CN116962939A - 一种音频处理方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种音频处理方法、装置及电子设备。本申请实施例的音频处理方法,应用于电子设备,所述电子设备包括第一扬声器和第二扬声器,所述方法包括:通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数;其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器是基于所述声波信号发送音频信号,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号。本申请实施例中第一扬声器的性能参数进行调整,使得第一场声器和第二扬声器发送的音频信号进行合成后,可以获得完整的***音。
Description
技术领域
本申请涉及声音定向传播技术领域,特别涉及一种音频处理方法、装置及电子设备。
背景技术
基于超声的声频定向传播技术,这种方法是把声音调制到超声上传送,碰到界面后利用空气中的自解调产生声音,这种技术简单可靠,效果较好,而且成本相对较低。
其中声频定向传播技术的一种应用是作为超声喇叭。超声喇叭,基于参量阵(parametric array)的概念,扬声器产生两列不同频率的超声波信号到不均匀介质(空气)中,而超声喇叭在两列不同频率的超声波聚焦点后的距离才有声音。但是,一般地喇叭的声压会随着距离增加而衰减。这就导致第一扬声器的声音随着距离的增加,声音强度逐渐降低,造成低音声音小,***声音不协调的问题。
发明内容
有鉴于现有技术中存在的上述至少一个技术问题而提了本申请。根据本申请一方面,提供了一种音频处理方法,应用于电子设备,所述电子设备包括第一扬声器和第二扬声器,所述方法包括:
通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;
根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数;
其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器是基于所述声波信号发送音频信号,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号。
在一些实施例中,根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器发送的音频信号的性能参数,调整所述第一扬声器发送的音频信号的性能参数,包括:
根据所述接收端相对于电子设备的位置,确定所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数;
根据所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数,确定所述第一扬声器的衰减补偿量;
根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
在一些实施例中,根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿,包括:
计算所述第一扬声器的需要补偿的补偿增益;
基于所述补偿增益对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
在一些实施例中,所述电子设备包括至少两个第一扬声器,所述至少两个第一扬声器中的至少一个第一扬声器用于发送所述声波信号,以确定接收端相对于所述电子设备的位置;所述方法还包括:
针对每个第一扬声器,确定接收端相对于每个所述第一扬声器的位置;
基于接收端相对于每个所述第一扬声器的位置,确定每个第一扬声器的性能参数。
在一些实施例中,所述位置包括方向和/或距离;所述方法还包括:
根据接收端相对于每个第一扬声器的方向,确定每个第一扬声器与所述方向相匹配的相位;
和/或
根据所述接收端先对于每个第一扬声器的距离,确定所述每个第一扬声器与所述距离相匹配的补偿增益。
在一些实施例中,其中所述接收端为符合预设条件的特定接收端;通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置,包括:
通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定所述特定接收端相对于所述电子设备的位置。
在一些实施例中,所述接收端包括至少两个接收端;所述预设条件包括以下任意一项:
所述特定接收端相对于所述至少两个接收端中的其他接收端距离所述电子设备距离最近;或者
所述特定接收端具备唯一的预设标识。
本申请实施例另一方面提供了一种音频处理装置,所述音频处理装置包括:
定位模块,用于通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;其中,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
调整模块,用于根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数;
其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器基于所述声波信号发送音频信号。
本申请实施例又一方面提供了一种电子设备,包括第一扬声器和第二扬声器,所述第一扬声器向第一范围发出第一频段的音频信号;
所述第二扬声器向第二范围发出第二频段的音频信号,所述第二频段大于第一频段,所述第二扬声器的第二范围小于第一扬声器的第二范围,所述第二扬声器的音频信号以声波信号为载波发出,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
所述第一扬声器对其性能参数进行调整,并基于调整后的性能参数发出音频信号,以使得接收端接收相匹配的第一扬声器的音频信号和第二扬声器的音频信号。
本申请实施例再一方面还提供了一种电子设备,所述电子设备包括第一扬声器、第二扬声器和至少两个麦克风;其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器基于所述声波信号发送音频信号;
所述电子设备还包括处理器,所述处理器用于:
通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;其中,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
根据所述接收端相对于电子设备的位置,确定所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数;
根据所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数,确定所述第一扬声器的衰减补偿量;
根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
本申请实施例的音频处理方法,应用于电子设备,所述电子设备包括第一扬声器和第二扬声器,所述方法包括:通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数;其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器是基于所述声波信号发送音频信号,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号。本申请实施例通过第一扬声器发出声波信号来确定接收端的位置,然后根据第二扬声器的性能参数和接收端的位置对第一扬声器的性能参数进行调整,使得第一场声器和第二扬声器发送的音频信号进行合成后,可以获得完整的***音。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出传统技术的超声阵列发送两种不同频率的超声波信号的示意图;
图2示出根据本申请实施例的笔记本电脑的示意性框图;
图3示出根据本申请实施例的音频处理方法的示意性流程图;
图4示出根据本申请实施例的通过第一扬声器侦测用户位置的示意图;
图5示出根据本申请实施例的音频处理方法的步骤S102的示意性流程图;
图6示出根据本申请又一种实施例的音频处理方法的示意性流程图;
图7示出根据本申请实施例的通过第一扬声器计算用户位置的示意图;
图8示出根据本申请实施例的音频处理方法的步骤A3的示意性流程图;
图9示出根据本申请实施例的音频处理装置的示意性框图;
图10示出根据本申请一种实施例的电子设备的示意性框图
图11示出根据本申请另一种实施例的电子设备的示意性框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本申请实施例的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
基于超声的声频定向传播技术是一种可使声音以波束在一定范围传播的新声源技术,其基本原理是将可听声音信号调制到超声载波信号之上,并由超声换能器发射到空气中,不同频率的超声波在空气中传播的过程中,由于空气的非线性声学效应,这些信号会发生交互作用和自解调,进而产生频率为原超声频率之和(和频)与频率之差(差频)的新声波。若超声波选取合适,那么差频声波则可落在可听声区域。这样,借助超声波本身的高指向性,实现了声音定向传播的过程。
传统技术中,如图1所示,可以由超声阵列发送两种不同频率的超声波信号,该超声波信号承载高音信号,普通低音扬声器发送低音音频信号。在固定位置处,超声波信号与低音音频信号汇聚在一个点处。在该聚焦点,两种不同频率的超声波信号进行解调后获得高音信号。该高音信号与低音信号进行合成,形成完整的***音,使用户能够听到。由于经过该聚焦点后声场开始发散,于是用户听起来的感觉像是声音该由聚焦点处发出的,该聚焦点处形成的声源就是虚拟声源。但是,由于低音信号的声压随着距离增加而衰减,低音信号的强度逐渐减低。这就导致该高音信号与低音信号在聚焦点进行合成时,由于低音声音强度低,合成后的***音不协调的问题。
基于前述的至少一个技术问题,本申请提供了一种音频处理方法,应用于电子设备,所述电子设备包括第一扬声器和第二扬声器,所述方法包括:通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数;其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器是基于所述声波信号发送音频信号,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号。本申请实施例通过第一扬声器发出声波信号来确定接收端的位置,然后根据第二扬声器的性能参数和接收端的位置对第一扬声器的性能参数进行调整,使得第一场声器和第二扬声器发送的音频信号进行合成后,可以获得完整的***音。
本申请实施例的应用于电子设备。所述电子设备可以包括个人计算机、笔记本电脑、平板电脑、移动电话、数码相机、个人数字助手、游戏机等的便携式电子设备,还可以包括自动柜员机(ATM)机等的大型固定电子设备。
本申请实施例以笔记本电脑为例进行介绍。
其中,如图2所示,所述笔记本电脑200包括第一扬声器201和202,还包括显示屏201。其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同。所述第二扬声器是基于所述声波信号发送音频信号,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号,例如,超声波信号。
图2中的第一扬声器201与笔记本电脑200内的立体声放大器(Stereo AMP)电路连接,且第一扬声器201的数量可以为2个,该2个第一扬声器分别位于笔记本电脑的两侧。第二扬声器202可以是由若干个形状相同、大小相等的压电晶片组成的超声阵列,每个晶片独立地发射超声波束,并按一定的规则和时序控制焦点的位置和聚焦的方向,以形成聚焦声场。第二扬声器202可以位于显示屏203上,且第二扬声器202可以与显示屏203相贴合。基于上述基于超声的声频定向传播技术,第一扬声器201可以用于发送低音信号,第二扬声器202可以用于发送高音频信号。
图3示出根据本申请实施例的音频处理方法的示意性流程图;如图3所示,根据本申请实施例的音频处理方法300可以包括如下步骤S201和步骤S302:
在步骤S301,通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置。
在本申请的一个实施例中,所述电子设备包括至少两个第一扬声器,所述至少两个第一扬声器中的至少一个第一扬声器用于发送所述声波信号,以确定接收端相对于所述电子设备的位置。
其中,所述位置至少包括角度和/或距离,以及接收端可能随时变化的运动轨迹信息,运动速度等。
其中,接收端可以为诸如用户或者AI设备等。本文以接收端为用户为例进行介绍。
如图4所示,在第一扬声器可以用于侦测用户的位置。在侦测阶段,第一扬声器发送声波信号,该声波信号遇到用户之后被反射回来,由笔记本电脑上设置的麦克风接收被反射回来的声波信号。由于可以知道声波在空气中传播的速度,由此可以根据声波到达麦克风的时间来确定用户距离笔记本电脑的距离。如果麦克风的数量大于等于2个,则可以根据该2个以上的麦克风的距离来确定用户相对于笔记本电脑的偏转角度。下文将介绍如何采用两个以上麦克风接收反射回来的声波信号来计算用户相对于电子设备的距离和角度。
在本申请的一个实施例中,所述接收端包括至少两个接收端,因此本实施例中的第一扬声器需要从至少两个接收端中选择一个符合预设条件的特定接收端的位置,以使该符合预设条件的特开视频接收端获得的收听效果最佳。
在本申请的一个实施例中,所述预设条件可以包括:
所述特定接收端相对于所述至少两个接收端中的其他接收端距离所述电子设备距离最近;或者
所述特定接收端具备唯一的预设标识。
结合图1,在声场发散的范围内,在可听音范围内存在多个用户,但是在后续对第一扬声器的性能参数进行调整时,只能以其中一个用户的位置为基准进行计算,因此,需要确定多个用户中的特定用户的位置,依照该特定用户的位置来进行后续的计算。
在一个示例中,可以将距离所述电子设备距离最近的用户确定为特定用户。例如,可以通过第一扬声器发射多次声波信号来确定每个用户的位置,然后选择距离电子设备最近的用户为特定用户,然后在后续的计算过程中,依照该特定用户的位置进行处理。再例如,如果电子设备上安装有红外摄像头,则可以通过电子设备上安装的红外摄像头来确定距离电子设备最近的用户作为特定用户,然后由第一扬声器侦测该特定用户的位置,侦测好该特定用户的位置后,后续可以依据该特定用户的位置进行计算。
在另一个示例中,对于具有标识(ID)的特定用户,可以根据用户的ID来确定特定用户,然后由第一扬声器侦测该特定用户的位置,侦测好该特定用户的位置后,后续可以依据该特定用户的位置进行计算。例如,用户佩戴有诸如数字或图形的标识,可以通过电子设备本身所具备的拍摄功能来对标识进行识别,然后与电子设备所存储的特定用户的标识进行比对,在比较成功后即可确定特定的用户。然后由第一扬声器侦测该特定用户的位置,侦测好该特定用户的位置后,后续可以依据该特定用户的位置进行计算。
在其他示例中,如果电子设备具备面部识别功能,还可以通过电子设备的面部识别功能确定特定用户。然后由第一扬声器侦测该特定用户的位置,侦测好该特定用户的位置后,后续可以依据该特定用户的位置进行计算。
在本申请的一个实施例中,所述方法还包括:确定所述接收端为非障碍物。例如,当第一扬声器发送两次声波信号时,遇到阻挡物,声波信号被反射回来,可以获得两次接收到返射回来的声波信号的时间,并计算两次障碍物距离电子设备的距离。如果两次计算的距离相等,说明障碍物不存在运动,如果两次计算的距离不相等,则说明障碍可能存在运动,如果障碍物存在运动说明障碍物可能为非障碍物,例如为用户。再例如,可以通过第一扬声器检测障碍物是否存在气流信号,如果存在气流信号,则可以确定障碍物可能是非障碍物,例如为用户。检测气流信号的方法可以参考传统技术,在此不再赘述。
本领域技术人员应该可以知道,本申请仅是示例性地说明本申请的实施方式,并不用于限定本申请的范围。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
其中,第一扬声器所发送的声波信号包括音频信号,例如,低音音频信号,还可以包括超声波信号、次声波信号等在用户感知频率之外的声波信号。
在步骤S302,根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数。
结合图1,由于第二扬声器发送的超声波信号在达到聚焦点之前,为汇聚状,在到达聚焦点之后,为发散状。也就是说,第二扬声器所发送的超声波信号具有一定的范围,如果用户不在此范围,便无法通过第二扬声器所发送的超声波信号来确定用户的位置。因此本申请实施在侦测用户位置时,仅使用第一扬声器发送声波信号来确定用户位置,第二扬声器不工作。而在播放声音时,第一扬声器和第二扬声器均发送声波信号,这时第一扬声器发送低音频信号,第二扬声器发送高音频信号,以使后二者在聚焦点处进行合成,生成完整的***音。
在本申请的一个实施例中,如图5所示,步骤S102的根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器发送的音频信号的性能参数,调整所述第一扬声器发送的音频信号的性能参数,包括步骤A1、步骤A2和步骤A3:
在步骤A1,根据所述接收端相对于电子设备的位置,确定所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数。
例如,设第一扬声器距离用户的位置为0.5m,用户的偏转角度为0度。且这时第一扬声器发送的低音音频的声压为80dB,第二扬声器的声压85dB。
在一个示例中,如图6所示,所述方法还包括步骤B1和步骤B2:
在步骤B1,针对每个第一扬声器,确定接收端相对于每个所述第一扬声器的位置。
在步骤B2,基于接收端相对于每个所述第一扬声器的位置,确定每个第一扬声器的性能参数。
在一个示例中,如果麦克风的数量大于等于2个,则可以借用于该2个以上的麦克风的位置来确定用户相对于笔记本电脑的偏转角度。当然也可以确定用户与笔记本电脑间的距离。一般来说,由于麦克风位于笔记本电脑的边缘位置处,因此用户与笔记本电脑之间的距离可以指用户到笔记本电脑边缘处的距离。
一般地,用户相对于笔记本电脑的偏转角度是指用户相对于笔记本电脑中心线的偏转角度,例如,用户位于笔记本电脑的中心线位置时,用户的偏转角度是0度。在大多数情况下,用户位于电子设备的中心线位置处时,用户收到的播放效果最佳。
如图7所示,笔记本电脑上设置有两个第一扬声器以及两个麦克风。设两麦克风之间的距离为D,该距离为已知量,在笔记本电脑出厂时就可以知道。需要计算的是两麦克风到用户之间的距离。具体过程如下:
由任意一个扬声器发送低音音频信号,当该低音音频信号遇到用户时,被反射回到笔记本电脑端,并由笔记本电脑端的两个麦克风接收反射回来的低音音频信号。然后可以基于发送低音音频信号和接收反射回来的低音音频信号的时间差,计算所述接收端与所述至少两个麦克风之间的第一距离a和第二距离b。则由两麦克风的连线、一个麦克风与用户的连线、另一个麦克风与用户的连线构成三角形,根据第一扬声器侦测的结果可以得到第一距离a和第二距离b的值。因此,该三角形三个边为已知边,通过三个边可以计算出角度ɑ,然后根据角度ɑ可以确定用户相对于笔记本电脑的偏转角度,例如为90度减去角度ɑ。
本申请实施例的第二扬器可以包括超声阵列,该超声阵列可以发出2列不同频率(例如,F1和F2)的超声波,在聚焦点处,该2列不同频率的超声波经调试解调后形成F1-F2或者F1+F2的可听音。
本申请实施例的第二扬器主要用于定向发声,即使特定方向上的用户听到声音,特开视频方向以外的范围的用户听不到声音。因此,在第二扬声器发出超声波时,用户无法听到该超声波承载的高音音频,而在2种不同频率的超声波经调试解调后,产生了频率差或频率和的声波信号,这种声波信号可形成用户可以听到的可听音。
一般地,对于笔记本电脑,通常的超声阵列聚焦点范围是0.5m-1m。
本申请实施例,在聚焦点之前的声场范围传输的是是超声波,人耳听不到。本申请实施例中,第二扬声器除了用于实现定向发声功能,还用于传输高音音频信号,然后在聚焦点处与笔记本电脑的第一扬声器发送的低音音频信号,形成完整的***音。
在步骤A2,根据所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数,确定所述第一扬声器的衰减补偿量。
在本申请的一个实施例中,所述方法还包括步骤C1和步骤C2:
在步骤C1,根据接收端相对于每个第一扬声器的方向,确定每个第一扬声器与所述方向相匹配的相位;
和/或
在步骤C2,根据所述接收端相对于每个第一扬声器的距离,确定所述每个第一扬声器与所述距离相匹配的补偿增益。
在本申请实施例中,根据接收端相对于每个第一扬声器的方向,所确定两个第一扬声器的相位可以相同,也可以不同。例如,其中一个第一扬声器的相位为60度,另一个第一扬声器的相位为-30度。
一般来说,如果用户位于笔记本电脑中心线位置处时,所接收到的声音会比较协调。但是,如果用户向笔记本电脑的一侧,则所接收到的距离较远的第一扬声器发出的声音音量较小,距离较近的第一扬声器发出的声音音量较大。因此,需要调整两个第一扬声器的相位。
在一个示例中,假设,第二扬声器发出的超声波与低音音频信号的聚焦点(即虚拟声源)在距离笔记本电脑0.8m位置处,而用户距离笔记本电脑1m,角度相对于笔记本电脑中心线偏左30度。
此时,第一扬声器发出的低音音频信号达到用户位置时的声压=80-20log1/o.5=74dB。
此时,第二扬声器发送的超声波信号所承载的高音音频信号的声压差达到11dB,因为人耳的特性,声音低10dB以上,声音小的部分会被掩盖。
因此,需要将第一扬声器的增益(gain)增大6dB。且由于用户的角度偏左30度,因此左侧的第一扬声器的相位需调整20度至30度,或者,右喇叭相位调整-20°左右。
在步骤A3,根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
在一个示例中,如图8所示,步骤A3的根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿,包括步骤D1和步骤D2:
在步骤D1,计算所述第一扬声器的需要补偿的补偿增益;
在步骤D2,基于所述补偿增益对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
本申请实施例中的第一扬声器发送的低音音频信号的声压会随着距离增加而衰减,例如,以20log(D1/D0)的音频强度而降低。因此,需要对低音音频信号进行增益补偿。例如,通过调节增益电路来对低音音频信号进行增益补偿。
在一个示例中,假设,第二扬声器发出的超声波与低音音频信号的聚焦点(即虚拟声源)在距离笔记本电脑0.8m位置处,而用户距离笔记本电脑1m,角度相对于笔记本电脑中心线偏左30度。
此时第一扬声器发出的低音音频信号到用户位置时的声压=80-20log1/o.5=74dB。
此时第二扬声器发送的超声波信号承载的高音音频信号的声压差达到11dB,因为人耳的特性,声音低10dB以上,声音小的部分会被掩盖。
因此,需要将第一扬声器的增益(gain)增加+6dB,由于用户相对于电子设备偏左30度,左侧第一扬声器相位需调调整20度-30度,或者,右侧第一扬声器相位调-20°左右。
本申请实施例可以保证用户所在位置和调音时的最佳效果基本保持一致。
由于声音在传播过程中会逐渐衰减,例如,距离每增加一倍,音量降低6dB。可以通过调整声音输入电路来调整间坦,例如,声音输入电路的输入电压原来为1伏,可以通过增大声音输入电路的输入电压,例如调整为2伏,这样可以输出的声音音量也会增大。通过增大声音输入电路的输入电压,从而使得输出的声音音量增大,从而弥补距离带来的声压损失,使整个声音变得协调。
在传统技术中,第一扬声器发送的低音音频信号的声压会随着距离增加而衰减。而第二扬声器的超声阵列,基于参量阵(parametric array)的概念,扬声器产生两列不同频率的超声平面波信号到不均匀介质(空气)中,就会相互作用,得到多种频率的谐波。如果频率合适,就有可能使这个谐波信号为可听声(20Hz~20kHz)。聚焦点离超声阵列约0.5-1m。这就导致,第一扬声器发送的低音音频信号随着距离的增加,以20log(D1/D0)的音频强度而降低。距离笔记本电脑1m处时低音音频信号的声压大约降低6dB左右,而超声波在聚焦点后的距离才会形成可听音频范围内的声音,而且会在声场范围内保持最大的音量,造成低音声音小,***声音不协调的问题。
而本申请实施例经过对低音音频信号进行增益补偿、调整相位等操作,然后高音音频信号与调整后的低音音频信号进行合成时,可以形成协调的***音。
本申请实施例通过第一扬声器发出声波信号来确定接收端的位置,然后根据第二扬声器的性能参数和接收端的位置对第一扬声器的性能参数进行调整,使得第一场声器和第二扬声器发送的音频信号进行合成后,可以获得完整的***音。
下面结合图9对本申请的音频处理装置900进行描述,其中,图9示出根据本申请实施例的音频处理装置900的示意性框图。
如图9所法,所述音频处理装置900包括定位模块901和调整模块902:
其中,定位模块901,用于通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;其中,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号。
其中,调整模块902,用于根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数。
其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器基于所述声波信号发送音频信号。
下面结合图10对本申请的电子设备1000进行描述,其中,图10示出根据本申请实施例的电子设备1000的示意性框图。
如图10所示,所述电子设备,包括第一扬声器1001和第二扬声器1002,所述第一扬声器向第一范围发出第一频段的音频信号;
所述第二扬声器1002向第二范围发出第二频段的音频信号,所述第二频段大于第一频段,所述第二扬声器1002的第二范围小于第一扬声器1001的第二范围,所述第二扬声器的音频信号以声波信号为载波发出,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
所述第一扬声器对其性能参数进行调整,并基于调整后的性能参数发出音频信号,以使得接收端接收相匹配的第一扬声器的音频信号和第二扬声器的音频信号。
下面结合图11对本申请的电子设备1100进行描述,其中,图11示出根据本申请实施例的电子设备1100的示意性框图。
如图11所示,本申请的电子设备1100包括第一扬声器1101、第二扬声器1102和至少两个麦克风1103。
其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器基于所述声波信号发送音频信号。
所述电子设备还包括处理器1104,所述处理器用于:
通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;其中,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
根据所述接收端相对于电子设备的位置,确定所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数;
根据所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数,确定所述第一扬声器的衰减补偿量;
根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
其中,处理器1104可以是中央处理单元(CPU)、图像处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元,并且可以是电子设备1100中的其它组件以执行期望的功能。
此外,根据本申请实施例,还提供了一种存储介质,在所述存储介质上存储了程序指令,在所述程序指令被计算机或处理器运行时用于执行本申请实施例的音频处理方法的相应步骤。所述存储介质例如可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。
本申请实施例的音频处理装置、电子设备和存储介质,由于能够实现前述的音频处理方法,因此具有和前述的音频处理方法相同的优点。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例,应理解上述示例实施例仅仅是示例性的,并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改,而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备,或一些特征可以忽略,或不执行。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如相应的权利要求书所反映的那样,其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解,除了特征之间相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种音频处理方法,应用于电子设备,所述电子设备包括第一扬声器和第二扬声器,所述方法包括:
通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;
根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数;
其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器是基于所述声波信号发送音频信号,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号。
2.根据权利要求1所述的方法,根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器发送的音频信号的性能参数,调整所述第一扬声器发送的音频信号的性能参数,包括:
根据所述接收端相对于电子设备的位置,确定所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数;
根据所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数,确定所述第一扬声器的衰减补偿量;
根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
3.根据权利要求2所述的方法,根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿,包括:
计算所述第一扬声器的需要补偿的补偿增益;
基于所述补偿增益对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
4.根据权利要求1所述的方法,所述电子设备包括至少两个第一扬声器,所述至少两个第一扬声器中的至少一个第一扬声器用于发送所述声波信号,以确定接收端相对于所述电子设备的位置;所述方法还包括:
针对每个第一扬声器,确定接收端相对于每个所述第一扬声器的位置;
基于接收端相对于每个所述第一扬声器的位置,确定每个第一扬声器的性能参数。
5.根据权利要求1所述的方法,所述位置包括方向和/或距离;所述方法还包括:
根据接收端相对于每个第一扬声器的方向,确定每个第一扬声器与所述方向相匹配的相位;
和/或
根据所述接收端先对于每个第一扬声器的距离,确定所述每个第一扬声器与所述距离相匹配的补偿增益。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述接收端为符合预设条件的特定接收端;通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置,包括:
通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定所述特定接收端相对于所述电子设备的位置。
7.根据权利要求1所述的方法,所述接收端包括至少两个接收端;所述预设条件包括以下任意一项:
所述特定接收端相对于所述至少两个接收端中的其他接收端距离所述电子设备距离最近;或者
所述特定接收端具备唯一的预设标识。
8.一种音频处理装置,所述音频处理装置包括:
定位模块,用于通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;其中,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
调整模块,用于根据所述接收端相对于所述电子设备的位置,以及所述第二扬声器性能参数,调整所述第一扬声器的性能参数;
其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器基于所述声波信号发送音频信号。
9.一种电子设备,包括第一扬声器和第二扬声器,所述第一扬声器向第一范围发出第一频段的音频信号;
所述第二扬声器向第二范围发出第二频段的音频信号,所述第二频段大于第一频段,所述第二扬声器的第二范围小于第一扬声器的第二范围,所述第二扬声器的音频信号以声波信号为载波发出,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
所述第一扬声器对其性能参数进行调整,并基于调整后的性能参数发出音频信号,以使得接收端接收相匹配的第一扬声器的音频信号和第二扬声器的音频信号。
10.一种电子设备,所述电子设备包括第一扬声器、第二扬声器和至少两个麦克风;其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器的工作频段不同,所述第二扬声器基于所述声波信号发送音频信号;
所述电子设备还包括处理器,所述处理器用于:
通过所述第一扬声器发出的声波信号,确定接收端相对于所述电子设备的位置;其中,所述声波信号为接收端接收频率之外的声波信号;
根据所述接收端相对于电子设备的位置,确定所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数;
根据所述第二扬声器在所述接收端位置的性能参数,以及所述第一扬声器在接收端位置的性能参数,确定所述第一扬声器的衰减补偿量;
根据所述第一扬声器的所述衰减补偿量,对所述第一扬声器的音频信号进行补偿。
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