帶有超聲揚聲器的視頻游戲系統的制作方法
【專利說明】帶有超聲揚聲器的視頻游戲系統
[0001]優先權聲明
[0002]要求2013年4月16日提交的美國專利申請序列號13/863,971的優先權，其全部以引用方式并入本文。
技術領域
[0003]本公開一般涉及用于在音頻制作中使用的參量揚聲器，并且更具體地，涉及包含參量揚聲器的視頻游戲系統。
【背景技術】
[0004]在多玩家視頻游戲中，兩個或更多玩家或用戶能夠同時且在相同的虛擬環境中打游戲，即使玩家處于不同的物理位置。多玩家游戲允許玩家與無論是伙伴關系、競爭關系還是對抗關系的形式的其他個體交互。此外，多玩家游戲為玩家提供了一種在面向單個玩家的游戲中幾乎總是缺少的社交形式。在各種各樣不同的多玩家游戲類型中，玩家與一個或更多個人類參賽者競爭、與其他玩家合作以實現共同目標、監督其他玩家的活動或參與結合上述任何可能的組合的游戲類型。
[0005]多玩家視頻游戲的裝備可以包括標準杜比(Dolby) 5.1或7.1音響系統/聲音系統，標準杜比(Dolby)5.1或7.1音響系統能夠使玩家沉浸于游戲動作發生在玩家周圍的世界。這些標準的或傳統音響系統通常能夠包括定位在玩家周圍的5個或更多揚聲器，以產生環繞聲效果。例如，在射擊游戲或其他戰爭模擬游戲中，玩家能夠處于包括飛機在頭頂上飛行、車輛接近或離開玩家周圍的位置、其他人物從背后或側面偷襲玩家、在玩家周圍的各個位置處炮擊等的戰場環境中。作為另一個示例，考慮玩家在車輛的駕駛艙中的賽車游戲。他或她能夠聽到前面的引擎噪音、后面的排氣噪聲、前面或后面的輪胎尖叫聲、后面其他車輛的聲首等。
[0006]除了環繞聲系統，為了玩家與位于不同物理位置處的其他玩家通信，多玩家視頻游戲常常需要使用喉部麥克風。雖然一般喉部麥克風能夠在環繞聲環境內獲得玩家的語音，但喉部麥克風的一些模型能夠對于由發射器生成的高頻聲音是易受影響的或敏感的。該高頻信號能夠掩蓋由喉部麥克風獲得的語音，從而將失真或噪聲添加到玩家的通信通道。另外，喉部麥克風能夠包括耳機揚聲器，耳機揚聲器根據游戲玩法動作發出來自其他玩家的語音或指示。因為該極小的耳機揚聲器常常被佩戴在玩家的耳道之一內，所以能夠阻礙或至少衰減由發射器產生的環繞聲效果，從而減少或消除整體環繞聲體驗。
【發明內容】
[0007]三維(3D)視頻游戲聲音應用能夠將超聲聲音系統的操作和喉部麥克風裝置集成，允許在一個或更多個玩家之間適當的通信，而不干擾3D聲音體驗。
[0008]根據一個實施例，超聲聲音系統能夠包括數字信號處理(DSP)模塊，其能夠從游戲控制臺接收音頻輸入信號，游戲控制臺諸如PS3、Xbox和Nintendo ffii U，以及其他。DSP模塊能夠將相位、延遲、混響、回音、增益、振幅或其他效果添加到音頻信號或每個音頻信號分量，然后使用放大器和兩個超聲發射器進行音頻內容的放大和再現，所述兩個超聲放大器能夠產生瞄準玩家的每個耳朵的兩個單獨的且高定向的超聲波列。將相位、延遲、增益等添加到相對于另一個通道的兩個通道中的一個通道上的音頻信號或音頻信號分量能夠允許該音頻信號或音頻信號分量的音頻再現表現為位于相對于玩家的空間中，從而在玩家周圍產生3D聲音效果。
[0009]在多玩家游戲會話期間，使用超聲聲音系統的玩家還能夠佩戴喉部麥克風裝置或懸掛式麥克風以與其他玩家通信。根據一個實施例，該喉部麥克風裝置能夠包括用于衰減由麥克風獲得的任何高頻載波信號的振幅的低通濾波器電路。該低通濾波器能夠是根據喉部麥克風和游戲控制臺的阻抗以及所需的濾波特性設立的單極或多極設備。根據另一個實施例，能夠通過添加用于增加電壓增益的運算放大器或其他固態電路實施有源版本的低通濾波器。在另一個實施例中，能夠使用商用1C芯片實施有源版本的低通濾波器。
[0010]在進一步的實施例中，與超聲聲音系統聯合操作的喉部麥克風能夠包括帶有用于防止阻斷音頻到玩家的耳道的一個或更多個孔的耳機揚聲器。這些孔能夠形成于耳機揚聲器的橡膠或塑料墊、外殼或框架中，并且在發射其他玩家的語音到耳道中的揚聲器的周圍。能夠向右或向左平衡超聲發射器的輸出，以補償仍然能夠存在于佩戴帶有孔的耳機揚聲器的玩家耳朵的任何聲音的振幅衰減。
[0011]公開的超聲聲音系統能夠產生高度定向的超聲波束，高度定向的超聲波束能夠在玩家周圍的環境中再現音頻，從而產生適當的3D聲音游戲體驗。另外，此處描述的實施例允許通過只添加簡單且低成本的低通RC濾波器以及耳機揚聲器中的一個或更多個孔，將喉部麥克風裝置集成到3D聲音游戲體驗中，其中所述孔還能夠易于實施。從結合附圖的以下詳細描述中，額外的特征和優勢能夠變得顯而易見。
【附圖說明】
[0012]以示例和參考附圖的形式描述了本發明的非限制性實施例，附圖是示意圖且不旨在按比例繪制。除非指出是表示背景信息，否則附圖表示本發明的各個方面。
[0013]圖1描述了使用一對超聲發射器的3D聲音游戲應用的簡化方框圖。
[0014]圖2例示在標準聲音游戲應用中能夠由玩家使用的喉部麥克風裝置。
[0015]圖3示出在標準聲音游戲中佩戴喉部麥克風裝置的玩家。
[0016]圖4例示了例示在3D聲音游戲應用中能夠過濾或衰減可以由麥克風獲得的任何高頻信號的濾波器電路的使用的簡化流程圖。
[0017]圖5描述了耳機揚聲器，其能夠包括在圓形的塑料或橡膠支撐墊中的一個或更多個孔以防止阻礙聲波進入到玩家的耳道。
【具體實施方式】
[0018]在以下詳細描述中，將參考構成其一部分的附圖。在未按比例尺或比例繪制的附圖中，相似的符號通常標識相似的元件，除非上下文另有規定。在【具體實施方式】、附圖和權利要求書中描述的說明性實施例并非意味著是限制性的。可以使用其他實施例，和/或者可以作出其他改變，而不偏離本公開的精神或保護范圍。
[0019]術語定義
[0020]如本文使用的“發射器”能夠指能夠發射超聲信號的設備。
[0021]如本文使用的“喉部麥克風”能夠指在3D聲音游戲會話期間能夠獲得玩家語音的設備。
[0022]如本文使用的“超聲聲音系統”能夠指能夠包括數字信號處理(DSP)、放大器和一對能夠生成和發射超聲波信號用于在玩家周圍產生3D聲音效果的發射器的系統。
[0023]如本文使用的“玩家”能夠指使用喉部麥克風和超聲聲音系統或傳統的聲音系統玩多玩家視頻游戲的人。
[0024]如本文使用的“孔”能夠指能夠形成于耳機揚聲器的橡膠或塑料墊、外殼或框架中或穿過耳機揚聲器的橡膠或塑料墊、外殼或框架的一個或更多個出口、通道或開口，以允許超聲信號進入玩家的耳道。
[0025]本發明實施例的描述
[0026]圖1例示了 3D聲音游戲應用100的簡化方框圖，其中根據一個實施例，超聲聲音系統102能夠產生超聲波104，并且將超聲波104定向到一個或更多個玩家106，以創建3D聲音效果。該超聲聲音系統102能夠包括兩個或更多個超聲發射器108、放大器110和數字信號處理(DSP)模塊112。
[0027]游戲控制臺114能夠生成音頻信號，在超聲聲音系統102中的DSP模塊112能夠接收該音頻信號。游戲控制臺114能夠包括計算機硬件平臺，諸如PS3、Xbox、Nintendo Wi1、Nintendo ffii U和PC以及其他。DSP模塊112能夠處理來自游戲控制臺114的音頻信號的各個分量。具體地，DSP模塊112能夠調整音頻信號的相位、延遲、混響、回音、增益、振幅或其他音頻信號分量或者在相對于另一個通道的兩個通道中的一個通道上的音頻信號分量，允許該音頻信號或音頻信號分量的音頻再現表現為位于相對于玩家106的空間中。例如，計算機生成的音頻分量能夠被創建為具有或被修改為具有信號特征，以允許在玩家106周圍的聽力環境中布置各種分量和它們所需的相應的方位。
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