[發明專利]虛擬耳機

在審

• 申請號: 201410504403.X
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104270693A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 陳祝明;陳健;吳天軍;王子晟;周嫄
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 羅言剛

1.虛擬耳機，其特征在于，包括位置傳感器和音頻處理系統，以及與音頻處理系統連接的揚聲器陣列，所述揚聲器陣列包括至少兩個揚聲器；

所述位置傳感器能夠對目標收聽者的耳廓進行定位，并將定位信息發送至音頻處理系統；

所述音頻處理系統由依次信號連接的音頻信號接收頭、AD轉換器、處理器和與處理器連接的多個音頻發射通道組成，所述音頻發射通道由DA轉換器和音頻放大器組成，所述DA轉換器連接處理器，音頻放大器連接揚聲器；

所述處理器與位置傳感器連接，所述處理器根據定位信息控制揚聲器陣列中每一揚聲器對應的音頻發射通道的輸入信號的延時長短與幅度大小，使不同揚聲器發出的聲信號到達耳廓所處位置的時間和幅度均相同。

2.如權利要求1所述的虛擬耳機，其特征在于，所述位置傳感器為雙目視覺圖像定位裝置。

3.?如權利要求2所述的圖像定位裝置，其特征在于，所述雙目視覺圖像定位裝置還包括照明裝置，所述照明裝置上設置有光線傳感器，所述照明裝置的控制端與光線傳感器和處理器連接。

4.如權利要求1所述的虛擬耳機，其特征在于，所述揚聲器陣列為共形陣。

5.?如權利要求1所述的虛擬耳機，其特征在于，揚聲器陣列的物理口徑尺寸D>(R×λ/2)^1/2；

其中D為陣列物理口徑尺寸，R為目標收聽者與揚聲器陣列中心位置的距離，λ為音頻信號波長。

6.如權利要求1所述的虛擬耳機，其特征在于，所述音頻處理系統為具備多通道輸出的音頻處理器，包括但不限于?LM48901、LM48903、ADAU1701、CS47048。

7.如權利要求1所述的虛擬耳機，其特征在于，所述揚聲器陣列包括至少四個揚聲器。

8.虛擬耳機音頻聚焦方法，其特征在于，包括如下步驟:

S1位置傳感器對目標收聽者的耳廓進行定位，并將定位信息發送至音頻處理系統中的處理器；

S2處理器根據定位信息計算揚聲器陣列中每一揚聲器與目標收聽者耳廓的距離，并控制對應音頻發射通道的輸入音頻信號的延時長短與幅度大小，使不同揚聲器發出的聲信號到達耳廓所處位置的時間相同、幅度相同。

9.如權利要求8所述的虛擬耳機音頻聚焦方法，其特征在于，所述位置傳感器對目標收聽者的耳廓進行定位的方法采用雙目視覺圖像定位方法。

10.如權利要求8所述的虛擬耳機音頻聚焦方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：

S21處理器根據耳廓定位信息計算出每一揚聲器與目標收聽者的耳廓距離分別為R₁、R₂、……R_N，對應的聲波傳播延時分別為t₁、t₂、……t_N，N為揚聲器總數；

S22根據α=e^-β×R/2計算各個揚聲器到達耳廓的聲波傳輸衰減α₁、α₂、……α_N，其中β為聲波距離衰減因子；

S23找出聲波傳輸延時中的最大值t_max和聲波傳輸衰減中的最大值α_max，則處理器對各音頻通道的延時量為τ_i=t_max-t_i，i=1，……N，幅度加權值為A_i=α_max/α_i，i=1，……N。