本發(fā)明涉及音頻漫游。更特別地,本發(fā)明涉及控制聲場的音頻系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
使用具有布置在區(qū)域中的音頻源和多個揚聲器的音頻系統(tǒng)是公知的。傳統(tǒng)立體聲系統(tǒng)具有例如布置在起居室或臥室中的兩個揚聲器,而所謂的5.1系統(tǒng)具有五個普通揚聲器和一個低音炮,其都被布置在相同房間或區(qū)域中。
立體聲系統(tǒng)和5.1系統(tǒng)被設(shè)計成提供在某地點(position)處或周圍的聲場。通過揚聲器布置并通過饋送到揚聲器的聲音信號來確定聲場的地點。聲場地點可以由其幾何中心來限定,而聲場的界限可以由相對于其中心的適當(dāng)?shù)乃p(例如-3db)來限定。
用戶位置可以由用戶的頭部的(在水平面中的)中心來限定。用戶僅在聲場的中心處或周圍具有最優(yōu)音頻體驗,因此在用戶位置與聲場地點大體上一致時具有最優(yōu)音頻體驗。只要用戶是靜止的,就可以容易地實現(xiàn)在聲場之內(nèi)的最優(yōu)用戶位置,但是當(dāng)用戶在揚聲器布置位于其中的房間或區(qū)域之內(nèi)移動時較難以實現(xiàn)最優(yōu)音頻體驗。
當(dāng)揚聲器的第一集合被布置在第一區(qū)域中并且揚聲器的第二集合被布置在第二區(qū)域中(所述區(qū)域大體上不重疊)時,并且當(dāng)用戶從一個區(qū)域向另一區(qū)域移動時,該問題被加劇。區(qū)域可以由建筑中的不同房間來限定,但還可以組成較大區(qū)域或房間的部分。揚聲器的每個集合可以產(chǎn)生聲場,但當(dāng)用戶從一個聲場向另一聲場移動時,她的音頻體驗不是最優(yōu)的。
國際專利申請wo2013022483公開用于音頻調(diào)整的方法和裝置,其允許基于用戶的位置和定向而向用戶輸出音頻。wo2013022483簡要地提及如果房屋中的多個房間具有揚聲器并且用戶四處走動到房屋中的不同房間,則用戶位置可能是重要的。然而,wo2013022483沒有提及或建議在那種情況下是否并且如何使用用戶位置。更特別地,不存在如何在房屋中四處走動時向用戶提供最優(yōu)音頻體驗的建議。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是通過提供音頻系統(tǒng)來解決該問題,所述音頻系統(tǒng)包括:
-被布置在第一區(qū)域中的揚聲器的第一集合,
-被布置在第二區(qū)域中的揚聲器的第二集合,
-用于向揚聲器供應(yīng)聲音信號的音頻源,
-用于檢測用戶位置和用于向音頻源供應(yīng)相應(yīng)用戶位置信號的至少一個檢測器,
其中第一區(qū)域和第二區(qū)域可以大體上不重疊,其中音頻源被配置用于控制到揚聲器的第一集合和到揚聲器的第二集合的聲音信號以便產(chǎn)生具有地點的聲場,并且其中音頻源被進(jìn)一步被配置用于在用戶從第一區(qū)域向第二區(qū)域移動時響應(yīng)于至少一個位置信號而調(diào)整聲場的地點以便與用戶位置大體上一致。
通過提供音頻源,所述音頻源被配置用于控制聲音信號以便提供具有地點的聲場,和響應(yīng)于指示用戶的位置的至少一個位置信號而調(diào)整聲場的地點,對于聲場而言與用戶一起移動變得可能,使得用戶(而且在移動時)可以保持在聲場之內(nèi)的最優(yōu)地點處。作為結(jié)果,用戶的音頻感知可以保持大體上恒定。
可以提供一個或多個檢測器以提供指示用戶位置的位置信號。檢測器可以利用雷達(dá)技術(shù)和/或紅外技術(shù)來通過確定用戶距兩個或更多檢測器的距離來確定用戶位置。有利地,一個或多個揚聲器可以包括一個或多個檢測器。一個或多個檢測器可以替選地或附加地由用戶攜帶,例如在由用戶攜帶的移動便攜式設(shè)備中容納的檢測器或在用戶衣服中容納的檢測器。檢測器可以例如使用bluetooth?技術(shù)來與音頻源無線地連接。
可以針對單個用戶來優(yōu)化本發(fā)明的音頻系統(tǒng)。然而,還可以將音頻系統(tǒng)用于多個用戶。在那種情況下,可以對位置信息求平均例如以產(chǎn)生針對用戶的組(即,兩個或更多用戶的組)的平均位置,并且音頻系統(tǒng)可以調(diào)整聲場地點以便與組位置(即,該組用戶的平均位置)大體上一致。在某些實施例中,音頻系統(tǒng)可以被配置用于忽略異常值(outlier)的位置以便保持組位置靠近組的大部分成員的位置。在其他實施例中,音頻系統(tǒng)可以被配置用于將組分成新組以便優(yōu)化組的成員的音頻體驗。
在實施例中,音頻系統(tǒng)可以包括基于矢量的振幅平移單元,其被配置用于調(diào)整聲場的地點。這樣的平移單元可以是音頻源的部分,或可以由單獨的單元組成?;谑噶康恼穹揭疲╲bap)是本身已知的技術(shù),其可以有利地被用來引導(dǎo)聲音并且因此用來調(diào)整由揚聲器的集合產(chǎn)生的聲場的地點。
在實施例中,音頻系統(tǒng)包括空域濾波器,其被配置用于調(diào)整聲場的地點。這樣的濾波器可以是音頻源的部分,或可以由單獨的單元組成。空域濾波是本身已知的技術(shù),可以適合于引導(dǎo)聲音并且因此適合于調(diào)整由揚聲器的集合產(chǎn)生的聲場的地點??沼驗V波在使用環(huán)繞立體聲(ambisonics)技術(shù)(參見https://en.wikipedia.org/wiki/ambisonics)的音頻系統(tǒng)中特別有用。在michaela.gerzon的論文periphony:with-heightsoundreproduction,journaloftheaudioengineeringsociety,1973年,21(1):2-10中第一次公開了環(huán)繞立體聲技術(shù)。較近的論文是malham,d.g.的:“higherorderambisonicsystemsforthespatialisationofsound”,proceedings,icmc99,北京,1999年10月。
為了適當(dāng)?shù)囟ㄎ宦晥?,可以使用每區(qū)域至少兩個揚聲器,但優(yōu)選的是在音頻系統(tǒng)中揚聲器的每個集合包括至少三個揚聲器,并且更優(yōu)選地包括至少四個揚聲器。在某些實施例中,揚聲器的每個集合可以包括多于十個揚聲器,例如二十四個揚聲器。在其他實施例中,揚聲器的集合中的一個可以包括兩個或更多揚聲器,而其他集合可以僅由單個揚聲器組成。即,揚聲器的集合中的一個可以僅包括單個揚聲器。注意到,多于兩個區(qū)域并且因此揚聲器的多于兩個集合可以被用在本發(fā)明中。
用來產(chǎn)生一個或多個位置信號的一個或多個檢測器可以是固定的,諸如安裝在區(qū)域中(例如在地板上或在揚聲器上)的檢測器。然而,使用移動檢測器也是可能的。在實施例中,因此,音頻系統(tǒng)進(jìn)一步包括由用戶攜帶的至少一個檢測器。移動檢測器可以被包括在由用戶攜帶的便攜式設(shè)備中,所述便攜式設(shè)備諸如智能電話、平板設(shè)備或智能手表(諸如蘋果手表)。然而,移動檢測器可以替選地或附加地被包括在用戶的衣服中,例如在外套或毛衣中。
在上面討論的實施例中,聲場在其地點方面被調(diào)整,例如用以使用戶體驗恒定的聲級(音量)。然而,本發(fā)明不被如此限制并且還可能涉及在定向方面調(diào)整聲場。即,當(dāng)調(diào)整聲場時可以附加地考慮用戶的定向(特別是用戶面對的方向)。相應(yīng)地,在實施例中,至少一個檢測器被配置用于檢測用戶的定向和用于向音頻源供應(yīng)定向信號,音頻源還被配置用于調(diào)整聲音信號以便提供具有定向的聲場,并且音頻源被配置用于在用戶的定向改變時調(diào)整聲音信號。
即,音頻系統(tǒng)可以被配置用于考慮用戶的位置和用戶的定向兩者。用于確定用戶定向的(一個或多個)檢測器可以與用于確定用戶位置的(一個或多個)檢測器相同,或可以是附加檢測器。位置檢測器和定向檢測器可以包括相機(jī),其為了定向檢測可以被與臉部識別軟件耦合,例如用以檢測用戶的臉部的方向并且因此檢測她的耳朵的定向。
本發(fā)明還提供一種控制具有用戶位置的用戶可能位于其中的第一區(qū)域和第二區(qū)域中的聲場的方法,所述區(qū)域大體上不重疊,方法包括:
-產(chǎn)生具有聲場地點的聲場,
-重復(fù)地確定用戶位置,以及
-在用戶從第一區(qū)域向第二區(qū)域移動時響應(yīng)于所確定的用戶位置而調(diào)整聲場地點,使得聲場地點與用戶位置大體上一致。
本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步包括檢查用戶(或用戶的組)是否仍位于區(qū)域之內(nèi)。
可以使用基于矢量的振幅平移(vbap)、空域濾波(sdf)、這些技術(shù)的組合和/或任何其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來執(zhí)行調(diào)整聲場。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品,其包括允許處理器執(zhí)行上面描述的方法的步驟的指令。軟件程序產(chǎn)品可以被存儲在有形載體上,所述有形載體諸如dvd或usb棒。替代地或附加地,軟件程序產(chǎn)品可以被存儲在服務(wù)器上,可以使用互聯(lián)網(wǎng)從所述服務(wù)器下載所述軟件程序產(chǎn)品。軟件程序產(chǎn)品包含可以由設(shè)備,諸如服務(wù)器、用戶設(shè)備(例如智能電話)和/或監(jiān)視設(shè)備的處理器執(zhí)行的軟件指令。
注意到,本發(fā)明涉及在權(quán)利要求中陳述的特征的所有可能組合。
附圖說明
將參考在繪圖中圖示的示例性實施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明,在所述繪圖中:
圖1a示意性地示出布置在兩個鄰近區(qū)域中的本發(fā)明的音頻系統(tǒng)。
圖1b示意性地示出其中用戶從一個區(qū)域向另一區(qū)域移動的圖1a的音頻系統(tǒng)。
圖1c示意性地示出布置在兩個非鄰近區(qū)域中的本發(fā)明的音頻系統(tǒng)。
圖2示意性地示出布置在兩個非鄰近且非對齊區(qū)域中的本發(fā)明的音頻系統(tǒng)的使用。
圖3更詳細(xì)地示意性地示出本發(fā)明的音頻系統(tǒng)的第一實施例。
圖4更詳細(xì)地示意性地示出本發(fā)明的音頻系統(tǒng)的第二實施例。
圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實施例。
圖6是將在公開的方法中被采用的一般系統(tǒng)的示意性框圖。
圖7示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的軟件程序產(chǎn)品。
具體實施方式
本發(fā)明允許依靠用戶的位置來調(diào)整聲場,所述聲場由布置在不同的、優(yōu)選地非重疊的區(qū)域中的擴(kuò)音器的至少兩個集合產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)用戶離開一個區(qū)域并且進(jìn)入另一區(qū)域時,聲場大體上與用戶一起移動。區(qū)域可以是鄰近的,如圖1a和1b中圖示的那樣,或非鄰近的,如圖1c和2中圖示的那樣。
首先通過在圖1a中圖示的非限制性示例來圖示本發(fā)明。第一區(qū)域1在本示例中包含四個揚聲器11-14的布置。第一區(qū)域1和/或第二區(qū)域2可以是建筑中的房間,所述建筑諸如房屋、辦公樓或機(jī)場航站樓,可以是房間的部分或露天中的區(qū)域。在示出的示例中,揚聲器11-14被布置在第一區(qū)域1的角落中,但(諸如沿著第一區(qū)域1的邊的)其他揚聲器地點也是可能的。并且,多于或少于四個揚聲器可以用于區(qū)域1和2,諸如每區(qū)域三個、五個、六個、十個或二十個揚聲器。盡管區(qū)域1和2被示出為方形,但是區(qū)域可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤?,諸如矩形(參見圖2)、圓形、橢圓形、六邊形或不規(guī)則成形。注意到,區(qū)域1和2可能在形狀、揚聲器的數(shù)量和揚聲器地點方面不同。
第二區(qū)域2包含四個揚聲器21-22,其在本示例中也被布置在區(qū)域的角落中,但也可以被布置在其他地點中。
每個區(qū)域可以包含至少一個檢測器。在示出的示例中,第一檢測器(d)81被布置在第一區(qū)域1中,而第二檢測器(d)82被布置在第二區(qū)域2中。檢測器81和82分別產(chǎn)生位置信號ps1和ps2,其被供應(yīng)給音頻源(as)9。音頻源9,其可能位于區(qū)域中的一個的內(nèi)部或外部,被配置用于既產(chǎn)生又調(diào)整聲音信號(ss),所述聲音信號(ss)被饋送到揚聲器11-14和21-24。在本示例中,通過音頻源9產(chǎn)生八個聲音信號(ss),所述聲音信號典型地不同。即,音頻源典型地針對每個揚聲器產(chǎn)生單獨的聲音信號(ss)。
盡管在圖1a-c中將音頻源9示出為單個單元,但其可以由若干單元組成,如稍后將參考圖3和4更詳細(xì)地解釋的那樣。在實施例中,音頻源9可以例如包括兩個或更多平行音頻源和一個共同控制器,或兩個平行音頻接收器和一個共同音頻處理器,如圖3中圖示的那樣。在某些實施例中,音頻源9可以包括智能電話或類似設(shè)備。
音頻源9可以從外部源接收聲音記錄,或者可能具有內(nèi)部聲音記錄源,諸如在其中以適當(dāng)格式數(shù)字地存儲聲音記錄的存儲器。外部源可以是聲音記錄被存儲在其上的計算機(jī)或智能電話、或互聯(lián)網(wǎng)。
在實施例中,音頻源(as)9可以包括一個或多個聲音處理單元,其用于調(diào)整聲音信號以便定位聲場來匹配用戶位置,并且可選地還以便調(diào)整聲場的定向來匹配用戶定向。(一個或多個)聲音處理單元可以包括基于矢量的振幅平移(panning)(vbap)單元和/或空域濾波(sdf)單元。在空域濾波的情況下,濾波操作可以包括:
o旋轉(zhuǎn):關(guān)于x、y或z軸旋轉(zhuǎn)聲場;
o鏡像:跨x、y或z軸反射(reflect)聲場;
o方向性:跨原點調(diào)整聲場的方向性;
o優(yōu)勢(dominance):調(diào)整聲場的方向增益;
o焦點:集中在聲場的區(qū)上;
o推動:在具體方向上推動聲場。
注意到,聲場的方向性是音頻在聲場之內(nèi)的優(yōu)勢方向的度量。使用所謂的方向性濾波器,可以使優(yōu)勢方向的至少部分衰減,從而調(diào)整方向性。進(jìn)一步注意到,跨原點調(diào)整方向性暗示適配音頻相對于聲場的中心的放大。
當(dāng)從一個位置(區(qū)域)向另一區(qū)域(位置)漫游時,可以創(chuàng)建中間和/或特設(shè)(ad-hoc)揚聲器裝備來渲染(render)輸出聲場。揚聲器裝備可以大體上與不同房間中的揚聲器裝備有區(qū)別。因此,音頻調(diào)整可以包括改變聲場解碼操作以及補償非理想揚聲器裝備屬性。
中間揚聲器裝備可以包括揚聲器的第一集合中的揚聲器中的至少一個(并且可能全部),和揚聲器的第二集合中的揚聲器中的至少一個(并且可能全部)。中間揚聲器裝備可能在用戶從一個區(qū)域向另一區(qū)域移動時是暫時的,或者在用戶停留在兩個區(qū)域中間達(dá)延長的時間量時是半永久的。
特設(shè)揚聲器裝備可以包括非永久地物理上存在的揚聲器。由用戶攜帶的智能電話的揚聲器例如可以被用作特設(shè)揚聲器并且是特設(shè)揚聲器裝備的部分。在這樣的實施例中,智能電話或類似設(shè)備可以具有多個功能并被用作特設(shè)揚聲器,并且可以附加地被用作音頻源9、用戶設(shè)備99和位置檢測器中的至少一個。
在基于信道的格式被用來表示輸入聲場的情況下,可能要求信道上/下轉(zhuǎn)換以達(dá)到其中信道的數(shù)量等于在給定的特設(shè)揚聲器裝備中可用的擴(kuò)音器的數(shù)量的輸出聲場。在基于信道的環(huán)繞格式的技術(shù)水平中已知這樣的上/下轉(zhuǎn)換。
在環(huán)繞立體聲(或較高階環(huán)繞立體聲)被用來表示輸入聲場的情況下,環(huán)繞立體聲編碼的信號攜帶整個聲場的方向信息。這意味著它們完全與被選擇用于對聲場進(jìn)行解碼的擴(kuò)音器布局無關(guān)。調(diào)整操作因此包括對適當(dāng)?shù)沫h(huán)繞立體聲解碼器的導(dǎo)出,所述適當(dāng)?shù)沫h(huán)繞立體聲解碼器針對給定特設(shè)揚聲器布局被設(shè)計,確保揚聲器裝備中的可用擴(kuò)音器的最小數(shù)量高于或等于環(huán)繞立體聲信道的數(shù)量。
除了信道轉(zhuǎn)換和聲場解碼之外,音頻調(diào)整可以包括通過確定和選擇針對揚聲器交叉頻率、揚聲器間距離、揚聲器重放(reproduction)水平的適當(dāng)值進(jìn)行的揚聲器裝備補償以及揚聲器裝備均衡。這樣的調(diào)整在針對固定揚聲器裝備的技術(shù)水平中已知,并且典型地要求先驗(a-priori)校準(zhǔn)相位。
在下面將進(jìn)一步解釋的實施例中,可以采用媒體編排(orchestration)系統(tǒng);此處,服務(wù)器側(cè)架構(gòu)包含控制器(音頻編排器)和媒體處理器(音頻變換器),其可以在媒體編排會話中使經(jīng)由用戶跟蹤器來自用戶設(shè)備的位置信息與經(jīng)由房間跟蹤器來自物理上存在的揚聲器的位置信息相關(guān)聯(lián)。媒體處理器可以分析傳入的位置信息,特別是來自用戶設(shè)備的信息,并且向控制器建議音頻調(diào)整方針。根據(jù)這些方針,控制器可以導(dǎo)出編排流數(shù)據(jù)并且將其以媒體編排流的形式發(fā)送到音頻渲染器(音頻接收器)。這樣的編排數(shù)據(jù)可以采取如下形式:所提出的信號變換和揚聲器裝備補償參數(shù),以及更多。
返回到圖1a,用戶u最初位于第一區(qū)域1中,其中揚聲器11-14產(chǎn)生以該區(qū)域為中心的默認(rèn)聲場10。當(dāng)用戶u也以區(qū)域1為中心時,用戶的音頻體驗最優(yōu)(為本解釋起見,不考慮用戶的定向)。假設(shè)第二區(qū)域2中的揚聲器21-24最初不產(chǎn)生聲音。
然而,當(dāng)用戶u沿著軌跡t向第二區(qū)域2移動時,也如圖1b中圖示的那樣,她的音頻體驗將不再是最優(yōu)的,因為她位于揚聲器的第一集合的聲場10與揚聲器的第二集合的(潛在)聲場20之間。僅以與第一集合系統(tǒng)相同的音量接通揚聲器的第二集合將生成第二聲場20,其在本示例中以第二區(qū)域2為中心。這仍將導(dǎo)致次優(yōu)的聲音體驗。
代之以,本發(fā)明產(chǎn)生優(yōu)選地以用戶u為中心的第三聲場30,因此向用戶提供最優(yōu)音頻體驗(注意到在某些實施例中,第三聲場30不僅以用戶為中心而且與用戶u對齊,即聲場30的定向優(yōu)選地匹配用戶的定向)。因此,代替產(chǎn)生第一聲場10和第二聲場20,本發(fā)明的音頻系統(tǒng)100產(chǎn)生第三聲場30,其由揚聲器的兩個集合產(chǎn)生并且具有與用戶位置大體上一致的地點。
注意到,在本示例中,假設(shè)聲場是圓形的,并且聲場地點與圓形聲場的中心對應(yīng)。實際上,聲場常常不是圓形的,并且其地點可以由其幾何中心來限定,而聲場的界限可以由相對于其中心的適當(dāng)?shù)乃p(例如-3db)來限定。進(jìn)一步注意到,用戶位置可以由用戶的頭部的(在水平面中的)中心來限定。
可以通過以使得聲場如下那樣逐漸移動的方式來調(diào)整供應(yīng)給揚聲器11-14和21-24的聲音信號(ss)來產(chǎn)生第三聲場30:大體上沿著軌跡t從最初第一聲場10的地點到第三聲場30的地點。聲場的該逐漸移動可以涉及例如逐漸地增加已經(jīng)使用著的(后面的)揚聲器13和14的聲級,同時還逐漸地增加尚未使用著的(前面的)揚聲器21和22的聲級。已知適當(dāng)?shù)钠揭苹蚩臻g濾波操作來實現(xiàn)這。
當(dāng)用戶u繼續(xù)沿著軌跡t的她的行程時,她可能最后到達(dá)第二聲場20的中心,可以僅使用揚聲器21-24來產(chǎn)生所述第二聲場20,揚聲器的第一集合不發(fā)聲。
圖1c的示例示出類似的布置,其中第一區(qū)域1和第二區(qū)域2不鄰近,而被不包含揚聲器的中間區(qū)域3(諸如走廊)隔開。然而,本發(fā)明的應(yīng)用保持大體上未改變。
雖然圖1c的中間區(qū)域3是直的,但圖2的中間區(qū)域3具有直角。仍然,可以利用本發(fā)明,但對非理想揚聲器裝備屬性和中間區(qū)域特性的補償可能是必要的。即,音頻調(diào)整可能包括通過確定和選擇針對揚聲器交叉頻率、揚聲器間距離、揚聲器重放水平的適當(dāng)值進(jìn)行的揚聲器裝備補償以及揚聲器裝備均衡。這樣的調(diào)整在針對固定揚聲器裝備的現(xiàn)有技術(shù)中本身已知,并且其典型地要求先驗校準(zhǔn)相位。
具體地,音頻調(diào)整可以包括其中實時地針對中間區(qū)域計算聲學(xué)剖面的過程。類似地,確定任何中間和/或特設(shè)揚聲器裝備中的揚聲器的地點和特性。這些處理步驟可能要求揚聲器和/或任何便攜式用戶設(shè)備被裝備有校準(zhǔn)麥克風(fēng)。并且,這可能要求在音頻源中插入具體的校準(zhǔn)測試信號。用戶位置信息還可以被用在校準(zhǔn)過程中。當(dāng)用戶從第一房間或區(qū)域通過多個中間區(qū)域向另一房間或區(qū)域漫游時,更新房間簡檔和揚聲器裝備特性兩者。音頻調(diào)整可以附加地包括一系列音頻均衡和濾波處理步驟,以使用在一個或多個中間區(qū)域中出于校準(zhǔn)目的布置的任何暫時揚聲器裝備實時地校正對聲場的渲染。
在圖3中更詳細(xì)地示出圖1a-1c的音頻源9的第一實施例。圖3的音頻源9包括音頻處理器90、第一音頻接收器91、第二音頻接收器92和用戶設(shè)備99。用戶設(shè)備99可以是便攜式設(shè)備,諸如智能電話、膝上型計算機(jī)、便攜式cd播放器或任何其他能夠產(chǎn)生音頻數(shù)據(jù)諸如音頻流的設(shè)備。用戶設(shè)備99,在某些實施例中,可以與音頻數(shù)據(jù)的外部源(諸如互聯(lián)網(wǎng))可連接,以便促進(jìn)下載和/或互聯(lián)網(wǎng)音頻流式傳輸。在某些實施例中,用戶設(shè)備(諸如智能電話)可以被用來控制音頻數(shù)據(jù)的外部源,而在其他實施例中用戶設(shè)備組成音頻數(shù)據(jù)的源。在仍然其他實施例中,用戶設(shè)備可以既是外部源的控制器又其自身組成音頻數(shù)據(jù)的源。
用戶設(shè)備99還可以被配置用于例如使用gps(全球定位系統(tǒng))或另一定位系統(tǒng)來提供用戶位置數(shù)據(jù)。用戶設(shè)備99可以替選地或附加地被配置用于提供傳感器數(shù)據(jù),諸如指示用戶的定向的數(shù)據(jù),例如用戶設(shè)備包括智能眼鏡或另一可穿戴用戶設(shè)備。注意到,在某些實施例中,用戶設(shè)備不是音頻源9的部分。在那些實施例中,音頻源9包括被配置用于供應(yīng)音頻數(shù)據(jù)的源單元,所述音頻數(shù)據(jù)例如音頻流。
進(jìn)一步注意到,除了由檢測器(圖1a-c中的81和82)產(chǎn)生的位置數(shù)據(jù)(圖1a-c的位置信號ls1和ls2)之外或代替其,可以使用任何用戶位置數(shù)據(jù)和用戶定向數(shù)據(jù)。
由用戶設(shè)備99提供的音頻數(shù)據(jù)(諸如音頻流或音頻信號)被饋送到其中適當(dāng)?shù)靥幚頂?shù)據(jù)的音頻處理器90。音頻處理器90的被饋送到音頻接收器91和92的音頻輸出被適配成反映用戶位置,并且優(yōu)選地還反映用戶定向。音頻接收器91和92可以向音頻處理器90提供關(guān)于(其中揚聲器11-13和22-24在圖3中示出)揚聲器的能力、設(shè)置和/或位置的信息,音頻處理器90使用所述信息來適配被饋送到音頻接收器的音頻數(shù)據(jù)。揚聲器集合分別從音頻接收器91和92接收聲音信號ss。
將理解的是,僅通過示例示出音頻接收器和揚聲器的數(shù)量并且其他數(shù)量是可能的,諸如每組三個、四個或五個音頻接收器和/或兩個、三個、五個或八個揚聲器。
在圖4中示意性地圖示音頻源9的第二實施例。圖4的實施例還包括第一音頻接收器91和第二音頻接收器92,其分別與揚聲器集合11-14和21-24(參見圖1a-c)耦合。圖4的實施例還包括用戶設(shè)備99,其可以與圖3的用戶設(shè)備類似。圖3的音頻處理器90在由音頻變換器93、音頻編排器94和用戶/房間跟蹤器95組成的圖4的實施例中。
音頻變換器93被配置用于在由音頻編排器94提供的音頻變換數(shù)據(jù)的控制下變換音頻數(shù)據(jù),并且用于向音頻接收器91和92輸出經(jīng)調(diào)整的音頻數(shù)據(jù)。音頻變換器93可以使用常規(guī)的音頻定位技術(shù)用于該目的。
用戶/房間跟蹤器跟蹤用戶并且還可以跟蹤用戶位于其中的房間或區(qū)域的物理布局。跟蹤可以是主動的,用戶設(shè)備99主動地向用戶/房間跟蹤器95發(fā)射位置數(shù)據(jù)和/或傳感器數(shù)據(jù),和/或被動的,使用例如可能使用紅外檢測(諸如microsoftkinect?技術(shù))的檢測器(諸如圖1a-c中的檢測器81和82)或網(wǎng)絡(luò)攝像頭來跟蹤用戶設(shè)備的位置。用戶/房間跟蹤器95可以附加地被配置用于例如以規(guī)則的間隔、或在(最初)啟動時、或以設(shè)置模式建立房間或區(qū)域中的揚聲器的地點和能力。
音頻編排器94被配置用于考慮音頻接收器的能力、揚聲器拓?fù)浜陀脩粑恢脕泶_定提供最優(yōu)音頻渲染的(一個或多個)音頻變換。為了該目的,音頻編排器可以附加地可以訪問音頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。
在圖5中示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實施例。在圖5中示出的方法5可以以最初步驟50開始。然后,在第一步驟51中產(chǎn)生聲場。在第二步驟52中,所述第二步驟52在圖5中被示出成發(fā)生在第一步驟51之后但可以大體上同時或稍微在第一步驟之前發(fā)生(同時仍表示實際用戶位置),檢測用戶位置。在步驟53中,確定用戶位置是否在區(qū)域(在先前圖的示例中,區(qū)域1、2和3)之內(nèi)。如果情況不是這樣(“否”,即,如果在這些區(qū)域中沒有檢測到用戶),則方法可以返回到步驟52,在所述步驟52中再次檢測用戶位置。如果用戶位置在區(qū)域之內(nèi)(“是”),則方法可以以步驟54繼續(xù),其中檢查用戶位置是否與聲場地點大體上一致,如通過聲音信號(圖1-3中的ss)的參數(shù)確定的那樣。如果情況是這樣(“是”),則方法可以返回到步驟52。如果情況不是這樣(“否”),則方法以步驟55繼續(xù),其中調(diào)整聲音信號(的參數(shù)),使得聲場地點與用戶位置大體上一致??梢允褂美缁谑噶康恼穹揭疲╲bap)、空域濾波(sdf)、這些技術(shù)的組合或任何其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來執(zhí)行調(diào)整聲場(地點和/或定向)。
如將由本領(lǐng)域那些技術(shù)人員領(lǐng)會的那樣,本發(fā)明的方面可以被具體化為系統(tǒng)、方法或計算機(jī)程序產(chǎn)品。相應(yīng)地,本發(fā)明的方面可以采取完全硬件實施例、軟件實施例(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或組合軟件和硬件方面的實施例的形式,其在本文中一般都可以被稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。在本文檔中描述的功能可以被實現(xiàn)為由計算機(jī)的微處理器執(zhí)行的算法。此外,本發(fā)明的方面可以采取具體化在一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)中的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式,所述一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)具有在其上具體化(例如存儲)的計算機(jī)可讀程序代碼。
可以利用一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)的任何組合。計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計算機(jī)可讀信號介質(zhì)或計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是例如但不限于電子、磁、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備,或上述的任何適當(dāng)?shù)慕M合。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的示例(非詳盡列表)將包括以下:具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機(jī)磁盤、硬盤、固態(tài)驅(qū)動器、隨機(jī)存取存儲器(ram)、非易失性存儲器設(shè)備、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom或閃速存儲器)、光纖、便攜式只讀光碟存儲器(cd-rom)、光學(xué)存儲設(shè)備、磁存儲設(shè)備或上述的任何適當(dāng)?shù)慕M合。在本公開的上下文中,計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是可以包含或存儲程序的任何有形介質(zhì),所述程序供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或者與其有關(guān)。
計算機(jī)可讀信號介質(zhì)可以包括例如在基帶中或作為載波的部分的具有具體化在其中的計算機(jī)可讀程序代碼的傳播的數(shù)據(jù)信號。這樣的傳播的信號可以采取各種形式中的任何,包括但不限于電磁的、光學(xué)的或其任何適當(dāng)?shù)慕M合。計算機(jī)可讀信號介質(zhì)可以是任何計算機(jī)可讀介質(zhì),其不是計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)并且其可以傳送、傳播或傳輸程序,所述程序供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其有關(guān)。
可以使用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)來發(fā)射具體化在計算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼,所述任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)包括但不限于無線(使用電磁和/或光學(xué)輻射)、有線、光纖、電纜等,或上述的任何適當(dāng)?shù)慕M合??梢砸砸粋€或多個編程語言的任何組合來寫用于執(zhí)行針對本發(fā)明的方面的操作的計算機(jī)程序代碼,所述編程語言包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z言諸如java(tm)、smalltalk、c++或諸如此類以及常規(guī)的過程編程語言,諸如“c”編程語言或類似的編程語言。程序代碼可以完全在用戶的計算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶的計算機(jī)上執(zhí)行(如單獨的軟件包)、部分地在用戶的計算機(jī)上且部分地在遠(yuǎn)程計算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在后者的場景下,可以通過任何類型的網(wǎng)絡(luò)將遠(yuǎn)程計算機(jī)連接到用戶的計算機(jī),所述網(wǎng)絡(luò)包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan),或可以(例如,使用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商通過互聯(lián)網(wǎng))做出到外部計算機(jī)的連接。
下面參考根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖圖示和/或框圖來描述本發(fā)明的方面。將理解的是,可以通過計算機(jī)程序指令來實現(xiàn)流程圖圖示和/或框圖的每個塊、以及流程圖圖示和/或框圖中的塊的組合??梢韵蛲ㄓ糜嬎銠C(jī)、專用計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器(特別是微處理器或中央處理單元(cpu))提供這些計算機(jī)程序指令以產(chǎn)生機(jī)器,使得經(jīng)由計算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實現(xiàn)在一個或多個流程圖和/或框圖塊中指定的功能/動作的手段。
這些計算機(jī)程序指令還可以被存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)中,其可以引導(dǎo)計算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備以特定的方式運行,使得存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生制品,所述制品包括實現(xiàn)在一個或多個流程圖和/或框圖塊中指定的功能/動作的指令。
計算機(jī)程序指令還可以被加載到計算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備上以使一系列操作步驟在計算機(jī)、其他可編程裝置或其他設(shè)備上被執(zhí)行以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的過程,使得在計算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在一個或多個流程圖和/或框圖塊中指定的功能/動作的過程。
圖中的流程圖和框圖圖示根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的架構(gòu)、功能和操作。在這方面,流程圖和框圖中的每個塊可以表示代碼的部分、段或模塊,其包括用于實現(xiàn)(一個或多個)指定的邏輯功能的一個或多個可執(zhí)行指令。還應(yīng)該注意到,在某些替選的實現(xiàn)中,在塊中指出的功能可以不按在圖中指出的次序發(fā)生。例如,連續(xù)地示出的兩個塊可以實際上大體上同時地被執(zhí)行,或者在塊中指出的功能有時可以被倒序執(zhí)行,取決于所涉及的功能。還將注意到,可以通過執(zhí)行指定的功能或動作的基于專用硬件的系統(tǒng)或?qū)S糜布陀嬎銠C(jī)指令的組合來實現(xiàn)框圖和/或流程圖圖示的每個塊以及框圖和/或流程圖圖示中的塊的組合。
圖6是圖示可以例如被用作音頻系統(tǒng)或檢測器單元的部分的示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60可以包括通過系統(tǒng)總線63耦合到存儲器元件62的至少一個處理器61。照此,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60可以將程序代碼存儲在存儲器元件62之內(nèi)。進(jìn)一步地,處理器61可以執(zhí)行經(jīng)由系統(tǒng)總線63從存儲器元件62訪問的程序代碼。在一個方面中,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60可以被實現(xiàn)為適合于存儲和/或執(zhí)行程序代碼的計算機(jī)。應(yīng)該領(lǐng)會到,然而可以以能夠執(zhí)行本說明書中描述的功能的包括處理器和存儲器的任何系統(tǒng)的形式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60。
存儲器元件62可以包括一個或多個物理存儲器設(shè)備,諸如例如本地存儲器64和一個或多個大容量存儲設(shè)備65。本地存儲器可以指隨機(jī)存取存儲器或(一個或多個)其他非持久存儲器設(shè)備,其一般被用在程序代碼的實際執(zhí)行期間。大容量存儲設(shè)備65可以被實現(xiàn)為硬驅(qū)動器或其他持久數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60還可以包括(未示出的)一個或多個高速緩沖存儲器,其提供至少某程序代碼的暫時存儲以便減少在執(zhí)行期間必須從大容量存儲設(shè)備65檢索程序代碼的次數(shù)。
被描繪為輸入設(shè)備66和輸出設(shè)備67的輸入/輸出(i/o)設(shè)備可選地可以被耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60。輸入設(shè)備的示例可以包括但不限于例如鍵盤、定點設(shè)備諸如鼠標(biāo)、觸摸屏或諸如此類。輸出設(shè)備的示例可以包括但不限于例如監(jiān)視器或顯示器、揚聲器或諸如此類??梢灾苯踊蛲ㄟ^居中i/o控制器將輸入設(shè)備66和/或輸出設(shè)備67耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60。還可以將網(wǎng)絡(luò)適配器68耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60以使它能夠變得通過居中私有或公共網(wǎng)絡(luò)被耦合到其他系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和/或遠(yuǎn)程存儲設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)適配器68可以包括用于接收由所述系統(tǒng)、設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)向所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60發(fā)射的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收器,以及用于向所述系統(tǒng)、設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)發(fā)射數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)射器。調(diào)制調(diào)解器、電纜調(diào)制調(diào)解器和以太網(wǎng)卡是可以與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60一起使用的不同類型的網(wǎng)絡(luò)適配器的示例。
如在圖6中畫的那樣,存儲器元件62可以存儲應(yīng)用69。應(yīng)該領(lǐng)會到,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60可以進(jìn)一步執(zhí)行操作系統(tǒng)(未示出),其可以促進(jìn)應(yīng)用的執(zhí)行。以可執(zhí)行程序代碼的形式實現(xiàn)的應(yīng)用可以由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60(例如由處理器61)執(zhí)行。響應(yīng)于執(zhí)行應(yīng)用69,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60可以被配置成執(zhí)行如在本申請中進(jìn)一步詳細(xì)地公開的一個或多個操作。
在一個方面中,例如,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60可以表示音頻源9或用戶設(shè)備99。在那種情況下,應(yīng)用69可以表示客戶端應(yīng)用,其在被執(zhí)行時將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)60配置成實行在本文中參考音頻源或用戶設(shè)備描述的各種功能。用戶設(shè)備可以包括但不限于個人計算機(jī)、便攜式計算機(jī)、蜂窩電話(諸如智能電話)或類似的裝置。
注意到,已經(jīng)在要被執(zhí)行的步驟方面描述了方法,但其不被解釋成必須以所描述的準(zhǔn)確次序和/或一個接一個地執(zhí)行所描述的步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想像改變步驟的次序和/或并行地執(zhí)行步驟以實現(xiàn)等同的技術(shù)效果。
本文中使用的術(shù)語僅出于描述特定實施例的目的并且不意圖限制本發(fā)明。如本文中使用的那樣,單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外清楚地指示。將進(jìn)一步理解的是,術(shù)語“包括”在被用在本說明書中時指定所敘述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或附加。摘要不應(yīng)該被用來限制權(quán)利要求的范圍,并且也不應(yīng)該引用權(quán)利要求中的編號。
所有手段或步驟的對應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動作和等同物加所附權(quán)利要求書中的功能元件意圖包括用于如具體地要求保護(hù)的那樣配合其他要求保護(hù)的元件執(zhí)行功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或動作。本發(fā)明的描述已經(jīng)出于圖示和描述的目的被呈現(xiàn),但不意圖是詳盡的或限制于以所公開的形式的本發(fā)明。許多修改和變化對于本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將是顯而易見的而不脫離方面的范圍和精神。實施例被選擇和描述以便最好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用,并且以便使本領(lǐng)域其他普通技術(shù)人員能夠?qū)⑨槍哂懈鞣N修改的各種實施例的本發(fā)明理解為適于所設(shè)想的特定用途。
本發(fā)明的各種實施例可以被實現(xiàn)為供計算機(jī)系統(tǒng)或處理器使用的程序產(chǎn)品,其中程序產(chǎn)品的(一個或多個)程序限定實施例的功能(包括本文中描述的方法)。在一個實施例中,(一個或多個)程序可以被包含在各種非暫時計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)(一般被稱為“存儲器”)上,其中如本文中使用的那樣,表達(dá)“非暫時計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)”包括所有計算機(jī)可讀介質(zhì),其中唯一的例外是暫時的傳播信號。在另一實施例中,(一個或多個)程序可以被包含在各種暫時計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上。說明性的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括但不限于:(?。┬畔⒈怀志么鎯υ谄渖系姆强蓪懘鎯橘|(zhì)(例如,計算機(jī)之內(nèi)的只讀存儲器設(shè)備,諸如由cd-rom驅(qū)動器可讀的cd-rom盤、rom芯片或任何類型的固態(tài)非易失性半導(dǎo)體存儲器);以及(ⅱ)可改變的信息被存儲在其上的可寫存儲介質(zhì)(例如,閃速存儲器、磁盤驅(qū)動器或硬盤驅(qū)動器之內(nèi)的軟盤,或任何類型的固態(tài)隨機(jī)存取半導(dǎo)體存儲器)。在圖7中示意性地圖示計算機(jī)程序產(chǎn)品70的非限制性示例。
將因此由本領(lǐng)域那些技術(shù)人員理解的是,本發(fā)明不限于上面提及的實施例并且在不脫離如在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的范圍的情況下許多附加和修改是可能的。