[发明专利]一种基于换能器环形阵列的全向音频调制方法

说明书

本发明公开了一种基于换能器环形阵列的全向音频调制方法，属于定向声波发射技术领域，其包括以下步骤：S1、通过雷达获取目标物区域内的场景地图；S2、将换能器环形阵列中所有换能器对应的单元空间进行划分，得到目标物空间区域栅格化数据；S3、提取各目标物的特征值，并进行栅格化处理，得到各目标物的特征值栅格化数据；S4、进行有效区域的匹配，得到有效区域栅格化数据；S5、进行音频调制，得到各目标物的音频调制算子；S6、构建音频信息，通过换能器环形阵列播放出来，形成定向强声发射，完成全向音频调制；本发明解决了现有定向声波发射技术中存在声压级低和功耗大的问题。

技术领域

本发明涉及定向声波发射技术领域，具体涉及一种基于换能器环形阵列的全向音频调制方法。

背景技术

定向声发射技术在国民生活中有着广泛的应用和实际意义。该技术将声波以集束的方式传输，使声波的传播具有指向性，实现在小发射角度远距离的声波发射。可以在较远距离上通过高声强声音的方式对特定目标物或人群进行驱散或警示。

但是，定向声波发射技术限制了声波的覆盖区域，存在覆盖范围小的问题。为满足全向声波覆盖，需要增加复杂的伺服机构，增加了系统的复杂性、降低了系统的可靠性，具有实时性差、功耗大、成本高等问题。而全向声波发射系统通常一般基于全向声碟进行设计，覆盖范围广，但存在声压级低、功耗大的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于换能器环形阵列的全向音频调制方法解决了现有定向声波发射技术中存在声压级低和功耗大的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于换能器环形阵列的全向音频调制方法，包括以下步骤：

S1、通过雷达获取目标物区域内的场景地图；

S2、将换能器环形阵列中所有换能器对应的单元空间进行划分，得到目标物空间区域栅格化数据；

S3、提取各目标物的特征值，并进行栅格化处理，得到各目标物的特征值栅格化数据；

S4、根据目标物空间区域栅格化数据和各目标物的特征值栅格化数据，进行有效区域的匹配，得到有效区域栅格化数据；

S5、根据有效区域栅格化数据，构建空间权值矩阵，进行音频调制，得到各目标物的音频调制算子；

S6、根据各目标物的音频调制算子，构建音频信息，通过换能器环形阵列播放出来，形成定向强声发射，完成全向音频调制。

进一步地，步骤S1中雷达包括：激光雷达和毫米波雷达。

进一步地，步骤S2包括以下分步骤：

S21、将换能器环形阵列中所有换能器对应的单元空间构成目标物空间区域；

S22、将目标物空间区域栅格化处理，并存储为标准栅格数据结构，得到目标物空间区域栅格化数据。

进一步地，步骤S3包括以下分步骤：

S31、实时监测目标物区域内的各目标物的动态信息；

S32、将各目标物的动态信息与场景地图进行比对，得到各目标物的特征值；

S33、将各目标物的特征值栅格化处理，并存储为标准栅格数据结构，得到各目标物的特征值栅格化数据。

进一步地，步骤S32中各目标物的特征值包括：目标物的方位、目标物的距离、目标物的拐点和目标物的边界线。

上述进一步方案的有益效果为：可同时获取多目标的特征值，实现多目标的发现、识别和驱散，提高系统实时性。

进一步地，步骤S4包括以下分步骤：