本发明专利技术涉及一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，包括：S1，将围绕线性扬声器阵列的前方空间按同心半圆进行等间距划分成若干子区间，在子区间内取定位点；S2，利用TLM切线法确定线性扬声器指向每个所述定位点的输入音频算法；S3，接收受众所在子区间的位置信息；S4，根据位置信息确定输入音频算法，线性扬声器接收使用输入音频算法计算后的音频信号并输出。还涉及基于线性扬声器阵列的动态声指向系统，包括定位机构、信号输入机构、信号输出机构、扬声器阵列机构和数据处理机构。能够进行实时位置判断，并产生动态声指向效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法和系统，尤指一种可以根据定位位置实时改变声音指向的方法和系统。
技术介绍
1、随着科技的进步和生活水平的提高，人们对于剧院和展览场所的体验需求日益上升。线性扬声器阵列利用多个线性排列的扬声器单元组成阵列，结合相应的声音算法可以提供精确的声音指向、高质量的声音传输和增强的听众体验。线性扬声器阵列广泛应用于音频会议系统、剧院、演讲厅、展览馆等场所，在某些特定场合下，例如展览馆，听众和非听众处于同一个环境中，这时增强听众区域的声音，减弱非听众区域的声音是必要的，这样就可以通过定向传输将不同展品的音频解说引导到相应的区域，避免声音相互干扰，给人更加舒适、自然的参展体验。
2、目前，扬声器阵列实现指向性的方法主要有：通过在扬声器上使用延时控制电路实现指向性和在扬声器阵列上添加声学结构，上述方法都是通过在扬声器上添加硬件的方式实现扬声器阵列指向性，这种方法虽然可以产生指向性，但是指向性调控不如声音算法调控方便，并且硬件部分只能实现特定的指向性，不能实现动态指向效果。通过扬声器阵列实现声音的指向性可以采用延迟和波束形成技术（das），其基本思想是将球面的波前对齐，产生指定角度传播的平面波，虽然该技术可实现指向性，但是指定点外的声衰减不明显。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是要提供一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法和系统，解决了如何实现动态声指向的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
>3、本专利技术提供了一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，包括：4、s1，将围绕线性扬声器阵列的前方空间按同心半圆进行等间距划分成若干子区间，在子区间内取定位点；
5、s2，利用tlm切线法确定线性扬声器指向每个所述定位点的输入音频算法；
6、s3，接收受众所在子区间的位置信息；
7、s4，根据位置信息确定输入音频算法，线性扬声器接收使用输入音频算法计算后的音频信号并输出。
8、优选地，s1中，定位点是取每个子区间的边界位置。
9、优选地，通过声学对比度的计算确定每个子区间的最佳输入音频算法。
10、进一步地，tlm切线法中，扬声器阵列的每一个扬声器看作点声源，每个点声源产生一条切线，扬声器阵列产生的切线包络产生一个圆形轨迹，根据最大声学对比度选取圆形轨迹的圆心相对于扬声器阵列的最佳位置。
11、更进一步地，圆形轨迹的最佳圆心位置是通过迭代优化得出，对应于若干子区间形成数据集。
12、优选地，子区间是按间隔5°~10°均匀分割的。
13、还提供一种基于线性扬声器阵列的动态声指向系统，包括：
14、定位机构，用于采集空间中受众的位置信息；
15、信号输入机构，用于提供输入音频信号；
16、信号输出机构，用于提供输出音频信号；
17、扬声器阵列机构，所述扬声器阵列机构连接在所述信号输出机构的输出端以接收并播放输出音频信号；
18、数据处理机构，所述数据处理机构连接在所述信号输入机构和所述信号输出机构之间，所述数据处理机构中设置有算法模块，所述算法模块利用tlm切线法根据所述定位机构的定位位置将输入音频信号处理成指向定位位置的输出音频信号。
19、优选地，围绕线性扬声器阵列的前方空间按同心半圆进行等间距划分成若干子区间，所述数据处理机构储存有对应于每个子区间的输入音频算法信息。
20、由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
21、本专利技术的基于线性扬声器阵列的动态声指向方法和系统，由于已预先将线性扬声器阵列前方空间按同心半圆等间距划分成了若干子区间，且针对每个子区间已确定了最佳的基于tlm切线法的算法，因此只要接收受众所在子区间的位置信息，就能够选取对应该子区间的输入音频算法进行音频运算，将运算后的音频信号输出给线性扬声器阵列，由线性扬声器阵列播放出指向受众的声音，基于tlm切线法计算后的音频信号指向性好，且受众所在位置之外的空间声音衰减大。
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【技术保护点】
1.一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：S1中，定位点是取每个子区间的边界位置。
3.根据权利要求1所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：通过声学对比度的计算确定每个子区间的最佳输入音频算法。
4.根据权利要求3所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：TLM切线法中，扬声器阵列的每一个扬声器看作点声源，每个点声源产生一条切线，扬声器阵列产生的切线包络产生一个圆形轨迹，根据最大声学对比度选取圆形轨迹的圆心相对于扬声器阵列的最佳位置。
5.根据权利要求4所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：圆形轨迹的最佳圆心位置是通过迭代优化得出，对应于若干子区间形成数据集。
6.根据权利要求1所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：子区间是按间隔5°~10°均匀分割的。
7.一种基于线性扬声器阵列的动态声指向系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述基于线性扬声器阵列的动态声指向系统，其特征在于：围绕线性扬声器阵列的前方空间按同心半圆进行等间距划分成若干子区间，所述数据处理机构储存有对应于每个子区间的输入音频算法信息。
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【技术特征摘要】
1.一种基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：s1中，定位点是取每个子区间的边界位置。
3.根据权利要求1所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：通过声学对比度的计算确定每个子区间的最佳输入音频算法。
4.根据权利要求3所述基于线性扬声器阵列的动态声指向方法，其特征在于：tlm切线法中，扬声器阵列的每一个扬声器看作点声源，每个点声源产生一条切线，扬声器阵列产生的切线包络产生一个圆形轨迹，根据最大声学对比度选取圆形轨迹的圆心相对于扬声器阵...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫王震，张胜，谢海圣，卢明辉，
申请(专利权)人：苏州声学产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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