CN207410480U - 一种模拟装置及录音设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于音频录制领域，提供了一种模拟装置及录音设备，具有包括第一面部结构和第一耳部结构的第一模拟部，以及包括第二面部结构和第二耳部结构的第二模拟部，第一面部结构和第二面部结构模拟人面部，第一耳部结构和第二耳部结构模拟人耳，并将第一面部结构与第二面部结构的朝向相互背离设置，且二者均正立设置，通过模拟人的头部结构，使得设于第一耳部结构与第二耳部结构的模拟耳道口的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，更具有立体感，满足VR全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

Description

一种模拟装置及录音设备

技术领域

本实用新型属于音频录制领域，尤其涉及一种模拟装置及录音设备。

背景技术

人耳接收声波的过程中，耳廓、耳道、头盖骨、肩部等会对声波进行折射、绕射和衍射，之后再传导到耳鼓膜，被大脑神经所感知，这些都会对人耳所听到的声音造成一定的影响；在声学上，用HRTF(Head Related Transfer Function，头部相关传输函数)来描述这种影响，正因如此，人的大脑能根据经验判断出声音发出的方位和距离。基于此，近年来一种更为先进的仿真人头录音技术越来越受到音频录制领域的青睐，

简单地说，仿真人头录音技术就是把两个微型全指向性话筒安置在一个与真人头几乎一模一样的假人头的耳道内，接近人耳鼓膜的位置，以模拟人耳听到声音的整个过程。这个假人头有耳廓、耳道、头盖骨、头发和肩膀，甚至皮肤和骨头也是采用和人体最为接近的材料制造的。这一切都为了一个目的：尽可能真实地模拟人耳在听到声音时所受到的一切HRTF的影响。

这样两个话筒录制到的信号应该说就相当于一个在假人头所在位置的真人的双耳所听到的声音，录制过程中所有的HRTF的影响都被录制下来，可以被还原重放出来，通过这种方式录制的声音就能几乎完美地将录音场所的音场360度还原出来，好像听者就处在录音场所中似的。当然播放时，用喇叭播放也会有不错的立体声效果，但无法跟耳机相比，因为在喇叭播放的过程中，听者又受到了一次HRTF的影响，干扰了唱片中原有的原始HRTF信息。

同时，随着VR(Virtual Reality，虚拟现实)全景视频技术的发展与普及，利用头部跟踪来改变图像的视角，使用户的视觉系统和运动感知系统之间建立起了联系，用户可以通过头部的运动去观察呈现在面前的场景。VR全景视频设备让用户可以以360°任意视角观看视频，为了使VR全景视频技术能够为用户带来立体感知体验，全景视频中的音频录制技术也成为一个焦点，而将仿真人头录音技术VR全景视频技术相结合则成了一个新的研究方向。

现有的VR全景视频技术所采用的音频录制设备具有较多局限，不但声音来源单一，而且音质扁平无立体感，不能还原真实声场，无法满足VR全景视频技术对高品质全景音频的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种模拟装置及录音设备，旨在解决现有的VR全景视频技术所采用的音频录制设备的声音来源单一，而且音质扁平无立体感，不能还原真实声场，无法满足VR全景视频技术对高品质全景音频的要求的问题。

本实用新型是这样实现的，一种模拟装置，包括：

第一模拟部和第二模拟部；

所述第一模拟部包括模拟人面部的第一面部结构，以及模拟人双耳的第一耳部结构；

所述第二模拟部包括模拟人面部的第二面部结构，以及模拟人双耳的第二耳部结构；

所述第一面部结构与所述第二面部结构的面部朝向相互背离，且所述第一面部结构与所述第二面部结构均正立设置。；

所述第一耳部结构与所述第二耳部结构均设于所述模拟装置的两侧；

所述第一耳部结构与所述第二耳部结构均具有用于设置音频采集器的模拟耳道口。

优选的，所述第一面部结构与所述第二面部结构均只包括模拟嘴部到模拟眉毛部位之间的部分。

优选的，所述第一耳部结构与所述第二耳部结构均倒立设置或均正立设置。

优选的，所述第一耳部结构正立设置；

所述第二耳部结构倒立设置。

优选的，所述第一耳部结构设于所述第一面部结构两侧；

所述第二耳部结构设于所述第二面部结构两侧。

优选的，所述第一耳部结构设于所述第二面部结构两侧；

所述第二耳部结构设于所述第一面部结构两侧。

本实用新型还提供了一种录音设备，所述录音设备包括：

至少1个如权利要求1至7中任意一项所述的模拟装置；

设于所述模拟装置的音频采集器；

若所述模拟装置的数量大于1，则各所述模拟装置纵向排布，且各所述模拟装置之间的面部朝向成360度等分角排列分布。

优选的，所述模拟装置正立设置或倒立设置。

本实用新型提供了一种模拟装置及录音设备，具有包括第一面部结构和第一耳部结构的第一模拟部，以及包括第二面部结构和第二耳部结构的第二模拟部，通过第一面部结构和第二面部结构模拟人面部，第一耳部结构和第二耳部结构模拟人耳，并将第一面部结构与第二面部结构的朝向相互背离设置，且二者均正立设置，从而模拟人的头部结构，使得设于第一耳部结构与第二耳部结构的模拟耳道口的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，更具有立体感，满足VR全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种模拟装置的侧面视图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种模拟装置的侧面视图；

图3是本实用新型实施例提供的再一种模拟装置的侧面视图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种模拟装置的侧面视图；

图5是本实用新型实施例提供的一种录音设备的侧面视图；

图6是本实用新型实施例提供的一种录音设备的立体视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种模拟装置及录音设备，具有包括第一面部结构和第一耳部结构的第一模拟部，以及包括第二面部结构和第二耳部结构的第二模拟部，通过第一面部结构和第二面部结构模拟人面部，第一耳部结构和第二耳部结构模拟人耳，并将第一面部结构与第二面部结构的朝向相互背离设置，且二者均正立设置，从而模拟人的头部结构，使得设于第一耳部结构与第二耳部结构的模拟耳道口的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，更具有立体感，满足VR全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型提供了一种模拟装置100，包括：

第一模拟部10和第二模拟部20，其中，第一模拟部10包括第一面部结构11和第一耳部结构12，第二模拟部20包括第一面部结构21和第二耳部结构22。

第一面部结构11和第二面部结构21均模拟人的面部结构，第一耳部结构12和第二耳部结构22均模拟人的耳部结构。第一耳部结构12和第二耳部结构22均设置在模拟装置100的两侧，即，设置在第一面部结构11或第二面部结构21的侧面，第一面部结构11与第一耳部结构12的位置关系，以及第二面部结构21与第二耳部结构22的位置关系，既可完全按照人面部与人耳的位置关系，也可以人的面部与耳部的位置关系为基础做一定的调整，以达到更佳的声音录制效果。

第一面部结构11与第二面部结构21的面部朝向相互背离设置，且二者均正立设置。因为人头结构是椭圆形的，当第一模拟部10或第二模拟部20中的一个用于录音时，另一个的面部结构起到模拟人的后脑勺的作用，使录制到的声音效果更接近人耳听到的声音，并且，第一模拟部10和第二模拟部20还可以同时录制具有不同音效的音频，例如可同时录制正面音效和背后音效的音频，又例如同时录制左侧音效和右侧音效的音频。同时录制不同音效的音频后，在后期处理中通过对不同的声道的合成处理，从而可以生成多个具有不同音效的音频。

第一耳部结构12与第二耳部结构22均具有用于设置音频采集器的模拟耳道口。由于用户使用耳机播放音频时，耳机的发声位置通常都在耳道口附近，因此通过在模拟耳道口设置音频采集器，可以进一步的还原人耳直接听到声音时的场景，使得用户通过耳机听到的声音更加接近人耳直接听到的声音。

本实用新型实施例中，面部结构和耳部结构可以是仿真面部和仿真人耳，也可以使经过模糊、简化处理的近似面部和近似人耳，其中仿真面部和仿真人耳可以使采集的音频信号更精确、更具有针对性；而经过模糊、简化处理过的近似面部和近似人耳通过降低个体特征，使假头部轮廓趋于平均水平，可提高整体适用性。

在本实用新型实施例中，第一面部结构11与第二面部结构21均只包括模拟嘴部到模拟眉毛部位之间的部分。这样不但使模拟装置100在纵向拥有较小的高度，同时又保留了对采集的声音起主要影响作用的大部分假轮廓，保证了所采集的音频信号的整体质感、立体感和真实还原度。并且，由于模拟的部位更少，使用的材料也更少，还能降低模拟装置100的生产成本，

如图2所示，在本实用新型实施例中，第一面部结构11和第二面部结构21均保持正立，而第一耳部结构12和第二耳部结构22均倒立设置。

通过将第一耳部结构12和第二耳部结构22倒立设置，将录制到的音频通过立体声耳机播放出来时，使用户听到的声音具有倒立感，以此配合例如VR游戏、VR电影的画面，使画面更有真实感。

如图3所示，在本实用新型实施例中，第一面部结构11和第二面部结构21均保持正立，而第一耳部结构12正立设置，第二耳部结构22倒立设置。

通过第一耳部结构12和第二耳部结构22中一个正立设置，另一个倒立设置，可以对同一声音同时录制到具有正立音效的音频和具有倒立音效的音频，节约录制成本，同时对录制到的不同音效的音频还可以进行后期合成，获得更加丰富的音效。

在本实用新型实施例中，第一面部结构11与第二面部结构21均正立设置，在此基础上，第一耳部结构12与第二耳部结构22有如下设置方式：

(1)第一耳部结构12与第二耳部结构22中的一者倒立设置，另一者正立设置。

(2)第一耳部结构12与第二耳部结构22均正立设置。

(3)第一耳部结构12与第二耳部结构22均倒立设置。

由于很多立体声的应用场景(例如VR游戏、VR电影等)中，除了需要接近现实生活的音效，还常常需要现实生活中不常有的声音效果(例如倾斜、颠倒、翻滚等)，来配合VR游戏、VR电影中的紧张、刺激、非现实的场景或画面，因此，通过将第一面部结构11与第二面部结构21以及第一耳部结构12与第二耳部结构22采用上述的位置关系设置，从而可以录制各种非现实但有趣的声音，并可在录制完成后通过对不同音频的合成，获得具有不同音效的音频，将这些不同音效的音频文件应用于各种VR游戏、VR电影中，使得声音与画面更加匹配，使用户获得身临其境的感受。

需要说明的是，实施例中的第一面部结构11、第一耳部结构12、第二面部结构21和第二耳部结构22的“正立”或“倒立”设置，均是以人在竖直站立时的面部及耳部的方向为基准，即，以人在竖直站立时的面部及耳部的方向为“正立”方向。

在本实用新型实施例中，第一耳部结构12的模拟耳道口与第二耳部结构22的模拟耳道口可以位于模拟装置100的不同横截面上。通过将第一耳部结构12与第二耳部结构的位置错开，以保证置于这两者的耳道口中的音频采集器所在的水平面相互错开，最大化减小一个耳部结构对另一方音频采集器采集音频的效果的影响。

在本实用新型实施例中，可以将第一耳部结构12设于第一面部结构11两侧，第二耳部结构22设于第二面部结构21两侧，也可以将第一耳部结构12设于第二面部结构21两侧，第二耳部结构22设于第一面部结构11两侧。两种设置方式使得录制到的音频的音效更丰富。

如图4所示，在本实用新型实施例中，第一耳部结构12设于第二面部结构21两侧，第二耳部结构22设于第一面部结构11两侧。由于人耳的位置是在人脸的侧面偏后方，这样的设置方式更加接近真实的人面部与人耳的位置关系，使得录制到的声音更加接近人耳直接听到的声音。另外，由于人耳的结构是耳廓处高、耳道口处低，耳廓处对声音的影响更高，这样的设置方式使得一个耳部结构的耳廓处远离另一个耳部结构，从而降低一个耳部结构对另一个耳部结构的干扰，保证了所采集的音频信号的整体质感、立体感和还原度。

如图5及图6所示，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型还提供了一种录音设备，包括：至少一个上述实施例中的任意一种模拟装置100，以及设于模拟装置100上的音频采集器200，音频采集器200设于模拟装置100的模拟耳道口中，采集经过模拟装置100影响后的声音，当将通过音频采集器200采集的声音通过耳机播放给用户的时候，达到还原现场声音的效果，使用户具有身临其境的感受。通过采用上述实施例中不同的模拟装置100，可以录制到具有不同音效的音频，还可以对录制到的不同音频进行后期合成，将其应用在不同的场景中。

在本实用新型实施例中，本实施例提供的一种录音设备具有4个相同的模拟装置100，模拟装置100的第一面部结构11、第一耳部结构12、第二面部结构21以及第二耳部结构22均正立设置，各个模拟装置100采用纵向排布的方式设置，且4个模拟装置100之间的面部朝向成360度等分角排列分布，即该录音设备的8个面部朝向将圆心角均分的排布，从而使8组音频采集器200可以采集共16个方向均匀分布的声音。这样的排布方式能够较好地、均匀地覆盖水平方向360度的范围，随着模拟装置100与音频采集器200数量的增加，本设备能够均匀地捕捉到较多方向上对应的音频信号，避免了由于排布不均造成有些水平方向上的音频信号未采集到，导致无法获得足够多的声音来源，无法与VR全景视频的画面进行360度完全同步的问题。

在本实用新型实施例中，录音设备还可以具有多个不同的模拟装置100，各个模拟装置100之间可以具有一定的角度，从而可以同时录制不同方向及不同音效的音频。当模拟装置100的数量大于1时，各个模拟装置100采用纵向排布的方式设置，以降低各模拟装置100之间的干扰，还能减少录音设备占用的空间。各模拟装置100以中心轴互相重合的方式排布，这样可以避免由于各个模拟装置100在水平方向上的间距过大，使所采集到音频信号尽量接近于在同一个竖直方向上或一个点上录制的效果。使人们在体验VR观影时，在同一个位置上转动头部便可获得相应角度下最真实的人耳模拟声音，保证VR全景音画同步，现场还原声临其境的最佳全景音效。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，录音设备的各模拟装置100除了安装模拟装置100原本的方向正立设置外，还可以将录音设备的一个或多个模拟装置100颠倒过来倒立设置，以录制具有不同音效的音频。

本实用新型提供了一种模拟装置，具有包括第一面部结构和第一耳部结构的第一模拟部，以及包括第二面部结构和第二耳部结构的第二模拟部，通过第一面部结构和第二面部结构模拟人面部，第一耳部结构和第二耳部结构模拟人耳，并将第一面部结构与第二面部结构的朝向相互背离设置，且二者均正立设置，从而模拟人的头部结构，使得设于第一耳部结构与第二耳部结构的模拟耳道口的音频采集器所采集的声音来源更加丰富，更具有立体感，满足VR全景视频技术对体验者追求高品质音频和声临其境的体验感的要求。

本实用新型实施例还提供了一种录音设备，具有一个或多个上述模拟装置，既可以采用多个相同的模拟装置，也可以采用多个不同的模拟装置，各模拟装置之间可以具有一定的角度，通过设于模拟装置的模拟耳道口中音频采集器，采集经过模拟装置影响后的声音，而且通过不同的模拟装置可以录制到具有不同音效的音频，还可以对录制到的不同音频进行后期合成，将其应用在不同的场景中。当将通过音频采集器采集的声音通过耳机播放给用户的时候，达到还原现场声音的效果，使用户具有身临其境的感受。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模拟装置，其特征在于，包括：

第一模拟部和第二模拟部；

所述第一模拟部包括模拟人面部的第一面部结构，以及模拟人双耳的第一耳部结构；

所述第二模拟部包括模拟人面部的第二面部结构，以及模拟人双耳的第二耳部结构；

所述第一面部结构与所述第二面部结构的面部朝向相互背离，且所述第一面部结构与所述第二面部结构均正立设置；

所述第一耳部结构与所述第二耳部结构均设于所述模拟装置的两侧；

所述第一耳部结构与所述第二耳部结构均具有用于设置音频采集器的模拟耳道口。

2.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述第一面部结构与所述第二面部结构均只包括模拟嘴部到模拟眉毛部位之间的部分。

3.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述第一耳部结构与所述第二耳部结构均倒立设置或均正立设置。

4.如权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述第一耳部结构正立设置；

所述第二耳部结构倒立设置。

5.如权利要求1至4任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述第一耳部结构设于所述第一面部结构两侧；

所述第二耳部结构设于所述第二面部结构两侧。

6.如权利要求1至4任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述第一耳部结构设于所述第二面部结构两侧；

所述第二耳部结构设于所述第一面部结构两侧。

7.一种录音设备，其特征在于，所述录音设备包括：

至少1个如权利要求1至6中任意一项所述的模拟装置；

设于所述模拟装置的音频采集器；

若所述模拟装置的数量大于1，则各所述模拟装置纵向排布，且各所述模拟装置之间的面部朝向成360度等分角排列分布。

8.如权利要求7所述的录音设备，其特征在于，所述模拟装置正立设置或倒立设置。