[發明專利]便攜式計算機和設備中的沉浸式音頻內容的近場渲染

有效

• 申請號: 201780018983.3
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN108886648B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: I·D·佩爾萬;C·P·布朗
• 申請（專利權）人: 杜比實驗室特許公司
• 主分類號: H04R1/32
• 分類號: H04R1/32;H04S7/00;H04R5/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宿小猛

關于生成用于在便攜式設備中渲染沉浸式音頻內容的近場聲音模式的揚聲器系統的實施例。驅動器陣列將聲音從便攜式設備的頂表面向上投射以形成向上激發揚聲器；揚聲器集合將聲音從便攜式設備的底表面向下投射以形成向下激發揚聲器。解碼器/渲染器組件接收沉浸式音頻內容，從該內容解碼高度音頻信號，并且將直接音頻信號發送到向下激發揚聲器。分頻器執行高通濾波器功能以將解碼的高度音頻信號的高頻分量傳遞到向上激發揚聲器并且將解碼的高度音頻信號的低頻分量傳遞到向下激發揚聲器。

技術領域

一個或多個實現總體上涉及用于便攜式設備的揚聲器系統，更具體地涉及渲染沉浸式音頻內容的便攜式計算機設備。

背景技術

有競爭力的便攜式(膝上型計算機或筆記本)個人計算機(PC)市場迫使制造商提供使他們的產品顯著區分于他們的競爭對手的特征。一個主要的區分特征是提供高質量音頻回放，因為這些設備越來越多地被用來回放復雜的內容，諸如流傳輸音頻/視頻(AV)節目、現實的仿真、先進的游戲、3D/虛擬現實應用等。然而，PC、平板計算機、智能電話和類似的設備變得越來越小、越來越輕、越來越薄，因此對制造商施加了嚴重的包裝約束。眾所周知，良好的音頻回放需要使得揚聲器可以響亮地且清楚地投射的大小、音量和功率，并且目前的包裝約束和成本約束越來越限制能夠用于通過小型低功率揚聲器回放的聲音質量。

對象和沉浸式音頻的出現已經使得可以渲染非常現實的音頻內容，在沉浸式音頻中，用利用音頻對象(具有視在3D位置、寬度和其他參數的相關聯的參數化描述的音頻信號)的聲音的空間表示來擴充基于聲道的音頻。諸如以Dolby Atmos^TM格式為例的沉浸式音頻可以用于許多多媒體應用，諸如電影、視頻游戲和越來越多地在便攜式設備上回放的模擬器。這樣的內容最初是針對影院環境開發的，最近已經被改為家庭影院系統，并且一般需要使用定位在收聽者上方(諸如在天花板或高墻區域中)的高度揚聲器，或者通過使用將聲音向上投射以用于向下反射回收聽者的反射揚聲器。可以意識到，這樣的系統因此需要使用大小相對可調整的揚聲器，這些揚聲器是特別配置的，并且被安裝在收聽環境中以提供至少部分地由音頻內容中的高度線索表示的、收聽者周圍和上方的聲音的準確表示。對于其聲音依賴于內部揚聲器的便攜式計算機，這樣的高度線索在目前的設備設計中是不能再現的。

因此，沉浸式音頻回放系統是針對與特定的(例如，天花板)揚聲器一起使用以投射來自收聽者頭部上方的高度聲音分量進行優化的。特殊的揚聲器設計已經被開發用來使得可以相對容易地安裝在高位，但是這對于布置沉浸式音頻揚聲器系統清楚地增加了大量復雜度和成本。Dolby Atmos家庭劇院系統已經通過集成角度朝向天花板的揚聲器來針對家庭娛樂使用情況解決了該問題，這些揚聲器通過使音頻波遠離房間的天花板反射朝向收聽者來渲染Dolby Atmos高度信息。然而，該方法需要太大且太強大以至于不能裝進膝上型計算機或其他便攜式設備內部的揚聲器，而且還需要將揚聲器定位為相對于收聽者和天花板成正確的角度。自然地，這在膝上型計算機殼體內部需要較多空間，并且揚聲器需要足夠強大以便用足以反射出天花板的能量創建音頻波并且用仍足以創建高度方面的能量射到收聽者位置。目前的膝上型計算機和類似的便攜式設備通常僅具有一個或兩個揚聲器，這些揚聲器被安置在膝上型計算機殼(容納鍵盤和電子器件的部分)的底部，并且向下朝向桌子的表面激發。這樣的揚聲器對于回放包含高度線索或其他方向線索的音頻內容是完全不夠的。

因此，需要的是用于便攜式設備和膝上型計算機(筆記本)規格計算機的揚聲器系統，該揚聲器系統很小，但是很強大，足以放入膝上型計算機殼體內部，并且可以在無需使音頻波反射出天花板的情況下回放沉浸式音頻內容中的高度線索。

背景部分中討論的主題不應僅由于其在背景部分中被提到就被假定為現有技術。類似地，背景部分中提到的或者與背景部分的主題相關聯的問題不應被假定為以前已經在現有技術中被認識到。背景部分中的主題僅表示不同的方法，這些方法本身也是發明。

發明內容