音频信号处理设备、音频信号处理方法和程序技术

本发明专利技术公开了音频信号处理设备、音频信号处理方法和程序。该音频信号处理设备包括：拍打检测单元，由麦克风采集的音频信号被输入到该拍打检测单元，该拍打检测单元基于能量增大/减小判定处理来检测拍打输入操作，所述能量增大/减小判定处理用于判定所述音频信号的低频分量的能量水平在第一时段内的增大和减小；以及控制单元，该控制单元响应于所述拍打检测单元检测出的拍打输入操作来执行针对拍打输入操作而设置的特定控制处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过利用由麦克风采集的音频信号来检测用户的操作输入的音频信号处理设备，以及与该设备一起使用的音频信号处理方法。此外，本专利技术还涉及用于实现这种音频信号处理设备和音频信号处理方法的程序。
技术介绍
在各种电子设备中，作为用于输入用户的操作的装置，使用了操作键、键盘、鼠标、 操作拨盘、触摸板等。通常，与电子设备的功能相对应地安装了这些操作装置。另一方面，取决于电子设备的功能和用途，需要使操作键尽可能小并且使操作更易于执行并且高效。在日本未实审专利申请公开No. 2008-166897中，公开了一种使用麦克风作为用于输入操作的装置的技术。在日本未实审专利申请公开No. 2008-166897中公开的该技术中，用手指等轻拍麦克风或者其外围被识别为操作输入。因此，通过波形相关处理识别出用户执行拍打时由麦克风采集的音频信号波形。
技术实现思路
在日本未实审专利申请公开No. 2008-166897中，由于麦克风也被用作输入装置， 这种使用减少了设备外壳上的操作键的数目并且更易于使用。例如，作为对便携式音乐播放器的操作，考虑麦克风被安装到用户佩带的耳机部分中的情形。用户通常将便携式音乐播放器放在衣兜、包等内。这是因为如果可以通过拍打耳机部分中的麦克风的外围来进行特定操作，则没必要总是取出该便携式音乐播放器。然而，为了检测包含在麦克风输入的音频信号中的通过拍打而生成的音频信号分量，必需进行利用FFT的频率分析、互相关等。这占用了作为计算处理设备的中央处理单元 (CPU)或数字信号处理器(DSP)的大量资源(大量计算)，因此处理负担很重。具体而言，必需不断执行检测操作输入的处理来应对不规则的用户操作。为了不断执行具有大量计算的处理，高性能计算处理装置是必需的。这对高性能电子设备并不是大问题。然而，在强烈要求相对较低成本的设备(例如上述便携式音乐播放器)中，不希望大量的计算，因为这会增大音乐播放器的成本。此外，因为存在大量的计算用于检测操作，所以直到该操作被识别出的时间变得较长，结果对于实现满意响应的设备操作该较长的时间是不利的。因此，在要从用户执行拍打而导致的麦克风输入的音频信号检测操作输入的情形中，希望通过时间轴信号处理执行所有处理和判定、减少计算量、并且同时缩短直到检测出的时间。根据本专利技术一个实施例，提供了一种音频信号处理设备，包括拍打检测单元，由麦克风采集的音频信号被输入到该拍打检测单元，该拍打检测单元基于能量增大/减小判定处理来检测拍打输入操作，能量增大/减小判定处理用于判定音频信号的低频分量的能量水平在第一时段内的增大和减小；以及控制单元，该控制单元响应于拍打检测单元检测出拍打输入操作来执行针对拍打输入操作而设置的特定控制处理。如果在比第一时段长的第二时段内多次发生了通过能量增大/减小判定处理在第一时段内检测到能量水平的增大和减小的情况，则拍打检测单元检测出已执行了拍打输入操作。此外，多个声道的音频信号可以被输入到拍打检测单元，并且拍打检测单元可以对将多个声道的音频信号相加而得到的音频信号执行能量增大/减小判定处理。或者，多个声道的音频信号可以被输入到拍打检测单元，并且拍打检测单元可以对多个声道的音频信号中的每个音频信号执行能量增大/减小判定处理，并且针对每个声道检测拍打输入操作。或者，多个声道的音频信号可以被输入到拍打检测单元，并且拍打检测单元可以执行用于判定多个声道的音频信号中是否一个声道包含拍打声的声道判定处理，对将多个声道的音频信号相加或相减而得到的音频信号执行能量增大/减小判定处理，并且可以检测出拍打输入操作和已执行了拍打输入操作的声道。此外，在能量增大/减小判定处理中，可以判定是否在音频信号的低频分量的能量水平增大到大于第一阈值之后在第一时段内能量水平减小到小于第二阈值。此外，音频信号处理设备还可以包括麦克风，其中由麦克风采集的音频信号被输入到拍打检测单元。根据本专利技术另一个实施例，提供了一种音频信号处理方法，包括以下步骤基于能量增大/减小判定处理来检测拍打输入操作，能量增大/减小判定处理用于判定由麦克风采集的音频信号的低频分量的能量水平在第一时段内的增大或减小；响应于在拍打检测步骤中检测出拍打输入操作，执行针对拍打输入操作而设置的特定控制处理。根据本专利技术另一个实施例，提供了一种使计算处理装置执行拍打检测步骤和控制步骤的程序。在如上所述的本专利技术中，监控由集成的或分离的麦克风所采集的音频信号的低频分量的能量水平。然后，如果在第一时段内该能量水平增大或减小了，则判定出发生了拍打。具体而言，还优选如果在第二时段内检测到多次拍打则判定发生了拍打输入操作。如果发生了拍打，则麦克风输入信号的低频分量的能量水平(幅度)增大。因此， 通过监控音频信号的低频分量的能量，可以在不执行波形分析的情况下简单容易地检测拍打。根据本专利技术的实施例，可以通过简单的处理基于麦克风输入音频信号检测通过拍打执行的用户操作。结果，可以降低用于检测操作的处理负担从而降低成本。此外，该简化的处理使得缩短了操作检测时段，并且可以获得具有满意响应的装置操作。附图说明图1是本专利技术实施例的基本配置的框图；图2是本专利技术实施例的基本处理的流程图3是实施例的NC耳机的示意图；图4是实施例的NC耳机的框图；图5是实施例的拍打检测单元的配置示例I的框图；图6A和6B是输入到实施例的拍打检测单元的音频信号的示意图；图7是实施例的拍打检测单元的处理的流程图；图8A和8B是实施例的拍打检测单元的拍打判定的示意图；图9是实施例的拍打检测单元的操作输入检测的示意图；图10是实施例的拍打检测单元的配置示例II的框图；图11是实施例的拍打检测单元的配置示例III的框图；图12是实施例的配置示例III的拍打检测单元的处理的流程图；图13是实施例的三次拍打判定情形中的流程图；图14是实施例的两次和三次拍打判定情形中的流程图；图15A和15B是实施例的电子邮件操作的示例的示意图；以及图16是实施例的电子邮件操作的示例的示意图。具体实施例方式下文将按照下述顺序来描述本专利技术的实施例。1.基本配置和处理2.应用到NC耳机的实施例2-1 NC耳机的配置2-2 拍打检测单元(配置示例I)2-3 拍打检测单元(配置示例II)2-4 拍打检测单元(配置示例III)2-5 拍打检测单元的处理的修改3.应用到各种类型的设备的实施例4.程序1.基本配置和处理 首先，将描述本专利技术实施例的基本配置。本专利技术采用了下述系统，在该系统中最初布置在一个设备中并且用来采集声音的麦克风(下文缩写为“mic”)装置被用作传感器，用以输入用于控制该设备的功能的各种操作。然后，轻拍(在该说明书中，该动作将被称作“拍打”(tapping))麦克风或者其外围被识别为用户的操作输入。本专利技术涉及用于这种拍打的操作输入的检测算法。具体而言，在本专利技术的检测算法中，不执行例如在相关技术中使用的频率轴分析，而是仅针对时间轴执行处理。因此，可以减少处理资源，获得检测效果。下述实施例采用任意各种电子设备的形式，在这些电子设备中，安装有采用了本专利技术的这种检测算法并且识别操作输入的音频信号处理设备。图1示出了实施例的基本配置。在图1中，示出了音频信号处理单元l、mic 4、mic放大器5、A/D转换单元6和常规处理系统7。音本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种音频信号处理设备，包括：拍打检测单元，由麦克风采集的音频信号被输入到该拍打检测单元，该拍打检测单元基于能量增大／减小判定处理来检测拍打输入操作，所述能量增大／减小判定处理用于判定所述音频信号的低频分量的能量水平在第一时段内的增大和减小；以及控制单元，该控制单元响应于所述拍打检测单元检测出拍打输入操作来执行针对拍打输入操作而设置的特定控制处理。

【技术特征摘要】
2010.04.07 JP 2010-0886591.一种音频信号处理设备，包括拍打检测单元，由麦克风采集的音频信号被输入到该拍打检测单元，该拍打检测单元基于能量增大/减小判定处理来检测拍打输入操作，所述能量增大/减小判定处理用于判定所述音频信号的低频分量的能量水平在第一时段内的增大和减小；以及控制单元，该控制单元响应于所述拍打检测单元检测出拍打输入操作来执行针对拍打输入操作而设置的特定控制处理。2.如权利要求1所述的音频信号处理设备，其中如果在比所述第一时段长的第二时段内多次发生了通过所述能量增大/减小判定处理检测到在所述第一时段内能量水平的增大和减小的情况，则所述拍打检测单元检测出已执行了拍打输入操作。3 如权利要求2所述的音频信号处理设备，其中多个声道的音频信号被输入到所述拍打检测单元，并且所述拍打检测单元对将所述多个声道的音频信号相加而得到的音频信号执行所述能量增大/减小判定处理。4.如权利要求2所述的音频信号处理设备，其中多个声道的音频信号被输入到所述拍打检测单元，并且所述拍打检测单元对所述多个声道的音频信号中的每个音频信号执行所述能量增大/ 减小判定处理，并且针对每个声道检测拍打输入操作。5.如权利要求2所述的音频信号处理设备，其中多个声...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅田宏平，北泽雄司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP