專利名稱：個(gè)性化的環(huán)繞聲頭戴耳機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消費(fèi)者電子領(lǐng)域，具體來說涉及一種頭戴耳機(jī)系統(tǒng)，所說的頭戴耳機(jī)系統(tǒng)配置成可按照用戶的偏好存儲(chǔ)有利于再現(xiàn)環(huán)繞聲的參數(shù)。
背景技術(shù)：
正如這里所用的，環(huán)繞聲對(duì)應(yīng)于音頻資料的再現(xiàn)，可向用戶提供“深層次”的感覺，或者三維(3-D)“真實(shí)感”。在一般情況下，基于與人類音頻感覺系統(tǒng)相關(guān)的心理學(xué)特性，使用相位移動(dòng)、時(shí)間延遲、混響、或類似手段的組合來實(shí)現(xiàn)這個(gè)三維真實(shí)感。例如，在用戶左耳和右耳接收的聲音之間的時(shí)間滯后可喚起到聲源的方向感?；芈暬蛘呋祉懙拇笮】商峁┞曉春陀脩粼诠餐沫h(huán)境中的感覺。接收到的聲音的相位移動(dòng)可提供進(jìn)一步分辨方向和周圍環(huán)境。
術(shù)語(yǔ)“環(huán)境”通常用于代表由環(huán)繞聲系統(tǒng)提供的一般空間感覺或三維真實(shí)感，通常可利用許多技術(shù)手段來模擬各種各樣的環(huán)境條件，而不管用戶的實(shí)際環(huán)境怎么樣。例如，可將通用的環(huán)繞聲系統(tǒng)配置成可以模擬“音樂廳”環(huán)境、“夜總會(huì)”環(huán)境、“戶外”環(huán)境、如此等等。實(shí)現(xiàn)每一個(gè)這樣的環(huán)境條件的方法都是向原始的音頻信息施加一組特定的參數(shù)，例如上述的相位移動(dòng)、時(shí)間延遲、和混響的參數(shù)，而后再經(jīng)過多個(gè)揚(yáng)聲器或其它的換能器將所說的音頻信息投向用戶。在一般情況下，聲源信息包括“右”和“左”音頻信息聲道，環(huán)繞聲系統(tǒng)施加一組參數(shù)來產(chǎn)生選擇組合，例如從對(duì)應(yīng)的左和右揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音之間的特定和與差，和從任選的中央揚(yáng)聲器或后部揚(yáng)聲器發(fā)出的聲道的特定組合。
在一般情況下，在用戶環(huán)境中相對(duì)于提供聲音效果的揚(yáng)聲器或其它換能器的位置而言的一個(gè)位置，投射的或模擬的環(huán)境效果有最好的感覺；這個(gè)位置通常稱之為這個(gè)環(huán)繞聲系統(tǒng)的“甜點(diǎn)”。用戶環(huán)境中的其它位置將提供環(huán)境效果，但程度較小，或者說真實(shí)感覺較差。頭戴耳機(jī)允許基本上不變的環(huán)境效果，因?yàn)檫@個(gè)換能器與用戶的音頻感覺系統(tǒng)的關(guān)系基本上保持不變。
美國(guó)專利5742689“與麥克風(fēng)一起使用的處理多聲道信號(hào)的方法和設(shè)備”(1996年1月4日授予Timothy J.Tucker和David M.Green)公開了一種用于頭戴耳機(jī)的環(huán)繞聲解碼器。這個(gè)發(fā)明允許在一個(gè)虛擬的空間內(nèi)放置一個(gè)假想的揚(yáng)聲器，從而可以產(chǎn)生一個(gè)期望的環(huán)境。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，因?yàn)槲锢硪蛩氐男Ч缛说念^部的大小和形狀，因而每個(gè)人對(duì)于聲音的感覺都是不同的，為此用戶要對(duì)系統(tǒng)的配置進(jìn)行選擇，即針對(duì)相對(duì)于升高和前向/后向位置的最好的性能，排隊(duì)一系列測(cè)試音調(diào)。從這種排隊(duì)中選擇一個(gè)特定的“磁頭關(guān)聯(lián)”的傳遞函數(shù)(HRTF)或者“頭部模型”作為可以提供參數(shù)的頭部模型，所說的這些參數(shù)最可能提供特定用戶的真實(shí)的三維效果。
美國(guó)專利4748669“立體聲加強(qiáng)系統(tǒng)”(1988年5月31日授予Arnold Klayman)公開了一種基于和-差的加強(qiáng)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以有選擇地提升或衰減在左和右聲道之間的差值信號(hào)的不同的頻率分量，以改善反射和混響場(chǎng)的感覺。提升或衰減的量根據(jù)普通人耳的方向頻率響應(yīng)來固定。對(duì)于環(huán)繞聲的應(yīng)用，可以擴(kuò)展該專利4748669的原理，即，對(duì)于后面的聲音確定人耳的頻率響應(yīng)，從中還要扣除對(duì)于側(cè)面聲音的響應(yīng)。美國(guó)專利5970152“用于環(huán)繞聲環(huán)境的音頻加強(qiáng)系統(tǒng)”(1999年10月19日授予Arnold Klayman)公開了一種和-差加強(qiáng)技術(shù)，其中對(duì)于環(huán)繞聲道進(jìn)行混合，以消除環(huán)繞聲揚(yáng)聲器作為點(diǎn)源的感覺。
雖然上述的專利5742689試圖對(duì)于具有相同頭部模型的每個(gè)用戶或每類用戶提供個(gè)性化的一組參數(shù)，但選擇適當(dāng)?shù)念^部模型還要間接地根據(jù)用戶對(duì)于一組測(cè)試信號(hào)的響應(yīng)。在和-差應(yīng)用中，例如上述的專利5970152和專利4748669中公開的應(yīng)用中，通常使用固定的一組參數(shù)，與用戶的偏好無關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種針對(duì)單個(gè)用戶的偏好個(gè)性化的頭戴耳機(jī)再現(xiàn)系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基于偏好的聲音環(huán)境確定適當(dāng)參數(shù)的頭戴耳機(jī)特征系統(tǒng)，用于提供基于頭戴耳機(jī)的環(huán)境。本發(fā)明的下一個(gè)目的是提供一種頭戴耳機(jī)再現(xiàn)系統(tǒng)，以便允許存儲(chǔ)與各種各樣的用戶偏好對(duì)應(yīng)的多個(gè)特征。本發(fā)明的下一個(gè)目的是提供聲音效果參數(shù)，其中包括噪聲消除參數(shù)，用于強(qiáng)化基于頭戴耳機(jī)的環(huán)境。
這些目的和其它目的是通過確定參數(shù)的系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)的，所說的參數(shù)用于根據(jù)在非頭戴耳機(jī)環(huán)境中再現(xiàn)的用戶偏好的聲音再現(xiàn)頭戴耳機(jī)的音頻信息。用戶為偏好的環(huán)境配置一個(gè)常規(guī)的基于揚(yáng)聲器的音頻系統(tǒng)，然后佩戴頭戴設(shè)備，其中包括多個(gè)麥克風(fēng)。麥克風(fēng)檢測(cè)在這個(gè)特定的環(huán)境當(dāng)中在用戶偏好的再現(xiàn)期間向用戶提供的音頻信號(hào)。將這個(gè)檢測(cè)到的音頻信號(hào)與由用戶的音頻系統(tǒng)提供的音頻信息進(jìn)行比較，并且使用音頻系統(tǒng)所提供的和在用戶耳朵的位置所接收到的之間的差值來表征用戶的特定環(huán)境。隨后，當(dāng)用戶使用常規(guī)的頭戴耳機(jī)設(shè)備收聽音頻信息來代替上述的揚(yáng)聲器的時(shí)候，頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器將根據(jù)用戶的特定環(huán)境的特征來修改來自音頻系統(tǒng)的音頻信息以在用戶頭戴耳機(jī)中以揚(yáng)聲器產(chǎn)生音頻信號(hào)，以便有效地復(fù)制位于用戶耳朵位置的、已在用戶的特定環(huán)境中由常規(guī)的揚(yáng)聲器在用戶耳朵處產(chǎn)生的音頻信號(hào)。


下面參照附圖借助于實(shí)例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中圖1表示按照本發(fā)明的特征的實(shí)例聲音環(huán)境；圖2表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例特征系統(tǒng)，用于確定與聲音環(huán)境對(duì)應(yīng)的頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子；圖3表示按照本發(fā)明的實(shí)例再現(xiàn)系統(tǒng)，用于在基于頭戴耳機(jī)的音頻系統(tǒng)中再造一個(gè)聲音環(huán)境；圖4表示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例特征系統(tǒng)，用于確定與聲音環(huán)境對(duì)應(yīng)的頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子；圖5表示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例再現(xiàn)系統(tǒng)，用于在基于頭戴耳機(jī)的音頻系統(tǒng)中再造一個(gè)聲音環(huán)境；在所有的附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示類似的或者對(duì)應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式
圖1表示實(shí)例聲音環(huán)境100，其中用戶130從多個(gè)揚(yáng)聲器110接收聲波。為了便于引用，下面將揚(yáng)聲器110定義為擴(kuò)音器110，以便將這些揚(yáng)聲器與在常規(guī)的音頻頭戴耳機(jī)中的揚(yáng)聲器-換能器區(qū)別開來。圖1表示的是典型的“環(huán)繞聲5.1”配置，其中的聲波是從5個(gè)寬音域揚(yáng)聲器和一個(gè)低音或“低音”揚(yáng)聲器W產(chǎn)生的。5個(gè)中音域擴(kuò)音器通常安排成兩組一組是左前、右前、和中前擴(kuò)音器(LF、RF和CF)，另一組是左后、右后擴(kuò)音器(LR和RR)。根據(jù)用戶130相對(duì)于每個(gè)擴(kuò)音器110的位置，用戶130接收來自每個(gè)擴(kuò)音器110的聲波，所說的這些聲波具有不同的相對(duì)幅度、不同的相對(duì)相位、不同的混響、如此等等。這些相對(duì)的幅度、相位、混響等在用戶130的位置產(chǎn)生期望的環(huán)境效果。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，并且像在大多數(shù)常規(guī)的環(huán)繞聲系統(tǒng)中的那樣，為用戶130提供用于調(diào)節(jié)從每個(gè)擴(kuò)音器110發(fā)出的聲音的選擇以實(shí)現(xiàn)期望的環(huán)境。
按照本發(fā)明，當(dāng)用戶130對(duì)擴(kuò)音器110產(chǎn)生的環(huán)境很滿意的時(shí)候，用戶130佩帶上包括多個(gè)音頻檢測(cè)器或麥克風(fēng)的頭戴設(shè)備，如圖1的設(shè)備150所示。將這些設(shè)備150配置成能夠檢測(cè)當(dāng)用戶感覺到期望的環(huán)境時(shí)在用戶耳朵所在位置實(shí)際接收音頻信號(hào)。雖然在圖中只表示出兩個(gè)音頻檢測(cè)器150，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容可以認(rèn)識(shí)到，可以使用任何數(shù)目的檢測(cè)器150來檢測(cè)在用戶130所在位置實(shí)際接收的音頻信號(hào)。
優(yōu)選地，檢測(cè)器150定位在常規(guī)的環(huán)繞聲頭戴耳機(jī)中揚(yáng)聲器的聲音對(duì)應(yīng)位置，以使經(jīng)過這樣一些揚(yáng)聲器在檢測(cè)器150處接收的聲音的復(fù)制將會(huì)重新產(chǎn)生期望的環(huán)境。例如，如果從檢測(cè)器150記錄聲音并經(jīng)過揚(yáng)聲器回放，所說揚(yáng)聲器所在位置就是每個(gè)檢測(cè)器150的聲音對(duì)應(yīng)位置，在這種情況下，人們會(huì)期望感覺到的環(huán)境可能是等同的。以上使用的術(shù)語(yǔ)“聲音對(duì)應(yīng)位置”包括檢測(cè)器150和揚(yáng)聲器在物理上不同的位置，所說物理上不同的位置基于每個(gè)檢測(cè)器150和揚(yáng)聲器的特定音頻特征，其中包括它們的檢測(cè)或投影的輪廓(profiles)。為了便于引用和理解，在這里下面將要使用設(shè)備的“位置”指的是設(shè)備的聲音位置，并且應(yīng)該理解，其中包括基于設(shè)備的聲音特性對(duì)于物理位置的微小調(diào)整。
為了提供等同的環(huán)境同時(shí)再現(xiàn)音頻內(nèi)容資料，實(shí)際上不必在聲音環(huán)境100中再現(xiàn)每一個(gè)內(nèi)容資料，并且不必在檢測(cè)器150上記錄接收的音頻信號(hào)以便隨后回放，按照本發(fā)明的系統(tǒng)記錄的是聲音環(huán)境的特征。通過根據(jù)這個(gè)特征修改所說的音頻信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)通過頭戴耳機(jī)的隨后回放，重新產(chǎn)生在產(chǎn)生所說特征時(shí)所實(shí)現(xiàn)的環(huán)境。
圖2表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例特征系統(tǒng)200，用于確定與聲音環(huán)境100對(duì)應(yīng)的頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子。在這個(gè)系統(tǒng)200中，環(huán)繞聲處理器120向多個(gè)聲道C1、C2、...Cn提供音頻信號(hào)，每個(gè)聲道都經(jīng)過擴(kuò)音器110提供音頻聲音。通過音頻檢測(cè)器150檢測(cè)這些聲音的修改形式，檢測(cè)器150最好由用戶佩戴在可提供期望的環(huán)境的最佳感覺的位置。對(duì)于來自擴(kuò)音器110的聲音的修改取決于擴(kuò)音器110相對(duì)于檢測(cè)器150的位置、在擴(kuò)音器110附近由這個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的回聲和相位移動(dòng)、由用戶的身體的形狀或者檢測(cè)器150附近的其它物品產(chǎn)生的回聲和相位移動(dòng)、等等。
比較器160比較來自檢測(cè)器150的音頻信號(hào)與向每個(gè)聲道C1、C2、...Cn提供的音頻信號(hào)，以確定這些信號(hào)在從揚(yáng)聲器110向檢測(cè)器150傳播時(shí)是如何修改的。使用常規(guī)的信號(hào)處理技術(shù)，則利用幅度、相位、和混響來表征在每個(gè)聲道C1、C2、...Cn的音頻信號(hào)和每個(gè)檢測(cè)器150的音頻信號(hào)之間的差。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說顯而易見的是，還可以表征相對(duì)于其它信號(hào)參數(shù)的差。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為使表示特征的任務(wù)容易進(jìn)行，將具有已知特征的信號(hào)通信給每個(gè)聲道C1、C2、...Cn，以便有利于在已知的信號(hào)傳播到檢測(cè)器150時(shí)引入到這些已知的信號(hào)中的修改特征化。
將差分特征作為一組頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170進(jìn)行存儲(chǔ)，差分特征優(yōu)先地是差值特征的反向(inverse)，下面對(duì)此還要進(jìn)行描述。優(yōu)選的作法是，參數(shù)170的存儲(chǔ)格式與常規(guī)的信號(hào)處理應(yīng)用是通用的，或者是，所說的存儲(chǔ)格式便于在各種各樣的信號(hào)處理設(shè)備中傳輸，如XML(擴(kuò)展置標(biāo)語(yǔ)言(eXtended Markup Language)或其它。
如以上所述，大多數(shù)常規(guī)的環(huán)繞聲系統(tǒng)允許用戶調(diào)節(jié)來自擴(kuò)音器110的聲音的相對(duì)音量和其它的特征，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于特定用戶個(gè)性化的環(huán)境。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還要與頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170一起存儲(chǔ)在收集頭戴耳機(jī)特征時(shí)用來產(chǎn)生聲音的環(huán)繞聲設(shè)定值，從而當(dāng)用戶使用參數(shù)170來修改向頭戴耳機(jī)提供的音頻信號(hào)時(shí)能夠復(fù)制出基本上等價(jià)的一組條件，如下所述。
圖3表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例再現(xiàn)系統(tǒng)300，用于在基于頭戴耳機(jī)的音頻系統(tǒng)內(nèi)重新產(chǎn)生聲音環(huán)境。在這個(gè)系統(tǒng)300內(nèi)，環(huán)繞聲處理器120向頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260提供常規(guī)的聲道信號(hào)，例如提供給圖2中的擴(kuò)音器110的聲道信號(hào)。如以上所述，如果處理器120允許定制用來再現(xiàn)每一個(gè)聲道的參數(shù)，則處理器120優(yōu)先地復(fù)位到產(chǎn)生頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170時(shí)使用過的相同的參數(shù)組。
頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260應(yīng)用上述的頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170以修改常規(guī)的聲道信號(hào)。優(yōu)選地，補(bǔ)償因子170對(duì)應(yīng)于在圖2的系統(tǒng)200中檢測(cè)的差值的反向(inverse)，因而，當(dāng)將這些補(bǔ)償因子應(yīng)用到常規(guī)的聲道信號(hào)的時(shí)候，對(duì)于幅度、相位、混響、和由用戶環(huán)境100和所選環(huán)境引入的其它效應(yīng)方面，已修改的音頻信號(hào)就對(duì)應(yīng)于由圖2的音頻檢測(cè)器150檢測(cè)到的已修改的信號(hào)。這些已修改的信號(hào)提供給位于用戶的頭戴耳機(jī)內(nèi)的揚(yáng)聲器250，借此重新產(chǎn)生在圖2中的系統(tǒng)200的用戶經(jīng)過擴(kuò)音器110經(jīng)受過的相同的效果。要說明的是，在揚(yáng)聲器250中產(chǎn)生的效果與揚(yáng)聲器250的位置無關(guān)；只要圖3的頭戴耳機(jī)揚(yáng)聲器250放在與圖2的檢測(cè)器150的位置一致的用戶的頭上，佩帶揚(yáng)聲器250的用戶感覺到的效果就和通過檢測(cè)器150檢測(cè)到的效果是一致的，與用戶是否處在相同的環(huán)境無關(guān)。
還要說明的是，假定設(shè)置成相同狀態(tài)的各個(gè)環(huán)繞聲系統(tǒng)之間存在一致性，在頭戴耳機(jī)揚(yáng)聲器250中產(chǎn)生的效果就基本上與用來向頭戴耳機(jī)揚(yáng)聲器250提供音頻信號(hào)的特定設(shè)備無關(guān)。如以上所述，補(bǔ)償因子170的存儲(chǔ)格式優(yōu)先地是容易在各個(gè)再現(xiàn)系統(tǒng)中傳輸，因而，例如，用戶可以使用家用娛樂系統(tǒng)來產(chǎn)生一個(gè)偏好的環(huán)境，從這個(gè)環(huán)境可確定補(bǔ)償因子170，隨后使用這些補(bǔ)償因子經(jīng)過連接到其它系統(tǒng)的頭戴耳機(jī)實(shí)現(xiàn)相同的環(huán)境，將所說的其它系統(tǒng)配置成可以應(yīng)用補(bǔ)償因子170，這些其它系統(tǒng)例如有個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備、個(gè)人的辦公室計(jì)算機(jī)、MP3播放器設(shè)備、等等。在個(gè)人數(shù)字助理和其它的處理設(shè)備中，頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260可以實(shí)施成軟件模塊，而在便攜式MP3播放器設(shè)備中，頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260可以實(shí)施成硬件濾波器。鑒于本發(fā)明的公開內(nèi)容，這些和其它的實(shí)施例選擇對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，給用戶提供存儲(chǔ)多組頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170的選擇，以便有利于經(jīng)過頭戴耳機(jī)再現(xiàn)各種各樣的環(huán)境。這就是說，在一個(gè)指定的環(huán)境100內(nèi)，在一個(gè)典型的環(huán)繞聲處理器中的不同環(huán)境設(shè)定有可能產(chǎn)生不同組的補(bǔ)償因子170，或者用戶可以有相對(duì)于擴(kuò)音器110的不同的偏好位置，用于不同的環(huán)境，借此可以引入不同的相位或混響效果?；蛘撸脩艨梢詾椴煌哪M環(huán)境優(yōu)選不同的環(huán)境100。
按照本發(fā)明的另一方面，可為用戶建立一個(gè)或多個(gè)演播室，用于確定頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子組。這就是說，例如，頭戴耳機(jī)銷售人員可以提供揚(yáng)聲器110的一個(gè)“理想的”裝置以及一個(gè)特征系統(tǒng)200。頭戴耳機(jī)的購(gòu)買者在銷售人員所在位置的這個(gè)“理想的”環(huán)境里使用如以上所述的便攜形式的特征系統(tǒng)200來獲取一組頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170。購(gòu)買者還要購(gòu)買頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260，它可以是一個(gè)硬件或者是一個(gè)軟件驅(qū)動(dòng)器，如以上詳細(xì)描述的。隨后，驅(qū)動(dòng)器260使用頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170來驅(qū)動(dòng)來自任何一個(gè)或多個(gè)用戶的環(huán)繞聲系統(tǒng)中的頭戴耳機(jī)。以此方式，用戶即使沒有可利用的空間來提供擴(kuò)音器110的正確的安排來實(shí)現(xiàn)真實(shí)感的環(huán)繞聲環(huán)境，用戶也能獲得一組補(bǔ)償因子170用在頭戴耳機(jī)系統(tǒng)，有效地復(fù)制在銷售人員所在位置的“理想的”裝置內(nèi)產(chǎn)生的環(huán)境。提供這樣一種能力，可用于區(qū)分不同的銷售者，和/或增加頭戴耳機(jī)、頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器和環(huán)繞聲系統(tǒng)的銷售量。以類似的方式，由專業(yè)的收費(fèi)記錄演播室或者在高端電影院提供特征系統(tǒng)200，以提高觀眾的滿意度。由于本發(fā)明的公開，通過向用戶提供頭戴耳機(jī)特征服務(wù)以獲得商業(yè)利益的這些和其它技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說都是顯而易見的。
圖4表示按照本發(fā)明的另一方面的另一個(gè)實(shí)例特征系統(tǒng)200`，用于確定對(duì)應(yīng)于聲音環(huán)境的頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子。在這個(gè)實(shí)施例中，聲道比較器160`比較來自檢測(cè)器150的信號(hào)與向環(huán)繞聲處理器120提供輸入的源聲道L、R。以此方式，頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170`將包括由環(huán)繞聲系統(tǒng)120提供的效果，以及對(duì)通過用戶環(huán)境引入的環(huán)繞聲信號(hào)進(jìn)行的修改。
圖5表示按照本發(fā)明的一個(gè)對(duì)應(yīng)的另一個(gè)實(shí)例再現(xiàn)系統(tǒng)130`，用于在基于頭戴耳機(jī)的音頻系統(tǒng)中再造一個(gè)聲音環(huán)境。在這個(gè)實(shí)施例中，將頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260`配置成可以接收通常向圖4的環(huán)繞聲系統(tǒng)120提供的源聲道L、R，并且，頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260`還根據(jù)由圖4的系統(tǒng)200`確定的頭戴耳機(jī)補(bǔ)償因子170`對(duì)這些源聲道L、R進(jìn)行修改。因?yàn)檠a(bǔ)償因子170`對(duì)應(yīng)于在源聲道L、R和經(jīng)過環(huán)繞聲處理器120處理后的接收的信號(hào)之間的差值，所以向源聲道L、R應(yīng)用這些補(bǔ)償因子170將提供通過環(huán)繞聲處理器120引入的效果的復(fù)制以及當(dāng)環(huán)繞聲向用戶頭部傳播時(shí)由環(huán)境引起的效果的復(fù)制。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該注意，本發(fā)明的原理除了可應(yīng)用到上述由環(huán)繞聲系統(tǒng)的擴(kuò)音器產(chǎn)生的環(huán)境的再現(xiàn)以外，或替換上述由環(huán)繞聲系統(tǒng)的擴(kuò)音器產(chǎn)生的環(huán)境的再現(xiàn)，還可以應(yīng)用到其它的聲音效果方案。例如考慮到，如果用戶環(huán)境包括一個(gè)瀑布，或者其它的流動(dòng)水的聲源。檢測(cè)器150除了能檢測(cè)到由擴(kuò)音器產(chǎn)生的聲音外，還能夠檢測(cè)到這些聲音，因此，這些流動(dòng)的水聲將要包括在到達(dá)擴(kuò)音器110和檢測(cè)器150的音頻信號(hào)之間的差值信號(hào)內(nèi)，因此包括在補(bǔ)償因子170、170`之內(nèi)。當(dāng)頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器260、260`將這些補(bǔ)償因子加到聲道信號(hào)上時(shí)，將在頭戴耳機(jī)250處復(fù)制出這些流動(dòng)的水聲。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還要注意，不必再利用來自擴(kuò)音器110的信號(hào)的檢測(cè)和處理對(duì)于這樣一些聲音效果進(jìn)行預(yù)期的檢測(cè)和處理，因?yàn)檫@樣的效果基本上是附加到來自擴(kuò)音器110的聲音上的。這就是說，可以獨(dú)立地開發(fā)出與特定聲音效果對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償因子，隨后再將這些與特定聲音效果對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償因子與對(duì)于環(huán)繞聲系統(tǒng)開發(fā)出來的補(bǔ)償因子組合起來。作為可替換方案，對(duì)于頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器來說，可以利用產(chǎn)生的不同的聲音效果，以便在再現(xiàn)音頻信息時(shí)與環(huán)繞聲補(bǔ)償因子進(jìn)行有選擇地混合。
類似地，聲音效果可以“相減”而不是“相加”，從而可以提供聲音抵消、或者噪聲消除效果。例如，用戶環(huán)境可能會(huì)遭受飛機(jī)、地鐵等的反復(fù)的聲響。按照本發(fā)明的聲音效果方面，向用戶提供選擇方案，即，選擇性地允許與不利(adverse)聲音有關(guān)的補(bǔ)償因子的扣除應(yīng)用，以減小這些不利聲音的感覺效果。
以上所述的只是本發(fā)明的原理。因此應(yīng)該理解到，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出各種各樣的設(shè)備，這些設(shè)備雖然在這里沒有明確地描述或表示，但也能實(shí)施本發(fā)明的原理，因此也在本發(fā)明的構(gòu)思和范圍之內(nèi)。例如，雖然本發(fā)明是在一個(gè)音頻娛樂系統(tǒng)范圍內(nèi)展示的，但本發(fā)明的原理還可以應(yīng)用到其它的音頻相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)，例如游戲，其中的用戶為不同的游戲產(chǎn)生偏好的補(bǔ)償因子組170，或者在一個(gè)游戲的不同階段激發(fā)不同的心情。按照類似的方式，雖然本發(fā)明是在高度個(gè)性化的特征過程范圍內(nèi)提供的，但也可作為通用模板來提供以上確定的補(bǔ)償因子組170，用戶可對(duì)這些補(bǔ)償因子進(jìn)行有選擇地修改以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)唯一的補(bǔ)償因子組170。在這種特征過程中，可以使用改變大小和形狀的“偽頭部”代替用戶130來安裝檢測(cè)器150?？上驖撛诘母顿M(fèi)用戶提供在實(shí)現(xiàn)大范圍用戶的特定環(huán)境中特別有效的參數(shù)組170，或者可以將參數(shù)組170包括在頭戴耳機(jī)或其它設(shè)備的銷售中。由于有了本發(fā)明的公開，這些以及其它的商業(yè)機(jī)會(huì)、系統(tǒng)的配置和優(yōu)化的特征對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說都將是顯而易見的，并且都包括下述的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種表征聲音環(huán)境(100)的方法，包括向在聲音環(huán)境(100)內(nèi)的多個(gè)擴(kuò)音器(110)提供第一音頻信號(hào)；檢測(cè)來自多個(gè)檢測(cè)器(150)的第二音頻信號(hào)，所說的檢測(cè)器(150)定位在相對(duì)于用戶位置的已知位置；根據(jù)第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)之間的差值確定一組補(bǔ)償因子(170)；和存儲(chǔ)這組補(bǔ)償因子(170)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中多個(gè)檢測(cè)器(150)連接到用戶所在位置的一個(gè)固定裝置上。
3.權(quán)利要求2的方法，其中多個(gè)檢測(cè)器(150)的已知位置對(duì)應(yīng)于頭戴耳機(jī)設(shè)備上的揚(yáng)聲器(250)的位置。
4.權(quán)利要求3的方法，進(jìn)一步還包括向頭戴耳機(jī)設(shè)備的購(gòu)買者提供這組補(bǔ)償因子(170)。
5.權(quán)利要求2的方法，其中固定裝置是在用戶所在位置由用戶佩帶的安裝在頭部的固定裝置。
6.權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步還包括經(jīng)過商業(yè)交易向用戶提供這組補(bǔ)償因子(170)。
7.權(quán)利要求1的方法，其中這組補(bǔ)償因子(170)包括以下的至少一組一組幅度因子、一組相位因子和一組混響因子。
8.權(quán)利要求1的方法，其中這組補(bǔ)償因子(170)包括獨(dú)立的聲音效果。
9.一種特征系統(tǒng)(200)，包括一個(gè)再現(xiàn)設(shè)備(120)，將所說的再現(xiàn)設(shè)備(120)配置成可向多個(gè)擴(kuò)音器(110)提供第一音頻信號(hào)；一個(gè)檢測(cè)器設(shè)備，將所說的檢測(cè)器設(shè)備配置成可以接收來自多個(gè)檢測(cè)器(150)的第二音頻信號(hào)；一個(gè)比較器(160)，將所說的比較器(160)配置成可以根據(jù)第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)之間的差值提供補(bǔ)償因子(170)；其中所說的多個(gè)檢測(cè)器(150)定位在檢測(cè)器設(shè)備上與頭戴耳機(jī)設(shè)備上的各個(gè)揚(yáng)聲器(250)對(duì)應(yīng)的位置上，并且，補(bǔ)償因子(170)促進(jìn)經(jīng)過頭戴耳機(jī)設(shè)備上的各個(gè)揚(yáng)聲器(250)來自第一音頻信號(hào)的第二音頻信號(hào)的再現(xiàn)。
10.權(quán)利要求9的特征系統(tǒng)(200)，其中檢測(cè)器設(shè)備包括裝在頭部的固定裝置。
11.權(quán)利要求9的特征系統(tǒng)(200)，進(jìn)一步還包括一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，將所說的存儲(chǔ)設(shè)備配置成可以存儲(chǔ)補(bǔ)償因子(170)。
12.權(quán)利要求11的特征系統(tǒng)(200)，其中將所說的存儲(chǔ)設(shè)備配置成可以存儲(chǔ)補(bǔ)償因子(170)，所說的補(bǔ)償因子(170)是與一個(gè)用戶有關(guān)的多個(gè)補(bǔ)償因子組中的一個(gè)。
13.權(quán)利要求9的特征系統(tǒng)(200)，其中補(bǔ)償因子(170)包括以下的至少一組一組幅度因子、一組相位因子和一組混響因子。
14.權(quán)利要求9的特征系統(tǒng)(200)，其中將再現(xiàn)設(shè)備(120)配置成可以提供第一音頻信號(hào)以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的音頻環(huán)境。
15.權(quán)利要求9的特征系統(tǒng)(200)，其中將再現(xiàn)設(shè)備配置成可以經(jīng)過一個(gè)處理器(120)向多個(gè)擴(kuò)音器(110)提供第一音頻信號(hào)，處理器(120)將第一音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以實(shí)現(xiàn)三維音頻的環(huán)境的信號(hào)。
16.一種再現(xiàn)系統(tǒng)(300)，包括多個(gè)第一音頻信號(hào)的源(120)和一個(gè)頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器(260)，將頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器(260)配置成可向多個(gè)第一音頻信號(hào)應(yīng)用一組補(bǔ)償因子(170)，并且可從這里提供多個(gè)第二音頻信號(hào)以驅(qū)動(dòng)頭戴耳機(jī)中的揚(yáng)聲器(250)；其中的補(bǔ)償因子(170)是從比較來自多個(gè)擴(kuò)音器(110)的信號(hào)與在多個(gè)檢測(cè)器(150)接收的信號(hào)導(dǎo)出來的，所說的多個(gè)檢測(cè)器(150)安排在與頭戴耳機(jī)中的擴(kuò)音器(250)對(duì)應(yīng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)中。
17.權(quán)利要求16的再現(xiàn)系統(tǒng)(300)，其中多個(gè)第一音頻信號(hào)的源包括一個(gè)處理器(120)，將所說的處理器(120)配置成經(jīng)過第一音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)三維聲音環(huán)境。
18.權(quán)利要求16的再現(xiàn)系統(tǒng)(300)，其中補(bǔ)償因子(170)包括以下的至少一組一組幅度因子、一組相位因子和一組混響因子。
19.權(quán)利要求16的再現(xiàn)系統(tǒng)(300)，其中補(bǔ)償因子(170)包括獨(dú)立的聲音效果。
20.權(quán)利要求19的再現(xiàn)系統(tǒng)(300)，其中獨(dú)立的聲音效果是可以扣除的，以便提供聲音低消效果。
全文摘要
一種系統(tǒng)和方法，根據(jù)在非頭戴耳機(jī)環(huán)境中用戶偏好的聲音再現(xiàn)，確定用于再現(xiàn)頭戴耳機(jī)音頻信息的參數(shù)(170)。用戶配置一個(gè)基于擴(kuò)音器的系統(tǒng)，用于偏好的環(huán)境。裝在頭部的設(shè)備上的麥克風(fēng)(150)檢測(cè)在這個(gè)環(huán)境內(nèi)用戶接收的音頻信號(hào)。將這些檢測(cè)的信號(hào)與由用戶的音頻系統(tǒng)提供的音頻信息進(jìn)行比較，將比較所得的差值用于表征用戶的特定環(huán)境。根據(jù)這個(gè)特征，當(dāng)用戶使用頭戴耳機(jī)設(shè)備(250)收聽這個(gè)音頻信息的時(shí)候，頭戴耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器(260)修改音頻信息，以在用戶頭戴耳機(jī)設(shè)備(250)中的揚(yáng)聲器上產(chǎn)生音頻信號(hào)，從而可以在用戶的特定環(huán)境中有效地復(fù)制在用戶耳朵所在位置已經(jīng)由擴(kuò)音器(110)產(chǎn)生的音頻信號(hào)。
文檔編號(hào)H04S7/00GK1720764SQ200380105286
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2003年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者E·斯特恩, R·瓦斯內(nèi)亞 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司