发声控制方法、系统、显示设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及定向发声技术领域，尤其涉及一种发声控制方法、系统、显示设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对消费产品的性能要求日趋小型化、多功能化和便携化，诸如对消费音频产品智能化、人性化以及亲身体验的要求越来越高，同时也对音频产品的可靠性提出了更高的要求，因此需要在音频产品中设计出更加人性化、智能化的功能来解决这一问题，给用户带来更加舒畅的体验。由于用户在日夜作息的习惯不一样，音量过大反而造成一种噪音污染。尤其是深夜通过电视观看视频时，电视音量过大会影响家人休息，音量过小会影响用户的观影氛围。因此现有的显示设备无法满足差异化发声，无法满足用户的各种使用场景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种发声控制方法、系统、显示设备及计算机可读存储介质。旨在解决显示设备无法根据使用场景，差异化发声的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种发声控制方法，所述显示设备包括至少一个摄像装置以及至少两个发声装置，所述发声控制方法包括步骤：

在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系；

根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声音。

可选地，所述位置关系包括收声目标与发声装置之间的距离和收声目标与发声装置之间的偏移角度；

所述根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号的步骤包括：

根据所述收声目标与所述发声装置之间的距离，确定所述发声装置的发声功率；

根据所述收声目标与所述发声装置之间的偏移角度，确定所述发声装置的发声方向；

控制所述发声装置以所述发声功率向所述发声方向发出超声波信号。

可选地，所述根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号的步骤之前，还包括：

控制发声装置将可听声音信号的低频段声波进行衰减，并将衰减后的可听声音信号加载至超声波信号中。

可选地，所述在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系的步骤包括：

在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，检测所述显示设备所处的环境中是否有用户存在；

若显示设备所处的环境中存在用户，则获取所述用户的数量；

若所述数量为多个，则监测每一个所述用户的行为姿态；

基于所述行为姿态，确定收声目标；

控制摄像装置获取所述收声目标与发声装置之间的位置关系。

可选地，所述基于所述行为姿态，确定收声目标的步骤包括：

判断所述行为姿态是否为观看姿态，并在所述行为姿态为观看姿态时，将与所述观看姿态对应的用户作为收声目标。

可选地，所述在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系的步骤之前，还包括：

获取实时时间，在所述实时时间处于预设时间段时，控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式；或者

接收终端设备发送的控制命令，根据所述控制命令控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式。

可选地，所述控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声音的步骤包括：

控制两个所述发声装置分别发出第一超声波信号和第二超声波信号，以使所述第一超声波信号和所述第二超声波信号在所述收声目标处交互和自解调，得到频率为所述第一超声波信号和所述第二超声波信号的频率之差的可听声音。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种发声控制系统，所述发声控制系统包括：

位置检测模块，用于在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系；

发声控制模块，用于根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种显示设备，所述显示设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的发声控制程序，所述发声控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的发声控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读计算机可读存储介质，所述计算机可读计算机可读存储介质上存储有发声控制程序，所述发声控制程序被处理器执行时实现如上所述的发声控制方法的步骤。

本发明提出一种发声控制方法、系统、显示设备及计算机可读存储介质，所述显示设备包括至少一个摄像装置以及至少两个发声装置，通过摄像装置能够实时监测显示设备所处范围内的收声目标，保证收声目标检测的正确性，同时配合发声装置能够准确的将声音发送至收声目标。通过在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系，并根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声音，能够实现显示设备根据与收声目标的位置关系，实现在收声目标处的准确定向发声，进而能够满足不同作息习惯的各个用户观看电视的使用场景，使得在观看电视时不会对处于同一空间的用户造成噪音干扰，满足各种使用场景，提升用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；

图2是本发明发声控制方法中一实施例的流程示意图；

图3是本发明发声控制方法中一实施例中步骤S10的细化流程示意图；

图4是本发明发声控制方法中一实施例中步骤S20的细化流程示意图；

图5是本发明发声控制系统的框架结构示意图；

图6是本发明发声控制方法中整体流程示意图。

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

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端为显示设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，DVI接口1004，USB接口1005，存储器1006。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。DVI接口1004可选的可以包括标准的有线接口，通过DVI线与其他外部设备连接。USB接口1005可选的可以包括标准的有线接口，通过USB连接线与其他外部设备连接。存储器1006可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1006可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括音频电路等等，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机计算机可读存储介质的存储器1006中可以包括操作系统、DVI接口模块、USB接口模块、用户接口模块以及发声控制程序。

在图1所示的终端中，DVI接口1004主要用于连接外部设备，与外部设备进行数据通信；USB接口1005主要用于连接外部设备，与外部设备进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1006中存储的发声控制程序，并执行以下操作：

在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系；

根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声音。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1006中存储的发声控制程序，还执行以下操作：

根据所述收声目标与所述发声装置之间的距离，确定所述发声装置的发声功率；

根据所述收声目标与所述发声装置之间的偏移角度，确定所述发声装置的发声方向；

控制所述发声装置以所述发声功率向所述发声方向发出超声波信号。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1006中存储的发声控制程序，还执行以下操作：

控制发声装置将可听声音信号的低频段声波进行衰减，并将衰减后的可听声音信号加载至超声波信号中。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1006中存储的发声控制程序，还执行以下操作：

在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，检测所述显示设备所处的环境中是否有用户存在；

若显示设备所处的环境中存在用户，则获取所述用户的数量；

若所述数量为多个，则监测每一个所述用户的行为姿态；

基于所述行为姿态，确定收声目标；

控制摄像装置获取所述收声目标与发声装置之间的位置关系。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1006中存储的发声控制程序，还执行以下操作：

判断所述行为姿态是否为观看姿态，并在所述行为姿态为观看姿态时，将与所述观看姿态对应的用户作为收声目标。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1006中存储的发声控制程序，5还执行以下操作：

获取实时时间，在所述实时时间处于预设时间段时，控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式；或者

接收终端设备发送的控制命令，根据所述控制命令控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式。

0进一步地，处理器1001可以调用存储器1006中存储的发声控制程序，

还执行以下操作：

控制两个所述发声装置分别发出第一超声波信号和第二超声波信号，以使所述第一超声波信号和所述第二超声波信号在所述收声目标处交互和自解

调，得到频率为所述第一超声波信号和所述第二超声波信号的频率之差的可5听声音。本发明显示设备的具体实施例与下述发声控制程序各实施例基本相

同，在此不作赘述。

请参阅图2，图2为本发明发声控制方法第一实施例的流程示意图，本实施例提供的发声控制方法包括如下步骤：

步骤S10，在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获0取收声目标与发声装置之间的位置关系；

本发明应用于观看视频节目等场景，主要通过显示设备的定向发声控制方法，实现显示设备的定向发声，避免在观看视频时影响到其他用户的休息，同时能够为观看者营造更好的观看沉浸氛围，提高观看者的观看体验。

本实施例中的显示设备即为电视机、手机、电脑等具有视频播放功能以5及音频播放功能的电子设备，为方便理解，本发明在以下叙述中均以电视机

为例进行叙述。显示设备中设置有摄像装置和至少两个发声装置，其中，摄像装置具体为摄像头，可以为红外摄像头，可以安装在显示设备的正前方，用于检测位于显示设备正前方的收声目标。发声装置具体为扬声器，数量至

少为两个，可以分别设置在显示设备的左右两侧，或者设置在显示设备的上0方，本发明在此不作限制，发声装置用于根据摄像装置检测到的收声目标，向收声目标处发出超声波信号，以实现显示设备的定向发声。

本实施例中的显示设备，即电视机共有两种发声模式，一种为正常发声模式，即电视的声音传播为向电视的四周进行传播，没有特定方向。另一种为定向发声模式，即电视的声音传播为向指定方向进行传播。所述收声目标指的即为接收声音的用户，进而收声目标与发声装置之间的位置关系指的即为用户与发声装置之间的距离和偏离角度，由于发声装置安装于电视上，因此，也可以表示用户与电视之间的距离和偏离角度。

在一实施例中，所述步骤S10包括：

步骤S11，在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，检测所述显示设备所处的环境中是否有用户存在；

步骤S12，若显示设备所处的环境中存在用户，则获取所述用户的数量；

步骤S13，若所述数量为多个，则监测每一个所述用户的行为姿态；

在本实施例中，在发声模式为定向发声模式时，通过摄像头检测显示设备所处的环境中是否有用户存在，在有用户存在时，进一步确定用户的人数，由于在用户处于显示设备所在空间时，并不是都处于看电视状态，有可能是在看书、玩手机等，为了确定所有用户是否都处于观看电视的状态，因此需要进一步地确定每一个用户的行为姿态，具体的，在确定行为姿态时，可以预先训练一个姿态识别模型，再根据摄像头获取空间内的用户的行为姿态，再采用姿态识别模型识别出每一个用户的行为姿态。

步骤S14，基于所述行为姿态，确定收声目标；

在一实施例中，所述步骤A14还包括：

步骤A141，判断所述行为姿态是否为观看姿态，并在所述行为姿态为观看姿态时，将与所述观看姿态对应的用户作为收声目标。

在获取到每一个用户的行为姿态后，进一步确定该行为姿态是否为观看电视的姿态，具体可以是目视显示装置的姿态，若该行为姿态为观看电视的姿态，则将与观看电视姿态对应的用户作为收声目标。若有多个用户的姿态均为观看电视姿态，则将所有具备观看电视姿态的用户作为收声目标。

步骤S15，控制摄像装置获取所述收声目标与发声装置之间的位置关系。

在本实施例中，当收声目标为一个时，则直接通过摄像装置获取该收声目标的与发声装置之间的距离和偏移角度。当收声目标为多个时，则可分别以位于电视最左边的收声目标和位于电视最右边的收声目标与发声装置之间的范围作为收声目标，即该收声目标为最左边与最右边所构成的整个范围，使得该范围内所有的用户都能听到声音。

另外，在一实施例中，所述步骤S10之前，还包括：

步骤A101，获取实时时间，在所述实时时间处于预设时间段时，控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式；或者

步骤A102，接收终端设备发送的控制命令，根据所述控制命令控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式。

在本实施例中，在电视播放过程中默认其发声模式为正常发声模式，因此在将其发声模式切换为定向发声模式时，需要设置触发条件来触发定向发声模式。其中一种触发方法为获取实时时间，在实时时间达到预设时间段时，即可触发定向发声模式，其中，预设时间段可以设置为21点至7点，或者22点至7点，又或者设置为13点至15点等各个休息时间段，避免观看电视时影响到家人休息，同时保证用户不需要降低声音，保证用户的观看体验。例如，在观看足球赛时，由于球赛的观看过程较为激烈，为保证用户的观看氛围同时不影响家人的正常休息，因此可以设置球赛的开始时间为定向发声模式的切换时间，其结束时间为定向发声模式的结束时间，充分保障观看氛围，以及家人的正常休息。

又或者根据终端设备的控制命令来切换显示设备的发声模式，所述终端设备可以是与电视相配套的遥控器，用户通过遥控器向电视发送发生模式切换指令，实现正常发声模式与定向发声模式的切换。实现电视发声模式的自由切换。又或者还可以接收用户发送的语音信号进行模式切换，还可以根据用户的喜好而设置，例如提前将用户观看模式与用户信息进行存储，在摄像头识别到对应的用户信息时，则将发声模式切换为与用户提前设置好的对应的模式。例如，用户A偏好于定向发声模式，用户B偏好于正常发声模式，当摄像头在检测到用户A时，则开启定向发声模式；当摄像头检测到用户B时，则开启正常发声模式。

步骤S20，根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在收声目标处产生可听声音。

在一实施例中，所述步骤S20还包括：

步骤A21

在一实施例中，所述步骤S20之前，还包括：

步骤A202，控制发声装置将可听声音信号的低频段声波进行衰减，并将衰减后的可听声音加载至超声波信号中。

在本实施例中，超声波因为频率较高，波长较短，不容易发生衍射，指向角较小，拥有较好的指向性，而可听声波的频率较低，波长较长，容易发生衍射，从而绕过传播过程中的障碍。基于超声波的声波定向传播技术，其基本原理是将可听声音信号调制到超声载波信号之上，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的过程中，由于空气的非线性声学效应，这些信号会发生交互作用和自解调，从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。只要超声波选取合适，差频声波则落在可听声区间，即20Hz-20000Hz。这样，借助超声波本身的高指向性，即实现了声音定向传播。在本实施例中，则是通过两个发声装置发出超声波信号，并在收声目标处进行交互和自解调，使得两个发声装置发出的超声波信号在收声目标处产生位于20Hz-20000Hz之间的可听声音。

为了减少观看视频时对其他人的影响，在将可听声信号加载到超声载波信号之前，在电视主芯片DSP(Digital Signal Processing数字信号处理)端对20Hz—200Hz频段的低音声波进行衰减。采用偶数频率进行分段，采用1024点的FFT，就能实现10段均衡器模型，即20-40Hz、40-80Hz、80-160Hz、160-320Hz、320-640Hz、640-1280Hz、1280-2560Hz、2560-5120Hz、5120-10240Hz、10240-20480Hz，每个区间频率差值都是20Hz的整数倍。对20-40Hz、40-80Hz、80-160Hz这三段的频率的幅值进行衰减一半，其余频段不做处理。能够将可听声音信号中较为嘈杂的声音衰减，例如尖锐的声音等对人体较为敏感的声音，进一步减小对空间内其他人的影响。其中，可听声音信号即为电视播放时发出的正常声音信号。

在一实施例中，所述步骤S20还包括：

步骤S21，根据所述收声目标与所述发声装置之间的距离，确定所述发声装置的发声功率；

在本实施例中，由于收声目标与发声装置之间存在有距离，因此，可根据该距离的大小控制发声装置的发声功率大小，具体的，发声功率随着所述距离的增大而增大，即当收声目标与发声装置之间的距离较远时，适当增大发声装置的发声功率，当收声目标与发声装置之间的距离较近时，适当减小发声装置的发声功率。通过根据收声目标与发声装置之间的距离，来调节发声装置的发声功率，从而可以实现发声装置声音强度的自动调整，保证用户的观看体验。

步骤S22，根据所述收声目标与所述发声装置之间的偏移角度，确定所述发声装置的发声方向；

在本实施例中，由于收声目标可能位于电视屏幕前的任意位置，因此，还需确定发声目标与电视正前方的偏移角度，进而根据收声目标与发声装置之间的偏移角度，来确定发声装置的发声方向。需要说明的是，有发声装置有两个，因此需要分别确定两个发声装置与收声目标之间的发声方向，以使两个发声装置发出的超声波信号都能到达收声目标处。

步骤S23，控制所述发声装置以所述发声功率向所述发声方向发出超声波信号。

在确定好发声功率和发声方向之后，控制两个发声装置均以确定的发声功率向收声目标处发出超声波信号，以使两道超声波信号在收声目标处进行自解调，从而得到可听声音。例如，发声目标在电视的正前方3m处，在正前方3m处形成可听声音，发声目标在电视的左前方3m处，则在左前方3m处形成可听声音。

在本实施例中，通过根据所述收声目标与所述发声装置之间的距离，确定所述发声装置的发声功率，并根据所述收声目标与所述发声装置之间的偏移角度，确定所述发声装置的发声方向，最后控制所述发声装置以所述发声功率向所述发声方向发出超声波信号。使得声音能够沿特定方向传播，防止对其它区域造成干扰，保证定向发声的实现。

本发明提出一种发声控制方法，所述显示设备包括至少一个摄像装置以及至少两个发声装置，通过摄像装置能够实时监测显示设备所处范围内的收声目标，保证收声目标检测的正确性，同时配合发声装置能够准确的将声音发送至收声目标。通过在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系，并根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声音，能够实现显示设备根据与收声目标的位置关系，实现在收声目标处的准确定向发声，进而能够满足不同作息习惯的各个用户观看电视的使用场景，使得在观看电视时不会对处于同一空间的用户造成噪音干扰，满足各种使用场景，提升用户体验。

进一步地，请参阅图5，图5是本发明发声控制系统的框架结构示意图，所述发声控制系统1包括：

位置检测模块10，用于在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系；

发声控制模块11，用于根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声。

在本实施例中，发声控制系统的具体实施方式请参阅上述实施例，在此不作赘述。

进一步地，请参阅图6，图6为本发明的整体控制流程图，其中“声音独享”功能即为开启定向发声模式。“基于超声波声学原理，利用智能数字化处理技术，改变声音传播方式和性质”即包括流程图的下方四个流程，具体实施方式可参阅上述实施例，本发明在此不作赘述。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读计算机可读存储介质，所述计算机可读计算机可读存储介质上存储有发声控制程序，所述发声控制程序被处理器执行时实现如下操作：

在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，控制摄像装置获取收声目标与发声装置之间的位置关系；

根据所述位置关系，控制两个所述发声装置发出超声波信号，以使所述超声波信号在所述收声目标处进行交互和自解调，并在所述收声目标处产生可听声音。

进一步地，所述发声控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

根据所述收声目标与所述发声装置之间的距离，确定所述发声装置的发声功率；

根据所述收声目标与所述发声装置之间的偏移角度，确定所述发声装置的发声方向；

控制所述发声装置以所述发声功率向所述发声方向发出超声波信号。

进一步地，所述发声控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

控制发声装置将可听声音信号的低频段声波进行衰减，并将衰减后的可听声音信号加载至超声波信号中。

进一步地，所述发声控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

在显示设备的发声模式处于定向发声模式时，检测所述显示设备所处的环境中是否有用户存在；

若显示设备所处的环境中存在用户，则获取所述用户的数量；

若所述数量为多个，则监测每一个所述用户的行为姿态；

基于所述行为姿态，确定收声目标；

控制摄像装置获取所述收声目标与发声装置之间的位置关系。

进一步地，所述发声控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

判断所述行为姿态是否为观看姿态，并在所述行为姿态为观看姿态时，将与所述观看姿态对应的用户作为收声目标。

进一步地，所述发声控制程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取实时时间，在所述实时时间处于预设时间段时，控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式；或者

接收终端设备发送的控制命令，根据所述控制命令控制显示设备的发声模式切换为定向发声模式。

本发明计算机可读计算机可读存储介质的具体实施例与上述发声控制程序各实施例基本相同，在此不作赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。