(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザが外部音に対して適時に反応を示すことができるように、電子装置がそれ自体の音量を外部音に従ってインテリジェントに制御することを可能にするための、電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法及び実装機器を提供する。【解決手段】マイクロフォンによって拾われた外部音を受信し、外部音のコンテンツ情報を抽出し、外部音のコンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが外部音のコンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成し、第１の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節すること、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することを含む。電子装置がそれ自体の音量を外部音に従ってインテリジェントに制御することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法であって、前記電子装置にはマイクロフォンが設置され、前記方法は、
前記マイクロフォンによって拾われた外部音を受信し、
前記外部音のコンテンツ情報を抽出し、
前記外部音の前記コンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが前記外部音の前記コンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成し、
前記第１の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節すること、
又は、
プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力すること
を含む、方法。
【請求項２】
プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力することは、
前記外部音の前記コンテンツ情報に従って、対応するプロンプトトーンを生成し、出力されている前記音をオフにし、前記対応するプロンプトトーンを出力すること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記マイクロフォンの数は少なくとも２つであり、
出力されている音の音量を調節することの前に、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力することの前に、前記方法は、
少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるマイクロフォンアレイに従って、前記外部音の音源の位置、及び、前記外部音の前記音源と前記電子装置との間の距離を計算すること
を更に含み、出力されている音の音量を調節すること、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力することは、
前記外部音の前記音源の前記位置、及び、前記距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成し、
前記第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている前記音の前記音量を調節すること、又は、前記プロンプトトーンを生成し、出力されている前記音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力すること
を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるマイクロフォンアレイを使用することによって、前記外部音の位置、及び、前記外部音と前記電子装置との間の距離を計算することは、
前記少なくとも２つのマイクロフォンによって形成される前記アレイ内の２つのマイクロフォンによって形成されるアレイ要素ペア間での音到着遅延を計算し、
前記到着遅延、及び前記マイクロフォンの間の位置関係に従って、前記外部音と前記電子装置との間の前記距離を計算し、前記外部音の前記位置を判定すること
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも２つのマイクロフォンは、無指向性マイクロフォンである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記外部音の前記音源の前記位置、及び前記距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成することは、
前記音源の前記位置、及び前記距離を、閾値回路内に入力し、前記音源の前記位置、及び前記距離を、前記閾値回路内の、対応する予め設定された閾値とそれぞれ比較し、比較結果を生成し、
前記比較結果が、予め設定された関係に適合する場合、オーディオ処理チップに高レベル信号を出力し、それ以外の場合、前記オーディオ処理チップに低レベル信号を出力すること
を含み、
前記第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている前記音の前記音量を調節すること、又は、前記プロンプトトーンを生成し、出力されている前記音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力することは、
前記高レベル信号が受信された場合、前記オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、出力されている前記音の前記音量を調節すること、又は、前記プロンプトトーンを生成し、出力されている前記音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力すること
を含む、請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
電子装置の音量をインテリジェントに制御する実装機器であって、前記電子装置にはマイクロフォンが設置され、前記機器は、
前記マイクロフォンによって拾われた外部音を受信するように構成された、受信ユニットと、
前記外部音のコンテンツ情報を抽出するように構成された、コンテンツ抽出ユニットと、
前記外部音の前記コンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが前記外部音の前記コンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成するように構成された、コンテンツ判定ユニットと、
前記第１の判定結果がｙｅｓである場合、音量を制御するように構成された、音量制御ユニットと
を備え、ここで、
前記音量制御ユニットは、音量調節ユニット又はプロンプトトーンユニットを備え、ここで、
前記音量調節ユニットは、前記第１の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節するように構成され、
前記プロンプトトーンユニットは、前記第１の判定結果がｙｅｓである場合、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力するように構成される、
機器。
【請求項８】
前記プロンプトトーンユニットは、前記第１の判定結果がｙｅｓである場合、前記外部音の前記コンテンツ情報に従って、対応するプロンプトトーンを生成し、出力されている前記音をオフにし、前記対応するプロンプトトーンを出力するように特に構成される、請求項７に記載の機器。
【請求項９】
前記マイクロフォンの数は少なくとも２つであり、
前記機器は、
少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるマイクロフォンアレイに従って、前記外部音の音源の位置、及び、前記外部音の前記音源と前記電子装置との間の距離を計算するように構成された、位置判定ユニット
を更に備え、前記音量制御ユニットは、
前記第１の判定結果がｙｅｓである場合、前記音源の前記位置、及び前記距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成するように構成された、条件判定ユニットと、
前記第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている前記音の前記音量を調節するように特に構成された、前記音量調節ユニットと、
前記第２の判定結果がｙｅｓである場合、前記プロンプトトーンを生成し、出力されている前記音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力するように特に構成された、前記プロンプトトーンユニットと
を更に備える、請求項７又は８に記載の機器。
【請求項１０】
前記位置判定ユニットは、
前記少なくとも２つのマイクロフォンによって形成される前記アレイ内の２つのマイクロフォンによって形成されるアレイ要素ペア間での音到着遅延を計算するように構成された、遅延計算ユニットと、
前記到着遅延、及び前記マイクロフォンの間の位置関係に従って、前記外部音と前記電子装置との間の前記距離を計算し、前記外部音の前記位置を判定するように構成された、音測位ユニットと
を備える、請求項９に記載の機器。
【請求項１１】
前記少なくとも２つのマイクロフォンは、無指向性マイクロフォンである、請求項９又は１０に記載の機器。
【請求項１２】
前記条件判定ユニットは、前記音源の前記位置、及び前記距離を、閾値回路内に入力し、前記音源の前記位置、及び前記距離を、前記閾値回路内の予め設定された閾値とそれぞれ比較し、比較結果を生成し、前記比較結果が、予め設定された関係に適合する場合、オーディオ処理チップに高レベル信号を出力し、それ以外の場合、前記オーディオ処理チップに低レベル信号を出力するように特に構成され、
前記音量調節ユニットは、前記高レベル信号が受信された場合、前記オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、出力されている前記音の前記音量を調節するように特に構成され、
前記プロンプトトーンユニットは、前記高レベル信号が受信された場合、前記オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、前記プロンプトトーンを生成し、出力されている前記音をオフにし、前記プロンプトトーンを出力するように特に構成される、
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音量調節の分野に関し、特に、電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法及び実装機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの要求を満たすために、現在の電子装置のために構成されたほとんどのイヤフォンは、ノイズ低減機能を有し、外部ノイズをキャンセルすることが可能であり、これにより、人々は、イヤフォンを装着した後は「世界から隔離され（ｉｓｏｌａｔｅｄ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  ｗｏｒｌｄ）」、外部ノイズが聞こえなくなる。しかし、この手法は、ユーザがしばしば外部の状況に対して適時に反応を示すことができないということをもたらす。例えば、ユーザが、路上で自転車に乗っている間、イヤフォンで音楽を聴いている場合、ユーザには近くの車両の警笛の音が聞こえず、これは事故につながりやすい。同様に、ユーザが、運動をしている間、音楽を聴いている場合、ユーザには他者からの挨拶が聞こえない。多くの類似の状況が更に存在し、それらは不必要なトラブルをユーザにもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、ユーザが外部音（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｓｏｕｎｄ）に対して適時に反応を示すことができるように、電子装置がそれ自体の音量を外部音に従ってインテリジェントに制御することを可能にするための、電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法及び実装機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様では、本発明の一実施形態は、電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法を提供し、ここで、電子装置にはマイクロフォンが設置され、この方法は、
マイクロフォンによって拾われた外部音を受信し、
外部音のコンテンツ情報を抽出し、
外部音のコンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが外部音のコンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成し、
第１の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節すること、
又は、
プロンプトトーン（ｐｒｏｍｐｔ  ｔｏｎｅ）を生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することを含む。
【０００５】
第１の態様の第１の可能な実施手法では、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することは、
外部音のコンテンツ情報に従って、対応するプロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、対応するプロンプトトーンを出力することを含む。
【０００６】
第１の態様、又は、第１の態様の第１の可能な実施手法と組み合わせて、第２の可能な実施手法では、マイクロフォンの数は少なくとも２つであり、ここで、
出力されている音の音量を調節することの前に、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することの前に、方法は、
少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるマイクロフォンアレイに従って、外部音の音源の位置、及び、外部音の音源と電子装置との間の距離を計算することを更に含み、
出力されている音の音量を調節すること、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することは、
外部音の音源の位置、及び距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成し、
第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節すること、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することを含む。
【０００７】
第１の態様の第２の可能な実施手法と組み合わせて、第３の可能な実施手法では、少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるマイクロフォンアレイを使用することによって、外部音の位置、及び、外部音と電子装置との間の距離を計算することは、
少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるアレイ内の２つのマイクロフォンによって形成されるアレイ要素ペア間での音到着遅延を計算し、
到着遅延、及びマイクロフォンの間の位置関係に従って、外部音と電子装置との間の距離を計算し、外部音の位置を判定することを含む。
【０００８】
第１の態様、又は、第１の態様の第１〜第３の可能な実施手法と組み合わせて、第４の可能な実施手法では、少なくとも２つのマイクロフォンは、無指向性マイクロフォンである。
【０００９】
第１の態様の第２〜第４の可能な実施手法と組み合わせて、第５の可能な実施手法では、外部音の音源の位置、及び距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成することは、
音源の位置、及び距離を、閾値回路内に入力し、音源の位置、及び距離を、閾値回路内の予め設定された閾値と比較し、比較結果を生成し、
比較結果が、予め設定された関係に適合する場合、オーディオ処理チップに高レベル信号を出力し、それ以外の場合、オーディオ処理チップに低レベル信号を出力することを含み、
第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節すること、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することは、
高レベル信号が受信された場合、オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、出力されている音の音量を調節すること、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力することを含む。
【００１０】
第２の態様では、本発明の一実施形態は、電子装置の音量をインテリジェントに制御する実装機器を更に提供し、ここで、電子装置にはマイクロフォンが設置され、この機器は、
マイクロフォンによって拾われた外部音を受信するように構成された、受信ユニットと、
外部音のコンテンツ情報を抽出するように構成された、コンテンツ抽出ユニットと、
外部音のコンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが外部音のコンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成するように構成された、コンテンツ判定ユニットと、
音量調節ユニット又はプロンプトトーンユニットを含む、音量制御ユニットとを含み、ここで、
音量調節ユニットは、第１の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節するように構成され、
プロンプトトーンユニットは、第１の判定結果がｙｅｓである場合、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力するように構成される。
【００１１】
第２の態様の第１の可能な実施手法では、プロンプトトーンユニットは、第１の判定結果がｙｅｓである場合、外部音のコンテンツ情報に従って、対応するプロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、対応するプロンプトトーンを出力するように特に構成される。
【００１２】
第２の態様、又は第２の態様の第１の可能な実施手法と組み合わせて、第２の可能な実施手法では、マイクロフォンの数は少なくとも２つであり、ここで、
機器は、
少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるマイクロフォンアレイに従って、外部音の音源の位置、及び、外部音の音源と電子装置との間の距離を計算するように構成された、位置判定ユニットを更に含み、
音量制御ユニットは、
第１の判定結果がｙｅｓである場合、音源の位置、及び距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成するように構成された、条件判定ユニットを更に含み、
音量調節ユニットは、第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節するように特に構成され、
プロンプトトーンユニットは、第２の判定結果がｙｅｓである場合、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力するように特に構成される。
【００１３】
第２の態様の第２の可能な実施手法と組み合わせて、第３の可能な実施手法では、位置判定ユニットは、
少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるアレイ内のアレイ要素ペア間での音到着遅延を計算するように構成された、遅延計算ユニットと、
到着遅延、及びマイクロフォンの間の位置関係に従って、外部音と電子装置との間の距離を計算し、外部音の位置を判定するように構成された、音測位ユニットとを含む。
【００１４】
第２の態様の第１又は第２の可能な実施手法と組み合わせて、第３の可能な実施手法では、少なくとも２つのマイクロフォンは、無指向性マイクロフォンである。
【００１５】
第２の態様の第１〜第３の可能な実施手法と組み合わせて、第４の可能な実施手法では、条件判定ユニットは、音源の位置、及び距離を、閾値回路内に入力し、音源の位置、及び距離を、閾値回路内の予め設定された閾値とそれぞれ比較し、比較結果を生成し、比較結果が、予め設定された関係に適合する場合、オーディオ処理チップに高レベル信号を出力し、それ以外の場合、オーディオ処理チップに低レベル信号を出力するように特に構成され、
音量調節ユニットは、高レベル信号が受信された場合、オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、出力されている音の音量を調節するように特に構成され、
プロンプトトーンユニットは、高レベル信号が受信された場合、オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力するように特に構成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によって提供される特定の実施形態によれば、本発明は、以下の技術的効果を開示する。
【００１７】
本発明では、外部音が拾われ、外部音のコンテンツ情報が抽出され、コンテンツ情報が、予め記憶された音と照合され、一致した場合、出力されている音の音量が調節されて、又は、出力されている音がオフにされ、プロンプトトーンが出力されて、電子装置がそれ自体の音量を外部音に従ってインテリジェントに制御することが可能になり、これにより、ユーザが外部音に対して適時に反応を示すことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の実施形態における、又は従来技術における技術的解決法をより明確に説明するために、実施形態を説明するために必要とされる添付の図面について、以下に簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示すものにすぎず、当業者は、これらの添付の図面に従って、創造的な活動を行うことなく、その他の図面を更に導き出すことが可能である。
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態による方法のフローチャートである。
【図２】本発明の第２の実施形態による方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態による、到着遅延を計算するプロセスのフローチャートである。
【図４】本発明の第３の実施形態による機器の構成図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による機器の構成図である。
【図６】本発明の実施形態による遅延計算ユニットの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、本発明の実施形態における技術的解決法について、本発明の実施形態における添付の図面を参照して明確かつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、一部にすぎない。当業者によって、本発明の実施形態に基づいて、創造的な活動を行うことなく取得される全てのその他の実施形態は、本発明の保護範囲内に入る。
【００２１】
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態による、電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法のプロセスは、特に以下を含む。
【００２２】
Ｓ１１：マイクロフォンによって拾われた外部音を受信する。
【００２３】
マイクロフォン（ＭＩＣ、Ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）は、電子装置内に設置され、外部音信号を拾う、かつ、外部音信号を電気信号に変換するために使用される。従って、現在受信される外部音は、実際には、マイクロフォンによる変換を介して取得された電子信号である。
【００２４】
様々な方向におけるマイクロフォンの収音能力、すなわち、異なる方向に対する音感度に従って、現在のマイクロフォンは、主として、無指向性、両指向性、及び単一指向性の、３つのタイプに分けられる。
【００２５】
無指向性は、マイクロフォンが、全ての方向における音に対して同じ感度を有し、全ての方向から均一に音を拾ってもよいということ、すなわち、マイクロフォンの設置方向の差が、拾われる音の音量差をもたらさないということを意味する。従って、無指向性マイクロフォンは、必ずしも特定の方向を向かなくてもよい。
【００２６】
両指向性は、マイクロフォンが、主として、マイクロフォンの両側の音に対して比較的高感度であり、マイクロフォンの両側からの外部音を拾ってもよいということを意味する。
【００２７】
単一指向性は、マイクロフォンが、主として、一方向からの音に対して高感度であり、一方向からの外部音を拾ってもよいということを意味する。外部音を拾う場合、単一指向性マイクロフォンは、特定の方向を向く必要がある。
【００２８】
本発明の実施形態では、前述のタイプのマイクロフォンのうちの任意のものが使用されてもよい。しかし、全ての方向からの音が均一に取得されることを保証するために、本発明の実施形態では、無指向性マイクロフォンが使用されてもよい。
【００２９】
Ｓ１２：外部音のコンテンツ情報を抽出する。
【００３０】
具体的には、受信された電気信号の主要な特徴が解析されてもよい。次に、電気信号に対応する音声コンテンツ（ｖｏｉｃｅ  ｃｏｎｔｅｎｔ）が抽出される。
【００３１】
一般に、マイクロフォンによって直接拾われた外部音はノイズと混合されており、ノイズの音声信号は、外部音の元の音響特徴（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｆｅａｔｕｒｅ）を損ない、これにより、音質を低下させ、了解度を減少させる、ということに留意されたい。ノイズを含む音声信号からノイズ部分をできるだけ除去して純粋な元の音を取得するために、本発明の実施形態では、ノイズ抑制が最初に実行されてもよい。一般的な方法は、主として、適応ノイズキャンセル方法、スペクトルサブトラクション方法、モデル確立方法、フィルタを使用することによるノイズ除去方法、ブラインドソースセパレーション方法などを含む。
【００３２】
Ｓ１３：外部音のコンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが外部音のコンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成する。
【００３３】
本発明では、音テンプレートデータベースが予め確立されてもよく、指定された音のコンテンツ情報が音テンプレートデータベース内に記憶される。例えば、車両の警笛の音、人々の挨拶の音、雷の音などが記憶される。特定の実施形態では、ユーザが、ユーザ自身の必要に応じて、様々な指定された音を音テンプレートデータベース内に予め記憶してもよい。
【００３４】
音テンプレートデータベースは、電子装置内に記憶されてもよい。外部音のコンテンツ情報が抽出された場合、電子装置は、それ自体の音テンプレートデータベースを直接検索して、外部音の抽出されたコンテンツと同じ又は類似の音が存在するかどうかを調べる。
【００３５】
本発明の随意選択の実施形態では、電子装置の記憶空間を節約するために、音テンプレートデータベースは、クラウド上に記憶されてもよい。電子装置は、外部音の抽出されたコンテンツ情報を、照合判定を実行するためにクラウド上にアップロードしてもよく、また、音テンプレートデータベースが、照合を実行するために電子装置内にダウンロードされてもよい。
【００３６】
この実施形態では、ユーザは、全ての指定された音を、音テンプレートデータベース内に予め記憶してもよい。しかし、この手法は大量の記憶空間を占有する必要があり、全ての指定された音において検索及び照合を実行するために、多くの時間及びリソースが必要とされる。実際の適用例では、異なる環境において、ユーザが注意を払う必要がある外部音は大きく異なる。例えば、ジムなどの屋内環境にいる場合、ユーザは、一般に、車両の音に注意を払わない。これを考慮して、本発明は２つの随意選択の手法を提供する。
【００３７】
第１の手法では、最初に、音を、複数の音テンプレートデータベースに、対応する外部環境の違いに従って分ける。例えば、屋内音テンプレートデータベース内には、「やあ（Ｈｉ）」及び「こんにちは（Ｈｅｌｌｏ）」などの挨拶音が記憶され、屋外音テンプレートデータベース内には、車両の警笛の音、車両の停止報告音（ｓｔｏｐ−ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ  ｓｏｕｎｄｓ）などが記憶される。次に、外部環境に従って、かつ、特定の規則に従うことによって、音テンプレートデータベースに対して優先度分けを行う。一般に、現在の外部環境に対応する、指定された音データベースが、最も高い優先度を有し、その他の優先度は順次設定されてもよい。外部音のコンテンツ情報を抽出した後、電子装置は、優先度順に従って、検索及び照合を実行する。より高い優先度を有する音テンプレート内に、一致する情報が見出されない場合のみ、電子装置は、より低い優先度を有する音テンプレートデータベース内の検索及び照合を引き続き実行する。
【００３８】
例えば、ジムにいる場合、ユーザは、電子装置内で屋内環境モードを選択し、次に、電子装置は、ユーザによって決定された外部環境に従って、かつ、予め設定された規則に従うことによって、屋内音テンプレートデータベースが最も高い優先度を有し、屋外音テンプレートデータベースはより低い優先度を有すると判断する。特定の外部音を拾った場合、電子装置は、最初に、外部音のコンテンツ情報について、屋内音テンプレートデータベースを検索する。一致する音が見出されない場合のみ、電子装置は、屋外音テンプレートデータベースを検索する。全ての音テンプレートデータベースをいかなる順序もなしに検索する手法と比較して、この手法は、この手法は、検索及び照合の作業負荷を減少させる。
【００３９】
第２の手法では、最初に、音を、上述の屋内音テンプレートデータベース及び屋外音テンプレートデータベースなどの、複数の音テンプレートデータベースに、対応する外部環境の違いに従って分ける。次に、現在の外部環境に対応する音テンプレートデータベースのみを電子装置内に記憶する。例えば、ジムにいる場合、屋内環境モードを選択することによって、対応する屋内音テンプレートデータベースがクラウドからダウンロードされ、記憶される。
【００４０】
以下は、本発明の前述の第２の手法の、特定の適用シナリオである。
【００４１】
ジムに入った後、ユーザＡは、携帯電話内で屋内環境を選択し、従って、携帯電話は、対応する屋内音テンプレートデータベースをクラウドからダウンロードし、データベースを記憶する。屋内音テンプレートデータベース内には、４つの指定された音「やあ」、「こんにちは」、「何をしているのですか（Ｗｈａｔ  ａｒｅ  ｙｏｕ  ｄｏｉｎｇ）」、及び「久しぶりですね（ｌｏｎｇ  ｔｉｍｅ  ｎｏ  ｓｅｅ）」が記憶されている。
【００４２】
次に、ユーザＡは、携帯電話にイヤフォンを接続し、運動をしている間、音楽を聴く。この時、人が通りかかり、ユーザＡに「こんにちは」と挨拶する。ユーザＡの携帯電話上のマイクロフォンが音を拾い、携帯電話は、音のコンテンツ情報を抽出し、携帯電話自体によって記憶された屋内音テンプレートデータベースを検索して、抽出されたコンテンツ情報と同じ又は類似の指定された音が存在するかどうかを調べ、第１の判定結果を生成する。
【００４３】
Ｓ１４：第１の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節する、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力する。
【００４４】
外部音のコンテンツと一致する、指定された音が、音テンプレートデータベース内に見出された場合、電子装置は、出力されている音の音量を調節してもよく、具体的には、電子装置は、出力されている音の音量を下げるか、又はオフにしてもよく、これにより、ユーザは外部音を聞くことが可能になる。
【００４５】
装置に障害がある場合、出力されている音の音量は、やはり、下げられる、又はオフにされる可能性がある。従って、ユーザによる識別を容易にするために、本発明の別の実施形態では、第１の判定結果がｙｅｓである場合、プロンプトトーンが生成されてもよく、そして、出力されている音がオフにされてもよく、そして、プロンプトトーンが出力されてもよい。具体的には、プロンプトトーンは、単語、短文であってもよく、また、楽曲であってもよい。本発明では、プロンプトトーンの特定の形態を限定しない。
【００４６】
プロンプトトーンは、電子装置が外部音を拾った後で出力されるため、ユーザには、外部音の特定のコンテンツは聞こえないということに留意されたい。従って、本発明の随意選択の実施形態では、外部音の抽出されたコンテンツ情報に従って、対応するプロンプトトーンが生成されてもよく、そして、出力されている音の音量がオフにされた後で、対応するプロンプトトーンがユーザに出力される。例えば、携帯電話が、外部音「こんにちは」を拾い、検索及び照合によって、音テンプレートデータベース内の、外部音と一致する指定された音を見出す。従って、プロンプトトーン「誰かがあなたに挨拶をしています（Ｓｏｍｅｏｎｅ  ｉｓ  ｇｒｅｅｔｉｎｇ  ｙｏｕ）」又は「誰かがこんにちはと言っています（Ｓｏｍｅｏｎｅ  ｉｓ  ｓａｙｉｎｇ  ｈｅｌｌｏ）」が生成され、次に、ユーザに出力される。
【００４７】
前述の実施形態では、電子装置が、出力されている音の音量を調節する、又は、出力されている音をオフにして、プロンプトトーンを出力するのは、一時的であってもよい。例えば、ユーザは、一定の期間を設定してもよい。電子装置が音量を調節した後、又はプロンプトトーンを出力した後、元の音量が、この一定期間の後自動的に回復する。対応する時間検出機器が、時間を検出するために、電子装置内に設置されてもよい。
【００４８】
例えば、ユーザは、一定の期間を２分に設定する。特定の時点において、電子装置が特定の外部音を拾ったため、電子装置は、出力されている音をオフにし、対応するプロンプトトーンを出力する。２分経過したことを検出した後、時間検出機器は、関連する信号を生成する。次に、電子装置は、信号に従って、音を調節して元の音量に戻してもよい。
【００４９】
もちろん、本発明の他の実施形態では、電子装置が音量を調節した後、又はプロンプトトーンを出力した後、ユーザが手動設定を行わない限り、音が調節された音量で変わることなく出力されるように、又は音がオフ状態に保たれるように設定されてもよい。
【００５０】
実際の生活においては、同じコンテンツ情報を有する音が、ユーザに対して必ずしも同じ影響を有するとは限らない。例えば、路上を運転している場合、ユーザは通常、前方の車両の警笛の音に注意を払わず、ユーザから遠い車両の警笛の音にも注意を払わない。従って、外部音の音源の位置及び距離の両方が、ユーザに対して影響を有する。これを考慮して、本発明の第２の実施形態は、電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法を提供する。特定のプロセスについては、図２を参照されたい。
【００５１】
Ｓ２１：マイクロフォンによって拾われた外部音を受信する。
【００５２】
Ｓ２２：外部音のコンテンツ情報を抽出する。
【００５３】
Ｓ２３：外部音のコンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが外部音のコンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成する。
【００５４】
Ｓ２４：外部音の音源の位置、及び、外部音の音源と電子装置との間の距離を計算する。ステップＳ２４は、必ずしもステップＳ２３の後に実行されるわけではなく、ステップＳ２１の後、かつステップＳ２５の前に実行される必要があるのみであることに留意されたい。
【００５５】
本発明の図２は、ステップＳ２４がステップＳ２３の後に実行され、第１の判定結果がｙｅｓである状況を示す。
【００５６】
Ｓ２５：音源の位置、及び距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成する。
【００５７】
音源の音量は、ある程度まで、音源と電子装置との間の距離を反映することが可能である。従って、本発明の別の実施形態では、ステップＳ２４において、外部音の音源の音量が更に計算されてもよい。これに対応して、ステップＳ２５において、外部音が予め設定された条件を満たすかどうかは、音量と組み合わせて判定されてもよい。
【００５８】
本発明では、様々なコンテンツを有する音を考慮した要件に応じて、様々な予め設定された条件が設定されてもよい。例えば、車両の警笛の音については、予め設定された条件は、位置が後ろ、かつ、距離が５００メートル未満、に設定されてもよく、挨拶の音については、予め設定された条件は、距離が２００メートル未満、に設定されてもよい。
【００５９】
本発明では、予め設定された条件における特定の項目が空白である場合、デフォルトで、その項目は判定される必要がないとみなされる、ということに留意されたい。例えば、音量に対応する項目が空白である場合、デフォルトで、全ての音量における音が要件を満たすとみなされる。
【００６０】
Ｓ２６：第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節する、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力する。
【００６１】
ステップ２４において、音の音量、音の位置、及び音と電子装置との間の距離を計算する、複数の方法が存在する。
【００６２】
本発明では、音量は、信号対雑音比に従って計算されてもよい。低母音、高母音、無声音などのエネルギーは、異なる周波数帯域内に異なって分布するということが知られている。従って、本発明の随意選択の実施形態では、音量は、周波数帯域などの要因と組み合わせて計算されてもよい。前述の計算は、従来技術を使用することによって実施されてもよく、本発明では詳細に更に説明することはしない。
【００６３】
音の位置、及び音と電子装置との間の距離の計算に関しては、本発明では、計算は、残響度（ｒｅｖｅｒｂｅｒａｔｉｏｎ  ｄｅｇｒｅｅ）、又はマイクロフォン周波数応答に従って実行されてもよく、また、分散型マイクロフォンアレイ方法を使用することによって実行されてもよい。分散型マイクロフォンアレイは、少なくとも２つの別個に分散させられたマイクロフォンによって形成されるアレイを意味する。理論は、外部音と少なくとも２つの別個に分散させられたマイクロフォンとの間の関係、及び、マイクロフォンの間の幾何学的位置関係が、音源の位置を特定するために使用されるというものである。分散型マイクロフォンアレイ方法は、具体的に、ビームベースのアルゴリズム（ｂｅａｍ−ｂａｓｅｄ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、高分解能スペクトル推定に基づくアルゴリズム、及び到着遅延に基づくアルゴリズムに分けられる。ビームベースのアルゴリズム、及び高分解能スペクトル推定に基づくアルゴリズムが、計算を実行するために使用される場合、マイクロフォンの数は少なくとも３つであることに留意されたい。
【００６４】
以下では、到着遅延に基づくアルゴリズムが、分散型マイクロフォンアレイ方法を使用することによって音の位置、及び音と電子装置との間の距離を計算する方法を紹介するための例として取り上げられる。
【００６５】
最初に、マイクロフォンアレイ内の２つのマイクロフォンによって形成されるアレイ要素ペア間での音到着遅延を計算する。一般的な方法は、最小二乗平均適応フィルタ方法、クロスパワースペクトルフェーズ方法、及び一般化相互相関関数方法を含む。一般化相互相関関数に基づく方法は、小さな計算量と高い計算効率とを有する。本発明の実施形態では、この方法が、到着遅延を計算するために使用されてもよい。
【００６６】
具体的なプロセスは、図３に示す通りである。
【００６７】
ステップ１：アレイ要素ペア（マイクロフォン１、及びマイクロフォン２）が、外部音の音声信号を取得し、処理される音声信号が、Ａ／Ｄサンプリング、及びローパスフィルタを介して取得される。
【００６８】
特定の適用例では、マイクロフォン１及び２は、随意に設定されてもよい。しかし、より良好な効果を達成するためには、マイクロフォン１及び２は、良好なシーリング効果を保証する必要があり、手によって容易に覆われることが可能な位置に配置されてはならない。マイクロフォンを、電子装置の中央軸上に配置し、２つのマイクロフォンをある程度まで相互に分離するのが最良である。
【００６９】
ステップ２：処理される音声信号がＦＩＲバンドパスフィルタを通過した後、半分重複したハミングウィンドウ（ｈａｌｆ  ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  ｈａｍｍｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ）を使用することによるフレーミング、及びフーリエ変換を実行して、処理される音声信号のクロスパワースペクトルを取得する。
【００７０】
ステップ３：ノイズ及び残響の影響を減らすために、周波数領域重み付けが実行されて、重み付けの後のパワースペクトルが取得されてもよい。
【００７１】
ステップ４：ピーク値を更に強調するために、マイクロフォン信号間でパワースペクトルを平滑化して、平滑化の後のパワースペクトルを取得する。
【００７２】
ステップ５：パワースペクトルの逆フーリエ変換値を計算して、マイクロフォンアレイ要素ペア間での一般化相互相関関数を取得する。
【００７３】
ステップ６：一般化相互相関関数のピーク値、すなわち、マイクロフォンアレイ要素ペア間での到着遅延を計算する。
【００７４】
ステップ３及びステップ４は、両方とも、随意選択のステップであることに留意されたい。
【００７５】
次に、時間遅延推定を使用して、位置推定を実行する。一般的な方法は、角距離測位方法（ａｎｇｕｌａｒ  ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）、球面補間方法、線形補間方法、及び目的関数空間探索測位方法（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｓｐａｔｉａｌ  ｓｅａｒｃｈ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）を含む。本発明の実施形態では、適度な精度を有し、実施が容易な、角距離測位方法が、測位を実行するために使用されてもよい。
【００７６】
既存の角距離測位方法によれば、音源から原点までの距離は、ｒ＝（ｄ１４２−（ｄ１２２＋ｄ１３２））／２（ｄ１２＋ｄ１３−ｄ１４）であり、ここで、ｄｉｊは、ｉ番目のマイクロフォンとｊ番目のマイクロフォンとの間の距離を意味する。前に計算されたマイクロフォンアレイ要素ペア間での到着遅延がｔｉｊであると仮定すると、ｄｉｊ＝Ｃ＊ｔｉｊであり、ここで、Ｃは、音の伝播速度を意味する。
【００７７】
角距離測位方法によれば、音源と原点との間の水平角θａｚｉｍｕｔｈは、
θａｚｉｍｕｔｈ＝ｃｏｓ−１（ｄ／２ａ）であり、ここで、ａは、マイクロフォンアレイ要素ペア間の間隔を意味し、ｄは、音源とマイクロフォンアレイ要素ペアとの間の距離の差を意味する。
【００７８】
音源と原点との間の仰角φｅｌｅｖａｔｉｏｎは、
φｅｌｅｖａｔｉｏｎ＝ｃｏｓ−１（ｄ／ａ）であり、ここで、ａは、マイクロフォンアレイ要素ペア間の間隔を意味し、ｄは、音源とマイクロフォンアレイ要素ペアとの間の距離の差を意味する。
【００７９】
上記から、アークコサイン関数値が、対応する角度値を決定するために計算される必要があるということがわかる。アークコサイン関数値は超越関数であり、この関数を近似計算するために、テイラー級数が使用されてもよい。しかし、この方法は、複雑であり、十分に正確ではない。本発明では、シフト及び加算及び減算によって形成される、ＣＯＲＤＩＣアルゴリズムが使用されてもよい。システムは、ＣＯＲＤＩＣアルゴリズムを実施するために、高速９段パイプライン構造を使用する。反復関係は以下の通りである。
【数１】
2014085673.tif 000003
【００８０】
式（１）は、反復の初期条件であり、式（２）は、今回の座標値に従って、次の反復の方向を決定するためのものであり、式（３）〜式（５）は、次の反復の式である。アルゴリズムについての数回の反復を通したθの値が、計算される結果である。実際の実施では、９段の反復を使用して、７桁の精度を取得してもよい。最小角度精度は、０．１１１９０５である。
【００８１】
音量、位置、及び距離が予め設定された条件を満たすかどうかが特に判定される場合、予め設定された条件は、閾値回路内に、予め設定された閾値の形態で設定されてもよく、次に、外部音の音量及び位置と、距離とが、比較のために閾値回路内に入力され、比較結果が生成される、ということに留意されたい。比較結果が、予め設定された関係に適合する場合、オーディオ処理チップに高レベル信号を出力する。高レベル信号が受信された場合、オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、出力されている音の音量を調節する、又は、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力する。比較結果が、予め設定された関係に適合しない場合、予め設定された条件が満たされていないとみなされ、オーディオ処理チップに低レベル信号を出力する。
【００８２】
具体的には、閾値回路内の予め設定された閾値は、距離が５００メートル、かつ、予め設定された関係が未満（ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ）、に設定されてもよい。外部音の音源と電子装置との間の距離が４００ｍであり、比較結果が未満（ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ）である、すなわち、予め設定された関係が適合されるならば、この場合、高レベル信号を出力する。
【００８３】
閾値回路が、音量閾値、位置閾値、及び距離閾値などの、複数の閾値を含み、外部音を複数の閾値と比較した結果が、全て予め設定された関係に適合する場合、高レベル信号を出力する。予め設定された関係に適合しない１つの項目が存在する場合、低レベル信号を出力する。
【００８４】
結論として、本発明における方法では、外部音が拾われ、外部音のコンテンツ情報が抽出され、コンテンツ情報が、予め記憶された特定の音と照合され、外部音が特定の音と一致する場合、出力されている音の音量が調節されて、又は、プロンプトトーンが生成され、出力されている音がオフにされ、プロンプトトーンが出力されて、電子装置がそれ自体の音量を外部環境における音に従ってインテリジェントに制御することが可能になる。
【００８５】
前述の方法に対応して、本発明の第３の実施形態は、電子装置の音量をインテリジェントに制御する実装機器を更に提供する。図４に示すように、この機器は以下を含む。
【００８６】
受信ユニット１１が、マイクロフォンによって拾われた外部音を受信するように構成される。
【００８７】
マイクロフォン（ＭＩＣ、Ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）は、電子装置内に設置され、外部音信号を拾う、かつ、外部音信号を電気信号に変換するために使用される。従って、現在受信される外部音は、実際には、マイクロフォンによる変換を介して取得された電子信号である。
【００８８】
各方向におけるマイクロフォンの収音能力、すなわち、各方向に対する音感度に従って、現在のマイクロフォンは、主として、無指向性、両指向性、及び単一指向性の、３つのタイプに分けられる。
【００８９】
無指向性は、マイクロフォンが、全ての方向における音に対して同じ感度を有し、全ての方向から均一に音を拾ってもよいということを意味する。従って、無指向性マイクロフォンは、必ずしも特定の方向を向かなくてもよい。
【００９０】
両指向性は、マイクロフォンが、主として、マイクロフォンの両側の音に対して比較的高感度であり、マイクロフォンの両側からの外部音を拾ってもよいということを意味する。
【００９１】
単一指向性は、マイクロフォンが、主として、一方向からの音に対して高感度であり、一方向からの外部音を拾ってもよいということを意味する。外部音を拾う場合、単一指向性マイクロフォンは、特定の方向を向く必要がある。
【００９２】
本発明の実施形態では、前述のタイプのマイクロフォンのうちの任意のものが使用されてもよい。しかし、全ての方向からの音が均一に取得されることを保証するために、本発明では、無指向性マイクロフォンが使用されてもよい。
【００９３】
コンテンツ抽出ユニット１２が、受信ユニット１１に接続される、かつ、外部音のコンテンツ情報を抽出するように構成される。
【００９４】
具体的には、受信された電気信号の主要な特徴が解析されてもよい。次に、電気信号に対応する音声コンテンツが抽出される。
【００９５】
一般に、マイクロフォンによって直接拾われた外部音はノイズと混合されており、ノイズの音声信号は、外部音の元の音響特徴を損ない、これにより、音質を低下させ、了解度を減少させる、ということに留意されたい。ノイズを含む音声信号からノイズ部分をできるだけ除去して純粋な元の音声を取得するために、本発明の実施形態における機器は、マイクロフォンによって拾われた音に対してノイズ抑制を実行するように構成された、ノイズ除去ユニットを更に含んでもよい。一般的な方法は、主として、適応ノイズキャンセル方法、スペクトルサブトラクション方法、モデル確立方法、フィルタを使用することによるノイズ除去方法、ブラインドソースセパレーション方法などを含む。
【００９６】
コンテンツ判定ユニット１３が、コンテンツ抽出ユニット１２に接続される、かつ、外部音のコンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが外部音のコンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成するように構成される。
【００９７】
本発明では、音テンプレートデータベースが予め確立されてもよく、指定された音のコンテンツ情報が音テンプレートデータベース内に記憶される。例えば、車両の警笛の音、人々の挨拶の音などが記憶される。特定の実施形態では、ユーザが、ユーザ自身の必要に応じて、様々な指定された音を記憶してもよい。
【００９８】
音テンプレートデータベースは、電子装置内に記憶されてもよい。外部音のコンテンツ情報が抽出された場合、電子装置は、それ自体の音テンプレートデータベースを直接検索して、外部音の抽出されたコンテンツと同じ又は類似の音が存在するかどうかを調べる。
【００９９】
本発明の随意選択の実施形態では、電子装置の記憶空間を節約するために、音テンプレートデータベースは、クラウド上に記憶されてもよい。コンテンツ判定ユニットは、外部音の抽出されたコンテンツ情報を、照合及び判定を実行するためにクラウド上にアップロードしてもよく、また、音テンプレートデータベースが、照合を実行するために電子装置内にダウンロードされてもよい。
【０１００】
この実施形態では、ユーザは、全ての指定された音を、音テンプレートデータベース内に記憶してもよい。しかし、この手法は大量の記憶空間を占有する必要があり、全ての指定された音において検索及び照合を実行するために、多くの時間及びリソースが必要とされる。実際の適用例では、異なる環境において、ユーザが注意を払う必要がある外部音は大きく異なる。例えば、ジムなどの屋内環境にいる場合、ユーザは、一般に、車両の音に注意を払わない。これを考慮して、本発明は２つの随意選択の手法を提供する。
【０１０１】
第１の手法では、最初に、音を、複数の音テンプレートデータベースに、対応する外部環境の違いに従って分ける。例えば、屋内音テンプレートデータベース内には、「やあ」及び「こんにちは」などの挨拶音が記憶され、屋外音テンプレートデータベース内には、車両の警笛の音、車両の停止報告音などが記憶される。次に、音テンプレートデータベースに対して優先度分けを行う。一般に、現在の外部環境に対応する、指定された音データベースが、最も高い優先度を有し、その他の優先度は順次設定されてもよい。コンテンツ抽出ユニットが、外部音のコンテンツ情報を抽出した後、コンテンツ判定ユニットは、優先度順に従って、検索及び照合を実行する。より高い優先度を有する音テンプレートデータベース内に、一致する情報が見出されない場合のみ、電子装置は、より低い優先度を有する音テンプレートデータベース内の検索及び照合を引き続き実行する。
【０１０２】
第２の手法では、最初に、音を、上述の屋内音テンプレートデータベース及び屋外音テンプレートデータベースなどの、複数の音テンプレートデータベースに、対応する外部環境の違いに従って分ける。次に、現在の外部環境に対応する音テンプレートデータベースのみを電子装置内に記憶する。例えば、ジムにいる場合、屋内環境を選択することによって、コンテンツ判定ユニットは、対応する屋内音テンプレートデータベースをクラウドからダウンロードし、データベースを記憶する。
【０１０３】
音量制御ユニット１４が、コンテンツ判定ユニット１３に接続される、かつ、音量調節ユニット１４１又はプロンプトトーンユニット１４２を含む。
【０１０４】
音量調節ユニット１４１は、第１の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節するように構成される。具体的には、出力されている音の音量が下げられるか、又はオフにされてもよく、これにより、ユーザは外部音を聞くことが可能になる。
【０１０５】
プロンプトトーンユニット１４２は、第１の判定結果がｙｅｓである場合、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力するように構成される。装置に障害がある場合、出力されている音の音量は、やはり、下げられる、又はオフにされる可能性がある。従って、ユーザによる識別を容易にするために、本発明の別の実施形態では、プロンプトトーンユニットが、音量制御ユニットとして使用されてもよい。
【０１０６】
プロンプトトーンは、電子装置が外部音を拾った後で出力されるため、ユーザには、外部音の特定のコンテンツは聞こえないということに留意されたい。従って、本発明の随意選択の実施形態では、第１の判定結果がｙｅｓである場合、プロンプトトーンユニットは、外部音の抽出されたコンテンツ情報に従って、対応するプロンプトトーンを生成してもよく、そして、出力されている音の音量をオフにした後で、対応するプロンプトトーンをユーザに出力する。例えば、携帯電話が、外部音「こんにちは」を拾い、検索及び照合によって、音テンプレートデータベース内の、外部音と一致する指定された音を見出す。従って、プロンプトトーン「誰かがあなたに挨拶をしています」又は「誰かがこんにちはと言っています」が生成され、次に、ユーザに出力される。
【０１０７】
前述の実施形態では、音量制御ユニットが、出力されている音の音量を調節する、又は、出力されている音をオフにして、プロンプトトーンを出力するのは、一時的であってもよい。例えば、ユーザは、一定の期間を設定してもよい。音量制御ユニットが音量を調節した後、又はプロンプトトーンを出力した後、元の音量が、この一定期間の後自動的に回復する。対応する時間検出ユニットが、時間を検出するために、電子装置内に設置されてもよい。
【０１０８】
例えば、ユーザは、一定の期間を２分に設定する。特定の時点において、電子装置が特定の外部音を拾ったため、電子装置は、出力されている音をオフにし、対応するプロンプトトーンを出力する。２分経過したことを検出した後、時間検出ユニットは、関連する信号を生成する。次に、音量制御ユニットは、信号に従って、音を調節して元の音量に戻してもよい。
【０１０９】
もちろん、本発明の他の実施形態では、音量制御ユニットが音量を調節した後、又はプロンプトトーンを出力した後、ユーザが手動設定を行わない限り、音が調節された音量で変わることなく出力されるように、又は音がオフ状態に保たれるように設定されてもよい。
【０１１０】
実際の生活においては、同じコンテンツ情報を有する音が、ユーザに対して必ずしも同じ影響を有するとは限らない。例えば、路上を運転している場合、ユーザは通常、前方の車両の警笛の音に注意を払わず、ユーザから遠い車両の警笛の音にも注意を払わない。従って、外部音の音量及び位置と、距離とが、全て、ユーザに対して影響を有する。これを考慮して、本発明の第４の実施形態は、電子装置の音量をインテリジェントに制御する実装機器を提供する。図５に示すように、この機器は、
マイクロフォンによって拾われた外部音を受信するように構成された、受信ユニット２１と、
受信ユニット２１に接続された、かつ、外部音のコンテンツ情報を抽出するように構成された、コンテンツ抽出ユニット２２と、
外部音のコンテンツ情報に従って、予め記憶された音テンプレートデータベースが外部音のコンテンツ情報と一致する音を含むかどうかを判定し、第１の判定結果を生成するように構成された、コンテンツ判定ユニット２３と、
コンテンツ判定ユニット２３に接続された、かつ、少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるマイクロフォンアレイを使用することによって、外部音の位置、及び、外部音と電子装置との間の距離を計算するように構成された、位置判定ユニット２５とを含む。
【０１１１】
音源の音量は、ある程度まで、音源と電子装置との間の距離を反映することが可能であり、従って、本発明の別の実施形態では、この機器は次を更に含む。
【０１１２】
音量計算ユニット２４が、外部音の音源の音量を計算するように構成される。
【０１１３】
音量計算ユニット２４及び位置判定ユニットは、受信ユニット２１、コンテンツ抽出ユニット２２、又はコンテンツ判定ユニット２３に接続されてもよい。本発明の図５は、音量計算ユニット２４及び位置判定ユニットがコンテンツ判定ユニット２３に接続された状況を示す。
【０１１４】
音量制御ユニット２６が、コンテンツ判定ユニット２３に接続され、かつ、閾値判定ユニット２６１及び音量調節ユニット２６２、又は、閾値判定ユニット２６１及びプロンプトトーンユニット２６３を含み、ここで、
閾値判定ユニット２６１は、第１の判定結果がｙｅｓである場合、外部音の音源の位置、及び距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成するように構成され、
音量計算ユニット２４が含まれる場合、閾値判定ユニット２６１は、第１の判定結果がｙｅｓである場合、外部音の音源の音量及び位置、並びに距離が、予め設定された条件を満たすかどうかを判定し、第２の判定結果を生成するように構成され、
音量調節ユニット２６２は、第２の判定結果がｙｅｓである場合、出力されている音の音量を調節するように特に構成され、
プロンプトトーンユニット２６３は、第２の判定結果がｙｅｓである場合、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力するように特に構成される。
【０１１５】
本発明では、様々な音コンテンツを有する外部音を考慮して、様々な予め設定された条件が設定されてもよい。例えば、車両の警笛の音については、予め設定された条件は、位置が後ろ、かつ、距離が５００メートル未満、に設定されてもよく、挨拶の音については、予め設定された条件は、距離が２００メートル未満、に設定されてもよい。
【０１１６】
本発明では、予め設定された条件における特定の項目が空白である場合、デフォルトで、その項目は判定される必要がないとみなされる、ということに留意されたい。例えば、音量に対応する項目が空白である場合、デフォルトで、全ての音量における音が要件を満たすとみなされる。
【０１１７】
音量計算ユニット、及び位置判定ユニットは、複数の特定の形態を有するということに留意されたい。
【０１１８】
例えば、音量計算ユニットは、信号対雑音比に従って音量を計算するように特に構成されてもよい。低母音、高母音、無声音などのエネルギーは、異なる周波数帯域内に異なって分布するため、本発明の随意選択の実施形態では、音量計算ユニットは、周波数帯域などの要因と組み合わせて音量を計算してもよい。
【０１１９】
位置判定ユニットは、外部音の位置、及び外部音と電子装置との間の距離を、残響度、又はマイクロフォン周波数応答に従って特に判定してもよく、また、外部音の位置、及び外部音と電子装置との間の距離を、分散型マイクロフォンアレイに従って判定してもよい。分散型マイクロフォンアレイは、少なくとも２つの別個に分散させられたマイクロフォンによって形成されるアレイを意味する。理論は、外部音と少なくとも２つの別個に分散させられたマイクロフォンとの間の関係、及び、マイクロフォンの間の幾何学的位置関係が、音源の位置を特定するために使用されるというものである。分散型マイクロフォンアレイ方法は、具体的に、ビームベースのアルゴリズム、高分解能スペクトル推定に基づくアルゴリズム、及び到着遅延に基づくアルゴリズムに分けられる。ビームベースのアルゴリズム、及び高分解能スペクトル推定に基づくアルゴリズムが、計算を実行するために使用される場合、マイクロフォンの数は少なくとも３つであることに留意されたい。
【０１２０】
到着遅延に基づくアルゴリズムが使用される場合、位置判定ユニットは以下を特に含む。
【０１２１】
遅延計算ユニットが、少なくとも２つのマイクロフォンによって形成されるアレイ内のアレイ要素ペア間での音到着遅延を計算するように構成される。具体的には、遅延計算ユニットは、最小二乗平均適応フィルタ方法、クロスパワースペクトルフェーズ方法、又は一般化相互相関関数方法を使用することによって到着遅延を計算するように構成されてもよい。
【０１２２】
音測位ユニットが、到着遅延、及びマイクロフォンの間の位置関係に従って、外部音と電子装置との間の距離を計算し、外部音の位置を判定するように構成される。一般的な方法は、角距離測位方法、球面補間方法、線形補間方法、及び目的関数空間探索測位方法を含む。本発明の実施形態では、適度な精度を有し、実施が容易な、角距離測位方法が、測位を実行するために使用されてもよい。特定のプロセスについては、方法実施形態を参照されたい（詳細についてここで繰り返して説明することはしない）。
【０１２３】
到着遅延が計算される場合、一般化相互相関関数に基づく方法が、小さな計算量と高い計算効率とを有するため、本発明の実施形態において、遅延計算ユニットは、この方法を使用してもよい。
【０１２４】
図６に示すように、この場合、遅延計算ユニットは、
アレイ要素ペア（マイクロフォン１、及びマイクロフォン２）によって取得された、外部音の音声信号に対して、Ａ／Ｄサンプリング、及びローパスフィルタリングを実行して、処理される音声信号を取得するように構成された、音声信号処理ユニット３１と（ここで、
特定の適用例では、マイクロフォン１及び２は、随意に設定されてもよく、しかし、より良好な効果を達成するためには、マイクロフォン１及び２は、良好なシーリング効果を保証する必要があり、手によって容易に覆われることが可能な位置に配置されてはならず、マイクロフォンを、電子装置の中央軸上に配置し、２つのマイクロフォンをある程度まで相互に分離するのが最良であり）、
処理される音声信号がＦＩＲバンドパスフィルタを通過した後、半分重複したハミングウィンドウを使用することによるフレーミング、及びフーリエ変換を実行して、処理される音声信号のクロスパワースペクトルを取得するように構成された、クロスパワースペクトルユニット３２と、
ノイズ及び残響の影響を減らすために、処理される音声信号に対して、周波数領域重み付けを実行して、重み付けの後のパワースペクトルを取得するように構成された、周波数領域重み付けユニット３３と（ここで、このユニットは随意選択のユニットであり）、
マイクロフォン信号間でパワースペクトルを平滑化して、平滑化の後のパワースペクトルを取得するように構成された、平滑化ユニット３４と（ここで、このユニットは随意選択のユニットであり）、
パワースペクトルの逆フーリエ変換値を計算して、マイクロフォンアレイ要素ペア間での一般化相互相関関数を取得するように構成された、一般化相互相関関数ユニット３５と、
一般化相互相関関数のピーク値、すなわち、マイクロフォンアレイ要素ペア間での到着遅延を計算するように構成された、ピーク値ユニット３６とを特に含む。
【０１２５】
音量、位置、及び距離が予め設定された条件を満たすかどうかを特に判定する場合、閾値判定ユニットは、予め設定された条件を、閾値回路内に、予め設定された閾値の形態で設定し、次に、外部音の音量及び位置と、距離とを、比較のために閾値回路内に入力してもよい、ということに留意されたい。外部音の音量及び位置と、距離とが、予め設定された閾値より大きい場合、閾値判定ユニットは、予め設定された条件が満たされたとみなし、オーディオ処理チップに高レベル信号を出力する。外部音の音量及び位置と、距離とが、予め設定された閾値未満である場合、閾値判定ユニットは、予め設定された条件が満たされないとみなし、オーディオ処理チップに低レベル信号を出力する。音量調節ユニットは、高レベル信号が受信された場合、オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、出力されている音の音量を調節するように特に構成される。プロンプトトーンユニットは、高レベル信号が受信された場合、オーディオ処理チップを使用することによって、自動利得制御ＡＧＣ機能を呼び出して、プロンプトトーンを生成し、出力されている音をオフにし、プロンプトトーンを出力するように特に構成される。
【０１２６】
本発明の別の実施形態は、電子装置の音量をインテリジェントに制御する実装機器のハードウェアアーキテクチャを提供し、ここで、ハードウェアアーキテクチャは、少なくとも１つのマイクロフォンと、少なくとも１つのプロセッサ（ＣＰＵなど）と、少なくとも１つのネットワークインタフェース又は別の通信インタフェースと、メモリと、少なくとも１つのオーディオ出力装置と、これらの装置間での接続通信を実施するように構成された少なくとも１つの通信バスとを含む。マイクロフォンは、外部音を拾うように構成され、プロセッサは、コンピュータプログラムなどの、メモリ内に記憶された実行可能モジュールを実行するように構成される。メモリは、高速ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含んでもよく、不揮発性メモリ（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｍｅｍｏｒｙ）（例えば、少なくとも１つの磁気ディスクメモリ）を更に含んでもよい。システムゲートウェイと少なくとも１つの他のネットワーク要素との間の通信接続が、少なくとも１つのネットワークインタフェース（これは、有線、又は無線であってもよい）を介して実施され、インターネット、ワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどが使用されてもよい。出力装置は、プロンプトトーンを含む様々なタイプの音を出力するように構成される。
【０１２７】
いくつかの実施手法では、メモリは、プログラム命令を記憶する。プログラム命令は、プロセッサによって実行されてもよく、プログラム命令は、受信ユニット１１と、コンテンツ抽出ユニット１２と、コンテンツ判定ユニット１３と、音量制御ユニット１４（音量調節ユニット１４１、又はプロンプトトーンユニット１４２）とを含み、ここで、各ユニットの特定の実施については、図４に示す対応するユニットを参照されたい（詳細についてここで繰り返して説明することはしない）。
【０１２８】
もちろん、他の実施形態では、メモリは、位置判定ユニット、音量計算ユニット、又は図６に示すユニット３１〜３６などの、別のプログラム命令も含む。
【０１２９】
前述の実施形態における機器は、電子装置自体であってもよいということに留意されたい。
【０１３０】
本発明の実装機器は、本発明の方法実施形態に対応する。関連する部分については、方法実施形態を参照されたい（詳細についてここで詳細に説明することはしない）。
【０１３１】
本発明によって提供される、電子装置の音量をインテリジェントに制御する方法及び実装機器について、上記で詳細に紹介した。本発明の原理及び実施手法について、本明細書中で特定の例を適用することによって、本明細書中で説明した。実施形態に関する前述の説明は、本発明の方法及び核となる概念の理解を容易にするために提供されたものにすぎない。同時に、当業者は、本発明の概念に従って、特定の実施手法及び適用範囲に対して変形を行うことが可能である。結論として、本明細書の内容は、本発明に対する限定と解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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