发明名称 利用增强之人类双耳声音定位生物机械模拟的三度空间听觉显示装置与方法
摘要
申请公布号 TW102751 申请公布日期 1988.08.21
申请号 TW077100363 申请日期 1988.01.21
申请人 自然声音资产有限公司 发明人 彼得H.麦尔斯
分类号 G10L9/00 主分类号 G10L9/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.用以选择提供声音位置之幻觉给收听者之一种立体听觉显示装置,包含:接收装置,用以接收至少一多频成份电子输入信号,该信号代表一或更多之声音信号;前后定位装置,用以增强该输入信号之某些频率部份之幅度,同时衰减输入信号之其他频率部份之幅度,以选择产生该信号之音源系位于收听者之前方或后方之幻觉,并从而输出具有前后提示之该输入信号;及高度定位装置,包含一可变凹口滤波器,连接至该前后定位装置,用以选择衰减该前后提示之信号之选定频率部份,以提供该信号之音源系在以收听者为基准之特定高度处之幻觉;并从而轮出具有前后提示及高度提示之一信号。2.根据申请专利范围第1.项所述之立体听觉显示装置,另包含方位定位装置,连接至高度定位装置,用以产生与高度定位装置输出之前后及高度提示信号相对应之二输出信号,该二输出信号之一较另一延迟一预定时间,以移动该视在音源至收听者之左方或右方,方位定位装置另包含高度调整装置,用以灭小时间延迟,随带增加以收听者为基准之音源之视在高度,该方位定位装置与前后定位装置及高度定位装置串连。3.根据申请专利范围第2.项所述之立体听觉显示装置,另包含头部外定位装置,用以输出与该输入信号相当之多个延迟之信号;交混回响装置,用以输出与该输入信号相当之交混回响信号;及混合装置,用以结合头部外定位装置,交混回响装置之输出及来自方位定位装置之二输出信号,并比例改变此等输出信号之幅度,以产生双耳信号。4.根据申请专利范围第3.项所述之立体听觉显示装置,另包含转换装置,用以变换双耳信号为可听闻者。5.根据申请专利范围第1.项所述之立体听觉显示装置,其中,该前后定位装置选择增强中心频率约在该信号之 392Hz及3605处之偏移频带,同时衰减中心频率约在1188Hz及 10938Hz处之偏移频带,以加进一前方提示于该信号中,并选择衰减中心频率约在该信号之 392Hz及3605处之偏移频带,同时增强中心频率约在1188Hz及 10938Hz处之偏移频带,以加进一后方提示于该信号中。6.根据申请专利范围第5.项所述之立体听觉显示装置,其中,该前后定位装置包含一有限◎冲滤波器。7.根据申请专利范围第1.项所述之立体听觉显示装置,其中,该高度定位装置衰减在6 KHz至12KHz间范围内之选定频率部份,以提供与收听者耳朶成–45及 45间范围中之高度提示。8.根据申请专利范围第1.项所述之立体听觉显示装置,另包含一对前后定位装置及一对高度定位装置,并另包含一对微音器,该对微音器相隔约为人类头部宽度之距离,微音器各产生一个别电子输入信号,该输入信号供应至各别不同之一前后定位装置,从而该对高度定位装置之输出构成双耳信号。9.根据申请专利范围第2.项所述之立体听觉显示装置,其中,让方位定位装置选择使二输出信号之一较另一输出信号延迟0 及0.67 毫秒之间。10.根据申请专利范围第1.项所述之立体听觉显示装置,其中,该高度调整装置依以以下函数变化该时间延迟:Tdelay=( . . ﹣6.(arcsin(sin(Az).cos(El))))+( . . ﹣4.(sin(Az).cos(El)))其中 Az 及 El 分别为以收听者为基准之音源之方位及高低角。11.根据申请专利范围第1.项所述之立体听觉显示装置,其中,该交混回响装置选择输出与输入信号相当但经延迟0.1 及 15 秒间范围之信号。12.根据申请专利范围第3.项所述之立体听觉显示装置,另包含至少一焦点装置,头部外定位装置或交混回响装置之输出之一供应至该焦点装置,用以选择通频带过滤该等输出,以限制频率部份于 250Hz加或减 200Hz,俾提供一包封提示,于 1.5KHz加或减 5OOHz,俾提供一音源扩宽提示,及于4 KHz及以上,以提供一移位之影像提示。13.根据申请专利范围第3.项所述之立体听觉显示装置,其中,该头部外定位装置另含有装置,用以引进各别选定之耳间时间延迟于该多个延迟之输出信号。14.根据申请专利范围第3.项所述之立体听觉显示装置,其中,该输入信号为直接声音信号之代表。15.用以选择提供声音位置之幻觉给收听者之一种立体听觉显示制造方法,包括以下步骤:前后定位,由如下达成:接收至少一多频成份之电子输入信号,该信号代表至少一声音信号;及增强该输入信号之某些频率部份之幅度,同时衰减该输入信号之其他频率部份之幅度,以选择加进该信号之音源系在收听者之前方或后方之提示,及高度定位,由如下达成:选择衰减该前后提示之信号之选定之频率部份,以提供该信号之音源系在以收听者为基准之特定高度处之幻觉。16.根据申请专利范围第15.项所述之立体听觉显示制造方法,包括另外步骤:方位定位,此由如下达成:产生与前后及高度提示之信号相对应之二输出信号,二输出信号之一较另一延迟一选定之时间,以移动视在音源至收听者之左方或右方;并减少该时间延迟,随带增加以收听者为基准之音源之视在高度,以加进方位提示于前后及高度提示之信号中。17.根据申请专利范围第16.项所述之立体听觉显示制造方法,包括步骤:头部外定位,由产生与输入信号相当之多个延迟之信号而达成;交混回响及深度控制,由产生与输入信号相当之交混回响信号而达成;及双耳信号产生,由结合多个延迟之信号,交混回响信号、及二输出信号、并按比例改变该等信号之幅度,以产生双耳信号而达成。18.根据申请专利范围第17.项所述之立体听觉显示制造方法,另包括步骤,变换双耳信号为可听闻声音者。19.根据申请专利范围第15.项所述之立体听觉显示制造方法,其中,该前后定位步骤包括:选择增强中心频率约在该信号之 392Hz 及 3605Hz处之偏移频带,同时衰减中心频率约在 1188Hz 及 10938Hz处之偏移频带,以加进一前方提示于信号中,及选择衰减中心频率约在该信号之392Hz 及 3605Hz 处之偏移频带,同时增强中心频率约在 1188Hz 及 10938Hz处之偏移频带,以加进一后方提示于该信号中。20.根据申请专利范围第15.项所述之立体听觉显示制造方法,其中,该高度定位步骤包括:衰减6 KHz及l2KHz间之范围内之一选定之频率部份,以提供与收听者之耳朶成–45及+45间之范围中之一高度提示。21.根据申请专利范围第16.项所述之立体听觉显示之制造方法,其中,该方位定位步骤包括步骤:选择使二输出信号之一较另一输出信号延迟0 及 0.67 毫秒之间。22.根据申请专利范围第16.项所述之立体听觉显示之制造方法,其中,在方位定位步骤中,依以下函数决定该时间延迟:Tdelay=( . . ﹣6.(arcsin(sin(Az).cos(El))))+( . . ﹣4.(sin(Az).cos(El)))其中 Az 及 El分别为方位角及高低角。23.根据申请专利范围第17.项所述之立体听觉显示之制造方法,其中,该交混回响步骤包括步骤:产生与该输入信号相当但延迟0.1 及15秒间范围之信号。24.根据申请专利范围穷15.项所述之立体听觉显示之制造方法,包括另外步骤:转换在相距约为人类头部宽度之距离之位置处所接收之音波为各别电输入信号;并对各该输入信号分别实施前后定位及高度定位。25.根据申请专利范围第15.项所述之立体听觉显示之制造方法,其中,该输入信号为直接声音之代表。图式简单说明:第1 图为本人发明之电路之方块图;第2 至6 图用以说明由音源所产生之各种声音,即直接,早期反射,及交混回响声音;第7 图为第1 图所示实施例之直接声音通道处理部份之详细方块图;第8 及9 图用以说明前后提示作用;第10至l2图用以说明高度提示作用;第13至17图用以说明方位提示作用之耳间时间延迟之原理;第18图显示头部移动之种类;第19图显示使用耳间幅度差之方位提示作用;第20图为第1 图所示之实施例之早期反射通道之详细方块图;第21至24图用以说明作为提示之早期反射信号;第25图为第1 图所示之实施例之交混回响通道之详细方块图;第26图为第1 图所示之实施例之能量密度混合部份之详细方块图;及第27图为本发明之又另一实施例之方块图。
地址 美国
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