[发明专利]一种基于数字信号处理的用户跟随型指向发声系统

权利要求书

1.一种基于数字信号处理的用户跟随型指向发声系统，其特征在于，包括：

数据接收模块，通过有线连接方式或者无线连接方式接收需要被传入用户耳朵的音频数据信息；所述数据接收模块设置有数据预处理模块，所述数据预处理模块包括噪音去除模块和声音增强模块，其中噪音去除模块的方法是对输入的振动信号进行反相处理，将音频信号与反相处理之后的振动信号进行叠加，以消除音频信号中的噪声信号；声音增强模块包括放大器；

用户耳部位置感应模块，用于获取当前用户头部的位置信息，并发送给数据处理模块；

用户图像获取模块，用于获取用户图像，并将获取的用户图像发送给机器学习用户分析模块，所述用户图像包括用户姿态图像和用户表情图像；

机器学习用户分析模块：接收用户图像，输入用户分析人工神经网络模型，输出用户状态，并获取用户状态相对应的用户提醒建议，发送给数据处理模块；

数据处理模块，与所述数据接收模块、机器学习用户分析模块以及用户耳部位置感应模块相连，用于获取数据接收模块获得的音频信号、机器学习用户分析模块发送的音频信号与所述用户头部的位置信息，并根据所述位置信息计算声学波束成形参数，所述数据处理模块依据声学波束成形参数对所述获得的音频信号进行数字信号处理，并对数字信号处理过的音频信号进行幅度调制，数字信号处理过的音频信号调制为超声波信号，并发送到超声波指向性发声装置；

超声波指向性发声装置：接收数据处理模块发送的超声波信号，进行音频播放。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字信号处理的用户跟随型指向发声系统，其特征在于：数据处理模块包括超声波信号发生模块、声音分辨模块、波束成形模块和信息调制模块，其中所述超声波信号发生模块和波束成形模块的输出端均与信息调制模块的输入端连接，声音分辨模块的输出端与波束成形模块的输入端连接；声音分辨模块的输入端连接数据接收模块和机器学习用户分析模块的输出端，波束成形模块的输入端连接用户耳部位置感应模块的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字信号处理的用户跟随型指向发声系统，其特征在于，超声波指向性发声装置包括功率放大器和换能器，所述功率放大器连接换能器。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字信号处理的用户跟随型指向发声系统，其特征在于：功率放大器内设置有驱动器。

5.根据权利要求4所述的一种基于数字信号处理的用户跟随型指向发声系统，其特征在于：所述驱动器包括接口电路，所述接口电路输出端与场效应管电路连接，所述场效应管电路与晶体管电路连接。

6.根据权利要求2所述的一种基于数字信号处理的用户跟随型指向发声系统，其特征在于：声音分辨模块包括声音编码模块、声音匹配模块、声音隔离模块和声音提取模块，其中所述声音编码模块的输出端与声音匹配模块的输入端连接，所述声音匹配模块的输出端与声音隔离模块的输入端连接，所述声音隔离模块的输出端和声音提取模块的输入端连接。