[发明专利]一种实现自适应环绕声的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体播放领域，特别涉及一种实现自适应环绕声的方法和系统。

背景技术

随着多媒体技术的发展，使得人们享受多媒体视听功能的多媒体设备的种类也在日新月异。本申请涉及具备摄像头和扬声器阵列，且需要产生环绕声效果的多媒体设备。这里为了方便说明，以智能电视为例进行阐述。

随着电视制造技术和显示技术的进步，家用电视变得更轻薄，画面更清晰明亮，相应的，人们对音频播放系统的要求也在提高。

当前，智能电视已有轻薄型的播放系统，如Soundbar(条形音箱)等，用扬声器阵列代替原来体积相对庞大,布置较为分散的5.1播放系统。扬声器阵列内置数字信号处理芯片，可以完成音效处理。但轻薄型的扬声器阵列的一个缺陷是立体声环绕效果不足。现有的解决方案有Dipole(偶极子)立体声扩展技术和声束形成技术等。Dipole(偶极子)聆听区域较小，对用户的坐姿也有限制，难以在较大区域内产生丰富的环绕声。而声束形成技术可以充分利用厅堂内结构和阵列特性，让扬声器阵列发出的声音形成指向墙壁的声束，利用墙面的多次反射和散射，可以在整个厅堂内产生丰富的环绕声效果。

但是现有的用声束形成在厅堂内产生环绕声的技术，为了确认声束确实打向侧墙，产生了反射和环绕效果，必须经过声学校准过程，因此产生如下问题：第一，在扬声器阵列使用前需要人工校准，过程较为繁琐。第二，需要额外的校准设备，如测量传声器等。第三，用户的聆听位置受限在较狭窄的范围内，如果用户希望在别的位置也有良好的环绕声效果，则需要重新校准。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种实现自适应环绕声的方法和系统。

依据本发明的一个方面，公开了一种实现自适应环绕声的方法，该方法包括：

利用目标识别技术对房间指定位置和房间内的用户进行识别，利用对焦控制技术控制摄像头采集所识别目标的对焦图像，并记录相应对焦参数；

根据所采集的对焦图像以及所记录的相应对焦参数，计算出房间相对于摄像头的位置信息以及计算出用户相对于摄像头的位置信息；

根据计算出的房间相对于摄像头的位置信息、用户相对于摄像头的位置信息以及摄像头与扬声器阵列之间的相对位置关系，计算能够在所述房间内的用户的位置处实现环绕声的声束的路径；

根据计算出的声束的路径，确定扬声器阵列的滤波器组的参数，并用该参数调整扬声器阵列的滤波器组；

音频信号经过所述调整参数后的滤波器组滤波后，由扬声器阵列播放，在所述房间内的用户的位置处形成环绕声。

依据本发明的另一个方面，提供了一种实现自适应环绕声的系统，该系统包括：摄像头、目标识别和成像单元、位置信息提取单元、声束控制单元和扬声器阵列；

摄像头，用于采集图像；

目标识别和成像单元，用于利用目标识别技术对房间指定位置和房间内的用户进行识别，利用对焦控制技术控制摄像头采集所识别目标的对焦图像，并记录相应对焦参数；

位置信息提取单元，用于根据所采集的对焦图像以及所记录的相应对焦参数，计算出房间相对于摄像头的位置信息以及计算出用户相对于摄像头的位置信息；

声束控制单元，用于根据计算出的房间相对于摄像头的位置信息、用户相对于摄像头的位置信息以及摄像头与扬声器阵列之间的相对位置关系，计算能够在所述房间内的用户的位置处实现环绕声的声束的路径；并根据计算出的声束的路径，确定扬声器阵列的滤波器组的参数，并用该参数调整扬声器阵列的滤波器组；

扬声器阵列，用于利用调整参数后的滤波器组对音频信号滤波后播放，在所述房间内的用户的位置处形成环绕声。

本发明利用目标识别和对焦控制技术，采集房间指定位置和用户的对焦图像，并记录对焦参数，进而计算出房间相对于摄像头位置信息，以及用户相对于摄像头的位置信息，根据这些信息计算能在用户位置处实现环绕声的声束，根据计算出的声束的路径，确定扬声器阵列的滤波器组的参数，调整滤波器组，并将经过调整参数后的滤波器组滤波后的声束由扬声器阵列播放，从而在目标房间内的用户所在的位置处自适应地形成环绕声。本发明的技术方案可以免去额外的声学校准过程和校准设备，无需人工校准，自动计算最适合用户的扬声器阵列声束朝向角度，让用户体验到丰富的环绕声效果，且当用户移动位置时也能够及时地在移动后的位置处自适应地实现环绕声，不限定用户的位置和聆听习惯。

附图说明

图1是本发明一个实施例的一种实现自适应环绕声方法的流程图；