一种智能音箱及其声源定位方法技术

本发明专利技术提供了一种智能音箱及其声源定位方法，利用围绕智能音箱筒壁分布的若干麦克风进行声源定位。多个麦克风由于围绕筒壁分布，距离声源远近不同，接收到声源发出的声波的信息有差异，因而能对声源的方位进行准确定位。声源的方位经准确定位后，智能音箱中的用户语音采集系统可以进行针对性的方位采集，以提高语音采集精准度；智能音箱中的语音发声装置也可以选择向针对性的方位发送声波，以降低能耗以及提高用户听觉效果。

【技术实现步骤摘要】
一种智能音箱及其声源定位方法
本专利技术涉及智能设备
，尤其涉及一种智能音箱及其声源定位方法。
技术介绍
智能音箱作为一种智能家居设备，越来越多地出现在人们日常生活中，给人们生活带来便利。现有的智能音箱主要用于音乐播放、智能家居系统控制、生活问答、生活服务等。GoogleHome和AmazonEcho是市面上两种被用户接纳的成熟的智能音箱。但市面上这些音箱仍存在改进空间。例如这些智能音箱注重的是语音交互，没有对用户的位置做更多考虑，这造成用户语音采集精准度以及用户听觉效果有待提升。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种智能音箱及其声源定位方法，利用围绕智能音箱筒壁分布的若干麦克风进行声源定位。声源的方位经准确定位后，智能音箱中的用户语音采集系统可以进行针对性的方位采集，以提高语音采集精准度；智能音箱中的语音发声装置也可以选择向针对性的方位发送声波，以降低能耗以及提高用户听觉效果。为实现上述目的，本专利技术提供一种智能音箱的声源定位方法，包括：声源朝智能音箱发送声波，所述声源位于所述智能音箱外；根据围绕智能音箱筒壁分布的若干麦克风接收到的声波信息判断所述声源的方位。可选地，所述接收到的声波信息包括接收时刻；声源所处的方位靠近最先接收到声波的麦克风，远离最后接收到声波的麦克风。可选地，最先接收到声波的麦克风有两个，声源所处的方位靠近两麦克风的中间；和/或最后接收到声波的麦克风有两个，声源所处的方位远离两麦克风的中间。可选地，所述接收到的声波信息包括声波的音量大小；声源所处的方位靠近接收到声波音量最大的麦克风，远离接收到声波音量最小的麦克风。可选地，接收到声波音量最大的麦克风有两个，声源所处的方位靠近两麦克风的中间；和/或接收到声波音量最小的麦克风有两个，声源所处的方位远离两麦克风的中间。本专利技术还提供一种智能音箱，其中，围绕所述智能音箱的筒壁分布有若干麦克风，所述若干麦克风用于接收声源发出的声波，所述声源位于所述智能音箱外，所接收到的声波的信息用于判断声源的方位。可选地，在所述筒壁上，多个麦克风位于同一高度。可选地，位于同一高度的所述麦克风的最少数目为三个。可选地，多个麦克风围绕智能音箱筒壁均等分布。可选地，所述麦克风接收的声波源自用户或独立于所述智能音箱的发声装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术中，多个麦克风由于围绕筒壁分布，距离声源远近不同，接收到声源发出的声波的信息有差异，因而能通过各个麦克风接收到的声波信息差异，对声源的方位进行准确定位。声源经定位后，智能音箱中的用户语音采集系统可以进行针对性的方位采集，以提高语音采集精准度；智能音箱中的语音发声装置也可以选择向针对性的方位发送声波，以降低能耗以及提高用户听觉效果。2)可选方案中，接收到的声波信息包括接收时刻。具体地，声源所处的方位靠近最先接收到声波的麦克风，远离最后接收到声波的麦克风。通过声波接收发送时间差，可以判断声源的方位。3)可选方案中，接收到的声波信息包括声波的音量大小。具体地，声源所处的方位靠近接收到声波音量最大的麦克风，远离接收到声波音量最小的麦克风。通过声波音量衰减程度，也可以判断声源的方位。本方案与2)可选方案中的声波发送接收时间差可以相互印证，以准确判断声源方位。附图说明图1是本专利技术一实施例中的智能音箱的立体结构图；图2是图1中的智能音箱接收用户声波的示意图；图3是图1中的智能音箱的声源定位方法的流程图；图4是图1中的智能音箱根据麦克风接收到的先后顺序进行声源定位的原理图；图5是图1中的智能音箱根据麦克风接收到的声波音量大小进行声源定位的原理图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。图1是本专利技术一实施例中的智能音箱的立体结构示意图。参照图1所示，该智能音箱1中，围绕筒壁分布有若干麦克风11，若干麦克风11用于接收声源发出的声波，声源位于智能音箱1外，所接收到的声波的信息用于判断声源的方位。参照图1所示，多个麦克风11可以固定在筒盖上，也可以固定于筒壁内、外或嵌在筒壁内。麦克风11为一可感知声波压力的压力传感器，为提高传感效果，优选暴露在外界空气中。声源可以为用户，也可以为独立于智能音箱1的发声装置，其中的独立是指发声不受智能音箱1控制。以声源为用户示例，图2是图1中的智能音箱1接收用户声波的示意图。参照图2所示，可以看出，多个麦克风11根据接收到的声波的信息判断声源的方位的原理在于：多个麦克风11距离声源远近不同。在上述原理下，在筒壁上，多个麦克风11可以位于同一高度。由于智能音箱1某些应用场合中，用户位置多变，为防止两个麦克风11距离用户远近均等，位于同一高度的麦克风的数目至少为三个。为提高智能音箱1对各种使用场合的兼容性，多个麦克风11在筒壁一圈均等分布。图1与图2所示麦克风11为八个绕筒壁一圈均等分布的麦克风11，在具体使用过程中，麦克风11的数目不限于上述八个，也可以为其它数目。在上述智能音箱1基础上，本专利技术还提供了声源定位方法。图3是图1中的智能音箱的声源定位方法的流程图。以下分别详细介绍各步骤。参照图3所示，首先执行步骤S1，声源朝智能音箱1发送声波。需要说明的是，本专利技术中的声源为独立于智能音箱1的声源，即位于智能音箱1之外，不受智能音箱1控制。满足上述条件的声源可以为设备发音，也可以为用户发音。例如设备向智能音箱1发送指令，或由用户发送指令。除了指令，也可以为非指令性的语音，例如音乐等等。接着执行步骤S2，根据围绕智能音箱筒壁分布的若干麦克风11接收到的声波信息判断声源的方位。一个方案中，接收到的声波信息包括接收时刻。图4是图1中的智能音箱根据麦克风接收到的先后顺序进行声源定位的原理图。具体地，参照图4所示，八个麦克风11中：距离声源最近的麦克风11最先接收到声波；距离其次的麦克风11，第二接收到声波；距离再其次的麦克风11，第三接收到声波；距离倒数第二远的麦克风11，第四接收到声波；距离最远的麦克风11，最后接收到声波。可以看出，声源所处的方位靠近最先接收到声波的麦克风11，远离最后接收到声波的麦克风11。在具体实施过程中，存在最先接收到声波的麦克风11有两个的情况。此种情况下，声源所处的方位靠近两麦克风11的中间。实际中，也存在最后接收到声波的麦克风11有两个的情况。此种情况下，声源所处的方位远离两麦克风11的中间。另一个方案中，接收到的声波信息包括声波的音量大小。图5是图1中的智能音箱根据麦克风接收到的声波音量大小进行声源定位的原理图。具体地，参照图5所示，八个麦克风11中：距离声源最近的麦克风11接收到的声波音量最大；距离其次的麦克风11，接收到的声波音量有所降低；距离再其次的麦克风11，接收到的声波音量再有所降低；距离倒数第二远的麦克风11，接收到的声波音量倒数第二小；距离最远的麦克风11，接收到的声波音量最小。可以看出，声源所处的方位靠近接收到声波音量最大的麦克风11，远离接收到声波音量最小的麦克风11。在具体实施过程中，存在接收到声波音量最大的麦克风11有两个的情况。此种情况下，声源所处的方位靠近两麦克风11的中间。实际中，也存在接收到声波音量最小的麦克风11有两个的情况。此种情况下，声源所处的方位远离两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能音箱的声源定位方法，其特征在于，包括：声源朝智能音箱发送声波，所述声源位于所述智能音箱外；根据围绕智能音箱筒壁分布的若干麦克风接收到的声波信息判断所述声源的方位。

【技术特征摘要】
1.一种智能音箱的声源定位方法，其特征在于，包括：声源朝智能音箱发送声波，所述声源位于所述智能音箱外；根据围绕智能音箱筒壁分布的若干麦克风接收到的声波信息判断所述声源的方位。2.根据权利要求1所述的声源定位方法，其特征在于，所述接收到的声波信息包括接收时刻；声源所处的方位靠近最先接收到声波的麦克风，远离最后接收到声波的麦克风。3.根据权利要求2所述的声源定位方法，其特征在于，最先接收到声波的麦克风有两个，声源所处的方位靠近两麦克风的中间；和/或最后接收到声波的麦克风有两个，声源所处的方位远离两麦克风的中间。4.根据权利要求1或2所述的声源定位方法，其特征在于，所述接收到的声波信息包括声波的音量大小；声源所处的方位靠近接收到声波音量最大的麦克风，远离接收到声波音量最小的麦克风。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞飞，
申请(专利权)人：四川斐讯信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51