在运动和通勤期间实现安全的耳机使用的空间音频的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请是2018年2月28日提交的美国专利申请第15/908,206号的继续申请，该专利申请的公开内容通过引用合并于此。

背景技术：

骑自行车、跑步或其他形式的通勤或运动时使用耳机可能是危险的。例如，使用所述耳机可能干扰用户听到其周围环境的能力。这样，用户可能察觉不到围绕其或接近其的物体，这可能导致碰撞或其他意外事件。穿过耳机的音频通过麦克风记录来自环境的噪声，然后以很小的延迟通过耳机数字地重播，从而允许用户“调入”和“调出”其周围的环境。然而，这样的系统没有提供太多的灵活性，并且要求用户记得“调入”。

技术实现要素：

本公开提供了一种音频空间化技术，其将空间化与识别的活动相关联。例如，可以在用户正在进行诸如运动、占用高车流量区域等的活动时进行检测。在检测到此类活动时，用户的耳机可以转换到音频安全空间化模式，在该模式下，声音基于耳机相对于声源位置的位置通过耳机被产生。例如，尽管用户在直接面向前方时可以在两只耳朵上均等地听到他后方的行驶车辆，但是当用户将他的头转向左侧时，他可以在其左耳中更清晰地且在其右耳中更微弱地听到行驶车辆。

本公开的一个方面提供了一种用于通过具有右耳部分和左耳部分的耳机产生声音的方法。该方法可以包括在第一位置建立或限定虚拟音频源，第一位置是当用户佩戴耳机时空间中相对于耳机的中立位置的第一点。通过耳机的右耳部分和左耳部分产生声音，使得声音以从虚拟音频源发出的效果产生。检测耳机相对于第一位置的角度移动，使得可以确定耳机相对于第一位置的角度。基于所确定的角度，减小右耳部分或左耳部分中的至少一个中的声音等级。当满足一个或更多个条件时，将虚拟音频源移动到第二位置，第二位置是空间中的第二点，该第二点不同于空间中的第一点，但却是相对于耳机的中立位置的同一位置。

本公开的另一个方面提供了一种系统。该系统可以包括：耳机，包括左耳音频输出和右耳音频输出；存储器，存储用于通过左耳音频输出和右耳音频输出产生音频的指令；以及与处理器通信的一个或更多个处理器。所述一个或更多个处理器被配置为：在第一位置建立或限定虚拟音频源，第一位置是当用户佩戴耳机时空间中相对于耳机的中立位置的第一点；以及通过右耳音频输出和左耳音频输出产生声音，使得声音以从虚拟音频源发出的效果产生。所述一个或更多个处理器还被配置为：检测耳机相对于第一位置的角度移动；作为检测到的角度移动的结果，确定耳机相对于第一位置的角度；以及基于所确定的角度，减小右耳音频输出或左耳音频输出中的至少一个中的声音等级。此外，所述一个或更多个处理器可以在满足一个或更多个条件时将虚拟音频源移动到第二位置，第二位置是空间中的第二点，该第二点不同于空间中的第一点，但却是相对于耳机的中立位置的同一位置。

本公开的又一个方面提供了一种非暂时性计算机可读介质，其存储可由一副耳机中的一个或更多个处理器运行用于执行音频安全空间化的方法的指令，该副耳机包括左耳部分和右耳部分。这样的方法可以包括：在第一位置建立或限定虚拟音频源，第一位置是当用户佩戴耳机时空间中相对于耳机的中立位置的第一点；通过耳机的右耳部分和左耳部分产生声音，使得声音以从虚拟音频源发出的效果产生；检测耳机相对于第一位置的角度移动；作为检测到的角度移动的结果，确定耳机相对于第一位置的角度；基于所确定的角度，减小右耳部分或左耳部分中的至少一个中的声音等级；以及当满足一个或更多个条件时，将虚拟音频源移动到第二位置，第二位置是空间中的第二点，该第二点不同于空间中的第一点，但却是相对于耳机的中立位置的同一位置。

本公开的另一个方面提供了一种方法，其包括：检测具有右耳部分和左耳部分的耳机的移动方向；以及基于该移动方向，为耳机建立或限定虚拟音频源。通过耳机的右耳部分和左耳部分产生声音，使得声音以从虚拟音频源发出的效果产生。该方法还包括：检测耳机相对于虚拟音频源的角度移动；以及基于相对于虚拟音频源的角度移动，调整通过右耳部分或左耳部分中的至少一个产生的声音。在一些示例中，检测耳机的移动方向包括当耳机处于中立取向时检测向前的线性运动，建立虚拟音频源包括在耳机前方的位置建立虚拟音频源。该方法还可以包括：检测耳机的移动方向的改变；以及基于检测到的移动方向的改变，移动虚拟音频源。

本公开的另一个方面提供了一种系统，其包括：耳机，包括左耳音频输出和右耳音频输出；一个或更多个传感器；存储器，存储用于通过左耳音频输出和右耳音频输出产生音频的指令；以及一个或更多个处理器，与存储器和所述一个或更多个传感器通信。所述一个或更多个处理器被配置为：从所述一个或更多个传感器接收输入；基于接收到的输入，检测耳机的移动方向；基于移动方向，为耳机建立或限定虚拟音频源；通过耳机的右耳部分和左耳部分产生声音，使得声音以从虚拟音频源发出的效果产生；检测耳机相对于虚拟音频源的角度移动；以及基于相对于虚拟音频源的角度移动，调整通过右耳部分或左耳部分中的至少一个产生的声音。在一些示例中，所述一个或更多个传感器包括加速度计、陀螺仪或磁力计中的至少一种。

以从虚拟音频源发出的效果来产生的声音可以与耳机周围环境的声音不相关。特别地，所产生的声音可以独立于和/或不同于耳机周围环境中的一个或更多个或所有声源(例如车辆)。

附图说明

图1是根据本公开的方面的示例系统的示意图。

图2是根据本公开的方面的示例系统的框图。

图3a-图3d示出了根据本公开的方面的示例音频空间化技术。

图4a-图4c示出了根据本公开的方面的示例音频空间化技术。

图5是示出根据本公开的方面的示例方法的流程图。

图6是示出根据本公开的方面的另一示例方法的流程图。

具体实施方式

概述

本技术旨在以改善用户体验并增加安全性的方式通过耳塞或耳机产生声音。特别地，在一些情形中，声音被空间化，使得当用户转动他的头部时，声音像是从空间中与用户转动他的头部之前相同的位置产生的。如果用户的头部保持在转动后的位置，则空间化的声音将回到相对于用户头部的初始位置。例如，如果声音像是最初从用户前方的位置产生的，则当用户转向左侧时，声音将留在同一虚拟位置，像是来自用户的右侧。如果用户保持转向左侧，则声音的虚拟位置将缓慢地回到用户前方的位置，使得在一段时间之后，声音将再次像是从用户前方的位置产生的。声音被空间化的情形可能是例如当用户正在移动时，诸如在运动、通勤等期间。

该技术包括三个协同作用的子系统：1)活动检测单元；2)音频安全空间化算法；以及3)头戴式惯性测量单元(imu)。这些子系统可以被实现为耳机的组成部分和/或与通信耦合的智能设备(诸如平板电脑、手表、电话等)结合。

活动检测单元确定用户是否正在参与有资格激活安全空间化模式的活动。这样的活动的示例可以包括骑自行车、跑步、滑滑板或用户正在阈值速度范围内沿给定方向运动的任何其他活动。例如，阈值速度范围可以涵盖与步行、滑冰、骑自行车相关联的速度，但是可以慢于与在机动车辆中行驶相关联的速度。在一些示例中，激活音频空间化模式的活动可以是用户正在机动车辆、其他人、动物等所行经的路径上或附近移动的活动。可以通过耳机本身、通过配对的设备(例如电话、手表等)或者通过其组合来检测活动。当检测到此类活动时，激活音频安全空间化算法。在一些示例中，可以通过用户输入诸如通过按下按钮的手势来激活音频安全空间化特征。例如，如果用户正坐在办公桌旁工作，但想要能够转身以更好地听到她背后的谈话，则用户可以激活音频空间化特征。

音频安全空间化算法将音频再现为漂浮在用户面前的“虚拟音频源”。当用户转头时，虚拟音频源保持在其相对于用户的位置，这极大地提高了用户对环境的空间觉察。作为示例，如果用户正沿着街道骑自行车或跑步，则虚拟音频源将保持在他“前方”(即，他正移动的方向)。如果用户将他的头部转向左侧以往后看(例如，检查汽车)，则他的左耳中的源的音量将显著降低，这能够实现对从他正面对的方向发出的声音的增强的觉察。相反，使用一副传统耳机，如果听者转过头，则两只耳朵的音量保持恒定，因此，无论他面对哪个方向，用户都同样无法听到周围的声音。当没有激活音频安全空间化特征时，耳机可以像一副传统耳机一样操作。

“虚拟音频源”可以保持在相对于用户的行进方向的位置。例如，在以上示例中正在骑自行车或慢跑的用户转弯的情况下，对照于仅仅转动其头部，虚拟音频源可以移动到在新的行进方向上位于用户前方的新位置。虚拟音频源的移动可以基于时间、检测到的行进方向、或者这些或其他因素的某种组合。

当激活音频安全空间化特征时，与用户正面对的当前方向对应的角度θ被初始化为0。角度θ可以由imu例如使用来自陀螺仪、磁力计、加速度计等的数据确定。耳机基于θ的该初始值以音频空间化特征操作。可以连续地从imu获取数据，诸如每20ms、200ms等。每次从imu获取数据，就根据用户当前面对的方向更新角度θ。在一些示例中，可以以时间常数τ将“归零”功能应用于角度θ，使得源相对于用户的角度总是归零。诸如当用户在一个方向或另一个方向上转弯而不是仅仅快速转头时，归零将音频的虚拟音频源随时间重新定位到用户前方的位置。音频空间化特征被更新，并且耳机基于θ的当前值操作。

示例系统

图1和图2示出了用于音频安全空间化的示例系统100。系统100可以包括与一个或更多个计算设备160、170通信的一副耳机180。计算设备160、170可以是例如移动电话、智能手表、游戏系统、平板电脑或任何其他移动计算设备。在一些示例中，示例系统100可以完全包含在耳机180内，使得耳机180执行所有音频安全空间化操作，而无需与其他设备进行通信。在其他示例中，如图1-图2所示，计算设备160、170可以执行一些操作并且基于这样的操作向耳机180提供信息。虽然图1-图2将耳机180示出为与一个或两个计算设备通信并利用来自该一个或两个计算设备的信息，但是应理解，耳机180可以从任何数量的计算设备接收信息。

耳机180可以包括具有左扬声器部分187和右扬声器部分188的任何类型的音频源，诸如图2所示。例如，耳机可以是：一副耳塞，其中设备的一部分插入到用户耳朵的外耳中；一副包耳式或罩耳式扬声器，诸如通过头带部分保持在覆盖或围绕用户耳朵的位置；入耳式监控器，插入到用户耳朵的耳道中；或向用户耳朵提供声音的任何其他类型的耳机。在一些示例中，耳机180可以包括邻近外表面、附接到电缆或在耳机上的其他位置的输入部分185。例如，可以按压或以其他方式激活输入部分185以改变耳机180的操作模式或执行其他功能。在一些示例中，可以激活输入部分185以在音频安全空间化模式与标准操作模式之间切换耳机180。

耳机180可以经由有线或无线连接与计算设备160、170通信。例如，设备可以经由诸如蓝牙的短程配对连接来无线耦合。其他类型的无线连接也是可能的。耳机180和计算设备160、170可以利用标准通信协议，诸如以太网、wifi、http、ieee802.11中描述的协议、一个或更多个公司专有的蜂窝技术(诸如gsm、cdma、umts、ev-do、wimax、lte等)协议以及上述协议的各种组合。这里描述的主题不限于信息传输的任何特定方式。

如图2所示，耳机180可以包括一个或更多个处理器281、存储器282和通常存在于耳机或其他计算设备中的其他组件。

耳机180的存储器282可以存储一个或更多个处理器281可访问的信息，包括可由一个或更多个处理器281运行的指令283。存储器282还可以包括可由处理器281检索、操纵或存储的数据284。存储器282可以是能够存储处理器281可访问的信息的任何非暂时性类型，诸如硬盘驱动器、存储器卡、rom、ram等。

指令283可以是将由一个或更多个处理器直接运行的任何一组指令(诸如机器代码)或由一个或更多个处理器间接运行的任何一组指令(诸如脚本)。就此而言，术语“指令”、“应用”、“步骤”和“程序”在这里可以可互换地使用。指令可以以目标代码格式存储以供处理器直接处理，或者以任何其他计算设备语言存储，包括按需解释或预先编译的脚本或独立源代码模块的集合。指令的功能、方法和例程将在下面更详细地解释。

数据284可以由一个或更多个处理器281根据指令283检索、存储或修改。这里描述的主题不受任何特定数据结构限制。数据还可以以任何计算设备可读格式来格式化，诸如但不限于二进制值、ascii或统一码。此外，数据可以包括足以标识相关信息的任何信息，诸如数字、描述性文本、专有代码、指针、对存储在其他存储器(诸如在其他网络位置)中的数据的引用、或由功能用来计算相关数据的信息。

一个或更多个处理器281可以是任何常规处理器，诸如可商购获得的cpu。备选地，处理器可以是专用组件，诸如专用集成电路(“asic”)或其他基于硬件的处理器。

耳机180还可以包括发送器/接收器286、输出287和一个或更多个传感器288。发送器/接收器286可以是能够与诸如计算设备160的其他设备通信的任何常规类型。输出287可以包括音频扬声器，该音频扬声器包括指定给用户右耳的第一扬声器和指定给用户左耳的第二扬声器。在一些示例中，还可以提供其他类型的输出，诸如触觉反馈、显示器上的图像输出等。

一个或更多个传感器288可以支持对与用户相关联的活动或状况的确定。例如，传感器288可以包括检测耳机180的惯性位置的陀螺仪、检测耳机的线性运动的加速度计、磁力计、计步器、全球定位系统(gps)、相机、麦克风或许多其他类型的传感器中的任何一种。一个或更多个传感器288可以独立地或协同地操作。基于来自传感器288的输入，处理器281可以确定用户正在例如慢跑、骑自行车、滑滑板、在拥挤的人行道上行走、占用另一个繁忙的空间、乘坐公共交通工具、或进行用户可能想要或需要增加对其周围环境的觉察的许多其他活动中的任何一种。除了从传感器288接收信息之外或代替从传感器288接收信息，一个或更多个处理器281可以例如通过发送器/接收器286从计算设备160接收信息。

指令283可以支持基于来自传感器288和/或167的输入转换到音频安全空间化模式。例如，在普通或默认操作模式下，耳机180可以通过输出287的右耳部分和左耳部分均等且一致地产生声音。然而，一旦检测到状况或活动，诸如运动、通勤或占用繁忙的空间，指令可以支持到音频安全空间化模式的转换。在这种模式下，声音通过输出287的右耳部分和左耳部分产生，具有从第一位置的虚拟音频源发出的效果。第一位置可以是相对于耳机或戴着耳机的用户的位置。例如，第一位置可以在用户前方，如下面在图3a的示例中所述。当检测到耳机的角度运动时，基于角运动来调整声音的效果。例如，当用户将他的头转向左侧时，在用户前方的虚拟音频源将在左耳扬声器部分中更微弱地或安静地输出并且在右耳扬声器部分中更清晰地或大声地输出。就此而言，基于相应扬声器部分中的调整后的输出，无论用户的调整后的头部位置如何，用户都将虚拟音频源感知为保持在空间中的同一固定位置。下面结合图3b对此进行进一步描述。

根据一些示例，当满足一个或更多个条件时，虚拟音频源可以移动到第二位置。第二位置相对于用户或耳机可以与第一位置相同(例如，在用户前方)，但可以是空间中不同的位置，如结合图3c进一步所述。可导致移动虚拟音频源的状况可以包括，例如，耳机或用户的头部在调整后的角度位置中保持了预定的时间段。这样的时间段可以是例如几百毫秒、几秒、或表明用户的头部可能保持在更新位置的任何其他时间长度。

计算设备160可以包括与耳机180中组件相似的组件，包括与包含指令163和数据164的存储器162通信的一个或更多个处理器161。计算设备160可以是旨在供用户使用并能够通过网络(诸如互联网)与服务器无线地交换数据的移动计算设备。仅作为示例，计算设备160可以是：移动电话；或设备，诸如具有无线功能的pda、平板电脑、上网本、智能手表、头戴式计算系统、或能够与耳机180共享信息的任何其他设备。用户可以通过以下方式输入信息：使用小键盘、键板、麦克风；通过相机使用可视信号；或使用触摸屏等。

计算设备160、170可以具有通常与移动计算设备结合使用的所有组件，诸如处理器、存储数据和指令的存储器(例如ram和内部硬盘驱动器)、如显示器165的显示器、以及用户输入设备166(例如输入按钮、触摸屏、麦克风等)。客户端计算设备还可以包括用于检测移动设备周围的状况的一个或更多个传感器167。例如，传感器167可以包括图像捕获设备，诸如用于记录视频流和/或捕获图像的相机、扬声器、网络接口设备、以及用于将这些元件彼此连接的所有组件。传感器167还可以包括位置确定系统，诸如gps。位置确定系统的其他示例可以基于无线访问信号强度、诸如地标的地理对象的图像、诸如光或噪声等级的语义指示符等来确定位置。

作为示例而非限制，传感器167还可以包括陀螺仪、加速度计、磁力计、gps、相机、麦克风、光传感器、运动传感器等。此类传感器可以用于检测各种不同的状况，诸如移动、天气状况、声音、附近的物体、电磁场等。在一些示例中，传感器167可以识别与状况有关的详细信息。例如，陀螺仪和加速度计不仅可以检测计算设备160是否在移动，而且可以确定移动是线性的还是旋转的、移动的方向、移动的速度等。来自不同类型的传感器167的信息也可以用于确定状况或活动。例如，来自光传感器的低读数结合来自气压计的高压读数可以指示下雨。作为另一示例，特定的速度和振动等级可以指示计算设备160正在自行车上行进，同时接收到的声音或气味指示计算设备160正经过餐馆。

存储器162可以存储一个或更多个处理器161可访问的信息，包括可由一个或更多个处理器161运行的指令163。存储器162还可以包括可由处理器161检索、操纵或存储的数据164。存储器162可以是能够存储处理器可访问信息的任何非暂时性类型，诸如硬盘驱动器、存储器卡、rom、ram、dvd、cdrom、具有写能力的存储器和只读存储器。

指令163可以是将由一个或更多个处理器直接运行的任何一组指令(诸如机器代码)或由一个或更多个处理器间接运行的任何一组指令(诸如脚本)。就此而言，术语“指令”、“应用”、“步骤”和“程序”可以在这里可互换地使用。指令可以以目标代码格式存储以供处理器直接处理，或以任何其他计算设备语言存储，包括按需解释或预先编译的脚本或独立源代码模块的集合。指令的功能、方法和例程将在下面更详细地解释。

数据164可以由一个或更多个处理器161根据指令163检索、存储或修改。例如，尽管这里描述的主题不受任何特定数据结构限制，但是数据可以存储在计算机寄存器中、在关系数据库中作为具有许多不同字段和记录的表或xml文档。数据也可以以任何计算设备可读格式来格式化，诸如但不限于二进制值、ascii或统一码。此外，数据可以包括足以标识相关信息的任何信息，诸如数字、描述性文本、专有代码、指针、对存储在其他存储器(诸如在其他网络位置)中的数据的引用、或功能用于计算相关数据的信息。

一个或更多个处理器161可以是任何常规处理器，诸如可商购获得的cpu。备选地，处理器可以是专用组件，诸如专用集成电路(“asic”)或其他基于硬件的处理器。尽管不是必需的，但是计算设备160可以包括专用硬件组件以执行特定的计算过程，诸如图像识别、对象识别、语音识别等。

指令163可由处理器161运行，例如以执行包括以下的方法：接收用于报告信息的策略；检测周围状况或活动；根据策略确定检测到的状况或活动是否触发了信息的报告，并在触发时报告信息。报告可以包括采样数据或上传信息中的至少一者，或两者。根据一些示例，第一状况或活动可以触发数据的采样，而不同的第二状况或活动触发上传信息。

计算设备160还包括输入/输出(i/o)接口169。i/o接口169可以支持使用模拟或数字调制在计算设备160与其他设备或网络之间的通信。i/o接口169可以促进电路交换和/或分组交换通信。例如，i/o接口169可以包括布置用于与无线电接入网络或接入点无线通信的芯片组和天线。i/o接口169可以包括有线接口，诸如以太网、通用串行总线(usb)或高清多媒体接口(hdmi)端口。i/o接口169还可以包括无线接口，诸如wi-fi或广域无线接口(例如wimax或3gpp长期演进(lte))。也可以使用其他形式的物理层接口和其他类型的通信协议。此外，i/o接口169可以包括多个物理通信接口(例如wifi接口、短距离无线接口和广域无线接口)，并且可以实现不同类型的多个同时连接。

i/o接口169可以用于建立与一个或更多个其他计算设备(诸如耳机180)的连接。i/o接口169可以用于建立与接入点的连接，以检测信标或无线电频率标识(rfid)标签、以确定连接信息等。此类信息还可以用于确定与计算设备160、耳机180或用户相关联的状况或活动。例如，许多其他计算设备紧邻计算设备160移动可以表明计算设备160在公共火车或繁忙的人行道上。当结合其他传感器信息(诸如噪声等级、振动、速度等)时，可以作出更精确的判断。

虽然如何可以单独地或组合地使用各种类型的检测到的信息来确定计算设备160周围的状况或活动的几个示例，但是应理解，可以使用各种输入来确定任何数量的各种活动或状况。此外，虽然描述了由一个设备(诸如计算设备160)检测到的信息或活动的示例，但是应理解，此类信息或活动可以类似地由其他设备(诸如耳机180)检测。

图3a-图3c示出了音频空间化的示例。在图3a中，用户315戴着包括左耳部分387和右耳部分388的耳机。音频通过左耳部分387和右耳部分388再现作为用户前方的虚拟音频源350。例如，用户315将会将通过耳机产生的音频(诸如音乐、有声读物等)感知为是从用户前方的虚拟音频源350产生的。如下面进一步详细解释地，当用户315在中立位置面向前方时，声音通过左耳部分387、右耳部分388均等地播放。然而，当用户315转动其头部时，虚拟音频源350保持在同一位置。这样，在耳机的离虚拟音频源350更近的部分中，相比于在耳机的离虚拟音频源350更远的部分中，声音被播放得更响。

如图3a所示，包括左耳部分387和右耳部分388两者的第一平面360相对于包括虚拟音频源350和左耳部分387与右耳部分388之间的中心点389的第二平面365形成第一角度α。在该示例中，角度α约为90度，虚拟音频源350与左耳部分387之间的第一距离377大约等于虚拟音频源350与右耳部分388之间的第二距离378。因此，可以通过左耳部分387和右耳部分388以相同的等级产生声音。例如，耳机的两个部分可以以相同的音量、频率、饱和度、低音等产生声音。

虽然在本示例中，虚拟音频源350在用户前方，但是在其他示例中，虚拟音频源相对于用户可以具有不同的位置。例如，虚拟音频源350可以在用户后方、在用户侧面或在与环境声音的源头对应的位置。此外，应理解，可以以许多不同方式中的任何一种来测量虚拟音频源350相对于用户或耳机的角度。

在图3b中，耳机的位置相对于虚拟音频源350发生了变化。特别地，用户已将其头部向右转了大约45度。这样，包括耳机的第一平面360已改变，因此，第一平面360与第二平面365之间的角度α也已改变。此外，第一距离377现在比第二距离378短。在该示例中，通过左耳部分387产生的声音可以相对于通过右耳部分388产生的声音处于更高的等级。例如，为了产生虚拟音频源350保持在空间中同一点的效果，与虚拟音频源350对应的声音可以通过更近的左耳部分387比通过更远的右耳部分388更响地播放。可以实现许多音频空间化技术中的任何一种，诸如基于音量的平移、头部相关的传递函数(hrtf)空间化等。

图3c提供了位置变化的另一示例。在该示例中，用户相对于图3a的初始位置将他的头转动大约90度。这样，在该示例中的角度α甚至更大，大约为180度。此外，相对于图3b，第一距离377甚至更短，并且第二距离378甚至更长。因此，通过左耳部分387产生的声音可以相对于图3b中的等级处于更高的等级，并且通过右耳部分388产生的声音可以相对于图3b的等级处于更低的等级。因此，用户在他正面对的方向上具有增强的对周围环境的觉察。

在以上每个示例中，尽管用户的角度位置发生了改变，但是虚拟音频源350仍保持在空间中大体相同的点。在用户正在前进的示例中，虚拟音频源350也可以以相同的速度行进，使得其相对于用户保持在同一线性位置。在这样的示例中，尽管可以基于用户的移动来连续地更新线性位置，但是如以上结合图3a-图3c所述的角度位置的改变可以被检测到，并且被用来影响通过耳机产生的声音的改变。

在角度位置的改变是用户头部的快速转动的结果的情况下，用户此后不久可以回到初始位置。当用户的头部转动时，通过左耳部分387和右耳部分388发出的声音的调整可以是瞬时的。当用户回到图3a的初始位置时，所产生的声音将会回到与结合图3a所述相同的等级。然而，在一些示例中，耳机或用户头部的角度位置的改变可以保持较长时间段。仅作为示例，如果用户在慢跑并右转，对照于快速地转动其头部以检查其右后方的周围环境，则虚拟音频源350可以移动到空间中的不同位置，使得其与相对于用户的初始位置重新对齐。

图3d示出了移动虚拟音频源350的示例，诸如当用户的或耳机的角度位置改变了至少预定时间段时、当用户改变行进方向时或当满足其他条件时。预定时间段可以是例如一秒或几秒或更长。在其他示例中，耳机和/或耦合的计算设备中的传感器可以检测用户移动的方向，并将该方向与耳机的取向相比较。在这样的示例中，可以响应于检测到用户的行进方向的改变来移动虚拟音频源350。应理解，用于移动虚拟音频源350的其他条件也是可能的。

如图3d所示，虚拟音频源350移动到用户前方的位置，该位置对应于相对于图3a所示的相对于用户的初始位置。因此，穿过左耳部分387和右耳部分388的第一平面360再次相对于穿过虚拟音频源350和耳机或用户头部的中心点的第二平面365成大约90度的角度。就此而言，从左耳部分387和右耳部分388产生的声音再次均衡，使得从用户的角度来看的效果是虚拟音频源350在他的脸前方。

上述的音频安全空间化特征可以在检测到特定的状况或活动时被激活。例如，耳机和/或耦合的计算设备可以基于传感器输入确定用户正在慢跑、骑自行车、滑滑板、在靠近行驶车辆的路径上行进、在公共交通上行进、占用繁忙的空间(诸如拥挤的人行道)、或进行用户可能期望提高对其周围环境的觉察的许多其他活动中的任何一种。在检测到这样的状况或活动时，耳机可以自动切换到音频安全空间化模式。

图4a-图4c示出了音频安全空间化的另一示例。在该示例中，响应于检测到用户进行了预定的骑自行车活动来激活特征。

如图4a所示，耳机用户405正在自行车道420上沿道路410旁边骑自行车。车辆440也正在道路410上行进，并从后方接近用户405。详细视图450示出了用户耳机的左耳部分487和右耳部分488相对于对应于车辆440的声源445的相对位置。用户的头部面向前方，左耳部分487和右耳部分488大体沿着与用户的行进方向垂直的平面平行。当声源445在用户左侧从后方接近并且离用户的右耳比离左耳略微更近时，可以在用户的左耳部分中比在用户的右耳中听到略微更近的来自车辆440的声音。然而，虚拟音频源350在用户前方，并且左耳部分487和右耳部分488中的每个与虚拟音频源350大约等距。因此，通过左耳部分487播放的诸如音乐的声音处于与通过右耳部分488播放的声音相同的等级。

在图4b中，用户405将他的头部转向左侧，以便看到接近的车辆440。然而，虚拟音频源350保持在同一位置。因此，如在详细视图451中所见，作为用户的头部转动的结果，耳机的右耳部分488比左耳部分487更靠近虚拟音频源350地成角度。这样，与通过右耳部分488播放的声音相比，通过左耳部分487播放的声音减小。这允许用户更清楚地听到车辆400的声源445，该声源445离用户的左耳比离右耳更近。

在图4c中，用户405已经改变了方向，并且现在正沿着道路411旁的路径421行进，路径421大致垂直于他的先前行进方向。因此，如详细视图452所示，用户耳机的取向也相对于图4a-图4b的先前取向发生了改变。然而，耳机可以确定取向的改变是由于用户方向的改变。例如，这样的确定可以基于耳机在更新的取向中保持至少预定的时间段、检测到的用户行进方向的改变或其他信息。因此，可以相对于更新后的取向自动地调整虚拟音频源350。如图4c所示，虚拟音频源350相对于耳机的更新后的取向回到中立位置，使得右耳部分488和左耳部分487再次与虚拟音频源350大致等距，与图4a的相对位置类似。在此取向上，通过耳机的左耳部和右耳部分播放的音乐或其他声音以大致相等的等级播放。

如上所述，可以在检测到用户进行的特定活动或用户周围的状况时激活音频安全空间化特征。然而，在其他示例中，音频安全空间化特征可以由用户手动激活，诸如通过按下输入按钮或说出口头命令来激活。这样，当执行其他任务(诸如在开放式办公室环境中的办公桌前工作、穿过树林徒步、购物、或进行可能不一定是将触发该特征的自动激活的预定活动之一的任何其他活动)时，用户仍可以从音频安全空间化特征中受益。

示例方法

除了以上描述和在附图中示出的操作之外，现在将描述各种操作。应理解，不必按下面描述的精确顺序执行以下操作。而是，可以按不同的顺序或同时地处理各个步骤，并且还可以添加或省略步骤。

图5示出了用于自动确定一副耳机的播放模式的示例方法500。该方法可以由例如耳机执行。在一些示例中，该方法还可以利用来自耦合到耳机的一个或更多个计算设备(诸如移动电话、智能手表等)的信息。

在块510中，耳机在正常播放模式下提供音频输出。例如，在该正常模式下，耳机可以在左耳部分和右耳部分两者中以相等的等级提供输出。

在块520中，从一个或更多个传感器接收输入。此类传感器的示例包括加速度计、陀螺仪、磁力计、计步器、gps、麦克风、或许多其他类型的传感器中的任何一种。输入可以提供与用户的移动或用户周围的状况有关的信息。仅作为示例，信息可以指示用户是否在户外、用户正在移动的方向、用户一定邻近距离内的人或其他设备的数量等。可以连续地或周期性地(诸如每隔几毫秒、几十分之一秒、几秒等)接收输入。

在块530中，可以基于接收到的传感器输入来确定用户进行的活动和/或用户周围的状况。例如，可以确定用户是否正在骑自行车、慢跑、进行某种其他类型的运行、通勤、观光等。

在块540中，确定所确定的活动/状况是否触发音频安全空间化模式。例如，可以由制造商或由用户预定义将触发音频安全空间化模式的状况的一组活动。活动/状况可以用不同程度的具体性来定义。例如，更具体的活动可以指定用户的动作和环境，诸如在每分钟经过多于5辆车的道路上骑自行车。不太具体的活动可以指定更少的参数，诸如仅是慢跑。在一些示例中，可以设置阈值参数以将特定活动与其他活动区分开。例如，以阈值速度范围行进可以将骑自行车与开车区分开。

如果所确定的活动/状况没有触发音频安全空间化模式，则方法500可以回到其中播放以正常模式继续的块510。然而，如果活动/状况符合预定义活动/状况之一，则耳机可以自动切换到音频安全空间化模式下的操作(块550)。

图6示出了在音频安全空间化模式下耳机的操作的示例方法600。

在块610中，在相对于耳机的中立位置的第一位置建立虚拟音频源。例如，当用户戴着耳机时，将与用户正面对的当前方向对应的初始角度θ设置为零。可以基于来自耳机和/或耦合的计算设备中的一个或更多个传感器中的任何一个的信息来确定用户的方向。这样的传感器的示例包括加速度计、陀螺仪、磁力计等。第一位置可以在用户前方，尽管在其他示例中，第一位置可以在用户后方或在任何其他相对位置。

在块620中，通过耳机的左耳部分和右耳部分产生声音，好像声音是从第一位置处的虚拟音频源发出的。因此，例如，声音可以在耳机的左耳部分和右耳部分两者中以相等的音量播放。

在块630中，确定耳机的角度位置相对于第一位置是否已经改变。例如，可以确定耳机的取向是否以指示用户向左或向右转动他的头的方式移动。如果角度位置没有改变，则方法600可以回到块620并继续产生所指出的声音。然而，如果检测到角度位置改变，则方法600进行到块640。

在块640中，确定耳机相对于第一位置的角度。例如，在角度θ被初始化为零的情况下，可以确定角度θ的更新值。

在块650中，基于所确定的角度来调整耳机的左耳部分和/或右耳部分中的播放。例如，可以减小左耳部分或右耳部分中的至少一个的声音的音量。在其他示例中，可以在左耳部分或右耳部分之一中增大声音的音量。音量减小或增大的量可以作为所确定的角度的函数而变化。

在一些示例中，可以将归零函数应用于角度θ，使得虚拟音频源相对于用户的角度始终回到零。例如，在块660中，确定是否满足用于改变虚拟音频源的位置的条件。条件可以基于耳机保持在角度θ的时间量、耳机处于角度θ的同时所行进的距离量等。如果例如用户短暂地将他的头部转向一侧、然后回到初始中立位置，则可能不满足这样的条件。在这种情况下，方法600回到块620。然而，如果满足条件，则方法600进行到其中应用归零函数的块670。

在块670中，将虚拟音频源移动到空间中的第二位置，使得虚拟音频源相对于用户的角度位置与初始中立位置一致。例如，可以基于在块640中确定的当前值来重新初始化角度θ。就此而言，对于用户对耳机的使用的大部分来说，虚拟音频源可以保持在相对于用户的同一相对位置。

前述系统和方法的优点在于，它们支持在参与各种活动的同时提高戴着耳机的用户的安全性。通过自动激活音频安全空间化特征，用户可以执行各种任务，而不必记得激活该功能。此外，由于该功能实现对用户周围环境的提高的觉察，因此用户将为对其周围的环境做出反应更多的准备。

除非另有说明，否则前述备选示例不是互相排斥的，而是可以以各种组合实施以实现独特的优点。由于可以在不背离由权利要求限定的主题的情况下利用上述特征的这些及其他的变形和组合，因此对实施方式的前述描述应被当作说明而非当作对由权利要求限定的主题的限制。此外，提供这里描述的示例以及用短语表达为“诸如”、“包括”等的用语不应被解释为将权利要求的主题限制于特定示例；而是，这些示例仅旨在说明许多可能的实施例之一。此外，在不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。