声学校正设备、声学校正方法、及存储介质
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202311232087.0 | 申请日 | 2023-09-22 |
| 公开(公告)号 | CN119697576A | 公开(公告)日 | 2025-03-25 |
| 申请人 | 深圳信扬国际经贸股份有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 王相祥; | 第一发明人 | 王相祥 |
| 权利人 | 深圳信扬国际经贸股份有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 深圳信扬国际经贸股份有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省深圳市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省深圳市南山区创业路1777号海信南方大厦2401室 | 邮编 | 当前专利权人邮编：518054 |
| 主IPC国际分类 | H04R29/00 | 所有IPC国际分类 | H04R29/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京国之大铭知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 张平; |
| 摘要 | 本公开涉及一种声学校正设备、声学校正方法、及存储介质。声学校正设备包括：音响、以及毫米波雷达；所述音响，被配置为：向目标物体发送原始音频信息；所述毫米波雷达，被配置为：获取所述音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息；将所述声音振动信息转换为所述目标物体接收到的实际音频信息；基于所述原始音频信息，对所述实际音频信息进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。本方法能使收听者听到的实际音频信息与音响发送的原始音频信息尽量保持一致，使收听者接收到高品质的音频信息。 | ||
| 权利要求 | 1.一种声学校正设备，其特征在于，所述声学校正设备包括：音响、以及毫米波雷达； |
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| 说明书全文 | 声学校正设备、声学校正方法、及存储介质技术领域[0001] 本公开涉及声音控制技术领域，尤其涉及一种声学校正设备、声学校正方法、及存储介质。 背景技术[0002] 音响产品在室内发声时，音频信息由音响到室内各接收点形成了复杂的声场，对于任一接收点，其接收到的音频信息大致分为音响的直达音频、近次反射音频、混响音频。由于近次反射音频、混响音频受室内环境影响，室内的墙面、物品对音频信息进行吸收、多次反射、共振声染色等，导致室内声学变化，用户不能听到高品质音乐。为了校正室内声学参数，需要采集使用者所在位置接收到的音频信息，对比分析后进行修复。 [0003] 相关技术中，在收听者所在位置增加一个音频采集器(例如麦克风、手机等)采集收听者收听到的音频信息，进行分析。因室内环境较稳定，室内声学校正后，音频采集器使用率极低，使得音频采集器易闲置或丢失，当室内环境变化后需要再次室内声学校正时会给收听者造成不便。发明内容 [0004] 为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种声学校正设备和声学校正方法，基于原始输出音频与接收音频之间的频响差异，将原始输出音频的频响参数作为基准频响，调整音响输出音频频响参数，使接收音频的频响与原始基准频响一致，从而校正对齐接受音频的声压级、延时、相位等参数，使目标物体处接收到的音频信息是高品质的音频信息，进一步提升用户体验。 [0005] 第一方面，本公开提供了一种声学校正设备，所述声学校正设备包括：音响、以及毫米波雷达； [0006] 所述音响，被配置为： [0007] 向目标物体发送原始音频信息； [0008] 所述毫米波雷达，被配置为： [0009] 获取所述音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息； [0010] 将所述声音振动信息转换为所述目标物体接收到的实际音频信息； [0011] 基于所述原始音频信息，对所述实际音频信息进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0012] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述音响，具体被配置为： [0013] 所述向目标物体发送原始音频信息，包括： [0015] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述毫米波雷达，具体被配置为： [0016] 所述将所述声音振动信息转换为所述目标物体接收到的实际音频信息，包括： [0017] 接收所述目标物体反射的反射连续波信号； [0018] 获取所述调频连续波信号与所述反射连续波信号之间的时间差与相位差； [0019] 根据所述时间差与相位差，获取所述反射连续波信号的振动位移速度； [0020] 根据所述反射连续波信号的振动位移速度，获取所述反射连续波信号对应的时域信号； [0021] 对所述时域信号进行傅里叶变换，得到所述目标物体接收到的实际音频信息；所述实际音频信息包括：频率、以及幅值。 [0022] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述毫米波雷达，还被配置为： [0023] 所述基于所述原始音频信息对所述实际音频信息进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致，还包括： [0024] 获取所述原始音频信息对应的标准频响曲线、以及所述实际音频信息对应的实际频响曲线； [0025] 基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0026] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述毫米波雷达，具体被配置为： [0027] 所述基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致，包括： [0029] 基于所述标准频响曲线与所述实际频响曲线在时域中的波形数据，对所述实际频响曲线进行调整，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0030] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述毫米波雷达，还具体被配置为： [0031] 所述基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致，还包括： [0032] 当所述实际音频信息的频率小于等于预设阈值时，基于所述标准频响曲线，对所述实际频响曲线进行反向调整。 [0033] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述毫米波雷达，还被配置为： [0034] 获取所述目标物体接收到的直达音频、以及所述目标物体接收到的反射音频； [0035] 根据所述原始音频信息与所述实际音频信息之间的时间间隔，计算所述反射音频的延时； [0036] 基于所述反射音频的延时，计算所述反射音频的相位信息； [0037] 根据所述反射音频的相位信息，获取预设反相音频的相位信息； [0038] 根据直达音频的相位信息、所述反射音频的相位信息、以及所述预设反相音频的相位信息，获取所述目标物体接收的目标修正音频的相位信息；所述直达音频的相位信息与所述原始音频信息的相位信息一致。 [0039] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述毫米波雷达，还具体被配置为： [0040] 所述根据所述反射音频的相位信息，获取预设反相音频的相位信息，包括： [0041] 获取反射音频的频率、反射音频的波长； [0042] 根据所述反射音频的频率、所述反射音频的波长、以及所述反射音频的延时，计算相位步长系数； [0043] 所述反射音频的相位信息、以及所述相位步长系数，计算预设反相音频的相位信息。 [0044] 第二方面，提供一种声学校正方法，应用于声学校正设备，所述声学校正设备包括：音响、以及毫米波雷达；所述方法包括： [0045] 通过所述音响向目标物体发送原始音频信息； [0046] 通过所述毫米波雷达获取所述音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息； [0047] 将所述声音振动信息转换为所述目标物体接收到的实际音频信息； [0048] 基于所述原始音频信息对所述实际音频信息进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0049] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述通过所述音响向目标物体发送原始音频信息，包括： [0050] 向目标物体发送调频连续波信号；所述调频连续波信号为调频的连续信号。 [0051] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述将所述声音振动信息转换为所述目标物体接收到的实际音频信息，包括： [0052] 接收所述目标物体反射的反射连续波信号； [0053] 获取所述调频连续波信号与所述反射连续波信号之间的时间差与相位差； [0054] 根据所述时间差与相位差，获取所述反射连续波信号的振动位移速度； [0055] 根据所述反射连续波信号的振动位移速度，获取所述反射连续波信号对应的时域信号； [0056] 对所述时域信号进行傅里叶变换，得到所述目标物体接收到的实际音频信息；所述实际音频信息包括：频率、以及幅值。 [0057] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述基于所述原始音频信息对所述实际音频信息进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致，还包括： [0058] 获取所述原始音频信息对应的标准频响曲线、以及所述实际音频信息对应的实际频响曲线； [0059] 基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0060] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致，包括： [0061] 当所述实际音频信息的频率大于预设阈值时，对所述标准频响曲线、以及所述实际频响曲线进行反傅里叶变换处理，获取所述标准频响曲线与所述实际频响曲线在时域中的波形数据； [0062] 基于所述标准频响曲线与所述实际频响曲线在时域中的波形数据，对所述实际频响曲线进行调整，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0063] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致，还包括： [0064] 当所述实际音频信息的频率小于等于预设阈值时，基于所述标准频响曲线，对所述实际频响曲线进行反向调整。 [0065] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述方法还包括：获取所述目标物体接收到的直达音频、以及所述目标物体接收到的反射音频； [0066] 根据所述原始音频信息与所述实际音频信息之间的时间间隔，计算所述反射音频的延时； [0067] 基于所述反射音频的延时，计算所述反射音频的相位信息； [0068] 根据所述反射音频的相位信息，获取预设反相音频的相位信息； [0069] 根据直达音频的相位信息、所述反射音频的相位信息、以及所述预设反相音频的相位信息，获取所述目标物体接收的目标修正音频的相位信息；所述直达音频的相位信息与所述原始音频信息的相位信息一致。 [0070] 作为本公开实施例一种在一些实施例中实施方式，所述根据所述反射音频的相位信息，获取预设反相音频的相位信息，包括： [0071] 获取反射音频的频率、反射音频的波长； [0072] 根据所述反射音频的频率、所述反射音频的波长、以及所述反射音频的延时，计算相位步长系数； [0073] 所述反射音频的相位信息、以及所述相位步长系数，计算预设反相音频的相位信息。 [0074] 第三方面，提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所示的声学校正方法。 [0075] 本公开实施例提供的技术方案与相关技术相比具有如下优点：通过音响向目标物体发送原始音频信息；通过毫米波雷达获取音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息；将声音振动信息转换为目标物体接收到的实际音频信息；基于原始音频信息，对实际音频信息进行校正，使实际音频信息与原始音频信息保持一致。由于声学校正设备包括：音响和毫米波雷达，即，将音响和毫米波雷达集成在同一设备中，所以，在声学校正设备中，通过毫米波雷达，基于音响发出的原始音频信息，对目标物体接收到的实际音频信息进行校正，使得实际音频信息与原始音频信息保持一致，避免了相关技术中由于音频采集器与音响在不同位置，且音频采集器使用频率较低，容易闲置或丢失的问题，进一步提升了用户体验。附图说明 [0077] 为了更清楚地说明本公开实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。 [0078] 图1A为音响在室内发声时的声场示意图； [0079] 图1B为相关技术中的声学校正方法的应用场景示意图； [0080] 图1C为本公开一个或多个实施例的声学校正方法的应用场景示意图； [0082] 图2为本公开实施例提供的一种声学校正方法的流程示意图之一； [0083] 图3A为本公开实施例提供的一种室内声学校正方法的应用原理示例图之一； [0084] 图3B为本公开实施例提供的室内声学校正方法的应用原理示例图之二； [0085] 图4为本公开实施例提供的一种毫米波发射信号与反射信号之间的频谱示意图； [0086] 图5A为本公开实施例提供的一种反射连续波信号对应的时域信号示意图； [0087] 图5B为本公开实施例提供的一种反射连续波信号对应的频域信号示意图； [0088] 图6A为本公开实施例提供的一种声学校正方法的流程示意图之二； [0089] 图6B为本公开实施例提供的一种EQ校正方式的频响曲线示意图； [0090] 图7A为本公开实施例提供的一种声学校正方法的流程示意图之三； [0091] 图7B为本公开实施例提供的一种实际音频信息与原始音频信息的时域信号示意图； [0092] 图7C为本公开实施例提供的一种预回波波形示意图； [0093] 图7D为本公开实施例提供的一种普通波形示意图； [0094] 图8A为本公开实施例提供的一种声学校正方法的音频修正原理示意图； [0095] 图8B为本公开实施例提供的一种室内声学校正方法的波形修正示意图。 具体实施方式[0096] 为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0097] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0098] 本公开中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。 [0099] 术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。 [0100] 名词解释： [0103] 混响，英文全称为Reverberation，指声波在室内传播时，要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射，每反射一次都要被障碍物吸收一些。这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就感觉到声源停止发声后还有若干个声波混合持续一段时间(室内声源停止发声后仍然存在的声延续现象)。这种现象叫做混响，这段时间叫做混响时间。 [0105] 声压级，人耳可听的声压范围为2×10‑5Pa～20Pa，对应的声压级范围为0～120dB，因此，引入声压级的概念易于描述线性变化很大的声压。 [0106] 频响，频率响应，指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音响产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率发生变化的现象，这种声压和相位与频率相关联的变化关系称为频率响应，单位是分贝(Db)。可以理解为，系统对于不同频率的响应程度。也叫有效频率范围，它体现了音响工作的主要频率范围，衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。 [0107] 响度是指声音的强弱，即声音响亮的程度，根据人耳对声音的主观判断，可以把声音排成由轻到响的序列，响度的大小主要依赖于声强，也与声音的频率有关。 [0108] 音响产品在室内发声时，参照图1A所示，音频信息由音响到室内各接收点形成了复杂的声场，对于任一接收点，其接收到的音频信息大致分为音响的直达音频(参照图1A中虚线所示)、近次反射音频、混响音频(参照图1A中实线所示)。由于近次反射音频、混响音频受室内环境影响，室内的墙面、物品对音频信息进行吸收、多次反射、共振声染色等，导致室内声学变化，用户不能听到高品质音乐。为了校正室内声学参数，需要采集使用者所在位置接收到的音频信息，对比分析后进行修复。 [0109] 传统室内声学校正，在收听者所在位置增加一个音频采集器(例如麦克风、手机等)采集收听者收听到的音频信息，进行分析。如图1B所示，图1B为相关技术中提供的一种声学校正方法的应用场景示意图，该场景由音响产品101、连接线104、麦克风102组成，在需要进行室内声学校正时，音响101连接麦克风102，麦克风102放置于收听者103所在位置，采集收听者103收听到的音频信息，反馈给到音响101进行分析，然后输出校正后的音频信息。 [0110] 因室内环境较稳定，音响、人、墙壁等不会有太大变化，室内声学校正后，作为音频采集器的麦克风使用率极低易闲置或丢失。当室内环境变化后，需要再次室内声学校正时，因找不到麦克风会给用户带来麻烦。 [0111] 针对上述方法中的缺点，本公开实施例提供一种声学校正方法，通过音响向目标物体发送原始音频信息；通过毫米波雷达获取音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息；将声音振动信息转换为目标物体接收到的实际音频信息；基于原始音频信息，对实际音频信息进行校正，使实际音频信息与原始音频信息保持一致。由于声学校正设备包括：音响和毫米波雷达，即，将音响和毫米波雷达集成在同一设备中，所以，在声学校正设备中，通过毫米波雷达，基于音响发出的原始音频信息，对目标物体接收到的实际音频信息进行校正，使得实际音频信息与原始音频信息保持一致，避免了相关技术中由于音频采集器与音响在不同位置，且音频采集器使用频率较低，容易闲置或丢失的问题，进一步提升了用户体验。 [0112] 本公开实施例提供的声学校正方法，可以基于声学校正设备，或者声学校正设备中的功能模块或者功能实体实现。声学校正设备可以是定制音响设备，例如在音响内部内置毫米波雷达，不再需要从属设备做音频采集器，操作简单，且不易闲置或丢失。其中，毫米波雷达的核心功能包括测距、测速、测方位角、微动探测和4D成像等，可以将毫米波雷达内置在音响内部，这样在长期闲置后不易丢失，利用其特性可以作为内置音频采集器。 [0113] 示例性的，如图1C所示，图1C为本公开实施例提供的一种声学校正方法的应用场景示意图，在图1C中，用户可以通过控制装置100或智能设备300操作声学校正设备200。例如，用户通过控制装置100或智能设备300播放一个音频文件，或者调整播放音量的大小。声学校正设备200包括音响和内置的毫米波雷达，音响播放原始音频信息(即，标准音频信息)，标准音频信息传达到目标物体表面，使目标物体表面产生微弱的声音振动信息，目标物体表面的微弱振动距离对雷达波发射的频率信息不是很显著，但是反射雷达波信号的相位变化非常明显，根据相位变化可以计算振幅往返的速度变化。在本公开实施例中，利用毫米波雷达相位测速方法识别目标物体表面微弱声音振动信息，得到目标物体所在位置接收到的音频信息。 [0114] 在一些实施例中，控制装置100可以是遥控器，遥控器和声学校正设备的通信包括红外协议通信或蓝牙协议通信，及其他短距离通信方式中的至少一种，通过无线或有线方式来控制声学校正设备200。用户可以通过遥控器上按键、语音输入、控制面板输入等方式输入用户指令，来控制声学校正设备200。图1D示例性示出了控制装置100的配置框图。参照图1D所示，控制装置100包括控制器110、通信接口130、用户输入/输出接口140、存储装置、供电电源。控制装置100可接收用户的输入操作指令，且将操作指令转换为声学校正设备200可识别和响应的指令，起用用户与声学校正设备200之间交互中介作用。通信接口130用于和外部通信，包含无线网络通信技术WIFI芯片，蓝牙模块，NFC(Near Field Communication，近场通信)或可替代模块中的至少一种。用户输入/输出接口140包含麦克风，触摸板，传感器，按键或可替代模块中的至少一种。 [0115] 在一些实施例中，也可以使用智能设备300控制声学校正设备200。例如，使用智能设备300上运行的应用程序控制声学校正设备200。智能设备300可与声学校正设备200安装软件应用，通过网络通信协议实现连接通信，实现一对一控制操作以及数据通信的目的。其中，智能设备可以是智能手机、智能平板、个人计算机(personal computer，PC)、平板电脑、笔记本电脑、大型计算机等具有智能控制功能的设备，本公开实施例对此不作具体限定。 [0116] 在一些实施例中，声学校正设备200可以不使用上述的智能设备300接收指令，而是通过语音或触摸等方式接收用户的控制。 [0117] 为了更加详细的说明本方案，以下将以示例性的方式结合图2进行说明，可以理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。以能够实现本公开实施例中提供的声学校正方法为准。 [0118] 如图2所示，该声学校正方法应用于声学校正设备，声学校正设备包括：音响和毫米波雷达，其中毫米波雷达可以内置于音响中，形成声学校正设备。本方法通过音响内部内置毫米波雷达进行室内声学校正，不再需要从属设备做音频采集器，操作简单。该方法具体包括如下步骤S21‑S24： [0119] S21、通过所述音响向目标物体发送原始音频信息。 [0120] 在一些实施例中，上述步骤S21(通过所述音响向目标物体发送原始音频信息)可以通过如下方式实现： [0121] 向目标物体发送调频连续波信号。 [0122] 其中，所述调频连续波信号为调频的连续信号。 [0123] 具体的，在声学校正设备中，由音响播放原始音频信息，原始音频信息传达到目标物体表面，使目标物体表面产生微弱声音振动信息。其中，原始音频信息可以是调频连续波信号，即，调频的连续信号。调频连续波信号根据不同的调频方式分为多种，例如三角波、锯齿波、正弦波等。 [0124] 在本公开实施例中，毫米波雷达的测距主要是利用发射信号和回波信号之间的时延，结合毫米波传播速度、以及目标物体和雷达的相对速度推算出毫米波雷达和目标物体的相对距离。声学校正设备中的毫米波雷达以连续波雷达为例进行说明，连续波雷达发射的是连续波信号。连续波雷达发射的信号可以是单频连续波(CW)或者调频连续波(FMCW)，调频方式也有多种，常见的有三角波、锯齿波、编码调制或者噪声调频等。其中，由于单频连续波雷达仅可用于测速，无法测距，而FMCW雷达既可测距又可测速，并且在近距离测量上的优势较为明显，所以在本公开实施例中可以使用调频连续波。另外，FMCW，接收的回波频率与发射的频率变化规律相同，都是三角波规律，只是有一个时间差，利用这个微小的时间差可计算出目标距离。 [0125] S22、通过所述毫米波雷达获取所述音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息。 [0126] 其中，原始音频信息包括音频的声压级、延时、相位等参数。 [0127] 具体的，在声学校正设备中，由音响播放原始音频信息，由于产生声音的本质是由物体振动得到的，当原始音频信息传达到目标物体表面时，会在目标物体表面产生微弱声音振动信息。 [0128] S23、将所述声音振动信息转换为所述目标物体接收到的实际音频信息。 [0129] 具体的，目标物体表面的微弱振动距离对雷达波发射的频率信息不是很显著，但是反射雷达波信号的相位变化非常明显，根据相位变化可以计算振幅往返的速度变化。在本公开实施例中，利用毫米波雷达相位测速方法识别目标物体表面微弱声音振动信息，得到目标物体所在位置接收到的实际音频信息。 [0130] 示例性的，参照图3A所示，图3A为本公开实施例提供的室内声学校正方法的应用原理示例图，该音响301中内置毫米波雷达302，音频信息由音响301到室内的目标音频接收点(即，收听者所在的位置303)形成了复杂的声场，对于该目标音频接收点，其接收到的音频信息大致分为音响的直达音频、反射雷达波304、以及室内反射音频杂波305等。 [0131] 毫米波雷达采集音频信息的方法是采集声音振动信息，将声音振动信息转化为音频频谱信息。其原理是使用毫米雷达波对着目标物体发出一系列连续调频有指向性的毫米波，频率由调制电压进行控制，波形可以采用三角波，并在目标物体上建立多个毫米波反射点。 [0132] 在一些实施例中，上述步骤S23(将所述声音振动信息转换为所述目标物体接收到的实际音频信息)，可以通过如下方式实现： [0133] 接收所述目标物体反射的反射连续波信号； [0134] 获取所述调频连续波信号与所述反射连续波信号之间的时间差与相位差； [0135] 根据所述时间差与相位差，获取所述反射连续波信号的振动位移速度； [0136] 根据所述反射连续波信号的振动位移速度，获取所述反射连续波信号对应的时域信号； [0137] 对所述时域信号进行傅里叶变换，得到所述目标物体接收到的实际音频信息； [0138] 具体的，接收目标物体反射的反射连续波信号，获取调频连续波信号与反射连续波信号之间的时间差与相位差，根据调频连续波信号与反射连续波信号之间的时间差与相位差，计算反射连续波信号的振动位移速度，根据反射连续波信号的振动位移速度，获取反射连续波信号对应的时域信号，对时域信号进行傅里叶变换，得到目标物体接收到的实际音频信息。其中，实际音频信息除了包括音频的声压级、延时、相位之外，还包括：频率、以及幅值。 [0139] 示例性的，参照图3B所示，图3B为本公开实施例提供的室内声学校正方法的应用原理示例图之二，毫米波雷达发射三角波并接受反射点反射回来的三角波信号，对比发射信号与反射信号，可以得到毫米波返回时间差(t)、波长(λ)、频率(f)、相位差(ω)等信息。如图4所示，图4为毫米波发射信号与反射信号之间的频谱示意图，其中，频谱401表示毫米波的发射信号，频谱402是目标物体振动位置1的反射信号，频谱403是目标物体振动位置2的反射信号，频谱404是目标物体静止位置的反射信号；AB表示目标物体静止位置的反射信号与目标物体振动位置1之间的相位差，BC表示目标物体静止位置的反射信号与目标物体振动位置2之间的相位差。根据毫米波返回时间差(t)、波长(λ)、频率(f)、相位差(ω)等信息可以计算得到振动位移速度。因相位差△ω＝2πft＝2π*(v/λ)*t，得到振动位移速度v＝λω/(2πt)，当反射点向雷达方向运动，振动位移速度v为正向速度，当反射点背向雷达方向远离时，振动位移速度v为负向速度。其中，正、负速度值随时间进行变化，形成一组时域信号，如图5A所示，图5A为反射连续波信号对应的时域信号示意图。对时域信号进行傅里叶变换，转换为频域信号，如图5B所示，图5B为反射连续波信号对应的频域信号示意图，可以得到音频信息。 [0140] S24、基于所述原始音频信息，对所述实际音频信息进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0141] 具体的，室内声学校正系统中，由于音响发出的原始音频信息与目标物体接收到的实际音频信息之间存在频响差异，将音响输出的原始音频信息的频响参数作为基准频响，调整目标物体接收到的实际音频信息的频响，使实际音频信息的频响参数与原始音频信息的基准频响保持一致，从而校正对齐实际音频信息的声压级、延时、相位等参数，使目标物体处接收到的实际音频信息是高品质的音频信息。 [0142] 在本公开实施例中，通过音响向目标物体发送原始音频信息；通过毫米波雷达获取音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息；将声音振动信息转换为目标物体接收到的实际音频信息；基于原始音频信息，对实际音频信息进行校正，使实际音频信息与原始音频信息保持一致。由于声学校正设备包括：音响和毫米波雷达，即，将音响和毫米波雷达集成在同一设备中，所以，在声学校正设备中，通过毫米波雷达，基于音响发出的原始音频信息，对目标物体接收到的实际音频信息进行校正，使得实际音频信息与原始音频信息保持一致，避免了相关技术中由于音频采集器与音响在不同位置，且音频采集器使用频率较低，容易闲置或丢失的问题，进一步提升了用户体验。 [0143] 由于室内声学环境复杂，目标物体所在位置(反射点)听到的音频信息(实际音频信息)已被干扰，需要进行校正。 [0144] 传统室内声学校正，一般采用声音补偿的方式进行修正，也就是EQ(Equaliser，均衡器)校准，压低或提升问题频率的声压级，调整频响。这种传统的室内声学校正不能修正所有问题，如有些低声压级的频段是因为房间反射抵消直达音引起，增加直达音声压级后，反射声也随之被提高，抵消了这部分的声音补偿。 [0145] 图6A是本公开实施例提供的另一种声学校正方法的流程示意图。本实施例是在图2的基础上进一步扩展与优化。在一些实施例中，本实施例主要对步骤S24(所述基于所述原始音频信息对所述实际音频信息进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致)的过程进行说明。 [0146] S61、获取所述原始音频信息对应的标准频响曲线、以及所述实际音频信息对应的实际频响曲线。 [0147] S62、基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0148] 具体的，当采集到目标物体所在位置的实际音频信息后，与标准频响曲线进行对比，基于标准频响曲线对应的参数，例如，声压级、延时、相位等参数，对实际音频信息对应的实际频响曲线进行校正。 [0149] 示例性的，校正方法可以是相位校正和EQ校正的混合室内声学校正方法，将音频的频响范围进行区分，高频率部分(例如400Hz以上)使用相位校正为主，使用EQ校正为辅。低频率部分(例如400Hz以下)采用EQ校正为主，使用相位校正为辅。 [0150] 相位校正，可以理解为：声音传播时有延时，即相位差，而相位差易削弱声音，通过校正相位，保持相位一致可以避免波形相消进而提升音量。 [0151] EQ校正，可以理解为，对于频响曲线不佳的频段，通过反向补偿声压级的方式，将目标物体所在位置的频响曲线拉回到标准值。例如，参照图6B所示，图6B为EQ校正方式的频响曲线示意图，其中，曲线601表示标准音频信息，曲线602表示校正前收听到的音频信息，曲线603表示校正后的音频信息，某个频段声压级偏高，则降低音响输入时此频段的声压级。反之，某个频段声压级偏低，则提升音响输入时此频段的声压级。 [0152] 进一步，图7A是本公开实施例提供的又一种声学校正方法的流程示意图。本实施例是在图6A的基础上进一步扩展与优化。在一些实施例中，本实施例主要对步骤S62(基于所述标准频响曲线对所述实际频响曲线进行校正，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致)的过程进行说明。 [0153] 当所述实际音频信息的频率大于预设阈值时，通过步骤S71‑S72实现；当所述实际音频信息的频率小于等于预设阈值时，通过步骤S73实现。 [0154] S71、对所述标准频响曲线、以及所述实际频响曲线进行反傅里叶变换处理，获取所述标准频响曲线与所述实际频响曲线在时域中的波形数据。 [0155] S72、基于所述标准频响曲线与所述实际频响曲线在时域中的波形数据，对所述实际频响曲线进行调整，使所述实际音频信息与所述原始音频信息保持一致。 [0156] 其中，反傅里叶变换处理，即将频域信号转换为时域信号。 [0157] 具体的，对标准频响曲线、以及实际频响曲线进行反傅里叶变换处理，得到其在时域中的波形数据，基于其在时域中的波形数据，对实际频响曲线的参数进行调整，使得实际音频信息的频响参数与原始音频信息的频响参数保持一致。 [0158] 示例性的，高频率部分声音是房间反射声主要来源，而人耳对直达声、房间反射声的区分具有一定的分辨能力。由于高频率部分声音的指向性较强，所以对于400Hz以上的直达声、反射声，使用改变声压级的方法效果不大明显，同时反射声同步变化也会有抵消作用，所以高频率部分EQ校正仅作为辅助校正，主要采用相位校正的方式，通过校正相位，保持相位一致可以避免波形相消进而提升音量。 [0159] 在较高的频率下，时域行为会存在不太一致的情况(例如，声音延时，导致相位差异)，对于高频率部分声音差异，本公开实施例通过反傅里叶变换(即，频域转换为时域)，参照图7B所示，图7B为实际音频信息与原始音频信息的时域信号示意图，其中，OA表示实际音频信息与原始音频信息之间的相位差，Ot1表示实际音频信息与原始音频信息之间的延时，分析音频波形在时域中的移位数据，通过调整音响此频响区域的延时，从而进行修正。 [0160] 在解决了一致的时域行为后，房间中可能仍然存在一些导致微妙音染的后期混响杂音，本公开实施例通过音频变换编码产生一种预回波信号，会让声音立体感更强，并改善由于算法等原因造成相位失真，使声场更规则。音频信号阶跃变换后进行量化处理会产生振铃效应，即预回波。 [0161] S73、基于所述标准频响曲线，对所述实际频响曲线进行反向调整。 [0162] 具体的，对于400Hz以下低频部分声音，其指向性较弱，不易造成室内声音反射，其校正处理方案主要使用EQ校正，低频部分频响曲线不理想的区间，反向调整音响输出音频的频响参数，压低或提升声压级去补偿使用者听音位置的音质。 [0163] 示例性的，某个频段声压级偏高，则降低音响输入时此频段的声压级。反之，某个频段声压级偏低，则提升音响输入时此频段的声压级。 [0164] 另外，扬声器之间存在异相行为。参照图7C和图7D所示，图7C为预回波波形的示意图，其中，波形AB表示预回波，波形CD表示后回声；图7D为普通波形示意图，波形EF表示后回声。在处理低频部分声音校正时，对分频点周围频段内的全频扬声器和低音炮之间的相位进行调整，使其保持最小相位和线性相位。 [0165] 室内音响的发射音频A传递到听众位置的过程中，一部分音频是直达音频D，一部分音频经过室内墙壁、天花板等物体反射成为传递到听众位置的反射音频C，直达音频D与反射音频C混合叠加在听众位置。传统方式中削弱反射音频C，通常采用物理方案，对室内物体进行消音材料改造，如墙壁和天花板上增加吸引材料、地面增加地毯、窗户增加隔音窗帘等等。然而，这种方案会用户增加使用成本，且需要用户具备一些声学专业知识，实施过程不够简洁易操作。 [0166] 由于声学校正设备包括：音响和毫米波雷达，即，本公开实施例提供的室内声学校正方法，将音响和毫米波雷达集成在同一设备中，所以，在声学校正设备中，通过毫米波雷达，基于音响发出的原始音频信息，对目标物体接收到的实际音频信息进行校正，使得实际音频信息与原始音频信息保持一致，避免了相关技术中由于音频采集器与音响在不同位置，且音频采集器使用频率较低，容易闲置或丢失的问题，进一步提升了用户体验。 [0167] 参照图8A所示，图8A是本公开实施例提供的又一种声学校正方法的流程示意图。本实施例是在图2的基础上进一步扩展与优化。本实施例主要对反射音频的削弱方式进行说明。 [0168] S81、向目标物体发送原始音频信息。 [0169] 需要说明的是，步骤S81与步骤S21的实现方式相同。 [0170] S82、获取所述目标物体接收到的直达音频、以及所述目标物体接收到的反射音频。 [0171] 具体的，获取目标物体接收到的实际音频信息，该实际音频信息包括：直达音频、以及反射音频。 [0172] S83、根据所述原始音频信息与所述实际音频信息之间的时间间隔，计算所述反射音频的延时。 [0173] 具体的，延时，即毫米波雷达发出波形和接收反射波形间隔，毫米波雷达可以直接获取发出波形的时间以及接收反射波形的时间，由此计算出时间间隔。 [0174] S84、根据所述反射音频的相位信息，获取预设反相音频的相位信息。 [0175] 具体的，相位计算公式为：ω＝2πft。根据时间间隔计算反射音频的相位信息，再根据反射音频的相位信息，获取预设反相音频的相位信息。 [0176] 在一些实施例中，步骤(根据所述反射音频的相位信息，获取预设反相音频的相位信息)可以通过如下方式实现： [0177] 获取反射音频的频率、反射音频的波长； [0178] 根据所述反射音频的频率、所述反射音频的波长、以及所述反射音频的延时，计算相位步长系数； [0179] 所述反射音频的相位信息、以及所述相位步长系数，计算预设反相音频的相位信息。 [0180] 示例性的，参照图8B所示，图8B为室内声学校正方法的波形修正示意图，通过毫米波雷达音频采集听众位置音频信息，与原发射音频A进行比较，得到听众位置的反射音频信息，通过计算反射音频的延时可以得到反射音频的相位信息ω(n)，由反射音频C的相位信息ω(n)推算一个预估的反相音频F的相位信息ω(n+1)，使其与未来将出现的反射音频进行反向抵消得到修正音频B。 [0181] 预估反相回音F的相位ω(n+1)＝反射音C的相位ω(n)–相位步长系数λ(n)*反射音C的相位ω(n)，即ω(n+1)＝ω(n)‑λ(n)*ω(n)，其中，相位步长系数λ(n)随发射音A与修正音B的差值N而变化。 [0182] S86、根据直达音频的相位信息、所述反射音频的相位信息、以及所述预设反相音频的相位信息，获取所述目标物体接收的目标修正音频的相位信息。 [0183] 其中，所述直达音频的相位信息与所述原始音频信息的相位信息一致。 [0184] 具体的，由于直达音频的相位信息与原始音频信息的相位信息一直，所以根据直达音频的相位信息、反射音频的相位信息、以及预设反相音频的相位信息，获取目标物体接收的目标修正音频的相位信息。 [0185] 示例性的，听众位置最佳的接收音频为修正音频B＝直达音D+反射音C–预估反相回音F，为得到最佳修正音频B，反射音预消除的计算过程是多次的，直至差值N最小化，即反复提供预估反相回音F，反复调整相位步长系数λ(n)，直至发射音A与修正音B的差值N最小化(差值N变大时，则反向调整相位步长系数λ，促使差值N变小)，此时室内反射音C被削弱到最佳状态。 [0186] 在本公开实施例中，通过音响向目标物体发送原始音频信息；通过毫米波雷达获取音响发出的原始音频信息、以及所述目标物体上产生的声音振动信息；将声音振动信息转换为目标物体接收到的实际音频信息；基于原始音频信息，对实际音频信息进行校正，使实际音频信息与原始音频信息保持一致。由于声学校正设备包括：音响和毫米波雷达，即，将音响和毫米波雷达集成在同一设备中，所以，在声学校正设备中，通过毫米波雷达，基于音响发出的原始音频信息，对目标物体接收到的实际音频信息进行校正，使得实际音频信息与原始音频信息保持一致，避免了相关技术中由于音频采集器与音响在不同位置，且音频采集器使用频率较低，容易闲置或丢失的问题，进一步提升了用户体验。 [0187] 本公开实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时实现上述任意实施例提供的方法执行的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。 [0188] 其中，该计算机可读存储介质可以为只读存储装置(Read‑OnlyMemory，ROM)、随机存取存储装置(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。 [0189] 为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述在一些实施例中讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。 |
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