KR20170027780A - 추적되는 사용자 위치의 함수로서의 파라메트릭 스피커 구동 - Google Patents

추적되는 사용자 위치의 함수로서의 파라메트릭 스피커 구동 Download PDF

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KR20170027780A
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디네이 플로렌시오
젱유 장
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마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
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Abstract

파라메트릭 스피커들에 관한 다양한 기술들이 본원에서 설명된다. 파라메트릭 스피커는 청취자의 귀의 결정된 위치에 기반하여 구동된다. 파라메트릭 스피커는 몇몇 변조된 신호들을 포함하는 초음파 빔을 출력하고, 변조된 신호들은 오디오 신호에 의해 변조되는 반송 신호들이다. 파라메트릭 스피커는 초음파 빔의 메인 로브가 사용자의 귀와 파라메트릭 스피커 사이에 초점을 갖도록 구동된다.

Description

추적되는 사용자 위치의 함수로서의 파라메트릭 스피커 구동{DRIVING PARAMETRIC SPEAKERS AS A FUNCTION OF TRACKED USER LOCATION}
본 발명은 추적되는 사용자 위치의 함수로서의 파라메트릭 스피커 구동에 관한 것이다.
종래의 오디오 스피커들은 상당히 넓은 영역에 걸쳐 사운드를 확산시키도록 구성된다. 사운드의 확산이 종종 바람직한데; 예를 들어 영화관 또는 야외 콘서트 장소에서, 이들 장소들은 공유되는 청취 경험을 제공하기 때문에, 각각의 사람이 스피커들에 의해 방출되는 오디오를 수신하는 것이 바람직하다. 그러나, 몇몇 시나리오들에서, 특정 사람이 사운드를 들을 수 있는 동안 이 사람과 비교적 가까이에 있는 다른 사람은 해당 사운드를 들을 수 없거나 또는 이와 상이한 사운드를 듣게 하도록 맞춤화된 사운드를 사람에게 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 맞춤화된 사운드를 사람에게 제공하기 위한 예시적인 접근법은, 해당 사람의 귀 속에 삽입되거나 또는 해당 사람의 귀를 커버하는 스피커들에 사운드가 전달되는 헤드폰들의 사용을 필요로 한다. 그러나, 헤드폰들은 (특히 긴 지속 시간 동안) 착용하기에 다소 불편할 수 있고, 몇몇 유형들의 사회적 상호작용을 불가능하게 할 수 있다.
헤드폰과 같은 경험을 사용자들에게 제공하기 위해, 좌측 및 우측 오디오 신호들 사이의 크로스토크(crosstalk)를 소거하도록 구성되는 오디오 시스템들이 개발되어 왔다. 그러나, 이들 오디오 시스템들은 공간 잔향(room reverberation) 및 머리 형상에 있어서의 개인적인 차이들이 효과적인 크로스토크 소거를 어렵게하므로 이상적이 아니다.
다음은 본원에서 더 상세히 설명되는 발명내용의 간략한 요약이다. 본 요약은 청구항들의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
파라메트릭(parametric) 스피커를 구동하도록 구성되는 시스템이 본원에서 설명된다. 본 시스템은 파라메트릭 스피커에 대한 청취자의 귀의 위치를 계산하도록 구성되는 위치 컴포넌트를 포함한다. 본 시스템은 파라메트릭 스피커에 구동 신호들을 전송하도록 구성되는 조종(steer) 회로를 더 포함하고, 이 구동 신호들은 파라메트릭 스피커가 청취자의 귀를 향해 초음파 빔을 방출하도록 한다. 초음파 빔은 복수의 변조된 신호들을 포함하고, 이 변조된 신호들은 오디오 신호에 의해 변조된 초음파 반송 신호들이다. 구동 신호들은 위치 컴포넌트에 의해 계산되는 위치에 기반한다. 초음파 빔의 메인 로브(main lobe)는 파라메트릭 스피커와 청취자의 귀 사이에 초점(focal point)을 갖는다.
도 1은 오디오 신호를 청취자의 귀에 지향시키는 것을 용이하게 하는 예시적인 시스템의 기능적 블록도이다.
도 2는 초음파 빔의 메인 로브를 청취자의 귀를 향하게 조종하기 위해 구성되는 예시적인 조종 회로의 기능적 블록도이다.
도 3은 오디오 신호들을 청취자의 귀들로 지향시킴으로써 청취자에게 3차원 오디오 경험을 제공하는 것을 용이하게 하는 예시적인 시스템의 기능적 블록도이다.
도 4는 파라메트릭 스피커와 청취자의 귀 사이에 초점을 갖도록 형성되고 또한 초음파 빔의 널 영역(null region)이 제 2 청취자를 포함하도록 형성되는 초음파 빔을 예시한다.
도 5는 파라메트릭 스피커들의 이용이 특히 이로울 수 있는 예시적인 환경을 예시한다.
도 6은 오디오 빔이 청취자의 귀를 향해 지향되도록 파라메트릭 스피커를 구동하는 모바일 텔레폰을 예시한다.
도 7은 초음파 빔의 메인 로브가 청취자의 귀를 향하게 조종되도록 파라메트릭 스피커들의 변환기(transducer)들을 구동하기 위한 예시적인 방법론을 예시하는 흐름도이다.
도 8은 빔의 메인 로브가 제 1 청취자의 귀를 향해 지향되고 널 영역이 제 2 청취자를 포함하도록 초음파 빔을 형성하기 위한 예시적인 방법론을 예시하는 흐름도이다.
도 9는 헤드폰들의 사용 없이 청취자에게 3차원 오디오 경험을 제공하기 위한 예시적인 방법론을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 청취자에게 가상화된 사운드를 제공하기 위한 예시적인 방법론을 예시하는 흐름도이다.
도 11은 예시적인 컴퓨팅 시스템이다.
청취자들의 귀들의 모니터링되는 위치들에 기반하여 파라메트릭 스피커들을 구동하는 것에 관한 다양한 기술들이, 전반적으로 동일한 참조 번호들이 동일한 엘리먼트들을 지칭하는데 사용되는 도면들을 참조하여 이제 설명된다. 다음의 설명에서, 설명의 목적들을 위해, 다수의 특정 상세들이 하나 이상의 양태들의 철저한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양태(들)가 이들 특정 상세들 없이 실시될 수 있다는 점이 명백할 수 있다. 다른 경우들에서, 잘 알려진 구조물들 및 디바이스들은 하나 이상의 양태들을 설명하는 것을 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 도시된다. 또한, 어떤 시스템 컴포넌트들에 의해 실행되는 것으로서 설명되는 기능이 다수의 컴포넌트들에 의해 수행될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 유사하게, 예를 들어, 컴포넌트는 다수의 컴포넌트들에 의해 실행되는 것으로서 설명되는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 용어 “또는”은 배타적인 “또는”보다는 포함적인 “또는”을 의미하도록 의도된다. 즉, 달리 명시되지 않거나, 또는 문맥으로부터 명백하지 않는 한, 구문 “X가 A 또는 B를 이용한다”는 자연 포괄적 순열(permutation)들 중 임의의 하나를 의미하도록 의도된다. 즉, 구문 “X가 A 또는 B를 이용한다”는 다음의 경우들 중 임의의 하나에 의해 충족된다. X가 A를 이용한다; X가 B를 이용한다; 또는 X가 A 및 B 둘 다를 이용한다. 또한, 본 출원 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 것과 같은단수 표현들은, 달리 명시되지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것임이 문맥으로부터 명백하지 않는 한, 일반적으로 “하나 이상”을 의미하도록 해석되어야 한다.
또한, 본원에서 사용되는 용어들 “컴포넌트”, “시스템”, 및 “회로”는, 프로세서에 의해 실행될 때 어떤 기능이 수행되도록 하는 컴퓨터로 실행가능한 명령어들로 구성되는 컴퓨터로 판독가능한 데이터 저장소를 포함하도록 의도된 것이다. 컴퓨터로 실행가능한 명령어들은 루틴, 함수 등을 포함할 수 있다. 컴포넌트 또는 시스템이 단일 디바이스 상에 국한되거나 또는 몇몇 디바이스들에 걸쳐 분산될 수 있다는 점이 또한 이해되어야 한다. 용어들 “컴포넌트”, “시스템”, 및 “회로”는 또한 특정 기능을 수행하도록 구성되는 하드웨어 회로들[예를 들어, 주문형 집적 회로(application-specific integrated circuit; ASIC)]을 포함하도록 의도된 것이다. 또한, 본원에서 사용되는 용어 “예시적인”은 어떤 실례 또는 예시로서 역할하는 것을 의미하도록 의도된 것이며, 선호사항(preference)을 나타내는 것으로 의도된 것은 아니다.
이제 도 1을 참조하면, 파라메트릭 스피커(102)를 구동하도록 구성되는 예시적인 컴퓨팅 시스템(100)이 예시된다. 파라메트릭 스피커(102)는, 예를 들어 무선 또는 유선 연결에 의해 컴퓨팅 시스템(100)과 통신한다. 다른 예시에서, 컴퓨팅 시스템(100)은 파라메트릭 스피커(102)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(100)은, 파라메트릭 스피커(102)를 포함하는 (오피스 텔레폰 또는 모바일 텔레폰과 같은) 텔레폰, 파라메트릭 스피커(102)와 무선 또는 유선 통신하는 모바일 텔레폰, 파라메트릭 스피커(102)와 통신하는 오디오 수신기, 파라메트릭 스피커(102)를 포함하거나 또는 파라메트릭 스피커(102)와 통신하는 비디오게임 콘솔, 파라메트릭 스피커(102)를 포함하거나 파라메트릭 스피커(102)와 통신하는 텔레비전, 파라메트릭 스피커(102)를 포함하거나 파라메트릭 스피커(102)와 통신하는 셋탑 박스 등일 수 있다. 파라메트릭 스피커(102)는 초음파 빔을 방출하도록 컴퓨팅 시스템(100)에 의해 구동될 수 있는 압전(piezoelectric) 변환기들(도시 생략)의 어레이를 포함한다.
컴퓨팅 시스템(100)은, 파라메트릭 스피커(102)의 위치에 대한 청취자(106)의 귀의 위치(또는 귀들의 위치들)를 나타내는 데이터를 출력하도록 구성되는 센서(104)를 포함하거나 또는 센서(104)와 통신한다. 예를 들어, 센서(104)는 청취자(106)를 포함하는 영역의 이미지들을 출력하는 비디오 카메라일 수 있거나 또는 비디오 카메라를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 센서(104)는 청취자(106)를 포함하는 영역의 깊이 이미지들을 출력하는 깊이 센서일 수 있거나 또는 깊이 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 예시에서, 센서(104)는 청취자(106)를 포함하는 영역의 입체적 이미지들을 총괄적으로(collectively) 출력하는 입체적으로 배열된 카메라들일 수 있거나 또는 입체적으로 배열된 카메라를 포함할 수 있다. 파라메트릭 스피커(102)를 포함하는 영역 내의 청취자(들)의 위치(들)를 나타내는 데이터를 출력할 수 있는 다른 센서들이 또한 고려된다. 따라서, 센서(104)는 센서(104)에 대한, 그리고 이에 따라 [예를 들어, 센서(104)에 대한 파라메트릭 스피커(102)의 위치가 알려질 수 있는 경우] 파라메트릭 스피커(102)의 위치에 대한 청취자(106)의 귀의 위치를 나타내는 데이터를 출력할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(100)은 또한 청취자(106)의 귀의 위치에 기반하여 파라메트릭 스피커(102)를 구동하도록 구성되는 오디오 구동기 시스템(108)을 포함할 수 있다. 오디오 구동기 시스템(108)은 센서(104)에 의해 출력되는 데이터에 기반하여 파라메트릭 스피커(102)의 위치에 대한 청취자(106)의 귀의 위치를 계산하는 위치 컴포넌트(110)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 컴포넌트(110)는 센서(104)로부터 비디오 이미지들 및/또는 깊이 이미지들을 수신할 수 있고, 비디오 이미지들 및/또는 깊이 이미지들에 기반하여 청취자(106)의 귀의 위치를 계산할 수 있다. 파라메트릭 스피커(102)의 위치가 알려질 수 있으므로, 위치 컴포넌트(110)는 파라메트릭 스피커(102)의 위치에 대한 청취자(106)의 귀의 위치를 계산할 수 있다.
위치 컴포넌트(110)는 다른 데이터에 기반하여 청취자(106)의 귀의 위치를 추가적으로 또는 대안적으로 계산할 수 있다. 예를 들어, 청취자(106)는 모바일 텔레폰을 휴대할 수 있고, 모바일 텔레폰은 자신의 위치를 식별하도록 구성될 수 있다. 모바일 텔레폰 내의 GPS 송수신기(transceiver)는 컴퓨팅 시스템(110)에 모바일 텔레폰의 위치를 출력할 수 있고, 이 컴퓨팅 시스템(110)은 모바일 텔레폰으로부터 수신되는 위치에 기반하여 파라메트릭 스피커(102)에 대한 청취자(106)의 귀의 위치를 계산할 수 있다. 다른 예시에서, 청취자(106)는 컴퓨팅 기능이 내장되어 있는 아이웨어(eyewear) 를 착용할 수 있고, 아이웨어는 자신의 위치를 나타내는 데이터를 계산할 수 있다. 아이웨어는 이어서 컴퓨팅 시스템(100)에 그 위치를 전송할 수 있고, 위치 컴포넌트(110)는 아이웨어로부터 수신된 위치 데이터에 기반하여 파라메트릭 스피커(102)에 대한 청취자(116)의 귀의 위치를 계산할 수 있다.
오디오 구동기 시스템(108)은, 파라메트릭 스피커(102)가 파라메트릭 스피커(102)에 대한 청취자(106)의 귀의 추적된 위치에 기반하여 초음파 빔을 동적으로 형성하고 조종하도록 구성되는 조종 회로(112)를 더 포함할 수 있다. 예시에서, 조종 컴포넌트(112)는 파라메트릭 스피커(102) 내의 변환기 어레이 내의 변환기들을 구동하는 구동 신호들을 생성할 수 있고, 구동 신호들은 초음파 빔이 청취자(106)의 귀를 향하도록 초음파 빔을 전자적으로 조종하는 역할을 한다. 다른 예시에서, 파라메트릭 스피커(102)는, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들을 기계적으로 이동시키도록 구성되는 작동기(actuator)들을 포함할 수 있다. 조종 컴포넌트는, 파라메트릭 스피커(102)에 의해 출력되는 초음파 빔이 청취자(106)의 귀의 추적된 위치에 기반하여 기계적으로 조종되도록, 작동기들을 구동하는 구동 신호들을 생성할 수 있다.
이제 컴퓨팅 시스템(100)의 동작에 관한 추가적인 상세가 제시된다. 컴퓨팅 시스템(100)은 청취자(106)의 귀에 전달될 사운드를 나타내는 오디오 신호(114)를 수신하거나 또는 보유할 수 있다. 오디오 신호(114)는 컴퓨팅 시스템 상에 보유되는 오디오 파일(예를 들어, MP3 파일, WAV 파일 등)에 기반하여 컴퓨팅 시스템(100)에 의해 생성될 수 있다. 다른 예시에서, 오디오 신호(114)는, 컴퓨팅 시스템(100)과 네트워크 연결된 컴퓨팅 디바이스로부터 수신되는 스트리밍 오디오 신호일 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호(114)는 웹기반 뮤직 스트리밍 서비스, 웹기반 비디오 스트리밍 서비스 등으로부터 수신될 수 있다. 또 다른 예시에서, 오디오 신호(114)는 텔레폰 시스템[예를 들어, 기존 텔레폰 시스템(plain old telephone system; POTS) 또는 웹기반 텔레폰 시스템]에 의해 수신될 수 있다. 또 다른 예시에서, 오디오 신호(114)는 라디오 방송국, 텔레비전 방송국 등과 같은 방송 소스로부터 수신될 수 있다.
오디오 구동기 시스템(108)은 오디오 신호(114), 및 센서(104)로부터의 데이터를 수신할 수 있다. 위치 컴포넌트(110)는 오디오 신호(114)를 수신할 청취자(106)의 귀의 현재 위치를 식별한다. 조종 회로(112)는 파라메트릭 스피커(102) 내의 각각의 변환기들에 대한 초음파 반송 신호들을 생성한다. 조종 회로(112)는 이어서, 위치 컴포넌트(110)에 의해 위치가 식별된 청취자의 귀에 의해 들리도록 의도된 오디오 신호(114)에 의해 반송 신호들을 변조하여, 변조된 신호들을 생성한다. 조종 회로(112)가 파라메트릭 스피커(102)로부터 방출되는 초음파 빔을 전자적으로 조종하도록 구성될 때, 조종 회로(112)는 파라메트릭 스피커(102) 내의 각각의 변환기들에 대한 지연 계수(delay coefficient)들을 계산할 수 있다. 예시에 따르면, 조종 회로(112)는 다음의 알고리즘을 사용하여 지연 계수들을 계산할 수 있다.
delay coefficienti = di Cos(θi)/c (1)
여기서 i는 변환기 i를 지칭하고, di는 변환기 어레이 내의 변환기 i로부터 어레이의 중앙까지의 거리이며, θi는 어레이의 중앙으로부터 변환기 i까지의 벡터와, 어레이의 중앙으로부터 원하는 위치까지의 벡터 사이의 각도이고, c는 사운드의 속도이다.
조종 회로(112)는 이어서, 변조된 신호들을, 계산된 지연 계수들에 기반한 지연들을 갖고, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들에 전송함으로써 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들을 구동한다. 파라메트릭 스피커(102)는 변조된 신호들을 수신한 것에 응답하여 초음파 빔을 출력하고, 빔의 메인 로브는 청취자(106)의 귀를 향하도록 조종된다.
파라메트릭 스피커(102)가 조종 회로(112)를 기계적으로 이동시킬 수 있는 작동기들을 포함할 때, 조종 회로는 지연 계수들을 계산할 필요가 없다. 대신, 조종 회로(112)는 초음파 반송 신호들을 생성하고 오디오 신호(114)에 의해 신호들을 변조하여, 변조된 신호들을 생성한다. 조종 회로(112)는 위치 컴포넌트(110)로부터 파라메트릭 스피커(102)에 대한 청취자(106)의 귀의 위치를 수신하고, 수신된 위치에 기반하여 작동기들에 대한 구동 신호들을 생성한다. 조종 회로(112)는 작동기들에 구동 신호들을 전송하고, 또한 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들에 변조된 신호들을 전송한다. 작동기들은, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들에 의해 형성되는 초음파 빔의 메인 로브가 청취자(106)의 귀를 향해 지향되도록, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들을 위치시킨다. 따라서, 조종 회로(112)는 초음파 빔을 기계적으로 조종할 수 있다.
예시에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 조종 회로(112)는, 초음파 빔이 파라메트릭 스피커(102)와 청취자(106)의 귀 사이에 있는 초점(116)을 갖도록, 파라메트릭 스피커(102)를 구동할 수 있다. 이는, 초음파 빔들이 파라메트릭 스피커들에 의해 관례적으로 형성되는 방식과 대조적이다. 특히, 관례적으로, 파라메트릭 스피커들은, 메인 로브가 매우 좁고 가능한 한 길게 연장되도록, 초음파 빔들을 형성한다. 그에 반해, 오디오 구동기 시스템(108)은, 초음파 빔의 메인 로브가 청취자(106)의 귀 가까이에[예를 들어, 청취자(106)의 귀로부터 2인치와 1/4인치 사이] 초점(116)을 갖도록, 파라메트릭 스피커(102)를 구동할 수 있다. 초점(116) 가까이에서, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들로부터 방출되는 초음파들이 충돌함으로써, 청취자(106)의 귀 가까이에서 오디오 신호를 복조한다.
다른 예시에서, 오디오 구동기 시스템(108)은, 가상 사운드 위치(118)가 영역 내의 임의의 위치에 생성되도록, 파라메트릭 스피커(102)를 구동할 수 있다. 따라서, 가상 사운드 위치(118)는 파라메트릭 스피커(실제 사운드 소스)의 위치 이외의 임의의 적절한 위치일 수 있다. 예시에서, 가상 사운드 위치(118)는 파라메트릭 스피커(102)와 청취자(106)의 귀 사이일 수 있다. 파라메트릭 스피커(102)가 초음파 빔의 기원지(origin)임에도 불구하고, 청취자(106)는 사운드가 가상 사운드 위치(118)로부터 기원한다고 인지할 것이다. 이는, 예를 들어 초음파 빔이 가상 사운드 소스(118)에 초점(116)을 갖도록 형성되도록, 파라메트릭 스피커(102)를 구동함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 오디오 구동기 시스템(108)은, 가상 사운드 소스(118)가 파라메트릭 스피커(102)와 청취자(106)의 귀 사이의 가상적으로 임의의 위치에 있도록 할 수 있다. 가상 사운드 소스(118)가 파라메트릭 스피커(102) 및 청취자(106)의 귀와 일렬로(in-line) 도시되었지만, 몇몇 경우들에서 가상 사운드 소스(118)를 파라메트릭 스피커(102)와 청취자(106)의 귀 사이의 정렬을 벗어나게 위치시키는 것이 바람직할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 이는, 초음파 빔의 메인 로브를 청취자(106)의 귀로부터 떨어진 방향으로 조종하고, 초점(116)이 가상 사운드 소스(118)의 원하는 위치에 있도록 빔을 형성함으로써 달성될 수 있다.
또한, 예시에서, 파라메트릭 스피커(102)는 상이한 위치들을 향해 지향되는 다수의 초음파 빔들을 출력할 수 있다. 예를 들어, 파라메트릭 스피커는 변환기 어레이를 포함할 수 있고, 변환기 어레이 내의 몇몇 변환기들은, 변환기 어레이 내의 다른 변환기들이 제 2 위치[예를 들어, 청취자(106)의 제 2 귀]를 향해 초음파 빔을 지향시키도록 구동될 수 있는 동안, 제 1 위치[예를 들어, 청취자(106)의 제 1 귀]를 향해 초음파 빔을 지향시키도록 구동될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 조종 회로(112)의 기능적 블록도가 예시된다. 조종 회로(112)는 [예를 들어, 파라메트릭 스피커(102)의 위치에 대한 청취자(106)의 귀의 위치에 기반하여] 청취자(106)의 귀에 대한 머리 관련 전달 함수(head related transfer function; HRTF)를 추정하도록 구성되는 HRTF 추정기(estimator) 회로(202)를 포함한다. 추가적으로, HRTF 추정기 회로(202)는 청취자(106)의 다른 귀에 대한 HRTF를 추정할 수 있다. HRTF는, 귀가 공간 내의 지점으로부터 사운드를 수신하는 방식을 특징짓는 응답이다. HRTF 추정기 회로(202)에 의해 추정된 HRTF는 사람 머리들 및/또는 신체들의 일반 모델에 기반할 수 있거나, 또는 [예를 들어, 센서(104)에 의해 출력되는 청취자(106)의 이미지들에 기반하여] 청취자(106)에 대해 맞춤화될 수 있다.
조종 회로(112)는 또한, HRTF 추정기 회로(202)에 의해 추정된 HRTF에 기반하여 청취자(106)의 귀에 전달될 오디오 신호(114)를 변형시키도록 구성되는 HRTF 보상기 회로(204)를 포함한다. 예시에서, 몇몇 경우들에서, 청취자(106)가 일반적으로 사운드와 연관된 어떤 공간적 효과들을 인지하는 것이 바람직할 수 있다. 파라메트릭 스피커(102)가 초음파 빔의 메인 로브를 청취자(106)의 귀에 지향시키도록 구성될 때, (사운드의 방향성을 제외하고) 공간적 효과들이 소실될 수 있다. 따라서, HRTF 보상기 회로(204)는 예를 들어, 청취자(106)가 인지하기에 익숙한 공간적 효과들을 인지하도록, HRTF 추정기 회로(112)에 의해 추정된 HRTF를 오디오 신호(114)에 적용할 수 있다. 추가적으로, HRTF 보상기 회로(204)는 청취자(106)의 귀에 대한 파라메트릭 스피커(102)의 위치와 연관된 HRTF를 소거할 수 있다. 이 HRTF의 소거는, 사운드가 청취자(106)의 머리 배향과 직교하는 방향에서 외이도(ear canal)에 진입하고 있다는 것을 청취자(106)가 인지할 수 있도록, 청취자(106)에 의해 인지되는 방향성을 소거시킬 수 있다. 독립적인 초음파 빔들을 청취자(106)의 귀들에 지향시키기 위해 2개의 파라메트릭 스피커들이 사용되는 예시에서, HRTF들이 좌측 및 우측 오디오 신호들에 적용될 수 있으므로, 청취자(106)의 인지로부터의 원하는 공간적 효과를 생성한다.
조종 회로(112)는 또한, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들에 대한 지연 계수들을 계산하도록 구성될 수 있는 지연 회로(206)를 포함하고, 지연 계수들은 파라메트릭 스피커(102)로부터 방출되는 초음파 빔을 전자적으로 형성하고 조종하는 것과 관련하여 사용된다. 이전에 언급된 바와 같이, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기 어레이 내의 변환기들에 대해 계산된 지연 계수들은, 각각의 변환기에 의해 방출되는 변조된 신호의 원하는 전송 방향의 함수일 수 있다.
조종 회로(112)는 또한, 오디오 신호(114)에 의해 반송 초음파들을 변조할 수 있는 변조기 회로(208)를 포함한다. 조종 회로(112)는 또한, 파라메트릭 스피커(102)를 동작시키는데 필요되는 에너지의 양을 감소시키도록 구성되는 에너지 감소기 회로(210)를 선택적으로 포함할 수 있다. 일반적으로, 초음파 빔을 전송하는 것은, 오디오 신호(114)(이 오디오 신호에 의해 반송파들이 변조됨)가 비교적 낮은 양의 에너지를 필요로 할 때[예를 들어, 오디오 신호(114) 내에 침묵 기간(silent period)이 존재]에도, 반송파들이 특정 진폭을 유지하는 것을 필요로 한다. 에너지 감소기 회로(210)는 비교적 낮은 주파수(20 Hz 아래) 신호를 변조된 반송 신호들에 추가할 수 있고, 이는 비교적 적은 양의 에너지가 오디오 신호(114) 내에 존재할 때 반송 신호들을 전송하는데 필요되는 에너지의 양을 효과적으로 감소시킨다. 보다 구체적으로, 변조된 신호는 에너지 감소기 회로(210)에 의해 수신될 수 있고, 에너지 감소기 회로(210)는 몇몇 버퍼 기간(시간 범위) 동안 전송을 위해 필요되는 엔벨로프(envelope) 신호를 계산할 수 있다. 에너지 감소기 회로(210)는 엔벨로프를 계산하기 위해 고역 필터(high pass filter)를 이용할 수 있다. 엔벨로프의 사이즈에 기반하여, 에너지 감소기 회로(210)는 변조된 신호와 함께 비교적 낮은 주파수 신호를 삽입할 수 있다. 이는, 오디오 신호(114) 내의 에너지가 비교적 낮은 경우들에서 특히 이로울 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 청취자(106)에게 헤드폰과 같은 경험의 제공을 용이하게 하는 예시적인 시스템(300)의 기능적 블록도가 예시된다. 시스템(300)은 위에서 설명된 바와 같이 역할하는 센서(104) 및 오디오 구동기 시스템(108)을 포함한다. 시스템(300)에서, 컴퓨팅 시스템(100)은 복수의 파라메트릭 스피커들(302 내지 304)과 통신한다. 예시에서, 제 1 파라메트릭 스피커(302)는 청취자(106)의 제 1 귀에 사운드를 전달하는 것이 바람직할 수 있는 한편, 제 2 파라메트릭 스피커(304)는 청취자(106)의 제 2 귀에 사운드를 전달하는 것이 바람직할 수 있다.
위치 컴포넌트(110)는 센서(104)로부터 데이터를 수신할 수 있고, 제 1 파라메트릭 스피커(302) 및 제 2 파라메트릭 스피커(304) 각각에 대한 청취자(106)의 귀들의 위치들을 식별할 수 있다. 조종 컴포넌트(112)는, 1) 제 1 파라메트릭 스피커(302)에 의해 출력되는 초음파 빔 내에 포함될 제 1 오디오 신호(예를 들어, 좌측 오디오 신호); 및 2) 제 2 파라메트릭 스피커(304)에 의해 출력되는 초음파 빔 내에 포함될 제 2 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 오디오 신호 및 제 2 오디오 신호는 총괄적으로 스테레오 오디오 신호일 수 있다. 다른 예시에서, 제 1 오디오 신호 및 제 2 오디오 신호는 동일한 신호들(예를 들어, 모노 신호)일 수 있다.
조종 컴포넌트(112)는 제 1 파라메트릭 스피커(302)에 대한 제 1 초음파 반송 신호들을 생성할 수 있고, 제 2 파라메트릭 스피커(304)에 대한 제 2 초음파 반송 신호들을 생성할 수 있다. 조종 컴포넌트(112)는, 제 1 및 제 2 변조된 신호들 각각을 생성하기 위해, 제 1 오디오 신호에 의해 제 1 초음파 반송 신호들을 변조할 수 있고, 제 2 오디오 신호에 의해 제 2 초음파 반송 신호들을 변조할 수 있다. 청취자(106)의 제 1 귀의 위치에 기반하여, 조종 컴포넌트(112)는 (제 1 변조된 신호들을 포함하는) 제 1 초음파 빔의 메인 로브를 [제 1 초음파 빔의 메인 로브의 초점이 제 1 파라메트릭 스피커(302)와 청취자(106)의 제 1 귀 사이에 있는 상태에서] 청취자(106)의 제 1 귀에 지향시키도록 제 1 파라메트릭 스피커(302)를 구동할 수 있다. 또한, 청취자(106)의 제 2 귀의 위치에 기반하여, 조종 컴포넌트(112)는 (제 2 변조된 신호들을 포함하는) 제 2 초음파 빔의 메인 로브를 [제 2 초음파 빔의 메인 로브의 초점이 제 2 파라메트릭 스피커(304)와 청취자(106)의 제 2 귀 사이에 있는 상태에서] 청취자(106)의 제 2 귀에 지향시키도록 제 2 파라메트릭 스피커(304)를 구동할 수 있다. 따라서, 청취자(106)가 헤드폰과 같은 경험뿐만 아니라 비교적 높은 품질의 스테레오 오디오 경험을 제공받을 수 있다는 점이 확인될 수 있다.
이제 도 4로 넘어가면, 널 영역이 원하는 위치에 있도록 초음파 빔(400)를 형성하기 위해 파라메트릭 스피커(102)를 구동하는 것이 예시된다. 도 4에 도시된 예시에서, 제 1 청취자(402)에게 사운드를 제공하는 반면, 제 2 청취자(404)에게는 사운드를 제공하는 것을 억제하는 것이 바람직하다. 파라메트릭 스피커(102) 내의 변환기 어레이가 초음파 빔(400)을 형성할 때, 그러한 빔(400)이 변환기들에 의해 방출되는 에너지의 대부분을 포함하는 메인 로브(406)를 포함할 것이라는 점이 확인될 수 있다. 빔(400)은 또한 일반적으로 적어도 2개의 사이드(side) 로브들(408 및 410)을 포함할 것이다. 예를 들어, 제 2 청취자(404)가 사이드 로브들(408 또는 410)에 의해 커버되는 영역으로 들어가면, 제 2 청취자(404)는 제 2 청취자(404)가 듣도록 의도되지 않은 사운드를 들을 것이다.
이 예시에서, 컴퓨팅 시스템(100)의 위치 컴포넌트(110)는 파라메트릭 스피커(102)에 대한 제 1 청취자(402) 및 제 2 청취자(404) 모두의 (머리들의) 위치들을 식별할 수 있다. 또한, 위치 컴포넌트(110)는 제 1 청취자(402)를 바람직하게 사운드가 전송되는 사람으로서 [그리고 제 2 청취자(404)를 사운드를 수신하지 않는 사람으로서] 식별할 수 있다. 조종 회로(112)는, 제 2 청취자(404)가 빔(400)의 널 영역 내에 위치하는 동안, 형성되는 초음파 빔(400)이, 제 1 청취자(402)를 향해 지향되는 메인 로브(406)를 포함하도록, 파라메트릭 스피커(102)의 변환기들에 구동 신호들을 전송할 수 있다. 2명의 (또는 그 이상의) 청취자들의 위치의 함수로서 빔을 형성하는 것은 빔(400)의 형상에 제약을 부과하고, 이는 제 1 청취자(402)에 의해 인지되는 사운드의 품질을 감소시킬 수 있거나 또는 제 1 청취자(402)에게 적절한 사운드를 제공하기 위한 추가적인 전송 에너지를 필요로 할 수 있다. 그러나, 제 2 청취자(404)가 초음파 빔(400)의 주(primary) 에너지 영역들의 외부에 있으므로, 청취자들(402 및 404)의 총괄적 경험이 증가될 수 있다. 단일 사용자를 위한 스테레오 응용에서 좌측/우측 채널 분리(separation)를 증가시키기 위해 유사한 기술이 이용될 수 있다. 보다 구체적으로, 이 경우에서, 스테레오 신호의 좌측 채널에 대한 빔을 계산할 때, 좌측 귀는 제 1 “청취자”이고 우측 귀는 제 2 “청취자”이다(우측 채널에 대해서는 이와 반대).
이제 도 5를 참조하면, 본원에서 설명되는 양태들이 특히 잘 맞는 예시적인 환경(500)이 예시된다. 환경(500)은 많은 사용자들(502 내지 512)이 각각의 텔레폰들(514 내지 524)을 사용하는 사무실 설정일 수 있다. 예를 들어, 환경(500)은 사용자들(502 내지 512) 각각이 자신들의 작은방(cubicle)을 갖는 사무실 설정일 수 있다. 다른 예시에서, 환경(500)은 사용자들(502 내지 512)이 텔레폰 콜들을 자주 발신하고 수신하는 콜 센터일 수 있다. 텔레폰들(514 내지 524) 각각은 적어도 하나의 파라메트릭 스피커를 포함할 수 있다. 또한 환경(500) 내에 [예를 들어, 모든 사용자들(514 내지 524)의 위치들이 추적될 수 있는 방 안의 각각의 텔레폰 내 등에] 센서가 위치될 수 있고, 센서(들)는 각각의 텔레폰들(514 내지 524)에 대한 사용자들(502 내지 512)의 위치들을 나타내는 데이터를 출력한다.
사용자들(502 내지 512)은, 텔레폰 콜들을 발신할 때, 텔레폰 콜들 상의 상대방들이 한 말들을 포함할 수 있는 사운드를 텔레폰들의 파라메트릭 스피커들로부터 제공받을 수 있다. 텔레폰들(514 내지 524)의 파라메트릭 스피커들은, 위에서 설명된 바와 같이 (오디오에 의해 인코딩된) 초음파 빔들의 메인 로브들을 각각의 사용자들(502 내지 512)의 귀들에 지향시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 제 1 사용자(502) 및 제 2 사용자(504)가 근접한 작은방들에 있더라도, 파라메트릭 스피커들(514 및 516)이 제 1 사용자(502) 및 제 2 사용자(504) 각각의 귀들의 위치들의 함수로서 초음파 빔들을 조종하도록 구성되기 때문에, 제 2 사용자(504)는 제 1 텔레폰(514)의 파라메트릭 스피커로부터 방출되는 오디오를 들을 수 없고, 제 1 사용자(502)는 제 2 텔레폰(516)의 파라메트릭 스피커에 의해 방출되는 오디오를 들을 수 없다. 이는, 사용자들(502 및 504)에게 텔레폰들(514 및 516)의 수화기(handset)들 또는 이어피스(earpiece)들을 사용하는 부담을 주지 않으면서, 사용자들(502 및 504)에게 어느 정도의 프라이버시를 제공한다. 바람직하게 영역 내에서 사운드를 제공받지 않는 다수의 사용자들이 존재하는 이러한 그리고 다른 경우들에서, 다수의 널들이 사용될 수 있고, 그 중 하나의 널이 이들 사용자들 각각의 위치에 겨냥된다는 점이 또한 언급될 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 본원에서 설명되는 양태들이 특히 잘 맞는 다른 예시적인 환경(600)이 예시된다. 이 예시에서, 모바일 텔레폰(602)은 파라메트릭 스피커(604)를 구동한다. 도시된 바와 같이, 모바일 텔레폰(602)은 파라메트릭 스피커(604)와 무선으로 통신할 수 있고, 모바일 텔레폰(602)은 오디오 구동기 시스템(108)을 포함할 수 있다. 모바일 폰(602)은 그 내부에, 파라메트릭 스피커(604)에 대한 청취자(106)의 위치를 결정하는데 사용될 수 있는 카메라를 가질 수 있다. 다른 예시에서, 모바일 텔레폰(602)은, 모바일 텔레폰(602) 외부에 있을 수 있는 센서(104)와 통신할 수 있다. 모바일 텔레폰(602)은, 센서(104)에 의해 출력되는 데이터에 기반하여 파라메트릭 스피커(604)의 위치에 대한 청취자의 귀들의 위치를 결정할 수 있다. 파라메트릭 스피커(604)는 위에서 설명된 바와 같이 청취자(106)의 귀들에 초음파 빔의 메인 로브를 지향시키도록 구동될 수 있고, 초음파 빔은 청취자(106)의 귀에 제공되도록 의도된 오디오 신호에 의해 변조된다. 이 예시에서, 모바일 텔레폰(602) 및 파라메트릭 스피커(604)가 배터리로 전력을 공급받으므로, 신호를 전송할 때 에너지의 양을 감소시켜서 배터리 수명을 연장시키는 것이 바람직하다. 따라서, 에너지 감소기 회로(210)의 동작은 환경(600)에 대해 특히 잘 맞는다.
도 7 내지 도 10은 청취자들의 귀들의 추적되는 위치에 기반하여 오디오와 인코딩되는 초음파 빔들을 조종하는 것에 관한 예시적인 방법론들을 예시한다. 방법론들이 시퀀스로 수행되는 일련의 동작들로서 도시되고 설명되지만, 방법론들이 이 시퀀스의 순서에 의해 제한되지 않는다는 점이 이해되고 인식되어야 한다. 예를 들어, 몇몇 동작들은 본원에서 설명되는 것과는 상이한 순서로 발생할 수 있다. 또한, 한 동작이 다른 동작과 동시에 발생할 수 있다. 또한, 몇몇 경우들에서, 본원에서 설명되는 방법론을 구현하기 위해 모든 동작들이 필요될 수 있는 것은 아니다.
또한, 본원에서 설명되는 동작들은, 하나 이상의 프로세서에 의해 구현되고/구현되거나 컴퓨터로 판독가능한 매체 또는 매체들 상에 저장될 수 있는 컴퓨터로 실행가능한 명령어들일 수 있다. 컴퓨터로 실행가능한 명령어들은 루틴, 서브 루틴, 프로그램들, 실행 스레드 등을 포함할 수 있다. 또한 계속해서, 방법론들의 동작들의 결과들은 컴퓨터로 판독가능한 매체 내에 저장되고, 디스플레이 디바이스 등 상에 디스플레이될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 청취자의 귀의 추적되는 위치에 기반하여 파라메트릭 스피커를 구동하는 것을 용이하게 하는 예시적인 방법론(700)이 예시된다. 방법론(700)은 단계(702)에서 시작하고, 단계(704)에서 센서에 의해 출력되는 데이터에 기반하여 사용자(의 귀)의 위치가 추정된다. 이전에 나타내어진 바와 같이, 센서는 카메라, 깊이 센서 등일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 단계(706)에서, [단계(704)에서 추정된] 사용자의 귀의 위치에 기반하여, 파라메트릭 스피커의 변환기 어레이의 변환기들에 대한 지연 계수들이 계산되고, 지연 계수들은 사용자의 귀로 (파라메트릭 스피커에 의해 출력되는) 초음파 빔의 메인 로브(또는 사이드 로브)를 전자적으로 조종하는데 사용될 수 있다.
단계(708)에서, 초음파 반송 신호들이 사용자에게 제공될 오디오 신호에 의해 변조되어, 변조된 신호를 생성한다. 단계(710)에서, 변조된 신호들은 파라메트릭 스피커의 변환기 어레이 내의 변환기들로 전송되고, 변조된 신호들은 단계(706)에서 계산된 각각의 지연 계수들에 기반하여 지연된다. 방법론(700)은 단계(712)에서 완료된다.
이제 도 8을 참조하면, 영역 내의 다수의 사용자들의 위치들에 기반하여 초음파 빔을 형성하고 조종하는 것을 용이하게 하는 예시적인 방법론(800)이 예시된다. 방법론(800)은 단계(802)에서 시작하고, 단계(804)에서, 수신된 센서 데이터에 의해 기반하여 제 1 사용자의 귀의 위치가 추정된다. 단계(806)에서, 수신된 센서 데이터에 기반하여 제 2 사용자의 귀의 위치가 추정된다. 예를 들어, 제 1 사용자는 사운드를 듣는 것이 바람직할 수 있는 반면, 제 2 사용자는 사운드를 듣는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 다른 예시에서, 제 1 사용자는 제 1 사운드를 듣고 제 2 사용자는 제 2 사운드(예를 들어, 백그라운드 사운드)를 듣는 것이 바람직할 수 있다.
단계(808)에서, 예를 들어 초음파 빔을 형성하도록 지연 계수들이 계산될 수 있고, 초음파 빔의 메인 로브는 제 1 사용자의 귀를 향해 지향되며 널 영역은 제 2 사용자를 향해 지향된다. 단계(810)에서, 초음파 반송 신호들이 제 1 사용자에게 전송될 오디오 신호에 의해 변조되어, 변조된 신호들을 생성한다. 단계(812)에서, 변조된 신호들은 파라메트릭 스피커의 각각의 변환기들에 전송되고, 변조된 신호들은 단계(808)에서 계산된 지연 계수들에 기반하여 각각 지연된다. 방법론(800)은 단계(814)에서 완료된다.
이제 도 9를 참조하면, 2개의 파라메트릭 스피커들로부터 사용자의 2개의 귀들로의 사운드의 제공을 용이하게 하는 예시적인 방법론(900)이 예시된다. 방법론(900)은 단계(902)에서 시작하고, 단계(904)에서, 수신된 센서 데이터에 의해 기반하여 사용자들의 좌측 및 우측 귀 위치들이 추정된다. 좌측 및 우측 귀 위치들은 각각 제 1 파라메트릭 스피커 및 제 2 파라메트릭 스피커에 관련될 수 있다. 방법론(900)은 단계(906)로 진행하고, 제 1 파라메트릭 스피커가 사용자의 좌측 귀에 초음파 빔의 메인 로브를 지향시키도록 지연 계수들이 계산되며, 그러한 지연 계수들은 추정된 좌측 귀 위치에 기반하여 계산된다. 단계(908)에서, 제 1 파라메트릭 스피커에 대한 좌측 초음파 반송 신호들이 좌측 오디오 신호에 의해 변조되어, 변조된 좌측 신호들을 생성한다. 단계(910)에서, 변조된 좌측 신호들은 제 1 파라메트릭 스피커의 각각의 변환기들에 전송되고, 변조된 좌측 신호들은 단계(906)에서 계산된 지연 계수들에 기반하여 적절하게 지연된다.
동작들(906 내지 910)과 병행하여, 단계(912)에서, 제 2 파라메트릭 스피커가 사용자의 우측 귀에 초음파 빔의 메인 로브를 지향시키도록 지연 계수들이 계산된다. 단계(914)에서, 우측 초음파 반송 신호들이 (사용자의 우측 귀에서 수신되도록 의도되는) 우측 오디오 신호에 의해 변조되어, 변조된 우측 신호들을 형성한다. 단계(916)에서, 변조된 우측 신호들은 제 2 파라메트릭 스피커의 각각의 변환기들에 전송되고, 변조된 우측 신호들은 단계(912)에서 계산된 지연 계수들에 기반하여 지연된다. 결과는, 오디오가 사용자의 좌측 및 우측 귀에 직접적으로 전달되는 고품질 스테레오 경험을 사용자가 제공받는 것이다. 또한, 위에서 언급된 바와 같이, 단일 파라메트릭 스피커는, 예를 들어 청취자의 2개의 귀들을 향해 지향되는 2개의(또는 그 이상의) 초음파 빔들을 형성하도록 구동될 수 있다. 방법론(900)은 단계(918)에서 완료된다.
이제 도 10을 참조하면, 사용자의 좌측 및 우측 귀에 사운드를 전달하기 위한 다른 예시적인 방법론(1000)이 예시된다. 방법론(1000)은 단계(1002)에서 시작하고, 단계(1004)에서, 좌측 파라메트릭 스피커 및 우측 파라메트릭 스피커에 대한 사용자의 좌측 및 우측 귀 위치들이 추정된다. 좌측 및 우측 귀 위치들은 센서로부터 수신되는 데이터에 기반하여 추정될 수 있다. 단계(1006)에서, 좌측 및/또는 우측 파라메트릭 스피커들에 대한 좌측 귀의 추정된 위치에 기반하여 사용자의 좌측 귀에 대해 HRTF가 추정된다.
단계(1008)에서, (좌측 귀에 제공될) 좌측 오디오 신호에 대해, 단계(1006)에서 계산된 좌측 귀에 대한 HRTF를 보상하고/보상하거나 중화시키는 필터가 적용된다. 이 필터는, 사운드가 [예를 들어, 좌측 파라메트릭 스피커로부터 좌측 귀로의] 방향을 갖는다는 점을 차폐(mask)하고/차폐하거나 사운드를 직접적으로 좌측 외이도 내에서 통합시킴으로써 소실될 수 있는 공간적 효과들을 도입할 수 있다. 단계(1010)에서, 파라메트릭 스피커의 변환기 어레이 내의 각각의 변환기들에 제공되는 신호들에 대해, 사용자의 좌측 귀로 초음파 빔의 메인 로브를 전자적으로 조종하는 지연 계수들이 계산된다. 단계(1012)에서, 좌측 초음파 반송 신호들이 (사용자의 좌측 귀에서 듣게 될 사운드를 나타내는) 좌측 오디오 신호에 의해 변조되어, 변조된 좌측 신호들을 생성한다. 단계(1014)에서, 변조된 좌측 신호들은 좌측 파라메트릭 스피커의 각각의 변환기들에 제공되고, 변조된 좌측 신호들은 단계(1010)에서 계산된 지연 계수들에 기반하여 각각 지연된다.
동작들(1006 내지 1014)에 병행하여, 단계(1016)에서는, 단계(1004)에서 추정된 좌측 귀의 위치에 기반하여 사용자의 좌측 귀에 대한 HRTF가 추정된다. 단계(1018)에서, 우측 오디오 신호(청취자의 우측 귀에서 듣게 될 사운드를 나타내는 오디오 신호)에 대해, 단계(1016)에서 추정된 HRTF를 보상하고/보상하거나 중화시키는 필터가 적용된다. 이전에 언급된 바와 같이, 필터는 청취자의 우측 귀에 들리는 사운드의 방향성을 차폐하고/차폐하거나 사용자에 의해 인지될 원하는 공간적 효과들을 도입할 수 있다. 단계(1020)에서, 우측 파라메트릭 스피커가 초음파 빔의 메인 로브를 청취자의 우측 귀를 향하게 조종하도록 지연 계수들이 계산된다. 단계(1022)에서, 우측 파라메트릭 스피커에 대한 초음파 반송 신호들이 우측 오디오 신호에 의해 변조되어, 변조된 우측 신호들을 생성한다. 단계(1024)에서, 변조된 우측 신호들은 우측 파라메트릭 스피커의 각각의 변환기들에 전송되고, 변조된 우측 신호들은 단계(1020)에서 계산된 지연 계수들에 기반하여 각각 지연된다. 방법론(1000)은 단계(1026)에서 완료된다.
이제 다양한 예시들이 제시된다.
예시 1: 파라메트릭 스피커를 구동하도록 구성되는 시스템으로서, 파라메트릭 스피커에 대한 청취자의 귀의 위치를 계산하는 위치 컴포넌트; 파라메트릭 스피커가 청취자의 귀를 향해 초음파 빔을 방출하도록 하는 구동 신호들을 파라메트릭 스피커에 전송하는 조종 회로를 포함하고, 초음파 빔은 복수의 변조된 신호들을 포함하며, 변조된 신호들은 오디오 신호에 의해 변조된 초음파 반송 신호들이고, 구동 신호들은 위치 컴포넌트에 의해 계산된 위치에 기반하며, 초음파 빔의 메인 로브는 파라메트릭 스피커와 청취자의 귀 사이에 초점을 갖는, 시스템.
예시 2: 텔레폰을 포함하는 예시 1에 따른 시스템.
예시 3: 비디오 게임 콘솔을 포함하는 예시 1에 따른 시스템.
예시 4: 예시 1 내지 예시 3 중 임의의 예시에 따른 시스템으로서, 조종 회로에 의해 파라메트릭 스피커에 전송되는 구동 신호는 또한, 청취자가 가상 사운드 소스로부터 기원하는 오디오 신호에 기반하여 그 사운드를 인지하도록 하고, 가상 사운드 소스는 파라메트릭 스피커의 위치 이외의 다른 위치에 있는, 시스템.
예시 5: 예시 1 내지 예시 4 중 임의의 예시에 따른 시스템으로서, 조종 회로는 청취자의 귀의 위치에 기반하여 청취자의 귀에 대한 HRTF를 추정하는 머리 관련 전달 함수(HRTF) 추정기 회로를 포함하며, 조종 회로에 의해 전송된 신호는HRTF에 기반하는, 시스템.
예시 6: 예시 5에 따른 시스템으로서, 조종 회로는 HRTF에 기반하여 필터를 적용하는 HRTF 보상기 회로를 더 포함하고, 필터는 청취자의 귀에 들리는 사운드의 방향성을 차폐하도록 구성되며, 사운드는 오디오 신호에 기반하는, 시스템.
예시 7: 예시 5에 따른 시스템으로서, 조종 회로는 HRTF에 기반하여 필터를 적용하는 HRTF 보상기 회로를 더 포함하고, 필터는 청취자의 귀에 들리는 사운드에 특정 효과들을 도입하도록 구성되며, 사운드는 오디오 신호에 기반하는, 시스템.
예시 8: 예시 1 내지 예시 7 중 임의의 예시에 따른 시스템으로서, 신호는 파라메트릭 스피커가 초음파 빔을 청취자의 귀를 향하게 전자적으로 조종하도록 하는, 시스템.
예시 9: 예시 8에 따른 시스템으로서, 조종 회로는 복수의 초음파 신호들에 대한 각각의 지연 계수들을 계산하는 지연 회로를 포함하고, 지연 계수들은 청취자의 귀의 위치에 기반하며, 조종 회로는 초음파 신호들을 지연 계수들에 기반하는 지연들을 갖고 파라메트릭 스피커의 각각의 변환기들에 전송하는, 시스템.
예시 10: 예시 1 내지 예시 7 중 임의의 예시에 따른 시스템으로서, 파라메트릭 스피커는 변환기들 및 변환기들을 각각 기계적으로 구동하도록 구성되는 작동기들을 포함하고, 초음파 빔이 청취자의 귀를 향하게 파라메트릭 스피커가 초음파 빔을 기계적으로 조정하게 하도록 신호들은 작동기들을 구동시키는, 시스템.
예시 11: 예시 1 내지 예시 10 중 임의의 예시에 따른 시스템으로서, 조종 회로는 에너지 감소기 회로를 포함하고, 에너지 감소기 회로는 변조된 신호들 내의 변조된 신호의 진폭들에 기반하여 엔벨로프 신호를 추정하며, 에너지 감소기 회로는 엔벨로프 신호에 기반하여 변조된 신호에 저주파 신호를 추가하는, 시스템.
예시 12: 예시 1 내지 예시 11 중 임의의 예시에 따른 시스템으로서, 위치 컴포넌트는 센서로부터 이미지 또는 깊이 이미지 중 적어도 하나를 수신하고, 위치 컴포넌트는 이미지 또는 깊이 이미지 중 적어도 하나에 기반하여 청취자의 귀의 위치를 계산하는, 시스템.
예시 13: 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 방법으로서, 센서로부터 수신되는 데이터에 기반하여 사용자의 귀의 위치를 추정하는 단계; 사용자의 귀의 위치에 기반하여 초음파 빔이 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계를 포함하고, 초음파 빔은 변조된 신호들을 포함하며, 변조된 신호들은 오디오 신호에 의해 변조되는 초음파 반송 신호들이고, 초음파 빔은 사용자의 귀의 위치를 향해 지향되고 파라메트릭 스피커와 사용자의 귀 사이에 초점을 갖는 메인 로브를 포함하는, 시스템.
예시 14: 예시 13에 따른 방법으로서, 센서로부터 수신되는 데이터에 기반하여 다른 사용자의 다른 귀의 위치를 추정하는 단계; 다른 사용자의 다른 귀의 위치에 기반하여 다른 사용자가 초음파 빔의 널 영역 내에 위치되도록 초음파 빔이 형성되게 하는 단계를 더 포함하는, 시스템.
예시 15: 예시 13 및 예시 14 중 임의의 예시에 따른 방법으로서, 센서로부터 수신되는 데이터에 기반하여 사용자의 다른 귀의 위치를 추정하는 단계; 사용자의 다른 귀의 위치에 기반하여 다른 초음파 빔이 다른 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계를 더 포함하고, 다른 초음파 빔은 복수의 제 2 변조된 신호들을 포함하며, 복수의 제 2 변조된 신호들은 제 2 오디오 신호에 의해 변조되는 제 2 초음파 반송 신호들이고, 다른 초음파 빔은 사용자의 다른 귀의 위치를 향해 지향되고 다른 파라메트릭 스피커와 사용자의 다른 귀 사이에 초점을 갖는 다른 메인 로브를 포함하는, 방법.
예시 16: 예시 13 내지 예시 15 중 임의의 예시에 따른 방법으로서, 초음파 빔이 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계는 변조된 신호들을 각각의 지연들을 갖고 파라메트릭 스피커에 전송하는 단계를 포함하고, 변조된 신호들은 초음파 빔을 전자적으로 조종하도록 구성되는, 방법.
예시 17: 예시 13 내지 예시 15 중 임의의 예시에 따른 방법으로서, 초음파 빔이 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계는 초음파 빔이 기계적으로 조종되도록 파라메트릭 스피커의 변환기들을 위치시키기 위해 작동기들을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
예시 18: 예시 13 내지 예시 17 중 임의의 예시에 따른 방법으로서, 초음파 빔이 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계는 다른 사용자의 식별된 위치에 기반하여 초음파 빔을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
예시 19: 예시 18에 따른 방법으로서, 다른 사용자의 식별된 위치에 기반하여 초음파 빔을 형성하는 단계는 초음파 빔의 널 영역이 다른 사용자를 포함하도록 하는 단계를 포함하고, 널 영역은 초음파 빔의 메인 로브와 사이드 로브 사이에 있는, 방법.
예시 20: 프로세서에 의해 실행될 때 프로세서가 동작들을 수행하도록 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터로 판독가능한 매체로서, 동작들은,
파라메트릭 스피커 - 파라메트릭 스피커는 변환기들을 포함함 - 에 대한 사용자의 귀의 위치를 결정하는 동작; 파라메트릭 스피커에 대한 사용자의 귀의 위치에 기반하여 변환기들에 의해 전송될 변조된 신호들의 지연 계수들을 각각 계산하는 동작; 변환기들에 대한 초음파 반송 신호들을 생성하는 동작; 변조된 신호들을 생성하도록 오디오 신호 - 오디오 신호는 사용자의 귀로 듣게될 사운드를 나타냄 - 에 의해 초음파 반송 신호들을 변조하는 동작; 변환기들에 변조된 신호들을 전송하는 동작을 포함하고, 변조된 신호들은 지연 계수들에 기반하여 지연되며, 변조된 신호들은 변환기들이 사용자의 귀를 향해 지향되는 메인 로브를 갖는 초음파 빔을 형성하도록 하고, 변조된 신호들은 또한 메인 로브가 파라메트릭 스피커와 사용자의 귀 사이에 초점을 갖도록 하는, 컴퓨터로 판독가능한 매체.
예시 21: 시스템으로서, 센서로부터 수신되는 데이터에 기반하여 사용자의 귀의 위치를 추정하기 위한 수단; 사용자의 귀의 위치에 기반하여 초음파 빔이 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하기 위한 수단을 포함하고, 초음파 빔은 변조된 신호들을 포함하며, 변조된 신호들은 오디오 신호에 의해 변조되는 초음파 반송 신호들이고, 초음파 빔은 사용자의 귀의 위치를 향해 지향되고 파라메트릭 스피커와 사용자의 귀 사이에 초점을 갖는 메인 로브를 포함하는, 시스템.
이제 도 11을 참조하면, 본원에서 개시되는 시스템들 및 방법론들에 따라 사용될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 디바이스(1100)의 상위 레벨도가 예시된다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 청취자의 귀들의 식별된 위치들에 기반하여 초음파 빔들을 조종하는 시스템에서 사용될 수 있다. 다른 예시로서, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 청취자의 귀들의 위치들을 식별하는 시스템에서 사용될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1100)는 메모리(1104) 내에 저장되는 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서(1102)를 포함한다. 명령어들은, 예를 들어 위에서 논의된 하나 이상의 컴포넌트에 의해 실행되는 것으로서 설명된 기능을 구현하기 위한 명령어들 또는 위에서 설명된 방법들 중 하나 이상의 방법을 구현하기 위한 명령어들 구현하기 위한 명령어들일 수 있다. 프로세서(1102)는 시스템 버스(1106)에 의해 메모리(1104)에 액세스할 수 있다. 실행가능한 명령어들을 저장하는 것에 추가하여, 메모리(1104)는 또한 오디오 신호들, 지연 계수들, HRTF들 등을 저장할 수 있다.
추가적으로, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 프로세서(1102)에 의해 시스템 버스(1106)를 거쳐 액세스가능한 데이터 저장소(1108)를 포함한다. 데이터 저장소(1108)는 실행가능한 명령어들, 오디오 신호들, HRTF들, 지연 계수들 등을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1100)는 또한 외부 디바이스들이 컴퓨팅 디바이스(1100)와 통신하도록 하는 입력 인터페이스(1110)를 포함한다. 예를 들어, 입력 인터페이스(1110)는 외부 컴퓨터 디바이스로부터, 사용자 등으로부터 명령어들을 수신하는데 사용될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1100)는 또한 컴퓨팅 디바이스(1100)를 하나 이상의 외부 디바이스들과 인터페이싱하는 출력 인터페이스(1112)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 출력 인터페이스(1112)에 의해 텍스트, 이미지들 등을 디스플레이할 수 있다.
입력 인터페이스(1110) 및 출력 인터페이스(1112)를 통해 컴퓨팅 디바이스(1100)와 통신하는 외부 디바이스들이, 사용자가 상호작용할 수 있는 실질적으로 임의의 유형의 사용자 인터페이스를 제공하는 환경 내에 포함될 수 있다는 점이 고려된다. 사용자 인터페이스 유형의 예시들은 그래픽 사용자 인터페이스들, 내추럴(natural) 사용자 인터페이스들 등을 포함한다. 예를 들어, 그래픽 사용자 인터페이스는 키보드, 마우스, 원격 제어와 같은 입력 디바이스(들)를 이용하는 사용자로부터 입력을 받아들이고, 디스플레이와 같은 출력 디바이스 상에 출력을 제공할 수 있다. 또한, 내추럴 사용자 인터페이스는 사용자들이 키보드들, 마우스들, 원격 제어들 등과 같은 입력 디바이스에 의해 부과되는 제약들이 없는 방식으로 컴퓨팅 디바이스(1100)와 상호작용하도록 할 수 있다. 이 보다는, 내추럴 사용자 인터페이스는 음성(speech) 인식, 터치 및 스타일러스 인식, 온 스크린 및 스크린 근방의 제스처 인식, 에어 제스처들, 머리 및 눈 트랙킹, 목소리(voice) 및 음성, 비전, 터치, 제스처들, 기계 지능 등에 의존할 수 있다.
추가적으로, 단일 시스템으로서 예시되었지만, 컴퓨팅 디바이스(1100)가 분산 시스템일 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 몇몇 디바이스들은 네트워크 연결에 의해 통신할 수 있고, 컴퓨팅 디바이스(1100)에 의해 수행되는 것으로서 설명된 동작들을 총괄적으로 수행할 수 있다.
본원에서 설명되는 다양한 기능들은 하드웨어로, 소프트웨어로, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 컴퓨터로 판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령어 또는 코드로서 저장되거나 또는 전송될 수 있다. 컴퓨터로 판독가능한 매체는 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체를 포함한다. 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 저장 매체일 수 있다. 제한적이지 않은 예시로서, 그러한 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령어들 또는 데이터 구조들의 형태로 실행하거나 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 것과 같은 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 콤팩트 디스크(compact disc; CD), 레이저 디스크(laser disc), 광학 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc; DVD), 플로피 디스크(floppy disk), 및 블루레이 디스크(Blu-ray disc; BD)를 포함하고, 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생성하며 디스크(disc)들은 보통 데이터를 레이저들로 광학적으로 재생성한다. 또한, 전파되는 신호는 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체의 범위 내에 포함되지 않는다. 컴퓨터로 판독가능한 매체는 또한 한 장소에서 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함한다. 연결은, 예를 들어 통신 매체일 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선(twisted pair), 디지털 가입자 회선(digital subscriber line; DSL), 또는 적외선, 전파(radio), 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하는 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 전송되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 전파 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 통신 매체의 정의 내에 포함된다. 또한, 이들의 조합들은 컴퓨터로 판독가능한 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
대안적으로, 또는 추가적으로, 본원에서 기능적으로 설명되는 것은 하나 이상의 하드웨어 로직 컴포넌트들에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 제한적이지 않은 예를 들면, 사용될 수 있는 예시적인 유형의 하드웨어 로직 컴포넌트들은 필드 프로그램가능 게이트 어레이(Field-programmable Gate Array; FPGA)들, 프로그램 특정 집적 회로(Program-specific Integrated Circuit; ASIC)들, 프로그램 특정 표준 제품(Program specific Standard Product; ASSP)들, 시스템 온 칩 시스템(System on a chip system; SOC)들, 복합 프로그램가능 로직 디바이스(Complex Programmable Logic Device; CPLD)들 등을 포함한다.
위에서 설명된 것은 하나 이상의 실시예의 예시들을 포함한다. 물론, 이전에 언급된 양태들을 설명하는 목적들을 위해 위에서의 디바이스들 또는 방법론들의 모든 고려가능한 변형 및 변경을 설명하는 것은 불가능하지만, 당업자는 다양한 양태들의 많은 추가적인 변형들 및 순열들이 가능하다는 점을 인식할 수 있다. 따라서, 설명된 양태들은 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 그러한 변경들, 변형들, 및 변화들을 포괄하도록 의도된다. 또한, 용어 “포함한다”가 상세한 설명 또는 청구항들에서 사용되는 경우, 그러한 용어는, “포함하는”이 청구항에서의 전이어(transitional word)로서 이용될 때 해석되는 바와 같이 용어 “포함하는”과 유사한 방식으로 포괄적이도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 파라메트릭 스피커를 구동하도록 구성되는 시스템으로서, 상기 파라메트릭 스피커에 대한 청취자의 귀의 위치를 계산하도록 구성되는 위치 컴포넌트; 및
    상기 파라메트릭 스피커에 구동 신호들을 전송하도록 구성되는 조종(steer) 회로를 포함하고, 상기 구동 신호들은 상기 파라메트릭 스피커가 상기 청취자의 귀를 향해 초음파 빔을 방출하도록 하며, 상기 초음파 빔은 복수의 변조된 신호들을 포함하고, 상기 변조된 신호들은 오디오 신호에 의해 변조된 초음파 반송 신호들이며, 상기 구동 신호들은 상기 위치 컴포넌트에 의해 계산되는 위치에 기반하고, 상기 초음파 빔의 메인 로브(main lobe)는 상기 파라메트릭 스피커와 상기 사용자의 귀 사이에 초점(focal point)을 갖는 것인 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조종 회로에 의해 상기 파라메트릭 스피커에 전송되는 상기 구동 신호는 또한, 상기 청취자가 가상 사운드 소스로부터 기원하는 상기 오디오 신호에 기반하여 해당 사운드를 인지하도록 하고, 상기 가상 사운드 소스는 상기 파라메트릭 스피커의 위치 이외의 다른 위치에 있는 것인 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 조종 회로는 상기 청취자의 귀의 위치에 기반하여 상기 청취자의 귀에 대한 머리 관련 전달 함수(head-related transfer function; HTRF)를 추정하도록 구성되는 HTRF 추정기 회로를 포함하고, 상기 조종 회로는 상기 HRTF에 기반하여 상기 신호를 전송하도록 구성되는 것인 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 조종 회로는 상기 HRTF에 기반하여 필터를 적용하도록 구성되는 HRTF 보상기 회로를 더 포함하고, 상기 필터는 상기 청취자의 귀에 들리는 사운드의 방향성을 차폐(mask)하도록 구성되며, 상기 사운드는 상기 오디오 신호에 기반하는 것인 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 조종 회로는 상기 HRTF에 기반하여 필터를 적용하도록 구성되는 HRTF 보상기 회로를 더 포함하고, 상기 필터는 상기 청취자의 귀에 들리는 사운드 내에 공간적 효과들을 도입하도록 구성되며, 상기 사운드는 상기 오디오 신호에 기반하는 것인 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 신호들은, 상기 파라메트릭 스피커가 상기 초음파 빔을 상기 청취자의 귀를 향하게 전자적으로 조종하도록 구성되는 것인 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 조종 회로는 상기 복수의 초음파 신호들에 대한 각각의 지연 계수(delay coefficient)들을 계산하도록 구성되는 지연 회로를 포함하고, 상기 지연 계수들은 상기 청취자의 귀의 위치에 기반하며, 상기 조종 회로는 상기 초음파 신호들을 상기 지연 계수들에 기반하는 지연들을 갖고 상기 파라메트릭 스피커의 각각의 변환기(transducer)들에 전송하도록 구성되는 것인 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 파라메트릭 스피커는 상기 변환기들 및 상기 변환기들을 각각 기계적으로 구동시키는 작동기(actuator)들을 포함하고, 상기 파라메트릭 스피커가 상기 초음파 빔을 상기 청취자의 귀를 향하게 기계적으로 조정하도록 상기 신호들은 상기 작동기들을 구동시키도록 구성되는 것인 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 조종 회로는 에너지 감소기 회로를 포함하고, 상기 에너지 감소기 회로는 상기 변조된 신호들 내의 변조된 신호의 진폭들에 기반하여 엔벨로프(envelope) 신호를 추정하도록 구성되며, 상기 에너지 감소기 회로는 상기 엔벨로프 신호에 기반하여 상기 변조된 신호에 저주파 신호를 추가하도록 구성되는 것인 시스템.
  10. 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 방법으로서,
    센서로부터 수신되는 데이터에 기반하여 사용자의 귀의 위치를 추정하는 단계; 및
    상기 사용자의 귀의 위치에 기반하여 초음파 빔이 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계를 포함하고, 상기 초음파 빔은 변조된 신호들을 포함하며, 상기 변조된 신호들은 오디오 신호에 의해 변조되는 초음파 반송 신호들이고, 상기 초음파 빔은 상기 사용자의 귀의 위치를 향해 지향되고 상기 파라메트릭 스피커와 상기 사용자의 귀 사이에 초점을 갖는 메인 로브를 포함하는 것인 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 다른 사용자의 다른 귀의 위치를 추정하는 단계; 및
    상기 다른 사용자의 다른 귀의 위치에 기반하여, 상기 다른 사용자가 상기 초음파 빔의 널 영역(null region) 내에 위치되도록 상기 초음파 빔이 형성되게 하는 단계를 더 포함하는 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서로부터 수신되는 상기 데이터에 기반하여 상기 사용자의 다른 귀의 위치를 추정하는 단계; 및
    상기 사용자의 다른 귀의 위치에 기반하여 다른 초음파 빔이 다른 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계를 더 포함하고, 상기 다른 초음파 빔은 복수의 제 2 변조된 신호들을 포함하며, 상기 복수의 제 2 변조된 신호들은 제 2 오디오 신호에 의해 변조되는 제 2 초음파 반송 신호들이고, 상기 다른 초음파 빔은 상기 사용자의 다른 귀의 위치를 향해 지향되고 상기 다른 파라메트릭 스피커와 상기 사용자의 다른 귀 사이에 초점을 갖는 다른 메인 로브를 포함하는 것인 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 초음파 빔이 상기 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계는 상기 변조된 신호들을 각각의 지연들을 갖고 상기 파라메트릭 스피커에 전송하는 단계를 포함하고, 상기 변조된 신호들은 상기 초음파 빔을 전자적으로 조종하도록 구성되는 것인 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 초음파 빔이 상기 파라메트릭 스피커로부터 방출되도록 하는 단계는 다른 사용자의 식별된 위치에 기반하여 상기 초음파 빔을 형성하는 단계를 포함하는 것인 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 방법.
  15. 프로세서에 의해 실행될 때 프로세서가 동작들을 수행하도록 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체로서, 상기 동작들은,
    파라메트릭 스피커 - 상기 파라메트릭 스피커는 변환기들을 포함함 - 에 대한 사용자의 귀의 위치를 결정하는 동작;
    상기 파라메트릭 스피커에 대한 상기 사용자의 귀의 위치에 기반하여, 상기 변환기들에 의해 전송될 변조된 신호들의 지연 계수들을 각각 계산하는 동작;
    상기 변환기들에 대한 초음파 반송 신호들을 생성하는 동작;
    상기 변조된 신호들을 생성하도록 오디오 신호 - 상기 오디오 신호는 상기 사용자의 귀로 듣게될 사운드를 나타냄 - 에 의해 상기 초음파 반송 신호들을 변조하는 동작; 및
    상기 변환기들에 상기 변조된 신호들을 전송하는 동작을 포함하고, 상기 변조된 신호들은 상기 지연 계수들에 기반하여 지연되며, 상기 변조된 신호들은 상기 변환기들이 상기 사용자의 귀를 향해 지향되는 메인 로브를 갖는 초음파 빔을 형성하도록 하고, 상기 변조된 신호들은 또한 상기 메인 로브가 상기 파라메트릭 스피커와 상기 사용자의 귀 사이에 초점을 갖도록 하는 것인 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036294A1 (ko) * 2018-08-16 2020-02-20 삼성전자주식회사 스피커 장치 및 그 제어 방법

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9866986B2 (en) 2014-01-24 2018-01-09 Sony Corporation Audio speaker system with virtual music performance
US9232335B2 (en) 2014-03-06 2016-01-05 Sony Corporation Networked speaker system with follow me
US10856071B2 (en) * 2015-02-13 2020-12-01 Noopl, Inc. System and method for improving hearing
US10225814B2 (en) * 2015-04-05 2019-03-05 Qualcomm Incorporated Conference audio management
WO2017010999A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Harman International Industries, Incorporated Techniques for generating multiple auditory scenes via highly directional loudspeakers
US9995823B2 (en) 2015-07-31 2018-06-12 Elwha Llc Systems and methods for utilizing compressed sensing in an entertainment system
TWI554943B (zh) * 2015-08-17 2016-10-21 李鵬 音訊處理方法及其系統
US9870762B2 (en) * 2015-09-11 2018-01-16 Plantronics, Inc. Steerable loudspeaker system for individualized sound masking
US11388541B2 (en) 2016-01-07 2022-07-12 Noveto Systems Ltd. Audio communication system and method
IL243513B2 (en) 2016-01-07 2023-11-01 Noveto Systems Ltd A system and method for voice communication
US9693168B1 (en) * 2016-02-08 2017-06-27 Sony Corporation Ultrasonic speaker assembly for audio spatial effect
US9826332B2 (en) 2016-02-09 2017-11-21 Sony Corporation Centralized wireless speaker system
US9924291B2 (en) 2016-02-16 2018-03-20 Sony Corporation Distributed wireless speaker system
US9826330B2 (en) 2016-03-14 2017-11-21 Sony Corporation Gimbal-mounted linear ultrasonic speaker assembly
US9693169B1 (en) 2016-03-16 2017-06-27 Sony Corporation Ultrasonic speaker assembly with ultrasonic room mapping
WO2017169888A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ソニー株式会社 音響再生装置および方法、並びにプログラム
WO2017206193A1 (zh) * 2016-06-03 2017-12-07 华为技术有限公司 一种基于超声波的语音信号传输系统及方法
US9794724B1 (en) 2016-07-20 2017-10-17 Sony Corporation Ultrasonic speaker assembly using variable carrier frequency to establish third dimension sound locating
EP3566466A4 (en) 2017-01-05 2020-08-05 Noveto Systems Ltd. AUDIO COMMUNICATIONS SYSTEM AND METHOD
EP3422151A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-02 Nokia Technologies Oy Methods, apparatus, systems, computer programs for enabling consumption of virtual content for mediated reality
KR102057684B1 (ko) * 2017-09-22 2019-12-20 주식회사 디지소닉 3차원 입체음향 제공이 가능한 입체음향서비스장치
CN108805086B (zh) * 2018-06-14 2021-09-14 联想(北京)有限公司 一种媒体控制方法及音频处理装置
US10511906B1 (en) 2018-06-22 2019-12-17 EVA Automation, Inc. Dynamically adapting sound based on environmental characterization
US10524053B1 (en) 2018-06-22 2019-12-31 EVA Automation, Inc. Dynamically adapting sound based on background sound
US20190394603A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 EVA Automation, Inc. Dynamic Cross-Talk Cancellation
US10531221B1 (en) 2018-06-22 2020-01-07 EVA Automation, Inc. Automatic room filling
US10484809B1 (en) 2018-06-22 2019-11-19 EVA Automation, Inc. Closed-loop adaptation of 3D sound
US10708691B2 (en) 2018-06-22 2020-07-07 EVA Automation, Inc. Dynamic equalization in a directional speaker array
JP2021166318A (ja) * 2018-06-29 2021-10-14 ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 超音波コントローラ、超音波スピーカ、及び、プログラム
CN110677802B (zh) * 2018-07-03 2022-05-13 百度在线网络技术（北京）有限公司 用于处理音频的方法和装置
CN108966114A (zh) * 2018-07-13 2018-12-07 武汉轻工大学 声场重建方法、音频设备、存储介质及装置
TW202021377A (zh) * 2018-11-23 2020-06-01 廣達電腦股份有限公司 揚聲系統及應用其之揚聲控制方法
US10932080B2 (en) 2019-02-14 2021-02-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-sensor object tracking for modifying audio
US11026021B2 (en) * 2019-02-19 2021-06-01 Sony Interactive Entertainment Inc. Hybrid speaker and converter
CN110267163B (zh) * 2019-06-18 2021-07-20 重庆清文科技有限公司 一种定向声音虚拟低频增强方法、系统、介质和设备
CN112866894B (zh) * 2019-11-27 2022-08-05 北京小米移动软件有限公司 声场控制方法及装置、移动终端、存储介质
FR3105549B1 (fr) * 2019-12-24 2022-01-07 Parrot Faurecia Automotive Sas Procédé et système audio d’appui-tête de siège
US11443737B2 (en) 2020-01-14 2022-09-13 Sony Corporation Audio video translation into multiple languages for respective listeners
CN111510847B (zh) * 2020-04-09 2021-09-03 瑞声科技(沭阳)有限公司 微型扬声器阵列、车内声场控制方法及装置、存储装置
CN111615033B (zh) * 2020-05-14 2024-02-20 京东方科技集团股份有限公司 发声装置及其驱动方法、显示面板及显示装置
CN111586553B (zh) 2020-05-27 2022-06-03 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其工作方法
US20220130369A1 (en) * 2020-10-28 2022-04-28 Gulfstream Aerospace Corporation Quiet flight deck communication using ultrasonic phased array
US11256878B1 (en) * 2020-12-04 2022-02-22 Zaps Labs, Inc. Directed sound transmission systems and methods
US11425493B2 (en) * 2020-12-23 2022-08-23 Ford Global Technologies, Llc Targeted beamforming communication for remote vehicle operators and users
WO2023069710A1 (en) * 2021-10-22 2023-04-27 Whispersom Corp. System and method for treating sleep apnea, night-time hearing impairment and tinnitus with acoustic neuromodulation

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW279219B (ko) * 1994-03-31 1996-06-21 Yamaha Corp
TW281747B (ko) * 1994-03-31 1996-07-21 Yamaha Corp
US6577738B2 (en) * 1996-07-17 2003-06-10 American Technology Corporation Parametric virtual speaker and surround-sound system
KR100255364B1 (ko) * 1997-01-15 2000-05-01 윤종용 저주파신호 감쇄특성의 억제를 위한 무선수신기 및 그 억제방법
US20050195985A1 (en) * 1999-10-29 2005-09-08 American Technology Corporation Focused parametric array
US20030091203A1 (en) * 2001-08-31 2003-05-15 American Technology Corporation Dynamic carrier system for parametric arrays
WO2005036921A2 (en) * 2003-10-08 2005-04-21 American Technology Corporation Parametric loudspeaker system for isolated listening
GB0415625D0 (en) * 2004-07-13 2004-08-18 1 Ltd Miniature surround-sound loudspeaker
WO2011135283A2 (en) * 2010-04-26 2011-11-03 Cambridge Mechatronics Limited Loudspeakers with position tracking
CN103004234B (zh) * 2010-07-22 2017-01-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 参量扬声器的驱动
JP2012029095A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Nec Casio Mobile Communications Ltd 音声出力装置
GB2491130B (en) * 2011-05-23 2013-07-10 Sontia Logic Ltd Reducing distortion
CN103167376B (zh) * 2011-12-13 2015-07-08 中国科学院声学研究所 一种定向扬声器及其信号处理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036294A1 (ko) * 2018-08-16 2020-02-20 삼성전자주식회사 스피커 장치 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN106664488A (zh) 2017-05-10
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