本公开的实施方案总体上涉及音频系统，并且更具体地涉及可穿戴波束成形扬声器阵列。
背景技术：
例如智能电话、媒体播放器、平板计算机、个人计算机、虚拟现实(vr)装置和/或增强现实(ar)装置等消费者电子装置使用户能够在各种环境中并在执行多种不同活动时欣赏媒体内容。此类装置通常具有包含一个或多个音频换能器的音频输出装置。音频换能器发射声波，以再现代表媒体内容的音频部分的音频信号。当声波到达用户的耳朵时，用户能够听到媒体内容的音频部分。
在一些装置中，音频换能器将声音输出到周围环境中，使得靠近用户的其他人可以听到所述声音。可选地，如果用户希望更私密地收听媒体内容的音频部分和/或不想打扰周围环境中的其他人，那么用户可以经由一对耳机收听音频部分，其中音频换能器向用户的耳朵输出声音，而不会将声音输出到环境中。
尽管耳机通常允许用户私密地和/或在不打扰其他人的情况下收听高质量音频内容，但是此类装置具有几个缺点。例如，当用户戴上耳机时，耳机可能堵塞用户的耳朵，从而妨碍用户听到环境中的其它声音。另外，在用户移动时，耳机可能会脱离原位，从而妨碍用户听到音频内容和/或需要用户反复地重新放置耳机。例如，当用户正在锻炼或执行涉及移动的其它活动时，贴耳式耳机或全罩式耳机可能会相对于用户的头部发生移动，并且入耳式耳机可能会从用户的耳道中掉出来。
如前所述，用于向用户输出音频内容的经改进技术将是有用的。
技术实现要素：
本公开的实施方案阐述了一种音频系统，所述音频系统包含：扬声器阵列，其包含两个或更多个扬声器；一个或多个传感器，其被配置成产生传感器数据；和处理器，其耦合到所述一个或多个传感器和所述扬声器阵列。所述处理器被配置成：基于所述传感器数据，针对包含在所述扬声器阵列中的每一扬声器确定所述扬声器相对于目标位置和包含在所述扬声器阵列中的一个或多个其它扬声器中的至少一者的位置；基于包含在所述扬声器阵列中的所述扬声器的所述位置，确定第一定向声音分量集。包含在所述第一定向声音分量集中的每一定向声音分量被限定在对应扬声器与所述目标位置之间。所述处理器还被配置成基于所述第一定向声音分量集为所述扬声器阵列生成第一扬声器信号集，其中所述第一扬声器信号集在被所述扬声器阵列输出时在所述目标位置处产生声场。
其它实施方案尤其提供用于实现上文所阐述的方法的各方面的方法和计算机可读存储介质。
所公开技术的至少一个优点是：可以在不需要用户戴上耳机的情况下向用户提供媒体内容的音频部分，耳机会阻碍周围环境中的其它声音到达用户。另外，尽管改变了扬声器阵列中所包含的各个扬声器的一个或多个位置和/或一个或多个取向，但可以按多种不同的空间配置来产生复合声场。波束成形扬声器阵列系统的这种适应性实现了更大的设计灵活性，从而允许以多种不同的形状因子来实现所述系统。
附图说明
为了能够详细地理解各种实施方案的上述特征，可以参考各种实施方案来更具体地描述以上已简要概述的发明概念，附图中示出了所述实施方案中的一些实施方案。然而，应注意，附图仅仅示出了发明概念的典型实施方案，并且因此决不应被视为是对范围的限制，并且存在其它同样有效的实施方案。
图1a示出了被配置成实现本公开的一个或多个方面的波束成形扬声器阵列系统的框图。
图1b示出了根据本公开的各种实施方案的用于经由图1a的空间计算应用来处理传感器数据和音频数据以输出音频内容的技术。
图2示出了根据本公开的各种实施方案的呈可穿戴装置形状因子的图1a的波束成形扬声器阵列系统。
图3示出了根据本公开的各种实施方案的图1a的波束成形扬声器阵列系统的配置和由扬声器朝向目标发射的定向声音分量。
图4示出了根据本公开的各种实施方案的呈包含位置传感器的可穿戴装置形状因子的图1a的波束成形扬声器阵列系统。
图5示出了根据本公开的各种实施方案的包含在图1a的波束成形扬声器阵列系统中的扬声器，所述扬声器在不同位置处发射声波。
图6示出了根据本公开的各种实施方案的随着用户移动对包含在图1a的波束成形扬声器阵列系统中的扬声器的位置的预测估计。
图7a至图7b示出了根据本公开的各种实施方案的用以估计包含在图1b的波束成形扬声器阵列系统中的单独扬声器的位置的不同技术。
图8是根据本公开的各种实施方案的用于生成扬声器信号以发射定向声音的方法步骤的流程图。
具体实施方式
在以下描述中，阐述众多特定细节以提供对各种实施方案的更透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，可以在没有这些特定细节中的一个或多个细节的情况下实践发明概念。
图1a示出了被配置成实现本公开的一个或多个方面的波束成形扬声器阵列系统100的框图。波束成形扬声器阵列系统100包含计算装置110、一个或多个传感器120和扬声器阵列130。计算装置110包含处理单元112和存储器114。存储器114存储空间计算应用116和数据库118。
在操作中，处理单元112从一个或多个传感器120接收传感器数据。处理单元112执行空间计算应用116以分析传感器数据并确定扬声器阵列130的当前配置，包含扬声器阵列130中所包含的各个扬声器的位置和/或取向。在确定扬声器阵列130的当前配置后，空间计算应用116即刻确定扬声器阵列130中所包含的每一扬声器发射扬声器信号将依据的定向声音分量。扬声器信号在目标位置(例如靠近用户的耳朵)处产生特定的声场。
一旦空间计算应用116确定了定向声音分量，空间计算应用116然后便可以为扬声器阵列130中的每一扬声器生成一个或多个声音参数。然后，空间计算应用116基于一个或多个声音参数并基于音频源信号而生成一个或多个扬声器信号。然后，可以将扬声器信号发送到扬声器阵列130中所包含的扬声器，所述扬声器接收扬声器信号并基于扬声器信号而输出声音。由扬声器阵列130中所包含的扬声器(例如，扬声器和放大器)输出的声音然后进行组合以在目标位置处产生复合声场。在一些实施方案中，目标位置包含用户的耳朵，从而使用户能够经由位于用户附近的多个扬声器来收听高质量的复合声场。
在一些实施方案中，一个或多个声音参数可以包含但不限于目标相对于扬声器(例如，相对于扬声器的中心轴线)的定位方向、为了在目标位置(例如，相对于扬声器离轴的目标位置)处生成期望的声级将由扬声器输出的声级、扬声器与目标位置之间的距离、扬声器与扬声器阵列130中所包含的一个或多个其它扬声器之间的距离和/或角度、为了在目标位置处生成期望的声场将应用于扬声器信号的相位延迟等。例如，空间计算应用116可以确定一个或多个声音参数，所述声音参数包含目标位置相对于扬声器的中心轴线的角度方向。然后，空间计算应用116可以基于一个或多个声音参数而确定为了在目标位置处生成期望的声级应由扬声器输出的声级。
一个或多个传感器120包含通过执行测量和/或收集数据来检测各物体在环境中的位置的一个或多个装置。在一些实施方案中，一个或多个传感器120可以耦合到扬声器阵列130中所包含的各个扬声器，和/或包含在扬声器阵列130中所包含的各个扬声器内。在这种情况下，计算装置110可以经由一个或多个传感器120接收传感器数据，其中传感器数据反映了扬声器阵列130中所包含的一个或多个扬声器的一个或多个位置和/或一个或多个取向。一个或多个扬声器的一个或多个位置和/或一个或多个取向可以从一个或多个传感器120的绝对位置导出，或者可以从物体相对于一个或多个传感器120的相对位置导出。然后，处理单元112执行空间计算应用116以分析所接收的传感器数据以便确定扬声器阵列130的当前配置，包含一个或多个扬声器的一个或多个位置和/或一个或多个取向。
在一些实施方案中，一个或多个传感器120可以产生与用户的身体的各部分的位置相关联的传感器数据。例如，一个或多个传感器120可以定位成接近用户的一只或多只耳朵，并且可以产生传感器数据。处理单元112可以分析传感器数据以便基于传感器数据而跟踪用户的一只耳朵、用户的两只耳朵和/或用户的头部的位置。然后，空间计算应用116可以基于所述位置而确定声场将被产生的目标位置。
在各种实施方案中，一个或多个传感器120可以包含位置传感器，例如加速度计或惯性测量单元(imu)。imu可以是类似三轴加速度计、陀螺仪传感器和/或磁力计的装置。在一些实施方案中，传感器120可以包含光学传感器，例如rgb相机、飞行时间传感器、红外(ir)相机、深度相机和/或快速响应(qr)代码跟踪系统。另外，在一些实施方案中，一个或多个传感器120可以包含：无线传感器，其包含射频(rf)传感器(例如，声纳和雷达)、基于超声波的传感器、电容式传感器、基于激光的传感器；和/或无线通信协议，其包含蓝牙、低功耗蓝牙(ble)、无线局域网(wifi)蜂窝协议和/或近场通信(nfc)。
如上所述，计算装置110可以包含处理单元112和存储器114。计算装置110可以是包含一个或多个处理单元112的装置，例如片上系统(soc)，或者是移动计算装置，例如平板计算机、移动电话、媒体播放器等。在一些实施方案中，计算装置110与包含在扬声器阵列130中的单独扬声器集成在一起。通常，计算装置110可以被配置成协调波束成形扬声器阵列系统100的整体操作。在一些实施方案中，计算装置110可以耦合到扬声器阵列130中所包含的一个或多个单独扬声器，但与所述扬声器分开。在这种情况下，计算装置110可以被包含在分开的装置中。本文公开的实施方案考虑被配置成经由计算装置110实现波束成形扬声器阵列系统100的功能的任何技术上可行的系统。
处理单元112可以包含中央处理单元(cpu)、数字信号处理单元(dsp)、微处理器、专用集成电路(asic)、神经处理单元(npu)、图形处理单元(gpu)、现场可编程门阵列(fpga)等。在一些实施方案中，处理单元112可以被配置成执行空间计算应用116，以便分析由传感器120获取的传感器数据并确定扬声器阵列130的当前配置。在一些实施方案中，处理单元112可以被配置成执行空间计算应用116以计算一个或多个定向声音分量，其中一个或多个定向声音分量是基于扬声器阵列130的经确定的当前配置。处理单元112被配置成执行空间计算应用116以基于定向声音分量而生成一个或多个声音参数。一个或多个声音参数包含使扬声器阵列130基于声音参数而发射声波的一个或多个参数。在一些实施方案中，处理单元112被配置成从一个或多个声音参数生成扬声器信号，然后将扬声器信号发送到扬声器阵列130。在一些实施方案中，处理单元112将扬声器信号无线地发送到扬声器阵列130中的一个或多个扬声器。
在各种实施方案中，处理单元112执行空间计算应用116以确定声音参数并为扬声器阵列130中所包含的所有扬声器生成扬声器信号。可选地，在一些实施方案中，扬声器阵列130中所包含的每一扬声器可以包含分开的处理单元，所述处理单元确定用于所述扬声器的一个或多个声音参数和/或基于一个或多个声音参数而生成要由所述扬声器输出的扬声器信号。在这种情况下，每一扬声器均可以包含执行空间计算应用116的实例以便为单个扬声器生成单个扬声器信号的处理单元。在一些实施方案中，每一空间计算应用116还可以确定扬声器阵列130的当前配置，并基于扬声器阵列130的配置而确定用于所述扬声器的一个或多个声音参数。
另外，在一些实施方案中，处理单元112可以执行空间计算应用116以确定用于每一扬声器的一个或多个声音参数。然后，可以将声音参数发送到每一扬声器，并且每一扬声器中所包含的处理单元可以基于声音参数而生成并输出扬声器信号。因此，尽管本文公开的各种实施方案被描述为是经由执行空间计算应用116的处理单元112来执行的，但所公开技术中的每一技术可以由包含在各个扬声器中的分开的处理单元来执行。
存储器114可以包含存储器模块或存储器模块的集合。存储器114内的空间计算应用116可以由处理单元112执行，以实现计算装置110的整体功能，且从而整体上协调波束成形扬声器阵列系统100的操作。
数据库118可以存储由处理单元112检索的值和其它数据，以协调波束成形扬声器阵列系统100的操作。在操作期间，处理单元112可以被配置成将值存储在数据库118中和/或检索存储在数据库118中的值。例如，数据库118可以存储传感器数据、预测估计值、音频内容、数字信号处理算法、换能器参数数据等。
在操作期间，扬声器阵列130的配置可以改变。扬声器阵列130的更新配置的改变可能是由一个或多个单独扬声器的位置和/或取向的改变所致。在这种情况下，扬声器阵列130可以接收由空间计算应用116生成的更新后的声音参数，其中更新后的声音参数已将更新后的配置考虑在内。然后，扬声器阵列130可以基于更新后的声音参数而发射声波，以便在目标位置处继续产生复合声场。因此，扬声器阵列130可以被配置成即使扬声器阵列130的配置改变仍在目标位置处一致地产生复合声场。
图1b示出了根据本公开的各种实施方案的用于经由图1a的空间计算应用116来处理传感器数据和音频数据以输出音频内容的技术。在框图150的一些实施方案中，扬声器阵列130中所包含的一个或多个扬声器包含处理单元135。在各种实施方案中，处理单元135可以包含一个或多个数字信号处理器(dsp)。在其它实施方案中，扬声器阵列130中所包含的各个扬声器都不包含处理单元135。在这种情况下，计算装置100中所包含的处理单元112可以执行否则将由处理单元135执行的一种或多种数字信号处理算法。
在操作期间，传感器120将传感器数据发送到空间计算应用116。空间计算应用116分析传感器数据以确定扬声器阵列130的当前配置。在各种实施方案中，扬声器阵列130的当前配置包含各个扬声器的一个或多个位置和/或一个或多个取向。在各种实施方案中，一个或多个位置和/或一个或多个取向可以是基于在环境内的绝对位置的。在其它实施方案中，一个或多个位置和/或一个或多个取向可以是相对于扬声器阵列130中所包含的其它各个扬声器的。例如，扬声器阵列130的当前配置包含各个扬声器相对于目标位置和/或相对于一个或多个其它装置(例如，用户的耳朵、计算装置110、音频源120等)的一个或多个位置和/或一个或多个取向。在确定扬声器阵列130的当前配置后，空间计算应用116即刻计算定向声音分量集，所述定向声音分量集将是通过由扬声器阵列130发射的一组声波产生的声场的一部分。
音频源160生成要传递到空间计算应用116和/或扬声器阵列130中的至少一者的一个或多个音频源信号。通常，音频源160可以包含任何类型的音频装置，例如个人媒体播放器、智能电话、便携式计算机、电视等。在一些实施方案中，空间计算应用116直接从音频源160接收一个或多个音频源信号。在这种情况下，空间计算应用116可以处理一个或多个音频源信号以生成声音参数和/或扬声器信号，所述声音参数和/或扬声器信号将被发送到扬声器阵列130中所包含的扬声器。在一些实施方案中，空间计算应用116可以基于扬声器相对于彼此和/或相对于目标位置的位置和/或取向而生成声音参数。然后，可以将声音参数发送到对应扬声器。每一扬声器中所包含的数字信号处理单元(dsp)135可以分开地处理从音频源160接收到的音频源信号，然后基于一个或多个对应声音参数和音频源信号而生成并输出扬声器信号，以便在目标位置处生成期望的声场。
在一些实施方案中，空间计算应用116可以修改与一个或多个扬声器输出的声音相关联的频率特性。在各种实施方案中，空间计算应用116可以基于预期的音频效果(例如，环绕声、低音增强等)而选择各个扬声器的子集来产生经修改的扬声器信号。例如，空间计算应用116可以仅使各个扬声器的子集(例如，扬声器阵列130中所包含的最靠近目标位置的扬声器子集)发射与音频源信号的高频部分相对应的声波。在这种情况下，空间计算应用116可以对一个或多个扬声器信号中所包含的音频源信号进行滤波，以便隔离和/或去除低频音频内容。然后，扬声器阵列130可以产生具有滤波后的音频源信号的复合声场。
例如，当修改扬声器信号以强调高频部分时，空间计算应用116可以首先从音频源信号的高频部分生成扬声器信号的子集。然后，空间计算应用116可以将扬声器信号的此子集发送到扬声器阵列130中所包含的各个扬声器的指定子集。在另一个示例中，空间计算应用116可以补偿由扬声器阵列130的当前配置所致的各个扬声器之间的相位延迟。在这种情况下，空间计算应用116可以确定包含各个扬声器之间的相位延迟的声音参数。然后，空间计算应用116可以生成修改后的扬声器信号，其补偿在不同时间到达目标位置的由不同的各个扬声器发射的各个声波。
图2示出了根据本公开的各种实施方案的呈可穿戴装置形状因子200的图1a的波束成形扬声器阵列系统150。可穿戴装置形状因子200由用户202穿戴，其中目标204位于用户的头部附近。在一些实施方案中，目标204可以包含用户的耳朵206a-206b。可穿戴形状因子200包含扬声器阵列130，扬声器阵列130具有在不同位置附接到用户202的身体的多个单独扬声器210a-210f。
扬声器210a-210f是包含在扬声器阵列130中的各个扬声器。扬声器210a-210f可以是包含一个或多个音频换能器的扩音器，所述音频换能器被配置成至少基于从空间计算应用116接收到的一个或多个扬声器信号而发射声波。随着来自扬声器210a-210f的多个声波向目标204传播，由声波产生的声场彼此相长和相消地干扰，以进行组合并产生复合声场。
在一些实施方案中，每一扬声器210a-210f可以接收分开的扬声器信号，所述扬声器信号包含来自修改后音频源信号集的不同的修改后音频源信号。不同的修改后音频源信号中的每一个可以并入有与音频源信号相关联的不同特性，例如指定的频率。扬声器210a-210f中的每一个可以被配置成通过基于包含修改后音频源信号的接收到的扬声器信号而发射声波来再现不同的修改后音频源信号中的一个。
在一些实施方案中，扬声器阵列130中所包含的扬声器210a-210f中的一个或多个可以通过附接装置定位在用户202的身体上，或者附接到用户202穿着的衣服(例如，夹克、衬衫、运动衫等)。例如，扬声器210a-210f可以被缝入用户202的衣服的双臂中，可以经由粘合剂被附接，和/或可以经由附接机构被机械地附接。在一些实施方案中，扬声器210a-210f中的一个或多个包含产生传感器数据的一个或多个传感器120。
空间计算应用116分析传感器数据以确定扬声器阵列130的当前配置，包含每一扬声器210a-210f的一个或多个位置和/或一个或多个取向。扬声器阵列130的当前配置包含每一扬声器210a-210f的特定配置。在一些实施方案中，单独扬声器210a的特定配置包含单独扬声器210a在环境内的绝对位置、单独扬声器210a相对于其它各个扬声器210b-210f的位置和/或单独扬声器210a相对于目标204和/或其它装置(例如计算装置110和/或音频源160)的位置中的一者或多者。在一些实施方案中，单独扬声器210a的特定配置包含单独扬声器210a中所包含的一个或多个音频换能器在环境内基于一个或多个轴线的绝对角度取向，和/或所述一个或多个音频换能器在环境内相对于另一位置或装置(例如目标204)的角度取向。
扬声器阵列130被配置成从扬声器210a-210f中的至少一个或多个发射声波，以便在目标204处产生复合声场。在一些实施方案中，包含在扬声器阵列130中的每一扬声器210a-210f发射分开的声波。声波中的每一个均生成一特定声场，其中所述声场彼此相长和相消地干扰以产生复合声场。扬声器阵列130可以被配置成产生大到足以覆盖所有目标204的复合声场。
在一些实施方案中，即使扬声器阵列130的配置从当前配置改变为不同的配置，扬声器阵列130也继续在目标204附近产生复合声场。例如，扬声器阵列130的当前配置可能因扬声器210a-210f中的一个或多个改变了一个或多个位置和/或一个或多个取向而发生改变。一个或多个位置和/或一个或多个取向的改变可能是由于(例如)用户202移动所致。在一些实施方案中，扬声器阵列130可以被配置成同时产生多个复合声场，其中扬声器阵列130中所包含的第一扬声器集210a-210c产生覆盖耳朵206a的第一复合声场，以及扬声器阵列130中所包含的第二扬声器集210d-210f产生覆盖耳朵206b的第二复合声场。
图3示出了根据本公开的各种实施方案的图1a的波束成形扬声器阵列系统100的配置300和由扬声器210a-210f朝着目标204发射的定向声音分量310、320、330。配置300示出了扬声器阵列130的扬声器210a-210f在包含目标204的环境的三维空间内的位置。在一些实施方案中，一个或多个扬声器210a-210f可以被配置成朝向目标204发射声波。
空间计算应用116分析从一个或多个传感器120接收的传感器数据，并确定扬声器210a-210f的配置300。在一些实施方案中，空间计算应用116确定配置300中所包含的各个扬声器210a-210f的特定配置，以及一个或多个单独扬声器210a-210f与其它扬声器210a-210f、计算装置110、一个或多个传感器120、音频源160和/或目标204之间的空间关系。
在一些实施方案中，单独扬声器210d的特定配置包含与单独扬声器210d在环境内的绝对位置和/或绝对取向相关联的信息。例如，空间计算应用116可以确定扬声器210d在环境内的绝对位置，并将所述绝对位置存储为坐标集{x,y,z}。类似地，空间计算应用116可以确定扬声器中所包含的音频换能器的绝对取向，并将所述绝对取向存储为分别相对于环境内所指定的x轴、y轴和z轴的角度集
基于配置300，空间计算应用116为扬声器阵列130中所包含的一个或多个扬声器210a-210f计算一个或多个定向声音分量310、320、330。在一些实施方案中，多个空间计算应用116可以基于配置300而计算一个或多个定向声音分量310、320、330。在这种情况下，每一空间计算应用116可以分开地确定配置300并且分开地确定至少一个定向声音分量。
在操作期间，空间计算应用116计算定向声音分量作为由发射声波的扬声器210a-210f产生的声场的分量。定向声音分量包含一个或多个物理特性。定向声音分量的物理特性限定了从单独扬声器210d发射的声波的一部分在环境内传播的方式。在一些实施方案中，定向声音分量的特性可以是矢量的分量，例如振幅和/或角度集。
空间计算应用116基于将要产生的声场的一个或多个声音参数而计算一个或多个扬声器的定向声音分量。当计算定向声音分量时，空间计算应用116确定与扬声器210a-210f将要发射的声音相关联的声音参数。在这种情况下，空间计算应用116可以执行至少一种算法以计算将由扬声器210a-210f产生的优化所得声场的至少一个参数的定向声音分量。
在一些实施方案中，空间计算应用116可以控制每一定向声音分量的强度(如通过压力和体积速度所测量)，以便控制声场的参数。类似地，空间计算116也可以控制每一定向声音分量之间的一个或多个相位延迟，以便控制或优化所得声场。
例如，当优化声场的参数时，空间计算应用116计算声场的声音参数，使得声场包含高声压“亮区”，其中亮区使用户能够听到音频信号。在一些实施方案中，空间计算应用116通过计算声势能来优化亮区，所述声势能确定了声音感知的幅度。优化声势能使扬声器阵列130能够针对给定的输入能量产生最大幅度的声音感知。
例如，空间计算应用116可以通过基于扬声器210a-210f将要发射的声波执行环境的压力映射来确定将要产生的声场的压力水平。然后，空间计算应用116可以通过基于扬声器210a-210f的位置和声波中所包含的定向声音分量310、320、330计算环境内的特定区域(例如，亮区)的压力来确定声势能，声势能确定了声音感知的幅度。在一些实施方案中，依据每一扬声器位置的位置和每一声波的速度来计算特定区域的压力。
在另一个示例中，空间计算应用116可以将声势能确定为相对于环境的能量差。例如，空间计算应用116可以控制扬声器210a-210f，以使目标声场与周围环境相比具有至少10db的能量差(“声对比度”)。在这种情况下，空间计算应用116可以实现声对比度控制(acc)，以利用声势能相对于环境的这种差异使一个或多个定向声音分量产生具有亮区的声场。在一些实施方案中，空间计算应用116可以计算定向声音分量，以使扬声器阵列130发射产生具有与声对比度相对应的特性的声场的声波。
在一些实施方案中，空间计算应用116可以计算声场的平面度，从而测量声场在亮区内与平面波的类似程度。声场的平面度可以基于每一声波到达亮区时的角度和能级来计算。空间计算应用116可以通过优化声场的平面度来优化亮区中所包含的能量。
空间计算应用116计算扬声器阵列130中的至少一个定向声音分量。例如，空间计算应用116为扬声器210d计算定向声音分量310，定向声音分量310包含与声波的强度相对应的振幅和相对于环境内的所限定轴的多个绝对角度，例如相对于x轴的第一角度312(θ)、相对于y轴的第二角度314
在另一示例中，空间计算应用116计算相对于由扬声器210c产生的声场331的中心轴线332的定向声音分量330。空间计算应用116计算定向声音分量330相对于中心轴线332的倾斜角(β)339。空间计算应用116还计算与相对于中心轴线332的角度相对应的覆盖角(α)338，在所述覆盖角内可以听到扬声器210c所产生的声波。在一些实施方案中，空间计算应用116可以将倾斜角339与覆盖角338进行比较，以确定扬声器210c是否通过发射产生声场331的声波来产生定向声音分量330。当扬声器210c将不产生定向声音分量330时，空间计算应用116可生成使扬声器210c不发射声波的一个或多个声音参数。
空间计算应用116生成使扬声器210a-210f发射包含计算出的定向声音分量310、320、330的声波的扬声器信号。例如，空间计算应用116为扬声器210d生成与定向声音分量310、320、330相对应的一个或多个声音参数。当扬声器210a-210f接收从一个或多个声音参数生成的扬声器信号时，扬声器210a-210f发射产生包含至少定向声音分量310、320、330的声场的声波。
在一些实施方案中，当扬声器210a-210f无法产生包含定向声音分量310、320、330的声场时，空间计算应用116可以生成防止扬声器210a-210f发射声波的扬声器信号。例如，当扬声器210a-210f的音频换能器的取向与定向声音分量310、320、330的特性角
在一些实施方案中，扬声器210f可以被配置成发射比扬声器210c、210d所发射的声波具有更高强度(在压力和/或速度上)的声波。扬声器210f可以发射具有更高强度的声波，因为扬声器210f比扬声器210c、210d更远离目标204。在这种情况下，定向声音分量320可以具有比定向声音分量310、330更高的强度。
在一些实施方案中，扬声器210c、210d、210f可以同时发射声波，其中扬声器210f所发射的声波在比扬声器210c、210d所发射的声波晚的时间到达目标204。在这种情况下，空间计算应用116可以补偿扬声器210f所发射的声波到达目标204的延迟。例如，空间计算应用116可以将换能器相位延迟并入到用于扬声器210a-210f中的一个或多个的一个或多个声音参数中。在各种实施方案中，空间计算应用116可以将换能器相位延迟并入从一个或多个声音参数生成的扬声器信号，并将所述扬声器信号发送到指定的扬声器210d。然后，指定的扬声器210d可以发射包含换能器相位延迟的声波。在其它实施方案中，空间计算应用116可以将扬声器信号中的一个的发送延迟由换能器相位延迟指定的时间。由于一个或多个扬声器210a-210f并入有换能器相位延迟，因此扬声器210a-210f发射的声波会同时或在阈值时间段内到达目标204。
图4示出了根据本公开的各种实施方案的呈包含位置传感器的可穿戴装置形状因子的图1a的波束成形扬声器阵列系统。可穿戴形状因子200包含穿着衣服的用户202，其中包含多个单独的扬声器410a-410g的扬声器阵列130附接到用户202和/或附接到用户202的衣服。包含目标传感器402a-402b和传感器404a-404d的多个位置传感器120也附接到用户202和/或附接到用户202的衣服。
在一些实施方案中，传感器120包含多个传感器402a-402b、404a-404d。在各种实施方案中，传感器120中所包含的一个或多个传感器402a-402b、404a-404d可以与特定装置和/或特定位置相关联。例如，目标传感器402a-402b中的每一个均可以与特定目标位置(例如，用户202的耳朵)相关联。在这种情况下，目标传感器402a-402b可以针对环境内的位置产生传感器数据。空间计算应用116可以分析所产生的传感器数据，并且通过应用目标传感器402a-402b与相关联的目标位置之间的已知关系，可以基于所产生的传感器数据而跟踪目标位置。例如，空间计算应用116可以将目标传感器402a与用户202的耳朵之间的特定距离406a存储为已知关系。空间计算应用116可以将目标传感器402b与用户202的另一只耳朵之间的特定距离406b存储为不同的已知关系。空间计算应用116类似地存储传感器410g与传感器404d之间的已知距离412。空间计算应用116可以分析从目标传感器402a产生的传感器数据，然后可以将特定距离406a应用于所分析的传感器数据，以便估计用户202的耳朵的位置。
在一些实施方案中，传感器404a-404d中的一个或多个可以在用户的身体上的特定位置处产生传感器数据。空间计算应用116可以分析所产生的传感器数据，并应用各个传感器404a-404d之间的已知关系和/或各个传感器404a-404d与各个扬声器410a-410g之间的已知关系，以便确定扬声器阵列130的当前配置。例如，传感器404a、404d附接到手腕，传感器404b附接到肘部，以及传感器404c附接到用户202的上臂。空间计算应用116可以分析所产生的传感器数据以确定每一传感器404a-404d的位置。在确定每一传感器404a-404d的位置之后，空间计算应用116可以应用传感器404a-404d与扬声器410a-410g之间的已知关系(例如距离412)，并确定扬声器阵列130的配置。在一些实施方案中，空间计算应用116可以并入有用户的已知骨架模型，以基于所产生的传感器数据而确定用户202和/或定位在用户的身体上的扬声器410a-410g的位置。
扬声器阵列130包含在用户的身体的各个位置处附接到用户202的扬声器410a-410g。例如，扬声器410a-410c附接到用户的一只手臂，扬声器410e-410f附接到用户的另一手臂，以及扬声器410d附接到用户的胸部。在一些实施方案中，空间计算应用116可以确定传感器404a-404d与一个或多个扬声器410a-410g之间的一个或多个距离，并将所述一个或多个距离存储为一个或多个已知关系。空间计算应用116可以基于所产生的传感器数据以及传感器404a-404d与扬声器410a-410g之间的一个或多个已知关系而确定扬声器410a-410g的当前配置。
图5示出了根据本公开的各种实施方案的包含在图1a的波束成形扬声器阵列系统中的扬声器，所述扬声器在不同位置处发射声波。如所示，扬声器410g最初产生声场531，声场531由覆盖目标204的边缘534、536限定。当用户202执行移动506时，扬声器410g从不同位置产生由边缘534'、536'限定的声场531。
在一些实施方案中，扬声器410g发射具有由接收到的扬声器信号指定的物理特性的声波。所述声波产生声场531，声场531包含中心轴线532和边缘534、536。在边缘534、536的外部，可能听不到扬声器410g所产生的声波。在一些实施方案中，空间计算应用116确定定向声音分量539是否包含在声场531内。当空间计算应用116确定所述定向声音分量包含在声场531内时，空间计算应用116可以生成一个或多个声音参数。从一个或多个声音参数生成的扬声器信号使扬声器410g发射声场531。
当用户202执行手臂移动506时，扬声器410g相对于目标204处于新的位置和/或取向。在一些实施方案中，空间计算应用116可以确定定向声音分量539'是否包含在更新后的声场531'内，并且如果是，那么空间计算应用116可以生成更新后的扬声器信号。更新后的扬声器信号可以使扬声器410g产生具有更新后的中心轴线532'和更新后的边缘534'、536'的定向声音分量539'。在一些实施方案中，空间计算应用116可以确定不需要更新扬声器信号，因为目标204保持在声场531'所覆盖的区域内。在这种情况下，空间计算应用116可以不生成更新后的扬声器信号。替代地，空间计算应用116可以将未修改的扬声器信号发送到扬声器410g，扬声器410g在新位置处产生声场531'。
图6示出了根据本公开的各种实施方案的随着用户移动对包含在图1a的波束成形扬声器阵列系统中的扬声器的位置的预测估计。如所示，扬声器410f因用户202执行的移动606而将位置改变为新位置410f'。例如，用户202可以在日常事务期间(例如在跑步时)作为重复动作来执行移动606。空间计算应用116可以执行一个或多个预测估计，以基于移动606而估计扬声器410f的未来位置410f'。
在一些实施方案中，空间计算应用116可以分析扬声器410f的一个或多个先前位置，以估计扬声器410f的一个或多个未来位置410f'。例如，用户202可以执行在使肩部保持固定的同时摆动上臂的移动606。在这种情况下，空间计算应用116可以将扬声器410g的移动建模为正弦的简谐臂移动。在一些实施方案中，空间计算应用116可以确定扬声器410g与用户202的肩部上的一点之间的指定距离604。空间计算应用116还可以确定指定距离604相对于用户肩部的轴线602所形成的角度。
空间计算116并入有指定距离和所建模的简谐移动，以便在移动606使扬声器410f到达未来位置410f之前预测未来位置410f'。在各种实施方案中，空间计算应用116可以基于扬声器410f的所预测的未来位置410f'为扬声器410f生成一个或多个声音参数、音频源信号和/或扬声器信号。在这种情况下，空间计算应用116可以在到达新位置410f'之前将扬声器信号发送到扬声器410f。在这种情况下，扬声器410f基于所预测的位置410f’而发射声波，从而使波束成形扬声器阵列系统150更快地对位置的改变作出响应。
图7a至图7b示出了根据本公开的各种实施方案的用以估计包含在图1b的波束成形扬声器阵列系统中的单独扬声器的位置的不同技术。图7a示出了包含扬声器阵列130的扬声器410a-410g的可穿戴装置形状因子400。在一些实施方案中，空间计算应用116可以产生传感器数据并确定扬声器410a-410g的位置。代替确定扬声器410a-410g的精确位置和/或取向，空间计算应用116可以通过确定扬声器410的低分辨率位置来简化对扬声器410a-410g的位置的确定。例如，空间计算应用116可以仅确定扬声器410a-410g所处的环境的象限。
例如，空间计算应用116可以确定扬声器410c-410d位于象限702a(“象限a”)中，扬声器410e位于象限702b(“象限b”)中，扬声器410f-410g位于象限702c(“象限c”)中，以及扬声器410a-410b位于象限702d(“象限d”)中。空间计算应用116可以基于扬声器所处的象限而计算扬声器410a-410g的定向声音分量。
图7b示出了包含一个或多个传感器120的传感器402a-402b、404a-404d的可穿戴装置形状因子400。在一些实施方案中，空间计算应用116可以获取低分辨率传感器数据，所述低分辨率传感器数据指示传感器所处的一个或多个象限。用于低分辨率传感器数据的象限可以不同于用于扬声器410a-410g的低分辨率位置的象限。例如，传感器402a-402b、404a-404d获取指示以下内容的低分辨率传感器数据：传感器404c-404d位于象限704a(“象限1”)中，传感器404a-404b位于象限704b(“象限2”)中，传感器402a位于象限704c(“象限3”)中，以及传感器402b位于象限702d(“象限4”)中。空间计算应用116可以基于由传感器402a-402b、404a-404d获取的低分辨率传感器数据而确定扬声器阵列130的配置。
在一些实施方案中，在确定当前配置时，与确定扬声器410a-410g的更精确位置和/或取向的其它计算方法相比，低分辨率传感器数据和/或扬声器410a-410g的低分辨率位置允许空间计算应用116更快地为扬声器410a-410g计算近似的定向声音分量。在一些实施方案中，空间计算应用116从近似的定向声音分量生成扬声器信号。虽然空间计算应用116估计的扬声器阵列130的当前配置不太精确，但扬声器信号仍使扬声器410a-410g在目标204处产生复合声场。
图8是根据本公开的各种实施方案的用于生成扬声器信号以发射定向声音的方法步骤的流程图。尽管所述方法步骤是结合图1至图7b的系统而描述，但本领域技术人员将理解，被配置成以任何次序执行所述方法步骤的任何系统均属于本公开的范围内。
方法800在步骤801处开始，在步骤801处，一个或多个传感器120接收位置数据。在一些实施方案中，一个或多个传感器120可以包含一个或多个目标传感器402a-402b，所述目标传感器402a-402b产生与目标204的位置有关的传感器数据。在一些实施方案中，一个或多个传感器120包含一个或多个传感器404a-404d，所述传感器404a-404d产生与扬声器阵列130中所包含的扬声器410a-410g的位置和/或取向有关的传感器数据。
在步骤803处，计算装置110确定扬声器阵列130的配置。在一些实施方案中，空间计算应用116分析从一个或多个传感器120接收的传感器数据，并基于所述传感器数据而确定扬声器阵列130的当前配置。扬声器阵列130的配置包含扬声器阵列130中所包含的各个扬声器410a-410g中的每一个的特定配置。在一些实施方案中，两个或更多个空间计算应用116可以分开地且独立地从一个或多个传感器120接收传感器数据，并确定扬声器阵列130的当前配置。
在步骤805处，计算装置110计算要发射的定向声音分量310、320。在一些实施方案中，空间计算应用116分析扬声器阵列130的当前配置300，并计算将由扬声器阵列130中所包含的各个扬声器410a-410g发射的定向声音分量集310、320。在一些实施方案中，空间计算应用116基于扬声器410a-410g在当前配置300中的一个或多个位置和/或一个或多个取向而计算所述定向声音分量集。
在步骤807处，计算装置110基于计算出的定向声音分量而生成一个或多个扬声器信号。在一些实施方案中，空间计算应用116可以基于计算出的定向声音分量集而生成一个或多个声音参数。一个或多个声音参数可以用于生成计算装置110发送到扬声器阵列130的扬声器信号集中所包含的扬声器信号。在这种情况下，计算装置110可以将所述扬声器信号集中所包含的至少一个扬声器信号发送到包含在扬声器阵列130中的各个扬声器中的每一个。所述扬声器信号集可以基于计算出的定向声音分量而并入有不同的振幅和/或不同的换能器相位延迟。
在一些实施方案中，可以执行分开的空间计算应用116以协调扬声器阵列130中所包含的每一单独扬声器410a-410g的操作。在这种情况下，每一空间计算应用116可以为对应的扬声器410a-410g生成单个扬声器信号并发送所述扬声器信号。扬声器阵列130可以基于扬声器信号集而发射声波，其中所述声波进行组合以在目标204处产生复合声场。在一些实施方案中，在生成一个或多个扬声器信号之后，计算装置110可以返回到步骤801以接收位置数据，而不是进行到步骤809。在此类实施方案中，计算装置可以在计算装置正播放音频信号时任选地重复步骤801-807。
在步骤809处，计算装置110可以确定扬声器阵列130的配置是否已改变。在一些实施方案中，空间计算应用116可以确定在空间计算应用116确定了扬声器阵列130的当前配置之后，扬声器阵列130中所包含的一个或多个单独扬声器的一个或多个位置和/或一个或多个取向是否已改变。在一些实施方案中，一个或多个传感器120先接收额外的位置数据，之后空间计算应用116再做出确定。如果空间计算应用116确定扬声器阵列130的配置已改变，那么计算装置110返回到步骤803。否则，如果空间计算应用116确定扬声器阵列130的配置没有改变，那么计算装置110在步骤811处结束方法800。
总之，包含在波束成形扬声器阵列系统中的一个或多个传感器产生与目标位置和/或与扬声器阵列中所包含的一个或多个其它扬声器相关联的传感器数据。包含在波束成形扬声器阵列系统中的空间计算应用基于传感器数据而动态地确定扬声器阵列的当前配置。扬声器阵列的当前配置可以包含扬声器阵列中所包含的每一单独扬声器的位置和/或取向。空间计算应用基于扬声器阵列的经确定配置中所包含的各个扬声器的位置和/或取向而计算将由扬声器阵列发射的声波的定向声音分量。然后，空间计算应用基于定向声音分量为扬声器阵列生成扬声器信号集。空间计算应用向扬声器阵列中所包含的每一扬声器发送所述扬声器信号集中的一个扬声器信号。在一些实施方案中，分开的空间计算应用为各个扬声器生成扬声器信号，并将对应的扬声器信号发送到单独扬声器，分开的空间计算应用中的每一个耦合到扬声器阵列中所包含的单独扬声器。
扬声器阵列中所包含的每一扬声器基于从扬声器信号集接收的扬声器信号而发射声波。所发射的声波产生声场，所述声场包含在用于生成扬声器信号的一个或多个声音参数中指定的定向声音分量。从扬声器中的每一个发射的声波可以是高度定向的，并且与从扬声器阵列中所包含的其它扬声器产生的其它声场相长地和/或相消地进行组合以形成复合声场。复合声场中所包含的声波使波束成形扬声器阵列系统的用户听到与音频源信号相对应的音频内容。在各种实施方案中，空间计算应用基于扬声器阵列中所包含的一个或多个单独扬声器的一个或多个位置和/或取向改变而不断地更新扬声器阵列的经确定的当前配置。空间计算应用生成更新后的扬声器信号，并将更新后的扬声器信号发送到扬声器，使得扬声器在用户的耳朵周围产生恒定的复合声场。
所公开技术的至少一个优点是：可以在不需要机械耳机的情况下将音频信号发送到用户的耳朵，机械耳机会阻碍来自周围环境的其它音频信号。另外，由于波束成形扬声器阵列基于各个扬声器中的每一个的相对位置而不断地生成新的参数化信号，因此扬声器阵列不需要严格的空间关系即可产生一致的声场。
权利要求中任一项所述的权利要求要素中的任一者和/或本申请中所描述的任何要素的以任何方式的任何和全部组合均属于本公开的考虑范围和保护范围内。
出于说明的目的已呈现了对各种实施方案的描述，但所述描述无意为穷尽的或限于所公开的实施方案。在不背离所描述实施方案的范围和精神的情况下，本领域普通技术人员可明白许多修改和变化。
当前实施方案的各方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的各方面可以采取完全硬件实施方案、完全软件实施方案(包含固件、常驻软件、微代码等)或组合软件与硬件方面的实施方案的形式，所述软件和硬件方面在本文中通常都可以被称为“模块”或“系统”。此外，本公开中描述的任何硬件和/或软件技术、过程、功能、部件、引擎、模块或系统均可以实现为电路或电路集。此外，本公开的各方面可以采取在一个或多个计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质上实施有计算机可读程序代码。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置或者前述各项的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)将包含以下各项：具有一条或多条电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光学存储装置、磁性存储装置或者前述各项的任何合适组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储供由或供结合指令执行系统、设备或装置使用的程序的任何有形介质。
上文参考根据本公开的实施方案的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本公开的各方面。将理解，流程图和/或框图中的每个框以及流程图和/或框图中的框组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生机器。所述指令在经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行时使得能够实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。此类处理器可以是但不限于通用处理器、专用处理器、特定应用处理器或现场可编程门阵列。
图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施方案的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。关于这一点，流程图或框图中的每个框可以表示代码模块、代码段或代码的一部分，其包括用于实现一个或多个指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些可选实现方式中，框中所述的功能可以不按图中所述的次序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者所述框有时可以按相反次序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统来实现，或者通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
虽然前述内容是针对于本公开的各实施方案，但在不背离本公开的基本范围的情况下可设想本公开的其它和另外的实施方案，并且本公开的范围由以下权利要求确定。
1.一种音频系统，其包括：
扬声器阵列，其包括两个或更多个扬声器；
一个或多个传感器，其被配置成产生传感器数据；和
处理器，其耦合到所述一个或多个传感器和所述扬声器阵列，并被配置成：
基于所述传感器数据，针对包含在所述扬声器阵列中的每一扬声器确定所述扬声器相对于目标位置和包含在所述扬声器阵列中的一个或多个其它扬声器中的至少一者的位置，
基于包含在所述扬声器阵列中的所述扬声器的所述位置，确定第一定向声音分量集，其中包含在所述第一定向声音分量集中的每一定向声音分量被限定在对应扬声器与所述目标位置之间，并且
基于所述第一定向声音分量集为所述扬声器阵列生成第一扬声器信号集，其中所述第一扬声器信号集在被所述扬声器阵列输出时在所述目标位置处产生声场。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个传感器包含多个传感器，其中包含在所述多个传感器中的每一传感器检测以下至少一项：
包含在所述扬声器阵列中的不同扬声器的位置；和
包含在所述扬声器阵列中的不同扬声器的取向。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置成：
从音频源接收要经由所述扬声器阵列输出的音频源信号，
其中生成所述第一扬声器信号集包括基于所述第一定向声音分量集而修改以下至少一项：
所述音频源信号的相位，和
所述音频源信号的强度。
4.如权利要求3所述的系统，其中修改所述音频源信号的所述相位和所述强度中的所述至少一者包括：基于包含在所述扬声器阵列中的第一扬声器与所述目标位置之间的距离而修改所述音频源信号的至少一部分的第一相位。
5.如权利要求3所述的系统，其中修改所述音频源信号的所述相位和所述强度中的所述至少一者包括：基于包含在所述扬声器阵列中的第一扬声器的中心轴线相对于所述目标位置的取向而修改所述音频源信号的至少一部分的第一强度。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置成：
基于额外传感器数据，针对包含在所述扬声器阵列中的每一扬声器确定所述扬声器的第二位置，
基于所述扬声器的所述第二位置，确定第二定向声音分量集，其中包含在所述第二定向声音分量集中的每一定向声音分量被限定在所述对应扬声器与所述目标位置之间，并且
基于所述第二定向声音分量集为所述扬声器阵列生成第二扬声器信号集，其中所述第二扬声器信号集在被所述扬声器阵列输出时在所述目标位置处产生第二声场。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述处理器被配置成至少基于对包含在所述扬声器阵列中的第一扬声器的预测估计而确定所述扬声器的所述第二位置。
8.如权利要求7所述的系统，其中对所述第一扬声器的所述预测估计至少基于所述用户的骨架的模型。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个传感器包含目标传感器，并且其中所述处理器还被配置成基于从所述目标传感器获取的所述传感器数据而确定所述目标位置。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述扬声器阵列的第一扬声器基于包含在所述第一扬声器信号集中的第一扬声器信号而生成第一声场，所述扬声器阵列的第二扬声器基于包含在所述第一扬声器信号集中的第二扬声器信号而生成第二声场，并且所述第一声场与所述第二声场相长地组合，以在所述目标位置处产生复合声场。
11.一种计算机实现的方法，其包括：
基于从一个或多个传感器获取的传感器数据，针对包含在扬声器阵列中的每一扬声器确定所述扬声器相对于目标位置的第一位置；
至少基于包含在所述扬声器阵列中的第一扬声器的所述第一位置，确定第一扬声器定向声音分量，所述第一扬声器定向声音分量被限定在所述第一扬声器与所述目标位置之间，并且
基于所述第一扬声器定向声音分量为所述第一扬声器生成第一扬声器信号，其中所述第一扬声器信号在被所述第一扬声器输出时在所述目标位置处产生声场的一部分。
12.如权利要求11所述的计算机实现的方法，其还包括：
至少基于所述扬声器阵列中的第二扬声器的所述第一位置，确定第二扬声器定向声音分量，所述第二扬声器定向声音分量被限定在所述第二扬声器与所述目标位置之间；并且
基于所述第二扬声器定向声音分量为所述第二扬声器生成第二扬声器信号，其中所述第二扬声器信号在被所述第二扬声器输出时在所述目标位置处产生所述声场的第二部分。
13.如权利要求12所述的计算机实现的方法，其还包括：确定所述第一扬声器信号与所述第二扬声器信号之间的第一相位延迟，其中所述第一相位延迟是基于所述第一扬声器相对于所述目标位置的第一距离与所述第二扬声器相对于所述目标位置的第二距离之间的差。
14.如权利要求11所述的计算机实现的方法，其还包括：
基于额外传感器数据，针对包含在所述扬声器阵列中的每一扬声器确定所述扬声器相对于所述目标位置的第二位置；
至少基于所述第一扬声器的所述第二位置，确定更新后的第一扬声器定向声音分量，所述更新后的第一扬声器定向声音分量被限定在所述第一扬声器与所述目标位置之间，并且
基于所述更新后的第一扬声器定向声音分量为所述第一扬声器生成更新后的第一扬声器信号，其中所述更新后的第一扬声器信号在被所述第一扬声器输出时在所述目标位置处产生更新后的声场的一部分。
15.如权利要求11所述的计算机实现的方法，其还包括：
从音频源接收要经由所述扬声器阵列输出的音频源信号，
其中生成所述第一扬声器信号包括基于所述第一扬声器定向声音分量而修改以下至少一项：
所述音频源信号的相位，和
所述音频源信号的强度。
16.如权利要求15所述的计算机实现的方法，其中修改所述音频源信号的所述相位和所述强度中的至少一者包括以下至少一项：
基于所述第一扬声器与所述目标位置之间的距离，修改所述音频源信号的至少一部分的第一相位；以及
基于所述第一扬声器的中心轴线相对于所述目标位置的取向，修改所述音频源信号的至少一部分的第一强度。
17.一种非暂时性计算机可读介质，其用于存储程序指令,所述程序指令在由处理器执行时使所述处理器执行以下步骤：
基于从一个或多个传感器获取的传感器数据，确定包含在扬声器阵列中的每一扬声器的位置，其中所述扬声器的所述位置是相对于目标位置和包含在所述扬声器阵列中的一个或多个其它扬声器中的至少一者的；
基于包含在所述扬声器阵列中的所述扬声器的所述位置，确定第一定向声音分量集，其中包含在所述第一定向声音分量集中的每一定向声音分量被限定在对应扬声器与所述目标位置之间；并且
基于所述第一定向声音分量集为所述扬声器阵列生成第一扬声器信号集，其中基于(i)包含在所述扬声器阵列中的第一扬声器与所述目标位置之间的第一距离和(ii)包含在所述扬声器阵列中的第二扬声器与所述目标位置之间的第二距离之间的差而生成包含在所述第一扬声器信号集中的第一扬声器信号。
18.如权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其还包括在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下步骤的指令：
基于获取的额外传感器数据，针对包含在所述扬声器阵列中的每一扬声器，确定所述扬声器的第二位置；
基于所述扬声器的所述第二位置，确定第二定向声音分量集，其中包含在所述第二定向声音分量集中的每一定向声音分量被限定在所述对应扬声器与所述目标位置之间；并且
基于所述第二定向声音分量集为所述扬声器阵列生成第二扬声器信号集，其中基于与(i)包含在所述扬声器阵列中的所述第一扬声器与所述目标位置之间的第三距离和(ii)包含在所述扬声器阵列中的所述第二扬声器与所述目标位置之间的第四距离之间的差相对应的相位延迟而生成包含在所述第二扬声器信号集中的第二扬声器信号。
19.如权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其还包括在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下步骤的指令：
将所述第一扬声器信号发送到所述第一扬声器；以及
将所述第二扬声器信号发送到所述第二扬声器。
20.如权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其还包括在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下步骤的指令：
将包含在所述第一定向声音分量集中的第一定向声音分量发送到所述第一扬声器，其中包含在所述第一扬声器中的处理器生成所述第一扬声器信号；以及
将包含在所述第一定向声音分量集中的第二定向声音分量发送到所述第二扬声器，其中包含在所述第二扬声器中的处理器生成所述第二扬声器信号。
技术总结