一种音频定位装置及音频定位方法与流程

文档序号:12747029阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种音频定位方法,其特征是:至少包括如下步骤:

1)至少三个音频发射源以不同的音频频率连续向空间发送音频信号包;

2)音频接收器,存贮至少三个音频发射源输出的音频信号包;

3)音频接收器不间断的接收音频信号,并对音频信号进行滤波处理;

4)音频接收器用存贮的三个音频发射源输出的音频信号包与滤波处理的音频信息进行相关检测;

5)依据步骤4)检测的结果,获取三个音频发射源分别距音频接收器的实时距离;

6)通过实时距离计算音频接收器相对于三个音频发射源空间坐标的相对坐标。

2.根据权利要求1所述的一种音频定位方法,其特征是:所述的不同的音频频率是至少相差100hz。

3.根据权利要求1所述的一种音频定位方法,其特征是:所述的步骤1)的音频频率是1k以上的音频频率。

4.根据权利要求1所述的一种音频定位方法,其特征是:所述的步骤1) 连续发送音频信号包与音频信号包之间间隔小于1秒。

5.根据权利要求1所述的一种音频定位方法,其特征是:所述的步骤3)接收音频信号音至少包括三个音频发射源向空间发送的音频信号和现场声音,或由其它音频调制的混合声音。

6.根据权利要求1所述的一种音频定位方法,其特征是:所述的步骤4)进行相关检测包括以下步骤:

以存贮的每一个音频发射源的音频信号包与接收的音频信息进行卷积;

对卷积移位数进行计数;

对每一次移位数的卷积结果进行存贮;

卷积结束后,给出最大结果的移位数;

计算移位一次对应的时间;

用移位数*移位一次对应的时间求出对应音频发射源到音频接收器的时间t;

依据速度公式计算音频发射源到音频接收器的距离r=t*v;

其中,v是在温度环境下的声音速度,t是传送时间,r是距离。

7.根据权利要求1所述的一种音频定位方法,其特征是:所述的步骤5)求出三个音频发射源到音频接收器距离包括:

依据步骤4)计算r1、r2、r3,其中,r1是音频发射源到音频接收器的距离,r2是音频发射源到音频接收器的距离,r3是音频发射源到音频接收器的距离;

计算r1、r2、r3还包括确定每一个音频发射源的启始时间t01、t02、t03;

其中,t01是第一音频发射源的启始音频发送时间,t02是第二音频发射源的启始音频发送时间,t03是第三音频发射源的启始音频发送时间;

通过音频接收器检测出每一个音频发射源发射的音频信号到音频接收器的实时时间,ti1、ti2、ti3;

其中,ti1是音频发射源1到音频接收器4的时间,ti2是音频发射源到音频接收器的时间,ti3是音频发射源到音频接收器的时间;

用公式ti1-t01=t1,t1是得到的第一音频发射源到音频接收器所需要的时间,

用ti2-t02=t2,t2是得到的第二音频发射源到音频接收器所需要的时间;

用ti3-t03=t3,t3是得到的第三音频发射源到音频接收器所需要的时间;

t1、t2、t3在0.01-1秒之间,优选值在0.08秒;

依据速度公式计算第一音频发射源、第二音频发射源、第三音频发射源分别到音频接收器的距离r1、r2、r3;

当t01=t02=t03时,则表示第一音频发射源和第二音频发射源和第三音频发射源采用同步音频发送;当t01≠t02≠t03时,则表示第一音频发射源和第二音频发射源和第三音频发射源采用异步音频发送。

8.根据权利要求1所述的一种音频定位方法,其特征是:所述的步骤6)通过实时距离t1、t2、t3计算音频接收器相对于三个音频发射源空间坐标的相对坐标包括:

201)给出第一音频发射源、第二音频发射源、第三音频发射源分别的坐标A(x1,y1,z1)、B(x2,y2,z2)和C(x3,y3,z3)位置;

202)用r1为半径,坐标A(x1,y1,z1)为中心,建立r1半径上球面坐标公式;

203)用r2为半径,坐标B(x2,y2,z2)为中心,建立r2半径上球面坐标公式;

204)用r3为半径,坐标C(x3,y3,z3)为中心,建立r3半径上球面坐标公式;

205)使上述三个公式相等,建立联立方程,计算上述三个球面的相交点坐标,也就是音频接收器相对于三个音频发射源空间坐标的相对坐标。

9.一种音频定位装置,至少包括三个音频发射源,三个音频发射源分别是第一音频发射源、第二音频发射源、第三音频发射源,第一音频发射源、第二音频发射源、第三音频发射源安装在音频发射源固定架上,三个音频发射源以不同的音频频率连续向空间发送音频信号包;音频发射源固定架的空间尺寸确定第一音频发射源、第二音频发射源、第三音频发射源的空间坐标。

10.根据权利要求9所述的一种音频定位装置,其特征是:音频发射源固定架是一个丁字结构或圆形支架或分体架,音频发射源固定架有一个中间点,中间点为坐标原点,坐标原点同时安装LD,第一音频发射源、第二音频发射源、第三音频发射源到坐标原点距离相同。

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