一种基于超声波的音频定点投放方法技术

本发明专利技术公开了一种基于超声波的音频定点投放方法，采用将音频信号调制到超声波信号上，通过两个超声波阵列发出，利用超声波在空气中的互解调效应，实现音频定点投放。与现有全方向性音频投放方法相比，该方法利用了超声波的定向性，可以实现特定位置的音频投放，避免对其余位置的用户进行干扰。与现有基于超声波的音频投放方法相比，该方法通过两个超声波阵列调制不同超声波信号，实现音频定点投放而非传统的定向投放，且避免了传统定向投放存在的音频泄露问题，从而提高了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波的音频定点投放方法
本专利技术属于新兴产业
，涉及一种基于超声波的音频定点投放方法。
技术介绍
随着科技、经济的不断发展，音频定点投放成为一种需要。音频定点投放可以广泛被应用在广告投放、博物馆讲解和音乐随身播放等应用场景中。例如，商场可根据顾客所处商品区域，进行定点广告投放，该种方式相比于传统全区域、无差别的广告投放，可以同时对不同区域的顾客投放不同的广告，并且不会造成相互干扰，提高了广告投放的针对性和用户体验，具有很强的市场需求。本专利技术针对现有基于超声波的音频投放只能实现定向投放，且存在音频泄露问题，进一步提出基于超声波的音频定点投放方法，进步提高了音频定点投放的准确性及用户体验。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于超声波的音频定点投放方法，采用将音频信号调制到超声波信号上，通过两个超声波阵列发出，利用超声波在空气中的互解调效应，实现音频定点投放。本专利技术的基于超声波的音频定点投放方法，具体如下：该方法使用两个超声波阵列，分别发送经过调制的40kHz超声波信号及原始40kHz超声波信号，利用超声波在空气中的互解调效应，在超声波交汇点实现音频定点投放。进一步的，该方法可以使用两个10×10超声波阵列，阵列上每个点为一个频率响应为40kHz的超声波探头。超声波阵列配有全方位电动云台，控制超声波阵列左右、上下旋转，从而实现任意位置的音频定点投放。进一步的，该方法使用的1号超声波阵列发送未经调制的原始40kHz超声波信号，2号超声波阵列发送的超声波信号经过调幅调制，其调制步骤包括：1)将待发送的音频信号通过调幅调制的方法调制到40kHz的超声波信号上。2)去除调制信号中的频率较低的旁瓣信号，保留频率较高的旁瓣信号。去除旁瓣信号可直接采用软件方法实现。3)经过调幅调制的超声波信号由2号超声波阵列发出。本专利技术方法利用超声波在空气中的互解调效应，1号超声波阵列发送的超声波信号与2号超声波阵列发送的超声波信号在交汇点发生互解调。由于两束超声波信号的互解调效应，在交汇点，将产生人耳可听的原始音频信号，从而实现音频信号的定点投放。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用将音频信号调制到超声波信号上，通过两个超声波阵列发出，利用超声波在空气中的互解调效应，实现音频定点投放。现有音频投放方法主要有两种形式，基于普通音响的音频投放和基于超声波的定向音频投放。现有基于普通音响的音频投放方法投放的音乐具有全方向性，无法实现定向或者定点的音频投放，对其余位置的用户存在一定干扰。现有基于超声波的定向音频投放，可以实现定向但无法实现定点音频投放，在投放方向上的用户均能接收到音频，且由于超声波在空气中的自解调效应导致该方法存在音频泄露问题，无法取得最理想的投放效果。本专利技术提出的方法，解决了现有音频投放方法存在的问题与不足，实现了音频定点投放，并解决了传统定向投放存在的音频泄露问题，从而提高了用户体验。附图说明图1是本专利技术实施例的效果示意图。图2是本专利技术实施例超声波阵列示意图。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图对本专利技术做进一步说明。本专利技术方法使用两个超声波阵列，分别发送经过调制的40kHz超声波信号及原始40kHz超声波信号，利用超声波在空气中的互解调效应，在超声波交汇点实现音频定点投放，如图1所示。该方法可以使用两个10×10超声波阵列，阵列上每个点为一个频率响应为40kHz的超声波探头。超声波阵列配有全方位电动云台，控制超声波阵列左右、上下旋转，从而实现任意位置的音频定点投放，如图2所示。两个超声波阵列中1号超声波阵列发送未经调制的原始40kHz超声波信号u1(t)，如公式1所示为一种具体信号，u1(t)＝cos(2πfct)(1)其中fc＝40kHz；2号超声波阵列发送的超声波信号是经过调幅调制的，其调制步骤包括：1)将待发送的音频信号(如公式2，fm为音频信号的频率)，通过调幅调制的方法调制到40kHz的超声波信号上，如公式3：m(t)＝cos(2πfmt)(2)u2(t)＝m(t)cos(2πfct)+cos(2πfct)(3)2)去除调制信号中的频率较低的旁瓣信号，即频率为fc-fm，保留频率较高的旁瓣信号fc+fm，产生的信号可以如公式4：u2'(t)＝Acos(2π(fc+fm)t)(4)A为调幅后的振幅；3)经过调幅调制的超声波信号由2号超声波阵列发出。本专利技术方法利用超声波在空气中的互解调效应。1号超声波阵列发送的超声波信号u1(t)与2号超声波阵列发送的超声波信号u2'(t)在交汇点发生互解调，如公式5；u2'(t)-u1(t)＝A'cos(2πfmt)(5)A’为用户接收到的音频信号的幅值。由于两束超声波信号的互解调效应，在交汇点，将产生人耳可听的原始音频信号，从而实现音频信号的定点投放。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波的音频定点投放方法，其特征在于，使用两个超声波阵列，分别发送经过调制的40kHz超声波信号及原始40kHz超声波信号，利用超声波在空气中的互解调效应，在超声波交汇点实现音频定点投放。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的音频定点投放方法，其特征在于，使用两个超声波阵列，分别发送经过调制的40kHz超声波信号及原始40kHz超声波信号，利用超声波在空气中的互解调效应，在超声波交汇点实现音频定点投放。2.根据权利要求1所述的基于超声波的音频定点投放方法，其特征在于，使用的两个超声波阵列均为10×10的矩阵，阵列上每个点为一个频率响应为40kHz的超声波探头，同时超声波阵列配有全方位电动云台，控制超声波阵列左右、上下旋转，从而实现任意位置的音频定点投放。3.根据权利要求1所述的基于超声波的音频定点投放方法，其特征在于，1号超声波阵列发送未经调制的原始40kHz超声波信号，其频率fc＝40kHz；2号超声波阵列发送的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文渊，冀晓宇，程雨诗，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33