[發(fā)明專利]聽聲辨位的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610188104.9
• 申請(qǐng)日: 2016-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN107231586A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐超
• 主分類號(hào): H04R1/10
• 分類號(hào): H04R1/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聲音處理與人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聽聲辨位的方法及裝置。

背景技術(shù)

人類的聽覺(jué)系統(tǒng)非常神奇，在大腦的作用下，人們可以很好的分辨出聲源產(chǎn)生的方向。當(dāng)人們閉上眼睛，聚精會(huì)神聆聽的時(shí)候，這種聽聲辨位的能力會(huì)更加強(qiáng)大，因此如果能夠?qū)@種能力不斷的進(jìn)行練習(xí)，那么這將有助于充分發(fā)揮人類大腦在空間信息感受方面的潛能。

目前，各種手機(jī)游戲和電腦游戲充斥于人們的生活之中，而且?guī)缀跛械挠螒蚨纪瑫r(shí)具有視覺(jué)和聽覺(jué)的因素，但是游戲開發(fā)者往往只注重視覺(jué)上的體驗(yàn)和交互性，聽覺(jué)只是作為渲染游戲氣氛的輔助手段。如果能夠充分發(fā)揮人類聽覺(jué)系統(tǒng)的空間感知能力，使得聽覺(jué)可以作為代替視覺(jué)的游戲操控手段，那么這將有助于游戲開發(fā)者開發(fā)出更多具有創(chuàng)新性和趣味性的游戲作品。

為此，我們需要開發(fā)一種基于人類聽覺(jué)的方法來(lái)對(duì)人類在聽覺(jué)方面的潛力進(jìn)行挖掘，同時(shí)也為游戲開發(fā)者提供一種利用人類聽覺(jué)來(lái)開發(fā)游戲的手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種能夠?qū)θ祟惵犛X(jué)能力進(jìn)行鍛煉并且?guī)椭螒蜷_發(fā)者開發(fā)聽覺(jué)游戲的方法及裝置。

為了達(dá)到上述目的，提出一種聽聲辨位的方法，包括如下步驟：

步驟1，系統(tǒng)根據(jù)用戶頭部當(dāng)前方位建立一個(gè)極坐標(biāo)系；

步驟2，系統(tǒng)在該坐標(biāo)系中選擇任意一個(gè)角度作為用戶需要辨別的目標(biāo)角度；

步驟3，系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)角度與用戶頭部正前方向在極坐標(biāo)系中的角度之差調(diào)整耳機(jī)中播放的聲音；

步驟4，用戶根據(jù)耳機(jī)中的聲音來(lái)判斷聲源相對(duì)于自己的方位角并將頭部轉(zhuǎn)向聲源方向，系統(tǒng)的角速度傳感器實(shí)時(shí)采集用戶頭部的角速度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行積分運(yùn)算得到用戶頭部正前方向當(dāng)前在極坐標(biāo)系中的角度；

步驟5，檢測(cè)用戶是否按下確定鍵或者停止鍵，如果都沒(méi)按下則返回步驟3，如果按下確定鍵則計(jì)算出目標(biāo)角度與用戶頭部正前方向當(dāng)前在極坐標(biāo)系中的角度之差，根據(jù)該角度之差計(jì)算出用戶此次判斷方位的準(zhǔn)確度得分，顯示該得分并且將準(zhǔn)確度得分進(jìn)行累加，返回步驟1，如果按下停止鍵則計(jì)算出目標(biāo)角度與用戶頭部正前方向當(dāng)前在極坐標(biāo)系中的角度之差，根據(jù)該角度之差計(jì)算出用戶此次判斷方位的準(zhǔn)確度得分，將準(zhǔn)確度得分累加后求平均值，顯示平均得分，操作結(jié)束。

優(yōu)選的，所述步驟1中，系統(tǒng)以用戶頭部當(dāng)前位置為極點(diǎn)，以用戶當(dāng)前頭部正前方向?yàn)闃O軸建立極坐標(biāo)系，每次執(zhí)行該步驟建立極坐標(biāo)系時(shí)將角速度數(shù)據(jù)積分的初始角度設(shè)置為0度。

優(yōu)選的，所述步驟2中，目標(biāo)角度的范圍為負(fù)180度到正180度。

優(yōu)選的，所述步驟3中，耳機(jī)聲音的調(diào)整方法為：

(1)按照如下公式計(jì)算角度之差：α_delt＝α_target-α_user；

(2)分別計(jì)算耳機(jī)左右兩個(gè)聲道聲音信號(hào)的電壓幅值，計(jì)算公式如下：

如果α_target>＝0，則：

如果α_target<0，則：

其中，α_target為目標(biāo)角度，α_user為用戶頭部正前方向在極坐標(biāo)系中的角度，α_delt為角度之差，U_L為耳機(jī)左聲道聲音信號(hào)的電壓幅值，U_R為耳機(jī)右聲道聲音信號(hào)的電壓幅值，U_ref為左右聲道聲音信號(hào)電壓幅值的參考電壓，參考電壓U_ref的峰峰值為0.01-1.5伏。

優(yōu)選的，其特征在于，所述步驟3中，耳機(jī)中播放的聲音需要事先錄制獲取，錄制方法為：將一個(gè)立體聲麥克風(fēng)固定在同一個(gè)位置，以立體聲麥克風(fēng)所在位置為圓心，以半徑R建立一個(gè)圓，以立體聲麥克風(fēng)正前方向?yàn)?度，在圓周上0度到180度以及0度到負(fù)180度的角度范圍內(nèi)，將聲源每隔1度角度移動(dòng)一次，使用立體聲麥克風(fēng)錄制不同位置時(shí)的聲源音頻信號(hào)，其中，R為半徑，半徑R為0.5-10米；

耳機(jī)聲音的調(diào)整方法為：

(1)按照如下公式計(jì)算角度之差：α_delt＝α_target-α_user，其中，α_target為目標(biāo)角度，α_user為用戶頭部正前方向在極坐標(biāo)系中的角度，α_delt為角度之差；