空间音频导航制造技术

本公开涉及用于空间音频导航的方法和装置，该方法和装置可例如由移动多用途设备实现。空间音频导航系统以音频形式提供导航信息以将用户指引至目标定位。该系统使用通过双耳音频设备播放的音频的方向性来将导航提示提供给用户。可将当前定位、目标定位和地图信息输入到寻路算法以确定用户的当前定位和目标定位之间的真实世界路径。然后，该系统可使用通过头戴式耳机播放的定向音频来在从当前定位到目标定位的路径上引导用户。该系统可实现若干个不同空间音频导航方法中的一者或多者，以在使用基于空间音频的提示沿着路径时指引用户。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空间音频导航
技术介绍
用于设备(包括但不限于移动多用途设备和车辆A/V系统)的导航应用程序提供视觉提示和/或语音方向，诸如“左转”或“右转”以将用户指引至目的地。就移动多用途设备诸如智能电话和平板电脑/平板设备而言，导航应用程序可在步行或骑自行车时使用，以使用视觉提示和/或语音方向来在路径上引导用户通过城市、公园等。移动多用途设备导航应用程序还可以直接通过移动多用途设备或通过到车辆的A/V系统的界面在车辆中使用，以在驾驶的同时使用视觉提示和/或语音方向将用户指引至目的地。虚拟现实(VR)允许用户体验和/或与沉浸式人工环境进行交互，使得用户感觉他们好像身处于该环境中。例如，虚拟现实系统可向用户显示立体场景以产生深度错觉，并且计算机可实时调整场景内容以提供用户在场景内移动的错觉。当用户通过虚拟现实系统观看图像时，用户可因此感觉他们好像正从第一人称视角在场景内移动。混合现实(MR)涵盖了从将计算机生成的信息(称为虚拟内容)与真实世界的视图相结合以增强或向用户的真实环境视图添加虚拟内容的增强现实(AR)系统到将真实世界对象的表示与计算机生成的三维(3D)虚拟世界的视图相结合的增强虚拟现实(AV)系统的频谱。因此，虚拟现实的模拟环境和/或混合现实的混合环境可用于为多个应用程序提供交互式用户体验。
技术实现思路
本公开描述了用于空间音频导航的方法和装置的各种实施方案。本公开描述了空间音频导航系统和空间音频导航方法的实施方案，该空间音频导航系统和空间音频导航方法可例如由移动多用途设备诸如智能电话、平板设备和平板电脑设备来实现。空间音频导航系统以音频形式提供导航信息，以将用户指引至目的地诸如真实世界定位、人或对象。替代如在常规导航应用程序中使用语音方向或依赖于视觉提示，空间音频导航系统使用通过双耳音频设备(例如，耳机、头戴式耳机、有线或无线耳塞等，统称为“头戴式耳机”)播放的音频的方向性和距离来将导航提示提供给用户。常规导航应用程序可提供语音方向，诸如“左转”或“右转”以将用户指引至目的地。然而，用户(例如在步行或骑自行车的同时)在使用导航应用程序的同时，可能正在收听音频源(例如，音乐、有声读物、电话呼叫等)，并且可能更喜欢音频不被语音方向中断。此外，当进行电话呼叫时，语音方向可干扰会话，并且/或者会话可干扰语音方向。相反，如本文所述的空间音频导航系统和空间音频导航方法的实施方案使用通过双耳音频设备播放的声音的方向性和距离来将导航提示提供给用户。因此，实施方案使用声音的表观源的空间定位以在特定方向上引导用户。例如，为了在收听音乐的同时在路径上引导用户，可将音乐的表观源放置在用户前方以沿该路径引导用户，并且移动到用户的一侧以提示用户在该路径上转弯。因此，音乐未被中断，并且实施方案提供比常规导航应用程序更微妙的用于传达导航信息的方法。这可利用其他音频源来进行，包括但不限于有声读物，电话会话，模拟或捕获的周围环境噪声，模拟的声音诸如音调、钟声、汽笛声或白色噪声，或记录的声音诸如铁路列车或一群狼的声音。此外，在心理上，用户可能趋于假设语音方向是正确的，因此在不具有过多考虑的情况下沿着方向，从而可能引起意外。通过使用声音的方向性和距离作为音频提示来引导用户而不是语音方向来告诉用户，随用户来确定跟随定向音频提示是否安全。语音不告诉用户执行某种操作(例如，“左转”或“右转”)；相反，用户正在跟随定向音频提示。当跟随某种操作诸如定向音频提示时，与收听口头命令时相比，不同的心理发挥作用。在空间音频导航系统的实施方案中，可将当前定位、目标定位和地图信息输入到寻路算法以确定用户的当前定位和目标定位之间的真实世界路径。然后，空间音频导航系统可使用通过头戴式耳机播放的定向音频来在从当前定位到目标定位的路径上引导用户。随着用户在真实世界中移动，空间音频导航系统使用用户的如由移动多用途设备确定的当前定位和运动方向以及如由头戴式耳机确定的头部取向和移动来(例如通过调整左音频通道和右音频通道的音量)调整音频的感知或虚拟方向性和距离，以沿到目标定位的路径来引导用户。替代或除了调整音量，可衰减音频的其他方面以影响音频的虚拟方向性和距离，包括但不限于频率和回响。音频的其他方面可基于输入(诸如正在播放的特定声音)来调整，以帮助将用户引导至目标定位。空间音频导航系统可经由有线或无线连接向头戴式耳机输出音频，使得用户以空间音频感听到声音。换句话讲，用户听到声音，好像声音来自具有准确距离和方向的真实世界定位。例如，系统可通过头戴式耳机播放声音，使得用户听到来自他们的左、右、直前、后或某一角度的声音。声音似乎来自的方向可改变以在路径上引导用户。例如，随着用户接近路径上的左转弯，声音可通过增大左音频输出通道的音量和/或通过减小右音频输出通道的音量而向左移动。在一些实施方案中，系统可调节声音的音量以赋予用户一定距离感，例如使其看起来好像声音来自三英尺、十英尺或五十英尺。替代或除了调整音量，可衰减左音频通道和右音频通道的其他方面以影响音频的虚拟方向性和距离，包括但不限于频率和回响。在一些实施方案中，系统可基于检测到的事件来改变声音，例如，如果用户已错过转弯或正在接近障碍物，则通过播放警示或警告声音来改变声音。空间音频导航系统的实施方案可实现若干个不同空间音频导航方法中的一者或多者，以在使用基于空间音频的提示沿着路径时指引用户。这些方法可包括但不限于以下这些方法。连续路径追踪—移动声音，使得该声音连续沿着路径。当声音到达路径的末尾时，该声音返回到路径的开始并且重复该过程。离散路径追踪—沿路径以离散间隔移动声音。当声音到达路径的末尾时，该声音返回到路径的开始并且重复该过程。当前播放声音的局部方向—用户正在收听音频源诸如音乐、播客或电话呼叫。替代用户通过头戴式耳机听到作为简单立体声的音频源，空间音频导航系统在用户应当移动以沿着路径的方向上在远离用户的某个距离处定位声音。声音可向左或向右移动以沿着路径中的弯曲或转弯。声音方向性—声音朝向用户需要移动以沿着路径的方向从用户后面向用户前方移动，停止然后重复。在远离用户的头部的某个距离处定位声音，并且可例如根据耳朵优势而在他们的左侧或右侧定位声音。声音隧道—对环境中的周围环境噪声进行采样或模拟。例如，如果用户在森林中，则周围环境噪声可包括树木的沙沙声，或者如果用户在城市中，则周围环境噪声可包括人群和交通声音。然后空间音频导航系统播放该周围环境噪声。对声音的障碍物由空间音频导航系统放置，该障碍物完全围绕用户，除了在用户应当移动以沿着路径的方向上之外。这引起声音隧道效应，该声音隧道效应提示用户在周围环境噪声的方向上沿着路径。周围环境声音遮挡—如上所述，由空间音频导航系统对环境中的适当周围环境噪声进行取样或模拟并将其播放给用户。然而，障碍物被放置在用户应当移动以沿着路径的方向上，并且被取向为面向用户。这在这些用户应当移动的方向上阻挡周围环境噪声，从而引起其中周围环境噪声中存在间隙的效应，该效应提示用户在周围环境噪声中的间隙的方向上沿着路径。声音追逐—在用户后面的某个距离处播放声音(例如，一群狼、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于沿路径引导用户的系统，所述系统包括：/n移动设备，所述移动设备包括：/n一个或多个处理器；/n一个或多个位置传感器，所述一个或多个位置传感器用于检测和跟踪所述移动设备的当前定位；以及/n存储器，所述存储器包括程序指令，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以：/n确定所述移动设备的目标定位；/n确定从所述当前定位到所述目标定位的路径；以及/n基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位控制通过双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 US 62/564,1971.一种用于沿路径引导用户的系统，所述系统包括：
移动设备，所述移动设备包括：
一个或多个处理器；
一个或多个位置传感器，所述一个或多个位置传感器用于检测和跟踪所述移动设备的当前定位；以及
存储器，所述存储器包括程序指令，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以：
确定所述移动设备的目标定位；
确定从所述当前定位到所述目标定位的路径；以及
基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位控制通过双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述程序指令能够由所述一个或多个处理器进一步执行以至少部分地基于指示所述双耳音频设备的运动和取向的数据来调整通过所述双耳音频设备播放的所述声音的所述虚拟方向性。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述系统还包括所述双耳音频设备，其中所述双耳音频设备通过有线或无线连接连接到所述移动设备，并且其中所述双耳音频设备包括被配置为检测和跟踪所述双耳音频设备的运动取向的一个或多个运动传感器。


4.根据权利要求1所述的系统，其中所述程序指令能够由所述一个或多个处理器进一步执行以至少部分地基于地图信息确定从所述当前定位到所述目标定位的所述路径。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括所述双耳音频设备，其中所述双耳音频设备包括左音频输出部件和右音频输出部件，并且其中通过调整由所述移动设备通过所述有线或无线连接向所述双耳音频设备的所述左音频输出部件和所述右音频输出部件传输的左音频通道和右音频通道的音量、频率或回响中的一者或多者来控制通过所述双耳音频设备播放的所述声音的所述虚拟方向性和所述距离。


6.根据权利要求1所述的系统，其中通过所述双耳音频设备播放的所述声音包括以下项中的一者或多者：音乐、电话会话、有声读物、播客、无线电广播、从真实环境进行取样或针对真实环境进行模拟的周围环境噪声、包括音调和白色噪声的模拟的声音、或记录的声音。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，在基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位来控制通过所述双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离期间，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以应用一个或多个空间音频导航方法，其中所述一个或多个空间音频导航方法包括以下项中的一者或多者：
其中沿所述路径连续移动所述声音的方法；
其中沿所述路径以离散间隔移动所述声音的方法；
其中在沿所述路径的方向上将所述声音定位在距所述双耳音频设备的所述当前定位一定距离处的方法；
其中沿所述路径将所述声音从一个方向移动到另一个方向的方法；
其中在沿所述路径的方向上播放取样的或模拟的周围环境噪声且在其他方向上阻挡取样的或模拟的周围环境噪声以引起声音隧道效应的方法；
其中在沿所述路径的方向上阻挡取样的或模拟的周围环境噪声且在其他方向上播放取样的或模拟的周围环境噪声以所述周围环境噪声中引起间隙效应的方法；或者
其中在与所述路径的方向相反的方向上播放所述声音的方法。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，在基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位来控制通过所述双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离期间，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以应用其中沿所述路径连续移动所述声音的空间音频导航方法。


9.根据权利要求1所述的系统，其中，在基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位来控制通过所述双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离期间，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以应用其中沿所述路径以离散间隔移动所述声音的空间音频导航方法。


10.根据权利要求1所述的系统，其中，在基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位来控制通过所述双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离期间，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以应用其中在沿所述路径的方向上将所述声音定位在距所述双耳音频设备的所述当前定位一定距离处的空间音频导航方法。


11.根据权利要求1所述的系统，其中，在基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位来控制通过所述双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离期间，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以应用其中将所述声音从在所述路径上的所述双耳音频设备的所述当前定位后面的位置移动到在所述路径上的所述双耳音频设备的所述当前定位前方的位置的空间音频导航方法。


12.根据权利要求1所述的系统，其中，在基于所述移动设备相对于所述路径的所述当前定位来控制通过所述双耳音频设备播放的声音的虚拟方向性和距离期间，所述程序指令能够由所述一个或多个处理器执行以应用其中在沿所述路径的方向上播放取样的或模拟的周围环境噪声且在其他方向上阻挡取样的或模拟的周围环境噪声以引起声音隧道效应的空间音频导航方法。


13.根据权利要求1所述的系统，其中，在基于所述移动设备相对于所述路径的所述当...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·索梅，A·巴兹夫，F·安格曼，S·E·平托，L·IM·琼森，R·耐尔，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US