专利名称：声学显示的设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于再现空间中对象位置的声学显示的设备和方法。实施例具体 包括在船板上使用的声学显示。
背景技术：
许多光学显示(例如，传感器的光学显示)一方面监控船只的技术装备，另一方面 提供与水上和水下的环境有关的信息，具体地提供与经常在驾驶台(bridge)上或在中等 和大型船只的机械操作中心中发现的障碍物有关的信息。通常，在驾驶台上或操作中心中 有许多人来控制船只。随着报告传感器数目的增加，产生可区分的信号变得越来越重要，其 中，例如，必须区分警告和信息。除了光学显示器以外，声学报告也是尤其令人期望的。尽管 可以通过语音输出来支持很少发生的通知，但是如雷达设备或声纳提供的频繁发生的通知 的宣告相当复杂。汽车领域的现有技术应是再现可变频率的蜂鸣音的间隙(gap)传感器。 示例性地，当以减小的距离接近障碍物时，频率会变化。然而，这不能提供关于船只的足够 信息，这是由于可移动障碍物可以位于任何方向并沿着任何方向移动。
发明内容
与该现有技术不同，本发明基于提供一种声学显示对象的位置的设备和方法的目 的。该目的可以由根据权利要求1或权利要求18所述的设备以及根据权利要求20所 述的方法来实现。本发明的中心思想是在空间上不同的再现空间中布置多个扬声器，使得可以通过 以不同方式驱动扬声器来声学再现不同位置。具体地，信息关联装置被配置为将声学信号 与对象相关联，扬声器驱动装置被配置为针对多个扬声器建立一个或多个扬声器信号。一 个或多个扬声器信号显示对象的位置，一个或多个扬声器信号基于通过信号关联装置与对 象相关联的声学信号。建立一个或多个扬声器信号，使得在再现一个或多个扬声器信号时， 在再现空间中声学显示对象的位置。本发明的实施例还涉及如何使用智能声学显示来更容易地再现传感器信号，并因 此可以提高安全性且减小开销。本发明的另一构思基于以下事实信息中相当多的部分是 许多报告设备中位置的显示。雷达、声纳、航海图或气象图例如可以用作报告设备，并且这 里位置显示示例性地涉及到对象的方向或距离。对该信息进行自然编码的声学场应尽可能 精确地由多个扬声器装置来产生，以便报告或表示方向或距离。当与迄今为止使用的雷达和声纳的光学显示协作时，实际上当对环境进行声学表 示时仅增大了最重要或重要对象。这些是接近船只的航线或其航线与船只的航线交叉的对 象，导致碰撞的危险。基于娱乐领域和虚拟现实领域中空间音频信号的再现系统，能够使得墙壁以虚拟 方式消失，同样在小空间中，使得甚至可以在再现空间外部精确听到对象的位置(距离和方向)。存在驱动扬声器的两种基本方式⑴波场合成(WFS)在该系统中，示例性地，扬声器位于衡定距离处，并且根据已 知WFS算法计算扬声器的单独信号。来自雷达信号的对象这里被再现为沿着相应方向和距 离的声学对象。对象作为虚拟声源并可以由收听方来定位。示例性地，驾驶台上的所有人可 以感知相同位置处的对象。还能够不仅对单独对象进行声学表示，而且还能够同时对多个 对象进行声学表示，其中，另一或可选地甚至等同的声学信号例如可以与每个对象相关联。(ii)时间和幅度扫视(TAP)在该方法中，对于各个单独扬声器声学信号的幅度 和相位是变化的，使得声学信号看起来来自于特定方向并间隔特定距离。利用该系统，还能 够允许扬声器之间更远和/或不同的距离。与WSF相比，该方法具有需要较少扬声器的优 点，但是却具有不能精确感知声源的声学部分的缺点。感知到的声源位置也可以在某种程 度上取决于人收听的位置。为了对雷达信号进行声学表示，首先对同一雷达信号进行声学处理。处理这里包 括一方面识别可移动对象，例如，船只和飞机，还识别静态对象，例如，海岸线、浮标或岛屿。 在包含换能器或通过文本(文本消息或一般地，数据)识别它们自身的对象中，可选地，可 以通过文本至语音识别将音频信号转换成音频信号，使得换能器的文本信号是可听的。例 如，这样的对象是特定浮标或信标，其可识别信息示例性地作为文本出现在雷达上。还可以对应于对象的潜在危险性来对对象进行分类。示例性地，(从前部或快速地 从后部)接近或跨过船只的移动路径的对象被分类为比并行经过船只或离开船只的对象 更危险。通常认为更远的对象没有以较大相对速度靠近或接近的对象危险。根据危险性， 可以将不同的识别音调与对象相关联，其中，示例性地，识别音调在定调(Pitch)或脉冲连 续频率方面不同，并且随着危险性的增加而增加。因此，较高音调可以指示更大危险，或者 增加的响度可以暗示增加的危险。类似地，与低时钟脉冲(示例性地，当将识别音调表示为 节奏时钟脉冲时)相比，快速拍频时钟脉冲可以指示增加或更高的危险性。然后通过上述WFS或TAP示例性地产生以这种方式产生的对象音频信号，通过上 述WFS或TAP对象进一步自动降低了响度。在另一实施例中，具体地在诸如船只航线之类的环境中，没有危险的对象完全淡 出(不再现)，以便不会由于太多信息给人类导航或收听方造成压力。此外，在实施例中，再现的位置出现在与实际距离相同的距离处，S卩，当雷达指示 对象在1公里距离处时，音频对象在1公里(1 1映射)的距离处是可感知的。备选地， 相应地缩放再现的位置，使得例如执行1 100映射，并且在1公里距离处的对象通过在近 似10米距离处的声学信号(虚拟声源)可以声学感知或再现。例如，(1 1映射的)第 一个优点在于，在WFS中，不存在任何视差误差，使得对象的距离仅由响度来编码，并且不 再通过曲线波形来编码。然而，在远距离处的对象由于声速的原因很晚才可听，并且此外， 利用1 1的表示，远距离处的对象在距离上几乎不能区分。实施例针对使用音频信号编码对象，以便可以尽可能最佳方式来定位那些对象。 为了实现这一点，由于例如很难感知正弦音调，音频信号应当具有足够宽频带。相应地，窄 带噪声或语音应当用于识别对象，而不是正弦音调。为了能够再现，并附加地还能够声学感 知密集环境中(例如，航线)的大量对象，发射脉冲信号，而不是连续信号(例如，连续音
5调)。脉冲频率这里可以随着危险的增加而增加，类似于汽车中的泊车传感器。为了实现永 久使用，只要危险足够低，音频信号应当发射令人愉快的声音。在危险阈值之上存在严重危 险，在危险阈值之下不存在或几乎不存在任何潜在危险，示例性地，根据环境变化地设置该 危险阈值。可选地，危险阈值还可以由用户来调整。例如，船只的大小和速度或者其他对象 的速度起到一定作用。示例性地，可以根据到预计算碰撞的持续时间与船只的停泊时间的 比值来建立阈值。对于没有识别到的对象(例如，不表示危险的对象)，音频信号的令人愉快的声音 示例性地可以通过使用窄带噪声的低中心频率或低脉冲频率(很少表示)来实现。备选 地，也可以使用窄带噪声的谱着色，其中，高频的能量小于低频的能量(使用带通从粉红噪 声中切去)。对于识别到的对象，上述可以通过很少报告来实现，例如，首先接触，然后以分 钟时间间隔仅传输新信号。可选地，可以选择报告信号，使得可以精确定位该报告信号，并将该信号与环境噪 声区分。此外，对于报告信号而言具有令人愉快的声音的优点，从而在长期旅行也可以永久 接受该系统。包括空间分辨率的声学显示的值得考虑的优点在于，与光学显示相比，人可以 同时使用声学显示和自然环境。示例性地，自然环境可以包括视觉导航，或者也可以包括侦 听船只和岛屿。这能够产生所谓增强的现实性。实施例具有优点，具体地，这是由于这些实施例提供声学和光学显示之间的重要 协同效果。始终报告和感知声学显示，从而根据危险进行优先化，而光学显示需要驾驶台上 的人的关注。例如，导航人在观看雷达屏幕时仅观看雷达上的对象。然而，他不能同时向窗 外看，并因此丢失其更近环境中所发生的部分信息。声学显示允许使用来自雷达的信息以 及同时来自窗外的信息。具体地，对于非自我识别对象，有经验的评估员能够从雷达图像中 分出对象(例如，船只、岛屿或图像干扰)。由此可见，声学感知(存在对象)以及观看雷达 屏幕的协作是用于控制的重要协作效果。对于远距离处自我识别对象，可以通过在任何时 刻观看雷达屏幕来读取识别。
以下参照附图详细描述本发明的实施例，在附图中图1示出了根据本发明实施例的用于声学显示的设备的示意图；图2示出了包括用于确定对象位置的传感器的本发明系统的图不；图3a和3b示出了用于声学感知增加的危险的位置相关信号的图不；图4示出了包括用于声学表示两个分离对象的多个扬声器的实施例；图5示出了包括WFS模块的再现空间的示意图；以及图6示出了包括波场合成模块的波场合成系统和在再现空间中的扬声器阵列的 基本框图。关于以下描述，应当记住相同功能元件或具有相同效果的功能元件在不同实施例 中包括相同参考数字，并且以下所示不同实施例中这些功能元件的描述因此相互可交换。
具体实施例方式图1示出了用于声学显示的设备100的示意图，包括输入105，经由该输入105可以将对象的位置信息输入到设备100。设备100还包括针对多个扬声器信号LS (示例性地，
针对第一扬声器信号LSI、第二扬声器信号LS2、第三扬声器信号LS3.....第n个扬声器信
号LSn)的输出。针对位置信息105的输入被配置为向信号关联装置110发信号通知包括 其位置的对象。信号关联装置110被配置为将声学信号与对象相关联，可选地，信号关联装 置110访问信号数据库140，以示例性地使用它们的潜在危险将不同的信号与不同对象相 关联。示例性地，相应关联信号可以取决于对象是移动的还是静止的，如果是移动的，则取 决于以什么速度移动。此外，设备100包括扬声器驱动装置120，接收对象的位置以及来自信号关联装 置110的声学信号，以便针对多个扬声器建立一个或多个扬声器信号LS，并且经由针对扬 声器信号LSI、... LSn的输出来输出所述一个或多个扬声器信号LS。扬声器驱动装置120 被配置成基于与对象相关联的声学信号建立一个或多个扬声器信号LS。执行建立，使得当 再现一个或多个扬声器信号LS时，在再现空间中声学显示对象的位置。收听方(或用户) 感知对象的位置(例如，距离和方向)作为虚拟声源的位置。如上所述，一个实施例涉及建立对象位置的雷达再现信息。此外，或代替雷达，也 可以类似地处理来自其他源(例如，声纳或其他传感器)的信息。在示例性地要在以下更 详细描述的实施例中，示例性地，可以将扬声器布置在船只的驾驶台的所有墙壁上的窗户 以下(此外，也可能在窗户以上)。示例性地，这些扬声器可以均配备它们自己的放大器或 A/D (数模)换能器或转换器，并且此外可以被单独驱动。当尽可能使驾驶台上的人被扬声 器包围时特别有利，其中，平面包围(圆圈)用于或针对民用航海，以及甚至针对军事应用 的三维包围(球形)。这里围绕不需是彻底的，包围中例如由房门引起的较小间隙也是可能 的。图2示出了包括三个扬声器220a、220b和220c以及雷达230在内的再现空间210 的图示。雷达230连接至输入105，并提供与再现空间210的包围中的对象有关的位置信 息。示例性地，雷达230被配置为将对象200的位置传递至用于声学显示的设备100。三 个扬声器220a、220b、220c还连接至针对声学显示的设备100的扬声器信号LS的输出。具 体地，第一扬声器220a连接至针对第一扬声器信号LSI的输出，第二扬声器220b连接至针 对第二扬声器信号LS2的输出，以及第三扬声器220c连接至针对第三扬声器信号LS3的输 出o用于声学显示的设备100对其从雷达230接收的对象200的位置信息进行评估， 以根据该位置信息建立针对第一、第二和第三扬声器220a、220b、220c的三个扬声器信号 LS1、LS2、LS3。建立以如下方式进行，对象200的位置在再现空间210中对于收听方可听， 示例性地，对象200位于位置P处。首先，设备100根据对象200的位置建立针对对象200 的声学信号。该位置由距离d和示例性地可以使用角度a指示的方向来确定。然后，设备 100计算针对第一至第三扬声器220a至220c的扬声器信号LS。这示例性地可以包括对信 号电平进行缩放，以及延迟信号，使得在位置P处的收听方根据他的位置感知对象200。在 图2所示的实施例中，示例性地进行上述处理，使得第三扬声器220c提供最强信号，而第一 扬声器220a仅提供较低信号，并且第二扬声器220b不提供任何信号。此外，图2所示的雷达230还可以耦合至声纳，示例性地，声纳对水下拓扑以及可 能存在的信号阴影(这也用声学方式表示)进行扫描。出去区分的目的，如上所述，将不同的声学信号与不同的对象(水上、水下或陆上对象)相关联。图3a和3b示出了根据对象的距离以及与对象相联系的潜在危险的声学信号的变 化。图3a示出了信号的频率f与对象200的距离d的关系。只要对象在足够远的距 离，就不存在或几乎不存在危险。然而，当对象太靠近，并示例性地在临界距离d。以下，就 存在需要导航人不断关注的增加的危险。示例性地，可以在变化的声学信号中信号通知这 种从无危险到危险状态的过渡。示例性地，当距离在临界距离d。之上时，信号的频率f可 以接近或仅略微高于基频fo，以这种方式定义的频率范围被人类导航感知为非危险。然而， 当对象缩短距离，使得距离低于临界距离d。，声学信号的频率f可以突然增加到很强，使得 向导航人信号通知增加的危险。可选地，在临界距离处不存在突然改变的情况下，频率的增加也可以随着对象的 距离的缩短单调增加，使得连续增加的潜在危险对导航人变得可感知。因此，一方面，例如，当声学信号指示特定频率的特定时钟时(特定频率是时钟的 重复速率)，声学信号或声学信号的频率f可以包括音频频率或也可以包括时钟频率。对于 时钟信号，时钟频率也随着距离的减小而增加，使得对于导航人而言增加的潜在危险是可 声学感知的。图3b示出了将信号电平S表示为时间t的函数的实施例。在该实施例中，两个相 邻时钟之间的距离随着时间而减小，使得时钟频率增加，以便信号通知接近的对象。同时， 减小的时间间隔可以与变得更响的信号脉冲和/或变化的信号脉冲频率相结合。示例性 地，改变信号可以包括向着更高频率偏移中心频率，使得增加的潜在危险也变得在信号脉 冲的频率级或音频频率中可感知。如图3b所示，信号的幅度或响度也可以同时随着潜在危 险的增加而增大。通常，有利地，对于声学信号而言在无危险状态下几乎不可感知，使得导航人不会 受到声学信号的干扰。图4示出了多个扬声器220包括第一扬声器220a.....第四扬声器220d、...第九
扬声器220i.....第十二扬声器2201的实施例。围绕收听方的位置P布置扬声器220，使
得对象200的位置或对象200的方向仅通过一个有效(active)的扬声器变得可感知。在 该实施例中，有效的扬声器的位置同时与对象200的位置相对应。在位置P在再现空间210 中是固定的情况下，上述是尤其有利的。示例性地，如图4所示，两个对象可以由产生第一声信号S1的第四扬声器220d和 产生第二声信号S2的第九扬声器220i来感知，第一对象200a在与收听点P相距距离dl 的位置处，第二对象200b在与收听点P相距距离d2的位置处。在位置P的收听方然后感 知第一对象200a和第二对象200b以及其位置。示例性地，可以选择与相应对象和位置P 之间的连线距离最小的扬声器作为有效扬声器。对于第一对象200a，有效扬声器应是第四 扬声器220d，对于第二对象200b，有效扬声器是第九扬声器220i。所有其他扬声器更加远 离相应连线(被测量为垂直距离)，并且示例性地，在该实施例中是不有效的(不产生声信 号)。备选地，第一对象200a和位置P之间的连线所经过的相应相邻扬声器也可能是有 效的。此外，其他相邻扬声器也可以是有效的。示例性地，这意味着，在其他实施例中，不仅
8第四扬声器220d是有效的，而且同时第三扬声器220c和/和第二扬声器220b和/或第五 扬声器220e也可以是有效的。然而，当多个扬声器同时为有效以便表示对象200中的一个 的位置时，选择幅度/相位，使得在其相应位置处的对象200对于位置P处的收听方可声学 感知。这里声学感知意味着对象200被感知为虚拟声源，其中，除了响度以外，距离也可以 由不同的时钟频率或音频频率(如图3a、b示意性所示)来发信号通知。图5示出了在波场合成系统中布置扬声器的实施例，使得用于声学显示的设备 100驱动第一扬声器阵列221a、第二扬声器阵列221b以及第三扬声器阵列221c。三个扬声 器阵列221a、221b、221c中的每一个示例性地包括多个彼此相距预定空间距离的扬声器， 并且设备100被配置为，使得可以单独驱动相应阵列中的每个扬声器，从而可以示例性布 置在再现空间210的侧壁处的三个阵列合成波场，该波场会产生对象200作为再现空间210 中的虚拟声源。设备100然后可以耦合至雷达或声纳230，雷达或声纳230将相应对象位置 传输至设备100。对象本身不需要是声源，而是具体将声信号与对象相关联。在这方面，根 据实施例的声学显示与传统音频再现系统不同。WFS系统的建立通常非常复杂，并基于波场合成。波场合成是Technical University of Delft开发的用于复杂音频场景的空间再现的音频再现方法。与用于音频 再现的大多数现有方法相比，空间校正再现不限于小区域，而是在延伸的再现区域上延伸。 WFS基于基础牢固的数学物理基础，即，惠更斯原理和Kirchhoff-Helmholtz积分。典型地，WFS再现系统包括大量扬声器(所谓第二源)。扬声器信号根据延迟和缩 放后的输入信号来形成。由于典型地，在WFS情况下使用许多音频对象(主源)，需要非常 多的这种操作来产生扬声器信号。这引起波场合成所需的高计算功率。除了上述优点以外，WFS实际上也提供映射移动源的方式。许多WFS系统利用该 特征，并且例如该特征对于在电影院、虚拟现实应用或现场表演中采用而言非常重要。然而，再现移动源引起大量特性误差，特性误差在静态源的情况下不会出现。WFS 再现系统的信号处理对再现质量有显著影响。一个主要目的是通过WFS开发用于再现移动源的信号处理算法。因此，算法的实 时能力是重要先决条件。用于评估算法的最重要准则是实际所感知的音频质量。如上所述，WFS是一种音频再现的方法，相对于处理资源而言非常复杂。这主要由 WFS设置中最大数目的扬声器以及经常是在WFS情况下使用的最大数目的虚拟源而引起。 为此，要开发的算法的效率是最重要的。与传统多扬声器系统相比，波场合成系统的优点在于，波场合成系统实现精确定 位，并在于也可以在再现空间210内的各个位置处确定精确定位。图6示出了波场合成系统的基本设置，并展示相对于再现空间210放置的扬声器 阵列221。具体地，图6所示的扬声器阵列(360°阵列)包括4个阵列侧面221a、221b、221c 和221d。例如，当再现空间210是船上的驾驶台，针对关于前/后或右/左的惯例，假定船 只的预对准是再现空间210的相同侧面上，在相同侧面上也布置了子阵列221c。在这种情 况下，这里位于再现空间210中所谓最优点P处的用户示例性地应向前看。子阵列221a在 用户之后，而子阵列221d在观看者的左侧，子阵列221d应在用户的右侧。每个扬声器阵列221包括分别由它们自己的扬声器信号LS驱动的多个各种单独 扬声器708，这些扬声器信号LS经由在图6中仅示意性示出的数据总线712由波场合成模块710来提供。波场合成模块710被配置为，根据已知的波场合成算法，例如使用与扬声器 708相对于再现空间210的类型和位置有关的信息，即，扬声器信息(LS信息)，并且可以使 用其他数据，来计算针对各个单独扬声器708的扬声器信号LS，扬声器信号LS分别从与其 他位置信息相关联的虚拟源(=对象)音频数据导出。示例性地，位置信息由用于确定对 象位置的传感器(例如，雷达)来建立，并且经由输入105被提供给波场合成模块。波场合 成模块仍可以接收其他输入，例如，包括与再现空间210的空间声学有关的信息等。在利用WFS甚至TAP来驱动扬声器的实施例中，信号关联装置110被配置为将声 学信号与多个对象200相关联，并且扬声器驱动装置120被配置为产生针对多个对象200 中的每一个的分量信号，并且组合分量信号来形成扬声器信号LS，使得可以在不同位置声 学感知到多个对象100。如上所述，这里不同对象看起来是收听方，或者被感知为虚拟源 (声源)。示例性的，可以按照如下补充或修改实施例。在其他实施例中，也可以考虑船中的 边界条件。边界条件示例性地包括报告频率的要求、扬声器的可能位置、所需声压级、干扰 声音的特性(例如，来自引擎)、以及针对声学显示的驱动信号的规范。使用数据库，然后可以考虑船上典型空间声音，来产生最优报告信号。在实施例中，声学驱动包括诸如立体声编码或上述波场合成之类的技术。因此， 使用船中的测试装置(驾驶台和/或操作中心的一对一模型)来采用不同的技术。心理声 学实验可以示例性地提供相应信息。实施例使用在船只环境中尽可能以最佳方式定位、但是同时具有最令人愉快的声 音的报告信号。这里实验室中的测试装置或驾驶台和/或操作中心或车辆的一对一模型以 及心理声学实验是有用的。其他实施例还向声学显示器提供连接传感器以及从雷达、声纳和航海图获得的信 息。连接的重要部分选择示例性地要通过声学显示表示的相关对象。总之，实施例示例性地包括以下方面(a)使用船中的声学显示；(b)将雷达、声纳和航海图连接至声学显示；(c)将气象图连接至声学显示；(d)将无线电浮标连接至声学显示；(e)根据具体地相对于位置的重要性以及船只和对象(船只、水下障碍等)的相对 或绝对速度，来选择对象；以及(f)选择听起来令人愉快的报告信号。最后，所描述的系统也可以应用在汽车中，S卩，其他实施例也包括车辆中驾驶辅助 的相应系统。示例性地，可以声学信号通知横向接近地车辆(例如，当改变车道时)。尤其指出的是，根据环境，本发明的方案也可以以软件来实现。实现可以在数字存 储介质上(具体地，在磁盘、CD上)进行，该数字存储介质具有可以电读取的控制信号，能 够与可编程计算机系统协作，使得执行相应方法。一般地，本发明因此还存在于计算机程序 产品中，计算机程序产品具有存储在机器可读载体上用于当计算机程序产品运行在计算机 上时执行本发明方法的程序代码。换言之，本发明可以被实现为一种计算机程序，具有用于 当计算机程序运行在计算机上时执行本发明方法的程序代码。
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权利要求
一种对再现空间(210)中对象(200)的位置进行声学显示的设备(100)，在再现空间(210)中空间上不同的位置处布置多个扬声器(220)，使得通过不同方式驱动扬声器(220)来声学表示不同的空间位置，所述设备(100)包括信号关联装置(110)，被配置为将声学信号与对象(200)相关联；以及扬声器驱动装置(120)被配置为建立针对所述多个扬声器(220)的一个或多个扬声器信号(LS)，其中，用于显示对象(200)的位置的所述一个或多个扬声器信号(LS)基于通过信号关联装置(110)与对象(200)相关联的声学信号，并且所述一个或多个扬声器信号(LS)能够被建立为，当再现所述一个或多个扬声器信号(LS)时，声学显示再现空间(210)中对象(200)的位置。
2.根据权利要求1所述的设备(100)，还包括至信号关联装置(110)的信号数据库 (140)，信号数据库(140)被配置为提供针对各种对象(200)的各种声学信号。
3.根据权利要求2所述的设备(100)，其中，所述相关联的声学信号取决于对象(200) 是可移动的还是静止的。
4.根据权利要求2或3所述的设备(100)，其中，对应于潜在危险对信号数据库(140) 中的声学信号进行分类，并且信号关联装置(110)被配置为对应于各种对象(200)的潜在 危险，将来自不同类别的声学信号与所述各种对象(200)相关联。
5.根据权利要求4所述的设备(100)，其中，较高潜在危险的声学信号包括较高音频频 率或较高时钟频率。
6.根据权利要求4或5所述的设备(100)，其中，较高潜在危险的声学信号与较近距离 处的对象(200)相关联，并且较低潜在危险的声学信号与较远距离处的对象(200)相关联。
7.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其中，对象(200)包括与再现空间(200) 的相对速度，并且所述相关联的声学信号取决于所述相对速度。
8.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其中，扬声器驱动装置(120)被配置为， 建立针对所述多个扬声器(220)的多个扬声器信号(LS)，在一个平面内，所述多个扬声器 (220)至少部分包围再现空间(210)中的位置。
9.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其中，信号关联装置(110)还包括输入 (105)，耦合至用于确定对象(200)的位置的传感器(230)，传感器(230)被配置为向信号关 联装置(110)传输对象(200)的位置。
10.根据权利要求9所述的设备(100)，其中，传感器(230)包括雷达或声纳。
11.根据权利要求9或10所述的设备(100)，其中，对象(200)通过文本通知标识其自 身，并且传感器(230)被配置为向输(105)传递文本通知，所述设备(100)还包括文本至 语音模块，被配置为将文本通知转换为音频信号并将所述音频信号传递至扬声器驱动装置 (120)。
12.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其中，扬声器驱动装置(120)被配置为 建立针对仅一个扬声器(220d)的仅一个扬声器信号(LS)，扬声器(220d)沿着对象(200) 的方向置于再现空间(210)中。
13.根据权利要求9所述设备(100)，其中，所述仅一个扬声器信号(LS)在对象(200) 改变其位置时驱动仅一个其他扬声器(220)。
14.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其中，信号关联装置(110)被配置为将 声学信号与多个对象(200)相关联，并且扬声器驱动装置(120)被配置为产生针对多个对 象(200)中每一个的分量信号，并且组合所述分量信号，以形成扬声器信号(LS)，使得在不 同位置处多个对象(200)是可声学感知的。
15.根据前述权利要求之一所述设备(100)，其中，扬声器驱动装置(120)被配置为通 过音频频率或时钟频率编码对象(200)的距离(d)，使得对象(200)的距离在预定尺度上是 可感知的。
16.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其中，信号关联装置(110)被配置为将 预定最小带宽的声学信号与对象(200)相关联，使得清晰地声学感知声学信号。
17.根据前述权利要求之一所述的设备(100)，其中，扬声器驱动装置(120)包括波场 合成系统，所述波场合成系统被配置为再现与对象(200)相关联的声学信号作为虚拟源。
18.一种用于扫描环境的设备，包括传感器(230)，用于确定环境中对象(200)的位置；以及根据权利要求1至16之一所述的用于声学显示的设备(100)，耦合至传感器(230)，并 从传感器(230)接收对象(200)的位置。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，传感器(230)包括雷达或声纳。
20.一种对再现空间(210)中对象(200)的位置进行声学显示的方法，多个扬声器 (220)被布置在再现空间(210)中空间上不同的位置处，使得通过以不同方式驱动扬声器 (220)来声学表示不同位置，所述方法包括将声学信号与对象(200)相关联；以及建立针对所述多个扬声器(220)的一个或多个扬声器信号(LS)，其中，基于通过信号关联装置(110)与对象(200)相关联的声学信号，建立用于显示对 象(200)的位置的所述一个或多个扬声器信号(LS)，并且所述一个或多个扬声器信号(LS) 可以被建立为，当再现所述一个或多个扬声器信号(LS)时，声学显示再现空间(210)中对 象(200)的位置。
21.一种计算机程序，包括当所述计算机程序在计算机上运行时执行根据权利要求20 所述的方法的程序代码。
全文摘要
一种用于再现空间(210)中对象(200)的位置的声学显示的设备(100)，在再现空间(210)中空间上不同的位置处布置多个扬声器(220)，使得通过不同方式驱动扬声器(220)来声学表示不同的空间位置，该设备(100)包括信号关联装置(110)和扬声器驱动装置。信号关联装置(110)被配置为将声学信号与对象(200)相关联。扬声器驱动装置(120)被配置为建立针对多个扬声器(220)的一个或多个扬声器信号(LS)，其中，显示对象(200)的位置的一个或多个扬声器信号(LS)基于通过信号关联装置(110)与对象(200)相关联的声学信号。一个或多个扬声器信号(LS)可以被建立为，当再现一个或多个扬声器信号(LS)时，在再现空间(210)中声学显示对象(200)的位置。
文档编号G11B20/00GK101978424SQ200980110099
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年3月20日
发明者托马斯·施波雷尔 申请人:弗劳恩霍夫应用研究促进协会