能跟踪用户的多声道音响系统和包括其的设备技术方案

公开了能跟踪用户的多声道音响系统和包括其的设备。一种多声道音响系统包括多个扬声器、图像传感器、声音传感器和控制器。图像和声音传感器之间有预定的第一相对位置。控制器包括：扬声器位置检测单元，用于基于声音传感器检测到的来自各个扬声器的预定音频信号来确定各个扬声器的第二相对位置；用户位置检测单元，用于基于图像传感器检测到的用户图像来确定用户的第三相对位置；位置融合单元，用于融合第一、第二和第三相对位置以确定用户相对于各个扬声器的第四相对位置；延迟补偿计算单元，用于基于第四相对位置计算各个扬声器的延迟补偿值；以及延迟调节单元，用于根据延迟补偿值来调节各个扬声器的音频信号的相位。

Multichannel sound system capable of tracking a user and apparatus including the same

A multichannel audio system capable of tracking a user and an apparatus including the same are disclosed. A multi-channel audio system includes a plurality of speakers, an image sensor, a sound sensor, and a controller. A predetermined first relative position is provided between the image and the sound sensor. The controller includes a speaker position detection unit, used from each speaker sound sensor detects a predetermined audio signal based on the determined relative position of each of the second speakers; the user position detecting unit for user image detected by the sensor to determine the relative position of the user based on the third position; fusion unit is used to determine the relative position of the user each speaker fourth fusion first and second and third relative position; delay compensation calculation unit is used to calculate the relative position of each speaker fourth based on delay compensation value; and adjusting unit for the phase delay, the audio signal to adjust each speaker according to the value of the delay compensation.

【技术实现步骤摘要】
能跟踪用户的多声道音响系统和包括其的设备
本专利技术总体上涉及声音重现，更特别地，涉及一种多声道音响系统，其可以跟踪用户，从而为用户持续提供最佳的听音效果。
技术介绍
典型的多声道音响系统，包括2.0系统、2.1系统、5.1系统、6.1系统、7.1系统等，都可以利用其多个声道来为用户提供立体声效果。然而，为了实现最佳的听音效果，对于音响系统的摆放有一定的要求。图1A示出2.0或2.1音响系统的摆放，图1B示出5.1音响系统的摆放。对于2.0或2.1系统，如图1A所示，左声道扬声器(或音箱)101、右声道扬声器102和用户110三者形成等边三角形，并且左声道扬声器101和右声道扬声器102面向用户110。因为重低音扬声器的指向性不强，所以其摆放可以相对灵活，图中未显示。对于5.1系统，如图1B所示，除了左前声道扬声器101、右前声道扬声器102和用户110三者形成等边三角形之外，中置扬声器103置于用户110正前方，并且中置扬声器103离用户110的距离等于前述等边三角形的边长。此外，左后声道扬声器104和右后声道扬声器105分别置于用户110的左后方和右后方。同样，图1B中省略了重低音扬声器。除了2.0系统、2.1系统和5.1系统之外，对于6.1系统、7.1系统等也有相应的摆放要求。当按照这样的要求摆放音响系统时，用户110所在的位置一般称为“皇帝位”，即最佳听音位，在该位置可以获得最佳的听音体验。可见，为了实现最佳听音效果，需要对音响系统执行复杂的位置摆放。此外，即使按照要求来摆放扬声器，皇帝位区域也是有限的，当用户不在皇帝位区域时，或者当用户因移动而离开皇帝位时，则仍会因为声音之间的干涉而造成音效质量大幅度降低。专利技术专利申请CN201510112555.X提出了一种基于声场波合成的声音再现技术，其根据音频的频率和波长对每一路音频信号进行分频编码和均匀处理，并且经衍射处理后合成输出，以避免不同扬声器之间的干涉，从而实现在皇帝位之外音效质量的改善。虽然该方案能够在一定程度上通过减弱干涉来提高皇帝位区域以外的听音效果，但是其仍存在若干问题。首先，对音频信号的分频编码、衍射、以及合成处理等不可避免地会影响保真度，导致音效变差。此外，虽然该方案可以在一定程度上提高皇帝位之外区域的音效，但是其仍不能实现与皇帝位相当的听音效果。因此，期望提供一种音效系统，其可以被灵活地摆放，并且即使用户在不同位置，例如皇帝位之外的位置，其也能够为用户提供最佳的听音效果。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种多声道音响系统，其能够跟踪用户，从而不论用户是否在皇帝位，都可以为用户提供最佳的听音感受。本专利技术的另一方面还在于提供一种多声道音响系统，其能够调整各个扬声器的延迟和增益，从而可以对各个扬声器进行灵活的摆放。根据一示例性实施例，一种多声道音响系统可包括多个扬声器、图像传感器、声音传感器、以及控制器，所述图像传感器和所述声音传感器之间具有预定的第一相对位置，所述控制器包括：扬声器位置检测单元，配置为基于所述声音传感器检测到的来自所述多个扬声器的预定音频信号来确定所述多个扬声器相对于所述声音传感器的第二相对位置；用户位置检测单元，配置为基于所述图像传感器检测到的用户图像来确定用户相对于所述图像传感器的第三相对位置；位置融合单元，配置为融合所述第一相对位置、所述第二相对位置、以及所述第三相对位置，从而确定用户相对于各个扬声器的第四相对位置；延迟补偿计算单元，配置为基于所述第四相对位置来计算用于各个扬声器的音频信号的延迟补偿值；以及延迟调节单元，配置为根据所述延迟补偿值来调节各个扬声器的音频信号的相位。在一示例中，所述图像传感器和所述声音传感器设置在所述多个扬声器中的一个上，从而所述声音传感器和所述一个扬声器之间具有预定的第二相对位置。在一示例中，所述声音传感器包括麦克风阵列，所述扬声器位置检测单元配置为基于声源定位来确定各个扬声器相对于所述麦克风阵列的方向，并且基于各个扬声器发出预定音频信号和所述麦克风阵列接收到所述音频信号之间的时间差来确定各个扬声器相对于所述麦克风阵列的距离。在一示例中，所述控制器还包括：增益补偿计算单元，配置为基于所述第四相对位置来计算用于各个扬声器的音频信号的增益补偿值；以及增益调节单元，配置为根据所述增益补偿值来调节各个扬声器的音频信号的增益。本专利技术的另一示例性实施例提供一种包括上述多声道音响系统的设备。所述设备可以是电视机或汽车等。本专利技术的另一示例性实施例提供一种利用多声道音响系统来重现声音的方法，所述多声道音响系统包括多个扬声器，所述方法包括：从声音传感器接收各个扬声器发出的预定音频信号，并且基于所接收到的预定音频信号确定各个扬声器的第二相对位置；从图像传感器接收用户图像，并且基于所接收到的用户图像确定用户的第三相对位置；对所述第二相对位置、所述第三相对位置、以及声音传感器和图像传感器之间预定的第一相对位置进行融合，以确定用户相对于各个传感器的第四相对位置；以及基于所述第四相对位置确定用于各个扬声器的音频信号的延迟补偿值，并且根据所述延迟补偿值来调节各个扬声器的音频信号的相位。在一示例中，所述图像传感器和所述声音传感器设置在所述多个扬声器中的一个上，从而所述声音传感器和所述一个扬声器之间具有预定的第二相对位置。在一示例中，确定各个扬声器的第二相对位置包括：基于声源定位来确定各个扬声器相对于所述声音传感器的方向，并且基于各个扬声器发出预定音频信号和所述声音传感器接收到所述音频信号之间的时间差来确定各个扬声器相对于所述声音传感器的距离。在一示例中，所述方法还包括：基于所述第四相对位置确定用于各个扬声器的音频信号的增益补偿值，并且根据所述增益补偿值来调节各个扬声器的音频信号的增益。本专利技术的另一示例性实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使所述处理器执行上述方法。附图说明图1A示出传统的2.0或2.1音响系统的示意性摆放位置图。图1B示出传统的5.1音响系统的示意性摆放位置图。图2示出根据本专利技术一示例性实施例的多声道音响系统的示意图。图3示出根据本专利技术一示例性实施例的图2的控制器的功能框图。图4示出根据本专利技术一实施例的声音重现过程的流程图。图5示出具有根据本专利技术一实施例的音响系统的设备的示例。图6示出具有根据本专利技术一实施例的音响系统的另一设备的示例。具体实施方式下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施例。图2示出示出根据本专利技术一示例性实施例的多声道音响系统200的示意图。虽然图2仅示出了两个扬声器，但是通过下面的描述应理解的是，本专利技术的原理亦可应用到具有更多扬声器的多声道音响系统，例如但不限于2.1系统、5.1系统、6.1系统、7.1系统等。如图2所示，多声道音响系统200包括第一扬声器210和第二扬声器220。典型地，例如在2.0系统中，第一扬声器210和第二扬声器220中的一个可以为左声道扬声器，另一个可以为右声道扬声器。两个扬声器210和220可以连接到控制器230以被其控制。虽然图2示出控制器230实施为单独的单元，但是将理解，控制器230也可以实施在多声道音响系统200的任何一个扬声器中，包括重低音扬声器(如果有的话)，或者还可以设置在与扬声器相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多声道音响系统，包括多个扬声器(210、220)、图像传感器(202)、声音传感器(201)、以及控制器(230)，所述图像传感器和所述声音传感器之间具有预定的第一相对位置，所述控制器包括：扬声器位置检测单元(231)，配置为基于所述声音传感器检测到的来自所述多个扬声器的预定音频信号来确定所述多个扬声器相对于所述声音传感器的第二相对位置；用户位置检测单元(232)，配置为基于所述图像传感器检测到的用户图像来确定用户相对于所述图像传感器的第三相对位置；位置融合单元(233)，配置为融合所述第一相对位置、所述第二相对位置、以及所述第三相对位置，从而确定用户相对于各个扬声器的第四相对位置；延迟补偿计算单元(234)，配置为基于所述第四相对位置来计算用于各个扬声器的音频信号的延迟补偿值；以及延迟调节单元(236)，配置为根据所述延迟补偿值来调节各个扬声器的音频信号的相位。

【技术特征摘要】
1.一种多声道音响系统，包括多个扬声器(210、220)、图像传感器(202)、声音传感器(201)、以及控制器(230)，所述图像传感器和所述声音传感器之间具有预定的第一相对位置，所述控制器包括：扬声器位置检测单元(231)，配置为基于所述声音传感器检测到的来自所述多个扬声器的预定音频信号来确定所述多个扬声器相对于所述声音传感器的第二相对位置；用户位置检测单元(232)，配置为基于所述图像传感器检测到的用户图像来确定用户相对于所述图像传感器的第三相对位置；位置融合单元(233)，配置为融合所述第一相对位置、所述第二相对位置、以及所述第三相对位置，从而确定用户相对于各个扬声器的第四相对位置；延迟补偿计算单元(234)，配置为基于所述第四相对位置来计算用于各个扬声器的音频信号的延迟补偿值；以及延迟调节单元(236)，配置为根据所述延迟补偿值来调节各个扬声器的音频信号的相位。2.如权利要求1所述的多声道音响系统，其中，所述图像传感器和所述声音传感器设置在所述多个扬声器中的一个上，从而所述声音传感器和所述一个扬声器之间具有预定的第二相对位置。3.如权利要求1所述的多声道音响系统，其中，所述声音传感器包括麦克风阵列，所述扬声器位置检测单元配置为基于声源定位来确定各个扬声器相对于所述麦克风阵列的方向，并且基于各个扬声器发出预定音频信号和所述麦克风阵列接收到所述音频信号之间的时间差来确定各个扬声器相对于所述麦克风阵列的距离。4.如权利要求1所述的多声道音响系统，其中，所述控制器还包括：增益补偿计算单元(235)，配置为基于所述第四相对位置来计算用于各个扬声器的音频信号的增益补偿值；以及增益调节单元(23...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芊，
申请(专利权)人：南京地平线机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32