CN111669689A - 一种屏幕发声装置、屏幕发声方法、计算机设备和介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种屏幕发声装置、屏幕发声方法、计算机设备和介质，所述屏幕发声装置包括：显示面板、控制器、识别装置、设置在显示面板上阵列排布的多个微型扬声器和多个共振腔、与各共振腔对应设置的调节装置和激励装置，其中：控制器，根据显示面板播放的视频，发送识别信号、发送视频的音频信号、获取音频信号的音频频率并发送调节信号、发送激励信号；识别装置，根据识别信号识别屏幕发声区域；微型扬声器，将音频信号传输到所述显示面板；调节装置，根据调节信号调节对应的共振腔的共振频率以放大音频信号；激励装置，根据激励信号和放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。本发明提供的实施例能够实现屏幕发声装置的分区发声。

Description

一种屏幕发声装置、屏幕发声方法、计算机设备和介质
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种屏幕发声装置、屏幕发声方法、计算机设备和介质。
背景技术
目前，显示装置，诸如手机、平板电脑等均通过扬声器发声将声音信号输出，然而，扬声器在显示装置中占据了较大空间，影响了显示装置的屏占比。
发明内容
为了解决上述问题至少之一，本发明第一个实施例提供一种屏幕发声装置，包括显示面板、控制器、识别装置、设置在所述显示面板上阵列排布的第一数量的微型扬声器、第二数量的共振腔、与各共振腔对应设置的调节装置和激励装置，其中：
所述控制器，用于根据所述显示面板播放的视频，发送识别信号至所述识别装置、发送所述视频的音频信号至所述微型扬声器、获取所述音频信号的音频频率并发送调节信号至所述调节装置、发送激励信号至所述激励装置；
所述识别装置，用于根据所述识别信号识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域；
所述微型扬声器，用于将所述音频信号传输到所述显示面板；
所述调节装置，用于根据所述调节信号调节对应的共振腔的共振频率以便于所述共振腔放大所述显示面板上的音频信号；
所述激励装置，用于根据所述激励信号和放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。
进一步的，所述识别装置包括图像识别模型，用于根据所述识别信号中所述视频的图像信息识别所述图像信息中的发声体，并根据所述发声体确定所述屏幕发声区域。
进一步的，所述识别装置包括设置在所述显示面板出光侧的视线追踪装置，所述视线追踪装置包括人脸检测单元和注视点计算单元，其中：
所述人脸检测单元，用于根据所述识别信号进行视听用户的人脸检测，若检测到至少一个人脸则向所述注视点计算单元发送检测信号；
所述注视点计算单元，用于根据所述检测信号追踪各所述视听用户的视线并计算各所述视听用户在所述显示面板上的注视点，根据各所述注视点确定所述屏幕发声区域。
进一步的，所述共振腔包括可调背板和位于所述可调背板上的出气孔，所述调节装置包括微型电机和丝杠，所述丝杠连接所述微型电机和共振腔的可调背板，其中，
所述微型电机，用于根据所述调节信号中的音频频率控制所述丝杠调节所述可调背板以将所述共振腔的共振频率设置为所述音频频率，使得所述共振腔对所述音频信号进行共振增强并通过所述出气孔输出。
进一步的，所述激励装置包括微型麦克风芯片和微型压电装置，其中
所述微型麦克风芯片，用于将所述共振腔放大的音频信号转换为电信号并传输至所述微型压电装置；
所述微型压电装置，用于根据所述电信号驱动对应的显示面板区域发声。
进一步的，
所述显示面板为OLED面板、LCD面板、MiniLED面板和Micro Led面板中的一个；
和/或
所述共振腔为亥姆霍兹共振腔，所述共振腔对应一个或多个所述显示面板的像素；
和/或
所述激励装置设置在所述显示面板的出光侧。
本发明第二个实施例提供一种利用第一个实施例所述屏幕发声装置的屏幕发声方法，包括：
响应于显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域；
响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号并发送至设置在所述显示面板上的微型扬声器；
响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号的音频频率；
发送调节信号以控制所述屏幕发声区域的各调节装置根据所述音频频率分别调节对应的共振腔的共振频率，使得各所述共振腔放大所述显示面板上的音频信号；
发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置根据放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。
进一步的，
所述识别装置包括图像识别模型，所述响应于所述显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域进一步包括：
所述图像识别模型响应于所述识别信号中所述视频的图像信息识别所述图像信息中的发声体，并根据所述发声体确定所述屏幕发声区域；
或者
所述识别装置包括设置在所述显示面板出光侧的视线追踪装置，所述视线追踪装置包括人脸检测单元和注视点计算单元，所述响应于所述显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域进一步包括：
所述人脸检测单元响应于所述识别信号进行视听用户的人脸检测，若检测到至少一个人脸则向所述注视点计算单元发送检测信号；
所述注视点计算单元响应于所述检测信号追踪各所述视听用户的视线并计算各所述视听用户在所述显示面板上的注视点，根据各所述注视点确定所述屏幕发声区域。
进一步的，所述共振腔包括可调背板和位于所述可调背板上的出气孔，所述调节装置包括微型电机和丝杠，所述丝杠连接所述微型电机和共振腔的可调背板，所述发送调节信号以控制所述屏幕发声区域的各调节装置根据所述音频频率分别调节对应的共振腔的共振频率，使得各所述共振腔放大所述共振频率对应的音频信号进一步包括：
所述微型电机响应于所述调节信号中的音频频率控制所述丝杠调节所述可调背板以将所述共振腔的共振频率设置为所述音频频率，使得所述共振腔对所述音频信号进行共振增强并通过所述出气孔输出。
进一步的，所述激励装置包括微型麦克风芯片和微型压电装置，所述发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置根据放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声进一步包括：
发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置的微型麦克风芯片将放大的音频信号转换为电信号并传输至所述微型压电装置；
控制所述屏幕发声区域的各激励装置的微型压电装置根据所述电信号驱动对应的显示面板区域发声。本发明第三个实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第二个实施例所述的方法。
本发明第四个实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第二个实施例所述的方法。
本发明的有益效果如下：
本发明针对目前现有的问题，制定一种屏幕发声装置、屏幕发声方法、计算机设备和介质，通过识别装置识别视频显示的屏幕发声区域，根据屏幕发声区域调整对应的共振腔放大所述视频的音频信号，再根据所述音频信号通过激励装置驱动所述屏幕发声区域发声，从而实现屏幕发声装置的分区发声，从而弥补了现有技术中存在的问题，有效提高用户体验，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明的一个实施例所述屏幕发声装置的结构框图；
图2示出本发明的一个实施例所述屏幕发声装置的结构示意图；
图3a-3b示出本发明的一个实施例所述共振腔的结构示意图；
图4示出本发明的一个实施例所述调节装置调节所述共振腔的结构示意图；
图5a-5b示出本发明的另一个实施例所述屏幕发声装置的结构示意图；
图6示出本发明的一个实施例所述识别装置的示意图；
图7示出本发明的一个实施例所述屏幕发声方法的流程图；
图8示出本发明的另一个实施例所述的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种屏幕发声装置，包括显示面板、控制器、识别装置、设置在所述显示面板上阵列排布的第一数量的微型扬声器、第二数量的共振腔、与各共振腔对应设置的调节装置和激励装置，其中：所述控制器，用于根据所述显示面板播放的视频，发送识别信号至所述识别装置、发送所述视频的音频信号至所述微型扬声器、获取所述音频信号的音频频率并发送调节信号至所述调节装置、发送激励信号至所述激励装置；所述识别装置，用于根据所述识别信号识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域；所述微型扬声器，用于将所述音频信号传输到所述显示面板；所述调节装置，用于根据所述调节信号调节对应的共振腔的共振频率以便于所述共振腔放大所述显示面板上的音频信号；所述激励装置，用于根据所述激励信号和放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。
在本实施例中，通过识别装置识别显示面板显示视频的屏幕发声区域，并根据所述视频的音频信号调节所述屏幕发声区域的共振腔的共振频率以放大所述音频信号，再根据放大后的音频信号使得对应的激励装置驱动所述屏幕发声区域发声，从而实现屏幕发声装置的分区发声，有效提高屏幕发声装置的显示画面与播放声音的一致性，有效提高用户体验，弥补了现有技术中存在的问题，具有广泛的应用前景。
如图2所示，显示面板包括衬底11和阵列排布在衬底11上的像素12，显示面板上还设置有阵列排布的第一数量的微型扬声器50、第二数量的共振腔20、调节装置30和激励装置40，其中所述第一数量小于等于所述第二数量，所述微型扬声器用于将所述视频的音频信号传输至所述显示面板，所述调节装置30和共振腔20一一对应以调节对应的共振腔20的共振频率，所述激励装置40和共振腔20一一对应并将所述共振腔20输出的声波转化为电信号以驱动对应的显示面板区域振动。
在本实施例中，在屏幕发声装置工作过程中，所述显示面板播放视频，控制器控制识别装置确定所述视频中的发声区域，例如识别所述视频的图像信息发声人物的嘴巴位置并根据该位置确定发声区域，或者例如识别出观看所述视频的视听用户的注视点并根据所述注视点确定发声区域；根据所述微型扬声器具有体积小和功率小的特点，控制器将所述视频中的音频信号通过设置在显示面板上的多个微型扬声器传输到所述显示面板上，例如所述微型扬声器将所述音频信号通过显示面板的基板传输至所述显示面板的各个位置，该微型扬声器输出的声音很小以至于视听用户无法听到该声音；同时控制器根据所述音频信号确定音频频率，并控制发声区域的调节装置将共振腔的共振频率调节为对应的音频频率，所述发声区域的共振腔对具有其共振频率的显示面板上传输的音频信号进行放大并输出放大的音频信号，再控制激励装置根据感测的音频信号驱动对应的发声区域发声，从而根据识别的屏幕发声区域、所述屏幕发声区域的共振腔放大的音频信号、以及对应的激励装置根据所述放大的音频信号驱动显示面板对应的屏幕区域进行振动，通过显示面板的屏幕发声区域的振动产生声波传送到视听用户的耳中，从而无需在显示面板中设置用于播放所述音频信号至视听用户的扬声器，有效减少屏幕发声装置的体积，增加屏幕发声装置的屏占比，提高用户的隐私保护，同时根据确定的发声区域实现了屏幕发声装置的分区发声，从而有效提高用户的视听体验，具有广泛的应用前景。
具体的，所述显示面板为OLED面板、LCD面板、MiniLED面板和Micro Led面板中的一个。本申请对所述显示面板的具体结构不作限定，现有OLED面板、LCD面板、MiniLED面板和Micro Led面板均具有多个像素，本实施例通过与像素对应设置的共振腔、调节装置和激励装置实现屏幕发声装置的分区发声。
如图3a和3b所示，所述共振腔为亥姆霍兹共振腔，包括了一个已知容积的刚性容器，可以为如图3a所示的球状容器，也可以为如图3b所示的长方体容器，该容器的一端具有一个较大的开口以输入声波，另一端具有一个较小的出气孔以输出具有共振频率的放大的声波。当亥姆霍兹共振腔受输入声波作用时，共振腔颈内空气振动，而容器内的空气对其产生恢复力；在声波波长远大于共振腔几何尺寸的情况下，可以认为共振腔内空气振动的动能集中于颈内空气的运动，势能仅与容器内空气的弹性形变有关；因此，共振腔是由颈内空气有效质量和容器内空气弹性组成的一维振动系统，因而对作用声波有共振现象，共振频率为：
Figure BDA0002536175360000061
其中，f0是亥姆霍兹共振腔的共振频率，c是声速，S是颈部截面积，d是颈部开口直径，l是颈部长度，V是容器的体积。在强度一定的声波作用下，在共振频率时共振腔的振动强度最大。
在一个可选的实施例中，如图4所示，所述共振腔20包括可调背板22和位于所述可调背板22上的出气孔21，所述调节装置30包括微型电机31和丝杠32，所述丝杠32连接所述微型电机31和共振腔20的可调背板22，其中，所述微型电机31，用于根据所述调节信号中的音频频率控制所述丝杠32调节所述可调背板22以将所述共振腔的共振频率设置为所述音频频率，使得所述共振腔对所述音频信号进行共振增强并通过所述出气孔输出。
在本实施例中，所述微型电机31通过丝杠32调节可调背板22上下移动以改变所述共振腔20的容积，从而改变所述共振腔的共振频率。具体的，所述音频信号包含强度很大的基音和强度较小的很多泛音，因此控制器分别获取所述音频信号中的基音的频率和各泛音的频率，例如通过声音频率识别模型提取音频中不同的声音频率，并分别将不同的声音频率通过调节信号发送至不同的调节装置，通过各调节装置的微型电机31调节不同的共振腔的共振频率，从而实现对基音和各泛音的音频信号的放大。
值得说明的是，所述共振腔与所述像素可以为一一对应，例如一个共振腔与一个像素对应，也可以为一对多对应，例如一个共振腔与多个像素对应，例如使用MiniLED面板作为显示面板时，可以将每个所述MiniLED的拼接小屏与一个或多个共振腔对应。本领域技术人员应当根据实际使用的显示面板和实际应用需求选择共振腔和像素的对应关系，在此不再赘述。
在一个可选的实施例中，如图4所示，所述激励装置包括微型麦克风芯片和微型压电装置，其中所述微型麦克风芯片，用于将所述共振腔放大的音频信号转换为电信号并传输至所述微型压电装置；所述微型压电装置，用于根据所述电信号驱动对应的显示面板区域发声。
在本实施例中，在所述共振腔的出气孔处设置有微型麦克风芯片41，所述微型麦克风芯片41与所述共振腔一一对应，所述微型麦克风芯片41将所述共振腔输出的放大的音频信号转化为电信号，并通过电连接所述微型压电装置的电路传输至所述微型压电装置，再通过微型压电装置的逆压电效应将所述电信号转换为振动信号以驱动所述显示面板对应的区域振动，即将放大的音频信号转换为电信号并驱动对应的显示面板的屏幕发声区域振动，从而实现屏幕发声装置的分区发声。
值得说明的是，本申请对所述共振腔、调节装置和激励装置的位置不作具体限定，本领域技术人员应当根据实际使用的显示面板、各像素间的空间位置等因素设置共振腔、调节装置和激励装置的位置。
考虑到视听用户位于所述显示面板的出光侧，在一个可选的实施例中，所述激励装置设置在所述显示面板的出光侧。
在本实施例中，如图2所示，将所述激励装置的微型压电装置40设置在显示面板的出光侧，微型压电装置40驱动屏幕发声区域振动，使得视听用户根据设置在出光侧的微型压电装置能够更清晰地听到声音，例如所述屏幕发声装置为手机，视听用户贴近屏幕出光侧，确保用户在听到声音的同时能够进一步保护视听用户的隐私性。
具体的，如图5a和5b所示，在本实施例中，所述激励装置的微型压电装置40设置在显示面板的出光侧，所述微型电机31也设置在显示面板的出光侧，所述共振腔20设置在显示面板的背面，即远离出光侧的一侧，所述激励装置的微型麦克风芯片41设置共振腔的出气孔处，该结构设置能够充分利用现有显示面板的结构空间，同时提高视听用户的视听体验。
值得说明的是，本申请对显示面板播放的视频不作具体限定，可以为包括动态图像画面和音频的视频，也可以为包括静止图像画面和音频的视频。
在一个可选的实施例中，所述识别装置包括图像识别模型，用于根据所述识别信号中所述视频的图像信息识别所述图像信息中的发声体，并根据所述发声体确定所述屏幕发声区域。
在本实施例中，所述显示面板将播放的视频拆分为多帧图像信息和音频信号，利用图像识别模型对各帧图像信息进行识别，其中，所述图像识别模型为利用深度学习构建的识别模型，对输入的各帧图像信息进行识别，识别出图像信息中的发声体，例如包括人物发声的图像信息则识别出发声的人物的嘴巴位置，例如包括动物发声或拟人化发声物的图像信息则识别出发声动物的嘴巴位置或拟人化发声物的发声位置；并根据识别出的发声体确定对应的屏幕发声区域。
值得说明的是，本申请对所述识别装置的结构不作具体限定，所述识别装置可以设置为独立的图像识别装置，也可以设置为控制器的一部分，本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当的设置方式，以实现对各帧图像信息的图像识别为设计准则，在此不再赘述。
在另一个可选的实施例中，所述识别装置包括设置在所述显示面板出光侧的视线追踪装置，所述视线追踪装置包括人脸检测单元和注视点计算单元，其中：所述人脸检测单元，用于根据所述识别信号进行视听用户的人脸检测，若检测到至少一个人脸则向所述注视点计算单元发送检测信号；所述注视点计算单元，用于根据所述检测信号追踪各所述视听用户的视线并计算各所述视听用户在所述显示面板上的注视点，根据各所述注视点确定所述屏幕发声区域。
在本实施例中，如图6所示，所述识别装置为设置在所述显示面板的显示屏幕上方的视线追踪装置，所述视线追踪装置与所述屏幕的出光侧同向设置。所述视线追踪装置的人脸检测单元能够检测所述显示面板前方是否存在人脸，即是否存在视听用户，若存在则通过视线追踪装置的注视点计算单元计算视听用户的注视点，并根据所述注视点确定所述屏幕发声区域。本实施例能够根据视听用户的注视点设置屏幕发声区域，即将视听用户注视的位置设置为发声区域，从而有效提高视听用户的观看体验。
具体的，所述人脸检测单元包括图像采集器和人脸识别器，所述图像采集器，例如摄像头，用于采集显示面板前的多张图像，人脸识别器则用于根据所述多张图像判断是否存在视听用户，即是否存在人脸，若存在则向所述注视点计算单元发送检测信号。所述注视点计算单元包括眼球定位单元和视线计算单元，所述眼球定位单元根据视听用户的人眼在屏幕前的三维空间位置计算眼球的位置；然后通过视线计算单元根据眼球位置进一步计算视线方向从而确定视线与屏幕的交点以确定视听用户的注视点，并根据所述注视点确定所述屏幕发声区域。需要注意的是，当所述显示面板的出光侧存在多个视听用户同时观看时，通过视线追踪单元和分别获取各视听用户的注视点以确定对应的屏幕发声区域，各屏幕发声区域均响应于由共振腔放大的音频信号产生振动，从而实现不同屏幕发声区域的发声。
值得说明的是，本申请对视线追踪的具体实施方式不作具体限定，可以预先采用视线方向标定确定视线标定参数再利用视线计算单元根据眼球位置和视线标定参数计算视听用户的注视点，也可以根据多张图像的瞳孔位置和眼球位置计算视听用户的注视点，本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当的视线追踪方式，以实现确认视听用户的注视点作为设计准则，在此不再赘述。
与上述实施例提供的屏幕发声装置相对应，本申请的一个实施例还提供一种利用上述屏幕发声装置的屏幕发声方法，由于本申请实施例提供的屏幕发声方法与上述几种实施例提供的屏幕发声装置相对应，因此在前实施方式也适用于本实施例提供的屏幕发声方法，在本实施例中不再详细描述。
如图7所示，本申请的一个实施例还提供一种利用上述屏幕发声装置的屏幕发声方法，包括：响应于显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域；响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号并发送至设置在所述显示面板上的微型扬声器；响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号的音频频率；发送调节信号以控制所述屏幕发声区域的各调节装置根据所述音频频率分别调节对应的共振腔的共振频率，使得各所述共振腔放大所述显示面板上的音频信号；发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置根据放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。
在本实施例中，通过识别装置识别显示面板显示视频的屏幕发声区域，并根据所述视频的音频信号调节所述屏幕发声区域的共振腔的共振频率以放大所述音频信号，再根据放大后的音频信号使得对应的激励装置驱动所述屏幕发声区域发声，从而实现屏幕发声装置的分区发声，有效提高屏幕发声装置的显示画面与播放声音的一致性，有效提高用户体验，弥补了现有技术中存在的问题，具有广泛的应用前景。本实施例具体实施方式同前述实施例，在此不再赘述。
在一个可选的实施例中，所述识别装置包括图像识别模型，所述响应于所述显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域进一步包括：所述图像识别模型响应于所述识别信号中所述视频的图像信息识别所述图像信息中的发声体，并根据所述发声体确定所述屏幕发声区域。
在本实施例中，所述显示面板将播放的视频拆分为多帧图像信息和音频信号，利用图像识别模型对各帧图像信息进行识别，其中，所述图像识别模型为利用深度学习构建的识别模型，对输入的各帧图像信息进行识别，识别出图像信息中的发声体，例如包括人物发声的图像信息则识别出发声的人物的嘴巴位置，例如包括动物发声的图像信息则识别出发声动物的嘴巴位置；并根据识别出的发声体确定对应的屏幕发声区域。
在另一个可选的实施例中，所述识别装置包括设置在所述显示面板出光侧的视线追踪装置，所述视线追踪装置包括人脸检测单元和注视点计算单元，所述响应于所述显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域进一步包括：所述人脸检测单元响应于所述识别信号进行视听用户的人脸检测，若检测到至少一个人脸则向所述注视点计算单元发送检测信号；所述注视点计算单元响应于所述检测信号追踪各所述视听用户的视线并计算各所述视听用户在所述显示面板上的注视点，根据各所述注视点确定所述屏幕发声区域。
在本实施例中，如图6所示，所述识别装置为设置在所述显示面板的显示屏幕上方的视线追踪装置，所述视线追踪装置与所述屏幕的出光侧同向设置。所述视线追踪装置的人脸检测单元能够检测所述显示面板前方是否存在人脸，即是否存在视听用户，若存在则通过视线追踪装置的注视点计算单元计算视听用户的注视点，并根据所述注视点确定所述屏幕发声区域。本实施例能够根据视听用户的注视点设置屏幕发声区域，即将视听用户注视的位置设置为发声区域，从而有效提高视听用户的观看体验。
在一个可选的实施例中，所述共振腔包括可调背板和位于所述可调背板上的出气孔，所述调节装置包括微型电机和丝杠，所述丝杠连接所述微型电机和共振腔的可调背板，所述发送调节信号以控制所述屏幕发声区域的各调节装置根据所述音频频率分别调节对应的共振腔的共振频率，使得各所述共振腔放大所述共振频率对应的音频信号进一步包括：所述微型电机响应于所述调节信号中的音频频率控制所述丝杠调节所述可调背板以将所述共振腔的共振频率设置为所述音频频率，使得所述共振腔对所述音频信号进行共振增强并通过所述出气孔输出。
在本实施例中，所述微型电机31通过丝杠32调节可调背板22上下移动以改变所述共振腔20的容积，从而改变所述共振腔的共振频率。
在一个可选的实施例中，所述激励装置包括微型麦克风芯片和微型压电装置，所述发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置根据放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声进一步包括：发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置的微型麦克风芯片将放大的音频信号转换为电信号并传输至所述微型压电装置；控制所述屏幕发声区域的各激励装置的微型压电装置根据所述电信号驱动对应的显示面板区域发声。
在本实施例中，在所述共振腔的出气孔处设置有微型麦克风芯片，所述微型麦克风芯片与所述共振腔一一对应，所述微型麦克风芯片将所述共振腔输出的放大的音频信号转化为电信号，并传输至所述微型压电装置，再通过微型压电装置的逆压电效应将所述电信号转换为振动信号以驱动所述显示面板对应的区域振动，即将放大的音频信号转换为电信号并驱动对应的显示面板的屏幕发声区域振动，从而实现屏幕发声装置的分区发声。
本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现：响应于显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域；响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号并发送至设置在所述显示面板上的微型扬声器；响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号的音频频率；发送调节信号以控制所述屏幕发声区域的各调节装置根据所述音频频率分别调节对应的共振腔的共振频率，使得各所述共振腔放大所述显示面板上的音频信号；发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置根据放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。
在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
如图8所示，本发明的另一个实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图8显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图8未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图8中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图8所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图8中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种屏幕发声方法。
本发明针对目前现有的问题，制定一种屏幕发声装置、屏幕发声方法、计算机设备和介质，通过识别装置识别视频显示的屏幕发声区域，根据屏幕发声区域调整对应的共振腔放大所述视频的音频信号，再根据所述音频信号通过激励装置驱动所述屏幕发声区域发声，从而实现屏幕发声装置的分区发声，从而弥补了现有技术中存在的问题，有效提高用户体验，具有广泛的应用前景。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (12)

1.一种屏幕发声装置，其特征在于，包括显示面板、控制器、识别装置、设置在所述显示面板上阵列排布的第一数量的微型扬声器、第二数量的共振腔、与各共振腔对应设置的调节装置和激励装置，其中：
所述控制器，用于根据所述显示面板播放的视频，发送识别信号至所述识别装置、发送所述视频的音频信号至所述微型扬声器、获取所述音频信号的音频频率并发送调节信号至所述调节装置、发送激励信号至所述激励装置；
所述识别装置，用于根据所述识别信号识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域；
所述微型扬声器，用于将所述音频信号传输到所述显示面板；
所述调节装置，用于根据所述调节信号调节对应的共振腔的共振频率以便于所述共振腔放大所述显示面板上的音频信号；
所述激励装置，用于根据所述激励信号和放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。
2.根据权利要求1所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述识别装置包括图像识别模型，用于根据所述识别信号中所述视频的图像信息识别所述图像信息中的发声体，并根据所述发声体确定所述屏幕发声区域。
3.根据权利要求1所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述识别装置包括设置在所述显示面板出光侧的视线追踪装置，所述视线追踪装置包括人脸检测单元和注视点计算单元，其中：
所述人脸检测单元，用于根据所述识别信号进行视听用户的人脸检测，若检测到至少一个人脸则向所述注视点计算单元发送检测信号；
所述注视点计算单元，用于根据所述检测信号追踪各所述视听用户的视线并计算各所述视听用户在所述显示面板上的注视点，根据各所述注视点确定所述屏幕发声区域。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述共振腔包括可调背板和位于所述可调背板上的出气孔，所述调节装置包括微型电机和丝杠，所述丝杠连接所述微型电机和共振腔的可调背板，其中，
所述微型电机，用于根据所述调节信号中的音频频率控制所述丝杠调节所述可调背板以将所述共振腔的共振频率设置为所述音频频率，使得所述共振腔对所述音频信号进行共振增强并通过所述出气孔输出。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述激励装置包括微型麦克风芯片和微型压电装置，其中
所述微型麦克风芯片，用于将所述共振腔放大的音频信号转换为电信号并传输至所述微型压电装置；
所述微型压电装置，用于根据所述电信号驱动对应的显示面板区域发声。
6.根据权利要求1所述的屏幕发声装置，其特征在于，
所述显示面板为OLED面板、LCD面板、MiniLED面板和Micro Led面板中的一个；
和/或
所述共振腔为亥姆霍兹共振腔，所述共振腔对应一个或多个所述显示面板的像素；
和/或
所述激励装置设置在所述显示面板的出光侧。
7.一种利用权利要求1-6中任一项所述屏幕发声装置的屏幕发声方法，其特征在于，包括：
响应于显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域；
响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号并发送至设置在所述显示面板上的微型扬声器；
响应于所述显示面板播放的视频获取所述视频的音频信号的音频频率；
发送调节信号以控制所述屏幕发声区域的各调节装置根据所述音频频率分别调节对应的共振腔的共振频率，使得各所述共振腔放大所述显示面板上的音频信号；
发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置根据放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声。
8.根据权利要求7所述的屏幕发声方法，其特征在于，
所述识别装置包括图像识别模型，所述响应于所述显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域进一步包括：
所述图像识别模型响应于所述识别信号中所述视频的图像信息识别所述图像信息中的发声体，并根据所述发声体确定所述屏幕发声区域；或者
所述识别装置包括设置在所述显示面板出光侧的视线追踪装置，所述视线追踪装置包括人脸检测单元和注视点计算单元，所述响应于所述显示面板播放的视频发送识别信号以控制识别装置识别并确定所述显示面板的屏幕发声区域进一步包括：
所述人脸检测单元响应于所述识别信号进行视听用户的人脸检测，若检测到至少一个人脸则向所述注视点计算单元发送检测信号；
所述注视点计算单元响应于所述检测信号追踪各所述视听用户的视线并计算各所述视听用户在所述显示面板上的注视点，根据各所述注视点确定所述屏幕发声区域。
9.根据权利要求7或8所述的屏幕发声方法，其特征在于，所述共振腔包括可调背板和位于所述可调背板上的出气孔，所述调节装置包括微型电机和丝杠，所述丝杠连接所述微型电机和共振腔的可调背板，所述发送调节信号以控制所述屏幕发声区域的各调节装置根据所述音频频率分别调节对应的共振腔的共振频率，使得各所述共振腔放大所述共振频率对应的音频信号进一步包括：
所述微型电机响应于所述调节信号中的音频频率控制所述丝杠调节所述可调背板以将所述共振腔的共振频率设置为所述音频频率，使得所述共振腔对所述音频信号进行共振增强并通过所述出气孔输出。
10.根据权利要求7或8所述的屏幕发声方法，其特征在于，所述激励装置包括微型麦克风芯片和微型压电装置，所述发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置根据放大的音频信号驱动对应的显示面板区域发声进一步包括：
发送激励信号以控制所述屏幕发声区域的各激励装置的微型麦克风芯片将放大的音频信号转换为电信号并传输至所述微型压电装置；
控制所述屏幕发声区域的各激励装置的微型压电装置根据所述电信号驱动对应的显示面板区域发声。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求7-10中任一项所述的方法。
12.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7-10中任一项所述的方法。
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