一种音频设备定向发声方法、装置和音频设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种音频设备定向发声方法、装置和音频设备。本发明专利技术中的音频设备包括检测器阵列和开口方向可调整的内置扬声器，本发明专利技术的方法包括：响应于获取的启动信号，启动检测器阵列的多个光电检测器以检测用户位置，确定检测到用户位置的目标光电检测器；根据目标光电检测器的位置与音频设备的中心位置之间的关系，确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度；调整扬声器的开口方向，以使得补偿角度为零。本发明专利技术可以基于目标光电检测器和音频设备的中心位置之间的关系确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度，通过将该补偿角度调整为零，实现对音频设备高频指向性的定向调整，提升声效体验。

【技术实现步骤摘要】
一种音频设备定向发声方法、装置和音频设备
本专利技术涉及一种音频设备定向发声方法、装置和音频设备。
技术介绍
随着生活水平的提高，智能家居越来越多的出现在人们的日常生活中，而智能音频设备作为其中的一类产品广受大众欢迎，用户对智能音频设备的音效要求也非常高。目前，受限于产品体积或产品价格，市场上大多数音响产品一般是单扬声器产品。在使用场景中，音频设备通常放置在一个固定的位置，这样使得音频设备的最佳音效范围或最佳音效方向是特定的，一旦用户没有朝向音频设备扬声器的出声方向，音效体验会比较差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种音频设备定向发声方法、装置和音频设备，以解决现有音频设备扬声器朝向固定的问题。本专利技术的一个方面提供了一种音频设备定向发声方法，音频设备包括检测器阵列和开口方向可调整的内置扬声器，检测器阵列包括呈环形分布的多个光电检测器，光电检测器用于检测用户位置，本专利技术的方法包括：响应于获取的启动信号，启动检测器阵列的多个光电检测器以检测用户位置，确定检测到用户位置的目标光电检测器；根据目标光电检测器的位置与音频设备的中心位置之间的关系，确定所述扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度；调整扬声器的开口方向，以使得补偿角度为零。优选地，扬声器的开口方向包括扬声器的开口在音频设备的水平投射面上的投射位置与音频设备的中心位置的第一连线所指示的开口位置的方向；其中，音频设备的中心位置位于音频设备的空间中垂线和水平投射面上。优选地，检测器阵列包括红外阵列，光电检测器包括红外检测器。优选地，启动检测器阵列的多个光电检测器以检测用户位置，确定检测到用户位置的目标光电检测器，包括：利用检测器阵列的多个光电检测器检测用户位置，获取多个光电检测器检测到的用户光电信号；获取用户光电信号对应的用户光电信号值；根据光电信号的信号值和光电检测器标识符之间的预设关系，获得用户光电信号值对应的光电检测器标识符，确定获得到的电检测器标识符对应的检测器为目标光电检测器。优选地，当目标光电检测器包括多个光电检测器，根据目标光电检测器的位置与音频设备的中心位置之间的关系，确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度，包括：根据预设分组方法对多个目标光电检测器进行分组，按照预设方向对分组进行排序，并根据分组的排序确定分组中第一分组和最后分组的位置关系；以及根据第一分组和最后分组的位置关系确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度。优选地，根据第一分组和最后分组的位置关系确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度，包括：获取第一分组中首位目标光电检测器在水平投射面上的投射位置与音频设备的中心位置的第二连线和第一分组中末位目标光电检测器在水平投射面上的投射位置与音频设备的中心位置的第三连线之间的第一夹角的第一角平分线；获取最后分组中首位目标光电检测器在水平投射面上的投射位置与音频设备的中心位置的第四连线和最后分组中末位目标光电检测器在水平投射面上的投射位置与音频设备的中心位置的第五连线之间的第二夹角的第二角平分线；获取第一角平分线和第二角平分线之间的第三夹角，并根据第三夹角与预设角度之间的关系确定补偿角度。优选地，根据第三夹角与预设角度之间的关系确定补偿角度，包括：在第三夹角大于预设角度时，确定音频设备的空间中垂线与第一连线在垂直面上形成的垂直补偿角度为补偿角度；在第三夹角不大于预设角度时，获取第三夹角的第三角平分线和第一连线之间在平面上形成的第四夹角为补偿角度。优选地，当目标光电检测器包括一个光电检测器，根据目标光电检测器的位置与音频设备的中心位置之间的关系，确定扬声器开口方向相对所述用户位置的补偿角度，包括：获取目标光电检测器在水平投射面上的投射位置与所述音频设备的中心位置之间的第六连线与第一连线之间在平面上形成的第五夹角为补偿角度。本专利技术音频设备定向发声方法利用获取的启动信号启动音频设备检测器阵列中的全部检测器进行用户位置检测，确定可以检测到用户位置的目标光电检测器，基于目标光电检测器和音频设备的中心位置之间的位置关系可以确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度，通过将该补偿角度调整为零，使得扬声器开口方向朝向用户位置，实现对音频设备高频指向性的定向调整，提升音频设备的声效体验。本专利技术的另一个方面提供了一种音频设备定向发声装置，音频设备包括检测器阵列和开口方向可调整的内置扬声器，检测器阵列包括呈环形分布的多个光电检测器，光电检测器用于检测用户位置，本专利技术的装置包括：检测单元，用于响应于获取的启动信号，启动检测器阵列的多个光电检测器以检测用户位置，确定检测到用户位置的目标光电检测器；计算单元，用于根据目标光电检测器的位置与音频设备的中心位置之间的关系，确定所述扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度；调整单元，用于调整扬声器的开口方向，以使得补偿角度为零。本专利技术音频设备定向发声装置利用检测单元获取的启动信号启动音频设备检测器阵列中的全部检测器进行用户位置检测，确定可以检测到用户位置的目标光电检测器，计算单元基于目标光电检测器和音频设备的中心位置之间的位置关系可以确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度，调整单元通过将该补偿角度调整为零，使得扬声器开口方向朝向用户位置，实现对音频设备高频指向性的定向调整，提升音频设备的声效体验。本专利技术的另一个方面提供了一种音频设备，包括：包括开口方向可调整的内置扬声器和球形麦克风阵列，还包括处理器和存储有机器可执行指令的机器可读存储介质，通过读取并执行机器可读存储介质中的机器可执行指令，处理器可执行前述的音频设备定向发声方法。优选地，音频设备还包括设置在扬声器下方、用于反射声波的锥形结构，锥形结构的中心位置位于所述音频设备的空间中垂线上。本专利技术的音频设备利用获取的启动信号启动音频设备检测器阵列中的全部检测器进行用户位置检测，确定可以检测到用户位置的目标光电检测器，基于目标光电检测器和音频设备的中心位置之间的位置关系可以确定扬声器开口方向相对用户位置的补偿角度，通过将该补偿角度调整为零，使得扬声器开口方向朝向用户位置，实现对音频设备高频指向性的定向调整，提升音频设备的声效体验。本专利技术的另一个方面提供了一种机器可读存储介质，存储有机器可执行指令，机器可执行指令被处理器执行时以实现前述调整音频设备高频指向性的方法。附图说明图1为本专利技术实施例示出的音频设备的扬声器朝向用户的示意图；图2为本专利技术实施例示出的智能音箱的结构示意图；图3为本专利技术实施例示出的音频设备定向发声方法的流程图；图4为本专利技术实施例示出的每个用户对应的目标光电显示器的示意图；图5为本专利技术实施例示出的在音频设备中建立的空间坐标系示意图；图6为本专利技术实施例示出的一种多用户使用音频设备的示意图；图7为本专利技术实施例示出多用户及其目标光电检测器对应关系示意图；图8为本专利技术实施例示出的多用户对应的目标光电检测器分组示意图；图9为本专利技术实施例示出的各用户相对于音频设备的方向示意图；图10为本专利技术实施例示出的调整扬声器开口方向的示意图；图11为本专利技术实施例示出的另一种多用户使用音频设备的示意图；图12为本专利技术实施例示出的多用户对应的目标光电检测器分组示意图；图13为本专利技术实施例示出的各用户相对于音频设备的方向示意图；图14为本专利技术实施例示出的调整扬声器开口方向的示意图；图15为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频设备定向发声方法，所述音频设备包括检测器阵列和开口方向可调整的内置扬声器，所述检测器阵列包括呈环形分布的多个光电检测器，所述光电检测器用于检测用户位置，所述方法包括：响应于获取的启动信号，启动所述检测器阵列的多个光电检测器以检测用户位置，确定检测到用户位置的目标光电检测器；根据目标光电检测器的位置与所述音频设备的中心位置之间的关系，确定所述扬声器开口方向相对所述用户位置的补偿角度；调整所述扬声器的开口方向，以使得所述补偿角度为零。

【技术特征摘要】
1.一种音频设备定向发声方法，所述音频设备包括检测器阵列和开口方向可调整的内置扬声器，所述检测器阵列包括呈环形分布的多个光电检测器，所述光电检测器用于检测用户位置，所述方法包括：响应于获取的启动信号，启动所述检测器阵列的多个光电检测器以检测用户位置，确定检测到用户位置的目标光电检测器；根据目标光电检测器的位置与所述音频设备的中心位置之间的关系，确定所述扬声器开口方向相对所述用户位置的补偿角度；调整所述扬声器的开口方向，以使得所述补偿角度为零。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扬声器的开口方向包括所述扬声器的开口在所述音频设备的水平投射面上的投射位置与所述音频设备的中心位置的第一连线所指示的开口位置的方向；其中，所述音频设备的中心位置位于所述音频设备的空间中垂线和水平投射面上。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测器阵列包括红外阵列，所述光电检测器包括红外检测器。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动所述检测器阵列的多个光电检测器以检测用户位置，确定检测到用户位置的目标光电检测器，包括：利用所述检测器阵列的多个光电检测器检测用户位置，获取所述多个光电检测器检测到的用户光电信号；获取用户光电信号对应的用户光电信号值；根据光电信号的信号值和光电检测器标识符之间的预设关系，获得所述用户光电信号值对应的光电检测器标识符，确定获得到的电检测器标识符对应的检测器为目标光电检测器。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述目标光电检测器包括多个光电检测器，所述根据目标光电检测器的位置与所述音频设备的中心位置之间的关系，确定所述扬声器开口方向相对所述用户位置的补偿角度，包括：根据预设分组方法对多个目标光电检测器进行分组，按照预设方向对分组进行排序，并根据分组的排序确定分组中第一分组和最后分组的位置关系；以及根据第一分组和最后分组的位置关系确定所述扬声器开口方向相对所述用户位置的补偿角度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据第一分组和最后分组的位置关系确定所述扬声器开口方向相对所述用户位置的补偿角度，包括：获取第一分组中首位目标光电检测器在所述水平投射面上的投射位置与音频设备的中心位置的第二连线和第一分组中末位目标光电检测器在所述水平投射面上的投射位置与音频设备的中心位置的第三连线之间的第一夹角的第一角平分线；获取最...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯龙，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37