[发明专利]定向增强声音的方法及系统

说明书

本发明公开了一种定向增强声音的方法及系统，该方法包括以下步骤：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；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；本发明解决了声音能量不集中传播导致获取声音不清晰的问题，实现了声音能量在特定方向的集中传播以满足在不同场景下提高声音清晰度。

技术领域

本申请涉及声波处理技术领域，尤其涉及一种定向增强声音的方法及系统。

背景技术

近年来，声波干涉技术在体育扩声领域上应用广泛，典型的比如在线阵音箱上的应用，现有技术电视线阵音箱的线性阵列间隔紧密，因线性阵列存在互相的干涉的现象，从而导致电视线阵音箱的音质极差。

本申请发明人发现上述音箱的使用存在以下技术问题：第一：现有技术电视线阵音箱的干涉主瓣方向相对固定，不能根据场景进行自动变化；第二:声音能量无法集中传播,降低用户体验效果。

因此，提供一种电视音箱能根据语音自主识别用户位置，同时通过语音增强技术实现声音集中传播的方法是至关重要的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种定向增强声音的方法及系统，旨在解决声音能量不集中传播导致获取声音不清晰的问题。

为实现上述目的，本申请提供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，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。

在一实施例中，所述控制指令为预设的唤醒语音指令。

在一实施例中，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。

在一实施例中，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。

在一实施例中，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：