基于无线信号源的音频输出及相关系统、方法和设备

优先权声明

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年7月2日提交的未决的“基于无线信号源的音频输出以及相关系统、方法和设备(WIRELESS SIGNAL SOURCE BASED AUDIO OUTPUTAND RELATED SYSTEMS,METHODS AND DEVICES)”的美国专利申请序列号16/025815的权益，这些专利申请中每一者的内容和公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本文所述的实施方案整体涉及音频输出和音频捕获，并且更具体地，一些实施方案涉及与无线通信链路相关的音频内容选择、音频输出和音频捕获。

背景技术

无线通信通常涉及用两个收发器之间的信息编码的射频(RF)信号的发射和接收，该两个收发器在任何给定时刻可为编码信号的发射器或接收器。为了促进互操作性，无线通信通常遵循定义通信消息的语法、语义、同步和错误恢复的规则(通常称为“协议”)。

音频流是无线通信的一个应用。通常，在音频流应用中，无线通信消息中的编码信息是可用于在扬声器处生成音频的音频信息。音频信息可以是使用脉冲编码调制的形式(诸如用.wav格式)编码的音频比特流。音频信息可以是未压缩的或压缩的(例如，根据.mp2、.mp3、AAC等)。存在结合音频流的许多产品和设备，包括无线耳机(入耳式和耳挂式)和无线扬声器，以及结合此类设备的设备和产品，诸如移动设备(例如，智能电话和平板电脑)、个人计算机(例如，工作站、台式计算机、膝上型计算机等)和音响系统(例如，在电影院、音乐会、汽车、家庭、内部通信系统、头戴式耳机等中使用的扬声器的系统)。

发明内容

本公开的一些实施方案总体上涉及一种输出与无线通信链路有关的音频的方法。该方法包括：在发送器与接收器之间无线发射一个或多个通信消息；响应于发送器的第一空间位置来调节音频信号的电平和定时中的至少一者，其中响应于发送器与接收器之间的无线通信链路的至少一个特征的第一特征来确定发送器的第一空间位置；以及向至少一个音频信宿提供经调节的音频信号。

本公开的一些实施方案总体上涉及一种输出通过无线通信链路接收的音频的方法。该方法包括：在发送器与接收器之间建立无线通信链路；通过无线通信链路接收通信消息；以及响应于发送器的第一空间方向和/或接收器与发送器之间的距离来调节音频信号的电平，其中至少部分地响应于无线通信链路的至少一个特征来确定发送器的第一空间方向和/或接收器与发送器之间的距离。

本公开的一些实施方案总体上涉及一种接收器。该接收器包括收发器、通信控制器和音频控制器。该收发器被配置为建立无线通信链路。该通信控制器被配置为确定通过无线通信链路一个或多个无线通信消息的发送器的第一空间方向和距离。在一个实施方案中，至少部分地响应于无线通信链路的至少一个特征来确定发送器的第一空间方向以及接收器与发送器之间的距离。音频控制器被配置为响应于发送器的第一空间方向来调节音频信号的定时和/或响应于接收器和发送器之间的距离来调节音频信号的电平。

本公开的一些实施方案总体上涉及一种发射器。该发射器包括收发器和控制器。该收发器被配置为建立至少第一无线通信链路。该控制器被配置为：确定通过第一无线通信链路的一个或多个无线通信消息的接收器的第一空间位置信息。在一个实施方案中，响应于第一无线通信链路的至少一个特征的第一特征来确定接收器的第一空间位置。该控制器还被配置为通过第一无线通信链路发射第一空间位置。

附图说明

虽然本公开以特别指出并清楚地要求保护具体实施方案的权利要求书作为结尾，但当结合附图阅读时，通过以下描述可更容易地确定本公开范围内的实施方案的各种特征和优点，在附图中：

图1A示出了根据本公开的实施方案的接收器的框图；

图1B示出了根据本公开的实施方案的发送器的框图。

图1C示出了根据本公开的实施方案的可与定向音频应用一起使用的图1A的无线电接收器的音频效果电路；

图2示出了根据本公开的实施方案的用于输出通过无线通信链路接收的音频的过程；

图3示出了根据本公开的实施方案的包括片上音频系统(SoC)的耳机，该片上音频系统具有被配置用于声音方向和/或距离应用的接收器；

图4示出了根据本公开的实施方案的被配置为响应于发送器的空间方向和/或距离来选择要输出或捕获的音频内容的控制器；

图5示出了根据本公开的实施方案的用于响应于发送器的空间方向和/或距离而输出或捕获的音频内容选择过程的流程图；

图6示出了根据本公开的实施方案的向耳机同时广播音频流的多个音频源，该耳机被配置为使用发送器的空间方向和/或距离来在流式传输的音频内容中进行选择；

图7示出了根据本公开的实施方案的使用发送器的空间方向和/或距离来控制接收设备处的音频音量的音频系统；

图8示出了根据本公开的实施方案的使用发送器的空间方向和/或距离来控制接收设备处的音频音量；

图9示出了根据本公开的实施方案的使用发送器的空间方向来控制音频信号的增益的过程的流程图。

图10示出了根据本公开的实施方案的在音频输出期间使用发送器的虚拟空间方向的音频系统的图；

图11示出了根据本公开的实施方案的定位器系统的操作；

图12A和图12B示出了根据本公开的实施方案的定位器系统；并且

图12C示出了根据本公开的实施方案的使用定向声音的定位器系统。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实践本公开的具体示例性实施方案。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，可利用其他实施方案，并且可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构、材料和过程的变化。本文所呈现的图示并不旨在为任何特定方法、系统、设备或结构的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方案的理想化表示。本文所呈现的附图未必按比例绘制。为了读者的方便，各附图中的类似结构或部件可保持相同或相似的编号；然而，编号的相似性并不意味着该结构或部件在尺寸、组成、配置或任何其他属性方面必须是相同的。

容易理解的是，如本文整体描述的和附图中示出的实施方案的部件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，对各种实施方案的以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然实施方案的各个方面可在附图中呈现，但是附图未必按比例绘制，除非特别指明。

以下描述可包括示例以帮助本领域的普通技术人员实践本发明所公开的实施方案。使用术语“示例性的”、“通过示例”和“例如”是指相关描述是说明性的，虽然本公开的范围旨在涵盖示例和法律等同形式，但使用此类术语并不旨在将实施方案或本公开的范围限制于指定的部件、步骤、特征或功能等。

因此，除非本文另有说明，否则所示出和描述的特定实施方式仅是示例，并且不应被解释为是实施本公开的唯一方式。元件、电路和功能可以框图形式示出，以便不以不必要的细节模糊本公开。相反，所示出和描述的特定实施方式仅为示例性的，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。另外，块定义和各个块之间逻辑的分区是特定实施方式的示例。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开可通过许多其他分区解决方案来实践。在大多数情况下，已省略了关于定时考虑等的细节，其中此类细节不需要获得本公开的完全理解，并且在相关领域的普通技术人员的能力范围内。

本文所述的信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，可在整个本说明书中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者它们的任何组合来表示。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域普通技术人员应当理解，信号可表示信号的总线，其中该总线可具有各种比特宽度，并且本公开可在任何数量的包括单个数据信号的数据信号上实现。

应当理解，本文中使用名称诸如“第一”、“第二”等对元件的任何提及不限制这些元件的数量或顺序，除非明确说明此类限制。相反，这些名称在本文中用作区分两个或更多个元件或者一个元件的两个或更多个实例的便利方法。因此，对第一元件和第二元件的提及并不意味着只能使用两个元件，或者第一元件必须以某种方式在第二元件之前。而且，除非另有说明，否则一组元件可包括一个或多个元件。同样地，有时以单数形式提及的元件也可包括元件的一个或多个实例。

结合本文所公开的实施方案描述的各种例示性逻辑块、模块和电路可使用通用处理器、专用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者被设计成执行本文所述的功能的其他可编程逻辑设备、离散栅极或晶体管逻辑、离散硬件部件或它们的任何组合来实现或实施。通用处理器(在本文中也可称为主机处理器或仅称为主机)可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实现为计算设备的组合，诸如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器或任何其他此类配置。在通用计算机被配置为执行与本公开的实施方案相关的计算指令(例如，软件代码)时，包括处理器的通用计算机被认为是专用计算机。

而且，应当指出的是，可根据被描绘为流程图、流程图示、结构图或框图的过程来描述实施方案。尽管流程图可将操作行为描述为顺序过程，但是许多这些行为可按另一顺序、并行或基本上同时执行。此外，可重新安排动作的顺序。过程可以对应于方法、线程、函数、程序、子例程、子程序等。此外，本文所公开的方法可以在硬件、软件或两者中实现。如果在软件中实现，这些函数可作为一个或多个指令或代码存储或传输到计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，该通信介质包括有利于将计算机程序从一个位置传递到另一个位置的任何介质。

如本公开中所使用的，在进行无线通信的发射器和接收器的情况下，术语“发送器的空间方向”和“源的空间方向”意指从接收器到发射器的方向。发送器的空间方向可以以任何合适的形式表示，例如，使用已知的坐标参考(例如，北、南、东和西)，并且根据任何合适的坐标系表示，诸如例如笛卡尔坐标或极坐标(本领域的普通技术人员将会理解，它们均可以以不同的形式表示相同的位置)。发送器的空间方向也可相对于接收器的预定义参考点来表示。使用从发送设备接收无线消息的移动设备的示例，移动设备可被定义为具有向前方向，并且发送器的空间方向可根据移动设备的向前方向与从移动设备到发送设备的方向之间的偏移来表示。因此，如果移动设备指向(就其向前方向而言)发送器，则偏移将为0°。

如本公开中所使用的，“无线通信链路”意指其中通信的物理介质主要是射频(RF)波的至少两个设备之间(或者如在广播器和监听器的情况下，可用于至少两个设备之间)的物理通信信道。例如，无线通信链路的信道可为两个设备之间的特定于频率的通信路径。信道可为被分配用于通信的由许多可能的信道构成的频谱的一部分。无线通信链路实际上可在两个设备之间的通信期间使用频谱内的多个信道，例如，使用诸如跳频和自适应跳频的技术。无线通信链路可以是单向的(例如，在发送设备处没有装备来接收通信的单向发射器)和双向的(例如，既发送又接收的装备)。无线通信链路可为可由许多监听器接收的广播或为广播的一部分。如本公开中所使用的，“通信消息”意指作为一个或多个数据分组通过无线通信链路发送的管理消息(例如，用于设置无线通信链路)和/或信息消息(例如，数据有效载荷)。

本公开将一些无线电发射器和接收器描述为“收发器”，本领域的普通技术人员将容易理解这些收发器是作为既可发射通信消息又可接收通信消息的设备。本领域的普通技术人员将理解，收发器可被配置为接收器、发射器或两者的等同物。此外，本公开具体设想，对于一些应用，专用接收器或专用发射器可替代本文所述实施方案的收发器中的一个或多个收发器。

在一些情况下，从另一远程无线收发器接收无线信号的无线收发器可能想要播放/记录与远程收发器相关联的音频。除非特别说明，否则应当假设音频可通过相同的无线通信链路发射或者可通过不同的无线通信链路发射。

发送器的空间方向可使用任何数量的技术来导出。在一个实施方案中，可基于入射在接收天线阵列上的RF波的传播方向来确定发送器的空间方向。接收天线阵列可使用入射到天线阵列的各个阵列元件的波的到达时间差异来确定相对于接收天线阵列的取向或偏移。在一个实施方案中，可计算接收信号强度指示(RSSI)量度并将其用于确定发射器与接收器之间的距离(即，空间偏移)。一些实施方案可使用离开角(AoD)和到达角(AoA)来确定空间方向和距离。在一些情况下，通信协议可被配置为在分组报头中包括可用于确定空间方向的信息，例如，离开角(AoD)和到达角(AoA)，因此在一些实施方案中，不需要单独计算AoD和AoA。在另一个实施方案中，可使用三角测量技术来确定信号源的发送器的空间方向。

图1A示出了根据本公开的实施方案的音频系统的框图，该音频系统被配置为响应于接收器与发送器之间的无线通信链路而向音频信宿或音频存储装置输出音频。发送器110可以被配置为通过无线通信链路120向接收器130发送通信消息。通信消息可以是包括可用于确定发送器相对于接收器130的空间方向的信息的数据分组。在一个实施方案中，发送器110可为

接收器130可包括收发器132、信号处理器134、控制器136、音频编解码器142和输出。收发器132可以是被配置为根据协议进行通信的无线电收发器。收发器132可包括天线阵列并且被配置用于在一个或多个频带(例如，2.4GHz、3.6GHz、4.9GHz、5GHz和5.9GHz)下进行无线通信。为了提供一般说明，未示出对于某些协议将是典型的收发器元件，诸如调制解调器、合成器和/或功率管理器。

信号处理器134可包括解码器、滤波器和采样器中的一者或多者，并且通常可被配置为执行数字音频处理，诸如噪声消除或更一般地对音频进行滤波。

音频编解码器142可包括编解码器解码器电路144、音频效果电路146和一个或多个数模转换器(DAC)148。音频编解码器142通常可被配置为对音频流进行解码并输出模拟音频信号。在一个实施方案中，音频信号可对应于从发送器接收的音频内容。在一个实施方案中，音频信号可基于所存储的音频内容，例如存储在可由控制器136访问或以其他方式由音频编解码器142访问的存储器处的音频内容。在又一个实施方案中，音频内容可不本地存储，并且可从发送器110之外的源接收，例如，通过与音频内容源的另一无线通信链路发射。

编解码器解码器电路144可被配置为根据一种或多种编解码器格式进行解码，例如SBC(低复杂度子带编解码器)、AAC(高级音频编码编解码器)、MP3(第三代移动图像专家组音频层)或其他格式。音频效果电路146可被配置为通过放大、滤波或添加到经解码的音频信号来添加音频效果。在一个实施方案中，音频效果电路146可被配置为响应于发送器110的空间方向和/或距离和/或虚拟空间方向和/或虚拟距离来添加音频效果。在一个实施方案中，音频效果电路146可被配置为放大音频信号的对应于一个或多个音频信道的部分，而不放大音频信号的对应于不同音频信道的其他部分。

DAC 148可被配置为将具有音频效果的音频信号转换为可提供给输出150的一个或多个模拟信号。具有音频效果的音频信号也可被输出为提供给输出150的数字信号。输出150可被配置为向音频信宿152和/或音频存储装置154提供模拟音频信号和/或数字音频信号。在一个实施方案中，输出150可经由一个或多个音频信道(例如，左和右)输出音频信号。

在一个实施方案中，音频存储装置154可以是文件或存储器。在另一个实施方案中，音频存储装置154可被配置为将音频信号的具有音频效果的至少一些部分提供给不同的接收器。例如，接收器130可以结合到与第二无线耳塞配对的无线耳塞中。音频信号的对应于左信道或右信道的部分可例如使用无线通信被发送到第二无线耳塞。

控制器136可以是例如微控制器、微处理器和存储器、数字逻辑或可配置状态机。控制器136的COM协议138可被配置为帮助收发器132执行一个或多个通信协议，例如，动态地调节系统以节省功率或使用更多功率来提高信号强度。源定位器140可被配置为确定与无线通信链路相关联的发送器的空间方向和/或距离。在一个实施方案中，源定位器140可被配置为提供发送器到音频编解码器142的空间方向和/或距离，并且音频效果电路146可被配置为响应于发送器的空间方向和/或距离来处理经解码的音频信号(例如，以将音频方向添加到音频信号)。

在一个实施方案中，源定位器140可使用在来自发送器110的无线通信消息中编码的信息或作为协议的一部分的信息来确定发送器110的空间方向和/或距离。一些协议可在分组结构中提供可用于确定空间方向的信息。可包括在分组结构中的信息的示例为发射强度、RSSI、离开角(AoD)和到达角(AoA)，并且在一些实施方案中，通信协议(例如，COM协议138)可提供与由发送器110发送至源定位器140的通信消息相关联的AoD和AoA信息。在一个实施方案中，发送器110可使用高层协议发送至少一些空间方向信息，并且源定位器140可响应于使用高层协议中的一者或多者发送的空间方向信息、下层协议的报头信息和/或本地确定的信息来确定空间方向和/或距离。

在一个实施方案中，COM协议138可为与发送器110相关联的应用或该应用的一部分。不与发送器110相关联的应用可能受到与发送器110通信的限制，并且在一个实施方案中，可能无法接收由发送器110发送的数据分组。此外，当这些功能体现为软件过程时，收发器132、信号处理器134和音频编解码器142的许多功能可由控制器136执行。

在一些实施方案中，发送器可响应于与接收器的无线通信链路来确定接收器的空间方向。在其中发送器被配置用于更一般地音频捕获或将所存储的音频内容发送至接收器的实施方案中，则发送器还可响应于接收器的空间方向来对所捕获的音频进行编码以包括音频效果。发送器可存储所捕获的音频内容，存储接收器的空间方向，和/或存储响应于接收器的空间方向而被编码的所捕获的音频。发送器还可被配置为向接收器发送空间方向信息。在一个实施方案中，发送器可使用第一协议的各方面来确定空间方向信息，然后使用另一个更高级别的协议来发送该信息。

当在发送器处确定空间方向时，接收器处的源定位器可被配置为响应于从发送器接收的空间方向信息来确定发送器的空间方向。在一些实施方案中，接收器可不独立地确定发送器的空间方向，并且可使用来自发送器的空间方向信息来对音频内容进行编码，或者在音频内容已被编码的实施方案中，简单地存储或输出音频内容。

图1B示出了被配置为捕获接收器190的音频和/或空间方向的发送器160。发送器160包括收发器162、控制器164、音频捕获处理装置172和音频编解码器174。控制器164包括COM协议166和接收器定位器168。COM协议166被配置成能够根据多个通信协议中的任何通信协议来实现对收发器162的控制。接收器定位器168被配置为基于无线通信链路182的特征来确定接收器(诸如接收器190)的空间方向和/或距离。举例来说，接收器定位器168可被配置为使用AoD、AoA、RSSI、发射强度以及它们的组合来确定空间方向和/或距离。

在一个实施方案中，接收器定位器168可被配置为存储关于接收器190的空间方向或发送器160相对于接收器190的空间方向的空间方向信息。

音频捕获和处理装置172被配置为能够捕获和/或处理音频内容。例如，发送器160可操作地耦接到一个或多个麦克风，并且音频捕获和处理装置172可被配置为接收和处理来自麦克风的音频信号。音频捕获和处理装置172可包括用于在所捕获的音频被存储为音频内容之前对其进行处理的一个或多个编码器、滤波器和放大器。在一些实施方案中，音频捕获和处理装置172可被配置为根据包括音频编解码器174的一个或多个音频编解码器来处理捕获音频。音频编解码器174可包括编解码器编码电路176、音频效果电路178和模数转换器(ADC)180。编解码器编码电路176可被配置为根据多种格式中的任何格式对音频进行编码。音频效果电路178可被配置为包括响应于空间方向信息将音频效果(例如，定时、电平等)添加到音频。

图1C示出了可与定向音频应用一起使用的接收器(诸如图1A的接收器130)和/或发送器(诸如图1B的发送器160)处的音频效果电路200的实施方案。对于被配置用于定向音频方向应用的耳机218的用户而言，来自左扬声器和右扬声器的音频将听起来像来自音频发送器的方向，在本文中称为具有“声音方向”。声音方向的示例在图3中示出。音频效果电路200可包括可操作地耦接至定时和电平电路216的音频效果控制器202。定时和电平电路216可被配置为分别针对左音频信道208和右音频信道214通过延迟电路204、210和放大器电路206、212延迟和/或放大音频信号的部分来处理左音频信号220和右音频信号222。耳机的左扬声器和右扬声器处的声音输出之间的电平和定时差异由于人脑处理声音(例如，声压波)的方式而导致声音方向效果。

音频效果控制器202可被配置为响应于与例如无线通信链路120(图1A)或无线通信链路182(图1B)相关联的发送器110的空间方向和/或距离来设置或配置定时和电平电路216。在一个实施方案中，音频效果控制器202可为或可包括平移控制器。

图2示出了根据本公开的实施方案的用于输出通过无线通信链路接收的音频的过程。在操作232中，在发送器与接收器之间建立无线通信链路。在操作234中，通过无线通信链路接收通信消息。在一个实施方案中，通信消息可包括音频内容。在另一个实施方案中，通信消息可以是广告或低级通信消息。在操作236中，响应于发送器的第一空间方向来调节与音频流对应的音频信号的电平和定时中的至少一者。在一个实施方案中，响应于无线通信链路的至少一个特征的第一特征来确定发送器的第一空间方向。在操作238中，将经调节的音频信号提供给至少一个音频信宿。

图3示出了根据本公开的实施方案的包括具有被配置用于声音方向应用的接收器130(图1A)的音频片上系统(SoC)的耳机302。耳机302具有与源314的无线通信链路。随着耳机302改变取向，向左扬声器和右扬声器提供的音频信号的定时和电平被调节以提供不同的定向声音。在位置304处，声音几乎完全来自右扬声器。在位置306处，声音从右扬声器和左扬声器出来，但右扬声器处的音频信号的定时略早于左扬声器处的音频信号，并且电平更大。在位置308处，声音来自右扬声器和左扬声器两者，并且音频信号的定时和电平大致相同。在位置310处，声音从右扬声器和左扬声器出来，但左扬声器处的音频信号的定时略早于右扬声器处的音频信号，并且电平更大。在位置312处，声音几乎完全来自左扬声器。当使用时，来自耳机302的扬声器的声音使得收听者(在空间上)感觉好像其来自源314的方向，即，收听者是否朝向304、306、308、310或312定向，在所有情况下，收听者可感知到声音来自源314的方向。

渲染接收器布置不限于仅左信道和右信道，并且可包括促进定向声音的任何数量的信道，例如5.1环绕声音(即，六个信道)、7.1环绕声音(即，八个信道)和全球环绕声技术(例如，环境立体声)。

在本文所述的各种实施方案中，左音频信号和右音频信号的定时和电平在结合到无线电接收器中的音频编解码器中处理，然而，本公开不限于这种布置。特别预期的是，可在接收器外部的系统(诸如音频SoC)的软件或固件中处理定时和电平。

现在将参考图4、图5和图6描述用于响应于无线通信链路响应于一个或多个发送器的空间方向来选择音频内容的实施方案。图4示出了被配置为响应于从源定位器424接收的发送器402、404和406的空间方向来选择音频内容的音频内容选择器426。源定位器424可被配置为响应于通过与发送器402、404和406的一个或多个无线通信链路接收的通信消息来确定发送器的空间方向。在一个实施方案中，音频内容被本地存储。在另一个实施方案中，音频内容被远程存储，并且响应于由内容选择器426选择的音频内容而被请求。

图5示出了根据本公开的实施方案的可例如由内容选择器426实现的音频内容选择过程的流程图。在操作502中，针对与无线通信链路相关联的通信消息的一组发送器接收发送器的空间方向。在一个实施方案中，每个空间方向可具有发送器标识符。发送器标识符可基于从通信消息解码的标识符。在操作504中，比较空间方向的偏移。在一个实施方案中，空间方向可表示为与参考方向(例如，向前)的偏移，并且在另一个实施方案中，可计算与参考方向的偏移。在操作506中，响应于发送器的空间方向的偏移的比较来选择音频内容。在一个实施方案中，所选择的发送器的空间方向与接收器的参考方向具有最小偏移。在一个实施方案中，音频内容可根据发送器标识符进行索引，因此当响应于偏移比较而选择发送器标识符时，发送器标识符可用于选择索引中的对应音频内容。音频内容可被本地存储，并且其可被远程存储。如果被远程存储，则可生成音频内容请求并将其发送至音频内容的管理器，并且音频内容请求可包括发送器标识符或指示发送器值的值。在操作508中，输出所选择的音频内容。

在一个实施方案中，即使偏移是一组发送器中最小的偏移，在一些实施方案中，也将偏移与阈值进行比较。在一个实施方案中，阈值可以是与应用相关的，例如，即使接收设备比其他音频源更多面向一个音频源，所有音频源也可能在用户后面，因此对于一些应用，该过程可能不启用或选择任何音频源。

图6示出了示例，其中存在多个发送器602、604和606，所有发送器都同时向耳机610广播无线通信消息。在取向612处，内容选择器618选择与发送器602相关联的音频内容620，并且耳机610播放音频内容620。在取向614处，选择与发送器604相关联的音频内容622，并且耳机610播放音频内容622。在取向616处，选择与发送器606相关联的音频内容624，并且耳机610播放音频内容624。在一个实施方案中，当耳机610将取向从612改变为614然后改变为616时，内容选择器618的选择逻辑被配置为连续执行音频内容选择过程，并且响应于具有最小偏移的新发送器而实现播放新音频内容的改变。

在一个实施方案中，发送器可被配置为确定接收器的空间方向。当发送器确定接收器响应于接收器的空间方向朝向发送器定向时，在一种情况下，接收器然后使用高层通信协议将音频内容发送到接收器以流式传输音频内容。

本领域的普通技术人员将理解，图4、图5和图6中示出的实施方案具有许多应用。例如，在大型房间中具有许多展品的博物馆中，与无线通信链路相关联的发送器可与每个展品相关联，并且广播与该展品相关联的通信消息。当佩戴基于相关联的发送器的相对位置区分通信链路的耳机的用户面向感兴趣的展品时，耳机然后可播放针对该展品的音频，直到用户背离该展品。针对该展品的音频可被包括在通信消息中，或者其可被记录并保存在用户的耳机中。在一个实施方案中，音频可例如通过远程服务器(例如，通过WiFi)与通信链路分开地流式传输。在该示例中，耳机可基于由发送器提供的标识符从服务器请求音频。如果用户面向第二展品，则耳机可基于第二展品的发送器相对于第一展品的空间方向而改变。常规音频系统通常不具有区分无线通信链路并且区分到足够精细的程度，或者用户必须手动选择与发送器相关联的信道。注意的是，在本公开的实施方案中，发送器402、404和406中的至少一些可使用相同的无线通信信道而不使用与发送器相关联的标识符。

基于发送器的空间方向的定向声音的另一个应用是耳机，该耳机被设计成通过提供音频提示来帮助视力障碍人士。可提供广播关于用户的环境的通信消息的多个音频源。通过使用定向声音，用户可感觉音频的方向以及他或她的环境的各方面。例如，正沿着长的大厅走的用户可以接收指示该用户是否正沿着大厅直线行走的音频提示。如果用户开始从直线路径徘徊，则音频提示基于音频源的发送器的空间方向的变化而改变，这改变了用户听到的定向声音。定向声音的改变可提示用户改变他们行走的方向。

图7示出了根据本公开的实施方案的使用发送器的空间方向来控制接收设备处的音频音量的音频系统。对于一些应用，定向声音所需的附加处理可能是不必要的，功率需求大，或具有其他约束。音频效果电路714可包括电平控制逻辑器706和增益708。源定位器704将音频发送器712的空间方向提供给电平控制逻辑706，并且电平控制逻辑706使用音频发送器712的空间方向来调节音频信号702的电平的增益708。在一个实施方案中，电平控制逻辑706被配置为响应于音频发送器712的空间方向，对音频信号的电平上调或下调增益708。在一个实施方案中，音频效果电路714可结合到音频编解码器(诸如音频编解码器142)中，并且在另一个实施方案中，音频效果电路可在相关联的系统的软件中执行。

图8示出了根据本公开的实施方案的使用发送器的空间方向来控制声音的音量的示例。随着耳机802的取向逐渐改变为面对音频发送器812，耳机802处的音频的音量对于取向804、806、808和810中的每个取向逐渐增大。

图9示出了使用发送器的空间方向来控制音频信号的增益的过程的流程图。在操作902中，确定与无线通信链路相关联的发送器的空间方向。在操作904中，响应于发送器的空间方向来调节对应于无线通信链路的音频信号的增益。在一个实施方案中，可根据接收设备的当前方向与发送器的空间方向之间的偏移(例如，±5°、±10°、±20°等)来调节音频信号的增益。随着偏移增大或减小，增益可连续地或周期性地成比例地增大或减小。在操作906中，经调节的音频信号被输出到一个或多个扬声器。

在一些实施方案中，可使用发送器的虚拟空间方向。如例如在通信链路设置过程期间由音频源所确定的，发送器的虚拟空间方向可为音频源的发送器的实际空间方向。在另一个实施方案中，发送器的虚拟空间方向可与音频源的发送器的实际空间方向不同。在一个实施方案中，可选择发送器的虚拟空间方向以提供虚拟声音方向。

图10示出了其中接收器1016被配置为确定和使用发送器1014的空间方向的图，其中发送器1014发送音频和发送器的虚拟空间方向。在操作1002中，发送器1014通过无线通信链路发射通信消息以及发送器到接收器的虚拟空间方向和/或虚拟距离。在一个实施方案中，通信消息包括音频数据，在另一个实施方案中，音频数据是接收器处的文件。在一个实施方案中，发送器的虚拟空间方向可为AoA和/或AoD。在操作1004中，接收器通过无线通信链路接收通信消息和发送器的虚拟空间方向。在操作1006中，接收器1016对与发送器和/或无线通信链路相关联的音频进行解码。在操作1008中，接收器1016对音频信号进行编码(例如，根据上述技术来调节定时和电平)，该音频信号响应于发送器的从发送器1014接收的虚拟空间方向和/或虚拟距离而具有虚拟声音方向。在操作1010中，接收器将具有虚拟声音方向的音频信号发送到音频信宿。在操作1012中，音频信宿响应于具有虚拟声音方向的音频信号而输出声音。

在一个实施方案中，发送器的多个虚拟空间方向可被提供有音频流。每个虚拟空间方向可与时域中的音频流(和对应的音频信号)的不同部分相关联。因此，当用户收听输出音频时，虚拟声音方向可感觉起来好像输出音频在不同时间段来自不同方向。在另一个实施方案中，发送器的多个虚拟空间方向可被提供并与音频文件的时间段相关联。

在一个实施方案中，发送器的虚拟空间方向可结合到如上所述针对视觉障碍的系统中。发送器的虚拟空间方向可由监测系统提供，以向用户提供另外的定向声音提示。例如，即使用户改变他们行走的方向，出于安全原因，也可保证附加调节(例如，更多地移动到过道的侧面)。发送器的虚拟空间方向可用于提示用户进行另外的调节。

在一个实施方案中，如果原始音频为双耳录音并且然后将其转换成具有发送器的一个或多个虚拟空间方向的单声道音频文件，则可使用发送器的虚拟空间方向。在各种实施方案中，发送器的虚拟空间方向可用于恢复双耳录音的立体声音频效果。当播放录音时，其可包括虚拟定向声音。

本公开的实施方案还可涉及定位器系统。定位器系统可以使用在接收器模块处确定的发射设备的发送器的空间方向来提供随着发送器的相对空间方向改变而改变的一个或多个指示符(例如，视觉、音频等)。在一个实施方案中，指示符的变化可指示接收器是正在靠近发射设备移动还是远离发射设备移动。

图11示出了根据本公开的实施方案的定位器系统的操作。在操作1102中，无线电信号源1120发射标识符。在一个实施方案中，无线电信号源1120可将唯一标识符例如作为信标广播到附近设备。在操作1104中，无线电信号接收器1130接收所发射的标识符。在一个实施方案中，在无线电信号接收器1130处执行的与无线电信号源1120相关联的应用或操作系统可响应于标识符将无线电信号源1120识别为已知的设备或参与服务的设备。在操作1108中，无线电信号接收器1130确定无线电信号源1120的空间方向。在一个实施方案中，无线电信号接收器1130基于无线电信号源1120与无线电信号接收器1130之间的无线通信链路的一个或多个特征来确定无线电信号源1120的空间方向。在操作1110中，无线电信号接收器1130响应于标识符来选择与无线电信号源1120相关联的音频内容，并且对音频内容进行解码。在一个实施方案中，音频内容可与被配置为参与定位器服务的移动应用相关联，无线电信号源1120是定位器服务的一部分。

在操作1112中，响应于无线电信号源1120的空间方向，无线电信号接收器1130将音频效果添加至对应于所选音频内容的音频信号。在操作1114中，无线电信号接收器1130将包括音频效果的音频信号发送到扬声器信道。在操作1116中，扬声器1140输出与具有音频效果的音频信号对应的声音。在一个实施方案中，音频效果被配置为使声音感觉起来好像它来自无线电信号源1120的方向。

在一些实施方案中，所选音频内容是存储在无线电信号接收器1130处的多个音频文件中的一个音频文件。无线电信号接收器1130可以是移动电话或具有存储器、处理器和调制解调器的其他移动设备。音频文件可与标识符或服务相关联。例如，每个音频文件可对应于唯一声音，并且每个音频文件可与多个无线电信号源的不同唯一标识符相关联。当播放音频文件时，听众可将声音与不同的无线电信号源相关联。在无线电信号源固定到设备(例如，BLE标签固定到汽车钥匙、药品容器、计算机平板电脑、衣服等)的实施方案中，听众可将唯一声音与无线电信号源固定到的特定设备相关联。

图12A、图12B和图12C示出了根据本公开的实施方案的定位器系统。定位器系统包括具有与移动设备1204的无线通信链路的发射设备1202。移动设备可包括具有音频效果电路的接收器，诸如图7所示的音频效果电路714，该接收器被配置为确定发射设备1202的空间方向，并且向在移动设备1204处执行的应用提供发射设备1202的空间方向。应用可被配置为响应于发射设备1202的空间方向的变化来控制移动设备1204的显示器、扬声器、致动器、其他指示器子系统以及它们的组合。在一个实施方案中，移动设备1204可被配置为控制指示子系统，类似于参考图8和图9所述的实施方案。

例如，如图12A所示，随着移动设备1204的取向改变使得其面对发射设备1202，可听指示符的音量响应于发送器在取向1206、1208、1210和1212处的空间方向的改变而增大。在一些实施方案中，可提供另外的音频、触觉和视觉指示符，例如，振动、闪烁光和/或蜂鸣声的频率的改变。

图12B示出了基于移动设备1204和发射设备1202之间的距离变化，音量增大。因此，随着移动设备1204在位置1214、1216和1218处逐渐更靠近发射设备1202移动，音量增大。同样在一些实施方案中，可提供附加音频和视觉指示符，诸如例如闪烁光和/或蜂鸣声的频率的改变。在一个实施方案中，可以使用RSSI信息来确定距离，并且可以响应于RSSI来控制指示符。例如，响亮声音可对应于比更安静声音的RSSI更高的RSSI。

在一个实施方案中，发射设备1202可以是固定到其他物体(例如钥匙链、另一个移动设备、衣物制品等)的信标。在一个实施方案中，发射设备1202可以是没有独立电源(诸如电池)的设备，并且由发射设备1202进行的发射可由通过移动设备1204发射的载波供电。例如，发射设备1202可根据近场通信(NFC)或射频识别(RFID)进行操作。

图12C示出了根据本公开的另一实施方案的定位器系统。定位器系统包括发射设备1202、移动设备1204和一对耳机1230。在位置1224处，声音感觉起来好像其来自用户的右侧。在位置1226中，声音感觉起来好像其来自用户前方的一点和右侧的一点。在位置1228处，声音感觉起来好像其基本上来自用户前方。随着用户朝向发射设备1202改变移动设备1204的取向，声音感觉起来好像用户正朝向发射设备1202的方向转动。

分配用于商业通信服务的频谱的示例包括极低频(3kHz-30kHz)、低频(30-300kHz)、中频(300kHz-3,000kHz)和高频(3MHz-30MHz)、极高频(30MHz-300MHz)、特高频(300MHz-3000MHz)、超高频(3GHz-30GHz)和至高频(30GHz-300GHz)。2.4Ghz、3.5GHz和5GHz是通常可用于包括无线路由器和

本说明书中描述的许多功能单元可被描述为编程代码的模块、线程或其他分类，以便更具体地强调它们的实施独立性。模块可至少部分地以一种或另一种形式在硬件中实现。例如，模块可实现为硬件电路，该硬件电路包括定制的VLSI电路或门阵列、现有半导体诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立部件。模块也可在可编程硬件设备诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程状态机、可编程逻辑设备等中实现。

模块也可使用存储在物理存储设备(例如，计算机可读存储介质)上、存储器中或其组合以由各种类型的处理器执行的软件来实现。

可执行代码的所识别模块可例如包括计算机指令的一个或多个物理块或逻辑块，这些物理块或逻辑块可例如被组织为线程、对象、过程或功能。然而，所识别模块的可执行文件不需要物理地位于一起，而是可包括存储在不同位置的不同指令，这些指令在被逻辑地结合在一起时包括模块并实现模块的所述目的。

实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或许多指令，并且甚至可分布在若干不同的代码段上、不同程序之间以及若干存储装置或存储器设备上。类似地，操作数据在本文中可在模块内被识别和示出，并且能够以任何合适的形式实施并在任何合适类型的数据结构内被组织。操作数据可作为单个数据集被收集，或者可分布在不同位置上，包括分布在不同存储设备上，并且可至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号存在。在模块或模块的部分在软件中实现的情况下，软件部分存储在一个或多个物理设备上，这些物理设备在本文中被称为计算机可读介质。

在一些实施方案中，软件部分以非暂态状态存储，使得软件部分或其表示在同一物理位置持续一段时间。另外，在一些实施方案中，软件部分存储在一个或多个非暂态存储设备上，这些非暂态存储设备包括能够存储非暂态状态和/或表示软件部分的信号的硬件元件，尽管非暂态存储设备的其他部分可能能够改变和/或传输信号。非暂态存储设备的一个示例包括只读存储器(ROM)，该只读存储器可将表示软件部分的信号和/或状态存储一段时间。然而，存储信号和/或状态的能力不会因传输与所存储的信号和/或状态相同或表示所存储的信号和/或状态的信号的其他功能而减弱。例如，处理器可访问ROM以获得表示所存储的信号和/或状态的信号，以便执行对应的软件指令。

虽然已结合附图描述了某些例示性实施方案，但本领域的普通技术人员将会认识并理解，本公开的范围不限于在本公开中明确示出和描述的那些实施方案。相反，可对本公开所述的实施方案进行许多添加、删除和修改以产生本公开的范围内的实施方案，诸如具体要求保护的那些实施方案，包括法律等同物。另外，来自一个公开的实施方案的特征可与另一个公开的实施方案的特征组合，同时仍然包含在发明人所设想的本公开的范围内。

本公开的附加非限制性实施方案包括：

实施方案1。一种用于输出与无线通信链路相关的音频的方法，该方法包括：在发送器与接收器之间无线发射一个或多个通信消息；响应于该发送器的第一空间位置来调节音频信号的电平和定时中的至少一者，其中响应于该发送器与接收器之间的无线通信链路的至少一个特征的第一特征来确定该发送器的该第一空间位置；以及向至少一个音频信宿提供经调节的音频信号。

实施方案2。根据实施方案1所述的方法，其中该空间位置包括空间方向和距离中的一者或多者。

实施方案3。根据实施方案1或2中任一项所述的方法，其中该发送器被配置为确定该发送器的该第一空间位置。

实施方案4。根据实施方案1至3中任一项所述的方法，其中该发送器被配置为确定该接收器的该第一空间位置。

实施方案5。根据实施方案1至4中任一项所述的方法，其中该接收器被配置为确定该发送器的该第一空间位置。

实施方案6。根据实施方案1至5中任一项所述的方法，其中该无线通信链路的该至少一个特征选自由以下项组成的组：对应于该无线通信链路的射频波的信号强度，离开角，到达角，入射到天线阵列的各个阵列元件的波的到达时间，三角测量以及它们的组合。

实施方案7。根据实施方案1至6中任一项所述的方法，该方法还包括响应于该发送器的第二空间位置来调节第二音频信号的电平和定时中的至少一者，其中响应于该无线通信链路的该至少一个特征的第二特征来确定该发送器的该第二空间位置。

实施方案8。根据实施方案1至7中任一项所述的方法，其中该发送器的该第一空间位置和该发送器的该第二空间位置是不同的。

实施方案9。根据实施方案1至8中任一项所述的方法，其中调节该音频信号的电平和定时中的至少一者包括调节该音频信号的第一部分或该音频信号的第二部分中的至少一者的该定时和该电平，其中该音频信号的该第一部分对应于该至少一个音频信宿的第一输出信道，并且该音频信号的该第二部分对应于该至少一个音频信宿的第二输出信道。

实施方案10。根据实施方案1至9中任一项所述的方法，其中该第一输出信道和该第二输出信道与多信道输出相关联，并且该多信道输出包括两个或更多个信道。

实施方案11。根据实施方案1至10中任一项所述的方法，该方法还包括：通过该第一输出信道在第一扬声器处输出该音频信号的该第一音频部分；以及通过该第二输出信道在第二扬声器处输出该音频信号的该第二音频部分。

实施方案12。根据实施方案1至11中任一项所述的方法，其中该第一扬声器和该第二扬声器结合到选自由以下项组成的组的一个或多个设备：立体声扬声器、耳机、耳塞、助听器、骨传导设备以及它们的组合。

实施方案13。一种接收器，该接收器包括：收发器，该收发器被配置为建立至少一个无线通信链路；控制器，该控制器被配置为确定通过该至少一个无线通信链路的一个或多个无线通信消息的发送器的第一空间位置，其中响应于该至少一个无线通信链路的至少一个特征的第一特征来确定该发送器的该第一空间位置；和音频编解码器，该音频编解码器包括解码器电路和音频效果电路，其中该音频编解码器被配置为通过以下步骤将音频数据处理成音频信号：对该音频数据进行解码；以及响应于该发送器的该第一空间位置来调节与该经解码的音频数据对应的音频信号的定时和电平中的至少一者。

实施方案14。根据实施方案1至13中的任一项所述的接收器，其中该空间位置包括空间方向和距离中的一者或多者。

实施方案15。根据实施方案1至14中任一项所述的接收器，其中该至少一个无线通信链路的该至少一个特征选自由以下项组成的组：对应于该至少一个无线通信链路的射频波的信号强度、离开角的角度、到达角、三角测量以及它们的组合。

实施方案16。根据实施方案1至15中任一项所述的接收器，其中该音频编解码器被进一步配置为响应于该发送器的第二空间位置来调节第二音频信号的电平和定时中的至少一者，其中响应于该至少一个无线通信链路的该至少一个特征的第二特征来确定该发送器的该第二空间位置。

实施方案17。根据实施方案1至16中任一项所述的接收器，其中该发送器的该第一空间位置与该发送器的该第二空间位置是不同的。

实施方案18。根据实施方案1至17中任一项所述的接收器，其中该音频效果电路包括：延迟电路，该延迟电路被配置为调节该音频信号的第一部分或该音频信号的第二部分中的至少一者的定时；放大器电路，该放大器电路被配置为调节该音频信号的该第一部分或该音频信号的该第二部分中的至少一者的电平；并且其中该音频信号的该第一部分对应于音频信宿的第一输出信道，并且该音频信号的该第二部分对应于该音频信宿的第二输出信道。

实施方案19。一种用于输出通过无线通信链路接收的音频的方法，该方法包括：在发送器与接收器之间建立无线通信链路；通过该无线通信链路接收通信消息；以及响应于该发送器的第一空间方向和/或该接收器与该发送器之间的距离来调节音频信号的电平，其中至少部分地响应于该无线通信链路的至少一个特征来确定该发送器的该第一空间方向和/或该接收器与该发送器之间的该距离。

实施方案20。根据实施方案19所述的方法，其中该第一空间位置包括空间方向和距离中的一者或多者。

实施方案21。根据实施方案19或20中任一项所述的方法，其中响应于该接收器和该发送器之间的该距离来调节该音频信号的该电平包括响应于该发送器的该第一空间位置的增大而增大该音频信号的该电平。

实施方案22。根据实施方案19至21中任一项所述的方法，其中响应于该接收器和该发送器之间的该距离来调节该音频信号的该电平包括响应于该发送器的该第一空间方向和/或距离的减小而减小该音频信号的该电平。

实施方案23。根据实施方案19至22中任一项所述的方法，其中该无线通信链路的该至少一个特征包括对应于该无线通信链路的射频波的信号强度、离开角的角度、到达角、三角测量以及它们的组合中的一者或多者。

实施方案24。根据实施方案19至23中任一项所述的方法，其中响应于该接收器和该发送器之间的该距离而调节该音频信号的该电平包括响应于该接收器和该发送器之间的该距离的减小而增大该音频信号的该电平。

实施方案25。根据实施方案19至24中任一项所述的方法，其中响应于该接收器和该发送器之间的该距离来调节该音频信号的该电平包括响应于该接收器和该发送器之间的该距离的增大而减小该音频信号的该电平。

实施方案26。一种接收器，该接收器包括：收发器，该收发器被配置为建立无线通信链路；通信控制器，该通信控制器被配置为确定通过该无线通信链路的一个或多个无线通信消息的发送器的第一空间方向和距离，其中至少部分地响应于该无线通信链路的至少一个特征来确定该发送器的该第一空间方向以及该接收器和该发送器之间的该距离；和音频控制器，该音频控制器被配置为响应于该发送器的第一空间方向来调节音频信号的定时和/或响应于该接收器和该发送器之间的距离来调节该音频信号的电平。

实施方案27。一种发射器，该发射器包括：收发器，该收发器被配置为建立至少第一无线通信链路；控制器，该控制器被配置为：确定通过第一无线通信链路的一个或多个无线通信消息的接收器的第一空间位置信息，其中响应于该第一无线通信链路的至少一个特征的第一特征来确定该接收器的该第一空间位置；以及通过该第一无线通信链路发射该第一空间位置。

实施方案28。根据实施方案27所述的发射器，该发射器还包括：音频捕获电路，该音频捕获电路被配置为接收指示音频压力波的音频信号；音频编解码器，该音频编解码器包括编码器电路和音频效果电路，其中该音频编解码器被配置为通过以下步骤将该音频数据信号处理成音频数据：响应于该音频信号而对该音频数据进行编码；以及响应于发送器的该第一空间位置来调节该音频信号或经编码的音频数据的定时和电平中的至少一者。

实施方案29。根据实施方案27或28中任一项所述的发射器，其中该收发器被配置为建立第二无线通信链路，并且该控制器被配置为：响应于第一协议通过该第一无线通信链路发射通信消息；以及响应于第二协议发射该第二无线通信链路的通信消息，其中该第二协议是比该第一协议更高层的协议。