[发明专利]用于双耳音频渲染的协调跟踪的方法、系统和介质

说明书

本发明题为“用于双耳音频渲染的协调跟踪的方法、系统和介质”。本发明描述了双耳声音再现系统，以及使用双耳声音再现系统来动态地重新定中虚拟声源的参照系的方法。双耳声音再现系统可包括参考设备，例如移动设备，其具有参考传感器以提供与参考设备的方向对应的参考取向数据，以及头戴式设备，例如耳机，其具有设备传感器以提供与头戴式设备的方向对应的设备取向数据。系统可使用参考取向数据来确定头戴式设备是正在静态使用情形中还是在动态使用情形中使用，并且可调整音频输出以基于所确定的使用情形在经调整的源方向上渲染虚拟声源。还描述了其他实施方案并要求对其进行保护。

本申请要求2016年9月23日提交的美国临时专利申请No.62/399,250的优先权的权益，并且通过引用将该临时专利申请并入本文。

技术领域

公开了涉及双耳声音再现系统的实施方案。更具体地，公开了涉及具有与电子设备通信的头戴式设备的双耳声音再现系统的实施方案。

背景技术

双耳耳机模拟虚拟声源。为了实现逼真的虚拟声源，可使用头部跟踪来将虚拟声源锚定到参照系，例如房间。头部跟踪系统可包括方向传感器，以允许音频引擎预测双耳耳机相对于参照系的取向，从而在收听者的头部转动时在适当的方向上模拟虚拟声源。

发明内容

现有的具有头部跟踪的双耳耳机可在参照系不移动时实现逼真的虚拟声源。即，当前的双耳耳机假设虚拟声源在空间上锚定到固定参照系，因此，头部跟踪器的移动归因于收听者的头部转动。然而，当参照系是移动参照系或者当收听者的整个身体相对于前向方向移动时，这种假设可能是不合适的。例如，当收听者沿着蜿蜒的城市街道慢跑或者当收听者在汽车或飞机的机舱中旅行时，该假设可能是不正确的。当参照系和用户的头部经历类似的运动时，例如，当飞机从旧航向向右偏航到新航向并导致乘客头部向右转弯时，逼真的虚拟声源应该相对于新的航向定位在相同的方向上，而不是相对于旧航向保持固定。应当理解，这在现有的双耳耳机中不会发生，因为如收听者所感知到的，从转动平面传递给头部跟踪器的移动将导致虚拟声源向左移动，即使收听者的头部和移动的机舱之间没有取向变化。

在实施方案中，双耳声音再现系统执行动态地重新定中虚拟声源的参照系的方法。双耳声音再现系统包括：参考设备，该参考设备具有用于输出参考取向数据的参考传感器；以及头戴式设备，该头戴式设备具有用于输出设备取向数据的设备传感器。参考取向数据对应于参考设备的参考方向，并且设备取向数据对应于头戴式设备的设备方向。因此，双耳声音再现系统具有系统取向数据，该系统取向数据可用于重新定中头戴式设备的参照系。

在一个实施方案中，头戴式设备包括音频处理器，该音频处理器被配置为输出音频输出以在与前向设备方向成偏移角度的源方向上渲染虚拟声源。因此，头戴式设备的用户可将虚拟声源感知为来自源方向。可根据头戴式设备的使用情形动态地移动虚拟声源。更具体地，可基于确定的使用情形来调整音频输出。因此，音频处理器可被配置为基于参考取向数据确定头戴式设备是处于静态使用情形(例如，当参考方向的参考角度变化在预先确定的运动范围内时)还是动态使用情形(例如，当参考角度变化在预先确定的运动范围之外时)。

在实施方案中，当头戴式设备处于静态使用情形时，头戴式设备的参照系被手动重新定中。例如，头戴式设备可包括重新定中输入开关，以接收来自用户的重新定中输入。音频处理器可响应于接收到重新定中输入而调整音频输出，例如，响应于用户按下物理按钮，以重新定中头戴式设备的参照系。更具体地说，音频处理器可在与当前前向设备方向成偏移角度的经调整的源方向上渲染虚拟声源。偏移角度可为与用户转动他的头部之前虚拟声源先前从初始前向设备方向偏移的角度相同的角度。因此，在静态使用情形中，用户可手动移动虚拟声源。