终端及音频信号定向发送的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及音频技术领域，尤其涉及终端及音频信号定向发送的方法。
【背景技术】
[0002]目前在大多数会议等场合中，一般都采用统一的扩声设备，所有参会者均听到同样的声音。
[0003]但是在某些战略、国际会议等会议内容需要保密场合，每个参会者需要接收的会议内容可能不同，采用上述统一的扩声设备显然不合适。为了解决这个问题，目前的做法是每个参会者配备一个耳机设备，通过耳机设备接收相应的音频信号。
[0004]然而通过有线耳机设备收听相应的语音信息会给参会者带来移动不便，用户使用体验不佳。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于解决会议中在不配备耳机情况下，每个参会者只收听相应的音频信号，保证音频信号传输的安全的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供的一种音频信号定向发送的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:
[0007]获取用户图像信息，根据用户图像信息计算用户相对于音频信号源的方位；
[0008]获取音频信号，将音频信号调制为两列超声信号；
[0009]根据用户的方位计算超声信号的功率和输出角度，以所述功率和输出角度输出所述两列超声信号，所述两列超声信号向用户方向传输，并在传输过程中自解调，使用户可听见清晰声音。
[0010]优选地，所述两列超声信号的频率分别为fl、f2，所述两列超声信号传播过程中因非线性交互作用，传播到用户所处位置后自解调产生处于人耳不可听音频范围内的音频信号nfl、mf2、nfl+mf2,以及处于人耳可听音频范围内的nfl_mf2音频信号。
[0011]优选地，所述将音频信号调制为超声信号具体包括:
[0012]将所述音频信号由模拟音频信号转换为数字音频信号；
[0013]将所述数字音频信号调制为数字超声信号；
[0014]将所述数字超声信号转换为超声信号，包括模拟信号或者数字信号。
[0015]优选地，将所述数字音频信号调制为数字超声信号具体为:
[0016]对数字音频信号X (t)进行增益放大m ；
[0017]将增益放大后的数字音频信号通过载波角频率为w。的调制器进行调制，得到数字超声信号y(t)；
[0018]所述数字超声信号y(t)算法如下:y(t) = [m*x(t)+l]*cos(wc*t) 0
[0019]优选地，所述用户图像为用户头部图像。
[0020]此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端，包括:
[0021]图像获取模块，用于获取用户图像信息；
[0022]计算模块，用于根据用户图像信息计算用户相对于音频信号源的方位；
[0023]以及根据用户的方位计算超声信号的功率和输出角度；
[0024]音频获取模块,用于获取音频信号；
[0025]调制模块，用于将所述音频信号调制为两列超声信号；
[0026]输出模块，用于以所述功率和输出角度输出所述两列超声信号，所述两列超声信号向用户方向传输，并在传输过程中自解调，使用户可听见清晰声音。
[0027]优选地，所述两列超声信号的频率分别为fl、f2，所述两列超声信号传播过程中因非线性交互作用，传播到用户所处位置后自解调产生处于人耳不可听音频范围内的音频信号nfl、mf2、nfl+mf2,以及处于人耳可听音频范围内的nfl_mf2音频信号。
[0028]优选地，所述调制模块包括:
[0029]模数转换单元，用于将所述音频信号由模拟音频信号转换为数字音频信号；
[0030]超声调制单元，用于将所述数字音频信号调制为数字超声信号；
[0031]数模转换单元，用于将所述数字超声信号转换为超声信号，包括模拟信号或者数字信号。
[0032]优选地，所述超声调制单元，具体用于对数字音频信号X (t)进行增益放大m ；以及将增益放大后的数字音频信号通过载波角频率为w。的调制器进行调制，得到数字超声信号y (t);所述数字超声信号y (t)算法如下:y(t) = [m*x(t)+l]*cos(wc*t)。
[0033]优选地，所述用户图像为用户头部图像。
[0034]本发明所提供的终端及音频信号定向发送的方法，根据用户的图像计算用户相对于音频信号源的方位，将获取的音频信号调制为两列超声信号，根据用户的方位计算超声信号的功率和输出角度，以所述功率和输出角度输出所述两列超声信号的方式，由于超声信号在空气中传输的自解调特性，使得在不佩戴耳机的情况下，用户可收听到终端发出的音频信号，而用户所在位置以外的人无法收听到，保证了音频信号传输的安全性。
【附图说明】
[0035]图1是本发明的音频信号定向发送方法一实施例的流程图；
[0036]图2是图1中将音频信号调制为超声信号步骤的细化流程图；
[0037]图3是图1中音频信号双边带调制算法原理图；
[0038]图4是本发明的终端一实施例的功能模块示意图；
[0039]图5为图4中调制模块的细化功能模块示意图；
[0040]图6为图4中输出模块的细化功能模块示意图。
[0041]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0042]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0043]本发明提供一种音频信号定向发送的方法。参见图1，图1是本发明的音频信号定向发送的方法一实施例的流程图。在一实施例中，所述音频信号定向发送的方法包括:
[0044]步骤S10、获取用户图像，根据用户图像信息计算用户相对于音频信号源的方位。
[0045]本步骤中所述用户图像为用户头部图像，即所述根据用户图像信息计算用户相对于音频信号源的方位具体为:根据用户头部图像计算用户头部相对于音频信号源的方位。其中本实施例根据图像信息计算图像相对于音频信号源的方位所采用的算法为现有技术中的常规算法，在此不作展开说明。
[0046]步骤S20、获取音频信号，将音频信号调制为两列超声信号。
[0047]本步骤所述音频信号可以是其他终端设备通过有线或无线网络传输过来的音频信号。
[0048]参见图2，图2是将音频信号调制为超声信号步骤的细化流程图。所述将音频信号调制为超声信号具体包括:
[0049]步骤S21、将所述音频信号由模拟音频信号转换为数字音频信号。
[0050]本步骤具体以16KHZ的采样速率将所述模拟音频信号转换为数字音频信号。
[0051]步骤S22、将所述数字音频信号调制为数字超声信号。
[0052]参见图3，图3为音频信号双边带调制算法原理图。本步骤具体为:对数字音频信号X(t)进行增益放大m ;然后将增益放大后的数字音频信号通过载波角频率为的调制器进行调制，得到数字超声信号y(t);所述数字超声信号y(t)算法如下:y(t)=[m*x(t)+l]*cos(wc*t)。本实施例中优选将所述数字音频信号调制约为40KHZ的数字超声信号。
[0053]步骤S23、将所述数字超声信号转换为超声信号，包括模拟信号或者数字信号。
[0054]本步骤具体以80KHZ以上的采样速率将所述数字超声信号转换为超声信号，包括模拟信号或者数字信号。
[0055]步骤S30、根据用户的方位计算超声信号的功率和输出角度，以所述功率和输出角度输出所述两列超声信号，所述两列超声信号向用户方向传输，并在传输过程中自解调，使用户可听见清晰声音。
[0056]由于超声信号具有如下特性:原频率为Π、f2的两列超声信号经超声换能器发射后，在空中传播过程中产生非线性交互作用，传播到特定距离后生成的声波包括:nfl、mf2、nfl+mf2和频信号、以及nfl-mf2差频信号(n、m均为自然数)。其中在音频信号输出之前合理调制音频信号的频率(即选择Π、f2)成为超声信号时，可使超声信号输出之后只有传输到设定范围内的差频信号nfl-mf2处于人耳可听音频范围内。本实施例利用超声信号的上述原理，将音频信号调制为合理频率Π、f2(如频率为40KHZ及其以上)两列超声信号，所述两列超声信号传播过程中因非线性交互作用，传播到用户所处位置后自解调产生处于人耳不可听音频范围内的音频信号nfl、mf2、nfl+mf2,以及处于人耳可听音频范围内的nfl-mf2音频信号。即用户可听清晰声音是频率为nfl-mf2得音频信号。
[0057]本步骤中计算超声信号的功率和输出角度所采用的算法为现有技术的常规算法，在此不作展开说明。
[0058]本步骤S30中以所述功率和输出角度输出超声信号具体为:根据计算出的功率调整超声信号的功率，以所述输出角度输出功率调整后的超声信号。即根据计算出的功率调整模拟超声信号的功率，以所述输出角度输出功率调整后的模拟超声信号。
[0059]本发明根据超声信号的上述特点，将获取的音频信号调制为合理频率(频率为40KHZ及其以上)的超声信号，将根据用户相对音频信息源的方位计算超声信号输出的功率和角度，并通过功率调整单元对超声信号进行功率调整，然后通过超声换能器将功率调整后的超声信号以所述输出角度输出的方式，使用户在当前所处位置设定范围内能够听到清晰的声音，而其他位置听不到相关声音。即使得