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虛擬聲音系統(tǒng)和方法與流程

文檔序號:12143697閱讀:701來源:國知局
虛擬聲音系統(tǒng)和方法與流程

本申請主張2014年11月11日申請的第62/078,050號美國臨時專利申請的優(yōu)先權,該美國臨時專利申請的全部公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。



背景技術:

在許多情形下,需要產(chǎn)生一種聲場,該聲場包含與該聲場內(nèi)的信號源(所述信號源可以是虛擬源)的位置相關的信息。此信息導致收聽者將聲音感知為源于虛擬源的位置,即,信號被感知為源于相對于收聽者的位置的3維空間中的位置。例如,伴隨著電影的音頻可作為環(huán)繞聲輸出使得為觀看者提供更逼真的體驗。另一實例發(fā)生在計算機游戲的上下文中,其中輸出給用戶的音頻信號包含空間信息,以使得用戶將音頻感知為不是來自揚聲器,而是來自3維空間中的(虛擬)位置。

含有空間信息的聲場可例如使用借以接收雙耳信號的耳機揚聲器而傳送給用戶。雙耳信號包含足以重新創(chuàng)建涵蓋一個或更多個虛擬信號源的虛擬聲場的信息。在此情形下,需要考量用戶的頭部運動以維持穩(wěn)定的聲場,以此來例如保留音頻和視頻的關系(例如,同步、重合等)。不能維持穩(wěn)定的聲場或音場例如因用戶急速低頭而導致用戶將虛擬源(例如,汽車)感知為飛到空中。雖然很常見,不考慮用戶的頭部運動導致源位置在用戶的頭部內(nèi)的內(nèi)化(internalized)。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明內(nèi)容以簡化形式介紹一系列概念,以提供對本公開的一些方面的基本理解。本發(fā)明內(nèi)容不是本公開的詳盡概括,并且不希望標識本公開的關鍵或重要元素或限定本公開的范圍。本發(fā)明內(nèi)容僅呈現(xiàn)本公開的概念中的一些作為下文提供的具體實施方式的序言。

本公開總的來說涉及用于信號處理的方法和系統(tǒng)。更具體來說,本發(fā)明的方面涉及處理含有空間信息的音頻信號。

本公開的一個實施例涉及一種用于更新聲場的方法,該方法包括:通過確定對應于多個物理揚聲器的空間位置的頭部相關輸入響應(HRIR)而產(chǎn)生多個物理揚聲器的虛擬揚聲器;使用與用戶相關聯(lián)的頭部追蹤數(shù)據(jù)和基于直接增益優(yōu)化的至少一個搖移函數(shù)來穩(wěn)定空間聲場;以及把穩(wěn)定的聲場提供到與用戶相關聯(lián)的音頻輸出裝置。

在另一實施例中,在用于更新聲場的方法中穩(wěn)定空間聲場包含將搖移函數(shù)應用到每個虛擬揚聲器信號饋送。

在另一實施例中,用于更新聲場的方法還包括:對多個物理揚聲器的每個信號計算增益;以及將所計算的增益存儲在查找表中。

在又一實施例中,用于更新聲場的方法還包括:基于從檢測的用戶的運動得出的旋轉(zhuǎn)聲場計算而確定修改的揚聲器信號的增益。

在又一實施例中,用戶的音頻輸出裝置是耳機裝置,并且用于更新聲場的方法還包括:從耳機裝置獲得與用戶相關聯(lián)的頭部追蹤數(shù)據(jù)。

在另一實施例中,用于更新聲場的方法還包括:把每個修改的增益與對應的HRIR對組合;以及將組合的增益和HRIR發(fā)送到用戶的音頻輸出裝置。

本公開的另一實施例涉及一種更新聲場的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:至少一個處理器;以及非暫時性計算機可讀介質(zhì),耦接到至少一個處理器,非暫時性計算機可讀介質(zhì)上存儲了指令,所述指令在由至少一個處理器執(zhí)行時,導致至少一個處理器:通過確定對應于多個物理揚聲器的空間位置的頭部相關輸入響應(HRIR)而產(chǎn)生多個物理揚聲器的虛擬揚聲器;使用與用戶相關聯(lián)的頭部追蹤數(shù)據(jù)和基于直接增益優(yōu)化的搖移函數(shù)來穩(wěn)定空間聲場;以及把穩(wěn)定的聲場提供到與用戶相關聯(lián)的音頻輸出裝置。

在另一實施例中,用于更新聲場的系統(tǒng)中的至少一個處理器被進一步導致:將搖移函數(shù)應用到每個虛擬揚聲器信號饋送。

在另一實施例中,用于更新聲場的系統(tǒng)中的至少一個處理器被進一步導致:對多個物理揚聲器的每個信號計算增益;并且將所計算的增益存儲在查找表中。

在又一實施例中,用于更新聲場的系統(tǒng)中的至少一個處理器被進一步導致:基于從檢測的用戶的運動而得出的旋轉(zhuǎn)聲場計算而確定修改的揚聲器信號的增益。

在又一實施例中,用戶的音頻輸出裝置是耳機裝置,并且用于更新聲場的系統(tǒng)中的至少一個處理器被進一步導致:從耳機裝置獲得與用戶相關聯(lián)的頭部追蹤數(shù)據(jù)。

在又一實施例中,用于更新聲場的系統(tǒng)中的至少一個處理器被進一步導致:把每個修改的增益與對應的HRIR對組合;以及將組合的增益和HRIR發(fā)送到用戶的音頻輸出裝置。

本公開的又一實施例涉及一種提供音頻信號的方法,該音頻信號包含與聲場中至少一個虛擬源相對于用戶的位置的定位相關聯(lián)的空間信息,該方法包括:獲得包含多個信號分量的第一音頻信號,所述信號分量中的每一個對應于位于聲場中的多個虛擬揚聲器中的相應一個;獲得用戶運動的指示;通過基于用戶運動的指示將相應階的搖移函數(shù)應用到所述信號分量中的每一個而確定多個搖移的信號分量,其中搖移函數(shù)利用直接增益補償函數(shù);以及將包含搖移的信號分量的第二音頻信號輸出給用戶。

在一個或更多個實施例中,本文所述的方法和系統(tǒng)可視情況包含以下額外特征中的一個或更多個:修改的揚聲器信號的增益是作為原始揚聲器增益的加權總和來確定;基于指示源的定位質(zhì)量的客觀判據(jù)對所有搖移角來心理聲學優(yōu)化所述查找表;用戶的音頻輸出裝置是耳機裝置;包含經(jīng)搖移的信號分量的第二音頻信號通過用戶的耳機裝置而輸出;和/或用戶運動的指示是獲自用戶的耳機裝置。

本文所公開的處理器和存儲器系統(tǒng)中的一些或全部的實施例還可被配置成執(zhí)行上文所公開的方法實施例中的一些或全部。上文所公開的方法中的一些或全部的實施例還可被表示為體現(xiàn)在暫時性或非暫時性處理器可讀存儲介質(zhì)(例如,光學或磁性存儲器)上的指令或表示為經(jīng)由通信網(wǎng)絡(例如,因特網(wǎng)或電話連接)而提供到處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的傳播信號。

本公開的方法和系統(tǒng)的適用性的進一步的范圍將從下文給出的具體實施方式變得更清楚。然而,應理解,具體實施方式和具體實例雖然指示方法和系統(tǒng)的實施例,但僅通過說明的方式給出,這是因為對于本領域的技術人員來說,本文所公開的概念的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修改將從此具體實施方式變得更清楚。

附圖說明

對于本領域的技術人員來說,本公開的這些和其它目標、特征和特性將結(jié)合權利要求書和附圖而從下文具體實施方式的研究變得更清楚,所有這些形成本說明書的一部分。其中:

圖1A是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的使用對應于一種設置中的所有揚聲器的空間位置的頭部相關輸入響應(HRIR)的測量而進行的虛擬揚聲器再現(xiàn)的實例系統(tǒng)的框圖。

圖1B是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的與HRIR卷積的揚聲器信號的播放的實例系統(tǒng)的框圖。

圖2是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的用于將揚聲器信號與對應于揚聲器的空間位置的HRIR測量組合以形成2聲道雙耳流的實例系統(tǒng)的框圖。

圖3A是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的在不同搖移角下從實例搖移方法引起的個別揚聲器的實例增益函數(shù)的圖形表示。

圖3B是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的在不同搖移角下從實例搖移方法引起的個別揚聲器的實例增益函數(shù)的圖形表示。

圖4A是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的在實例搖移方法的狀況下的能量和速度向量的量值的實例分析的圖形表示。

圖4B是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的不同搖移角的總發(fā)射能量的實例分析的圖形表示。

圖5A是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的能量向量方向與預期搖移角之間的絕對度數(shù)差的實例的圖形表示。

圖5B是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的速度向量方向與預期搖移角之間的絕對度數(shù)差的實例的圖形表示。

圖5C是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的能量向量方向與速度向量方向之間的絕對度數(shù)差的實例的圖形表示。

圖6是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的用于響應于用戶運動而更新聲場的實例方法的流程圖。

圖7是圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的被布置成響應于用戶運動而更新聲場的實例計算裝置的框圖。

本文所提供的標題僅是為了方便起見,并且未必影響本公開所主張的內(nèi)容的范圍或含義。

在附圖中,為了便于理解且為了方便起見,相同參考數(shù)字和任何縮略詞識別具有相同或類似結(jié)構(gòu)或功能性的元件或動作。將在下文具體實施方式中詳細描述附圖。

具體實施方式

現(xiàn)將描述本公開的方法和系統(tǒng)的各種實例和實施例。下文描述提供具體細節(jié)以貫徹地理解這些實例并實現(xiàn)這些實例的描述。然而,本領域的技術人員將理解,可在沒有許多這些細節(jié)的情況下實踐本文所述的一個或更多個實施例。同樣,本領域的技術人員還將理解本公開的一個或更多個實施例可包含本文中未詳細描述的其它特征。此外,可未在下文中示出或描述一些熟知的結(jié)構(gòu)或功能,以便避免不必要地混淆相關描述。

除了避免可能的負面用戶體驗(例如,上文所論述的負面用戶體驗)之外,穩(wěn)定聲場的維持引發(fā)聲場的較有效的外化(externalization),或換句話說,較有效地產(chǎn)生聲源處于收聽者的頭部外部或聲場包含位于受控制的位置處的源的感覺。因此,明顯需要修改所產(chǎn)生的聲場,以補償用戶運動(例如,用戶頭部圍繞x、y和/或z軸(當使用笛卡爾系統(tǒng)來表示空間時)的旋轉(zhuǎn)或移動)。

此問題可通過如下方式來解決:使用頭部追蹤裝置來檢測頭部定向(orientation)的改變;以及一旦檢測到改變,就計算虛擬源相對于用戶的新位置;以及重新計算新虛擬源位置的3維聲場。然而,此做法計算成本巨大。因為大多數(shù)應用(例如,計算機游戲場景)涉及多個虛擬源,所以高計算成本使得此做法不可行。此外,此做法使得有必要有權使用每一虛擬源所產(chǎn)生的原始信號以及每一虛擬源的當前空間位置,這也可導致額外計算負擔。

根據(jù)用戶運動來旋轉(zhuǎn)(rotating)或搖移(panning)聲場的問題的現(xiàn)有解決方案包含使用經(jīng)振幅搖移的聲源。然而,這些現(xiàn)有做法導致含有受損的距離線索的聲場,這是因為這些現(xiàn)有做法忽略重要信號特性,例如,直達混響比、輕微頭部運動以及具有不正確的波前曲線的聲學視差。此外,這些現(xiàn)有解決方案還給出受損的方向定位精度,這是因為這些現(xiàn)有解決方案必須與次佳的揚聲器放置(例如,尚未針對游戲系統(tǒng)而設計的5.1或7.1環(huán)繞聲揚聲器系統(tǒng))抗衡。

維持穩(wěn)定聲場會加強音頻源處于收聽者的頭部外部的感覺。此過程的效力在技術上具有挑戰(zhàn)性。已識別的一個重要因素是,即使較小的無意識頭部運動也會幫助解決前后混亂。在雙耳收聽中,此問題在使用未個人化的頭部相關轉(zhuǎn)移函數(shù)(HRTF)時最頻繁地發(fā)生。接著,通常難以在頭部的前部與后部的虛擬聲源之間區(qū)別。

因此,本公開的實施例涉及響應于用戶運動而更新聲場的方法和系統(tǒng)。如下文更詳細地描述,本公開的方法和系統(tǒng)計算成本比用于更新聲場的現(xiàn)有做法低,并且還適用于任意揚聲器配置。

根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例,所述方法和系統(tǒng)提供通過使用“虛擬揚聲器”而實現(xiàn)的動態(tài)雙耳聲場渲染。并不是將揚聲器信號饋送到物理揚聲器中,信號改為通過對應于這些揚聲器的空間位置的左和右頭部相關脈沖響應(HRIR)來濾波。左耳信號和右耳信號的總和接著被饋送到用戶的音頻輸出裝置(如耳機)中。例如,可利用下式以便獲得左耳耳機饋送:

其中*表示卷積,且hLi是對應于第i揚聲器定位的左耳HRIR,并且qi是其信號饋送。該過程對于右耳信號饋送來說是類似的。

在根據(jù)本公開的一個或更多個實施例的虛擬揚聲器做法中,在所謂的“甜蜜點”(例如,通常確保最佳定位精度的揚聲器陣列的中心處的物理點)處測量HRIR,因此減輕了例如立體聲系統(tǒng)的常見限制。

圖1A和圖1B圖示從揚聲器的ITU 5.0(應注意,0.1聲道可被排除,因為0.1聲道不傳達空間信息)陣列形成虛擬揚聲器的實例。

明確地說,圖1A和圖1B示出實例虛擬揚聲器再現(xiàn)系統(tǒng)和方法(100、150),借此,測量對應于給定設置中的所有揚聲器的空間位置的HRIR(圖1A)并將其與揚聲器信號組合(例如,形成2聲道雙耳流,如下文進一步描述)以向用戶播放(圖1B)。

在實踐中,聲場穩(wěn)定(stabilization)是指虛擬揚聲器需要在3維(3-D)聲場中“重定位”以抵消用戶的頭部運動。然而,應理解,此過程等同于將搖移函數(shù)(panning function)應用到虛擬揚聲器饋送。根據(jù)本公開的一個或更多個實施例,提供一種穩(wěn)定系統(tǒng)以應用可用在利用頭部追蹤的聲場穩(wěn)定化的過程中的最佳和最成本有效的搖移方案。

旋轉(zhuǎn)聲場計算導致應用到揚聲器信號的新的揚聲器增益系數(shù)。這些經(jīng)修改的增益是作為所有原始揚聲器增益的加權總和而導出:

或簡寫為,

g′=G(ΦH)g. (3)

其中[L,R,C,Ls,Rs]T和[L',R',C',Ls',Rs']T是原始的5.0揚聲器饋送以及因頭部旋轉(zhuǎn)達角度ΦH所致的經(jīng)變換的5.0揚聲器饋送。此操作可被視為等同于將搖移函數(shù)應用到每一離散揚聲器饋送。下文提供了關于根據(jù)本公開的一個或更多個實施例的用于計算矩陣G(ΦH)的過程的額外細節(jié)。

為了使虛擬揚聲器應用到旋轉(zhuǎn)信號,每一重新計算的揚聲器增益需要與該對應的HRIR對卷積(例如,組合)。圖2是用于將揚聲器信號與對應于一組揚聲器的空間位置的HRIR測量值組合以形成2聲道雙耳流(LOUT 250和ROUT 260)的實例系統(tǒng)200的框圖。根據(jù)至少一個實施例,實例系統(tǒng)和過程(200)可用于5揚聲器空間陣列,并且可包含聲場旋轉(zhuǎn)(210),這在形成雙耳輸出以呈現(xiàn)給用戶的過程中考慮頭部追蹤數(shù)據(jù)(220)以及低頻效果(LFE)230。

通過直接增益優(yōu)化進行的聲場穩(wěn)定

下文描述計算用于本公開的系統(tǒng)中的矩陣G(ΦH)的增益系數(shù)的過程。應注意,雖然下文描述基于ITU 5.0環(huán)繞聲揚聲器布局(其中“0.1”聲道被排除),但所提供的方法和系統(tǒng)可擴展并適用于各種其它揚聲器布置和布局,包含如7.1、9.1和其它規(guī)則及不規(guī)則的布置和布局。

本公開的方法和系統(tǒng)基于并利用能量和速度向量定位,這已被證明適用于預測多揚聲器系統(tǒng)中的高頻和低頻定位,并且已被廣泛用作設計例如音頻解碼器的工具。向量方向是低頻源和中高頻源的感知角度的良好預測因素,并且每一向量的長度是定位的“質(zhì)量”或“良好程度”的良好預測因素。能量和速度向量是針對多聲道音頻系統(tǒng)中的一組給定揚聲器增益而計算??蓞^(qū)別分別在x、y和z方向上的向量的分量。然而,為了簡單起見,并且為了避免混淆本公開的相關特征,在下文實例中,僅說明水平再現(xiàn),以使得能量向量可被定義為:

e=[ex ey] (4)

其中ex和ey是分別在x和y方向上的向量分量,N是陣列中的揚聲器的總數(shù),并且gi是位于水平角Φi處的第i揚聲器的實增益。Pe的物理含義可被視為系統(tǒng)的總能量??杀欢x為下式的能量向量的量值或范數(shù)可被視為特定方向上的能量濃度的量度:

最大能量濃度的方向可由下式給出:

類似地,速度向量可被定義為:

v=[vx vy] (10)

可被定義為下式的速度向量的量值或范數(shù)可被視為來自模擬方向上的聲源的N個揚聲器的凈聲學速度與原本從此方向上的單個聲源引起的速度的比:

重要的是注意到,雖然在能量向量中進行平方的增益的正負號始終是正號,但在速度向量中,正負號被保留并且也可以是負號。此事實的實際含意是速度向量的范數(shù)可通過使用從直徑上相反的方向“拉動”壓力的異相揚聲器來調(diào)整。針對物理源,速度向量的量值始終是1,但針對虛擬源,由于可能的異相分量,速度向量的量值可以大于1。

可被定義為下式的速度向量方向簡單地指示空氣粒子振蕩的凈方向:

根據(jù)本公開的一個或更多個實施例,所描述的系統(tǒng)和方法可利用具有以例如一度(1°)的方位分辨率計算的增益系數(shù)的查找表。查找表的使用是將頭部追蹤實施到ITU 5.0到雙耳降混的簡單且低成本的方式。針對所有偏移角心理聲學優(yōu)化查找表中的增益,使得滿足最好質(zhì)量定位的各種目標預測因素。這些目標預測因素可包含但不限于如下所列:

(i)能量向量長度||re||應接近一。

(ii)速度向量長度||rv||應接近一。

(iii)所再現(xiàn)的能量應實質(zhì)上與搖移角(panning angle)無關。

(iv)速度和能量向量方向和應緊密匹配。

(v)能量向量的角度應適度地接近搖移角

(vi)速度向量的角度應適度地接近搖移角

上文所述的實例目標(i)到(vi)可分別表達為:

(i)||re||≈1

(ii)||rv||≈1

(iii)Pe≈1

(iv)

(v)

(vi)

可使用多變量成本函數(shù)f(g)=f(g1,g2,g3,g4,g5)的最小值的非線性無約束搜索來執(zhí)行優(yōu)化,其中gi是揚聲器增益。作為部分二次函數(shù)fk(g)的總和的總成本函數(shù)被設計和符號分析,并且反映如上所述的一組實例目標(i)到(vi)。符號分析依序執(zhí)行以導出成本函數(shù)的梯度:

及其海森式:

其中J(ξ(x))表示該函數(shù)的雅克比式。此做法具有優(yōu)點在于,特別在海森式的估計中,利用有限差進行的梯度估計被避免,并且數(shù)值誤差的風險也被避免。部分二次成本函數(shù)和所得總成本函數(shù)是:

f1(g)=(1-||re||)2

f2(g)=(1-||rv||)2

f3(g)=(1-Pe)2

f(g)=f1(g)+f2(g)+f3(g)+f4(g)+f5(g)+f6(g) (18)

根據(jù)本文所述的至少一個實施例,該過程使用具有相等的權重的上述實例部分二次成本函數(shù),這是寬帶信號的定位的質(zhì)量與實施的簡單性之間的權衡(例如,在游戲音頻引擎中)。根據(jù)一個或更多個其它實施例,該過程可將不同加權方案用于低頻頻帶和中頻頻帶到高頻頻帶,其中較大權重被給予低頻下的f2(g)和f6(g),并且較大權重被給予中頻和高頻下的f1(g)和f5(g)。為了讓此情形發(fā)生,可使用擱架濾波器(shelf filter)以把多聲道輸入劃分為低頻流和中頻/高頻流。

圖3A和圖3B示出根據(jù)本公開的一個或更多個實施例的在不同搖移角下從上文所述的偏移過程引起的個別揚聲器的增益函數(shù)

為了最小化函數(shù)f(g),該過程可例如將MATLAB例程fminunc用于執(zhí)行一些初始猜想附近的函數(shù)的最小值的大規(guī)模搜索。在MATLAB腳本路由的一個實例中,腳本預期將5×360矩陣作為輸入。在每一列中,存在被使用以便將聲源定位在給定角度的5個揚聲器增益。

應注意,在優(yōu)化的過程中,選擇初始猜想以使得例如參數(shù)中的一些已預先優(yōu)化通常是良好實踐。在這種情況下,以一度(1°)增量計算的成對的恒定功率搖移(PCPP)增益函數(shù)是用作進一步優(yōu)化的開始點的良好候選者的實例。將PCPP增益函數(shù)用作初始估計,該過程可在(平均)少至7次迭代之后收斂在結(jié)果上。

圖4A和圖4B示出根據(jù)本公開的方法和系統(tǒng)的一個或更多個實施例的能量和速度向量的量值以及不同搖移角的總發(fā)射能量Pe的分析。

圖5A到圖5C是根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的能量向量方向與預期搖移角之間的絕對度數(shù)差(如誤差)(圖5A)、速度向量方向與預期搖移角之間的絕對度數(shù)差(圖5B)以及能量向量方向與速度向量方向之間的絕對度數(shù)差(圖5C)的實例。

所獲得的結(jié)果證實尤其在陣列的前部的所獲得的偏移函數(shù)的強性能,還證實在剩余區(qū)域處的與迄今為止最好的做法相當?shù)男阅?。總發(fā)射能量的波動跨越整個搖移域?qū)嶋H上不存在,這使得該方法在此方面與PCPP相當。陣列的前部處的速度-能量向量方向失配圍繞50°的疑難點大幅減小(圖5A到圖C)并且在陣列的其它區(qū)域處也較小。

應了解,本文所述的優(yōu)化是基于定位精度的所計算的目標預測因素(上文所述),而不是基于所需操作/MAC的數(shù)量方面的改進。然而,應強調(diào)的是,增益優(yōu)化可被離線執(zhí)行,并且結(jié)果接著存儲在查找表中。用于頭部追蹤裝置的預先計算的增益的應用是引入關注的做法,這是因為,考慮新的用戶的頭部定向僅使得有必要通過從查找表讀取的所得增益因子來縮放多聲道信號。此外,不需要聲道的其它處理。

在預期的定位改進方面,實驗結(jié)果證實,本公開的搖移方法和系統(tǒng)特別在正面方向和側(cè)向方向上勝過搖移做法。

圖6圖示根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的用于響應于用戶運動而更新聲場的實例過程(600)。

在框605中,可產(chǎn)生對應多個物理揚聲器的虛擬揚聲器。例如,可通過確定對應于物理揚聲器的空間位置的HRIR來產(chǎn)生虛擬揚聲器。

在框610中,可對每個揚聲器信號確定優(yōu)化增益值(例如,以上文所述的方式)。應注意,根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例,框610在用于更新聲場的實例過程(600)中是可選的。

在框615中,可使用與用戶相關聯(lián)(如與檢測的用戶的運動相關聯(lián))的頭部追蹤數(shù)據(jù)和基于直接增益優(yōu)化的搖移函數(shù)來穩(wěn)定用戶的空間聲場。例如,根據(jù)至少一個實施例,頭部追蹤數(shù)據(jù)可獲自或基于用戶的耳機裝置所提供的信息/指示。

在框620中,可將被穩(wěn)定的聲場提供到用戶的音頻輸出裝置(例如,耳機裝置)。

圖7是根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例的被布置成響應于用戶運動而更新聲場的示范性計算機(700)的高極框圖。例如,根據(jù)至少一個實施例,計算機(700)可被配置成提供通過使用“虛擬揚聲器”而實現(xiàn)的動態(tài)雙耳聲場渲染。不是將揚聲器信號饋送到物理揚聲器中,而是信號改為通過對應于這些揚聲器的空間位置的左HRIR和右HRIR來濾波。左耳信號和右耳信號的總和接著被饋送到用戶的音頻輸出裝置(如耳機)中。在很基本的配置(701)中,計算裝置(700)通常包含一個或更多個處理器(710)以及系統(tǒng)存儲器(720)。存儲器總線(730)可用于處理器(710)與系統(tǒng)存儲器(720)之間的通信。

取決于期望的配置,處理器(710)可以是任何類型,包含(但不限于)微處理器(μP)、微控制器(μC)、數(shù)字信號處理器(DSP)或其任何組合。處理器(710)可包含一級或更多級的高速緩存(例如,一級高速緩存(711)和二級高速緩存(712))、處理器核心(713)和寄存器(714)。處理器核心(713)可包含算術邏輯單元(ALU)、浮點單元(FPU)、數(shù)字信號處理核心(DSP核心)或其任何組合。存儲器控制器(715)還可與處理器(710)一起使用,或在一些實施方案中,存儲器控制器(715)可以是處理器(710)的內(nèi)部部分。

取決于期望的配置,系統(tǒng)存儲器(720)可以是任何類型,包含(但不限于)易失性存儲器(例如,RAM)、非易失性存儲器(例如,ROM、閃速存儲器等)或其任何組合。系統(tǒng)存儲器(720)通常包含操作系統(tǒng)(721)、一個或更多個應用程序(722)和程序數(shù)據(jù)(724)。根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例,應用程序(722)可包含響應于用戶運動而更新聲場的系統(tǒng)(723),該系統(tǒng)可被配置成提供通過使用“虛擬揚聲器”而實現(xiàn)的動態(tài)雙耳聲場呈現(xiàn),其中揚聲器信號通過對應于物理揚聲器的空間位置的左HRIR和右HRIR來濾波,并且左耳信號和右耳信號的總和接著被饋送到用戶的音頻輸出裝置(例如,耳機)中。

程序數(shù)據(jù)(724)可包含存儲指令,所述指令在由一個或更多個處理裝置執(zhí)行時,實施用于響應于用戶運動而更新聲場的系統(tǒng)(723)和方法。此外,根據(jù)至少一個實施例,程序數(shù)據(jù)(724)可包含空間位置數(shù)據(jù)(725),其中空間位置數(shù)據(jù)(725)可與關于給定設置中的揚聲器的物理位置的數(shù)據(jù)有關。根據(jù)至少一些實施例,應用程序(722)可被布置成通過程序數(shù)據(jù)(724)在操作系統(tǒng)(721)上操作。

計算裝置(700)可具有額外特征或功能性以及額外接口,以促進基本配置(701)與任何所需裝置和接口之間的通信。

系統(tǒng)存儲器(720)是計算機存儲介質(zhì)的實例。計算機存儲介質(zhì)包含(但不限于)RAM、ROM、EEPROM、閃速存儲器或其它存儲器技術、CD-ROM、數(shù)字多功能光盤(DVD)或其它光學存儲裝置、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置或可用于存儲期望信息且可由計算裝置700存取的任何其它介質(zhì)。任何此種計算機存儲介質(zhì)可以是裝置(700)的一部分。

計算裝置(700)可被實施為例如以下各者的小外形尺寸的便攜式(或移動)電子裝置的一部分:蜂窩電話、智能電話、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、個人媒體播放器裝置、平板計算機(平板)、無線網(wǎng)頁監(jiān)視裝置、個人頭戴式耳機裝置、專用裝置或包含上述功能中的任一個的混合式裝置。計算裝置(700)還可被實施為包含臺式計算機與非臺式計算機配置兩者的個人計算機。

前文詳細描述已經(jīng)由使用框圖、流程圖和/或?qū)嵗U述裝置和/或過程的各種實施例。因為這些框圖、流程圖和/或?qū)嵗幸粋€或更多個功能和/或操作,所以本領域的技術人員應理解,可通過廣泛范圍的硬件、軟件、固件或?qū)嶋H上其任何組合而個別地和/或集體地實施這些框圖、流程圖或?qū)嵗齼?nèi)的每一功能和/或操作。根據(jù)至少一個實施例,可經(jīng)由專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號處理器(DSP)或其它集成格式而實施本文所述的主題的若干部分。然然,本領域的技術人員將認識到,本文所公開的實施例的一些方面整體地或部分地可等同地實施在集成電路中,實施為在一個或更多個計算機上運行的一個或更多個計算機程序,實施為在一個或更多個處理器上運行的一個或更多個程序,實施為固件或?qū)嵤閷嶋H上其任何組合,并且設計電路和/或編寫軟件和/或固件的代碼將根據(jù)本公開在本領域的技術人員的能力范圍之內(nèi)。此外,本領域的技術人員將了解,本文所述的主題的機構(gòu)能夠以各種形式作為程序產(chǎn)品而分發(fā),并且本文所述的主題的說明性實施例適用,而不管用于實際上執(zhí)行分發(fā)的非暫時性信號承載介質(zhì)的特定類型。非暫時性信號承載介質(zhì)的實例包含(但不限于)以下各者:可讀類型的介質(zhì),例如,軟盤、硬盤驅(qū)動器、壓縮光盤(CD)、數(shù)字視頻光盤(DVD)、數(shù)字磁帶、計算機存儲器等;以及傳輸類型的介質(zhì),例如,數(shù)字和/或模擬通信介質(zhì)(例如,光纜、波導、有線通信鏈路、無線通信鏈路等)。

關于本文中實質(zhì)上任何復數(shù)和/或單數(shù)術語的使用,本領域的技術人員可根據(jù)上下文和/或應用的需要,而從復數(shù)轉(zhuǎn)化為單數(shù)和/或從單數(shù)轉(zhuǎn)化為復數(shù)。為了清楚起見,可在本文中明確闡述各種單數(shù)/復數(shù)置換。

因此,已描述本主題的特定實施例。其它實施例處于隨附權利要求書的范圍內(nèi)。例如,權利要求書中所述的動作可按不同次序執(zhí)行且仍實現(xiàn)期望結(jié)果。此外,附圖所描繪的過程未必需要所示出的特定次序或依序次序來實現(xiàn)期望結(jié)果。在某些實施方案下,多任務和并行處理可以是有利的。

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