利用编码光线引导扬声器阵列和麦克风阵列的系统和方法技术方案

利用编码光线引导扬声器阵列和麦克风阵列的系统和方法。描述了基于附接至TV观看者、嘈杂环境工作者或AR/VR系统用户的微型光传感器的方向输出来引导扬声器阵列或麦克风阵列的方法。将光投射器设置在天花板上，针对每个像素发出不同的顺序开/关信号。将两个光传感器附接至每个扬声器阵列或麦克风阵列，并将一个或更多个光传感器附接至每个用户。因为每个投射器像素对应于特定方向，所以在光传感器接收到投射器的顺序信号时，光传感器可以确定其对应于投射器的方向并将其报告给中心站。在已知扬声器/麦克风阵列方向和用户方向时，系统可针对不同扬声器信号生成适当相移，并为每个人生成定向声音。中心站可以确定用于组合来自不同麦克风的音频的相移。

The system and method of guiding loudspeaker array and microphone array with encoded light

【技术实现步骤摘要】
利用编码光线引导扬声器阵列和麦克风阵列的系统和方法
所公开的实施方式总体上涉及声学系统，并且，更具体地，涉及利用编码光线引导扬声器阵列和麦克风阵列的系统和方法。
技术介绍
当TV观看者想要欣赏节目而不干扰其他家庭成员或者不同的TV观看者喜欢不同的音量水平时，传统的耳机或耳塞仍然不是很方便。在普遍存在的高质量增强现实或虚拟现实(AR/VR)环境中，或者具有多个参与者的高噪声环境中，或者具有多个在场者和多个视频馈送的高端电话会议环境中，传统的声音捕捉方法不足以捕捉所需的清晰声音。类似地，传统的声音生成方法也不足以产生清晰的定向(directional)声音，就像人类在现实环境中体验的那样。在AR/VR环境中，如果耳机的方向无法很好匹配正确的音效，结果是AR/VR参与者可能会感到混乱或感到不舒服。因此，鉴于常规声学技术的上述和其它缺点，需要新的和改进的系统和方法来引导扬声器阵列或麦克风阵列，使得系统可以从所有参与者获得更好的声音，并通过产生更准确的定向音效来为每个人提供更好的声学体验。
技术实现思路
本文描述的实施方式致力于基本上消除与常规声学系统和方法相关联的一个或更多个上述和其它问题的系统和方法。根据本文描述的实施方式的一个方面，提供了一种系统，该系统包括：投射器，该投射器被配置成投射时间投射器光信号，其中，该时间投射器光信号是针对投射器的每个像素，利用包括投射器的每个像素的像素坐标的信息段来编码的；以及至少一个光传感器，该至少一个光传感器在工作上联接至计算机，其中，该光传感器被配置成检测时间投射器光信号并且生成传感器信号，并且其中，该计算机被配置成接收来自光传感器的传感器信号，基于所检测的时间投射器光信号来计算方向信息，以及基于所计算的方向信息来引导多个麦克风或多个扬声器。在一个或更多个实施方式中，计算机还被配置成基于所检测的时间投射器光信号来周期性地重新计算方向信息。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括相对于多个麦克风的用户方向。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括相对于多个扬声器的用户方向。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括相对于显示多个视频流的多个视频监视器的用户头部方向，其中，当用户头部被确定为朝向多个视频监视器中的第一视频监视器时，计算机被配置成，利用多个扬声器朝向用户引导与多个视频流中显示在第一视频监视器上的视频流相对应的音频流。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括朝向房间中每个用户的方向，其中，计算机被配置成，利用多个扬声器朝向每个用户引导具有针对每个用户的特定参数的音频流。在一个或更多个实施方式中，特定参数包括声级。在一个或更多个实施方式中，至少一个光传感器是设置在每个用户身上的。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括朝向房间中用户的方向，其中，计算机被配置成，朝向用户引导多个麦克风。在一个或更多个实施方式中，多个麦克风或多个扬声器是利用相移来引导的。根据本文描述的实施方式的另一方面，提供了一种方法，该方法包括以下步骤：利用投射器来投射时间投射器光信号，其中，时间投射器光信号是针对投射器的每个像素，利用包括投射器的每个像素的像素坐标的信息段来编码的；利用在工作上联接至计算机的光传感器来检测时间投射器光信号并且生成对应传感器信号；以及利用计算机接收传感器信号，基于所检测的时间投射器光信号来计算方向信息，并且基于所计算的方向信息来引导多个麦克风或多个扬声器。在一个或更多个实施方式中，计算机还被配置成，基于所检测的时间投射器光信号来周期性地重新计算方向信息。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括相对于多个麦克风的用户方向。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括相对于多个扬声器的用户方向。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括相对于显示多个视频流的多个视频监视器的用户头部方向，其中，当用户头部被确定为朝向多个视频监视器中的第一视频监视器时，计算机被配置成，利用多个扬声器朝向用户引导与多个视频流中显示在第一视频监视器上的视频流相对应的音频流。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括朝向房间中每个用户的方向，其中，计算机被配置成，利用多个扬声器以朝向每个用户引导具有针对每个用户的特定参数的音频流。在一个或更多个实施方式中，特定参数包括声级。在一个或更多个实施方式中，至少一个光传感器是设置在每个用户身上的。在一个或更多个实施方式中，所计算的方向信息包括朝向房间中用户的方向，其中，计算机被配置成，朝向用户引导多个麦克风。在一个或更多个实施方式中，多个麦克风或多个扬声器是利用相移来引导的。根据本文描述的实施方式的又一方面，提供了一种包含实现方法的一组指令的有形计算机可读介质，该方法包括以下步骤：利用投射器来投射时间投射器光信号，其中，时间投射器光信号是针对投射器的每个像素，利用包括投射器的每个像素的像素坐标的信息段来编码的；利用在工作上联接至计算机的光传感器检测时间投射器光信号并且生成对应传感器信号；以及利用计算机接收传感器信号，基于所检测的时间投射器光信号来计算方向信息，并且基于所计算的方向信息来引导多个麦克风或多个扬声器。与本专利技术有关的其他方面将部分地在下面的描述中加以阐述，并且部分地将从描述显而易见，或者可以通过实践本专利技术而获知。通过在以下详细描述和所附权利要求书中特别指出的部件以及各种部件和方面的组合，可以实现并获得本专利技术的各个方面。应理解，前述和以下描述都仅是示例性和说明性的，并不旨在以任何方式限制所要求保护的专利技术或其应用。附图说明包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图举例说明了本专利技术的实施方式，并与描述一起用于解释和说明本专利技术技术的原理。具体地：图1例示了控制中心和多个人类参与者的示例性实施方式，该控制中心具有显示多个视频馈送的多个视频监视器。图2(a)和图2(b)例示了由投射器生成的两个示例性时间编码光信号。图3例示了扬声器/麦克风阵列系统的示例性实施方式。图4例示了当扬声器或麦克风之间的距离远小于对应的扬声器阵列与麦克风阵列之间的距离时，可以认为声音在近似误差不大的情况下以相同的方向进出。图5例示了可以被用于实现本文所述的专利技术技术的计算机系统的示例性实施方式。具体实施方式在下面的详细描述中，将参考附图，其中相同的功能元件用相同的标号表示。上述附图以例示方式而非限制方式示出符合本专利技术原理的具体实施方式和实现。足够详细地描述了这些实现，以使本领域技术人员能够实践本专利技术，而且要明白的是，可以利用其它实现，并且可以在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下对各种元件进行结构性改变和/或替换。因此，以下详细描述不应被解释为限制含义。另外，如所描述的本专利技术的各种实施方式可以采用在通用计算机上运行的软件的形式、专用硬件的形式、或者软件和硬件的组合来实现。根据本文所述实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用编码光线引导扬声器阵列和麦克风阵列的系统，该系统包括：/na.投射器，该投射器被配置成投射时间投射器光信号，其中，所述时间投射器光信号是针对所述投射器的每个像素，利用包括所述投射器的每个像素的像素坐标的信息段来编码的；以及/nb.至少一个光传感器，所述至少一个光传感器在工作上联接至计算机，其中，所述光传感器被配置成检测所述时间投射器光信号并且生成传感器信号，并且其中，所述计算机被配置成接收来自所述光传感器的传感器信号，基于检测到的时间投射器光信号来计算方向信息，并且基于所计算的方向信息来引导多个麦克风或多个扬声器。/n

【技术特征摘要】
20180703 US 16/026,0621.一种利用编码光线引导扬声器阵列和麦克风阵列的系统，该系统包括：
a.投射器，该投射器被配置成投射时间投射器光信号，其中，所述时间投射器光信号是针对所述投射器的每个像素，利用包括所述投射器的每个像素的像素坐标的信息段来编码的；以及
b.至少一个光传感器，所述至少一个光传感器在工作上联接至计算机，其中，所述光传感器被配置成检测所述时间投射器光信号并且生成传感器信号，并且其中，所述计算机被配置成接收来自所述光传感器的传感器信号，基于检测到的时间投射器光信号来计算方向信息，并且基于所计算的方向信息来引导多个麦克风或多个扬声器。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算机还被配置成基于检测到的时间投射器光信号来周期性地重新计算所述方向信息。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所计算的方向信息包括用户相对于所述多个麦克风的方向。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所计算的方向信息包括用户相对于所述多个扬声器的方向。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所计算的方向信息包括用户头部相对于显示多个视频流的多个视频监视器的方向，其中，所述计算机被配置成，当用户头部被确定为朝向所述多个视频监视器中的第一视频监视器时，利用所述多个扬声器朝向所述用户引导与所述多个视频流中显示在所述第一视频监视器上的视频流相对应的音频流。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所计算的方向信息包括朝向房间中每个用户的方向，其中，所述计算机被配置成利用所述多个扬声器朝向每个用户引导具有针对每个用户的特定参数的音频流。


7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述特定参数包括声级。


8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述至少一个光传感器是设置在每个用户身上的。


9.根据权利要求1所述的系统，其中，所计算的方向信息包括朝向房间中用户的方向，其中，所述计算机被配置成朝向所述用户引导多个麦克风。


10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个麦克风或所述多个扬声器是利用相移来引导的。


11.一种利用编码光线引导扬声器阵列和麦克风阵列的方法，该方法包括以下步骤：
a.利用投射器来投射时间投射器光信号，其中，所述时间投射器光信号是针对所述投射器的每个像素，利用包括所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琼，D·G·金贝尔，马尚，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP