虛擬現(xiàn)實(shí)、三維音效系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

本發(fā)明通過結(jié)合方位傳感器、陣列揚(yáng)聲器、聲音數(shù)據(jù)處理技術(shù)，按照人耳聲音空間定位原理進(jìn)行音效處理和表現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了一種比傳統(tǒng)的多聲道耳機(jī)空間感知更為逼真的、能夠還原音源方位的耳機(jī)系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明根據(jù)人耳的音源識(shí)別原理，采用了一級(jí)動(dòng)態(tài)左右強(qiáng)度控制和二級(jí)微觀音源方位控制，從而實(shí)現(xiàn)了逼真的三維音效。

人耳是通過左右耳朵感受到一系列聲音的差別從而判定聲音的方位的，其中最重要的一個(gè)方面就是左右耳朵的音量差，然而如果靜態(tài)的聆聽左右耳朵的聲音，人只能分辨聲音是偏左還是偏右，并不能分辨聲音的前后方向和上下方向。所以人需要通過動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)頭部來持續(xù)、動(dòng)態(tài)的聆聽左右耳朵的音量差從而識(shí)別出音源的方位。比如：若我們感受到了右側(cè)音量較大，我們向左側(cè)略微偏轉(zhuǎn)頭部，此時(shí)右側(cè)音量依然較大，那么人就可以判斷這個(gè)音源來自右前方，接著通過繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)頭部或移動(dòng)位置并感受聲音的變化，我們就可以判斷出聲音的確切空間來向。因此通過音量差來判斷聲音來向的方式是動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的和變化的。

本發(fā)明的一級(jí)動(dòng)態(tài)左右強(qiáng)度控制系統(tǒng)就是采用動(dòng)態(tài)處理的方式來實(shí)現(xiàn)聲音的展現(xiàn)。一級(jí)動(dòng)態(tài)左右強(qiáng)度控制系統(tǒng)由空間方向傳感器、左右揚(yáng)聲器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成?？臻g方向傳感器可采用目前廣泛使用的電子陀螺儀，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可通過軟件整合在音源提供設(shè)備內(nèi)，如計(jì)算機(jī)、手機(jī)、音源主機(jī)等。空間方向傳感器將實(shí)時(shí)的耳機(jī)空間角度信息發(fā)送于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過音源于人臉的相對(duì)空間方向位置，從而計(jì)算出左右耳的音量和內(nèi)容，驅(qū)動(dòng)左右系列揚(yáng)聲器發(fā)出不同響度的聲音。這個(gè)過程是動(dòng)態(tài)的、持續(xù)的，即當(dāng)用戶通過輕微偏轉(zhuǎn)頭部來識(shí)別聲音的來向時(shí)，空間方向傳感器也在同時(shí)捕捉頭部的偏轉(zhuǎn)變化，系統(tǒng)實(shí)時(shí)提供符合角度變化的左右聲音模擬信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)逼真的音源方位響度變化。

二級(jí)微觀音源方位控制是通過模擬在耳廓范圍內(nèi)的音源方位來實(shí)現(xiàn)一些音源方向的補(bǔ)償。人耳的次級(jí)空間定位是通過聲音通過耳廓的反射、耳廓的震動(dòng)感知等等細(xì)微的變化來加強(qiáng)對(duì)聲音方向的判斷的，這種方式的空間判斷能力有限，主要用來識(shí)別日常生活中由于距離近、速度快、聲音小等因素?zé)o法通過第一種來判斷的聲音，比如耳邊的蚊子飛行的聲音，幾乎無法被較遠(yuǎn)的耳朵聽見，同時(shí)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)無法跟上這么快速變化位置的音源，所以通過這種方式來判斷。

本發(fā)明的二級(jí)微觀音源方位控制由左右陣列揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)，左耳和右耳的揚(yáng)聲器分別由3個(gè)相同的揚(yáng)聲器構(gòu)成陣列，三個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成三角形排列在耳廓及耳道的周圍。在系統(tǒng)提供左右系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響度之余，根據(jù)揚(yáng)聲器布局提供每個(gè)揚(yáng)聲器不同的響度，通過一側(cè)3個(gè)揚(yáng)聲器響度的疊加，就可以利用三角形響度重心模擬出聲源的位置。比如，若三個(gè)揚(yáng)聲器響度一致就可以模擬聲音來自于垂直方向。若向上的揚(yáng)聲器響其余2個(gè)揚(yáng)聲器很弱，就可以模擬出聲音來自于上方。這種模擬同樣是實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的，是建立在一級(jí)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)之上的附加控制?？山Y(jié)合耳機(jī)的尺寸和款式設(shè)置，如：罩耳式耳機(jī)的三角形陣列相對(duì)耳廓與耳道較大，效果明顯就利于設(shè)置。入耳式耳機(jī)的三角形陣列相較于耳廓和耳道較小，效果不明顯就不利于設(shè)置。

本發(fā)明通過以上模塊和系統(tǒng)，為用戶提供一種更加逼真、有效的、能還原音源方位的耳機(jī)系統(tǒng)。