[发明专利]用于处理多个音频空间之间的音频的系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于处理多个音频空间之间的音频的系统和方法。提供了将外部声音从外部音频空间的外部位置转换到内部音频空间的内部位置的技术，在该内部音频空间的内部位置处将自然地听到外部声音。这些技术涉及利用麦克风捕获外部声音，并且处理捕获的外部声音，以使其听起来好像是在内部音频空间的内部位置处捕获的一样，该内部位置可能对应于驱动器的输出或用户的耳膜。然后，可以为单个用户调节处理后的捕获的外部声音，或者进一步将其与调节后的音频内容组合以为用户创建增强的音频体验。可以实时地实现这些技术的任何组合。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月20日递交的、名称为“用于处理多个音频空间之间的音频的系统和方法”的美国临时申请No.62/821,340的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及音频处理。更具体地，本发明涉及用于处理多个音频空间之间的音频的系统和方法。

背景技术

戴着耳机的人通常受到由覆盖他们的耳朵的耳机产生的内部音频空间的影响，并且与听到外部音频空间(例如，他们的环境)中的声音隔离。为了听到外部音频空间中的声音，人们通常将必须摘下他们的耳机。有时这可能会很不方便，例如对于戴着耳机听音乐的跑步者，摘下耳机可能会干扰他们的跑步。

因此，需要将来自另一音频空间(例如，外部音频空间)的声音带入他们的当前音频空间(例如，内部音频空间)中进行收听。然而，还需要使声音听起来像人们自然听到的那样，使得更加真实。因此，期望提供用于处理多个音频空间之间的音频以解决上述需求的系统和方法。

发明内容

在本发明的一个方面，提供了一种用于利用音频系统处理多个音频空间之间的音频的方法。该方法包括：1)接收至少一个麦克风信号，该至少一个麦克风信号利用与至少一个外部位置相对应的至少一个麦克风捕获来自外部音频空间的外部声音；以及2)通过利用至少一个麦克风转换函数处理至少一个麦克风信号来生成至少一个处理后的麦克风信号，以便将外部声音的捕获从与至少一个外部位置相对应的至少一个麦克风虚拟化到与内部音频空间中的至少一个驱动器相对应的至少一个内部位置，内部音频空间和外部音频空间通过音频空间边界彼此分离。

该方法还可以包括：3)通过将音频调节技术应用于至少一个处理后的麦克风信号来生成至少一个调节后的麦克风信号；4)通过将至少一个调节后的麦克风信号与至少一个调节后的音频内容信号相加来生成至少一个组合后的输出信号，该至少一个调节后的音频内容信号是通过将音频调节技术应用于音频内容信号而生成的；以及5)经由至少一个驱动器来呈现至少一个组合后的输出信号以在内部音频空间中回放，由此回放包括由至少一个麦克风在至少一个内部位置处虚拟地捕获的外部声音以及在音频内容信号上捕获的音频内容。

根据各种实施例，麦克风的数量与驱动器的数量不匹配；至少一个麦克风信号实时捕获来自外部音频空间的外部声音；麦克风转换函数实现卷积，该卷积涉及与至少一个外部位置相对应的至少一个麦克风信号、与至少一个内部位置相对应的至少一个麦克风信号、以及与至少一个外部位置和至少一个内部位置相对应的至少一个脉冲响应信号；生成至少一个处理后的麦克风信号包括增强捕获的外部声音中人类无法听到的某些声音；通过将音频预调节技术应用于至少一个麦克风信号来预调节至少一个麦克风信号，音频预调节技术包括：噪声消除、噪声降低或者用于改变信号域的麦克风转换；至少一个麦克风信号以录音的方式捕获来自外部音频空间的外部声音；生成至少一个处理后的麦克风信号包括保存至少一个处理后的麦克风信号以供稍后回放；或者音频空间边界对外部声音从外部音频空间到内部音频空间的露天传输进行衰减。