CN108200527A - 声源响度的测定方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种声源响度的测定方法,获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值,根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标,根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度。本发明还公开了一种声源响度的测定装置及计算机可读存储介质。通过采用多个声音检测器检测声音的响度值,再根据声音检测器的位置获取声源位置,进而结合声源的位置计算出声源的响度,从而实现了声源响度的准确计算。
Description
技术领域
本发明涉及音频检测领域,尤其涉及声源响度的测定方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着网络科技的发展,网上获取音频视频的信息逐渐便捷,听音乐与视频观看成为人们主要的娱乐活动。有关医学资料表明,当人耳听到的音量超过85分贝时,时间较长可造成听觉疲劳;当音量高达110分贝以上时,足以使人体内耳的毛细胞死亡,严重者还会造成不可恢复性听力损伤。所以,目前多数音频输出终端会控制声源的响度,从而控制音频输出的音量,避免过大的音量对人耳造成伤害。
现有技术只能检测声音检测器所在位置接收到的声音的响度值,通常终端中的声音检测器无法无限接近声源,所以无法准确检测到声源的响度得不到准确的测定,影响音频输出的响度控制,不利于对人耳的保护。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种声源响度的测定方法、装置及计算机可读存储介质,旨在解决无法准确测定声源响度的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种声源响度的测定方法,所述声源响度的测定方法包括以下步骤:
获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值;
根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标;
根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度。
优选地,在第一预设时间间隔内多个所述声音检测器检测到音频信号时,执行所述获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值的步骤。
优选地,所述根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标的步骤包括:
根据各个所述声音检测器的位置坐标以及各个响度值生成多组响度差的等式;
根据所述等式计算声源的位置坐标。
优选地,所述根据各个响度值获取声源的位置坐标的步骤还包括:
获取声音检测器移动预设距离后检测到的所述音频信号的响度值;
根据所述声音检测器移动前后检测到的各个响度值以及移动前后所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标。
优选地,所述根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度的步骤包括:
根据所述声源的位置坐标以及所述声音检测器的位置坐标,获取所述声音检测器距所述声源的距离;
根据所述声音检测器距所述声源的距离、预设的参考距离以及所述声音检测器检测到的响度值,计算出所述声源的响度。
优选地,所述根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度的步骤之后,还包括:
判断在第二预设时间间隔内是否接收到音频信号;
在第二预设时间间隔内接收到音频信号时,返回执行所述获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值的步骤;
在第二预设时间间隔内未接收到音频信号时,结束所述声源响度的测定。
优选地,所述根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度的步骤之后,还包括:
输出所述声源的响度。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种声源响度的测定装置,其特征在于,所述声源响度的测定装置包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的响度测定程序,所述响度测定程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的声源响度的测定方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有响度测定程序,所述响度测定程序被处理器执行时实现如上任一项所述的声源响度的测定方法的步骤。
本发明实施例提出的一种声源响度的测定方法、装置及计算机可读存储介质,在多个声音检测器检测到接收到的声源发出的音频信号时,检测接收到的音频信号的响度值。由于声音检测器的位置恒定不变,则声音检测器的位置坐标为已知的定值,故可根据声音检测器检测到的响度值以及声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标,进一步,根据声音检测器检测到的响度值、声音检测器的位置坐标以及获取到的声源的位置坐标,计算出声源的响度。通过采用多个声音检测器检测声音的响度值,再根据声音检测器的位置获取声源位置,进而结合声源的位置计算出声源的响度,从而实现了声源响度的准确计算。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图;
图2为本发明声源响度的测定方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明声源响度的测定方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明声源响度的测定方法第三实施例的流程示意图。
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。
本发明实施例的主要解决方案是:
获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值;
根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标;
根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度。
由于现有技术无法准确测定声源响度。
本发明提供一种解决方案,在多个声音检测器检测到接收到的声源发出的音频信号时,检测接收到的音频信号的响度值。由于声音检测器的位置恒定不变,则声音检测器的位置坐标为已知的定值,故可根据声音检测器检测到的响度值以及声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标,进一步,根据声音检测器检测到的响度值、声音检测器的位置坐标以及获取到的声源的位置坐标,计算出声源的响度。通过采用多个声音检测器检测声音的响度值,再根据声音检测器的位置获取声源位置,进而结合声源的位置计算出声源的响度,从而实现了声源响度的准确计算。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
本发明实施例终端可以是电视机,也可以是智能手机、平板电脑、MP3(MovingPicture Experts Group Audio Layer III,动态影像专家压缩标准音频层面)播放器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV,动态影像专家压缩标准音频层面)播放器、便携计算机等具有音频播放功能的终端设备。
如图1所示,该终端可以包括:处理器1001,例如CPU,声音检测器1003,网络接口1004,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。声音检测器1003可以包括麦克风(microphone)。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及响度测定程序。
在图1所示的终端中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的响度测定程序,并执行以下操作:
获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值;
根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标;
根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的响度测定程序,还执行以下操作:
在第一预设时间间隔内多个所述声音检测器检测到音频信号时,执行所述获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值的步骤。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的响度测定程序,还执行以下操作:
根据各个所述声音检测器的位置坐标以及各个响度值生成多组响度差的等式;
根据所述等式计算声源的位置坐标。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的响度测定程序,还执行以下操作:
获取声音检测器移动预设距离后检测到的所述音频信号的响度值;
根据所述声音检测器移动前后检测到的各个响度值以及移动前后所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的响度测定程序,还执行以下操作:
根据所述声源的位置坐标以及所述声音检测器的位置坐标,获取所述声音检测器距所述声源的距离;
根据所述声音检测器距所述声源的距离、预设的参考距离以及所述声音检测器检测到的响度值,计算出所述声源的响度。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的响度测定程序,还执行以下操作:
判断在第二预设时间间隔内是否接收到音频信号;
在第二预设时间间隔内接收到音频信号时,返回执行所述获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值的步骤;
在第二预设时间间隔内未接收到音频信号时,结束所述声源响度的测定。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的响度测定程序,还执行以下操作:
输出所述声源的响度。
参照图2,本发明声源响度的测定方法第一实施例,所述声源响度的测定方法包括:
步骤S10,获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值。
步骤S20,根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置信息。
在准确检测声源的响度时,需要设置多个声音检测器,将多个声音检测器建立直角坐标系,由于声源检测器的位置固定不变,故声音检测器的位置坐标恒定。在声音检测器检测到接收到的声源发出的音频信号时,检测接收到的音频信号的响度值。由响度公式以及能量公式,得到变形后的响度公式。再根据声音检测器检测到的响度值、声音检测器的位置坐标以及坐标内两点间的距离公式,得出多组响度差公式。设置计算机程序循环穷举,得出声源的位置坐标。
其中,当声音检测器为三个以上时,可直接检测出接收到的音频信号的响度;当声音检测器为两个时,接收到音频信号,检测音频信号的响度值后,移动预设位置后再检测移动后接收到的音频信号的响度值,根据移动前后检测到的响度值,计算出声源的位置坐标。
例如,当声音检测器为三个时,分别标记为A、B、C。A、B、C的位置坐标为:A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),设声源的坐标为D(x,y)。
由声源D点输出声音,A,B,C接收声音,接收到声音的响度值分别为Va,Vb,Vc。
由响度公式:V=10log(ρ/ρ’),其中V是声音响度值,ρ是能量密度。
能量公式:C=ρ*4πR2,其中C为能量值;
得变形后的响度公式V=10log(C/4πR2ρ’),R是声音传播的距离。即A、B、C三点距D点的距离,记为d1,d2,d3。
再结合两点间的距离公式
得响度差公式V2-V1=10log(R1/R2)2=20log(R1/R2),将已知量代入得
Va-Vb=20log(d2/d1)=10log([(x-x2)2+(y-y2)2]/[(x-x1)2+(y-y1)2]);
Va-Vc=20log(d3/d1)=10log([(x-x3)2+(y-y3)2]/[(x-x1)2+(y-y1)2]);
Vc-Vb=20log(d2/d3)=10log([(x-x2)2+(y-y2)2]/[(x-x3)2+(y-y3)2])。
计算机程序循环穷举x,y,可以唯一确定同时满足上述三组响度差等式的声源坐标(x,y)。
当声音检测器为两个时,分别标记为A、B。A、B的初始位置坐标为:A(x1,y1),B(x2,y2),移动预设距离a时的位置坐标为:A’(x1,y1-a),B’(x2,y2-a),设声源的坐标为D(x,y)。
由声源D点输出声音,A,B接收声音,A,B移动前后接收到声音的响度值分别为Va,Vb,Va’,Vb’。
如上同理可得:
Va-Vb=10log([(x-x2)2+(y-y2)2]/[(x-x1)2+(y-y1)2]);
Va’-Vb’=10log([(x-x2)2+(y-y2+a)2]/[(x-x1)2+(y-y1+a)2])。
计算机程序循环穷举x,y,可以唯一确定同时满足上述两组响度差等式的声源坐标(x,y)。
步骤S30,根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置信息,计算出所述声源的响度。
得到声源的位置坐标后,根据声源的位置坐标以及声音检测器的位置坐标,计算出声音检测器距声源的距离,进一步结合声音检测器检测到的响度值以及预设的参考距离计算出声源的响度。
以上述三个声音检测器为例,根据唯一确定声源坐标D(x,y)计算A、D间的距离为d1,则声源响度为Vd=Va+20log(d1/d),其中d为预设的距离参考值,d值的选取依据是使计算出的响度值符合声音衡量标准。
此外,在采用多个声音检测器检测声源的响度时,多个声音检测器接收到音频信号在一定预设时间间隔内时,将接收到的音频信号判定为同一声源发出,进而执行后续声源响度的计算。
在本实施例中,在多个声音检测器检测到接收到的声源发出的音频信号时,检测接收到的音频信号的响度值。由于声音检测器的位置恒定不变,则声音检测器的位置坐标为已知的定值,故可根据声音检测器检测到的响度值以及声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标,进一步,根据声音检测器检测到的响度值、声音检测器的位置坐标以及获取到的声源的位置坐标,计算出声源的响度。通过采用多个声音检测器检测声音的响度值,再根据声音检测器的位置获取声源位置,进而结合声源的位置计算出声源的响度,从而实现了声源响度的准确计算。
进一步的,参照图3,本发明声源响度的测定方法第二实施例,基于上述第一实施例,所述步骤S30之后,还包括:
步骤S40,判断在第二预设时间间隔内是否接收到音频信号。
在第二预设时间间隔内接收到音频信号时,返回执行步骤S10,即获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值。
步骤S50,在第二预设时间间隔内未接收到音频信号时,结束所述声源响度的测定。
在已经计算出声源的响度之后,判断在预设时间间隔内是否接收到音频信号,如果在预设时间间隔内接收到音频信号,则执行获取多个声音检测器接收到的音频信号的步骤,以计算发送该音频信号的声源响度大小;如果在预设时间间隔内未接收到音频信号,则当前未检测到声源发送声音,所以关闭声音检测器,结束声源响度的测定,以延长声音检测器的使用寿命。
在本实施例中,在已经计算出声源的响度之后,判断在预设时间间隔内是否接收到音频信号,如果在预设时间间隔内接收到音频信号,则执行获取多个声音检测器接收到的音频信号的步骤,以计算发送该音频信号的声源响度大小;如果在预设时间间隔内未接收到音频信号,则当前未检测到声源发送声音,所以关闭声音检测器,结束声源响度的测定,以延长声音检测器的使用寿命。
进一步的,参照图4,本发明声源响度的测定方法第三实施例,基于上述第一或第二实施例,所述步骤S30之后,还包括:
S60,输出所述声源的响度。
在计算出声源的响度之后,获取预设的响度输出方式,采用该预设的响度输出方式将计算得到的响度输出。一般地,响度的输出方式,可以是在终端的显示模块中显示,还可以是通过终端的语音模块进行语音播报,还可以是向与终端关联的终端发送响度大小的信息,等等。
在本实施例中,在计算出声源的响度之后,输出该声源的响度,以供用户知晓声源的响度,调节声源的响度大小,为避免人耳收到损伤提供有利的基础。
此外,本发明实施例还提出一种声源响度的测定装置,所述声源响度的测定装置包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的响度测定程序,所述响度测定程序被所述处理器执行时实现如上各个实施例所述的声源响度的测定方法的步骤。
此外,本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有响度测定程序,所述响度测定程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的声源响度的测定方法的步骤。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上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 (9)
1.一种声源响度的测定方法,其特征在于,所述声源响度的测定方法包括以下步骤:
获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值;
根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标;
根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度。
2.如权利要求1所述的声源响度的测定方法,其特征在于,在第一预设时间间隔内多个所述声音检测器检测到音频信号时,执行所述获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值的步骤。
3.如权利要求1所述的声源响度的测定方法,其特征在于,所述根据各个响度值以及所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标的步骤包括:
根据各个所述声音检测器的位置坐标以及各个响度值生成多组响度差的等式;
根据所述等式计算声源的位置坐标。
4.如权利要求1所述的声源响度的测定方法,其特征在于,所述根据各个响度值获取声源的位置坐标的步骤还包括:
获取声音检测器移动预设距离后检测到的所述音频信号的响度值;
根据所述声音检测器移动前后检测到的各个响度值以及移动前后所述声音检测器的位置坐标获取声源的位置坐标。
5.如权利要求1所述的声源响度的测定方法,其特征在于,所述根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度的步骤包括:
根据所述声源的位置坐标以及所述声音检测器的位置坐标,获取所述声音检测器距所述声源的距离;
根据所述声音检测器距所述声源的距离、预设的参考距离以及所述声音检测器检测到的响度值,计算出所述声源的响度。
6.如权利要求1所述的声源响度的测定方法,其特征在于,所述根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度的步骤之后,还包括:
判断在第二预设时间间隔内是否接收到音频信号;
在第二预设时间间隔内接收到音频信号时,返回执行所述获取多个声音检测器检测到的音频信号的响度值的步骤;
在第二预设时间间隔内未接收到音频信号时,结束所述声源响度的测定。
7.如权利要求1所述的声源响度的测定方法,其特征在于,所述根据各个响度值、所述声音检测器的位置坐标以及所述声源的位置坐标,计算出所述声源的响度的步骤之后,还包括:
输出所述声源的响度。
8.一种声源响度的测定装置,其特征在于,所述声源响度的测定装置包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的响度测定程序,所述响度测定程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的声源响度的测定方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有响度测定程序,所述响度测定程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的声源响度的测定方法的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180622 |
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