聲場(chǎng)控制裝置、聲場(chǎng)控制方法、程序、聲場(chǎng)控制系統(tǒng)和服務(wù)器的制造方法
【專利摘要】根據(jù)本公開的聲場(chǎng)控制裝置包括：顯示對(duì)象物位置信息獲取單元，用于從通過成像獲得的信息獲取觀看者的位置信息；以及虛擬聲源位置控制單元，用于基于該位置信息來控制虛擬聲源位置。因此，可以在考慮頭部的尺寸或朝向的情況下最佳地調(diào)整虛擬聲源再現(xiàn)。因此，可以向觀看者提供沒有違和感的聲場(chǎng)。
【專利說明】聲場(chǎng)控制裝置、聲場(chǎng)控制方法、程序、聲場(chǎng)控制系統(tǒng)和服務(wù)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種聲場(chǎng)控制裝置、聲場(chǎng)控制方法、程序、聲場(chǎng)控制系統(tǒng)和服務(wù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)上，如下面列出的專利文獻(xiàn)I至3中描述的，例如，提出了一種用于根據(jù)觀看者的位置校正揚(yáng)聲器的音量、延遲和指向特性并在離開正面位置的位置也向觀看者提供最佳聲音的裝置。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I JP2005-049656A
[0006]專利文獻(xiàn)2 JP2OO7-2H897A
[0007]專利文獻(xiàn)3 JP2OlO-2OM5IA

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]在揚(yáng)聲器進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，當(dāng)觀看者在離開假設(shè)的觀看位置(通常，離所有的揚(yáng)聲器相等的距離處的位置，即，正面位置)的位置處試聽時(shí)，從各揚(yáng)聲器中到達(dá)的聲音的定時(shí)或者音量的平衡喪失，聲音質(zhì)量劣化，或者，定位發(fā)生位移。另外，存在這樣的問題，即，如果觀看者移動(dòng)，則虛擬聲源再現(xiàn)效果也喪失。
[0010]但是，專利文獻(xiàn)I至3中描述的技術(shù)難以最佳地調(diào)整虛擬聲源再現(xiàn)，因?yàn)檫@些技術(shù)只假設(shè)音量、延遲量或指向特性的調(diào)整，并且沒有考慮頭部的大小或朝向。
[0011]另外，如果作為聲源的顯示對(duì)象物在用戶在移動(dòng)裝置或平板計(jì)算機(jī)上玩游戲時(shí)移動(dòng)，則有可能在顯示對(duì)象物的移動(dòng)和用戶收聽到的聲音之間出現(xiàn)不適感。
[0012]因此，需要最佳地調(diào)整虛擬聲源再現(xiàn)。
[0013]解決問題的方案
[0014]根據(jù)本公開，提供了一種聲場(chǎng)控制裝置，該聲場(chǎng)控制裝置包括:顯示對(duì)象物位置信息獲取單元，用于獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息；以及虛擬聲源位置控制單元，用于基于顯示對(duì)象物的位置信息來控制虛擬聲源位置。
[0015]此外，該聲場(chǎng)控制裝置還可以包括:發(fā)送單元，用于向外部計(jì)算機(jī)至少發(fā)送顯示對(duì)象物的位置信息；以及接收單元，用于從外部計(jì)算機(jī)接收基于顯示對(duì)象物的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于該虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
[0016]此外，發(fā)送單元可以將聲音數(shù)據(jù)與顯示對(duì)象物的位置信息一起發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)，并且接收單元可以從外部計(jì)算機(jī)接收通過用基于顯示對(duì)象物的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)校正聲音數(shù)據(jù)而得到的聲音數(shù)據(jù)。
[0017]此外，該聲場(chǎng)控制裝置還可以包括:觀看者位置信息獲取單元，用于獲取觀看者的位置信息，并且虛擬聲源位置控制單元可以基于顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息來控制虛擬聲源位置。
[0018]此外，觀看者位置信息獲取單元可以從通過成像獲得的信息獲取觀看者的位置信
肩、O
[0019]此外，該聲場(chǎng)控制裝置還可以包括:發(fā)送單元，用于向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息；以及接收單元，用于從外部計(jì)算機(jī)接收基于顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于該虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
[0020]此外，發(fā)送單元可以將聲音數(shù)據(jù)與顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息一起發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)，并且接收單元可以從外部計(jì)算機(jī)接收通過用基于顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)校正聲音數(shù)據(jù)而獲得的聲音數(shù)據(jù)。
[0021]根據(jù)本公開，提供了一種聲場(chǎng)控制裝置，該聲場(chǎng)控制裝置包括獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息，以及基于顯示對(duì)象物的位置信息控制虛擬聲源位置。
[0022]根據(jù)本公開，提供了一種程序，該程序使計(jì)算機(jī)充當(dāng):用于獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息的部件，和用于基于顯示對(duì)象物的位置信息控制虛擬聲源位置的部件。
[0023]根據(jù)本公開，提供了一種聲場(chǎng)控制系統(tǒng)，該聲場(chǎng)控制系統(tǒng)包括:客戶端終端和外部計(jì)算機(jī)?？蛻舳私K端包括:顯示對(duì)象物位置信息獲取單元，用于獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息；發(fā)送單元，用于向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送對(duì)象物的位置信息；以及接收單元，用于從外部計(jì)算機(jī)接收基于對(duì)象物的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)。外部計(jì)算機(jī)包括:接收單元，用于接收顯示對(duì)象物的位置信息；虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)計(jì)算單元，用于基于顯示對(duì)象物的位置信息來計(jì)算虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)；以及發(fā)送單元，用于向客戶端終端發(fā)送虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于該虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
[0024]根據(jù)本公開，提供了一種服務(wù)器，該服務(wù)器包括外部計(jì)算機(jī)，該外部計(jì)算機(jī)包括:接收單元，用于從客戶端終端接收與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息；虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)計(jì)算單元，用于基于顯示對(duì)象物的位置信息來計(jì)算虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)；以及發(fā)送單元，用于向客戶端終端發(fā)送虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于該虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
[0025]根據(jù)本公開，提供了一種聲場(chǎng)控制方法，該聲場(chǎng)控制方法包括:通過客戶端終端，獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息；通過客戶端終端，向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送對(duì)象物的位置信息；通過外部計(jì)算機(jī)，接收顯示對(duì)象物的位置信息；通過外部計(jì)算機(jī)，基于顯示對(duì)象物的位置信息計(jì)算虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)；以及通過外部計(jì)算機(jī)，向客戶端終端發(fā)送虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于該虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
[0026]根據(jù)本公開，提供了一種聲場(chǎng)控制裝置，該聲場(chǎng)控制裝置包括:位置信息獲取單元，用于從通過成像獲得的信息獲取觀看者的位置信息；以及虛擬聲源位置控制單元，用于基于該位置信息來控制虛擬聲源位置。
[0027]虛擬聲源位置控制單元可以不管觀看者的位置如何都以固定聲像的定位的方式來控制虛擬聲源位置。[0028]虛擬聲源位置控制單元可以以聲像的定位根據(jù)觀看者的位置相對(duì)地移動(dòng)的方式來控制虛擬聲源位置。
[0029]虛擬聲源位置控制單元可以基于位置信息通過改變頭部傳遞函數(shù)來控制虛擬聲源位置。
[0030]虛擬聲源位置控制單元可以通過將觀看者的位置改變之前的系數(shù)平滑地改變?yōu)橛^看者的位置改變之后的系數(shù)，基于位置信息，控制虛擬聲源位置。
[0031]虛擬聲源位置控制單元可以在觀看者的移動(dòng)超過預(yù)定的值時(shí)基于位置信息來控制虛擬聲源位置。
[0032]該聲場(chǎng)控制裝置還可以包括:控制單元，用于基于位置信息來控制音量、聲音的延遲量或指向特性。
[0033]該聲場(chǎng)控制裝置還可以包括:成像單元，用于獲取觀看者的位置信息。
[0034]該聲場(chǎng)控制裝置還可以包括:姿勢(shì)信息獲取單元，用于獲取姿勢(shì)信息，并且虛擬聲源位置控制單元可以基于位置信息和姿勢(shì)信息來控制虛擬聲源位置。
[0035]位置信息獲取單元可以從包括用于對(duì)觀看者進(jìn)行成像的成像單元的另一個(gè)裝置獲取通過成像獲得的信息。
[0036]根據(jù)本公開，提供了一種聲場(chǎng)控制方法，該聲場(chǎng)控制方法包括:獲取觀看者的位置信息，和基于該位置信息來控制虛擬聲源位置。
[0037]根據(jù)本公開，提供了一種程序，該程序使計(jì)算機(jī)充當(dāng):用于獲取觀看者的位置信息的部件，和用于基于該位置信息來控制虛擬聲源位置的部件。
[0038]根據(jù)本公開，提供了一種聲場(chǎng)控制系統(tǒng)，該聲場(chǎng)控制系統(tǒng)包括:成像裝置，用于對(duì)觀看者進(jìn)行成像；以及聲場(chǎng)控制裝置。該聲場(chǎng)控制裝置包括位置信息獲取單元，用于從由成像裝置獲得的信息獲取觀看者的位置信息；以及虛擬聲源位置控制單元，用于基于該位置信息來控制虛擬聲源位置。
[0039]本發(fā)明的有益效果
[0040]根據(jù)本公開，可以最佳地調(diào)整虛擬聲源再現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的聲場(chǎng)控制裝置的配置例的示意圖。
[0042]圖2是示出聲音控制單元的配置的示意圖。
[0043]圖3是示出聲場(chǎng)調(diào)整處理單元的配置的示意圖。
[0044]圖4是示出系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元的配置的示意圖。
[0045]圖5是示出第一實(shí)施例的處理的流程圖。
[0046]圖6是示出觀看者和聲音輸出單元(揚(yáng)聲器)之間的位置關(guān)系的示意圖。
[0047]圖7是用于示出要在音量校正/改變單元中執(zhí)行的處理的示意圖。
[0048]圖8是用于示出要在延遲量校正/改變單元中執(zhí)行的處理的示意圖。
[0049]圖9是用于示出要在虛擬聲源再現(xiàn)校正/改變單元和指向特性校正/改變單元中執(zhí)行的處理的示意圖。
[0050]圖10是示出本實(shí)施例的聲場(chǎng)控制裝置的具體配置的示意圖。
[0051]圖11是示出第一實(shí)施例的聲像的定位的示意圖。[0052]圖12是示出第二實(shí)施例的聲像的定位的示意圖。
[0053]圖13是示出在第三實(shí)施例中這種裝置作為平板或個(gè)人計(jì)算機(jī)的應(yīng)用例的示意圖。
[0054]圖14是示出第三實(shí)施例的配置例的示意圖。
[0055]圖15是示出第四實(shí)施例的配置例的示意圖。
[0056]圖16是示出如何通過使用在觀看者周圍的各距離和角度處的假人頭部等來測(cè)量頭部傳遞函數(shù)H (r，Θ)的示意圖。
[0057]圖17是示出虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)的計(jì)算的示意圖。
[0058]圖18是示出用于改變虛擬聲源再現(xiàn)校正單元的系數(shù)(頭部傳遞函數(shù))使得對(duì)于觀看者的移動(dòng)，虛擬聲源的定位相對(duì)于空間被固定的方法的示意圖。
[0059]圖19是示出揚(yáng)聲器的指向特性的一個(gè)示例的特性圖。
[0060]圖20是示出第五實(shí)施例的系統(tǒng)的配置例的示意圖。
[0061]圖21是示出根據(jù)第六實(shí)施例的聲場(chǎng)控制裝置的配置例的示意圖。
[0062]圖22是示出云計(jì)算機(jī)和裝置之間的通信的示例的序列圖。
[0063]圖23是示出從云計(jì)算機(jī)發(fā)送到裝置的元數(shù)據(jù)的類型、傳輸頻帶和在裝置上的負(fù)荷的優(yōu)勢(shì)的示意圖。
[0064]圖24是示出裝置和云計(jì)算機(jī)的配置的示意圖。
[0065]圖25是示出包括頭部跟蹤頭戴式耳機(jī)的系統(tǒng)的一個(gè)示例的示意圖。
[0066]圖26是示出第九實(shí)施例的概要的示意圖。
[0067]圖27是示出第九實(shí)施例的聲場(chǎng)控制單元的配置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0068]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。請(qǐng)注意，在本說明書和附圖中，基本上具有相同的功能和結(jié)構(gòu)的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略對(duì)這些元件的重復(fù)說明。
[0069]請(qǐng)注意，將按照以下順序給出描述:
[0070]1.第一實(shí)施例
[0071]1.1.聲場(chǎng)控制裝置的外觀例
[0072]1.2.聲場(chǎng)控制單元的配置例
[0073]1.3.聲場(chǎng)調(diào)整處理單元的配置例
[0074]1.4.聲場(chǎng)控制裝置中的處理
[0075]1.5.觀看者和聲音輸出單元之間的位置關(guān)系
[0076]1.6.虛擬聲源再現(xiàn)校正單元中的處理
[0077]1.7.音量校正/改變單元中的處理
[0078]1.8.延遲量校正/改變單元中的處理
[0079]1.9.虛擬聲源再現(xiàn)校正/改變單元和指向特性校正/改變單元中的處理
[0080]1.10.聲場(chǎng)控制裝置的具體配置例
[0081]2.第二實(shí)施例
[0082]2.1.第二實(shí)施例的概要[0083]2.2.要在第二實(shí)施例的虛擬聲源再現(xiàn)校正/改變單元中執(zhí)行的處理
[0084]3.第三實(shí)施例
[0085]3.1.第三實(shí)施例的概要
[0086]3.2.第三實(shí)施例的配置例
[0087]4.第四實(shí)施例
[0088]5.第五實(shí)施例
[0089]6.第六實(shí)施例
[0090]7.第七實(shí)施例
[0091]8.第八實(shí)施例
[0092]9.第九實(shí)施例
[0093](1.第一實(shí)施例)
[0094][1.1.聲場(chǎng)控制裝置的外觀例]
[0095]圖1是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的聲場(chǎng)控制裝置100的配置例的示意圖。聲場(chǎng)控制裝置100被設(shè)置在裝備有揚(yáng)聲器的電視接收器、音頻設(shè)備等中，并且根據(jù)觀看者的位置來控制揚(yáng)聲器的聲音。如圖1所示，聲場(chǎng)控制裝置100被配置為具有成像單元102、觀看位置計(jì)算單元104、聲音控制單元106和聲音輸出單元108。圖1中示出的配置可以由電路(硬件)或者諸如CPU等的中央處理單元以及用于使該中央處理單元行使功能的程序(軟件)構(gòu)成，并且該程序可以被存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器的記錄介質(zhì)中。這也適用于圖3的組件等以及下面描述的各個(gè)實(shí)施例的配置。
[0096]成像單元102對(duì)收聽聲音的觀看者(用戶)的臉部和身體進(jìn)行成像。觀看位置計(jì)算單元104從由成像單元102獲得的圖像計(jì)算觀看者的位置和臉部的朝向。請(qǐng)注意，成像單元102 (以及觀看位置計(jì)算單元104)可以被設(shè)置在與設(shè)置有聲場(chǎng)控制裝置100的裝置分開的裝置中。聲源被輸入到聲音控制單元106。聲音控制單元106根據(jù)觀看者的位置處理聲音，從而可以獲得良好的聲音質(zhì)量、定位和虛擬聲源再現(xiàn)(虛擬環(huán)繞)效果。聲音輸出單兀108是用于輸出由聲音控制單兀106控制的聲音的揚(yáng)聲器。
[0097][1.2.聲場(chǎng)控制單元的配置例]
[0098]圖2是示出聲音控制單元106的配置的示意圖。如圖2所示,聲音控制單元106被配置為具有系數(shù)改變確定單元110、系數(shù)計(jì)算單元112、系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整處理單元114和聲場(chǎng)調(diào)整處理單元116。
[0099]系數(shù)改變確定單元110基于由成像單元102成像的觀看者的圖像來確定是否改變系數(shù)。如果每當(dāng)觀看者只稍微移動(dòng)或者稍微移動(dòng)他或她的臉部時(shí)系數(shù)改變確定單元110都更新系數(shù)，則在系數(shù)被更新時(shí)的音色的變化很可能無(wú)法被忽略。因此，如果運(yùn)動(dòng)小，則系數(shù)改變確定單元110不改變系數(shù)。在觀看者位置有顯著的(大于預(yù)定的)變化然后穩(wěn)定時(shí)，系數(shù)改變確定單元110作出改變系數(shù)的決定。在這種情況下，系數(shù)計(jì)算單元112根據(jù)改變后的觀看者位置來計(jì)算最佳的聲場(chǎng)處理系數(shù)。
[0100]系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整處理單元114在改變系數(shù)的同時(shí)執(zhí)行聲場(chǎng)調(diào)整處理。系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整處理單元114在將系數(shù)從對(duì)應(yīng)于先前觀看者位置的系數(shù)改變?yōu)橛上禂?shù)計(jì)算單元112新計(jì)算出的當(dāng)前觀看者位置的系數(shù)的同時(shí)執(zhí)行聲場(chǎng)調(diào)整處理。然后，系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整處理單元114平滑地改變系數(shù)，從而不會(huì)出現(xiàn)諸如聲音中斷的噪聲。[0101]另外，在改變系數(shù)的同時(shí)，即使聲音控制單元106接收到從觀看位置計(jì)算單元104發(fā)送的新位置信息計(jì)算結(jié)果，該系數(shù)也不被重置。由于這種原因，系數(shù)不會(huì)被不必要地改變，并且從觀看位置檢測(cè)單元104發(fā)送位置信息的定時(shí)也不必與聲音處理的定時(shí)同步。
[0102]另一方面，在觀看者位置沒有改變時(shí)，并且如果系數(shù)改變確定單元110決定不改變系數(shù)，則聲場(chǎng)調(diào)整處理單元116執(zhí)行適合于觀看位置的通常的聲場(chǎng)調(diào)整處理。通常的聲場(chǎng)調(diào)整處理對(duì)應(yīng)于下面描述的圖10中的步驟S32中的處理。
[0103][1.3.聲場(chǎng)調(diào)整處理單元的配置例]
[0104]在下面將描述聲場(chǎng)調(diào)整處理單元116的配置。圖3是示出聲場(chǎng)調(diào)整處理單元116的配置的示意圖。如圖3所示，聲場(chǎng)調(diào)整處理單元116被配置為具有虛擬聲源再現(xiàn)校正單元120、音量校正單元122、延遲量校正單元124和指向特性校正單元126。
[0105]如果觀看者位置從假設(shè)的觀看位置(假設(shè)試聽位置)移位，則音量校正單元122、延遲量校正單元124和指向特性校正單元126校正由于移位而產(chǎn)生的從各揚(yáng)聲器到達(dá)的聲音的音量差、到達(dá)時(shí)間差和頻率特性的變化。音量校正單元122校正音量差、延遲量校正單元124校正到達(dá)時(shí)間差，并且指向特性校正單元126校正頻率特性的變化。現(xiàn)在，在很多情況下，假設(shè)的觀看位置(假設(shè)觀看位置)是電視或音頻系統(tǒng)等的左右揚(yáng)聲器的中心位置，即，電視或音頻系統(tǒng)的正面。
[0106]音量校正單元122基于從觀看位置計(jì)算單元104獲取的觀看者位置來校正音量，使得從各揚(yáng)聲器到達(dá)觀看者的音量相等。音量A與從各揚(yáng)聲器到觀看者的頭部的中心的距離A成比例，并且下面的表達(dá)式成立。在下面的表達(dá)式中，Atti是假設(shè)試聽位置和揚(yáng)聲器之間的距離。
[0107]Atti = T1Zr0
[0108]基于從觀看位置計(jì)算單元104獲取的觀看者位置,延遲量校正單元124校正延遲量，使得從各揚(yáng)聲器到達(dá)觀看者的時(shí)間相等。各揚(yáng)聲器的延遲量ti由下面的表達(dá)式表達(dá)，在該表達(dá)式中，從各揚(yáng)聲器到觀看者的頭部的中心的距離是^并且最大的^是!..。但是，C是聲速。
[0109]= (rmax - Ti) /c
[0110]基于從觀看位置計(jì)算單元104獲取的觀看者位置，指向特性校正單元126將由于觀看位置的移位而改變的各揚(yáng)聲器的指向特性的頻率特性校正為在假設(shè)觀看位置處的特性。校正后的頻率特性Ii是由下述表達(dá)式獲得的，在該表達(dá)式中，在假設(shè)觀看位置處的揚(yáng)聲器i的頻率特性是Hi,在觀看位置處的頻率特性是Gi。
[0111]Ii = Hj/Gi
[0112]在下面將更詳細(xì)地描述指向特性校正單元126中的處理。圖19是示出揚(yáng)聲器的指向特性的曲線圖。在圖19(a)和圖19(b)中的每一個(gè)中，從圓的中心徑向地延伸的軸表示聲音強(qiáng)度，并且在每一個(gè)方向上的聲音強(qiáng)度(具體地是指向特性)由實(shí)線繪出。該曲線圖的上側(cè)是揚(yáng)聲器的正面方向(前方向)。指向特性根據(jù)要再現(xiàn)的聲音的頻率改變。在圖19(a)中，繪出了在200Hz、500Hz和100Hz處的指向特性，并且分別在圖19(b)中繪出了在2kHz、5kHz和1kHz處的指向特性。
[0113]由圖19可知，在揚(yáng)聲器的正面方向上聲音最強(qiáng)，并且粗略地說，當(dāng)聲音朝著后方向(與正面成180度的相反方向)行進(jìn)時(shí)變?nèi)酢Ａ硗?，聲音的變化根?jù)要再現(xiàn)的聲音的頻率而不同，并且在較低頻率處聲音變化少，然而在較高頻率處聲音變化相當(dāng)大。揚(yáng)聲器的聲音質(zhì)量通常被調(diào)整為，使得當(dāng)觀看者在正面方向上收聽時(shí)聲音平衡最好。由如圖19所示的指向特性可知，在收聽者位置遠(yuǎn)離揚(yáng)聲器的正面方向時(shí)，要收聽的聲音的頻率特性從理想狀態(tài)顯著地改變，并且聲音頻率變差。類似的問題也出現(xiàn)在聲音的相位特性中。
[0114]因此，揚(yáng)聲器的指向特性被測(cè)得，可以校正指向特性的任何效果的均衡器被預(yù)先計(jì)算出，并且根據(jù)檢測(cè)到的方向信息ΘΚ Θ V，(g卩，揚(yáng)聲器主體相對(duì)于收聽者的朝向)執(zhí)行均衡器處理。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)不依賴于揚(yáng)聲器相對(duì)于收聽者的朝向的良好平衡的再現(xiàn)。
[0115]作為校正濾波器的示例，校正濾波器S可以通過下述表達(dá)式來獲得，在該表達(dá)式中，在理想的觀看位置處的頻率特性是Hideal，在遠(yuǎn)離該觀看位置的位置處的特性是H。
[0116]S = Hideal,/H
[0117]在下面將描述圖4中的系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114的配置。基于由系數(shù)計(jì)算單元112計(jì)算出的系數(shù)，改變系數(shù)并且調(diào)整聲場(chǎng)。圖4是示出系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114的配置的示意圖。如圖4所示，系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114被配置為具有虛擬聲源再現(xiàn)校正/改變單元130、音量校正/改變單元132、延遲量校正/改變單元134和指向特性校正/改變單元136。
[0118]系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114中的基本處理類似于圖3中的虛擬聲源再現(xiàn)校正單元120、音量校正單元122、延遲量校正單元124和指向特性校正單元126。但是,雖然虛擬聲源再現(xiàn)校正單元120、音量校正單元122、延遲量校正單元124和指向特性校正單元126用改變后的系數(shù)進(jìn)行校正，但是，系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114中的每一個(gè)組件在將先前系數(shù)改變?yōu)槟繕?biāo)系數(shù)的同時(shí)進(jìn)行校正，其中由系數(shù)計(jì)算單元112計(jì)算出的系數(shù)作為目標(biāo)值。然后，系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114平滑地改變系數(shù)，使得在系數(shù)被改變時(shí)波形不會(huì)不連續(xù)，或者不會(huì)產(chǎn)生噪聲，或者用戶不會(huì)感到不適感。系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114可以被配置作為與聲場(chǎng)調(diào)整處理單兀116 —體的組件。
[0119][1.4.聲場(chǎng)控制裝置中的處理]
[0120]在下面將描述根據(jù)實(shí)施例的聲場(chǎng)控制裝置100中的處理。圖5是示出實(shí)施例的處理的流程圖。在步驟SlO中，照相機(jī)計(jì)算觀看者位置。在下一步驟S12中，照相機(jī)對(duì)觀看者位置的變化執(zhí)行平滑化。
[0121]另外，在步驟S20中，基于系數(shù)轉(zhuǎn)變中標(biāo)志來確定系數(shù)改變處理是否處于轉(zhuǎn)變中。如果系數(shù)改變處理處于轉(zhuǎn)變中(系數(shù)轉(zhuǎn)變中標(biāo)志被設(shè)定)，則本處理前進(jìn)到步驟S22，在步驟S22中，系數(shù)轉(zhuǎn)變處理被繼續(xù)執(zhí)行。步驟S22中的系數(shù)轉(zhuǎn)變處理對(duì)應(yīng)于圖4中描述的系數(shù)改變/聲場(chǎng)調(diào)整單元114的處理。
[0122]在步驟S22之后，本處理前進(jìn)到步驟S24。在步驟S24中，確定系數(shù)轉(zhuǎn)變是否結(jié)束。如果系數(shù)轉(zhuǎn)變結(jié)束了，則本處理前進(jìn)到步驟S26，在步驟S26中，系數(shù)轉(zhuǎn)變中標(biāo)志被解除。在步驟S24之后，本處理返回到“開始”。另一方面，如果在步驟S24中系數(shù)轉(zhuǎn)變尚未結(jié)束，則本處理返回到“開始”，并且不解除系數(shù)轉(zhuǎn)變中標(biāo)志。
[0123]另外，在步驟S20中，如果系數(shù)沒有處于轉(zhuǎn)變中(系數(shù)轉(zhuǎn)變中標(biāo)志被解除)，則處理前進(jìn)到步驟S28。在步驟S28中，基于在步驟S12中的位置改變平滑化的結(jié)果，確定觀看位置是否已改變。如果觀看位置改變了，則本處理前進(jìn)到步驟S30。在步驟S30中，目標(biāo)系數(shù)被改變，并且系數(shù)轉(zhuǎn)變中標(biāo)志被設(shè)定。在步驟S30之后，本處理前進(jìn)到步驟S32，在步驟S32中，執(zhí)行通常處理。
[0124]另一方面，在步驟S28中，如果觀看位置尚未改變，則本處理前進(jìn)到步驟S32中的通常處理，并且不設(shè)定系數(shù)轉(zhuǎn)變中標(biāo)志。在步驟S32之后，本處理返回到“開始”。
[0125][1.5.觀看者和聲音輸出單元之間的位置關(guān)系]
[0126]圖6是示出觀看者和聲音輸出單元(揚(yáng)聲器)108之間的位置關(guān)系的示意圖。當(dāng)觀看者存在于圖6中的假設(shè)觀看位置處時(shí)，在從左右聲音輸出單元108到達(dá)的聲音中不會(huì)出現(xiàn)任何音量差、到達(dá)時(shí)間差和頻率特性的變化。另一方面，當(dāng)如圖6所示觀看者移動(dòng)到移動(dòng)后的觀看者位置時(shí)，在從左右聲音輸出單元108到達(dá)的聲音中出現(xiàn)音量差、到達(dá)時(shí)間差和頻率特性的變化。
[0127]如果音量校正單元122、延遲量校正單元124和指向特性校正單元126的處理分別校正從各個(gè)揚(yáng)聲器到達(dá)的聲音中的音量差、到達(dá)時(shí)間差和頻率特性的變化，則聲音被調(diào)整為使得它們具有與圖6中的左(L)聲音輸出單元108位于虛擬聲源位置處的情況相等的值。
[0128]但是，只采用音量校正單元122、延遲量校正單元124和指向特性校正單元126的處理，虛擬聲源再現(xiàn)效果不能被充分地校正，因?yàn)閾P(yáng)聲器的孔徑角、揚(yáng)聲器和觀看者之間的距離以及觀看者的臉部的朝向改變。因此，根據(jù)實(shí)施例的虛擬聲源再現(xiàn)校正/改變單元130進(jìn)行校正，以獲得虛擬聲源再現(xiàn)效果。
[0129][1.6.虛擬聲源再現(xiàn) 校正單元中的處理]
[0130]虛擬聲源再現(xiàn)校正單元120改變用于虛擬聲源再現(xiàn)的每一個(gè)參數(shù)。主要參數(shù)包括頭部傳遞函數(shù)、直達(dá)聲音、串音中的延遲量等。也就是說，校正由于揚(yáng)聲器(音量校正單元122)的孔徑角、揚(yáng)聲器和觀看者之間的距離、觀看者的臉部的朝向的變化而導(dǎo)致的頭部傳遞函數(shù)的變化。另外，在聲源實(shí)際上被置于虛擬聲源位置的情況下，虛擬聲源再現(xiàn)校正單元120可以通過對(duì)直達(dá)聲音和串音中的延遲量的差進(jìn)行校正來解決觀看者的臉部的朝向的變化。
[0131]在下面將描述由第一實(shí)施例的虛擬聲源再現(xiàn)校正單元120進(jìn)行的用于產(chǎn)生頭部傳遞函數(shù)的方法和用于根據(jù)觀看者位置切換頭部傳遞函數(shù)的方法。
[0132](I)頭部傳遞函數(shù)的測(cè)量
[0133]如圖16所示，通過使用在觀看者周圍的各距離和角度處的假人頭部等來測(cè)量頭部傳遞函數(shù)H (r，Θ)。
[0134](2)虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)的計(jì)算
[0135]例如，將描述在圖17中的觀看位置I處的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)的計(jì)算。使用在
(I)中根據(jù)由觀看位置計(jì)算單元確定的位置信息預(yù)先測(cè)得的頭部傳遞系數(shù)的數(shù)據(jù)當(dāng)中對(duì)應(yīng)于以下的那些數(shù)據(jù)。
[0136]H1ll:從聲源SP^到在觀看位置I處的左耳的頭部傳遞函數(shù)
[0137]H1le:從聲源SP^到在觀看位置I處的右耳的頭部傳遞函數(shù)
[0138]H1el:從聲源SPk到在觀看位置I處的左耳的頭部傳遞函數(shù)
[0139]H1ee:從聲源SPk到在觀看位置I處的右耳的頭部傳遞函數(shù)
[0140]H1l:從虛擬聲源SP1v到在觀看位置I處的左耳的頭部傳遞函數(shù)
[0141]H1e:從虛擬聲源SP1v到在觀看位置I處的右耳的頭部傳遞函數(shù)[0142]使用上述的頭部傳遞函數(shù)，虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)如下所示地確定:
[0143][數(shù)學(xué)式I]
【權(quán)利要求】
1.一種聲場(chǎng)控制裝置，包括: 顯示對(duì)象物位置信息獲取單元，用于獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息；以及 虛擬聲源位置控制單元，用于基于顯示對(duì)象物的位置信息來控制虛擬聲源位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲場(chǎng)控制裝置，還包括: 發(fā)送單元，用于向外部計(jì)算機(jī)至少發(fā)送顯示對(duì)象物的位置信息；以及接收單元，用于從外部計(jì)算機(jī)接收基于顯示對(duì)象物的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于該虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲場(chǎng) 控制裝置， 其中，發(fā)送單元將聲音數(shù)據(jù)與顯示對(duì)象物的位置信息一起發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)，并且其中，接收單元從外部計(jì)算機(jī)接收通過用基于顯示對(duì)象物的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)校正所述聲音數(shù)據(jù)而獲得的聲音數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲場(chǎng)控制裝置，還包括: 觀看者位置信息獲取單元，用于獲取觀看者的位置信息， 其中，虛擬聲源位置控制單元基于顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息來控制虛擬聲源位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲場(chǎng)控制裝置，其中，觀看者位置信息獲取單元從通過成像獲得的信息獲取觀看者的位置信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲場(chǎng)控制裝置，還包括: 發(fā)送單元，用于向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息；以及接收單元，用于從外部計(jì)算機(jī)接收基于顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于該虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲場(chǎng)控制裝置， 其中，發(fā)送單元將聲音數(shù)據(jù)與顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息一起發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)，并且 其中，接收單元從外部計(jì)算機(jī)接收通過用基于顯示對(duì)象物的位置信息和觀看者的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)來校正所述聲音數(shù)據(jù)而獲得的聲音數(shù)據(jù)。
8.—種聲場(chǎng)控制方法,包括: 獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息；以及 基于顯示對(duì)象物的位置信息來控制虛擬聲源位置。
9.一種程序，使計(jì)算機(jī)充當(dāng): 用于獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息的部件；以及 用于基于顯示對(duì)象物的位置信息來控制虛擬聲源位置的部件。
10.一種聲場(chǎng)控制系統(tǒng),包括: 客戶端終端，包括 顯示對(duì)象物位置信息獲取單元，用于獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息， 發(fā)送單元，用于向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送對(duì)象物的位置信息，以及 接收單元，用于從外部計(jì)算機(jī)接收基于對(duì)象物的位置信息計(jì)算出的虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)；以及外部計(jì)算機(jī)，包括 接收單元，用于接收顯示對(duì)象物的位置信息， 虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)計(jì)算單元，用于基于顯示對(duì)象物的位置信息來計(jì)算虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)，以及 發(fā)送單元，用于向客戶端終端發(fā)送虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
11.一種服務(wù)器，包括: 外部計(jì)算機(jī)，包括 接收單元，用于從客戶端終端接收與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息； 虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)計(jì)算單元，用于基于顯示對(duì)象物的位置信息來計(jì)算虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)；以及 發(fā)送單元，用于向客戶端終端發(fā)送虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
12.—種聲場(chǎng)控制方法,包括: 由客戶端終端獲取與聲源相對(duì)應(yīng)的顯示對(duì)象物的位置信息； 由客戶端終端向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送對(duì)象物的位置信息； 由外部計(jì)算機(jī)接收顯示對(duì)象物的位置信息； 由外部計(jì)算機(jī)基于顯示對(duì)象物的位置信息計(jì)算虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)；以及由外部計(jì)算機(jī)向客戶端終端發(fā)送虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)或者基于虛擬聲源再現(xiàn)校正系數(shù)產(chǎn)生的信息。
13.—種聲場(chǎng)控制裝置,包括 位置信息獲取單元，用于從通過成像獲得的信息獲取觀看者的位置信息；以及 虛擬聲源位置控制單元，用于基于該位置信息來控制虛擬聲源位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，其中，虛擬聲源位置控制單元以不管觀看者的位置如何都固定聲像的定位的方式來控制虛擬聲源位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，其中，虛擬聲源位置控制單元以聲像的定位根據(jù)觀看者的位置相對(duì)地移動(dòng)的方式來控制虛擬聲源位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，其中，虛擬聲源位置控制單元基于所述位置信息通過改變頭部傳遞函數(shù)來控制虛擬聲源位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，其中，虛擬聲源位置控制單元通過將觀看者的位置改變之前的系數(shù)平滑地改變?yōu)橛^看者的位置改變之后的系數(shù)，基于所述位置信息控制虛擬聲源位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，其中，虛擬聲源位置控制單元在觀看者的移動(dòng)超過預(yù)定值時(shí)基于位置信息來控制虛擬聲源位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，還包括: 控制單元，用于基于所述位置信息來控制音量、聲音的延遲量或指向特性。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，包括: 成像單元，用于獲取觀看者的位置信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，包括:姿勢(shì)信息獲取單元，用于獲取姿勢(shì)信息， 其中，虛擬聲源位置控制單元基于所述位置信息和所述姿勢(shì)信息來控制虛擬聲源位置。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲場(chǎng)控制裝置，其中，位置信息獲取單元從包括用于對(duì)觀看者進(jìn)行成像的成像單元的另一個(gè)裝置獲取通過成像獲得的信息。
23.—種聲場(chǎng)控制方法,包括: 獲取觀看者的位置信息；以及 基于所述位置信息控制虛擬聲源位置。
24.一種程序， 使計(jì)算機(jī)充當(dāng): 用于獲取觀看者的位置信息的部件；以及 用于基于所述位置信息控制虛擬聲源位置的部件。
25.—種聲場(chǎng)控制系統(tǒng),包括: 成像裝置，用于對(duì)觀看者進(jìn)行成像；以及 聲場(chǎng)控制裝置，包括 位置信息獲取單元，用于從自成像裝置獲得的信息獲取觀看者的位置信息，以及 虛擬聲源位置控制單元，用于基于所述位置信息來控制虛擬聲源位置。
【文檔編號(hào)】H04S5/02GK104041081SQ201280066052
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月11日
【發(fā)明者】高橋直也, 西口正之 申請(qǐng)人:索尼公司