CN107367839B - 穿戴式电子装置、虚拟实境***以及控制方法 - Google Patents

穿戴式电子装置、虚拟实境***以及控制方法 Download PDF

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Abstract

一种穿戴式电子装置、虚拟实境***以及控制方法。穿戴式电子装置包含麦克风阵列、多个立体扬声器以及控制电路。麦克风阵列用以感测环境声音。控制电路耦接麦克风阵列以及立体扬声器。控制电路用以根据麦克风阵列所感测的环境声音进而计算由环境声音的声源至穿戴式电子装置的距离以及方向角。对应环境声音产生效果声音。处理效果声音以模拟效果声音是源自于虚拟位置，虚拟位置与穿戴式电子装置之间相隔前述距离且虚拟位置位于方向角上。透过立体扬声器播放经处理的效果声音。穿戴式电子装置可以将环境声音传递给使用者并同时保持环境声音原本的空间特征。

Description

穿戴式电子装置、虚拟实境***以及控制方法
技术领域
本揭示文件有关于一种穿戴式电子装置以及虚拟实境***，更进一步来说，本揭示文件有关于应用穿戴式电子装置以及虚拟实境***上有关于声音的侦测机制。
背景技术
在穿戴式电子装置在许多应用中都十分受到欢迎。举例来说，有些使用者会配戴头戴式显示(head-mounted display,HMD)装置来体验虚拟实境(Virtual Reality,VR)或是扩增实境(Augmented Reality,AR)的各种场景。
当使用者配戴头戴式显示装置，使用者的视觉将会被头戴式显示装置的显示屏幕覆盖，且他们的耳朵也可能戴上与头戴式显示装置搭配的耳机，如此一来，使用者将难以察觉到周围环境的声响。这些使用者可能无法听到旁边行人的脚步声、电话的铃声或是其他人的呼唤或声音警告。
发明内容
本揭示内容的一实施例提供一种穿戴式电子装置，其包含麦克风阵列、多个立体扬声器以及控制电路。麦克风阵列用以感测环境声音。控制电路耦接麦克风阵列以及立体扬声器。控制电路用以根据麦克风阵列所感测的环境声音进而计算由环境声音的声源至穿戴式电子装置的距离以及方向角。控制电路更用以对应环境声音产生效果声音。控制电路更用以处理效果声音以模拟效果声音是源自于虚拟位置，虚拟位置与穿戴式电子装置之间相隔距离且虚拟位置位于方向角上。控制电路更用以透过立体扬声器播放经处理的效果声音。
本揭示内容的另一实施例提供一种虚拟实境***，其包含第一穿戴式电子装置以及第二穿戴式电子装置。第一穿戴式电子装置包含第一麦克风阵列、第一网络接口电路以及第一控制电路。第一麦克风阵列用以感测环境场景的第一环境声音。第一控制电路耦接第一麦克风阵列以及第一网络接口电路，第一控制电路用以根据第一环境声音计算由第一环境声音的声源至第一穿戴式电子装置的第一距离以及第一方向角。第二穿戴式电子装置包含第二麦克风阵列、第二网络接口电路以及第二控制电路。第二麦克风阵列用以感测环境场景的第二环境声音。第二网络接口电路通讯连接至第一网络接口电路，第二网络接口电路用以由第一穿戴式电子装置接收第一环境声音、第一距离以及第一方向角。第二控制电路耦接第二麦克风阵列以及第二网络接口电路，控制电路用以根据第二环境声音计算由第二环境声音的声源至第二穿戴式电子装置的第二距离以及第二方向角，第二控制电路用以根据第一距离、第一方向角、第二距离以及第二方向角而计算第一穿戴式电子装置与第二穿戴式电子装置之间的相对位置关系。
本揭示内容的另一实施例提供一种控制方法，其适用于穿戴式电子装置，穿戴式电子装置包含麦克风阵列以及多个立体扬声器，控制方法包含利用麦克风阵列感测环境声音。根据环境声音计算由环境声音的声源至穿戴式电子装置的距离以及方向角。对应环境声音产生效果声音。处理效果声音以模拟效果声音是源自于虚拟位置，虚拟位置与穿戴式电子装置之间相隔距离且虚拟位置位于方向角上。透过立体扬声器播放经处理的效果声音。
本揭示内容的另一实施例提供一种控制方法，其适用于虚拟实境***，虚拟实境***包含第一穿戴式电子装置以及第二穿戴式电子装置，控制方法包含利用第一穿戴式电子装置感测环境场景的第一环境声音，以及利用第二穿戴式电子装置感测环境场景的第二环境声音。根据第一环境声音计算由第一环境声音的声源至第一穿戴式电子装置的第一距离以及第一方向角。根据第二环境声音计算由第二环境声音的声源至第二穿戴式电子装置的第二距离以及第二方向角。根据第一距离、第一方向角、第二距离以及第二方向角而计算第一穿戴式电子装置与第二穿戴式电子装置之间的相对位置关系。
基于上述实施例，穿戴式电子装置可以侦测环境声音的来源方向以及环境声音与穿戴式电子装置之间的距离，如此一来，穿戴式电子装置可以将环境声音传递给使用者并同时保持环境声音原本的空间特征。环境声音可以根据虚拟场景进行调整。此外，环境声音可以用来产生虚拟物件至虚拟实境场景当中。再者，环境声音可以用来定位虚拟实境***当中的两个穿戴式电子装置。
应当理解，前述一般性描述和以下详细描述都是通过实例，并且旨在提供对本揭示文件的进一步解释。
附图说明
通过阅读以下实施例的详细描述，并参考以下附图，可以更全面地理解本揭示文件：
图1绘示根据本揭示文件的一些实施例中穿戴式电子装置在真实场景中的示意图；
图2绘示图1中的穿戴式电子装置的功能方块图；
图3绘示根据本揭示文件的一实施例中控制方法的方法流程图；
图4A至图4C分别绘示第一麦克风在三个不同时间点所分别感测到的三个声音取样在不同频率上的声音强度分布的示意图；
图5A至图5C分别绘示第二麦克风在三个不同时间点所分别感测到的三个声音取样在不同频率上的声音强度分布的示意图；
图6绘示图1当中的声源、第一麦克风以及第二麦克风之间的空间关系示意图；
图7绘示图3其中一操作所计算的方向角与距离的示意图；
图8绘示图3的控制方法的进一步操作的方法流程图；
图9绘示根据本揭示文件的一实施例中一种虚拟实境***的示意图；
图10绘示图9当中虚拟实境***的两个穿戴式电子装置及的功能方块图；
图11绘示图10当中的虚拟实境***所执行的控制方法的方法流程图；以及
图12绘示图9中的虚拟实境***的另一示意图。
具体实施方式
本揭示文件揭示内容的当前实施例会在以下详细说明。揭示内容的实例会绘示于相关附图。若有可能，在附图及说明书中会使用相同的元件符号代表相同或相似的部件。
请参考图1以及图2，图1绘示根据本揭示文件的一些实施例中穿戴式电子装置100在真实场景中的示意图。图2绘示图1中的穿戴式电子装置100的功能方块图。如图1及图2所示，穿戴式电子装置100包含麦克风阵列120、多个立体扬声器140以及控制电路160。控制电路160耦接至麦克风阵列120以及立体扬声器140。
于图1所示的实施例中，穿戴式电子装置100是头戴式显示(head-mounteddisplay,HMD)装置，例如图1的实施例中所绘示的虚拟实境头盔或扩增实境头盔。虚拟实境头盔或扩增实境头盔可以由独立设置的头戴式显示装置实现，或是由智能手机以及用以固定智能手机的头盔配件两者的组合所实现。使用者U1可以将穿戴式电子装置100配戴在自己的头上。如图2所示，穿戴式电子装置100还包含显示器180。显示器180用以向使用者U1显示虚拟实境场景。于部分实施例中，显示器180可以包含两个显示面板用以对应使用者U1的双眼，且两个显示面板可以向使用者U1的双眼显示视差影像以创造虚拟实境的体验。
于一实施例中，如图2所示，穿戴式电子装置100还包含网络接口电路190。网络接口电路190可以是WiFi收发器、Zigbee收发器、电信网络收发器(例如2G,3G,4G及/或5G电信网络收发器)、区域网络收发器及/或其他具相等性的网络收发器。穿戴式电子装置100的网络接口电路190可用以通讯连接至另一穿戴式电子装置(图中未示)。
麦克风阵列120用以感测真实场景中的一个环境声音ES1。环境声音ES1是由声源ESS1所产生，环境声音ES1可以是周遭通过的路人的脚步声、电话的铃声、另一人的说话声、电视所播放的音乐或是其他在使用者U1周围的真实场景中所出现的声音。麦克风阵列120包含至少两个麦克风，分别设置在穿戴式电子装置100上的相异位置。如图1所示的实施例中，麦克风阵列120包含第一麦克风121以及第二麦克风122用以感测声源ESS1所产生的环境声音ES1并产生多个声音取样。如图1所示的实施例中，第一麦克风121位于穿戴式电子装置100的右侧，而第二麦克风122位于穿戴式电子装置100的左侧。于其他实施例中，麦克风阵列120可以包含两个以上的麦克风(图中未示)分别设置于穿戴式电子装置100上的相异位置。
多个立体扬声器140是用来向使用者U1播放输出音频。于图1及图2所示的多个立体扬声器140包含至少两个扬声器，其为右耳耳机141以及左耳耳机142配戴于使用者U1的两耳上。于另一实施例中，多个立体扬声器140可以包含右声道扩音喇叭以及左声道扩音喇叭。于再一实施例中，多个立体扬声器140可以包含多于两个扬声器(图中未示)分别设置于相对使用者U1的不同位置。
如图2所示，控制电路160耦接至麦克风阵列120、立体扬声器140以及显示器180。于一些实施例中，控制电路160为处理器、中央控制单元、逻辑控制单元、音频处理单元或是其他具相等性的电路元件。控制电路160用以根据麦克风阵列120所感测的环境声音ES1进而计算由声源ESS1至穿戴式电子装置100的距离以及方向角。上述计算的细节将在下列段落中有完整说明。
请一并参阅图3，其绘示根据本揭示文件的一实施例中控制方法300的方法流程图。控制方法300适用于图1及图2所示的穿戴式电子装置100上。
如图1及图3所示，控制方法300执行操作S302以利用麦克风阵列120感测环境声音ES1。于一实施例中，设置于相异位置的第一麦克风121以及第二麦克风122用以感测环境声音ES1并产生多个声音取样。
第一麦克风121以及第二麦克风122会分别产生环境声音ES1的多个声音取样(例如时域上的震动波形)。根据转换演算法(例如快速傅立叶转换)可以将声音取样转换为不同频率上的声音强度分布。
请一并参阅图4A至图4C以及图5A至图5C。图4A绘示第一麦克风121在时间点T1所感测到的声音取样SAM1在不同频率上的声音强度分布的示意图。相似地，图4B绘示第一麦克风121在时间点T2所感测到的声音取样SAM2在不同频率上的声音强度分布的示意图，时间点T2位于时间点T1之后。相似地，图4C绘示第一麦克风121在时间点T3所感测到的声音取样SAM3在不同频率上的声音强度分布的示意图，时间点T3位于时间点T2之后。相似地，图5A至图5C分别绘示第二麦克风122在时间点T1、T2以及T3所分别感测到的三个声音取样SAM4、SAM5及SAM6在不同频率上的声音强度分布的示意图。
如图1及图3所示，控制方法300执行操作S304，由控制电路160根据麦克风阵列120所感测的环境声音ES1进而计算由声源ESS1至穿戴式电子装置100的距离以及方向角。
请一并参阅图6，其绘示图1当中的声源ESS1、第一麦克风121以及第二麦克风122之间的空间关系示意图。
控制电路160是基于同一个环境声音ES1分别由第一麦克风121以及第二麦克风122各自感测到的两个声音取样之间的时间差，进而计算由环境声音ES1的声源ESS1至穿戴式电子装置100的方向角θs。
如图6所示，假设声源ESS1是位于相对穿戴式电子装置100的右侧。由于第一麦克风121以及第二麦克风122分别设置于穿戴式电子装置100上的相异位置，环境声音ES1到达第一麦克风121以及第二麦克风122的时间点会有所差异。
于图6所示的例子中，环境声音ES1的声波前缘WFT1会首先抵达第一麦克风121(假设抵达时为时间点T1)。环境声音ES1的声波前缘WFT3稍后才会抵达第二麦克风122(假设抵达时为时间点T3)。如图4A所示，第一麦克风121在时间点T1所感测到的声音取样SAM1中反映其感测到的环境声音ES1的内容。如图5C所示，第二麦克风122在时间点T3所感测到的声音取样SAM6中反映其感测到的环境声音ES1的内容。
于一例子中，透过将第一麦克风121所感测到的声音取样SAM1与第二麦克风122所感测到的每一个声音取样SAM4-SAM6分别计算相关系数(correlation coefficient)，可以借此找到声音取样SAM1与声音取样SAM6之间的对应关系。于此例子中，声音取样SAM6的强度分布是高度相关于声音取样SAM1的强度分布，因此将第二麦克风122在时间点T3所感测到的声音取样SAM6视为是与第一麦克风121在时间点T1所感测到的声音取样SAM1比对吻合。换句话说，可以在第一麦克风121所感测的每一个声音取样与第二麦克风122所感测的每一个声音取样之间逐一计算彼此间的相关系数，如此一来，就可以辨识出两个麦克风对同一个环境声音ES1各自感测到的声音取样。既然环境声音ES1是在时间点T1抵达第一麦克风121并且在时间点T3抵达第二麦克风122，时间点T1与时间点T3之间的时间间隔也就是第一麦克风121所感测到的声音取样SAM1与第二麦克风122所感测到的声音取样SAM6之间的时间差。
如图6所示的实施例中，方向角θs的计算可以透过下列公式进行：
Figure BDA0001291064030000061
Figure BDA0001291064030000062
于方程式(2)当中，距离D1是第一麦克风121与第二麦克风122之间的已知距离，常数C是已知的声波传输速度，时间差Td是由前述时间点T1与时间点T3之间的时间间隔得知。也就是说，方向角θs的大小可以由声音取样SAM1与声音取样SAM6之间的时间差Td而计算出来，其中声音取样SAM1与声音取样SAM6分别是第一麦克风121与第二麦克风122感测到相同的环境声音ES1各自的声音取样结果。
于一实施例中，控制电路160用以根据第一麦克风121或第二麦克风122所感测的声音取样SAM1-SAM6的强度水平计算由环境声音ES1的声源ESS1至穿戴式电子装置100的距离。
于一实施例中，第一麦克风121与第二麦克风122之间的距离为已知的定值。当环境声音ES1分别由第一麦克风121或第二麦克风122接收时，在第一麦克风121所感测的声音取样SAM1-SAM3与第二麦克风122所感测的声音取样SAM4-SAM6之间会存在一定的强度水平差异。
当环境声音ES1的声源ESS1距离第一麦克风121或第二麦克风122较远时，声音取样SAM1-SAM6的强度水平会较低。当环境声音ES1的声源ESS1距离第一麦克风121或第二麦克风122较近时，声音取样SAM1-SAM6的强度水平会较高。
假设第一麦克风与第二麦克风之间的距离为DMIC(图中未示)，且对同一环境声音第一麦克风121所感测的声音取样与第二麦克风122所感测的声音取样之间的强度水平差异为LDIFF(图中未示)，第一麦克风121所侦测的绝对音量大小为VMIC1(图中未示)，则图6当中声源ESS1与第一麦克风121之间的距离Ds1在一实施例中可透过下列方式计算：
Figure BDA0001291064030000071
于另一实施例中，控制电路160用以根据第一麦克风121所感测的声音取样SAM1的强度水平，而估算第一麦克风121相对于声源ESS1的距离Ds1。
于另一实施例中，控制电路160用以根据第二麦克风122所感测的声音取样SAM6的强度水平，而估算第二麦克风122相对于声源ESS1的距离Ds2。
于另一实施例中，控制电路160用以透过发送参考音频并接着计算参考音频其频率响应中的下倾深度(dip depth)，进而估算第一麦克风121相对于声源ESS1的距离Ds1。
请一并参阅图7，其绘示图3中操作S304所计算的方向角θs与距离Ds的示意图。图7当中声源ESS1与穿戴式电子装置100之间的距离Ds可以定义为图6当中的距离Ds1、距离Ds2或者两者之间的平均数值。沿着方向角θs以及上述距离Ds，控制电路160可以得到一个虚拟位置VL，此虚拟位置VL是等同于声源ESS1所在的预估位置。
麦克风阵列120并不仅限于两个麦克风。麦克风阵列120可以还包含两个以上的麦克风，借此提高计算方向角θs以及距离Ds的准确性。
如图1及图3所示，控制方法300执行操作S306，由控制电路160对应环境声音ES1产生效果声音。
环境声音ES1可以是周围路人的脚步声、电话铃声、另一人的谈话声或是电视播放的音乐声响等。
于一实施例中，由控制电路160产生的效果声音可以是等同于环境声音ES1原本的声音内容(即脚步声、电话铃声、谈话声或是音乐声响等)。
于另一实施例中，如图1及图2所示的穿戴式电子装置100为虚拟实境头戴式显示装置，而显示器180用以对使用者U1显示虚拟实境场景(例如鬼屋、城堡、外太空、有恐龙存在的古代世界或是未来世界)。于此例子中，控制电路160是根据虚拟实境场景所对应的音频声调而调整环境声音ES1，借此产生效果声音。举例来说，当虚拟实境场景为恐龙存在的古代世界时，包含行人的脚步声的环境声音ES1可以被调整为包含恐龙的脚步声。或者当虚拟实境场景为鬼屋时，包含人的谈话声的环境声音ES1可以被调整为类似鬼的谈话声。
如图3及图7所示，控制方法300执行操作S308，控制电路160处理效果声音使效果声音经模拟而源自于虚拟位置VL，虚拟位置VL与穿戴式电子装置100相隔距离Ds，并且虚拟位置VL相对穿戴式电子装置100位于方向角θs上。
若效果声音是同步且声量相同地在立体扬声器140中的右耳耳机141以及左耳耳机142上播放，效果声音对使用者U1而言并不逼真，因为真实的声音在抵达右耳与左耳会有些微不同的时间差且具有些微不同的强度。因此，步骤S306中产生的效果声音在操作S308经被处理为右声道效果声音以及左声道效果声音。举例来说，控制电路160可以利用头部相关传输函数(Head-Related Transfer Function,HRTF)演算法并基于虚拟位置VL(被指定为效果声音的来源座标)将效果声音处理为右声道效果声音以及左声道效果声音。基于相对于立体扬声器140的虚拟位置VL，头部相关传输函数演算法会套用不同的滤波增益以产生右声道效果声音以及左声道效果声音。于图7的例子当中，左声道效果声音相较于右声道效果声音会在时间上稍微延迟，且左声道效果声音相较于右声道效果声音会在声音强度上稍微降低。
如图1、图3及图7所示，控制方法300执行操作S310，透过立体扬声器140播放经处理的效果声音(包含右声道效果声音以及左声道效果声音)，如此一来使用者U1所听到的声音将类似于环境声音ES1位于一定距离之外且来自一定的方向角。
请一并参阅图8，其绘示图3的控制方法300的进一步操作S309、S311、S312以及S313的方法流程图。于一实施例中，穿戴式电子装置100为虚拟实境头戴式显示装置。显示器180用以对使用者U1显示虚拟实境场景。虚拟实境场景本身具有虚拟世界声音。如图8所示，在操作S308之后，控制方法300执行操作S309，由控制电路160将经处理的效果声音结合至虚拟实境场景的虚拟世界声音中。接着，控制方法300执行操作S310，将经处理的效果声音与虚拟世界声音一并透过立体扬声器140播放，如此一来，使用者U1可以同时听到虚拟场景中的音效以及真实环境中的声音。
此外，如图8所示，在操作S308之后，控制方法300执行操作S311，由控制电路160产生对应环境声音的虚拟物件。控制方法300执行操作S312，由控制电路160将虚拟物件结合至虚拟实境场景中。控制方法300执行操作S313，由控制电路160在虚拟实境场景中虚拟位置VL(参照图7)上显示虚拟物件。
举例来说，当环境声音ES1包含行人的脚步声，根据环境声音ES1产生的虚拟物件可以是行人、行走的怪物或移动中的敌人等。另一方面，当环境声音ES1包含音乐声时，根据环境声音ES1产生的虚拟物件可以是行进乐队或是音乐家等。于此例子中，虚拟物件会被显示在虚拟实境场景中适当的位置以对应到环境声音ES1的空间位置。
请一并参阅图9以及图10，图9绘示根据本揭示文件的一实施例中一种虚拟实境***400的示意图。如图9所示虚拟实境***400包含两个穿戴式电子装置100及200。图10绘示图9当中虚拟实境***400的两个穿戴式电子装置100及200的功能方块图。
如图10所示，两个穿戴式电子装置100及200各自包含麦克风阵列120或220、立体扬声器140或240、控制电路160或260、显示器180或280以及网络接口电路190或290。图10的虚拟实境***400当中的穿戴式电子装置100及200均相似于图1及图2的实施例当中所示的穿戴式电子装置100。关于图10的虚拟实境***400当中的穿戴式电子装置100及200其内部构件的详细解释可以参照图1及图2的实施例当中所示的穿戴式电子装置100中的完整说明，相似的部分在此实施例中不吝赘述。虚拟实境***400当中的穿戴式电子装置100及200可以各自独立的执行图3中的控制方法300。穿戴式电子装置100的麦克风阵列120包含第一麦克风121以及第二麦克风122。而另一穿戴式电子装置200的麦克风阵列220亦包含另一第一麦克风221以及另一第二麦克风222。
请一并参阅图11，其绘示图10当中的虚拟实境***400所执行的控制方法500的方法流程图。
如图10以及图11所示，对于穿戴式电子装置100而言，执行操作S502以利用穿戴式电子装置100的麦克风阵列120感测第一环境声音(于此例子中为声源ESS2所产生的环境声音ES2)。执行操作S504以根据第一环境声音(于此例子中为声源ESS2所产生的环境声音ES2)计算由第一环境声音的声源ES2至第一穿戴式电子装置100的第一距离以及第一方向角。有关于如何执行操作S504的计算的细部做法，可以参照先前实施例中关于操作S304的段落配合图6的完整说明。执行操作S506将第一环境声音、第一距离以及第一方向角由穿戴式电子装置100传送至穿戴式电子装置200。
对于穿戴式电子装置200而言，执行操作S503以利用穿戴式电子装置200的麦克风阵列220感测第二环境声音(于此例子中也是同样是声源ESS2所产生的环境声音ES2)。执行操作S505以根据第二环境声音(于此例子中为环境声音ES2)计算由第二环境声音的声源ES2至第二穿戴式电子装置200的第二距离以及第二方向角。有关于如何执行操作S505的计算的细部做法，可以参照先前实施例中关于操作S304的段落配合图6的完整说明。执行操作S507在穿戴式电子装置200上接受穿戴式电子装置100所感测到的第一环境声音，并且在穿戴式电子装置200上接收穿戴式电子装置100所计算出的第一距离以及第一方向角。
执行操作S509以判断穿戴式电子装置100所感测到的第一环境声音是否与穿戴式电子装置200所感测到的第二环境声音比对吻合。当第一环境声音与第二环境声音比对吻合时(于此实施例中第一环境声音与第二环境声音均对应到声源ESS2所产生的环境声音ES2，因此第一环境声音与第二环境声音两者会具有相类似的音频特征)，执行操作S511以根据第一距离、第一方向角、第二距离以及第二方向角计算穿戴式电子装置100以及穿戴式电子装置200之间的相对位置关系。
由于第一距离及第一方向角代表了穿戴式电子装置100相对于声源ESS2的位置，而第二距离以及第二方向角代表了穿戴式电子装置200相对于同一声源ESS2的位置，因此穿戴式电子装置100以及穿戴式电子装置200之间的相对位置关系可以从第一距离、第一方向角、第二距离以及第二方向角推算得知。
于另一实施例中，当同一声源ESS2产生了环境声音ES2，环境声音ES2会分别被穿戴式电子装置100的第一麦克风121与第二麦克风122以及穿戴式电子装置200的第一麦克风221与第二麦克风222在相异的时间点所感测。穿戴式电子装置100以及穿戴式电子装置200之间的相对位置关系可以根据第一麦克风121、第二麦克风122、第一麦克风221以及第二麦克风222感测到相同的环境声音ES2的相异时间点任两者彼此之间的时间差距而推算得到。
基于控制方法500，穿戴式电子装置200可以得知在真实场景当中穿戴式电子装置100的所在位置。因此，穿戴式电子装置200的控制电路260可以对应穿戴式电子装置100产生一虚拟物件，并将虚拟物件加入使用者U2所感受到的虚拟实境场景当中，如此一来，使用者U2在虚拟实境场景当中也能察觉到附近的使用者U1。相似地，穿戴式电子装置100也可以根据前述相对位置关系得知穿戴式电子装置200的所在位置。
于一实施例中，可以透过计算穿戴式电子装置100所感测到的第一环境声音与穿戴式电子装置200所感测到的第二环境声音之间的相关系数，来进行第一环境声音与第二环境声音的比对。若两者之间的相关系数高于一门槛值，便可判定第一环境声音与第二环境声音比对吻合。
于上述实施例中，配戴穿戴式电子装置100的使用者U1与配戴穿戴式电子装置200的使用者U2可以通过收到相同的环境声音ES2而得知彼此的位置。
请一并参阅图12，其绘示图9中的虚拟实境***400的另一示意图。于图12的实施例中，环境声音ES3为配戴穿戴式电子装置200的使用者U2所发出的使用者语音。于此例中，参照图10及图12，计算得到的第二距离将非常短，且麦克风阵列220当中的第一麦克风241与第二麦克风242之间接收到环境声音ES3的时间差将非常短(甚至几乎不存在)，此时穿戴式电子装置200可以得知环境声音ES3是配戴穿戴式电子装置200的使用者U2所发出的使用者语音。
如图10所示，穿戴式电子装置100还包含网络接口电路190。网络接口电路190可以是WiFi收发器、Zigbee收发器、电信网络收发器(例如2G,3G,4G及/或5G电信网络收发器)、区域网络收发器及/或其他具相等性的网络收发器。穿戴式电子装置100的网络接口电路190可用以通讯连接至如图10所示的穿戴式电子装置200。网络接口电路190与控制电路160耦接。网络接口电路190用以接收一网络封包，网络封包包含穿戴式电子装置200所感测到的另一环境声音ES3。当环境声音ES3包含使用者U2的使用者语音，穿戴式电子装置100中控制电路160更用以根据使用者语音，进而验证对应穿戴式电子装置200的使用者身分。
基于上述实施例，穿戴式电子装置可以侦测环境声音的来源方向以及环境声音与穿戴式电子装置之间的距离，如此一来，穿戴式电子装置可以将环境声音传递给使用者并同时保持环境声音原本的空间特征。环境声音可以根据虚拟场景进行调整。此外，环境声音可以用来产生虚拟物件至虚拟实境场景当中。再者，环境声音可以用来定位虚拟实境***当中的两个穿戴式电子装置。
虽然本揭示文件已参考特定实施例详细叙述记载，其他实施例亦为可能。因此，附随权利要求书的精神与原理并非仅限于上文实施例的描述。本揭示文件所属技术领域中具有通常知识者，在不悖离本揭示文件的原理或精神的情形下，当可对其进行各种更动与修饰。鉴于上述，本文旨在涵盖落入所附权利要求书的范围内的对于本揭示文件的修改和变化。

Claims (12)

1.一种穿戴式电子装置，其特征在于，包含：
一麦克风阵列，用以感测一环境声音；
多个立体扬声器；以及
一控制电路，耦接该麦克风阵列以及所述多个立体扬声器，该控制电路用以：
根据该麦克风阵列所感测的该环境声音，计算由该环境声音的一声源至该穿戴式电子装置的一距离以及一方向角；
对应该环境声音产生一效果声音；
处理该效果声音以模拟该效果声音是源自于一虚拟位置，该虚拟位置与该穿戴式电子装置之间相隔该距离且该虚拟位置位于该方向角上；以及
透过所述多个立体扬声器播放经处理的该效果声音，
其中根据一虚拟实境场景所对应的一音频声调调整该环境声音以产生该效果声音。
2.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，该麦克风阵列包含一第一麦克风以及一第二麦克风，该第一麦克风以及该第二麦克风设置于该穿戴式电子装置上的相异位置并用以感测相对应于该环境声音的多个声音取样。
3.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，该穿戴式电子装置为包含一显示器的一头戴式显示装置，该显示器用以显示一虚拟实境场景，经处理的该效果声音与相对应于该虚拟实境场景的一虚拟世界声音两者结合并透过所述多个立体扬声器播放。
4.根据权利要求1所述的穿戴式电子装置，其特征在于，还包含一网络接口电路其无线通讯连接至一另一穿戴式电子装置，其中该网络接口电路用以接收一网络封包其包含该另一穿戴式电子装置所感测到的另一环境声音，该另一环境声音包含一使用者语音，该控制电路更用以根据该使用者语音进而验证对应该另一穿戴式电子装置的一使用者身分。
5.一种虚拟实境***，其特征在于，包含：
一第一穿戴式电子装置，包含：
一第一麦克风阵列，用以感测一环境场景的一第一环境声音；
一第一网络接口电路；以及
一第一控制电路，耦接该第一麦克风阵列以及该第一网络接口电路，该第一控制电路用以根据该第一环境声音计算由该第一环境声音的一声源至该第一穿戴式电子装置的一第一距离以及一第一方向角；以及一第二穿戴式电子装置，包含：
一第二麦克风阵列，用以感测该环境场景的一第二环境声音；
一第二网络接口电路，通讯连接至该第一网络接口电路，该第二网络接口电路用以由该第一穿戴式电子装置接收该第一环境声音、该第一距离以及该第一方向角；对应该环境声音产生一效果声音；处理该效果声音以模拟该效果声音是源自于一虚拟位置，该虚拟位置与该第一穿戴式电子装置之间相隔该第一距离且该虚拟位置位于该第一方向角上；透过该第一穿戴式电子装置上的多个立体扬声器播放经处理的该效果声音，其中根据一虚拟实境场景所对应的一音频声调调整该第一环境声音以产生该效果声音；以及
一第二控制电路，耦接该第二麦克风阵列以及该第二网络接口电路，该第二控制电路用以根据该第二环境声音计算由该第二环境声音的一声源至该第二穿戴式电子装置的一第二距离以及一第二方向角，该第二控制电路用以根据该第一距离、该第一方向角、该第二距离以及该第二方向角而计算该第一穿戴式电子装置与该第二穿戴式电子装置之间的一相对位置关系。
6.根据权利要求5所述的虚拟实境***，其特征在于，该第一麦克风阵列包含一第一麦克风以及一第二麦克风，该第一麦克风以及该第二麦克风设置于该第一穿戴式电子装置上的相异位置并用以感测相对应于该环境声音的多个声音取样。
7.根据权利要求6所述的虚拟实境***，其特征在于，该第一控制电路用以根据该第一麦克风或该第二麦克风所感测的所述多个声音取样的一强度水平，进而计算由该第一环境声音的该声源至该第一穿戴式电子装置的该第一距离。
8.一种穿戴式电子装置的控制方法，其特征在于，该穿戴式电子装置包含一麦克风阵列以及多个立体扬声器，该控制方法包含：
利用该麦克风阵列感测一环境声音；
根据该环境声音，计算由该环境声音的一声源至该穿戴式电子装置的一距离以及一方向角；
对应该环境声音产生一效果声音；
处理该效果声音以模拟该效果声音是源自于一虚拟位置，该虚拟位置与该穿戴式电子装置之间相隔该距离且该虚拟位置位于该方向角上；以及
透过所述多个立体扬声器播放经处理的该效果声音，
其中根据一虚拟实境场景所对应的一音频声调调整该环境声音以产生该效果声音。
9.根据权利要求8所述的穿戴式电子装置的控制方法，其特征在于，该麦克风阵列包含一第一麦克风以及一第二麦克风，计算该距离以及该方向角的步骤包含：
根据该第一麦克风或该第二麦克风所感测的所述多个声音取样的一强度水平，计算由该环境声音的该声源至该穿戴式电子装置的该距离；以及
根据该第一麦克风及该第二麦克风所感测的所述多个声音取样之间的一时间差，计算由该环境声音的该声源至该穿戴式电子装置的该方向角。
10.根据权利要求9所述的穿戴式电子装置的控制方法，其特征在于，该效果声音是通过调整该环境声音而产生，该环境声音的调整是根据对应于该虚拟实境场景的一音频声调。
11.根据权利要求9所述的穿戴式电子装置的控制方法，其特征在于，该控制方法包含：
相对应该环境声音于该虚拟位置上产生一虚拟物件，该虚拟位置与该穿戴式电子装置之间相隔该距离且该虚拟位置位于该方向角上；以及
将该虚拟物件结合至该虚拟实境场景中。
12.一种虚拟实境***的控制方法，其特征在于，该该虚拟实境***包含一第一穿戴式电子装置以及一第二穿戴式电子装置，该控制方法包含：
利用该第一穿戴式电子装置感测一环境场景的一第一环境声音，以及利用该第二穿戴式电子装置感测该环境场景的一第二环境声音；
根据该第一环境声音计算由该第一环境声音的一声源至该第一穿戴式电子装置的一第一距离以及一第一方向角；
对应该第一环境声音产生一效果声音；
处理该效果声音以模拟该效果声音是源自于一虚拟位置，该虚拟位置与该第一穿戴式电子装置之间相隔该距离且该虚拟位置位于该方向角上；
透过该第一穿戴式电子装置上的多个立体扬声器播放经处理的该效果声音，其中根据一虚拟实境场景所对应的一音频声调调整该第一环境声音以产生该效果声音；
根据该第二环境声音计算由该第二环境声音的一声源至该第二穿戴式电子装置的一第二距离以及一第二方向角；以及
根据该第一距离、该第一方向角、该第二距离以及该第二方向角而计算该第一穿戴式电子装置与该第二穿戴式电子装置之间的一相对位置关系。
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