一種音頻采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型適用于音頻錄制領域，提供了一種音頻采集裝置，通過多個相互層疊排布、具有耳部結構及面部輪廓固定裝置，將音頻采集器設于耳部結構的耳道口處來采集音頻信息，進行音頻采集時，各固定裝置的面部的水平朝向不同，使音頻采集器獲取朝向各水平方向的耳部結構的耳道口處的音頻信息，保證豐富的聲音來源和聲音的真實度，富有質感，具有立體聲場感知效果，能還原真實的聲場關系，避免了頭中效應，滿足了VR全景視頻技術中聲音和畫面真實同步的要求。
【專利說明】
一種音頻采集裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于音頻錄制領域，尤其涉及一種音頻采集裝置。
【背景技術】
[0002]在傳統的計算機圖形技術中，視場的改變是通過鼠標或鍵盤來實現的，用戶的視覺系統和運動感知系統是分離的，而隨著VR(Virtual Reality，虛擬現實)全景視頻技術的發展與普及，利用頭部跟蹤來改變圖像的視角，使用戶的視覺系統和運動感知系統之間建立起了聯系，用戶可以通過頭部的運動去觀察呈現在面前的場景。VR全景視頻設備讓用戶可以以360°任意視角觀看視頻，為了使VR全景視頻技術能夠為用戶帶來立體感知體驗，全景視頻中的音頻錄制技術也成為一個焦點。人耳接收聲波的過程中，耳廓、耳道、頭蓋骨、肩部等會對聲波進行折射、繞射和衍射，之后再傳導到耳鼓膜，被大腦神經所感知，這些都會對人耳所聽到的聲音造成一定的影響；在聲學上，用HRTF(Head Related TransferFunct1n，頭部相關傳輸函數)來描述這種影響，正因如此，人的大腦能根據經驗判斷出聲音發出的方位和距離。
[0003]現有的音頻錄制設備，聲音來源單一，音質扁平無立體感，頭中效應嚴重，不能還原真實的聲場，不能滿足VR全景視頻技術中聲音和畫面真實同步的要求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型實施例提供一種音頻采集裝置，旨在解決現有的音頻錄制設備，聲音來源單一，音質扁平無立體感，頭中效應嚴重，不能還原真實的聲場，不能滿足VR全景視頻技術中聲音和畫面真實同步的要求的問題。
[0005]本實用新型實施例是這樣實現的，一種音頻采集裝置，其特征在于，包括:多個相互層疊排布的固定裝置，所述固定裝置具有耳部結構及面部輪廓；
[0006]設于各所述耳部結構的耳道口，用于采集所述耳道口處的音頻信號的音頻采集器，當進行音頻采集時，各所述固定裝置的面部的水平朝向不同。
[0007]優選的，所述固定裝置為形狀完整的或者沿橫向截面截取獲得的人頭模型，所述橫向截面包括頂部橫截面與底部橫截面。
[0008]優選的，所述人頭模型為仿生人頭模型或者經過模糊、簡化處理的人頭模型。
[0009]優選的，所述頂部橫截面經過所述人頭模型的眉毛，所述底部橫截面經過所述人頭模型的嘴部。
[0010]優選的，以所述固定裝置的頂部橫截面與底部橫截面的中心點所在直線作為所述固定裝置的中心軸，各所述固定裝置以所述中心軸互相重合的方式豎直層疊排布。
[0011]優選的，所述固定裝置的數量為N(N24)，當進行音頻采集時，各所述固定裝置的面部圍繞所述中心軸以360度水平角的N等分角間距相互錯開。
[0012]優選的，所述固定裝置的數量為8個。
[0013]本實用新型提供了一種錄音設備，通過多個相互層疊排布、具有耳部結構及面部輪廓的固定裝置，將音頻采集器設于耳部結構的耳道口處來采集音頻信息，進行音頻采集時，各固定裝置的面部朝向不同水平方向，使音頻采集器獲取朝向各水平方向的耳部結構的耳道口處的音頻信息，保證豐富的聲音來源和聲音的真實度，富有質感與立體感，能還原真實的聲場關系，避免了頭中效應，滿足了 VR全景視頻技術中聲音和畫面真實同步的要求。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例提供的一種音頻采集裝置的整體結構圖；
[0015]圖2是本實用新型實施例提供的一種音頻采集裝置的俯視圖；
[0016]圖3是本實用新型實施例提供的一種音頻采集裝置的音頻采集器模塊圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0018]本實用新型提供了一種錄音設備，通過多個相互層疊排布、具有耳部結構及面部輪廓固定裝置，將音頻采集器設于耳部結構的耳道口處來采集音頻信息，進行音頻采集時，各固定裝置的面部的水平朝向不同，使音頻采集器獲取朝向各水平方向的耳部結構的耳道口處的音頻信息，保證豐富的聲音來源和聲音的真實度，富有質感，具有立體聲場感知效果，能還原真實的聲場關系，避免了頭中效應，滿足了 VR全景視頻技術中聲音和畫面真實同步的要求。
[0019]如圖1所示，在本實用新型實施例中，一種音頻采集裝置，包括多個相互層疊的固定裝置10，以及多個音頻采集器20;固定裝置10包含具有耳部結構101與面部輪廓102;音頻采集器20分別設于各個固定裝置10的各耳部結構101的耳道口處；當進行音頻采集時，各個固定裝置10的面部朝向不同的水平方向，使得各個固定裝置10的耳部結構101也朝向不同的水平方向，設于各個耳部結構101的耳道口的各個音頻采集器20便能夠采集到這些不同水平朝向的耳部結構101的耳道口的音頻信號。聲音經過固定裝置10的耳部結構101的耳廓、外耳、耳道，傳導到耳鼓膜的過程類似于聲音傳入人耳的過程，從而使設于耳部結構101的耳道口的音頻采集器20能夠采集到與人耳聽到的自然聲音一樣的音頻信息，富有質感，保證了聲音的立體感與真實度。
[0020]在本實用新型實施例中，將固定裝置10以相互層疊的方式排布，可以使傳到各耳部結構101中的聲音受到其他固定裝置10的阻擋和影響降到最小。
[0021]在本實用新型的一個實施例中，固定裝置10采用人頭模型作為外部結構，可以模仿聲音從人的耳廓、耳道、人的蓋骨等對聲波的折射、繞射和衍射的效果，從而使置于耳部結構101中的音頻采集器20能夠采集到逼真的音頻信號。人頭模型可以是仿真人頭模型或者經過模糊、簡化處理的人頭模型，其中仿真人頭模型可以使采集的音頻信號更精確、更具有針對性;而經過模糊、簡化處理過的人頭模型通過降低個體特征，使頭部輪廓趨于平均水平，以提高整體適用性;通過上述方式為廣大用戶還原真實的聲場，具有逼真的立體感，避免傳統錄音中將扁平聲音直接灌輸在左右耳之間造成的不適感及強烈的頭中效應。
[0022]在本實用新型的一個實施例中，固定裝置10可以是完整的人頭模型或者是的一部分的人頭模型，即由橫向截面截取獲得，其中橫向截面包括頂部橫截面103與底部橫截面104，通過截取方式，獲得的人頭模型，在保留耳部結構及面部輪廓的情況下，使人頭模型縱向高度縮小，既保證能夠采集到富有質感、立體感的逼真音頻信號，同時又使設于固定裝置10上的音頻采集器20之間的豎直距離盡量小，以使所采集到音頻信號盡量接近于在同一個水平面上錄制的效果。
[0023]作為本實用新型的一個實施例，頂部橫截面103為人頭模型眉毛所在橫截面，底部橫截面104為人頭模型嘴部所在橫截面，從上述兩個橫截面截取到的人頭模型保留了完整的耳部結構101以及較大的面部輪廓102，這種截取方式不但使人頭模型在縱向擁有較小的高度，同時又保留了對傳遞至人耳的聲音起主要影響作用的大部分輪廓，保證了所采集音頻信號的整體質感、立體感和真實還原度。
[0024]在本實用新型的一個實施例中，將固定裝置10的頂部橫截面103與底部橫截面104的中心點連線作為固定裝置10的中心軸F，各個固定裝置10以中心軸F相互重合的方式豎直排布，這樣各個固定裝置10在水平面上的投影能夠最大程度地相互重疊，以模擬現實中人頭在同一個位置、面部朝向不同水平方向的狀態，進而使設于耳部結構101耳道口的音頻采集器20能夠采集到同一個位置、面部朝向不同水平方向時耳部結構101的耳道口處的音頻信號，避免了由于各個固定裝置10在水平方向上間距過大，導致錄制到的音頻信號呈現的不是同一個位置的聲音，造成用戶在體驗VR全景視頻時，畫面呈現的是一個地點，而聲音卻聽起來是另一個地點的，使所獲取的聲音與VR全景視頻的畫面無法達到完全吻合的效果。
[0025]作為本實用新型的一個實施例，固定裝置10的數量用N表示，其中4，即固定裝置10的數量至少有4個，使所采集的音頻信號的來源更加豐富。
[0026]當進行音頻采集時，各個固定裝置10的面部朝向圍繞中心軸F，以360度水平角的N等分角間距相互錯開，這樣各個固定裝置10的耳部結構101也圍繞中心軸F，均勻地朝向對應的水平方向，使對應的音頻采集器20在水平方向360度范圍內形成均勻排布的狀態，這樣的排布方式能夠較好地、均勻地覆蓋水平方向360度的范圍，隨著固定裝置10與音頻采集器20數量的增加，本設備能夠均勻地捕捉到各個方向對應的音頻信號，避免了由于排布不均造成有些水平方向對應的音頻信號未采集到，從而無法與VR全景視頻的畫面進行360度完全同步。
[0027]參照圖1、圖2，作為本實用新型的一個實施例，固定裝置10的數量為8個，各個固定裝置10的面部圍繞中心軸F、兩兩以45度水平角度相互錯開，這樣8個固定裝置10以均勻的水平角分布在水平面的360度范圍內，每個固定裝置10的兩個耳部結構101上對應的兩個音頻采集器20組成一個采集組，45度的水平角間距已經能完全滿足人耳的分辨率，每隔45度都存在一個采集組，每個采集組所獲取的音頻信號都能夠呈現對應角度處的立體聲場，使VR全景視頻的畫面與聲音能夠完美契合。
[0028]參照圖1、圖3，在本實用新型的一個實施例中，音頻采集器20包括用于采集音頻信號的采集端201，以及與采集端201相連、用于將所采集的音頻信號傳輸至存儲設備上的傳輸端202。音頻采集器20可以是麥克風、拾音器或其他具有音頻采集功能的裝置，其中，采集端201為全指向性結構，以便于捕捉外界聲源通過空氣等介質傳入的音頻信號；傳輸端202可以是傳輸線或者無線模塊，通過有線或無線的方式將音頻信號傳輸至對應的存儲設備上。
[0029]作為本實用新型的一種實施例，每個固定裝置10上的兩個音頻采集器20共用一個傳輸端202，即每個固定裝置10的兩個耳部結構101中各置入一個采集端201，這兩個采集端201與一個共同的傳輸端202相連，以將該固定裝置10上所采集到的兩個聲道的音頻信號傳輸至存儲設備上；當音頻采集裝置包括8個固定裝置10時，相應地就有16個采集端，并對應8個傳輸端，這8個傳輸端通過有線的方式將音頻信號傳輸至至少具有8個對應接口的存儲設備上，或者通過無線方式將音頻信號發送至存儲設備上。
[0030]上述實用新型實施例提供的音頻采集裝置，包括具有耳部結構及面部輪廓固定裝置，將音頻采集器設于耳部結構的耳道口來采集音頻信息，同時多個固定裝置相互層疊，進行音頻采集時，各個人頭模型的面部的水平朝向不同，使音頻采集器獲取朝向各水平方向的耳部結構的耳道口處的音頻信息，保證豐富的聲音來源和聲音的真實度，富有質感與立體感，能還原真實的聲場關系，避免了頭中效應，滿足了VR全景視頻技術中聲音和畫面真實同步的要求。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種音頻采集裝置，其特征在于，包括: 多個相互層疊排布的固定裝置，所述固定裝置具有耳部結構及面部輪廓； 設于各所述耳部結構的耳道口，用于采集所述耳道口處的音頻信號的音頻采集器，當進行音頻采集時，各所述固定裝置的面部的水平朝向不同。2.如權利要求1所述的音頻采集裝置，其特征在于，所述固定裝置為形狀完整的或者沿橫向截面截取獲得的人頭模型，所述橫向截面包括頂部橫截面與底部橫截面。3.如權利要求2所述的音頻采集裝置，其特征在于，所述人頭模型為仿生人頭模型或者經過模糊、簡化處理的人頭模型。4.如權利要求2所述的音頻采集裝置，其特征在于，所述頂部橫截面經過所述人頭模型的眉毛，所述底部橫截面經過所述人頭模型的嘴部。5.如權利要求2所述的音頻采集裝置，其特征在于，以所述固定裝置的頂部橫截面與底部橫截面的中心點所在直線作為所述固定裝置的中心軸，各所述固定裝置以所述中心軸互相重合的方式豎直層疊排布。6.如權利要求5所述的音頻采集裝置，其特征在于，所述固定裝置的數量為N，其中，4，當進行音頻采集時，各所述固定裝置的面部圍繞所述中心軸以360度水平角的N等分角間距相互錯開。7.如權利要求6所述的音頻采集裝置，其特征在于，所述固定裝置的數量為8個。
【文檔編號】H04R5/027GK205430592SQ201521045608
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月15日
【發明人】張瑞博
【申請人】森聲數字科技（深圳）有限公司