[发明专利]位置辨识装置、位置辨识系统以及位置辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种位置辨识装置、系统以及方法，尤其涉及一种利用高频音频信号辨识位置的装置、系统以及方法。

背景技术

随着电子产品的日新月异以及平板电脑的流行，移动电子装置也开始出现显示模块与主机分离的现象，因此也产生分离后的显示模块以及主机之间辨别对方位置的需求。为了解决此需求，适应性波束形成（adaptive beaforming）技术是最常用于机器上辨识另一机器位置的技术。通常，我们希望使用人耳听不到的高频音频信号来辨识另一台机器的位置。适应性波束形成（adaptive beaforming）技术是以两个音频接收装置接收一机器所发出的音频信号，并且利用两个音频接收装置所接收到的音频信号的相位变化来辨识该机器的位置。

假设该机器发出的声音的信号频率为F_S、两个音频接收装置的取样频率为F_R、两个音频接收装置相距的既定距离D以及声速为V_S，因此此种辨识方式的限制条件为因此只能使用中低频率的声音（即4kHz以下），与我们期望使用人耳听不到的高频音频信号的期待不符。此外，一般取样频率通常大于声音的信号频率10倍以上，若是使用高频音频信号时，过高的取样频率将造成系统的复杂度增加。因此，急需一个能够利用高频音频信号辨识位置的装置与方法。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种位置辨识装置，适用于一音频输出装置，上述音频输出装置输出一音频信号，包括：一第一音频接收装置，利用一取样频率接收上述音频信号，产生多个第一取样点，其中上述音频信号的波形是一高频信号与一包络线的叠加结果，上述包络线具有一特征值；一第二音频接收装置，与上述第一音频接收装置距离一既定距离，利用上述取样频率接收上述音频信号，产生多个第二取样点；以及一处理器，根据上述第一取样点计算一第一包络线，根据上述第二取样点计算一第二包络线，其中上述第一包络线以及上述第二包络线分别具有一第一特征值以及一第二特征值，上述处理器根据上述第一特征值以及上述第二特征值的时间差以及振幅差，取得上述音频输出装置的位置。

本发明还提出一种位置辨识系统，包括：一音频输出装置，上述音频输出装置输出一音频信号，其中上述音频信号的波形是一高频信号与一包络线的叠加结果，上述包络线具有一特征值；一位置辨识装置，包括：一第一音频接收装置，利用一取样频率接收上述音频信号，产生多个第一取样点；一第二音频接收装置，与上述第一音频接收装置距离一既定距离，利用上述取样频率接收上述音频信号，产生多个第二取样点；以及一处理器，根据上述第一取样点计算一第一包络线，根据上述第二取样点计算一第二包络线，其中上述第一包络线以及上述第二包络线分别具有一第一特征值以及一第二特征值，上述处理器根据上述第一特征值以及上述第二特征值的时间差以及振幅差，取得上述音频输出装置的位置。

本发明还提出一种位置辨识方法，适用于一音频输出装置，上述音频输出装置输出一音频信号，包括：利用一第一音频接收装置以及一取样频率接收上述音频信号而产生多个第一取样点，其中上述音频信号的波形是一高频信号与一包络线的叠加结果，上述包络线具有一特征值；利用一第二音频接收装置以及上述取样频率接收上述音频信号而产生多个第二取样点，其中上述第二音频接收装置与上述第一音频接收装置距离一既定距离；根据上述第一取样点计算一第一包络线；根据上述第二取样点计算一第二包络线，其中上述第一包络线以及上述第二包络线分别具有一第一特征值以及一第二特征值；以及根据上述第一特征值以及上述第二特征值的时间差以及振幅差，取得上述音频信号的位置。

本发明能够利用高频音频信号辨识位置。

附图说明

图1是显示位置辨识系统100的装置示意图；

图2是显示根据本发明的一实施例所述的音频信号S的高频信号的波形图；

图3是显示根据本发明的一实施例所述的音频信号S的包络线的波形图；

图4是显示根据本发明的一实施例所述的图2的高频信号与图3的包络线叠加的具有多个取样点波形图；

图5是显示根据本发明的一实施例所述的第一音频接收装置121接收到的音频信号图；

图6是显示根据本发明的一实施例所述的降低噪声的示意图；

图7是显示根据本发明的一实施例所述的位置辨识方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100位置辨识系统

110第一装置

111音频输出装置

120第二装置

121第一音频接收装置