用于立体声触觉振动的耳机以及相关系统和方法
【专利说明】用于立体声触觉振动的耳机从及相关系统和方法
[0001] 优先权声明
[0002] 本申请要求2013年12月30日提交的美国临时专利申请序列No. 61/921979的权 益，通过引入将其公开的全部内容并入本文。
技术领域
[0003] 本公开设及一种提供立体声触觉振动的耳机、包括该种耳机的相关系统，W及制 造和使用该种耳机的方法。
【背景技术】
[0004] 许多人接受的音频范围大约在20化（赫兹）到20曲Z(千赫兹），即使有些人能够 听到超过和低于该个范围的声音。并且，许多人接收的低音频率范围是大约16化到512Hz。 对于人来说，检测低音频声音来自哪个方向也许是相对困难的，因为与低音频声音有关的 波长大于人耳朵之间的距离（通常小于0.3048米（1英尺））。例如，假定音速是340米/ S，与100化的频率有关的波长大约3. 3528米（11英尺）。结果，记录工程师惯常将低音频 率混淆为单声道（mono)。
【发明内容】
[0005] 在一些实施例中，本公开包括一种耳机。所述耳机包括第一扬声器组件，其包括第 一音频驱动器和第一触觉低音振动器。耳机还包括第二扬声器组件，其包括第二音频驱动 器和第二触觉低音振动器。耳机进一步包括信号处理电路。信号处理电路被配置成根据被 耳机接收到的音频信号中生成第一触觉振动信号和第二触觉振动信号。第一触觉振动信号 驱动第一触觉低音振动器的振动。第二触觉振动信号驱动第二触觉低音振动器的振动。第 一触觉振动信号不同于第二触觉振动信号。
[0006] 在一些实施例中，本公开包括一种立体声触觉振动器系统。所述立体声触觉振动 器系统包括一种耳机。所述耳机包括信号处理电路。信号处理电路被配置成根据被耳机接 收到的音频信号生成第一触觉振动信号和第二触觉振动信号。第一触觉振动信号不同于第 二触觉振动信号。所述耳机还包括第一扬声器组件，其包括第一音频驱动器和第一触觉低 音振动器，第一触觉低音振动器被配置成响应第一触觉振动信号而振动。耳机设备进一步 包括第二扬声器组件，其包括第二音频驱动器和第二触觉低音振动器，第二触觉低音振动 器被配置成响应第二触觉振动信号而振动。
[0007] 在一些实施例中，本公开包括一种操作耳机的方法。所述方法包括根据音频信号 生成第一触觉振动信号和第二触觉振动信号。第一触觉振动信号不同于第二触觉振动信 号。所述方法还包括用第一触觉振动信号驱动第一扬声器组件所包含的第一触觉低音振动 器的振动。另外，所述方法包括用第二触觉振动信号驱动第二扬声器组件所包含的第二触 觉低音振动器的振动。
【附图说明】
[000引通过参考附图中图示的W下示例实施例的详细说明，可W更充分地了解本公开， 其中：
[0009] 图1是本公开的立体声触觉振动器系统实施例的简化视图；
[0010] 图2是图1的立体声触觉振动器系统的简化框图；
[0011] 图3是根据本公开的一种实施例的信号处理电路的简化框图；
[0012] 图4是另一种信号处理电路的简化框图；
[0013] 图5是另一种信号处理电路的简化框图；
[0014] 图6是图示了操作图1和图2的立体声触觉振动器系统的方法的流程图；
[0015] 图7是图示了根据音频信号生成第一触觉振动信号和第二触觉振动信号的方法 的流程图；
[0016] 图8是图示了根据音频信号生成第一触觉振动信号和第二触觉振动信号的另一 种方法的流程图；
[0017] 图9是本公开的另一种立体声触觉振动器系统的简化框图；
[0018] 图10是根据本公开的一种实施例的媒体播放机的简化框图；
[0019] 图11是根据本公开的一种实施例的图10的媒体播放机所包含的信号处理器的简 化框图；
[0020] 图12是图示了操作图10的媒体播放机的方法的流程图；
[0021] 图13是一种计算系统的简化框图；和
[0022] 图14和图15是示例图形用户界面的简化平面图，该图形用户界面可W用来控制 图10的信号处理器。
【具体实施方式】
[0023] 在此呈现的图例不意味着是任何特定装置（例如设备、系统等等）或者方法的实 际视图，而仅仅是用于描述本公开的各种实施例理想化的表现。附图并不按比例绘制。
[0024] 此处所述信息和信号可W用各种不同技术和方法中的任何一种来表示。例如，在 整个说明书中可能设及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和巧片可W用电压、电 流、电磁波、磁场或者磁粒子、光场或者光粒子、或者它们的任何组合来表示。为了清晰地显 示和说明，一些附图可W将多信号图示成单信号。本领域普通技术人员应该理解，所述信号 可W表示总线信号，其中总线可W具有各种比特宽度，并且本公开可W在任意数量的包括 单数据信号的数据信号上实现。
[0025] 与在此公开的实施例结合描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法动作，可 W实现成电子硬件、计算机软件或者两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的该种互换 性，各种说明性的部件、方框、模块、电路和动作一般是依据它们的功能来描述的。该样的功 能被实施为硬件还是软件，取决于施加至整个系统上的特定应用和设计约束。对于每个特 定应用，所描述的功能可W用不同方式实现，但是该种实施决策将不会被理解成导致偏离 此处所述的本公开实施例的范围。
[0026] 此外，应该注意到，实施例可W依据过程来描述，所述过程被示出为流程图、程序 框图、结构图或者方框图。虽然流程图可W将操作动作描述成一种顺序过程，但是该些动作 中有许多能够用其它顺序、并行或者基本上同时地执行。此外，可w再设置所述动作的次 序。一种过程可W对应于一种方法、功能、程序、子过程、子程序等等。此外，在此公开的方 法可W在硬件、软件或者两者中实现。如果在软件中实现，所述功能可W作为一个或更多个 指令或者代码（例如软件代码）在计算机可读介质中被存储或被传输。计算机可读介质包 括计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包括便于计算机程序从一个地方传送到另一 个地方的任何介质。
[0027] 应该理解的是，在此使用标识"第一"、"第二"等等所设及的元件不限制那些元件 的数量或者顺序，除非该种限制被明确地说明。相反地，在此可W使用该些标识作为在两个 或更多个元件或者一种元件的多个实例之间进行判别的便利方法。因而，引用第一和第二 元件不意味着那里仅仅可W使用两个元件或者第一元件必须W某种方式优先于第二元件。 并且，除非另有说明，否则，一组元件可W包括一个或更多个元件。
[002引本公开的实施例包括用于耳机中立体声触觉振动的系统和相关方法。应该注意 至IJ，虽然本公开的各种实施例的效用和应用是根据立体声振动来描述的，该立体声振动用 于耳机W通过使用触感增强方向检测，本公开的实施例还可W在任何应用中找到实用之 处，在该些应用中立体声触觉振动可能是有用的或者合乎需要的。
[0029] "低音频率范围"是相对低的可听频率范围，一般认为大约从16化扩展到512Hz。 对于本公开的目的，"低低音频率范围"是指可W感觉到触觉振动形式）W及可听到的 低音频率。所述低低音频率范围从大约16Hz扩展到大约200Hz。
[0030] 信号的"低音分量"是在整个低音频率范围中或者整个低音频率范围的子集中振 荡的信号的一部分。作为非限制示例，低音分量可W包括信号的"低低音分量"，其是在低低 音频率范围中振荡的信号的一部分。当然，在低音频率范围中存在频率的无限预期排列，其 可W相当于如在此所使用的术语低音分量。
[0031] 信号的"非低音分量"是在信号的低音分量所跨越的频率范围W上的频率范围的 整体或者子集中振荡的信号的一部分。在一些实施例中，因为低音分量可W仅跨越整个低 音频率范围的一部分，所W非低音分量可W与低音频率范围的部分交叠。
[0032] 在一些实例中，尽管在一般环境中，低音频率被认知为非方向性的事实，但是在立 体声中混合低音可能是需要的。例如，视频游戏记录工程师可W在立体声中混合低音W用 强劲低音（例如，来自爆炸、枪炮或者车辆的声音）向视频游戏用户提供与声音有关的方向 信息。所述方向信息对于人们通过立体声耳机听到的声音可W是特别明显的。
[0033] 图1是根据本公开的一种实施例的立体声触觉振动器系统100的实施例的简化 视图。立体声触觉振动器系统100可W包括立体声耳机106和媒体播放机108,媒体播放 机108被配置成向耳机106发送音频信号110。媒体播放机108可W是能够产生音频信号 110的任何设备或者系统。例如，媒体播放机108可W包括视频游戏操纵台、电视、电缆或卫 星接收器、数字音乐播放器、光盘（CD)播放器、收音机、立体音响系统、盒式放音机、移动电 话、智能电话、个人数字助理（PDA)、电子书阅读器、便携式游戏系统、数字通用磁盘值VD) 播放器、膝上型计算机、平板计算机、台式计算机、麦克风等等，W及它们的组合。
[0034] 媒体播放机108可W被配置成向耳机提供立体声音频信号110。换句话说，音频 信号110可W包括双声道（例如右声道和左声道），并且音频信号110在双声道之间可W 不同。在一些实施例中，媒体播放机108可W提供包括立体声低低音频率的音频信号110。 换句话说，在媒体播放机108向耳机106输出的音频信号110中，一个声道的低低音频率可W不同于另一个声道的低低音频率。在另一些实施例中，媒体播放机108可W提供包括单 声道低低音频率的音频信号110。换句话说，在媒体播放机108向耳机106输出的音频信号 110中，一个声道的低低音频率可W至少基本上和另一个声道的低低音频率一致。
[0035] 耳机106可W被配置成从媒体播放机108接收音频信号110。耳机106可W包括 一对扬声器组件102 (在此单独被称为"扬声器组件102"，W及一起被称为"多个扬声器组 件102")。在一些实施例中，耳机106还可W可选地包括头环104,其被配置成放在用户的 头上并提供对多个扬声器组件102的支撑。在一些实施例中，多个扬声器组件102可W至 少部分地由用户的耳朵来支撑。在一些实施例中，耳机106可W不包括头环104。
[0036] 每个扬声器组件102都可W包括音频驱动器（即"扬声器"）和触觉低音振动器两 者。例如，每个扬声器组件102可W包括音频驱动器和触觉低音振动器，如2013年8月8 日WOishi等人的名字提交的美国专利申请序列No. 13/969188中描述的，其公开的全部内 容在此通过引用并入。
[0037] 耳机106可W被配置成将音频信号110转换成可听声音和立体声触觉响应（例如 立体声触觉振动）。换句话说，除产生可听声音之外，扬声器组件102中的每一个可W被配 置成至少部分地基于音频信号110,产生触觉振动。立体声触觉振动可W增强正在听扬声器 组件102的用户的方向体验，因为除听到方向信息之外，用户还可W通过触觉振动感觉到 音频信号110中包含的方向信息。
[003引图2是图1的立体声触觉振动器系统100的简化框图。如先前讨论的，立体声触觉 振动器系统100可W包括耳机106,其可W被配置成从媒体播放机108接收音频信号110。 在一些实施例中，音频信号110可W至少包括第一信号210A和第二信号210B。例如，通常 媒体播放机108产生包括左声道信号和右声道信号的立体声信号，其中耳机106可W分别 接收成第一信号210A和第二信号210B。如先前讨论的，一般地，第一信号210A和第二信 号210B中的低低音频率至少经常基本上相同，因为音响工程师惯常单声道地混合低低音 频率。
[0039] 耳机106可W包括可操作地禪合到接收器124的信号处理电路112。信号处理电 路112可W被配置成通过接收器124从媒体播放机108接收音频信号110。接收器124可 W包括无线接收