一种房间立体音效实现方法技术

本发明专利技术公开了一种房间立体音效实现方法，涉及立体音效技术领域，其方法步骤如下：S1：通过布局监测传感器网络，对房间监测和追踪；S2：基于定位算法，实现节点的定位；S3：通过定位的信号信息，对音源进行补偿，从而达到房间立体音效的实现。通过无线节点负责将单个支柱上其他节点采集的参数传输到整个房间的主控节点，再由主控节点传送到主控中心，安置在支柱顶端的无线节点和房间的主控节点构成了房间管理的无线传感器网络，基于RSSI测距原理无线节点确定自身位置信息，将节点中Mic麦克风拾取到的状态值传送到主控节点，再由主控中心通过数据值进行核算，通过定位系统找到对应节点下达需要补偿的音源及数据量级，由各节点的喇叭进行播放补偿。行播放补偿。行播放补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种房间立体音效实现方法


[0001]本专利技术涉及立体音效
，具体是一种房间立体音效实现方法。

技术介绍

[0002]立体音效，就是指具有立体感的声音，自然界发出的声音是立体声，但如果我们把这些立体声经记录、放大等处理后而重放时，所有的声音都从一个扬声器放出来，这种重放声(与原声源相比)就不是立体的了，这是由于各种声音都从同一个扬声器发出，原来的空间感(特别是声群的空间分布感)也消失了。这种重放声称为单声，如果从记录到重放整个系统能够在一定程度上恢复原发生的空间感(不可能完全恢复)，那么，这种具有一定程度的方位层次感等空间分布特性的重放声，称为音响技术中的立体声。
[0003]经检索，公开号为CN103096218A的专利文件，立体音效装置、立体音效系统以及立体音效播放方法，该立体音效装置包括一通信界面、一判断装置以及一音效处理装置。通信界面用以将多个不同声道的音频数据分别传送至一群组中的移动装置，其中群组具有一既定数量的移动装置。判断装置用以计算群组中的移动装置分别对应于立体音效装置的位置以及距离。音效处理装置根据群组中的每一移动装置与立体音效装置的位置以及距离，分配不同声道的音频数据至群组中相应的移动装置；公开号为CN112485760A的专利文件，基于空间音效的定位系统、方法及介质，其包括模块M1：通过采集麦克风接收到的信号，得到麦克风对之间的时延差；模块M2：利用时延算出声源达到各麦克风的距离差；模块M3：利用距离差通过几何算法确定声源位置，实现对目标声源的跟踪。本专利技术通过采用麦克风阵列定位方案，提高了定位精准度，能够确认声源的准确位置；公开号为CN109541537A的专利文件，一种基于测距的普适室内定位方法，该方法首先在室内定位空间采样点处收集AP的RSSI信号，并采用快速聚类方法对收集到的各采样点上获取的RSSI信号进行去噪处理，得到每个采样点的RSSI值；然后对每个采样点的RSSI值进行数据回归优化，得到一种自适应信号传播模型，计算出待定位节点与AP之间的距离d，建立待定位节点到AP的目标函数；最后利用天牛须方法求解目标函数中的待定位节点的位置坐标值。
[0004]目前现有技术中，立体音效的实现方法多种多样，但是实现过程操作起来相对复杂，总体造价成本高，如何通过低成本、方便简单的方式实现效果好的房间立体音效，是亟需解决的问题，基于此，我们提出一种房间立体音效实现方法来解决现有技术的不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种房间立体音效实现方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种房间立体音效实现方法，包括监测传感器网络和定位算法，其特征在于：其方法步骤如下：
[0008]S1：通过布局监测传感器网络，对房间进行监测和追踪；
[0009]S2：基于定位算法，实现节点的定位；
[0010]S3：通过定位的信号信息，对音源进行补偿，从而达到房间立体音效的实现。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述S1中，在布局监测传感器网络时，通过在一个独立的房间里均匀的安置好支柱，每个支柱从房间的底层到顶端均匀的安置好节点，其中，支柱的顶端安置的为无线节点，安置在房间内部的节点为有线节点，单个支柱上的节点通过总线结构相连，同时，无线节点是单个支柱的主控节点，负责将单个支柱上其他节点采集的参数传输到整个房间的主控节点，再由主控节点传送到主控中心的监控计算机，安置在支柱顶端的无线节点和房间的主控节点构成了房间管理的无线传感器网络。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述S2中，定位算法是基于RSSI的测距原理，通过设定监控区域的节点分布为均匀的n
×
n阶网格，首先基于阐述2
×
2网格的定位思想，计算2
×
2正方形网格的节点定位原理算法，4个方块A
1，1
，A
1，2
，A
2，1
，A
2，2
是无线网络节点，随机布放在正方形网格上，每个节点存储布放点位置数据库，但是节点不知自身的确切位置信息，通过给整个无线网络系统添加了一个主控节点A
m
，实现节点自定位，主控节点的位置，与节点A
1，1
的距离为正方形网格的点阵间距，主控节点知道自身的位置信息。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述S2中，2
×
2正方形网格的定位方法步骤如下：步骤一：所有节点初始化，主控节点处于发送状态，未知位置节点处于接收状态；步骤二：主控节点通过编程设置无线信号发射功率，起始的发射功率较小，发送01定位信息，主控节点发送完成随后转入接收状态，未知位置节点接收到01定位信息后，转为发送状态将接收信号的RSSI值发送出去；步骤三：在设定的时间内，主控节点若未接收到两个未知位置节点A
1，1
和A
1，2
对01定位信息的RSSI回复信息；步骤四：重复所述步骤三，直至主控节点接收到两个未知位置节点A
1，1
和A
1，2
对01定位信息的RSSI回复信息；步骤五：主控节点将接收到的RSSI值大小进行比较，切换到发送状态，将比较结果发送到未知位置节点A
1，1
和A
1，2
；节点A
1，1
和A
1，2
接收到RSSI比较结果后，利用存储的位置数据库，计算位置数据库中的各坐标点与主控节点的距离，RSSI比较结果大的节点坐标就是与主控节点距离最小坐标点，RSSI比较结果小的节点坐标就是与主控节点距离次之的坐标点；步骤六：确定位置的节点A
1，1
和A
1，2
转入发射状态，通过CSMA/CA机制获取信道，发送01定位信息，发送完成后转入接收状态，竞争失败的节点转入接收状态；步骤七：继续重复步骤三、步骤四和步骤五；步骤八：当节点A
2，1
和A
2，2
接收到RSSI比较结果后，利用存储的位置数据库，计算位置数据库中的各坐标点与发送01定位信息的节点的距离，以此来判断自身的坐标，至此定位过程结束。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述S2中，基于2
×
2正方形网格的定位方式，进行(n+1)
×
(n+1)的均匀网格定位，通过采用归纳法思想，设定n
×
n均匀节点网格已实现了自定位，进而验证(n+1)
×
(n+1)的网格节点自定位实现方案，(n+1)
×
(n+1)的均匀网格定位实现方案有一个主控节点，灰色方块组成一个n
×
n均匀节点网格，网格内的节点位置均为已知的，浅色方块为未知位置的节点，位置未知的节点均通过其邻近的位置已知的节点来逐步实现定位的，对未知节点的定位和2
×
2矩阵定位原理相似，未知节点在初始化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种房间立体音效实现方法，包括监测传感器网络和定位算法，其特征在于：其方法步骤如下：S1：通过布局监测传感器网络，对房间进行监测和追踪；S2：基于定位算法，实现节点的定位；S3：通过定位的信号信息，对音源进行补偿，从而达到房间立体音效的实现。2.根据权利要求1所述的房间立体音效实现方法，其特征在于：所述S1中，在布局监测传感器网络时，通过在一个独立的房间里均匀的安置好支柱，每个支柱从房间的底层到顶端均匀的安置好节点，其中，支柱的顶端安置的为无线节点，安置在房间内部的节点为有线节点，单个支柱上的节点通过总线结构相连，同时，无线节点是单个支柱的主控节点，负责将单个支柱上其他节点采集的参数传输到整个房间的主控节点，再由主控节点传送到主控中心的监控计算机，安置在支柱顶端的无线节点和房间的主控节点构成了房间管理的无线传感器网络。3.根据权利要求1所述的房间立体音效实现方法，其特征在于：所述S2中，定位算法是基于RSSI的测距原理，通过设定监控区域的节点分布为均匀的n
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n阶网格，首先基于阐述2
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2网格的定位思想，计算2
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2正方形网格的节点定位原理算法，4个方块A
1，1
，A
1，2
，A
2，1
，A
2，2
是无线网络节点，随机布放在正方形网格上，每个节点存储布放点位置数据库，但是节点不知自身的确切位置信息，通过给整个无线网络系统添加了一个主控节点A
m
，实现节点自定位，主控节点的位置，与节点A
1，1
的距离为正方形网格的点阵间距，主控节点知道自身的位置信息。4.根据权利要求1所述的房间立体音效实现方法，其特征在于：所述S2中，2
×
2正方形网格的定位方法步骤如下：步骤一：所有节点初始化，主控节点处于发送状态，未知位置节点处于接收状态；步骤二：主控节点通过编程设置无线信号发射功率，起始的发射功率较小，发送01定位信息，主控节点发送完成随后转入接收状态，未知位置节点接收到01定位信息后，转为发送状态将接收信号的RSSI值发送出去；步骤三：在设定的时间内，主控节点若未接收到两个未知位置节点A
1，1
和A
1，2
对01定位信息的RSSI回复信息；步骤四：重复所述步骤三，直至主控节点接收到两个未知位置节点A
1，1
和A
1，2
对01定位信息的RSSI回复信息；步骤五：主控节点将接收到的RSSI值大小进行比较，切换到发送状态，将比较结果发送到未知位置节点A
1，1
和A
1，2
；节点A
1，1
和A
1，2
接收到RSSI比较结果后，利用存储的位置数据库，计算位置数据库中的各坐标点与主控节点的距离，RSSI比较结果大的节点坐标就是与主控节点距离最小坐标点，RSSI比较结果小的节点坐标就是与主控节点距离次之的坐标点；步骤六：确定位置的节点A
1，1
和A
1，2
转入发射状态，通过CSMA/CA机制获取信道，发送01定位信息，发送完成后转入接收状态，竞争失败的节点转入接收状态；步骤七：继续重复步骤三、步骤四和步骤五；步骤八：当节点A
2，1
和A
2，2
接收到RSSI比较结果后，利用存储的位置数据库，计算位置数据库中的各坐标点与发送01定位信息的节点的距离，以此来判断自身的坐标，至此定位过程结束。5.根据权利要求1所述的房间立体音效实现方法，其特征在于：所述S2中，基于2
×
2正方形网格的定位方式，进行(n+1)
×
(n+1)的均匀网格定位，通过采用归纳法思想，设定n
×
n均匀节点网格已实现了自定位，进而验证(n+1)
×
(n+1)的网格节点自定位实现方案，(n+1)
×
(n+1)的均匀网格定位实现方案有一个主控节点，灰色方块组成一个n
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n均匀节点网格，
网格内的节点位置均为已知的，浅色方块为未知位置的节点，位置未知的节点均通过其邻近的位置已知的节点来逐步实现定位的，对未知节点的定位和2
×
2矩阵定位原理相似，未知节点在初始化时均处于接收状态，其中，(n+1)
×

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴旺，胡颖丽，邬梦，欧阳海庆，
申请(专利权)人：佳禾智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：