[發明專利]具有頭部跟蹤的雙耳頭戴式耳機呈現

有效

• 申請號: 201611243763.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107018460B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: U.霍爾巴赫
• 申請（專利權）人: 哈曼國際工業有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;H04R1/32;H04R3/00;H04S3/00;H04S7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 高巍

1.一種用于增強聲音再現的方法，其包括：

在第一音頻信號接口處接收音頻輸入信號；

從安裝到頭戴式耳機組件的數字陀螺儀接收角速度信號；

響應于所述角速度信號小于預定閾值持續超過預定樣本計數，將頭部旋轉角計算成作為先前頭部旋轉角測量結果的一部分；

基于所述頭部旋轉角更新一對參數頭部相關傳遞函數(HRTF)模型中的每一個中的至少一個雙耳呈現濾波器；以及

使用所述至少一個雙耳呈現濾波器將所述音頻輸入信號變換成音頻輸出信號，所述音頻輸出信號包括左頭戴式耳機輸出信號和右頭戴式耳機輸出信號。

2.如權利要求1所述的方法，還包括：

當所述角速度信號超過預定閾值或者小于所述預定閾值持續小于預定樣本計數時，根據所述角速度信號計算所述頭部旋轉角。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述音頻輸入信號是多聲道音頻輸入信號。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述音頻輸入信號是單聲道音頻輸入信號。

5.如權利要求1所述的方法，其中基于所述頭部旋轉角更新所述至少一個雙耳呈現濾波器包括：基于所述頭部旋轉角從至少一個查找表檢索所述至少一個雙耳呈現濾波器的參數。

6.如權利要求5所述的方法，其中基于所述頭部旋轉角從所述至少一個查找表檢索所述至少一個雙耳呈現濾波器的參數包括：

基于所述頭部旋轉角生成左表指針索引值和右表指針索引值；以及

基于所述左表指針索引值和所述右表指針索引值從所述至少一個查找表檢索所述至少一個雙耳呈現濾波器的所述參數。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述至少一個雙耳呈現濾波器包括坡型濾波器和陷波濾波器。

8.如權利要求7所述的方法，其中基于所述頭部旋轉角更新至少一個雙耳呈現濾波器包括：基于所述頭部旋轉角更新所述坡型濾波器和所述陷波濾波器中的每一個的增益參數。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述至少一個雙耳呈現濾波器還包括耳間時間延遲濾波器。

10.如權利要求9所述的方法，其中基于所述頭部旋轉角更新至少一個雙耳呈現濾波器包括：基于所述頭部旋轉角更新所述耳間時間延遲濾波器的延遲值。

11.一種用于增強聲音再現的系統，其包括：

頭戴式耳機組件，其包括頭帶、一對頭戴式耳機和一個數字陀螺儀；以及

聲音增強系統(SES)，其用于從音頻源接收音頻輸入信號，所述SES與所述數字陀螺儀和所述一對頭戴式耳機通信，所述SES包括：

微控制器單元(MCU)，其被配置來：

從所述數字陀螺儀接收角速度信號并且根據所述角速度信號計算頭部旋轉角；

響應于所述角速度信號超過預定閾值或者小于所述預定閾值持續小于預定樣本計數，根據所述角速度信號計算所述頭部旋轉角；

響應于所述角速度信號小于預定閾值持續大于預定樣本計數，逐漸減小所述頭部旋轉角；以及

數字信號處理器(DSP)，其與所述MCU通信并且包括一對動態參數頭部相關傳遞函數(HRTF)模型，所述模型被配置來將所述音頻輸入信號變換成音頻輸出信號，所述一對動態參數HRTF模型至少具有交叉濾波器，其中所述交叉濾波器的至少一個參數基于所述頭部旋轉角來更新。

12.如權利要求11所述的系統，其中所述交叉濾波器包括坡型濾波器和陷波濾波器，并且其中所述交叉濾波器的所述至少一個參數包括坡型濾波器增益和陷波濾波器增益。

13.如權利要求11所述的系統，其中所述一對動態參數HRTF模型還包括具有延遲參數的耳間時間延遲濾波器，其中所述延遲參數基于所述頭部旋轉角來更新。