本申請一般地涉及用于產(chǎn)生音頻空間效果的超聲波揚(yáng)聲器裝配。

背景技術(shù)：

通常使用相位陣列原理提供音頻空間效果，以模擬發(fā)射聲音的視頻對象的移動，好像該對象處于正在顯示視頻的空間中一樣。如本文所理解的，這種系統(tǒng)可能不像使用本原理那樣盡可能準(zhǔn)確地并且精確地模擬音頻空間效果或者盡可能緊湊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種裝置，包括被配置為沿著對應(yīng)的聲波軸發(fā)射聲音的多個超聲波揚(yáng)聲器。底座被配置為保持揚(yáng)聲器，在一些情況下在球面陣列中保持揚(yáng)聲器。裝置還包括至少一個計(jì)算機(jī)存儲器，它不是瞬時信號并且包括可以由至少一個處理器執(zhí)行的指令，以接收表示所要求的聲波軸的控制信號，并且響應(yīng)于控制信號，激勵多個超聲波揚(yáng)聲器中聲波軸與所要求的聲波軸最接近地對齊的揚(yáng)聲器。

所要求的聲波軸可以包括仰角分量和方位角分量。

控制信號可以從計(jì)算機(jī)游戲控制臺接收，該計(jì)算機(jī)游戲控制臺輸出用于在非超聲波揚(yáng)聲器上播放的主音頻聲道。

在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于控制信號，指令能夠可執(zhí)行以激活多個超聲波揚(yáng)聲器中的一個揚(yáng)聲器以將聲音引導(dǎo)至與聽眾相關(guān)聯(lián)的位置。這些指令可以可執(zhí)行以在反射位置處引導(dǎo)聲音，使得被反射的聲音到達(dá)與聽眾相關(guān)聯(lián)的位置。

控制信號可以表示所接收的音頻聲道中的至少一個音頻效果數(shù)據(jù)。音頻效果數(shù)據(jù)可以至少部分地根據(jù)到計(jì)算機(jī)游戲輸入設(shè)備的輸入而建立。

在一方面，一種方法，包括接收表示音頻效果的至少一個控制信號，以及至少部分地基于控制信號激勵超聲波揚(yáng)聲器的球面陣列中的超聲波揚(yáng)聲器。

在一方面，一種設(shè)備，包括至少一個計(jì)算機(jī)存儲器，該至少一個計(jì)算機(jī)存儲器不是瞬時信號并且包括可以由至少一個處理器執(zhí)行的指令以接收控制信號，以及響應(yīng)于控制信號，至少部分地基于由一個且僅一個揚(yáng)聲器定義的聲波軸來激勵超聲波揚(yáng)聲器陣列中的一個且僅一個揚(yáng)聲器，而不移動陣列中的任何揚(yáng)聲器。

參考附圖，可以最佳地理解本申請的關(guān)于它的結(jié)構(gòu)和操作兩者的細(xì)節(jié)，其中相同的附圖標(biāo)記指的是相同的部分，其中：

附圖說明

圖1是包括根據(jù)本原理的示例系統(tǒng)的示例系統(tǒng)的框圖；

圖2是可以使用圖1的組件的另一個系統(tǒng)的框圖；

圖3是安裝在萬向節(jié)裝配上的示例超聲波揚(yáng)聲器系統(tǒng)的示意圖；

圖4和5是伴隨圖3中的系統(tǒng)的示例邏輯的流程圖；

圖6是用于朝向特定觀眾引導(dǎo)聲波束的示例備選邏輯的流程圖；

圖7是用于輸入模板以供圖6的邏輯采用的示例屏幕截圖；

圖8示出超聲波揚(yáng)聲器排列在不需要移動的球面支撐上的備選揚(yáng)聲器裝配；以及

圖9和10是伴隨圖8中的系統(tǒng)的示例邏輯的流程圖。

具體實(shí)施方式

本公開一般地涉及計(jì)算機(jī)生態(tài)系統(tǒng)，包括消費(fèi)性電子產(chǎn)品(ce)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的方面。本文的系統(tǒng)可以包括服務(wù)器和客戶端組件，服務(wù)器和客戶端組件經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接，使得數(shù)據(jù)可以在客戶端和服務(wù)器組件之間交換。客戶端組件可以包括一個或多個計(jì)算設(shè)備，包括便攜式電視(例如，智能tv、具有因特網(wǎng)能力的tv)、諸如膝上型計(jì)算機(jī)和平板計(jì)算機(jī)這樣的便攜式計(jì)算機(jī)以及其他移動設(shè)備，包括智能電話以及下面討論的另外的示例。這些客戶端設(shè)備可以利用各種操作環(huán)境操作。例如，作為示例，客戶端計(jì)算機(jī)的一些可以采用來自microsoft的操作系統(tǒng)或unix操作系統(tǒng)或由applecomputer或google生產(chǎn)的操作系統(tǒng)。這些操作環(huán)境可以用來執(zhí)行一個或多個瀏覽程序，諸如由microsoft或google或mozilla制造的瀏覽器，或者可以訪問由下面討論的因特網(wǎng)服務(wù)器托管的web應(yīng)用的其他瀏覽器程序。

服務(wù)器和/或網(wǎng)關(guān)可以包括執(zhí)行指令的一個或多個處理器，該指令配置服務(wù)器以經(jīng)由諸如因特網(wǎng)這樣的網(wǎng)絡(luò)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)?；蛘?，客戶端和服務(wù)器可以經(jīng)由本地內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或者虛擬私有網(wǎng)絡(luò)被連接。服務(wù)器或控制器可以由諸如sonyplaystation(已注冊商標(biāo))這樣的游戲控制臺、個人計(jì)算機(jī)等實(shí)例化。

信息可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)在客戶端與服務(wù)器之間交換。為了這一點(diǎn)并且為了安全性，服務(wù)器和/或客戶端可以包括防火墻、負(fù)載均衡器、暫時存儲器和代理伺服器，以及為了可靠性和安全性的其他網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。一個或多個服務(wù)器可以形成實(shí)現(xiàn)將諸如線上社交網(wǎng)站這樣的安全社區(qū)提供給網(wǎng)絡(luò)成員的方法的裝置。

如本文使用的，指令指用于處理系統(tǒng)中的信息的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的步驟。指令可以在軟件、固件或者硬件中實(shí)現(xiàn)并且包括由系統(tǒng)的組件進(jìn)行的任何類型的編程步驟。

處理器可以是任何常規(guī)通用單片或者多片處理器，其可以借助于諸如地址線、數(shù)據(jù)線和控制線這樣的各種線路以及寄存器和移位寄存器來執(zhí)行邏輯。

本文中以流程圖和用戶接口的方式描述的軟件模塊可以包括各種子例程、過程等。在不限制本公開的情況下，被陳述為由特定模塊執(zhí)行的邏輯可以重新分布到其他軟件模塊和/或在單個模塊中組合在一起和/或在可共享庫中變得可用。

本文中描述的本原理可以實(shí)現(xiàn)為硬件、軟件、固件或者其組合；因此，例示性組件、方框、模塊、電路和步驟根據(jù)它們的功能性被陳述。

進(jìn)一步關(guān)于上面提到的內(nèi)容，下面描述的邏輯塊、模塊和電路可以使用被設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或諸如專用集成電路(asic)這樣的其他可編程邏輯設(shè)備、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其任何組合來實(shí)現(xiàn)或者執(zhí)行。處理器可以由計(jì)算設(shè)備的控制器或者狀態(tài)機(jī)或者組合來實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)在軟件中實(shí)現(xiàn)時，下面描述的功能和方法可以以適當(dāng)?shù)恼Z言(諸如但不局限于c#或者c++)編寫，并且可以存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上或者通過其傳輸，計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)諸如隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、壓縮盤只讀存儲器(cd-rom)或者諸如數(shù)字通用光盤(dvd)這樣的其他光盤存儲器、磁盤存儲器或者包括可移除指狀驅(qū)動器的其他磁性存儲設(shè)備等。連接可以建立計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。作為示例，這種連接可以包括硬布線纜線，包括光纖和同軸線以及數(shù)字用戶線路(dsl)和雙絞線。

被包括在一個實(shí)施例中的組件可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合在其他實(shí)施例中使用。例如，本文中描述的和/或在圖中描繪的各種組件的任何可以組合、互換或者從其他實(shí)施例中排除。

“具有a、b和c中的至少一個的系統(tǒng)”(類似地“具有a、b或c中的至少一個的系統(tǒng)”以及“具有a、b、c中的至少一個的系統(tǒng)”)包括具有單獨(dú)a、單獨(dú)b、單獨(dú)c、a和b一起、a和c一起、b和c一起和/或a、b和c一起等的系統(tǒng)。

現(xiàn)在具體地參考圖1，示出示例生態(tài)系統(tǒng)10，生態(tài)系統(tǒng)10可以包括根據(jù)本原理在上文提及并且在下文進(jìn)一步描述的一個或多個示例設(shè)備。被包括在系統(tǒng)10中的第一個示例設(shè)備是作為被配置為示例主要顯示設(shè)備的消費(fèi)性電子產(chǎn)品(ce)設(shè)備，并且在所示的實(shí)施例中，是音頻視頻顯示設(shè)備(avdd)12，諸如但不局限于具有tv調(diào)諧器(等同地，控制tv的機(jī)頂盒)的具有因特網(wǎng)能力的tv。然而，作為替代地，avdd12可以是家電或家居用品，例如計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的電冰箱、洗衣機(jī)或者烘干機(jī)。作為替代地，avdd12也可以是計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的(“智能”)電話、平板計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、可穿戴計(jì)算機(jī)化設(shè)備，諸如，例如，計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的手表、計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的手鐲、其他計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的設(shè)備、計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的音樂播放器、計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的頭戴式耳機(jī)、諸如可植入的皮膚設(shè)備這樣的計(jì)算機(jī)化的具有因特網(wǎng)能力的可植入設(shè)備、游戲控制臺等。無論如何，應(yīng)當(dāng)理解，avdd12被配置為進(jìn)行本原理(例如，與其他ce設(shè)備通信以進(jìn)行本原理、執(zhí)行本文描述的邏輯以及執(zhí)行本文描述的任何其他功能和/或操作)。

因此，為了進(jìn)行這種原理，avdd12可以由圖1中示出的組件的一些或者全部來建立。例如，avdd12可以包括一個或多個顯示器14，一個或多個顯示器14可以由高清晰度或者超高清晰度“4k”或更高平面屏幕實(shí)現(xiàn)，并且其可以是觸摸啟用的，以用于經(jīng)由顯示器上的觸摸來接收用戶輸入信號。avdd12可以包括用于根據(jù)本原理輸出音頻的一個或多個揚(yáng)聲器16以及至少一個額外的輸入設(shè)備18，諸如，例如，音頻接收器/麥克風(fēng)，以用于例如輸入可聽命令到avdd12以控制avdd12。示例avdd12還可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口20，以用于在一個或多個處理器24的控制下經(jīng)由諸如因特網(wǎng)、wav、lan等這樣的至少一個網(wǎng)絡(luò)22通信。因此，沒有限制，接口20可以是wi-fi收發(fā)器，這是無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口的示例，諸如但不局限于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器。應(yīng)當(dāng)理解，處理器24控制avdd12以進(jìn)行本原理，包括本文中描述的avdd12的其他元件，諸如，例如，控制顯示器14以在其上展示圖像并且從那里接收輸入。而且，注意網(wǎng)絡(luò)接口20可以是例如有線或者無線調(diào)制解調(diào)器或者路由器，或者其他適當(dāng)?shù)慕涌?，諸如，例如，無線撥號服務(wù)收發(fā)器或者如上面所提及的wi-fi收發(fā)器等。

除了上述之外，avdd12還可以包括一個或多個輸入端口26，諸如，例如，高清晰度多媒體接口(hdmi)端口或者usb端口以物理地連接(例如，使用有線連接)到另一個ce設(shè)備和/或頭戴式耳機(jī)端口，以將頭戴式耳機(jī)連接到avdd12以用于將音頻從avdd12通過頭戴式耳機(jī)展示給用戶。例如，輸入端口26可以經(jīng)由線纜或者無線地連接到音頻視頻內(nèi)容的纜線或者衛(wèi)星源26a。如此，來源26a可以是例如單獨(dú)的或者集成的機(jī)頂盒或衛(wèi)星接收器。或者，來源26a可以是包含內(nèi)容的游戲控制臺或者磁盤播放器，其可能被用戶看作為了以下進(jìn)一步描述的聲道分配目的的最愛。

avdd12還可以包括諸如基于盤或固態(tài)存儲器這樣的不是瞬時信號的一個或多個計(jì)算機(jī)存儲器28，在一些情況下，一個或多個計(jì)算機(jī)存儲器28作為獨(dú)立式設(shè)備在avdd的機(jī)架中被實(shí)施，或者作為avdd的機(jī)架的內(nèi)部或外部的、用于回放av節(jié)目的個人視頻記錄設(shè)備(pvr)或者視頻盤播放器被實(shí)施，或者作為可移除存儲介質(zhì)被實(shí)施。同樣在一些實(shí)施例中，avdd12可以包括方位或者位置接收器，諸如但不局限于蜂窩電話接收器、gps接收器和/或高度計(jì)30，其被配置為例如從至少一個衛(wèi)星或者蜂窩電話塔接收地理方位信息并且將信息提供給處理器24和/或連同處理器24一起確定avdd12所處的高度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，除了蜂窩電話接收器、gps接收器和/或高度計(jì)之外的另一個適當(dāng)?shù)姆轿唤邮掌骺梢愿鶕?jù)本原理被使用，從而例如在例如全部三個維度上確定avdd12的位置。

繼續(xù)avdd12的描述，在一些實(shí)施例中，avdd12可以包括一個或多個照相機(jī)32，一個或多個照相機(jī)32可以是例如熱成像照相機(jī)、諸如網(wǎng)絡(luò)攝像頭這樣的數(shù)字照相機(jī)，和/或集成到avdd12中并且可以由處理器24控制的照相機(jī)，以根據(jù)本原理收集圖片/圖像和/或視頻。同樣包括在avdd12上的可以是藍(lán)牙收發(fā)器34和其他近場通信(nfc)元件36，以用于分別使用藍(lán)牙和/或nfc技術(shù)與其他設(shè)備通信。示例nfc元件可以是射頻識別(rfid)元件。

再進(jìn)一步，avdd12可以包括將輸入提供給處理器24的一個或多個輔助傳感器37(例如，諸如加速計(jì)、陀螺儀、記轉(zhuǎn)器這樣的運(yùn)動傳感器，或者磁性傳感器、紅外(ir)傳感器、光學(xué)傳感器、速度和/或韻律傳感器、手勢傳感器(例如，用于感測手勢命令)等)。avdd12可以包括將輸入提供給處理器24、用于接收othtv廣播的空中tv廣播端口38。除了上述之外，應(yīng)當(dāng)注意，avdd12還可以包括紅外(ir)發(fā)射器和/或ir接收器和/或ir收發(fā)器42，諸如ir數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(irda)設(shè)備。可以提供電池(未示出)以用于向avdd12供電。

仍然參考圖1，除了avdd12之外，系統(tǒng)10可以包括一個或多個其他ce設(shè)備類型。當(dāng)系統(tǒng)10是家庭網(wǎng)絡(luò)時，組件之間的通信可以根據(jù)數(shù)字生活網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(dlna)協(xié)議。

在一個示例中，第一ce設(shè)備44可以用來經(jīng)由通過下面描述的服務(wù)器發(fā)送的命令來控制顯示器，而第二ce設(shè)備46可以包括與第一ce設(shè)備44類似的組件，并且因此將不再詳細(xì)地討論。在所示的示例中，僅示出兩個ce設(shè)備44、46，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用更少或更大的設(shè)備。

在所示的示例中，為了例示本原理，假定全部三個設(shè)備12、44、46都是例如家庭中娛樂網(wǎng)絡(luò)的成員，或者在諸如住宅這樣的位置中至少靠近彼此地存在。然而，關(guān)于本原理，除非另外明確要求，否則不局限于由虛線48所例示的特定位置。

示例非限制性第一ce設(shè)備44可以由上述設(shè)備(例如，便攜式無線膝上型計(jì)算機(jī)或者筆記本計(jì)算機(jī)或者游戲控制器)中的任何一個建立，并且因此可以具有下面描述的組件中的一個或多個組件。沒有限制，第二ce設(shè)備46可以由諸如藍(lán)光播放器這樣的視頻光盤播放器、游戲控制臺等建立。第一ce設(shè)備44可以是用于例如將av播放和暫停命令發(fā)出到avdd12的遠(yuǎn)程控制器(rc)，或者它可以是諸如膝上型計(jì)算機(jī)、游戲控制器這樣的更復(fù)雜的設(shè)備，經(jīng)由有線或者無線鏈路與由第二ce設(shè)備46實(shí)現(xiàn)的游戲控制臺通信并且控制avdd12、個人計(jì)算機(jī)、無線電話等上的視頻游戲展示。

因此，第一ce設(shè)備44可以包括一個或多個顯示器50，顯示器50可以是觸摸啟用的，以用于經(jīng)由顯示器上的觸摸接收用戶輸入信號。第一ce設(shè)備44可以包括用于根據(jù)本原理輸出音頻的一個或多個揚(yáng)聲器52以及至少一個額外的輸入設(shè)備54，諸如，例如，音頻接收器/麥克風(fēng)，以用于例如輸入可聽命令到第一ce設(shè)備44以控制設(shè)備44。示例第一ce設(shè)備44還可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口56，以用于在一個或多個ce設(shè)備處理器58的控制下經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)22通信。如此，沒有限制，接口56可以是wi-fi收發(fā)器，這是包括網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)接口的無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口的示例。應(yīng)當(dāng)理解，處理器58控制第一ce設(shè)備44(包括本文中描述的第一ce設(shè)備44的其他元件，諸如，例如，控制顯示器50)進(jìn)行本原理，以在其上展示圖像以及從那里接收輸入。而且，注意，網(wǎng)絡(luò)接口56可以是例如有線或者無線調(diào)制解調(diào)器或路由器，或者其他適當(dāng)?shù)慕涌?，諸如，例如，無線撥號服務(wù)收發(fā)器，或者如上面提及的wi-fi收發(fā)器等。

除了上述之外，第一ce設(shè)備44還可以包括一個或多個輸入端口60，諸如，例如，hdmi端口或usb端口以物理地連接(例如，使用有線連接)到另一個ce設(shè)備和/或頭戴式耳機(jī)端口，以將頭戴式耳機(jī)連接到第一ce設(shè)備44，以用于將音頻從第一ce設(shè)備44通過頭戴式耳機(jī)展示給用戶。第一ce設(shè)備44還可以包括一個或多個有形的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)62，諸如基于盤的或固態(tài)存儲器。同樣在一些實(shí)施例中，第一ce設(shè)備4可以包括方位或位置接收器，諸如但不局限于蜂窩電話和/或gps接收器和/或高度計(jì)64，其被配置為例如使用三角測量從至少一個衛(wèi)星或蜂窩電話塔接收地理方位信息，以及將信息提供給ce設(shè)備處理器58和/或連同ce設(shè)備處理器58一起確定第一ce設(shè)備44所處的高度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，除了蜂窩電話和/或gps接收器和/或高度計(jì)之外的另一個適當(dāng)?shù)姆轿唤邮掌骺梢愿鶕?jù)本原理被使用，以例如在例如全部三個維度上確定第一ce設(shè)備44的位置。

繼續(xù)第一ce設(shè)備44的描述，在一些實(shí)施例中，第一ce設(shè)備44可以包括一個或多個照相機(jī)66，其可以是例如熱成像照相機(jī)、諸如網(wǎng)絡(luò)攝像頭這樣的數(shù)字照相機(jī)，和/或集成到第一ce設(shè)備44中并且可以由ce設(shè)備處理器58控制的照相機(jī)，以根據(jù)本原理收集圖片/圖像和/或視頻。同樣包括在第一ce設(shè)備44上的可以是藍(lán)牙收發(fā)器68和其他近場通信(nfc)元件70，以用于分別使用藍(lán)牙和/或nfc技術(shù)與其他設(shè)備通信。示例nfc元件可以是射頻識別(rfid)元件。

再進(jìn)一步，第一ce設(shè)備44可以包括將輸入提供給ce設(shè)備處理器58的一個或多個輔助傳感器72(例如，諸如加速計(jì)、陀螺儀、記轉(zhuǎn)器這樣的運(yùn)動傳感器，或者磁性傳感器、紅外(ir)傳感器、光學(xué)傳感器、速度和/或韻律傳感器、手勢傳感器(例如，用于感測手勢命令)等)。第一ce設(shè)備44還可以包括將輸入提供給ce設(shè)備處理器58的其他傳感器，諸如，例如，一個或多個氣候傳感器74(例如，氣壓計(jì)、濕度傳感器、風(fēng)傳感器、光傳感器、溫度傳感器等)和/或一個或多個生物傳感器76。除了上述之外，應(yīng)當(dāng)注意，在一些實(shí)施例中，第一ce設(shè)備44還可以包括紅外(ir)發(fā)射器和/或ir接收器和/或ir收發(fā)器42，諸如ir數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(irda)設(shè)備?？梢蕴峁╇姵?未示出)，以用于向第一ce設(shè)備44供電。ce設(shè)備44可以通過上述通信模式以及有關(guān)組件中的任一個與avdd12通信。

第二ce設(shè)備46可以包括針對ce設(shè)備44示出的組件的一些或者全部。任一個或者全部兩個ce設(shè)備可以由一個或多個電池供電。

現(xiàn)在，參考上述至少一個服務(wù)器80，它包括至少一個服務(wù)器處理器82，諸如基于盤的或者固態(tài)存儲器這樣的至少一個有形計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)84，以及至少一個網(wǎng)絡(luò)接口86，網(wǎng)絡(luò)接口86在服務(wù)器處理器82的控制下，允許經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)22與圖1的其他設(shè)備通信，并且確實(shí)可以便于根據(jù)本原理在服務(wù)器與客戶端設(shè)備進(jìn)行之間的通信。注意網(wǎng)絡(luò)接口86可以是例如有線或者無線調(diào)制解調(diào)器或者路由器、wi-fi收發(fā)器或者其他適當(dāng)?shù)慕涌冢T如，例如，無線撥號服務(wù)收發(fā)器。

因此，在一些實(shí)施例中，服務(wù)器80可以是因特網(wǎng)服務(wù)器，并且可以包括并且執(zhí)行“云”功能，使得在示例實(shí)施例中系統(tǒng)10的設(shè)備可以經(jīng)由服務(wù)器80訪問“云”環(huán)境。或者，服務(wù)器80可以由與圖1中所示的其他設(shè)備處于同一房間中或者附近的游戲控制臺或者其他計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在參考圖2，可以包含圖1中avdd12的組件的一些或全部的avdd200被連接到至少一個網(wǎng)關(guān)，以用于從網(wǎng)關(guān)接收內(nèi)容，例如，諸如4k或8k內(nèi)容這樣的uhd內(nèi)容。在所示的示例中，avdd200連接到第一和第二衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)202、204，第一和第二衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)202、204均可以被配置為衛(wèi)星tv機(jī)頂盒，以用于從對應(yīng)的衛(wèi)星tv提供者的對應(yīng)衛(wèi)星系統(tǒng)206、208接收衛(wèi)星tv信號。

除了衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)之外或者代替衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)，avdd200可以從一個或多個纜線tv機(jī)頂盒型的網(wǎng)關(guān)210、212接收內(nèi)容，纜線tv機(jī)頂盒型的網(wǎng)關(guān)210、212的每一個從對應(yīng)的纜線頭端214、216接收內(nèi)容。

再一次，代替類似機(jī)頂盒的網(wǎng)關(guān)，avdd200可以從基于云的網(wǎng)關(guān)220接收內(nèi)容?；谠频木W(wǎng)關(guān)220可以存在于位于avdd200本地的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備(例如，avdd200的調(diào)制解調(diào)器)中，或者它可以存在于將來源于因特網(wǎng)的內(nèi)容發(fā)送到avdd200的遠(yuǎn)程因特網(wǎng)服務(wù)器中。在任何情況下，avdd200可以通過基于云的網(wǎng)關(guān)220從因特網(wǎng)接收諸如uhd內(nèi)容這樣的多媒體內(nèi)容。網(wǎng)關(guān)被計(jì)算機(jī)化并且因此可以包括圖1中所示的ce設(shè)備的任何的適合組件。

在一些實(shí)施例中，可以使用例如本受讓人的遠(yuǎn)程觀看用戶接口(rvu)技術(shù)來提供僅單個機(jī)頂盒型的網(wǎng)關(guān)。

第三級設(shè)備可以例如經(jīng)由以太網(wǎng)或通用串行總線(usb)或wifi或其他有線或無線協(xié)議被連接到家庭網(wǎng)絡(luò)(其可以是網(wǎng)狀類型的網(wǎng)絡(luò))中的avdd200，以根據(jù)本文的原理從avdd200接收內(nèi)容。在所示的非限制性示例中，第二tv222連接到avdd200以從那里接收內(nèi)容，如視頻游戲控制臺224那樣。額外的設(shè)備可以連接到一個或多個第三級設(shè)備以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。第三級設(shè)備可以包括圖1中所示的ce設(shè)備的任何的適當(dāng)組件。

在圖3的示例系統(tǒng)中，控制信號可以來自實(shí)現(xiàn)ce設(shè)備44的組件的一些或全部的游戲控制臺，或者來自諸如本文討論的照相機(jī)中的一個這樣的照相機(jī)，并且除了所描述的機(jī)械部件之外，萬向節(jié)裝配還可以包括第二ce設(shè)備46的一個或多個組件。游戲控制臺可以在avdd上輸出視頻。系統(tǒng)的組件的兩個或更多個可以整合成單個單元。

更具體地，圖3中的系統(tǒng)300包括沿聲波軸304發(fā)射聲音的超聲波揚(yáng)聲器302(也稱作“參數(shù)發(fā)射器”)?？梢允褂萌f向節(jié)上的僅單個揚(yáng)聲器，或者如在下面的備選實(shí)施例中公開的例如以球面裝配排列的多個us揚(yáng)聲器。一個或多個揚(yáng)聲器可以安裝在萬向節(jié)裝配上。聲束通常被限制到相對狹窄的圓錐體，該圓錐體定義通常幾度直到例如三十度的圍繞軸304的圓錐角306。因此，揚(yáng)聲器302是定向聲源，它通過將音頻信號調(diào)制到一個或多個超聲載波頻率上來產(chǎn)生狹窄的聲束。超聲波揚(yáng)聲器的高度定向性質(zhì)允許目標(biāo)聽眾清楚地聽到聲音，而在相同區(qū)域中但在該束之外的另一個聽眾聽到極少的聲音。

如上所述，在示例中，用于移動揚(yáng)聲器302的控制信號可以由在視頻顯示設(shè)備310上輸出有關(guān)視頻的一個或多個控制信號源308(諸如，例如家庭娛樂系統(tǒng)中的照相機(jī)、游戲控制臺、個人計(jì)算機(jī)和視頻播放器)生成。通過這種方法，諸如交通工具(飛機(jī)、直升飛機(jī)、轎車)移動通過空間這樣的聲音效果可以使用僅單個揚(yáng)聲器作為聲源來以極大的準(zhǔn)確度被實(shí)現(xiàn)。

在示例中，諸如游戲控制器這樣的控制信號源308可以在游戲正在上面展示的、例如諸如tv或pc這樣的視頻顯示設(shè)備或者相關(guān)聯(lián)的家庭聲音系統(tǒng)的主要、非超聲波揚(yáng)聲器308a或者310a上輸出主音頻。單獨(dú)的聲音效果音頻聲道可以被包括在游戲中，并且該第二聲音效果音頻聲道連同被發(fā)送以移動萬向節(jié)裝配的控制信號一起或者作為該控制信號的一部分被提供給us揚(yáng)聲器300，以用于在游戲的主音頻同時地在揚(yáng)聲器308a/310a上播放時，在定向us揚(yáng)聲器300上播放聲音效果聲道。

控制信號源308可以從諸如計(jì)算機(jī)游戲遠(yuǎn)程控制器(rc)這樣的一個或多個rc309接收用戶輸入。rc309和/或?yàn)槊總€游戲玩家提供以播放主(非us)音頻的聲音頭戴式耳機(jī)308c可以具有附加到它的定位標(biāo)簽309a，諸如超寬帶(uwb)標(biāo)簽，可以根據(jù)該定位標(biāo)簽309a確定rc和/或頭戴式耳機(jī)的位置。以這種方式，因?yàn)橛螒蜍浖烂總€玩家具有哪個頭戴式耳機(jī)/rc，所以它可以知道那個玩家的位置以使得us揚(yáng)聲器瞄準(zhǔn)以用于播放意圖針對那個玩家的us音頻效果。

代替uwb，可以使用可以與三角測量一起使用以確定rc的位置的其他感測技術(shù)，例如準(zhǔn)確藍(lán)牙或wifi或甚至單獨(dú)的gps接收器。當(dāng)如下面進(jìn)一步描述的使用成像來確定用戶/rc的位置和/或房間尺寸時，控制信號源308可以包括諸如照相機(jī)(例如，ccd)或前視紅外(flir)成像器這樣的定位器308b。

可以在初始自動校準(zhǔn)處理期間確定用戶位置。這種處理的另一個示例如下?？梢允褂糜螒蛲婕业念^戴式耳機(jī)中的麥克風(fēng)，或者作為替代地，合并到頭戴式耳機(jī)的耳機(jī)或耳機(jī)自身中的麥克風(fēng)可以用作麥克風(fēng)。系統(tǒng)可以通過四處移動us射束，直到佩戴頭戴式耳機(jī)的聽眾例如使用預(yù)先確定的手勢指示哪個耳朵正在獲取狹窄的us射束，來精確地校準(zhǔn)每個耳朵的位置。

除此之外或者作為替代，萬向節(jié)裝配可以耦合到照相機(jī)或者flir成像器311，該照相機(jī)或flir成像器311將信號發(fā)送到訪問萬向節(jié)裝配中的一個或多個計(jì)算機(jī)存儲器314的一個或多個處理器312?？刂菩盘?如果期望的話，連同聲音效果音頻聲道一起)也由處理器接收(通常通過網(wǎng)絡(luò)接口)。萬向節(jié)裝配可以包括由處理器312控制以轉(zhuǎn)動支撐裝配317的方位角控制電機(jī)316，在該支撐裝配317上如所示以方位角維度318安裝揚(yáng)聲器302。

如果期望的話，不僅可以控制聲波束304的方位角而且還可以控制它相對于水平面的仰角。在所示的示例中，支撐裝配317包括相對側(cè)鎖固裝置(sidemount)319，并且俯仰控制電機(jī)320可以耦合到側(cè)鎖固裝置319以旋轉(zhuǎn)耦合到揚(yáng)聲器302的輪軸322，從而以在324所指示的仰角向上和向下傾斜揚(yáng)聲器。在非限制性示例中，萬向節(jié)裝配可以包括耦合到垂直支撐桿328的水平支撐臂326。

萬向節(jié)裝配和/或其部分可以是從hobbyking獲得的無刷萬向節(jié)裝配。

轉(zhuǎn)到圖4，針對第一示例，除了在方框400接收的主音頻聲道之外，計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)者可以指定音頻效果聲道，以規(guī)定在音頻效果聲道中攜帶并且在方框402接收的音頻效果的位置(方位角，以及如果期望的話，仰角)。該聲道通常被包括在游戲軟件(或音頻-視頻電影等)中。當(dāng)針對音頻效果的控制信號來自計(jì)算機(jī)游戲軟件時，可以在方框404處從rc309接收在游戲(方位、取向)期間由音頻效果表示的更改對象的運(yùn)動的用戶輸入。在方框406，游戲軟件生成并且輸出定義在環(huán)境內(nèi)隨著時間(運(yùn)動)的效果的方位的矢量(x-y-z)。在方框408，該矢量被發(fā)送給萬向節(jié)裝配，使得萬向節(jié)裝配的超聲波揚(yáng)聲器300回放音頻效果聲道音頻，并且使用該矢量移動揚(yáng)聲器302(并且，因此，所發(fā)射的音頻效果的聲波軸304)。

圖5例示萬向節(jié)裝配根據(jù)控制信號做了什么。在方框500，接收具有定向矢量的音頻聲道。繼續(xù)進(jìn)行到方框502，移動萬向節(jié)裝配從而以方位角和/或仰角移動揚(yáng)聲器302，使得聲波軸304位于所要求的矢量中間。在方框504，所要求的音頻在揚(yáng)聲器上播放并且被限制在圓錐角306內(nèi)。

如上面提到的，在圖6的方框600，可以使用諸如圖1中所示的這樣的照相機(jī)對揚(yáng)聲器302所位于的空間進(jìn)行成像，圖6表示例如可以由萬向節(jié)裝配的處理器所采用的邏輯。雖然圖1中的照相機(jī)被示出為耦合到音頻視頻顯示設(shè)備，但是作為替代地，它可以是設(shè)置在用作控制信號生成器308的游戲控制臺上的定位器308b或者萬向節(jié)裝配自身上的成像器311。在任何情況下，在決定菱形框602處，使用對來自例如定位器308b或者成像器311的可見圖像進(jìn)行操作的面部識別軟件，通過例如相對于所存儲的模板圖像匹配預(yù)先確定的人的圖像，或者當(dāng)使用flir時，通過確定是否已經(jīng)接收到匹配預(yù)先確定的模板的ir簽名，來確定該預(yù)先確定的人是否在空間中。如果預(yù)先確定的人被成像，那么在方框604處可以移動萬向節(jié)裝配以使得聲波軸304瞄準(zhǔn)所識別的人。

為了知道預(yù)先確定的人的被成像的面部在哪里，可以采用幾種方法中的一種。第一種方法是使用音頻或者視頻提示指導(dǎo)人來在人聽到音頻時在預(yù)先確定的方位做出手勢，諸如伸出大拇指或者舉起rc，并且然后移動萬向節(jié)裝配在房間內(nèi)四處掃描聲波軸，直到照相機(jī)對做出手勢的人進(jìn)行成像。另一種方法是將照相機(jī)軸的取向預(yù)先編程到萬向節(jié)裝配中，使得知道中心照相機(jī)軸的萬向節(jié)裝配可以確定與面部被成像的軸的任何偏移量并且使揚(yáng)聲器取向匹配到那個偏移量。再進(jìn)一步，照相機(jī)311自身可以以與揚(yáng)聲器302的聲波軸304固定的關(guān)系被安裝在萬向節(jié)裝配上，使得照相機(jī)軸和聲波軸總是匹配。來自照相機(jī)的信號可以被用來使照相機(jī)軸(并且因此聲波軸)位于預(yù)先確定的人的被成像面部的中心。

圖7展示可以用來輸入在圖6的決定菱形框602處使用的模板的示例用戶接口(ui)。提示700可以被展示在諸如視頻顯示器這樣的顯示器上，游戲控制器耦合到該顯示器以供人輸入聲波軸應(yīng)當(dāng)瞄準(zhǔn)的人的照片。例如，具有視力和/或聽力障礙的人可以被指定為揚(yáng)聲器302瞄準(zhǔn)的人。

可以向用戶給出選項(xiàng)702以輸入圖庫中的照片，或者選項(xiàng)704以使得照相機(jī)對當(dāng)前位于照相機(jī)前面的人進(jìn)行成像?？梢允褂糜糜谳斎雸D6的測試模板的其他示例方法。例如，可以由直接用戶輸入通知系統(tǒng)揚(yáng)聲器302的聲波軸304瞄準(zhǔn)哪里。

在任何情況下，可以理解，本原理可以用來將視頻描述音頻服務(wù)遞送至具有視覺障礙的人可能落座的具體位置。

超聲波揚(yáng)聲器的另一個特性在于，如果瞄準(zhǔn)諸如墻壁這樣的反射表面，那么聲音好像來自反射的位置。該特性可以用作到萬向節(jié)裝配的輸入，以使用入射離開房間邊界的適當(dāng)角度控制聲音的方向，使得反射的聲音對準(zhǔn)用戶。距離測定技術(shù)可以用來繪制空間的邊界。能夠確定房間中的對象，諸如窗簾、家具等，將有助于系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。用來繪制或者另外分析效果揚(yáng)聲器所存在的空間的照相機(jī)的添加可以被用來以通過考慮環(huán)境而提高效果準(zhǔn)確度的方式修改控制信號。

更具體地，房間可以由上面的任何照相機(jī)成像并且實(shí)現(xiàn)圖像識別以確定墻壁和天花板在哪里。圖像識別還可以指示表面是否是良好的反射體，例如，平整的白色表面通常是反射良好的墻壁，而褶曲的表面可能指示相對非反射的窗簾?？梢蕴峁┠J(rèn)的房間配置(并且如果期望的話，為聽眾假定的默認(rèn)位置)，并且使用圖像識別技術(shù)進(jìn)行修改。

作為替代，可以如下使用來自us揚(yáng)聲器300的定向聲音，即通過移動萬向節(jié)裝配、以各種萬向節(jié)裝配取向中的每一個發(fā)射啁啾以及確定啁啾接收的時間，從而(1)知道該方向上到反射表面的距離，以及(2)基于返回啁啾的振幅，知道表面是良好的還是不良的反射體。再次，白噪聲可以作為偽隨機(jī)(pn)序列而生成并且由us揚(yáng)聲器發(fā)射，并且然后測量反射以針對發(fā)射“測試”白噪聲的每個方向確定us波的傳遞函數(shù)。再進(jìn)一步，可以通過一系列ui提示用戶輸入房間尺寸和表面類型。

再次，可以使用在通過引用合并至此的uspp2015/0256954中描述的房間尺寸繪制技術(shù)的一個或多個。

或者，為了更高的準(zhǔn)確度，可以采用結(jié)構(gòu)光在3d中繪制房間。檢查房間的另一個方法是使用光學(xué)指針(已知散度)，并且使用照相機(jī)，它能夠準(zhǔn)確地測量房間尺寸。根據(jù)點(diǎn)尺寸和失真，可以估計(jì)表面上的入射角。而且，表面的反射率是關(guān)于它是否可以是或者不是聲音的反射表面的額外的線索。

在任何情況下，一旦房間尺寸和表面類型已知，根據(jù)控制信號知道模擬音頻效果從哪里來和/或遞送到哪里的位置的萬向節(jié)裝配的處理器可以通過三角測量確定us揚(yáng)聲器300瞄準(zhǔn)的反射位置，使得來自反射位置的反射聲音在房間內(nèi)的預(yù)期位置處被接收到。以這種方式，us揚(yáng)聲器300可以由萬向節(jié)裝配不直接瞄準(zhǔn)預(yù)期玩家，而是代替地可以瞄準(zhǔn)反射點(diǎn)，以給出預(yù)期玩家聲音來自反射點(diǎn)而不是來自us揚(yáng)聲器的方向的感知。

圖7例示進(jìn)一步的應(yīng)用，其中一個或多個萬向節(jié)裝配上的多個超聲波揚(yáng)聲器同時提供相同的音頻，但是是在如音頻針對的各自不同的語言音頻軌道中，諸如英語和法語。可以提供提示706從而為其面部圖像建立所輸入的模板的人選擇語言。語言可以從語言列表708中選擇并且與人的模板圖像相關(guān)，使得在隨后的操作期間，當(dāng)在圖6中的決定菱形框602處識別到預(yù)先確定的面部時，系統(tǒng)知道哪個語言應(yīng)當(dāng)被引導(dǎo)至每個用戶。注意，雖然安裝在萬向節(jié)上的超聲波揚(yáng)聲器排除了相位陣列技術(shù)的需求，但是這種技術(shù)可以與本原理組合。

圖8示出備選的揚(yáng)聲器裝配800，其中多個超聲波揚(yáng)聲器802安裝在揚(yáng)聲器底座804上，揚(yáng)聲器底座804可以被支撐在支柱狀的支撐物806上。每個揚(yáng)聲器802沿著對應(yīng)的聲波軸808發(fā)射聲音，聲波軸808在球面坐標(biāo)中具有仰角分量和方位角分量。如果期望的話，底座804的最頂部分和/或最底部分不需要支撐任何揚(yáng)聲器，即，如果期望的話，豎直指向或者豎直向下的揚(yáng)聲器不需要被設(shè)置在底座804上。如果期望的話，如果沒有預(yù)想幾乎垂直的聲音投射，那么可以擴(kuò)展仰角的“盲區(qū)”，使得例如不需要提供聲波軸具有垂直“n”度內(nèi)的仰角的揚(yáng)聲器。

在任何情況下，底座都可以被配置為將揚(yáng)聲器802保持在所示類似球面的排列中，使得每個聲波軸808如果延伸到底座804中則近似在底座804的中心交叉。在所示的示例中，底座804被配置為巴克球，并且,如所示，面板810可以是平整的并且可以基本上在面板的中心支撐對應(yīng)的揚(yáng)聲器802。每個揚(yáng)聲器802可以基本上沿著由巴克球定義的徑向線取向。

揚(yáng)聲器802可以被容納在它們對應(yīng)的面板810中的對應(yīng)的洞中，以將揚(yáng)聲器802支撐在底座804上。揚(yáng)聲器可以用環(huán)氧樹脂膠合或者另外進(jìn)一步粘合到底座。預(yù)想其他安裝手段，包括使用諸如螺絲這樣的緊固件將揚(yáng)聲器附接到底座，或者將揚(yáng)聲器磁性地耦合到底座等。包括成像器311、處理器312和存儲器314的來自圖3中所示的萬向節(jié)實(shí)施例的相關(guān)組件可以被支撐在底座804上或者底座804內(nèi)。因此，圖4-6的邏輯可以由圖8中的裝配執(zhí)行，除了下面參考圖9和10的例外，其中激活聲波軸808最接近地匹配所要求的軸的揚(yáng)聲器802以播放所要求的音頻，而不是移動萬向節(jié)使得聲波軸與控制信號中所要求的方向?qū)R。注意，當(dāng)存在所要求的音頻的多個聲道時，每個聲道可以與另一個揚(yáng)聲器上的其他聲道同時在揚(yáng)聲器中的對應(yīng)一個上播放。以這種方式，可以同時播放多個音頻聲音效果，并且每個聲音效果聲道在與播放其他聲音效果聲道的方向不同的方向上播放。

在圖8的實(shí)施例中，底座804不需要在支柱806上可移動。代替地，基本上建立所要求的軸的上述控制信號可以指示激活或者激勵哪個揚(yáng)聲器802以沿著它的對應(yīng)的聲波軸808發(fā)射聲音的選擇。即，選擇聲波軸808最接近地匹配所要求的聲波軸的揚(yáng)聲器802以輸出所要求的音頻效果。一次需要激活一個且僅一個揚(yáng)聲器802，雖然當(dāng)例如同時生成所要求的音頻效果聲道的多個所要求的聲波軸時，如果期望的話，一次能夠激活多于一個揚(yáng)聲器802。

應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)圖1-7的描述的所有其他相關(guān)原理應(yīng)用于圖8的備選實(shí)施例。

甚至更具體地，現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9和10，在方框900接收音頻效果聲道以指定在音頻效果聲道中攜帶并且在方框902接收的音頻效果的位置(方位角，以及如果期望的話，仰角)。該聲道通常被包括在游戲軟件(或者音頻-視頻電影等)中。當(dāng)針對音頻效果的控制信號來自計(jì)算機(jī)游戲軟件時，在方框904，在游戲(方位、取向)期間由音頻效果表示的更改對象運(yùn)動的用戶輸入可以從rc309接收。在方框906，游戲軟件生成并且輸出定義在環(huán)境內(nèi)隨著時間(運(yùn)動)的效果的方位的矢量(x-y-z)。在方框908，該矢量被發(fā)送給揚(yáng)聲器球處理器，使得裝配的超聲波揚(yáng)聲器回放音頻效果聲道音頻，并且播放的揚(yáng)聲器是如在方框906由矢量要求的發(fā)射聲音的揚(yáng)聲器。

圖10例示揚(yáng)聲器球裝配根據(jù)控制信號做什么。在方框1000，接收具有定向矢量的音頻聲道。繼續(xù)進(jìn)行到方框1002，選擇在滿足所要求的矢量的方向上發(fā)射聲音的揚(yáng)聲器。在方框1004，所要求的音頻在所選擇的揚(yáng)聲器上播放。

上述圖6的邏輯還可以由圖8的揚(yáng)聲器裝配采用，除了如下的例外，在方框604，響應(yīng)于對預(yù)先確定的人進(jìn)行成像，選擇揚(yáng)聲器以沿著滿足所要求的矢量的軸播放音頻，在這種情況下，是聲波軸指向所識別的人的揚(yáng)聲器。

上面的方法可以作為由處理器執(zhí)行的軟件指令而實(shí)現(xiàn)，包括適當(dāng)?shù)嘏渲玫膶Ｓ眉呻娐?asic)或現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)模塊，或者如由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的任何其他常規(guī)方式。在被采用的情況下，軟件指令可以在諸如cdrom或閃存驅(qū)動器這樣的設(shè)備或者不是瞬時信號的計(jì)算機(jī)存儲器的以上非限制性示例的任何中實(shí)施。作為替代，軟件代碼指令可以在諸如無線電或光學(xué)信號這樣的瞬時布置中實(shí)施，或者經(jīng)由因特網(wǎng)被下載。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然已經(jīng)參考一些示例實(shí)施例描述本原理，但是這些不意圖是限制性的，并且可以使用各種備選布置來實(shí)現(xiàn)本文要求保護(hù)的主題。