CN113766368B - 音频设备的控制方法及音频设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种音频设备的控制方法及音频设备，该音频设备包括至少两个位于同一直线上的麦克风，音频设备的控制方法包括：获取两个位于同一直线上的麦克风采集的声音信息，根据声音信息计算目标声源两个预计所处位置，并分别记为第一位置和第二位置；获取距离传感器采集的环境距离信息；将环境距离信息与第一位置和第二位置进行匹配，以在第一位置和第二位置中确定目标声源实际所处的位置。本发明了实现对目标声源的定位及跟踪。

Description

音频设备的控制方法及音频设备

技术领域

本发明涉及声源定位技术领域，特别涉及一种音频设备的控制方法及音频设备。

背景技术

由于智能家居的迅速发展，人们对于生活质量的要求越来越高，智能语音操控也逐步深入家庭生活。国内外厂商也纷纷推出了相应的智能语音产品来抢占智能家居的入口，这些智能语音产品在一定程度上方便了人们的生活。

现有的智能语音产品，如智能音箱已经有了旋转的功能，可以根据声音的方位，来控制音箱自动朝向人物出现的方位，因此如何实现智能音箱对声源的准确定位成为了一个亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种音频设备的控制方法及音频设备，旨在实现对目标声源的定位及跟踪。

为实现上述目的，本发明提出一种音频设备的控制方法，所述音频设备包括至少两个位于同一直线上的麦克风，所述音频设备的控制方法包括：

获取两个位于同一直线上的麦克风采集的声音信息，根据所述声音信息计算目标声源两个预计所处位置，并分别记为第一位置和第二位置；

获取距离传感器采集的环境距离信息；

将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置。

可选地，所述音频设备还包括操作面板；

在所述将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置的步骤之后，所述音频设备的控制方法还包括：

根据确定的所述目标声源的位置，控制所述操作面板由当前位置运动至与所述目标声源对应的预设位置。

可选地，所述获取距离传感器采集的环境距离信息的步骤之前，所述音频设备的控制方法还包括：

控制所述距离传感器在预设圆周路径上进行运动，并以预设周期沿所述预设圆周路径采样每一角度的环境距离，以生成环境距离信息表。

可选地，所述将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置具体包括：

获取所述环境距离信息表；

在检测到在所述预设周期内所述第一位置对应的环境距离信息发生变化时，确定所述第一位置为所述目标声源的位置；

在检测到在所述预设周期内所述第二位置对应的环境距离信息发生变化时，确定所述第二位置为所述目标声源的实际所处位置。

可选地，所述音频设备还包括操作面板；

在所述将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置的步骤之后，所述音频设备的控制方法还包括：

在检测到在所述预设周期内所述第一位置和所述第二位置对应的环境距离信息均发生变化时，根据所述环境距离信息计算位于所述第一位置的目标声源与所述距离传感器之间的距离，并记为第一距离；

根据所述环境距离信息计算位于所述第二位置的目标声源与所述距离传感器之间的距离，并记为第二距离；

根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板的预设位置，并控制所述操作面板由当前位置运动至所述预设位置。

可选地，所述根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板实际所处的预设位置的步骤具体包括：

在所述第一距离小于所述第二距离时，所述操作面板的预设位置为所述目标声源位于第一位置时对应的位置；

在所述第一距离大于所述第二距离时，所述操作面板的预设位置为所述目标声源位于第二位置时对应的位置。

可选地，所述根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板实际所处的预设位置的步骤具体包括：

计算两个所述麦克风中任意一个麦克风到所述第一位置和/或所述第二位置的距离，分别记为第三距离；

根据所述第一距离、所述第二距离及第三距离所述目标声源的位置，并确定所述操作面板的预设位置，并控制所述操作面板由当前位置运动至所述预设位置。

本发明还提出一种音频设备，所述音频设备包括：

设备本体；

至少两个麦克风，设置于所述设备本体上，并在所述设备本体处于同一直线上；

距离传感器，设置于所述设备本体上，所述距离传感器的投影位于两个所述麦克风连线上的中间位置；

所述音频设备还包括：存储器、处理器，所述存储器上存储有音频设备的控制程序，所述音频设备的控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的音频设备的控制方法的步骤。

可选地，所述音频设备还包括：

传感器驱动机构，设置于所述设备本体内，与所述距离传感器驱动连接，所述传感器驱动机构用于驱动距离传感器在预设圆周路径上进行运动，以采集环境距离信息。

可选地，所述音频设备还包括：

操作面板，设置于所述设备本体上，所述操作面板与所述设备本体活动连接；

面板驱动机构，设置于所述设备本体内，所述驱动机构用于驱动所述操作面板相对于所述设备本体运动；或者，

所述操作面板与所述设备本体固定连接，所述音频设备还包括底座，所述面板驱动机构设置于所述底座上，所述面板驱动机构用于驱动所述设备本体相对于所述底座运动。

本发明音频设备的控制方法通过获取两个位于同一直线上的麦克风采集的声音信息，根据所述声音信息计算目标声源两个预计所处位置，并分别记为第一位置和第二位置；同时获取距离传感器采集的环境距离信息，并将环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在第一位置和第二位置中确定目标声源实际所处的位置。本发明可以实现准确定位目标声源的实际位置，可以应用于机器人和操作面板可旋转的智能音箱中，可以利用双麦克风和距离传感器来实现对目标声源的定位及跟踪。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明音频设备的控制方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明音频设备的控制方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明音频设备的控制方法第三实施例的流程示意图；

图4为本发明音频设备的控制方法第四实施例的流程示意图；

图5为本发明音频设备的控制方法第五实施例的流程示意图；

图6为图5中步骤S630一实施例的细化流程示意图；

图7为本发明音频设备的控制方法第六实施例的流程示意图；

图8为本发明音频设备与目标声源一实施例的位置关系示意图；

图9为本发明音频设备与目标声源另一实施例的位置关系示意图；

图10为本发明音频设备一实施例的结构示意图；

图11为本发明音频设备的一实施例的电路结构示意图；

图12为本发明实施例方案涉及的音频设备硬件运行环境的终端结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A 和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明提出一种音频设备的控制方法，该音频设备可以是智能音箱，机器人等具有麦克风的音频设备，本发明以下各实施例，以智能音箱为例进行说明。

参照图1至图12，在本发明一实施例中，该音频设备包括至少两个位于同一直线上的麦克风，该音频设备的控制方法包括：

步骤S100、获取两个位于同一直线上的麦克风采集的声音信息，根据所述声音信息计算所述目标声源预计所在的两个位置，并分别记为第一位置和第二位置；

本实施例中，音频设备可以设置多个麦克风，例如两个、四个等，并且，至少两个麦克风在二维平面上位于同一直线上，在设置两个麦克风的位置后，在两个麦克风均采集到声音信号时，可以记录声源信号到达两个麦克风的时间。从而可以根据声音在当前环境下的传播速度和相对时间差来计算出目标声源到达两个麦克风的距离差，进而根据距离差，以及定目标声源和麦克风之间的几何关系确定出两个麦克风与目标声源方向角与距离，根据目标声源与两个麦克风之间的位置关系，即可确定音频设备与目标声源的角度或者方位。参照图9，两个麦克风分别标记为麦克风mic1和mic2接收到声音信号的时间先后，两个麦克风之间的间距可以根据音频设备的尺寸大小进行设置，α是目标声源与两个直线麦克风形成的方向角，τ是目标声源到两个麦克风的时间差也就是两个麦克风接收到目标声源发出声音信号可能存在先后顺序而带来的时延，具体可以用以下公式进行表示：

τ＝|t1-t2|；

其中，t1麦克风mic1接收到声音信号的时间，t2麦克风mic2接收到声音信号的时间。由于根据双麦克风定位输出的是相对两个麦克风的方位和距离，也就说获取到的方向角度值是两个值，即这个位置信息可能两个麦克风构成的直线的一侧(也即第一位置，图9和图10中均标记为Pos1)，也可能在直线的另一侧(也即第二位置，图9和图10中均标记为Pos2)，若应用在智能音箱定位声源或者机器人应答声源时，可能需要智能音箱顺时针旋转α度，也可能需要旋转-α，以对准发声的人。在这个过程中，可能会出现目标声源在α度方向，而音频设备确定定位为-α，或者可能会出现目标声源在-α度方向，而音频设备确定定位为α，出现定位不准确定的问题。

步骤S200、获取距离传感器采集的环境距离信息；

本实施例中，距离传感器可以设置在两个麦克风的连线之间，可以设置于同一平面，也可以设置于不同的平面，在一具体实施例中，距离传感器可以设置于两个麦克风的连线的中间位置，以采集音频设备周围环境的距离信息距离传感器可以采用红外距离传感器和超声波传感器来实现，以获取检测距离内的环境距离信息。以下各实施例以红外距离传感器来实现进行说明。红外距离传感器具有红外发射头和红外接收头，红外发射头发出红外检测信号，红外检测信号被障碍物阻挡之后，向红外接收头回传相应的距离信息，红外接收头则接收被测环境的距离信息，产生对应的环境距离信息。

步骤S300、将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置。

可以理解的是，在音频设备处于相对静止的状态下，在同一角度上，当红外距离传感器以一定采样频率检测该角度的距离信息的过程中，在该角度上没有人活动时，多次检测的距离信息会呈现一致或者基本一致。而在该角度上有人活动时，多次检测的距离信息会发生变化，也即在用户的遮挡下，使红外检测信号向红外接收头回传的距离信息将会变小，也即检测到的遮挡物由较远的位置，变为较近的位置。例如，在用户将音频设备放置于一个空间内，红外距离传感器在工作时，其红外发射探头发出的红外检测信号被某一静止的参照物(例如墙壁、花瓶、电视机、空调器等)，在多个采样周期内采集到的值则呈现一个固定值，或者前后采集的距离值波动较小。而一旦在参照物和红外距离传感器之间有用户活动时，则红外距离传感器采集用户产生的环境距离信息与采集的参照物时产生的环境距离信息会不同，并且由于用户会较参照物与红外传感器的距离近，使得比较两者的距离信息时，获知的红外接收头回传的距离信息将会变小。因此，根据红外距离传感器采集的环境距离信息是否变化，具体为变小时，即可确认音频设备的预设检测范围内是否有人活动。本实施例步骤S200和步骤S100可以同时执行，步骤S200也可以在步骤S100之前先执行，或者，步骤S200在步骤S100之后执行。

在步骤S200和步骤S100同时执行，或者步骤S200在步骤S100之前先执行的实施例中，可以控制设置两个麦克风的连线的中间位置的红外距离传感器，以该中间位置为圆心，环音频设备绕一圈，以检测音频设备的附近，或者预设检测距离内的距离信息是否因为有人活动而发生变化。在两个麦克风获取到第一位置和第二位置的同时或者之前，可以通过红外距离传感器检测包括第一位置和第二位置在内的音频设备附近是否有人活动。从而在根据声音信息计算出目标声源可能所处的第一位置和第二位置时，则可以将第一位置和第二位置与获取的环境距离信息进行比对，以确定第一位置和第二位置中，具体为哪一位置的距离信息发生变化。如此，即可根据发生变化的距离信息匹配目标声源位置，从而在第一位置或者第二位置上有人，且两个麦克风在对应位置拾取到声音信息时，则可以确定目标声源在第一位置还是第二位置。具体而言，在根据环境距离信息确定第一位置的方位的距离信息发生变化，则可以确定第一位置上有人活动，在麦克风拾取到第一位置和第二位置时，即可确定目标声源在第一位置。或者，当根据环境距离信息确定第二位置的方位的距离信息发生变化，可以确定第二位置上有人活动，在麦克风拾取到第一位置和第二位置时，即可确定目标声源在第二位置。

在步骤S200在步骤S100之后执行的实施例中，可以在根据声音信息计算出目标声源可能所处的第一位置和第二位置后，再控制红外距离传感器去检验第一位置和第二位置中，具体哪一位置因为有人活动而发生变化。具体而言，在根据环境距离信息确定第一位置的方位的距离信息发生变化，而第二位置的方位上的距离信息没有发生变化，或者与参照物的距离信息较为接近时，则可以确定第一位置上有人活动，而第二位置上没有人活动，从而可以确定目标声源在第一位置。或者，当根据环境距离信息确定第二位置的方位的距离信息发生变化，而第一位置的方位上的距离信息没有发生变化，或者与参照物的距离信息较为接近时，则可以确定第二位置上有人活动，而第一位置上没有人活动，从而可以确定目标声源在第二位置。

本发明音频设备的控制方法通过获取两个位于同一直线上的麦克风采集的声音信息，根据所述声音信息计算目标声源两个预计所处位置，并分别记为第一位置和第二位置；同时获取距离传感器采集的环境距离信息，并将环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在第一位置和第二位置中确定目标声源实际所处的位置。本发明可以实现准确定位目标声源的实际位置，可以应用于机器人和操作面板可旋转的智能音箱中，可以利用双麦克风和距离传感器来实现对目标声源的定位及跟踪。

参照图2，在一实施例中，所述音频设备还包括操作面板；

在所述获取距离传感器采集的环境距离信息，将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源的位置的步骤之后，所述音频设备的控制方法还包括：

步骤S400、根据确定的所述目标声源的位置，控制所述操作面板由当前位置运动至与所述目标声源对应的预设位置。

本实施例中，该操作面板还可以设置有可驱动操作面板运动的驱动机构，通过驱动机构带动操作面板转动，以使操作面板能够正对用户。驱动机构可以驱动操作面板出正转、反转，从而实现水平方向的左右旋转，或者实现竖直方向的上下旋转。驱动机构或者驱动操作面板进行三维空间不同角度的旋转。该操作面板可以是触摸面板，也可以是按键面板，还可以是触摸显示屏，显示屏能够根据声源方位或者人型位置灵活转动，将屏幕旋转不同的角度，以使屏幕对准说话的人，从而使用户进行触屏操作，或者观看操作面板，如显示屏显示的内容。其中，操作面板的位置为与目标声源正对的位置。具体地，通过两个麦克风拾取到的声音信息，确定目标声源预计所在的第一位置和第二位置时，例如第一位置在与两个麦克风形成的直线上的90°方向，第二位置则与第一位置的方向相反，也即在与两个麦克风形成的直线上的270°方向。在通过红外距离传感器检测的距离信息确定目标声源具体实际处在第一位置，也即90°方向时，则可以确定操作面板需要旋转到与90°正对的方向。在通过红外距离传感器检测的距离信息确定目标声源实际处在第二位置，也即270°方向时，则可以确定操作面板需要旋转到与270°正对的方向。

还可以理解的是，在驱动操作面板旋转之前，还可以获取操作面板的当前位置与目标声源的实际位置，以判断操作面板是否与用户正对，当根据上述方式确定智能音箱的操作面板与用户并不正对时，例如用户在智能音箱的后方、侧方等发出语音指令，或者用户由正对移动至与智能音箱呈角度设置，或者移动至智能音箱的后方，或者用户靠近智能音箱且在智能音箱的侧方或者后方时，则可以确定操作面板与用户不正对，根据操作面板的当前位置角度以及确定的目标声源的角度之间的角度差，计算面板需要旋转的角度，进而驱动操作面板旋转角度差的距离，也即控制驱动机构驱动操作面板由当前位置移动至运动与目标声源对应的预设位置，也即与用户正对的位置，以便用户操作操作面板。在确定操作面板与用户正对时，例如两者的角度差为0度，或者预设角度差内时，则操作面板不需要转动，维持当前位置即可。

参照图3，在一实施例中，所述获取距离传感器采集的环境距离信息的步骤之前，所述音频设备的控制方法还包括：

步骤S500、控制所述距离传感器在预设圆周路径上进行运动，并以预设周期沿所述预设圆周路径采样每一角度的环境距离，以生成环境距离信息表。

本实施例中，距离传感器可以设置于音频设备的壳体顶端，并且通过电机等驱动部件驱动其运动，距离传感器在电机的带动下可以在一水平面上做圆周运动，并且可以持续处于水平旋转状态，旋转速度可以设置为每秒15～30圈，具体可以设置为每秒20圈。同时距离传感器进入扫描状态，每转1度进行一次距离扫描。每一圈下来，音频设备即可新增一个360度记录的距离信息表，代表当前音箱周围每一个角度的环境距离信息。并且可以存储上述信息一定时间，例如可以持续保留最近2个小时的数据信息。根据红外距离传感器在遇到障碍物之后，回传红外检测信号的时间，可以检测障碍物距距离传感器的距离，从而实现对音频设备的是否有人员活动的检测。根据红外距离传感器在每个角度上每次检测障碍物距距离传感器的距离，可以形成距离信息表。当周围没有人员活动的时候，在同一个角度上，每一次检测的信息距离对应的数据与前一次检测的信息距离对应的数据维持一致，或者基本保持不变，代表每个角度上测量的距离没有变化，如下表所示。

由上表可知，在检测的1～360°的位置上，各个角度在第n次～第n+2次检测的距离检测信号没有变化，表示第n次～第n+2次检测的时间段内，没有人员活动。

当音箱的周围有人活动的时候，相应位置检测的距离信息就会发生变化，当音箱探测到某一个角度的数据小于该角度方向上的最大数据时候，代表该角度当前是有人的，如果等于最大数据，代表当前是没有人的，或者在多次检测的距离信息维持在一个定值，而在某个角度区间上，检测到该角度上的距离发生变化，且变化幅度较大，超过预设幅度值时，则确定该角度区间上有人活动。

由上表可知，在检测的269～270°的位置上，第n次～第n+2次上检测的距离检测信号较第n+3次和第n+4次小，则可以确定269～270°的位置上，在第n次～第n+2次检测对应的时刻，存在人员活动，在第n+3次检测对应的时刻，活动的人员离开。在除269～270°以外的位置上，各个角度在第n次～第n+4次检测的距离检测信号没有变化，表示第n次～第n+4次检测的时间段内，这些角度上没有人员活动。

参照图4，在一实施例中，步骤S500、将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源的位置具体包括：

步骤S510、获取所述环境距离信息表；

步骤S520、在检测到在所述预设周期内所述第一位置对应的环境距离信息发生变化时，确定所述第一位置为所述目标声源的实际位置；

步骤S530、在检测到在所述预设周期内所述第二位置对应的环境距离信息发生变化时，确定所述第二位置为所述目标声源的实际位置。

本实施例中，根据上述环境距离信息表，可以获知在第一位置和第二位置的对应的环境距离信息是否发生变化，在根据环境距离信息确定第一位置的方位的距离信息发生变化，而第二位置的方位上的距离信息没有发生变化，或者与参照物的距离信息较为接近时，则可以确定第一位置上有人活动，而第二位置上没有人活动，从而可以确定目标声源在第一位置。当根据环境距离信息确定第二位置的方位的距离信息发生变化，而第一位置的方位上的距离信息没有发生变化，或者与参照物的距离信息较为接近时，则可以确定第二位置上有人活动，而第一位置上没有人活动，从而可以确定目标声源在第二位置。

参照图5，在一实施例中，在所述将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置的步骤之后，所述音频设备的控制方法还包括：

步骤S610、在检测到在所述预设周期内所述第一位置和所述第二位置对应的环境距离信息均发生变化时，也即通过两个麦克风拾取到的声音信息，确定目标声源预计所在的第一位置和第二位置时，当根据环境距离信息确定第一位置和第二位置的方位的距离信息均发生变化，则可以确定第一位置和第二位置上均有人活动。此时需要进一步确定操作面板需要旋转至第一位置还是第二位置：根据所述环境距离信息计算位于所述第一位置的目标声源与所述距离传感器之间的距离，并记为第一距离；

步骤S620、根据所述环境距离信息计算位于所述第二位置的目标声源与所述距离传感器之间的距离，并记为第二距离；

步骤S630、根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板的预设位置，并控制所述操作面板由当前位置运动至所述预设位置。

本实施例中，继续以第一位置在与两个麦克风形成的直线上的90°方向，第二位置则与第一位置的方向相反，也即在与两个麦克风形成的直线上的270°方向为例进行说明。在通过红外距离传感器检测的距离信息确定第一位置和第二位置均有人时，根据红外距离传感器在遇到障碍物之后，回传红外检测信号的时间，进而检测障碍物距距离传感器的距离值。可以读取红外距离传感器在90°这个角度上检测的障碍物距距离传感器的距离值，并记为第一距离，读取红外距离传感器在270°这个角度上检测的障碍物距距离传感器的距离值，并记为第二距离。根据所述第一距离和所述第二距离的大小关系，也即两次检测人员与红外距离传感器之间的距离远近不同，可以确定人员在两个角度上与音频设备的距离远近不同，本实施例可以在检测到第一位置和第二位置均有人时，确定这两个位置距离音频设备的距离远近，并以距离最近的人员作为操作面板的预设位置，并驱动操作面板并控制所述操作面板由当前位置运动至第一位置与第二位置中距离音频设备较近的第一位置(或者第二位置)对应的位置。具体地，参照图6，步骤S631、在所述第一距离小于所述第二距离时，所述操作面板的预设位置为所述目标声源位于第一位置时对应的位置，也即可以确定操作面板需要旋转到与90°正对的方向。步骤S632、在所述第一距离大于所述第二距离时，所述操作面板的预设位置为所述目标声源位于第二位置时对应的位置，也即270°方向时，则可以确定操作面板需要旋转到与270°正对的方向。

参照图7和图9，在另一实施例中，在确定目标声源预计所在的第一位置和第二位置，并根据环境距离信息确定第一位置和第二位置的方位的距离信息均发生变化，则可以确定第一位置和第二位置上均有人活动。此时还可以通过以下方式进一步确定操作面板需要旋转至第一位置还是第二位置。

所述根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板实际所处的预设位置的步骤具体包括：

步骤S640、计算两个所述麦克风中任意一个麦克风到所述第一位置和/或所述第二位置的距离，分别记为第三距离；

步骤S650、根据所述第一距离、所述第二距离及第三距离确定所述目标声源的位置，并确定所述操作面板的预设位置，并控制所述操作面板由当前位置运动至所述预设位置。

本实施例中，根据声音在当前环境下的传播速度和相对时间差来计算出目标声源到达两个麦克风的距离差，以及定目标声源和麦克风之间的几何关系确定出两个麦克风与第一位置和/或第二位置的距离，分别记为第三距离。该第三距离是目标声源通过声音信号传导至麦克风，根据时间差、两个麦克风之间的位置关系，以及与目标声源形成的几何关系，计算出来的目标声源具麦克风，也即音频设备的实际距离。分别将该实际距离与第一距离和第二距离进行比对，从而确定目标声源在第一位置发出的声音信号，还是在第二位置发出的声音信号。例如，在用户在90°方向对应的位置发出的声音信号的传播距离及环境距离信息满足上述距离关系，则可以确定操作面板的预设位置为所述目标声源位于第一位置时对应的位置，从而确定操作面板需要旋转到与90°正对的方向。在用户在270°方向对应的位置发出的声音信号的传播距离及环境距离信息满足上述距离关系，则可以确定操作面板的预设位置为所述目标声源位于第二位置时对应的位置，从而可以确定操作面板需要旋转到与270°正对的方向。

本发明还提出一种音频设备。

参照图10至图11，该音频设备包括：

设备本体10；

至少两个麦克风mic1、mic2，设置于所述设备本体10上，并在所述设备本体10处于同一直线上；

距离传感器sen1，设置于所述设备本体10上，所述距离传感器sen1的投影位于两个所述麦克风mic1、mic2连线上的中间位置；

所述音频设备还包括：存储器105、处理器101，所述存储器105上存储有音频设备的控制程序，所述音频设备的控制程序被所述处理器101执行时实现如上所述的音频设备的控制方法的步骤。

本实施例中，存储器105可用于存储软件程序以及各种数据。存储器105可主要包括存储程序区和存储数据区，可选地，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据音频设备的使用所创建的数据(比如音频数据、目标声源常用角度等)等。可选地，存储器105可以包括高速随机存取存储器105，还可以包括非易失性存储器105，例如至少一个磁盘存储器105件、闪存器件、或其他易失性固态存储器105件。

其中，处理器101是音频设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个音频设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器105内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器105内的数据，执行音频设备的各种功能和处理数据，从而对音频设备进行整体监控。处理器101可包括一个或多个处理单元；可选地，处理器101可集成应用处理器101和调制解调处理器101，可选地，应用处理器101主要处理操作系统、操作面板20数据和应用程序等，调制解调处理器101主要处理无线通信。可选地，上述调制解调处理器101也可以不集成到处理器101中。本发明音频设备可以根据所述声音信息计算所述目标声源两个预计所处位置，以及将距离传感器sen1采集的环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置。本发明可以实现准确定位目标声源的实际位置，可以应用于机器人和操作面板20可旋转的智能音箱中，可以利用双麦克风mic1、mic2和距离传感器sen1来实现对目标声源的定位及跟踪，例如智能音箱应用于视频会议时通过本发明的声源定位可为视频会议中的发言人跟踪定位。或者智能音箱应用于智能家居时，也可以通过操作面板20对目标声源定位，使操作面板20始终面度用户。在音频设备为智能音箱的实施例中，智能音箱中设置有扬声器，同时还可以设置有无线通讯模块等，例如可以是蓝牙、WIFI、蓝牙功能、超声波收发模块等通讯模块中的任意一种或者多种组合。麦克风mic1、mic2可以用于接收语音信息，用户向智能音箱输出声音信息可以实现与智能音箱的人机交互，智能音箱也可以实现与其他设备之间的语音通讯。智能音箱可以接收语音信息，并实现目标声源定位，以实现音视频播放、语音通话、语音助手、物联网控制、多个音箱级联等。

参照图10至图11，在一实施例中，所述音频设备还包括：

传感器驱动机构40，设置于所述设备本体10内，与所述距离传感器sen1驱动连接，所述传感器驱动机构40用于驱动距离传感器sen1在预设圆周路径上进行运动，以采集环境距离信息。

本实施例中，传感器驱动机构40可以采用电机来实现，距离传感器sen1可以设置在电机上，在电机的驱动下，在预设圆周路径上进行运动，以采集环境距离信息。具体地，距离传感器sen1在电机的带动下可以在一水平面上做圆周运动，并且可以持续处于水平旋转状态，旋转速度可以设置为每秒15～30圈，具体可以设置为每秒20圈。

参照图10至图11，在一实施例中，所述音频设备还包括：

操作面板20，设置于所述设备本体10上，所述操作面板20与所述设备本体10活动连接；

面板驱动机构30，设置于所述设备本体10内，所述驱动机构用于驱动所述操作面板20相对于所述设备本体10运动；或者，

所述操作面板20与所述设备本体10固定连接，所述音频设备还包括底座，所述面板驱动机构30设置于所述底座上，所述面板驱动机构30用于驱动所述设备本体10相对于所述底座运动。

本实施例中，操作面板20可以获取用户触发操作面板20而产生的用户指令。具体而言，操作面板20，例如触摸屏可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在操作面板20上或在操作面板20附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。操作面板20可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，通过触摸检测装置可以检测人的手指是否触摸了显示屏，并能够将人手触摸的信息，并将它转换成触点坐标，从而产生与用户指令对应的控制触摸信息，例如点亮显示屏，调节音量，切换歌曲，调节音效等。

参照图10至图11，在一实施例中，所述操作面板20与所述设备本体10活动连接，所述面板驱动机构30设置于所述设备本体10内，所述面板驱动机构30用于驱动所述操作面板20相对于所述设备本体10运动；

或者，所述操作面板20与所述设备本体10固定连接，所述音频设备还包括底座，所述面板驱动机构30设置于所述底座上，所述面板驱动机构30用于驱动所述设备本体10相对于所述底座运动。

本实施例中，操作面板20可以与设备本体10活动连接，在面板驱动机构30驱动操作面板20运动时，操作面板20相对设备本体10运动，具体可以驱动操作面板20出正转、反转，从而实现水平方向的左右旋转，或者实现竖直方向的上下旋转。面板驱动机构30或者驱动操作面板20进行三维空间不同角度的旋转。面板驱动机构30还可以驱动设备本体10和操作面板20一起运动，具体而言，操作面板20固定安装于设备本体10上，在需要将操作面板20转动至预设位置时，则可以通过转动设备本体10运动，在设备本体10的带动下，驱动面板转动至该预设位置。

参照图10至图11，在一实施例中，所述面板驱动机构30包括：

电机驱动电路310，与所述处理器101电连接；

电机320，与所述电机驱动电路310电连接，并与所述操作面板20传动连接；

所述处理器101，具体用于在所述操作面板20工作于静止状态时，控制所述电机驱动电路310驱动所述电机320工作于保持状态。

本实施例中，电机驱动电路310可以采用继电器、MOS管等元器件来实现，处理器101在执行上述程序时，可以根据实际工况控制电机驱动电路310工作，例如控制电机驱动电路310提供对应大小的电流，对应方向的电流等，实现电机320的转动方向、转动速度的控制。

参照图10至图11，在一些实施例中，面板驱动机构30还可以包括：

传动组件，设置于设备本体10内，并与所述操作面板20和/或设备本体10传动连接；所述电机320通过所述传动组件驱动所述操作面板20和/或设备本体10运动。

本实施例中，在电机320的带动下，传动组件随之运动。传动组件可以包括相互啮合的两个齿轮，第一传动杆，所述第一传动杆的一端与所述电机320传动连接，另一端与所述齿轮的运转中心连接，以驱动齿轮跟随所述电机320运转；第二传动杆，所述第二传动杆的一端与所述齿轮传动连接，另一端与所述操作面板20传动连接，以驱动操作面板20跟随齿轮运转。测量控制面板的转动角度可以采用步进电机320电机来实现，步进电机320电机的转动角度可以通过处理器101进行控制，将电机的转动角度和控制面板的转动角度进行映射，从而控制控制面板的转动角度，在电机进行正转和反转的时候，能够控制控制面板进行转动。或者采用直流电机320电机来实现，通过霍尔传感器30采集齿轮的转动角度，也能够实现操作面板20角度的采集，并根据转动角度控制直流电机320转动至对应角度，以使操作面板20转动至对应的角度。

本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器101执行时实现如上所述的智能音箱控制方法的步骤。在本发明提供的智能音箱和计算机可读存储介质的实施例中，包含了上述智能音箱控制方法各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述方法的各实施例基本相同，在此不做再赘述。

参照图12，本发明实施例的终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。如图1所述，该终端可以包括处理器101(例如CPU)，通信总线102，用户接口103，网络接口104，存储器105。其中，通信总线102用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口103可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口104可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)；存储器105可以是高速RAM存储器105，也可以是稳定的存储器105(non-volatile memory)，例如磁盘存储器105，存储器105可选的还可以是独立于前述处理器101的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的智能音箱硬件运行环境的终端结构并不构成对本发明智能音箱的限定，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。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种音频设备的控制方法，其特征在于，所述音频设备包括至少两个位于同一直线上的麦克风，所述音频设备的控制方法包括：

获取两个位于同一直线上的麦克风采集的声音信息，根据所述声音信息计算目标声源两个预计所处位置，并分别记为第一位置和第二位置；

获取距离传感器采集的环境距离信息；

将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，获知在所述第一位置和所述第二位置对应的环境距离信息是否发生变化，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置。

2.如权利要求1所述的音频设备的控制方法，其特征在于，所述音频设备还包括操作面板；

在所述将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置的步骤之后，所述音频设备的控制方法还包括：

根据确定的所述目标声源的位置，控制所述操作面板由当前位置运动至与所述目标声源对应的预设位置。

3.如权利要求1所述的音频设备的控制方法，其特征在于，所述获取距离传感器采集的环境距离信息的步骤之前，所述音频设备的控制方法还包括：

控制所述距离传感器在预设圆周路径上进行运动，并以预设周期沿所述预设圆周路径采样每一角度的环境距离，以生成环境距离信息表。

4.如权利要求3所述的音频设备的控制方法，其特征在于，所述将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置具体包括：

获取所述环境距离信息表；

在检测到在所述预设周期内所述第一位置对应的环境距离信息发生变化时，确定所述第一位置为所述目标声源的位置；

在检测到在所述预设周期内所述第二位置对应的环境距离信息发生变化时，确定所述第二位置为所述目标声源的实际所处位置。

5.如权利要求3所述的音频设备的控制方法，其特征在于，所述音频设备还包括操作面板；

在所述将所述环境距离信息与所述第一位置和第二位置进行匹配，以在所述第一位置和第二位置中确定所述目标声源实际所处的位置的步骤之后，所述音频设备的控制方法还包括：

在检测到在所述预设周期内所述第一位置和所述第二位置对应的环境距离信息均发生变化时，根据所述环境距离信息计算位于所述第一位置的目标声源与所述距离传感器之间的距离，并记为第一距离；

根据所述环境距离信息计算位于所述第二位置的目标声源与所述距离传感器之间的距离，并记为第二距离；

根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板的预设位置，并控制所述操作面板由当前位置运动至所述预设位置。

6.如权利要求5所述的音频设备的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板实际所处的预设位置的步骤具体包括：

在所述第一距离小于所述第二距离时，所述操作面板的预设位置为所述目标声源位于第一位置时对应的位置；

在所述第一距离大于所述第二距离时，所述操作面板的预设位置为所述目标声源位于第二位置时对应的位置。

7.如权利要求5所述的音频设备的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述操作面板实际所处的预设位置的步骤具体包括：

计算两个所述麦克风中任意一个麦克风到所述第一位置和/或所述第二位置的距离，分别记为第三距离；

根据所述第一距离、所述第二距离及第三距离所述目标声源的位置，并确定所述操作面板的预设位置，并控制所述操作面板由当前位置运动至所述预设位置。

8.一种音频设备，其特征在于，所述音频设备包括：

设备本体；

至少两个麦克风，设置于所述设备本体上，并在所述设备本体处于同一直线上；

距离传感器，设置于所述设备本体上，所述距离传感器的投影位于两个所述麦克风连线上的中间位置；

所述音频设备还包括：存储器、处理器，所述存储器上存储有音频设备的控制程序，所述音频设备的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的音频设备的控制方法的步骤。

9.如权利要求8所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括：

传感器驱动机构，设置于所述设备本体内，与所述距离传感器驱动连接，所述传感器驱动机构用于驱动距离传感器在预设圆周路径上进行运动，以采集环境距离信息。

10.如权利要求8所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括：

操作面板，设置于所述设备本体上，所述操作面板与所述设备本体活动连接；

面板驱动机构，设置于所述设备本体内，所述驱动机构用于驱动所述操作面板相对于所述设备本体运动；或者，

所述操作面板与所述设备本体固定连接，所述音频设备还包括底座，所述面板驱动机构设置于所述底座上，所述面板驱动机构用于驱动所述设备本体相对于所述底座运动。

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