用于经由头戴式面向外部的扬声器生成空间声音的技术的制作方法

本公开的实施方案总体上涉及音频处理系统，并且更具体地涉及用于经由头戴式面向外部的扬声器生成空间声音的技术。

背景技术：

1、娱乐系统(诸如在电影院、高级家庭影院、音乐场所等中实施的音频/视频系统)不断提供包括高分辨率视频和多声道音频原声带的日益沉浸式体验。例如，商业电影院系统通常启用多个不同的音频通道，这些音频通道被传输到放置在收听者前方、后方和两侧的单独扬声器。此类音频/视频系统还可包括音频通道，这些音频通道被传输到放置在收听者上方和下方的单独扬声器。因此，收听者体验到全方位环绕收听者的全三维(3d)声场。

2、收听者还期望在经由耳机收听音频或佩戴被设计成生成音频/视频增强现实(ar)和/或虚拟现实(vr)环境的头戴式耳机时体验沉浸式3d声场。此类耳机和头戴式耳机在本文统称为“头戴式扬声器系统”。典型地，此类头戴式扬声器系统包括放置在收听者左耳附近的一个或多个第一扬声器和放置在收听者右耳附近的一个或多个第二扬声器，由此为收听者生成立体声音频。更先进的头戴式扬声器系统实施通用的和/或特定于收听者的头部相关传递函数(hrtf)，所述hrtf再现收听者解释为位于包括收听者耳朵的二维(2d)平面中的特定位置的声音。因此，hrtf和其他类似技术提供了相对于立体声头戴式扬声器系统更沉浸式的收听体验。

3、上述技术的一个潜在缺点是，hrtf和类似技术通常无法再现收听者将解释为位于收听者上方的声音(诸如飞机在头顶飞行)或位于收听者下方的声音(诸如犬吠或猫叫)。相反，所有声音似乎都在收听者耳朵的同一平面上。因此，与商业电影院系统和高级家庭影院系统相比，使用头戴式扬声器系统的收听者的音频体验不那么沉浸式。

4、如前所述，用于为头戴式扬声器系统生成音频的改进技术将是有用的。

技术实现思路

1、本公开的各种实施方案阐述了一种用于为收听者佩戴的扬声器系统生成音频的计算机实施的方法。所述方法包括分析音频输入信号以确定音频输入信号的声音分量具有距收听者一定垂直距离的视在位置(apparent location)。所述方法还包括基于距收听者的所述垂直距离来选择扬声器系统中包括的面向外部的扬声器，所述面向外部的扬声器至少部分地面向上或至少部分地面向下。所述方法还包括将所述声音分量传输到所述面向外部的扬声器。

2、其他实施方案包括但不限于实施所公开技术的一个或多个方面的系统，以及包括用于执行所公开技术的一个或多个方面的指令的一个或多个计算机可读介质。

3、所公开的技术相对于现有技术的至少一个技术优点在于，来自头戴式扬声器系统的左扬声器和右扬声器的声音被从收听者上方的表面反射的声音增强，从而给收听者一种声音位于收听者上方的感觉。来自头戴式扬声器系统的左扬声器和右扬声器的声音被从收听者下方的表面反射的声音进一步增强，从而给收听者一种声音位于收听者下方的感觉。因此，相对于现有方法，头戴式扬声器系统生成更沉浸式的声场。这些技术优点表示优于现有技术方法的一个或多个技术改进。

技术特征：

1.一种用于为收听者佩戴的扬声器系统生成音频的计算机实施的方法，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述视在位置位于所述收听者上方，所述面向外部的扬声器是面向上的扬声器，并且所述计算机实施的方法还包括：

3.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述视在位置位于所述收听者下方，所述面向外部的扬声器是面向下的扬声器，并且所述计算机实施的方法还包括：

4.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其还包括：

5.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其还包括基于经由波束成形技术或相长/相消干涉技术中的至少一种来在第一方向上操纵由所述面向外部的扬声器传输的声波。

6.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述音频输入信号包括多个音频通道，并且所述计算机实施的方法还包括：

7.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述音频输入信号包括多个声音分量，所述多个声音分量包括所述第一声音分量，并且其中确定所述音频输入信号的所述第一声音分量具有距收听者一定垂直距离的视在位置包括：

8.一种或多种非暂时性计算机可读介质，所述一种或多种非暂时性计算机可读介质存储程序指令，所述程序指令在由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行以下步骤：

9.如权利要求8所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质，其中所述视在位置位于所述收听者上方，所述面向外部的扬声器是面向上的扬声器，并且所述一种或多种非暂时性计算机可读介质还包括：

10.如权利要求8所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质，其中所述视在位置位于所述收听者下方，所述面向外部的扬声器是面向下的扬声器，并且所述一种或多种非暂时性计算机可读介质还包括：

11.如权利要求8所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质，其还包括：

12.如权利要求8所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质，其中：

13.如权利要求8所述的一种或多种非暂时性计算机可读介质，其还包括：

14.一种系统，其包括：

15.如权利要求14所述的系统，其中所述视在位置位于所述收听者上方，所述面向外部的扬声器是面向上的扬声器，并且所述系统还包括：

16.如权利要求14所述的系统，其中所述视在位置位于所述收听者下方，所述面向外部的扬声器是面向下的扬声器，并且所述系统还包括：

17.如权利要求14所述的系统，其中所述面向外部的扬声器安装在所述扬声器系统中包括的头带上。

18.如权利要求14所述的系统，其中所述面向外部的扬声器安装在所述扬声器系统中包括的耳罩上。

19.如权利要求14所述的系统，其中所述面向外部的扬声器包括驱动器阵列，并且所述驱动器阵列中包括的每个驱动器具有不同的静态取向。

20.如权利要求14所述的系统，其中所述面向外部的扬声器包括驱动器阵列，并且所述驱动器阵列中包括的第一驱动器被配置为使所述第一驱动器取向成将声波朝向表面上的位置引导。

技术总结
一个或多个实施方案包括用于为收听者佩戴的扬声器系统生成音频的技术。所述扬声器系统分析音频输入信号以确定音频输入信号的声音分量具有距收听者一定垂直距离的视在位置。所述扬声器系统基于距所述收听者的所述垂直距离来选择所述扬声器系统中包括的面向外部的扬声器，所述面向外部的扬声器至少部分地面向上或至少部分地面向下。所述扬声器系统将所述声音分量传输到所述面向外部的扬声器。

技术研发人员：S.马蒂,J.弗贝克
受保护的技术使用者：哈曼国际工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12