專利名稱：聲音信號的分離的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種用于在一個空間內(nèi)向兩個用戶中的第一用戶提供用戶專用聲音信號的方法，這兩個用戶中的每一個的聲音信號由一對揚聲器輸出。本發(fā)明還涉及一種向第一用戶提供用戶專用聲音信號的系統(tǒng)。本發(fā)明尤其地，但不排他地，涉及在車輛中提供的聲音信號，在車廂內(nèi)可以向不同的乘客提供單獨的與座位相關(guān)的聲音信號。
背景技術(shù)：
在車輛環(huán)境中，可以向車上的乘客提供公共的聲音信號。如果該車輛上不同的乘客想要收聽不同的聲音信號，將聲音信號針對不同乘客進行分離的唯一存在可能性是使用耳機。對并非耳機的一部分的揚聲器所輸出的聲音信號進行分離是不可能的。此外，希望能夠在其它空間中提供用戶專用的聲場，而不僅在車廂內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，需要提供這樣一種可能性，在不需要使用耳機但在一個空間中設(shè)置揚聲器的情況下，為該空間中的用戶生成用戶專用聲場或聲音信號。這種需要是通過獨立權(quán)利要求中的特征來滿足的。在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種向空間中的兩個用戶中的第一用戶提供用戶專用聲場的方法，一對揚聲器被提供給這兩個用戶中的每一個用戶。依據(jù)本發(fā)明，跟蹤第一用戶的頭部位置，并且基于跟蹤的第一用戶的頭部位置，從第一用戶的用戶專用多信道聲音信號，為第一用戶生成用戶專用雙耳聲音信號。此外，基于跟蹤的第一用戶的頭部位置， 為第一用戶執(zhí)行串擾消除(cross talk cancellation)，以便生成串擾消除后的用戶專用聲音信號。在串擾消除中，用戶專用雙耳聲音信號被處理，使得如果串擾消除后的用戶專用聲音信號被第一用戶的一對揚聲器中的一個揚聲器向第一用戶的第一只耳朵輸出，則該信號對于第一用戶的第二只耳朵被抑制。此外，用戶專用雙耳聲音信號被處理，使得如果串擾消除后的用戶專用聲音信號被上述一對揚聲器中的另一個揚聲器向第一用戶的第二只耳朵輸出，則該信號對于第一用戶的第一只耳朵被抑制。此外，執(zhí)行交叉聲場抑制，其中基于跟蹤的第一用戶的頭部位置，對于第一用戶的每只耳朵，抑制由提供給第二用戶的一對揚聲器向第二用戶輸出的聲音信號。依據(jù)本發(fā)明，基于向第一用戶提供的虛擬的多信道聲音信號，生成用于該第一用戶的用戶專用聲音信號。使用用戶專用雙耳聲音信號，可獲得用戶專用聲場或聲音信號的串擾消除和交叉聲場消除，使一個用戶能夠追隨期望的音樂信號，而另一個用戶在該空間中不會受到通過為上述一個用戶提供的揚聲器而為上述一個用戶輸出的音樂信號的打擾。雙耳聲音信號通常是要使用耳機來重放。如果錄制的雙耳聲音信號通過耳機來再現(xiàn)，能夠獲得仿佛置身于錄制現(xiàn)場的收聽體驗。如果使用耳機回放正常的立體聲信號，收聽者感覺到信號在頭部的中間位置。但是，如果通過耳機重放雙耳聲音信號，則能夠模擬該信號最初被錄制的位置。在當前情況下，對聲音信號的輸出不是使用耳機完成的，而是經(jīng)由設(shè)置在空間/車輛內(nèi)的為第一用戶提供的一對揚聲器來完成的。由于所感知的聲音信號取決于正在進行收聽的用戶的頭部位置，所以對該用戶的頭部位置進行跟蹤，并執(zhí)行串擾消除，以確保由一個揚聲器發(fā)出的聲音信號到達指定的耳朵，而該揚聲器的聲音信號對于另一只耳朵被抑制，反之亦然。此外，交叉聲場抑制有助于通過為第二用戶提供的一對揚聲器來抑制向第二用戶輸出的聲音信號。優(yōu)選地，該方法可用在能夠生成與用戶/座位有關(guān)的聲場或聲音信號的車輛中。 由于收聽者在車輛中的位置相對固定，所以可以預(yù)期僅在平移和旋轉(zhuǎn)的方向上，頭部會有微小的移動。使用人臉跟蹤機制可以捕捉用戶的頭部，對于使用標準USB網(wǎng)絡(luò)攝像頭的情況，這種機制是公知的。使用被動的臉部跟蹤，用戶無需佩戴傳感器。依據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，基于一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)(BRIR)為第一用戶生成用戶專用雙耳聲音信號，該組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)是針對第一用戶在該空間中的一組可能的不同頭部位置而為第一用戶確定的，是在該空間中使用仿真頭部確定的。然后，通過用跟蹤的頭部位置的雙耳空間脈沖響應(yīng)對多信道用戶專用聲音信號進行濾波，生成第一用戶的用戶專用雙耳聲音信號。在該實施例中，該空間中的用戶的不同頭部位置的一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)是使用仿真頭部和設(shè)置在該仿真頭部的雙耳內(nèi)的兩個麥克風來確定的。該組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)是在應(yīng)用本方法的空間中或車輛中被測量的。這有助于確定與頭部有關(guān)的傳遞函數(shù)，并且有助于確定來自該空間的從揚聲器到左耳或右耳的信號路徑上的影響。如果忽略該空間引起的反射，則可以使用與頭部相關(guān)的傳遞函數(shù)來代替BMR。該組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)包括不同的可能的頭部位置的數(shù)據(jù)。舉例來說，可通過確定，例如，在車輛內(nèi)前后、左右或者上下三個不同方向上的平移來跟蹤頭部位置。此外，可跟蹤頭部的三種可能的旋轉(zhuǎn)。該組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)則可以包含對應(yīng)于頭部的不同的可能的平移和旋轉(zhuǎn)的BRIR。通過捕捉頭部位置，可選擇并使用相應(yīng)的 BRIR，來為第一用戶確定雙耳聲音信號。在車輛環(huán)境中，考慮平移的兩個自由度(左/右和后/前)和僅一種旋轉(zhuǎn)足以，例如，當用戶將頭部轉(zhuǎn)向左或右時。可通過確定第一用戶的用戶專用多信道聲音信號與對于該頭部位置確定的雙耳空間脈沖響應(yīng)的卷積，來確定的在該頭部位置處的該第一用戶的用戶專用雙耳聲音信號。 該多信道聲音信號可以是1. 0,2. 0,5. 1,7. 1或其它多信道信號，用戶專用雙耳聲音信號為相當于耳機(虛擬耳機)的兩個信道的信號，每個信號對應(yīng)于一個揚聲器，并且每個揚聲器對應(yīng)于用戶的每只耳朵的一個信號信道。對于第一用戶的串擾消除，可以基于跟蹤的頭部位置，并基于對應(yīng)于跟蹤的頭部位置的雙耳空間脈沖響應(yīng)，來確定取決于頭部位置的濾波器。然后，可以通過確定用戶專用雙耳聲音信號與新確定的取決于頭部位置的濾波器的卷積來確定串擾消除。Tobias Lentz 在"Dynamic Crosstalk Cancellation forBinaural Synthesis in Virtual Reality Environments”，發(fā)表于 J. Audio Eng. Soc.，Vol. 54，No. 4，2006 年 4 月，第 283 至四4 頁，中描述了如何使用頭部跟蹤來執(zhí)行串擾消除的一種可行方法。對于如何執(zhí)行串擾消除的更詳細的分析通過引用被結(jié)合到本文中。優(yōu)選地，第二用戶的聲音信號也是用戶專用聲音信號，為此跟蹤第二用戶的頭部位置。基于第二用戶的用戶專用多信道聲音信號，并基于跟蹤的第二用戶的頭部位置，生成用于第二用戶的用戶專用雙耳聲音信號。如上文對于第一用戶所描述的那樣，基于跟蹤的第二用戶的頭部位置為第二用戶執(zhí)行串擾消除，并且執(zhí)行交叉聲場抑制，其中基于跟蹤的第二用戶的頭部位置，對于第二用戶的雙耳，抑制由第一用戶的揚聲器向第一用戶發(fā)出的聲音信號。這樣，對于串擾消除，如果串擾消除后的用戶專用聲音信號被第二用戶的第一揚聲器向第一只耳朵輸出，則該信號對于第二用戶的第二只耳朵被抑制，并且如果串擾消除后的用戶專用聲音信號被另一個揚聲器向第二用戶的第二只耳朵輸出，則該信號對于第二用戶的第一只耳朵被抑制。正如對于第一用戶所描述的那樣，通過提供一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)來為第二用戶生成用戶專用雙耳聲音信號，該組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)是針對第二用戶在空間中的不同頭部位置使用在第二位置處的仿真頭部來為第二用戶的位置確定的。對于交叉聲場消除，在車輛環(huán)境中，對另一用戶的另一聲場的約40dB的抑制是足夠的，因為覆蓋被抑制的另一個用戶的聲場的車輛聲音最多能達到70dB。優(yōu)選地，使用跟蹤的第一用戶的頭部位置和跟蹤的第二用戶的頭部位置，并使用分別對應(yīng)于第一用戶和第二用戶的頭部位置的第一用戶和第二用戶的雙耳空間脈沖響應(yīng)，來確定對用戶中的一個用戶輸出并對另一個用戶抑制的聲音信號的交叉聲場抑制。本發(fā)明還涉及用于提供用戶專用聲音信號的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括，提供給用戶中的每人的一對揚聲器，和跟蹤第一用戶的頭部位置的攝像機。而且，該系統(tǒng)還提供了數(shù)據(jù)庫， 該數(shù)據(jù)庫包含對應(yīng)于第一用戶的不同的可能的頭部位置的一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)。 該系統(tǒng)設(shè)置有處理單元，該處理單元被配置成處理用戶專用多信道聲音信號并確定用戶專用雙耳聲音信號，以執(zhí)行如上所述的串擾消除和交叉聲場消除。在向用戶中的每個人輸出用戶專用聲場的情況下，向第二用戶發(fā)出的聲音信號取決于第二用戶的頭部位置。因而，為了執(zhí)行第一用戶的交叉聲場消除，需要確定第一用戶和第二用戶的頭部位置。由于分離的聲場必須針對不同用戶來確定，并且由于每個單獨的聲場影響另一聲場的確定，所以該處理優(yōu)選地由接收所跟蹤的兩個用戶的頭部位置的單個處理單元來執(zhí)行。


參考附圖將進一步詳細地描述本發(fā)明，其中圖1是車輛中兩個用戶的示意圖，為這兩個用戶生成單獨的聲場；圖2示出了用戶收聽與使用耳機和例如用2. 0或5. IBMR卷積的雙耳解碼音頻信號的收聽者具有相同收聽印象的聲音信號的示意圖；圖3示出了兩個用戶的聲場的示意圖，并示出了針對兩個用戶中的哪一個哪個聲場被抑制；圖4示出了處理單元的更具體的視圖，其中多信道音頻信號的處理方式是，當經(jīng)由兩個揚聲器輸出時，獲得用戶專用的聲音信號；以及圖5示出了生成用戶專用聲音信號所需要的不同步驟的流程圖。
具體實施例方式在圖1中，示意性地示出了車輛10，其中針對第一用戶20或用戶A和第二用戶30 或用戶B生成了用戶專用聲音信號。使用攝像機21跟蹤第一用戶20的頭部位置，使用攝像機31跟蹤第二用戶30的頭部位置。攝像機可以是本領(lǐng)域公知的簡單的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。攝像機21和31能夠跟蹤頭部，并因此能夠確定頭部的準確位置。頭部跟蹤機制是本領(lǐng)域公知的并且是可以購買到的，因此這里不再詳細描述。而且，提供了一種音頻系統(tǒng)，在該音頻系統(tǒng)中示意性地示出了音頻數(shù)據(jù)庫41，以示出應(yīng)該被單獨輸出給兩個用戶的不同音頻軌道。提供了處理單元400，在音頻數(shù)據(jù)庫41中提供的音頻信號的基礎(chǔ)上，生成用戶專用聲音信號。音頻數(shù)據(jù)庫中的音頻信號可以以任意格式來提供，例如，2. 0立體聲信號或5. 1或7. 1或其它多信道環(huán)繞聲音信號(高功效揚聲器(elevated virtueloudspeakers) 22. 2也是可能的)。用于用戶A的用戶專用聲音信號是使用揚聲器IL和IR來輸出的，而用于第二用戶B的音頻信號是通過揚聲器2L和2R來輸出的。處理單元400針對揚聲器中的每一個生成用戶專用聲音信號。在圖2中示出了一種系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)可獲得使用兩個車輛系統(tǒng)揚聲器的虛擬3D 聲場。使用圖2的系統(tǒng)，可以提供對音頻信號的空間聽覺表示，其中揚聲器IL發(fā)出的雙耳信號被送給左耳，揚聲器IR發(fā)出的雙耳信號被送給右耳。為此，有必要進行串擾消除，其中從揚聲器IL發(fā)出的音頻信號應(yīng)該針對右耳被抑制，而揚聲器IR的音頻輸出信號應(yīng)該針對左耳被抑制。正如從圖2中可以看出的，所接收的信號將取決于用戶A的頭部位置。為此， 攝像機21 (未示出)通過確定用戶A的頭部旋轉(zhuǎn)和頭部平移來跟蹤頭部位置。攝像機可確定三維平移和三種不同的可能的旋轉(zhuǎn)；然而，也可以將頭部跟蹤限制在二維頭部平移確定 (左和右、前和后)，并使用可能的三種頭部旋轉(zhuǎn)中的一種或兩種自由度。正如將結(jié)合圖4進一步詳細解釋的，處理單元400包含數(shù)據(jù)庫410，其中存儲了對應(yīng)于不同的頭部平移和旋轉(zhuǎn)位置的雙耳空間脈沖響應(yīng)(BRIR)。這些預(yù)定的BRIR是在相同的空間或?qū)υ摽臻g的仿真中使用模擬頭部來確定的。BMR考慮了從揚聲器到耳鼓的變換路徑，并考慮了音頻信號在該空間中的反射?？梢酝ㄟ^以下方法從多信道的聲音信號生成用戶A的用戶專用雙耳聲音信號首先生成用戶專用雙耳聲音信號，然后執(zhí)行串擾消除，其中，指示從揚聲器IL到右耳的信號路徑的信號路徑IL-R和揚聲器IR到左耳的信號路徑的信號IR-L被抑制。通過確定多信道聲音信號與對于跟蹤的頭部位置確定的雙耳空間脈沖響應(yīng)的卷積，來獲得用戶專用的雙耳聲音信號。然后將通過計算用于串擾消除的新濾波器，即，串擾消除濾波器，來獲得串擾消除，串擾消除也取決于跟蹤的頭部位置。對取決于頭部旋轉(zhuǎn)的動態(tài)串擾消除的更詳細的分析在以下文獻中描述 ^‘Performance ofSpatial Audio Using Dynamic Cross-Talk Cancellation，，,作者為 Τ. Lentz, I. Assenmacher 禾口 J. Sokol 1,發(fā)表于 Audio Engineering Society Convention Paper6541，第 119 次會議，2005 年 10 月，7-10。通過確定用戶專用雙耳聲音信號與新確定的串擾消除濾波器的卷積來獲得串擾消除。在使用這種新計算的濾波器的處理之后，為每個揚聲器獲得了串擾消除后的用戶專用聲音信號，當向用戶20輸出時，這些揚聲器提供了對音樂信號的空間感知，用戶在其中不僅感覺到從揚聲器22和23的位置所確定的方向收聽到音頻信號，而且感覺從空間中任意點收聽到音頻信號。在圖3中示出了用于兩個用戶的用戶專用的或單獨的聲場，其中，正如在圖1的實施例中，兩個揚聲器為第一用戶A生成了用于第一用戶A的用戶專用聲音信號，并且兩個揚聲器生成了用于第二用戶B的用戶專用聲音信號。提供兩個攝像機21和31，以分別確定收聽者A和收聽者B的頭部位置。第一揚聲器IL輸出在正常環(huán)境下收聽者A的左耳和右耳所聽到音頻信號，記為AL和AR。與用于收聽者A左耳的揚聲器IL發(fā)出的信號相對應(yīng)的聲音信號1L，AL用實線表示，并且不應(yīng)該被抑制。對于收聽者A右耳來說，其它聲音信號1L， AR應(yīng)該被抑制(以虛線示出)。同樣地，正如結(jié)合圖2已經(jīng)討論的，信號1R，AR應(yīng)該到達右耳并且以實線示出，而對于左耳來說，信號1R，AL應(yīng)該被抑制(以虛線示出)。然而，此外， 在正常情況下來自揚聲器IL和IR的信號能夠被收聽者B感知。在進行交叉聲場消除時， 這些信號必須被抑制。這些信號被記為信號1L，BR;1L，BL對應(yīng)于從揚聲器IL發(fā)出并且由收聽者B的左耳和右耳感知的信號。同樣地，由揚聲器IR發(fā)出的信號，被記為1R，BR和1R， BL，不應(yīng)當被收聽者B的左耳和右耳感知。同樣地，對于收聽者A來說，由揚聲器2L和2R發(fā)出的信號應(yīng)該被抑制，被記為信號路徑2L，AR,路徑2L，AL,信號路徑2R，AR,和信號路徑2R，AL。為了進行串擾消除和交叉聲場消除，必須確定檢測出的頭部位置的雙耳空間脈沖響應(yīng)，因為收聽者A的BMR和收聽者B的BMR將被用于進行聽覺化(auralization)、串擾消除和交叉聲場消除。在圖4中，示出了處理單元400的更詳細的視圖，使用該處理單元400可執(zhí)行如在圖3中符號化表示的信號計算。對于收聽者中的每一個人，處理單元接收用于第一用戶， 即，收聽者A的音頻信號，稱為音頻信號A，和用于第二用戶，即，收聽者B的音頻信號，稱為音頻信號B。正如以上已經(jīng)討論的，音頻信號是任意格式的多信道音頻信號。在圖4中，為了便于理解本發(fā)明，不同的計算步驟用不同的模塊來表示。然而，應(yīng)該理解的是，該處理優(yōu)選地由執(zhí)行圖4中所示的不同計算模塊的單個處理單元來執(zhí)行。處理單元包含數(shù)據(jù)庫410， 數(shù)據(jù)庫410包含用于兩個用戶的不同頭部位置的一組不同的雙耳空間脈沖響應(yīng)。處理單元接收兩個用戶的頭部位置，被表示為輸入411和412。取決于每個用戶的頭部位置，可為每個用戶確定與其頭部位置對應(yīng)的BMR。頭部位置本身被表示為模塊413和414，并且被提供給不同的模塊以進行進一步處理。在第一處理模塊中，多信道音頻信號被轉(zhuǎn)換成雙耳音頻信號，使得，如果由耳機輸出該雙耳音頻信號，將給收聽的人帶來3D感受。這種用戶專用雙耳聲音信號是通過確定多信道音頻信號與跟蹤的頭部位置相對應(yīng)的BRIR的卷積來獲得的。這是為收聽者A和收聽者B執(zhí)行的，被表示為模塊415和416，在此模塊處執(zhí)行聽覺化。 然后，用戶專用雙耳聲音信號被進一步處理，被表示為模塊417和418?；陔p耳空間脈沖響應(yīng)，在單元419和420中分別為用戶A和用戶B計算出串擾消除濾波器。然后，使用該串擾消除濾波器，通過確定用戶專用雙耳聲音信號與上述串擾消除濾波器的卷積來確定串擾消除。模塊417和418的輸出是串擾消除后的用戶專用聲音信號，該用戶專用聲音信號如果在如圖2示出的系統(tǒng)中輸出，將會給收聽者帶來與使用耳機收聽用戶專用雙耳聲音信號的收聽者相同的感受。在下一個模塊421和422中，執(zhí)行交叉聲場消除，其中，其它用戶的聲場被抑制。由于其它用戶的聲場取決于其它用戶的頭部位置，為了在單元423和424中分別確定交叉聲場消除濾波器，兩個用戶的頭部位置都是必需的。然后，在單元421和422 中使用交叉聲場消除濾波器，通過分別確定從417和418發(fā)出的串擾消除后的用戶專用聲音信號與由模塊4M和423確定的濾波器的卷積，來確定交叉聲場消除。然后，經(jīng)濾波的音頻信號作為用戶專用聲音信號被輸出給用戶A和用戶B。如圖4中所示，在信號路徑上執(zhí)行了三次卷積。用于聽覺化、串擾消除和交叉聲場消除的濾波可以一個接一個地執(zhí)行。在另一個實施例中，三次不同的濾波操作可以被合并成一次卷積，使用一個預(yù)先確定的濾波器來執(zhí)行。對動態(tài)串擾消除中執(zhí)行的不同步驟的更詳細的討論可在以上討論的T. Lentz的文章中找到。動態(tài)交叉聲場消除與動態(tài)串擾消除的工作相同，其中不僅由其它揚聲器發(fā)出的信號必須被抑制，而且來自其它用戶的揚聲器的信號也必須被抑制。 在圖5中概括了確定用戶專用聲場的不同步驟。在步驟51該方法開始后，在步驟 52和53中，跟蹤用戶A和用戶B的頭部?；谟脩鬉的頭部位置，為用戶A確定用戶專用雙耳聲音信號，并基于跟蹤的用戶B的頭部位置，為用戶B確定用戶專用雙耳聲音信號(步驟54)。在下一個步驟55和56中，確定對用戶A和用戶B的串擾消除。在步驟57中，對兩個用戶確定交叉聲場消除。步驟57之后的結(jié)果是用戶專用聲音信號，這意味著為用戶A的第一揚聲器計算出了第一信道，并且為用戶A的第二揚聲器計算出了第二信道。以相同的方式，為用戶B的第一揚聲器計算出第一信道，并為用戶B的第二揚聲器計算出第二信道。 當在步驟58之后輸出信號時，對于每個用戶獲得單獨的聲場。因此，每個用戶可選擇他的或她的單獨的聲音素材(sound material)。此外，可選擇單獨的聲音設(shè)置，并且可為每個用戶選擇單獨的聲壓級別。以上描述的系統(tǒng)是對于兩個用戶的用戶專用聲音信號描述的。但是，也可以向三個或更多的用戶提供用戶專用聲音信號。在這樣的實施例中，在交叉聲場消除中，由其它所有用戶提供的聲場必須被抑制，而不僅是如以上實例所描述的另一個用戶的聲場，然而其原理是相同的。
權(quán)利要求
1.一種用于向空間中的兩個用戶中的第一用戶提供用戶專用聲音信號的方法，一對揚聲器(1R，1L ；2R，2L)被提供給所述兩個用戶中的每一個用戶，所述方法包括以下步驟-跟蹤所述第一用戶的頭部位置；-基于跟蹤的所述第一用戶的頭部位置，從所述第一用戶的用戶專用多信道聲音信號為所述第一用戶生成用戶專用雙耳聲音信號；-基于跟蹤的所述第一用戶的頭部位置，為所述第一用戶執(zhí)行串擾消除，以生成串擾消除后的用戶專用聲音信號，其中所述用戶專用雙耳聲音信號被處理，使得如果所述串擾消除后的用戶專用聲音信號被所述第一用戶的一對揚聲器中的一個揚聲器向所述第一用戶的第一只耳朵輸出，則該信號對于所述第一用戶的第二只耳朵被抑制，并且使得如果所述串擾消除后的用戶專用聲音信號被所述一對揚聲器中的另一個揚聲器向所述第一用戶的第二只耳朵輸出，則該信號對于所述第一用戶的第一只耳朵被抑制，以及-執(zhí)行交叉聲場抑制，其中基于跟蹤的所述第一用戶的頭部位置，對于所述第一用戶的每只耳朵，抑制由提供給第二用戶的一對揚聲器向所述第二用戶輸出的聲音信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)為所述第一用戶生成用戶專用雙耳聲音信號，所述一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)是針對所述第一用戶在所述空間中的一組可能的不同頭部位置而為所述第一用戶確定的，是在所述空間中使用仿真頭部確定的，其中所述第一用戶的用戶專用雙耳聲音信號是通過用跟蹤的頭部位置的雙耳空間脈沖響應(yīng)對所述多信道用戶專用聲音信號進行濾波而生成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，跟蹤所述頭部位置是通過確定所述頭部在三維空間中的平移和通過確定所述頭部沿著所述頭部的三個可能的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行的，其中所述一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)包含對應(yīng)于所述頭部的可能的平移和旋轉(zhuǎn)的雙耳空間脈沖響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，在所述頭部位置處的所述第一用戶的用戶專用雙耳聲音信號是通過確定所述第一用戶的用戶專用多信道聲音信號與針對所述頭部位置確定的雙耳空間脈沖響應(yīng)的卷積來確定的。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，對于所述第一用戶的串擾消除，使用跟蹤的頭部位置，并使用對應(yīng)于所述跟蹤的頭部位置的雙耳空間脈沖響應(yīng)，確定取決于頭部位置的濾波器，其中所述串擾消除是通過確定所述用戶專用雙耳聲音信號與所述取決于頭部位置的濾波器的卷積來確定的。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述第二用戶的聲音信號也是用戶專用聲音信號，為此跟蹤所述第二用戶的頭部位置，其中基于所述第二用戶的用戶專用多信道聲音信號并基于跟蹤的所述第二用戶的頭部位置生成用于所述第二用戶的用戶專用雙耳聲音信號，其中基于跟蹤的所述第二用戶的頭部位置為所述第二用戶執(zhí)行串擾消除， 以及交叉聲場抑制，在所述交叉聲場抑制中，基于跟蹤的所述第二用戶的頭部位置，對于所述第二用戶的每只耳朵，抑制由所述第一用戶的一對揚聲器向所述第一用戶發(fā)出的聲音信號。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，基于一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)并基于跟蹤的頭部位置為所述第二用戶生成用戶專用雙耳聲音信號，所述一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)是針對所述第二用戶在所述空間中的一組可能的不同的頭部位置使用仿真頭部來為所述第二用戶確定的，其中跟蹤的頭部位置的雙耳空間脈沖響應(yīng)被用來確定在所述頭部位置處的所述第二用戶的用戶專用雙耳聲音信號。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，基于跟蹤的所述第一用戶的頭部位置和跟蹤的所述第二用戶的頭部位置，并基于在跟蹤的所述第一用戶的頭部位置處的所述第一用戶的雙耳空間脈沖響應(yīng)，和在跟蹤的所述第二用戶的頭部位置處的所述第二用戶的雙耳空間脈沖響應(yīng)，確定對所述用戶中的一個用戶輸出并對所述用戶中的另一用戶抑制的聲音信號的交叉聲場抑制。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中所述空間是車廂，其中所述用戶專用聲音信號是與車輛座位位置有關(guān)的聲場，所述一對揚聲器是固定安裝的車輛揚聲器。
10.一種向空間中的兩個用戶中的第一用戶提供用戶專用聲音信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括-一對揚聲器(1R，1L，2R，2L)，用于向所述用戶中的每一個用戶分別輸出聲音信號；-攝像機01，31)，跟蹤所述第一用戶的頭部位置；-數(shù)據(jù)庫G10)，包括一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)，所述雙耳空間脈沖響應(yīng)是針對所述第一用戶在所述空間中的一組可能的不同頭部位置而為所述第一用戶確定的，-處理單元000)，其被配置成處理用戶專用多信道聲音信號，以便基于所述第一用戶的用戶專用多信道聲音信號，并基于由所述攝像機提供的跟蹤的所述第一用戶的頭部位置，為所述第一用戶確定用戶專用雙耳聲音信號，并且所述處理單元被配置成，基于跟蹤的所述第一用戶的頭部位置，為所述第一用戶執(zhí)行串擾消除，以生成串擾消除后的用戶專用聲音信號，其中所述用戶專用雙耳聲音信號被處理，使得如果所述串擾消除后的用戶專用聲音信號被所述第一用戶的所述一對揚聲器中的一個揚聲器向所述第一用戶的第一只耳朵輸出，則該信號對于所述第一用戶的第二只耳朵被抑制，并且使得如果所述串擾消除后的用戶專用聲音信號被所述一對揚聲器中的另一個揚聲器向所述第一用戶的第二只耳朵輸出，則該信號對于所述第一用戶的第一只耳朵被抑制，并且所述處理單元被配置成執(zhí)行交叉聲場抑制，其中基于跟蹤的所述第一用戶的頭部位置，對于所述第一用戶的每一只耳朵，抑制由用于所述第二用戶的揚聲器向所述第二用戶發(fā)出的聲音信號。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)庫進一步包括一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)，所述一組預(yù)定的雙耳空間脈沖響應(yīng)是針對所述第二用戶在所述空間中的可能的不同頭部位置而為所述第二用戶確定的。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，進一步包括跟蹤所述第二用戶的頭部位置的第二攝像機，其中所述處理單元基于跟蹤的所述第一用戶的頭部位置和跟蹤的所述第二用戶的頭部位置，并基于所述第一用戶的雙耳空間脈沖響應(yīng)和跟蹤的所述第一用戶的頭部位置，并基于所述第二用戶的雙耳空間脈沖響應(yīng)和跟蹤的所述第二用戶的頭部位置，執(zhí)行交叉聲場抑制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于向空間中的兩個用戶中的第一用戶提供用戶專用聲音信號的方法，一對揚聲器被提供給每個用戶，該方法包括跟蹤第一用戶的頭部位置；基于跟蹤位置，從第一用戶的用戶專用多信道聲音信號生成用戶專用雙耳聲音信號；基于跟蹤位置，生成串擾消除后的用戶專用聲音信號，使得如果串擾消除后的用戶專用聲音信號被第一用戶的一個揚聲器向第一用戶的第一只耳朵輸出，該信號對第一用戶的第二只耳朵被抑制，且如果該信號被第一用戶的另一揚聲器向第一用戶的第二只耳朵輸出，該信號對第一用戶的第一只耳朵被抑制，和執(zhí)行交叉聲場抑制，其中基于跟蹤位置，對第一用戶的每只耳朵，抑制由第二用戶的一對揚聲器向第二用戶輸出的聲音信號。
文檔編號H04R3/00GK102256192SQ201110128549
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者沃爾夫?qū)?赫斯 申請人:哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司