用于在车内对声音进行导向的系统、方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一些实施例可以包括用于在车内对声音进行导向的系统、方法和装置。根据本发明专利技术的一个示例性实施例，提供了一种用于改变车内声音的方向的方法。所述方法包括从连接至车辆的至少一个相机接收一个或多个图像；从所述一个或多个图像中定位与车辆内一个或多个乘员相关联的一个或多个身体特征；生成至少一个用于控制一个或多个声音变换器的信号；以及至少基于所述定位，将所述一个或多个生成的信号路由给所述一个或多个声音变换器，以用于将声波导向至所述一个或多个身体特征中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在车内对声音进行导向的系统、方法以及装置
本专利技术通常涉及声音音频处理，更具体地，涉及用于在车内对声音进行导向的系统、方法和装置。
技术介绍
术语“多声道音频”或“环绕声”通常是指可以产生像是源自于围绕听者的多个不同方向的声音的系统。传统的及商业可用的包括杜比数字、DTS以及索尼动态数字声(SDDS)在内的系统和技术，通常被用于在可控的收听环境中使用预录制和/或编码的多声道音频产生定向的声音。在车厢内提供逼真的定向声音会带来一些挑战，这是由于靠近的反射表面、有限的空间以及乘员的物理属性方面的变化，等等。附图说明现在参考附图和流程图，其并不一定是按比例绘制的，其中：图1是根据本专利技术一个示例性实施例的示例性车辆音频系统的框图；图2是根据本专利技术一个示例性实施例的车辆内的示例性扬声器布置；图3是根据本专利技术一个示例性实施例的示例性定向声场的图；图4是根据本专利技术一个示例性实施例的示例性声音方向布局的图；图5是根据本专利技术一个示例性实施例的示例性音频和图像处理系统的框图；图6是根据本专利技术一个示例性实施例的示例性方法的流程图。具体实施方式接下来将参考附图更加全面地描述本专利技术的实施例，附图中示出了本专利技术的实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，并不应被解释为仅限于本文中所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开是透彻的、完整的，并且充分地向本领域技术人员说明了本专利技术的范围。在下面的描述中，阐述了许多具体细节。然而，可以理解的是可以在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术的实施例。在其他的情况下，众所周知的方法、结构和技术并未被详细地示出，以免妨碍对本说明书的理解。对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“各个实施例”等的引用表明所述的本专利技术的实施例可包括特定的特征、结构或特性，但不是每个实施例都必须包含该特定的特征、结构或特性。此外，短语“在一个实施例中”的重复使用并不一定是指同一个实施例，虽然这也是可以的。如在本文中所使用的，除非另外说明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等描述相同的对象，仅仅表明正在指代相似对象的不同实例，而并不是要暗示所述的对象必须按照给定的次序(时间上、空间上、排名上或以任何其他方式)。接下来将参考附图更加全面地描述本专利技术的实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，并不应被解释为仅限于本文中所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开是透彻的、完整的，并且说明了本专利技术的范围。图1示出了根据本专利技术一个实施例的示例性车辆音频系统100。在一个示例性实施例中，处理器/路由器102可以用于接受和处理来自音频源106的音频，其可包括，例如，来自标准汽车收音机、CD播放机、磁带卡座或其他高保真立体声源的立体声音频；单声道音频源或数字化多声道源(例如杜比5.1环绕声)；和/或来自包括手机、导航系统等在内的通讯设备的音频。根据一个示例性实施例，处理器/路由器102也可以接受和处理来自一个或多个相机104的图像。根据一个示例性实施例，处理器/路由器102也可接受和处理从一个或多个连接至车辆上的麦克风接收到的信号。根据一个示例性实施例，处理器/路由器102可以提供处理、路由、分离、过滤、转换、压缩、限制、放大、衰减、延迟、平移、相位调整、混合、发送、旁路等等，以至少部分地基于一个或多个相机104捕获的图像信息和/或来自一个或多个麦克风108的信号信息，来选择性地生成或重新生成车内的定向声音。根据一个示例性实施例，视频图像可以通过处理器/路由器102进行实时的或接近实时的分析，以提取空间信息，所述空间信息可以被编码或以其他方式用于设置信号的参数，所述信号可以被发送给扬声器110，或发送至其他外部装置以用于进一步处理。在本专利技术一个示例性实施例中，通过从一个或多个相机104所获得的图像中提取的信息，声音信息的明显的方向性可以相对于对象或乘员的位置而被编码和/或生成。根据一个示例性实施例，声音的局部化可以至少部分地基于对视频信息的处理和分析而自动地生成，所述视频信息可包括相对深度信息以及与车辆的一个或多个乘员的物理特性或位置相关的信息。根据本专利技术的其他实施例，对象或乘员位置信息可以由处理器/路由器102来处理，以用于在车内动态地定位和/或布置多个声音。根据一个示例性实施例，一个或多个扬声器110的阵列可以与处理器/路由器102通信，并且可以对由处理器/路由器102生成的信号做出响应。在一个实施例中，系统100也可以包括一个或多个麦克风108，用于同时检测来自车外一个或多个方向的声音。图2是根据本专利技术的一个示例性实施例的在具有乘员202、204的车内的示例性扬声器布置。在一个示例性实施例中，与处理器/路由器102进行通信的扬声器110可以被布置在车厢内，例如，在门中、头枕中、中控台中、车顶中等等。根据另一示例性实施例，车内的扬声器110的数目和物理布局可变。根据示例性实施例，车厢可包括各种表面，其可以以不同的方式与声音相互作用。例如，座椅可包括吸声材料，而车窗和仪表板可以反射声音。在示例性实施例中，车内的各种车辆部件、物体和/或乘员202、204的位置、形状和声学属性可以被建模，以提供例如用于确定与来自每个扬声器110的声音相关联的方向、散度、反射和延迟的传递函数。图3是根据本专利技术的一个示例性实施例的从声源314发出并包括音锥302、304的示例性定向声场的图。根据一个示例性实施例，第一音锥302的外边界可以代表相对于最大声压水平(SPL)的-3dBSPL位置，该最大SPL可以位于第一音锥302的中心附近。根据一个示例性实施例，第二音锥304的外部边界可以大致对应于相对于最大SPL的-6dBSPL位置。根据一个示例性实施例，在乘员耳朵312平面内的各个音锥302、304的有效直径可以是声音频率和从声源314至乘员耳朵312的距离306的函数。根据示例性实施例，乘员耳朵312可以在第一音锥302的中心附近，此处SPL最大。在第一音锥302内所感知到的音量308例如可以比正好在第一音锥302外但在第二音锥304内的区域中所感知到的音量310大大约3dB。图3示出了所感知的音量随着乘员耳朵312相对于声场方向进行移动而减小的示例。根据示例性实施例，乘员耳朵312可以相对于定向声场移动，或者定向声场可以相对于乘员耳朵312转向。例如，可通过在供给两个或更多个扬声器的信号中引入相移而将声源转向。根据一个示例性实施例，乘员耳朵312的位置可以使用相机追踪，定向声场可选择性地转向。例如，声场可朝着乘员耳朵312转向，以为特定的乘员提供相对大声的(或者隔离的)可听信号(相比于车内其他乘员)。根据示例性实施例，声场的频率内容可调节，以控制音锥的直径或加强声场的方向性。已知的是，具有低频内容(例如，在20Hz-500Hz范围内)的声音由于更长的波长而可能看起来是全向的。例如，20Hz音调具有大约17米的波长。500Hz音调具有大约70厘米的波长。根据一个示例性实施例，可通过选择性地对音频信号应用低通滤波器从而将低于1700Hz的频率移除(导致波长为大约20cm或更小的声音)，使得能够选择性地对声音进行导向。根据示例性实施例，所获得的声音的频率内容可以被选择性地调整，以过滤掉更大范围的低频，以给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括通过一个或多个处理器执行计算机可执行指令，以用于改变车辆内声音的方向，所述方法进一步包括：从连接至所述车辆的至少一个相机接收一个或多个图像；从所述一个或多个图像中定位与所述车辆的一个或多个乘员相关联的一个或多个身体特征；生成至少一个用于控制一个或多个声音变换器的信号；以及至少部分地基于所述定位，路由所生成的一个或多个信号给所述一个或多个声音变换器，以用于将声波导向至所述一个或多个身体特征中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供车内定向的声音的方法，所述方法包括：从连接至车辆的至少一个相机接收一个或多个图像；从所述一个或多个图像中定位与所述车辆的一个或多个乘员相关联的一个或多个身体特征；生成至少一个用于控制一个或多个声音变换器的信号；以及至少部分地基于所述定位，路由所生成的一个或多个信号给所述一个或多个声音变换器，以用于将声波导向至所述一个或多个身体特征中的至少一个，所述方法进一步包括：检测一个或多个外部声音并且检测所述一个或多个外部声音的方向，其中，所述一个或多个外部声音源自所述车辆外，重新生成检测到的外部声音并且选择性地对重新生成的外部声音进行导向，以至少模拟相对于所述车辆的方向的所述外部声音的检测到的方向，其中，所述重新生成的外部声音来自所述车辆内的一个或多个声源。2.如权利要求1所述的方法，其中，对所述一个或多个身体特征的定位包括定位至少头部。3.如权利要求1所述的方法，其中，对所述一个或多个身体特征的定位包括定位至少一个耳朵。4.如权利要求1所述的方法，其中，路由所生成的一个或多个信号包括选择性地将所生成的一个或多个信号路由到所述车辆内的一个或多个扬声器。5.如权利要求1所述的方法，其中，对声波进行导向包括形成至少第一声束，其中，所述第一声束是主要局部化到与所述车辆的第一乘员相关联的一个或多个身体特征的。6.如权利要求5所述的方法，其中，对声波进行导向进一步包括形成第二声束，其中，所述第二声束是主要局部化到与所述车辆的第二乘员相关联的一个或多个身体特征的。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述外部声音来提高对相对于所述车辆的方向的所述外部声音的方向的检测。8.一种车辆，包括：连接至所述车辆的至少一个相机；连接至所述车辆的一个或多个扬声器；用于存储数据和计算机可执行指令的至少一个存储器；以及一个或多个处理器，其被配置为访问所述至少一个存储器并且进一步被配置为执行计算机可执行指令，其用于：从所述至少一个相机接收一个或多个图像；从所述一个或多个图像中定位与所述车辆的一个或多个乘员相关联的一个或多个身体特征；生成至少一个用于控制所述一个或多个扬声器的信号；以及至少部分地基于所述定位，选择性地路由所生成的一个或多个信号给所述一个或多个扬声器，以用于将声波导向至所述一个或多个身体特征中的至少一个，所述车辆进一步包括：连接至所述车辆的多个麦克风，其用于检测外部声音并且检测所述外部声音的方向，其中，所述外部声音源自所述车辆外，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置为用于通过选择性地将对应于所检测到的外部声音的信号引导至所述一个或多个扬声器来重新生成所检测到的外部声音，以至少模拟相对于所述车辆的方向的所述外部声音的检测到的方向。9.如权利要求8所述的车辆，其中，对所述一个或多个身体特征的定位包括定位至少头部。10.如权利要求8所述的车辆，其中，对所述一个或多个身体特征的定位包括定位至少一个耳朵。11.如权利要求8所述的车辆，其中，对声波进行导向包括形成至少第一声束，其中，所述第一声束是主要局部化到与所述车辆的第一乘员相关联的一个或多个身体特征的。12.如权利要求8所述的车辆，其中，对声波进行导向进一步包...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·希利，D·L·格劳曼，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US