СИСТЕМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЗВУКОВОЙ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ГОЛОВЫ Российский патент 2019 года по МПК H04S1/00 H04S7/00 H04R5/00 H04R1/10 H04R1/34 H04R5/27 

Притязание на приоритет

Настоящая заявка основана на и испрашивает приоритет согласно параграфу 119(e) раздела 35 Кодекса законов США (USC) по предварительной заявке на патент, в настоящее время находящейся в стадии рассмотрения в Ведомстве по патентам и товарным знакам США, имеющей серийный №62/035025 с датой подачи 8 августа 2014 года, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе и устройству для генерирования звуковой передаточной функции головы в режиме реального времени. В частности, в настоящем изобретении использованы уникальные конструктивные элементы в сочетании с микрофоном для воспроизведения определенных акустических характеристик ушной раковины человека, чтобы упростить передачу пользователю данных о местоположении звука в трехмерном пространстве.

Уровень техники

У человека всего два уха, но он способен определить местоположение звуков в трех измерениях, на расстоянии и в заданном направлении. Это возможно благодаря совместной работе головного мозга, внутреннего уха и наружного уха (ушной раковины), которая позволяет сделать вывод о месте расположения источника звука. Местоположение звука определяется с учетом сигналов, полученных от каждого уха (моноауральные сигналы), а также путем сравнения различий между сигналами, полученными обоими ушами (бинауральные сигналы).

Бинауральные сигналы относятся к различиям на входе и интенсивности звука между двумя ушами, что способствует относительному определению местоположения источника звука. Моноауральные сигналы относятся к взаимодействию источника звука с анатомическими особенностями человека, при котором исходный звук изменяется наружным ухом перед достижением ушного канала для обработки слуховым аппаратом. Такие модификации обеспечивают кодирование места расположения источника звука относительно места расположения уха и известны как передаточные функции головы (ПФГ).

Другими словами, функции ПФГ описывают фильтрацию источника звука до того, как произойдет восприятие звука барабанными перепонками левого и правого уха, чтобы охарактеризовать, каким образом конкретное ухо принимает звуковой сигнал из конкретной точки пространства. Такие изменения могут учитывать форму наружного уха слушателя, форму головы и тела слушателя, акустические характеристики пространства, в котором воспроизводится звук, и т.д. Все эти характеристики совместно влияют на то, насколько точно слушатель сможет определить направление, откуда исходит звук. Таким образом, пара функций ПФГ, учитывающая все эти характеристики и обеспечиваемая обоими ушами, может быть использована для синтеза бинаурального звука и точного его распознавания, как исходящего из конкретной точки пространства.

Функции ПФГ имеют широкий спектр применений, от виртуального окружающего звучания в средствах передачи информации и в играх, до защиты органов слуха в условиях громкого шума и обеспечения слуховой функции для людей с нарушенным слухом. В частности, в области защиты органов слуха и обеспечения слуховой функции, возможность записи и реконструкции функции ПФГ конкретного пользователя является затруднительной, поскольку должна происходить в режиме реального времени. В случае применения для защиты органов слуха в условиях громкого шума, устройство для защиты органов слуха выполнено в виде громоздкой и тяжелой головной гарнитуры, которую следует надевать на уши, в результате чего, если микрофоны расположены снаружи такой головной гарнитуры, то пользователь будет слышать звуки окружающего мира, но не будет получать точные данные о местоположении источника звука, поскольку функция ПФГ не реконструирована. По аналогии, в случае обеспечения слуховой функции для людей с нарушенным слухом, микрофон также устанавливают снаружи слухового аппарата, однако любой слуховой аппарат, полностью блокирующий слуховой канал пользователя, не будет точно воспроизводить функцию ПФГ пользователя.

Таким образом, существует потребность в устройстве и системе для реконструкции функции ПФГ пользователя в зависимости от физических характеристик пользователя, для точной передачи пользователю информации о местоположении звука в режиме реального времени.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение удовлетворяет раскрытые выше существующие потребности и относится к устройству, системе и способу генерирования звуковой передаточной функции головы. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает возможность усиления звукового сигнала в режиме реального времени и настройки указанного усиления в соответствии с физическими характеристиками пользователя и акустическими характеристиками окружающей среды.

Таким образом, в соответствии с первоначально данными широкими понятиями, устройство согласно настоящему изобретению, также известное как генератор ПФГ, содержит наружный коллектор и внутренний коллектор. Наружный коллектор подвержен по меньшей мере частично воздействию наружной среды, а внутренний коллектор расположен, по существу, во внутренней части заявленного устройства и/или большего аппарата или системы, вмещающего (вмещающей) указанное устройство.

Наружный коллектор содержит противозавитковый элемент, козелковый элемент и отверстие. Указанное отверстие напрямую сообщается по воздушному потоку с окружающей средой и выполнено с возможностью приема акустических волн. Козелковый элемент расположен так, что он частично окружает указанное отверстие, причем козелковый элемент будет частично препятствовать входу акустических волн, проходящих через указанное отверстие, и/или влиять на характеристики входящих акустических волн, проходящих через указанное отверстие. Противозавитковый элемент расположен так, что он дополнительно частично окружает козелковый элемент, а также указанное отверстие, причем противозавитковый элемент будет частично препятствовать входу акустических волн, попадающих в козелковый элемент и в отверстие, и/или влиять на характеристики входящих акустических волн, попадающих в козелковый элемент и в отверстие. Противозавитковый и козелковый элементы могут содержать полукуполы или любой вариант частичных куполов, которые имеют закрытую сторону и открытую сторону. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, открытая сторона противозавиткового элемента и открытая сторона козелкового элемента расположены напротив друг друга.

Отверстие наружного коллектора соединено и сообщается по воздушному потоку с открывающимся каналом внутри наружного коллектора. Открывающийся канал может быть расположен, по существу, перпендикулярно относительно требуемой ориентации пользователя. Открывающийся канал также сообщается по воздушному потоку со слуховым каналом, образованным во внутреннем коллекторе, а также частично образованным в наружном коллекторе.

Внутренний коллектор содержит слуховой канал и корпус микрофона. Корпус микрофона закреплен или соединен с концом слухового канала на противоположном конце относительного места его соединения с открывающимся каналом. Слуховой канал или по меньшей мере участок слухового канала может быть расположен, по существу, параллельно относительно требуемого направления прослушивания пользователя. Корпус микрофона может дополнительно содержать микрофон, установленный напротив конца слухового канала. Корпус микрофона может дополнительно содержать воздушную полость за микрофоном на конце, противоположном месту его соединения со слуховым каналом, который может быть герметизирован крышкой.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, устройство или генератор ПФГ может быть выполнен в виде части большей системы. Соответственно, указанная система может содержать левый генератор ПФГ, правый генератор ПФГ, левый предварительный усилитель, правый предварительный усилитель, аудиопроцессор, левый модуль воспроизведения и правый модуль воспроизведения.

При этом левый генератор ПФГ может быть выполнен с возможностью приема и фильтрации звуков для левой стороны пользователя. Аналогично, правый генератор ПФГ может быть выполнен с возможностью приема и фильтрации звуков для правой стороны пользователя. Левый предварительный усилитель может быть выполнен с возможностью и предназначен для увеличения коэффициента усиления отфильтрованного звука левого генератора ПФГ. Правый предварительный усилитель может быть выполнен с возможностью и предназначен для увеличения коэффициента усиления отфильтрованного звука правого генератора ПФГ. Аудиопроцессор может быть выполнен с возможностью и предназначен для обработки и усиления звукового сигнала, принятого от левого и правого предварительных усилителей, и дальнейшей передачи соответствующих обработанных сигналов в каждый из левого и правого модулей воспроизведения. Левый и правый модули воспроизведения или преобразователи выполнены с возможностью и предназначены для преобразования электрических сигналов в звук для пользователя, чтобы пользователь мог далее воспринимать отфильтрованный и усиленный звук из окружающей среды пользователя, который включает в себя аудиоданные, позволяющие пользователю определить местоположение источника исходного сигнала.

По меньшей мере в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, предлагаемая система может содержать носимый аппарат, такой как головной телефон или головная гарнитура, имеющие встроенный в них генератор ПФГ. Указанный носимый аппарат может дополнительно содержать предварительные усилители, аудиопроцессор и модули воспроизведения, а также другие подходящие электронные схемы и компоненты.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, способ генерирования звуковой передаточной функции головы может быть использован в соответствии с настоящим изобретением. При этом наружный звук сначала фильтруют через наружную часть генератора ПФГ, которая может содержать козелковый элемент и противозавитковый элемент. Отфильтрованный звук далее проходит во внутреннее пространство генератора ПФГ, в частности, через открывающийся канал и слуховой канал, описанные выше, для создания входного звука. Входной звук принимают микрофоном, встроенным в генератор ПФГ, смежный и соединенный со слуховым каналом для создания входного сигнала. Входной сигнал усиливают посредством предварительного усилителя для создания усиленного сигнала. Усиленный сигнал затем обрабатывают посредством аудиопроцессора для создания обработанного сигнала. И наконец, обработанный сигнал передают в модуль воспроизведения для передачи пользователю аудиоданных и/или данных о местоположении звука.

Раскрытый в настоящем документе способ может обеспечивать захват и передачу данных о местоположении звука пользователю в режиме реального времени, так чтобы их можно было использовать для обеспечения слуховой функции или в условиях громкого шума для фильтрации громких шумов.

Эти и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными после ознакомления с нижеследующим подробным описанием и прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

Для полного понимания сущности настоящего изобретения следует рассмотреть нижеследующее подробное описание, приведенное со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.

На фиг. 1 в аксонометрии снаружи показано устройство для генерирования звуковой передаточной функции головы.

На фиг. 2 в аксонометрии изнутри показано устройство для генерирования звуковой передаточной функции головы.

На фиг. 3 представлена структурная схема, относящаяся к системе для генерирования звуковой передаточной функции головы.

На фиг. 4А на виде сбоку показан носимый аппарат, содержащий устройство для генерирования звуковой передаточной функции головы.

На фиг. 4В на виде спереди показан носимый аппарат, содержащий устройство для генерирования звуковой передаточной функции головы.

На фиг. 5 показана блок-схема, относящаяся к способу генерирования звуковой передаточной функции головы.

На различных видах, представленных на прилагаемых чертежах, одинаковые детали обозначены одинаковыми номерами позиций.

Подробное раскрытие изобретения

Как показано на прилагаемых чертежах, настоящее изобретение относится к устройству, системе и способу генерирования звуковой передаточной функции головы для пользователя. В частности, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения происходит захват объемного звука из окружающей среды в режиме реального времени, фильтрация указанного звука через уникальные элементы, выполненные в устройстве для генерирования данных о местоположении звука, и дальнейшая обработка этого звука для усиления и передачи аудиоданных пользователю так, чтобы пользователь мог определить происхождение звука в трехмерном пространстве.

На фиг. 1 и 2 схематично проиллюстрирован по меньшей мере один из предпочтительных вариантов осуществления устройства 100 для генерирования звуковой передаточной функции головы для пользователя или «генератора ПФГ». Соответственно, устройство 100 содержит наружный коллектор 110 и внутренний коллектор 120. Наружный коллектор 110 расположен по меньшей мере частично с наружной стороны устройства 100. Внутренний коллектор 120, наоборот, расположен вдоль внутреннего пространства устройства 100. Уточним, что наружная сторона устройства 100 содержит окружающую среду, так что наружная сторона напрямую подвергается воздействию воздуха окружающей среды. Внутреннее пространство устройства 100 содержит по меньшей мере частично герметизированную среду, которая частично или полностью блокирует прямой поток акустических волн.

Наружный коллектор 110 может иметь форму гексаэдра с шестью гранями. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, наружный коллектор 110 имеет, по существу, кубическую форму. Наружный коллектор 110 может иметь по меньшей мере одну поверхность, вогнутую или выпуклую, например, наружную поверхность, подвергаемую воздействию окружающей среды. Внутренний коллектор 120 может иметь, по существу, цилиндрическую форму, которая может быть по меньшей мере частично полой. Наружный коллектор 110 и внутренний коллектор 120 могут быть изготовлены из звукопоглощающего или акустического материала, например, из различных вспененных материалов, пластмасс или стекла, известных специалистам в данной области техники.

Как показано на фиг. 1, наружный коллектор 110 содержит противозавитковый элемент 101, козелковый элемент 102 и отверстие 103, которые видны снаружи. Отверстие 103 напрямую сообщается по воздушному потоку с окружающей средой, благодаря чему оно принимает поток акустических волн или вибрации в воздухе, которые проходят через отверстие 103. Козелковый элемент 102 расположен так, что он частично окружает отверстие 103, а противозавитковый элемент 101 расположен так, что он частично окружает и противозавитковый элемент 102, и отверстие 103.

По меньшей мере в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, противозавитковый элемент 101 представляет собой элемент в форме полукупола с закрытой стороной 105 и открытой стороной 106. В одном из предпочтительных вариантов осуществления открытая сторона 106 обращена в предпочтительном направлении 104 прослушивания, а закрытая сторона 105 повернута от предпочтительного направления 104 прослушивания. Козелковый элемент 102 может также представлять собой элемент в форме полукупола с закрытой стороной 107 и открытой стороной 108. В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, открытая сторона 108 повернута от предпочтительного направления 104 прослушивания, а закрытая сторона 107 обращена в предпочтительном направлении 104 прослушивания. В других вариантах, открытая сторона 106 противозавиткового элемента 101 может быть непосредственно расположена напротив открытой стороны 108 козелкового элемента 102, независимо от предпочтительного направления 104 прослушивания.

Форма полукупола, определенная для данного документа, представляет собой элемент в виде половины купола или любую комбинацию элементов в виде частичных куполов. Например, противозавитковый элемент 101 с фиг. 1 имеет форму полукупола, а козелковый элемент 102 имеет форму частичного купола, причем базовый участок может быть меньше участка полукупола, а верхний участок может проходить до или за пределы средней точки полукупола для обеспечения увеличенного перекрытия или вмещения отверстия 103 и других элементов. Очевидно, что в других вариантах, верхний участок и нижний участок полукупола могут отличаться соответствующими размерами для создания различного перекрытия отверстия 103. Это позволяет устройству создавать другой или усиливать акустический входной сигнал для вычисления направления и расстояния источника звука относительно пользователя.

По меньшей мере в одном варианте осуществления настоящего изобретения, противозавитковый элемент 101 и козелковый элемент 102 могут быть модульными, так чтобы можно было менять размеры и форму (варианты различных полукуполов или частичных куполов) в зависимости от предпочтений пользователя для конкретных акустических характеристик.

Далее обратимся к фиг. 2, где показано, что отверстие 103 соединено и сообщается по воздушному потоку с открывающимся каналом 111 внутри наружного коллектора 110. В по меньшей мере одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, открывающийся канал 111 расположен, по существу, перпендикулярно относительно требуемого направления 104 прослушивания у пользователя. Открывающийся канал 111 дополнительно соединен и сообщается по воздушному потоку со слуховым каналом 121. Участок слухового канала 121 может быть выполнен в наружном коллекторе 110. В различных вариантах, открывающийся канал 111 и слуховой канал 121 могут представлять собой выполненные как одно целое конструкции. В других вариантах для соединения двух сегментов может быть использован канальный соединитель. По меньшей мере участок слухового канала 121 может также быть выполнен во внутреннем коллекторе 121.

Как обсуждалось выше, внутренний коллектор 120 полностью или по существу находится во внутреннем пространстве устройства, так что он напрямую не подвергается воздействию наружного воздуха и на него, по существу, не будет влиять окружающая среда. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, слуховой канал 121, выполненный внутри по меньшей мере участка внутреннего коллектора 121, будет расположен, по существу, параллельно относительно требуемого направления 104 прослушивания у пользователя. В предпочтительном варианте, указанный слуховой канал имеет длину, превышающую в два раза его диаметр.

На одном из концов слухового канала 121 закреплен корпус 122 микрофона. Внутри корпуса 122 микрофона, напротив указанного конца слухового канала 121 установлен микрофон, обозначенный в целом номером позиции 123, но не показанный на чертежах. В по меньшей мере одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, микрофон 123 установлен заподлицо со слуховым каналом 121, причем полученное соединение может быть, по существу, воздухонепроницаемым для исключения помех. В предпочтительном варианте, за микрофоном, на конце внутреннего коллектора 120 образована воздушная полость, обозначенная в целом номером позиции 124. При этом она может быть образована за счет вставки микрофона 123 в корпус 122 микрофона, и последующего уплотнения конца корпуса микрофона, обозначенного в целом номером позиции 124, посредством крышки. Согласно по меньшей мере одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, указанная крышка может быть, по существу, воздухонепроницаемой. Внутри указанной воздушной полости могут быть использованы различные газы, имеющие различные акустические характеристики.

В по меньшей мере одном из вариантов устройство 100 может быть выполнено как часть большей системы 300, проиллюстрированной на фиг. 3. Соответственно, система 300 может содержать левый генератор 100 ПФГ, правый генератор 100' ПФГ, левый предварительный усилитель 210, правый предварительный усилитель 210', аудиопроцессор 220, левый модуль 230 воспроизведения и правый модуль 230' воспроизведения.

Левый и правый генераторы 110 и 110' ПФГ могут содержать вышеописанное устройство 100, причем каждый из них имеет уникальные элементы, такие как противозавитковый элемент 101 и козелковый элемент 102. Соответственно, генераторы 110/110' ПФГ могут быть выполнены с возможностью генерирования звуковой передаточной функции головы для пользователя, благодаря чему звук, принятый генераторами 110/110' ПФГ, может быть передан пользователю для точной передачи данных о положении звука. Другими словами, генераторы 110/110' ПФГ могут воспроизводить и заменять функцию левого и правого уха пользователя, причем генераторы ПФГ получают звук и выполняют соответствующие спектральные преобразования или процесс фильтрации применительно к входящим звукам для обеспечения возможности осуществления процесса вертикальной локализации.

Левый предварительный усилитель 210 и правый предварительный усилитель 210' дополнительно могут быть использованы для усиления отфильтрованного звука, исходящего из генераторов ПФГ, для усиления конкретных акустических характеристик для повышения точности определения положения, или для фильтрации нежелательного шума. Предварительные усилители 210/210' могут содержать электронный усилитель, например, усилитель напряжения, усилитель тока, транскондуктивный усилитель, усилитель с выходным напряжением и/или любую комбинацию электронных схем, известных специалистам в данной области техники, для увеличения или уменьшения коэффициента усиления звука или входного сигнала. В по меньшей мере одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, предварительный усилитель содержит предварительный усилитель микрофона, выполненный с возможностью подготовки сигнала микрофона для обработки посредством других обрабатывающих модулей. Как известно из уровня техники, иногда сигналы микрофона являются слишком слабыми для возможности их передачи в другие блоки, такие как устройства записи или воспроизведения, с надлежащим качеством. Соответственно, предварительный усилитель микрофона увеличивает сигнал микрофона до линейного уровня посредством обеспечения устойчивого коэффициента усиления с предотвращением образования наведенного шума, который в противном случае может исказить сигнал.

Аудиопроцессор 230 может содержать процессор и усилитель цифровых сигналов, а также может содержать регулятор уровня громкости. Аудиопроцессор 230 может содержать процессор и комбинацию электронных схем, выполненных с возможностью дальнейшего улучшения звукового качества сигнала, исходящего из предварительного усилителя микрофона, например, полочных фильтров, эквалайзеров, модуляторов и т.д. Например, по меньшей мере в одном из вариантов, аудиопроцессор 230 может содержать процессор, выполняющий шаги обработки сигнала, как раскрыто в патенте США №8160274 на имя заявителя настоящей заявки. Аудиопроцессор 230 может включать в себя различные акустические профили, настроенные под конкретного пользователя и/или под окружающую среду, например, как раскрыто в патенте США №8565449 на имя заявителя настоящей заявки. Аудиопроцессор 230 может дополнительно включать в себя средство обработки, пригодное для условий окружающей среды с громким шумом, такое как раскрыто в патенте США №8462963 на имя заявителя настоящей заявки. Пользователь может управлять и модифицировать параметры аудиопроцессора 230 с помощью любых средств, известных специалистам в данной области техники, например, с помощью прямого интерфейса или интерфейса беспроводной связи.

Левый модуль 230 воспроизведения и правый модуль 230' воспроизведения могут содержать головную гарнитуру, наушники, громкоговорители, или любой другой преобразователь, известный специалистам в данной области техники. Назначение левого и правого модулей 230/230' воспроизведения состоит в преобразовании электрического звукового сигнала от аудиопроцессора 230 обратно в сигнал, пригодный для приема пользователем. При этом, возможно использование преобразователя с подвижной катушкой, электростатического преобразователя, электретного преобразователя или любой другой технологии преобразования, известной специалистам в данной области техники.

По меньшей мере в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, раскрытая система 200 содержит устройство 200, в целом проиллюстрированное на фиг. 4А и 4В, которое может представлять собой носимый головной телефон 200, имеющий встроенное в него устройство 100, а также различные усилители, в том числе усилители под номерами позиций 210/210', процессоры, такие как процессоры под номером позиции 220, модули воспроизведения, например, модули под номерами позиций 230/230', и другие подходящие электронные схемы или их комбинации для приема, передачи, усиления и воспроизведения звука.

В другом варианте осуществления, представленном на фиг. 5, проиллюстрирован способ генерирования звуковой передаточной функции головы. В частности, сначала наружный звук фильтруют через по меньшей мере козелковый элемент и противозавитковый элемент, выполненные снаружи генератора ПФГ, в частности, на шаге 201, для создания отфильтрованного звука. Далее, отфильтрованный звук проходит через открывающийся и слуховой каналы вдоль внутреннего пространства генератора ПФГ, в частности, на шаге 202, для создания входного звука. Входной звук принимается микрофоном, встроенным внутрь генератора ПФГ, в частности, на шаге 203, для создания входного сигнала. Входной сигнал затем усиливается предварительным усилителем, в частности, на шаге 204, для создания усиленного сигнала. Усиленный сигнал обрабатывается посредством аудиопроцессора, в частности на шаге 205, для создания обработанного сигнала. И наконец, обработанный сигнал передается в модуль воспроизведения, в частности, на шаге 206, для передачи пользователю аудиоданных и/или данных о местоположении источника звука.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, способ, проиллюстрированный на фиг. 5, может предусматривать локационный захват звука и его передачу пользователю в режиме реального времени. Это облегчает использование в ситуации с обеспечением помощи слуховой функции, например, в слуховых устройствах для пользователей с нарушенным слухом. Это также облегчает использование в условиях громкого шума, например, для фильтрации шумов и/или усиления человеческой речи.

По меньшей мере в одном из вариантов, способ, проиллюстрированный на фиг. 5, может дополнительно содержать процесс калибровки, так что каждый пользователь может воспроизводить свою уникальную функцию ПФГ для обеспечения точного определения местоположения звука в трехмерном пространстве. Калибровка может предусматривать регулирование противозавиткового и козелкового элементов, как раскрыто выше, которые могут быть выполнены из модульных и/или подвижных компонентов. Таким образом, положение противозавиткового и/или козелкового элементов может быть изменено и/или могут быть использованы элементы других форм и/или размеров. В других вариантах осуществления вышеописанный аудиопроцессор 230 может быть дополнительно откалиброван для регулирования акустического усиления конкретных звуковых волн относительно других звуковых волн и/или сигналов.

Следует понимать, что раскрытые выше шаги могут быть выполнены исключительно или неисключительно и в любом порядке. Кроме того, физические аппараты, упомянутые в раскрытых способах, могут содержать любое устройство и/или систему, раскрытые в настоящем документе или известные специалистам в данной области техники.

Поскольку в раскрытые выше предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения можно внести различные модификации, вариации и изменения, предполагается, что все сведения, раскрытые в приведенном выше описании и проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, следует рассматривать как иллюстративные и не носящие ограничительный характер. Таким образом, объем защиты настоящего изобретения задан прилагаемой формулой изобретения и ее допустимыми эквивалентами.

Изобретение относится к средствам генерирования звуковой передаточной функции головы в режиме реального времени. Технический результат заключается в осуществлении генерирования звуковой передаточной функции головы в режиме реального времени. Принимают наружный звук через по меньшей мере козелковый элемент и противозавитковый элемент, выполненные вдоль наружной части генератора ПФГ. Пропускают отфильтрованный звук через открывающийся и слуховой каналы вдоль внутреннего пространства генератора ПФГ для создания входного звука. Принимают входной звук микрофоном, встроенным в генератор ПФГ, для создания входного сигнала. Усиливают входной сигнал посредством предварительного усилителя для создания усиленного сигнала. Обрабатывают усиленный сигнала посредством аудиопроцессора, для создания обработанного сигнала. Передают обработанный сигнал в модуль воспроизведения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для генерирования звуковой передаточной функции головы для пользователя, содержащее:

наружный коллектор, расположенный по меньшей мере частично с наружной стороны указанного устройства, причем указанный наружный коллектор содержит:

отверстие, расположенное вдоль наружной части указанного наружного коллектора, причем указанное отверстие сообщается по воздушному потоку с окружающей средой,

козелковый элемент, расположенный так, что он частично окружает указанное отверстие,

противозавитковый элемент, расположенный так, что он частично окружает указанный козелковый элемент и указанное отверстие,

открывающийся канал, сообщающийся по воздушному потоку с указанным отверстием,

внутренний коллектор, расположенный вдоль внутреннего пространства указанного устройства, причем указанный внутренний коллектор содержит:

слуховой канал, сообщающийся по воздушному потоку с указанным открывающимся каналом,

корпус микрофона, закрепленный на конце указанного слухового канала, причем указанный корпус микрофона содержит микрофон.

2. Устройство по п. 1, в котором указанный противозавитковый элемент содержит элемент в форме полукупола, имеющий закрытую сторону и открытую сторону.

3. Устройство по п. 2, в котором указанная открытая сторона указанного противозавиткового элемента находится непосредственно напротив указанной открытой стороны указанного козелкового элемента.

4. Устройство по п. 2, в котором указанная открытая сторона указанного противозавиткового элемента обращена в требуемом направлении прослушивания у пользователя.

5. Устройство по п. 2, в котором указанный козелковый элемент представляет собой элемент в форме полукупола, имеющий закрытую сторону и открытую сторону.

6. Устройство по п. 5, в котором указанная открытая сторона указанного противозавиткового элемента повернута от требуемого направления прослушивания у пользователя.

7. Устройство по п. 1, в котором указанный открывающийся канал расположен перпендикулярно относительно требуемого направления прослушивания у пользователя.

8. Устройство по п. 7, в котором указанный слуховой канал расположен параллельно относительно требуемого направления прослушивания у пользователя.

9. Устройство по п. 1, в котором указанный слуховой канал имеет длину в два раза превышающую его диаметр.

10. Устройство по п. 1, в котором указанный микрофон установлен заподлицо с концом слухового канала внутри указанного корпуса микрофона.

11. Устройство по п. 10, в котором указанный корпус микрофона дополнительно содержит воздушную полость за указанным микрофоном.

12. Система для генерирования звуковой передаточной функции головы для пользователя, содержащая:

левый генератор ПФГ, выполненный с возможностью и предназначенный для приема звуковых сигналов для левой стороны пользователя,

правый генератор ПФГ, выполненный с возможностью и предназначенный для приема звуковых сигналов для правой стороны пользователя,

аудиопроцессор, выполненный с возможностью и предназначенный для обработки звуковых сигналов от каждого из левого и правого генераторов ПФГ для передачи данных о местоположении звука пользователю,

левый модуль воспроизведения, выполненный с возможностью и предназначенный для передачи данных о местоположении звука в левое ухо пользователя,

правый модуль воспроизведения, выполненный с возможностью и предназначенный для передачи данных о местоположении звука в правое ухо пользователя.

13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что каждый из левого и правого генераторов ПФГ содержит устройство по п. 1.

14. Система по п. 12, дополнительно содержащая левый предварительный усилитель, выполненный с возможностью усиления звуковых сигналов левого генератора ПФГ.

15. Система по п. 14, дополнительно содержащая правый предварительный усилитель, выполненный с возможностью усиления звуковых сигналов правого генератора ПФГ.

16. Система по п. 12, в которой указанный аудиопроцессор дополнительно содержит регулятор уровня громкости для регулирования громкости входного сигнала, принятого от каждого из левого и правого генераторов ПФГ.

17. Система по п. 12, в которой указанный аудиопроцессор дополнительно содержит постусилитель для регулирования громкости выходного сигнала от аудиопроцессора.

18. Способ генерирования звуковой передаточной функции головы для пользователя, содержащий следующее:

принимают наружный звук через по меньшей мере козелковый элемент и противозавитковый элемент, выполненные вдоль наружной части генератора ПФГ,

пропускают отфильтрованный звук через открывающийся и слуховой каналы вдоль внутреннего пространства генератора ПФГ для создания входного звука,

принимают входной звук микрофоном, встроенным в генератор ПФГ, для создания входного сигнала,

усиливают входной сигнал посредством предварительного усилителя для создания усиленного сигнала,

обработку усиленного сигнала посредством аудиопроцессора, для создания обработанного сигнала,

передают обработанный сигнал в модуль воспроизведения.

19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий калибровку генератора ПФГ путем изменения положения козелкового элемента.

20. Способ по п. 19, дополнительно содержащий калибровку генератора ПФГ путем изменения положения противозавиткового элемента.