[发明专利]一种音频设备定向发声方法、装置、音频设备

说明书

本发明公开一种音频设备定向发声方法、装置、音频设备。所述方法包括：通过球形麦克风阵列确定用户发声声源的空间位置；根据用户发声声源的空间位置、音频设备的中心位置以及所述扬声器的开口位置三者之间的关系，分别确定扬声器开口方向相对用户空间位置的水平补偿角度和垂直补偿角度；调整扬声器的开口方向，以使得水平补偿角度和垂直补偿角度为零。本发明可以对扬声器的水平方向和垂直方向的两个自由度进行调整，使扬声器开口方向实时精确地对准用户空间位置，保证用户处于音频设备的最佳音效范围，提升用户的听觉体验。

技术领域

本发明涉及一种音频设备定向发声方法、装置、音频设备。

背景技术

随着生活水平的提高，智能家居越来越多的出现在人们的日常生活中，而智能音频设备作为其中的一类产品广受大众欢迎，用户对智能音频设备的音效要求也非常高。

目前，受限于产品体积或产品价格，市场上大多数音响产品一般是单扬声器产品。在使用场景中，音频设备通常放置在一个固定的位置，这样使得音频设备的最佳音效范围或最佳音效方向是特定的，一旦用户没有朝向音频设备扬声器的出声方向，音效体验会比较差。

发明内容

本发明提供了一种音频设备定向发声方法、装置、音频设备，以解决现有音频设备扬声器朝向固定的问题。

本发明的一个方面提供了一种音频设备定向发声方法，音频设备包括开口方向可调整的内置扬声器和球形麦克风阵列，球形麦克风阵列包括呈球形分布的多个麦克风，定向发声方法包括：通过球形麦克风阵列确定用户发声声源的空间位置；根据用户发声声源的空间位置、音频设备的中心位置以及扬声器的开口位置三者之间的关系，分别确定扬声器开口方向相对用户空间位置的水平补偿角度和垂直补偿角度；调整扬声器的开口方向，以使得水平补偿角度和垂直补偿角度为零。

优选地，扬声器的开口方向包括所述音频设备的中心位置与扬声器的开口位置的第一连线所指示的开口位置的方向；其中，音频设备的中心位置位于音频设备的空间中垂线上。

优选地，发声声源的空间位置包括用户嘴巴的空间位置。

优选地，分别确定扬声器开口方向相对用户空间位置的水平补偿角度和垂直补偿角度，包括：确定扬声器开口方向相对用户发声声源空间位置的水平补偿角度，以及调整扬声器的开口方向，以使得水平补偿角度为零。

优选地，确定扬声器开口方向相对用户发声声源空间位置的水平补偿角度，包括：根据音频设备的中心位置为原点设立平面直角坐标系；通过球形麦克风阵列确定用户发声声源的空间位置的水平位置坐标；根据水平位置坐标与音频设备的中心位置之间的第二连线和第一连线之间在平面直角坐标系上形成水平补偿角度。

优选地，分别确定扬声器开口方向相对用户空间位置的水平补偿角度和垂直补偿角度，包括：确定扬声器开口方向相对用户发声声源空间位置或用户耳朵空间位置的垂直补偿角度；调整扬声器的开口方向，以使得垂直补偿角度为零。

优选地，确定扬声器开口方向相对用户发声声源空间位置和/或用户耳朵空间位置的垂直补偿角度，包括：根据音频设备的中心位置为原点设立垂直直角坐标系；通过球形麦克风阵列确定用户发声声源的空间位置的垂直位置坐标为第一垂直坐标；根据第一垂直坐标与音频设备的中心位置之间的第三连线和第一连线之间在垂直直角坐标系上形成垂直补偿角度，为第一垂直补偿角度。

优选地，确定扬声器开口方向相对用户发声声源空间位置和/或用户耳朵空间位置的垂直补偿角度，还包括：根据用户发声声源的空间位置的第一垂直位置坐标，以及预设的用户耳朵空间位置与发声声源的空间位置之间在垂直直角坐标系中的距离和/或角度关系，确定用户耳朵空间位置的垂直位置坐标为第二垂直坐标；根据第一垂直坐标与所述音频设备的中心位置之间的第三连线和第二垂直坐标与所述音频设备的中心位置之间的第四连线形成差分垂直补偿角度为第二垂直补偿角度；调整扬声器开口方向，使得第一垂直补偿角度和第二垂直补偿角度的和值为零。