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用于对虚拟声源进行空间化的音频系统技术方案

技术编号:41209379 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-09 23:31
描述了一种用于对虚拟声源进行空间化的音频系统。音频系统的传声器阵列被配置为监测局部区域中的声音。音频系统的控制器使用来自传声器阵列的所监测的声音来识别局部区域内的声源,并确定这些声源的位置。音频系统的控制器基于一个或多个约束来生成虚拟声源的目标定位。该一个或多个约束包括该目标定位距所确定的所识别声源的位置中的每个位置至少阈值距离。控制器部分地基于目标定位来生成一个或多个声音滤波器,以对虚拟声源进行空间化。音频系统的换能器阵列部分地基于该一个或多个声音滤波器来呈现包括虚拟声源内容的空间化的音频。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及人工现实系统,并且更具体地涉及对虚拟声源进行空间化。


技术介绍

1、增强现实技术和/或混合现实技术的一个希望是能够呈现与在用户的环境中自然发生的声音在感知上难以区分的虚拟声源。在虚拟现实中,声学源的位置可以由用户沉浸在其中的虚拟世界的规则预定义。在增强现实和/或混合现实中,虚拟声源的位置可以受限于用户物理世界的约束,或者可以在任意位置呈现给用户。在音源可以由软件或硬件自由放置的情况下,虚拟声源相对于环境中其它噪声源的位置可能会影响感知到的虚拟声源的质量,并且可能会降低清晰度(intelligiblity)。在其它用例中,声音清晰度可能会受声音特性的影响,使得声音的清晰度随布置而变化。


技术实现思路

1、本文所描述的音频系统被配置为对虚拟声源进行空间化以用于沉浸式人工现实体验。在一些实施例中,音频系统可以由至少具有传感器、音频换能器和音频控制器的头戴式设备(headset)托管。在其它实施例中,音频系统的各部件可以分布在多个连接的设备(例如智能手表、智能手机和头戴式耳机)上。音频系统响应于一组约束来放置各虚拟声源。这些约束例如可以包括虚拟声源的定位不能被空间化在用户的物理环境中的声源的阈值距离内,或者虚拟声源应该根据其频谱分布而被空间化。

2、该音频系统包括传声器阵列、控制器和换能器阵列。传声器阵列是监测局部区域中的声音的两个或更多个传声器。局部区域可以是音频系统可检测声音的区域(例如,检测范围)或者该局部区域可以由诸如墙壁或地形等物理约束来界定。控制器接收来自传声器阵列的所监测的声音,识别局部区域内的声源,并确定声源的位置。该控制器基于约束来确定虚拟声源的目标定位,并基于该目标定位来生成声音滤波器。换能器阵列部分地基于声音滤波器来呈现包括虚拟声源的空间化的音频内容,使得该虚拟声源在目标定位处被呈现。

3、在一些实施例中,音频系统还被配置为分析声源的诸如空间属性、时间属性、频率属性或它们的某种组合等特性。声源的特性可以用于生成音频系统的约束。音频系统基于这些约束来确定对虚拟声源进行空间化的目标定位。例如,在电话会议的用例中,音频系统可以基于各通话者的每个语音的频谱分布来确定这些语音的目标定位。音频系统可以基于多个约束来确定虚拟声源的目标定位。

4、音频系统执行对虚拟声源进行空间化的方法。该方法包括利用传声器阵列监测局部区域中的声音。使用所监测的声音来识别局部区域中的声源。确定声源的位置。确定对虚拟声源进行空间化的目标定位。该目标定位是基于一个或多个约束的,该一个或多个约束包括该目标定位距所确定的局部区域中的各声源的各位置中的每个位置至少阈值距离。基于目标定位生成声音滤波器。可以将声音滤波器应用于虚拟声源以对该虚拟声源进行空间化。部分地基于该一个或多个声音滤波器来呈现包括虚拟声源的空间化的音频内容。

5、在一些实施例中,非暂态计算机可读介质被配置为存储程序代码指令,所述程序代码指令在被设备的处理器执行时使该设备执行这样的步骤:所述步骤包括经由传声器阵列监测局部区域中的声音。对所监测的声音进行处理,以使用所监测的声音来识别局部区域内的声源,并确定声源的位置。基于一个或多个约束来确定对虚拟声源进行空间化的目标定位。基于目标定位生成声音滤波器,并且部分地基于声音滤波器呈现包括虚拟声源的空间化的音频内容。

6、在本专利技术的一方面,提供了一种音频系统,该音频系统包括:传声器阵列,该传声器阵列被配置为监测局部区域中的声音;控制器,该控制器被配置为:使用所监测的声音来识别局部区域内的声源;确定声源的位置;基于一个或多个约束来确定虚拟声源的目标定位,该一个或多个约束包括该目标定位距所确定的位置中的每个位置至少阈值距离;部分地基于该目标定位生成一个或多个声音滤波器;以及换能器阵列,该换能器阵列被配置为部分地基于该一个或多个声音滤波器来呈现包括虚拟声源的空间化的音频内容。

7、该控制器可以进一步被配置为:分析声源的包括空间属性、时间属性和频率属性的特性;以及基于所分析的声源的特性来生成一个或多个约束。

8、虚拟声源可以是第一通话参与者的语音,并且控制器还可以被配置为:分析虚拟声源的第一频谱分布,该第一频谱分布表征第一通话参与者的语音中所存在的频率;以及基于第一通话参与者的第一频谱分布来确定对虚拟声源进行空间化的第一角度,其中,第一角度是部分地基于第一频谱分布中相对于高频内容量的低频内容量来选择的,并且目标定位是部分地基于第一角度的。

9、目标定位可以是以头部为中心的。

10、第二通话参与者的第二频谱分布可以具有比第一通话参与者的第一频谱分布更大的相对于高频内容量的低频内容量,并且控制器还可以被配置为:分析第二频谱分布,该第二频谱分布表征第二虚拟声源的语音中所存在的频率;基于第二频谱分布来确定对与第二通话参与者相对应的第二虚拟声音进行虚拟地空间化的第二角度,其中,第二角度可以是部分地基于第二频谱分布中相对于高频内容量的低频内容量来选择的,并且第二角度可以大于第一角度;以及部分地基于第二角度来确定第二虚拟声源的第二目标定位;其中,该一个或多个声音滤波器可以是部分地基于第二目标定位来生成的,并且空间化的音频可以使得虚拟声源被空间化到目标定位、且第二虚拟声源被空间化到第二目标定位。

11、控制器还可以被配置为:识别音频系统的多个用例中的一用例;部分地基于所识别的用例来选择该一个或多个约束。

12、所标识的使用可以提供方向,并且该一个或多个约束可以包括将目标定位放置为使得该目标定位与导航提示相对应。

13、目标定位可以是以世界为中心的。

14、控制器还可以被配置为:确定物理对象在局部区域内的位置;以及设置该一个或多个约束中的至少一个约束,使得目标定位可以不与所确定的物理对象的位置位于同一位置。

15、在本专利技术的一方面,提供了一种方法,该方法包括:经由传声器阵列监测局部区域中的声音;使用所监测的声音来识别局部区域内的声源;确定声源的位置;基于一个或多个约束来确定虚拟声源的目标定位,该一个或多个约束包括目标定位距所确定的位置中的每个位置至少阈值距离;基于目标定位生成一个或多个声音滤波器;以及部分地基于该一个或多个声音滤波器来呈现包括虚拟声源的空间化的音频内容。

16、确定虚拟声源的目标定位可以进一步包括:分析声源的包括空间属性、时间属性和频率属性的特性;以及基于所分析的声源的特性生成一个或多个约束。

17、在虚拟声源可以是第一通话参与者的语音时,该方法还可以包括:分析虚拟声源的第一频谱分布,该第一频谱分布表征第一通话参与者的语音中所存在的频率;基于第一通话参与者的第一频谱分布来确定对虚拟声源进行空间化的第一角度,其中,第一角度是部分地基于第一频谱分布中相对于高频内容量的低频内容量来选择的,并且目标定位是部分地基于第一角度的。

18、在第二通话参与者的第二频谱分布可以具有比第一通话参与者的第一频谱分布更大的相对于高频内容量的低频内容量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种音频系统,包括:

2.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述控制器进一步被配置为:

3.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述虚拟声源是第一通话参与者的语音,并且所述控制器还被配置为:

4.根据权利要求3所述的音频系统,其中,所述目标定位是以头部为中心的。

5.根据权利要求3所述的音频系统,其中,第二通话参与者的第二频谱分布具有比所述第一通话参与者的所述第一频谱分布更大的相对于高频内容量的低频内容量,并且所述控制器还被配置为:

6.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述控制器还被配置为:

7.根据权利要求6所述的音频系统,其中,所述目标定位是以世界为中心的。

8.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述控制器还被配置为:

9.一种方法,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其中,确定所述虚拟声源的目标定位进一步包括:

11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述虚拟声源是第一通话参与者的语音,所述方法还包括:

12.根据权利要求11所述的方法,其中,第二通话参与者的第二频谱分布具有比所述第一通话参与者的所述第一频谱分布更大的相对于高频内容量的低频内容量,所述方法还包括:

13.根据权利要求9所述的方法,还包括:

14.根据权利要求9所述的方法,还包括:

15.一种非暂态计算机可读介质,所述非暂态计算机可读介质被配置为存储程序代码指令,所述程序代码指令在被设备的处理器执行时,使所述设备执行根据权利要求9至14中任一项所述的方法步骤。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种音频系统,包括:

2.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述控制器进一步被配置为:

3.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述虚拟声源是第一通话参与者的语音,并且所述控制器还被配置为:

4.根据权利要求3所述的音频系统,其中,所述目标定位是以头部为中心的。

5.根据权利要求3所述的音频系统,其中,第二通话参与者的第二频谱分布具有比所述第一通话参与者的所述第一频谱分布更大的相对于高频内容量的低频内容量,并且所述控制器还被配置为:

6.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述控制器还被配置为:

7.根据权利要求6所述的音频系统,其中,所述目标定位是以世界为中心的。

8.根据权利要求1所述的音频系统,其中,所述控制器还...

【专利技术属性】
技术研发人员:帕布鲁·弗朗西斯科·方德斯·霍夫曼彼得·道兹
申请(专利权)人:元平台技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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