專利名稱：人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法，尤其是一種能夠于多人的環(huán)境中，針對人臉位置與數(shù)量進(jìn)行指向性的聲音播放裝置。
背景技術(shù)：
目前于家中所裝設(shè)的音響設(shè)備，往往都是依照喇叭所擺設(shè)的方向，來決定聲音出來的軌跡，因此往往聲音的方向和范圍都是非常固定的，故有廠商研發(fā)出了前級、后級、中級、重低音等音響設(shè)備，來達(dá)到聲音環(huán)繞整個(gè)環(huán)境的效果，但這整體裝設(shè)起來，則必須要昂貴的費(fèi)用與足夠的環(huán)境才能夠設(shè)置，因此并沒有辦法普及化應(yīng)用于大眾。而一般的音響設(shè)備若是僅朝向一個(gè)方向,若是位于音響設(shè)備前的使用者不止一人時(shí)，位于左右兩側(cè)的人所能接收到的聲音效果將是最差，即使使用者能夠?qū)⒁繇懺O(shè)備轉(zhuǎn)向，但仍然無法同時(shí)顧及到左右兩側(cè)的人，若是為了解決這樣的問題，而裝設(shè)有兩個(gè)以上的音響設(shè)備，雖然能夠應(yīng)用到不同位置的兩個(gè)人，但這仍然不是一個(gè)很好的解決方法，因?yàn)閱我灰繇懺O(shè)備的效果有限，若是放置過多的音響設(shè)備，也會占據(jù)更多的空間；所以單一的音響設(shè)備若是要同時(shí)應(yīng)用于多人時(shí)，將無法同時(shí)使全部的人接收到均勻的聲音。另外，若是能夠辨識音響設(shè)備前方的人與物，以鎖定要播放的方向，這樣也許能夠于兩人之間轉(zhuǎn)換播放聲音的方向，但這很明顯是有缺點(diǎn)的，一方面除了上述所提的，若是辨識的結(jié)果僅能夠用于一人，那音響設(shè)備將僅能用于一人，而兩人以上除了會造成系統(tǒng)的混亂之外，也無法同時(shí)讓全部的人能夠接收到均勻的聲音；而第二缺點(diǎn)是單純辨識音響設(shè)備前方的人與物的話，將無法明確判斷是否為正在坐在音響設(shè)備前的使用者，而若是一物品置于該音響設(shè)備前，而音響設(shè)備則自動啟動并鎖定要播放的方向，如此將會浪費(fèi)電源，更會造成使用者很大的困擾，另外，若是人或物經(jīng)過該音響設(shè)備時(shí)，一旦辨識到該人或物，也很可能會轉(zhuǎn)移鎖定要播放的方向，如上所述，這樣的方式不但不方便，其辨識度也會有很大的問題。因此，若能使一臺音響設(shè)備能夠多指向性的對應(yīng)每一個(gè)人的臉部，以使音響設(shè)備能夠依照不同臉部的位置與數(shù)量，來決定要發(fā)出多少具有不同方向的聲音，以使每一個(gè)人皆能夠接收到均勻的聲音，如此應(yīng)為一最佳解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即在于提供一種人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法，能夠于多人的環(huán)境中，針對不同的人臉位置與數(shù)量進(jìn)行指向性的聲音播放。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種人臉辨識喇叭裝置，包括:一個(gè)用以進(jìn)行聲音播放的喇叭裝置；至少一個(gè)用以檢測臉部位置與數(shù)量的臉部感測器，設(shè)置于該喇叭裝置表面；一個(gè)控制電路，建于該喇叭裝置內(nèi)部，該控制電路包含了一個(gè)供應(yīng)運(yùn)作電源的電源供應(yīng)模塊、一個(gè)信號輸入模塊、一個(gè)數(shù)字信號處理模塊、一個(gè)中央處理模塊及一個(gè)放大器模塊，該臉部感測器能夠?qū)⑺鶛z測的臉部位置與數(shù)量的信號通過該中央處理模塊輸入該數(shù)字信號處理模塊中，而該數(shù)字信號處理模塊能夠?qū)⒃撔盘栞斎肽K所輸入的音頻信號搭配該臉部位置與數(shù)量的信號進(jìn)行處理，以使對應(yīng)不同臉部位置與數(shù)量所需輸出的音頻信號，能夠通過該放大器模塊輸入至該喇叭裝置中，而該喇叭裝置則能夠?qū)⒕哂刑囟ㄖ赶蛐缘穆曇舫虿煌哪槻课恢眠M(jìn)行播放。更具體的說，所述喇叭裝置內(nèi)具數(shù)個(gè)揚(yáng)聲器，而對應(yīng)不同臉部位置與數(shù)量所需輸出的音頻信號輸入至該喇叭裝置中時(shí)，能夠同時(shí)控制多個(gè)最接近臉部位置的揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的播放。更具體的說，所述電源供應(yīng)模塊用以供應(yīng)喇叭裝置、臉部感測器及控制電路運(yùn)作的電源。本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:一種人臉辨識喇叭裝置的聲音指向調(diào)整方法，包括以下步驟:提供一個(gè)喇叭裝置，該喇叭裝置上設(shè)置有一個(gè)臉部感測器；通過喇叭裝置上的臉部感測器來辨識臉部位置與數(shù)量，來判斷出該喇叭裝置輸出聲音的特定指向位置后，由該喇叭裝置朝向不同的臉部位置進(jìn)行播放具有不同聲音方向軌跡的音效。更具體的說，所述臉部感測器辨識到多人的臉部位置時(shí)，能夠由喇叭裝置同時(shí)輸出多個(gè)對應(yīng)所檢測臉部位置的聲音輸出軌跡。更具體的說，所述臉部感測器僅辨識到一人的臉部位置時(shí)，能夠由喇叭裝置輸出一個(gè)對應(yīng)所檢測臉部位置的聲音輸出軌跡。更具體的說，所述臉部感測器沒有辨識到任何的臉部位置時(shí)，該喇叭裝置則不會輸出任何的聲音輸出軌跡。本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明能夠辨識多人的人臉位置與數(shù)量，并依照不同臉部的位置與數(shù)量，來決定要發(fā)出多少具有不同方向的聲音，以使每一個(gè)人皆能夠接收到均勻的聲音。2.本發(fā)明能夠自動重復(fù)辨識多人的人臉位置與數(shù)量，并自動調(diào)整數(shù)個(gè)播放聲音的聲音方向軌跡。3.由于本發(fā)明是使用人臉辨識，故能夠避免因不慎經(jīng)過喇叭裝置的人與物觸發(fā)改變播放聲音的聲音方向軌跡，因此本發(fā)明具有較高的判斷準(zhǔn)確度與應(yīng)用性。


圖1為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的外觀結(jié)構(gòu) 圖2為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的運(yùn)作架構(gòu) 圖3為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的運(yùn)作流程 圖4A至圖4B為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的第一實(shí)施運(yùn)作示意
圖5A至圖5B為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的第二實(shí)施運(yùn)作示意
圖6A至圖6B為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的第三實(shí)施運(yùn)作示意
圖7A至圖7B為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的第四實(shí)施運(yùn)作示意
圖；圖8為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的第五實(shí)施運(yùn)作示意 圖9為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的第六實(shí)施運(yùn)作示意圖；以及 圖10為本發(fā)明人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的第七實(shí)施運(yùn)作示意圖。主要元件符號說明
I喇叭裝置11揚(yáng)聲器
12臉部感測器13控制電路
131電源供應(yīng)模塊132信號輸入模塊
133數(shù)字信號處理模塊134中央處理模塊
135放大器模塊2使用者
21-25使用者3重低音喇叭裝置
41用于前置左聲道的喇叭裝置 42用于前置右聲道的喇叭裝置
43用于后置左聲道的喇叭裝置 44用于后置右聲道的喇叭裝置
45用于中置重低音的喇叭裝置。
具體實(shí)施例方式有關(guān)于本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將 可清楚的呈現(xiàn)。請參閱圖1及圖2，為本發(fā)明一種人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法的外觀結(jié)構(gòu)圖及運(yùn)作架構(gòu)圖，如圖1所示，本發(fā)明于一用以進(jìn)行聲音播放的喇叭裝置I表面上設(shè)置至少一個(gè)用以檢測臉部位置與數(shù)量的臉部感測器12，而該喇叭裝置I內(nèi)部更內(nèi)建有一控制電路13，如圖2所示，該控制電路13包含了一提供喇叭裝置1、臉部感測器12、控制電路13運(yùn)作電源的電源供應(yīng)模塊131、一信號輸入模塊132、一數(shù)字信號處理模塊133、一中央處理模塊134及一放大器模塊135，其中該臉部感測器12能夠?qū)⑺鶛z測的臉部信號通過該中央處理模塊134輸入該數(shù)字信號處理模塊133中，而該數(shù)字信號處理模塊133則能夠?qū)⑿盘栞斎肽K132所輸入的音頻信號搭配該臉部位置與數(shù)量的信號進(jìn)行處理后(進(jìn)行音頻信號分配至不同臉部位置的運(yùn)算)，即可使對應(yīng)不同臉部位置與數(shù)量所需輸出的音頻信號，通過該放大器模塊135輸入至該揚(yáng)聲器11中，而該喇叭裝置I則能夠?qū)⒕哂刑囟ㄖ赶蛐缘穆曇舫虿煌哪槻课恢眠M(jìn)行播放。其運(yùn)作步驟如圖3所示，一開啟該人臉辨識喇叭裝置后301，即可一并啟動該臉部感測器302，并由該臉部感測器進(jìn)行辨識范圍中人臉的位置與數(shù)量后303，即可將該臉部感測器所取得人臉位置與數(shù)量的信號輸入該中央處理模塊304，而該中央處理模塊則會開始處理人臉位置與數(shù)量的信號305，其處理的過程是判斷前一次辨識人臉的位置與數(shù)量是否與本次所取得人臉的位置與數(shù)量完全一致，以借助判斷的過程來決定是否更改揚(yáng)聲器輸出播放的設(shè)定306，若與前一次辨識人臉的位置與數(shù)量不相同，則依照本次所取得人臉的位置與數(shù)量來選擇運(yùn)算法307，并再進(jìn)入該數(shù)字信號處理模塊中，以設(shè)定所要播出音頻內(nèi)容的揚(yáng)聲器與人臉位置與數(shù)量的相對關(guān)系(該喇叭裝置輸出聲音的特定指向位置)308，并再由該放大器將信號設(shè)定放大輸出的倍率后，即可由該揚(yáng)聲器朝向不同的臉部位置進(jìn)行播放具有不同聲音方向軌跡的音效309 ;最后，本次的設(shè)定程序?qū)Y(jié)束310，并再重新進(jìn)入步驟303進(jìn)行下一次辨識范圍中人臉的位置與數(shù)量，以進(jìn)行再一次的設(shè)定流程。
另外，因?yàn)楸景l(fā)明借助喇叭裝置I上的臉部感測器12來辨識臉部位置與數(shù)量，來判斷出該喇叭裝置I輸出聲音的特定指向位置后，由該喇叭裝置I朝向不同的臉部位置進(jìn)行播放具有不同聲音方向軌跡的音效；而該喇叭裝置I內(nèi)具數(shù)個(gè)揚(yáng)聲器11，因此當(dāng)對應(yīng)不同臉部位置與數(shù)量所需輸出的音頻信號輸入至該喇叭裝置I中時(shí)，能夠同時(shí)控制一個(gè)或多個(gè)最接近臉部位置的揚(yáng)聲器11進(jìn)行聲音的播放。因此，當(dāng)一個(gè)使用者2坐在沙發(fā)一側(cè)時(shí)，如圖4A所示，該喇叭裝置I的臉部感測器12會辨識到僅有一個(gè)人臉，同時(shí)亦會辨識該位使用者2人臉的位置是偏向一側(cè)，因此該喇叭裝置I發(fā)出聲音時(shí)，如圖4B所示，則會將所有揚(yáng)聲器所發(fā)出的聲音方向軌跡皆朝向沙發(fā)一側(cè)的使用者2人臉的位置。另外，若是使用者2坐在沙發(fā)正中央時(shí)，如圖5A所示，該喇叭裝置I的臉部感測器12除了辨識到僅有一個(gè)人臉之外，更會辨識該位使用者2人臉的位置是于正中央，因此該喇叭裝置I發(fā)出聲音時(shí)，如圖5B所示，則會將所有揚(yáng)聲器I所發(fā)出的聲音方向軌跡皆朝向位于沙發(fā)正中央的使用者2人臉的位置。另外，當(dāng)有五位使用者21，22，23，24，25坐在沙發(fā)上時(shí)，如圖6A所示，該喇叭裝置I的臉部感測器12會同時(shí)辨識到五個(gè)人臉，同時(shí)亦會辨識五位使用者21，22，23，24，25人臉的位置，因此該喇叭裝置I發(fā)出聲音時(shí)，如圖6B所示，所有揚(yáng)聲器則會依照不同使用者21，22，23，24，25人臉的位置，分別發(fā)出朝向五位使用者21，22，23，24，25人臉位置所能接收的聲音方向軌跡。另外，如圖7A所示，若是當(dāng)該喇叭裝置I的臉部感測器12并沒有辨識到人臉時(shí)，該臉部感測器12則會將沒有人臉的信號傳入該中央處理模塊中，該中央處理模塊則會停止該喇叭裝置1，如圖7B所示，將會使該喇叭裝置不會輸出任何的聲音輸出軌跡。另外，如圖8所示，能夠于使用者后方設(shè)置另一組重低音喇叭裝置3，以與前方的喇叭裝置I形成環(huán)繞音響系統(tǒng)，因此當(dāng)使用者2坐在沙發(fā)時(shí)，經(jīng)由該喇叭裝置I辨識人臉后，該喇叭裝置I及重低音喇叭裝置3能夠同時(shí)發(fā)出聲音，以讓使用者能夠感受的環(huán)繞音場的效果。另外，本發(fā)明更能夠應(yīng)用于多聲道環(huán)繞音響系統(tǒng)中，如圖9所示，于前方的左側(cè)及右側(cè)分別設(shè)置一用于前置左聲道的喇叭裝置41及一用于前置右聲道的喇叭裝置42，而于后方的左側(cè)及右側(cè)亦分別設(shè)置一用于后置左聲道的喇叭裝置43及一用于后置右聲道的喇叭裝置44，而喇叭裝置41及喇叭裝置42中間則設(shè)置一用于中置重低音的喇叭裝置45，該用于中置重低音的喇叭裝置45上具有一臉部感測器，因此當(dāng)臉部感測器辨識到位于沙發(fā)的使用者2人臉的位置后，會無線連接至用于前置左聲道的喇叭裝置41、用于前置右聲道的喇叭裝置42、用于后置左聲道的喇叭裝置43及一用于后置右聲道的喇叭裝置44，以使前置、后置及中置重低音能夠?qū)χ褂谜甙l(fā)出聲音，并讓使用者能夠感受到聲音的環(huán)繞感，有如身歷其境。另外，當(dāng)有多位使用者使用多聲道環(huán)繞音響系統(tǒng)時(shí)，如圖10所示，有五位使用者21，22，23，24，25坐在沙發(fā)上時(shí)，該用于中置重低音的喇叭裝置45的臉部感測器會同時(shí)辨識到五個(gè)人臉，同時(shí)亦會辨識五位使用者21，22，23，24，25人臉的位置，因此該喇叭裝置41，42，43，44，45發(fā)出聲音時(shí)，如圖中所示，所有喇叭裝置41，42，43，44，45會依照不同使用者21，22，23，24，25人臉的位置，分別發(fā)出朝向五位使用者21，22，23，24，25人臉位置所能接收的聲音方向軌跡，以讓全部使用者21，22，23，24，25皆
能夠被聲音包圍，并感受到聲音的環(huán)繞感，有如身歷其境。本發(fā)明所提供的一種人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法，與其他現(xiàn)有技術(shù)相互比較時(shí)，更具備下列優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明能夠辨識多人的人臉位置與數(shù)量，因此喇叭裝置將能夠依照不同臉部的位置與數(shù)量，來決定要發(fā)出多少具有不同方向的聲音，以使每一個(gè)人皆能夠接收到均勻的聲音。2.本發(fā)明能夠自動重復(fù)辨識多人的人臉位置與數(shù)量，并自動調(diào)整數(shù)個(gè)播放聲音的聲音方向軌跡。3.由于本發(fā)明是使用人臉辨識，故能夠避免因不慎經(jīng)過喇叭裝置的人與物觸發(fā)改變播放聲音的聲音方向軌跡，因本發(fā)明具有較高的判斷準(zhǔn)確度與應(yīng)用性。借助以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種人臉辨識喇叭裝置，其特征在于，包括: 一個(gè)用以進(jìn)行聲音播放的喇叭裝置； 至少一個(gè)用以檢測臉部位置與數(shù)量的臉部感測器，設(shè)置于該喇叭裝置表面； 一個(gè)控制電路，建于該喇叭裝置內(nèi)部，該控制電路包含了一個(gè)供應(yīng)運(yùn)作電源的電源供應(yīng)模塊、一個(gè)信號輸入模塊、一個(gè)數(shù)字信號處理模塊、一個(gè)中央處理模塊及一個(gè)放大器模塊，該臉部感測器能夠?qū)⑺鶛z測的臉部位置與數(shù)量的信號通過該中央處理模塊輸入該數(shù)字信號處理模塊中，而該數(shù)字信號處理模塊能夠?qū)⒃撔盘栞斎肽K所輸入的音頻信號搭配該臉部位置與數(shù)量的信號進(jìn)行處理，以使對應(yīng)不同臉部位置與數(shù)量所需輸出的音頻信號，能夠通過該放大器模塊輸入至該喇叭裝置中，而該喇叭裝置則能夠?qū)⒕哂刑囟ㄖ赶蛐缘穆曇舫虿煌哪槻课恢眠M(jìn)行播放。
2.如權(quán)利要求1所述的人臉辨識喇叭裝置，其特征在于，該喇叭裝置內(nèi)具數(shù)個(gè)揚(yáng)聲器，而對應(yīng)不同臉部位置與數(shù)量所需輸出的音頻信號輸入至該喇叭裝置中時(shí)，能夠同時(shí)控制一個(gè)或多個(gè)最接近臉部位置的揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的播放。
3.如權(quán)利要求1所述的人臉辨識喇叭裝置，其特征在于，該電源供應(yīng)模塊為供應(yīng)喇叭裝置、臉部感測器及控制電路運(yùn)作的電源。
4.一種人臉辨識喇叭裝置的聲音指向調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供一個(gè)喇叭裝置，該喇叭裝置上設(shè)置有一個(gè)臉部感測器； 通過喇叭裝置上的臉部感測器來辨識臉部位置與數(shù)量，來判斷出該喇叭裝置輸出聲音的特定指向位置后，由該喇叭裝置朝向不同的臉部位置進(jìn)行播放具有不同聲音方向軌跡的音效。
5.如權(quán)利要求4所述的人臉辨識喇叭裝置的聲音指向調(diào)整方法，其特征在于，臉部感測器辨識到多人的臉部位置時(shí)，能夠由喇叭裝置同時(shí)輸出多個(gè)對應(yīng)所檢測臉部位置的聲音輸出軌跡。
6.如權(quán)利要求4所述的人臉辨識喇叭裝置的聲音指向調(diào)整方法，其特征在于，臉部感測器僅辨識到一人的臉部位置時(shí)，能夠由喇叭裝置輸出一個(gè)對應(yīng)所檢測臉部位置的聲音輸出軌跡。
7.如權(quán)利要求4所述的人臉辨識喇叭裝置的聲音指向調(diào)整方法，其特征在于，臉部感測器沒有辨識到任何的臉部位置時(shí)，該喇叭裝置則不會輸出任何的聲音輸出軌跡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種人臉辨識喇叭裝置及其聲音指向調(diào)整方法，其中該人臉辨識喇叭裝置包含了一喇叭裝置、至少一個(gè)設(shè)置于該喇叭裝置表面的臉部感測器及一內(nèi)建于該喇叭裝置內(nèi)部的控制電路，該控制電路包含了一個(gè)供應(yīng)運(yùn)作電源的電源供應(yīng)模塊、一個(gè)信號輸入模塊、一個(gè)數(shù)字信號處理模塊、一個(gè)中央處理模塊及一個(gè)放大器模塊，其中該臉部感測器能夠用于辨識臉部位置與數(shù)量后，能夠?qū)⑿盘栞斎朐摽刂齐娐分?，以再將對?yīng)不同位置所需輸出的音頻信號，通過該控制電路輸入至該喇叭裝置中，來輸出具有不同聲音方向軌跡的音效，故能使位于喇叭裝置前的多人皆能夠聽到相同的聲音表現(xiàn)。
文檔編號G06K9/00GK103167375SQ20111041371
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者廖麒城 申請人:新昌有限公司