[发明专利]基于外耳的位移的虚拟传声器校准

说明书

音频系统使用用户外耳的位移来校准虚拟传声器(207)。换能器(220、230)向用户呈现音频内容。一个或多个传感器(240)监测用户的耳廓(215)的一部分的位移。该位移部分地是由所呈现的音频内容引起的。音频系统基于所监测的耳廓(215)的一部分的位移来估计用户的耳道入口(210)处的声压，相应地生成声音滤波器，并且使用该声音滤波器来调整音频内容。换能器向用户呈现调整后的音频内容，从而改善用户的听觉体验。

技术领域

本公开总体上涉及头戴式设备(headset)中的音频系统，并且具体地，涉及基于头戴式设备的用户的外耳的位移的虚拟传声器校准。

背景技术

头戴式设备可以向用户提供音频内容。常规地，为了校准头戴式设备以向用户提供空间化声音，将传声器放置在用户的耳道中(通常在耳道入口处)。由传声器采集到的声音用于校准和均衡系统的输出，然后，使用头相关传递函数(head-related transferfunction，HRTF)来递送3D空间化声音。该设备可以使用HRTF来生成音频内容，该音频内容经由一个或多个扬声器来呈现，以提供空间化音频内容。为了确保高再现质量，可以在采集HRTF的同一点处均衡一个或多个扬声器。然而，使用耳朵内的传声器来校准头戴式设备并不总是实用的或理想的。

发明内容

因此，本发明涉及根据所附权利要求的方法、系统和计算机可读非暂态存储介质。

本文描述了一种音频系统。该音频系统被配置为基于用户的一只或两只耳朵的位移来校准虚拟传声器。对于用户的耳朵，音频系统(例如，经由换能器)生成校准信号，并且(例如，经由位移传感器)测量可能部分地由于校准信号而引起的耳朵的一部分的位移。音频系统将位移信息作为输入提供给模型，该模型被配置为输出所估计的耳朵的耳道入口处的声压。因此，音频系统可以模拟在耳道入口处的虚拟传声器将如何检测音频内容。在一些实施例中，音频系统的一个或多个位移传感器被集成到该音频系统的一个或多个换能器中。例如，结合到用户的耳朵的软骨传导换能器(例如，被配置为经由软骨传导来呈现音频内容)可以包括位移传感器和/或耦接到位移传感器，该位移传感器在软骨传导换能器振动耳朵时测量耳朵的位移。

经由一个或多个换能器向用户呈现音频内容。一个或多个传感器监测用户的耳廓的至少一部分的位移，所述位移部分地是由所呈现的音频内容引起的。基于耳廓的一部分的位移来估计用户的耳道入口处的声压。使用经远程估计的耳道入口处的声压来生成换能器的声音滤波器，并且使用所生成的滤波器来调整音频内容。随后，换能器向用户呈现调整后的音频内容。

在一些实施例中，公开了一种校准虚拟传声器的音频系统。音频系统包括换能器、一个或多个传感器以及控制器。换能器被配置为测量用户的耳廓的一部分的位移，所述位移是由所呈现的音频内容引起的。控制器被配置为基于所监测的耳廓的一部分的位移来估计用户的耳道入口处的声压，使用所估计的声压来生成用于换能器的声音滤波器，并且使用所生成的滤波器来调整音频内容。控制器指示换能器向用户呈现调整后的音频内容。

在根据本发明的音频系统的一些实施例中，换能器可以是被配置为呈现音频内容的软骨传导换能器。一个或多个传感器中的一者可以是软骨传导换能器。另外，该系统还可以被配置为通过测量软骨传导换能器的预载荷量(preload)来监测用户的耳廓的一部分的位移。

在根据本发明的音频系统的一些实施例中，一个或多个传感器还可以包括加速度传感器和光学位移传感器中的至少一者。

在根据本发明的音频系统的一些实施例中，换能器可以是被配置为经由空气传导而向用户呈现音频内容的扬声器。

在根据本发明的音频系统的一些实施例中，估计耳道入口处的声压还可以包括：控制器被配置为将所监测的耳廓的一部分的位移作为输入提供给模型，该模型被配置为基于耳廓的位移输出耳道入口处的声压。另外，模型可以包括卷积神经网络、线性模型和数值模拟中的至少一者。替代地或另外地，模型可以被配置为接收用户的耳朵的几何形状作为输入，该几何形状包括根据用户的耳朵的一幅或多幅图像确定的测量结果。