CN101060879A - 控制音频信号重放的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过监视人的放松状态来控制音频信号重放的系统(1)和方法，其中借助于传感器(14)来检测人的至少一个生理特征，所述特征根据人的不同睡眠阶段而采用不同的值，并且其中在至少一个检测到的变化的生理特征的基础上借助于分析设备(19)来识别不同的睡眠阶段，以及其中在至少一个检测到的变化的生理特征的基础上改变音频信号重放的速度，并且其中在人的某个睡眠阶段已经开始之后由控制单元(22)终止音频信号的重放。

Description

控制音频信号重放的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在监视人的放松状态时控制音频信号重放的系统和方法。
背景技术
从文献DE3338649A已知一种配置，其中当人入睡时由声源作为声音尤其是作为音乐产生的声信号，也就是说音频信号，尤其是音乐信号，依赖于人的生理特征在睡眠开始之后的关闭时点被延迟关闭。在该关闭时点之前，音频信号的重放以早先制定的方式进行，然而这有时不仅不对入睡或者通常是放松具有有利效果，而且甚至会干扰它。此外，关闭音频信号的重放在该仍然浅的睡眠阶段中通常是可觉察的，即使当入睡时的一个小睡延迟之后实施关闭和即使通过在音频信号的重放期间逐渐减小音量来进行关闭，因此非故意地再次唤醒当事人。
用于控制音频信号重放的已知配置基于这样的事实，即可以在生理特征的基础上，例如尤其在呼吸率或脉搏率的基础上得出关于各种睡眠阶段的结论，并且一确定某个睡眠阶段的开始就延迟触发关闭。在这方面也应当注意，在文献US5101831A中描述了一种用于识别或区分睡眠阶段或睡眠状态的系统，其中尤其是脉搏率被用作该识别的基础。用于识别各个睡眠阶段的方法因而是已知的。用于识别睡眠阶段的这些已知方法也可以用在控制音频信号重放的系统和方法中。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种用于在监视人的放松状态时控制音频信号重放的系统和方法，其中音频信号的重放在放松期间或在入睡时并不导致任何干扰，而是甚至通过它来加速入睡过程。
此外，本发明的一个目的是提供一种用于控制音频信号重放的系统和方法，其中它可以低成本地安装在音频系统或视听系统中，并且此外，随后利用比较简单的装置安装在现有的音频系统或视听系统中。
此外，本发明的一个目的是在用于控制音频信号重放的系统和方法中以简单的方式检测和传输至少一个生理特征。
本发明还有一个目的是使得有可能利用控制音频信号重放的系统和方法来根据人的受监视的放松状态自动地控制视频信号的重放。
根据本发明的一个主要方面，在所发明的系统中提供了本发明的特征，从而所发明的系统可以以下面指出的方式来表征：
通过监视人的放松状态来控制音频信号重放的系统，所述系统包括传感器装置，用于检测人的至少一个可变生理特征，所述特征根据人的各种睡眠阶段而采用不同的值，并且所述系统包括分析装置，用于在由传感器装置所检测到的至少一个可变生理特征的基础上识别睡眠阶段并用于输出睡眠阶段的控制信息特征，以及所述系统包括控制装置，所述控制装置包括适于在至少一个检测到的可变生理特征的基础上改变音频信号的重放速度的重放速度控制装置，并且所述控制装置适于接收控制信息并在收到某个睡眠阶段开始的控制信息特征之后终止音频信号的重放。
根据本发明的第二主要方面，在所发明的系统中提供了本发明的特征，从而所发明的方法可以以下面指出的方式来表征：
通过监视人的放松状态来控制音频信号重放的方法，其中检测人的至少一个可变生理特征，所述生理特征根据人的不同睡眠阶段而采用不同的值，并且其中在检测到的生理特征的基础上识别睡眠阶段，以及其中在至少一个检测到的可变生理特征的基础上改变音频信号的重放速度，并且其中当识别出某个睡眠阶段的开始时终止音频信号的重放。
在所发明的用于控制音频信号重放的解决方案中，重放因而受到当事人的瞬时放松状态的影响，其中相对于节奏(rhythm)或时钟时间逐渐改变重放，并且在优选的情况下，音频信号重放在进行时渐渐变得越来越慢。心跳频率、呼吸率、吸气量、体温、各种肌肉或肌肉部分的肌肉活动等等已证明作为生理特征是有利的。例如，平均心跳频率或与心率具有直接关系的频率、或另外的平均呼吸频率被监视，以检查在音频信号的重放减慢的情况下平均心率是逐渐减小还是可能保持稳定，但是并不上升。
如果以甚至更慢的速度重放音频信号而不改变音调，例如通过减慢音频信号中的时钟或节奏以配合也减小的生理特征，特别是心率(脉搏率)和/或呼吸率减慢，则将避免干扰正在听音乐的人的放松状态，并且这甚至将帮助入睡的过程。
在所发明的有利的解决方案中，重放速度控制装置包含用于生成音频信号重放控制信息信号的飞轮装置，借助于该音频信号重放控制信息信号，有可能为重放音频信号预定义减小的速度，也就是说可以为重放预定义更低的时钟频率。这些飞轮装置可以与飞轮振荡器相比，在那里频率以及因而音频信号重放速度被预定义，所述重放速度被缓慢地降低，例如每五(5)分钟降低1％-5％。飞轮装置的递减速度可以变化以配合生理特征，优选是频率。如果例如脉搏率并不随着期望的放松而下降，或者未达到预期的程度，则飞轮装置可以再次与当前脉搏率配合，也就是说相对于生成的频率升高，然后比以前更慢地减小，以便以“同步引导(pacing and leading)”原则的方式使音频信号重放的减慢与心率和/或呼吸率的降低配合。以可比的方式，如果音频信号的重放从开始太慢地进行，则提高音频信号重放速度会是必要的。为了如所发明来控制音频信号的重放，因而相对于变化的参数、优选是频率变化来不断地检测和监视生理特征，并且音频信号的重放相对于其速度与生理特征的参数、优选是频率自动地配合，更准确地说是减慢，以便促进期望的放松，无论如何不干扰该放松。
在数字信号处理装置的帮助下可以有利地实现音频信号重放的减慢或者通常是速度的变化，而不影响音频信号尤其是音乐信号的音调，所述数字信号处理装置被包含在重放速度控制装置中，并且被布置成根据控制信息信号来改变或减慢由馈送给这些数字信号处理装置的音频信号数据所表示的音频信号的时钟或节奏，所述控制信息信号被馈送给信号处理装置的控制输入并且是睡眠阶段的特征。
如果音频信号重放的终止不在固定时点开始(即使在确定人的入睡后进行延迟，如在现有技术中)，而是在识别出从第一深睡阶段到第一做梦阶段(称为REM阶段，快速眼动)的过渡后开始，那么也是有利的。可以以已知的方式并且通过使用分析装置高度可靠地确定该过渡。与此相比，“入睡瞬间”更难以确定。一旦识别出从初始深睡阶段到第一做梦阶段的过渡，分析装置就可以生成和输出相应信号，以便使用控制装置来从而触发音频信号重放的终止。优选地不突然关闭音频信号的重放，而是逐渐减小音量，也就是说渐弱。这里也有必要的是，直到人处于深睡的时点才终止音频信号的重放，也就是说如果声音的下降不再干扰睡眠。
上述的音频信号重放的音量减小甚至可以在那之前在音频信号重放减慢期间通过使用控制装置来启动，以便与速度(也就是说节奏或时钟)的减慢同步地实现音频信号的更柔和重放。
除了上面解释的音量控制之外，在音频信号的重放期间依赖于检测到的生理特征来提供声音特征的连续变化也会是有利的。因而除了音量的逐渐减小之外，其可以随着记录的(骨骼肌的)肌肉活动的放松而执行，例如从初始全声音模式逐渐过渡到高频和低频分量的衰减也是可能的，其实现声音模式的平整，这也可以有效地有助于放松。
就像声音控制一样，也可以连续地或半连续地实现音量的减小。尤其逐步地实现该变化，尽管步幅很小，其中总变化是逐步的，但是实际上看起来是连续的。
此外，也可以在所发明的解决方案中提供视频信号重放和音频信号重放的组合。可以以常规方式例如通过屏幕或另外通过图像投影实现视频信号重放。计算机(PC)或DVD播放器或甚至视频记录器可以用作视频信号源。在本上下文中采用视频信息尤其是指常规视频信息，但是也指生成静止帧的视频信息。在解决人的放松状态的本情况下，放松图片，例如云、树木的叶冠、风景图片和这样的图案可以投影到投影表面上，例如一件斜倚家具上方的房间天花板。以与在REM阶段的开始逐渐减弱音频信号重放类似的方式，这里视频信号重放也可以渐弱并且最终被关闭。当然可以在常规屏幕上进行视频信号重放。例如连续显示静止图片的速度和视频信号重放的其他参数可以被直接耦合到声音信号重放的控制。进一步有可能提供一种不依赖声音信号重放的视频信号重放的控制，其中尤其在视频重放过程中的图像序列可以以不同于音频信号的重放速度的速率被减慢。与声音信号重放的音量减小相比，也可以用另一种例程减小视频信号重放的亮度。无论如何视频信号重放应该渐弱，并且在与声音信号重放差不多相同的时间终止。而且关于视频信号重放，可以半连续地或连续地实现在控制下进行的变化。
简单的电声转换器例如话筒优选地用作用于检测至少一个生理特征的传感器装置。可以使用这样的电声转换器通过声电学方法检测由心跳和/或肌肉运动引起的噪声，尽管一个话筒可以足够输送话筒信号，但是优选使用两个话筒，每个话筒输送一个话筒信号。然后可以通过使用标准传输装置优选无线地传输两个话筒信号，并且然后可以在分析装置中分析经过组合、放大、传输的信号。所述分析装置也可以优选地通过使用数字信号处理器(DSP)作为音频系统或视听系统的一部分被实现。如果有两个(或甚至更多个)话筒，有利的是在其中一个话筒的可能信号下降可以被桥接。传感器装置可以具有包括自动增益控制(AGC)电路的常规话筒放大器。而且也可以根据各自的传输标准实现信号数据压缩。常规技术，例如蓝牙、WiFi或者尤其是ZigBee(符合技术标准IEEE 802.15.4)，可以用于无线信号传输。代替无线传输，可以提供有线传输，其中传感器装置的区域中的电力供应可以通过电缆实现，与其相对，在有线传输的情况下，诸如网络设备或电池之类的能量源将设置在话筒的范围中。
如果使用这样的电声转换器(话筒)，也特别容易通过语音输入给予系统可能的控制命令，例如说“更高声”、“更柔和”、“停止”、“下一个”(音乐作品)、“前一个”(音乐作品)、“开”、“关”、“重复”，并且可以被识别。这样，可以使遥控设备成为多余的，并且可以通过与常规的语音识别装置共同使用话筒作为语音输入设备来提供适当的功能集合。
上面已经提到，脉搏率或心率和/或呼吸率可以用作生理特征并且被监视以及分析。另外，也有利的是检测来自随意和不随意肌肉运动的不规则噪声并且分析它们，以便在用已知的方式分析生理因素中实现附加的确定性，并且能够得出关于放松状态和已开始的睡眠阶段的更好结论。所以，如果肌肉运动所导致的不规则噪声可以关于一方面骨骼肌所导致的噪声和另一方面消化系统所导致的噪声被区别，则利用所发明的解决方案也是有利的。
也可以借助于从医学技术长期已知的导电电极或光学传感器执行脉搏率和/或心率的检测。
在根据本发明的方法中，如果在肌肉运动所导致的不规则检测噪声和可选地脉搏率或心率和/或呼吸率的时间相关图的基础上生成表示人的睡眠质量的代码，则也证明是很有利的。这产生了使使用所发明的系统的人可得到关于他自身睡眠质量的可觉察信息的可能性。然后该代码可以作为以各种代码数的形式或以各种代码字的形式的可觉察信息被重放。
附图说明
通过非限定性例子，参考下文所述的实施例，可以显而易见并且将阐明本发明的这些和其他方面。
图1以电路框图的形式示意性地示出了所发明的用于控制音频信号重放的系统，所述系统包括音频信号源和视听设备的声音重放设备。
图2通过例子示出了用于说明控制音频信号重放的过程的流程图，其中音频信号的重放被减慢以配合人的放松阶段一直到睡眠阶段，并且最终被终止。
图3示出了在改进的实施例中如图1中所示的系统的一部分，所述部分包含用于识别生理特征的分析装置。
图4以电路框图的形式示意性地示出了根据本发明的系统的应用于视频信号重放装置的附加控制，与图1相比以简化的形式示出了所述系统。
具体实施方式
图1示出了用于与音频设备或另外优选地与视听设备2共同控制音频信号(在本情况下实际上为音乐信号)重放的系统1，所述视听设备包括电声声音重放转换器3，例如扬声器和/或话筒，其被连接到设备2的放大装置4以用于分别重放音频信号(音乐信号)。设备2采用常规设计，并且它可以包含用于回放作为信号源5的视听光盘(CD)、SACD、HDD、DVD、盒式磁带等等的装置。如果模拟信号源可用作音频信号源，则认为设备2也具有未在图1中更详细示出的用于将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器。另一方面，放大装置4包含未进一步示出的D/A转换器以获得用于声重放的模拟信号，并且尤其还包含在图1中以虚线示出的包括音量控制器6′的常规声音均衡器6。
开关7被设置在实际信号源5、更准确地说在该信号源5的音频输出与放大装置4之间，所述开关7在设备2的正常操作中处在虚线所示的位置中，因而使得正常音频重放成为可能。在图1中以实线所示的开关7的位置中，具有数字信号处理装置8和分配缓冲存储器9的信号分支被设置在实际信号源5和放大装置4之间，以按照在设备2的该操作模式下减慢重放来提供音频信号的信号处理，也就是说减小各个音乐作品的速度或节奏，而在这样做的时候不影响音调。已经由信号源5以规定数据速率读出的音乐数据然后被缓冲在缓冲存储器9中，这考虑到了与该数据速率相比重放数据速率的减小。
音乐信号重放的这种减慢，或者音乐信号重放的更一般控制，由系统1实现，其中通过使用输入装置10例如键来改换操作模式，因而启动系统1。为了改换操作模式，通过控制处理装置11使开关7进入相应位置中。通常通过使用常规采用的电子开关来实现开关7，从而电子切换也是可能的。控制处理装置11例如通过包含在设备2中的处理装置尤其是微处理器来提供，并且除了触发信号源5以及开关7之外，它们还可以用于触发数字信号处理装置8(在下文也被简称为DSP装置)和放大装置4，以用于音乐信号重放的预定控制。因此，在输入侧，控制处理装置11不仅被连接到输入装置10以用本身常规的方式操作和驱动设备2，而且被连接到下面详细解释的装置以实现音乐信号重放的寻址控制，从而配合人的至少一个生理特征，如果人想要这样并且将设备2设置在该模式下的话。
更详细地，这里的系统1例如包含两个话筒12、13，所述话筒优选地由简单电容话筒形成，并且当使用系统1时被放置在床区域，尤其放置在床垫的下侧面上。由这些话筒12、13形成的传感器装置14可以进一步配备使平的物理单元成为可能的关联话筒放大器15、16，所述物理单元可以放置在床垫的下侧面上而没有任何问题。设置两个话筒12、13在其中一个话筒装备的信号发生故障的情况下提供更大的安全性。话筒放大器15、16的输出被集中到滤波和转换级17，在那里由不希望有的环境噪声引起的干扰信号分量被滤除，并且在那里进行放大的话筒信号的数字化。此外，根据传输的类型，信号压缩也是可能的，所述压缩也是已知技术，所以在这里不再进一步进行解释。
由话筒12、13拾取的噪声也可以通过床垫被感测或检测，所述噪声例如是心率或脉搏率，因而是频率为大约五十(50)至八十(80)的柔和的和周期性占支配的声音，尤其是每分钟大约六十(60)次心跳。此外，每分钟大约十(10)次动作的或多或少的周期性噪声(主要具有高频分量)是呼吸率。此外，由于骨骼肌系统(随意肌)活动的结果，存在相对较大声的不规则噪声。而且，不规则噪声源自不随意肌系统的活动并且由消化系统导致。从上述的四个信号或特征，心跳特征是最重要的，因为所述特征或其频率可以最佳地用作当事人的放松状态的度量。如果监视放松状态或睡眠阶段，呼吸率可以至少用作附加特征。由于随意和不随意肌的肌肉运动，以类似于分析不规则噪声的方式，所分析的呼吸率可以附加地用于支持睡眠阶段或睡眠状态的识别。总之，有可能基于纯声学检测特征得出关于当事人的放松状态或睡眠状态的结论而没有任何问题，其中常规分析方法原则上可以应用于该目的。
在通过传输装置18传输电声信号之后在分析装置中执行对它们的该分析，所述传输装置18在本情况中适于无线传输，但是它们也可能适于有线传输。除了具有实际分析单元20之外，分析装置19还具有存储器21以用于存储和读出分析中所需的参考数据。
优选地，如果心律也就是说心率或脉搏率用作控制音乐信号重放的基础，也就是说用作生理特征，则通过使用分析装置19以常规方式生成频率信息信号，例如与每分钟六十(60)次心跳或脉搏跳动对应的信息。该信息用作控制装置22的控制信息，所述控制装置22包括已提及的控制处理装置11以及数字信号处理装置8和缓冲存储器9，后面的装置8、9、11与飞轮装置23一起形成重放速度控制装置24。飞轮装置23由分析装置19触发，并且电子“虚拟”飞轮在这些飞轮装置23的帮助下形成。“虚拟”飞轮使用分析装置19的上述控制信息或从它导出的控制信息来产生具有长衰减时间的相应振荡。这样，获得了防止短暂干扰和失真的或有缺陷的测量值的极高公差，因为飞轮装置23不对不适合长时间模式的心跳的单个值直接起作用。
分析装置19的控制信息优选地通过差动装置25被馈送给飞轮装置23，因而在飞轮装置23中生成频率信息，根据所分析的频率，尤其是脉搏率，所述频率信息表示稍小于最佳匹配值的频率值(作为DSP装置8的缺省控制信息)。如果例如脉搏率是每分钟六十(60)次跳动，并且另一方面例如通过信号源5中的CD播放器用每分钟六十(60)个四分音符的速度播放曲目，则在飞轮装置23的帮助下生成例如与每分钟五十九(59)或五十八(58)个单位的频率值对应的频率信息，以便借助于控制处理装置11或数字信号处理装置8将曲目的重放从每分钟六十(60)个四分音符减慢到每分钟五十八(58)个四分音符。相当通常地，大约五(5)每分钟1％-约5％幅度的值已经证明适合于减慢音乐的重放速度。如果音乐信号重放的减慢或“制动”太快，这可能干扰希望使用系统1的人的放松或入睡过程。如果这样太快的制动发生，这可能导致脉搏率上升。然而，一旦由分析装置19识别，频率的该上升也可以用于使飞轮装置23返回到初始频率，以及从初始速度开始、以对应于待重放曲目中每分钟时钟频率的较低百分值的较低减慢速度来启动减慢音乐信号的重放。这也可以例如通过使用控制处理装置11而被启动，所述控制处理装置将相应的控制信息信号应用于差动装置25。
另一方面，曲目重放的减慢可以具有的有利效果是，结果为了他/她的放松状态而被监视的人的心跳或呼吸率也对应于音乐重放的减慢而被减慢，这有利于期望的放松或期望的入睡。
而且根据本发明的优选实施例，在所监视的人入睡的情况下，第一深睡阶段和第一做梦阶段(REM阶段)可以由分析装置19识别，并且表征从第一深睡阶段到第一做梦阶段的过渡的信号由分析装置19生成，从而由此通过控制处理装置11终止例如音乐信号的重放。为此，首先通过音量控制器6′连续减小重放音乐的音量，并且最终音频信号源5可以被切换到备用模式或完全关闭，从而人一进入第一做梦阶段(REM阶段)就不再由设备2生成任何声音，在所述第一做梦阶段之后人可能被外部事件唤醒的概率再次变得更高。例如可以从相对不规则的呼吸或从缺少由随意肌系统的刺激产生的信号或在脉搏率再次稍稍上升的基础上识别第一做梦阶段。
因为传感器装置14由电声转换器也就是说在该情况下的话筒12、13形成，所以存在电声信号，该电声信号在通过传输装置18传输之后也可以关于存在的任何语音信息在分析装置19中被分析，在所述情况下语音识别装置26用于识别由所监视的人通过经由话筒12、13的语音输入给出的命令，并且将相应命令信息传递到控制处理装置11以用于启动期望的功能。这些命令可以是下面列出的用于控制设备2的命令，例如“更高声”、“更柔和”、“回放”、“停止”、“下一个曲目”、“前一个曲目”、“开”、“关”。将用于这样的控制命令的特征语音数据采样保存在存储装置27中，所述存储装置被分配给语音识别装置26。
在使用话筒12、13(实际上无论如何其作为传感器装置14被提供)的该可能语音输入的基础上，常规遥控对于休息的人来说不是必要的，因此人的休息状态不会受到遥控的手动操作的干扰。
当使用系统1时，开关7切换到图1中以实线所示的位置由想要使用系统1的当事人例如通过输入装置10启动，由此系统1被启动以用于重放人所期望和选择的源自信号源5的音乐。然而，这样的“切换”也可以受到DSP参数的简单变化的影响，如果音乐数据由数字信号处理器(DSP)处理，例如为了数据解压缩或另外为了调节音量或声音特征的目的，这更起作用。在该切换之后，在不被电声传感器装置14接触的情况下，仅仅通过接收关于心跳(也就是心率)、呼吸(也就是呼吸率)以及随意或不随意和不规则肌肉活动的声信号来监视人。然后接收电信号，所述电信号优选由无线传输装置18传输到分析装置19，并且在分析装置19的帮助下被分析，其中音乐信号重放的适当减慢通过飞轮装置23引起。由人口述的任何控制命令为语音识别装置26所识别，所述语音识别装置可以用本身常规的方式实现，例如通过使用声音均衡器6中的音量控制器6′来减小音量的命令(“更柔和”)。因此，放松地躺在床上的人连续地受到声监视，并且按照在第一深睡阶段和第一做梦阶段之间的过渡期间减慢直到在理想时点关闭的方式控制音乐信号重放。
在图2中以流程图说明了这种例程的例子。在该例程中，在根据块30的开始步骤之后如块31中所示通过使用传感器装置14来实现声音信号的感测，其中例如操作开关7并且采用通常的初始化步骤。根据检查块32，在分析装置19中检查接收的声音信号是否是语音信号，如果它们是的话，则在块33将信号馈送给如图2中所示的语音识别装置26。根据块34，为设备2启动相应控制命令的输出。然后该例程返回到块31，由此接收的声音被捕获。
如果在检查块32中确定没有语音输入或者不仅仅有语音输入，则根据块35在分析装置19中检查是否有脉搏信号。如果没有，则返回到块31，然而如果确定存在脉搏信号，则根据块36在分析装置19中确定脉搏率。然后也根据检查块37检查在该脉搏率或其他接收的声音信号的基础上是否可以确定从第一深睡阶段到第一做梦阶段的任何过渡。如果不能，则在检查块38中检查脉搏率是否已被保存。如果没有，则根据复查块39检查新确定的脉搏率fi+1是否小于或至多等于早先已保存的脉搏率fi。如果这是有效的，则保存新脉搏率fi+1，也就是说旧频率值fi由新频率值fi+1替换。这在图2中由块40说明。然而，如果在检查块38中确定还未有频率被保存，则根据块40保存新确定的频率。
另一方面，如果在复查块39中确定新频率高于旧频率，则系统返回到该例程的开始，也就是说返回到处理声音的感测的块31。
如果根据块40存储了频率，那么随后根据块41，音乐信号重放的所述减慢(“制动”)由飞轮装置23启动，其中根据块42，这表现为音乐信号重放速度的减小(在DSP装置8的帮助下)。系统然后返回到操作的开始，也就是说返回到块31。
如果在检查块37中确定受监视的人处在第一深睡阶段和第一做梦阶段之间的过渡阶段中，则首先根据块43，如图1中所示(称为“渐弱”)，通过音量控制器6启动音量的减小以终止音乐信号重放，此后根据块44终止重放，也就是说，通过将设备切换到备用位置。然后根据块45到达操作的结束。
通过非限定性例子，参考下文描述的实施例，显而易见并将阐明本发明的这些和其他方面。然而，在本发明的框架内的变化和修改是可能的。例如，如果不需要或不期望通过语音输入对设备2的控制，则可以省略语音识别装置26。控制处理装置11可以与处理器模块中的数字信号处理装置8一起被实现，所述处理器模块也可以包括飞轮装置23，并且也可能包括包含差动装置25的分析装置19。除了优选的无线传输之外，作为传输路径被提供的传输装置18可以实现有线传输，如图1中示意性说明的。
另一改进例如可以存在于直接在飞轮装置23的帮助下按照太突然的制动来检查“频率减小”。在图3中示意性地说明了分析装置19和飞轮装置23的这种改进。为了简单起见，用于分析单元20的存储器21已被省略，但是示出了比较器29，所述比较器用其输入连接到分析单元20以及飞轮装置23的输出，从而在适当的适配后，也就是说转换成飞轮频率的脉搏率(用于减慢音乐信号重放的时钟或节奏)后，监视两个频率之间的差异。一旦确定差异太大，则比较器29启动差动装置25，以相应地倒退该时钟控制信息，也就是说按照音乐信号重放的较低“制动”来启动飞轮装置23。
如先前提及的，信号源5或设备2可以通过多种多样的音频设备或视听设备实现。所述系统1优选地直接集成到具有这种信号源5的设备2中。CD播放器、DVD播放器等可以按照需要用作信号源5。系统1的用户自由选择为了放松所选定的音乐。然后有可能以通常的方式一个接一个地或在重复模式中无限循环地播放几首音乐节目，直到当进入第一深睡阶段和第一做梦阶段之间的规定过渡阶段时以所述方式终止音乐信号重放。
关于图1中所述的音量控制单元6中声音特征的控制，可以另外地或可选地通过DSP装置8进行声音特征的改变。DSP装置8以及声音均衡器6因而形成声音控制装置。
如所述，信号源5或一般而言设备2可以是组合式视听系统，也就是说信号源5不仅可以输出音频信号，而且可以输出视频信号或一般而言图像信息。设备2然后通常包含如图4中示意性说明的视频信号重放装置50，其中具有视频投影系统51的实施例作为这种视频信号重放装置50的具体例子被示出。代替视频投影系统，也可以提供用于视频信号重放的常规屏幕(视频屏幕)。术语“视频信号重放装置”因而被理解成很广泛地包括用于重放图像或视频信息(其在狭义上是视频信号)以及图像数据(例如用于可与幻灯片投影相比的静止图像)的装置。
除了设备2的该视频信号重放部分之外，也就是说除了视频信号重放装置50之外，图4也进一步示出了连接到已经解释的控制装置22尤其是控制处理装置11的信号源5，为了图的简化和清楚起见，其中仅仅用它们的参考数字指出了用于在图1中进一步阐明的部件的控制输入和控制输出。
视频解码和缓冲单元52被连接到信号源，所述单元52由信号源5馈以视频数据流。视频数据从其进入LCD驱动器54的视频数据处理和定标单元53被连接到该视频解码和缓冲单元52，所述LCD驱动器54启动视频投影系统51中的LCD面板。通常，LCD面板55被提供用于每种基色。通过灯驱动器57所启动的光源56被连接到LCD面板55的上游。
LCD面板55所发出的光线通过由透镜示意性示出的光学系统58被引导到投影表面59，所述投影表面例如可以是房间的天花板。
如至此所述，这是视频信号重放装置50的常规结构。现在重要的是，进一步连接到存储器60的视频解码和缓冲单元52、以及视频数据处理和定标单元53和灯驱动器57通过控制终端被连接到控制装置22，并且具体而言被连接到这些控制装置22的控制处理装置11，因而使变化成为可能，尤其是通过视频解码和缓冲单元52进行的图像序列减慢和通过视频数据处理和定标单元53进行的亮度控制，尤其是在不断变暗的视频重放方面。此外，最终通过施加于灯驱动器57的相应控制信号来终止视频信号重放。
在这方面可以观察到，投影光源可以被变暗，从而原则上亮度也可以通过灯驱动器57进行控制。
此外，显然专用的独立音频和视频信号源例如CD播放器和视频记录器可以存在于设备2内。
为了监视当事人的放松状态和控制信号的偏差，可以参考图1和先前的相应描述。
进一步可以观察到，检测心率和/或脉搏率并不是绝对必要的，而是可以检测对应于心率和/或脉搏率的频率。

Claims (30)

1.一种用于通过监视人的放松状态来控制音频信号重放的系统(1)，所述系统包括传感器装置(14)，用于检测人的至少一个可变生理特征，所述特征根据人的不同睡眠阶段而采用不同的值，并且所述系统包括分析装置(19)，用于在传感器装置(14)所检测到的至少一个可变生理特征的基础上识别睡眠阶段并且用于输出睡眠阶段的控制信息特征，以及所述系统包括控制装置(22)，所述控制装置(22)包括重放速度控制装置(24)，所述重放速度控制装置被布置成基于至少一个检测到的可变生理特征来改变音频信号重放的速度，并且所述控制装置(22)被布置成用于接收控制信息以及在接收到某个睡眠阶段的开始的控制信息特征之后终止音频信号的重放。
2.如权利要求1所述的系统，其中重放速度控制装置(24)包含用于生成音频信号重放控制信息的飞轮装置(23)，借助于所述音频信号重放控制信息，有可能预定义音频信号重放的速度。
3.如权利要求1所述的系统，其中重放速度控制装置(24)包括数字信号处理装置(8)，所述数字信号处理装置(8)被布置成用于接收表示待重放的并包含节奏的音频信号的音频信号，以及用于根据特征控制信息来减慢包含在音频信号中的节奏而不影响音调。
4.如权利要求1所述的系统，其中分析装置(19)被布置成用于识别从人的第一深睡阶段到人的第一做梦阶段的过渡，并用于输送该过渡的控制信息特征以用于终止音频信号的重放。
5.如权利要求1-4中任何一项所述的系统，其中控制装置(22)适于在音频信号的重放期间启动音量控制装置(6′)以减小音量。
6.如权利要求1-4中任何一项所述的系统，其中控制装置(22)适于在音频信号的重放期间启动声音控制装置(6；8)以改变声音特征。
7.如权利要求1所述的系统，其中控制装置(22)适于启动视频信号重放装置(50)以根据至少一个检测到的生理特征来改变视频信号的重放。
8.如权利要求7所述的系统，其中控制装置(22)适于启动视频信号重放装置(50)以减小待重放的视频信号的亮度值。
9.如权利要求1所述的系统，其中传感器装置(14)包括至少一个话筒(12，13)。
10.如权利要求9所述的系统，其中传感器装置(14)包括至少两个话筒(12，13)。
11.如权利要求9或10所述的系统，其中传感器装置(14)适于声电地检测与人的脉搏率或心率对应的频率以作为生理特征。
12.如权利要求9或10所述的系统，其中传感器装置(14)适于声电地检测与人的呼吸率对应的频率以作为生理特征。
13.如权利要求9或10所述的系统，其中传感器装置(14)适于声电地检测肌肉运动所导致的不规则噪声。
14.如权利要求9或10所述的系统，其中控制装置(22)进一步包括自动语音识别装置(26)，所述自动语音识别装置适于识别预定义的控制命令，并用于生成与这些声控制命令对应的电控制信号以用于控制音频信号的重放。
15.如权利要求1所述的系统，其中作为传感器装置(14)和分析装置(19)之间的传输路径来提供和适配无线传输装置(18)。
16.一种用于通过监视人的放松状态来控制音频信号重放的方法，其中检测人的至少一个可变生理特征，所述生理特征根据人的不同睡眠阶段而采用不同的值，并且其中在检测到的生理量的基础上识别睡眠阶段，以及其中在至少一个检测到的变化的生理特征的基础上改变音频信号重放的速度，并且其中当识别出某个睡眠阶段的开始时终止音频信号的重放。
17.如权利要求16所述的方法，其中检测与人的脉搏率或心率对应的频率作为生理特征。
18.如权利要求16所述的方法，其中检测与人的呼吸率对应的频率作为生理特征。
19.如权利要求17所述的方法，其中除了与人的脉搏率或心率对应的频率之外还检测与呼吸率对应的频率，并且作为生理特征来检测。
20.如权利要求16所述的方法，其中检测肌肉运动所导致的不规则噪声作为生理特征。
21.如权利要求20所述的方法，其中检测骨骼肌的肌肉运动所导致的不规则噪声以及消化系统所导致的不规则噪声。
22.如权利要求16所述的方法，其中一旦识别出从人的第一深睡阶段到人的第一做梦阶段的过渡，就终止音频信号的减慢重放。
23.如权利要求16-22中任何一项所述的方法，其中在音频信号的重放期间实现音量的减小。
24.如权利要求16-22中任何一项所述的方法，其中在音频信号的重放期间实现声音特征的变化。
25.如权利要求16所述的方法，其中除了改变声音信号的重放之外，根据至少一个检测到的生理特征来改变视频信号的重放。
26.如权利要求25所述的方法，其中实现待重放的视频信号的亮度值的减小。
27.如权利要求16所述的方法，其中至少一个话筒(12，13)用于接收电声信号以用于检测至少一个生理特征。
28.如权利要求27所述的方法，其中至少两个话筒(12，13)用于接收电声信号以用于检测至少一个生理特征。
29.如权利要求27或28所述的方法，其中电声信号经历电子语音识别过程，借助于所述语音识别过程，包含在电声信号中并且表示声控制命令的信号部分被识别。
30.如权利要求20所述的方法，其中在检测到的肌肉运动所导致的不规则噪声的基础上以及可选地基于脉搏率或心率和/或呼吸率的时间相关过程，生成表示人的睡眠质量的标识符。
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