СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ОБ ИСТОЧНИКЕ ЗВУКА ЧЕРЕЗ АУДИО УСТРОЙСТВО
METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING INFORMATION ON AUDIO SOURCE THROUGH AUDIO DEVICE

2420-180952RU/085
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ОБ ИСТОЧНИКЕ ЗВУКА ЧЕРЕЗ АУДИО УСТРОЙСТВО
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для предоставления информации об источнике звука через аудио устройство.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аудио устройства являются чрезвычайно популярными и являются широко распространенными. Примеры аудио устройств включают в себя CD-плееры, MP3-плееры, аудио системы автомобилей и т.д., а также можно рассматривать примеры устройств, которые включают в себя визуальные устройства, которые выводят звук, например, DVD плееры, MPEG плееры, мобильные телефоны, пейджеры, персональные цифровые секретари, электронные записные книжки и т.д. Большинство из этих аудио устройств в настоящее время оборудованы шумоподавляющими системами, которые подавляют шум окружающей среды для принятых сигналов для того, чтобы позволить пользователю наслаждаться совершенным качеством звука.
Однако, естественно, слух очень важен для человека для того, чтобы ему безопасно перемещаться в окружающей его среде. Когда пользователь слушает радио, например, через головные телефоны, шум от окружающей среды часто подавляется. При подавлении шума от окружающей среды, также подавляются важные звуки (а часто - жизненно важные), причем пользователю остается полагаться главным образом на его зрение, в то время как аудио, которое он слушает через головные телефоны, не соответствует ситуации вокруг пользователя. Это может привести к опасным ситуациям, что может быть риском для жизни пользователя. Например, в ситуации, когда пользователь пересекает дорогу на зеленый свет, и при этом на высокой скорости приближается машина скорой помощи, пользователь может не услышать сирену машины скорой помощи, и не будет подозревать об опасности.
Следовательно, существует потребность в системе, которая предоставит пользователю высококачественный звук, причем безопасность пользователя не будет ставиться под угрозу.
Было предложено некоторое количество решений на основе распознавания внезапного изменения уровня звука окружающей среды (дБ). Такие системы реагируют на любое внезапное изменение в звуках окружающей среды остановкой проигрывания аудио таким образом, чтобы можно было услышать звуки окружающей среды. Однако это не является практичным, когда аудио устройство используется в оживленном городе, поскольку система будет постоянно срабатывать из-за очень насыщенной окружающей аудио среды.
Другое решение реагирует не только на основании уровня звука, но также распознает тип звука (например, гудок автомобиля) и останавливает проигрывание аудио на основе этой информации.
Однако при простой остановке проигрывания аудио пользователь лишь фактически знает, что только что что-то произошло (или происходит), и не осведомлен, что произошло и где по отношению к нему. Это является проблемой, когда пользователь находится в опасной ситуации, поскольку это препятствует пользователю осуществить быстрые действия для того, чтобы избежать потенциальной опасности. Также, если проигрывание аудио было остановлено по причине того, что другой человек обратился к пользователю по имени, пользователь будет всего лишь осведомлен, что что-то произошло, но не будет осознавать, что к нему обратились по имени. Следовательно, недостаточно знать только то, что только что что-то произошло (или происходит), а также важно знать, что произошло и где по отношению к пользователю.
В US 2007/0223717 раскрываются наушники для воспроизведения аудио, которые также сохраняют пространственные характеристики звука внешней среды (например, направление, откуда исходит звук внешней среды). Эти наушники включают в себя вход, которой принимает аудио сигнал от электронного оборудования и, по меньшей мере, один микрофон, которой принимает звук внешней среды, который преобразуется в сигнал звука внешней среды. Аудио сигнал и сигнал звука внешней среды объединяются, и объединенный сигнал предоставляется, по меньшей мере, к одному наушнику наушников таким образом, что наушники воспроизводят звук внешней среды, объединенный с аудио от аудио сигнала. Пользователь головных телефонов способен регулировать отношение, при котором объединяются аудио сигнал и сигнал звука внешней среды, а также способен регулировать громкость объединенных сигналов.
Однако при объединении сигнала звука внешней среды с аудио сигналом, качество аудио сигнала постоянно подвергается воздействию, что может испортить удовольствие пользователя от прослушивания аудио. Для улучшения качества аудио сигнала, пользователь может выбирать для блокирования большинство или все звуки от окружающей среды. Однако это решение окажется безуспешным в предупреждении пользователя об потенциально интересующей или потенциально опасной ситуации.
Следует отметить, что в US2007/0189544 предоставляется способ регулирования выходных данных медиа-плеера, содержащего захват аудио сигнала внешней среды: обработку аудио сигнала внешней среды для определения, присутствуют ли в аудио сигнале внешней среды одна или более характерных форм; и уменьшение выходного сигнала медиа-плеера с первой громкости на вторую громкость, если одна или более характерных форм присутствуют в аудио сигнале внешней среды. Характерные формы могут быть, например, именем или персональным идентификатором пользователя медиа-плеера, голосом пользователя медиа-плеера, или аварийной сигнализацией или сиреной.
Дополнительно следует отметить, что в US2009/0179774 раскрывается система отслеживания и уведомления, которая детектирует и информирует пассажиров транспортного средства о сиренах. Система может регулировать настройки радио, телефона или другого устройства в транспортном средстве в сочетании с уведомлением. Уведомление может быть выполнено в качестве слышимого или видимого, а система отслеживания может выполнять анализ по всему множеству типов сирен. В дополнение система может адаптировать обработку на основе расположения для того, чтобы принять во внимание предполагаемые в пределах локальной местности форматы сирен.
Таким образом, увеличивается осведомленность пользователя аудио устройства о конкретных звуках окружающей среды, причем качество аудио сохраняется. Существует потребность в дополнительном улучшении.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение преследует цель предоставить способ и устройство, при помощи которых увеличивается осведомленность пользователя аудио устройства о конкретных звуках окружающей среды, причем качество проигрываемого аудио устройством аудио сохраняется.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения это достигается способом предоставления информации об источнике звука через аудио устройство, причем способ содержит этапы, на которых: детектируется звук внешней среды; идентифицируются специфические звуки в детектированных звуках внешней среды; определяется информация об источнике идентифицированных специфических звуков; изменяется рабочая характеристика управления генерируемого аудио потока, выдаваемого аудио устройством, при детектировании идентифицированных специфических звуков; и аудио устройству предоставляется информация об источнике идентифицированных специфических звуков.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения это также достигается устройством для предоставления информации об источнике звука через аудио устройство, причем устройство содержит: детектор для детектирования звука внешней среды; процессор сигналов для идентификации специфических звуков в детектированном звуке внешней среды и для определения информации об источнике идентифицированных специфических звуков; контроллер для изменения рабочей характеристики управления генерируемого аудио потока, выдаваемого аудио устройством, при детектировании идентифицированных специфических звуков; и вывод, предоставляющий информацию об источнике идентифицированных специфических звуков, к аудио устройству.
Таким образом, посредством идентификации специфических звуков и изменения лишь рабочей характеристики управления генерируемого аудио потока, выдаваемого аудио устройством, при детектировании идентифицированных специфических звуков, способ и устройство способны детектировать и выборочно реагировать на ограниченный набор предварительно определенных звуков, которые важны пользователю. Следовательно, пользователь становится постоянно осведомленным о важных ситуациях, которые происходят в его окружении по мере их развития, даже если ситуация возникает вне его поля видимости. Более того, сохраняется качество аудио потока. Более того, информация об источнике идентифицированных специфических звуков предоставляется аудио устройству таким образом, что пользователь может быть осведомлен, что и где произошло.
Этап определения информации об источнике идентифицированных специфических звуков может содержать определение направления перемещения упомянутых идентифицированных специфических звуков от их источника, а этап предоставления информации об источнике идентифицированных специфических звуков может содержать предоставление направления перемещения упомянутых идентифицированных специфических звуков от их источника.
Таким образом, пользователю предоставляется информация о направлении, из которого поступает конкретный звук. Это является важным в том отношении, что пользователь может избежать ситуации, которая в ином случае могла бы быть опасной.
Этап определения информации об источнике идентифицированных специфических звуков может дополнительно содержать определение расстояния от упомянутого источника, а этап предоставления информации об источнике идентифицированных специфических звуков может дополнительно содержать предоставление расстояния от источника.
Таким образом, пользователь становится осведомленным о своей близости к потенциально опасной ситуации.
Информация об источнике идентифицированных специфических звуков может быть предоставлена через аудио устройство, используя (3D) позиционированное аудио.
Этап изменения рабочей характеристики управления генерируемого аудио потока, выдаваемого аудио устройством, может содержать понижение громкости генерируемого аудио потока, выдаваемого аудио устройством, при детектировании идентифицированных специфических звуков.
В качестве альтернативы этап изменения рабочей характеристики управления генерируемого аудио потока, выдаваемого аудио устройством, может содержать приостановку генерируемого аудио потока, выдаваемого аудио устройством, при детектировании идентифицированных специфических звуков.
Этап предоставления информации об источнике идентифицированных специфических звуков может содержать этап предоставления аудио указания при детектировании идентифицированных специфических звуков через аудио устройство.
Это означает то, что пользователю может быть предоставлено указание, поскольку аудио поток был приостановлен, или поскольку громкость была изменена.
Аудио указание может быть одним из воспроизведения детектированных специфических звуков или электронно сгенерированного звука.
Таким образом, жизненно-важные звуки могут быть детектированы и выборочно повторно проиграны.
Кроме того, способ может дополнительно содержать этап предоставления визуального указания при детектировании идентифицированных специфических звуков через аудио устройство.
Это значит то, что окружающие люди могут быть осведомлены, насколько хорошо пользователь аудио устройства может слышать звуки окружающий среды. Благодаря увеличению осведомленности окружающих людей, пользователю аудио устройства предоставляется более безопасная окружающая среда, поскольку окружающие люди могут предупредить пользователя об опасной ситуации.
Аудио устройство может быть одним из головного телефона, CD-плеера, DVD-плеера, MPEG-плеера, MP-3 плеера, телевизора, мобильного телефона, пейджера, персонального цифрового секретаря, электронной записной книжки или аудио системы автомобиля.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания изобретения и чтобы более ясно показать, каким образом оно может быть осуществлено, далее будет сделана ссылка, лишь в качестве примера, на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - упрошенная схема устройства для предоставления информации об источнике звука через аудио устройство в соответствии с изобретением;
Фиг.2 - блок-схема последовательности операций способа предоставления информации об источнике звука через аудио устройство в соответствии с изобретением;
Фиг.3 - упрощенная схема варианта осуществления изобретения, содержащая головные телефоны; и
Фиг.4 - упрощенная схема другого варианта осуществления изобретения, содержащая аудио систему автомобиля.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Со ссылкой на Фиг.1 устройство 100 содержит детектор 104 для детектирования звука внешней среды через входной терминал 102. Вывод детектора 104 соединяется с входом процессора 106 сигналов, а выход процессора 106 сигналов соединяется с первым выходным терминалом 110. Выход процессора 106 сигналов также соединяется с контроллером 108. Контроллер 108 осуществляет связь с аудио устройством через второй выходной терминал 112.
Устройство 100 используется в сочетании с аудио устройством. Например, в сочетании с головным телефоном, CD-плеером, DVD-плеером, MPEG-плеером, MP-3 плеером, телевизором, мобильным телефоном, пейджером, персональным цифровым секретарем, электронной записной книжкой или аудио системой автомобиля. Устройство 100 может быть либо интегрированным в аудио устройство, либо отдельно соединено с аудио устройством.
Детектор 102 детектирует звук внешней среды через входной терминал 102 и передает детектированный звук внешней среды к процессору 106 сигналов (этап 200). Процессор 106 сигналов идентифицирует специфические звуки в детектированных звуках внешней среды (этап 202). Например, процессор 106 сигналов идентифицирует специфические звуки в детектированных звуках внешней среды на основе извлечения аудио признаков, которые присутствуют в детектированных звуках внешней среды, и на основе сравнения извлеченных аудио признаков с наборами аудио признаков, которые были предварительно сохранены устройством 100. Предварительно сохраненные наборы аудио признаков относятся к специфическим звукам, которые требуется распознать устройству 100, например, специфические звуки могут быть гудком, сиреной, именем пользователя и т.д. Если процессор 106 сигналов определяет, что извлеченный аудио признак совпадает с аудио признаком, который был сохранен устройством 100, процессор 106 сигналов распознает, что специфический звук присутствует в детектированном звуке внешней среды. Пользователь может обучить устройство 100 таким образом, чтобы оно распознавало дополнительные специфические звуки. Например, если пользователю требуется, чтобы устройством 100 распознавалось новое специфическое слово, пользователь может повторить специфическое слово несколько раз для того, чтобы обеспечить возможность устройству 100 сохранить это специфическое слово, а также извлечь и сохранить признаки, которые являются специфическими для этого слова. Впоследствии процессор 106 сигналов будет идентифицировать это слово в детектированном звуке внешней среды.
Процессор 106 сигналов определяет информацию об источнике идентифицированных специфических звуков (этап 204). Например, процессор 106 сигналов определяет направление, в котором идентифицированные специфические звуки перемещаются от их источника. В качестве альтернативы или в дополнение процессор 106 сигналов определяет расстояние от источника.
Процессор 106 сигналов передает идентифицированные специфические звуки к контроллеру 108. Когда контроллер 108 принимает идентифицированный специфический звук, контроллер 108 через второй выходной терминал 112 изменяет рабочую характеристику управления аудио потока, выдаваемого аудио устройством, к которому подсоединено устройство 100, или в которое устройство 100 интегрировано (этап 206). Например, контроллер 108 понижает громкость аудио потока при приеме идентифицированного специфического звука. В качестве альтернативы контроллер 108 приостанавливает аудио поток при приеме идентифицированного специфического звука.
Процессор 106 сигнала предоставляет информацию об источнике идентифицированных специфических звуков, которая была определена, к аудио устройству через первый выходной терминал 110 (этап 208). Например, процессор 106 сигналов предоставляет определенное направление, в котором идентифицированные специфические звуки перемещаются от их источника, и/или определенное расстояние от источника.
Один способ, в котором процессор 106 сигналов предоставляет информацию к аудио устройству, заключается в предоставлении через первый выходной терминал 110 аудио указания, которое должно быть проиграно аудио устройством (этап 210). Аудио указание может быть, например, воспроизведением идентифицированного специфического звука. Таким образом, когда специфический звук распознается, аудио поток (например, музыка, видео и т.д.) приостанавливается, или громкость аудио потока понижается, и в то же самое время идентифицированный специфический звук повторно проигрывается в качестве эха для пользователя. Это означает, что пользователь принимает информацию, поскольку аудио поток был приостановлен, или громкость была понижена. Следовательно, пользователь будет осведомлен о потенциальной интересующей или опасной ситуации.
Информация, которую процессор 106 сигналов предоставляет аудио устройству, включает в себя определенное направление, в котором идентифицированный специфический звук перемещается от его источника (и, если необходимо, определенное расстояние от источника). Процессор 106 сигналов может предоставлять определенное направление проигрыванием воспроизведения идентифицированного специфического звука через разные динамики аудио устройства. Например, в случае головных телефонов, если опасная ситуация возникла слева от пользователя, воспроизведение идентифицированного специфического звука могло бы быть проиграно через левый головной телефон таким образом, чтобы пользователь мог быть расположен посмотреть в этом направлении, и таким образом он будет осведомлен об опасности.
Более точно, процессор 106 сигналов предоставляет определенное направление (и, необязательно, определенное расстояние), используя 3D-позиционированное аудио. В таком случае воспроизведение идентифицированного специфического звука проигрывается таким образом, что он кажется поступающим из направления или местоположения, в котором идентифицированный специфический звук был детектирован. Чем больше динамиков присутствует в аудио устройстве, тем лучше может быть локализован специфический звук.
Аудио указание в качестве альтернативы может являться электронно-сгенерированным звуком. Например, аудио указание может быть электронно-сгенерированным речевым сигналом, который был предварительно записан. Электронно-сгенерированный речевой сигнал может включать в себя фразы такие, как "сзади", "слева" и т.д.
Когда процессор 106 сигналов идентифицирует специфический звук, процессор 106 сигналов также через первый выходной терминал 110 может предоставить визуальное указание, которое должно быть отображено аудио устройством (этап 210). Например, в случае головных телефонов для ближайших к пользователю людей не ясно, может ли пользователь головного телефона слышать их. Это особенно верно для головных телефонов, которые направляют звук к ушам слушающего таким образом, что никакого звука извне услышать невозможно. Визуальное указание действует в качестве указания на самих головных телефонах о том, слышит ли пользователь головного телефона звуки извне. Например, визуальное указание на головных телефонах может быть выполнено с помощью одного или более светодиодов таким образом, что когда пользователь может слышать звук/речь извне, загорается зеленый светодиод, а когда громкость аудио, проигрываемого посредством головных телефонов, достигает конкретного уровня, загорается красный светодиод. В качестве альтернативы может быть использована световая полоса или любая другая визуализация, которая может отражать громкость аудио, проигрываемого через головные телефоны, для указания текущего уровня звука от окружающей среды, который пользователь способен слышать. В случае аудио системы автомобиля, визуальное указание может быть отображено на приборной панели таким образом, чтобы окружающие люди понимали, насколько водитель автомобиля способен слышать внешнее окружение.
Далее изобретение будет описано со ссылкой на специфические варианты осуществления, в которых изобретение встроено в примерные аудио устройства.
На Фиг.3 показан вариант осуществления изобретения, содержащий головные телефоны 300. Согласно этому варианту осуществления изобретения детектор 104 содержит первый микрофон 302 и второй микрофон 304. Первый микрофон 302 и второй микрофон 304 детектируют звук 301 окружающей среды. Первый микрофон 302 и второй микрофон 304 подают на вход процессора 106 сигналов детектированный звук окружающей среды. Процессор 106 сигналов идентифицирует специфические звуки в звуках окружающей среды и определяет информацию об источнике специфических звуков. Процессор 106 сигналов передает специфические звуки к контроллеру 108, а контроллер 108 изменяет рабочую характеристику управления аудио потока, проигрываемого через первый динамик 310 и второй динамик 312 набора головных телефонов 300. Например, контроллер 108 приостанавливает проигрывание аудио потока или понижает громкость аудио потока. В то же время процессор 106 сигналов предоставляет информацию об источнике специфических звуков через первый динамик 310 и второй динамик 312. Например, процессор 106 сигналов предоставляет воспроизведение специфического сигнала, который должен быть проигран через динамик 310 и второй динамик 312.
На Фиг.4 показан другой вариант осуществления изобретения, содержащего аудио систему 400 автомобиля. Согласно этому варианту осуществления изобретения детектор 104 содержит микрофоны 402, 404, 406 аудио системы автомобиля. Аудио система автомобиля может иметь несколько микрофонов. Микрофоны 402, 404, 406 детектируют звук 401 окружающей среды и каждый подают детектированный звук внешней среды в процессор 106 сигналов. Процессор 106 сигналов идентифицирует специфические звуки в звуках окружающей среды и определяет информацию об источнике специфических звуков. Процессор 106 сигналов передает специфические звуки к контроллеру 108, а контроллер 108 изменяет рабочую характеристику управления аудио потока, который проигрывается через динамики 412, 414, 416 аудио системы 400 автомобиля. Например, контроллер 108 приостанавливает проигрывание аудио потока или понижает громкость аудио потока. В то же время процессор 106 сигналов предоставляет информацию об источнике специфических звуков через динамики 412, 414, 416. Например, процессор 106 сигналов предоставляет воспроизведение специфического сигнала, который должен быть проигран, через динамики 412, 414, 416.
Несмотря на то, что варианты осуществления настоящего изобретения были проиллюстрированы на сопроводительных чертежах и описаны в предшествующем подробном описании, должно быть понятно, что изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, и допускает многочисленные модификации, не выходящие из объема изобретения, которое изложено в последующей формуле изобретения.
'Средство', как должно быть очевидно специалисту в данной области техники, подразумевается как включающее в себя любое аппаратное обеспечение (например, отдельные или интегральные схемы или электронные элементы) или программное обеспечение (например, программы или части программ), которые при работе воспроизводят или предназначены для воспроизводства определенной функции, отдельно или в сочетании с другими функциями, изолированно или в сочетании с другими элементами. Изобретение может быть реализовано посредством аппаратного обеспечения, содержащего несколько отдельных элементов и посредством подходящим образом запрограммированного компьютера. В пункте формулы изобретения об устройстве, перечисляющем несколько средств, несколько из этих средств могут быть воплощены одним и тем же элементом аппаратного обеспечения. Термин 'компьютерный программный продукт' должен истолковываться как подразумевающий любой программный продукт, сохраненный на компьютерно-читаемом носителе, например, гибком диске, или который можно загрузить по сети, например, Интернет, или который имеется в продаже в любом виде.