CN113079453A - 一种听觉音效智能跟随方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开的听觉音效智能跟随方法及系统，与现有技术相比，该方法包括以下步骤：S1：在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置数据；S2：分析所述听音人位置数据，获取音场系统的目标音场参数；S3：根据所述目标音场参数，计算出音场系统补偿参数，通过修改原音频信号，将最佳听音位置转移至听音人位置；其中，所述最佳听音位置为从多个音场内扬声器发出的声音及其回音相互叠加得到的最佳点；指定空间为声音播放空间，本申请涉及的技术方案，相较于现有技术而言，能够实时调节扬声器所发出的音频参数，使得听音人无论在哪个位置，使得听音人在移动的过程中，都能够时刻感受到最佳的声音效果，提高声音系统的使用体验，提高使用质量。

Description

一种听觉音效智能跟随方法及系统
技术领域
本申请涉及音效技术处理技术领域，更具体地说，尤其涉及一种听觉音效智能跟随方法。本申请还涉及一种听觉音效智能跟随系统。
背景技术
随着电子技术智能化的不断进步，人们对音频的听觉需求也越来越高，当前技术对最佳音效、音场位置是固定的，例如某别墅，调试好的最佳听音房间为客厅，而客厅调试好的最佳音效、音场的听音区为中央靠墙位置……这种位置固定的音效/音场模式，人们的听音体验不佳，已不能满足人们对高品质音乐体验的要求。
因此，如何提供一种听觉音效智能跟随方法，其能够使得听音人无论在哪个位置，都能够时刻感受到最佳的声音效果，提高声音系统的使用体验，提高使用质量，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供一种听觉音效智能跟随方法，能够实时调节扬声器所发出的音频参数，使得听音人无论在哪个位置，使得听音人在移动的过程中，都能够时刻感受到最佳的声音效果，提高声音系统的使用体验，提高使用质量。
本申请提供的第一个技术方案如下：
一种听觉音效智能跟随方法，包括以下步骤：S1：在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据；S2：分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；S3：根据所述目标音场参数，调节音场内扬声器，将最佳听音位置转移至听音人位置；其中，所述最佳听音位置为从多个音场内扬声器发出的声音同时到达的位置；指定空间为声音播放空间。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述步骤S1具体通过红外感应、光学定位、地磁定位、超声波感应或WIFI室内定位的方式识别听音人位置。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述步骤S1具体为：使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据，将所述听音人位置数据输入至音场分析装置；所述步骤S2具体为：音场分析装置接收并分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；结合周围环境参数组合成参数集合A{P，T，ρ，L，v}，并获取计算出目标音场参数集B＝f1(A)；
其中，P是当时的大气压，T是当时的室内温度，ρ是当时的空气密度，L是计算得到的听音人与各个扬声器之间距离集合，即L＝{L1，L2，…，LN}，Li为编号为i的扬声器与听音人之间的距离，N是扬声器的个数。
v是计算出来的听音人与各个扬声器之间的相对速度的集合，即v＝{v1，v2，…，vN}，vi为编号为i的扬声器与听音人之间的距离。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述步骤S2具体：DSP算法单元首先根据目标音场参数集B计算出N路处理单元集G＝{G1，G2，…，GN}，即G＝f2(B)；然后是利用各个运算单元对原始音频流S0进行处理，得到N路效果音频流S＝{S1，S2，…，SN}，即Si＝Gi(S0)。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，处理单元所涉及的参数包括：扬声器的响度、频率、响应时间及朝向中的一种或多种。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述步骤S1：中，还包括步骤：如在指定空间中，识别到多个人，
发出待确认指定听音人的提示信息，接收包含指定听音人的指令信息，获取指定听音人的听音人位置数据；或
直接执行步骤S4：
其中，该智能跟随方法还包括：
S4：将最佳听音位置转移至指定空间的中央位置。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述“发出待确认指定听音人的提示信息，接收包含指定听音人的指令信息”具体为向移动终端或家庭影音终端发出待确认指定听音人的提示信息，通过移动终端或家庭影音终端接收包含指定听音人的指令信息。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述步骤S1：中，还包括步骤：如在指定空间中，识别到多个人，通过人脸识别技术识别优先听音人位置，将最佳听音位置转移至预设听音人位置；预先录入优先听音人的人脸数据。
本申请提供的第二个技术方案如下：
一种基于第一个技术方案所述听觉音效智能跟随方法的听觉音效智能跟随系统，包括：用于在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据的人体识别装置；用于分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数的音场分析装置；用于根据所述目标音场参数，调节并处理多路音频流，将最佳听音位置转移至听音人位置的扬声器调节装置。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，DSP音效处理单元是基于DSP专用IC或FPGA平台；DSP音效处理单元接收到位置信息得到相应的扬声器参数。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述人体识别装置为已经训练好的人工智能识别系统。
本发明提供的一种听觉音效智能跟随方法，与现有技术相比，包括以下步骤：S1：在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据；S2：分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；
S3：根据所述目标音场参数，调节音场内扬声器，将最佳听音位置转移至听音人位置；其中，所述最佳听音位置为从多个音场内扬声器发出的声音同时到达的位置；指定空间为声音播放空间。本申请涉及的技术方案，通过实时获取指定空间内，听音人的位置数据，根据位置数据分析计算得出音场内各个不同的扬声器的不同的目标音场参数，调节音场内的各个相应的扬声器，即可将指定空间内的最佳听音位置调节至听音人的位置。能够实时调节扬声器所发出的音频参数，使得听音人无论在哪个位置，使得听音人在移动的过程中，都能够时刻感受到最佳的声音效果，提高声音系统的使用体验，提高使用质量。
本发明提供的一种听觉音效智能跟随系统，与现有技术相比，包括：用于在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据的人体识别装置；用于分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数的音场分析装置；用于根据所述目标音场参数，调节并处理多路音频流，将最佳听音位置转移至听音人位置的扬声器调节装置。在该技术方案中，通过人体识别装置在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据；通过分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；通过根据所述目标音场参数，调节音场内扬声器，将最佳听音位置转移至听音人位置，以此来实现最佳听音位置随听音人的移动而移动，使得听音人一直能够享受到最高品质的服务。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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为本发明实施例提供的听觉音效智能跟随方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的听觉音效智能跟随系统结构图；
图3为本发明实施例提供的“分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数”的步骤的流程图；
图4为本发明实施例提供的听音人员位于第一位置的示意图；
图5为本发明实施例提供的听音人员位于第二位置的示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，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做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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
请如图1至图5所示，本申请实施例提供的听觉音效智能跟随方法，包括以下步骤：S1：在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据；S2：分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；S3：根据所述目标音场参数，调节音场内扬声器，将最佳听音位置转移至听音人位置；其中，所述最佳听音位置为从多个音场内扬声器发出的声音同时到达的位置；指定空间为声音播放空间。
本发明实施例提供一种听觉音效智能跟随方法，具体包括以下步骤：S1：在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据；S2：分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；S3：根据所述目标音场参数，调节音场内扬声器，将最佳听音位置转移至听音人位置；其中，所述最佳听音位置为从多个音场内扬声器发出的声音同时到达的位置；指定空间为声音播放空间。本申请涉及的技术方案，通过实时获取指定空间内，听音人的位置数据，根据位置数据分析计算得出音场内各个不同的扬声器的不同的目标音场参数，调节音场内的各个相应的扬声器，即可将指定空间内的最佳听音位置调节至听音人的位置。能够实时调节扬声器所发出的音频参数，使得听音人无论在哪个位置，使得听音人在移动的过程中，都能够时刻感受到最佳的声音效果，提高声音系统的使用体验，提高使用质量。
具体地，在本发明实施例中，所述步骤S1：中通过红外感应、光学定位、地磁定位、超声波感应或WIFI室内定位的方式识别听音人位置。
需要说明的是，一般消费者手机不离手，通过WIFI探测的方式可以具体探测手持终端距离室内各个WiFi路由器的距离；由于室内的WiFi路由器位置相对固定，则可得到用来表示消费者位置的手持终端在指定空间内的位置。
具体地，在本发明实施例中，所述步骤S1具体为：使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据，将所述听音人位置数据输入至音场分析装置；所述步骤S2具体为：音场分析装置接收并分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；结合周围环境参数组合成参数集合A{P，T，ρ，L，v}，并获取计算出目标音场参数集B＝f1(A)；
其中，P是当时的大气压，T是当时的室内温度，ρ是当时的空气密度，L是计算得到的听音人与各个扬声器之间距离集合，即L＝{L1，L2，…，LN}，Li为编号为i的扬声器与听音人之间的距离，N是扬声器的个数。
v是计算出来的听音人与各个扬声器之间的相对速度的集合，即v＝{v1，v2，…，vN}，vi为编号为i的扬声器与听音人之间的距离。
具体地，在本发明实施例中，所述步骤S2具体为：DSP算法单元首先根据目标音场参数集B计算出N路处理单元集G＝{G1，G2，…，GN}，即G＝f2(B)；然后是利用各个运算单元对原始音频流S0进行处理，得到N路效果音频流S＝{S1，S2，…，SN}，即Si＝Gi(S0)。
需要说明的是，音场分析装置包括基于DSP的数字信号处理模块，能够根据听音人的位置，具体调节指定空间内各个扬声器的发声时间，以达到使得听音人获取最佳音效的目的。
需要具体说明的是，音场分析装置执行“分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数”的步骤包括：
获取指定空间内各个扬声器与人体识别装置的扬声器相对位置关系数据；
获取指定空间内听音人与人体识别装置的听音人位置数据；
实时根据所述扬声器相对位置关系数据和听音人位置数据，分析得到听音人相对于扬声器的听音人相对距离数据；
从听音人相对距离数据中，识别出与听音人相对距离最远扬声器的距离，记为Lzy；对比获取其他扬声器到听音人距离与Lzy之间的相对距离差值S，分别记为：S1、S2、……、S(n-1)，扬声器数量为n；根据其他扬声器的相对距离差值S计算，其他扬声器相对于最远扬声器的响应延时时间t，分别记为t1、t2、……、t(n-1)；根据响应延时时间t调节其他扬声器的延时时间；同时，根据其他扬声器的相对距离差值S计算，其他扬声器相对于最远扬声器的响度相对差值d，记为d1、d2、……、d(n-1)；根据响度相对差值d调节其他扬声器的响度。
进一步的为了更好地提高扬声器的发声质量，还将实时根据所述扬声器相对位置关系数据和听音人位置数据，分析得到听音人相对于扬声器的听音人角度数据；根据听音人角度数据调节扬声器的指向。
具体地，在本发明实施例中，所述步骤S2：具体位置控制器通过DSP算法分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数。
具体地，在本发明实施例中，处理单元所涉及的参数包括：扬声器的响度、频率、响应时间及朝向中的一种或多种。
具体地，在本发明实施例中，所述步骤S1：中，还包括步骤：如在指定空间中，识别到多个人，
发出待确认指定听音人的提示信息，接收包含指定听音人的指令信息，获取指定听音人的听音人位置数据；或
直接执行步骤S4：
其中，该智能跟随方法还包括：
S4：将最佳听音位置转移至指定空间的中央位置。
具体地，在本发明实施例中，所述“发出待确认指定听音人的提示信息，接收包含指定听音人的指令信息”具体为向移动终端或家庭影音终端发出待确认指定听音人的提示信息，通过移动终端或家庭影音终端接收包含指定听音人的指令信息。
具体地，在本发明实施例中，所述步骤S1：中，还包括步骤：如在指定空间中，识别到多个人，通过人脸识别技术识别优先听音人位置，将最佳听音位置转移至预设听音人位置；预先录入优先听音人的人脸数据。
本申请提供的第二个技术方案如下：
一种听觉音效智能跟随系统，包括：用于在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据的人体识别装置；用于分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数的音场分析装置；用于根据所述目标音场参数，调节并处理多路音频流，将最佳听音位置转移至听音人位置的扬声器调节装置。
本申请提供了一种听觉音效智能跟随系统的技术方案。在该技术方案中，通过人体识别装置在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据；通过分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数；通过根据所述目标音场参数，调节音场内扬声器，将最佳听音位置转移至听音人位置，以此来实现最佳听音位置随听音人的移动而移动，使得听音人一直能够享受到最高品质的服务。
具体地，在本发明实施例中，DSP音效处理单元是基于DSP专用IC或FPGA平台；DSP音效处理单元接收到位置信息得到相应的扬声器参数。
具体地，在本发明实施例中，所述人体识别装置为已经训练好的人工智能识别系统。
需要补充说明的是，所述人体识别装置为红外感应探头、超声波感应探头或移动终端WiFi信号探头中的一种或多种。本申请的方案包括：第一步：通过红外感应(或超声波感应)、WIFI室内定位，对音场环境进行扫描，确认“听音人”的位置，并返回位置参数到控制器(音场分析装置)。第二步：控制器接收到“听音人”的位置信息后，通过dsp算法输出目标音场参数，调整音场内扬声器(或音箱)的响度、频率等，将最佳听音位置转移至描扫到的听音人位置。
需要补充说明的是，最佳的音效/音场始终跟着“听音人”的位置自动调整，如不管是在书桌位置、沙发位置或窗前位置等，都能使“听音人”感受到身处舞台中央的感觉。
另外，如扫描到音场内有多人存在，在APP上会提示选择，对某一人跟随，或定位于中央位置。
需要更为具体的说明是，本申请方案中，对人体的定位识别具体为：如上示意图，在音场中安装红外感应探头、超声波感应探头等(人体识别装置)，实际采取隐藏式安装，不影响美观。当开启音响系统时，中央控制主机快速对探头(人体识别装置)采集到“听音人”位置信息，通过计算得到相应的指定，并送至DSP音效处理单元(音场分析装置)。
另外在音效/音场调整方面：DSP音效处理单元接收到位置信息(听音人位置数据)，调整相应位置的扬声器(或音箱)的响度、频率等参数，使“听音人”始终处于最佳音场中，得到最佳听音效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种听觉音效智能跟随方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置数据；
S2：分析所述听音人位置数据，获取音场系统的目标音场参数；
S3：根据所述目标音场参数，计算出音场系统补偿参数，通过修改原音频信号，将最佳听音位置转移至听音人位置；
其中，所述最佳听音位置为从多个音场内扬声器发出的声音及其回音相互叠加得到的最佳点；指定空间为声音播放空间。
2.根据权利要求1所述的听觉音效智能跟随方法，其特征在于，所述步骤S1具体为通过红外感应、光学定位、地磁定位、超声波感应或WIFI室内定位的方式识别听音人位置。
3.根据权利要求1所述的听觉音效智能跟随方法，其特征在于，步骤S1具体为：使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据，将所述听音人位置数据输入至音场分析装置；所述步骤S2具体为：音场分析装置接收并分析所述听音人位置数据，结合周围环境参数组合成参数集合A{P，T，ρ，L，υ}，并获取计算出目标音场参数集B＝f1(A)；
其中，P是当时的大气压，T是当时的室内温度，ρ是当时的空气密度，L是计算得到的听音人与各个扬声器之间距离集合，即
L＝{L1，L2，…，LN}，Li为编号为i的扬声器与听音人之间的距离，N是扬声器的个数；
v是计算出来的听音人与各个扬声器之间的相对速度的集合，即
v＝{v1，v2，…，vN}，vi为编号为i的扬声器与听音人之间的距离。
4.根据权利要求3所述的听觉音效智能跟随方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：DSP算法单元首先根据目标音场参数集B计算出N路处理单元集G＝{G1，G2，…，GN}，即G＝f2(B)；然后是利用各个运算单元对原始音频流S0进行处理，得到N路效果音频流S＝{S1，S2，…，SN}，即Si＝Gi(S0)。
5.根据权利要求4所述的听觉音效智能跟随方法，其特征在于，处理单元所涉及的参数包括：扬声器的响度、频率、响应时间及朝向中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的听觉音效智能跟随方法，其特征在于，所述步骤S1中，还包括步骤：如在指定空间中，识别到多个人，
发出待确认指定听音人的提示信息，接收包含指定听音人的指令信息，获取指定听音人的听音人位置数据；或
直接执行步骤S4：
其中，该智能跟随方法还包括：
S4：将最佳听音位置转移至指定空间的中央位置。
7.根据权利要求6所述的听觉音效智能跟随方法，其特征在于，所述“发出待确认指定听音人的提示信息，接收包含指定听音人的指令信息”具体为向移动终端或家庭影音终端发出待确认指定听音人的提示信息，通过移动终端或家庭影音终端接收包含指定听音人的指令信息。
8.根据权利要求6所述的听觉音效智能跟随方法，其特征在于，所述步骤S1中，还包括步骤：如在指定空间中，识别到多个人，通过人脸识别技术识别优先听音人位置，将最佳听音位置转移至预设听音人位置；预先录入优先听音人的人脸数据。
9.一种基于权利要求1至8中任一项所述听觉音效智能跟随方法的听觉音效智能跟随系统，其特征在于，包括：
用于在指定空间中，使用定位技术实时获取听音人位置获取听音人位置数据的人体识别装置；
用于分析所述听音人位置数据，获取音场内扬声器的目标音场参数的音场分析装置；
用于根据所述目标音场参数，调节并处理多路音频流，将最佳听音位置转移至听音人位置的扬声器调节装置。
10.根据权利要求9所述的听觉音效智能跟随系统，其特征在于，DSP音效处理单元是基于DSP专用IC或FPGA平台；DSP音效处理单元接收到位置信息得到相应的扬声器参数；和/或所述人体识别装置为人工智能识别系统。
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