CN106385658A - 智能眼镜的麦克风声学性能调节方法和智能眼镜 - Google Patents

智能眼镜的麦克风声学性能调节方法和智能眼镜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能眼镜的麦克风声学性能调节方法和智能眼镜，解决现有智能眼镜录音时存在录制声音不协调的技术问题。包括接收麦克风采集的声音信号；基于声音信号的声纹特征识别声音信号的分类；将识别出的属于环境声音信号部分送入第一均衡器，使得第一均衡器调节环境声音信号部分的频响曲线与第一目标频响曲线一致；将识别出的属于佩戴者声音信号部分送入第二均衡器，使得第二均衡器调节佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致，实现的是根据佩戴者声音信号与环境声音信号的不同特性，分两个均衡器分别调节佩戴者声音信号和环境声音信号的频响特性，以达到两部分声音信号的录制效果更协调的技术效果。

Description

智能眼镜的麦克风声学性能调节方法和智能眼镜
技术领域
本发明属于智能眼镜技术领域，具体地说，是涉及一种智能眼镜的麦克风声学性能调节方法和智能眼镜。
背景技术
智能眼镜由于其在具备眼镜功能同时还提供了摄像、录音等功能而受到广泛应用。
在具备录音功能时，智能眼镜需要具备能够录音的麦克风。麦克风通常安装在智能眼镜的镜框上，采集的声音信号分为智能眼镜周围环境的声音信号以及佩戴者发出的声音信号。
由于智能眼镜是佩戴在脸部的，麦克风在采集声音信号时，佩戴者面部鼻子、脸庞等部位的存在会形成一个不同于环境声场的特殊声场，使得佩戴者声音信号的声场特性与环境声音信号的声场特性不一致，这会导致录制的声音效果听起来不协调。
发明内容
本申请提供了一种智能眼镜的麦克风声学性能调节方法和智能眼镜，解决现有智能眼镜录音时存在录制声音不协调的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：
提出一种智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，包括：接收麦克风采集的声音信号；基于所述声音信号的声纹特征识别所述声音信号的分类；将识别出的属于环境声音信号部分送入第一均衡器，使得所述第一均衡器调节所述环境声音信号部分的频响曲线与第一目标频响曲线一致；将识别出的属于佩戴者声音信号部分送入第二均衡器，使得所述第二均衡器调节所述佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致。
进一步的，在接收麦克风采集的声音信号之前，所述方法还包括：录制佩戴者声音信号；基于佩戴者声音信号分析所述佩戴者声纹特征并记录。
进一步的，所述基于所述声音信号的声纹特征识别所述声音信号的分类，具体为：基于所述声音信号分析所述声音信号的声纹特征；判断所述声音信号的声纹特征与所述佩戴者声纹特征是否存在相同部分；若是，将相同部分对应的声音信号部分分类为佩戴者声音信号部分。
进一步的，在将识别出的属于环境声音信号部分送入第一均衡器后，所述方法还包括：调节增大所述环境声音信号部分的增益。
进一步的，所述方法还包括：保存所述第一均衡器调节的所述环境声音信号部分，以及保存所述第二均衡器调节的所述佩戴者声音信号部分；和/或，将所述环境声音信号部分和所述佩戴者声音信号部分发送至与所述智能眼镜连接的终端。
提出一种智能眼镜，包括麦克风，用于采集声音信号，还包括：声音信号识别模块、第一均衡器和第二均衡器；所述声音信号识别模块，用于接收所述麦克风采集的声音信号，基于所述声音信号的声纹特征识别所述声音信号的分类；所述第一均衡器，用于接收所述声音信号识别模块识别出的属于环境声音信号部分，调节所述环境声音信号部分的频响曲线与第一目标频响曲线一致；所述第二均衡器，用于接收所述声音信号识别模块识别出的属于佩戴者声音信号部分，调节所述佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致。
进一步的，所述智能眼镜还包括声纹特征提取模块和第一存储模块；所述声纹特征提取模块，用于接收所述麦克风采集的声音信号，分析所述声音信号的声纹特征；所述第一存储模块，用于存储所述声纹特征提取模块分析的佩戴者声音信号的声纹特征；其中，所述佩戴者声音信号由所述麦克风采集。
进一步的，所述声音信号识别模块包括声纹特征对比模块；所述声纹特征对比模块，用于基于所述声纹特征提取模块分析的所述声音信号的声纹特征，判断所述声音信号的声纹特征与所述佩戴者声纹特征是否存在相同部分，若是，则所述声音信号识别模块将相同部分分类为佩戴者声音信号部分。
进一步的，所述第一均衡器还包括有增益放大器；所述增益放大器，用于调节增大所述环境声音信号部分的增益。
进一步的，所述智能眼镜还包括有第二存储模块和/或数据传输模块；所述第二存储模块，用于保存所述第一均衡器调节的所述环境声音信号部分，以及保存所述第二均衡器调节的所述佩戴者声音信号部分；所述数据传输模块，用于将所述第二存储模块内存储的所述环境声音信号部分和所述佩戴者声音信号部分发送至与所述智能眼镜连接的终端。
与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法和智能眼镜，在具有麦克风的智能眼镜中增加声音信号识别功能和分别针对环境声音以及佩戴者声音进行音效调节的第一均衡器和第二均衡器，当麦克风采集到声音信号后，首先由声音信号识别模块根据声纹特征识别出声音信号中的佩戴者声音信号和部分环境声音信号部分，然后使用第一均衡器调节环境声音信号部分的音效，使用第二均衡器调节佩戴者声音信号部分的音效，使得环境声音信号部分的频现曲线与第一目标频响曲线一致，使得佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致，这里的第一目标频响曲线和第二目标频响曲线为根据实际需求预先设置的，因此，经过第一均衡器和第二均衡器调节的佩戴者声音信号部分和环境声音信号部分分别与第一目标频响曲线和第二频响曲线一致后，即达到设定的音效效果，达到录音效果协调的技术效果，解决了现有智能眼镜录音时存在录制声音不协调的技术问题。
结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本申请提出的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法的流程图；
图2为本申请提出的智能眼镜的***框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。
带有麦克风的智能眼镜，录制的声音有两部分组成：佩戴者嘴部发出的声音和佩戴者周围环境的声音。通常情况下，佩戴者周围环境、尤其是正前方，所处的声场可以近似当做自由场，而佩戴者面部鼻子、脸庞等部位的存在形成一个特殊的声场，由于佩戴者面部的声场特性与周围环境声场特性不相同，所以录制佩戴者声音和周围环境声音的效果是不一样的。
其差异表现形式为：录制佩戴者声音时，佩戴者鼻子和面部肌肉会阻碍声音的传播，低频部分的声音具有较长的波长，其绕射能力较强，更容易传播到智能眼镜的麦克风，相反，高频部分的声音绕射能力弱，传播到麦克风时衰减较多；而录制周围环境声音时，声音的传播基本不受干扰；因此，佩戴者声音和环境声音的频响特性是不相同的，表现出的音效就不协调，只有二者的频响特性相似时，智能眼镜录制的声音效果才会协调。
基于上述，本申请提出的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S11：接收麦克风采集的声音信号。
麦克风采集的声音信号包括佩戴者声音信号和/或环境声音信号；也即，麦克风采集到的声音信号可能是单独的佩戴者声音信号、可能是单独的环境声音信号、也可能是佩戴者声音信号和环境声音信号的叠加信号。
步骤S12：基于声音信号的声纹特征识别声音信号的分类。
在接收到声音信号后，分析得到声音信号的声纹特征，判断声音信号的声纹特征与佩戴者声纹特征是否存在相同部分，若是，将相同部分对应的声音信号部分分类为佩戴者声音信号部分。
也即，若声音信号的声纹特征包含有与佩戴者声纹特征吻合的部分，则将与佩戴者声纹特征吻合部分的声纹特征对应的声音信号识别为佩戴者声音信号，将不与佩戴者声纹特征吻合部分的声纹特征对应的声音信号识别为环境声音信号。
因此，在步骤S11之前，可以预先录制一段佩戴者声音信号，分析得到佩戴者声纹特征并记录下来作为识别的基本特征。
步骤S13：将识别出的属于环境声音信号部分送入第一均衡器，使得第一均衡器调节环境声音信号部分的频响曲线与第一目标频响曲线一致。
步骤S14：将识别出的属于佩戴者声音信号部分送入第二均衡器，使得第二均衡器调节佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致。
步骤S13和步骤S14在实际应用中不限定实施顺序。
第一目标频响曲线和第二目标频响曲线为根据实际需求预先设定的，将具有不同频响特性的佩戴者声音信号和环境声音信号，分别送入不同的均衡器按照相应标准进行调节，达到设定的音效效果，也就达到录音效果协调的技术效果，解决了现有智能眼镜录音时存在录制声音不协调的技术问题。
第一均衡器和第二均衡器调节的过程中，目标频响曲线与实际信号的频响曲线的差值便是均衡器需要调试的部分。
第一均衡器针对环境声音信号部分进行调节，由于环境声音信号相比佩戴者声音信号的音量较小，因此，通过调节增大该环境声音信号部分的增益，达到环境声音信号部分音量与佩戴者声音信号部分音量差别不突兀的效果基础上，再调节频响曲线，能够达到声音效果更协调更优化的效果。
第二均衡器针对佩戴者声音信号部分进行调节，根据前述已知，佩戴者声音信号部分的频响特征在于，高频信号部分的增益小于低频信号部分的增益，因此，第二均衡器的主要调节在于使得高低频部分增益相近似，并且与第二目标频响曲线一致，这样声音效果才最协调。
步骤S14之后，保存或者暂存第一均衡器调节的环境声音信号部分，以及保存第二均衡器调节的佩戴者声音信号部分；在与智能眼镜以有线或者无线方式连接的终端需要时，可以发送至终端供终端使用，该终端例如与智能眼镜无线互联的智能手机、电脑等。
上述，在智能眼镜中，通过声纹特征识别声音信号，将麦克风采集到的声音信号分离得到佩戴者声音信号部分和环境声音信号部分，针对两部分分别使用均衡器调节，从而实现使两部分声音信号的录制效果更协调的技术效果。
基于上述提出的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，本申请还提出一种智能眼镜，如图2所示，该智能眼镜包括用于采集声音信号的麦克风21，声音信号识别模块22、第一均衡器23和第二均衡器24。
声音信号识别模块22用于接收麦克风21采集的声音信号，并基于声音信号的声纹特征识别声音信号的分类；第一均衡器23用于接收声音信号识别模块22识别出的属于环境声音信号部分，调节环境声音信号部分的频响曲线与第一目标频响曲线一致；第二均衡器24用于接收声音信号识别模块22识别出的属于佩戴者声音信号部分，调节佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致。
该智能眼镜还包括声纹特征提取模块25和第一存储模块26；声纹特征提取模块25用于接收麦克风21采集的声音信号，分析声音信号的声纹特征；第一存储模块26用于存储声纹特征提取模块25分析的佩戴者声音信号的声纹特征；其中，佩戴者声音信号由麦克风预先采集供声纹特征提取模块分析得到佩戴者的声纹特征，并记录在第一存储模块中。
声音信号识别模块22具体包括有声纹特征对比模块221，用于基于声纹特征提取模块25分析的声音信号的声纹特征，判断声音信号的声纹特征与佩戴者声纹特征是否存在相同部分，若是，则声音信号识别模块将相同部分分类为佩戴者声音信号部分。
第一均衡器23还包括有增益放大器231；增益放大器231用于调节增大环境声音信号部分的增益。
该智能眼镜还包括有第二存储模块27和/或数据传输模块28；第二存储模块27用于保存第一均衡器调节的环境声音信号部分，以及保存第二均衡器调节的佩戴者声音信号部分；数据传输模块28，例如WIFI模块、蓝牙模块等，用于将第二存储模块27内存储的环境声音信号部分和佩戴者声音信号部分发送至与智能眼镜连接的终端31中，供终端31处理或使用。
该智能眼镜，实现的是麦克风包含采集周围环境和/或佩戴者声音信号的声音信号，基于预先分析得到的佩戴者声纹特征识别出佩戴者声音信号部分和/或环境声音信号部分，采用第一均衡器调节环境声音信号的频响特性与第一频响曲线的特性一致，采用第二均衡器调节佩戴者声音信号的频响特性与第二目标频响曲线的频响特性一致，以达到两部分声音信号的录制效果更协调的技术效果。
具体的智能眼镜的工作原理和过程已经在上述智能眼镜的麦克风声学性能调节方法中详述，此处不予赘述。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，其特征在于，包括：
接收麦克风采集的声音信号；
基于所述声音信号的声纹特征识别所述声音信号的分类；
将识别出的属于环境声音信号部分送入第一均衡器，使得所述第一均衡器调节所述环境声音信号部分的频响曲线与第一目标频响曲线一致；
将识别出的属于佩戴者声音信号部分送入第二均衡器，使得所述第二均衡器调节所述佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致。
2.根据权利要求1所述的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，其特征在于，在接收麦克风采集的声音信号之前，所述方法还包括：
录制佩戴者声音信号；
基于佩戴者声音信号分析所述佩戴者声纹特征并记录。
3.根据权利要求2所述的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，其特征在于，所述基于所述声音信号的声纹特征识别所述声音信号的分类，具体为：
基于所述声音信号分析所述声音信号的声纹特征；
判断所述声音信号的声纹特征与所述佩戴者声纹特征是否存在相同部分；
若是，将相同部分对应的声音信号部分分类为佩戴者声音信号部分。
4.根据权利要求1所述的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，其特征在于，在将识别出的属于环境声音信号部分送入第一均衡器后，所述方法还包括：
调节增大所述环境声音信号部分的增益。
5.根据权利要求1所述的智能眼镜的麦克风声学性能调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
保存所述第一均衡器调节的所述环境声音信号部分，以及保存所述第二均衡器调节的所述佩戴者声音信号部分；和/或，
将所述环境声音信号部分和所述佩戴者声音信号部分发送至与所述智能眼镜连接的终端。
6.一种智能眼镜，包括麦克风，用于采集声音信号，其特征在于，还包括：声音信号识别模块、第一均衡器和第二均衡器；
所述声音信号识别模块，用于接收所述麦克风采集的声音信号，基于所述声音信号的声纹特征识别所述声音信号的分类；
所述第一均衡器，用于接收所述声音信号识别模块识别出的属于环境声音信号部分，调节所述环境声音信号部分的频响曲线与第一目标频响曲线一致；
所述第二均衡器，用于接收所述声音信号识别模块识别出的属于佩戴者声音信号部分，调节所述佩戴者声音信号部分的频响曲线与第二目标频响曲线一致。
7.根据权利要求6所述的智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜还包括声纹特征提取模块和第一存储模块；
所述声纹特征提取模块，用于接收所述麦克风采集的声音信号，分析所述声音信号的声纹特征；
所述第一存储模块，用于存储所述声纹特征提取模块分析的佩戴者声音信号的声纹特征；其中，所述佩戴者声音信号由所述麦克风采集。
8.根据权利要求7所述的智能眼镜，其特征在于，所述声音信号识别模块包括声纹特征对比模块；
所述声纹特征对比模块，用于基于所述声纹特征提取模块分析的所述声音信号的声纹特征，判断所述声音信号的声纹特征与所述佩戴者声纹特征是否存在相同部分，若是，则所述声音信号识别模块将相同部分分类为佩戴者声音信号部分。
9.根据权利要求6所述的智能眼镜，其特征在于，所述第一均衡器还包括有增益放大器；
所述增益放大器，用于调节增大所述环境声音信号部分的增益。
10.根据权利要求6所述的智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜还包括有第二存储模块和/或数据传输模块；
所述第二存储模块，用于保存所述第一均衡器调节的所述环境声音信号部分，以及保存所述第二均衡器调节的所述佩戴者声音信号部分；
所述数据传输模块，用于将所述第二存储模块内存储的所述环境声音信号部分和所述佩戴者声音信号部分发送至与所述智能眼镜连接的终端。
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