[发明专利]一种基于声场定位的现实模拟方法及智能穿戴设备

说明书

本发明公开了一种基于声场定位的现实模拟方法，包括：在空间周围设置多个的扬声器；扬声器通过一个音频解码器与音频输出装置相连接，音频解码器将音频输出装置输出的音频信号进行解码，从而在空间内部的受体周围形成一个立体的声场；音频解码器通过调节各个扬声器的输出的声波信号的声强差、时间差以及波形相位差，从而在受体周围的确定一个虚拟声源。该方法通过三轴声场定位技术拟合出一个虚拟声源并将该虚拟声源与其他的场景信息相对应并匹配，由此获得一个将虚拟场景现实化的一个真实体验。该方法还针对虚拟声源的方位在相应的反馈位置执行反馈动作，通过对受体进行刺激，进一步增加现实代入感。本发明还公开了一种用于现实模拟的智能穿戴设备。

技术领域

本发明涉及现实模拟与反馈的方法，特别涉及一种基于声场定位的现实模拟方法。

背景技术

声学成像(acoustic imaging)是基于传声器阵列测量技术，通过测量一定空间内的声波到达各传声器的信号相位差异，依据相控阵原理确定声源的位置，测量声源的幅值，并以图像的方式显示声源在空间的分布，即取得空间声场分布云图－声像图，其中以图像的颜色和亮度代表声音的强弱。

声成像的研究开始于20世纪20年代末期。最早使用的方法是液面形变法。随后，很多种声成像方法相继出现，至70年代已形成一些较为成熟的方法，并有了大量的商品化产品。声成像方法可分为主动声成像、扫描声成像和声全息。

由于很多声检测器均能记录声波的幅度和相位，并将其转换成相应的电信号，记录换能器阵列各单元接收信号的幅度和相位，即可重现物体声像。

目前随着虚拟现实技术的发展，出现了很多智能的穿戴设备。通过投影眼镜或者显示屏可以将虚拟的物体投射于现实的影像中。但是这些装置一般缺少相应的反馈动作，佩戴者的代入感不强，难以形成较好的沉浸式虚拟现实体验。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于声场定位的现实模拟方法。本发明的另一个目的是提供一种用于现实模拟的智能穿戴设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于声场定位的现实模拟方法，包括：

在空间周围设置多个的扬声器；

扬声器通过一个音频解码器与音频输出装置相连接，音频解码器将音频输出装置输出的音频信号进行解码，从而在空间内部的受体周围形成一个立体的声场；

音频解码器通过调节各个扬声器的输出的声波信号的声强差、时间差以及波形相位差，从而在受体周围的空间内确定一个虚拟声源；

虚拟声源位于受体周围且其方位与其他的场景信息相对应并匹配，受体通过场景信息结合虚拟声源获得一个将虚拟场景现实化的一个真实体验。

在一些实施方式中，多个扬声器构成一个三轴定位声场。

在一些实施方式中，多个扬声器至少包括至少三组分别没置在不同的维度上的扬声器，扬声器分别设于空间的边缘。

在一些实施方式中，其他的场景信息包括受体接收到的视觉信息和/或受体表面相应的部位产生的动作反馈，动作反馈包括振动刺激、微流电击和挤压刺激。

在一些实施方式中，受体为穿戴有一个与中央处理器相连接的智能穿戴设备的人，受体处于声场中，智能穿戴设备用于接受中央处理器控制并对受体施加动作反馈。

采用以上技术方案的基于声场定位的现实模拟方法，通过三轴声场定位技术拟合出一个虚拟声源并将该虚拟声源与其他的场景信息相对应并匹配，由此获得一个将虚拟场景现实化的一个真实体验。该方法还针对虚拟声源的方位在相应的反馈位置执行反馈动作，通过对受体进行刺激，从而进一步增加现实代入感。