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DESCRIPCIÓN  Sistema  para  la  exploración  de  entornos  virtuales  y  reales mediante  espacios  acústicos 

vectoriales. La presente invención se refiere a un sistema que permite a personas invidentes explorar 5 

entornos  tridimensionales,  mediante  la  síntesis  de  audio  binaural  en  tiempo  real  de  un conjunto de  fuentes sonoras puntuales en campo  libre  (vértices acústicos) que aproximan  la geometría del entorno  tridimensional,  siendo de aplicación en el  campo de  las ayudas para invidentes y en  la mejora de  la accesibilidad a computadores y espacios reales. El sistema se diferencia de los existentes hasta la fecha en que: 1) la información geométrica no es adquirida 10 por sistemas de visión artificial, sino que ésta se encuentra almacenada en la memoria física de un  computador,  2)  la  descripción  de  la  geometría  es  vectorial,  resolviendo  la  falta  de resolución espacial de sistemas basados en visión y 3) se  incorpora un patrón  inteligente de activación  de  las  fuentes  puntuales,  dependiente  de  la  propia  geometría,  que  permite  una percepción más eficiente y precisa del espacio acústico.  15  Antecedentes de la invención 

El reto de proporcionar referencias espaciales a las personas invidentes se persigue desde hace mucho tiempo. Se ha facilitado información espacial a los invidentes a través del sentido del oído de muy diversas  formas y, en concreto, existen varios grupos en el mundo que han 20 trabajado en  la traducción de  información espacial a través de  las funciones de transferencia de la cabeza, comúnmente denominadas HRTF (del inglés head related transfer functions) o de sus equivalentes temporales, las respuestas al impulso de la cabeza, llamadas HRIR (del inglés head related impulse responses). 

Las HRIR de un determinado sujeto describen cómo un sonido que procede de una cierta 25 dirección (θ,Φ) y desde una cierta distancia r se ve modificado por el efecto de la difracción y la  reflexión del  sonido en  la  cabeza, en el  torso y en  las orejas del propio  sujeto.  Los  seres humanos aprendemos a utilizar la información contenida en dichas respuestas al impulso para localizar  fuentes  sonoras  en  el  espacio. De  este modo  percibimos,  por  ejemplo,  por  dónde viene un coche que se aproxima, o que algo acaba de caer justo a nuestras espaldas. 30 

Se  sabe  que  esta  habilidad  para  localizar  sonidos  funciona  mejor  en  entornos  con características de campo libre (esto es, entornos en los que apenas existe reflexión del sonido) y para fuentes sonoras de banda ancha y carácter impulsivo. 

Es posible crear una “fuente sonora virtual” en campo libre de forma sencilla. A través de la convolución del patrón sonoro de  la fuente sonora con  las HRIR de un determinado sujeto 35 para una determinada posición (r,θ,Φ), es posible generar tramas de audio que, reproducidas por unos auriculares comunes, den al sujeto la sensación de que la fuente sonora se encuentra en las coordenadas esféricas (r,θ,Φ). Esta sensación espacial se ve reforzada si el procesado es actualizado en tiempo real y se permite que el sujeto se mueva en relación a la fuente virtual. Esto  es  debido  a  que  los  seres  humanos  utilizamos  el movimiento  de  forma  natural  para 40 discriminar  confusiones en  la  localización de  fuentes  sonoras.  La  síntesis binaural en  campo libre es hoy día posible gracias al avance de  las técnicas actuales correspondientes al estado del arte del procesado digital de la señal. 

Es preciso subrayar el hecho de que la localización de fuentes sonoras es una habilidad que el  ser humano adquiere a  través del entrenamiento. El  cerebro no  tiene  información previa 45 

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acerca de la forma de las orejas en el momento del nacimiento, y por tanto el recién nacido no tiene  la capacidad de discernir  la procedencia de  los sonidos durante  los primeros meses de vida. En cuanto aparecen  los primeros  signos de coordinación muscular,  los bebés humanos aprenden a relacionar el patrón espectral de los sonidos que perciben con una cierta dirección y distancia. De este modo  la habilidad para  localizar  sonidos  comienza a desarrollarse. Este 5 proceso de entrenamiento no se restringe a la infancia, aunque la capacidad de aprendizaje de los  recién  nacidos  en  este  sentido  es muy  superior  a  la  de  los  adultos.  Los  seres  humanos siguen entrenando y adaptando  la habilidad de  localización a  lo  largo de  su vida, ya que  su torso,  su  cabeza  y  sus  orejas  cambian  con  la  edad.  Se  han  documentado  casos  en  los  que personas con orejas parcial o  totalmente seccionadas han  recuperado,  tras cierto  tiempo,  la 10 habilidad para localizar sonidos, lo que demuestra que es posible reeducar al cerebro para que adopte unas nuevas HRIR si se le facilitan los estímulos adecuados. 

Todos estos hechos y las pruebas realizadas en los trabajos de investigación precedentes a esta invención llevan a la conclusión de que los seres humanos, y especialmente las personas invidentes,  siendo más  sensibles a  los estímulos auditivos, pueden  refinar  su habilidad para 15 localizar sonidos mediante un adecuado entrenamiento. Pero la búsqueda de alternativas a la percepción visual, que supongan una verdadera mejora de la movilidad de los invidentes y su percepción  del  entorno,  es  categóricamente  distinta  en  función  de  si  el  entorno  es,  o  no, conocido previamente.  

Si  no  existe  información  previa  sobre  el  entorno,  la  adquisición  de  la  información  se 20 realiza, habitualmente, mediante algún tipo de sistema de visión artificial. Tal es el caso de la patente española P9602283 (INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DE CANARIAS  ‐ UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA), en  la que se describe  la creación de un espacio acústico virtual mediante HRTF en que  los objetos virtuales  se  representan  recubriéndolos  con una malla  regular de pequeños generadores acústicos que definirían sus cualidades físicas, posición, color, textura, etc.  25 

No  obstante,  en  dicho  sistema,  las  restricciones  de  las  técnicas  actuales  de  percepción tridimensional mediante  visión  artificial necesarias para obtener  la  información  geométrica, derivan en una definición “raster” del espacio acústico virtual, es decir, basada en una malla regular,  en  contraposición  a  una  representación  vectorial.  Esto  limita  enormemente  la capacidad de representación del sistema, impide una descripción inteligente y precisa de dicho 30 espacio, que es percibido por el  invidente como un conjunto desordenados de puntos, y no permite la introducción de patrones complejos de activación de las fuentes puntuales.  Descripción de la invención 

La presente invención se basa en la generalización del concepto de espacio acústico virtual 35 mediante una descripción vectorial del mismo. Se define así un espacio acústico vectorial cuya unidad  mínima  de  información  es  la  fuente  sonora  puntual  en  campo  libre,  que denominaremos  en  adelante  vértice  acústico.  Partiendo  de mapas  vectoriales  de  entornos conocidos es posible disponer vértices acústicos en puntos estratégicos del espacio acústico virtual,  sin  restricción  espacial  alguna,  y  activarlos  de  acuerdo  a  un  patrón  inteligente  que 40 mejore la percepción final de la geometría del entorno virtual. 

El  sistema  al que  se  refiere  la presente  invención  se organiza en una estructura  cliente servidor que optimiza el procesamiento de  la  información y que posibilita su aplicación en el ámbito de la mejora de la accesibilidad de los ordenadores (por ejemplo el diseño de juegos de ordenador para  invidentes) y en edificios o entornos reales de  los que exista una descripción 45 

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geométrica adecuada. La  implementación práctica de un sistema de navegación de entornos virtuales o reales sin el uso de la vista es perfectamente viable a día de hoy, ya que no se trata tanto de  reproduccir  exactamente  la  realidad  visual  si no de  crear un  espacio  acústico que permita a los invidentes guiarse. 

El  servidor  (1)  es  el  encargado  de  hacer  todo  el  procesamiento  de  la  información 5 geométrica con  restricciones de  tiempo  real dejando al cliente  (2) únicamente  las  tareas de procesado de audio. 

Dentro  del  servidor,  la  geometría  (3),  que  consiste  en  un modelo  tridimensional  de  un dominio espacial, bien creado por ordenador o bien réplica de un entorno real, es traducida mediante  un  sistema  de  posicionamiento  de  vértices  (4),  en  un  conjunto  de  vértices  en  el 10 espacio que describe la geometría del modelo tridimensional. Este proceso puede realizarse de forma  previa  (offline)  sin  restricciones  de  tiempo  real.  Al  nuevo  mapa  generado  lo denominamos  mapa  de  vértices  acústicos  (5),  en  el  que  cada  uno  de  los  vértices  se corresponderá con una fuente sonora puntual en el espacio acústico virtual con características de campo libre. 15 

La  posición  y  orientación  de  la  cabeza  del  usuario  (8)  es  registrada  por  un  sistema  de seguimiento  (9),  en  el  caso  de  navegación  de  entornos  reales  una  unidad  inercial optativamente  complementada  con  un  sistema  de  radiolocalización  basado  en  la  propia implementación de la comunicación mediante los módulos de comunicación del cliente (10) y del servidor(7), y en el caso de navegación de entornos virtuales, bien un sistema inercial, bien 20 un sistema de seguimiento de la cabeza por imagen, con un sistema que mantiene en memoria la  posición  en  el  entorno  virtual  y  que  permita  modificarla  mediante  un  dispositivo  HMI (Human‐Machine Interface) tal como un joystick, ratón, teclado o cualquier otro dispositivo al uso.  

Ambos conjuntos de datos, la posición y orientación de la cabeza (8) y el mapa de vértices 25 acústicos (5), son transferidos a un sistema (6) que generará la lista de vértices acústicos (11), lista que define  la  escena  en  el  espacio  acústico  virtual. Dicha  lista  contiene  la posición de todos los vértices acústicos respecto a la cabeza del sujeto en coordenadas esféricas (ri,θi,Φi), un  intervalo  temporal ∆ti que  implementa el patrón de activación de  los vértices acústicos y una o varias etiquetas que transmitirán información adicional acerca de la naturaleza de cada 30 vértice  acústico  o  del  objeto  al  que  representan,  permitiendo  definir  una  funcionalidad específica asociada a distintos patrones o espectros acústicos. 

Para aligerar el procesado de audio que se ha de realizar en el cliente (2) con restricciones de  tiempo real, de  forma previa  (offline) se realiza  la convolución de  los diferentes patrones monoaurales  con  las  HRIR  del  usuario  en  un  sistema  a  tal  efecto  (13).  Como  resultado  se 35 obtiene la matriz de patrones binaurales de los vértices acústicos (14), una matriz de tramas de audio que alberga  todas  las  combinaciones posibles de  los patrones acústicos  con  todas  las posiciones en el espacio acústico virtual. 

Dicha matriz  de  patrones  binaurales  (14)  y  la  lista  de  vértices  acústicos  (11)  serán  la entrada de un  sistema de  síntesis binaural en  campo  libre  con  restricciones de  tiempo  real 40 (12). Para generar las tramas de audio binaural, el sistema (12) asociará a cada vértice acústico en la lista (11) un patrón acústico en la matriz de patrones binaurales (14) acorde a su etiqueta y a su posición en el espacio acústico virtual, aplicará los retardos, incluidos en la lista (11), que definen el patrón de activación de  los vértices acústicos, y mezclará  las tramas en una única 

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trama de audio binaural. Esta trama de audio será entregada al usuario a través de un sistema de reproducción estéreo (15). 

Este  sistema  permite  que  personas  invidentes  puedan  explorar  entornos  virtuales,  o entornos reales de los que existe una descripción geométrica adecuada, sin tener que recurrir a sistemas de visión artificial. Las técnicas actuales de visión por computador son, a día de hoy, 5 insuficientes para  reconstruir  realidades  tridimensionales en condiciones  reales y, por  tanto, sujetas a fuertes obstáculos (tráfico de personas y objetos, decoración,  iluminación, dinámica del propio sujeto) con  la robustez y seguridad necesarias para hacer operativa  la navegación en  un  edificio  mediante  espacios  acústicos  virtuales.  Sin  embargo,  la  obtención  de  dicha información geométrica previamente,  la utilización de un mapa vectorial del espacio acústico 10 virtual  a  través  de  vértices  acústicos,  capaz  de  describir  con  precisión  la  geometría independientemente de su complejidad, y la utilización de patrones de activación inteligentes, son medidas  practicables  que  dejan  expedita  la  vía  para  la  realización  de  un  sistema  con capacidad  para  mejorar  notablemente  la  movilidad  e  independencia  de  las  personas invidentes. 15 

 Descripción de los dibujos 

La Figura 1 es un esquema de bloques que describe a grandes  rasgos el  funcionamiento general  del  sistema  conteniendo  los  subsistemas:  (1)  servidor,  (2)  cliente,  (3)  descripción geométrica del entorno virtual o real, (4) sistema de posicionamiento de vértices acústicos, (5) 20 mapa  de  vértices  acústicos,  (6)  generación  de  la  lista  de  vértices  acústicos,  (7) módulo  de comunicaciones del servidor, (8)  posición y orientación de la cabeza del usuario, (9) sistema de seguimiento, (10) módulo de comunicaciones del cliente, (11)  lista de vértices acústicos, (12) sistema  de  síntesis  binaural  en  tiempo  real  de  los  vértices  acústicos,  (13)  bloque  de convolución de  los patrones monoaurales  con  las HRIR del usuario,  (14) matriz de patrones 25 binaurales y (15) sistema de reproducción estéreo. 

La Figura 2 muestra un esquema de bloques de una posible implementación del sistema de generación de  la  lista de vértices acústicos (6), conteniendo  los subsistemas: bloque de resta de  vectores  (16),  conversión  a  coordenadas esféricas  (17),  generación del  retardo  temporal asociado  al patrón de  activación de  los  vértices  acústicos  (18),  resta módulo π  (19)  y  resta 30 módulo 2π (20).  

La Figura 3 muestra un esquema de bloques de una posible implementación del sistema de síntesis de  audio  a  tiempo  real de  los  vértices  acústicos  (12),  conteniendo  dos  sistemas de retardo (21 y 22), dos mezcladores (23 y 24) y dos memorias intermedias (25 y 26).  35 Descripción de una realización preferida 

El sistema descrito puede implementarse íntegramente en un ordenador personal, para la generación de una  experiencia  similar  a  la de un  videojuego  en primera persona,  sirviendo además  de  entrenador  para  el  potencial  usuario  del  sistema  en  entornos  reales,  o  como sistema  de  interfaz  para  videojuegos  existentes  y  herramientas  informáticas,  o  puede 40 implantarse  en  un  edificio  o  espacio  controlado,  cuya  geometría  haya  sido  descrita  en  un sistema CAD 3D estándar, para aumentar la movilidad y autonomía de las personas invidentes.  

En este último caso el sistema servidor (1) estaría constituido por un servidor de procesos, capaz de gestionar la navegación de múltiples usuarios simultáneamente, situado en el propio edificio.  Este  servidor  (1)  es  el  único  poseedor  y  gestor  de  la  información  geométrica  del 45 

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edificio,  liberando  al  cliente  (2)  de  efectuar  los  costosos  procesamientos  geométricos  del elevado número de vértices acústicos, y permitiendo a su portador acceder como cliente a un número  virtualmente  infinito  de  espacios  públicos  y  privados  equipados  con  el  sistema.  El cliente  (2) estaría  compuesto por una unidad de procesamiento digital de  señal DSP  (digital signal  processor),  una  unidad  inercial  (9),  un  sistema  de  reproducción  estéreo  (15)  y  un 5 módulo de  comunicaciones  (10) que establecería  la  conexión  con el  servidor al entrar en el recinto  o  espacio  navegable.  El  cliente  (2)  es  el  único  conocedor  de  la matriz  de  patrones binaurales que se elabora a partir de las HRIR del usuario. Este hecho hace que el servidor no necesite  información  previa  sobre  el  usuario,  confiriendo  al  sistema  la  capacidad  de  ser general y automáticamente escalable. Es decir, un nuevo usuario solo tendría que disponer del 10 cliente  (2)  para  navegar  en  recintos  o  espacios  que  dispongan  de  un  servidor  (1)  sin reconfiguración previa de éstos y, análogamente, para  implantar un servidor (1) en un nuevo recinto o espacio no es preciso reconfigurar los clientes (2) activos. Opcionalmente, el servidor puede estar dotado de un sistema de control de acceso a clientes registrados. Adicionalmente, la capacidad del servidor para conocer la posición y orientación de los usuarios permite dotar 15 asimismo al servidor de un sistema de protección de los usuarios, de forma que en caso de que se  acerquen  a  algún  lugar  de  riesgo  pueden  ser  avisados  de  forma  personal  y  totalmente discreta, o, en caso de persistencia, a un servicio de asistencia.  

Al iniciar el sistema, el servidor (1) carga la geometría (3) del edificio o espacio cubierto y mediante  el  subsistema de disposición de  vértices  acústicos  (4)  genera  el mapa de  vértices 20 acústicos  (5)  y  lo  almacena  en memoria.  Esta  fase del proceso  se  realiza únicamente  en  la puesta en marcha del servidor, por lo que se realiza previamente (offline) sin restricciones de tiempo real. 

La posición del usuario en el mapa y  la orientación de  la  cabeza  (8) es adquirida por el sistema  inercial  (9) del  cliente  (2),  transmitida por el módulo de  comunicaciones del  cliente 25 (10) , recibida por el módulo de comunicaciones del servidor (7) y tramitada como una petición de una nueva  lista de  vértices  acústicos  (11) o escena  acústica.  El  servidor  (1), mediante el sistema de generación de  la  lista de vértices  (6), para  cada vértice  i en el mapa de vértices acústicos (5), calcula el vector vi=pi‐ps que va desde la posición del sujeto ps a la posición de la fuente pi mediante un bloque de resta de vectorial  (16). El vector vi=(xi,yi,zi),  inicialmente en 30 coordenadas  cartesianas,  es  expresado  en  coordenadas  esféricas  (ri,θi,Φi)  mediante  el subsistema (17). Las coordenadas esféricas θ’i y Φ’i son introducidas en dos sistemas (19 y 20) que  realizan,  respectivamente,  la  resta módulo  π  y módulo  2π  respecto  a  las  coordenadas esféricas de la orientación de la cabeza del sujeto, es decir θi=|θ’i ‐ θS|π y 

 Φi=|Φ’i – ΦS|2π. De este modo se obtienen las coordenadas (θ’i, Φ’i) correspondientes a la orientación del vértice i 35 relativo a la orientación de la cabeza del sujeto. El sistema (6) incluye un subsistema (18) con el patrón de  activación de  los  vértices  acústicos,  asignando  a  cada  vértice  i  un  intervalo ∆ti  y creando un patrón temporal que clarifica la percepción del espacio acústico virtual. El criterio de asignación de  intervalos del  subsistema  (18) puede  ser  tan básico como  la asignación de intervalos ∆ti mayores a  los vértices más alejados del sujeto, o puede  implementar métodos 40 más elaborados que  recorran en un orden predefinido  las  líneas  y  superficies  visibles de  la geometría  (3).  Este  patrón  de  activación  se  define  en  el  propio  servidor  (1),  pudiendo  ser optimizado  para  las  geometrías  particulares  de  cada  entorno.  El  sistema  (6)  desprecia automáticamente  aquellos  vértices  que  se  encuentren  ocluidos  o  suficientemente  lejos  del sujeto,  aligerando  la  carga  de  computación  en  el  cliente  (2).  Una  vez  generada  la  lista  de 45 

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vértices acústicos (11), en tiempo real, es transmitida mediante el módulo de comunicaciones del servidor (7) al módulo de comunicaciones del cliente (10) que la recibe y procesa. 

Al  igual que el procesamiento offline de  la geometría (3) en el servidor (1),  la síntesis del audio binaural en el cliente (2) se realiza en dos pasos. Previamente, al configurar el cliente (2) para un nuevo usuario, se realiza  la convolución de  los patrones monoaurales de  los vértices 5 acústicos con  las HRIR del usuario (13) para todo ángulo de  incidencia y distancia, generando una matriz de patrones binaurales de los vértices acústicos (14) personalizada para el usuario. Esta matriz se almacena en una memoria de acceso rápido en el cliente (2) haciendo posible el procesado en tiempo real.  

Para  cada  vértice  de  la  lista  (11),  el  sistema  (12)  tomará  su  posición  en  coordenadas 10 esféricas y leerá de la matriz de patrones binaurales (14) las tramas de audio correspondientes a dicha posición y  clasificación del vértice acústico. Para aumentar  la  coherencia  sonora del espacio  acústico,  entre  posiciones  intermedias  de  la matriz  de  patrones  binaurales  (14)  se realizará la interpolación de los patrones adyacentes mediante técnicas de “audio morphing”.  

Las dos  tramas  (correspondientes al canal  izquierdo y derecho)  tomadas de  la matriz de 15 patrones  binaurales  (14)  son  retardadas  el  intervalo  de  tiempo ∆ti  definido  en  la  lista  de vértices  acústicos  (11) mediante  los  sistemas  de  retardo  (21  y  22),  son mezcladas  con  las tramas de  los otros vértices acústicos mediante  los mezcladores (23 y 24), y almacenadas en sendas memorias  intermedias  (25  y  26)  en  espera  de  ser  entregadas  al  canal  izquierdo  y derecho del sistema de reproducción estéreo (15). 20  

7  

REIVINDICACIONES  

1. Sistema para  la exploración de entornos virtuales y reales mediante espacios acústicos vectoriales  que  consiste  en  un  sistema  servidor  (1),  un  sistema  cliente  (2),  la  descripción geométrica  de  un  entorno  (3),  un  sistema  de  posicionamiento  de  vértices  acústicos  (4),  un 5 mapa de vértices acústicos (5), un sistema de generación de la lista de vértices acústicos (6), un módulo de comunicaciones de servidor (7),  la posición y orientación de  la cabeza del usuario (8), un sistema de seguimiento (9),  un módulo de comunicaciones de cliente (10), una lista de vértices acústicos (11), un sistema que realiza la síntesis binaural en tiempo real de los vértices acústicos (12), un bloque de convolución de los patrones monoaurales con las HRIR del usuario 10 (13), una matriz de patrones binaurales (14) y un sistema de reproducción estéreo (15). 

2. Sistema para  la exploración de entornos virtuales y reales mediante espacios acústicos vectoriales  según  la  1º  reivindicación  caracterizado  por  que  el  sistema  de  seguimiento  se implementa con un sistema inercial en miniatura. 

3. Sistema para  la exploración de entornos virtuales y reales mediante espacios acústicos 15 vectoriales según  la 1ª reivindicación caracterizado por que  los sistemas servidor (1) y cliente (2)  se  implementan  físicamente  en  un mismo  dispositivo,  para  la  navegación  de  entornos virtuales, para el entrenamiento de la navegación en entornos reales, y como herramienta de accesibilidad informática para invidentes. 

4. Sistema para  la exploración de entornos virtuales y reales mediante espacios acústicos 20 vectoriales según  la 3ª reivindicación caracterizado por que el sistema de seguimiento  (9) se implementa con un sistema de seguimiento de  la posición y orientación de  la cabeza basado en una cámara situada en el ordenador frente al usuario. 

5. Sistema para  la exploración de entornos virtuales y reales mediante espacios acústicos vectoriales según  la 1º reivindicación caracterizado por que  los sistemas servidor (1) y cliente 25 (2)  se  implementan  en  dispositivos  físicamente  distintos,  para  la  navegación  de  recintos  y espacios reales. 

6. Sistema para  la exploración de entornos virtuales y reales mediante espacios acústicos vectoriales  según  la  5ª  reivindicación,  en  el  que  el  servidor  (1)  está  además  dotado  de  un sistema de alerta personal para cuando el usuario se aproxima a una zona de riesgo. 30 

  

8  

 

 

 

(15) SISTEMA DE REPRODUCCIÓN

ESTÉREO

(9) MEZCLADOR

(12) SÍNTESIS BINAURAL EN

TIEMPO REAL DE LOS VERTICES

ACÚSTICOS

CLIENTE (2)

ONLINE

(14) MATRIZ DE PATRONES

BINAURALES

(9) MEZCLADOR

(9) GENERACIÓN DEL PATRÓN

BINAURAL DE LOS VÉRTICES

ACÚSTICOS A PARTIR DE LAS

HRTF

OFFLINE

(9) MEZCLADOR

(13) CONVOLUCIÓN DE LOS PATRONES

MONOAURALES CON LAS HRIR DEL USUARIO

SERVIDOR (1)

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE

VÉRTICES ACÚSTICOS

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

OFFLINE

ONLINE

(3) GEOMETRÍA

(9) MEZCLADOR(7) MODULO DE COMUNICACIÓN

(8) POSICIÓN Y ORIENTACIÓN DE LA CABEZA

(9) MEZCLADOR(10) MÓDULO DE COMUNICACIÓN

(9) MEZCLADOR(9) SISTEMA

SEGUIMIENTO

(11) LISTA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

(4) GENERACIÓN DEL MAPA DE

VÉRTICES ACÚSTICOS

(4) POSICIONAMIENTO

DE VÉRTICES ACÚSTICOS

(5) MAPA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

(3) GEOMETRÍA

(15) SISTEMA DE REPRODUCCIÓN

ESTÉREO

(9) MEZCLADOR

(12) SÍNTESIS BINAURAL EN

TIEMPO REAL DE LOS VERTICES

ACÚSTICOS

(9) MEZCLADOR

(12) SÍNTESIS BINAURAL EN

TIEMPO REAL DE LOS VERTICES

ACÚSTICOS

CLIENTE (2)

ONLINE

(14) MATRIZ DE PATRONES

BINAURALES

(9) MEZCLADOR

(9) GENERACIÓN DEL PATRÓN

BINAURAL DE LOS VÉRTICES

ACÚSTICOS A PARTIR DE LAS

HRTF

(9) MEZCLADOR

(9) GENERACIÓN DEL PATRÓN

BINAURAL DE LOS VÉRTICES

ACÚSTICOS A PARTIR DE LAS

HRTF

OFFLINE

(9) MEZCLADOR

(13) CONVOLUCIÓN DE LOS PATRONES

MONOAURALES CON LAS HRIR DEL USUARIO

(9) MEZCLADOR

(13) CONVOLUCIÓN DE LOS PATRONES

MONOAURALES CON LAS HRIR DEL USUARIO

SERVIDOR (1)

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE

VÉRTICES ACÚSTICOS

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE

VÉRTICES ACÚSTICOS

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

OFFLINE

ONLINE

(3) GEOMETRÍA(3) GEOMETRÍA

(9) MEZCLADOR(7) MODULO DE COMUNICACIÓN(9) MEZCLADOR(7) MODULO DE COMUNICACIÓN

(8) POSICIÓN Y ORIENTACIÓN DE LA CABEZA

(9) MEZCLADOR(10) MÓDULO DE COMUNICACIÓN(9) MEZCLADOR(10) MÓDULO DE COMUNICACIÓN

(9) MEZCLADOR(9) SISTEMA

SEGUIMIENTO(9) MEZCLADOR(9) SISTEMA

SEGUIMIENTO

(11) LISTA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

(11) LISTA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

(4) GENERACIÓN DEL MAPA DE

VÉRTICES ACÚSTICOS

(4) POSICIONAMIENTO

DE VÉRTICES ACÚSTICOS

(4) GENERACIÓN DEL MAPA DE

VÉRTICES ACÚSTICOS

(4) POSICIONAMIENTO

DE VÉRTICES ACÚSTICOS

(5) MAPA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

(5) MAPA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS

(3) GEOMETRÍA(3) GEOMETRÍA

  

Figura 1 

9  

(8) POSICIÓN Y ORIENTACIÓN DE LA CABEZA DEL USUARIO

POSICIÓN i DE LA LISTA

DE VÉRTICES

ACÚSTICOS (11)

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE VÉRTICES ACÚSTICOS

POSICIÓN DEL VÉRTICE i EN EL

MAPA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS (5)

pi=(xi,yi,zi)

pS=(xS,yS,zS)

θS

(16) RESTA DE VECTORES

vi=pi-pS

ri

∆ti(17) CONVERSIÓN A

COORDENADAS ESFÉRICAS

(18) GENERACIÓN DEL RETARDO

TEMPORAL

θ'i

θS

(19) RESTA MODULO π

φ'i

φS

(20) RESTA MODULO 2π

θi

φi

φS

(8) POSICIÓN Y ORIENTACIÓN DE LA CABEZA DEL USUARIO

POSICIÓN i DE LA LISTA

DE VÉRTICES

ACÚSTICOS (11)

(6) GENERACIÓN DE LA LISTA DE VÉRTICES ACÚSTICOS

POSICIÓN DEL VÉRTICE i EN EL

MAPA DE VÉRTICES

ACÚSTICOS (5)

pi=(xi,yi,zi)

pS=(xS,yS,zS)

θS

(16) RESTA DE VECTORES

vi=pi-pS

(16) RESTA DE VECTORES

vi=pi-pS

ri

∆ti(17) CONVERSIÓN A

COORDENADAS ESFÉRICAS

(18) GENERACIÓN DEL RETARDO

TEMPORAL

θ'i

θS

(19) RESTA MODULO π

φ'i

φS

(20) RESTA MODULO 2π

θi

φi

φS

 Figura 2 

 

(11) POSICIÓN i DE LA LISTA DE VÉRTICES ACÚSTICOS

L

Rri,θi,φi

∆ti(21) RETARDO

δ(t-∆t)

(12) SÍNTESIS BINAURAL EN TIEMPO REAL DE LOS VÉRTICES ACÚSTICOS

(22) RETARDO δ(t-∆t)

(23) MEZCLADOR IZQUIERDO

(24) MEZCLADOR

DERECHO

(15) SISTEMA DE REPRODUCCIÓN

ESTÉREO

CANAL IZQUIERDO

CANAL DERECHO(14) MATRIZ

DE PATRONES

BINAURALES

(25) BUFFER

(26) BUFFER

L

R

(11) POSICIÓN i DE LA LISTA DE VÉRTICES ACÚSTICOS

L

Rri,θi,φiri,θi,φi

∆ti(21) RETARDO

δ(t-∆t)

(12) SÍNTESIS BINAURAL EN TIEMPO REAL DE LOS VÉRTICES ACÚSTICOS

(22) RETARDO δ(t-∆t)

(23) MEZCLADOR IZQUIERDO

(24) MEZCLADOR

DERECHO

(15) SISTEMA DE REPRODUCCIÓN

ESTÉREO

CANAL IZQUIERDO

CANAL DERECHO(14) MATRIZ

DE PATRONES

BINAURALES

(25) BUFFER

(26) BUFFER

L

R

 Figura 3