蓋世汽車訊 據外媒報道,美國專利商标局(US Patent & Trademark Office)公布了蘋果公司的一項新的專利申請,與空間音頻相關。該專利深入研究了從 AirPods 到 AirPods Max 再到 XR 耳機等設備中的先進傳感器,以确定用戶的環境并對音頻做出相應地調整音頻。蘋果指出,虛拟房間與用戶操作的真實房間的聲學效果越相似,外化感就越可信。
圖片來源:patentlyapple.com
蘋果在其專利申請時指出,内容創作者可以創作音頻或視聽作品,如根據内容創建者的品味對音頻進行精确微調,以便向聽衆提供特定的體驗。内容創作者還可以制作音頻,使其帶有特定場景的可感知提示,例如室外山坡、體育場或小型封閉空間的回聲。在室外錄制的音頻作品可能具有可感知的聲學線索,将聽衆傳送到室外環境。同樣,如果音頻作品是在房間内錄制的,那麽聽衆可能會被虛拟地傳送到房間裏。
用戶可以在各種位置收聽音頻作品。每個位置都可以有不同的聲學環境。例如用戶可以在車上、草地上、教室裏、火車上或客廳裏收聽音頻或視聽作品。用戶周圍的每個聲學環境都可能帶有聲音聽到方式的期望,即使聲音是由用戶佩戴的耳機産生的。
人類可以通過分析兩隻耳朵的聲音來估計聲音的位置,即雙耳聽覺。通過識别聲音在周圍的衍射和反射,以及與耳廓的相互作用,人類聽覺系統可以估計聲音的方向。
麥克風可以通過電聲換能器将聲壓變化轉換爲電信号來感知聲音。電信号可以通過模數轉換器(ADC)進行數字化,而音頻可以使用空間濾波器渲染以供回放,從而使音頻被感知爲具有空間質量。空間濾波器可以人爲地将空間線索傳遞到音頻中,類似于由身體幾何形狀和耳廓自然引起的衍射、延遲和反射。經空間過濾的音頻可由空間音頻再現系統産生并通過耳機輸出。
帶有耳機的空間音頻再現系統可以跟蹤用戶的頭部運動,可以根據用戶的頭部位置選擇雙耳濾波器,并随着頭部位置的變化不斷更新。這些過濾器應用于音頻以保持聲音來自空間中某個所需位置的錯覺。這些空間雙耳濾波器被稱爲頭部相關脈沖響應(HRIR)。
空間音頻 - 虛拟房間預設
随着蘋果嘗試通過其 XR 耳機提供逼真的 XR 環境,蘋果對其空間音頻技術進行了微調。據蘋果方面表示,強大的虛拟聲學模拟(例如空間音頻)極大地受益于房間的虛拟化,以誘發聲音外化感(聲音不是來自耳機,而是來自外部世界的感覺)。确定虛拟房間的聲學參數對于提供令人信服的空間音頻體驗非常重要。
通常,虛拟房間與人在其中操作的真實房間的聲學效果越相似,外化感就越可信。 然而,當使用空間音頻再現電影、播客、音樂或其他内容等預先錄制的音頻内容時,模拟真實房間可能會對體驗産生不利影響,因爲虛拟房間的聲學效果可能會過強或造成與錄制内容聲學效果的感知差異。
在一些方面,基于對真實房間的聲學和正在回放内容的聲學的分析和 / 或先驗知識,系統可以選擇最佳虛拟房間預設或混響算法的參數。
蘋果的專利圖 1 爲音頻或視聽文件的音頻處理;圖 2 說明了用于音頻處理的聲學參數的選擇;圖 3 所示爲用于确定和應用預設聲學參數的工作流程。
蘋果的專利圖 6 說明了用于确定預設聲學參數的音頻處理操作;圖 7 爲具有聲學參數的元數據。
音頻處理系統可以是計算設備,例如台式計算機、平闆計算機、智能手機、筆記本電腦、智能揚聲器、媒體播放器、家用電器、耳機、頭戴式顯示器(HMD)、智能眼鏡、汽車或其他交通工具的信息娛樂系統,以及其他計算設備。