差分头部追踪装置制造方法及图纸

装置包括处理器，所述处理器被配置为：使用至少一个定向传感器(105)确定装置的用户(100)的头部(101)相对于用户(100)的另一身体部分(111)的第一定向值；并且基于第一定向值来控制装置的3D音频再现功能。

Differential head tracking device

The device includes a processor configured to determine the first directional value of the head (101) of the user (100) of the device (101) relative to the other body part (111) of the user (100) using at least one directional sensor (105), and control the 3D audio reproduction function of the device based on the first directional value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】差分头部追踪装置
本申请涉及用于差分追踪装置的装置。本专利技术还涉及但不限于用于音频信号的空间处理以实现音频信号的空间再现的差分头部追踪装置。
技术介绍
在正常的耳机收听中，当收听者转动头部时，声音场景相应旋转。在3D音频环境中，头部追踪定义收听者头部定向的监控。然后该定向信息可以被用于控制诸如3D音频再现的空间处理以补偿头部旋转。在采用头部旋转补偿时，呈现给收听者的声音场景可以相对于环境变得稳定。声音场景的稳定产生了几个优点。首先，通过使用头部追踪，可以改善空间化系统的感知3D音频质量。其次，通过采用头部追踪，新的3D音频解决方案可以被开发。例如虚拟和增强现实应用可以使用头部追踪。3D音频处理通常通过应用头部相关传递函数(HRTF)滤波从单声道输入信号产生双耳信号被执行。HRTF滤波创建人工定向线索，包括听觉系统用于定义声音事件位置的耳间时差(ITD)和频率相关耳间水平差(ILD)。但是，静态(换句话说，头部运动无关)3D音频空间化系统的定位性能具有一定的局限性。如果所有位置的ILD值相同，但是频率相关的ILD变化，则听觉事件被认为局限于所谓的“混淆锥体”。由于锥体中的ITD不明确，因此收听者将难以仅基于其光谱特性来区分声音。因此，前后颠倒是3D音频系统中的常见问题。头部运动提供了重要帮助以帮助定位声音。通过移动头部可以使耳朵之间的ITD最小化(这可以被认为等同于切换到最准确的定向区域)。在定位是异常或模糊的所有情况下，探索性头部运动非常重要，诸如在Blauert，J.，“空间听觉：人类声音定位的心理物理学”，(修订版)，麻省理工学院出版社，1996年中指示的。因此，头部追踪为收听者提供了一种使用头部运动来改善3D音频系统的本地化性能的可能方式，尤其是对于前后翻转。现代微机电系统(MEMS)或压电加速度计，陀螺仪和磁力计提供可用于定向追踪的低成本和微型部件被公知。该追踪基于重力方向和地球磁场相对于设备的绝对测量值。陀螺仪提供的角速率测量可以被整合，以获得定向变化的精确估计。陀螺仪快并且准确，但最终积分误差总是会累积，因此绝对测量被要求。不幸的是，磁力计存在严重的校准问题，其中只有一些已经被解决。在一些包含相机的增强现实系统中，相机系统的光学流也可用于头部追踪。在许多场合，头部追踪通过多种方法的融合来执行。基于方向信息处理音频信号的空间音频处理可以在诸如空间声音再现的应用程序内被实现。空间声音再现的目的是再现声场空间方面的感知。这些包括声源的方向，距离和大小，以及周围物理空间的属性。
技术实现思路
根据第一方面提供了一种装置，该装置包括处理器，该处理器被配置为：使用至少一个定向传感器来确定该装置的用户的头部相对于该用户的另一身体部分的第一定向值；并且基于该第一定向值来该控制装置的至少一个功能。被配置为使用至少一个定向传感器来确定该装置的用户的头部相对于用户的另一身体部分的第一定向值的处理器可以进一步被配置为：使用头戴式定向传感器确定该装置的用户的头部的相对于参考定向的第一绝对定向值；并且使用另一位于身体处的传感器来确定用户的另一身体部分相对于另一参考值的第二绝对定向值。被配置为基于第一定向值来控制装置的至少一个功能的处理器可以被进一步配置为基于第一绝对定向值和第二绝对定向值来控制至少一个功能。被配置为确定第一定向值的处理器可以被进一步配置为：确定参考定向和另一参考定向之间的关系；并且基于第一绝对定向值和第二绝对定向值确定第一定向值。参考定向可以是另一参考定向。头戴式定向传感器可以位于以下中的至少一个内：耳机套；耳机；头戴摄像头；和听筒。另一位于身体处的传感器可以位于以下中的至少一个内，以下中的至少一个位于所述用户上或由所述用户佩戴：用户设备；健身带；心率监测器；智能手表；和移动或可穿戴设备。所述至少一个定向传感器可以是差分定向传感器，其被配置为直接确定用户的头部相对于另一身体部分的定向。差分定向传感器可以包括光学差分传感器，该光学差分传感器被配置成通过检测从身体反射的光来确定用户的头部相对于身体的定向。差分定向传感器可以包括声学差分传感器，其被配置为通过检测从身体反射的音频来确定用户的头部相对于身体的定向。差分定向传感器可以包括物理差分传感器，该物理差分传感器被配置成通过检测将用户的头部耦合到装置的线缆内的张力来确定用户的头部相对于身体的定向。处理器可以是被配置为接收至少一个音频信号的空间音频处理器，该装置的至少一个功能可以是基于装置的用户的头部相对于用户的另一身体的第一定向值对至少一个音频信号的空间处理。处理器可以被配置为：基于第一定向值从包括多个过滤器的数据库中确定至少一个第一过滤器；以及将至少一个第一滤波器应用于至少一个音频信号以生成第一输出信号从而生成至少一个经空间处理的音频信号。处理器可以是被配置为接收至少一个音频信号的空间音频处理器，装置的至少一个功能是基于装置的用户的头部相对于用户的另一身体部分的第一定向值对至少一个音频信号的空间处理，以及处理器可以被配置为：基于由第一绝对定向值和第二定向值之间的差异定义的差值来确定至少一个第一滤波器；将至少一个第一滤波器应用于至少一个音频信号以生成与用户的另一身体部分的定向相关联的第一输出信号；基于第一绝对定向值确定至少一个第二滤波器；将至少一个第二滤波器应用于至少一个音频信号以生成与用户的头部相对于参考定向的定向相关联的第二输出信号；并且组合第一输出信号和第二输出信号以生成至少一个经空间处理的音频信号。被配置为基于差值确定至少一个第一滤波器的处理器可以被配置为基于差值从包括多个滤波器的数据库确定至少一个第一滤波器。被配置为基于第一绝对定向值确定至少一个第二滤波器的处理器可以被配置为基于第一绝对定向值从包括多个滤波器的数据库中确定至少一个第二滤波器。装置的至少一个功能可以是音频信号的回放，并且处理器可以进一步被配置为基于第一定向值来控制音频信号的回放。装置的至少一个功能可以是确定用于装置的姿势控制的姿势，并且处理器可以进一步被配置为基于第一定向值确定姿势。根据第二方面，提供了一种方法，包括：使用至少一个定向传感器来确定装置的用户的头部相对于用户的另一身体部分的第一定向值；以及基于第一定向值来控制装置的至少一个功能。使用至少一个定向传感器来确定装置的用户的头部相对于用户的另一身体部分的第一定向值可以包括：使用头戴式定向传感器确定用户的头部相对于参考定向的第一绝对定向值；以及使用另一位于身体处的传感器确定用户的另一身体部分相对于另一参考定向的第二绝对定向值。基于第一定向值来控制装置的至少一个功能还可以包括基于第一绝对定向值和第二绝对定向值来控制至少一个功能。该方法可以包括确定参考定向和另一参考定向之间的关系；以及基于第一绝对定向值和第二绝对定向值确定第一定向值。参考定向可以是另一参考定向。头戴式定向传感器可以位于以下中的至少一个内：耳机套；耳机；头戴摄像头；和听筒。另一位于身体处的传感器可以位于以下中的至少一个内，以下中的至少一个位于所述用户上或由所述用户佩戴：用户设备；健身带；心率监测器；智能手表；和移动或可穿戴设备。至少一个定向传感器可以是差分定向传感器，其被配置为直接确定用户的头部相对于另一身体部分的定向。差分定向传感器可以包括光学差分传感器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括处理器，所述处理器被配置为：使用至少一个定向传感器来确定所述装置的用户的头部相对于所述用户的另一身体部分的第一定向值；以及基于所述第一定向值来控制所述装置的3D音频再现功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 GB 1517013.71.一种装置，包括处理器，所述处理器被配置为：使用至少一个定向传感器来确定所述装置的用户的头部相对于所述用户的另一身体部分的第一定向值；以及基于所述第一定向值来控制所述装置的3D音频再现功能。2.根据权利要求1所述的装置，其中被配置为使用至少一个定向传感器来确定所述装置的用户的头部相对于所述用户的另一身体部位的第一定向值的所述处理器被进一步配置为：使用头戴式定向传感器来确定所述用户的头部相对于参考定向的第一绝对定向值；以及使用另一位于身体处的传感器来确定所述用户的所述另一身体部分相对于另一参考值的第二绝对定向值，其中被配置为基于所述第一定向值来控制所述装置的所述3D音频再现功能的所述处理器被进一步配置为基于所述第一绝对定向值和所述第二绝对定向值来控制所述3D音频再现功能。3.根据权利要求2所述的装置，其中被配置为确定所述第一定向值的所述处理器被进一步配置为：确定所述参考定向和所述另一参考定向之间的关系；以及基于所述第一绝对定向值和所述第二绝对定向值来确定所述第一定向值。4.根据权利要求2至3中任一项所述的装置，其中所述头戴式定向传感器位于以下中的至少一个内：耳机套；耳机；头戴式摄像机；以及听筒。5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其中所述另一位于身体处的传感器位于以下中的至少一个内，以下中的至少一个位于所述用户上或由所述用户佩戴：用户设备；健身带；心率监测器；智能手表；以及移动或可穿戴设备。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个定向传感器是差分定向传感器，所述差分定向传感器被配置为直接确定所述用户的所述头部相对于所述另一身体部分的定向，其中所述差分定向传感器包括：声学差分传感器，被配置为通过检测从所述身体反射的声学范围音频来确定所述用户的所述头部相对于所述身体的定向。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述处理器是被配置为接收至少一个音频信号的空间音频处理器，并且所述装置的所述3D音频再现功能是基于所述装置的所述用户的所述头部相对于所述用户的所述另一身体部分的所述第一定向值而对所述至少一个音频信号的空间处理。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述处理器被配置为：基于所述第一定向值从包括多个滤波器的数据库中确定至少一个第一滤波器；将所述至少一个第一滤波器应用于所述至少一个音频信号以生成第一输出信号，从而生成至少一个经空间处理的音频信号。9.根据权利要求2至5中的任一项所述的装置，其中所述处理器是被配置为接收至少一个音频信号的空间音频处理器，所述装置的所述3D音频再现功能是基于所述装置的所述用户的所述头部相对于所述用户的所述另一身体部分的所述第一定向值而对所述至少一个音频信号的空间处理，并且所述处理器被配置为：基于由所述第一绝对定向值和所述第二定向值之间的差异定义的差值来确定至少一个第一滤波器；将所述至少一个第一滤波器应用于所述至少一个音频信号以生成与所述用户的所述另一身体部位的所述定向相关联的第一输出信号；基于所述第一绝对定向值确定至少一个第二滤波器；将所述至少一个第二滤波器应用于所述至少一个音频信号以生成与所述用户的所述头部相对于参考定向的定向相关联的第二输出信号；以及将所述第一输出信号和所述第二输出信号进行组合以生成至少一个经空间处理的音频信号。10.根据权利要求9所述的装置，其中被配置成基于所述差值确定至少一个第一滤波器的所述处理器被配置为基于所述差值从包括多个滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·卡尔凯南，A·卡尔凯南，J·维罗莱南，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI