CN113921038A - 远程警示音源的探取装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种远程警示音源的探取装置及其方法。远程警示音源的探取装置主要是利用一收音模块于一远程范围内接收一远程声音信号，再由一处理模块处理所述的远程声音信号，通过放大符合一警示声纹数据的音源内的声音特征点音频以产生一警示音源，并降低或屏蔽其他符合一非警示声纹数据的其他音源内的声音特征点音频，以产生多个调整音源，再将该警示音源与所述的调整音源合并产生一输出声音信号，使扬声器可输出该输出声音信号。由此，本发明可实时接收到远程发出的警示声响(例如汽车引擎声)，且输出声音信号给使用者得知，有利于使用者提早警戒，以降低意外发生的机率。

Description

远程警示音源的探取装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种远程音源探取的技术领域，特别涉及一种于一远程范围内探取相关警示音源的远程警示音源的探取装置及其方法。
背景技术
在一吵杂环境中，由于周围的环境音或其他声响容易盖过特定对象(例如汽车)从远程发出的声响，使得使用者在此环境下难以听取该特定对象的声响，如此，当汽车行径至用户附近的位置时，则可能因使用者未实时注意到汽车，而导致意外的发生，例如汽车从巷子窜出时，行驶于直线道上的用户无法实时注意到巷子内有汽车驶出。
在此情况下，利用现有技术所具有的一收音罩安装于一收音装置上，使得收音装置透过物理限缩的方式，能得到专注于接收一方向上所发出的声音。
然而，在远程发出的警示音源(例如汽车引擎声、机车引擎声、救护车、警车及消防车的鸣笛声等)通常由四面八方传来，而非于一特定方向上传来，所以当现有技术仅于一特定方向接收声音时，无法有效地提供使用者警示的作用。另外，该收音装置也无法自动辨别警示音源，仅能当该收音装置接收到多个音源时，以提供给用户选取特定对象后，再依据相关处理的方式放大特定对象的音源。
由于危险发生前，其用户反应速度是极为重要的，若通过现有技术的处理的方式，则可能尚未来得及提供使用者相关警示音源，相关意外就已发生。
因此，目前亟需一种可自动且有效判别从四面八方的远程范围上所发出的警示音源技术，以改善现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种远程警示音源的探取装置及其方法，其主要是利用一收音模块于一远程范围内感测远程声音信号，且当远程声音信号所分离出的至少一音源符合警示声纹数据时，处理模块则放大该音源内的声音特征点音频，进而产生警示音源以输出给使用者听取，通过提供实时输出远程发出的警示声响，有利于使用者提早警戒，以降低意外发生的机率，进而改善背景技术存在的问题。
为达到上述目的，本发明提供一种远程警示音源的探取装置，其包括：一壳体；一收音模块，其设于所述的壳体内且接收于一远程范围内感测到的一远程声音信号；一处理模块，其设于所述的壳体内且与收音模块链接以接收所述的远程声音信号，并分离该远程声音信号内的多个音源，该处理模块依据多个警示声纹数据及多个非警示声纹数据比对出所述多个音源中的一声音特征点，且该处理模块运用一深度学习算法撷取所述多个声音特征点中符合至少一该警示声纹数据的该音源的一声音特征点音频，且放大符合该警示声纹数据的该音源内的声音特征点音频以产生一警示音源，并降低或屏蔽其他符合至少一该非警示声纹数据的所述多个音源内的该声音特征点音频，以产生多个调整音源，其中该处理模块针对该警示音源以及所述多个调整音源执行一合成程序，使得该警示音源与所述多个调整音源合并产生一输出声音信号；以及一扬声器，其设于所述的壳体内与处理模块链接以接收并输出所述的输出声音信号。
优选地，所述的处理模块依据一放大门坎放大符合该警示声纹数据的该音源内的该声音特征点音频。
优选地，所述的远程警示音源的探取装置进一步包括：一探取模块，其与所述的收音模块链接，该探取模块于所述的远程范围内提供一声波，且根据该声波感测到的震动波形产生远程声音信号，所述的探取模块发送该远程声音信号给所述的收音模块。
优选地，该远程范围为1公尺至10公尺。
优选地，该远程声音信号的频率范围为0Hz至20000Hz。
优选地，所述的远程警示音源的探取装置进一步包括：一缓存器，其与所述的处理模块链接以储存所述多个警示声纹数据、该远程声音信号、所述多个声音特征点、所述多个声音特征点音频、该输出声音信号或其二者以上的组合。
优选地，所述的远程警示音源的探取装置进一步包括：一激活模块，其与所述的处理模块及收音模块链接，该激活模块从该收音模块接收远程声音信号，且依据一激活门坎与该远程声音信号的一声源数据相比对，以判断是否启动该处理模块，当该声源数据符合该激活门坎时，该激活模块启动该处理模块，使该处理模块分离所述的远程声音信号内的所述多个音源，当该声源数据不符合该激活门坎时，该激活模块则继续接收另一个远程声音信号。
优选地，该声源数据包括一分贝值、一频率值或其二者的组合。
本发明的另一目的在于提供一种远程警示音源的探取方法，其主要是利用于一远程范围内感测远程声音信号，且当远程声音信号所分离出的至少一音源符合警示声纹数据时，处理模块则放大该音源内的声音特征点音频，进而产生警示音源以输出给使用者听取，通过提供实时输出远程发出的警示声响，有利于使用者提早警戒，以降低意外发生的机率，进而改善背景技术存在的问题。
为达到上述目的，本发明提供一种应用于如上所述的远程警示音源的探取装置上的远程警示音源的探取方法，其包含下列步骤：收音模块于远程范围接收远程声音信号；处理模块分离所述的远程声音信号内的多个音源；所述的处理模块依据多个警示声纹数据及多个非警示声纹数据比对出所述的音源中的声音特征点；所述的处理模块运用深度学习算法撷取所述的声音特征点中符合至少一所述的警示声纹数据的所述的音源的声音特征点音频；所述的处理模块放大符合所述的警示声纹数据的所述的音源内的所述的声音特征点音频以产生警示音源；所述的处理模块降低或屏蔽其他符合至少一所述的非警示声纹数据的所述的音源内的所述的声音特征点音频以产生多个调整音源；所述的处理模块针对所述的警示音源以及所述的调整音源执行合成程序，使得所述的警示音源与所述的调整音源合并产生输出声音信号；以及扬声器接收并输出所述的输出声音信号。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文将配合各附图所列举的具体实施例加以详细说明。
附图说明
图1为本发明的组件配置关系示意图；
图2为本发明的激活模块配置示意图；
图3为本发明的步骤流程图。
附图标识：
100：壳体
10：收音模块
11：远程声音信号
111：声源数据
20：处理模块
21：音源
211：声音特征点
212：声音特征点音频
22：警示声纹数据
23：非警示声纹数据
24：警示音源
25：调整音源
26：放大门坎
27：输出声音信号
30：扬声器
40：探取模块
41：声波
50：缓存器
60：激活模块
61：激活门坎
步骤流程：S01-S08
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及附图进行更详细地描述而更容易理解，且本发明可以不同形式来实现，故不应被理解为本发明仅限于此处所陈述的实施例，相反地，对本领域的普通技术人员而言，所提供的实施例将更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴，且本发明将仅为权利要求书的保护范围所定义。
另外，术语“包括”及/或“包含”指所述特征、区域、整体、步骤、操作、组件及/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、组件、部件及/或其组合的存在或添加。
为更方便了解本发明的内容，以及所能达成的功效，将配合附图列举的各项具体实施例来详细说明：
请参阅图1，其为本发明的组件配置关系示意图。如图所示，本发明主要由装置于一壳体100内的一收音模块10、一处理模块20及一扬声器30所构成。其中该收音模块10具体可为一麦克风或其他相关可接收到外部声音的装置，而为了使本发明可有效地于一远程范围内接收到要分析处理的声音信号，故在此所公开的该收音模块10被限定于该远程范围(例如1公尺至10公尺之间)感测一远程声音信号11(例如声音频率介于包括0Hz至20000Hz之间的该远程声音信号11)，更具体来说，本发明的远程警示音源的探取装置进一步还包括有一探取模块40，其主要用于在该远程范围内提供一声波41，且当该声波41受到外部声波而振动时，该探取模块40即可判定已感测其外部声波，且依据感测到的震动波形产生该远程声音信号11，由此，当该探取模块40与该收音模块10链接时，该收音模块10即可从该探取模块40接收到该远程声音信号11。其中，该探取模块40可为设于该壳体100内的模块，探取模块40也可为设在该收音模块10上，在此，探取模块40仅要可提供于该远程范围内的该声波41的感测，应都属于本发明要保护的范围。
该处理模块20具体可为一种中央处理器或其他可进行数据处理的装置，该处理模块20与该收音模块10链接时，可接收到该收音模块10所接收到的远程声音信号11，此时，该处理模块20会先分离该远程声音信号11内的多个音源21(例如特定对象的声音及其他环境声)，当各该音源21被分离出来后，为了有效地分辨所述多个音源21的差异，该处理模块20则会依据多个警示声纹数据22及多个非警示声纹数据23比对出所述多个音源21中的一声音特征点211，而所述多个警示声纹数据22及所述多个非警示声纹数据23可通过一段时间的声音学习或是原先的一缓存器50所储存的数据而来，其中该警示声纹数据22主要是指可能对人体造成事故或危害的相关对象所发出的声音，例如汽车引擎声、机车引擎声、救护车、警车及消防车的鸣笛声等；相反地，所述多个非警示声纹数据23则是指不会对人体造成事故或危害的相关对象所发出的声音，例如风声、门声或其他环境声等。
当所述多个音源21的该声音特征点211被比对出来后，该处理模块20即可运用一深度学习算法撷取所述多个声音特征点211，以区分为符合至少一该警示声纹数据22的该音源21以及符合至少一该非警示声纹数据23的所述多个音源21，且撷取所述多个音源21中的一声音特征点音频212后，该处理模块20则进一步地放大符合该警示声纹数据22的该音源21内的该声音特征点音频212，以产生一警示音源24，且降低或屏蔽其他符合至少一该非警示声纹数据23的所述多个音源21内的该声音特征点音频212，以产生多个调整音源25，进而将该警示音源24的声音突显出来。
其中，当该处理模块20在进行放大程序时，若将该警示音源24的该声音特征点音频212过度放大，可能会导致使用者受到惊吓，从而发生相关事故。因此，为了避免上述情形，该处理模块20在执行放大程序时，依据一放大门坎26放大符合该警示声纹数据22的该音源21内的该声音特征点音频212，而该放大门坎26则是依据一般人体不会感到不舒适的分贝所设定(例如一般人说话声音强度(50分贝))的。
其后，该处理模块20则再针对该警示音源24以及所述多个调整音源25执行一合成程序，使得该警示音源24与所述多个调整音源25合并产生一输出声音信号27，由此，该输出声音信号27中则会包括有被突显的该警示音源24及被削弱或静音的所述多个调整音源25。
之后，该扬声器30即可通过与该处理模块20链接的方式接收该输出声音信号27，且将该输出声音信号27输出给用户听取。进而有效达成实时接收到远程发出的警示声响且输出给使用者得知，有利于使用者提早警戒，以降低意外发生的机率。
其中，该缓存器50则是与处理模块20链接，以储存所述多个警示声纹数据22、该远程声音信号11、所述多个声音特征点211、所述多个声音特征点音频212、该输出声音信号27或其二者以上的组合。
另外，由于数字信号或模拟信号之间的转换或处理为已知的技术，故在上述信号接收或输出的动作中，不赘述现有技术中已知的动作。
请再参阅图2，其为本发明的激活模块配置示意图。如图所示，为了有效节省电源，本发明的该远程警示音源的探取装置进一步可包括有一激活模块60，其被设置于该壳体100内，且与该处理模块20及该收音模块10链接，该激活模块60从该收音模块10接收到该远程声音信号11，且依据该激活门坎61与该远程声音信号11的一声源数据111(例如一分贝值、一频率值或其二者之组合)相比对，以判断是否启动该处理模块20，举例来说，由于汽车引擎声、机车引擎声皆具有相当的声音强度及一定的频率区间，故当该声源数据111符合该激活门坎61(例如接收到相似频率的声音信号，或是相当分贝强度的声音信号)时，该激活模块60启动该处理模块10，使该处理模块10分离该远程声音信号11内的所述多个音源21，当该声源数据111不符合该激活门坎61时，该激活模块60则继续接收另一个该远程声音信号11，以进行相关激活程序的判断。由此有效地提供本发明的远程警示音源的探取装置省电的功能。
请再参阅图3，其为本发明的步骤流程图。如图所示，本发明主要可依据下列步骤流程，以达成上述的远程警示音源探取的功能，其包括：
S01：收音模块于远程范围接收远程声音信号；
S02：处理模块分离远程声音信号内的多个音源；
S03：处理模块依据多个警示声纹数据及多个非警示声纹数据比对出所述多个音源中的声音特征点；
S04：处理模块运用深度学习算法撷取所述多个声音特征点中符合至少一该警示声纹数据的该音源的声音特征点音频；
S05：处理模块放大符合警示声纹数据的该音源内的声音特征点音频以产生警示音源；
S06：处理模块降低或屏蔽其他符合至少一该非警示声纹数据的所述多个音源内的声音特征点音频以产生多个调整音源；
S07：处理模块针对警示音源以及所述多个调整音源执行合成程序，使得警示音源与所述多个调整音源合并产生一输出声音信号；
S08：扬声器接收并输出该输出声音信号。
由此，本发明的远程警示音源的探取装置可实时接收到远程发出的警示声响(例如汽车引擎声)，且输出给使用者得知，有利于使用者提早警戒，以降低意外发生的机率。
本说明书所述的为本发明的优选实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依据本发明的构思而对本发明技术方案进行修改或等同替换的，均应在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的探取装置包括：
壳体；
收音模块，其设于所述的壳体内且接收于远程范围内感测到的远程声音信号；
处理模块，其设于所述的壳体内且与所述的收音模块链接以接收所述的远程声音信号，并分离所述的远程声音信号内的多个音源，所述的处理模块依据多个警示声纹数据及多个非警示声纹数据比对出所述的音源中的声音特征点，且所述的处理模块运用深度学习算法撷取所述的声音特征点中符合至少一所述的警示声纹数据的所述的音源的声音特征点音频，且放大符合所述的警示声纹数据的所述的音源内的所述的声音特征点音频以产生警示音源，并降低或屏蔽其他符合至少一所述的非警示声纹数据的所述的音源内的所述的声音特征点音频，以产生多个调整音源，其中所述的处理模块针对所述的警示音源以及所述的调整音源执行合成程序，使得所述的警示音源与所述的调整音源合并产生输出声音信号；以及
扬声器，其设于所述的壳体内且与所述的处理模块链接以接收并输出所述的输出声音信号。
2.如权利要求1所述的远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的处理模块依据放大门坎放大符合所述警示声纹数据的所述的音源内的所述的声音特征点音频。
3.如权利要求1所述的远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的探取装置进一步包括：
探取模块，其与所述的收音模块链接，所述的探取模块于所述的远程范围内提供声波，且根据所述的声波感测到的震动波形产生所述的远程声音信号，所述的探取模块发送所述的远程声音信号给所述的收音模块。
4.如权利要求1所述的远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的远程范围为1公尺至10公尺。
5.如权利要求1所述的远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的远程声音信号的频率范围为0Hz至20000Hz。
6.如权利要求1所述的远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的探取装置进一步包括：
缓存器，其与所述的处理模块链接以储存所述的警示声纹数据、远程声音信号、声音特征点、声音特征点音频、输出声音信号或其二者以上的组合。
7.如权利要求1所述的远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的探取装置进一步包括：
激活模块，其与所述的处理模块及所述的收音模块链接，所述的激活模块从所述的收音模块接收所述的远程声音信号，且依据激活门坎与所述的远程声音信号的声源数据相比对，以判断是否启动所述的处理模块，当所述的声源数据符合所述的激活门坎时，所述的激活模块启动所述的处理模块，使所述的处理模块分离所述的远程声音信号内的所述的音源，当所述的声源数据不符合所述的激活门坎时，所述的激活模块则继续接收另一个所述的远程声音信号。
8.如权利要求7所述的远程警示音源的探取装置，其特征在于，所述的声源数据包括分贝值、频率值或其二者的组合。
9.一种应用于如权利要求1至8中任一项所述的远程警示音源的探取装置上的远程警示音源的探取方法，其特征在于，其包含下列步骤：
收音模块于远程范围接收远程声音信号；
处理模块分离所述的远程声音信号内的多个音源；
所述的处理模块依据多个警示声纹数据及多个非警示声纹数据比对出所述的音源中的声音特征点；
所述的处理模块运用深度学习算法撷取所述的声音特征点中符合至少一所述的警示声纹数据的所述的音源的声音特征点音频；
所述的处理模块放大符合所述的警示声纹数据的所述的音源内的所述的声音特征点音频以产生警示音源；
所述的处理模块降低或屏蔽其他符合至少一所述的非警示声纹数据的所述的音源内的所述的声音特征点音频以产生多个调整音源；
所述的处理模块针对所述的警示音源以及所述的调整音源执行合成程序，使得所述的警示音源与所述的调整音源合并产生输出声音信号；以及
扬声器接收并输出所述的输出声音信号。
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