通过调节振动增强声音感知制造技术

本发明专利技术提供一种用于联合产生振动和声音的技术。根据示例实施例，该技术通过一种设备来提供，该设备包括用于联合产生振动和声音的装置，用以再现作为输入提供给它的输入音频信号，所述装置被布置在衬垫内以生成在衬垫的至少一个外表面上可感知为振动和声音的机械振动，并通过衬垫的至少一个外表面辐射声音；以及用于根据输入音频信号的至少一个特性调节振动的可感知强度的装置。

Enhance sound perception by adjusting vibration

The invention provides a technique for generating vibration and sound jointly. According to an example embodiment, the technology is provided by a device comprising a device for generating vibration and sound jointly to reproduce the input audio signal provided to it as input, which is arranged inside the pad to generate mechanical vibration sensible as vibration and sound on at least one outer surface of the pad, and through at least one outer surface spoke of the pad. Shooting sound; and a device for adjusting the perceptible intensity of vibration according to at least one characteristic of the input audio signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过调节振动增强声音感知
本专利技术的示例实施例涉及通过振动增强声音感知。
技术介绍
人类听觉感知主要通过耳朵发生，但其也受触感支持。在低于50Hz的频率下，通常需要高于80dB的声压水平才能使人类听众感知声音。在这样的声压水平下，人体皮肤也开始以可感知的水平振动，从而产生触感即振动触觉来支持听力。在低于20Hz的频率(次声频率)下，对空气压力振动的听觉或触觉则完全基于振动触觉感知。除低于20Hz的极低频率之外，皮肤上的振动触觉感知的频率范围通常扩展到近似500Hz，而对于其他感觉可能有感观障碍的敏感人群而言，该频率范围甚至可能扩展到近似1000Hz。因此，振动触觉即触感在极大部分的可感知音频频谱中支持人类听觉。虽然人类能够通过触感感觉到可感知音频频谱下端和次声频率的低频振动，但触感的动态范围相当有限。实际上，可能根本感觉不到低强度振动，而另一方面，过于强烈的振动、尤其是朝向振动触觉感知的频率范围的下部则很可能引起人类听众不适。这就为使用触感增强声音感知带来局限性，尤其是当振动通过诸如头、手或脚的敏感区域传递到人类听众的身体时。特别地，针对头骨硬表面，可以感受到过度感知冲击的风险，其中振动幅度过大甚至可能干扰人类听众的视觉和平衡感。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种有助于控制再现音频信号引起的可感知触觉冲击以便通过触觉获得可感知效果而不会给听者带来不适的技术。根据示例实施例，提供一种用于振动和声音的联合产生的设备，该设备包括用于联合产生振动和声音的装置，其被配置成再现作为输入提供给它的输入音频信号，所述装置被布置在衬垫内以生成在衬垫的至少一个外表面上可感知为振动和声音的机械振动，并且通过所述衬垫的至少一个外表面辐射声音；以及用于根据所述输入音频信号的至少一个特性调节振动的可感知强度的装置。在一个示例中，用于调节的装置被布置成增加低于第一预定义频率点的所产生振动的幅度，以及响应于所述强度超过预定义阈值而限制所产生振动的强度。根据另一示例实施例，提供一种用于振动和声音的联合产生的方法，该方法包括：联合产生振动和声音，以通过使用振动装置来再现输入音频信号，该振动装置被布置在衬垫内以生成在衬垫的至少一个外表面上可感知为振动和声音的机械振动，并且通过所述衬垫的至少一个外表面辐射声音；以及根据所述输入音频信号的至少一个特性调节振动的可感知强度。在一个示例中，所述调节包括增加低于第一预定义频率点的所产生振动的幅度，以及响应于所述强度超过预定义阈值而限制所产生振动的强度。本专利申请中呈现的本专利技术的示例实施例不应解释为对所附权利要求的实用性构成限制。动词“包括”及其派生词在本专利申请中用作开放式限制，其不排除存在尚未记载的特征。除非另作明确说明，否则下文描述的特征可互相自由组合。在所附权利要求中阐述了本专利技术的一些特征。结合附图，参阅下文对一些示例实施例的描述将最清楚地理解本专利技术关于其结构及其操作方法以及其他目的和优点的多个方面。附图说明在附图中通过示例而非限制性的方式示出本专利技术的实施例，其中：图1A描绘出根据示例实施例的作为音频处理实体提供的调节装置的一些逻辑组件的框图；图1B描绘出根据示例实施例的作为音频处理实体提供的调节装置的一些逻辑组件的框图；图2A示意性图示出将频带划分成三个频率子带；图2B示意性图示出根据示例实施例的用于处理某一频率的信号的处理规则的操作；图2C示意性图示出根据示例实施例的用于处理某一频率的信号的处理规则的操作；图3图示出描绘根据示例实施例的用于处理某一频率的信号的一个或多个处理规则的操作的曲线图。图4示意性图示出根据示例实施例的用于调节振动强度的机械结构；以及图5图示出描绘根据示例实施例的用于调节振动强度的机械结构的操作的曲线图。具体实施方式本专利技术的各种示例实施例涉及：(i)通过使用声音和振动生成设备以联合产生振动和声音，以再现作为输入提供给它的输入音频信号，其中声音和振动生成设备被设置在衬垫内以生成在衬垫的至少一个外表面上可感知为振动和声音的机械振动，并且通过所述衬垫的至少一个外表面辐射声音；以及(ii)通过使用调节设备，根据输入音频信号的至少一个特性调节振动的可感知强度。关于前述方面(i)，在联合产生振动和声音中应用的设备或器具可以例如是公开为WO2015/118217A1的国际专利申请中所述类型的垫子，其全部内容通过引用并入本文。然而，这可作非限制性示例，并且本专利技术的实施例可以用于在一些其他类型的衬垫物的外表面上并且通过一些其他类型的衬垫物的外表面联合提供振动和声音。关于前述方面(ii)，可以例如根据以下原理之一或通过使用两者的组合来提供对可感知强度的调节：-调节设备可以包括音频处理实体，其在将该输入音频信号提供给振动布置之前修改输入音频信号。因此，在该方法中，输入音频信号被预处理以展现导致对由声音和振动生成设备提供的振动特性的期望的调节的、具有对作为提供给它的输入的音频信号的线性或基本线性的响应的特性(例如，关于其幅度和/或频率内容)。-调节装置可以包括作为声音和振动生成设备的一部分提供的机械结构，该机械结构具有用于提供对作为提供给它的输入的音频信号的非线性响应、例如使得生成的振动的幅度至少在一个子频率范围内加强或削弱的特性。声音和振动生成设备也可以被称为用于联合产生振动和声音的装置以反映存在多种方式来实现这样的设备的事实。就此而言，本文稍后提供一些非限制性示例。然而，为了清楚地编辑说明书，下文主要将声音和振动生成设备(例如，用于联合产生振动和声音的装置)称为声音再现装置，但也可以将其称为声音再现组件、振动装置或振动组件。类似地，下文主要将调节设备称为调节装置，但也可以将其称为调节组件或调节实体。在下文中，首先详细描述一种设备，其中通过在提供该音频信号用于由声音再现装置再现之前在音频处理实体中修改输入音频信号的特性，对振动的可感知强度进行调节，随后还描述一种设备，其中经由以非线性方式对音频输入信号作出反应并且如此使用输入音频信号来驱动的声音再现的机械结构对振动的可感知强度进行调节。在整个说明书中引用音频信号。虽然音频信号可以被认为是关于人类听觉系统的可听频率内容，例如大概从50Hz到20kHz，此处的术语音频信号应广义解释，包含低于可听频率范围(如低至5Hz)的次声频率和/或高于可听频率范围(如高达30kHz)的超声频率。与通过耳朵的听觉系统并列，音频信号的扩展定义还包含对音频范围内受声学激励影响的相关感觉的作用。触感对人体皮肤和内部组织两者上的振动作出反应。在可听频率中，皮肤上的皮肤受体通常捕捉20至500Hz的信息。如果流体(空气或水)传播的空气传声足够强烈，皮肤振动，并且这种振动触觉感知支持听觉感知。来自触觉和听觉的同步信息互相支持，由此提高所感知音频信息的清晰度。在较低的振动触觉音频频率下，例如低于100Hz的频率，机械振动也很容易传播到位于皮肤下方的身体部位，并且关节和肌肉中的振动受体会对音频信号作出反应。振动进一步以极低的声音频率和次声频率影响更深处的身体部位。通常，人类听众无法听到低于30Hz的频率，并且这类频率的信号分量主要经由与环境的机械接触而感知为身体振动。次声频率通常与高能的机械事件如地震或爆炸有关，其发生震动并使结构变形，并且能够通过脚感知本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于振动和声音的联合产生的设备，所述设备包括：用于联合产生振动和声音的装置，该装置被配置以使得再现作为输入提供给它的输入音频信号，所述装置被布置在衬垫内，以生成在所述衬垫的至少一个外表面上可感知为振动和声音的机械振动，并且通过所述衬垫的所述至少一个外表面辐射声音；其特征在于，所述设备包括用于根据所述输入音频信号的至少一个特性调节振动的可感知强度的装置，这个用于调节的装置被布置成：增加低于第一预定义频率点的所产生振动的幅度，以及响应于所述强度超过预定义阈值而限制所产生振动的强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.13 EP 16169568.91.一种用于振动和声音的联合产生的设备，所述设备包括：用于联合产生振动和声音的装置，该装置被配置以使得再现作为输入提供给它的输入音频信号，所述装置被布置在衬垫内，以生成在所述衬垫的至少一个外表面上可感知为振动和声音的机械振动，并且通过所述衬垫的所述至少一个外表面辐射声音；其特征在于，所述设备包括用于根据所述输入音频信号的至少一个特性调节振动的可感知强度的装置，这个用于调节的装置被布置成：增加低于第一预定义频率点的所产生振动的幅度，以及响应于所述强度超过预定义阈值而限制所产生振动的强度。2.根据权利要求1所述的设备，其中，用于调节所产生振动的可感知强度的装置被布置成压缩所产生振动的动态范围。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，用于调节振动的可感知强度的装置被布置成减小高于第二预定义频率点的所产生振动的幅度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，用于调节所产生振动的可感知强度的装置包括用于在把所述输入音频信号传递到所述用于联合产生振动和声音的装置之前修改所述输入音频信号的处理装置。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述处理装置被布置成通过使用一个或多个相应自适应滤波特性的数字滤波器对所述输入音频信号进行滤波来修改所述输入音频信号，其中，数字滤波器可根据所述输入音频信号的至少一个特性来调配。6.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤卡·利尼亚马，托米·伊莫宁，
申请(专利权)人：弗莱克斯奥德系统有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI