蘋果為AirPods和AR/VR頭顯申請『頭部追蹤空間音頻』專利

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這種音頻技術可以大大改善臨場感

映維網 2020年07月24日蘋果曾申請過數份雙耳音頻專利。日前,美國專利專利局公布了一份可用于下一代頭戴式顯示器的雙耳音頻發明。具體來說,這項專利向我們介紹了一種預測性頭部追蹤雙耳音頻。這種音頻技術可以大大改善臨場感,從而進一步提升VR RPG游戲和VR恐怖電影等體驗。

蘋果在專利文件中指出,虛擬現實允許用戶體驗和/或與沉浸式人造環境交互,這樣用戶會感覺自己仿佛置身于所述空間之中。例如,虛擬現實系統可以向用戶顯示立體場景以創建深度錯覺,而計算機可以實時調整場景內容并提供用戶在場景中移動的錯覺。

當用戶通過虛擬現實系統查看圖像時,用戶會感覺自己仿佛是從第一人稱角度在場景中移動。類似地,混合現實將計算機生成信息與真實世界圖像或真實世界視圖相結合,從而增強或增加用戶對世界的感知,或者將真實世界對象的虛擬表示與三維虛擬世界的視圖相結合。

所以,可以利用虛擬現實的模擬環境和/或混合現實的混合環境來為多個應用提供交互式用戶體驗。

為了提高虛擬現實環境的真實感,蘋果除了空間音頻之外同時設計了頭部追蹤雙耳音頻渲染。這可能會極大改變音樂、游戲和電影領域。

蘋果的發明描述了用于預測性頭部追蹤雙耳音頻渲染的方法和設備。在一個音頻渲染系統和音頻渲染方法的實施例中,實施例可以在VR/AR系統中實現。所述VR/AR系統包括計算設備(基站),所述計算設備通過無線技術渲染基于頭部追蹤的雙耳音頻并將其發送到提供雙耳音頻輸出的頭戴式顯示器,或用于頭顯的獨立式雙耳音頻設備。

頭部追蹤雙耳音頻渲染是一種可用于包括但不限于VR/AR應用程序的技術。它可以創建無論聽者實際方位/位置如何都能在環境中保持穩定的虛擬音頻源。

頭部追蹤雙耳音頻渲染方法可以渲染雙耳音頻流(包括左聲道和右聲道)并輸出到頭顯,以便聽者以空間音頻感知方式聽到聲音。換句話說,用戶聽到的聲音將如同真實世界一樣,能夠精確表現距離和方向。

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例如,系統可以通過頭顯播放聲音,這樣聽者就可以從左側、右側、前方、后方或某個角度聽到來自虛擬音頻源的聲音。可以衰減左聲道和右聲道(如電平、頻率、延遲、混響等)以影響聲音的感知方向和距離。

專利圖2A則是使用頭戴式設備的用戶;圖6B說明了雙耳音頻的獨特地方,因為它能夠追蹤用戶的頭部,所以能夠隨用戶移動音頻源,就好像它總是相對于用戶的頭部投射聲音。通過這樣的方式,對于游戲場景,應在用戶身后發出的噪音就會從用戶身后傳來。這非常適合在VR模式下進行RPG類型游戲。

蘋果指出,盡管渲染組件呈現多個音頻流并且頭顯選擇一個或多個音頻流以提供一維聲音的方向性,但實施例可用于提供多個維度的聲音方向性,如提供方位角、仰角,以及指示平移運動的聲音。

例如,基站可以在水平維度的多個位置呈現音頻流,并且可以在水平維度之上和/或之下呈現音頻流。

如圖8所示,基站可以在水平維度的位置A和B呈現音頻流,并且可以在水平維度之上呈現音頻流C。

專利圖8展示了在多個維度提供聲音的方向性。

頭顯可以根據最新的頭部追蹤數據選擇并播放最接近頭部實際位置和高度(傾斜性)的音頻流,或者如果頭部的實際位置位于音頻流之間的某處,則可選地混合兩個或更多個音頻流。例如,如果頭部位置在所述位置之一或附近,頭顯可以選擇A、B或C;如果頭部位置在A和B之間,則可以混合A和B;如果頭部位置在A和C之間,則可以混合A和C;如果頭部位置在B和C之間,則可以混合B和C;如果頭部位置在A,B和C的中間,則可以混合A,B和C。這一切都是為了提供逼真的音頻,并令用戶仿佛置身于游戲場景之中。

如果能夠實現,蘋果的下一代音頻有望大大提升未來頭戴式顯示設備的體驗。

名為“Predictive Head-Tracked Binaural Audio Rendering”的蘋果專利申請最初在2020年Q1季度提交,而部分研究可以追溯到2017年。需要注意的是,這只是一份專利申請,尚不確定蘋果是否會或將于何時商業化所述的發明技術。

原文鏈接http://www.hydestar.com/news/76645.html
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