[發明專利]用于生成頭部相關傳遞函數的系統和方法

有效

• 申請號: 202010515545.1
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN112073891B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 簡恩·約翰遜;阿波·卡亞雷寧;馬蒂·馬利寧;尤西·蒂坎恩;維萊·薩里;普朗·沃蘇格
• 申請（專利權）人: 珍尼雷克公司
• 主分類號: H04S7/00
• 分類號: H04S7/00;G06F30/23
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯

本發明提出了用于生成頭部相關傳遞函數的系統和方法。根據本發明的一個示例性方面，提出了一種方法，包括：計算針對用戶的頭部相關傳遞函數，該計算至少部分地基于至少包括視頻材料和至少一個補充圖像的采集數據，該至少一個補充圖像包括疊覆在用戶的至少一個生物細節上的透明測量裝置的圖像；以及傳輸上述頭部相關傳遞函數。

技術領域

本發明提出了一種方法，包括：借由第一計算機程序應用來計算用戶的頭部相關傳遞函數，該計算至少部分地基于至少包括視頻材料和至少一個補充圖像的采集數據，該至少一個補充圖像包括疊覆在用戶的至少一個生物細節上的透明測量裝置的圖像；以及傳輸所述頭部相關傳遞函數，尤其在音頻工程應用領域中。

更具體地，本發明提出了一種用于生成個人的頭部相關傳遞函數的系統和方法。本發明還包括計算機程序應用和套件，該套件包括能基于用戶的生物數據以及可能會影響傳遞函數的其他數據來獲得頭部相關傳遞函數的測量裝置。另外，本發明還提供了能執行頭部相關傳遞函數而無需用戶校準的音頻硬件。

背景技術

音頻監聽的目的是以中立的方式來評價音頻表現，以確保能良好地傳遞到其他再現系統。與頭部運動相關的頭部形狀和外耳形狀是我們聽覺系統的主要定位機構，它使我們能夠出色地定位聲源，并使揚聲器監聽能正常工作。耳機會破壞與我們一生中所獲得的這些自然機構的鏈接。因此，貼耳式耳機和入耳式耳機并不是監聽的最佳選擇。普通耳機很難設定水平、調節聲音位置，以及均衡重要的聲源，例如人的語音或調性樂器，這是因為耳機在中音范圍內沒有控制得好的頻率響應，而且耳機之間的聲音特征差異很大。人與人之間的個體差異使此事變得更加復雜。即使耳機的設定相同，你在耳機上聽到的聲音也可能會與其他人聽到的聲音非常不同。這些特征與良好的室內監聽揚聲器系統相比完全不同。使用優質的揚聲器監聽系統來完成的工作可以精確地轉移到其他揚聲器，對于所有聽者來說聲音都相同，并且在耳機再現方面也表現良好。

為了能使用耳機來進行監聽，就需要新的方案。本發明旨在提供一種可靠的路徑，以能夠使用耳機進行立體聲、環繞聲和身臨其境的音頻的監聽。在本發明的實施例中，對于用戶的頭部、外耳和上身如何影響和著色從任何給定方向到達的音頻進行了計算。它的效果稱為頭部相關傳遞函數(HRTF)。本發明的至少一些實施例以SOFA文件格式提供了用戶唯一的個人HRTF。SOFA(聲音空間有向型格式)文件格式已由音頻工程協會(AES)標準化，并被音頻軟件廣泛接受和支持。

存在一些提供HRTF的方法，這些方法使用的不是從相關人員那里唯一測量的數據。這種數據可能來自人體模型或仿真人頭。通常，這些方案不能產生最佳質量，即，所生成的HRTF不能與用戶的身體結構很好地匹配。應當理解的是，質量差的HRTF(例如，包含聲音著色和定位不準確以及定位錯誤的HRTF)對用戶是沒有用的，并且實際上可能會導致較低的保真度。

數據庫中也有最初是從完全不同的人那里測得的數據。先前的方法包括用于在這種數據庫中選擇最佳匹配的裝置。這種選擇通常基于對人的一組尺寸的測量，例如頭部尺寸和耳朵尺寸，這通常被稱為人體測量學。可以將目標人的人體測量數據與數據庫中其他人的數據進行匹配，以期找到最佳匹配。假定這將導致選擇最有可能為給定人員創建正確的音頻表現的HRTF。令人遺憾的是，這種方法實際上并沒有顯示出很好的性能。可以發現通常的問題在于不期望的著色、定位錯誤以及不能形成良好的外化，但這種發現通常無法導致可靠的渲染，因為仍然存在明顯的個體差異，且目前還沒有完善的選擇方法。

本發明旨在解決上述方案所存在的問題和缺點，并提供本文所述的有益效果。

發明內容

本發明由獨立權利要求中的特征所限定。在從屬權利要求中限定了一些具體實施例。

根據本發明的第一方面，提出了一種方法，包括：通過第一計算機程序應用來計算針對用戶的頭部相關傳遞函數，該計算至少部分地基于至少包括視頻材料和至少一個補充圖像的采集數據，該至少一個補充圖像包括疊覆在用戶的至少一個生物細節上的透明測量裝置的圖像；以及傳輸上述頭部相關傳遞函數。