带有超声扬声器的视频游戏系统的制作方法
【专利说明】带有超声扬声器的视频游戏系统
[0001]优先权声明
[0002]要求2013年4月16日提交的美国专利申请序列号13/863,971的优先权，其全部以引用方式并入本文。
技术领域
[0003]本公开一般涉及用于在音频制作中使用的参量扬声器，并且更具体地，涉及包含参量扬声器的视频游戏系统。
【背景技术】
[0004]在多玩家视频游戏中，两个或更多玩家或用户能够同时且在相同的虚拟环境中打游戏，即使玩家处于不同的物理位置。多玩家游戏允许玩家与无论是伙伴关系、竞争关系还是对抗关系的形式的其他个体交互。此外，多玩家游戏为玩家提供了一种在面向单个玩家的游戏中几乎总是缺少的社交形式。在各种各样不同的多玩家游戏类型中，玩家与一个或更多个人类参赛者竞争、与其他玩家合作以实现共同目标、监督其他玩家的活动或参与结合上述任何可能的组合的游戏类型。
[0005]多玩家视频游戏的装备可以包括标准杜比(Dolby) 5.1或7.1音响系统/声音系统，标准杜比(Dolby)5.1或7.1音响系统能够使玩家沉浸于游戏动作发生在玩家周围的世界。这些标准的或传统音响系统通常能够包括定位在玩家周围的5个或更多扬声器，以产生环绕声效果。例如，在射击游戏或其他战争模拟游戏中，玩家能够处于包括飞机在头顶上飞行、车辆接近或离开玩家周围的位置、其他人物从背后或侧面偷袭玩家、在玩家周围的各个位置处炮击等的战场环境中。作为另一个示例，考虑玩家在车辆的驾驶舱中的赛车游戏。他或她能够听到前面的引擎噪音、后面的排气噪声、前面或后面的轮胎尖叫声、后面其他车辆的声首等。
[0006]除了环绕声系统，为了玩家与位于不同物理位置处的其他玩家通信，多玩家视频游戏常常需要使用喉部麦克风。虽然一般喉部麦克风能够在环绕声环境内获得玩家的语音，但喉部麦克风的一些模型能够对于由发射器生成的高频声音是易受影响的或敏感的。该高频信号能够掩盖由喉部麦克风获得的语音，从而将失真或噪声添加到玩家的通信通道。另外，喉部麦克风能够包括耳机扬声器，耳机扬声器根据游戏玩法动作发出来自其他玩家的语音或指示。因为该极小的耳机扬声器常常被佩戴在玩家的耳道之一内，所以能够阻碍或至少衰减由发射器产生的环绕声效果，从而减少或消除整体环绕声体验。
【发明内容】
[0007]三维(3D)视频游戏声音应用能够将超声声音系统的操作和喉部麦克风装置集成，允许在一个或更多个玩家之间适当的通信，而不干扰3D声音体验。
[0008]根据一个实施例，超声声音系统能够包括数字信号处理(DSP)模块，其能够从游戏控制台接收音频输入信号，游戏控制台诸如PS3、Xbox和Nintendo ffii U，以及其他。DSP模块能够将相位、延迟、混响、回音、增益、振幅或其他效果添加到音频信号或每个音频信号分量，然后使用放大器和两个超声发射器进行音频内容的放大和再现，所述两个超声放大器能够产生瞄准玩家的每个耳朵的两个单独的且高定向的超声波列。将相位、延迟、增益等添加到相对于另一个通道的两个通道中的一个通道上的音频信号或音频信号分量能够允许该音频信号或音频信号分量的音频再现表现为位于相对于玩家的空间中，从而在玩家周围产生3D声音效果。
[0009]在多玩家游戏会话期间，使用超声声音系统的玩家还能够佩戴喉部麦克风装置或悬挂式麦克风以与其他玩家通信。根据一个实施例，该喉部麦克风装置能够包括用于衰减由麦克风获得的任何高频载波信号的振幅的低通滤波器电路。该低通滤波器能够是根据喉部麦克风和游戏控制台的阻抗以及所需的滤波特性设立的单极或多极设备。根据另一个实施例，能够通过添加用于增加电压增益的运算放大器或其他固态电路实施有源版本的低通滤波器。在另一个实施例中，能够使用商用1C芯片实施有源版本的低通滤波器。
[0010]在进一步的实施例中，与超声声音系统联合操作的喉部麦克风能够包括带有用于防止阻断音频到玩家的耳道的一个或更多个孔的耳机扬声器。这些孔能够形成于耳机扬声器的橡胶或塑料垫、外壳或框架中，并且在发射其他玩家的语音到耳道中的扬声器的周围。能够向右或向左平衡超声发射器的输出，以补偿仍然能够存在于佩戴带有孔的耳机扬声器的玩家耳朵的任何声音的振幅衰减。
[0011]公开的超声声音系统能够产生高度定向的超声波束，高度定向的超声波束能够在玩家周围的环境中再现音频，从而产生适当的3D声音游戏体验。另外，此处描述的实施例允许通过只添加简单且低成本的低通RC滤波器以及耳机扬声器中的一个或更多个孔，将喉部麦克风装置集成到3D声音游戏体验中，其中所述孔还能够易于实施。从结合附图的以下详细描述中，额外的特征和优势能够变得显而易见。
【附图说明】
[0012]以示例和参考附图的形式描述了本发明的非限制性实施例，附图是示意图且不旨在按比例绘制。除非指出是表示背景信息，否则附图表示本发明的各个方面。
[0013]图1描述了使用一对超声发射器的3D声音游戏应用的简化方框图。
[0014]图2例示在标准声音游戏应用中能够由玩家使用的喉部麦克风装置。
[0015]图3示出在标准声音游戏中佩戴喉部麦克风装置的玩家。
[0016]图4例示了例示在3D声音游戏应用中能够过滤或衰减可以由麦克风获得的任何高频信号的滤波器电路的使用的简化流程图。
[0017]图5描述了耳机扬声器，其能够包括在圆形的塑料或橡胶支撑垫中的一个或更多个孔以防止阻碍声波进入到玩家的耳道。
【具体实施方式】
[0018]在以下详细描述中，将参考构成其一部分的附图。在未按比例尺或比例绘制的附图中，相似的符号通常标识相似的元件，除非上下文另有规定。在【具体实施方式】、附图和权利要求书中描述的说明性实施例并非意味着是限制性的。可以使用其他实施例，和/或者可以作出其他改变，而不偏离本公开的精神或保护范围。
[0019]术语定义
[0020]如本文使用的“发射器”能够指能够发射超声信号的设备。
[0021]如本文使用的“喉部麦克风”能够指在3D声音游戏会话期间能够获得玩家语音的设备。
[0022]如本文使用的“超声声音系统”能够指能够包括数字信号处理(DSP)、放大器和一对能够生成和发射超声波信号用于在玩家周围产生3D声音效果的发射器的系统。
[0023]如本文使用的“玩家”能够指使用喉部麦克风和超声声音系统或传统的声音系统玩多玩家视频游戏的人。
[0024]如本文使用的“孔”能够指能够形成于耳机扬声器的橡胶或塑料垫、外壳或框架中或穿过耳机扬声器的橡胶或塑料垫、外壳或框架的一个或更多个出口、通道或开口，以允许超声信号进入玩家的耳道。
[0025]本发明实施例的描述
[0026]图1例示了 3D声音游戏应用100的简化方框图，其中根据一个实施例，超声声音系统102能够产生超声波104，并且将超声波104定向到一个或更多个玩家106，以创建3D声音效果。该超声声音系统102能够包括两个或更多个超声发射器108、放大器110和数字信号处理(DSP)模块112。
[0027]游戏控制台114能够生成音频信号，在超声声音系统102中的DSP模块112能够接收该音频信号。游戏控制台114能够包括计算机硬件平台，诸如PS3、Xbox、Nintendo Wi1、Nintendo ffii U和PC以及其他。DSP模块112能够处理来自游戏控制台114的音频信号的各个分量。具体地，DSP模块112能够调整音频信号的相位、延迟、混响、回音、增益、振幅或其他音频信号分量或者在相对于另一个通道的两个通道中的一个通道上的音频信号分量，允许该音频信号或音频信号分量的音频再现表现为位于相对于玩家106的空间中。例如，计算机生成的音频分量能够被创建为具有或被修改为具有信号特征，以允许在玩家106周围的听力环境中布置各种分量和它们所需的相应的方位。
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