CN112104947A - 一种自适应声场控制方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自适应声场控制方法及其系统，通过配备可调式多角度扬声器，并配备无线或者有线麦克风(遥控器/外设)自适应音效调整启动时通过设备上播放音频测试信号并由麦克风执行频谱记录，将记录的频谱与原整机预置声学模型做比对，自适应调扬声器角度，扬声器角度调整结束后再对整体声学响应进行校准。本发明能够针对播放场景自适应调整扬声器的角度，以获取最理想的声场范围，提升用户视听体验。

Description

一种自适应声场控制方法及其系统
技术领域
本发明涉及音视频显示播放技术领域，尤其涉及一种自适应声场控制方法及其系统。
背景技术
目前市场上有类似多角度的音响设备，但是大多是角度为固定式，且无自适应房间声场调整功能。在用户的实际环境里，空间不一致，角度固定式无法满足各类房间尺寸与家具摆设，造成无法获得最佳聆听体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自适应声场控制方法及其系统。
本发明采用的技术方案是：
一种自适应声场控制方法，其包括以下步骤：
步骤1，将收音设备配置于聆听位置；
步骤2，播放装置发出测试音频信号，由收音设备采集当前播放场所的声学信息；
步骤3，播放装置获取收音设备传输的声学信息，并将聆听者中间的声学信息分别与左侧和右侧的声学信息进行比对得到比对信息；
步骤4，判断比对信息中的误差值是否大于容许差值；是则，播放装置基于比对信息查询预设的对应场所的声学模型参数值以适应性调整扬声器的角度并执行步骤2；否则，执行步骤5
步骤5，播放装置完成声场校准，结束播放场所的声学优化。
进一步地，步骤1中收音设备为带有认证测试通过的麦克风装备。
进一步地，步骤1中用户佩戴在双耳或手持收音设备，且用户坐在聆听位置。
进一步地，步骤1中收音设备数量为播放装置扬声器数量加1。
进一步地，作为一种较优实施方式，播放装置的扬声器为两个，收音设备为三个，其中两个对应扬声器分布设置，另一个对应设于两个扬声器中间位置且位于用户前端。
进一步地，步骤2中声学信息包括声学响应时间、混响时间、反射时间和频谱响应曲线。
进一步地，步骤3中通过计算5kHz-15 kHz范围内聆听者中间的频率响应幅度平均值与左侧频率响应幅度平均值之差得到左侧比对信息；同时计算5kHz-15 kHz范围内聆听者中间的频率响应幅度平均值与右侧的频率响应幅度平均值之差得到右侧比对信息，左侧比对信息和右侧比对信息共同形成比对信息。
进一步地，步骤4中左侧比对信息或右侧比对信息的绝对值不小于3dB时，基于比对信息查询预设的对应场所的声学模型参数值，每递增1dB调整2角度的播放装置对应扬声器的左右偏转角度。
一种自适应声场控制系统，其包括播放装置和收音设备；
收音设备包括收音单元、存储器和无线发射模块，收音单元采集获取当前播放场所的声学信息，存储器用于存储声学信息，收音设备通过无线发射模块与播放装置通讯连接；
播放装置包括音频接收模块、音频测试信号模块、DSP内置声学模型、电控马达和可调角度扬声器，音频接收模块与收音设备通信连接获取声学信息，音频测试信号模块用于提供并发送测试音频信号，DSP内置声学模型提供多种预设的模型参数值以供与声学信息比对得到比对信息，播放装置通过电控马达适应性调整可调角度扬声器的角度，可调角度扬声器用于播放音频信号。
本发明采用以上技术方案，通过配备可调式多角度扬声器，并配备无线或者有线麦克风 (遥控器/外设)自适应音效调整启动时通过设备上播放音频测试信号并由麦克风执行频谱记录，将记录的频谱与原整机预置声学模型做比对，自适应调扬声器角度，扬声器角度调整结束后再对整体声学响应进行校准。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1为本发明一种自适应声场控制系统的结构示意图；
图2为扬声器角度优化前的声场示意图；
图3为扬声器角度优化后的声场示意图；
图4为扬声器角度优化前后的频谱响应曲线对比示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
如图1至图4之一所示，本发明公开了一种自适应声场控制方法，其包括以下步骤：
步骤1，将收音设备配置于聆听位置；
进一步地，步骤1中收音设备为带有认证测试通过的麦克风装备，户佩戴在双耳或手持收音设备，且用户坐在聆听位置。
进一步地，步骤1中收音设备数量为播放装置扬声器数量加1。进一步地，作为一种较优实施方式，播放装置的扬声器为两个，收音设备为三个，其中两个对应扬声器分布设置，另一个对应设于两个扬声器中间位置且位于用户前端。
步骤2，播放装置发出测试音频信号，由收音设备采集当前播放场所的声学信息；
步骤3，播放装置获取收音设备传输的声学信息，并将聆听者中间的声学信息分别与左侧和右侧的声学信息进行比对得到比对信息；
步骤4，判断比对信息中的误差值是否大于容许差值；是则，播放装置基于比对信息查询预设的对应场所的声学模型参数值以适应性调整扬声器的角度并执行步骤2；否则，执行步骤5。
步骤5，播放装置完成声场校准，结束播放场所的声学优化。
进一步地，如图2所示，为扬声器角度优化前，图示3为扬声器角度根据房间响应优化后声场分布明显变宽广，箭头代表声波分布，聆听体验为环绕立体声体验更宽，声场更大。
如图4所示，优化前后3个麦克风记录的频谱数据对比，麦克风2 和麦克风3 记录到的频谱响应曲线得到明显优化。
进一步地，步骤2中声学信息包括声学响应时间、混响时间、反射时间和频谱响应曲线。
进一步地，步骤3中通过计算5kHz-15 kHz范围内聆听者中间的频率响应幅度平均值与左侧频率响应幅度平均值之差得到左侧比对信息；同时计算5kHz-15 kHz范围内聆听者中间的频率响应幅度平均值与右侧的频率响应幅度平均值之差得到右侧比对信息，左侧比对信息和右侧比对信息共同形成比对信息。
进一步地，步骤4中左侧比对信息或右侧比对信息的绝对值不小于3dB时，基于比对信息查询预设的对应场所的声学模型参数值，每递增1dB调整2角度的播放装置对应扬声器的左右偏转角度。
一种自适应声场控制系统，其包括播放装置和收音设备；
收音设备包括收音单元、存储器和无线发射模块，收音单元采集获取当前播放场所的声学信息，存储器用于存储声学信息，收音设备通过无线发射模块与播放装置通讯连接；
播放装置包括音频接收模块、音频测试信号模块、DSP内置声学模型、电控马达和可调角度扬声器，音频接收模块与收音设备通信连接获取声学信息，音频测试信号模块用于提供并发送测试音频信号，DSP内置声学模型提供多种预设的模型参数值以供与声学信息比对得到比对信息，播放装置通过电控马达适应性调整可调角度扬声器的角度，可调角度扬声器用于播放音频信号。
本发明采用以上技术方案，通过配备可调式多角度扬声器，并配备无线或者有线麦克风 (遥控器/外设)自适应音效调整启动时通过设备上播放音频测试信号并由麦克风执行频谱记录，将记录的频谱与原整机预置声学模型做比对，自适应调扬声器角度，扬声器角度调整结束后再对整体声学响应进行校准。
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。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

Claims (7)

1.一种自适应声场控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤1，将收音设备配置于聆听位置；
步骤2，播放装置发出测试音频信号，由收音设备采集当前播放场所相对聆听者的左中右的声学信息；
步骤3，播放装置获取收音设备传输的声学信息，并将聆听者中间的声学信息分别与左侧和右侧的声学信息进行比对得到比对信息；
步骤4，判断比对信息中的误差值是否大于容许差值；是则，播放装置基于比对信息查询预设的对应场所的声学模型参数值以适应性调整扬声器的角度并执行步骤2；否则，执行步骤5；
步骤5，播放装置完成声场校准，结束播放场所的声学优化。
2.根据权利要求1所述的一种自适应声场控制方法，其特征在于：步骤1中收音设备为带有认证测试通过的麦克风装备，用户佩戴在双耳或手持收音设备，且用户坐在聆听位置。
3.根据权利要求1所述的一种自适应声场控制方法，其特征在于：播放装置的扬声器为两个，收音设备为三个，其中两个对应扬声器分布设置，另一个对应设于两个扬声器中间位置且位于用户前端。
4.根据权利要求1所述的一种自适应声场控制方法，其特征在于：步骤2中声学信息包括声学响应时间、混响时间、反射时间和频谱响应曲线。
5. 根据权利要求1所述的一种自适应声场控制方法，其特征在于：步骤3中通过计算5kHz-15 kHz范围内聆听者中间的频率响应幅度平均值与左侧频率响应幅度平均值之差得到左侧比对信息；同时计算5kHz-15 kHz范围内聆听者中间的频率响应幅度平均值与右侧的频率响应幅度平均值之差得到右侧比对信息，左侧比对信息和右侧比对信息共同形成比对信息。
6.根据权利要求5所述的一种自适应声场控制方法，其特征在于：步骤4中左侧比对信息或右侧比对信息的绝对值不小于3dB时，基于比对信息查询预设的对应场所的声学模型参数值，每递增1dB调整2角度的播放装置对应扬声器的左右偏转角度。
7.一种自适应声场控制系统，采用权利要求1至6任一所述的一种自适应声场控制方法, 其特征在于：系统包括播放装置和收音设备；
收音设备包括收音单元、存储器和无线发射模块，收音单元采集获取当前播放场所的声学信息，存储器用于存储声学信息，收音设备通过无线发射模块与播放装置通讯连接；
播放装置包括音频接收模块、音频测试信号模块、DSP内置声学模型、电控马达和可调角度扬声器，音频接收模块与收音设备通信连接获取声学信息，音频测试信号模块用于提供并发送测试音频信号，DSP内置声学模型提供多种预设的模型参数值以供与声学信息比对得到比对信息，播放装置通过电控马达适应性调整可调角度扬声器的角度，可调角度扬声器用于播放音频信号。
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