微软新专利提出「基于超声波声呐的空间映射技术」

（映维网 2019年10月14日）一般来说，声音的属性会根据声音所在的环境而变化。例如，房间的大小布局和材料成分会影响声音反射，吸收和回荡的方式。环境的声学特性可以影响所述环境中的声音属性。

根据这一现象，人类构思了一系列的实用性工具，比如说声呐（声呐是英文缩写“SONAR”的音译，其中文全称为声音导航与测距/Sound Navigation And Ranging）。

以智能手机为例，如果大家有关注苹果的发明专利，你或许尚记得这家公司曾经为iPhone构思过一种声呐映射系统，并用以补充/替代传统的红外测距。

在美国专利商标局日前公布的一份专利申请中，微软同样探索了一种基于声呐的空间映射技术。

名为“Collaborative Mapping Of A Space Using Ultrasonic Sonar”的文件主要描述了利用超声波声呐来映射空间的方法和系统。

能够产生超声波脉冲并测量超声波脉冲响应的计算组件（如扫描仪）可用于扫描和映射特定空间。扫描仪的扬声器/换能器能够产生超声波脉冲，而扫描仪的麦克风则捕获原始音频数据，包括源信号（脉冲）和来自空间的任何回声/反射。

取决于麦克风的样式和/或几何形状，可以应用各种扫描技术并采集足够的原始音频数据以映射特定空间。例如，可以利用全向麦克风对整个空间进行少至一次扫描。在另一示例中，定向麦克风阵列可用于执行四次扫描。扫描仪确定扫描的位置，将所述位置与扫描和/或原始音频数据相关联，然后把包括原始音频数据和相关位置的声波扫描数据提供给声波映射服务。

声波映射服务根据声波扫描数据生成声波映射。声波图是利用声波扫描数据生成的空间3D表示。可以用任意数量的扫描来生成声波图，而数量越多，生成的声波图分辨率越高。

在由多个扫描仪贡献声波扫描数据的实施例中，所获得的映射图称为协作声波图。

微软指出，一系列的用例可以利用声波图和声学特性，包括混合现实通信，自动校准，重新定位，可视化材料，渲染3D几何图形等等。通过利用超声波映射、声波映射服务和/或协作式声波映射，所述用例可以改善通信，校准和可视化。

以混合现实通信为例，微软写道：“可以保存声波图，并将其与相应的物理空间相关联，并自动用于为远程用户转换音频源。在一些实施例中，可以根据房间中的人数和/或任何检测到的空间变化（如窗户打开）来自动地重新校准音频馈送。”

在一个实施例中，扫描仪包括扬声器，麦克风，位置组件，脉冲协调组件，校准优化组件，混合现实通信组件，重新定位组件和配置组件。一个或多个扬声器的任何合适布置可以用于产生脉冲，并且一个或多个麦克风可以用于记录响应。

混合现实通信组件可以生成音频变换，以重新创建与声波图相对应的虚拟声学空间。应用这一音频变换会更改特定房间的脉冲响应。例如，如果虚拟声学环境是映射的会议室，则混合现实通信组件可以利用针对远程用户的音频变换来变换音频馈送。音频馈送可以是立体声信号，单声道信号，环绕声信号或任何其他合适的信号。这种转换产生了远程用户仿佛置身于会议室中的效果。

文件进一步描述道：扬声器，麦克风和/或摄像头可以根据声波图进行校准。通过这样的方式，系统可以进一步改善混合现实通信，提高体验的逼真程度。

名为“Collaborative Mapping Of A Space Using Ultrasonic Sonar”的微软专利申请最初于2018年4月提交，并在日前由美国专利商标局公布。需要注意的是，这只是一份专利申请，尚不确定微软是否会或将于何时商业化具体的发明技术。

原文链接：https://yivian.com/news/67344.html