[发明专利]一种基于超声波的语音信号传输系统及方法

说明书

一种基于超声波的语音信号传输系统，该系统包括：超声波调制器(104)，波束成型控制器(101)，超声波换能器阵列(103)，用户探测器(102)；其中，超声波调制器(104)用于将语音信号调制在超声波频带上，并将调制后的语音信号输出给波束成型控制器(101)；用户探测器(102)用于探测用户，并将针对用户的探测结果输出给波束成型控制器(101)；波束成型控制器(101)用于根据用户探测器(102)输出的探测结果控制调制后的语音信号的相位和幅度，得到指向用户的电信号，并将指向用户的电信号输出到超声波换能器阵列(103)；超声波换能器用于将波束成型控制器(101)输出的指向用户的电信号转换成波束指向用户的超声波信号，并发射超声波信号。上述方案可提升用户通话的便利性。

技术领域

本发明涉及超声定向传输技术领域，尤其涉及一种基于超声波的语音信号传输系统及方法。

背景技术

现有手机、电脑等通讯装置需要通过耳机，或者手持辅助，又或扬声器(免提)播放等方式来进行通话。其使用过程中给使用者带来诸多的不便。例如，用户需要佩戴一个额外接听设备(如耳机)来接听通话，比较麻烦。又例如，用手机需要通过手持的方式来接听通话，时间长了用户手部会有明显的不舒适感，还限制了手的活动。再例如，通过免提(扬声器)的方式接听通话，又存在隐私性差的问题。这些缺陷都导致现有通讯装置不便于用户的使用。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于超声波的语音信号传输系统及方法，通过检测语音信号的接收用户，并利用超声波将语音信号的定向传输给所述接收用户，可实现提升用户通话的便利性。

第一方面，提供了一种基于超声波的语音信号传输系统，所述系统包括：超声波调制器，波束成型控制器，超声波换能器阵列，用户探测器；所述超声波调制器，所述用户探测器和所述超声波换能器阵列均与所述波束成型控制器连接；其中，所述超声波调制器用于将语音信号调制在超声波频带上，并将调制后的语音信号输出给所述波束成型控制器；所述用户探测器用于探测用户，并将针对所述用户的探测结果输出给所述波束成型控制器；所述波束成型控制器用于根据所述用户探测器输出的探测结果控制调制后的语音信号的相位和幅度，得到指向所述用户的电信号，并将指向所述用户的信号输出到所述超声波换能器阵列；所述超声波换能器用于将所述波束成型控制器输出的指向所述用户的电信号转换成波束指向所述用户的超声波信号，并发射所述超声波信号。

实施第一方面描述的语音信号传输系统，通过检测语音信号的接收用户，并利用超声波将语音信号的定向传输给所述接收用户，可实现提升用户通话的便利性。

在一些可能的实现方式中，所述超声波换能器阵列包括m个超声波换能器，所述波束成型控制器包括n个发射控制器，所述发射控制器包括相位控制器和幅度控制器；所述发射控制器连接所述超声波换能器，所述发射控制器用于控制输出给所述超声波换能器的信号的相位和幅度；其中，m，n是正整数。

本发明实施例提供了三种探测所述用户的方式：第一种，通过超声回波探测所述用户；第二种，通过声源探测方式探测所述用户；第三种，通过摄像头探测所述用户。

第一种探测方式：为了利用超声回波探测到所述用户，所述语音信号传输系统还可进一步的包括：系统控制器。其中：

所述系统控制器可用于输出扫描触发指令到所述波束成型控制器，以触发所述波束成型控制器输出扫描脉冲信号；

所述波束成型控制器还可用于响应所述扫描触发指令，按照指定扫描模式输出扫描脉冲信号到所述超声波换能阵列，以使所述超声波换能阵列发射用于探测所述用户的超声扫描脉冲。这里，所述指定扫描模式可以限定两个相邻的扫描脉冲之间的时间间隔(脉冲间歇期)，也可以限定扫描脉冲的发射功率，还可以限定扫描脉冲的形状以及持续时间长度等等；

所述用户探测器具体可用于根据所述超声扫描脉冲的回波探测所述用户，并将针对所述用户的探测结果输出给所述波束成型控制器。