[发明专利]一种定向声音失真矫正方法和装置

说明书

本发明提出一种定向声音失真矫正方法和装置，包括：构建定向发声模型；计算所述模型输出音频的失真率；根据所述失真率设置失真矫正函数；对所述失真矫正函数进行变型处理，获取预处理关系式；根据所述预处理关系式对音频信号进行调制，获取矫正音频信号；本发明可以有效降低超声波定向扬声器的音频失真率。

技术领域

本发明涉及定向声音处理领域，尤其涉及一种定向声音失真矫正方法和装置。

背景技术

超声波定向声音技术主要用于提升声环境的质量，时声音像光束一样传播。定向声束借助于高频搭载，在嘈杂的环境中，声音依然清晰可辨。因此如何提高定向声音的质量也成为了定向声音技术的首要问题。定向声束利用空气自解调的过程容易引入失真，谐波失真与声源压力成正比，振幅越大输入产生的失真越大。常规的方法是采用平方根算法对包络信号进行预处理。然而对声源压力引入平方根运算会引入无线谐波，需要具有无限带宽的超声换能器来再现无线谐波。而这显然是不现实的，实际上超声换能器通常具有小于6KHz的误差，这种方法处理的定向声音仍有较大的失真。

发明内容

鉴于以上现有技术存在的问题，本发明提出一种定向声音失真矫正方法和装置，主要解决现有技术处理定向声音失真率高的问题。

为了实现上述目的及其他目的，本发明采用的技术方案如下。

一种定向声音失真矫正方法，包括：

构建定向发声模型；

计算所述模型输出音频的失真率；

根据所述失真率设置失真矫正函数；

对所述失真矫正函数进行变型处理，获取预处理关系式；

根据所述预处理关系式对音频信号进行调制，获取矫正音频信号。

可选地，所述定向发声模型包括：

集成处理器、放大器和超声波发射器，构建初始模型；

输入测试音频信号，得到测试结果；

根据所述测试结果调整所述初始模型，得到定向发声模型。

可选地，音频调制采用正交幅度调制，包括：

对音频进行幅度调制，得到幅度调制信号；

设置所述幅度调制信号和所述失真矫正函数的相位差为90度，进行正交幅度调制。

可选地，所述获取预处理关系式包括：

构建音频信号的一次波声压关系式；

根据所述一次谐波的声压构建二次波的声压关系式；

利用伯克塔远场模型求解所述二次波的声压关系式，得到二次波声压与失真系数的关系式；

对所述失真系数的关系式进行泰勒级数展开，得到所述预处理关系式。

可选地，所述对音频信号进行调制之后，对所述音频信号进行均衡处理，包括：

将所述矫正音频信号输入均衡器；所述均衡器用于滤除超出设定阈值的高音，所述均衡器包括二进制有限脉冲滤波器。

一种定向声音失真校正装置，包括：

定向发声模型；

矫正计算模块，用于计算所述模型输出音频的失真率，并根据所述失真率设置失真矫正函数；

预处理模块，用于对所述失真矫正函数进行变型处理，获取预处理关系式；

调制模块，用于根据所述预处理关系式对音频信号进行调制，获取矫正音频信号。