一种发送定向音频信息的方法、装置、系统及电子设备

技术领域

本公开涉及计算机领域，特别涉及一种发送定向音频信息的方法、装置、系统及电子设备。

背景技术

当前音频传输的方式主要包括开放方式和密闭方式两种。其中，开放方式通常通过喇叭，在一定的空间内播放人耳可分辨频率的音频；而密闭方式则依靠有线或蓝牙等传输方式，结合耳机等设备进行音频的传输。

对于上述密闭方式传输，能够保证较好的隐私性，现有已经出现了在公共区域内进行定向音频传输的方式，其能够实现只有某一个方向的人听到对应的音频信息，而其它方向的人无法听到。但是，该方式只是针对某一个方向上的人，这个方向上所有人都能够听到定向音频信息，隐私性较差。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出了一种发送定向音频信息的方法、装置、系统及电子设备，用以解决现有技术的如下问题：现有定向音频的传输方式只针对某一个方向上的人，这个方向上所有人都能够听到定向音频信息，隐私性较差。

一方面，本公开实施例提出了一种发送定向音频信息的方法，包括：确定接收定向音频信息的目标用户的位置信息；检测以所述目标用户为中心的预定范围内是否存在除所述目标用户之外的其它用户；在不存在所述其它用户的情况下，根据所述目标用户的所述位置信息发送定向音频信息。

在一些实施例中，所述根据所述目标用户的所述位置信息发送定向音频信息，包括：确定所述目标用户头部的高度信息；根据所述目标用户的所述位置信息及所述高度信息向预定超声波发生设备发送角度调整信号及待发送音频的频率信息，以控制所述预定超声波发生设备按照预定角度发送具有预定频率的音频信息。

在一些实施例中，所述确定接收定向音频信息的目标用户的位置信息，包括：将所述目标用户所处的空间区域按照预定面积及预定形状划分为多个网格区域；根据所述目标用户所处的网格区域确定所述目标用户的所述位置信息。

在一些实施例中，所述检测以所述目标用户为中心的预定范围内是否存在除所述目标用户之外的其它用户之后，还包括：在存在所述其它用户的情况下，检测所述其它用户是否为预定音频黑名单中的用户；在不是所述预定音频黑名单中的用户的情况下，根据当前播放策略确定所述定向音频信息的发送状态。

另一方面，本公开实施例提出了一种发送定向音频信息的装置，包括：第一确定模块，用于确定接收定向音频信息的目标用户的位置信息；第一检测模块，用于检测以所述目标用户为中心的预定范围内是否存在除所述目标用户之外的其它用户；发送模块，用于在不存在所述其它用户的情况下，根据所述目标用户的所述位置信息发送定向音频信息。

在一些实施例中，所述发送模块，具体用于：确定所述目标用户头部的高度信息；根据所述目标用户的所述位置信息及所述高度信息向预定超声波发生设备发送角度调整信号及待发送音频的频率信息，以控制所述预定超声波发生设备按照预定角度发送具有预定频率的音频信息。

在一些实施例中，所述第一确定模块，具体用于：将所述目标用户所处的空间区域按照预定面积及预定形状划分为多个网格区域；根据所述目标用户所处的网格区域确定所述目标用户的所述位置信息。

在一些实施例中，还包括：第二检测模块，用于在存在所述其它用户的情况下，检测所述其它用户是否为预定音频黑名单中的用户；第二确定模块，用于在不是所述预定音频黑名单中的用户的情况下，根据当前播放策略确定所述定向音频信息的发送状态。

另一方面，本公开实施例提出了一种电子设备，包括：本公开任一实施例所述的发送定向音频信息的装置。

另一方面，本公开实施例提出了一种发送定向音频信息的系统，包括：本公开任一实施例所述的电子设备，以及，至少两个超声波发生设备，其中，每个超声波发生设备至少具有两个发声源。

本公开实施例先确定目标用户位置信息，建立将定向音频信息发送至特定用户的基础，再检测目标用户周边区域是否存在其它用户，避免其它用户听到定向音频信息，在不存在其它用户的情况下，才发送定向音频信息，以保证目标用户公共区域内也能够接收到较为保密的音频信息，隐私性较好。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的发送定向音频信息的方法的流程图；

图2为本公开实施例提供的超声波产生人耳可识别的信号原理图；

图3为本公开实施例提供的超声波发生设备与网格的关系示意图；

图4为本公开实施例提供的发送定向音频信息的装置的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的拆分后的电子设备各部分交互示意图。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开实施例提供了一种发送定向音频信息的方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤S101至S103：

S101，确定接收定向音频信息的目标用户的位置信息。

超声波定向发生原理是基于将人耳可分辨的声音信号(20-20KHz)调制到超声载波信号(35K-60K)之上，并由超声换能器发射到空气中。不同频率的超声波在空气传播过程中，由于空气具有的非线性声学效应，会发生交互解调，进而产生频率为原超声频率之和(和频)与频率之差(差频)的新声波。若两个超声波选取合适，则差频声波则可落在可听声区域。这样，借助超声波本身的高指向性，实现了声音定向或定点传播的过程。超声波产生人耳可识别的信号原理如图2所示。

在现有定向音频传输时，只能确定向某一个方向传输，然而，本公开实施例预先确定目标用户的位置信息，进而可以通过位置信息控制超声波发生设备调整角度，进而实现某一个或多个独立用户进行定向音频传输。

具体实现时，可以将目标用户所处的空间区域按照预定面积及预定形状划分为多个网格区域，再根据目标用户所处的网格区域确定目标用户的位置信息。本公开实施例正是因为采用了该方式确定了目标用户的位置信息，才能够精准的控制超声波发生设备对目标用户发送定向音频信息。

S102，检测以目标用户为中心的预定范围内是否存在除目标用户之外的其它用户。

为了避免超声波发生设备调整不准确导致发送至目标用户的定向音频信息被目标用户周边的其它人听到，因此，需要检测目标用户周围是否存在不可以听到定向音频信息的用户。

具体检测时，可以采用多种方式验证是否存在其它用户，例如，通过摄像头扫描目标用户周边预定范围内是否存在其它用户，如果存在，则可以进一步确定其它用户的位置信息，进而通过其它用户的位置信息和目标用户的位置信息确定其它用户是否处于预定范围内；由于智能手机已经成为当今人类必不可缺的一个随身携带电子设备，因此，还可以通过检测目标用户周边预定范围内是否存在其它电子设备来确定是否存在其它用户，当然，无论何种方式，只要能够确定是否存在其它用户即可。

对于其它用户，可以确定一个播放策略，例如，只要不是一定不能听到定向音频信息的用户都可以听，或者，除了目标用户都不可以听。基于上述考虑，本公开实施例还可以对用户进行黑白名单分类，例如，黑名单、白名单和灰名单，其中，黑名单一定不可以听到定向音频信息，白名单需要听到定向音频信息。

具体实现时，如果存在其它用户，则检测其它用户是否为预定音频黑名单中的用户；在不是预定音频黑名单中的用户的情况下，根据当前播放策略确定定向音频信息的发送状态，例如，当前播放策略为除了白名单用户都不可以听(第一播放策略)，则只要其它用户不是白名单用户，就都不能播放；此时，可以按照预定时间间隔再次检测其它用户的位置信息，等其它用户不在预定范围内时立即播放定向音频信息。再例如，当前播放策略为除了黑名单用户以外都可以听(第二播放策略)，则只要其它用户不是黑名单用户，就都能够播放。

S103，在不存在其它用户的情况下，根据目标用户的位置信息发送定向音频信息。

具体实现时，为了使得定向音频信息准确的到达人耳附近，因此，还需要确定目标用户头部的高度信息，例如通过采用摄像头检测到的用户头部，然后根据位置信息和摄像头与目标用户的角度信息确定具体的高度信息，该部分内容可以通过现有技术实现，此处不再赘述，当然，例如采用红外等其它方式检测用户头部的高度信息也在本公开实施例保护范围之内。在确定用户头部的高度信息后，就可以根据目标用户的位置信息及高度信息向预定超声波发生设备发送角度调整信号及待发送音频的频率信息，以控制预定超声波发生设备按照预定角度发送具有预定频率的音频信息。

若按照本公开实施例向固定网格位置发送定向音频，则只需角度固定的2-4个超声波发生设备即可实现。超声波发生设备与网格的关系示意如图3所示，图3仅为一种原理示例，并不对对本公开构成限定。进一步地，若所需同时传输网格位置数越少，超声波发生设备位置与网格关系越近，则通过改变超声波发生设备角度和位置，可以减少对于超声波发生设备数量的需求。

本公开实施例先确定目标用户位置信息，建立将定向音频信息发送至特定用户的基础，再检测目标用户周边区域是否存在其它用户，避免其它用户听到定向音频信息，在不存在其它用户的情况下，才发送定向音频信息，以保证目标用户公共区域内也能够接收到较为保密的音频信息，隐私性较好。

本公开实施例通过超音波交互解调作用，采用固定传输或基于身份识别确定音频信息接收目标用户，根据目标用户实际所处位置，调整定向传输参数，从而实现在公共空间内的声音定向传输。

本公开实施例可以实现密闭空间内特定受众的音频接收；在无法通过手机显示等方式的条件下，能够传输特定音频，隐私性较强；在密闭环境中，特定受众互不相扰。

本公开还实施例提供了一种发送定向音频信息的装置，该装置的结构示意如图4所示，包括：

第一确定模块10，用于确定接收定向音频信息的目标用户的位置信息；

第一检测模块20，与第一确定模块10耦合，用于检测以目标用户为中心的预定范围内是否存在除目标用户之外的其它用户；

发送模块30，与第一检测模块20耦合，用于在不存在其它用户的情况下，根据目标用户的位置信息发送定向音频信息。

超声波定向发生原理是基于将人耳可分辨的声音信号(20-20KHz)调制到超声载波信号(35K-60K)之上，并由超声换能器发射到空气中。不同频率的超声波在空气传播过程中，由于空气具有的非线性声学效应，会发生交互解调，进而产生频率为原超声频率之和(和频)与频率之差(差频)的新声波。若两个超声波选取合适，则差频声波则可落在可听声区域。这样，借助超声波本身的高指向性，实现了声音定向或定点传播的过程。

在现有定向音频传输时，只能确定向某一个方向传输，然而，本公开实施例预先确定目标用户的位置信息，进而可以通过位置信息控制超声波发生设备调整角度，进而实现某一个或多个独立用户进行定向音频传输。

具体实现时，上述第一确定模块，具体用于：将目标用户所处的空间区域按照预定面积及预定形状划分为多个网格区域；根据目标用户所处的网格区域确定目标用户的位置信息。本公开实施例正是因为采用了该方式确定了目标用户的位置信息，才能够精准的控制超声波发生设备对目标用户发送定向音频信息。

为了避免超声波发生设备调整不准确导致发送至目标用户的定向音频信息被目标用户周边的其它人听到，因此，需要检测目标用户周围是否存在不可以听到定向音频信息的用户。

具体检测时，可以采用多种方式验证是否存在其它用户，例如，通过摄像头扫描目标用户周边预定范围内是否存在其它用户，如果存在，则可以进一步确定其它用户的位置信息，进而通过其它用户的位置信息和目标用户的位置信息确定其它用户是否处于预定范围内；由于智能手机已经成为当今人类必不可缺的一个随身携带电子设备，因此，还可以通过检测目标用户周边预定范围内是否存在其它电子设备来确定是否存在其它用户，当然，无论何种方式，只要能够确定是否存在其它用户即可。

对于其它用户，可以确定一个播放策略，例如，只要不是一定不能听到定向音频信息的用户都可以听，或者，除了目标用户都不可以听。基于上述考虑，本公开实施例还可以对用户进行黑白名单分类，例如，黑名单、白名单和灰名单，其中，黑名单一定不可以听到定向音频信息，白名单需要听到定向音频信息。

具体实现时，上述装置还可以包括：第二检测模块，与第一检测模块耦合，用于在存在其它用户的情况下，检测其它用户是否为预定音频黑名单中的用户；第二确定模块，与第二检测模块和耦合，用于在不是预定音频黑名单中的用户的情况下，根据当前播放策略确定定向音频信息的发送状态。例如，当前播放策略为除了白名单用户都不可以听(第一播放策略)，则只要其它用户不是白名单用户，就都不能播放；此时，可以按照预定时间间隔再次检测其它用户的位置信息，等其它用户不在预定范围内时立即播放定向音频信息。再例如，当前播放策略为除了黑名单用户以外都可以听(第二播放策略)，则只要其它用户不是黑名单用户，就都能够播放。

上述发送模块具体用于：确定目标用户头部的高度信息；根据目标用户的位置信息及高度信息向预定超声波发生设备发送角度调整信号及待发送音频的频率信息，以控制预定超声波发生设备按照预定角度发送具有预定频率的音频信息。

具体实现时，为了使得定向音频信息准确的到达人耳附近，因此，还需要确定目标用户头部的高度信息，例如通过采用摄像头检测到的用户头部，然后根据位置信息和摄像头与目标用户的角度信息确定具体的高度信息，该部分内容可以通过现有技术实现，此处不再赘述，当然，例如采用红外等其它方式检测用户头部的高度信息也在本公开实施例保护范围之内。

本公开实施例先确定目标用户位置信息，建立将定向音频信息发送至特定用户的基础，再检测目标用户周边区域是否存在其它用户，避免其它用户听到定向音频信息，在不存在其它用户的情况下，才发送定向音频信息，以保证目标用户公共区域内也能够接收到较为保密的音频信息，隐私性较好。

本公开实施例还提供了一种电子设备，其至少包括：本公开上述实施例中的发送定向音频信息的装置。具体实现时，该电子设备也可以拆分成多个部分，例如将电子设备拆分成身份验证中台、定位系统、音频中台，其交互示意如图5所示。

其中身份验证中台依靠基于身份验证设备所获得的生物学信息或电子身份信息对音频受众进行身份验证控制，其作用为在众多受众中确认需要获取音频信息的个体。具体可以采用黑白名单方式实施：即需要获取音频的受众、严格禁止获取音频的受众及中性受众。身份验证中台结合定位系统反馈的白名单受众坐标信息及干涉受众的位置信息确定是否向白名单受众发送音频信息。例如，白名单受众与黑名单受众同处一个网格坐标内，则取消音频发送。具体实现时，比如一个用户占地面积是0.2平米，定位系统做网格空间划分时最小单位可以是0.1平米，则一个空间内的平面坐标就都已经被划分出来，进而一个人可以通过网格确定其坐标，对于Z轴坐标，可以采用红外方式识别用户头部，当然，采用光学等方式也在本公开实施例保护范围内。

定位系统则基于身份验证中台具体标定受众的位置，通过根据超声波定向传输音频区域坐标，对于封闭空间进行网格化划分，分别确定黑白名单受众所处的音频区域坐标及坐标内是否含有干涉受众。特别的，若采用简化方式，例如在高铁、影院等依据位置而非特定个体的应用场景，则无需身份验证中台，仅需确定位置坐标即可。

具体实现时，上述身份验证中台可以设置一个安全检测阈值，即定位系统按照一个极短的时间间隔周期性定位，每次定位时身份验证中台都需要进行用户身份验证，确定是否还是白名单内用户，如果连续N次定位都没有验证到用户身份，则停止向该用户传输音频信息，直至该用户通过身份验证后，才能再次传输音频信息。例如，第1秒钟看一下这个用户，确定是白名单后，下一秒还要看，但此时如果这个用户周围没有别用户，可能即使下1秒我看不清他的脸，但是由于周围没用户接触过，默认为还是他，但是如果N次后如果还是看不清这个用户的脸，无法通过验证，那就不行了，则需要重新进行身份验证，这个过程就是设置安全检测阈值。

音频中台类似于一个收发系统，其接收需要定向发送的音频信息，并基于身份验证中台发送的验证信息及定位系统的坐标信息，将坐标信息和音频信息发送至超声波发生设备。

本公开实施例还提供了一种发送定向音频信息的系统，其包括上述实施例中的电子设备，以及，至少两个超声波发生设备，其中，每个超声波发生设备至少具有两个发声源。电子设备与超声波发生设备交互过程不再赘述，可参考本公开上述实施例。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。