智能电视定向传声的系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能电视定向传声的系统与方法，包括：音频信号处理模块，用于提取多媒体中的音频信号；单边带调幅模块，用于将所述音频信号调制成调制信号；均衡器算法模块，用于将所述调制信号进行幅度和相位处理，以得到能够传输给每个超声换能器的超声数字信号；超声换能器，用于将经所述均衡器算法模块处理后的超声数字信号转换成超声波信号，并将超声波信号发射至观众区域，或者经超声反射板将所述超声波信号反射到观众区域。通过本发明专利技术降低了设备制造成本，减少了对周围环境的噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能电视生产
，具体涉及一种智能电视定向传声的系统与方法。
技术介绍
随着液晶电视的发展，8K分辨率的液晶电视是未来电视行业发展的大趋势，与8K分辨率相对应的是22.2声道标准。图1是传统方法的系统示意图。环绕声系统由三层组成：①底层声场由三个前方声道和两个低频效果声道组成；②中层声场由五个前方声道、两个侧环绕声道和三个后环绕声道组成；③上层声场由三个前方声道、两个侧环绕声道、三个后环绕声道再加上一个上方声道组成。传统方法的22.2声道音响系统通过线缆连接24个独立扬声器单元，扬声器数量多导致成本高、安装复杂度大；而换能器在工作时必须维持空气介质的线性传播关系，换能器向空气中辐射的声能必须在空气分子所能维持线性传播的范围内，反之，当换能器辐射的声能超过了空气分子满足线性传播要求时，就会产生严重的声音扭曲现象；传统扬声器的声音由声源通过换能器(扬声器)振动空气产生球面波，并向四周传播，指向性差，该空间的所有人听到的都是相同的声音，对不需要这种声音的人造成噪音。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种用定向传输技术代替传统的扬声器阵列的智能电视定向传声的系统与方法。考虑到现有技术的上述问题，根据本专利技术公开的一个方面，本专利技术采用以下技术方案：一种智能电视定向传声的系统，包括：音频信号处理模块，用于提取多媒体中的音频信号；单边带调幅模块，用于将所述音频信号调制成调制信号；均衡器算法模块，用于将所述调制信号进行幅度和相位处理，以得到能够传输给每个超声换能器的超声数字信号；超声换能器，用于将经所述均衡器算法模块处理后的超声数字信号转换成超声波信号，并将超声波信号发射至观众区域，或者经超声反射板将所述超声波信号反射到观众区域。为了更好地实现本专利技术，进一步的技术方案是：根据本专利技术的一个实施方案，所述音频信号处理模块从多媒体音视频源中提取出频率为f0的音频信号，f0区间为20Hz～20KHz。根据本专利技术的另一个实施方案，所述单边带调幅模块用频率大于40kHz的载波信号对音频信号f0处理后得到频率为f1和f2的调制信号，所述调制信号均携带了f0的信息，并且均是频率大于等于40kHz的超声数字信号。根据本专利技术的另一个实施方案，所述均衡器算法模块处理得到13对超声数字信号，每对所述超声数字信号特征由频率为f1和f2的信号组成。根据本专利技术的另一个实施方案，所述超声换能器为13个，包括第一超声换能器、第二超声换能器、第三超声换能器、第四超声换能器、第五超声换能器、第六超声换能器、第七超声换能器、第八超声换能器、第九超声换能器、第十超声换能器、第十一超声换能器、第十二超声换能器和第十三超声换能器，所述第一超声换能器、第二超声换能器、第三超声换能器、第四超声换能器和第五超声换能器设置于智能电视所在房间的地面，且所述第一超声换能器、第二超声换能器、第三超声换能器、第四超声换能器和第五超声换能器将超声波信号发射至观众区域，所述第六超声换能器、第七超声换能器、第八超声换能器、第九超声换能器和第十超声换能器位于智能电视所在房间的顶部与地面之间的中间区域，所述第十一超声换能器和第十二超声换能器和第十三超声换能器位于智能电视所在房间的顶部。根据本专利技术的另一个实施方案，所述超声反射板为17个，包括第一超声反射板、第二超声反射板、第三超声反射板、第四超声反射板、第五超声反射板、第六超声反射板、第七超声反射板、第八超声反射板、第九超声反射板、第十超声反射板、第十一超声反射板、第十二超声反射板、第十三超声反射板、第十四超声反射板、第十五超声反射板、第十六超声反射板和第十七超声反射板，所述第一超声反射板、第二超声反射板、第三超声反射板、第四超声反射板、第五超声反射板、第六超声反射板、第七超声反射板、第八超声反射板与所述第六超声换能器、第七超声换能器、第八超声换能器、第九超声换能器和第十超声换能器处于同一个水平高度，所述第九超声反射板、第十超声反射板、第十一超声反射板、第十二超声反射板、第十三超声反射板、第十四超声反射板、第十五超声反射板、第十六超声反射板、第十七超声反射板与所述第十一超声换能器和第十二超声换能器、第十三超声换能器处于同一水平高度。根据本专利技术的另一个实施方案，所述超声换能器发射至观众区域的超声波信号与经超声反射板反射至观众区域的超声波信号在空气的非线性交互作用下得到频率为f1、f2、f1+f2、f1-f2的信号，其f1、f2、f1+f2的频率都大于40kHz，f1-f2的频率等于f0。根据本专利技术的另一个实施方案，还包括数字功放，所述超声电信号经过数字功放后驱动超声换能器产生频率为f1和f2的超声数字信号。根据本专利技术的另一个实施方案，所述数字功放为D类功放。本专利技术还可以是：一种智能电视定向传声的方法，包括以下步骤：步骤S101、从多媒体音视频源中提取出频率为f0的音频信号，f0区间为20Hz～20KHz；步骤S102、用频率大于40kHz的载波信号，对频率为f0的音频信号进行单边带调幅处理，输出频率为f1和f2的超声数字信号，超声数字信号f1和f2携带f0的幅度和相位信息，频率为f0、f1和f2的数值大满足：f1-f2＝f0；步骤S103、用均衡器算法模块对频率为f1和f2进行幅度和相位处理，得到13对超声数字信号，每对所述超声数字信号都由频率为f1和f2的信号组成；步骤S104、对频率为f1和f2的信号通过数字功放放大；并通过线缆将13对超声数字信号分别传输给13个超声换能器；步骤S105、频率为f1和f2的超声数字信号经过数字功放后驱动13个超声换能器产生具有不同幅度和相位特性的频率为f1和f2的超声波信号，从而实现电信号到声波信号的能量转换；步骤S106、一部分频率为f1和f2的超声波信号发射至观众区域，另一部分频率为f1和f2的超声波信号通过超声波反射板后反射至观众区域；步骤S107、频率为f1和f2的超声波信号在空气中非线性交互作用下产生超声波信号f1、f2、f1+f2以及在人耳可听范围内的可听声f1-f2。根据本专利技术的一个实施方案，。根据本专利技术的另一个实施方案，所述。与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是：本专利技术的一种智能电视定向传声的系统与方法，降低了设备制造成本，减少了对周围环境的噪声。附图说明为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。图1为现有的22.2声道音响系统的示意图。图2为根据本专利技术一个实施例的智能电视定向传声的系统示意图。图3为根据本专利技术一个实施例的智能电视定向传声的流程示意图。其中，附图中的附图标记所对应的名称为：1－第一超声换能器，2－第二超声换能器，3－第三超声换能器，4－第四超声换能器，5－第五超声换能器，6－第六超声换能器，7－第七超声换能器，8－第八超声换能器，9－第九超声换能器，10－第十超声换能器，11－第十一超声换能器，12－第十二超声换能器，13－第十三超声换能器，14－第一超声反射板，15－第二超声反射板，16－第三超声反射板，17本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电视定向传声的系统，其特征在于包括：音频信号处理模块，用于提取多媒体中的音频信号；单边带调幅模块，用于将所述音频信号调制成调制信号；均衡器算法模块，用于将所述调制信号进行幅度和相位处理，以得到能够传输给每个超声换能器的超声数字信号；超声换能器，用于将经所述均衡器算法模块处理后的超声数字信号转换成超声波信号，并将超声波信号发射至观众区域，或者经超声反射板将所述超声波信号反射到观众区域。

【技术特征摘要】
1.一种智能电视定向传声的系统，其特征在于包括：音频信号处理模块，用于提取多媒体中的音频信号；单边带调幅模块，用于将所述音频信号调制成调制信号；均衡器算法模块，用于将所述调制信号进行幅度和相位处理，以得到能够传输给每个超声换能器的超声数字信号；超声换能器，用于将经所述均衡器算法模块处理后的超声数字信号转换成超声波信号，并将超声波信号发射至观众区域，或者经超声反射板将所述超声波信号反射到观众区域。2.根据权利要求1所述的智能电视定向传声的系统，其特征在于所述音频信号处理模块从多媒体音视频源中提取出频率为f0的音频信号，f0区间为20Hz～20KHz。3.根据权利要求2所述的智能电视定向传声的系统，其特征在于所述单边带调幅模块用频率大于40kHz的载波信号对音频信号f0处理后得到频率为f1和f2的调制信号，所述调制信号均携带了f0的信息，并且均是频率大于等于40kHz的超声数字信号。4.根据权利要求2或3所述的智能电视定向传声的系统，其特征在于所述均衡器算法模块处理得到13对超声数字信号，每对所述超声数字信号特征由频率为f1和f2的信号组成。5.根据权利要求4所述的智能电视定向传声的系统，其特征在于所述超声换能器为13个，包括第一超声换能器(1)、第二超声换能器(2)、第三超声换能器(3)、第四超声换能器(4)、第五超声换能器(5)、第六超声换能器(6)、第七超声换能器(7)、第八超声换能器(8)、第九超声换能器(9)、第十超声换能器(10)、第十一超声换能器(11)、第十二超声换能器(12)和第十三超声换能器(13)，所述第一超声换能器(1)、第二超声换能器(2)、第三超声换能器(3)、第四超声换能器(4)和第五超声换能器(5)设置于智能电视所在房间的地面，且所述第一超声换能器(1)、第二超声换能器(2)、第三超声换能器(3)、第四超声换能器(4)和第五超声换能器(5)将超声波信号发射至观众区域，所述第六超声换能器(6)、第七超声换能器(7)、第八超声换能器(8)、第九超声换能器(9)和第十超声换能器(10)位于智能电视所在房间的顶部与地面之间的中间区域，所述第十一超声换能器(11)和第十二超声换能器(12)和第十三超声换能器(13)位于智能电视所在房间的顶部。6.根据权利要求5所述的智能电视定向传声的系统，其特征在于所述超声反射板为17个，包括第一超声反射板(14)、第二超声反射板(15)、第三超声反射板(16)、第四超声反射板(17)、第五超声反射板(18)、第六超声反射板(19)、第七超声反射板(20)、第八超声反射板(21)、第九超声反射板(22)、第十超声反射板(23)、第十一超声反射板(24)、第十二超声反射板(25)、第十三超声反射板(26)、第十四超声反射板(27)、第十五超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：史青，陈金水，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51