[發明專利]多通道雙耳式錄音和動態回放

在審

• 申請號: 201880045019.4
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN111095951A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: O·S·埃瑞克森
• 申請（專利權）人: 哈德利公司
• 主分類號: H04S7/00
• 分類號: H04S7/00;G11B20/10;G11B20/00;H04R1/40;H04R3/00;H04R5/027;H04R5/033
• 代理公司: 北京市正見永申律師事務所 11497
• 代理人: 黃小臨

提供了用于在VR/AR應用中增強音頻體驗的方法和系統。本申請的設備適于記錄多個雙耳式立體聲對并回放與用戶的頭部位置相對應的選擇的雙耳式聲對。在各種實施例中，利用大體上球形的微陣列來記錄多個雙耳式立體聲對。VR/AR頭戴設備進一步適于跟蹤用戶的頭部位置并動態地回放與頭部位置相對應的雙耳式聲音對。

背景技術

本申請總體上涉及音頻記錄和回放。具體地，本申請涉及用于提供增強的虛擬現實/增強現實(VR/AR)音頻體驗的設備和方法。更具體地，提供了用于多通道環繞聲錄音和對所記錄的聲音的雙耳式(binaural)回放的設備和方法。

長期以來，使用兩種主要方法進行錄音：單聲道和立體聲。單聲道使用單個麥克風拾取聲音，而立體聲使用兩個彼此隔開的麥克風。隨著近年來VR/AR技術的出現和普及，經常使用多于兩個的麥克風進行錄音。產生的錄音通常需要多于兩個的揚聲器才能回放。在某些情況下，對錄音執行混合或信號處理，從而僅使用兩個揚聲器進行回放。但是，不管涉及的揚聲器數量如何，這種“模擬”環繞聲通常會導致對人耳達不到真實或令人滿意的聆聽體驗。這部分是由于人耳的聽覺或聽力的復雜性，特別是由于聲源相對于聽者的頭和耳朵的相對位置和方位的聽覺敏感性。

雙耳式記錄已被用于改善聲音記錄和收聽體驗。但是，具有一組耳廓的常規“仿真頭”有其自身的局限性，因為它通常會呈現一個方位或位置。例如，如果仿真頭未模仿聽者的頭部位置或方位，則所得的聲音將不會對聽者的耳朵產生真實或感官的聽覺體驗。這在VR/AR應用中尤其是個問題，因為聽覺上的輕微缺陷就可能會削弱所設計的整個VR/AR體驗。

因此，需要改進的方法和系統來提供增強的VR/AR音頻體驗。更具體地，考慮到變化的頭部位置和方位，需要用于改善環繞聲錄音和回放的設備和方法。

發明內容

因此，本申請的目的是提供用于與用戶或聽者的頭部位置和角度相對應的增強的VR/AR音頻體驗的方法和系統。

特別地，根據本申請，在一個實施例中，提供了一種用于與用戶的至少兩個頭部位置相對應的環繞聲錄音和雙耳式回放的系統。該系統包括適于記錄多個雙耳式聲音對(sound pairs)的大體上球形的麥克風陣列；多通道錄音處理器，適于處理多個雙耳式聲音對，從而產生多對雙耳式音頻；多通道回放處理器，適于提取用戶的頭部位置，并基于頭部位置處理多對雙耳式音頻，從而再現對應于頭部位置的雙耳式聲音對；以及回放單元，適于回放雙耳式聲音對。

在另一個實施例中，回放單元是頭戴式耳機(headphone)和耳機(earphone)中的一個。在又一個實施例中，頭戴式耳機或耳機是無線的。

在進一步的實施例中，該系統進一步包括跟蹤單元，該跟蹤單元連接到多通道回放處理器，并適于跟蹤用戶的頭部位置。

根據另一實施例，跟蹤單元是虛擬現實和增強現實(VR/AR)頭戴設備(headset)。

根據又一個實施例，大體上為球形的麥克風陣列包括大體上為球形的框架和固定到該框架上的多個麥克風。多個麥克風中的每一個與在其相對側大圓弧上的麥克風配對，以記錄雙耳式聲音對。

根據又一個實施例，框架的每個大圓弧的直徑大體上是一對人耳之間的距離。

根據進一步的實施例，框架由橡膠、硅膠、金屬、塑料或其組合制成。

在另一個實施例中，大體上球形的麥克風陣列包括18個麥克風。在又一個實施例中，大體上球形的麥克風陣列包括32個麥克風。

在進一步的實施例中，多通道錄音處理器進一步包括適于過濾聲音信號的多通道放大器。

根據本申請，在另一個實施例中，提供了一種用于雙耳式聲音錄音的裝置。該設備包括適于記錄多個雙耳式聲音對的大體上球形的麥克風陣列，以及適于處理多個雙耳式聲音對從而產生多對雙耳式音頻的多通道錄音處理器。