音源定位方法和系统、音箱系统定位方法和音箱系统技术方案

本发明专利技术提供一种音源定位方法和系统，所述方法包括：控制待定位的音源播放测试音频信号，记录所述测试音频信号的起始播放时间；在预设的至少两个参考点采集音频信号，根据测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间；根据所述测试音频信号的起始播放时间与到达各个参考点的到达时间的时间差，计算音源与各个参考点的相对距离，根据音源与各个参考点的相对距离确定所述音源的位置。上述方法和系统克服了传统技术利用传播衰减系数判断音源的位置而导致音源定位不准确的问题，达到了准确定位音源的技术效果，为利用音源进行音频的声场还原提供质量保证。

Sound source positioning method and system, speaker system positioning method and speaker system

The present invention provides a sound source localization method and system, the method includes: controlling the sound source to be positioned to play test audio signal, recording the starting playback time of the test audio signal; collecting audio signal at at least two preset reference points, according to the characteristic information of the test audio signal, at each reference point respectively. In the collected audio signal, the test audio signal is identified, and the arrival time of the test audio signal to each reference point is determined; the relative distance between the sound source and each reference point is calculated according to the time difference between the initial playback time of the test audio signal and the arrival time of each reference point, and the relative distance between the sound source and each reference point is calculated according to the sound source. The relative distance from each reference point determines the location of the sound source. The above methods and systems overcome the problem of inaccurate source location caused by traditional technology using propagation attenuation coefficient to determine the location of the source, and achieve the technical effect of accurate source location, providing quality assurance for audio field restoration using the source.

【技术实现步骤摘要】
音源定位方法和系统、音箱系统定位方法和音箱系统
本专利技术涉及音频
，特别是涉及一种音源定位方法和系统、音箱系统定位方法和音箱系统。
技术介绍
随着音频技术的发展，音频设备对音频播放质量的要求越来越高，对音频设备的音源的定位的准确度提出了更高的要求。以音箱系统为例，音频的声场还原需要以音箱音源的准确定位为基础，对音源的定位不准确，会导致通过该音箱系统播放的声场信息无法准确还原。传统技术通过采集音源所播放的音频信号的幅度大小以及根据声音在空气中的传播衰减系数判断音源的位置，但是声音的传播衰减系数容易受空气湿度等不可控因素的影响，因此这种技术无法对音源进行准确定位。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术无法准确定位音源问题，提供一种准确的音源定位方法。一种音源定位方法，包括步骤：控制待定位的音源播放测试音频信号，记录所述测试音频信号的起始播放时间；在预设的至少两个参考点采集音频信号，根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间；根据所述测试音频信号的起始播放时间与到达各个参考点的到达时间的时间差，计算所述音源与各个参考点的相对距离，根据音源与各个参考点的相对距离确定所述音源的位置。上述音源定位方法，通过在至少两个参考点采集待定位音源播放的音频信号，并根据测试音频信号的特征信息从各个采集点采集到的音频信号中识别测试音频信号，确定测试音频信号的到达各个参考点的时间，根据所述测试音频信号的起始播放时间与到达各个参考点的到达时间的时间差，计算音源与各个参考点的相对距离，从而确定音源的位置。该方法克服了传统技术利用传播衰减系数判断音源的位置而导致音源定位不准确的问题，达到了准确定位音源的技术效果，为利用音源进行音频的声场还原提供质量保证。在一个实施例中，控制待定位的音源播放测试音频信号的步骤前，还包括：生成一个初始测试音频信号，获取背景声音信号，并提取所述背景声音信号的频率特征信息；根据所述背景声音信号的频率特征信息从初始音频信号中去除背景声音的频率分量，得到所述测试音频信号；或生成一个初始测试音频信号，获取背景声音信号，并提取所述背景声音信号的频率特征信息；以预设的频率间隔在所述初始测试音频信号的频谱中提取多组预选音频信号，将每一组预选音频信号的频率特征与背景声音信号的频率特征进行比较，从预选音频信号中选取测试音频信号。在一个实施例中，所述根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号的步骤包括：分别从各个参考点采集到的音频信号中提取预设时间范围内的音频信号作为待识别音频信号；根据所述测试音频信号的特征信息，分别从各个参考点的待识别音频信号中识别所述测试音频信号。在一个实施例中，分别从各个参考点采集到的音频信号中提取预设时间范围内的音频信号作为待识别音频信号的步骤后，还包括：分别对所述各个参考点的待识别音频信号进行滤波处理。在一个实施例中，所述根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间的步骤包括：提取所述测试音频信号的时域波形特征，并根据所述时域波形特征生成时域滑动窗口；利用所述时域滑动窗口将测试音频信号的时域波形特征在所述各个参考点采集到的音频信号的时域波形中进行匹配，在各个参考点识别测试音频信号并得到所述测试音频信号的时间坐标；根据所述测试音频信号在各个参考点的时间坐标，确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间。在一个实施例中，所述根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间的步骤包括：将所述测试音频信号进行傅里叶变换，提取所述测试音频信号的频率特征；将所述测试音频信号的频率特征分别与各个采集点采集到的音频信号的频率特征进行匹配，从各个参考点的音频信号中识别测试音频信号并得到所述测试音频信号的时间坐标；根据所述测试音频信号在各个参考点的时间坐标，确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间。在一个实施例中，所述控制待定位的音源播放测试音频信号的步骤包括：控制待定位的音源根据预设的时间间隔多次播放测试音频信号。在一个实施例中，还提供一种音源定位系统，该系统包括：音频播放模块，用于控制待定位的音源播放测试音频信号，记录所述测试音频信号的起始播放时间；音频采集模块，用于在预设的至少两个参考点采集音频信号，根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间；音源定位模块，用于根据所述测试音频信号的起始播放时间与到达各个参考点的到达时间的时间差，计算所述音源与各个参考点的相对距离，根据音源与各个参考点的相对距离确定所述音源的位置。上述音源定位系统，利用音频播放模块控制待定位的音源播放测试音频信号，通过音频采集模块采集该测试音频信号，音源定位模块根据所述测试音频信号的起始播放时间与到达时间能够确定音源的位置。采用该系统进行音源的定位克服了传统技术对音源定位不准确的问题，达到了准确定位音源的技术效果。另外，针对传统技术对音箱系统定位准确度低的问题，提供一种音箱系统定位方法。一种音箱系统定位方法，包括步骤：根据如上所述的音源定位方法确定音箱系统的两两音箱之间的相对距离；以第一音箱为坐标原点建立三维空间直角坐标系，根据所述音箱系统的各个音箱之间的相对距离计算其余音箱的三维坐标，确定所述音箱系统的定位位置。上述音箱系统定位方法，根据各个音箱之间的相对位置能够确定音箱系统中各个音箱的三维空间坐标，从而定位所述音箱系统的位置。另外，还有必要针对传统技术对音箱系统定位准确度低的问题，提供一种音箱系统。一种音箱系统，包括：多个音箱和音箱控制器，各个音箱分别连接所述音箱控制器；每个音箱设置有音频采集器，用于播放测试音频信号；所述音频采集器用于采集其他音箱的测试音频信号；所述音箱控制器配置为执行如上所述的音源定位方法，确定其他音箱的位置，并根据各个音箱对其他音箱的定位位置确定各个音箱的定位位置。上述音箱系统，利用音频采集器采集通过其他音箱播放的测试音频信号，音箱控制器能够从采集到的音频信号中识别测试音频信号从而确定其他音箱的定位位置，并根据各个音箱对其他音箱的定位位置确定各个音箱的定位位置，达到对音箱系统进行定位的效果。一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述音源定位方法或音箱系统定位方法。上述计算机设备，克服了传统技术对音源定位不准确的问题，实现了对音源或音箱系统进行准确定位。一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述音源定位方法或音箱系统定位方法。上述计算机存储介质，其计算机程序克服了传统技术对音源定位不准确的问题，实现了对音源或音箱系统进行准确定位。附图说明图1为本专利技术的一个实施例中的音源定位方法的流程图；图2为本专利技术的一个实施例中的音箱位置示意图；图3为本专利技术的一个实施例中的音源定位系统的结构示意图；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音源定位方法，其特征在于，包括步骤：控制待定位的音源播放测试音频信号，记录所述测试音频信号的起始播放时间；在预设的至少两个参考点采集音频信号，根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间；根据所述测试音频信号的起始播放时间与到达各个参考点的到达时间的时间差，计算所述音源与各个参考点的相对距离，根据音源与各个参考点的相对距离确定所述音源的位置。

【技术特征摘要】
1.一种音源定位方法，其特征在于，包括步骤：控制待定位的音源播放测试音频信号，记录所述测试音频信号的起始播放时间；在预设的至少两个参考点采集音频信号，根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间；根据所述测试音频信号的起始播放时间与到达各个参考点的到达时间的时间差，计算所述音源与各个参考点的相对距离，根据音源与各个参考点的相对距离确定所述音源的位置。2.根据权利要求1所述的音源定位方法，其特征在于，控制待定位的音源播放测试音频信号的步骤前，还包括：生成一个初始测试音频信号，获取背景声音信号，并提取所述背景声音信号的频率特征信息；根据所述背景声音信号的频率特征信息从初始音频信号中去除背景声音的频率分量，得到所述测试音频信号；或生成一个初始测试音频信号，获取背景声音信号，并提取所述背景声音信号的频率特征信息；以预设的频率间隔在所述初始测试音频信号的频谱中提取多组预选音频信号，将每一组预选音频信号的频率特征与背景声音信号的频率特征进行比较，从预选音频信号中选取测试音频信号。3.根据权利要求1所述的音源定位方法，其特征在于，所述根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号的步骤包括：分别从各个参考点采集到的音频信号中提取预设时间范围内的音频信号作为待识别音频信号；根据所述测试音频信号的特征信息，分别从各个参考点的待识别音频信号中识别所述测试音频信号。4.根据权利要求3所述的音源定位方法，其特征在于，分别从各个参考点采集到的音频信号中提取预设时间范围内的音频信号作为待识别音频信号的步骤后，还包括：分别对所述各个参考点的待识别音频信号进行滤波处理。5.根据权利要求1所述的音源定位方法，其特征在于，所述根据所述测试音频信号的特征信息，分别在各个参考点采集到的音频信号中识别所述测试音频信号，并确定所述测试音频信号到达各个参考点的到达时间的步骤包括：提取所述测试音频信号的时域波形特征，并根据所述时域波形特征生成时域滑动窗口；利用所述时域滑动窗口将测试音频信号的时域波形特征在所述各个参考点采集到的音频信号的时域波形中进行匹配，在各个参考点识...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44