集成的可穿戴噪声剂量计制造技术

描述了可以提供关于可穿戴设备周围的环境的音频信息的系统和方法。这种音频信息可以与其它生物测定数据相关联，以提供例如关于可穿戴设备的穿戴者的生理信息。例如，说明性方法包括经由可穿戴设备的麦克风接收音频信号，并用峰值检测器对音频信号进行整流。该方法进一步包括用对数放大器放大整流信号，并使模数转换器(ADC)对对数信号进行采样。该方法还包括使ADC将采样的对数信号转换为数字输出，并将数字输出存储在可穿戴设备的存储器中。在一些实施例中，该方法包括将数字输出发送到计算设备，该计算设备可将数字输出与其它生物测定数据相关联。

Integrated wearable noise dosimeter

A system and method for providing audio information about the environment around a wearable device is described. This audio information can be associated with other bioassay data to provide physical information, for example, on wearers of wearable devices. For example, the explanatory method includes receiving an audio signal via a wearable microphone and rectifying the audio signal with a peak detector. The method further includes the use of a logarithmic amplifier to amplify the rectifying signal and the analog to digital converter (ADC) to sample the logarithmic signal. The method also includes enabling ADC to convert the sampled logarithmic signals into digital outputs and store the digital output in the memory of the wearable device. In some embodiments, the method includes sending digital outputs to computing devices, which can associate digital outputs with other bioassay data.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成的可穿戴噪声剂量计相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月28日提交的美国专利申请第14/698,155号的优先权，其在此通过引用并入本申请。
技术介绍
环境监视设备可以提供关于监视设备周围的环境的声压级的信息。
技术实现思路
在第一方面，提供了一种系统。该系统包括配置为提供音频信号的麦克风和通信地耦合到麦克风的整流器。该系统还包括通信地耦合到整流器的对数放大器。对数放大器和整流器的组合被配置为基于数学对数函数和音频信号提供整流对数信号。该系统另外包括通信地耦合到对数放大器的模数转换器(ADC)。ADC被配置为对整流对数信号进行采样，并且基于采样的整流对数信号提供数字输出。该系统进一步包括控制器，其包括存储器和处理器。控制器配置为执行指令。指令包括以预定的时间间隔使ADC对整流的对数信号进行采样并将数字输出存储在存储器中。该指令还包括将数字输出发送到计算设备。计算设备被配置为将数字输出与其它生物测定数据相关联。在第二方面，提供了一种系统。该系统包括被配置为提供音频信号的麦克风、通信地耦合到麦克风的对数放大器、通信地耦合到对数放大器的整流器、通信地耦合到整流器的模数转换器(ADC)、以及控制器。对数放大器被配置为基于数学对数函数和音频信号提供对数信号。整流器被配置为基于对数信号提供整流信号。ADC被配置为对整流信号进行采样，并基于采样的整流信号提供数字输出。控制器包括存储器和处理器。控制器被配置为执行指令。指令包括以预定的时间间隔使ADC对整流的信号进行采样并将数字输出存储在存储器中。该指令还包括将数字输出发送到计算设备。计算设备被配置为将数字输出与其它生物测定数据相关联。在第三方面，提供了一种系统。该系统包括被配置为提供音频信号的麦克风、通信地耦合到麦克风的整流器、通信地耦合到整流器的模数转换器(ADC)、以及控制器。整流器被配置为基于音频信号提供整流的信号。ADC被配置为对整流信号进行采样，并基于采样的整流信号提供数字输出。控制器包括存储器和处理器。控制器被配置为执行指令。指令包括以预定的时间间隔使ADC对整流信号进行采样并将数字输出存储在存储器中。该指令还包括基于数学对数函数和数字输出提供对数输出。指令进一步包括将数字输出发送到计算设备，其中所述计算设备被配置为将所述数字输出与其它生物测定数据相关联。在第四方面，提供了一种方法。该方法包括通过可穿戴设备的麦克风接收音频信号，并用整流器整流音频信号以提供整流信号。整流器包括峰值检测器。该方法进一步包括用对数放大器放大整流信号，以基于数学对数函数和整流信号提供对数信号。该方法还包括使模数转换器(ADC)对对数信号进行采样。该方法进一步包括使ADC将采样的对数信号转换成数字输出。该方法另外包括将数字输出存储在可穿戴设备的存储器中。该方法还包括将数字输出发送到计算设备。计算设备被配置为将数字输出与其它生物测定数据相关联。通过阅读以下详细描述并参照适当的附图，其它方面、实施例和实施方式对于本领域普通技术人员将变得显而易见。附图说明图1A示出了根据示例实施例的系统。图1B示出了根据示例实施例的系统。图1C示出了根据示例实施例的系统。图2示出了根据示例实施例的环境监视系统的示意性框图。图3示出了根据示例性实施例的可穿戴设备。图4A示出了根据示例实施例的设备。图4B示出了根据示例实施例的设备。图5示出了根据示例实施例的系统。图6示出了根据示例实施例的方法。具体实施方式在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标识相似的组件，除非另有说明。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着限制。在不脱离本文呈现的主题的范围的情况下，可以使用其它实施例，并且可以进行其它改变。将容易理解，如本文中一般性描述并且在图中示出的本公开的各方面可以以各种各样的不同配置进行布置、取代、组合、分离和设计，所有这些都被明确地设想于此。I.概述本公开公开了实施例，其中设备被配置为记录与设备周围的声学环境有关的数据。例如，设备周围环境的声压级(SPL)可以长时间(例如，数周、数月和/或数年)被记录和跟踪。SPL数据可以涉及特定环境(例如在静态设备的情况下的房间或区域)和/或设备周围的局部环境(例如，可穿戴设备的穿戴者附近)。SPL数据可能有助于跟踪诸如呼吸、睡眠呼吸暂停的医疗状况或环境状况，诸如工作环境中、音乐会等的环境噪声水平。在示例性实施例中，SPL数据可以使用可穿戴生物遥测设备进行检测和处理。替代用途可包括家庭安全或环境监视系统。在示例实施例中，可穿戴设备在没有捕获可理解的声音内容的可能性的情况下(例如没有记录实际对话或其它可识别的声音)，可以被配置成测量和记录SPL数据。例如，可穿戴设备可以包括小尺寸麦克风。麦克风可以是将声音(例如空气中的压力波)转换成电信号的设备。除了其它操作模式之外，麦克风可以基于电磁感应、压电性或电容变化来操作。由麦克风产生的信号可以由前置放大器电路(其可以是麦克风的组件)放大。然而，在一些实施例中，不存在前置放大器。来自前置放大器电路的信号可以通过可以修改信号的整流电路。整流电路可以包括包络检测器、峰值检测器和/或波谷检测器，以及其它类型的整流电路。例如，峰值检测器可以包括包括至少一个电容元件的整流电路。此外，峰值检测器可以被配置为基于未处理信号的峰值幅度来提供输出信号。整流电路可以产生可以表示音频波形的瞬时幅度的相对缓慢变化的电压。电路的响应时间足够慢，使得语音的单个音节是可检测的，但不可识别。在示例实施例中，电路的响应时间可以被配置为将呼吸速率(或打鼾)与会话或其它可识别的声音区分。在本公开的范围内，整流电路可以包括模拟信号处理硬件。通过使用模拟硬件(与软件或数字信号处理相比)进行信号整流，可以减少或消除安全性和隐私问题。例如，当记录的信号基本上直接传递到信号处理硬件而无需干预数字信号处理时，可能更难获得可标识或可识别的音频信号。在信号整流之前和/或之后，信号可以通过对数放大器(LogAmp)。对数放大器可以配置为将电压信号转换为分贝。对数放大器可以另外或可替代地包括具有受控响应的滤波器，以基于例如信号的频率分量来向检测到的音频提供不同的“权重”。例如，对数放大器的输出可以将电压信号转换和/或变换成可能与分贝A加权(dBA)有关的信号。在示例实施例中，分贝A-加权可以应用于对数信号，这可以将对数信号转换为识别的SPL量度。具体地，dBA已经被接受为环境噪声测量标准，并且可以提供检测到的音频信号与众所周知的真实世界噪声源(摇滚音乐会、飞机起飞等)之间的比较。其它频率相关的加权是可能的，包括但不限于B-、C-、D-和Z-加权。对数放大器的输出可以传递到模数转换器(ADC)。ADC的输出可以在本地保存和/或发送到云存储和/或云计算设备。上传到云存储和/或云计算设备可以“实时地”发生。可替代地或另外，可以以预定的时间间隔或在其它时间周期性地发生上传。麦克风、整流器、对数放大器和/或系统的其它组件可以被配置为处理+20dBA或更安静的音频信号。例如，该系统可以被配置为从可穿戴生物测定设备的穿戴者捕获呼吸、喘气或谈话的噪声。因此，系统可以包括被配置为减少或最小化信号噪声的组件，例如低噪声前置放大器、噪声滤波器等。另外或可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括麦克风，其被配置为提供音频信号；整流器，其通信地耦合到所述麦克风；对数放大器，其通信地耦合到所述整流器，其中所述对数放大器和所述整流器的组合被配置为基于数学对数函数和所述音频信号来提供整流对数信号；模数转换器(ADC)，其通信地耦合到所述对数放大器，其中ADC被配置为对所述整流对数信号进行采样，并且基于采样的整流对数信号提供数字输出；以及包括存储器和处理器的控制器，其中所述控制器被配置为执行指令，所述指令包括：以预定的时间间隔，使所述ADC对所述整流对数信号进行采样；将所述数字输出存储在所述存储器中；以及将所述数字输出发送到计算设备，其中所述计算设备被配置为将所述数字输出与其它生物测定数据相关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.28 US 14/698,1551.一种系统，包括麦克风，其被配置为提供音频信号；整流器，其通信地耦合到所述麦克风；对数放大器，其通信地耦合到所述整流器，其中所述对数放大器和所述整流器的组合被配置为基于数学对数函数和所述音频信号来提供整流对数信号；模数转换器(ADC)，其通信地耦合到所述对数放大器，其中ADC被配置为对所述整流对数信号进行采样，并且基于采样的整流对数信号提供数字输出；以及包括存储器和处理器的控制器，其中所述控制器被配置为执行指令，所述指令包括：以预定的时间间隔，使所述ADC对所述整流对数信号进行采样；将所述数字输出存储在所述存储器中；以及将所述数字输出发送到计算设备，其中所述计算设备被配置为将所述数字输出与其它生物测定数据相关联。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括通信地耦合到所述麦克风的前置放大器，其中所述前置放大器被配置为基于所述音频信号提供放大的信号。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述整流器包括峰值检测器电路，其中所述峰值检测器电路包括整流电路和滤波器电路。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述对数放大器包括基带对数放大器。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述整流器和所述对数放大器包括解调对数放大器。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括可穿戴设备，其中所述可穿戴设备包括至少一个其它传感器，并且其中所述至少一个其它传感器被配置为获得所述其它生物测定数据。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述其它生物测定数据包括呼吸数据、运动数据、血压数据、心率数据、血氧饱和度数据或皮电反应数据中的至少一个。8.一种系统，包括麦克风，其被配置为提供音频信号；对数放大器，其通信地耦合到所述麦克风，其中所述对数放大器被配置为基于数学对数函数和所述音频信号来提供对数信号；整流器，其通信地耦合到所述对数放大器，其中所述整流器被配置为基于所述对数信号提供整流信号；模数转换器(ADC)，其通信地耦合到所述整流器，其中ADC被配置为对所述整流信号进行采样，并且基于采样的整流信号提供数字输出；以及包括存储器和处理器的控制器，其中所述控制器被配置为执行指令，所述指令包括：以预定的时间间隔，使所述ADC对所述整流信号进行采样；将所述数字输出存储在所述存储器中；以及将所述数字输出发送到计算设备，其中所述计算设备被配置为将所述数字输出与其它生物测定数据相关联。9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括通信地耦合到所述麦克风的前置放大器，其中所述前置放大器被配置为基于所述音频信号提供放大的信号。10.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：RN米罗夫，J拉佩蒂纳，F特恩格，
申请(专利权)人：威里利生命科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US