无线音频设备的音频播放处理方法、装置及无线音频设备与流程

1.本发明涉及音频处理领域，尤其涉及一种无线音频设备的音频播放处理方法、装置及无线音频设备。


背景技术：

2.在游戏情境中，例如虚拟现实的游戏场景中，随着耳机佩戴者在佩戴耳机时产生的运动，例如各个方向上的移动等，耳机相对于游戏情境中的声源的位置或方位也随之变化。目前的真无线立体声耳机在耳机运动时依然保持先前设定的立体声效果；例如，在枪声的立体声效果设定为从正前方发出的情况下，耳机佩戴者向后转180度，则枪声的声源的定向已经从耳机佩戴者的正前方转变到了正后方，但其听到的立体声效果依然还是保持从耳机佩戴者的正前方发出的效果，佩戴者会感觉到枪声的声源突然发生位置转移，这会严重影响佩戴者的真实体验。
3.另外，在用户佩戴智能眼镜等可穿戴设备时，随着智能眼镜佩戴者在佩戴智能眼镜时产生运动，例如各个方向上的移动等，智能眼镜相对于游戏情境中的声源的位置或方位也随之变化。如果不对音源作调整，也会严重影响佩戴者的真实体验。
4.现有技术中，随着耳机、智能眼镜等可穿戴设备的移动，可以利用imu(inertial measurement unit，惯性测量单元)测得可穿戴设备的位置、方位的变化，从而改变播放的音频，使得左右耳收听音频时，感受到的音源位置、方位不发生变化。但是，由于制作工艺等原因，imu测量的数据通常都会有一定误差。典型的误差是偏移误差(也称为零偏)，也就是陀螺仪和加速度计即使在没有旋转或加速的情况下也会有非零的数据输出。而要想得到位移数据，需要对加速度计或陀螺仪的输出进行两次积分，在两次积分后，即使很小的偏移误差也会被放大，随着时间推进，位移误差会不断积累，进而影响imu的测量精度。


技术实现要素：

5.为了解决以上问题，本发明实施例提出一种无线音频设备的音频播放处理方法、装置及无线音频设备，通过测量无线音频设备与另一静止状态的uwb设备的距离，来校准imu的零偏，进而提高imu的测量精度。
6.第一方面，本发明实施例提出一种无线音频设备的音频播放处理方法，所述无线音频设备包括第一扬声器设备和第二扬声器设备，且至少一个扬声器设备中包括imu，包括：检测所述第一扬声器设备和第二扬声器设备与一固定uwb设备之间的距离，并建立该些距离与imu的零偏的约束关系；通过多次测量，得到多个约束关系，从所述多个约束关系中得到imu的零偏；根据所述imu的零偏，确定所述imu检测到的运动参数，以使得所述第一扬声器设备和第二扬声器设备基于所述运动参数对要播放的音频信号进行调整和播放。
7.第二方面，本发明实施例提出一种无线音频设备的音频播放处理装置，所述无线音频设备包括第一扬声器设备和第二扬声器设备，且至少一个扬声器设备中包括imu，所述音频播放处理装置包括：检测模块，用于检测所述第一扬声器设备和第二扬声器设备与一
固定uwb设备之间的距离，并建立该些距离与imu的零偏的约束关系；确定模块，用于通过多次测量，得到多个约束关系，从所述多个约束关系中得到imu的零偏；调整模块，用于根据所述imu的零偏，确定所述imu检测到的运动参数，以使得所述第一扬声器设备和第二扬声器设备基于所述运动参数对要播放的音频信号进行调整和播放。
8.第三方面，本发明实施例提出一种无线音频设备，包括第一扬声器设备和第二扬声器设备，所述第一扬声器设备和第二扬声器设备均包括uwb模块；所述uwb模块，配置为获取uwb信号在所述第一、第二扬声器设备与固定uwb设备之间的空中传输时间，再根据所述空中传输时间分别计算第一、第二扬声器设备与所述固定uwb设备之间的距离；所述第一扬声器设备或/和第二扬声器设备，包括imu，用于检测所述第一扬声器设备或/和第二扬声器设备的运动参数；所述无线音频设备还包括音频播放处理模块，用于根据所述uwb模块得到的第一、第二扬声器设备与所述固定uwb设备之间的距离，调整所述imu的零偏，进而确定所述imu检测到的运动参数；其中，所述音频播放处理模块包括：检测模块，用于检测所述第一扬声器设备和第二扬声器设备与一固定uwb设备之间的距离，并建立该些距离与imu的零偏的约束关系；确定模块，用于通过多次测量，得到多个约束关系，从所述多个约束关系中得到imu的零偏；调整模块，用于根据所述imu的零偏，确定所述imu检测到的运动参数，以使得所述第一扬声器设备和第二扬声器设备基于所述运动参数对要播放的音频信号进行调整和播放。
9.本发明实施例公开了一种无线音频设备的音频播放处理方法、装置和无线音频设备，利用无线音频设备中包含的uwb模块，测量与另一静止状态的uwb设备的距离来校准imu的零偏，以提高imu的测量精度，使得音源位置、方位的调整更加精确。
10.参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
11.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
12.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明实施例的无线音频设备的音频播放处理方法的处理流程图；
15.图2为本发明实施例的无线音频设备基于运动参数进行调整和播放的处理流程图；
16.图3为图2所示实施例的步骤s202中存储有声源的位置和/或方位以及与声源的位置和/或方位对应的滤波器系数的滤波器列表的量测方式预先确定的处理流程图；
17.图4为本发明实施例的无线音频设备的音频播放处理装置的结构示意图；
18.图5为本发明实施例的无线音频设备的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
21.下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
22.本发明实施例公开了一种无线音频设备的音频播放处理方法，利用可穿戴设备的扬声器设备中包含的uwb模块，测量与另一静止状态的uwb设备的距离来校准imu的零偏，以提高imu的测量精度，使得音源位置、方位的调整更加精确。
23.图1为本发明实施例的无线音频设备的音频播放处理方法的处理流程图。如图1所示，在步骤s101，检测所述第一扬声器设备和第二扬声器设备与一固定uwb设备之间的距离，并建立该些距离与imu的零偏的约束关系。本实施例中，所述第一扬声器设备和/或第二扬声器设备上安装有能够检测其运动参数的惯性测量单元，该惯性测量单元包括但不限于加速度计(例如三个单轴加速度计)、陀螺仪(例如三个单轴陀螺仪)、磁力计等。上述惯性测量单元可以检测第一扬声器设备和/或第二扬声器设备的运动参数，所述运动参数包括但不限于角速度、加速度、位移、位置和方位，运动参数可以是其中的任一种或几种的组合。例如，加速度计被配置为测量可穿戴设备在三维空间中的加速度，陀螺仪被配置为测量可穿戴设备在三维空间中的角速度。进而，利用得到的运动参数调整接收的音频数据播放，使得左右耳收听音频时，感受到的音源位置、方位没有发生变化。也就是说，通过响应于可穿戴设备的相对运动几乎实时地调整音频信号的立体声效果，使得佩戴者对于声源的位置和定位更符合现实，例如，对于固定的声源来说，不管可穿戴设备如何运动(平移、旋转、加速等)，通过几乎实时地调整左右扬声器的音频信号，佩戴者感受到的还是固定的声源。在一些应用中，无线音频设备可以是无线耳机，左右耳机各有一个扬声器设备；也可以为智能眼镜，例如在智能眼镜左右耳附近各有一个扬声器设备。本实施例中，左、右扬声器设备中的其中一个包含imu，并且左、右扬声器设备中各有uwb模块；或者，在左、右扬声器设备中各有imu和uwb模块。
24.在一种实施方式中，如果左、右扬声器设备中的其中一个包含imu，例如左扬声器设备包括imu，而右扬声器设备中没有，则可以根据左扬声器设备的imu测得的运动参数，计算得到右扬声器设备的运动参数。因为在佩戴时，用户(成人)的脑袋的宽度大约19cm左右，因此可以认为两个扬声器设备之间距离是已知的，比如19cm。imu固定在左扬声器设备中，根据其包括的imu的加速度计测得的加速度，可以得到左扬声器设备的位移，根据imu的陀螺仪测得的角速度，可以得到左扬声器设备转动的角度。左扬声器设备包含有imu，两个扬声器设备固定在两耳内或两耳上，而两个扬声器设备之间的距离可以测得(例如可利用两个扬声器设备中的uwb模块测得)或预先得知(例如约等于成人脑袋宽度19cm)，两个扬声器
设备可以看作是一个刚体。因此，据此也可以根据左扬声器设备的运动参数以及两个扬声器设备之间的距离，得到右扬声器设备的位移以及转动的角度。进而，右扬声器设备可以根据计算得到的运动参数进行音频信号的立体声效果的调整。
25.在另一种实施方式中，如果左、右扬声器设备中均包含imu，则可以分别得到各自的运动参数进行音频信号的立体声效果的调整。
26.本发明实施例中，固定uwb设备可以为包括有uwb模块的智能手机、智能可穿戴设备、笔记本电脑和ipad等，亦或者是uwb信标或其它带uwb模块的无线设备，并且该固定uwb设备处于静止状态。第一、第二扬声器设备中均包括有uwb模块，则可以利用单边双向或者双边双向的uwb测距法，测得该固定uwb设备分别与第一、第二扬声器设备的距离。
27.本发明实施例中，uwb测距可采用时间飞行原理(time-of-flight，tof)。时间飞行原理是指各种测量飞行时间的方法，更确切的是指一个物体或粒子或声波或电波等其他波类在某种介质内穿越一段距离所用的时间。tof测距技术可以理解为飞行时差测距(time of flight measurement)方法，属于双向测距技术,它主要利用信号在两个异步收发机(transceiver)之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。
28.在一种实施方式中，可以根据单边双向测距技术获取uwb信号在所述无线音频设备与固定uwb设备之间(本领域技术人员可以理解的是，本实施例中提及的无线音频设备与固定uwb设备的距离，实则为无线音频设备中的包含uwb模块的两个扬声器设备分别与固定uwb设备的距离)的空中传输时间，例如可以通过以下方式：
29.1、固定uwb设备的uwb模块在ta1时刻发送脉冲信号，并在ta2时刻接收到所述无线音频设备返回的响应信号；
30.2、无线音频设备的uwb模块在tb1时刻接收到所述固定uwb设备发送的脉冲信号，并在tb2时刻向所述固定uwb设备发送所述响应信号；
31.3、计算：uwb信号在所述无线音频设备与固定uwb设备之间的空中传输时间t为：
32.此时，根据所述空中传输时间t得到所述无线音频设备的两个扬声器设备分别与固定uwb设备的距离，为：
[0033][0034]
其中，s为所述无线音频设备与固定uwb设备的距离，c为光速。
[0035]
需要说明的是，在这种双向飞行时间法测距的模式下，如果是固定uwb设备发送uwb信号，无线音频设备做出响应，则取决于无线音频设备从收到报文到返回响应的时间差，若这个时间越长，会导致系统的精度也低。同时，与固定uwb设备和无线音频设备的时钟精度有关，若所述固定uwb设备的时钟精度偏差为e1，所述无线音频设备的时钟精度偏差为e2，则测得的空中传输时间的误差为
[0036]
上述实施例采用的为单边双向测距法，一般来讲，单边双向测距法中，如果两个时
钟的误差偏差为10个ppm，处理时间为100us，则误差可以达到150cm。
[0037]
在另一种实施方式中，可以采用双边双向测距法，获取uwb信号在所述无线音频设备与固定uwb设备之间的空中传输时间，例如可以通过以下方式：
[0038]
若所述固定uwb设备与无线音频设备之间发送两次脉冲信号，以得到两次响应信号，并且考虑所述固定uwb设备和无线音频设备的时钟精度偏差，此时uwb信号在所述无线音频设备与固定uwb设备之间的空中传输时间t为：
[0039]
其中：
[0040]
t
round
a为第一次发送脉冲信号时，固定uwb设备从发送脉冲信号到接收到响应信号的时长；t
round
b为第二次发送脉冲信号时，固定uwb设备从发送脉冲信号到接收到响应信号的时长；t
reply
a为第一次发送脉冲信号时，无线音频设备从接收到脉冲信号到发送响应信号的时长；t
reply
b为第二次发送脉冲信号时，无线音频设备从接收到脉冲信号到发送响应信号的时长。
[0041]
本实施例中，利用单边双向测距法的计算公式以及加入系统的时钟精度误差，来计算双边双向测距方法的空中传输时间t，具体推算方法如下：
[0042]
本方法中，t
round
a为第一次发送脉冲信号时，固定uwb设备从发送脉冲信号到接收到响应信号的时长；t
round
b为第二次发送脉冲信号时，固定uwb设备从发送脉冲信号到接收到响应信号的时长；t
reply
a为第一次发送脉冲信号时，无线音频设备从接收到脉冲信号到发送响应信号的时长；t
reply
b为第二次发送脉冲信号时，无线音频设备从接收到脉冲信号到发送响应信号的时长，则根据单边双向测距原理，得到：
[0043][0044][0045]
由于式1和式2时间近似相等，故：
[0046][0047][0048]
和
[0049][0050]
将式1和式2相加，得到：
[0051]
4t＝t
round
a(1 e1)-t
reply
b(1 e2) t
round
b(1 e2)-t
reply
a(1 e1)
[0052]
＝(t
round
a-t
reply
a)(1 e1) (t
round
b-t
reply
b)(1 e2)
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
式5
[0053]
将式3代入到式5中，得到
[0054][0055]
同理：将式4代入到式5中，得到
[0056][0057]
在一些实施例中，当式6或式7中的e1，e2置为0时，t可以由式6或式7直接得到。
[0058]
在另一些实施例中，还可以根据式6和式7进一步推导。其中，由于式6与式7相等，可以得到：
[0059][0060]
因此，
[0061]
并且，在双边双向测距方法中，误差和无线音频设备的响应时间有关系，但没有那么大，一般来讲，在一种实验条件下，并考虑到其它一些误差，若两边的时钟偏差为10ppm，回复时间为100us，则误差不到8cm，相对于单边双向测距方法的150cm有质的改善。
[0062]
在通过以上实施例的uwb测距方法得到空中传输时间后，都可以与光速相乘实时计算得到所述无线音频设备的任一个扬声器设备与固定uwb设备的距离。
[0063]
本发明实施例中，在步骤s101中，在得到第一扬声器设备和/或第二扬声器设备与固定uwb设备的距离后，可建立该距离与imu的零偏的约束关系。其中，本实施例的imu的零偏主要包括加速度计测得的加速度零偏和/或陀螺仪测得的角速度零偏。
[0064]
本发明实施例中，加速度计、陀螺仪的测量值分别是以下方程式：
[0065]ab
＝taka(as ba va)
‑‑‑‑‑‑‑‑
式(1)
[0066]
ωb＝tgkg(ωs bg vg)
‑‑‑‑‑‑‑‑
式(2)
[0067]
其中上标a表示加速度计，g表示陀螺仪，b表示正交的参考坐标系，s表示非正交的选准坐标系，t表示轴偏差的变换矩阵，k表示尺度因子，可以看作是一个常数，as、ωs表示真值，b、ν分别表示bias(零偏)和白噪声。
[0068]
在一些实施例中，以无线耳机为例，由于零偏的存在，经过长时间，由imu得到的耳机位移以及转动的角度，会有很大的误差。从初始时刻开始，利用imu可测得左右耳机的位置(从加速度得到)及位姿或朝向或方位(从角速度得到)，但无论是位置还是朝向都受imu零偏的影响。从初始时刻开始的任意时刻，可以测得左右耳机与固定uwb设备的距离。这个距离是imu零偏的方程或约束，即左耳机与固定uwb设备的距离、右耳机与固定uwb设备的距离是方程式(1)中b的方程或约束。
[0069]
例如，以初始时刻t0的左耳机为坐标原点，对式(1)的加速度积分得到左耳机的速度，对左耳机的速度积分，得到左耳机相对初始时刻t0的位移，不妨设在t1时刻位移为s1＝(x1,y1,z1)，则由于以初始时刻的左耳机为坐标原点，因此t1时刻左耳机的位置为(x1,y1,z1)。如果设初始时刻t0时左耳机指向左耳机方向为x轴，并设左右耳机之间的间距为d0，则t0时刻右耳机的位置为(d0,0,0)。根据式(2)，对右耳机的角速度求积分，得到右耳机在t1时刻转动的角度为(thita1,thita2,thita3)，则由于右耳机绕着t0时刻左耳机(坐标原点)转，因此其转动产生的位移为sw＝(cos(thita1)*d0,cos(thita2)*d0,cos(thita3)*d0)。左右耳机组成一个刚体，因此右耳机由式(1)的加速度引起的位移在t1时刻也是(x1,y1,z1)。因此在t1时刻，右耳机的位置为(d0,0,0) sw s1。根据uwb的测距，固定的uwb设备与左、右耳机的间距可以通过上述实施例的单边双向或者双边双向测距法测得。因此在t1时刻，根据两间距可以得到两方程或约束。式(1)包含加速度的零偏，式(2)包含角速度的零偏，进而可以得到关于加速度零偏、角速度零偏的两个方程或约束。
[0070]
上述是以初始时刻t0的左耳机为坐标原点，时刻t0时左耳机指向左耳机方向为x轴，也可以选取t0时刻的任意位置为坐标原点，不影响上述结论，只是式(1)、(2)的变换矩阵t有一个固定的转换。
[0071]
在步骤s102中，在通过步骤s101的多次测量，可以得到imu的零偏的多个约束关系，然后利用最小二乘法或插值拟合方法，从多个约束关系中得到imu的零偏。
[0072]
在一些实施例中，只要在步骤s101中得到多个时刻的距离，就可以得到关于imu零偏b的多个方程或约束，然后利用最小二程法、插值法或拟合的方法得到imu零偏b。
[0073]
具体实施时，在t1，t2，t3，
…
等多个时刻，可以得到关于加速度零偏、角速度零偏的多个方程或约束。因为零偏不怎么变化或者在短时间内(比如几秒，几十秒，几百秒)基本不变，可以在短时间(1s或几s)内得到多个时刻(比如3，4，5，6，10个等)的关于加速度零偏、角速度零偏的多个方程或约束，从而再利用最小二程法或者插值拟合法求得这段时间的零偏。
[0074]
在步骤s103中，根据所述imu的零偏，确定所述imu检测到的运动参数，以使得所述第一扬声器设备和第二扬声器设备基于所述运动参数对要播放的音频信号进行调整和播放。
[0075]
在得到imu零偏b后，可以根据式(1)和式(2)以及加速度计和陀螺仪输出的运动参数(例如加速度和角速度)，进而得到两个扬声器设备的位移和/或转动角度。并且，由于通过步骤s101和步骤s102的方法，已经对imu零偏进行了校准，因此得到的运动参数也更为精确。这样即使经过较长时间(比如几十分钟或几小时或更长)，仍旧能得到较精确的两个扬声器的运动参数。
[0076]
在另一些实施例中，如果第二扬声器设备不包括imu，则第一扬声器设备还将所述运动参数传输至所述第二扬声器设备，以使所述第二扬声器设备基于所述运动参数对要播放的音频信号进行调整和播放。
[0077]
在一些实施例中，第一扬声器设备可将检测到的第一扬声器设备的运动参数传输至第二扬声器设备，例如可通过第一扬声器设备和第二扬声器设备之间的通信连接传递运动参数。基于运动参数对要由第一扬声器设备和第二扬声器设备播放的音频信号分别进行调整，以便调整后的音频信号模拟相应耳机相对于声源位置和/或方位的变动所导致的声音变化。当佩戴者所处的位置和/或方位相对于声源位置发生变化时，即耳机的位置和/或方位相对于声源位置发生变化，位于第一扬声器设备上的imu能够检测到指示位置和/或方位变化的运动参数。各个扬声器设备基于该运动参数对待播放的音频信号进行基于立体声处理的调整，来模拟产生相对于声源位置的运动后佩戴者现实中所应收听到的音频信号。以上方法基于运动参数来及时调整耳机生成的立体声，以模拟与声源相对位置产生变化后的立体声。
[0078]
具体实施时，如图2所示，所述第一扬声器设备和第二扬声器设备基于所述运动参数对要播放的音频信号进行调整和播放，包括以下步骤：
[0079]
步骤s201，基于所述运动参数确定所述第一扬声器设备和第二扬声器设备各自相对于所述声源的位置和/或方位。各个扬声器设备基于检测到的或接收到的运动参数，通过对其进行分析和计算来确定各自相对于声源的位置和/或方位。步骤s202，基于所确定的各个扬声器设备相对于所述声源的位置和方位，在预先确定的滤波器列表中选择最接近的相对于所述声源的位置和方位所对应的滤波器系数。其中预先确定的滤波器列表中存储有声源的位置和方位以及与声源的位置和方位对应的滤波器系数，该系数可以预先通过测量来确定。步骤s203，利用所选择的所述滤波器系数对要由所述各个扬声器设备播放的所述音频信号进行滤波处理。该滤波处理能够使得经处理后的滤波信号模拟耳机相对于声源位置的运动所导致的立体声变化。
[0080]
在一些实施例中，如图3所示，步骤s202中存储有声源的位置和/或方位以及与声源的位置和/或方位对应的滤波器系数的滤波器列表可以通过以下量测方式预先确定：步骤s301，预先测量相对于声源的不同位置和/或方位的头相关变换函数。头相关变换函数(hrtf，head related transfer function)是一种音效定位算法，其能够转换游戏中的声音效果，使得用户感受到声源来自于不同位置和方向上。步骤s302，基于预先测量到的不同位置和/或方位的头相关变换函数，确定对应的滤波器系数。具体地，可以通过将头部模型安装在麦克风到耳膜的位置处，然后从多个固定声源位置上发出声音。分析麦克风采集到的上述声音，通过分析和计算采集到的声音来获取所改变的具体声音数据，并基于此设计滤波器来模仿所改变的具体声音数据。以预先测量到的头相关变换函数作为滤波器的传递函数，来确定对应的滤波器系数。步骤s303，与位置和/或方位相关联地存储滤波器系数，从
而构建所述滤波器列表。存储声源的位置和/或方位以及对应的滤波器系数，形成滤波器列表以用于查表，便于快速确定滤波器系数。
[0081]
在一些实施例中，上述滤波器为数字滤波器，该数字滤波器的滤波器系数可以根据耳机的运动参数(角速度、加速度、位置和方位中的一种或几种)来适应性配置。
[0082]
在一些实施列中，还可以利用回声来使得声音效果变得更加立体，通过声音以及回声来获取所改变的具体声音以及回声的数据来设计滤波器。
[0083]
通过以上实施例可以得知，本发明实施例的无线音频设备的音频播放处理方法，利用可穿戴设备的扬声器设备中包含的uwb模块，测量与另一静止状态的uwb设备的距离来校准imu的零偏，提高了imu的测量精度，使得音源位置/或方位的调整更加精确。
[0084]
在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图4对本发明示例性实施方式的无线音频设备的音频播放处理装置进行介绍。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”和“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件。尽管以下实施例所描述的模块较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0085]
图4为本发明实施例的无线音频设备的音频播放处理装置的结构示意图。如图4所示，所述无线音频设备包括第一扬声器设备和第二扬声器设备，且至少一个扬声器设备中包括imu。本实施例中，所述音频播放处理装置包括：检测模块401，用于检测所述第一扬声器设备和第二扬声器设备与一固定uwb设备之间的距离，并建立该些距离与imu的零偏的约束关系；确定模块402，用于通过多次测量，得到多个约束关系，从所述多个约束关系中得到imu的零偏；调整模块403，用于根据所述imu的零偏，确定所述imu检测到的运动参数，以使得所述第一扬声器设备和第二扬声器设备基于所述运动参数对要播放的音频信号进行调整和播放。
[0086]
本发明实施例还提出一种无线音频设备，如图5所示，包括第一扬声器设备51和第二扬声器设备52，所述第一扬声器设备51和第二扬声器设备52均包括uwb模块511和521。uwb模块511，位于第一扬声器设备中，配置为获取uwb信号在所述第一扬声器设备51与所述固定uwb设备53之间的空中传输时间，再根据所述空中传输时间计算第一扬声器设备51与所述固定uwb设备53之间的uwb距离1；uwb模块521，位于第二扬声器设备52中，配置为获取uwb信号在所述第二扬声器设备52与所述固定uwb设备53之间的空中传输时间，再根据所述空中传输时间计算第二扬声器设备52与所述固定uwb设备53之间的uwb距离2。
[0087]
本实施例中，所述第一扬声器设备51或/和第二扬声器设备52，还包括有imu模块512，用于检测所述第一扬声器设备或/和第二扬声器设备的运动参数。正如上述实施例提到的，第一扬声器设备和第二扬声器设备的其中一个包含imu，也可以两个扬声器设备都包括imu。
[0088]
在一种实施方式中，如图5所示，如果其中一个扬声器设备包含imu，例如第一扬声器设备51包括imu模块512，而第二扬声器设备52中没有，则可以根据第一扬声器设备51的imu模块测得的运动参数，计算得到第二扬声器设备52的运动参数。因为在佩戴时，两个扬声器设备之间的距离可以测得(例如可利用两个扬声器设备中的uwb模块测得)或预先得知(例如约等于成人脑袋宽度19cm)，两个扬声器设备可以看作是一个刚体。因此，第一扬声器设备51可将检测到的运动参数传输至第二扬声器设备52，例如，如图5所示，可通过第一扬
声器设备51和第二扬声器设备52之间的通信连接54传递该运动参数。据此，第二扬声器设备52可以根据第一扬声器设备51传递的运动参数以及两个扬声器设备之间的距离，得到第二扬声器设备52的位移以及转动的角度。进而，第二扬声器设备52可以根据计算得到的运动参数进行音频信号的立体声效果的调整。
[0089]
在本实施例中，无线音频设备还包括音频播放处理模块513，用于根据第一、第二扬声器设备与所述固定uwb设备之间的距离，调整所述imu模块512的零偏，进而确定所述imu检测到的运动参数。其中，第一扬声器设备与所述固定uwb设备之间的距离uwb距离1由第一扬声器设备51自己的uwb模块511测得，而第二扬声器设备与所述固定uwb设备之间的距离uwb距离2则由第二扬声器设备52通过通信连接54发送给第一扬声器设备51。
[0090]
本实施例中的音频播放处理模块513可以为图4所示实施例所公开的音频播放处理模块。
[0091]
综上所述，本发明实施例公开了一种无线音频设备的音频播放处理方法、装置和无线音频设备，利用无线音频设备中包含的uwb模块，测量与另一静止状态的uwb设备的距离来校准imu的零偏，以提高imu的测量精度，使得音源位置、方位的调整更加精确。
[0092]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0093]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0094]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0095]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0096]
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。