[发明专利]一种基于VR技术的沉浸式体验耳机系统

说明书

技术领域

本发明涉及VR技术领域，尤其是涉及一种基于VR技术的沉浸式体验耳机系统。

背景技术

VR(Virtual Reality，虚拟现实技术)，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统技术，利用模拟出的一个虚拟三度空间为用户提供关于视觉、听觉、触觉等等感官的模拟，让用户如同身临其境一般及时、无限制的观察和体验三度空间中的事物。VR技术是一种以虚拟的视觉、听觉事件为使用者带来模拟真实场景的沉浸式体验的技术，由于健全人在认知世界的过程中最主要依靠视觉信息，因此，在VR技术发展逐渐加速的今天，主要用于提供视觉上的沉浸式体验系统层出不穷，且近年来，所有沉浸式体验设备都将中心放在视觉感知上，使用基于角度传感器的设备作为参数，以此改变显示视角实现沉浸式体验。

然而，为了纯粹的音乐的、听觉上的沉浸式体验系统却缺乏发展，尤其是能够实现音质与沉浸体验并重的设备，可谓寥寥无几，特别是一套仅使用单片机和耳机以及所对应的应用程序所形成的沉浸式耳机系统，这是一个几乎未被踏足实现的新的领域。

目前的VR技术主要在Android平台上实现,通过调用设备内的陀螺仪等传感器获取设备的旋转角度等。在软件方面，Google公司也为Android系统量身定制了能够实现VR功能的代码库GVR Package，通过这个库可以在Unity3D软件中开发具有VR功能的Android应用。硬件方面，由于目前市场上安卓设备早已包含了各种传感器，因此直接调用这些传感器，这个安卓设备就能实现VR应用的开发。然而，正是因为这种包装完全的开发模式，目前的VR设备都需要将整个硬件设备作为整体进行开发，并且在使用时必须作为一个整体穿戴使用，所以针对听觉进行开发的VR设备由于硬件使用效率很低，导致其数量很少，尤其是将VR所需传感器单纯的与耳机相结合形成听觉上的VR效果的设备几乎没有。

因此，基于纯粹的听觉设备而开发的沉浸式体验系统是一个未经深入开发的领域，目前的开发方案涉及到软件和硬件两块，其中：软件方面，使用Unity3D、Android Studio等均能实现VR效果的直接生成。硬件方面，使用Android设备集成传感器、使用单片机作为控制器获取传感器数据两种方式均可实现数据的获取。由于大部分VR开发软件可以直接使用传感器所获取的数据，因此，基于Arduino单片机模块进行开发成为了可能。

经过检索，中国专利公开号为CN107167923A公开了一种无线VR眼镜，包括VR眼镜本体、主机和耳机，VR眼镜本体和耳机均通过无线传输模块与主机实现通信，VR眼镜本体和耳机均固定于头戴式支架上。该发明解决了现有VR眼镜过于笨重，使用不便等问题。但该发明主要是改善VR眼镜的结构，并不能提供沉浸式耳机体验系统。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于VR技术的沉浸式体验耳机系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于VR技术的沉浸式体验耳机系统，包括硬件结构和内嵌在硬件结构上的控制流程，所述的硬件结构包括手机客户端、耳机端、单片机和传感器；所述的传感器将获取的头部位置参数发送给单片机，所述的单片机将参数处理后发送至手机客户端，所述的手机客户端根据接收的参数，利用VR技术对音频进行处理，所述的经过处理的音频数据传输到耳机端进行播放。

优选地，所述的单片机和传感器集成在耳机端的耳机本体内，所述的耳机本体内安装有锂电池组，所述的锂电池组为单片机和传感器供电。

优选地，所述的耳机本体包括左耳罩、右耳罩和头梁，所述的左耳罩和右耳罩均为采用了3D打印技术制作而成的耳罩，所述的耳罩上设有各种接线所需走线孔和法兰式快拆外壳。

优选地，所述的单片机安装在左耳罩内，所述的传感器安装在头梁上，所述的锂电池组安装在右耳罩内。

优选地，所述的单片机包括Arduino主板和蓝牙模块，所述的Arduino主板由锂电池组供电，所述的蓝牙模块由Arduino主板供电；所述的蓝牙模块与手机客户端的蓝牙设备通过蓝牙协议实现单片机和手机客户端之间的数据交换。

优选地，所述的传感器为电子罗盘或六轴加速计。

优选地，所述的单片机将收到的头部转动参数进行编码并传递给蓝牙芯片，所述的手机客户端接收后将数据解码和验证才能作为参数使用；所述的单片机获取传感器参数的时间间隔设置在0.05秒内。