CN112087265B - 声波通信方法、装置、及其电子设备和计算机程序介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种声波通信方法和装置，其中，声波通信方法包括确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值；根据所述用于声波频率调制的通信频点，以及通信频点和权值的对应关系，确定所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，所述通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，所述权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关；根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值。本发明提出的方案提高了声波通信的成功率，减小了声波通信所传输的声波对人耳带来的不舒适感。

Description

声波通信方法、装置、及其电子设备和计算机程序介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种声波通信方法和装置。

背景技术

声波通信技术作为一种实现简单，对设备依赖度不高的通信技术，被普遍应用于终端设备中。发送终端与接收终端之间在进行声波通信时，发送终端根据需要传输的数据选择与接收终端之间所约定的通信频点，对通过选择的通信频点需要传输的数据进行声波调制得到数字音频数据，然后将数字音频数据通过数模转换得到模拟信号，通过设置于发送终端中的扬声器将模拟信号转换成声波播放出去。接收终端通过麦克风装置接收声波，并将声波转换成模拟信号，在将模拟信号进行模数转换得到数字音频数据，接收终端对数字音频数据进行频率检测，并基于与发送终端之间所约定的通信频点，得到发送终端所需要传输的数据，实现声波通信。

当前的声波通信技术普遍采用固定通信频点组通信的方式，该方式容易受到周边环境干扰或终端声学器件例如扬声器等器件差异的影响，降低了声波通信的成功率，且所传输的声波对人耳还造成的一定程度的不舒适感。

发明内容

本发明的一个目的在于解决当前声波通信中，声波通信的成功率低且所传输的声波对人耳还造成的一定程度的不舒适感的技术问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种声波通信方法，包括：

确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值；

根据所述用于声波频率调制的通信频点，以及通信频点和权值的对应关系，确定所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，所述通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，所述权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关；

根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级；

基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种声波通信装置，包括：

噪声评估单元，用于确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值；

权值确定单元，用于根据所述用于声波频率调制的通信频点，以及通信频点和权值的对应关系，确定所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，所述通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，所述权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关；

优先值确定单元，用于根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级；

选择单元，用于基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

存储器，存储有计算机可读指令；

处理器，读取存储器存储的计算机可读指令，以执行如上所述的方法。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机程序介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上所述的方法。

本发明的实施例中，在发送终端进行声波通信时，确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值；根据用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，以及通信频点和权值的对应关系，确定用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关；根据用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定用于声波频率调制的通信频点的优先级，由于优先级高的通信频点在当前通信环境下环境噪声的干扰相对较弱且人耳对该通信频点相应频率的声波感知的舒适度较好，由此减小了当前通信环境噪声对声波通信的影响，提高了声波通信的成功率，还减小了声波通信所传输的单频率声波会对人耳带来的不舒适感，提高了用户体验。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1示出了可以应用本发明实施例的技术方案的示例性系统架构的示意图。

图2示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图。

图3示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤 S210的流程图。

图4示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤S320的流程图。

图5示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤 S210的流程图。

图6示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤 S410的流程图。

图7示意性示出了根据本发明的一个实施例的标定通信频点和加权值的对应关系的流程图。

图8示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的心理声学等响曲线的示意图。

图9示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图。

图10示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图。

图11示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图。

图12示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图。

图13示意性示出根据本发明一示例实施方式的一种声波通信装置的模块图。

图14示意性示出根据本发明一示例实施方式的一种电子设备的硬件结构图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本发明的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。

附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

图1示出了可以应用本发明实施例的技术方案的示例性系统架构的示意图。

如图1所示，系统架构100可以包括发送终端101、网络102和接收终端103。网络102用以在发送终端101和接收终端103之间提供通信链路的介质，网络102可以为无线通信链路等等。

应该理解，图1中所示的发送终端101和接收终端103的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的发送终端101和接收终端 103。比如接收终端103可以是多个用户对应的接收终端。

需要说明的是，本发明实施例所提供的声波通信方法一般由发送终端 101执行，发送终端101作为数据发送方，可以为智能手机或平板电脑等电子设备。但是，在本发明的其它实施例中，当接收终端103(如智能手机或平板电脑等)作为数据发送方时，也可以与发送终端101具有相似的功能，从而执行本发明实施例所提供的声波通信方法的处理方案。

以下对本发明实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：

图2示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图，该声波通信方法可以由终端设备来执行，该终端设备可以是图1中所示的发送终端101。参考图2所示，该声波通信方法至少包括步骤S210至步骤 S240，详细介绍如下：

步骤S210，确定用于声波频率调制的所有通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

步骤S220，根据所述用于声波频率调制的通信频点，以及通信频点和权值的对应关系，确定所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，所述通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，所述权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关。

步骤S230，根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级。

步骤S240，基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点。

在步骤S210中，发送终端在需要通过声波通信传输一段数据至接收终端时，对于所传输的数据，需要选择特定的通信频点对所传输的数据进行声波频率调制得到声波音频数据，发送终端对声波音频数据进行数模转换得到模拟信号，并通过扬声装置将模拟信号转换成与所选择的通信频点频率相同的单频率声波播放出去，以使得接收终端接收单频率声波，进而使得接收终端对单频率声波进行识别处理得到发送终端所需要传输的数据信息。发送终端所选择的通信频点是从用于声波频率调制的通信频点中进行选择，其中，用于声波频率调制的通信频点均为当前声波通信协议所规定的通信频点。

由于发送终端与接收终端进行声波通信时，所传输的单频率声波会受到当前通信环境下的环境噪声的影响，导致接收终端接收到单频率声波包含有环境噪声，因此会在一定程度上降低声波通信的成功率。为了确定当前通信环境下的环境噪声对声波通信的影响，可以确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，该噪声评估值用来表征用于声波频率调制的各个通信频点在当前通信环境下所受到的环境噪声的干扰强弱。

参考图3，图3示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤S210的具体流程图，在本实施例中，所述确定用于声波频率调制的所有通信频点在当前通信环境下的噪声评估值的步骤S210包括步骤S310 至步骤S320，详细介绍如下：

步骤S310，通过用于记录声波的录音装置记录预定时长的环境声音信号。

步骤S320，根据所述环境声音信号确定得到在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点对应的噪声功率谱，作为在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在步骤S310中，为了确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，发送终端可以通过用于记录声波的录音装置记录预定时长的环境声音信号。发送终端在记录预定时长的环境声音信号时，可以在控制发送终端内的录音装置开启录音功能记录环境声音的同时，启动发送终端内的计时器，当计时器达到预定时长时，则控制计时器停止，且控制录音装置停止记录，进而实现通过录音装置记录预定时长的环境声音信号。发送终端将记录的环境声音信号进行存储，以便于根据该环境声音信号来确定得到用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在步骤S320中，由于所记录的环境声音信号为时域信号，为了确定得到用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，发送终端将所记录的环境声音信号进行傅里叶变换得到环境声音信号对应的频域信号，根据频域信号计算得到环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点对应的噪声功率谱，作为环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。其中，噪声功率谱用于表征当前通信环境下，不同通信频点对应频率的声波受到环境噪声的干扰强弱，当噪声功率谱对应的信噪比越大，则环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点对应的噪声评估值越大，则该通信频点对应频率的声波受到环境噪声的干扰越强；当噪声功率谱对应的信噪比越小，则环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点对应的声评估值越小，则该通信频点对应频率的声波受到环境噪声的干扰越弱。

参考图4，图4示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤S320的具体流程图，在本实施例中，所述根据所述环境声音信号确定得到在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点对应的噪声功率谱，作为在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值的步骤S320包括：

步骤S3201，将所述环境声音信号按照时间均分成特定数量的多个子环境声音信号。

步骤S3202，分别确定每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱。

步骤S3203，基于所确定的每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱计算所有子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱相应的平均噪声功率谱，作为所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在步骤S3201中，为了更加准确地确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，可以将预定时长的环境声音信号按照时间均分成特定数量的多个子环境声音信号，进而便于确定多个子环境声音信号内的最小噪声功率谱。

在步骤S3202中，发送终端在确定子环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点的噪声功率谱的最小值即最小噪声功率谱时，可以将每个子环境声音信号进行傅里叶变换得到频域信号，根据所得到的频域信号计算得到每个子环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱。

在步骤S3203中，发送终端基于所确定的每个子环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱，对每个子环境声音信号内的通信频点的最小噪声功率谱进行求和平均，进而计算得到每个子环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱相应的平均值即平均噪声功率谱，并将该平均噪声功率谱作为环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。通过采用将环境声音信号按照时间均分成特定数量的多个子环境声音信号的方式可以显著减小计算在环境声音信号内用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值的误差，提高了所确定的用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值的准确性。

参考图5，图5示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤S210的具体流程图，在本实施例中，所述确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值的步骤S210，包括：

步骤S410，确定发出所述声波的扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响。

步骤S420，在所述用于声波频率调制的所有通信频点中选取频响大于预定阈值的通信频点。

步骤S430，确定选取的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在步骤S410中，在进行声波通信时，扬声装置是发送终端中将模拟信号转换成单频率声波进行播放的器件，扬声装置具体可以为扬声器。频响作为一种参数指标，用于表征扬声装置对于不同频率的模拟信号转换成单频率声波的响度大小。对于同一频率的模拟信号，当转换的单频率声波的响度越大，则扬声装置对该频率的模拟信号发声效果较好，当转换的单频率声波的响度越小，则扬声装置对该频率的模拟信号发声效果较差。

由于不同发送终端的扬声装置的性能存在差异，发送终端需要确定发出声波的扬声装置在用于声波频率调制的所有通信频点的频响，进而可以依据扬声装置在用于声波频率调制的所有通信频点的频响来选择发声效果较好的通信频点。

参考图6，图6示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的步骤S410的具体流程图，在本实施例中，所述确定扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响的步骤S410，包括步骤S510至步骤 S570：

步骤S510，获取要播放的扫频信号，确定所述扫频信号内的通信频点的持续时间，其中，所述扫频信号为包含所述用于声波频率调制的所有通信频点且每个通信频点的幅值相同，以及按照所有通信频点相应的频率单调递增的正弦波信号。

在一个实施例中，发送终端为了确定扬声装置在用于声波频率调制的所有通信频点的频响，可以通过扬声装置播放一段包含用于声波频率调制的所有通信频点的声波信号，并通过录音装置来对这段声波信号进行录音得到录音信号，基于所播放的声波信号和录音信号，确定用于声波频率调制的所有通信频点的频响。

上述所播放的声波信号可以为扫频信号，其中，扫频信号为一段预定时长的正弦波信号，在正弦波信号中，包含用于声波频率调制的所有通信频点且每个通信频点的幅值相同，此外，在正弦波信号中，还按照通信频点相应的频率单调递增。需要说明的是，上述扫频信号中用于声波频率调制的所有通信频点的持续时间为预先设定，上述扫频信号以及用于声波频率调制的所有通信频点的持续时间信息预存于发送终端的存储区中，发送终端可以根据所获取的扫频信号，从存储区中确定用于声波频率调制的所有通信频点的持续时间。

步骤S520，在要播放的扫频信号之前添加同步信号。

在一个实施例中，为了准确地确定要播放的扫频信号开始播放的时间，可以在要播放的扫频信号之前添加同步信号，当发送终端在监测到该同步信号，则确定要播放的扫频信号已经开始播放。

步骤S530，通过所述扬声装置播放要播放的扫频信号。

在一个实施例中，发送终端通过扬声装置播放要播放的扫频信号，进而便于对用于声波频率调制的所有通信频点的频响进行检测。

步骤S540，如果监测到要播放的扫频信号中的同步信号，则启动用于记录声波的录音装置记录当前所述扬声装置播放的扫频信号，得到录音信号。

在一个实施例中，发送终端为了确定要播放的扫频信号是否已经开始播放，可以通过是否监测到要播放的扫频信号中的同步信号来确定，如果监测到要播放的扫频信号中的同步信号，则确定要播放的扫频信号已经开始播放。发送终端启动录音装置记录当前扬声装置播放的扫频信号，进而得到录音信号，需要说明的是，当监测到扫频信号播放完毕时，则发送终端控制录音装置停止录音。

步骤S550，根据所述扫频信号计算得到在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱。

在一个实施例中，在确定用于声波频率调制的所有通信频点的频响时，发送终端需要得到在扫频信号内用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱以及在录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱。

其中，发送终端在根据扫频信号计算得到在扫频信号内用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱时，先获取相应的扫频信号，由于扫频信号为时域信号，可以对获取的扫频信号进行傅里叶变换转换为频域信号，并根据转换得到的频域信号计算得到扫频信号内用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱。需要说明的是，由于扫频信号为正弦波信号，由此在扫频信号内用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的信号的持续时间内，该通信频点的功率谱保持不变为一个定值。

步骤S560，将所述录音信号的开始时间与所述扫频信号的开始时间同步，根据所述录音信号以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，计算得到在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱。

在一个实施例中，发送终端在确定录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱，由于录音信号和原始的扫频信号存在差异进而使得通过录音装置记录的录音信号不是正弦波信号，则录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的信号的持续时间内该通信频点的功率谱为一个变化的值，因此，发送终端需要确定在录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱。

发送终端确定在录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱时，将录音信号的开始时间与扫频信号的开始时间同步，根据扫频信号内的所有通信频点的持续时间来确定得到录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间。对录音信号进行傅里叶变换转换为频域信号，并根据转换得到的频域信号、以及录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间，计算得到扫频信号内用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱。

步骤S570，根据在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱、在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，确定得到所述扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响。

在一个实施例中，发送终端在根据在扫频信号内用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱、在录音信号内用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱以及扫频信号内的所有通信频点的持续时间，确定得到扬声装置在用于声波频率调制的所有通信频点的频响。

在一个实施例中，发送终端基于以下公式确定得到所述扬声装置在所述用于声波频率调制的通信频点的频响:

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，Fr(f)为发出声波的扬声装置在该通信频点j的频响，P_rec(t,f)为录音信号内的该通信频点j在持续时间T中的时刻t对应的功率谱，p_org(f)为扫频信号内的该通信频点j对应的功率谱，t为扫频信号内该通信频点j在持续时间T中的时刻，T为扫频信号内该通信频点j的持续时间。

还请继续参考图5，在步骤S420中，发送终端通过在用于声波频率调制的所有通信频点选取频响大于预定阈值的通信频点，进而使得在发送终端进行声波通信时，只选择发送终端中扬声装置发声效果较好的通信频点来对传输数据进行声波频率调制，避免了选择扬声装置发声效果较差的通信频点，进而避免由于扬声装置发出的声波的响度不足而导致接收终端对声波检测失败，由此提高了发送终端与接收终端之间进行声波通信的成功率。此外，相较于现有技术中，为了使得扬声装置性能较差的发送终端能保证通信的成功率，只在固定的通信频点组选择通信频点的方式，上述方法选择扬声装置发声效果较好的通信频点来对传输数据进行声波频率调制，使得扬声装置性能较好的发送终端不需要在固定的通信频点组选择通信频点，可选的通信频点更多。此外，由于可选的通信频点的范围更广，还避免了接收终端所接收的声波信号为比较孤立的频点信号，使得接收终端所接收的声波信号具有谐波特征，用户听感较好。

在步骤S430中，发送终端在用于声波频率调制的所有通信频点选取频响大于预定阈值的通信频点，确定频响大于预定阈值的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，对频响小于或等于预定阈值的通信频点，不需要计算该通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，由此可以减少发送终端的计算量；通过上述方式还使得发送终端在声波通信时所选择的通信频点为综合考虑扬声器的发声效果以及所受到的环境噪声干扰两个因素所确定的，还可以显著提高发送终端与接收终端之间进行声波通信时传输数据的成功率。

还请继续参考图2，在步骤S220中，由于用户的耳朵对不同心理声学响度的声波会感知的不同舒适度，例如心理声学响度较大的声波会让人耳产生刺耳等不舒适的感觉，因此还需要基于与该通信频点相同频率的声波所对应的心理声学响度对人耳感知的舒适度的影响，优先选择对人耳感知的舒适度较好的通信频点。因此在确定每个通信频点的权值时，需要考虑每个通信频点频率的声波所对应的心理声学响度对人耳感知的舒适度的影响，其中，通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关。

参考图7，图7示意性示出了根据本发明的一个实施例的标定通信频点和加权值的对应关系的流程图，在本实施例中，基于以下过程通过等响曲线预先标定所述通信频点和权值的对应关系，标定所述通信频点和加权值的对应关系的步骤包括步骤S610至步骤S630。

步骤S610，获取心理声学等响曲线。

步骤S620，基于所述心理声学等响曲线，确定所述用于声波频率调制的通信频点在所述心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度。

步骤S630，基于所述用于声波频率调制的通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度与权值的对应关系，以生成所述通信频点和权值的对应关系，其中，所述用于声波频率调制的各通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级条件下的心理声学响度与权值的对应关系为负相关。

在步骤S610中，还请参考图8，图8示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的心理声学等响曲线的示意图，其中心理声学等响曲线为国际标准化组织(ISO，International Organization for Standardization)所规定的心理声学等响曲线(ISO226-2003)。其中，心理声学等响曲线中的每条曲线指的是同一心理声学响下的声波的声压级与频率关系的曲线，其中心理声学等响曲线的横坐标是声波的频率，纵坐标是声压级，声压级指的是声压的对数级，用于表示声音的大小，人耳对声波的感知舒适程度通过心理声学响度的大小来反映，心理声学响度越大，人耳对声波的感知舒适程度越低，反之，心理声学响度越小，人耳对声波的感知舒适程度越高。

在步骤S620中，由于用于声波频率调制的不同通信频点在同一声压级下的心理声学响度不同，如图8所示，确定一个预设的声压级条件，可以确定在同一个声压级条件下的用于声波频率调制的不同通信频点的心理声学响度。

在步骤S630中，接收终端基于用于声波频率调制的所有通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压值下的心理声学响度与权值的对应关系，以生成通信频点和权值的对应关系，其中，用于声波频率调制的所有通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级条件下的心理声学响度与权值的对应关系为负相关，即对于心理声学响度较大的通信频点，将权值较小，心理声学响度较小的通信频点，权值较大。例如，当预设的同一声压级为100时，则5khz声波的心理声学响度比10khz声波的心理声学响度，则5khz声波对应的权值小于10khz声波对应的权值。

还请继续参考图2，在步骤S230中，发送终端通过根据用于声波频率调制的所有通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及用于声波频率调制的所有通信频点相应的权值，确定用于声波频率调制的所有通信频点的优先级，即发送终端需要综合人耳对该通信频点相应频率的声波感知的舒适度较好以及该通信频点在当前通信环境下环境噪声的干扰强弱这两个维度的参数综合选择通信频点。当通信频点优先级越高，则表示人耳对该通信频点相应频率的声波感知的舒适度相对较好以及该通信频点在当前通信环境下环境噪声的干扰相对较弱。

在一个实施例中，所述根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级的步骤S230，包括：

基于以下公式确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级：

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，score(j)为该通信频点j的优先级，β(j)为该通信频点j相应的权值，Noise_est(j)为该通信频点j 在当前通信环境下的噪声评估值。基于以上公式可以看出，人耳对该通信频点相应频率的声波感知的舒适度较好，优先级高；通信频点在当前通信环境下环境噪声的干扰较若，则优先级也高。以上公式使得当通信频点的优先级越高，则表示人耳对该通信频点相应频率的声波感知的舒适度相对较好以及该通信频点在当前通信环境下环境噪声的干扰相对较弱。

还请继续参考图2，在步骤S240中,由于优先级高的通信频点在当前通信环境下环境噪声的干扰相对较弱且人耳对该通信频点相应频率的声波感知的舒适度相对较好，发送终端根据用于声波频率调制的所有通信频点的优先级来选择对传输的数据进行频率调制的通信频点，由此减小了当前通信环境噪声对声波通信的影响，提高了声波通信的成功率，还减小了声波通信所传输的单频率声波会对人耳带来的不舒适感，提高了用户体验。

参考图9，图9示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图，所述基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点的步骤S240，包括：

步骤S2401，响应于进行声波通信的数据传输请求，获取所述数据传输请求中的传输数据以及需要对所述传输数据进行声波频率调制的通信频点数量；

步骤S2402，根据所述优先级以及所述通信频点数量，从所述用于声波频率调制的通信频点中选择与所述通信频点数量相应的通信频点，作为对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

在步骤S2401中，当用户需要通过发送终端传输数据至接收终端时，可以通过发送终端中所预设的用于进行声波通信的数据传输请求来实现，该数据传输请求可以由用户通过操作发送终端所提供的实体按键或虚拟控件所触发。发送终端响应于进行声波通信的数据传输请求，获取该数据传输请求中的传输数据以及需要对传输数据进行声波频率调制的通信频点数量，其中，发送终端获取对传输数据进行声波频率调制的通信频点数量时，可以根据要发送的数据以及预设的编码规则来确定对传输数据进行声波频率调制的通信频点数量。

在步骤S2402中，发送终端根据用于声波频率调制的通信频点的优先级以及对传输数据进行声波频率调制的通信频点数量，从用于声波频率调制的通信频点中选择与通信频点数量相应的通信频点，作为对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点，由此减小了当前通信环境噪声对声波通信的影响，提高了声波通信的成功率，还减小了声波通信所传输的单频率声波会对人耳带来的不舒适感，提高了用户体验。

参考图10，图10示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图，在本实施例中，所述基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点的步骤S240之后，还包括：

步骤S250，向所述接收终端发送通知信息，所述通知信息包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

在步骤S250中，发送终端在确定对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点后，可以根据所确定的目标通信频点对所传输的数据进行频率调制得到声波音频数据，发送终端对声波音频数据进行数模转换得到模拟信号，并通过扬声装置将模拟信号转换成与选择的通信频点频率相同的多个单频率声波播放出去，以使得接收终端接收多个单频率声波，进而便于接收终端对多个单频率声波进行识别处理得到发送终端所需要传输的数据信息。在当发送终端与接收终端进行声波通信时，为了使得接收终端能对接收的多个单频率声波进行识别，发送终端向接收终端发送通知信息，上述通知信息包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点，进而使得接收终端基于上述目标通信频点对接收的多个单频率声波进行处理，获取得到发送终端所需要传输的数据。

参考图11，图11示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图，在本实施例中，所述向所述接收终端发送通知信息的步骤 S250，包括：

步骤S2501，在指定的广播周期向接收终端发送广播信息，所述广播信息包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

在步骤S2501中，在发送终端向接收终端发送通知信息时，可以通过在指定的广播周期向接收终端发送广播信息，发送终端将对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点添加到广播信息，以使得接收终端根据所接收的目标通信频点。通过广播信息的形式可以使得接收终端在某一时间段处于信号较差的状态由此导致未接收到通知信息的情况下，接收终端在其他时段也能接收到发送终端的通知信息，进而有效避免所传输的信息发生丢失的情况。

参考图12，图12示意性示出了根据本发明的一个实施例的声波通信方法的流程图，在本实施例中，所述向所述接收终端发送通知信息的步骤 S250，包括：

步骤S2502，向所述接收终端发送握手请求，其中，所述握手请求包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

在步骤S2502中，发送终端向接收终端发送通知信息时，还可以向接收终端发送握手请求，其中，握手请求包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点，以使得接收终端接收上述目标通信频点。

步骤S2503，接收来自所述接收终端对所述握手请求的应答。

在步骤S2503中，接收终端在接收到来自发送终端的握手请求后，获取握手请求中对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点，并进行存储，以使得接收终端在接收到发送终端的声波信号后，可以根据目标通信频点对接收的多个单频率声波进行处理，获取得到发送终端所需要传输的数据。接收终端向发送终端发送对上述握手请求的应答，发送终端接收来自接收终端对握手请求的应答，进而可以及时确认接收终端已经接收到上述握手请求，进而可以保证通知信息传输的及时性。

如图13所示，根据本发明的一个实施例，还提供了一种声波通信装置，包括：

噪声评估单元210，用于确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值；

权值确定单元220，用于根据所述用于声波频率调制的通信频点，以及通信频点和权值的对应关系，确定所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，所述通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，所述权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关；

优先级确定单元230，用于根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级；

选择单元240，用于基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点。

在一个实施例中，所述噪声评估单元210，包括：

频响确定子单元，用于确定发出所述声波的扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响；

选取子单元，用于在所述用于声波频率调制的所有通信频点中选取频响大于预定阈值的通信频点；

噪声评估子单元，用于确定选取的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在一个实施例中，所述选择单元240，包括。

获取子单元，用于响应于进行声波通信的数据传输请求，获取所述数据传输请求中的传输数据以及需要对所述传输数据进行声波频率调制的通信频点数量；

选择子单元，用于根据所述优先级以及所述通信频点数量，从所述用于声波频率调制的通信频点中选择与所述通信频点数量相应的通信频点，作为对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

在一个实施例中，所述优先级确定单元230用于基于以下公式确定所述用于声波频率调制的所有通信频点的优先级：

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，score(j)为该通信频点的优先级，β(j)为该通信频点相应的权值，Noise_est(j)为该通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在一个实施例中，所述声波通信装置基于以下过程通过心理声学等响曲线预先标定所述通信频点和权值的对应关系：

获取心理声学等响曲线；

基于所述心理声学等响曲线，确定所述用于声波频率调制的通信频点在所述心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度；

基于所述用于声波频率调制的通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度与权值的对应关系，以生成所述通信频点和权值的对应关系，其中，所述用于声波频率调制的各通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级条件下的心理声学响度与权值的对应关系为负相关。

在一个实施例中，所述频响确定子单元用于：

获取要播放的扫频信号，确定所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，其中，所述扫频信号为包含所述用于声波频率调制的所有通信频点、所有通信频点的幅值相同且通信频点对应的频率单调递增的正弦波信号；

在要播放的扫频信号之前添加同步信号；

通过所述扬声装置播放要播放的扫频信号；

如果监测到要播放的扫频信号中的同步信号，则启动所述录音装置记录当前所述扬声装置播放的扫频信号，得到录音信号；

根据所述扫频信号计算得到在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱；

将所述录音信号的开始时间与所述扫频信号的开始时间同步，根据所述录音信号以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，计算得到在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱；

根据在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱、在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，确定得到扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响。

在一个实施例中，频响确定子单元用于：

基于以下公式确定得到所述扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响:

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，Fr(f)为发出所述声波的扬声装置在所述该通信频点的频响，P_rec(t,f)为所述录音信号内的所述该通信频点在持续时间T中的时刻t对应的功率谱，p_org(f)为所述扫频信号内的所述该通信频点对应的功率谱，t为所述扫频信号内所述该通信频点在持续时间T中的时刻，T为所述扫频信号内所述该通信频点的持续时间。

在一个实施例中，所述噪声评估单元210用于：

通过用于记录声波的录音装置记录预定时长的环境声音信号；

根据所述环境声音信号确定得到在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点对应的噪声功率谱，作为在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在一个实施例中，所述噪声评估单元210用于：

将所述环境声音信号按照时间均分成特定数量的多个子环境声音信号；

分别确定每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱；

基于所确定的每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱计算所有子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱相应的平均噪声功率谱，作为所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

在一个实施例中，所述声波通信装置，还包括：

发送单元，用于向所述接收终端发送通知信息，所述通知信息包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

在一个实施例中，所述发送单元用于：

在指定的广播周期向接收终端发送广播信息，所述广播信息包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

在一个实施例中，所述发送单元用于：

向所述接收终端发送握手请求，其中，所述握手请求包括对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点；

接收来自所述接收终端对所述握手请求的应答。

下面参照图13来描述根据本发明的实施方式的电子设备，该电子设备集体为图1所示的发送终端101。图13显示的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

图13所示的电子设备还可以包括但不限于：至少一个处理单元810、至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830。

所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元 810执行，使得所述处理单元810执行本说明书上述示例性方法的描述部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤，具体地，执行一种如图2所述的声波通信方法。

存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。

存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205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。

总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、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650进行。并且，电子设备还可以通过网络适配器 860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。如图所示，网络适配器860通过总线830 与电子设备的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，电子设备可以使用其它硬件和/或软件模块实现，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。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是 CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

在本发明的示例性实施例中，还提供了一种计算机程序介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行上述方法实施例部分描述的方法。

根据本发明的一个实施例，还提供了一种用于实现上述方法实施例中的方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在电子设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，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。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、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。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。

计算机可读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，其中承载了可读程序代码。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。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、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。

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、有线、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的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如 Java、C++等，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设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是 CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (20)

1.一种声波通信方法，其特征在于，包括：

确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值；

根据所述用于声波频率调制的通信频点，以及通信频点和权值的对应关系，确定所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，所述通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，所述权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关；

根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级；所述优先级与所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值负相关，且与所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值正相关；

基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，包括：

确定发出所述声波的扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响；

在所述用于声波频率调制的所有通信频点中选取频响大于预定阈值的通信频点；

确定选取的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点，包括：

响应于进行声波通信的数据传输请求，获取所述数据传输请求中的传输数据以及需要对所述传输数据进行声波频率调制的通信频点数量；

根据所述优先级以及所述通信频点数量，从所述用于声波频率调制的通信频点中选择与所述通信频点数量相应的通信频点，作为对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级，包括：

基于以下公式确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级：

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，score(j)为该通信频点的优先级，β(j)为该通信频点相应的权值，Noise_est(j)为该通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于以下过程通过心理声学等响曲线预先标定所述通信频点和权值的对应关系：

获取心理声学等响曲线；

基于所述心理声学等响曲线，确定所述用于声波频率调制的通信频点在所述心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度；

基于所述用于声波频率调制的通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度与权值的对应关系，以生成所述通信频点和权值的对应关系，其中，所述用于声波频率调制的各通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级条件下的心理声学响度与权值的对应关系为负相关。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定发出所述声波的扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响，包括：

获取要播放的扫频信号，确定所述扫频信号内的通信频点的持续时间，其中，所述扫频信号为包含所述用于声波频率调制的所有通信频点且每个通信频点的幅值相同，以及按照所有通信频点相应的频率单调递增的正弦波信号；

在要播放的扫频信号之前添加同步信号；

通过所述扬声装置播放要播放的扫频信号；

如果监测到要播放的扫频信号中的同步信号，则启动用于记录声波的录音装置记录当前所述扬声装置播放的扫频信号，得到录音信号；

根据所述扫频信号计算得到在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱；

将所述录音信号的开始时间与所述扫频信号的开始时间同步，根据所述录音信号以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，计算得到在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱；

根据在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱、在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，确定得到所述扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱、在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，确定得到所述扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响，包括：

基于以下公式确定得到所述扬声装置在所述用于声波频率调制的通信频点的频响:

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，Fr(f)为发出所述扬声装置在该通信频点的频响，P_rec(t,f)为所述录音信号内的该通信频点在持续时间T中的时刻t对应的功率谱，p_org(f)为所述扫频信号内的该通信频点对应的功率谱，t为所述扫频信号内该通信频点在持续时间T中的时刻，T为所述扫频信号内该通信频点的持续时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，包括：

通过用于记录声波的录音装置记录预定时长的环境声音信号；

根据所述环境声音信号确定得到在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点对应的噪声功率谱，作为在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境声音信号确定得到在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点对应的噪声功率谱，作为在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值，包括：

将所述环境声音信号按照时间均分成特定数量的多个子环境声音信号；

分别确定每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱；

基于所确定的每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱计算所有子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱相应的平均噪声功率谱，作为所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

10.一种声波通信装置，其特征在于，包括：

噪声评估单元，用于确定用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值；

权值确定单元，用于根据所述用于声波频率调制的通信频点，以及通信频点和权值的对应关系，确定所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，其中，所述通信频点和权值的对应关系通过心理声学等响曲线预先标定，所述权值与相同声压级条件下声波的心理声学响度负相关；

优先值确定单元，用于根据所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值以及所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值，确定所述用于声波频率调制的通信频点的优先级；所述优先级与所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值负相关，且与所述用于声波频率调制的通信频点相应的权值正相关；

选择单元，用于基于所述优先级在所述用于声波频率调制的通信频点中选择进行声波频率调制的目标通信频点。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述噪声评估单元包括：

频响确定子单元，用于确定发出所述声波的扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响；

选取子单元，用于在所述用于声波频率调制的所有通信频点中选取频响大于预定阈值的通信频点；

噪声评估子单元，用于确定选取的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述选择单元包括：

获取子单元，用于响应于进行声波通信的数据传输请求，获取所述数据传输请求中的传输数据以及需要对所述传输数据进行声波频率调制的通信频点数量；

选择子单元，用于根据所述优先级以及所述通信频点数量，从所述用于声波频率调制的通信频点中选择与所述通信频点数量相应的通信频点，作为对数据传输请求中的传输数据进行频率调制的目标通信频点。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述优先级确定单元230用于基于以下公式确定所述用于声波频率调制的所有通信频点的优先级：

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，score(j)为该通信频点的优先级，β(j)为该通信频点相应的权值，Noise_est(j)为该通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述声波通信装置基于以下过程通过心理声学等响曲线预先标定所述通信频点和权值的对应关系：

获取心理声学等响曲线；

基于所述心理声学等响曲线，确定所述用于声波频率调制的通信频点在所述心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度；

基于所述用于声波频率调制的通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级下的心理声学响度与权值的对应关系，以生成所述通信频点和权值的对应关系，其中，所述用于声波频率调制的各通信频点在心理声学等响曲线中处于预设的同一声压级条件下的心理声学响度与权值的对应关系为负相关。

15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，频响确定子单元用于：

获取要播放的扫频信号，确定所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，其中，所述扫频信号为包含所述用于声波频率调制的所有通信频点、所有通信频点的幅值相同且通信频点对应的频率单调递增的正弦波信号；

在要播放的扫频信号之前添加同步信号；

通过所述扬声装置播放要播放的扫频信号；

如果监测到要播放的扫频信号中的同步信号，则启动录音装置记录当前所述扬声装置播放的扫频信号，得到录音信号；

根据所述扫频信号计算得到在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱；

将所述录音信号的开始时间与所述扫频信号的开始时间同步，根据所述录音信号以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，计算得到在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱；

根据在所述扫频信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点的功率谱、在所述录音信号内所述用于声波频率调制的所有通信频点在该通信频点的持续时间内的每个时刻的功率谱以及所述扫频信号内的所有通信频点的持续时间，确定得到扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，频响确定子单元用于：

基于以下公式确定得到所述扬声装置在所述用于声波频率调制的所有通信频点的频响:

其中，对于用于声波频率调制的第j个通信频点，Fr(f)为发出所述声波的扬声装置在所述该通信频点的频响，P_rec(t,f)为所述录音信号内的所述该通信频点在持续时间T中的时刻t对应的功率谱，p_org(f)为所述扫频信号内的所述该通信频点对应的功率谱，t为所述扫频信号内所述该通信频点在持续时间T中的时刻，T为所述扫频信号内所述该通信频点的持续时间。

17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述噪声评估单元用于：

通过用于记录声波的录音装置记录预定时长的环境声音信号；

根据所述环境声音信号确定得到在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点对应的噪声功率谱，作为在所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述噪声评估单元用于：

将所述环境声音信号按照时间均分成特定数量的多个子环境声音信号；

分别确定每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱；

基于所确定的每个子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱计算所有子环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点的最小噪声功率谱相应的平均噪声功率谱，作为所述环境声音信号内所述用于声波频率调制的通信频点在当前通信环境下的噪声评估值。

19.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，存储有计算机可读指令；

处理器，读取存储器存储的计算机可读指令，以执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。

20.一种计算机程序介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。

Images