CN111917489B - 音频信号处理方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种音频信号处理方法、装置及电子设备，属于通信技术领域，能够解决电子设备播放语音消息的过程中，由于用户改变自身与电子设备的距离而导致无法听清音频的问题。该方法包括：电子设备在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息；电子设备确定与上述第一参数信息匹配的目标载波频率；电子设备将上述目标音频对应的目标音频信号调制到与上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号；电子设备发送上述超声波信号。本申请适用于电子设备播放音频的场景。

Description

音频信号处理方法、装置和电子设备

技术领域

本申请属于通信技术领域，具体涉及一种音频信号处理方法、装置和电子设备。

背景技术

目前，电子设备播放音频非常普遍。以电子设备为手机为例，当用户使用手机播放接收到的语音消息时，可以控制电子设备通过扬声器播放该语音消息。

然而，在电子设备播放语音消息的过程中，若用户改变自身与电子设备的距离，则可能会无法听清语音消息的内容，从而降低用户使用电子设备的效率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种音频信号处理方法、装置及电子设备，能够解决电子设备播放语音消息的过程中，由于用户改变自身与电子设备的距离而导致无法听清音频的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种音频信号处理方法，该方法包括：电子设备在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息；电子设备确定与上述第一参数信息匹配的目标载波频率；电子设备将上述目标音频对应的目标音频信号调制到与上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号；电子设备发送上述超声波信号。

第二方面，本申请实施例提供了一种音频信号处理装置，包括获取模块、确定模块、生成模块和发送模块；上述获取模块，用于在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息；上述确定模块，用于确定与上述获取模块获取的上述第一参数信息匹配的目标载波频率；上述生成模块，用于将上述目标音频对应的目标音频信号调制到与上述确定模块确定的上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号；上述发送模块，用于发送上述生成模块生成的上述超声波信号；其中，上述参数信息包括：用户与上述电子设备之间的相对位置信息。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第一方面所述的方法。

在本申请实施例中，电子设备在接收到目标音频的播放指令时，可以获取用户与所述电子设备之间的相对位置的第一参数信息，并根据该相对位置信息确定与当前电子设备匹配的目标载波频率。之后，可以将目标音频对应的目标音频信号调制到与该目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号，最终发送该超声波信号。由于超声波本身有定向传播的特性，在传输过程中具有指向性，即定向功能，因此，在上述过程中，电子设备可以根据上述相对位置信息的变化不断调整超声波信号，使得用户能够持续收听质量更好，更加清晰的目标音频。同时，通过超声波信号传输目标音频的音频内容，可以使得该音频内容仅由用户本人收听，其他人无法听到，进而保护用户的个人隐私，提高数据安全性。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种音频信号处理方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种音频信号处理装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面对本申请中出现的名词做出如下解释：

1、超声波

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，反射能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离比空气中远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。

2、超声波定向发声技术

根据声学理论，人耳能听到的声波属于低频声波，声音向四面八方发散传播的，而超声波具有定向的传播特性，在传输过程中具有指向性。超声波定向声技术使声音以窄带声波束的形式沿指定的方向传播，即发送一束“音柱”，类似探照灯发出的光柱，使只有位于光柱所覆盖方向的人才可以听到声音。这种让声音沿着一定方向进行传播的技术就是超声波定向发声技术。简单来说，定向声技术利用超声波的指向性特性，通过特有的声学技术和算法，实现可听声也可以沿着指定方向传播。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的音频信号处理方法进行详细地说明。

本申请实施例提供的音频信号处理方法可以应用于用户收听电子设备中音频信息的场景。假设电子设备为手机，手机接收到了语音消息，当前用户使用手机播放语音消息的方式有如下两种：

1、通过扬声器播放语音消息。然而，由于语音消息中很可能包含有用户的个人隐私信息，因此，当使用扬声器在公共场合播放时，会有泄露用户隐私的风险。

2.通过手机听筒收听语音消息。这种方式需要用户将手机放置在耳边，由手机听筒播放语音消息。然而，这种方式下，当电子设备接收到数量较多的语音消息时，用户需要将手机频繁举至在耳边收听语音消息，这种收听方式需要用户做频繁举起动作较为繁琐。

在本申请实施例中，当手机在接收到播放语音消息的播放指令时，可以获取该手机的与用户之间距离的第一参数信息，进而确定与上述第一参数信息相匹配的目标载波频率，并将语音消息对应的语音信号调制到上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号，最终向用户输出该超声波信号。由于超声波本身有定向传播的特性，在传输过程中具有指向性，即定向功能，因此，在上述过程中，手机可以根据用户的相对位置信息的变化不断调整超声波发射信号，使得用户能够持续收听质量更好，更加清晰的目标音频。同时，通过超声波信号传输语音消息的消息内容，可以使得该语音消息的消息内容仅由用户本人收听，其他人无法听到，进而保护用户的个人隐私，提高数据安全性。

本实施例提供一种音频信号处理方法，如图1所示，该电子设备的操作分享方法包括以下步骤201至步骤204：

步骤201：音频信号处理装置在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息。

在本申请实施例中，上述目标音频可以为电子设备中的任一音频内容。

在一种示例中，上述音频内容可以为语音消息，例如，聊天类应用中的语音消息，还可以为多媒体音频文件，例如，音乐应用中的音乐文件。

在本申请实施例中，上述播放指令用于播放上述目标音频，在目标音频的音频内容播放之前发出。

在本申请实施例中，上述第一参数信息可以包括：用户与上述电子设备之间的相对位置信息。

示例性的，上述相对位置信息可以为电子设备与用户之间的距离信息。通过获取电子设备与用户之间的距离信息，可以确定出较为合适的目标载波频率，保证在用户所在区域内，接收到的目标音频声音最大。

需要说明的是，音频信号处理装置可以周期性的获取电子设备的参数信息。例如，每0.5秒获取一次电子设备的参数信息。其中，音频信号处理装置可以预设置上述获取参数信息的周期，也可以自定义设置上述参数信息的周期。

步骤202：音频信号处理装置确定与上述第一参数信息匹配的目标载波频率。

在本申请实施例中，上述目标载波频率可以为超声波载波频率，也即，大于20000赫兹的载波频率。

在本申请实施例中，上述目标载波频率可以与上述第一参数信息之间可以为一一对应的关系。也即，不同的第一参数信息对应不同的目标载波频率。

在一种示例中，电子设备中可以包含上述目标载波频率与上述第一参数信息之间的对应关系表，电子设备在获取上述第一参数信息后，可以根据该第一参数信息在改对应关系表中找到与其对应的目标载波频率。

在本申请实施例中，上述第一参数信息和目标载波频率之间的对应关系可以为音频信号处理装置预设置的，也可以用户自定义设置的。

步骤203：音频信号处理装置将上述目标音频对应的目标音频信号调制到与上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号。

在本申请实施例中，上述超声波载波信号可以为电子设备中预设置的载波信号，不同的载波信号对应不同的载波频率，上述载波信号与载波频率之间为一一对应关系。其中，载波信号与载波频率之间的对应关系可以为音频信号处理装置预设置的，也可以为用户自定义设置的。

在本申请实施例中，音频信号处理装置可以利用调制算法将用户可听的目标音频信号调制到超声波载波信号上，生成具有较高导向性的超声波信号，且该超声波信号为用户可以听见的信号。

在一种示例中，当音频信号处理装置确定目标载波频率后，就可以选择与该目标载波频率对应的超声波作为载波，通过无线电调幅技术，将可听的目标音频信号调制到超声载波信号上。由于空气的非线性声学效应，上述目标音频信号和超声波载波信号会发声交互作用和自调解，进而产生频率为该目标载波频率和频及差频的新波。当目标载波频率选取合适时，该差频声波则可以落在用户可听的声域范围。同时，由于超声波具有高指向性，因此，可以实现声音信号的定向传播，即定向发声。

步骤204：音频信号处理装置发送上述超声波信号。

在本申请实施例中，电子设备可以通过超声波发射器发出上述超声波信号。

在一种示例中，上述超声波发射器可以为电子设备中的振动单元。其中，上述振动单元可以贴于屏幕下方。在实际使用时，上述振动单元可以驱动屏幕振动从而向用户发送超声波信号。

在一种示例中，上述超声波发射器可以为电子设备集成的发声阵列，该发声阵列可以通过电子设备表面的孔或者缝隙发送超声波信号。其中，上述孔或者缝隙可以为当前电子设备上已经具备的孔或者缝隙，也可以为专门用于发声而开设的孔或者缝隙。

在一种示例中，上述超声波发射器可以为电子设备的受话器，即听筒，和/或扬声器。

在本申请实施例中，电子设备可以使用超声波发射器向用户发送上述超声波信号。

示例1：假设电子设备的聊天应用接收到语音消息，用户点击该语音消息，则电子设备在接收到播放该语音消息(即上述目标音频)的播放指令时，将获取该电子设备与用户之间相对位置参数(即上述第一参数信息)，从而确定与该参数信息匹配的目标载波频率，然后将上述语音消息对应的语音信号(即上述目标音频信号)调制到与上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号，最终电子设备的超声波发射器将发送该超声波信号。

在本申请提供的音频信号处理方法中，音频信号处理装置在接收到目标音频的播放指令时，可以获取用户与所述电子设备之间的相对位置的第一参数信息，并根据该相对位置信息确定与当前电子设备匹配的目标载波频率。之后，可以将目标音频对应的目标音频信号调制到与该目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号，最终发送该超声波信号。由于超声波本身有定向传播的特性，在传输过程中具有指向性，即定向功能，因此，在上述过程中，音频信号处理装置可以根据上述相对位置信息的变化不断调整超声波信号，使得用户能够持续收听质量更好，更加清晰的目标音频。同时，通过超声波信号传输目标音频的音频内容，可以使得该音频内容仅由用户本人收听，其他人无法听到，进而保护用户的个人隐私，提高数据安全性。

可选的，在本申请实施例中，在上述步骤201中的在接收到目标音频的播放指令时之后，本申请实施例还包括如下步骤A1：

步骤A1：音频信号处理装置获取上述电子设备的所处环境的第二参数信息。

在步骤A1的基础上，上述步骤202还包括如下步骤A2：

步骤A2：音频信号处理装置确定与上述第一参数信息和第二参数信息匹配的目标载波频率。

示例性的，上述第二参数信息可以为用于表征电子设备所处环境温度、湿度等温度特性的参数信息。通过获取温度、湿度信息，可以提高在用户接收到的目标音频的保真度。

示例性的，上述目标载波频率可以与上述第二参数信息之间可以为一一对应的关系。也即，不同的第一参数信息对应不同的目标载波频率。

在一种示例中，电子设备中可以包含上述目标载波频率与上述第二参数信息之间的对应关系表，电子设备在获取上述第二参数信息后，可以根据该第二参数信息在改对应关系表中找到与其对应的目标载波频率。

在本申请实施例中，上述第二参数信息和目标载波频率之间的对应关系可以为音频信号处理装置预设置的，也可以用户自定义设置的。

示例性的，电子设备可以通过周期性的获取上述第二参数信息。

示例性的，电子设备可以通过多种方式获取上述第二参数信息。

在一种示例中，电子设备可以内置温湿度传感器，通过该温湿度传感器每隔一定时间间隔检测所处环境中的温湿度数据。

在另一种示例中，电子设备可以从网络获取上述第二参数信息。例如，通过电子设备中的天气应用中获取上述第二参数信息。

示例性的，音频信号处理装置可以利用调制算法会根据当前环境的温度和湿度信息自适应地改变目标音频对应的目标音频信号和超声波载波信号的相关参数。

在一种示例中，上述相关参数可以包括：目标音频信号与超声波载波信号之间的比例关系。

可以理解的，在传输上述超声波信号时，可以利用空气的非线性声学效应，使得上述目标音频信号和超声波载波信号会发声交互作用和自调解，而空气中的温湿度会对这一调解过程造成影响，使得用户收听的目标音频失真，通过调制算法改变相关参数后，可以保证最终解调出失真度较低的目标音频。

示例性的，音频信号处理装置可以确定与第一参数信息，即电子设备与用户之间的距离信息和第二参数信息，即电子设备所处的环境信息相匹配的目标载波频率。

在一种示例中，音频信号处理装置可以预先测试第一参数信息不变，第二参数信息变化的情况下，在每一个不同的第二参数信息下，超声波信号强度最大时对应的载波频率；然后，测试第一参数信息变化，第二参数信息不变的情况下，超声波信号强度最大时对应的载波频率，在每一个不同的第一参数信息下，超声波信号强度最大时对应的载波频率。最终得出载波频率与第一参数信息、第二参数信息对应的映射关系表，并将该映射关系表预存至电子设备中，以便于电子设备在获取上述第一参数信息和第二参数信息后，确认目标载波频率。

示例2：结合上述示例1，电子设备在接收到播放该语音消息(即上述目标音频)的播放指令时，通过传感器获取温湿度信息(即上述第二参数信息)和电子设备与用户之间的距离信息(即第一参数信息)，然后，根据电子设备中预存的第一参数信息、第二参数信息与载波频率间关系的映射关系表，确认目标载波频率，可以及时调整上述目标载波频率。

如此，通过获取电子设备所处的温湿度信息，可以补偿超声波信号在传播时，由于环境中温湿度造成的失真影响，从而保证用户收听到保真度较高的语音消息。

可选的，在本申请实施例中，上述步骤202之前，本申请实施例提供的音频信号处理方法还可以包括如下步骤B1和步骤B2：

步骤B1：音频信号处理装置通过超声波发射器发送距离检测信号。

步骤B2：音频信号处理装置通过超声波接收器接收上述距离检测信号对应的回波信号，根据上述回波信号确定上述相对位置的第一参数信息。

示例性的，上述距离检测信号可以为超声波信号。

示例性的，音频信号处理装置可以周期性的发送上述距离检测信号。其中，上述周期可以为音频信号处理装置预设的，也可以为用户自定义的。

示例性的，上述超声波发射器可以参照上述描述，此处不再赘述。

示例性的，上述相对位置信息可以为用户相对于超声波信号的发射方向的位置信息。例如，若电子设备通过扬声器发送上述超声波信号，则相对位置信息为电子设备从扬声器发送出该超声波信号的发射方向与用户之间的相对位置。

在一种示例中，上述相对位置信息可以为用户和电子设备之间的距离信息。

示例性的，由于超声波具备定向和窄带声波束的性质，因此，电子设备在发送上述超声波后，该超声波在遇到障碍物(如，用户)后，将会生成回波，沿着超声波发射路线返回。其中，上述回波产生的信号即为回波信号。

示例性的，电子设备可以记录在自其发射超声波信号至产生回波信号的过程中，电子设备发送超声波信号及接收回波信号的时间，根据超声波既定的传播速度(通常情况下为380m/s)，计算出电子设备与用户之间的距离。

示例性的，音频信号处理装置在收到第一参数信息后，将根据该第一参数信息，利用调制算法调整上述目标载波频率，使得目标音频在用户所在位置能够解调出最大音量。可以理解的，由于上述第一参数信息可以周期性采集，因此，音频信号处理装置可以根据用户与电子设备之间的相对位置关系的变化不断做出调整。

示例3：结合上述示例1，电子设备在播放该语音消息(即上述目标音频)情况下，将通过扬声器(超声波发射器)发送距离检测信号，在接收到该距离检测信号对应的回波信号的情况下，根据记录自发送距离检测信号至收到回波信号之间的时间，结合超声波传输速度，可以计算出电子设备与用户之间的距离，从而获取相对位置信息(即上述第一参数信息)，并根据该相对位置信息调整目标载波频率。

如此，音频信号处理装置通过获取用户和电子设备之间的相对位置信息，可以及时探查到电子设备与用户之间相对位置的改变，并及时反馈至电子设备，使得音频信号处理装置根据改变后的相对位置更新目标载波频率，使得用户能够在变动位置时仍然能够接收目标音频的音频内容，同时其他人无法听到上述音频内容，进而可以保护用户隐私。

可选的，在本申请实施例中，上述距离检测信号对应的频率与上述超声波信号对应的频率不同。

示例性的，上述距离检测信号对应的频率与上述超声波信号对应的频率可以为不同频段的频率。其中，上述距离检测信号对应的频率可以为音频信号处理装置预置的，也可以为用户自定义设置的。

如此，可以保证音频信号处理装置在进行测距的过程中，超声波信号的传输不会受到干扰，从而可以实时获取用户的相对位置信息，保证用户能够接收到音量好，定位准确的目标音频。

可选的，在本申请实施例中，在上述步骤204之前，本申请实施例提供的音频信号处理方法还可以包括如下步骤C1和步骤C2：

步骤C1：音频信号处理装置获取摄像头采集人脸图像。

步骤C2：音频信号处理装置根据上述人脸图像，确定超声波发射器与上述人脸图像中的拍摄对象的耳部间的相对夹角。

在上述步骤C1和步骤C2的基础上，上述步骤204还可以包括如下步骤C3：

C3：音频信号处理装置控制上述超声波发射器按照上述相对夹角输出超声波信号。

示例性的，音频信号处理装置可以周期性开启摄像头采集人脸图像。

示例性的，音频信号处理装置可以通过人脸特征识别算法，识别人脸图像中的耳部位置。

在一种示例中，音频信号处理装置中可以预存用户人脸模型图像，该用户人脸模型图像为用户以多个方向(例如，正面、侧面)面对摄像头时采集的，电子设备在人脸图像特征库中预存了多个方向采集的用户人脸模型图像中的面部特征信息(例如，嘴部、眼部、耳部)。当音频信号处理装置实时采集拍摄对象的人脸图像时，可以将实时采集的人脸图像中的面部特征信息与用户人脸模型图像中的面部特征信息进行别对，然后识别拍摄对象的耳部。

示例性的，电子设备在获取上述相对夹角后，将调整电子设备中超声波发射器的相位参数，使得上述超声波发射器按照调整后的相位参数输出超声波信号。其中，上述相位参数与相对夹角一一对应。

在一种示例中，电子设备在获取上述相对夹角后，将该相对夹角实时反馈至超声波发射器。超声波发射器根据相对夹角，利用波束形成算法实时控制施加到超声波发射器上的相位参数，实现电子设备输出特定角度的超声波载波信号。

示例4：结合上述示例1，在电子设备的超声波发射器将发送该超声波信号之前，电子设备会启动摄像头，采集用户的人脸图像，并识别出该人脸图像中的耳部，确定该人脸图像中的耳部与超声波发射器中不同发射阵列之间的相对夹角，其中，超声波发射阵列包含3个发射阵列，3个发射阵列与耳部的相对夹角分别为夹角1、夹角2和夹角3，根据上述3个夹角，对应的，为3个阵列设定不同的相位参数，然后通过超声波发射器的发送该超声波信号。

如此，可以保证用户双耳位于定向的声场中，而超声波信号所在范围以外的区域则不会传输目标音频，从而达到了隐私播放语音消息的效果，同时满足用户的双耳始终处于舒适稳定的音量区域。

需要说明的是，本申请实施例提供的音频信号处理方法，执行主体可以为音频信号处理装置，或者该音频信号处理装置中的用于执行音频信号处理方法的控制模块。本申请实施例中以音频信号处理装置执行音频信号处理方法为例，说明本申请实施例提供的音频信号处理装置。

图2为实现本申请实施例提供的音频信号处理装置600的可能的结构示意图。如图2所示，上述装置600包括获取模块601、确定模块602、生成模块603和发送模块604；上述获取模块601，用于在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息；上述确定模块602，用于确定与上述获取模块601获取的上述第一参数信息匹配的目标载波频率；上述生成模块603，用于将上述目标音频对应的目标音频信号调制到与上述确定模块602确定的上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号；上述发送模块604，用于发送上述生成模块603生成的上述超声波信号。

本申请提供的音频信号处理装置，该音频处理装置在接收到目标音频的播放指令时，可以获取用户与上述电子设备之间的相对位置的第一参数信息，并根据该相对位置信息确定与当前电子设备匹配的目标载波频率。之后，可以将目标音频对应的目标音频信号调制到与该目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号，最终发送该超声波信号。由于超声波本身有定向传播的特性，在传输过程中具有指向性，即定向功能，因此，在上述过程中，音频处理装置可以根据上述相对位置信息的变化不断调整超声波信号，使得用户能够持续收听质量更好，更加清晰的目标音频。同时，通过超声波信号传输目标音频的音频内容，可以使得该音频内容仅由用户本人收听，其他人无法听到，进而保护用户的个人隐私，提高数据安全性。

可选的，在本申请实施例中，上述获取模块，还用于获取上述电子设备的所处环境的第二参数信息；上述确定模块，具体用于确定与上述获取模块601获取的上述第一参数信息和第二参数信息匹配的目标载波频率。

如此，通过获取电子设备所处的温湿度信息，可以补偿超声波信号在传播时，由于环境中温湿度造成的失真影响，从而保证用户收听到保真度较高的语音消息。

可选的，在本申请实施例中，上述参数信息包括上述相对位置信息的情况下，上述发送模块604，具体用于通过超声波发射器发送距离检测信号；上述确定模块602，具体用于通过超声波接收器接收上述发送模块604发送的上述距离检测信号对应的回波信号，根据上述回波信号确定上述相对位置的第一参数信息。

如此，音频信号处理装置通过获取用户和电子设备之间的相对位置信息，可以及时探查到电子设备与用户之间相对位置的改变，并及时反馈至电子设备，使得音频信号处理装置根据改变后的相对位置更新目标载波频率，使得用户能够在变动位置时仍然能够接收目标音频的音频内容，同时其他人无法听到上述音频内容，进而可以保护用户隐私。

可选的，在本申请实施例中，上述距离检测信号对应的频率与上述超声波信号对应的频率不同。

如此，可以保证音频信号处理装置在进行测距的过程中，超声波信号的传输不会受到干扰，从而可以实时获取用户的相对位置信息，保证用户能够接收到音量好，定位准确的目标音频。

可选的，在本申请实施例中，上述装置600还包括控制模块605；上述获取模块601，还用于获取摄像头采集人脸图像；上述确定模块602，还用于根据上述获取模块601获取的上述人脸图像，确定超声波发射器与上述人脸图像中的拍摄对象的耳部间的相对夹角；上述控制模块605，用于控制上述超声波发射器按照上述确定模块602确定的上述相对夹角输出超声波信号。

如此，可以保证用户双耳位于定向的声场中，而超声波信号所在范围以外的区域则不会传输目标音频，从而达到了隐私播放语音消息的效果，同时满足用户的双耳始终处于舒适稳定的音量区域。

本申请实施例中的音频信号处理装置可以是装置，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的音频信号处理装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的音频信号处理装置能够实现图1的方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

可选的，如图3所示，本申请实施例还提供一种电子设备300，包括处理器301，存储器302，存储在存储器302上并可在所述处理器301上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器301执行时实现上述音频信号处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

图4为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备100包括但不限于：射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、以及处理器110等部件。其中，用户输入单元107包括：触控面板1071和其他输入设备1072，显示单元106包含显示面板1061，输入单元104包括图像处理器1041和麦克风1042，存储器109可用于存储软件程序(如，操作系统、至少一个功能所需的应用程序)以及各种数据。

本领域技术人员可以理解，电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图4中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备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，在此不再赘述。

其中，处理器110，用于在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息；还用于确定与上述第一参数信息匹配的目标载波频率；还用于将上述目标音频对应的目标音频信号调制到与上述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号；射频模块101，用于发送上述超声波信号。

本申请提供的电子设备，该电子设备在接收到目标音频的播放指令时，可以获取用户与上述电子设备之间的相对位置的第一参数信息，并根据该相对位置信息确定与当前电子设备匹配的目标载波频率。之后，可以将目标音频对应的目标音频信号调制到与该目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号，最终发送该超声波信号。由于超声波本身有定向传播的特性，在传输过程中具有指向性，即定向功能，因此，在上述过程中，电子设备可以根据上述相对位置信息的变化不断调整超声波信号，使得用户能够持续收听质量更好，更加清晰的目标音频。同时，通过超声波信号传输目标音频的音频内容，可以使得该音频内容仅由用户本人收听，其他人无法听到，进而保护用户的个人隐私，提高数据安全性。

可选的，上述处理器110，还用于获取上述电子设备的所处环境的第二参数信息；上述处理器110，还用于确定与上述第一参数信息和第二参数信息匹配的目标载波频率。

如此，通过获取电子设备所处的温湿度信息，可以补偿超声波信号在传播时，由于环境中温湿度造成的失真影响，从而保证用户收听到保真度较高的语音消息。

可选的，在上述参数信息包括上述相对位置信息的情况下，射频模块101，还用于通过超声波发射器发送距离检测信号；处理器110，还用于通过超声波接收器接收上述距离检测信号对应的回波信号，根据上述回波信号确定上述相对位置的第一参数信息。

如此，电子设备通过获取用户和电子设备之间的相对位置信息，可以及时探查到电子设备与用户之间相对位置的改变，并及时反馈至电子设备，使得电子设备根据改变后的相对位置更新目标载波频率，使得用户能够在变动位置时仍然能够接收目标音频的音频内容，同时其他人无法听到上述音频内容，进而可以保护用户隐私。

可选的，上述处理器110，还用于获取摄像头采集人脸图像；还用于根据上述人脸图像，确定超声波发射器与上述人脸图像中的拍摄对象的耳部间的相对夹角；具体用于控制上述超声波发射器按照上述相对夹角输出超声波信号。

如此，可以保证用户双耳位于定向的声场中，而超声波信号所在范围以外的区域则不会传输目标音频，从而达到了隐私播放语音消息的效果，同时满足用户的双耳始终处于舒适稳定的音量区域。

应理解的是，本申请实施例中，输入单元104可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板1061。用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。存储器109可用于存储软件程序以及各种数据，包括但不限于应用程序和操作系统。处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述音频信号处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述音频信号处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。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、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种音频信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息；

确定与所述第一参数信息匹配的目标载波频率；

将所述目标音频对应的目标音频信号调制到与所述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号；

发送所述超声波信号；

所述在接收到目标音频的播放指令之后，所述方法还包括：

获取所述电子设备的所处环境的第二参数信息，所述第二参数信息用于表征所述电子设备所处环境的温度和湿度，所述温度和所述湿度用于自适应地改变所述目标音频信号和所述超声波载波信号的比例关系；

所述确定与所述第一参数信息匹配的目标载波频率，包括：

确定与所述第一参数信息和所述第二参数信息匹配的目标载波频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述参数信息匹配的目标载波频率之前，所述方法还包括：

通过超声波发射器发送距离检测信号；

通过超声波接收器接收所述距离检测信号对应的回波信号，并根据所述回波信号确定所述相对位置的第一参数信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述距离检测信号对应的频率与所述超声波信号对应的频率不同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送所述超声波信号之前，所述方法还包括：

获取摄像头采集的人脸图像；

根据所述人脸图像，确定超声波发射器与所述人脸图像中的拍摄对象的耳部间的相对夹角；

所述发送所述超声波信号，包括：

控制所述超声波发射器按照所述相对夹角发送所述超声波信号。

5.一种音频信号处理装置，其特征在于，所述装置为电子设备或电子设备中的部件，所述装置包括获取模块、确定模块、生成模块和发送模块；

所述获取模块，用于在接收到目标音频的播放指令时，获取用户与电子设备之间的相对位置的第一参数信息；

所述确定模块，用于确定与所述获取模块获取的所述第一参数信息匹配的目标载波频率；

所述生成模块，用于将所述目标音频对应的目标音频信号调制到与所述确定模块确定的所述目标载波频率对应的超声波载波信号上，生成超声波信号；

所述发送模块，用于发送所述生成模块生成的所述超声波信号；

所述获取模块，还用于获取所述电子设备的所处环境的第二参数信息，所述第二参数信息用于表征所述电子设备所处环境的温度和湿度，所述温度和所述湿度用于自适应地改变所述目标音频信号和所述超声波载波信号的比例关系；

所述确定模块，具体用于确定与所述获取模块获取的所述第一参数信息和所述第二参数信息匹配的目标载波频率。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述发送模块，还用于通过超声波发射器发送距离检测信号；

所述确定模块，还用于通过超声波接收器接收所述发送模块发送的所述距离检测信号对应的回波信号，根据所述回波信号确定所述相对位置的第一参数信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述距离检测信号对应的频率与所述超声波信号对应的频率不同。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制模块；

所述获取模块，还用于获取摄像头采集的人脸图像；

所述确定模块，还用于根据所述获取模块获取的所述人脸图像，确定超声波发射器与所述人脸图像中的拍摄对象的耳部间的相对夹角；

所述控制模块，用于控制所述超声波发射器按照所述确定模块确定的所述相对夹角发送超声波信号。

Images