必须足够小，小于扬声器辐射声信号中最高频率对应的波长长度的一半。

这样，就能够得到空间相关矩阵R_v1、R_v2，进而分别获得听声者1和听声者2对应的声能量密度比值β₁和β₂，即：

${\mathrm{\&beta;}}_1=\frac{e_{v1}}{e_{v2}}=\frac{q_s^H{R}_{v1}{q}_s}{q_s^H{R}_{v2}{q}_s}......\left(19\right)$

${\mathrm{\&beta;}}_2=\frac{e_{v2}}{e_{v1}}=\frac{q_s^H{R}_{v2}{q}_s}{q_s^H{R}_{v1}{q}_s}......\left(20\right)$

最后，根据声能量密度比值，确定听音者对应的声聚焦滤波器。

具体的，当q_s为听音者1对应的声能量密度比值β₁的最大特征值所对应的特征向量时，将该q_s确定为听音者所对应的声聚焦滤波器，为了与听音者2对应的声聚焦滤波器加以区分，听音者1对应的q_s表示为q_s1，相应的，当q_s为听音者2对应的声能量密度比值β₂的最大特征值所对的特征向量时，将该q_s，即q_s2确定为听音者所对应的声聚焦滤波器。

当通过上述步骤确定听音者对应的滤波器之后，执行S102：针对N个听音者中每一个听音者，通过与听音者对应的声聚焦滤波器，对听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号。

也就是说，分别采用听音者1和听音者2对应的声聚焦滤波器q_s1和q_s2，对听音者1对应的声音信号x₁和听音者2对应的声音信号x₂进行滤波，得到滤波后的声音信号s₁和s₂。

进一步，S103：通过扬声器阵列输出N个滤波后的声音信号。也就是将s₁和s₂通过扬声器阵列输出，可以同时输出s₁和s₂，也可以时分输出s₁和s₂，此时，听音者1仅能够听到滤波后的声音信号s₁，听音者2仅能够获得滤波后的声音信号s₂，实现了声聚焦。

实施例二：

基于同一发明构思，本实施例提供一种输出声音信号的装置，如图5所示，该装置具体，包括：滤波器确定模块51，用于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；滤波模块52，用于针对N个听音者中每一个听音者，通过由滤波器确定模块51确定的与听音者对应的声聚焦滤波器，对听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号，并将滤波后的声音信号输出给信号输出模块53；信号输出模块53，用于接收来自滤波模块52的N个滤波后的声音信号，并通过扬声器阵列输出N个滤波后的声音信号。

进一步，滤波器确定模块51，具体包括：传递函数确定模块，用于根据扬声器阵列和听音者在声场中的位置，确定听音者所在位置上的声学传递函数，并将声学传递函数发送给滤波器计算模块；滤波器计算模块，用于接收来自传递函数确定模块的声学传递函数，并根据声学传递函数，确定听音者对应的声聚焦滤波器。

进一步，传递函数确定模块，具体包括：声源强度值确定模块，用于根据扬声器阵列在声场中的位置，确定扬声器阵列的声源强度值；总声压值确定模块，根据扬声器阵列和听音者在声场中的位置，确定声场中听音者的听音区域的总声压值，并将总声压值发送给比值运算模块，其中，听音区域是以听音者的收音点为基准的一预设区域；比值运算模块，用于接收来自总声压值确定模块的听音者的听音区域的总声压值，将听音者的听音区域的总声压值与声源强度值之比作为声学传递函数，并将声学传递函数发送给滤波器计算模块。

进一步，总声压值确定模块，具体包括：直达声声压值确定模块，用于根据扬声器阵列在声场中的位置，确定扬声器阵列在声场中直达声声压值，并将直达声声压值发送给声压值确定子模块；散射声声压值确定模块，用于根据听音者在声场中的位置，确定听音者在声场中的散射声声压值，并将散射声声压值发送给总声压值确定子模块；总声压值确定子模块，用于接收来自直达声声压值确定模块的直达声声压值以及来自散射声声压值确定模块的散射声声压值，并基于直达声声压值以及散射声声压值，确定听音者的听音区域的总声压值；将听音者的听音区域的总声压值发送给比值运算模块。

进一步，滤波器计算模块，具体包括：声能量密度比值确定模块，用于接收来自传递函数确定模块的声学传递函数，并根据声学传递函数，确定听音者的听音区域的声能量密度比值；将声能量密度比值发送给滤波器确定子模块；滤波器计算子模块，用于接收来自声能量密度比值确定模块的声能量密度比值，并根据声能量密度比值，确定听音者对应的声聚焦滤波器。

进一步，声能量密度比值确定模块，具体包括：声能量平均值确定模块，用于接收来自传递函数确定模块的声学传递函数，并根据听音者在声场中的位置及声学传递函数，确定听音者的听音区域的声能量平均值；将声能量平均值发送给声能量密度比值确定子模块；声能量密度比值确定子模块，用于接收来自声能量平均值确定模块的声能量平均值，并将声能量平均值一一与N个听音者中除听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定声能量密度比值；将声能量密度比值发送给滤波器计算子模块。

在以上各实施例中，在不冲突的情况下，可以相互组合实施。

前述图1实施例中的输出声音信号的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的输出声音信号的装置，通过前述对输出声音信号的方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中输出声音信号的装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

实施例三：

基于同一发明构思，本实施例提供一种终端，该终端可以为手机、平板电脑、单反相机、笔记本电脑等。

图6示出的是本发明实施例终端的结构示意图。

请参考图6，该终端包括：处理器61，用于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；针对N个听音者中每一个听音者，通过与听音者对应的声聚焦滤波器，对听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号；扬声器阵列62，用于输出N个滤波后的声音信号。

其中，对于N个滤波后的声音信号，扬声器阵列62可以同时输出，也可以时分输出，本申请不做具体限定。

在本实施例中，终端还可以为包括存储器63，存储器63可以为终端的内存，存储由终端采集或者由其他终端发送来的与听音者对应的声音信号，那么，处理器61就可以从存储器63中读取上述声音信号。存储器63还可以为NVRAM非易失存储器、DRAM动态随机存储器、SRAM静态随机存储器、Flash闪存等其中之一。

其中，在图6中，处理器61还可以与诸如I/O接口64、显示单元65、WiFi模块66、射频天线67之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。

在本实施例中，终端还可以包括：麦克风68，该麦克风68用户录入的声音，存储在存储器63中，处理器61可以从存储器63中读取这些声音信号。

可选的，在麦克风68输出的声音信号还可以通过一音频编解码芯片进行编解码，然后再存储在存储器63中。

同样的，音频编解码芯片可以与扬声器阵列62连接。

进一步，处理器61，还用于：根据扬声器阵列和听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声学传递函数；根据声学传递函数，确定听音者对应的声聚焦滤波器。

进一步，处理器61，具体用于：根据扬声器阵列在声场中的位置，确定扬声器阵列的声源强度值；根据扬声器阵列和听音者在声场中的位置，确定声场中听音者的听音区域的总声压值，其中，听音区域是以听音者的收音点为基准的一预设区域；将听音者的听音区域的总声压值比上声源强度值的比值作为声学传递函数。

进一步，处理器61，具体用于：根据扬声器阵列在声场中的位置，确定扬声器阵列在声场中的直达声声压值；根据听音者在声场中的位置，确定听音者在声场中的散射声声压值；基于直达声声压值以及散射声声压值，确定听音者的听音区域的总声压值。

进一步，处理器61，具体用于：根据声学传递函数，确定听音者的听音区域的声能量密度比值；根据声能量密度比值，确定听音者对应的声聚焦滤波器。

进一步，处理器61，具体用于：根据听音者在声场中的位置及与听音者对应的声学传递函数，确定听音者的听音区域的声能量平均值；将声能量平均值一一与N个听音者中除听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定声能量密度比值。

在以上各实施例中，在不冲突的情况下，可以相互组合实施。

前述图1实施例中的输出声音信号的方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的终端，通过前述对输出声音信号的方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的终端的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本发明的有益效果：

由于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与听音者对应的声聚焦滤波器，并通过该声聚焦滤波器对听音者对应的声音信号进行滤波，获得听音者对应的滤波后的声音信号，对每一个听音者均采用与其对应的声聚焦滤波器对其对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号，然后，通过扬声器阵列输出N个滤波后的声音信号，这样，将听音者在声场中的位置考虑到声聚焦滤波器的设计中，减少了听音者的散射影响，更好地实现声聚焦。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种输出声音信号的方法，其特征在于，包括：

根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；

针对所述N个听音者中每一个听音者，通过与所述听音者对应的所述声聚焦滤波器，对所述听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号；

通过所述扬声器阵列输出所述N个滤波后的声音信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，具体包括：

根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数；

根据所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数，具体包括：

根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列的声源强度值；

根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，其中，所述听音区域是以所述听音者的收音点为基准的一预设区域；

将所述听音者的听音区域的总声压值比上所述声源强度值的比值作为所述声学传递函数。

4.如权利要求3项所述的方法，其特征在于，所述根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，具体包括：

根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列在所述声场中的直达声声压值；

根据所述听音者在所述声场中的位置，确定所述听音者在所述声场中的散射声声压值；

基于所述直达声声压值以及所述散射声声压值，确定所述听音者的听音区域的总声压值。

5.如权利要求2～4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器，具体包括：

根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值；

根据所述声能量密度比值，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值，具体包括：

根据所述听音者在声场中的位置及与所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值；

将所述声能量平均值一一与所述N个听音者中除所述听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定所述声能量密度比值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述听音者在声场中的位置及与所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值，具体由以下公式获得：

e_v＝q_s ^HR_vq_s；

其中，e_v为所述听音者的听音区域的声能量平均值，q_s为所述扬声器阵列的声源强度值矢量，q_s ^H为所述扬声器阵列的声源强度值矢量的共轭转置矢量，h为所述听音者对应的声学传递函数，V为所述听音者的听音区域的体积。

8.一种输出声音信号的装置，其特征在于，包括：

滤波器确定模块，用于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；

滤波模块，用于针对所述N个听音者中每一个听音者，通过由所述滤波器确定模块确定的与所述听音者对应的所述声聚焦滤波器，对所述听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号，并将所述滤波后的声音信号输出给信号输出模块；

所述信号输出模块，用于接收来自所述滤波模块的所述N个滤波后的声音信号，并通过所述扬声器阵列输出所述N个滤波后的声音信号。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滤波器确定模块，具体包括：

传递函数确定模块，用于根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数，并将所述声学传递函数发送给滤波器计算模块；

所述滤波器计算模块，用于接收来自所述传递函数确定模块的所述声学传递函数，并根据所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传递函数确定模块，具体包括：

声源强度值确定模块，用于根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列的声源强度值；

总声压值确定模块，用于根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，并将所述总声压值发送给比值运算模块，其中，所述听音区域是以所述听音者的收音点为基准的一预设区域；

所述比值运算模块，用于接收来自所述总声压值确定模块的所述听音者的听音区域的总声压值，将所述听音者的听音区域的总声压值与所述声源强度值之比作为所述声学传递函数，并将所述声学传递函数发送给所述滤波器计算模块。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述总声压值确定模块，具体包括：

直达声声压值确定模块，用于根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列在所述声场中直达声声压值，并将所述直达声声压值发送给声压值确定子模块；

散射声声压值确定模块，用于根据所述听音者在所述声场中的位置，确定所述听音者在所述声场中的散射声声压值，并将所述散射声声压值发送给所述总声压值确定子模块；

所述总声压值确定子模块，用于接收来自所述直达声声压值确定模块的所述直达声声压值以及来自所述散射声声压值确定模块的所述散射声声压值，并基于所述直达声声压值以及所述散射声声压值，确定所述听音者的听音区域的总声压值；将所述听音者的听音区域的总声压值发送给所述比值运算模块。

12.如权利要求8～11任一项所述的装置，其特征在于，所述滤波器计算模块，具体包括：

声能量密度比值确定模块，用于接收来自所述传递函数确定模块的所述声学传递函数，并根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值；将所述声能量密度比值发送给所述滤波器确定子模块；

所述滤波器计算子模块，用于接收来自所述声能量密度比值确定模块的所述声能量密度比值，并根据所述声能量密度比值，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述声能量密度比值确定模块，具体包括：

声能量平均值确定模块，用于接收来自所述传递函数确定模块的所述声学传递函数，并根据所述听音者在所述声场中的位置及所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值；将所述声能量平均值发送给声能量密度比值确定子模块；

所述声能量密度比值确定子模块，用于接收来自所述声能量平均值确定模块的所述声能量平均值，并将所述声能量平均值一一与所述N个听音者中除所述听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定所述声能量密度比值；将所述声能量密度比值发送给所述滤波器计算子模块。

14.一种终端，其特征在于，包括：

处理器，用于根据扬声器阵列和N个听音者中一个听音者在声场中的位置，确定与所述听音者对应的声聚焦滤波器，其中，N为大于等于2的整数；针对所述N个听音者中每一个听音者，通过与所述听音者对应的所述声聚焦滤波器，对所述听音者对应的声音信号进行滤波，共获得N个滤波后的声音信号；

所述扬声器阵列，用于输出所述N个滤波后的声音信号。

15.如权利要求14所述的终端，其特征在于，所述处理器，还用于：根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定与所述听音者对应的声学传递函数；根据所述声学传递函数，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

16.如权利要求15所述的终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列的声源强度值；

根据所述扬声器阵列和所述听音者在所述声场中的位置，确定所述声场中所述听音者的听音区域的总声压值，其中，所述听音区域是以所述听音者的收音点为基准的一预设区域；将所述听音者的听音区域的总声压值比上所述声源强度值的比值作为所述声学传递函数。

17.如权利要求16项所述的终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：根据所述扬声器阵列在所述声场中的位置，确定所述扬声器阵列在所述声场中的直达声声压值；根据所述听音者在所述声场中的位置，确定所述听音者在所述声场中的散射声声压值；基于所述直达声声压值以及所述散射声声压值，确定所述听音者的听音区域的总声压值。

18.如权利要求14～17任一项所述的终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：根据所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量密度比值；根据所述声能量密度比值，确定所述听音者对应的声聚焦滤波器。

19.如权利要求18所述的终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：根据所述听音者在声场中的位置及与所述听音者对应的所述声学传递函数，确定所述听音者的听音区域的声能量平均值；将所述声能量平均值一一与所述N个听音者中除所述听音者外的N-1个听音者的听音区域的声能量平均值相比，并根据得到的N-1个比值确定所述声能量密度比值。