发声设备的人类可听定位制造技术

本发明专利技术创建(800，900，1000)并发射(1406)可听信号(108，112，500，600，700)，所述可听信号向人类用户提供改进的声音定位提示，以快速和高效地找到发射设备(102)。响应于接收到激活信号(120，122)，顺序发射(400)不同的发射可听信号。已经观察到，不同的可听信号高效地帮助人定位：1)在密封封装(112)，如盒内；2)与用户紧邻；以及3)与用户距离较远的发射设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及产生可听信号，更具体地，涉及发送人类可听信号，所述信号被设计为辅助找到或定位音频发射设备。
技术介绍
便携式设备，如手持通信设备，如汽车钥匙(包括智能钥匙(keys with fobs))、蜂窝电话、遥控器等等，经常被错放。设备可能被放在不常见的地方，或者可能被其他物体覆盖，使得在用户想要找回设备时难以定位设备。许多场景包括人尝试定位可听信号的源。例如，定位错放的便携式设备、在充满烟雾的建筑中找到出口、将救援人员引导至伤员、辅助引导视觉受损的人例如找到穿过街道或找到出口的方向、或者这些实例的任何组合，是人们使用对可听信号的源的定向定位的情况。 尽管使用各种技术创建可听信号作为通知(如火警)，这些通知音调的频率特性经常被选择为最高效地提醒人类用户，而不是辅助定位设备。通过产生与物理人类听觉机制和心理声学现象高效相互作用的可听信号，对辅助用户定位可听信号的源进行了改进
技术实现思路
附图说明附图与以下详细描述一起并入说明书中并形成说明书的一部分，用于进ー步说明各个实施例并解释完全根据本专利技术的各个原理和优点，在不同的视图中，相似的引用标号指示相同或功能上相似的单元，附图中图I示出了根据示例的音频发射设备位置场景；图2示出了根据ー个示例的位置辅助可听信号创建设备的框图；图3示出了根据ー个示例的信号频谱修改器；图4示出了根据ー个示例的时间交织的位置辅助可听信号时间线；图5示出了根据ー个示例的封闭位置辅助可听信号频谱；图6示出了根据ー个示例的近场位置辅助可听信号频谱；图7示出了根据ー个示例的远场位置辅助可听信号频谱；图8示出了根据ー个示例的产生封闭位置辅助可听信号产生过程；图9示出了根据ー个示例的产生近场位置辅助可听信号产生过程；图10示出了根据ー个示例的产生远场位置辅助可听信号产生过程；图11是根据一个示例的示例手持通信设备；图12是可以实现本文公开的系统和方法的电子设备和相关联组件的框图；图13示出了根据ー个示例的位置辅助可听信号的激活发射；图14示出了根据ー个示例的音频通知修改过程；图15示出了根据ー个示例的封闭频谱造型(contouring)过程；图16示出了根据ー个示例的近场频谱造型过程；以及图17示出了根据ー个示例的音频信号频谱补充过程。具体实施例方式根据需要，本文公开了详细实施例；然而应理解，所公开的实施例仅是示例，且可以用各种形式来实现下文中描述的系统和方法。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应解释为限制性，而是仅作为权利要求的基础并作为用于教导本领域技术人员以各种方式以实质上任何合适详述的结构和功能来采用本专利技术的表示性基础。此外，本文使用的术语和短语不应是限制性的，而是提供了本专利技术的可理解的描述。本文使用的术语“a”或“an”被定义为ー个或多于ー个。本文使用的术语“多个”被定义为两个或多于两个。本文使用的术语“另一”被定义为至少第二个或更多个。本文使用的术语“包括”和“具有”被定义为包括(即开放性语言)。本文使用的术语“耦合”被定义为“连接”，但是不一定是直接连接，并且不一定是机械连接。术语“配置为”描述适干、 设置、布置、构建、组成、构造、设计或具有这些特性的任何组合以执行给定功能的硬件、软件或硬件和软件的组合。术语“适于”描述能够、能够适应、进行、或适于执行给定功能的硬件、软件或硬件和软件的组合。本文使用的术语“实质上”描述在两个量值之间的关系，使得在这两个值之间改变该量不导致依赖于该量的相关效果的实质性改变。通过从看不见的设备发射与物理人类听觉机制和心理声学现象更好合作的可听信号，增强了人定位看不见的设备的能力。人类听觉的已知特性是人类对在IkHz至3kHz之间的频率范围最敏感，但是在这个相同频带中，人类还至少能够辨别声音所源自的方向。研究表明，仅仅増大该范围中的声音的音量对辨别方向没有很大帮助。人类听觉机制的各种物理结构导致对具有500Hz及以下频率的可听信号以及对具有4kHz以上频率的可听信号的更大定向感知。发射具有更大人类定向灵敏度的这些频带内的可听信号提高人定位看不见的物品的能力。然而，以下一项或多项能够降低所发射的声音在辅助人定位看不见的设备时的有效性背景噪声、各种音频传播路径失真(如设备与人耳之间的各个声音路径所导致的多径失真)。以下描述用于创建和发射可听信号的系统和方法，所述可听信号向人类用户提供改进的声音定位提示，以辅助人类收听者更快更高效地找到可听发射这些所创建的可听信号的设备。这些系统和方法并入人类对声音的高级心理声学和感知的原理，以创建辅助用户定位声源的所发射可听信号。在一个示例中，通过对特定音频信号元素应用由信号产生器(如动态音频数字信号处理器)所执行的信号创建计算，来创建这些位置辅助可听信号。所述系统和方法创建的位置辅助可听信号能够从被并入到多种便携式电子设备(如蜂窝电话、平板计算机、便携式计算机、汽车智能钥匙、电子宠物许可证标签、电视遥控器等等)中的设备发射。这些系统和方法能够被并入可能丢失的任何设备，包括较大(非手持)物体，如停车场中的汽车。在一个应用中，丢失的设备接收无线信号，如蜂窝电话呼ロ4、短消息服务(SMS)消息、电子邮件、或用户所使用的指示该设备表明其存在设备的任何类型的无线信号。响应于接收到该无线信号，设备发送一系列定义的位置辅助可听信号。基于人类听觉的生理和物理特性以及其他人类心理声学现象来科学设计和选择这些定义的位置辅助可听信号，以使得设备更容易被人类收听者找到。以下描述的位置辅助可听信号能够由多种类型的设备发射，这些设备受益于发射人类能够容易定位的可听信号。位置辅助可听信号的发射机的各种应用的示例是人行横道信号灯，人行横道信号灯发射可听信号以辅助视觉受损的人确定他们可以按哪条路线穿越街道。此外，公共场所(如博物馆)中的引导员能够携带发射位置辅助可听信号设备，以辅助视觉受损的人跟随引导员通过场所。位置辅助可听信号还能够响应于传感器(如火灾或ー氧化碳传感器)的触发而发射，以提高警报的意识，且如果传感器在发声器附近，则还辅助定位进行触发的传感器。触发位置发射位置辅助可听信号能够通过各种技术来触发，如有线或无线触发信号、作为发射设备的一部分的机械或其它物理激活装置、或任何其他类型的触发机制。位置辅助可听信号还可以用于不同于辅助定位物体的应用。以下描述的位置辅助可听信号展现出使人类收听者具有对这些声音的提高的意识的音频特性。收听者对位置辅助可听信号的提高的意识能够允许这些可听信号传送上下文和重要性。位置辅助可听信号能够提供由收听者来解释的心理声学提示，并在不需要关注或特别注意的环境中使用。以下描述的系统和方法产生、发射、或既产生又发射三种不同类型的位置辅助可 听信号中的ー种或多种。这些位置辅助可听信号被设计为高效辅助人类在三种不同场景中定位声源。已经观察到ー个位置辅助可听信号高效地辅助人类收听者定位可听源点，可听源点位于密封的封装(如盒)中，在电冰箱内，或者不具有高效声学开ロ的其他容器内。已经观察到另一位置辅助可听信号高效地辅助人类定位在紧邻用户处的可听信号的源点。已经观察到又一位置辅助可听信号高效地辅助人类定位与用户距离较大的可听信号的源点。在一个应用中，激活这些位置辅助可听信号的发射导致这三种位置辅助可听信号中的每ー个的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.04 US 61/449,3561.ー种用于产生位置辅助可听信号的方法(800，900，1000，1500，1600)，所述方法包括 定义近场位置辅助可听信号(900，1600)，所述近场位置辅助可听信号(900，1600)包括具有频谱部分的宽带宽可听噪声，所述频谱部分被选择性修改以创建在500Hz附近的实质上1/16倍频程内(610)、在4kHz附近的实质上1/16倍频程内(612)、以及8kHz附近的实质上1/16倍频程内(614)的相应频谱幅度峰值； 定义远场位置辅助可听信号(1000)，所述远场位置辅助可听信号(1000)包括多个同时出现的基音频率(720，210，712，714，716)，远场位置辅助可听信号还包括每个基音频率的多个相应谐波分量； 在第一组持续时间中的每个持续时间期间(412)，发射近场位置辅助可听信号；以及在第二组持续时间期间(414)，发射远场位置辅助可听信号，所述第二组持续时间与所述第一组持续时间交织。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述第一组持续时间和所述第二组持续时间均为实质上半秒(410，412，414，416)。3.根据权利要求I或2中任一项所述的方法，其中，定义近场位置辅助可听信号包括 产生粉红噪声音频信号(902)，所述粉红噪声音频信号(902)具有从至少在500Hz附近的实质上1/16倍频程内到至少在SkHz附近的实质上1/16倍频程内延伸的带宽； 以实质上+16dB±3dB的増益来放大粉红噪声音频信号的第一带宽(906)，所述第一带宽具有中心在500Hz附近的1/16倍频程内的谐振通带以及在1/9倍频程与1/11倍频程之间的“ Q”因子； 以实质上+20dB±3dB的增益来放大粉红噪声音频信号的第二带宽(908)，所述第二带宽具有中心在4kHz附近的1/16倍频程内的谐振通带以及在1/9倍频程与1/11倍频程之间的“ Q”因子；以及 以+16dB±3dB的增益来放大粉红噪声音频信号的第三带宽(910)，所述第三带宽具有中心在SkHz附近的1/16倍频程内的谐振通带以及在1/9倍频程与1/11倍频程之间的“Q”因子。4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中，定义近场位置辅助可听信号包括 接收音频通知信号(1602)； 以实质上+16dB±3dB的増益来放大音频通知信号的第一带宽(1608)，所述第一带宽具有中心在500Hz附近的1/16倍频程内的谐振通带以及在1/9倍频程与1/11倍频程之间的“ Q”因子； 以实质上+20dB±3dB的増益来放大音频通知信号的第二带宽(1610)，所述第二带宽具有中心在4kHz附近的1/16倍频程内的谐振通带以及在1/9倍频程与1/11倍频程之间的“ Q”因子；以及 以+16dB±3dB的增益来放大音频通知信号的第三带宽(1612)，所述第三带宽具有中心在SkHz附近的1/16倍频程内的谐振通带以及在1/9倍频程与1/11倍频程之间的“Q”因子。5.根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的方法，其中，远场位置辅助可听信号包括所述多个同时出现的基音频率的谐波和互调产物，所述谐波和互调产物至少延伸至实质上.12kHz(700)，其中 所述多个同时出现的基音频率包括在2kHz附近的实质上1/16倍频程内的第一基音频率(720)， 所述多个同时出现的基音频率还包括在3. 9kHz附近的实质上1/16倍频程内的第二基音频率(710)， 所述多个同时出现的基音频率还包括在4. 2kHz附近的实质上1/16倍频程内的第三基音频率(712)， 所述多个同时出现的基音频率还包括在8kHz附近的实质上1/16倍频程内的第四基音频率(714)，以及 所述多个同时出现的基音频率还包括在9kHz附近的实质上1/16倍频程内的第五基音频率(716)。6.根据权利要求1，2，3，4或5中任一项所述的方法，还包括 定义封闭位置辅助可听信号(800，1500)，所述封闭位置辅助可听信号(800，1500)包括多个音调集合，其中，每个音调集合具有相应基频，每个音调集合还包括与相应基频相关的谐音(518)，所述多个音调集合包括在500Hz附近的实质上1/16倍频程内的第一基频(510)、在588Hz附近的实质上1/16倍频程内的第二基频(514)、以及在930Hz附近的实质上1/16倍频程内的第三基频(516);以及 在第三组持续时间中的每个持续时间期间(410)，发射封闭位置辅助可听信号，所述第三组持续时间与所述第一组持续时间和所述第二组持续时间交织(402)。7.根据权利要求6所述的方法，其中，定义封闭位置辅助可听信号包括 以-9. 4dB±3dB的第一峰值电平和-14dB RMS±3dB，产生在500Hz附近的实质上1/16倍频程内的第一方波(802)； 以-IOdB±3dB的第二峰值电平和-14dB RMS±3dB，产生在588Hz附近的实质上1/16倍频程内的第二方波(804)； 以实质上-lldB±3dB的第三峰值电平和实质上-16dB RMS±3dB，产生在930Hz附近的实质上1/16倍频程内的第三方波(806)； 通过合并第一方波、第二方波和第三方波，并应用具有在5KHz附近的实质上1/16倍频程内的3dB截止频率以及实质上24dB/倍频程的滚降斜率的低通滤波器，来创建低通滤波的信号(808);以及 对低通滤波的信号进行补偿(812)，以实现具有实质上0dB±3dB全量程的峰值输出电平和实质上-7dB RMS ±3dB的目标输出能量电平，或者其中，定义封闭位置辅助可听信号包括 接收音频通知信号(1502)； 对音频通知信号的频谱的第一部分进行放大(1506)，所述第一部分具有在500Hz附近的实质上1/16倍频程内的峰值，使得频谱的第一部分的峰值具有相对于全量程实质上-9. 4dB±3dB的峰值功率电平，并使得频谱的第一部分具有相对于全量程近似-14dBRMS ±3dB 的功率； 对音频通知信号的频谱的第二部分进行放大(1508)，所述第二部分具有在588Hz附近的实质上1/16倍频程内的峰值，使得频谱的第二部分的峰值具有相对于全量程实质上-10dB±3dB的峰值功率电平，并使得频谱的第二部分具有相对于全量程近似-14dBRMS ±3dB 的功率； 对音频通知信号的频谱的第三部分进行放大(1510)，所述第三部分具有在930Hz附近的实质上1/16倍频程内的峰值，使得频谱的第三部分的峰值具有相对于全量程实质上-lldB±3dB的峰值功率电平，并使得频谱的第三部分具有相对于全量程近似-16dBRMS±3dB 的功率； 在放大第一部分、放大第二部分以及放大第三部分之后，对音频通知信号应用具有在5KHz附近的实质上1/16倍频程内的3dB截止频率以及实质上24dB/倍频程的滚降斜率的低通滤波器(1512);以及 在应用低通滤波器之后，对音频通知信号进行补偿(1514)，以实现具有实质上0dB±3dB全量程的峰值输出电平和实质上-7dB RMS±3dB的目标输出能量电平。8.ー种位置辅助可听信号创建设备(200，300)，包括 近场位置辅助可听信号产生器(252，304)，被配置为定义近场位...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·帕特里克·格伦，布拉德利·谢恩·费林果，
申请(专利权)人：捷讯研究有限公司，
类型：发明
国别省市：