自定位的智能音箱制造技术

本发明专利技术涉及一种自定位的智能音箱，包括：两个或更多个喇叭，用于向各个方向发送一段不连续的声波；麦克风阵列，由一个或多个麦克风组成，所述一个或多个麦克风接收喇叭所发送的声波；控制单元，用于计算一个或多个麦克风接收到所述声波的时间，并根据计算结果确定智能音箱相对于声反射物的位置。

Self localization intelligent loudspeaker box

The invention relates to a self positioning intelligent speaker, including: two or more speakers, for each direction to send a discontinuous wave; microphone array, consisting of one or more microphones, wherein one or more microphones receive sound sent by the speaker; a control unit for calculation one or more microphone receives the sound of the time, and to determine the relative to the intelligent speaker acoustic reflector position according to the calculation results.

【技术实现步骤摘要】
自定位的智能音箱
本专利技术主要涉及计算机
，具体地说，涉及一种自定位的智能音箱。
技术介绍
随着智能音箱的普及，语音识别的效果越来越受到重视，麦克风拾音的效果与发声者的距离和环境噪声有很大关系，但是如果音箱摆放在离声反射物(例如，墙面或墙角)较近的位置，周围声反射物(例如，墙面或墙角)对声音的反射与说话者声音混合在一起造成拾音的干扰，同样对拾音效果影响很大，目前的定位方案利用多麦克风阵列定位声源，提高识别效果，但是忽略了对智能音箱自身的自定位。因此，存在周围声反射物对拾音效果的干扰。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提供了一种实现自定位且增大拾音效果的自定位的智能音箱。本公开的一个方面提供了一种自定位的智能音箱，包括：两个或更多个喇叭，用于向各个方向发送一段不连续的声波；麦克风阵列，由一个或多个麦克风组成，所述一个或多个麦克风接收喇叭所发送的声波；控制单元，用于计算一个或多个麦克风接收到所述声波的时间，并根据计算结果确定智能音箱相对于声反射物的位置。根据本公开的实施例，智能音箱中的控制单元根据所述智能音箱相对于声反射物的位置设置麦克风阵列对来自各个方向的声音的拾音权重。根据本公开的实施例，所放送和所接收的声波的频率为大约20kHz。根据本公开的实施例，在智能音箱周围的声反射物包括墙面和/或墙角。根据本公开的实施例，智能音箱的控制单元降低麦克风阵列对来自声反射物的方向上的声音的拾音权重。根据本公开的实施例，智能音箱的喇叭具有适于较高声波频段的高频特性。本公开的另一方面提供了一种用于对智能音箱进行自定位的方法，包括：利用智能音箱上的两个或更多个喇叭向各个方向发送一段不连续声波；利用智能音箱上的一个或多个麦克风接收喇叭所发送的声波；计算一个或多个麦克风接收到所述声波的时间，并根据计算结果确定智能音箱的位置。根据本公开的实施例，用于对智能音箱进行自定位的方法还包括：根据所述智能音箱的位置设置一个或多个麦克风对来自各个方向的声音的拾音权重。根据本公开的实施例，在用于对智能音箱进行自定位的方法中，所述声波经墙面/墙角反射后被所述一个或多个麦克风接收。根据本公开的实施例，在用于对智能音箱进行自定位的方法中，所述智能音箱的位置是智能音箱相对于墙面/墙角的位置。根据本公开的实施例，用于对智能音箱进行自定位的方法还包括：根据智能音箱相对于墙面/墙角的位置来降低一个或多个麦克风对来自墙面和/或墙角的方向上的声音的拾音权重。根据本公开的实施例，在用于对智能音箱进行自定位的方法中，所述声波的频率为大约20kHz。附图说明通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱外观及其所处场景的示意图。图2示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱各个功能模块的示意图。图3示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱的喇叭频率响应曲线图。图4示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱的麦克风频率响应曲线图。图5示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱进行自定位的方法的流程图。图6示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱调整拾音权重的方法的流程图。图7是示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱的控制模块的电子设备700的框图具体实施方式以下对本专利技术的实施例做出说明，其中包括本专利技术实施例的各种细节以有助于理解，应当将它们认为仅仅是示例性的。因此，本领域的技术人员应当认识到，可对本文描述的实施例做出各种修改和改变，而不脱离本专利技术的范围和精神。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。图1示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱外观及其所处场景的示意图。如图1所示，自定位智能音箱包括箱体101、麦克风102和喇叭103。其中，箱体形状为部分圆锥体，麦克风102位于箱体102的上表面，且具有多个以形成麦克风阵列，例如，图1中示出了四个麦克风以形成麦克风阵列。本领域技术人员也容易想到，可以设置任意数量的麦克风。喇叭102位于箱体102的侧表面且面向不同的方向以向不同方向发送声波。喇叭的数量可以设置为两个或多个。如图1所示，例如，将智能音箱放置于房间内，其各个喇叭面向不同的墙面或墙角。因此，例如，由各个喇叭发出的声波将分别经历不同的时间到达各自对应的墙面或墙角，并分别被反射回。经反射回的声波例如分别被设置在不同位置处的麦克风接收。由此，根据接收到声波的时间差异，可以确定智能音箱箱体相对于不同方向上的墙面或墙角的距离。在实际使用时也可以根据反射时间算出声波是经墙角还是单墙面反射回。同样，本领域技术人员可以想到，声波也可能被其它声反射物反射回，因此，也可以确定智能音箱箱体相对于不同方向上的其它声反射物的距离。图2示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱各个功能模块的示意图。自定位智能音箱包括喇叭模块，其由两个或多个喇叭231、232、……、23N组成。两个或多个喇叭231、232、……、23N被设置成面向不同的方向以向不同的方向发送声波。声波可以为普通声波，也可以为接近超声波的高频声波，其中，例如，接近超声波的高频声波的频率范围可以为16-20KHz，或者优先为20Khz左右。在这个频率范围的高频声波一般人耳无法听到。声波可以为连续声波，也可以为不连续声波。在发送不连续声波时，人耳将更难察觉。由于20Khz左右的声波人耳基本听不见，所以发送高频声波时并不会给用户带来困扰。图3示出了根据本专利技术实施例的自定位智能音箱的喇叭频率响应曲线图。如图3所示，喇叭在面向不同的方向时发送声波的不同频率响应，例如，在轴向上的声波的频率响应I，在30度方向上的声波的频率响应II，在60度方向上的声波的频率响应III。图3还同时示出了阻抗响应IIII。其中可以看出，喇叭的高频特性较好，没有衰减很严重，也没有造成高频声波音量很弱的现象。因此，在发送高频声波时，可以满足声音发送强度方面的要求，使得高频声波可以到达墙面/墙角并反射回以被麦克风接收。进一步地，为了增强喇叭的高频性能，在发送高频声波时，可以调整功放的高频增益，以增加高频声波的发送强度。自定位智能音箱还包括麦克风模块，其由一个或多个麦克风221、222、……、22N组成。一个或多个麦克风221、222、……、22N形成麦克风阵列以接收来自不同方向上的声波。一个或多个麦克风221、222、……、22N接收来自不同方向的声波。所述声波可以是普通声波，也可以是高频声波。所述声波可以是连续声波，也可以是不连续声波。在声波为高频声波，尤其是为不连续高频声波的情况下，人耳基本听不见该声波。在接收不连续高频声波时，由于声波来自不同方向，且经过距离不同的声反射物反射，因此，对于同一时间发送的声波，各个声波的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自定位的智能音箱，包括：两个或更多个喇叭，用于向各个方向发送一段不连续的声波；麦克风阵列，由一个或多个麦克风组成，所述一个或多个麦克风接收喇叭所发送的声波；控制单元，用于计算一个或多个麦克风接收到所述声波的时间，并根据计算结果确定智能音箱相对于声反射物的位置。

【技术特征摘要】
1.一种自定位的智能音箱，包括：两个或更多个喇叭，用于向各个方向发送一段不连续的声波；麦克风阵列，由一个或多个麦克风组成，所述一个或多个麦克风接收喇叭所发送的声波；控制单元，用于计算一个或多个麦克风接收到所述声波的时间，并根据计算结果确定智能音箱相对于声反射物的位置。2.根据权利要求1所述的智能音箱，其中，所述控制单元根据所述智能音箱相对于声反射物的位置设置麦克风阵列对来自各个方向的声音的拾音权重。3.根据权利要求1-2所述的智能音箱，其中，所述声波的频率为大约20kHz。4.根据权利要求1所述的智能音箱，其中，所述声反射物包括墙面和/或墙角。5.根据权利要求1所述的智能音箱，其中，所述控制单元降低麦克风阵列对来自声反射物的方向上的声音的拾音权重。6.根据权利要求4所述的智能音箱，其中，所述喇叭具有适于较高声波频段的高频特性。7.一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛东升，毛占伟，
申请(专利权)人：北京灵隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11