CN104703092A - 音频信号的传输方法、装置、移动终端及音频通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于无线通信技术领域,提供了一种音频信号的传输方法、装置、移动终端及音频通信系统,所述方法包括:通过阵列麦克风接收音频终端设备发送的测距声音信号;根据测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于参考喇叭的相对延时时间;先启动参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。本发明,在发送音频信号时,通过相对延时时间控制各个喇叭发送音频信号的时间来保证目标音频终端设备处的声音信号能通过叠加达到信号增强的效果,提升系统的通信效率和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,尤其涉及一种音频信号的传输方法、装置、移动终端及音频通信系统。
背景技术
随着无线音频技术的快速发展,技术更趋向于无线化和音频化,并且音频应用相关的产品层出不穷。这些音频应用借助于移动终端的麦克风和喇叭进行音频信号的传输,但是移动终端的麦克风的安装位置则不尽相同,如果仅仅靠发送端的一个喇叭来进行声波信号的发送,势必导致一部分接收端因为其麦克风的安装位置而使得接收效率很差。
发明内容
本发明实施例提供了一种音频信号的传输方法、装置、移动终端及音频通信系统,旨在解决现有技术提供的音频信号的发送方法,会导致接收端的接收效率很差的问题。
一方面,提供一种音频信号的传输方法,所述方法包括:
通过阵列麦克风接收音频终端设备发送的测距声音信号;
根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;
以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;
先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。
进一步地,所述根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离包括:
计算接收到的预设次数的测距声音信号的平均值;
根据所述平均值计算得到各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离。
进一步地,所述以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间包括:
以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭与目标音频终端设备之间的距离和所述参考喇叭与目标音频终端设备之间的距离的差值;
根据所述差值以及声音在空气中的传播速度,计算得到其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间。
进一步地,所述阵列麦克风中的麦克风的数目与所述阵列喇叭中的喇叭的数目相同,一个喇叭对应一个麦克风,麦克风和喇叭的安装位置一一对应,两者的安装位置之间的距离趋于0。
另一方面,提供一种音频信号的传输装置,所述装置包括:
阵列麦克风,用于接收外部音频终端设备发送的测距声音信号;
阵列喇叭,用于进行音频信号的发送;
距离获取单元,用于根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;
相对延时时间获取单元,用于以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;
音频发送控制单元,用于先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。
进一步地,所述距离获取单元包括:
平均值计算子单元。用于计算接收到的预设次数的测距声音信号的平均值;
距离获取子单元,用于根据所述平均值计算得到各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离。
进一步地,所述相对延时时间获取单元包括:
差值计算子单元,用于以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭与目标音频终端设备之间的距离和所述参考喇叭与目标音频终端设备之间的距离的差值;
相对延时时间计算子单元,用于根据所述差值以及声音在空气中的传播速度,计算得到其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间。
进一步地,所述阵列麦克风中的麦克风的数目与所述阵列喇叭中的喇叭的数目相同,一个喇叭对应一个麦克风,麦克风和喇叭的安装位置一一对应,两者的安装位置之间的距离趋于0。
又一方面,提供一种移动终端,所述移动终端包括如上所述的音频信号的传输装置。
再一方面,提供一种音频通信系统,所述系统包括如上所述的移动终端,还包括与所述移动终端进行音频通信的音频终端设备。
在本发明实施例,先根据阵列麦克风接收到的测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;再以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;最后先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。从而使得在发送音频信号时,通过相对延时时间控制各个喇叭发送音频信号的时间来保证目标音频终端设备处的声音信号能通过叠加达到信号增强的效果,提升系统的通信效率和稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的音频信号的传输方法的实现流程图;
图2是本发明实施例一提供的阵列喇叭和阵列麦克风在音频信号的传输装置上的安装位置示意图,当然也示意了音频信号的传输装置与音频终端设备的通信过程;
图3是本发明实施例二提供的音频信号的传输装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,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。
在本发明实施例中,先根据阵列麦克风接收到的测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;再以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;最后先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述:
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的音频信号的传输方法的实现流程,详述如下:
在步骤S101中,通过阵列麦克风接收音频终端设备发送的测距声音信号。
在本实施例中,音频信号的传输装置上安装有阵列麦克风和阵列喇叭,其中阵列麦克风是指至少两个麦克风,该至少两个麦克风安装在音频信号的传输装置的不同位置。阵列喇叭是指至少两个喇叭,该至少两个喇叭安装在音频信号的传输装置的不同位置。其中,阵列麦克风中的麦克风的数目与阵列喇叭中的喇叭的数目保持一致,并且,一个喇叭对应一个麦克风,麦克风和喇叭的安装位置一一对应,在实际应用中,为了减少计算误差,麦克风的安装位置和喇叭的安装位置尽量相对靠近,两者的安装位置之间的距离尽量趋于0。
本实施例中,阵列喇叭包括喇叭A、喇叭B、喇叭C和喇叭D,4个喇叭均匀地安装在音频信号的传输装置的一侧;阵列麦克风包括4个麦克风,这4个麦克风依次安装在喇叭A、喇叭B、喇叭C和喇叭D的旁边,具体阵列喇叭和阵列麦克风在音频信号的传输装置上的安装位置如图2所示,在图2中,所有的麦克风用MIC表示。
其中,初始状态时,音频信号的传输装置处于麦克风接收模式,等待音频终端设备发送的测距声音信号。
音频终端设备启动后,等待音频信号的传输装置开启完成后,可以发送声音测距信号至音频信号的传输装置,音频信号的传输装置可以通过阵列麦克风接收音频终端设备发送的测距声音信号。
具体的,音频终端设备可以以预设的周期发射预设次数的测距声音信号至音频信号的传输装置,本实施例中以3次为例来进行说明,实际应用时,具体发送的次数不做限制。
在步骤S102中,根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离。
在本实施例中,为了降低距离计算时的误差,音频信号的传输装置接收到预设次数的测距声音信号后,计算接收到的预设次数的测距声音信号的平均值,再根据该平均值计算得到喇叭A、喇叭B、喇叭C和喇叭D分别与目标音频终端设备之间的距离AM、BM、CM和DM,在应用中,该预设次数为3次。
在步骤S103中,以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间。
在本实施例中,以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,通过以下步骤计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间:
步骤1、以距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭与目标音频终端设备之间的距离和所述参考喇叭与目标音频终端设备之间的距离的差值。
本步骤中,若距离DM是最小距离,则以喇叭D与目标音频终端设备之间的距离DM作为参考点,计算AM、BM、CM和DM之间的差值。
步骤2、根据所述差值以及声音在空气中的传播速度,计算得到其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间。
本步骤中,根据AM、BM、CM和DM之间的差值以及声音在空气中的传播速度C可以计算得到喇叭A、喇叭B、喇叭C发送音频信号时相对于喇叭D的相对延时时间Ta、Tb和Tc。
其中,Ta=(AM-DM)/C;
Tb=(BM-DM)/C;
Tc=(CM-DM)/C。
在步骤S104中,先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。
本发明实施例中,在进行音频通信时,音频信号的传输装置首先启动喇叭D进行音频信号的发送,然后根据Ta、Tb、Tc的时间分别在相应的时序启动喇叭A、喇叭B和喇叭C进行音频信号的发送,从而完成一次音频信号的发送。
另外,需要说明的是,在获得音频信号的传输装置与目标音频终端设备之间的距离后,音频信号的传输装置与目标音频终端设备即可进入正常通信状态,不过,如果在通信过程中,麦克风的位置发生移动,则为了保证通信效果,需要重新计算音频信号的传输装置与目标音频终端设备之间的距离。
本实施例,先根据阵列麦克风接收到的测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;再以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;最后先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。从而使得在发送音频信号时,通过相对延时时间控制各个喇叭发送音频信号的时间来保证目标音频终端设备处的声音信号能通过叠加达到信号增强的效果,提升系统的通信效率和稳定性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
实施例二
图3示出了本发明实施例二提供的音频信号的传输装置的具体结构框图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。该音频信号的传输装置可以是内置于移动终端中的软件单元、硬件单元或者软硬件结合的单元,另外,包括该音频信号的传输装置的移动终端或者该独立的音频信号的传输装置可以与音频终端设备进行音频通信组成一个音频通信系统。具体的,该音频信号的传输装置3包括:阵列麦克风31、阵列喇叭32、距离获取单元33、相对延时时间获取单元34和音频发送控制单元35。
其中,阵列麦克风31,用于接收音频终端设备发送的测距声音信号;
阵列喇叭32,用于进行音频信号的发送;
距离获取单元33,用于根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;
相对延时时间获取单元34,用于以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;
音频发送控制单元35,用于先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。
具体的,所述距离获取单元33包括:
平均值计算子单元,用于计算接收到的预设次数的测距声音信号的平均值;
距离获取子单元,用于根据所述平均值计算得到各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离。
具体的,所述相对延时时间获取单元34包括:
差值计算子单元,用于以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭与目标音频终端设备之间的距离和所述参考喇叭与目标音频终端设备之间的距离的差值;
相对延时时间计算子单元,用于根据所述差值以及声音在空气中的传播速度,计算得到其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间。
具体的,所述阵列麦克风31中的麦克风的数目与所述阵列喇叭32中的喇叭的数目相同,一个喇叭对应一个麦克风,麦克风和喇叭的安装位置一一对应,两者的安装位置之间的距离趋于0。
本发明实施例提供的音频信号的传输装置可以应用在前述对应的方法实施例一中,详情参见上述实施例一的描述,在此不再赘述。
值得注意的是,上述系统实施例中,所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种音频信号的传输方法,其特征在于,所述方法包括:
通过阵列麦克风接收音频终端设备发送的测距声音信号;
根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;
以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;
先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离包括:
计算接收到的预设次数的测距声音信号的平均值;
根据所述平均值计算得到各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间包括:
以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭与目标音频终端设备之间的距离和所述参考喇叭与目标音频终端设备之间的距离的差值;
根据所述差值以及声音在空气中的传播速度,计算得到其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述阵列麦克风中的麦克风的数目与所述阵列喇叭中的喇叭的数目相同,一个喇叭对应一个麦克风,麦克风和喇叭的安装位置一一对应,两者的安装位置之间的距离趋于0。
5.一种音频信号的传输装置,其特征在于,所述装置包括:
阵列麦克风,用于接收外部音频终端设备发送的测距声音信号;
阵列喇叭,用于进行音频信号的发送;
距离获取单元,用于根据所述测距声音信号计算出阵列喇叭中各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离;
相对延时时间获取单元,用于以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间;
音频发送控制单元,用于先启动所述参考喇叭进行音频信号的发送,然后根据所述相对延时时间分别在相应的时序启动其它喇叭进行音频信号的发送。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述距离获取单元包括:
平均值计算子单元。用于计算接收到的预设次数的测距声音信号的平均值;
距离获取子单元,用于根据所述平均值计算得到各个喇叭与目标音频终端设备之间的距离。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述相对延时时间获取单元包括:
差值计算子单元,用于以与目标音频终端设备距离最小的喇叭作为参考喇叭,计算其它喇叭与目标音频终端设备之间的距离和所述参考喇叭与目标音频终端设备之间的距离的差值;
相对延时时间计算子单元,用于根据所述差值以及声音在空气中的传播速度,计算得到其它喇叭发送音频信号时相对于所述参考喇叭的相对延时时间。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述阵列麦克风中的麦克风的数目与所述阵列喇叭中的喇叭的数目相同,一个喇叭对应一个麦克风,麦克风和喇叭的安装位置一一对应,两者的安装位置之间的距离趋于0。
9.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括如权利要求5至8任一项所述的音频信号的传输装置。
10.一种音频通信系统,其特征在于,所述系统包括权利要求9所述的移动终端,还包括与所述移动终端进行音频通信的音频终端设备。
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