一种识别危险以控制音频输出的方法、装置和耳机制造方法及图纸

本发明专利技术适用于声学领域，提供了一种识别危险以控制音频输出的方法、装置和耳机。所述方法包括：在具有麦克风的耳机输出音频时，实时获取由麦克风采集的外部环境中的声音；对外部环境中的声音进行分析，提取外部环境中的声音特征；将提取的外部环境中的声音特征与预先存储的危险声音信息库中的危险声音特征进行匹配；如果危险声音信息库中匹配到提取的外部环境中的声音特征，则测量声源的方位、移动速度、距离中的一项或任意组合；判断用户是否处于危险环境，如果是，则控制执行操作指令，以使用户采取危险规避措施。本发明专利技术既能让人在嘈杂的环境中有属于个人的一个宁静的世界，当遇到危险时，又可以准确地提醒用户，以使用户采取危险规避措施。

【技术实现步骤摘要】
一种识别危险以控制音频输出的方法、装置和耳机
本专利技术属于声学领域，尤其涉及一种识别危险以控制音频输出的方法、装置和耳机。
技术介绍
在人行道上、斑马线上、公交站台，随处都能见到戴着耳机听音乐、看视频、讲电话的人。耳机具有一定的隔绝外部噪音的作用，特别是降噪耳机的兴起，让人在嘈杂的环境中有了属于个人的一个宁静的世界。但是这个宁静的世界也把人们置于了危险之中，经常会发生走在路上用耳机听音乐被车撞的事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种识别危险以控制音频输出的方法、装置、计算机可读存储介质和耳机，旨在解决走在路上时，戴着耳机使人们置于危险之中的问题。第一方面，本专利技术提供了一种识别危险以控制音频输出的方法，所述方法包括：在具有麦克风的耳机输出音频时，实时获取由麦克风采集的外部环境中的声音；根据不同种类声音的特征对外部环境中的声音进行分析，提取外部环境中的声音特征；将提取的外部环境中的声音特征与预先存储的危险声音信息库中的危险声音特征进行匹配；如果危险声音信息库中匹配到提取的外部环境中的声音特征，则测量声源的方位、移动速度、距离中的一项或任意组合；根据计算得到的声源的方向、速度、距离中的一项或任意组合，判断用户是否处于危险环境，如果是，则控制执行与提取的外部环境中的声音特征对应的操作指令，以使用户采取危险规避措施。第二方面，本专利技术提供了一种识别危险以控制音频输出的装置，所述装置包括：获取模块，用于在具有麦克风的耳机输出音频时，实时获取由麦克风采集的外部环境中的声音；提取模块，用于根据不同种类声音的特征对外部环境中的声音进行分析，提取外部环境中的声音特征；匹配模块，用于将提取的外部环境中的声音特征与预先存储的危险声音信息库中的危险声音特征进行匹配；测量模块，用于如果危险声音信息库中匹配到提取的外部环境中的声音特征，则测量声源的方位、移动速度、距离中的一项或任意组合；控制模块，用于根据计算得到的声源的方向、速度、距离中的一项或任意组合，判断用户是否处于危险环境，如果是，则控制执行与提取的外部环境中的声音特征对应的操作指令，以使用户采取危险规避措施。第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的识别危险以控制音频输出的方法的步骤。第四方面，本专利技术提供了一种耳机，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的识别危险以控制音频输出的方法的步骤。在本专利技术中，由于在危险声音信息库中匹配提取的外部环境中的声音特征，如果匹配到，则根据声源的方位、移动速度、距离中的一项或任意组合判断用户是否处于危险环境，如果是，则控制执行与提取的外部环境中的声音特征对应的操作指令，以使用户采取危险规避措施。因此，本专利技术既能让人在嘈杂的环境中有属于个人的一个宁静的世界，当遇到危险时，又可以准确地提醒用户，以使用户采取危险规避措施。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的识别危险以控制音频输出的方法的流程图。图2是本专利技术实施例一中，麦克风位于第一个测量点，进行两次测量时的示意图。图3是本专利技术实施例一中，麦克风位于第二个测量点的可能位置示意图。图4是本专利技术实施例一中，声源的方位的示意图。图5是本专利技术实施例二提供的识别危险以控制音频输出的装置的功能模块框图。图6是本专利技术实施例四提供的耳机的具体结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：请参阅图1，本专利技术实施例一提供的识别危险以控制音频输出的方法包括以下步骤：需注意的是，若有实质上相同的结果，本专利技术的识别危险以控制音频输出的方法并不以图1所示的流程顺序为限。S101、在具有麦克风的耳机输出音频时，实时获取由麦克风采集的外部环境中的声音。在本专利技术实施例一中，耳机具有一个或多个麦克风，其中两个麦克风为最佳。在本专利技术实施例一中，S101之前，所述方法还可以包括以下步骤：接收用户发出的采集外部环境声音的指令，例如打开采集外部环境声音的开关；根据所述采集外部环境声音的指令开启实时获取由麦克风采集外部环境中的声音的功能。由于通过用户发出的采集外部环境声音的指令来开启实时获取由麦克风采集外部环境中的声音的功能，例如用户行走在马路上戴耳机听音乐时，开启这功能，平时在家或办公室关闭此功能，从而节省电、减轻频繁执行识别危险的处理所带来的系统负担。在本专利技术实施例一中，S101之前，所述方法还包括以下步骤：预先存储危险声音信息库。所述危险声音信息库包括操作指令对应的危险声音特征。危险声音可以是风噪、胎噪、发动机噪音、震动时碰撞声(如货车货箱哐哐哐的声音)、枪声、爆炸声、鸣笛、高空坠物砸向地面的声音、喊叫、哭喊、叫骂声等。S102、根据不同种类声音的特征对外部环境中的声音进行分析，提取外部环境中的声音特征。S103、将提取的外部环境中的声音特征与预先存储的危险声音信息库中的危险声音特征进行匹配。S104、如果危险声音信息库中匹配到提取的外部环境中的声音特征，则测量声源的方位、移动速度、距离中的一项或任意组合。在本专利技术实施例一中，所述测量声源的方位、速度、距离具体为：通过声音的频率、相位、响度和/或衰减特性来测量声源的方位、速度、距离。单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能量叫声强。声强与声源功率关系的公式为I＝W/4πS2，其中，I为声强，W为声源功率，S为麦克风到声源的垂直距离。声波在传播时对大气压强产生了扰动，这就是声压。声强与声压关系的公式为I＝p2/(ρc)，其中，p为有效声压，ρ为空气密度，c为空气中的声速。通过推导得到p2/(ρc)＝W/4πS2，通过这公式可以用声压大小来测量声源的移动速度和距离。请参阅图2，所述测量声源的移动速度和距离具体可以包括以下步骤：当麦克风位于第一个测量点，进行两次测量时，根据以下公式测量声源的速度和距离：p11/p12＝(S-v*ti)/S，其中，p11是第一个测量点第一次测量得到的声压，p12是第一个测量点第二次测量得到的声压，S为第一个测量点第一次测量时麦克风到声源的垂直距离，v是声源的移动速度，ti是第一个测量点两次测量的时间间隔。其中p11/p12＝(S-v*ti)/S是由以下公式推导出的：p112/(ρc)＝W/4πS2和p122/(ρc)＝W/4π(S-v*ti)2；当麦克风位于第二个测量点，进行两次测量时，根据以下公式测量声源的速度和距离：p21/p22＝(S+L-v*tj)/(S+L)，其中，p21是第二个测量点第一次测量得到的声压，p22是第二个测量点第二次测量得到的声压，tj是第二个测量点两次测量的时间间隔，L是第一个测量点和第二个测量点之间的距离。其中p21/p22＝(S+L-v*tj)/(S+L)是由以下公式推导出的：p212/(ρc)＝W/4π(S+L)2和p222/(ρc)＝W/4π(S+L-v*tj)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别危险以控制音频输出的方法，其特征在于，所述方法包括：在具有麦克风的耳机输出音频时，实时获取由麦克风采集的外部环境中的声音；根据不同种类声音的特征对外部环境中的声音进行分析，提取外部环境中的声音特征；将提取的外部环境中的声音特征与预先存储的危险声音信息库中的危险声音特征进行匹配；如果危险声音信息库中匹配到提取的外部环境中的声音特征，则测量声源的方位、移动速度、距离中的一项或任意组合；根据计算得到的声源的方向、速度、距离中的一项或任意组合，判断用户是否处于危险环境，如果是，则控制执行与提取的外部环境中的声音特征对应的操作指令，以使用户采取危险规避措施。

【技术特征摘要】
1.一种识别危险以控制音频输出的方法，其特征在于，所述方法包括：在具有麦克风的耳机输出音频时，实时获取由麦克风采集的外部环境中的声音；根据不同种类声音的特征对外部环境中的声音进行分析，提取外部环境中的声音特征；将提取的外部环境中的声音特征与预先存储的危险声音信息库中的危险声音特征进行匹配；如果危险声音信息库中匹配到提取的外部环境中的声音特征，则测量声源的方位、移动速度、距离中的一项或任意组合；根据计算得到的声源的方向、速度、距离中的一项或任意组合，判断用户是否处于危险环境，如果是，则控制执行与提取的外部环境中的声音特征对应的操作指令，以使用户采取危险规避措施。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量声源的移动速度和距离具体包括：当麦克风位于第一个测量点，进行两次测量时，根据以下公式测量声源的速度和距离：p11/p12＝(S-v*ti)/S，其中，p11是第一个测量点第一次测量得到的声压，p12是第一个测量点第二次测量得到的声压，S为第一个测量点第一次测量时麦克风到声源的垂直距离，v是声源的移动速度，ti是第一个测量点两次测量的时间间隔；当麦克风位于第二个测量点，进行两次测量时，根据以下公式测量声源的速度和距离：p21/p22＝(S+L-v*tj)/(S+L)，其中，p21是第二个测量点第一次测量得到的声压，p22是第二个测量点第二次测量得到的声压，tj是第二个测量点两次测量的时间间隔，L是第一个测量点和第二个测量点之间的距离；根据p11/p12＝(S-v*ti)/S和p21/p22＝(S+L-v*tj)/(S+L)组成2元方程组，求得第一个测量点第一次测量时麦克风到声源的垂直距离S和声源的移动速度v的值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，重复执行多次所述测量声源的移动速度和距离的步骤，将求得的第一个测量点第一次测量时麦克风到声源的垂直距离和声源的移动速度的值的最小值作为最终的声源的距离和声源的移动速度。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量声源的方位具体包括以下步骤：分别测量声源与第一麦克风之间的距离S1和声源与第二麦克风之间的距离S2，其中S1＝c*t1，S2＝c*t2，c是空气中的声速，t1为声源的声音传到第一麦克风的传播时间，t2为声源的声音传到第二麦克风传播时间；S1＝c*t'+S2，其中，t'为声源的声音传到第一麦克风和第二麦克风的时间差，t'＝(t1-t2)；通过三角函数测量声源与第一麦克风之间的距离S1，其中，S12＝(S0*sinθ)2+(S0*cosθ+L1)2，L1是第一麦克风与人的中心之间的距离；通过三角函数测量声源与第二麦克风之间的距离S2，其中，S22＝(S0*sinθ)2+(S0*cosθ-L2)2，L2是第二麦克风与人的中心之间的距离，S0是声源与人的中心之间的距离，θ是声源与人的中心之间的角度；求解以下二元二次方程组：S22＝(S0*sinθ)2+(S0*cosθ-L2)2和(c*t'+S2)2＝(S0*sinθ)2+(S0*cosθ+L1)2，得到θ的四组解，分别代表左前方、右前方、左后方和右后方。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的声源的方向、速...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐锦，彭涛，
申请(专利权)人：倬韵科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44