[发明专利]动态头部相关传递函数

说明书

本公开总体上涉及确定针对受试者的动态头部相关传递函数。在一个实施例中，确定针对受试者的动态头部相关传递函数包括接收由音频传感器捕获的声音的音频记录。声音由受试者佩戴的入耳式扬声器发出。附加地，接收由耦合到入耳式扬声器的麦克风捕获的参考信号和由图像传感器捕获的一个或多个图像。一个或多个图像描绘在声音由入耳式扬声器发出时受试者的身体姿势，并且可以被用来生成受试者的身体姿势的姿势表示。基于姿势表示、声音的音频记录和参考信号，确定针对每个音频传感器的头部相关传递函数。基于针对每个音频传感器的头部相关传递函数，确定动态头部相关传递函数。

技术领域

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2020年3月18日提交的美国临时专利申请第62/991,491号的权益，通过引用将其并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及确定针对受试者的动态头部相关传递函数。

背景技术

头部相关传递函数(HRTF)可以被用来表征受试者的耳朵如何从空间中的某个点接收声音。具体而言，针对受试者的HRTF可以被用来合成在受试者看来源自三维(3D)空间中的给定点的双耳声音。传统上，通过将麦克风放置在受试者的耳朵内部以接收从消声室内的一系列扬声器发出的声音，可以为受试者测量HRTF。一系列扬声器中的每一个可以被安置成靠近受试者的耳朵内部的麦克风的圆形或半圆形布置以发出相应的声音，以使得麦克风可以捕获从每个扬声器单独发出的声音。然而，这个过程可能是耗时的，因为HRTF需要小增量的测量(例如，在水平面上每5°到30°的一次测量)，以使得一系列中的每个扬声器可以针对每个增量发出相应的声音。此外，这个过程可能证明对于受试者来说是艰巨的，因为每次HRTF测量都需要受试者在受试者的耳朵内部的麦克风接收从一系列扬声器中的每个扬声器单独地发出的相应声音的同时保持静止。此外，因为受试者被要求在整个过程中保持静止，这个过程可能没有考虑受试者的位置的变化(例如，倾斜头部、旋转头部等)，因此限制了HRTF测量可以为受试者合成的双耳声音的范围。

发明内容

在特定实施例中，可以使用入耳式扬声器、一系列音频传感器和一系列图像传感器来确定针对受试者的动态头部相关传递函数(HRTF)。入耳式扬声器可以被佩戴在位于隔音室或“捕获空间”内的受试者的耳朵内部，以使得入耳式扬声器可以将声音从受试者的耳朵远离地向外发出到周围的捕获空间中。在一个实施例中，从入耳式扬声器发出的声音可以是或包括正弦波扫描，声音的频率增加以使得多个频率范围(例如，从20Hz到20kHz)可以在整个捕获空间中发出。入耳式扬声器的麦克风可以捕获受试者的耳朵内部的声音以被用作参考信号。该系列音频传感器可以面向受试者被均匀地安置在整个捕获空间中，以随着声音离开耳朵并被受试者的人体测量学特征修改而捕获声音。该系列音频传感器中的每一个所捕获的声音可以用麦克风所捕获的参考信号进行处理，以确定针对音频传感器系列中的每个音频传感器的HRTF。此外，该系列图像传感器可以面向受试者被均匀地安置在整个捕获空间中，以随着入耳式扬声器发出声音而捕获受试者的图像。当声音由入耳式扬声器发出时，由该系列图像传感器所捕获的图像可以被用来确定受试者相对于周围的捕获空间的取向或“身体姿势”。受试者的身体姿势可以被映射到声音的音频记录和参考信号，从而允许受试者针对每个发出的声音改变身体姿势。通过允许受试者改变身体姿势，可以实现一组密集测量，并且该组密集测量可以用来确定针对受试者的动态HRTF。动态HRTF可以被用来为受试者合成考虑受试者的位置变化的双耳声音。