多扬声器全景音效的定位方法及系统与流程

本发明涉及扬声器系统领域，特别是涉及一种多扬声器全景音效的定位方法及系统。

背景技术：

扬声器系统是由一个或几个扬声器和相应的附件如障板、喇叭、分频网络等组成的，作为驱动电路和周围空气间耦合的设备，目的是为了获得所需频率特性、声场分布以及特殊声效果等。常用的扬声器系统中有直射式电动扬声器、喇叭式电动扬声器和各种组合扬声器。

目前，如果放置多个扬声器系统以通过配置多个通道形成环绕声模式，则必须按照分配的通道放置扬声器。而现有的连接方式有两种，一种是有线连接，一种是无线连接。在通过有线连接的扬声器系统中，因为在安装时就固定位置不会移动，初次安装后位置不会更改，所以可以按照事先设定好的通道分配给对应的扬声器中，从而实现多扬声器的沉浸式全景音效。但是在通过无线连接的扬声器系统中，由于位置可以随时改变，所以无法实现实时的沉浸式全景音效。因此，如何在无线连接的情况下，对各个扬声器进行定位，以实现沉浸式全景音效是本领域技术人员需要考虑的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种多扬声器全景音效的定位方法及系统，通过连接多个扬声器，可以对各个扬声器进行定位，从而实现多扬声器的沉浸式全景音效；并且还可以通过先连接从机设备，再连接多个扬声器，从而可以实现更多扬声器的定位，实现逼真的、沉浸式全景音效的声音。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多扬声器全景音效的定位方法，包括如下步骤：

主机设备、各从机设备和各扬声器上电；

所述主机设备和各所述从机设备搜索各扬声器的信标信号，并根据各所述信标信号计算各扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1；

所述主机设备将各扬声器的信标信号发送给各个扬声器，各所述扬声器根据信标信号计算相邻的两个扬声器之间的间隔距离d2；

根据最短距离d1和间隔距离d2计算相邻的扬声器之间的夹角θ；

所述主机设备根据不同位置发出不同的音频信号，与所述主机设备连接的扬声器接收所述音频信号，并且所述从机设备将不同的所述音频信号分配给对应的扬声器中。

在其中一个实施例中，所述步骤主机设备、各从机设备和各扬声器上电之后具体还包括：

所述主机设备通过网络与各所述从机设备连接。

在其中一个实施例中，所述步骤：所述主机设备和各所述从机设备搜索各扬声器的信标信号具体还包括：

s211、各所述扬声器中的信标模块发出信标信号；

s212、所述主机设备和各所述从机设备搜索信标信号，并建立与各所述扬声器中信标模块的连接；

s213、所述信标模块发出信标地址信息，所述主机设备和各所述从机设备获取所述信标地址信息。

在其中一个实施例中，所述步骤：并根据各所述信标信号计算各扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1具体还包括：

s221、所述主机设备根据信标地址信息计算各个扬声器的距离d1；

s222、所述从机设备根据信标地址信息计算各个扬声器的距离d2；

s223、所述从机设备将所述距离d2发送至所述主机设备；

s224、所述主机设备比较距离d1和距离d2的大小，刷选出各扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1。

在其中一个实施例中，所述步骤：所述主机设备将各扬声器的信标信号发送给各个扬声器具体还包括：

所述主机设备将各扬声器的信标地址信息统一打包成一个地址信息数据包，并将所述地址信息数据包发送给每一个扬声器。

在其中一个实施例中，所述步骤：各所述扬声器根据信标信号计算相邻的两个扬声器之间的间隔距离d2具体还包括：

s311、所述扬声器根据所述地址信息数据包刷选出与其相邻扬声器；

s312、根据其所述相邻扬声器的信标地址信息计算两个扬声器之间的间隔距离d2。

在其中一个实施例中，所述步骤：根据最短距离d1和间隔距离d2计算相邻的扬声器之间的夹角θ之后还包括：

s401、所述主机设备和所述从机设备向各自连接的扬声器中发出音频信号；

s402、各所述扬声器接收音频信号后，发出声音信号，所述主机设备和所述从机设备根据收到的声音信号判断扬声器在z轴方向的位置关系。

在其中一个实施例中，所述步骤s402、各所述扬声器接收音频信号后，发出声音信号中具体还包括：

s4021、所述主机设备或所述从机设备上设置有两个错位的喇叭；

s4022、所述主机设备或所述从机设备根据两个喇叭接收的声音信号的音量大小，来判断扬声器在z轴方向的位置关系。

在其中一个实施例中，所述主机设备或所述从机设备通过蓝牙发送各音频信号至各扬声器中。

本发明还提供一种多扬声器定位系统，包括：主机设备、各从机设备及各扬声器，所述主机设备通过网络信号与各所述从机设备连接，所述主机设备通过蓝牙信号与各所述扬声器连接，所述从机设备通过蓝牙信号与其相邻的扬声器连接。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明提供一种多扬声器全景音效的定位方法及系统，其先计算每个扬声器到主机设备或从机设备之间的最短距离d1，在计算相邻两个扬声器之间的间隔距离d2，从而可以根据两个距离对各个扬声器进行定位，从而可以发送不同位置的音频信号实现多扬声器的沉浸式全景音效；即通过连接多个扬声器，可以对各个扬声器进行定位，从而实现多扬声器的沉浸式全景音效；并且还可以通过先连接从机设备，再连接多个扬声器，从而可以实现更多扬声器的定位，实现逼真的、沉浸式全景音效的声音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的多扬声器全景音效的定位方法的流程图；

图2为本发明一实施方式的多扬声器定位系统的结构示意图；

图3为图2所示的多扬声器定位系统的扬声器的功能模块图；

图4为图2所示的多扬声器定位系统的主机设备的功能模块图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明提供一种多扬声器全景音效的定位方法，包括如下步骤：

s100、主机设备、各从机设备和各扬声器上电；

s200、所述主机设备和各所述从机设备搜索各扬声器的信标信号，并根据各所述信标信号计算各扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1；

s300、所述主机设备将各扬声器的信标信号发送给各个扬声器，各所述扬声器根据信标信号计算相邻的两个扬声器之间的间隔距离d2；

s400、根据最短距离d1和间隔距离d2计算相邻的扬声器之间的夹角θ；

s500、所述主机设备根据不同位置发出不同的音频信号，与所述主机设备连接的扬声器接收所述音频信号，并且所述从机设备将不同的所述音频信号分配给对应的扬声器中。

如此，该方法通过先计算每个扬声器到主机设备或从机设备之间的最短距离d1，在计算相邻两个扬声器之间的间隔距离d2，从而可以根据两个距离对各个扬声器进行定位，从而可以发送不同位置的音频信号实现多扬声器的沉浸式全景音效；即通过连接多个扬声器，可以对各个扬声器进行定位，从而实现多扬声器的沉浸式全景音效。

需要说明的是，所述步骤主机设备、各从机设备和各扬声器上电之后具体还包括：所述主机设备通过网络与各所述从机设备连接。在本实施例中，所述主机设备或所述从机设备通过蓝牙发送各音频信号至各扬声器中。如此，可以实现更方便的连接，进一步地，在本实施例中，所述主机设备和从机设备可以使得音箱、手机、平板、笔记本电脑等等能够实现发声的设备。

需要说明的是，所述步骤：所述主机设备和各所述从机设备搜索各扬声器的信标信号具体还包括：

s211、各所述扬声器中的信标模块发出信标信号；

s212、所述主机设备和各所述从机设备搜索信标信号，并建立与各所述扬声器中信标模块的连接；

s213、所述信标模块发出信标地址信息，所述主机设备和各所述从机设备获取所述信标地址信息。

如此，通过设定信标地址信息，从而可以计算每个扬声器的距离，为对各个扬声器的定位做准备。

需要说明的是，所述步骤：并根据各所述信标信号计算各扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1具体还包括：

s221、所述主机设备根据信标地址信息计算各个扬声器的距离d1；

s222、所述从机设备根据信标地址信息计算各个扬声器的距离d2；

s223、所述从机设备将所述距离d2发送至所述主机设备；

s224、所述主机设备比较距离d1和距离d2的大小，刷选出各扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1。

如此，通过计算距离d1和距离d2，从而可以判断出扬声器应该与主机设备或者哪一个从机设备进行连接，每一个扬声器可以选择与其最近的发声设备进行连接，以实现音频信号传输的最小消耗。

需要说明的是，所述步骤：所述主机设备将各扬声器的信标信号发送给各个扬声器具体还包括：所述主机设备将各扬声器的信标地址信息统一打包成一个地址信息数据包，并将所述地址信息数据包发送给每一个扬声器。如此，可以使得每一个扬声器都可以获得与其相邻的扬声器的位置关系。

需要说明的是，所述步骤：各所述扬声器根据信标信号计算相邻的两个扬声器之间的间隔距离d2具体还包括：

s311、所述扬声器根据所述地址信息数据包刷选出与其相邻扬声器；

s312、根据其所述相邻扬声器的信标地址信息计算两个扬声器之间的间隔距离d2。

如此，通过计算间隔距离d2，与可以使得相邻的两个扬声器的最短距离d1之间构成三角形，从而可以计算出这两个扬声器与发声设备之间的夹角θ。

需要说明的是，所述步骤：根据最短距离d1和间隔距离d2计算相邻的扬声器之间的夹角θ之后还包括：

s401、所述主机设备和所述从机设备向各自连接的扬声器中发出音频信号；

s402、各所述扬声器接收音频信号后，发出声音信号，所述主机设备和所述从机设备根据收到的声音信号判断扬声器在z轴方向的位置关系。

进一步地，所述步骤s402、各所述扬声器接收音频信号后，发出声音信号中具体还包括：

s4021、所述主机设备或所述从机设备上设置有两个错位的喇叭；

s4022、所述主机设备或所述从机设备根据两个喇叭接收的声音信号的音量大小，来判断扬声器在z轴方向的位置关系。

如此，通过设置判断扬声器在发声设备的上下位置关系，从而可以获得扬声器在发声设备的z轴方向上的位置关系。从而可以使得各个主机设备中不同的音频信号直接发送给扬声器或者通过从机设备发送给对应扬声器中，实现多扬声器的沉浸式全景音效。

在本实施例中，所述发声设备为主机设备或者各从机设备。需要说明的是，所述发声设备用于无线连接扬声器，发出不同音频声源给到扬声器；所述扬声器用于接收音频信号，实现同步的全景发声的效果。

具体地，所述多扬声器全景音效的定位方法，包括如下步骤：

主机设备、从机设备、各扬声器上电；

所述主机设备通过网络与所述从机设备进行连接；

各所述扬声器中的信标模块发出信标信号，所述主机设备和所述从机设备分别检测信标信号，建立与各所述扬声器中信标模块的连接，并且获取信标模块中的信标地址信息；

所述主机设备和所述从机设备根据信标地址信息计算各个扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1；(具体地，所述主机设备根据信标地址信息计算各个扬声器的距离d1；所述从机设备根据信标地址信息计算各个扬声器的距离d2；所述从机设备将所述距离d2发送至所述主机设备；所述主机设备比较距离d1和距离d2的大小，刷选出各扬声器与主机设备或从机设备的最短距离d1)；

所述主机设备将各扬声器的信标地址信息统一打包成一个地址信息数据包，将所述地址信息数据包发送给每一个扬声器；

所述扬声器根据地址信息数据包刷选出与其相邻扬声器，并且根据相邻扬声器的信标地址信息计算两个扬声器之间的间隔距离d2；

根据最短距离d1和间隔距离d2计算相邻的扬声器之间的夹角θ；

所述主机设备和所述从机设备向各自连接的扬声器中发出音频信号；各所述扬声器接收音频信号后，发出声音信号，所述主机设备和所述从机设备根据收到的声音信号判断扬声器是在设备的上面，还是在设备的下面，从而获得z轴方向的位置关系；

所述主机设备根据各个扬声器不同的位置和距离发出不同的音频信号，并且所述从机设备将所述主机设备中不同的音频信号分配给对应的扬声器中。

本发明还提供一种多扬声器定位系统，包括：主机设备10、各从机设备20及各扬声器30，所述主机设备通过网络信号与各所述从机设备连接，所述主机设备通过蓝牙信号与各所述扬声器连接，所述从机设备通过蓝牙信号与其相邻的扬声器连接。

请参阅图2，所述发声设备包括主机设备10和多个从机设备20，各所述从机设备分别与所述主机设备连接。需要说明的是，所述主机设备用于作为主机发出主声源；所述从机设备用于接收主机设备发出的声源信号，再通过滤波后，发给不同的扬声器，实现多扬声器的沉浸式全景音效，减少音频信号的延时。

请参阅图2，需要说明的是，各扬声器30组成扬声器模组，并且每个扬声器都是扬声器，因此，各所述扬声器需要分别与所述主机设备或者所述从机设备连接。需要说明的是，所述扬声器用于接收主机或从机设备的声源，并且发出声音，实现全景逼真的音效。

请参阅图3，在一个所述扬声器中，所述扬声器包括蓝牙模块31、蓝牙扬声器32和信标定位模块33，所述信标定位模块与所述主机设备或者所述从机设备连接，所述蓝牙模块与所述蓝牙扬声器电连接，所述蓝牙模块还通过蓝牙射频信号与所述主机设备或者所述从机设备连接。需要说明的是，所述蓝牙模块用于接收声源；所述蓝牙扬声器用于发出声音；所述信标定位模块用于与主机设备或从机设备连接，并且从而使得主机设备和从机设备可以对扬声器进行定位。在本实施例中，每一所述从机设备连接六个扬声器。

进一步地，主机设备可以连接多个从机设备，而从机设备可以连接多个扬声器，而扬声器中的信标定位模块则会根据自身的定位信息发送给从机设备，从机设备则可以根据两个或者两个以上的信标定位模块得到该扬声器的位置，从而可以根据该位置分配不同的声源给该扬声器，所述扬声器通过蓝牙模块接收到声源后，再通过蓝牙扬声器发出音频信号，从而实现多蓝牙扬声器的沉浸式全景音效。

如此，通过主机设备、从机设备和多个扬声器，可以连接多个扬声器，可以对各个扬声器进行定位，从而实现多扬声器的沉浸式全景音效；并且还可以通过先连接从机设备，再连接多个扬声器，从而可以实现更多扬声器的定位，实现最优的多扬声器的沉浸式全景音效。

请参阅图4，所述主机设备包括第一信标检测模块11及第一滤波器12，所述第一信标检测模块与所述信标定位模块连接，所述第一滤波器与所述蓝牙模块连接。需要说明的是，所述第一信标检测模块11用于检测信标的位置；所述第一滤波器12用于滤除声源中的干扰噪声。

请参阅图4，所述主机设备还包括第一定位计算模块13，所述第一定位计算模块与所述第一信标检测模块连接。需要说明的是，所述第一定位计算模块13用于对扬声器进行定位。

进一步地，所述主机设备包括还包括两个第一喇叭，两根所述第一喇叭分别设置于主机设备的上端部和下端部位置处，从而可以实现对主机设备的上下两个表面的音频信号的接收，实现对z轴方向的定位。

需要说明的是，所述从机设备包括第二信标检测模块及第二滤波器，所述第二信标检测模块与所述信标定位模块连接，所述第二滤波器与所述蓝牙模块连接。如此，通过设置第二信标检测模块，用于检测扬声器的位置；通过设置第二滤波器，则用于滤除杂音。

需要说明的是，所述从机设备还包括第二定位计算模块，所述第二定位计算模块与所述第二信标检测模块连接。如此，通过设置第二定位计算模块，用于对扬声器进行定位。

进一步地，所述从机设备包括还包括两个第二喇叭，两根所述第二喇叭分别设置于从机设备的上端部和下端部位置处，从而可以实现对从机设备的上下两个表面的音频信号的接收，实现对z轴方向的定位。

在本实施例中，所述主机设备为手机、平板、笔记本电脑或蓝牙音箱。所述从机设备为手机、平板、笔记本电脑或蓝牙音箱。

需要说明的是，所述发声设备还包括电源模块，所述电源模块分别与所述主机设备和多个所述从机设备连接。所述电源模块为电池模块或交流市电输入模块。如此，通过设置电源模块，可以为发声设备进行供电。

在可以无线连接的扬声器的情况下，位置可以随时更改，一般人为了解决这个问题，很难找到确切的位置，因此，如果将多个蓝牙无线扬声器连接到音频设备，则可以自动执行对扬声器的通道分配以自动再现环绕声，并且可以自动执行对所分配扬声器的沉浸式全景音效的声音。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明提供一种多扬声器全景音效的定位方法及系统，其先计算每个扬声器到主机设备或从机设备之间的最短距离d1，在计算相邻两个扬声器之间的间隔距离d2，从而可以根据两个距离对各个扬声器进行定位，从而可以发送不同位置的音频信号实现多扬声器的沉浸式全景音效；即通过连接多个扬声器，可以对各个扬声器进行定位，从而实现多扬声器的沉浸式全景音效；并且还可以通过先连接从机设备，再连接多个扬声器，从而可以实现更多扬声器的定位，实现逼真的、沉浸式全景音效的声音。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。