[发明专利]定向增强声音的方法及系统

权利要求书

1.一种定向增强声音的方法，应用于具有阵列麦克风和阵列扬声器的系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

检测发起控制指令的声源；

对所述声源进行定位；

根据所述声源与阵列扬声器的相对位置关系，调整所述阵列扬声器中每个扬声器的信号通道延时，使到达所述声源的各扬声器的声波产生同相波前干涉。

2.如权利要求1所述的定向增强声音的方法，其特征在于，所述控制指令为预设的唤醒语音指令。

3.如权利要求2所述的定向增强声音的方法，其特征在于，所述对所述声源进行定位，包括以下步骤：

获取所述阵列麦克风中各麦克风相互之间的位置关系；

记录每个麦克风接收到同一音频信号的时间；

根据所述每个麦克风接收到同一音频信号的延迟时间，计算所述声源的位置。

4.如权利要求3所述的定向增强声音的方法，其特征在于，所述阵列麦克风至少包括3个水平等距布置且相邻的第一麦克风、第二麦克风以及第三麦克风，且各相邻麦克风的相对距离为a；

所述根据所述每个麦克风接收到同一音频信号的延迟时间，计算所述声源的位置，包括以下步骤：

获取第三个麦克风与第二个麦克风接收同一音频信号的延迟时间t_2-1；

获取第三个麦克风与第一个麦克风接收同一音频信号的延迟时间t_2-0；

根据以下公式计算声源与阵列麦克风的相对位置关系：

x₀＝v((2a²/v²+Δt_2-1²)/2Δt_2-1-Δt_2-0)

其中，所述v为音频信号在空气中的传播速度，在以三个麦克风所在直线为x轴、水平面为x-y平面、垂直于x-y平面且向上为z轴、第一麦克风为坐标原点的坐标系内，x₀为所述声源的x轴坐标。

5.如权利要求3所述的定向增强声音的方法，其特征在于，所述根据所述声源与阵列扬声器的相对位置关系，调整所述阵列扬声器中每个扬声器的信号通道延时，包括以下步骤：

获取阵列麦克风与阵列扬声器的绝对位置关系，确定所述声源与阵列扬声器的相对位置关系；

计算每个扬声器发送的同一音频信号到达所述声源位置的时间；

根据所述每个扬声器发送的同一音频信号到达声源位置的延迟时间，调整所述阵列扬声器中每个扬声器的信号通道延时。

6.如权利要求5所述的定向增强声音的方法，其特征在于，所述根据所述每个扬声器发送的同一音频信号到达声源位置的延迟时间，调整所述阵列扬声器中每个扬声器的信号通道延时，包括以下步骤：

获取每个扬声器信号通道第一次发送的同一音频信号到达声源位置的延迟时间；

将所述延迟时间结合至第二次发送同一音频信号的每个扬声器信号通道中，调整所述阵列扬声器中每个扬声器的信号通道延时。

7.如权利要求1所述的定向增强声音的方法，其特征在于，所述阵列麦克风至少包括以下三种拓扑结构中的任意一种：线形麦克风阵列、平面麦克风阵列、立体麦克风阵列。

8.一种系统，其特征在于，所述系统包括定向增强声音控制装置、终端，所述定向增强声音控制装置与所述终端连接；所述定向增强声音控制装置，包括：

阵列麦克风，用于接收声源的控制指令；

麦克风音频处理器，与所述阵列麦克风连接，用于获取所述声源的控制指令，对声源进行定位；

主控制器，与所述麦克风音频处理器连接，用于将控制指令解析为终端音频信号，将终端音频信号发送至所述终端。