CN104734829A - 具有合并和脱离通信区的音频通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有合并和脱离通信区的音频通信系统。一种音频通信系统，被配置为由用户佩戴在头上并且被配置为具有至少一个通信区，所述通信区被配置为通过能够打开或关闭的通信信道与至少一个其他的音频通信系统通信。音频通信系统可包括至少一个音频单元，该音频单元被配置为使用音频通信系统将声景发出至用户并且该声景能够包括来自至少另一个音频通信系统的至少一个语音。音频通信系统可进一步包括至少一个扩音器，该扩音器被配置为使用音频通信系统从用户接收语音。在音频通信系统的定向的方向上存在视场。

Description

具有合并和脱离通信区的音频通信系统
技术领域
本发明涉及一种音频通信系统，所述音频通信系统被配置为由用户戴在头上并且配置有至少一个通信区，所述通信区被配置为通过能够打开或关闭的通信信道与至少一个其他的音频通信系统进行通信。音频通信系统可包括至少一个音频单元，所述至少一个音频单元被配置为使用音频通信系统将声景发出至用户并且该声景能够包括来自至少另一个音频通信系统的至少一个语音。音频通信系统可进一步包括至少一个扩音器，所述至少一个扩音器被配置为使用音频通信系统从用户接收语音。在音频通信系统的定向的方向上存在视场。
背景技术
多路音频通信(multi way audio communication)是很难的或者至少是有问题的。这样的通信经常遭受各种形式的环境和操作的干扰和破坏，例如，来自机械、人类和/或自然的震耳声音。特别是所使用的通信系统的元件被固定在诸如，头带的头饰(head gear，头部装置)或领带的结构范围内或范围外时。这样的头饰通常用于涉及高噪声情况(即，震耳的声音)的行业内，诸如，航空工业、博彩业和建筑工业。
根据现有技术WO 00/13462，在可佩戴的头盔中实施的音频通信系统包括：噪声消除过滤器，用于消除通过扬声器传输至用户耳朵中的噪声；扩音器，用于与另一个音频通信系统通信；以及无线电通信单元，处理两个音频通信系统之间的通信。
缺点是音频通信系统不能选择性地与不同的其他音频通信系统通信。
进一步的缺点是音频通信系统不能与多于一个的音频通信系统通信。
另一个缺点是音频通信系统不能将其他音频通信系统渲染为声景。
进一步的缺点是音频通信系统操作起来不舒服。
发明内容
本发明的目的是通过音频通信系统实现的，该音频通信系统被配置为由用户佩戴在头上并且配置有至少一个通信区，所述至少一个通信区被配置为通过能够打开或关闭的通信信道与至少一个其他的音频通信系统通信。音频通信系统可包括至少一个音频单元，被配置为使用音频通信系统向用户发出声景并且该声景能够包括来自至少另一个音频通信系统的至少一个语音。音频通信系统可进一步包括至少一个扩音器，被配置为使用音频通信系统从用户接收语音。在音频通信系统的定向的方向上存在视场。
音频通信系统可进一步被配置为当根据视场执行预定的打开处理时建立开放通信信道并且被配置为将一个通信区与另一个音频通信系统的至少一个其他通信区连接，以建立用于经由开放通信信道在至少两个音频通信系统之间通信的共用通信区。此外，音频通信系统被配置为保持连接至所述至少一个共用通信区直到执行预定的关闭处理以从至少一个共用通信区断开。因此，音频通信系统通过用户在音频通信系统1的预期操作位置处理音频通信系统1而解决了现有技术的问题，并且其中，音频通信系统1被配置为可以根据视场执行预定的打开处理。然后，打开处理将一个通信区与另一个音频通信系统的至少一个其他通信区连接以建立共用通信区。在共用通信区中，至少两个音频通信系统可以经由开放通信信道来通信。
其效果在于，使音频通信系统的用户在噪声环境中能够与具有另一个音频通信系统的至少一个其他用户通信并且具有改善的通信可听度。
其进一步的效果在于，为音频通信系统的用户提供通过在任何环境中移动用户的视场来与音频通信系统的不同的其他用户选择性地通信的技能。
打开处理可以被理解为当存在或实现时或者当执行或激活时将连接一个通信区与另一个通信系统的事件、一系列事件、用于打开的手段等的技术手段。诸如按压按钮的动作可以引起两个通信区连接。从这个意义上讲，执行打开处理可以引起两个通信区连接。因此，当预定的条件存在或变得存在时，执行预定的打开处理可以引起两个通信区发生连接。通过预定的条件的存在和/或执行，如此执行预定的打开处理可以引起两个通信区连接。在某种意义上，如所公开的，本申请的打开处理的特征在于准备连接通信系统或使通信系统连接。
同样地，可以按同样的方式理解关闭处理。
至于定向，在此理解为视场。在一个限制中，视场仅仅是作为矢量的定向，但是通常视场将对应于关于定向的跨越的某个角度的视场。当在所关注的类似于人的视野的环境中操作时，视场可以是如约45度的角度。当在具有聚焦的环境中操作时角度可以更小，并且当在具有加宽的视觉环境中操作时角度可以更大。
其另外的效果在于，例如，在噪声环境和要求低音量交谈的环境(诸如耳语)中，为音频通信系统的用户提供与另一个音频通信系统的另一个用户建立更简单的通信方式。
相对于现有技术，本发明的效果具有如下优点：使用户能够在优选的环境中与一个或多个其他用户分开地或同时地执行通信，而不会被强制从优选环境离开。进一步的优点在于，由于所关注的对象或点在至少两个用户的视野(view)中，因此为至少两个用户提供了通信的增强理解力。所关注的对象或点可以是至少两个用户之间的讨论(即，通信)的基本部分的位置或对象。
相对于现有技术，本发明的效果具有如下进一步的优点：使用户能够在其他相应的音频通信系统的多个用户之间选择通信。这提高了与相应的音频通信系统的不同用户通信的音频通信系统的灵活性和实用性。
音频单元可包括至少一个扬声器、头带或颈带。在替代实施方式中，音频单元可包括至少一个扩音器。
视场可以是根据用户的当前位置和/或音频通信系统的定向的音频通信系统的虚拟视野。
通信区可以是围绕用户的虚拟且预定的区域。
通信信道可以是至少两个用户之间的通信路径。
根据本发明的实施方式，至少一个通信区被配置为与至少另一个通信区合并。合并是至少两个通信区的声景被结合在由共用通信区封闭的单个声景中的处理。
至少两个通信区的合并可以与至少两个气泡的合并相比，其中，两个气泡的形状形成为指示为共用通信区的共用形状。
用户、第一用户、第二用户、第三用户和另一个用户可以分别被配置为音频通信系统。
根据本发明的实施方式，至少一个通信区被配置为从至少另一个通信区或已经为通信区的一部分的至少一个音频通信系统脱离。
脱离是共用通信区的声景被分裂或转化为由相应的通信区封闭的至少两个声景的处理。
至少两个通信区的脱离可以再一次与至少两个气泡的脱离相比，其中，共用气泡被彼此拉开而形成两个气泡，两个气泡获得与合并处理之间相同的形状。
对于每个打开处理，可存在互补的关闭处理。通常，对于执行或打开打开处理的每个动作、事件或功能，可以存在能够执行或关闭关闭处理的对应的动作、事件或功能。在实施方式中，打开处理和关闭处理可能是彼此相对的或相反的。这样的相对或相反可以“接近”对“远离”、“点”头对“摇”头、“左”对“右”等。
根据本发明的实施方式，音频通信系统具有被配置为声学地渲染声景的声音渲染器，优选地，渲染的所述声景是头部相关传输函数的函数。
声音渲染器可以将声景声学地渲染到表示围绕音频通信系统的用户的现实生活声音环境的3D声音世界，其中，可以过滤掉噪声信号。声音渲染器的优点在于，在3D声音世界中移动的用户聆听不受噪音干扰的音频声音和语音，并且从而，音频通信系统提高用户在任何一种环境中定向的能力。
根据本发明的实施方式，音频通信系统被配置为渲染围绕至少一个共用通信区中的每一个音频通信系统的声景。
声景可包括被配置为至少一个其他用户的语音的至少一个3D声音，至少一个其他用户被配置到另一个音频通信系统。至少一个其他用户的语音可以与至少一个其他用户的至少一个当前位置空间地相关。
声景渲染器的优点在于，使用户能够与一组其他用户通信并定向视场朝向说话的其他用户。从而，用户体验真实的生活通信，其中用户/多个用户能够根据说话的用户的语音定向。
根据本发明的实施方式，音频通信系统被配置为覆盖来自诸如，收音机、警报信号、电话、指导者扬声器的音频源的至少一个音频信号。
在相应音频通信系统的两个用户之间的交谈期间，电话呼叫、警报、呼叫系统和/或信息系统的音频信号可以被强制执行以通过音频此你好断开、中断或覆盖交谈。音频通信系统与其他外部对象一起提高了音频通信系统的实用性。此外，音频通信系统提高了使用头部可佩戴的音频单元的安全性。
根据本发明的实施方式，音频通信系统包括被配置为估计音频通信系统的当前位置的地理定位单元(geographical position unit)。
在一个或多个实施方式中，地理定位单元可包括用于接收卫星信号以确定和/或提供音频单元的地理位置的全球定位系统(GPS)单元。贯穿本公开，术语GPS单元用于表示提供地球上或地球附近的任意地方的位置和时间信息的任一个卫星导航系统的卫星信号的接收器，诸如由美国政府维护且对于任何人可以GPS接收器自由可用的并通常被称为“GPS系统”的卫星导航系统、俄国全球导航卫星系统(GLONASS)、欧盟伽利略导航系统、中国北斗导航系统、印度区域导航卫星系统等，并且还包括增强版GPS，诸如，星火(StarFire)、质谱仪(Omnistar)、印度辅助型静地轨道增强导航(GAGAN)、欧洲静地导航覆盖服务(EGNOS)、日本多功能卫星增强系统(MSAS)等。
在一个或多个实施方式中，地理定位单元是具有不同站或固定点的WiFi网络以及用于通过三角测量或类似的几何函数确定位置的装置。
在环境附近移动的用户将体验音频单元和配备有相应的音频通信系统和至少一个音频信号的多个用户之间的空间相互联系(spatiallyinterrelation)。
根据本发明的实施方式，音频通信系统包括被配置为估计音频通信系统(并且尤其是当用户在音频通信系统的预期操作位置操纵音频通信系统时的用户)的当前定向的定向单元(orientation unit)。
定向单元可包括陀螺仪、加速器和/或电子罗盘。
在环境附近移动的用户将体验音频单元和配备有相应的音频通信系统和至少一个音频信号的多个用户之间改善的空间相互联系。
根据本发明的实施方式，音频通信系统被配置为将根据音频通信系统的当前位置和/或定向以及/或者根据至少一个其他的音频通信系统的当前位置和/或定向渲染声景。
用户可以通过定向音频通信系统和/或通过在一个方向上移动音频通信系统而在一个或多个其他用户之间合并或脱离。
根据本发明的实施方式，当视场基本朝向彼此定向时，第一音频通信系统的第一视场至少部分地重叠第二通信系统的第二视场时，执行打开处理。
根据本发明的实施方式，当第一音频通信系统的第一打开距离在第二音频通信系统的第二打开距离、通信区或共用通信区内时，执行打开处理。
在特定的实施方式中，打开距离不同于关闭距离，从而限制或避免抖动。在优选的实施方式中，打开距离短于关闭距离。
打开距离被表示为打开距离半径Rf。打开距离半径Rf被定义为原点被设置为用户的头部的中心点的半径，也被表示为音频通信系统的用户的当前位置。打开距离半径Rf可以被定义在以下范围内，诸如，1m至500m、1m至250m、1m至100m、1m至50m、10m至100m以及1m至10m。
关闭距离可被表示为关闭距离半径RC，其以与打开距离半径相同的方式被定义。关闭距离半径RC可以被限定在以下范围内，诸如，0.5xRf至Rf、0.002xRf至0.05xRf、0.002xRf至0.95xRf以及0.1xRf至0.5Rf。
如果另一个用户的当前位置在配置为音频通信系统的用户的打开距离内，则执行打开处理。然后，如果其他用户的当前位置不在关闭距离内和/或在打开距离的外部，则执行关闭处理。
根据本发明的实施方式，当第一音频通信系统接近第二音频通信系统、通信区或共用通信区时，执行打开处理。
基于接近第二用户执行打开处理的优点在于第一用户能够在打开处理的激活期间在各个方向上随意地定向。这提高了音频通信系统的实用性，并且此外，还可以安全佩戴音频通信系统。
根据本发明的实施方式，当音频通信系统朝向预定的位置或预定的关注的点定向时，执行打开处理以连接至共用通信区。
通过朝向位置或关注的点定向音频通信系统来执行打开处理的优点在于，多个用户能够执行建立包括多个用户的共用通信区的打开处理。进一步的优点在于，至少两个可以建立共用通信区而不用朝向彼此查看和移动。
根据本发明的实施方式，当音频通信系统朝向预定的位置或关注的点被定向时，执行关闭处理以从共用通信区断开。
根据本发明的实施方式，至少根据当前位置、改变的当前位置、定向或改变的定向执行关闭处理。
根据本发明的实施方式，通过共享服务器执行多个音频通信系统中的通信。
可替代地，共享服务器可以是公用网络系统、智能电话系统、内部网络系统或任何一种网络系统。
根据本发明的实施方式，在共享服务器上执行声景的渲染。
在共享服务器上执行声景的渲染的优点在于减少了音频通信系统的尺寸和成本。
进一步的优点在于提高了执行声景渲染的速度。
根据本发明的实施方式，音频通信系统被配置有噪声消除系统以成为基本无噪声的通信区或共用通信区。
本领域的技术人员将可以在不同的噪声消除系统中选择并且一种这样的系统在US 2005/0276421中公开。噪声消除系统可以是无源型有源型。
配置具有噪声消除系统的音频通信系统的优点在于，提高被配置到相应的音频通信系统的两个用户之间的通信。
噪声消除系统可以在多个模式之间转换，诸如，静音模式、有源模式(active mode)、无源模式(passive mode)和自定义模式。
在静音模式中，噪声消除系统可以去除周围环境中的全部声音。
在有源模式中，噪声消除系统能够分别去除或消除来自至少一个或多个用户的一个或多个周围环境的噪声信号。
在无源模式中，噪声消除系统可以去除或消除来自至少一个用户的一个周围环境的噪声信号。
在无源模式中，执行噪声消除系统，并且从而，没有执行去除噪声信号或任何一种音频信号。
根据本发明的实施方式，音频通信系统被配置有用于至少暂时地排除打开处理的激活的装置。
如所公开的，通过音频通信系统达到另一个目的，并且其中，执行打开处理以连接一个通信区与声景，用于建立经由开放通信信道通信的共用通信区。
音频通信系统可被配置为保持连接至所述至少一个共用通信区直到执行预定的关闭处理以从至少一个共用通信区断开。
如果第二用户位于第一用户的视程(visibility)之外，第一用户可以通过电话呼叫或任何一种外部通信装置与第二用户连接。然后，如果第二用户接收电话呼叫或通信处理，被配置到第二用户的声景被包括在配置到第一用户的通信区中。从而，声景和通信区形成共用通信区。
附图说明
在附图中将描述本发明的实施方式，其中：
图1示出了被配置为戴在头上并且具有视场和定向的示例性音频通信系统，
图2示出了被配置为戴在头上并且具有通信区的示例性音频通信系统，
图3示出了其中声景包括两个语音和两个噪声消除过滤器的示例性音频通信系统，
图4A至图4C示出了音频通信系统建立和解除了共用通信区的示例性音频通信系统，
图5示出了示例性音频通信系统，其中，共用通信系统包括三个音频通信系统之间的开放通信信道、至少一个音频源和至少一个噪声消除过滤器，
图6A至图6D示出了示例性音频通信系统，其中，音频通信系统和另一个音频通信系统通过重叠两个音频通信系统的相应的视场来建立开放通信信道，
图7A至图7C示出了示例性音频通信系统，其中，音频通信系统可以处于不同类型的模式，
图8A和图8B示出了示例性音频通信系统，其中，音频通信系统可以通过朝向具有预定特征的关注的点定向视场而连接共用通信区或从共用通信区断开，
图9A和图9B示出了示例性音频通信系统，其中，音频通信系统与至少另一个音频通信系统处于经由共享服务器通信的共用通信区中，
图10示出了示例性音频通信系统，其中，音频通信系统正将识别信号传送至另一个通信系统，
图11A和图11B示出了示例性音频通信系统，其中，主从通信已经被处理为多个通信系统通信的方式，以及
图12A至图12C示出了示例性音频通信系统，其中，音频通信系统的用户可以在多于另一个音频通信系统之间选择。
具体实施方式
图1示出了被配置为由用户2戴在头上的示例性音频通信系统1。音频通信系统1的本实施方式包括至少一个扩音器11和至少一个音频单元8。音频通信系统1在至少一个定向13的相应方向上具有至少一个视场12。视场12可被限定在视场角跨度αf内。
在本实施方式的特定变形例中，音频通信系统1可包括被配置为确定音频通信系统1的定向13的至少一个定向单元(orientation unit)18。在又一个变形例中，音频通信系统1可具有用于确定音频通信系统1的当前位置26的定位单元(position unit)19。
定向单元18和/或定位单元19还可被实施在无线或有线连接至音频通信系统1的外部对象中，其中，音频通信系统1可包括或可不包括定向单元18或定位单元19。
音频单元8可以是头带、颈带的一部分或任何一种可佩戴的音频单元。音频单元8可被配置为发出为语音10的声景(acoustic scene)9(图1中未示出)或发出来自计算机、警报、语音信息的单元的声音或任何一种声音。扩音器11可被配置为接收来自使用音频通信系统1的用户2的语音10(图1中未示出)。
定向单元18在实施方式中可被配置为当用户在音频通信系统1的预期操作位置中处理音频通信系统1时估计用户2的当前定向13。同样地，定位单元19在实施方式中可被配置为当用户如预期地处理音频通信系统1时估计用户2的当前位置26。
定向单元18根据惯性确定定向并且可包括至少一个陀螺仪和/或至少一个加速器以确定用户2头部的当前定向，诸如头部摇摆、头部倾斜和/或头部转动。可替代地或另外地，罗盘可被用于确定定向13。
定位单元19可被配置为估计音频通信系统1的当前位置26。定位单元19可包括定位天线和全球定位系统接口。
在该特定的实例中，音频通信系统1包括佩戴音频单元8和一个扩音器11的用户2，其中，用户2具有定向13和视场12。此外，音频通信系统1包括估计定向13的定向单元18和估计音频通信系统1的当前位置26的定位单元19。
图2续接图1示出了具有包括佩戴音频通信系统1的用户2的语音10的通信区3的示例性音频通信系统1。
图3示出了通过音频通信系统1建立的示例性声景9。
声景9可包括至少一个语音10。
声景9被配置到音频通信系统1的当前位置。
在特定的实施方式中，声景9可包括被配置为从过滤来自外部的噪声的至少一个噪声消除过滤器16。具体地，噪声消除过滤器16可去除环绕用户2(未示出)的噪声。至少一个噪声消除过滤器16可被配置为消除从至少一个噪声源21进入声景9的至少一个噪声22。
至少一个语音10可表示来自诸如警报、电子语音信息、计算机的实体的声音，从另一个音频通信系统1X的第二用户2B说出的语音等。至少一个语音10可被配置到第一当前位置26A。
在该特定的实例中，声景9包括均发出表示实体的声音的两个语音10。两个语音10可被分别配置到第一当前位置26A和第二当前位置26B。从周围环境至声景9的声音被两个噪声消除过滤器16消除，将声景9形成为仅包括来自两个语音10的声音的声音泡(sound bubble)。
可以通过头部相关传输函数(HRTF)建立声景9并且可以通过声音渲染器(acoustic renderer)将声音源渲染为声景9，声音渲染器可以是音频通信系统1的部分或者可在其他地方替代性地实施。
图4A至图4C示出了示例性音频通信系统1，其中，至少第一用户2A佩戴音频通信系统1以及至少第二用户2B佩戴另一个音频通信系统1X，其中，音频通信系统1和另一个音频通信系统1X分别包括通信区3和另一个通信区3X。用户2A和2B可以处于由来自至少一个噪声源21的至少一个噪音22所示的噪声环境中。噪声环境可以是很嘈杂以至于用户不能听到彼此讲话。
每个用户可以体验已渲染的专门表示为第一声景9A和第二声景9B的声景9。
图4A示出了具有朝向彼此的初始化打开处理14的相应的视场12和导致开放通信信道6的通信信道5的两个用户(2A，2B)。如果合适，第一和第二用户(2A，2B)可执行关闭处理。
特别地，但不意味着排出实例，试图彼此通信的两个用户(2A，2B)的周围环境可以是具有包括噪声22的噪声源22(诸如机械、人类、交通、音乐会等)的环境。噪声22可以被表征为使得两个用户(2A，2B)之间不可能或者几乎不可能进行交谈的震耳欲聋的声音。在该特定的实例中，由于在音频通信系统1和另一个音频通信系统1X之间没有建立开放通信信道6，因此两个用户(2A，2B)不能听到对方的讲话内容。
图4B示出了音频通信系统1，其中，至少佩戴音频通信系统1的第一用户2A可执行导致两个音频通信系统(1，1X)之间的开放通信信道(open communication channel 6)6的建立的预定的打开处理14。在开放通信信道6的建立期间，可通过合并通信区3和另一个通信区3X形成共用通信区20。被配置到共用通信区20的至少两个音频通信系统(1，1X)可以通过开放通信信道6进行通信。可以通过开放通信信道6合并至少两个用户(2A，2B)的语音10。可替代地，来自两个用户(2A，2B)的合并的语音10可进一步与第二语音(10B)或音频信号25合并。共用通信区20可包括声景9，声景9包括至少一个用户2的语音10和/或噪声消除过滤器16。噪声消除过滤器16可以与至少一个用户2的语音10合并。
因此，可以通过合并至少两个通信区(3，3X)建立共用通信区2。
至少音频通信系统1具有被配置为声学地渲染声景9的声音渲染器，其中，优选渲染的所述声景9是头部相关传输函数(HRTF)的函数。HRTF可被配置为通过音频单元8合并3D声音声景并将3D声音声景渲染到至少第一用户2A的至少一个耳朵。
此外，声音渲染器可被配置为根据音频通信系统1的当前位置26和/或定向13以及/或者根据至少另一个音频通信系统1X的当前位置26和/或定向13渲染声景9。
可以通过具有直接朝向佩戴另一个音频通信系统1X的第二用户2B的视场12的至少第一用户2A来执行打开处理14。通过执行打开处理14可以引起至少两个通信区(3，3X)的合并。可替代地，可以通过具有被引导朝向预定的对象的视场12的至少第一用户来执行打开处理14。
可替代地，可以通过具有被定向13朝向预定的方向的视场12的至少第一用户2A来执行打开处理14。定向13在某一方向或位置内可以被固定一定的时间间隔，例如，1-10秒。
在该特定的实例中，可以通过具有朝向佩戴另一个音频通信系统1X的至少第二用户2B的视场12的至少第一用户2A来执行打开处理14。这导致建立共用通信区20并且在先前实例的延续中，现在两个用户(2A，2B)具有共用通信区20，其中，两个用户(2A，2B)可以通过开放通信信道6不受干扰地通过相应的音频通信系统(1，1X)来通信。如果适合的话，第一和第二用户(2A，2B)可以执行关闭处理15，这可以导致共用通信区20脱离为至少两个通信区(3，3X)。
在没有来自噪声源21(诸如，机械、人类、交通、音乐等)的噪声22的噪声环境中，所建立的共用通信区20可以基本无噪声。所渲染的声景9包括通过覆盖或渲染两个用户(2A，2B)的语音10表征的三维(3D)声音，其中，覆盖的或渲染的语音10可被配置到相应用户的当前位置(即，第一用户2A和第二用户2B的语音)。此外，渲染的声景9包括防止任何一种噪声源21进入所渲染的声景9的噪声消除过滤器16。
所渲染的声学信息可以是三维(3D)声音，其中，所渲染的声学信息可包括适于地理位置的声音，其中，声音可以取决于距离地理位置的距离值和定向值。
图4C示出了音频通信系统1，其中，佩戴音频通信系统1的至少第一用户2A可以执行导致至少一个共用通信区20脱离或分开的预定的关闭处理15。这将导致音频通信系统1和通信区3与另一个通信区3X分离。
通过至少第一用户2A在音频单元8上按压停止、脱离、退出或分离按钮(图中未示出)来执行关闭处理15。可替代地，可以通过具有被定向13为远离佩戴另一个音频通信系统1X的至少第二用户2B的视场12的至少第一用户2A来执行关闭处理15。在又一个可替代的实例中，可以通过具有朝向预定的方向定向13视场12并在方向时间间隔(例如，1-10秒)内保持该方向的至少第一用户2A来执行关闭处理15。
在该特定的实例中，通过至少第一用户2A在音频单元8上按压脱离按钮(图中未示出)来执行关闭处理15。如果合适的话，第一和第二用户(2A，2B)可执行打开处理14。
图5示出了示例性音频通信系统1，其中，佩戴音频通信系统1的至少第一用户2A激活打开处理14并且在由相应用户(2A，2B，2C)佩戴的至少三个通信系统(1A，1B，1C)之间建立开放通信信道6。当执行打开处理14时，形成的共用通信区20包括：包括来自至少三个用户(2A，2B，2C)的语音10的声景9、被配置到音频源24的预定的音频信号25以及噪声消除过滤器16。
在该特定的实例中，一组音频通信系统(1A，1B，1C)被配置到相应的视场12。此时，第一用户2A朝向多个其他用户(2B，2C)定向第一视场12，并且执行打开处理14，从而在三个音频通信系统(1A，1B，1C)之间建立开放通信信道6。执行打开处理14并且形成共用通信区20，包括：包括三个用户(2A，2B，2C)的语音的声景9、预定的音频源24以及噪声消除过滤器16。
至少一个音频通信系统(1A)被配置为渲染围绕至少一个共用通信区(20)中的每一个音频通信系统(1A和1B)的声景(9)。
在实例中，均佩戴音频通信系统(1A，1B，1C)的三个用户(2A，2B，2C)位于包括发出震耳声音的重型机械的工作区域中，使得三个用户(2A，2B，2C)不能通过交谈通信。三个用户(2A，2B，2C)朝向彼此定向13它们相应的视场(12A，12B，12C)并且执行打开处理14。所执行的打开处理在三个用户(2A，2B，2C)之间建立开放通信信道6并且还建立共用通信区20。通信区20包括：包括三个用户(2A，2B，2C)的语音的声景9以及被配置到预定的音频源24的音频信号25。音频源可以是无论在任何情况下都必须被至少三个用户(2A，2B，2C)听到的火灾警报。
因此，共用通信区20中的声景9包括来自三个用户(2A，2B，2C)的语音10以及表示火灾警报的音频源24以及消除进入声景9的任何一种噪声源21的噪声消除过滤器16。此外，音频通信系统1可被配置为覆盖来自音频源24的至少一个音频信号25。从而，三个用户(2A，2B，2C)能够互不干扰地彼此通信并仍能够听到火灾警报(即，汽笛信号)。
音频源可以是诸如，收音机、警报信号、电话或指导者扬声器。
图6A至图6D示出了示例性音频通信系统1，其中，第一用户2A和第二用户2B被分别配备有第一音频通信系统1A和第二音频通信系统1B，并且分别配备第一通信区3A和第二通信区3B。第一音频通信系统1A的第一视场12A和第二音频通信系统1B的第二视场12B均由打开距离半径Rf和视场角跨度αf定义。
在该特定的实例中，多个用户(2A，2B)的相应的打开距离半径Rf和相应的视场角跨度αf是相同的。可替代地，多个用户(2A，2B)的相应的打开距离半径Rf和相应的视场角跨度αf可以不相同。
打开距离半径Rf被定义为具有被配置原点被配置到用户的头部的中心点的半径，也被表示为用户的当前位置26。打开距离半径Rf可以被定义在以下范围内，诸如，1m至500m、1m至250m、1m至100m、1m至50m、10m至100m以及1m至10m。
视场角跨度αf可被定义为打开距离半径RFf，其中，视场角跨度可定义在以下范围内，诸如，+/-1°至+/-5°、+/-1°至+/-10°、+/-1°至+/-20°、+/-1°至+/-30°、+/-1°至+/-40°、+/-1°至+/-50°、+/-1°至+/-60°、+/-1°至+/-70°,+/-1°至+/-80°、+/-1°至+/-90°和+/-5°至+/-25°。
图6A示出了音频通信系统1，其中，第一视场12A和第二视场12B不重叠，并且从而，没有建立开放通信信道。
图6B示出了音频通信系统1，其中，第一视场12A至少部分地重叠第二视场，并且已经执行了打开处理。所执行的打开处理导致在两个音频通信系统(1A，1B)之间建立开放通信信道6，并且从而，通过合并第一通信区3A和第二通信区3B而形成共用通信区20。
图6C示出了音频通信系统1，其中，第一视场12A定向朝向第二视场12B，彼此不重叠。没有执行打开处理。
在另一个实施方式中，当第一音频通信系统1A的第一打开距离D1在第二通信系统1B或第二通信区3B的第二打开距离D2内时，完成打开处理，反之亦然。
图6D示出了音频通信系统1，其中，第一和第二用户分别被配置到第一关闭距离Dc1和第二关闭距离Dc2。
关闭距离Dc可被表示为关闭距离半径RC，其以与打开距离半径相同的方式被定义。关闭距离半径RC可以被定义在以下范围内，诸如，0.5xRF至RF，0.002xRF至0.05xRF，0.002xRF至0.95xRF以及0.1xRF至0.5RF。
如果第二用户的当前位置在关闭距离外和/或在第一用户的打开距离的外，执行关闭处理。
图7A至图7C示出了示例性音频通信系统1，其中，被配置到第一音频通信系统1A的第一用户2A可以处于“可用模式”、“忙碌模式”或“保持模式”。被配置到第二音频通信系统1B的第二用户2B可以朝向第一用户2A定向第二视场12B。打开处理14的激活取决于第一音频通信系统1A的模式和第二视场12B。
图7A示出了示例性音频通信系统1，其中，第一用户2A把目光远离第二用户2B。第一用户2A处于“忙碌模式”中，表明第一用户2A对加入共用通信区20不感兴趣，并且从而，不能执行打开处理。
图7B示出了示例性音频通信系统1，其中，第一用户2A把目光远离第二用户2B，并且第一用户2A处于“可用模式”，表明第一用户2A对加入共用通信区20感兴趣，并且从而，可以执行打开处理14。
图7C示出了示例性音频通信系统1，其中，尽管已经建立了开放通信信道，但是第一用户2A把目光远离第二用户2B。第一用户2A被配置为“保持模式”，表明来自第二用户2B的语音10已经被静音并且音频信号25在语音10的顶上播放。音频信号25可以是电话呼叫、警报等。
可替代地，当第一音频通信系统1A接近第二音频通信系统1B、通信区(3)或共用通信区(20)时，可以执行打开处理14。
可替代地，至少第一用户2A的第一视场12A朝向至少第二用户2B被定向13并且用户2B位于打开距离Rf内，所述打开距离具有1米至10米、10米至20米以及1米至5米的半径，执行打开处理14并且在两个音频通信系统(1A，1B)之间建立开放通信信道6。此外，形成共用通信区20，所述共用通信区包括声景9，声景9包括至少两个用户(2A，2B)。
图8A和图8B示出了示例性音频通信系统1，其中，第一用户2A被配备第一音频通信系统1A，第二用户2B被配置为第二音频通信系统1B以及第三用户2C被配备第三音频通信系统1C。
图8A示出了第一和第二用户(2A，2B)朝向被配置为执行打开处理14的第一预定的关注的点(POI)27A定位了它们相应的视场(12A；12B)。第三用户2C朝向被配置为执行关闭处理15的第二预定的POI 27B定向13了第三视场12C。
在另一个实施方式中，第三用户2C改变了定向，执行关闭处理15。
图8B示出了第一和第二用户(2A，2B)朝向被配置为执行建立开放通信信道6和共用通信区20的打开处理14的第一预定的关注的点(POI)27A定位了它们相应的视场(12A；12B)。第三用户2C朝向第一预定的POI 27A定向了13第三视场12C。因此，第三用户2C通过根据改变的当前位置28而改变第三当前位置26C执行了从共用通信区20断开第三音频通信系统1C的关闭处理15。
从而，可以至少根据当前位置(26)、改变的当前位置(28)、定向(13)或改变的定向(29)来执行关闭处理。
图9A示出了示例性音频通信系统1，其中，第一和第二用户(2A，2B)分别被配备有第一(1A)和第二(1B)音频通信。建立了开放通信信道和共用通信区20，其中，共用通信区20的声景9包括来自两个用户(2A，2B)的语音、预定的音频源24以及噪声消除过滤器16。经由共享服务器30执行第一音频通信系统1A和第二音频通信系统1B之间的通信。此外，在共享服务器30上执行声景9的渲染。
图9B示出了示例性音频通信系统1，其中，第一和第二用户(2A，2B)分别被配备有第一音频通信系统(1A)和第二音频通信系统(1B)。建立了开放通信信道和共用通信区20，其中，共用通信区20的声景9包括来自两个用户(2A，2B)的语音、预定的音频源24以及噪声消除过滤器16。此外，配备有第三音频通信系统1C的第三用户2C经由共享服务器与第一用户2A远距离地通信。如果第一用户2A接收来自第三用户2C的通信，则第三用户2C变成共用通信区20的成员。甚至第三用户1C被位于很远的地方，比如在不同的建筑物、不同的区域、国家等中，用户(2A，2B，2C)仍可以通过音频通信系统(1A，1B，1C)进行通信。
图10示出了示例性音频通信系统1，其中，第一和第二用户(2A，2B)分别被配置到第一音频通信系统1A和第二音频通信1B。第二用户2B可以经由第二音频通信系统1B将识别信号31传送至第一音频通信系统1A，其中，识别信号31朝向第一用户2A指示第二用户2B想与第一用户2A通信。在该特定的实例中，第一用户2A经由第一音频通信系统1A接收识别信号31，并且执行导致开放通信信道和建立的共用通信区20的打开处理14。
图11A示出了示例性音频通信系统1，其中，一组用户(2A，2B，2C)每个都配备有音频通信系统(1A，1B，1C)以及主用户32配备有音频通信系统1。
图11B示出了示例性音频通信系统1，其中，主用户32激活建立共用通信区20的打开处理14，共用通信区20具有包括来自该组用户(2A，2B，2C)和主用户32的语音10的声景9。
图12A至图12C示出了示例性音频通信系统1，其中，第一、第二和第三用户(2A，2B，2C)分别被配备有第一音频通信系统1A、第二音频通信系统1B和第三音频通信系统1C。
图12A示出了示例性音频通信系统1，其中，第三用户2C的第三视场12C以第一用户2A和第二用户2B位于第三视场12C内的方式定向。
图12B示出了示例性音频通信系统1，其中，第三用户2C激活打开处理14。第三音频通信系统1C被配置为将其他可用的音频通信系统1X列表告知第三用户2C。在该特定的实例中，其他可用的音频通信系统是第一音频通信系统1A和第二音频通信系统1B。第三用户2C可以选择一个或多个其他可用的音频通信系统(1A，1B)。
在该特定的实例中，第三用户2C选择了第一用户2A，并且从而，开放通信信道6建立了，形成包括第一音频通信系统1A和第三音频通信系统1C的共用通信区20。
图12C示出了示例性音频通信系统1，其中，在该特定的实例中，第三用户2C选择了第二用户2B。在包括第二音频通信系统1B和第三音频通信系统1C的共用通信区20内建立了开放通信信道6。
尽管已经示出并描述特定的实施方式，应当理解的是，所述实施方式旨不在限制所要求的发明，并且对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不偏离所要求的发明的精神和范围的情况下，对其做出各种改变和修改。因此，说明书和附图只作为说明性意义而非限制性意义。所要求的发明旨在覆盖替代物、变形以及等同物。
实例
实施方式的实例，可以由一系列事件执行打开处理14，其中，第一步可以是，配备有音频通信系统1的第一用户朝向关注的点27定向13视场12。第二步，设置计时器并且在预定的时间间隔(诸如，1～10秒)内当第一用户2A朝向关注的点27固定了视场12的定向时开始计时。第三步，如果计数器达到了最大计数值，则执行打开处理14。如果用户将视场12远离关注的点27，使得视场12不能捕获关注的点27，计数器停止并且重置预定值，诸如零秒。
此外，当至少第一用户2A朝向不同的或相同的关注的点27定向13视场12时，可以执行关闭处理15。在执行关闭处理之前，可以在时间间隔(诸如，1～10秒)内固定定向13。
替代实施方式的实例，可以由一系列事件执行打开处理14，其中，第一步可以是，配备有音频通信系统1的第一用户朝向关注的点27定向13视场12。第二步，按钮或任何一种有形装置。第三步，执行打开处理14。
此外，当至少第一用户2A可以按压关闭按钮或任何一种有形装置时，可以执行关闭处理。
实施方式的实例，可以由一系列事件执行打开处理14，其中，第一步可以是，配备有音频通信系统1的第一用户朝向关注的点27定向13视场12。第二步，第一用户2A可以通过扩音器11传送语音指令传送并到达共享服务器。第三步，共享服务器登记语音指令并且通过在共享服务器中实施的语音识别单元，可以执行打开处理14。语音指令可以是句子或仅是单词，诸如，“打开处理”、“打开”、“O处理”等。
此外，当第一用户2A可以通过扩音器11传送语音指令并到达共享服务器时，可以完成关闭处理。共享服务器可以登记语音指令并且通过语音识别单元可以执行关闭处理15。语音指令可以是句子或仅是单词，诸如，“关闭处理”、“关闭”、“C处理”等。
实施方式的实例，可以由一系列事件执行打开处理14，其中，第一步可以是，配备有第一音频通信系统1A的第一用户2A朝向配备有第二音频通信系统1B的第二用户2B定向13第一视场12A，反之亦然。第二步，共享服务器接收至少两个用户(2A，2B)的相应的位置和定向。第三步，共享服务器登记第一视场12A和第二视场12B之间的重叠，并且执行打开处理14。
此外，当至少第一用户2A远离第二视场12B移动第一视场12的定向时，可以执行关闭处理，并且从而，在两个视场(12A，12B)之间没有出现重叠。
实施方式的实例，可以由一系列事件执行打开处理14，其中，第一步可以是，配备有第一音频通信系统1A的第一用户2A朝向配备有第二音频通信系统1B的第二用户2B定向13第一视场12A。第二步，第一用户可以激活按钮或任何一种有形装置。第三步，共享服务器登记按钮或其他有形装置的激活，并且执行打开处理14。
实施方式的实例，可以由一系列事件执行打开处理14，其中，第一步可以是，配备有第一音频通信系统1A的第一用户2A朝向配备有第二音频通信系统1B的第二用户2B定向13第一视场12A。第二步，共享服务器登记第一用户2A的定向13和当前位置26A以及第二用户2B的第二当前位置26B。设置计时器并且在预定的时间间隔(诸如，1～10秒)内当第一用户2A朝向关注的点27固定视场12的定向13时开始计时。第三步，如果计数器达到了最大计数值，执行打开处理14。如果用户远离第二用户2B移动第一视场12，使得第一视场12A不能捕获第二用户2B，计数器停止并且重置预定值，诸如零秒。
实施方式的实例，可以由一系列事件执行打开处理14，其中，第一步可以是，共享服务器可以接收配备有第一音频通信系统1A的第一用户2A的位置和定向。第二步，共享服务器包括接收第一用户2A的位置和定向的人工智能单元。人工智能单元可以估计至少第一用户2A的步行/跑步模式、速度和周围环境。第三步，人工智能单元预测可以执行打开处理。例如，尽管第一用户和/或第二用户在随机方向上移动，但是人工智能单元可以预测第一用户正朝向第二用户2B移动。当第二用户在被配置到第一用户2A的第一打开距离内时，执行打开处理。

Claims (19)

1.一种音频通信系统(1)，所述音频通信系统(1)被配置为由用户(2)佩戴在头上且配置有至少一个通信区(3)，所述至少一个通信区(3)被配置为通过能够打开(6)或关闭(7)的通信信道(5)与至少一个其他的音频通信系统(1X)通信，所述音频通信系统(1)包括：
至少一个音频单元(8)，被配置为向使用所述音频通信系统(1)的用户(2)发出声景(9)并且所述声景(9)能够包括来自至少另一个音频通信系统(1X)的至少一个语音(10)；
至少一个扩音器(11)，被配置为从使用所述音频通信系统(1)的用户(2)接收语音(10)；
视场(12)，在所述音频通信系统(1)的定向(13)的方向上；
所述音频通信系统(1)被配置为当根据所述视场(12)执行预定的打开处理(14)时建立开放通信信道(6)并且将一个通信区(3)与另一个音频通信系统(1X)的至少一个其他通信区(3X)连接，以建立用于经由开放通信信道(6)在至少两个音频通信系统(1，1X)之间通信的共用通信区(20)，并且所述音频通信系统(1)被配置为保持连接至所述至少一个共用通信区(20)直到执行预定的关闭处理(15)以从所述至少一个共用通信区(20)断开。
2.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)具有被配置为声学地渲染声景(9)的声音渲染器；渲染的声景(9)是头部相关传输函数的函数。
3.根据上述权利要求中任一项所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)被配置为渲染围绕所述至少一个共用通信区(20)中的每一个所述音频通信系统(1)的声景(9)。
4.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)被配置为覆盖来自音频源的至少一个音频信号(25)。
5.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)包括定位单元(18)，被配置为估计所述音频通信系统(1)的当前位置(26)。
6.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)包括定向单元(19)，被配置为当所述用户(2)在所述音频通信系统(1)的预期的操作位置处理所述音频通信系统(1)时估计所述音频通信系统(1)的当前定向(13)。
7.根据权利要求4所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)被配置为根据所述音频通信系统(1)的所述当前位置(26)和/或定向(13)和/或根据至少一个其他的音频通信系统(1X)的所述当前位置(26)和/或定向(13)来渲染声景(9)。
8.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，在视场(12A，12B)基本朝向彼此定向时，当第一音频通信系统(1A)的第一视场(12A)至少部分地重叠第二通信系统(1B)的第二视场(12B)时，执行所述打开处理(14)。
9.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，当第一音频通信系统(1A)的第一打开距离(D1)在第二音频通信系统(1B)的第二打开距离(D2)、通信区(3)或共用通信区(20)内时，执行所述打开处理(14)。
10.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，当所述第一音频通信系统(1A)接近第二音频通信系统(1B)、通信区(3)或共用通信区(20)时，执行所述打开处理(14)。
11.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，当朝向预定的位置或预定的关注的点(27)定向(13)所述音频通信系统(1)时，执行所述打开处理(14)以连接至共用通信区(20)。
12.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，当朝向预定的位置或关注的点(27)定向所述音频通信系统(1)时，执行所述关闭处理(15)以从共用通信区(20)断开。
13.根据权利要求5所述的音频通信系统(1)，其中，至少根据所述当前位置(26)、改变的当前位置(28)、定向(13)或改变的定向(29)来执行所述关闭处理(15)。
14.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，经由共享服务器(30)执行多个通信系统中的所述通信。
15.根据权利要求2所述的音频通信系统(1)，其中，在共享服务器(30)上执行声景(9)的所述渲染。
16.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)配置有噪声消除系统(16)以使得通信区(3)或共用通信区(20)基本上无噪声。
17.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频通信系统(1)配置有用于至少暂时地排除所述打开处理(14)的激活的装置。
18.根据权利要求1所述的音频通信系统(1)，其中，执行所述打开处理(14)以将所述一个通信区(3)与另一个声景(9)连接，以建立经由开放通信信道(6)通信的共用通信区(20)，并且所述音频通信系统(1)被配置为保持连接至所述至少一个共用通信区(6)直到执行预定的关闭处理(15)以从所述至少一个共用通信区(20)断开。
19.根据权利要求4所述的音频通信系统(1)，其中，所述音频源为无线电、警报信号、电话、指导者扬声器中的至少一个。
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