[发明专利]自操控有向扬声装置及其操作方法

说明书

技术领域

本申请总体涉及扬声装置，更具体地，涉及确定声音传输的方向。

背景技术

声换能器在将声音从一种能量形式转换为另一种能量形式时被使用。例如，麦克风被用于将声音转换为电信号(即，一种声-电换能器)。这些电信号随后可以被处理(例如，滤波、放大)并传输至一个或多个发声装置(以下简称为一个或多个扬声装置)。这些扬声装置随后被用于将经处理的电信号转换回声音(即，一种电-声换能器)。

通常，例如在音乐会或演讲中，多个扬声装置被布置以提供全区域的音频覆盖。换言之，这些扬声装置被布置为将从一个或多个麦克风所接收到的声音传播至整个指定区域。因此，该区域中的每个人能够听到被传输的声音。

发明内容

一个方面提供了一种有向声音系统。在一个实施例中，该有向声音系统包括：(1)方向传感器被配置来产生用于确定用户注意力被指向的方向的数据，(2)麦克风被配置来生成指示其中所接收的声音的输出信号，(3)多个扬声装置被配置来将定向声音信号转换为定向声音以及(4)声音处理装置被配置来与所述方向传感器、所述麦克风和所述多个扬声装置相耦合，所述声音处理装置被配置来将所述输出信号转换为所述定向声音信号，并使用所述多个扬声装置以传输所述定向声音至与所述方向相关联的空间位置。

另一个方面还提供了一种传输声音至由用户凝视所确定的空间位置的方法。在一个实施例中，该方法包括：(1)确定与空间位置相关联的用户视觉注意力的方向，(2)生成指示由麦克风接收的声音的定向声音信号，(3)利用具有已知相互间相对位置的多个扬声装置，将所述定向声音信号转换为定向声音以及(4)利用所述多个扬声装置在所述方向传输所述定向声音，以在所述空间位置提供定向声音。

再一个方面还提供了一种有向通信系统。在一个实施例中，该有向通信系统包括：(1)镜架，(2)方向传感器位于所述镜架上并被配置来提供指示佩戴所述镜架的用户的视觉注意力方向的数据，(3)麦克风被配置来生成指示其中所接收的声音的输出信号，(4)声换能器被按阵列布置并被配置来提供指示在所述麦克风接收的声音的输出信号以及(5)声音处理装置被与所述方向传感器、所述麦克风以及所述声换能器相耦合，所述声音处理装置被配置来将所述输出信号转换为定向声音信号并利用所述声换能器将基于所述定向声音信号的定向声音传输至与所述方向相关联的空间位置。

附图说明

现参考结合附图的以下描述，其中：

图1A是指示其身上的不同位置的用户的高度示意图，这些位置可以放置根据本发明的原理所构成的有向声音系统中的装置；

图1B是根据本发明的原理所构成的有向声音系统的一个实施例的高级框图；

图1C是根据本发明的原理所构成的有向通信系统的一个实施例的高级框图；

图2A图解说明图1A中的用户、该用户的凝视点以及扬声装置阵列之间的关系；

图2B图解说明非接触式光学眼动追踪装置的一个实施例，该眼动追踪装置可以构成图1A中的有向声音系统的方向传感器；

图3图解说明根据本发明的原理所构成的并具有加速度计的有向声音系统的一个实施例；

图4示出基本平面的二维扬声装置阵列；

图5示出3个对应声换能器的3个输出信号及其用于确定传输延迟的整数倍延迟，该等传输延迟被用于通过声换能器传输定向声音信号至空间位置来在该空间位置提供延迟相加(delay-and-sum)波束成形；及

图6是根据本发明的原理所实施的传输声音至空间位置的一个实施例的流程图，该空间位置由用户的凝视所确定。

具体实施方式

本发明解决如何将声音定向至一空间位置(例如，一空间体积)，而非将声音传播至整个区域。如此，一个人类发言者可以将他的声音选择性地指向一个空间位置。因此，一个发言者可以选择性地与另一个人说话，同时限制该区域的其他人能够听到他的讲话内容。在一些实施例中，该发言者可以选择性地越过相当的距离与另一个人说话。

如在此所公开的，可操控的扬声装置阵列可以与方向传感器组合以对声音定向。该可操控的扬声装置阵列可为电子可操控的，甚或机械可操控的。用户可以对着麦克风讲话(或低语)，他的声音可以被扬声装置阵列向该用户正凝视的空间点甚或多个空间点选择性地传输。这可以被实施，而无需对该声音被定向至的一方有任何特殊的设备要求。声音可以立体声地被传输至空间点。