一种适合于在运动训练期间使用的音频再现设备（１００），包括： －用于输入一个输入音频信号（ｉ）的输入端（１０１）； －用于输出一个输出音频信号（ｏ）的输出端（１０２）； －能够提供数据输出的用户行为识别单元；以及 －用于根据从所述用户行为识别单元输出的数据来调节所述输出音频信号（ｏ）的音频调节单元（１０４）， 其特征在于： －所述用户行为识别单元是用于根据数据信号（ｄ１、ｄ２、ｄ３）导出具有所选节奏（Ｔ）的数据输出的节奏导出单元（１０３）； －所述音频调节单元（１０４）包括被配置为计算所述输入音频信号（ｉ）的输入节奏（ＴＩ）的节奏计算单元（１０６）；以及 －所述音频调节单元（１０４）被配置为提供输出音频信号（ｏ），该输出音频信号（ｏ）的输出节奏（ＴＯ）与所选节奏（Ｔ）的偏差在一个预定义偏差（ｄ）之内，所述输出信号（ｏ）取决于所述输入节奏（ＴＩ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适用于在运动训练期间使用的音频再现设备，包括-用于输入输入音频信号的输入端；-用于输出输出音频信号的输出端；-能够提供数据输出的用户行为识别单元；和-用于根据从用户行为识别单元输出的数据调节所述输出音频信号的音频调节单元。本专利技术还涉及一种用于提供输出音频信号的方法，该输出音频信号的输出节奏与所选择节奏的偏差在一个预定义偏差之内，该方法包括-输入一个输入音频信号；-根据数据信号导出所选择的节奏；和一根据所述输入音频信号提供输出音频信号，该输出音频信号的输出节奏与所选择节奏的偏差在一个预定义偏差之内。本专利技术还涉及一种包括能够使处理器执行所述方法的命令的计算机程序产品。这种设备的一个变型从US 2001/0035087-A中已知。所述设备包含一个用户行为识别单元的实施例，所述用户行为识别单元是手势输入和解释模块。在该已知设备中，手势输入和解释模块典型地分析例如鼠标移动的轨迹，该鼠标是由用户移动的。该已知设备还包含一个称为重放判定模块的音频调节单元，用于从音乐数据库中选择具有与所做手势相对应的特定情感特性的音乐片段。例如，以激动的方式上下地移动鼠标可以产生对包含鼓声的音乐片段的选择。可用于在所引用文献中提及的选择的其中一个可利用的情感特性是所选择的音乐片段的节奏。该已知设备的缺点在于其不灵活。音乐片段必须由人预先标记，该标记描述该音乐片段的情感特性，这严重地限制了可用于该已知设备的可用音乐片段的数量。如果手势被用于组成音乐片段的成分，那么如果仅仅可以从一个有限的组中作选择，那么听起来将不会很好。而且标记典型地以模糊的方式规定节奏，例如节奏是“快”、“很快”、“慢”或者“激动”。该已知设备的另一个问题是每个音乐片段有固定的节奏，如在其标记中标明的那样。为了解决这个问题，该已知文献描述了已知设备的另一个实施例，该实施例包含乐器数字接口(MIDI)编码器。已知节奏的MIDI信号可以被重新编码为新的节奏。然而，其仅仅应用于电子音乐这一事实再次限制了灵活性。本专利技术的第一个目的是提供一种在开头段中提到的那类设备，其对于例如音乐的输入音频信号的类型是相对灵活的，所述类型的音频信号能够用作输入以提供基本上具有所选择的节奏的输出音频信号。第二个目的是提供一种在开头段中提到的方法，其对于例如音乐的输入音频信号的类型是相对灵活的，所述类型的音频信号能够用作输入以提供基本上具有所选择的节奏的输出音频信号。第一个目的如下实现-所述用户行为识别单元是用于根据数据信号导出具有所选择节奏的数据输出的节奏导出单元；-所述音频调节单元包括被配置为计算所述输入音频信号的输入节奏的节奏计算单元；和-所述音频调节单元被配置为提供输出音频信号，该输出音频信号的输出节奏与所选择节奏的偏差在一个预定义偏差之内，该输出信号取决于所述输入节奏。当分析用户手势时，鼠标上下移动的激动度(excitedness)可以用于导出所选择节奏的近似指示。然而可以根据来自诸如跑鞋上的步速计的数据信号来更加准确地导出所选节奏。这种节奏测量装置允许新的应用，例如在运动中。已知跑步者倾向于以和音乐播放节奏相应的步速跑步，因此给跑步者提供正确节奏的音乐的设备可以有利于他的训练。通常，在根据本专利技术的设备中，所选择的节奏是由进行体育运动或进行类似活动的人(诸如行军中的士兵)按照其要求来选择的。节奏计算单元是作为依照本专利技术设备的关键特征而包括的，以便能够使该设备确定大多数类型的输入音频信号的输入节奏，例如来自无线电广播或MP3解码的音频的真实音乐、电子音乐或者需要的话甚至是语音。依照本专利技术的音频再现设备的一个实施例包括能够从音频源选择音频片段以作为输入音频信号的选择装置以及音频调节单元，该音频调节单元被配置为在条件满足的情况下根据输入音频信号来提供输出音频信号，所述条件是所选择节奏和输入节奏之间的绝对差低于预定义的偏差。所述选择装置被配置为搜索音频源以及从中选择不同的音频或音乐片段以作为输入音频信号，直到发现大致具有所选择的节奏的音频或音乐片段。一旦条件满足，在该实施例的一个简单变型中，所述调节单元被配置为把输入音频信号发送到输出端以作为输出音频信号。由于在这种情况下输出信号是输入信号，所以对于输出节奏的绝对差条件可以被制定为对于输入节奏的绝对差条件。音频源的一个有利事例是包含MP3编码的音频的存储器。现在，典型的存储器(其可以包括在音频再现设备内)可以存储数百个音乐片段，因此能够为任何一场训练从所述音乐片段中构造良好的训练组合。所述选择装置的另一个变型被配置为搜索无线电广播频道以找到正确的音乐。在该实施例的一个先进变型中，音频调节单元还包括音频处理单元，其被配置为基于输入音频信号导出具有比输入节奏更接近所选择节奏的输出节奏的输出信号。该音频处理单元可以被配置为应用节奏调节(以软件或硬件实现)，以便提供精细调谐或者通常调节从音频源中所选择的输入音频信号的不正确节奏的选项。在音频源中没有很多基本上具有所选择节奏的可利用的音乐的情况下，这一点是令人感兴趣的。音频处理单元还可以被配置为补偿在所选择的音乐片段内的节奏变化。一个用于改变节奏的简单算法通过在由所选节奏确定的时刻把输入信号样本添加到基本上为零的输出信号以及应用内插滤波器来构造输出音频信号。该算法产生输入和输出音频信号的音调差，其对于大的节奏调节可以导致歌声的相似卡通的再现以及走音的音乐。保持音调的节奏改变算法可以应用在该先进变型的一个高质量变型中，如在以下对于一个不同实施例所描述的那样。依照本专利技术的音频再现设备的一个替换实施例包括音频处理单元，其被配置为根据输入音频信号构造输出音频信号，该输出音频信号具有比输入节奏更接近所选择节奏的输出节奏并且具有基本等于输入信号的输入音调的输出音调。通过合并这种音频处理单元，就不需要包括选择装置，因为可以处理每个输入音频信号来获得大致具有所选择节奏的输出音频信号。当然，可以存在选择装置以便例如由用户根据不同准则选择输入音频。在该替换实施例的一个特定变型中，音频调节单元包括音频处理单元，其被配置为根据输入音频信号构造具有比输入节奏更接近所选择节奏的输出节奏的输出音频信号，这是通过从基本为零值的输出音频信号开始，在由所选节奏和输入节奏之间的比例所确定的输出时刻把输入音频信号的连续样本的输入音频分段添加到输出音频信号。所述输入音频分段是根据预定义的音频分段相似性准则选择的，并且所述分段中的样本在被添加到输出音频信号之前由预定义的加权函数加权。该算法后面的思想是，音调与音频信号的短时间尺度变化相对应，而节奏本身在较长的时间尺度(例如四分之一秒)上表现出来。在短时间尺度上，音频信号的相继的分段相对地相似(例如对于特定音频信号，所述分段在每400分之一秒间隔中相似)，这是人耳所采用的确定音调的自然特性。利用预定义的音频分段相似性准则，提取在输入音频信号中的相似段。所述相似段被添加到输出音频信号的所要求的时间位置处。例如，如果输出节奏是输入节奏的一半那么快，则以输入音频信号中的两倍的时间距离将输入音频分段放置在输出音频信号中。其间的空隙通过再次将输入音频分段拷贝到输出音频信号来填充，或者通过添加相似于局部输入音频分段的所计算的分段来填充。由于相邻的分段相似，所以除了节奏或持续时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种适合于在运动训练期间使用的音频再现设备(100)，包括-用于输入一个输入音频信号(i)的输入端(101)；-用于输出一个输出音频信号(o)的输出端(102)；-能够提供数据输出的用户行为识别单元；以及-用于根据从所述用户行为识别单元输出的数据来调节所述输出音频信号(o)的音频调节单元(104)，其特征在于-所述用户行为识别单元是用于根据数据信号(d1、d2、d3)导出具有所选节奏(T)的数据输出的节奏导出单元(103)；-所述音频调节单元(104)包括被配置为计算所述输入音频信号(i)的输入节奏(TI)的节奏计算单元(106)；以及-所述音频调节单元(104)被配置为提供输出音频信号(o)，该输出音频信号(o)的输出节奏(TO)与所选节奏(T)的偏差在一个预定义偏差(d)之内，所述输出信号(o)取决于所述输入节奏(TI)。2.如权利要求1中要求的音频再现设备(100)，包括能够从音频源(120)中选择作为所述输入音频信号(i)的音频片段的选择装置(150)，以及其中如果条件满足的话所述音频调节单元(104)被配置为根据所述输入音频信号(i)提供所述输出音频信号(o)，所述条件是在所选节奏(T)和所述输入节奏(TI)之间的绝对差低于预定义偏差(d)。3.如权利要求2中要求的音频再现设备(100)，其中所述音频调节单元(104)还包括音频处理单元(108)，其被配置为基于所述输入音频信号(i)导出具有比所述输入节奏(TI)更接近于所选节奏(T)的输出节奏(TO)的所述输出信号(o)。4.如权利要求1中要求的音频再现设备(100)，其中所述音频调节单元(104)包括音频处理单元(108)，其被配置为根据所述输入音频信号(i)构造所述输出音频信号(o)，该输出音频信号(o)具有比所述输入节奏(TI)更接近于所选节奏(T)的输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·F·麦金内，D·J·布里巴亚特，S·L·J·D·E·范德帕，L·A·J·范帕佩格姆，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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