(57)【要約】  開示される装置2010、2300は、音声コンテンツとしての配信のために、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号2012を発生および発信するように構成される。本装置は、音声発信器およびプロセッサ回路を含む。プロセッサ回路は、データメッセージを、各シンボル1802が伝送音声搬送波のそれぞれの位相特性と関連付けられるデータ値を符号化する、シンボルの系列2034として符号化するように構成される。プロセッサは、シンボルと関連した音声搬送波の位相特性を使用してシンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生させる2102ように、ならびに音声サンプルに基づいて、音波信号を発生および発信するように音声発信器を制御する2108ように更に構成される。更なる開示される装置2014は、音波信号を受信する2202ように、および音波信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによってシンボル系列を復号化する2210ように構成される。
2021508199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声コンテンツとしての配信のために、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を発生および発信するように構成される装置であって、
音声発信器と、
プロセッサ回路であり、以下の動作:
前記データメッセージをシンボルの系列として符号化し、
各シンボルが期間、および前記期間中の音声搬送波の伝送と関連付けられ、
各シンボルが前記音声搬送波のそれぞれの位相特性と関連付けられるデータ値を符号化し、
前記シンボルと関連した前記音声搬送波の前記位相特性を使用して前記シンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生させ、
前記音声サンプルに基づいて、前記音波信号を発生および発信するように前記音声発信器を制御すること、
を行うように構成されるプロセッサ回路と、を備える、装置。
【請求項２】
前記プロセッサ回路が、以下の動作:
各シンボルを複素位相と関連付け、
各シンボルの前記期間の間に、ゼロ量から最大量に遷移し、次いで前記ゼロ量に逆に遷移する複素ベースバンド信号を発生させ、
各シンボルの前記期間の間の前記複素ベースバンド信号の実数部および虚数部が、各シンボルと関連したそれぞれの複素位相によって決定されること、
を行うことによって前記複素ベースバンド信号を発生させて前記データメッセージをシンボルの系列として符号化するように更に構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記プロセッサ回路が、以下の動作:
選択された搬送周波数ならびにπ/2ラジアンだけ位相オフセットされる正弦波の実数部および虚数部を有する直交発振器によって前記複素ベースバンド信号を逓倍して、複素パスバンド信号を発生させ、
前記複素パスバンド信号の実数部を取って実パスバンド信号を発生させ、
各シンボルと関連した前記期間の間の複数の時間値で前記実パスバンド信号をサンプリングして、前記シンボルの系列の前記デジタル版の前記音声サンプルを発生させること、
を行うことによって前記シンボルの系列の前記デジタル版の前記音声サンプルを発生させるように更に構成される、請求項2に記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサ回路が、順方向誤り訂正および巡回冗長コード化の1つまたは複数を可能にするシンボルを含めて前記データメッセージを表す前記シンボル系列を符号化するように更に構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項５】
前記プロセッサ回路が、受信器による正確な復調を可能にするトレーニングシンボルを含めて前記データメッセージを表す前記シンボル系列を符号化するように更に構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項６】
音声コンテンツとして、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を受信および復号化するように構成される装置であって、
音声受信器と、
プロセッサ回路であり、以下の動作:
前記音波信号のデジタル版のサンプルを前記プロセッサ回路へ受信するように前記音声受信器を制御し、
選択された搬送周波数ならびにπ/2ラジアンだけ位相オフセットされる正弦波の実数部および虚数部を有する直交発振器によって前記音声コンテンツの前記デジタル版を逓倍して、複素変調信号を発生させ、
前記複素変調信号をローパスフィルタでフィルタリングして複素ベースバンド信号を発生させ、
前記複素ベースバンド信号の位相を判定し、
前記複素ベースバンド信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによって前記シンボル系列を復号化すること、
を行うように構成されるプロセッサ回路と、を備える、装置。
【請求項７】
前記プロセッサ回路が、以下の動作:
適応フィードフォワード等化器を適用して、所与のシンボルの最適な記述を与える複数のサンプルを判定すること、
を行うように更に構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記プロセッサ回路が、以下の動作:
既知のトレーニングシンボルの系列に相当するシンボル系列を復号化し、
前記適応フィードフォワード等化器を適用して、復号化トレーニングシンボルと関連した複素シンボル誤差を判定し、
位相同期ループを適用して、前記復号化トレーニングシンボルと関連した位相誤差を判定し、
前記適応フィードフォワード等化器および位相同期ループのパラメータを調節して、それによってシンボル検出精度を改善すること、
を行うように更に構成される、請求項7に記載の装置。
【請求項９】
前記プロセッサ回路が、以下の動作:
順方向誤り訂正および巡回冗長コード化の1つまたは複数を使用して復号化シンボル系列の誤り訂正を行うこと、
を行うように更に構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項１０】
前記プロセッサ回路が、以下の動作:
前記複素ベースバンド信号をダウンサンプリングして、間引き複素ベースバンド信号を発生させ、
前記間引き複素ベースバンド信号の位相を判定し、
前記間引き複素ベースバンド信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによって前記シンボル系列を復号化すること、
を行うように更に構成される、請求項6に記載の装置。
【請求項１１】
音声コンテンツとしての配信のために、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を発生および発信するプロセッサ実装方法であって、
プロセッサ回路によって、前記データメッセージをシンボルの系列として符号化するステップであり、
各シンボルが期間、および前記期間中の音声搬送波の伝送と関連付けられ、
各シンボルが前記音声搬送波のそれぞれの位相特性と関連付けられるデータ値を符号化する、ステップと、
前記プロセッサ回路によって、前記シンボルと関連した前記音声搬送波の前記位相特性を使用して前記シンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生させるステップと、
前記音声サンプルに基づいて、前記音波信号を発生および発信するように音声発信器を制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
以下の動作:
前記プロセッサ回路によって、各シンボルを複素位相と関連付け、
各シンボルの前記期間の間に、ゼロ量から最大量に遷移し、次いで前記ゼロ量に逆に遷移する複素ベースバンド信号を発生させ、
各シンボルの前記期間の間の前記複素ベースバンド信号の実数部および虚数部が、各シンボルと関連したそれぞれの複素位相によって決定されること、
を行うことによって前記複素ベースバンド信号を発生させて前記データメッセージをシンボルの系列として符号化するステップを更に含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
以下の動作:
前記プロセッサ回路によって、選択された搬送周波数ならびにπ/2ラジアンだけ位相オフセットされる正弦波の実数部および虚数部を有する直交発振器によって前記複素ベースバンド信号を逓倍して、複素パスバンド信号を発生させ、
前記複素パスバンド信号の実数部を取って実パスバンド信号を発生させ、
各シンボルと関連した前記期間の間の複数の時間値で前記実パスバンド信号をサンプリングして、前記シンボルの系列の前記デジタル版の前記音声サンプルを発生させること、
を行うことによって前記シンボルの系列の前記デジタル版の前記音声サンプルを発生させるステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記プロセッサ回路によって、順方向誤り訂正および巡回冗長コード化の1つまたは複数を可能にするシンボルを含めて前記データメッセージを表す前記シンボル系列を符号化するステップ
を更に含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
前記プロセッサ回路によって、受信器による正確な復調を可能にするトレーニングシンボルを含めて前記データメッセージを表す前記シンボル系列を符号化するステップ
を更に含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１６】
音声コンテンツとして、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を受信および復号化するプロセッサ実装方法であって、
プロセッサ回路によって、前記音波信号のデジタル版のサンプルを前記プロセッサ回路へ受信するように音声受信器を制御するステップと、
選択された搬送周波数ならびにπ/2ラジアンだけ位相オフセットされる正弦波の実数部および虚数部を有する直交発振器によって前記音声コンテンツの前記デジタル版を逓倍して、複素変調信号を発生させるステップと、
前記複素変調信号をローパスフィルタでフィルタリングして複素ベースバンド信号を発生させるステップと、
前記複素ベースバンド信号の位相を判定するステップと、
前記複素ベースバンド信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによって前記シンボル系列を復号化するステップと、
を含む、方法。
【請求項１７】
前記プロセッサ回路によって、適応フィードフォワード等化器を適用して、所与のシンボルの最適な記述を与える複数のサンプルを判定するステップ、
を更に含む、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前記プロセッサ回路によって、既知のトレーニングシンボルの系列に相当するシンボル系列を復号化するステップと、
前記適応フィードフォワード等化器を適用して、復号化トレーニングシンボルと関連した複素シンボル誤差を判定するステップと、
位相同期ループを適用して、前記復号化トレーニングシンボルと関連した位相誤差を判定するステップと、
前記適応フィードフォワード等化器および位相同期ループのパラメータを調節して、それによってシンボル検出精度を改善するステップと、
を更に含む、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
前記プロセッサ回路によって、順方向誤り訂正および巡回冗長コード化の1つまたは複数を使用して復号化シンボル系列の誤り訂正を行うステップ、
を更に含む、請求項16に記載の方法。
【請求項２０】
前記プロセッサ回路によって、前記複素ベースバンド信号をダウンサンプリングして、間引き複素ベースバンド信号を発生させステップと、
前記間引き複素ベースバンド信号の位相を判定するステップと、
前記間引き複素ベースバンド信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによって前記シンボル系列を復号化するステップと、
を更に含む、請求項16に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、概して、送信装置によって発信されて受信装置によって受信される1つまたは複数の音波信号を使用して送信装置から受信装置に情報を配信するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許出願公開第2015/0113094号として2015年4月23日に米国において公開された、かつ各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる、2013年3月14日出願の米国仮特許出願第61/781,107号および2012年5月1日出願の米国仮特許出願第61/640,900号の利益を主張する、2013年5月1日出願のPCT出願US/2013/039079に関連する。
【０００３】
本出願は、その全体が本明細書に組み込まれる、2015年10月15日出願の米国仮特許出願第62/064,468号の利益を主張する、2015年10月26日出願のPCT出願US/2015/055738にも関連する。
【０００４】
本出願は、その全体が本明細書に組み込まれる、2016年3月25日出願の米国特許出願第15/081,158号の利益を主張する、2017年3月24日出願のPCT出願US/2017/024025にも関連する。
【背景技術】
【０００５】
公的もしくは私的な環境において聞こえるように放送もしくは再生される、または電子的に配信される音声コンテンツへ音波信号音を含めるために様々な提案がなされてきた。信号音は、ポータブル多機能装置などの復号化装置による受信および復号化のために設計される。例えば、音波信号は、復号化装置のマイクロホンによって受信される音声コンテンツに埋め込まれて配信されてよい。信号の発生源は、ポータブル多機能装置の付近内の任意の音声スピーカであり得、あるいは音声コンテンツは、音楽プレーヤモジュールなどのオンボード音声発生アプリケーション、もしくはビデオプレーヤモジュールなどのオンボードビデオプレーヤアプリケーションによる復号化のために供給され、または復号化装置のラインアウトポート(ヘッドホンジャックなど)に提供され、または復号化装置の外部スピーカに提供され得る。
【０００６】
上記参照した特許出願の他に、出願全体が参照により完全に本明細書に組み込まれる以下の米国特許出願:2011年11月1日出願の「SYSTEM EFFECTIVE TO MODULATE A CODE AND PROVIDE CONTENT TO A USER」という名称の米国特許出願第13/286,613号、2011年11月1日出願の「SYSTEM EFFECTIVE TO DEMODULATE A MODULATED CODE AND PROVIDE CONTENT TO A USER」という名称の米国特許出願第13/286,670号、および2011年11月1日出願の「DEVICE EFFECTIVE TO MODULATE A CODE AND TO PROVIDE CONTENT TO A USER」という名称の米国特許出願第13/286,727号に、音声コンテンツへ音波信号を埋め込むためのシステム例および方法例が提供されている。
【０００７】
音波信号は、これらの提出書類に記載されているように、一般に人間の可聴範囲外または別途人間によって解読可能でない他の信号である。例えば、一部の実施形態において、音波信号は、20,000Hzを超えるもしくは20Hz未満の周波数によって、または一般に不可聴である、20,000Hzに近いもしくは20Hzに近い周波数帯域において発生されてよい。音波信号は、論理0および1の系列である、上記参照した特許出願に記載されているような変調コードの形態であり得る。変調コードは、音源によって繰り返しかつ定期的に出力されて、復号化装置が音波信号における変調コードを識別および復調して、音波信号と関連した0および1の論理系列を決定することを可能にし得る。一部の実施形態において、0および1の論理系列は、例えば、様々な通信プロトコルを介してコンテンツ管理システムに伝送できるコード化識別子でよい。
【０００８】
本明細書で使用する場合、用語音波信号は、任意の種類の音響信号、コード、周波数、波形、または発生源によって発信されて復号化装置によって検出され得るその他を広く指すために使用される。音波信号は、復号化装置上で受動的に動くプロセスまたはルーチンにより復号化装置によって処理され得る。
【０００９】
音波信号を生成するための上述のシステムは、特にデータ伝送の保全性において、ならびに比較的大量のデータを、および異なるアプリケーションのために異なる量のデータを効率的に伝送する、システムの柔軟性において幾つかの制限を有する。このように、音波信号をフォーマットおよび伝送する方法の改善により、以前利用可能であったよりも大きな柔軟性および機能性を可能にする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願第13/286,613号
【特許文献２】米国特許出願第13/286,670号
【特許文献３】米国特許出願第13/286,727号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
開示される装置は、音声コンテンツとしての配信のために、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を発生および発信するように構成される。本装置は、音声発信器およびプロセッサ回路を含む。プロセッサ回路は、データメッセージを、各シンボルが期間中の音声搬送波の伝送と関連付けられている、シンボルの系列として符号化するように構成される。各シンボルは、期間中の音声搬送波のそれぞれの位相特性と関連付けられるデータ値を符号化する。プロセッサ回路は、シンボルと関連した音声搬送波の位相特性を使用してシンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生するように、ならびに音声サンプルに基づいて、音波信号を発生および発信するように音声発信器を制御するように構成される。
【００１２】
更なる開示される装置は、音声コンテンツとして、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を受信および復号化するように構成される。本装置は、音声受信器およびプロセッサ回路を含む。プロセッサ回路は、音波信号のデジタル版のサンプルをプロセッサ回路へ受信するように音声受信器を制御するように構成される。プロセッサ回路は、選択された搬送周波数ならびにπ/2ラジアンだけ位相オフセットされる正弦波の実数部および虚数部を有する直交発振器によって音声コンテンツのデジタル版を逓倍して、複素変調信号を発生するように更に構成される。プロセッサ回路は、複素変調信号をローパスフィルタでフィルタリングして複素ベースバンド信号を発生するように、および複素ベースバンド信号の位相を判定するように更に構成される。プロセッサ回路は、複素ベースバンド信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによってシンボル系列を復号化するように更に構成される。
【００１３】
音声コンテンツとしての配信のために、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を発生および発信するプロセッサ実装方法が開示される。本方法は、プロセッサ回路によって、データメッセージを、各シンボルが期間中の音声搬送波の伝送と関連付けられている、シンボルの系列として符号化するステップを含む。各シンボルは、期間中の音声搬送波のそれぞれの位相特性と関連付けられるデータ値を符号化する。本方法は、プロセッサ回路によって、シンボルと関連した音声搬送波の位相特性を使用してシンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生するステップと、音声サンプルに基づいて、音波信号を発生および発信するように音声発信器を制御するステップとを更に含む。
【００１４】
音声コンテンツとして、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を受信および復号化するプロセッサ実装方法が開示される。本方法は、プロセッサ回路によって、音波信号のデジタル版のサンプルをプロセッサ回路へ受信するように音声受信器を制御するステップを含む。本方法は、プロセッサ回路によって、選択された搬送周波数ならびにπ/2ラジアンだけ位相オフセットされる正弦波の実数部および虚数部を有する直交発振器によって音声コンテンツのデジタル版を逓倍して、複素変調信号を発生するステップを更に含む。本方法は、複素変調信号をローパスフィルタでフィルタリングして複素ベースバンド信号を発生するステップを更に含む。本方法は、複素ベースバンド信号の位相を判定するステップと、複素ベースバンド信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによってシンボル系列を復号化するステップとを更に含む。
【００１５】
更なる実施形態、特徴および利点の他に、様々な実施形態の構造および動作を添付図面を参照しつつ以下に詳細に記載する。
【００１６】
添付図面は、本明細書に組み込まれてその一部を構成しており、本発明の様々な実施形態を例示し、かつ上記の本発明の一般的説明および下記の実施形態の詳細な説明と共に、本発明の実施形態を説明する。図において、同様の参照番号は、概して同一、機能的に類似かつ/または構造的に類似の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に従って、モバイル装置が音波信号の形態のコンテンツを受信し、更にコンテンツ管理システムと対話する環境例の概略図である。
【図２】実施形態に従って、音波音が発生され、そしてサーバおよびデータ接続を使用してモバイル装置に渡され得る環境例の概略図である。
【図３】実施形態に従って、音波音が第1のモバイル装置によって発生され、そして第2のモバイル装置に渡され得る環境例の概略図である。
【図４】実施形態に従って、音波信号におけるシンボルと関連した位相を定義するために使用される複素平面における点の配置例を例示する。
【図５】実施形態に従って、対応する符号化ビットと共に図4の配置点の詳細を提供する。
【図６】実施形態に従って、バイナリメッセージを表すシンボルインデックスと配置インデックスとの間のマッピングを図示する。
【図７】実施形態に従って、図6に図示される一組の配置インデックスから発生される複素ベースバンド信号を例示する。
【図８】実施形態に従って、図7の複素ベースバンド信号から発生される複素パスバンド信号の実数部である実パスバンド信号を図示する。
【図９】実施形態に従って、図7の複素ベースバンド信号から発生される複素パスバンド信号の虚数部である実パスバンド信号を図示する。
【図１０】実施形態に従って、図9の実パスバンド信号から取られた2つの実パスバンド8PSKシンボルの拡大図を例示する。
【図１１】実施形態に従って、受信装置のマイクロホンによって記録された18.6kHz付近に集中する音波8PSK信号の他に、環境からの背景雑音を示すスペクトログラムを例示する。
【図１２】実施形態に従って、18.6kHz直交発振器によって記録信号を逓倍した結果の周波数特性を示すスペクトログラムを例示する。
【図１３Ａ】実施形態に従って、18.6kHz直交発振器によって記録信号を逓倍した結果として生じる信号の実数成分を図示する。
【図１３Ｂ】実施形態に従って、18.6kHz直交発振器によって記録信号を逓倍した結果として生じる信号の虚数成分を図示する。
【図１４】実施形態に従って、図13の信号をフィルタリングすることによって発生される、フィルタリングした複素ベースバンド信号の実数部および虚数部を図示する。
【図１５】実施形態に従って、1.5kHzのサンプリングレートにダウンサンプリングされて、結果としてシンボル当たり3つのサンプルを有する間引き複素ベースバンド信号になった図14の複素ベースバンド信号を例示する。
【図１６】実施形態に従って、図15の間引き複素ベースバンド信号の一部分を解析するために適応フィードフォワード等化器によって使用されるウィンドウを例示する。
【図１７Ａ】実施形態に従って、図15の間引き複素ベースバンド信号の一部分を解析するために適応フィードフォワード等化器によって使用される図16のウィンドウの拡大図を例示する。
【図１７Ｂ】実施形態に従って、適応フィードフォワード等化器のための関数形式を例示する。
【図１８】実施形態に従って、受信信号と関連した復号化シンボルを例示する。
【図１９】実施形態に従って、図18の復号化シンボルのシンボル誤差および位相誤差を例示する。
【図２０】実施形態に従って、音波信号のためのデータ形式例を例示する。
【図２１】実施形態に従って、音声コンテンツとしての配信のために、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を発生および発信するプロセッサ実装方法を例示するフローチャートである。
【図２２】実施形態に従って、音声コンテンツとして、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を受信および復号化するプロセッサ実装方法を例示するフローチャートである。
【図２３】実施形態に従って、開示される発明の実施形態またはその部分がコンピュータ可読コードとして実装され得、同コードが1つまたは複数のプロセッサによって実行されて、1つまたは複数のプロセッサに開示される発明の動作を行わせる、コンピュータシステム例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書に開示される実施形態は、概して、データを音波信号音で伝送するために使用されるビーコン反復形式、およびこのように伝送される音波信号音を検出する復号化装置の構成を対象とする。復号化装置は、次いで、受信された音波信号の示徴をコンテンツ管理システムに、例えば無線で供給するように構成され得る。復号化装置からの受信音波信号の示徴の受領次第、コンテンツ管理システムは、上記参照した従来の特許書類に詳細に述べられているように、受信した特定の音波信号に基づいて復号化装置に特定のコンテンツを提供し得る。
【００１９】
更なる実施形態において、以下に更に詳細に記載されるように、第1のモバイル装置が第2のモバイル装置と直接対話して、音波信号を使用して情報を交換し得る。
【００２０】
図1は、本実施形態においてポータブル多機能装置1002である復号化装置によって復号化された不可聴信号と関連する情報を受信および処理するコンテンツ管理システム1000を備える本開示の一実施形態例を例示する。本実施形態において、コンテンツ管理システム1000は、次いでユーザにどのコンテンツを提供すべきかを判定し、次いでユーザと関連したポータブル多機能装置1002にコンテンツを無線で提供し得る。コンテンツ管理システム1000は、例えばパーソナルコンピュータ、ラップトップ、サーバ、メインフレーム、または複数コンピュータの集合(例えば、ネットワーク)などの、任意の適切なプロセッサベースの装置またはシステムを使用して設けられ得る。コンテンツ管理システム1000は、1つまたは複数のプロセッサ1014および1つまたは複数のコンピュータメモリユニット1016を含み得る。便宜上、1つだけのプロセッサ1014および1つだけのメモリユニット1016が図1に図示される。プロセッサ1014は、メモリユニット1016に記憶されるソフトウェア命令を実行し得る。プロセッサ1014は、1つまたは複数のコアを有する集積回路(IC)として実装され得る。メモリユニット1016は、揮発性および/または不揮発性メモリユニットを含み得る。揮発性メモリユニットは、例えばランダムアクセスメモリ(RAM)を含んでよい。不揮発性メモリユニットは、例えばリードオンリメモリ(ROM)の他に、例えばハードディスクドライブ、光ディスクドライブなどといった機械式不揮発性メモリシステムを含んでよい。RAMおよび/またはROMメモリユニットは、例えばディスクリートメモリICとして実装されてよい。
【００２１】
コンテンツ管理システム1000は、データパケット1036の交換によって通信が進行するパケットベースの通信ネットワークなどの電子通信ネットワーク1032を介してポータブル多機能装置1002と通信状態にあり得る。通信ネットワークは、インターネット、LAN、WAN、GPRSネットワークなどを含め、幾つかのコンピュータおよび/またはデータネットワークを含み得、かつ有線および/または無線通信リンクを備え得る。コンテンツ管理システム1000と通信するポータブル多機能装置1002は、例えばパームトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータまたはネットブックコンピュータなどの、ネットワークを通じた通信に適する任意の種類のクライアント装置であり得る。一部の実施形態例において、ユーザは、時にスマートフォンと称される、組合せハンドヘルドコンピュータおよび移動電話であるポータブル多機能装置1002を介してネットワークと通信し得る。或る実施形態が例としてスマートフォンまたはラップトップを介するユーザ通信に関連して記載され得るのに対して、移動電話、携帯情報端末(PDA)、組合せ移動電話/PDA、ハンドヘルド装置、モバイルユニット、ゲーム装置、メッセージング装置、メディアプレーヤまたは他の適切なモバイル通信装置などの他の種類のユーザ機器または無線コンピューティング装置を使用して通信が実装され得ることが認識できる。
【００２２】
メモリユニット1016は、コンテンツ管理エンジン1018のための実行可能ソフトウェアおよびデータを記憶し得る。コンテンツ管理システム1000のプロセッサ1014がコンテンツ管理エンジン1018のソフトウェアを実行すると、プロセッサ1014は、コンテンツ管理システム1000の様々な動作を行わされ得る。動作は、ポータブル通信装置1002から音波信号の示徴を受信すること(例えば、音波信号から抽出されたコード化識別子1038を含む1つまたは複数のデータパケット1036の形態でなど)、コード化識別子と関連したコンテンツを識別すること、ポータブル通信装置1002からパケット1036で受信される補足情報を受信および解析すること、ならびに通信ネットワーク1032を介してポータブル通信装置1002に1つまたは複数のパケット1036に埋め込まれたコンテンツを送信することを限定することなく含み得る。
【００２３】
コンテンツ管理エンジン1018によって使用されるデータは、例えば電子コンピュータデータベースでよいコンテンツデータベース1020などの、様々な発生源からであり得る。コンテンツデータベース1020に記憶されたデータは、ハードディスクドライブ、リードオンリメモリ(例えば、ROM IC)または他の種類の不揮発性メモリなどの不揮発性コンピュータメモリに記憶され得る。また、コンテンツデータベース1020のデータは、例えばリモート電子コンピュータシステムに記憶されてよい。コンテンツデータベース1020内のデータは、限定することなく、ビデオコンテンツ、音声コンテンツ、テキストベースのコンテンツ等であり得る。コンテンツデータベース1020内のコンテンツの項目は、例えば特定のコード化識別子に結び付けられてよい。一部の実施形態において、コンテンツプロバイダ1030が、ウェブポータル、アプリケーションプログラムインタフェース(API)または他の形態のインタフェースを使用して、コンテンツ管理システム1000のコンテンツを提供および管理し得る。例えば、コンテンツプロバイダ1030がコンテンツ管理システム1000に命令を提供して、コード化識別子「X」を供給するポータブル多機能装置1002にコンテンツ「A」、「B」および「C」を送信してよい。
【００２４】
ユーザデータベース1022も、例えば電子コンピュータデータベースでよく、コンテンツ管理エンジン1018によって使用されるコンテンツを提供し得る。ユーザデータベース1022に記憶されるデータは、ハードディスクドライブ、リードオンリメモリ(例えば、ROM IC)または他の種類の不揮発性メモリなどの不揮発性コンピュータメモリに記憶され得る。また、ユーザデータベース1022のデータは、例えばリモート電子コンピュータシステムに記憶されてよい。ユーザデータベース1022に記憶されるデータは、コンテンツ管理システム1000の特定のユーザに関する情報、ユーザ嗜好、コンテンツを受信するユーザ要件等に関し得る。
【００２５】
様々な実施形態において、復号化装置は、全体的に受動的な検出プロセスを通じて音波信号を検出し得る。言い換えれば、復号化装置のユーザは、必ずしも検出プロセスをルーチン的に開始または起動しなければならないわけではない。代わりに、検出プロセスは、例えば復号化装置のランダムアクセスメモリ(RAM)において動作するバックグラウンドルーチンであり得る。バックグラウンドルーチンは、音波信号が存在するかどうかを検出するために復号化装置の様々なオンボード部品によって受信または発生される信号を定期的に、または少なくともルーチン的に問い合わせ得る。これらの問合せは、ユーザからの追加入力なしで行われ得る。検出プロセスによって問い合わせられる部品は、オンボードマイクロホン、オンボードスピーカおよび他の音声出力ポート(例えば、ヘッドホン出力またはラインレベル出力など)を限定することなく含み得る。
【００２６】
音波信号は、任意の適切な発生源から復号化装置によって受信され得る。例えば、音波信号は、復号化装置のマイクロホンによって受信される音声コンテンツに埋め込まれていてよい。この点に関して、発生源は、復号化装置の付近内の任意の音声スピーカであり得る。音声コンテンツは、また、音楽プレーヤモジュールなどのオンボード音声発生アプリケーション、もしくはビデオプレーヤモジュールなどのオンボードビデオプレーヤアプリケーションによって供給され、または復号化装置のラインアウトポート(ヘッドホンジャックなど)もしくは外部スピーカに提供され得る。
【００２７】
音波信号を検出し次第、復号化装置は、音波信号を処理してコード化識別子を抽出し得る。抽出プロセスは、復号化装置1002のプロセッサによって行われ得、またはサンプル形態の音波信号が提供されるリモートサーバによって行われ得る。一部の実施形態において、音波信号からコード化識別子が抽出され、そしてコード化識別子1038は、次いで通信ネットワーク1032を介してコンテンツ管理システム1000に提供され得る。時刻/日付データ、加速度計データ、地理データ、人口統計データ、装置データ、所有者データ等など、補足情報もコード化識別子と共にコンテンツ管理システム1000に提供され得る。コンテンツの形式は、バイナリ、テキスト、数値またはこれらの任意の組合せであり得る。
【００２８】
コンテンツ管理システム1000は、受信情報を処理して、復号化装置に伝送すべきコンテンツを識別し得る。コンテンツは、コンテンツ管理システムにローカルに記憶され得、またはコンテンツ管理システムから離れたデータストアに記憶され得る。コンテンツは、任意の適切なファイル形式またはファイル型であり得る。復号化装置に提供され得るコンテンツ例の非限定的かつ非網羅的なリストは、ビデオベースのコンテンツ、音声ベースのコンテンツ、画像ベースのコンテンツおよびテキストベースのコンテンツを含む。
【００２９】
ビデオベースのコンテンツは、コンサート映像、音楽ビデオ、アーティストインタビュー、映画、コマーシャル等を限定することなく含み得る。音声ベースのコンテンツは、歌、着信音等を限定することなく含み得る。画像ベースのコンテンツは、写真、ロゴ、壁紙等を限定することなく含み得る。テキストベースのコンテンツは、歌詞、引用、クーポン、パスワード、パスコード、電子メールメッセージ、テキストメッセージ、インスタントメッセージ等を限定することなく含み得る。一部の実施形態において、コンテンツは広告または事実上教育的であり得る。本開示は、コンテンツ管理システムと関連した復号化装置に配信され得るいかなる特定のコンテンツにも限定されない。
【００３０】
様々な実施形態において、復号化装置に配信される特定のコンテンツは、コード化識別子および1つまたは複数のトリガに基づき得る。時間とともに、復号化装置または装置のユーザが様々な閾値を満たすにつれて、追加コンテンツがアクセス可能であり(ロック解除され)得る。例えば、特定の音波信号が装置によって受信された回数が、装置にどのコンテンツが送信されるかを決定してよい。音波信号が歌に埋め込まれる場合、音波信号が受信される回数は、歌が装置と関連したユーザによって聞かれた回数を示し得る。ユーザがますます歌を聞くにつれて、追加コンテンツ(「ロック解除コンテンツ」)がそのユーザの装置に配信され得る。
【００３１】
追加コンテンツは、或る種類またはグループの聞き手だけが利用可能である「排他」コンテンツと分類されまたはその他考えられ得る。例えば、アーティストがコンサートを行っている間、音楽会場において音波信号が放送されてよい。音波信号を求めて受動的に検出している装置を有する聴衆者が音波信号を受信および処理するであろう。装置は、次いでコード化識別子を抽出し、そして無線通信ネットワーク1032を介してコンテンツ管理システム1000に情報を提供してよい。コンテンツ管理システム1000は、演奏しているアーティストと関連した記憶コンテンツにコード化識別子を照合してよい。次いでコンテンツが、最初にコード化識別子を送信した復号化装置1002にプッシュされてよい。ユーザは、次いで自分の復号化装置を介してコンテンツにアクセスすることができるであろう。このように、例示した実施形態において、復号化装置は、ユーザからのいかなる入力または対話もなしで、音波信号を受動的に検出し、コード化識別子を抽出し、コード化識別子を伝送し、そして関連コンテンツを受信した。
【００３２】
一部の実施形態において、復号化装置に配信される特定のコンテンツは、装置が地理的に位置する所の関数であり得る。言い換えれば、或る音波信号を受動的に検出する第1の都市内の復号化装置が第1のコンテンツを受信し得る一方、同じ音波信号を検出する第2の都市内の復号化装置が第2のコンテンツを受信し得る。追加的に、復号化装置に配信されるコンテンツは、復号化装置が移動している(車内)かどうか、時刻、ユーザ嗜好等などの他のトリガに依存し得る。
【００３３】
復号化装置によって受信されるコンテンツは、任意の適切な構成で記憶、配置および視聴され得る。コンテンツは受領時にまたは後の時点で視聴され得る。一実施形態において、コンテンツは、ユーザと関連した電子メールボックスに配信される。一実施形態において、コンテンツは、復号化装置によって実行可能であるアプリケーションまたはモジュールに配信される。ユーザは、アプリケーションを実行してコンテンツにアクセスできる。コンテンツは任意の適切な階層またはスキーマでソートできる。
【００３４】
一部の実施形態において、「ロックされた」コンテンツがアプリケーションを通じてユーザに表示され得る。コンテンツをロック解除するために、ユーザは、例えば、或るパラメータまたは閾値を満たさなければならない。閾値は、聞いた総数、地理的位置等に関し得る。いかなる場合も、復号化装置によってコンテンツが受信されると、復号化装置によってユーザに通知が提供され得る。一実施形態において、通知を受け次第、ユーザは、次いで関連アプリケーションをたどって、受信したコンテンツを視聴できる。
【００３５】
音波信号1040は、一実施形態において、音声歌に埋め込まれ得る。本明細書における開示は、しかしながら、そのように限定されない。実際、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、多種多様なプラットフォームおよび実装にわたって使用され得る。例えば、本明細書に記載される受動検出ルーチンは、テレビ番組、コマーシャル、映画などと関連した音波信号1040を検出するために使用できる。一部の実施形態において、本明細書に記載される検出ルーチンは、音声信号に埋め込まれていない独立音波信号1040を検出するために使用できる。そのような独立音波信号は、例えば商業/ショッピング環境、ビジネス環境、音楽会場、娯楽会場または任意の他の適切な環境もしくは会場において発信され得る。
【００３６】
復号化装置が、例えば、そのオンボードスピーカ1012を使用して音波信号1040を発信1010するようにも構成され得る。音波信号1040は、発信側復号化装置付近に位置する他の復号化装置1002によって受信および処理され得る。音波信号を受動的に検出し、そして音波信号の示徴をコンテンツ管理システムに提供し次第、本明細書に記載されるシステムおよび方法に従って、復号化装置に特定のコンテンツが配信できる。
【００３７】
音波音の使用がコンテンツ管理システムの動作を伴う必要がないことが認識されるであろう。図2は、メッセージまたはデータが、音波音または音波音の系列として符号化されて、1つのモバイル装置から別の装置に配信され得るプロセスを例示する。図2の実施形態において、実施形態に従って、音波音は、適切な変調技術を行うサーバによって発生され、次いで音声サンプルの系列として記載される、変調された音波音は、サーバおよびデータ接続を使用してモバイル装置に渡される。この例では、段階2002で、ユーザが、モバイルまたはスタンドアロン装置を使用してデータを入力し得る。他の実施形態において、変調されるべきデータは、リアルタイムか対話前かに、サーバまたはストレージデバイスから得られ得る。段階2004で、データは変調サーバに送信され得る。段階2006で、サーバは、データを受信し、そしてそれを使用して、メッセージを、音声コンテンツとしての配信のためにバイナリメッセージを表すシンボル系列として符号化し得る。
【００３８】
この例では、バイナリメッセージは、各シンボルが位相特性と関連付けられるシンボルの系列へ符号化される。サーバは、次いで、シンボルと関連した位相特性を使用してシンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生し得る。音声サンプルは、次いで、モバイル装置2010による検索のためにメモリに記憶され、かつ/またはモバイル装置2010に伝送され得る。一部の実施形態において、音声サンプルはトーンファイルに記憶され得る。
【００３９】
段階2008で、サーバによって発生されるトーンファイルが装置2010に送信される。トーンファイルは、装置2010に有線または無線接続によって送信され得る。第1のモバイル装置2010は、次いで、音声サンプルに基づいて音波信号を発生し、そして第1のモバイル装置2010と関連した音声デバイスを使用して音波信号を発信2012し得る。
【００４０】
実施形態によれば、第1のモバイル装置2010によって発生および発信2012された音波信号は、次いで第2のモバイル装置2014によって受信され得る。第2のモバイル装置2014は、第2のモバイル装置2014と関連したマイクロホンまたは他の音波信号検出デバイスを使用して音波信号を受信し得る。第2のモバイル装置2014は、次いで、以下に更に詳細に記載されるように、第1の装置2010から受信された音波信号を復号化2016し得る。
【００４１】
上記した実施形態において、音声サンプルはサーバによって発生され、そしてトーンファイルとして記憶され得る。トーンファイルは、次いで第1のモバイル装置に送信され得る。実際には、しかしながら、トーンファイルは大きくなり得るので、それを第1のモバイル装置に送信することは実際的であり得ない。したがって、第1のモバイル装置2010が、サーバから音声サンプルを受信するよりむしろ、それらを直接発生することが、より効率的であり得る。したがって、更なる実施形態において、第1のモバイル装置2010は、サーバから第1のモバイル装置2010によって受信される情報に基づいて、バイナリメッセージを表すシンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生し得る。本実施形態において、サーバは、音声サンプルを発生するためにどんな情報が使用されるべきかを判定し得、そして第1のモバイル装置2010にこの情報を通信し得る。しかしながら、本実施形態において、サーバが音声サンプルを発生するのでなく、これらは第1のモバイル装置において発生される。
【００４２】
図3は、実施形態に従って、音波音が第1のモバイル装置3002によって発生され、そして第2のモバイル装置3004に渡され得る実施形態3000を例示する。この例では、第1の装置3002は、音波信号として符号化されるメッセージを送受信することによって第2の装置3004と対話し得る。この例では、段階3006で、ユーザが、第1のモバイル装置3002によって提供されるユーザインタフェースを使用してデータを入力し、またはリモートサーバもしくはストレージデバイスからそのデータを取得し得る。
【００４３】
例示した実施形態によれば、第1の装置3002は、データを使用して、各シンボルが位相特性と関連付けられる、2つ以上のシンボルから成る群から選択されるシンボルの系列へバイナリメッセージを符号化し得る。段階3008で、第1のモバイル装置3002は、次いで、シンボルと関連した位相特性を使用してシンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生し得る。音声サンプルは、次いで、メモリに記憶され、かつ/または第2のモバイル装置3004に伝送され得る。一部の実施形態において、音声サンプルはトーンファイルに記憶され得る。
【００４４】
実施形態によれば、段階3010で、第1のモバイル装置3002は、発生された音声サンプルを再生し、その結果、第1のモバイル装置3002と関連した音声デバイスを使用して、音波信号が第2のモバイル装置3004による受領のために放送3012される。
【００４５】
実施形態によれば、第1のモバイル装置3002によって発生3008および発信3012された音波信号は、次いで第2のモバイル装置3004によって受信され得る。段階3014で、第2のモバイル装置3004は、第2のモバイル装置3004と関連したマイクロホンまたは他の音波信号検出デバイスを使用して音波信号を受信し得る。第2のモバイル装置3004は、次いで、以下に更に詳細に記載されるように、第1の装置3002から受信された音波信号を復号化し得る。実施形態によれば、段階3016で、第2の装置3004は、受信メッセージと関連したデータを表示し得る。更なる実施形態において、第2のモバイル装置3004は、当業者にとって容易に明らかであろうように、受信メッセージに基づいて他の動作を行い得る。
【００４６】
開示される実施形態によれば、音波信号は、位相偏移変調(PSK)を使用して発生され得る。PSK変調は、以下に更に詳細に記載されかつ図4に例示されるように、複素平面における点の配置を特定することによって始まる。
【００４７】
図4は、実施形態に従って、音波信号におけるシンボルと関連した位相を定義するために使用される複素平面における点の配置例を例示する。典型的に、選択点数は2のべきであるように選ばれ、その結果、各点によって整数のビットが符号化できる。この例では、図4に例示される配置は、φを位相として、複素数z=eiφ=cos(φ)+isin(φ)によって記述される8つの点を含む。配置点および対応する符号化ビットの更なる詳細を、図5を参照しつつ以下に記載する。
【００４８】
図5は、実施形態に従って、対応する符号化ビットと共に図4の配置点の詳細を提供する。位相は、π/4ラジアンの単位で等間隔であるように選ばれる。この符号化体系は、以下の説明において8PSKと称される。配置における各シンボルは、シンボル0からのその位相オフセットによって定められる。図5は、各配置インデックスと、各配置インデックスを生成するために必要とされる位相オフセットφと各シンボルに対する対応する符号化ビットとの間のマッピングを図示する。符号化ビットの順序はグレイ符号体系に従う。この例では、位相点は2進ビットの組と関連付けられる。他の実施形態において、当業者によって容易に認識されるであろうように、位相点は、データを表す他のシンボルと関連付けられ得る。
【００４９】
実施形態によれば、図4および図5の配置点を使用してPSK音波信号を発生するプロセスを以下の例に例示する。データメッセージはビットの系列として定められ得る。ビットの系列は、次いで、各組が配置点と関連付けられている、ビットの組へ分割され得る。メッセージは、次いで、配置シンボルインデックスと配置インデックスとの間のマッピングとみなされ得る。
【００５０】
図6は、実施形態に従って、バイナリメッセージを表すシンボルインデックスと配置インデックスとの間のマッピングを図示する。図6に図示される、一組の配置インデックス7426567373は、このようにビットの系列100110011101111101100010100010を符号化する。8PSK変調信号を発生する際の第1のステップは、以下に記載されかつ図7に例示される複素ベースバンド信号を発生することである。
【００５１】
図7は、実施形態に従って、図6に図示される一組の配置インデックスから発生される複素ベースバンド信号を例示する。この例では、以下の式に従って時間領域信号が発生される:
a(t)=f(t)eiφ(t)、    式(1)
式中、f(t)は、シンボルの期間の間にゼロ振幅から最大振幅に増加し、次いでゼロ振幅に減少する滑らかな関数である。シンボルの期間の間、位相φ(t)は、所与のシンボルと関連した位相によって与えられる一定値をとる。式(1)の実数部および虚数部が図7にプロットされる。このようにして、式(1)の複素信号は、図6に図示される配置インデックスの系列(7426567373)を符号化し、それによって対応する2進系列(100110011101111101100010100010)を符号化する。
【００５２】
以上の例では、図7のシンボルは2msパルスとして実装される。関数f(t)は、単位量を持つ意図された複素配置座標に徐々に弱まるために、次いで信号をゼロ量に逆に徐々に弱めるために使用される96サンプル(48kHzサンプリングレートとする)パルス形状として表される。他の実施形態において、当業者によって容易に認識されるであろうように、f(t)のための異なるサンプリングレートおよび異なる関数形式が使用され得る。
【００５３】
図7のベースバンド信号は、0Hzに近いスペクトルによって特性化される。この信号を音波信号として(例えば、不可聴周波数で)伝送するために、図7のベースバンド信号はパスバンド周波数に変調される。実施形態によれば、パスバンド周波数は、18.6kHzに集中するように選択される。これは、実数部および虚数部が正弦波であるが、π/2ラジアンの位相だけオフセットされる、18.6kHzの周波数を持つ直交発振器によってベースバンド信号を逓倍することによって達成される。更なる実施形態において、特定のユースケースによって指図されるように、直交発振器のために他の周波数が使用され得る。直交発振器によってベースバンド信号を逓倍した結果が図8に図示される。
【００５４】
図8および図9は、実施形態に従って、図7の複素ベースバンド信号から発生される複素パスバンド信号の実数成分および虚数成分を例示する。数学的に、式(1)の複素ベースバンド信号は、
b(t)=ei2πft、    式(2)
として表され得る直交発振器によって逓倍されて、複素パスバンド信号を与える:
g(t)=a(t)*b(t)=f(t)(cos(2πf+φ(t))+isin(2πf+φ(t)))、    式(3)
その実数部および虚数部が、それぞれ図8および図9にプロットされる。
【００５５】
変調信号(例えば、図8および図9に図示される式(2))はソフトウェア的に複素信号として表されるが、実信号だけが音声としてスピーカを通して再生できる。複素パスバンド信号の実数部を取ることは、結果としてスピーカを通して再生されることが可能である信号になるが、図9および図10に図示されるように、符号化位相偏移を保持する。
【００５６】
図8は、上記したように実パスバンド信号を図示する。この信号は、図6に図示される配置点(7426567373)を符号化する10の実パスバンド8PSKシンボルを図示する。上述したように、図8の実パスバンド信号は、それによって対応する2進系列(100110011101111101100010100010)を符号化する。
【００５７】
図10は、実施形態に従って、図8の実パスバンド信号から取られた2つの実パスバンド8PSKシンボルの拡大図を例示する。図8および図10のシンボルの各々は、音声発信器によって音波信号として再生されて音声受信器によって受信され得る位相情報を符号化する。上記した、変調実パスバンド信号(図8および図10)を伝送のためにスピーカを通して再生した後、受信装置が音声を録音し得る。図8および図10の実パスバンド信号に基づく伝送信号の周波数特性を以下に記載する。
【００５８】
図11は、実施形態に従って、環境からの背景雑音を含め、受信装置のマイクロホンによって記録された18.6kHz付近に集中する音波8PSK信号(図9および図10)の周波数特性を示すスペクトログラムを例示する。この例では、信号周波数(18.6kHz付近に集中)は人間の不可聴周波数に相当する。
【００５９】
実パスバンド搬送波をベースバンドに戻すために、受信器は、最初に、上記式(2)のそれに形式が類似した複素時間依存信号である、18.6kHzの直交発振器によって記録信号を逓倍しなければならない。正弦波の逓倍は、結果としてそれらの周波数の和および差の2つの正弦波成分になる。記録搬送波および受信器内の直交発振器は両方とも18.6kHzの周波数を有するので、それらの周波数の和は37.2kHzであり、それらの周波数の差は0Hzである。しかしながら、この動作の合計周波数成分は、24kHzナイキスト速度(48kHzサンプリングレートで表すことができる最高周波数)を超えており、結果として10.8kHz(48e3-37.2kHz)のエイリアス周波数成分になる。
【００６０】
図12は、18.6kHz直交発振器によって記録信号を逓倍した結果の周波数特性を示すスペクトログラムを例示し、図13Aおよび図13Bは、結果信号の、それぞれ実数成分および虚数成分を図示する。帯域外雑音(大部分は18.6kHzに集中)および10.8kHz付近の搬送波の複製を図12に明確に見ることができる。帯域外雑音および10.8kHz付近の搬送波の複製は、ローパスフィルタで畳込みを使用して除去できる。このフィルタリング動作の結果が図14に図示されており、変調中に発生された複素ベースバンド信号に密接に似ている。
【００６１】
図14は、実施形態に従って、図13Aおよび図13Bの信号をフィルタリングすることによって発生される、フィルタリングした複素ベースバンド信号の実数部および虚数部を図示する。図14の信号が帯域制限されて、最大で500Hz付近(この例で使用されるローパスフィルタに従う)に周波数成分を有するので、図15を参照しつつ以下に記載するように、それは、情報を失うことなく大幅にダウンサンプリング(または間引き)され得る。
【００６２】
図15は、実施形態に従って、1.5kHzのサンプリングレートにダウンサンプリングされて、結果としてシンボル当たり3つのサンプルを有する間引き複素ベースバンド信号になった図14の複素ベースバンド信号を例示する。図15の間引き信号の使用は、シンボルが相当に削減された計算量で復号化されることを許容する。
【００６３】
所与のシンボルに対して、所与のシンボル、前のシンボルおよび後のシンボルを解析して、どのサンプルが所与の(現在の)シンボルについて最も有用な情報を提供するかを判定するために、適応フィードフォワード等化器が使用される。このプロセスを以下に記載し、かつ例えば図16、図17Aおよび図17Bに例示する。更なる実施形態において、当業者によって容易に認識されるであろうように、適応フィードフォワード等化器は、所与のシンボル、前のシンボルおよび後のシンボルより多くのシンボルに基づき得る。
【００６４】
図16は、実施形態に従って、図15の間引き複素ベースバンド信号の一部分を解析するために適応フィードフォワード等化器によって使用されるウィンドウ1602を例示する。図17Aは、図16のウィンドウ1602の拡大図を例示し、図17Bは、実施形態に従って、適応フィードフォワード等化器のための関数形式を例示する。この例では、適応フィードフォワード等化器は、9つのタップ(サンプル)によって表される三角形関数形式によって表される。
【００６５】
その9つのタップの内積ならびに前、現在および次のサンプルを表す受信複素ベースバンドにおける9つのサンプルを使用して適応フィードフォワード等化器を適用した後、受信器による現在のシンボルの推定が決定され得る。実施形態によれば、音波信号は、事前に知られている幾つかのトレーニングシンボルを有し得る。この例では、音波信号は25のトレーニングシンボルを含み得る。受信トレーニングシンボルと関連した位相誤差を判定するために、位相同期ループ(PLL)が使用され得る。同様に、適応等化器は、トレーニングシンボルのシンボル誤差を判定するために使用され得る。
【００６６】
この例では、受信器において事前に知られている最初の25のトレーニングシンボルに対して、適応等化器および位相同期ループは、それらのパラメータを調節して、伝送された実際のシンボルにより近い結果を生成し得る。図18は、実施形態に従って、受信信号と関連した復号化シンボル1802を例示する。明らかに、復号化シンボルは、意図された配置点の1つと一致しない。復号化シンボルのシンボル誤差および位相誤差は、既知の伝送されたトレーニングシンボルに基づいて判定され得る。この例に関して、シンボル誤差および位相誤差が図19に図示される。位相誤差は、PLLによって、その局部発振器を調節して通信路の位相誤差を補正するために使用され、そして複素シンボル誤差は、適応等化器によって、そのタップを調節して、受信信号の推定を生成するために使用されるサンプルの相対的有意性を修正するために使用される。
【００６７】
図20は、実施形態に従って、音波信号のためのデータ形式例を例示する。例では、音波信号は、40msチャープ2022および15msガードインターバル2024を含むプリアンブルを含み得る。音波信号にはトレーニングシンボル2026が続き得る。この例では、合計50msに対して各々2ms持続時間にわたる25のトレーニングシンボル2026があり得る。音波信号は、次いで長さが40msであるヘッダを含み得る。ヘッダは、12msの総持続時間にわたる6つのシンボルを含む種別フィールド2028を含み得る。ヘッダは、12msの総持続時間にわたる6つのシンボルを含むペイロード長フィールド2030を更に含み得る。ヘッダフィールドは、16msの持続時間にわたる8つのシンボルを含むCRC16フィールド2032を更に含み得る。音波信号は、次いで、ヘッダのペイロード長フィールド2030によって指定される数のシンボルに関する可変長ペイロード2034を含み得る。音波信号は、16msの持続時間にわたる8つのシンボルを含むCRC16フィールド2036に15msガードインターバル2038が続いて終わり得る。更なる実施形態において、当業者によって容易に認識されるであろうように、他のデータ形式が利用され得る。
【００６８】
図21は、実施形態に従って、音声コンテンツとしての配信のために、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を発生および発信するプロセッサ実装方法を例示するフローチャート2100である。本方法は、プロセッサ回路によって、データメッセージを、各シンボルが期間中の音声搬送波の伝送と関連付けられている、シンボルの系列として符号化するステップ2102を含む。各シンボルは、期間中の音声搬送波のそれぞれの位相特性と関連付けられるデータ値を符号化2104する。本方法は、プロセッサ回路によって、シンボルと関連した音声搬送波の位相特性を使用してシンボルの系列のデジタル版の音声サンプルを発生するステップ2106と、音声サンプルに基づいて、音波信号を発生および発信2108するように音声発信器を制御するステップとを更に含む。
【００６９】
図22は、実施形態に従って、音声コンテンツとして、データメッセージを表すシンボル系列を符号化する音波信号を受信および復号化するプロセッサ実装方法を例示するフローチャート2200である。本方法は、プロセッサ回路によって、音波信号のデジタル版のサンプルをプロセッサ回路へ受信2202するように音声受信器を制御するステップを含む。本方法は、プロセッサ回路によって、選択された搬送周波数ならびにπ/2ラジアンだけ位相オフセットされる正弦波の実数部および虚数部を有する直交発振器によって音声コンテンツのデジタル版を逓倍2204して、複素変調信号を発生するステップを更に含む。本方法は、複素変調信号をローパスフィルタでフィルタリング2206して複素ベースバンド信号を発生するステップを更に含む。本方法は、複素ベースバンド信号の位相を判定するステップ2208と、複素ベースバンド信号の判定した位相に対応するシンボルを識別することによってシンボル系列を復号化するステップ2210とを更に含む。
【００７０】
図23は、実施形態に従って、開示される発明の実施形態またはその部分がコンピュータ可読コードとして実装され得、同コードが1つまたは複数のプロセッサによって実行されて、1つまたは複数のプロセッサに開示される発明の動作を行わせる、コンピュータシステム例2300のブロック図である。
【００７１】
例えば、図1、図2および図3を参照しつつ上記したシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、命令が記憶された有形コンピュータ可読媒体、またはその組合せを使用してコンピュータシステム2300上に実装される部品を含み得、かつ1つまたは複数のコンピュータシステムまたは他の処理システムで実装され得る。
【００７２】
プログラマブル論理が使用される場合、そのような論理は、市販の処理プラットフォームまたは専用装置上で実行され得る。開示された対象の実施形態が、マルチコアマルチプロセッサシステム、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、分散機能とリンクまたはクラスタ化されたコンピュータの他に、事実上いかなる装置へも埋め込まれ得るパーベイシブまたはミニチュアコンピュータを含め、様々なコンピュータシステム構成で実施できることを当業者は認識し得る。
【００７３】
本発明の様々な実施形態は、このコンピュータシステム例2300の観点から記載される。この説明を読んだ後、他のコンピュータシステムおよび/またはコンピュータアーキテクチャを使用して本発明を実装する仕方が当業者にとって明らかになるであろう。動作が逐次プロセスとして記載され得るが、動作の一部が実際には、並列に、同時に、かつ/または分散環境において、かつプログラムコードがシングルもしくはマルチプロセッサマシンによるアクセスのためにローカルもしくはリモートに記憶されて、行われ得る。加えて、一部の実施形態において、動作の順序は、開示された対象の趣旨から逸脱することなく再編成され得る。
【００７４】
当業者によって認識されるであろうように、開示される発明を実装するためのコンピューティング装置が、プロセッサ2302などの少なくとも1つのプロセッサを有し、ここでプロセッサは、単一のプロセッサ、複数のプロセッサ、マルチコア/マルチプロセッサシステム、例えば単独で動作しているシステムにおける、またはクラスタもしくはサーバファームにおいて動作しているコンピューティング装置のクラスタにおけるプロセッサであり得る。プロセッサ2302は、通信インフラストラクチャ2304、例えばバス、メッセージキュー、ネットワークまたはマルチコアメッセージパッシング体系に接続され得る。
【００７５】
コンピュータシステム2300は、主メモリ2306、例えばランダムアクセスメモリ(RAM)も含み得、かつ補助メモリ2308も含み得る。補助メモリ2308は、例えばハードディスクドライブ2310、リムーバブルストレージドライブ2312を含んでよい。リムーバブルストレージドライブ2312は、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリ等を含み得る。リムーバブルストレージドライブ2312は、周知の方式でリムーバブルストレージユニット2314に対してデータを読み書きするように構成され得る。リムーバブルストレージユニット2314は、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスクなどを含み得、リムーバブルストレージドライブ2312によって読み書きされる。当業者によって認識されるであろうように、リムーバブルストレージユニット2314は、コンピュータソフトウェア(すなわち、コンピュータプログラム命令)および/またはデータが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を含み得る。
【００７６】
代替の実装では、補助メモリ2308は、コンピュータプログラムまたは他の命令がコンピュータシステム2300へロードされることを許容するための他の類似のデバイスを含み得る。そのようなデバイスは、例えばリムーバブルストレージユニット2316およびインタフェース2318を含んでよい。そのようなデバイスの例は、プログラムカートリッジおよびカートリッジインタフェース(ビデオゲーム装置に見られるものなど)、リムーバブルメモリチップ(EPROMまたはPROMなど)および関連ソケット、ならびにソフトウェアおよびデータがリムーバブルストレージユニット2316からコンピュータシステム2300に転送されることを許容する他のリムーバブルストレージユニット2316およびインタフェース2318を含み得る。
【００７７】
コンピュータシステム2300は、通信インタフェース2320も含み得る。通信インタフェース2320は、ソフトウェアおよびデータがコンピュータシステム2300と外部デバイスとの間で転送されることを許容する。通信インタフェース2320は、モデム、ネットワークインタフェース(イーサネットカードなど)、通信ポート、PCMCIAスロットおよびカード、等を含み得る。通信インタフェース2320を介して転送されるソフトウェアおよびデータは信号2322の形態であり得、通信インタフェース2320によって受信されることが可能な電子、電磁、光または他の信号であり得る。これらの信号は、通信経路2324を介して通信インタフェース2320に提供され得る。
【００７８】
本文書において、用語「コンピュータプログラム記憶媒体」および「コンピュータ使用可能記憶媒体」は、概して、リムーバブルストレージユニット2314、リムーバブルストレージユニット2316、およびハードディスクドライブ2310に設置されたハードディスクなどの記憶媒体を指すために使用される。コンピュータプログラム記憶媒体およびコンピュータ使用可能記憶媒体は、半導体メモリ(例えば、DRAMなど)であり得る、主メモリ2306および補助メモリ2308などの、メモリも指し得る。コンピュータシステム2300は、ディスプレイインタフェース2328を介して通信インフラストラクチャ2304と対話するディスプレイユニット2326を更に含み得る。コンピュータシステム2300は、入力インタフェース2332を介して通信インフラストラクチャ2304と対話するユーザ入力デバイス2330を更に含み得る。ユーザ入力デバイス2330は、マウス、トラックボール、タッチスクリーン等を含み得る。
【００７９】
コンピュータプログラム(コンピュータ制御論理またはコンピュータプログラム命令とも呼ばれる)が主メモリ2306および/または補助メモリ2308に記憶される。コンピュータプログラムは、通信インタフェース2320を介しても受信され得る。そのようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム2300が、本明細書に述べた実施形態を実装することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ2302が、上述した、図21のフローチャート2100および図22の2200によって例示された方法における段階など、本発明の実施形態のプロセスを実装することを可能にする。したがって、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム2300のコントローラを表す。実施形態がソフトウェアを使用して実装されるとき、ソフトウェアは、コンピュータプログラム製品に記憶され、そしてリムーバブルストレージドライブ2312、インタフェース2318およびハードディスクドライブ2310、または通信インタフェース2320を使用してコンピュータシステム2300へロードされ得る。
【００８０】
実施形態は、本明細書に記載されるもの以外のソフトウェア、ハードウェアおよび/またはオペレーティングシステム実装を使用して実装され得る。本明細書に記載される機能を行うのに適する任意のソフトウェア、ハードウェアおよびオペレーティングシステム実装が利用できる。実施形態はクライアントにもサーバにも、または両方の組合せに適用可能である。
【００８１】
一般に、本発明の実施形態を実装するために実行されるルーチンは、オペレーティングシステムの一部として実装されるか、あるいは特定のアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュールもしくは命令の系列、またはその部分集合として実装されるかを問わず、本明細書において「コンピュータプログラムコード」または単に「プログラムコード」と称され得る。プログラムコードは、概して、様々な時にコンピュータ内の様々なメモリおよびストレージデバイスに常駐し、かつコンピュータ内の1つまたは複数のプロセッサによって読み込まれて実行されると、そのコンピュータに、本発明の実施形態の様々な態様を具現化する動作および/または要素を実行するのに必要な動作を行わせるコンピュータ可読命令を含む。本発明の実施形態の動作を実施するためのコンピュータ可読プログラム命令は、例えば、アセンブリ言語、または1つもしくは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソースコードかオブジェクトコードかでよい。
【００８２】
本明細書に記載される様々なプログラムコードは、それが本発明の具体的な実施形態において実装されるアプリケーションに基づいて識別され得る。しかしながら、従うべき任意のプログラム命名法が便宜上使用されるだけであり、したがって本発明が、そのような命名法によって識別および/または暗示される任意の具体的なアプリケーションにおける使用だけに限定されるべきでないことが認識されるべきである。更には、コンピュータプログラムがルーチン、手順、方法、モジュール、オブジェクト等へ編成され得る一般に無数の方式の他に、典型的なコンピュータ内に常駐する様々なソフトウェア層(例えば、オペレーティングシステム、ライブラリ、API、アプリケーション、アプレットなど)の間でプログラム機能性が割り振られ得る様々な方式を考慮すれば、本発明の実施形態が、本明細書に記載されるプログラム機能性の具体的な編成および割振りに限定されないことが認識されるべきである。
【００８３】
本明細書に記載されるアプリケーション/モジュールのいずれかに具現化されるプログラムコードは、各種の異なる形態のプログラム製品として個別にまたは集合的に配布されることが可能である。プログラムコードは、プロセッサに本発明の実施形態の態様を実施させるためのコンピュータ可読プログラム命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を使用して配布され得る。
【００８４】
コンピュータ可読記憶媒体は、本質的に非一時的であり、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなどの、情報の記憶のための任意の方法または技術で実装される揮発性および不揮発性ならびにリムーバブルおよび非リムーバブル有形媒体を含み得る。コンピュータ可読記憶媒体は、RAM、ROM、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROM)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、フラッシュメモリもしくは他のソリッドステートメモリ技術、ポータブルコンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)もしくは他の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または所望の情報を記憶するために使用でき、かつコンピュータによって読み取ることができる任意の他の媒体を更に含み得る。
【００８５】
コンピュータ可読記憶媒体は、それ自体が一時的信号(例えば、電波もしくは他の伝搬電磁波、導波管などの伝送媒体を通って伝搬する電磁波、または電線を通って伝送される電気信号)と解釈されるべきでない。コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からコンピュータ、別の種類のプログラマブルデータ処理装置もしくは他のデバイスに、またはネットワークを介して外部コンピュータもしくは外部ストレージデバイスにダウンロードされ得る。
【００８６】
コンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他の種類のプログラマブルデータ処理装置または他のデバイスに、コンピュータ可読媒体に記憶された命令が、フローチャート、シーケンス図および/またはブロック図に特定される機能、作用および/または動作を実装する命令を含む製品を生成する、ような方式で機能するように指図するために使用され得る。コンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置の1つまたは複数のプロセッサに提供されて、命令が1つまたは複数のプロセッサを介して実行し、一連の計算が行われて、フローチャート、シーケンス図および/またはブロック図に特定される機能、作用および/または動作を実装させる、ようなマシンを生成し得る。
【００８７】
或る代替実施形態において、フローチャート、シーケンス図および/またはブロック図に特定される機能、作用および/または動作は、本発明の実施形態に合わせて再順序付けられ、順次処理され、かつ/または同時に処理され得る。その上、フローチャート、シーケンス図および/またはブロック図のいずれも、本発明の実施形態に合わせて例示されるものより多くのまたは少ないブロックを含み得る。
【００８８】
本明細書で使用する技術用語は、具体的な実施形態を記載するためだけであり、本発明の実施形態を限定するとは意図されない。本明細書で使用する場合、単数形「或る1つ(a)」、「或る1つ(an)」および「その1つ(the)」は、文脈が別途明示しない限り、複数形も含むと意図される。用語「備える(comprises)」および/または「備え(comprising)」は、本明細書で使用するとき、明言された特徴、完全体、作用、ステップ、動作、要素および/または部品の存在を特定するが、1つまたは複数の他の特徴、完全体、作用、ステップ、動作、要素、部品および/またはその群の存在または追加を排除しないことが更に理解されるであろう。更には、用語「含む(includes)」、「有し(having)」、「有する(has)」、「を持つ(with)」またはその変異形が詳細な説明にも特許請求の範囲にも使用される限り、そのような用語は、用語「備え(comprising)」に類似した様式で包括的であると意図される。
【００８９】
本発明が様々な実施形態の説明によって例示されたが、かつこれらの実施形態が相当詳細に記載されたが、添付の請求項の範囲をそのような詳細に制限またはいかなる形であれ限定することは本出願人の意図でない。追加の利点および変更は当業者に容易に現れるであろう。本発明は、したがって、そのより広い態様において、図示および記載した具体的な詳細、代表的な装置および方法ならびに例示的な例に限定されない。したがって、本出願人の全般的な発明概念の趣旨または範囲から逸脱することなく、そのような詳細からの逸脱がなされ得る。
【符号の説明】
【００９０】
1000  コンテンツ管理システム
1002  ポータブル多機能装置
1012  オンボードスピーカ
1014  プロセッサ
1016  メモリユニット
1018  コンテンツ管理エンジン
1020  コンテンツデータベース
1022  ユーザデータベース
1024  ウェブサーバ
1026  アプリケーションサーバ
1028  通知サーバ
1030  コンテンツプロバイダ
1032  電子通信ネットワーク
1036  データパケット
1038  コード化識別子
1040  音波信号
1602  ウィンドウ
1802  復号化シンボル
2010  第1のモバイル装置
2012  音波信号
2014  第2のモバイル装置
2022  チャープ
2024  ガードインターバル
2026  トレーニングシンボル
2028  種別フィールド
2030  ペイロード長フィールド
2032  CRC16フィールド
2034  可変長ペイロード
2036  CRC16フィールド
2038  ガードインターバル
2300  コンピュータシステム
2302  プロセッサ
2304  通信インフラストラクチャ
2306  主メモリ
2308  補助メモリ
2310  ハードディスクドライブ
2312  リムーバブルストレージドライブ
2314,2316  リムーバブルストレージユニット
2318  インタフェース
2320  通信インタフェース
2322  信号
2324  通信経路
2326  ディスプレイユニット
2328  ディスプレイインタフェース
2330  ユーザ入力デバイス
2332  入力インタフェース
3002  第1のモバイル装置
3004  第2のモバイル装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
2021508199.tif 000020
【図１７Ｂ】
2021508199.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2021508199.tif 000024
【図２１】
2021508199.tif 000025
【図２２】
2021508199.tif 000026
【図２３】
2021508199.tif 000027
【国際調査報告】
2021508199.tif 000028
2021508199.tif 000029
2021508199.tif 000030