音频处理单元、头戴耳机、虚拟现实设备及音频处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种音频处理单元、头戴耳机、虚拟现实设备及音频处理方法，头戴耳机包括音频处理单元和耳机头戴部分，音频处理单元接收耳机头戴部分发送的音频命令并转发给音频源，音频源根据该音频命令传送音频数据至音频处理单元，若是3D音频数据则音频处理单元对3D音频数据进行音频算法处理后发送给耳机头戴部分，若是2D音频数据则直接将2D音频数据发送给耳机头戴部分。因此耳机头戴部分即可播放3D音频数据以呈现3D环绕音效，又可播放2D音频数据以呈现2D立体音效。将头戴耳机应用于虚拟现实设备，配合3D头戴显示器将能够极大增强用户听觉上的虚拟现实体验。
【专利说明】
音频处理单元、头戴耳机、虚拟现实设备及音频处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及声电技术领域，特别涉及一种音频处理单元、头戴耳机、虚拟现实设备及音频处理方法。
【背景技术】
[0002]虚拟现实是近年来出现的高新技术，它是指利用电脑或手机等电子设备模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。虚拟现实领域的飞速发展推动了3D头戴显示器等相关技术及设备的迅猛发展。然而目前市面上的虚拟现实设备只能提供视觉上的模拟，耳机仍然使用的是传统的2D立体声耳机，用户无法体验3D环绕音效，因此不足以满足用户对于虚拟现实的听觉需求，无法实现完整的虚拟现实体验，用户体验较差。
【发明内容】
[0003]鉴于上述问题，本发明提供了一种音频处理单元、头戴耳机、虚拟现实设备及音频处理方法，以解决现有虚拟现实设备的耳机无法提供3D环绕音效，不能满足用户对于虚拟现实的听觉需求，用户体验较差的问题。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0005]本发明提供了一种音频处理单元，包括:处理器、无线传输模块、内存、存储模块和电源管理模块;其中，所述内存用于存储音频算法程序;所述存储模块用于存储音频数据；所述电源管理模块用于为所述音频处理单元供电；
[0006]所述无线传输模块，用于接收头戴耳机无线传输的音频命令并发送给所述处理器;以及接收所述处理器发送的音频数据，并无线传输给所述头戴耳机；
[0007]所述处理器，用于将接收的音频命令发送给音频源，并接收所述音频源根据该音频命令传送的音频数据，若是3D音频数据则对所述3D音频数据进行音频算法处理后发送给所述无线传输模块，若是2D音频数据则直接将所述2D音频数据发送给所述无线传输模块。
[0008]可选地，所述音频处理单元还包括:第一USB接口和第二USB接口 ；其中，
[0009]所述处理器与所述音频源通过所述第一 USB接口连接;所述处理器与所述无线传输模块通过所述第二 USB接口连接。
[0010]可选地，所述第一 USB接口和第二 USB接口均包括HID通道和UAC通道，所述HID通道用于传输音频命令，所述UAC通道用于传输音频数据。
[0011]本发明还提供一种头戴耳机，所述头戴耳机包括上述音频处理单元和耳机头戴部分，所述音频处理单元与所述耳机头戴部分之间通过无线传输模块无线连接。
[0012]可选地，所述耳机头戴部分设置有拨码开关，所述拨码开关包括2D音频档和3D音频档，用于实现2D音频格式和3D音频格式的切换；
[0013]当所述拨码开关被拨动至3D音频档时，所述耳机头戴部分发送3D音频命令，所述音频处理单元通过无线传输模块接收所述3D音频命令并转发至音频源，所述音频源根据所述3D音频命令将3D音频数据传输至所述音频处理单元，所述音频处理单元对所述3D音频数据进行音频算法处理后通过无线传输模块传输至所述耳机头戴部分，由所述耳机头戴部分播放所述3D音频数据以呈现3D环绕音效；
[0014]当所述拨码开关被拨动至2D音频档时，所述耳机头戴部分发送2D音频命令，所述音频处理单元通过无线传输模块接收所述2D音频命令并转发至音频源，所述音频源根据所述2D音频命令将2D音频数据传输至所述音频处理单元，所述音频处理单元将所述2D音频数据直接通过所述无线传输模块传输至所述耳机头戴部分，由所述耳机头戴部分播放所述2D音频数据以呈现2D立体音效。
[0015]可选地，所述耳机头戴部分还包括采集语音的麦克风，所述麦克风采集的语音通过所述无线传输模块传输至所述音频处理单元，通过所述音频处理单元与音频源进行信息交互。
[0016]本发明还提供一种虚拟现实设备，包括上述任一项所述的头戴耳机。
[0017]本发明还提供一种音频处理方法，所述方法包括:
[0018]将上述音频处理单元和音频源通过USB接口电连接，并将所述音频处理单元和耳机头戴部分通过无线传输模块无线连接；
[0019]所述耳机头戴部分向所述音频处理单元发送3D音频命令，所述音频处理单元接收所述3D音频命令并转发至所述音频源，所述音频源根据所述3D音频命令将3D音频数据传输至所述音频处理单元；
[0020]所述音频处理单元对所述3D音频数据进行音频算法处理后无线传输至所述耳机头戴部分，所述耳机头戴部分播放所述3D音频数据以呈现3D环绕音效。
[0021]可选地，所述方法还包括:所述耳机头戴部分向所述音频处理单元发送2D音频命令，所述音频处理单元接收所述2D音频命令并转发至所述音频源，所述音频源根据所述2D音频命令将2D音频数据传输至所述音频处理单元；
[0022]所述音频处理单元将所述2D音频数据直接无线传输至所述耳机头戴部分，所述耳机头戴部分播放所述2D音频数据以呈现2D立体音效。
[0023]可选地，所述方法还包括:通过所述耳机头戴部分的麦克风采集语音，将所述麦克风采集的语音无线传输至所述音频处理单元，并通过所述音频处理单元与所述音频源进行信息交互。
[0024]本发明实施例的有益效果是:本发明提供一种音频处理单元、头戴耳机、虚拟现实设备及音频处理方法，头戴耳机包括音频处理单元和耳机头戴部分，音频处理单元接收耳机头戴部分发送的音频命令并转发给音频源，音频源根据该音频命令传送音频数据至音频处理单元，若是3D音频数据则音频处理单元对3D音频数据进行音频算法处理后发送给耳机头戴部分，若是2D音频数据则直接将2D音频数据发送给耳机头戴部分。因此耳机头戴部分既可播放3D音频数据以呈现3D环绕音效，又可播放2D音频数据以呈现2D立体音效。若将本发明的头戴耳机应用于虚拟现实设备，配合3D头戴显示器将能够极大增强用户听觉上的虚拟现实体验。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例的一种音频处理单元的结构示意图；
[0026]图2是本发明实施例的一种头戴耳机的示意图；
[0027]图3是本发明实施例的一种头戴耳机的结构示意图；
[0028]图4是本发明实施例的一种头戴耳机的音频处理的逻辑框图；
[0029]图5是本发明实施例的一种虚拟现实设备的示意图；
[0030]图6是本发明实施例的一种音频处理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0032]如图1所示，本发明实施例提供的一种音频处理单元100，包括:处理器110、无线传输模块150、内存120、存储模块130和电源管理模块140;处理器110上设置有外围接口，包括第一USB接口 111和第二USB接口 112;处理器110与音频源通过第一USB接口 111连接，第一USB接口 111为USB device，即音频处理单元100作为从属设备连接在音频源上。处理器110与无线传输模块150通过第二USB接口 112连接，第二USB接口 112为USB host，即处理器110作为无线传输模块150的主设备。
[0033]其中，内存120用于存储音频算法程序;存储模块130用于存储音频数据；电源管理模块140用于为音频处理单元100供电；无线传输模块150，用于接收头戴耳机300无线传输的音频命令并发送给处理器110;以及接收处理器110发送的音频数据，并无线传输给头戴耳机300;处理器110，用于将接收的音频命令发送给音频源，并接收音频源根据该音频命令传送的音频数据，若是3D音频数据则对3D音频数据进行音频算法处理后发送给无线传输模块150，若是2D音频数据则直接将2D音频数据发送给无线传输模块150。
[0034]具体地，头戴耳机300发送的音频命令通过第二USB接口112后再通过无线传输模块150传输至处理器110，处理器110接收用于接收音频命令并通过第一 USB接口 111发送至音频源，音频源用于根据该音频命令发送音频数据，并通过第一USB接口 111传送至处理器110，处理器110用于接收该音频数据。其中，第一 USB接口 111和第二 USB接口 112均包括HID通道和UAC通道，其中HID是Human Interface Device的简称，即人机接口设备，UAC是USBAud1 Class的简称，S卩USB音频类。HID通道用于传输音频命令，UAC通道用于传输音频数据。
[0035]如果处理器110接收的是3D音频数据，则处理器110对该3D音频数据进行音频算法处理，并通过无线传输模块150发送至头戴耳机300，头戴耳机300接收到经过处理后的3D音频数据后即可播放出呈现3D环绕音效的3D音频。一般来说，由于3D音频需要用多个扬声器才能播放出3D立体音效，并需要对扬声器的位置进行复杂的设定，而本发明经过音频算法处理后的3D音频数据只利用一组耳机即可模拟出逼真的3D立体声效，使用户可定位出声音的不同位置，如上、下、左、右、前、后，从而实现更好的声音立体感和空间感。
[0036]如果处理器110接收的是2D音频数据，则直接将2D音频数据发送给无线传输模块150，此过程中处理器110仅仅作为一个转发2D音频数据的工具，并没有做任何音频算法处理。
[0037]如图2至图4共同所示，本发明实施例还提供一种头戴耳机300，头戴耳机300包括上述音频处理单元100和耳机头戴部分200，音频处理单元100与耳机头戴部分200之间通过无线传输模块150无线连接，即音频处理单元100和耳机头戴部分200分别是头戴耳机300的一部分，但音频处理单元100与耳机头戴部分200没有实体连接。耳机头戴部分200用于播放接收到的音频。
[0038]在本发明的一个实施例中，耳机头戴部分200设置有拨码开关，拨码开关包括2D音频档和3D音频档，用于实现2D音频格式和3D音频格式的切换。
[0039]当拨码开关被拨动至3D音频档时，耳机头戴部分200发送3D音频命令，音频处理单元100通过无线传输模块150接收3D音频命令并转发至音频源，音频源接收3D音频命令并根据该3D音频命令将3D音频数据传输至音频处理单元100，音频处理单元100对接收到的3D音频数据进行音频算法处理后通过无线传输模块150传输至耳机头戴部分200，最终由耳机头戴部分200播放3D音频数据以呈现3D环绕音效。
[0040]当拨码开关被拨动至2D音频档时，耳机头戴部分200发送2D音频命令，音频处理单元100通过无线传输模块150接收2D音频命令并转发至音频源，音频源接收2D音频命令并根据该2D音频命令将2D音频数据传输至音频处理单元100，音频处理单元100将2D音频数据直接通过无线传输模块150传输至耳机头戴部分200，最终由耳机头戴部分200播放2D音频数据以呈现2D立体音效。
[0041]本发明实施例的耳机头戴部分200还包括采集语音的麦克风，麦克风采集的语音通过无线传输模块150传输至音频处理单元100，通过音频处理单元100与音频源进行信息交互。
[0042]如图5所示，本发明实施例还提供一种虚拟现实设备500，包括上述头戴耳机300。将该头戴耳机应用在虚拟现实设备上，由于头戴耳机既可播放3D音频数据以呈现3D环绕音效，又可播放2D音频数据以呈现2D立体音效，增强了用户听觉上的虚拟现实体验，从而极大地增强了虚拟现实效果，用户体验较佳。
[0043]如图6所示，本发明实施例还提供一种音频处理方法，该方法包括:
[0044]步骤510:将音频处理单元和音频源通过USB接口电连接，并将音频处理单元和耳机头戴部分通过无线传输模块无线连接；
[0045]步骤520:耳机头戴部分向音频处理单元发送3D音频命令，音频处理单元接收3D音频命令并转发至音频源，音频源根据3D音频命令将3D音频数据传输至音频处理单元；
[0046]步骤530:音频处理单元对3D音频数据进行音频算法处理后无线传输至耳机头戴部分，耳机头戴部分播放3D音频数据以呈现3D环绕音效。
[0047]在本发明的一个实施例中，图6所示的方法还包括:
[0048]步骤610:耳机头戴部分向音频处理单元发送2D音频命令，音频处理单元接收2D音频命令并转发至音频源，音频源根据2D音频命令将2D音频数据传输至音频处理单元；
[0049]步骤620:音频处理单元将2D音频数据直接无线传输至耳机头戴部分，耳机头戴部分播放2D音频数据以呈现2D立体音效。
[0050]在本发明的一个实施例中，图6所示的方法还包括:头戴耳机通过耳机头戴部分的麦克风采集语音，并将麦克风采集的语音无线传输至音频处理单元，并通过音频处理单元与音频源进行信息交互。
[0051]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围OO
【主权项】
1.一种音频处理单元，其特征在于，包括:处理器、无线传输模块、内存、存储模块和电源管理模块;其中，所述内存用于存储音频算法程序;所述存储模块用于存储音频数据;所述电源管理模块用于为所述音频处理单元供电； 所述无线传输模块，用于接收头戴耳机无线传输的音频命令并发送给所述处理器；以及接收所述处理器发送的音频数据，并无线传输给所述头戴耳机； 所述处理器，用于将接收的音频命令发送给音频源，并接收所述音频源根据该音频命令传送的音频数据，若是3D音频数据则对所述3D音频数据进行音频算法处理后发送给所述无线传输模块，若是2D音频数据则直接将所述2D音频数据发送给所述无线传输模块。2.根据权利要求1所述的音频处理单元，其特征在于，所述音频处理单元还包括:第一USB接口和第二 USB接口；其中， 所述处理器与所述音频源通过所述第一 USB接口连接;所述处理器与所述无线传输模块通过所述第二 USB接口连接。3.根据权利要求2所述的音频处理单元，其特征在于，所述第一USB接口和第二 USB接口均包括HID通道和UAC通道，所述HID通道用于传输音频命令，所述UAC通道用于传输音频数据。4.一种头戴耳机，其特征在于，所述头戴耳机包括权利要求3所述的音频处理单元和耳机头戴部分，所述音频处理单元与所述耳机头戴部分之间通过无线传输模块无线连接。5.根据权利要求4所述的头戴耳机，其特征在于，所述耳机头戴部分设置有拨码开关，所述拨码开关包括2D音频档和3D音频档，用于实现2D音频格式和3D音频格式的切换； 当所述拨码开关被拨动至3D音频档时，所述耳机头戴部分发送3D音频命令，所述音频处理单元通过无线传输模块接收所述3D音频命令并转发至音频源，所述音频源根据所述3D音频命令将3D音频数据传输至所述音频处理单元，所述音频处理单元对所述3D音频数据进行音频算法处理后通过无线传输模块传输至所述耳机头戴部分，由所述耳机头戴部分播放所述3D音频数据以呈现3D环绕音效； 当所述拨码开关被拨动至2D音频档时，所述耳机头戴部分发送2D音频命令，所述音频处理单元通过无线传输模块接收所述2D音频命令并转发至音频源，所述音频源根据所述2D音频命令将2D音频数据传输至所述音频处理单元，所述音频处理单元将所述2D音频数据直接通过所述无线传输模块传输至所述耳机头戴部分，由所述耳机头戴部分播放所述2D音频数据以呈现2D立体音效。6.根据权利要求5所述的头戴耳机，其特征在于，所述耳机头戴部分还包括采集语音的麦克风，所述麦克风采集的语音通过所述无线传输模块传输至所述音频处理单元，通过所述音频处理单元与音频源进行信息交互。7.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括权利要求4-6任一项所述的头戴耳机。8.一种音频处理方法，其特征在于，所述方法包括: 将权利要求3所述的音频处理单元和音频源通过USB接口电连接，并将所述音频处理单元和耳机头戴部分通过无线传输模块无线连接； 所述耳机头戴部分向所述音频处理单元发送3D音频命令，所述音频处理单元接收所述3D音频命令并转发至所述音频源，所述音频源根据所述3D音频命令将3D音频数据传输至所述音频处理单元； 所述音频处理单元对所述3D音频数据进行音频算法处理后无线传输至所述耳机头戴部分，所述耳机头戴部分播放所述3D音频数据以呈现3D环绕音效。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述耳机头戴部分向所述音频处理单元发送2D音频命令，所述音频处理单元接收所述2D音频命令并转发至所述音频源，所述音频源根据所述2D音频命令将2D音频数据传输至所述音频处理单元； 所述音频处理单元将所述2D音频数据直接无线传输至所述耳机头戴部分，所述耳机头戴部分播放所述2D音频数据以呈现2D立体音效。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 通过所述耳机头戴部分的麦克风采集语音，将所述麦克风采集的语音无线传输至所述音频处理单元，并通过所述音频处理单元与所述音频源进行信息交互。
【文档编号】H04R5/033GK105898656SQ201610280248
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】周克, 徐建军, 张超
【申请人】青岛歌尔声学科技有限公司