CN101371311A - 内容再现设备和再现方法 - Google Patents
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Abstract
根据行走节奏的变化选择内容。检测行走节奏(S5)。在状态确定处理(S7)中，确定行走节奏是趋于加快、恒定还是降低。根据确定的结果计算行走节奏校正系数，并且利用行走节奏校正系数计算校正行走节奏(S9)。根据校正行走节奏而不是实际检测的行走节奏确定是否更改音乐内容(S11)。当更改音乐时，搜索有关的音乐内容。以下面这种方式执行控制，当行走节奏降低时，使上述状态保持一段时间，当行走节奏加快时，按照行走节奏的增加快速选择音乐内容，当行走节奏稳定时，不选择音乐。
Description
技术领域
本发明涉及一种内容再现设备和再现方法，所述内容再现设备和再现方法能够根据佩戴该设备的用户的移动节奏，自动地选择和再现内容(例如音乐)。
背景技术
近年来，利用个人计算机，通过软件处理改变音乐内容的再现模式的技术已经出现，将这种技术称为DTM(桌面音乐，Desk TopMusic)。由于这些处理需要用户具有与利用个人计算机编辑音乐内容有关的知识，因而提出了一种按照比上述技术的那些操作更简单的操作或用户无意识的身体运动来改变音乐内容的再现模式的技术。
例如，日本专利申请公开No.2003-85888描述了便携式的音乐再现设备，该设备检测行走步调，并按照检测的行走步调更改音乐节奏。
另外，日本专利申请公开No.2005-156641描述了一种再现模式控制设备等，该设备检测例如用户的行走节奏，并且按照检测的行走节奏改变正在再现的音乐内容的再现速度等。
在上述专利文件中描述的设备按照用户的步行或跑动节奏来改变音乐内容的再现速度。然而，音乐内容的一个标题的再现速度能够改变的范围是有限的，并且所述设备并不总是以用户理想的节奏再现音乐内容。
另外，从多首歌曲中简单选择其节奏与检测的节奏几乎相同的歌曲的方法具有的问题是，选择的歌曲不总是令用户轻松自在。换句话说，用户感觉轻松自在的歌曲是，例如：
首先，当节奏从停止状态迅速加快或者从跑动状态变成冲刺状态时，最好按照正在加快的节奏快速地选择歌曲。
其次，当节奏从跑动状态降低到步行状态或停止状态，最好不快速更改歌曲，而是使跑动状态保持一段时间，然后再改成步行状态或停止状态。
第三，当节奏的变化速率较小时，例如在节奏恒定的步行状态或跑动状态，最好不频繁更改歌曲。
发明内容
因而，本发明的目的是，提供一种内容再现设备和再现方法，所述内容再现设备和再现方法能够按照满足这些需求的节奏选择歌曲，以便舒适地选择歌曲。
为了解决上述问题，本发明是一种存储内容和节奏信息并且根据所述节奏信息从内容的多个标题中选择内容的内容再现设备，包括：
节奏检测装置，用于离散地检测移动节奏(moving tempo)；
移动节奏变化检测装置，用于检测所检测的移动节奏的变化；和
控制装置，用于执行控制以便选择内容，使得当所检测的移动节奏的变化增加时，内容按照移动节奏的变化快速改变，当检测的移动节奏的变化接近恒定时，内容不改变，而当移动节奏的变化减小时，内容相对于节奏变化有延迟地改变。
本发明是一种存储内容和节奏信息并且根据所述节奏信息从内容的多个标题选择内容的内容再现方法，包括：
节奏检测步骤，离散地检测移动节奏；
移动节奏变化检测步骤，检测所检测的移动节奏的变化；和
控制步骤，执行控制以便选择内容，使得当所检测的移动节奏的变化增加时，内容按照移动节奏的变化快速改变，当检测的移动节奏的变化接近恒定时，内容不改变，而当移动节奏的变化减小时，内容相对于节奏变化有延迟地改变。
按照本发明，由于确定用户步行节奏的变化是增加、接近恒定还是者减小，并且内容选择方法按照所检测的变化改变，所以能够将内容改变得让用户感觉舒适。
附图说明
图1是示出了按照本发明的实施例的内容再现设备的结构的框图；
图2A和是图2B是用于描述按照本发明的实施例的行走节奏检测操作的示意图；
图3是示出了由按照本发明的实施例的内容再现设备的CPU控制的处理流程的流程图；以及
图4是示出了按照本发明的实施例基于行走节奏校正系数来校正行走节奏的实例的曲线图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。图1示出了按照本发明的实施例的内容再现设备的结构。连接到内容再现设备1的总线2的是CPU(中央处理单元)3、ROM(只读存储器)4、RAM(随机存取存储器)5、存储音乐内容、音乐内容的元信息、汇总音乐内容的多个标题的播放列表等的存储设备6、行走节奏检测部件7、操作面板8、显示部件9、电源部件10、通信部件11和解码器-放大器部件12。另外，解码器-放大器部件12连接到耳机13。在这个实施例中，内容再现设备1是便携式的类型。利用内容再现设备1，用户可以在移动(诸如步行、跑动或锻炼身体之类)时收听音乐内容。
下面将详细描述内容再现设备1的结构。CPU 3是控制部件的一部分，执行存储在ROM 4中的程序以控制内容再现设备1的每个部件。例如，CPU 3以下面将要描述的方式控制内容再现设备1的每个部件，以再现根据再现的行走节奏选择的音乐内容。RAM 5被用作CPU 3用来执行程序的工作区。另外，RAM 5也被用作临时存储每次处理中产生的数据的装置。
在作为内容存储部件的存储设备6中，与音乐内容的元信息相关联地存储音乐内容的多个标题。元信息是描述音乐内容的每个标题的属性的数据。元信息包括例如音乐内容的歌曲名、节奏信息、再现的次数、流派(genre)、演奏持续时间、演奏者以及相关音乐内容被记录到存储设备6时的时间信息。当在存储设备6中存储音乐内容时，可以针对在CPU 3的控制下创建的每个播放列表进行存储。播放列表例如在每个几乎相等的节奏创建。存储设备6由例如半导体存储器、硬盘或可移除介质组成。
行走节奏检测部件7由安装在例如内容再现设备1的机身或耳机13上的加速度传感器组成。行走节奏检测部件7以预定的采样周期为间隔离散地检测用户的行走节奏。行走节奏被定义为在一段预定时间段(例如，一分钟)中，在一只脚接触地面之后到另一只脚接触地面的时间间隔T的平均数，即，每分钟的步数。因此，当用户快速移动(例如步行或跑动)时，每分钟的步数较多。在本说明书中，利用“行走节奏”这个词来表示用户的一般移动节奏，不仅指步行状态，还指停止状态、跑动状态等等。
当成年男士以缓慢步速走动时，移动节奏大约是在105步/分钟至110步/分钟的范围内。当他以较快步速跑动时，移动节奏大约是在120步/分钟至125步/分钟的范围内。试验结果表明，人的移动节奏大约是在60-250(步/分钟)的范围内，并且随意行走状态中的节奏只有大约2％的偏差。另外，已知的是，正常步行与全速奔跑的移动节奏之间大约相差70步/分钟。
在音乐内容中，节奏是节拍的长度，即音调的速度。音调(tune)是音乐内容的每个相等间隔的基本韵律。节拍是一个时间单位。音调的长度取决于音乐内容，但在同一个音乐内容中可以改变。在本说明书中，使用表示每分钟的四分音符的平均数的单位BPM(节拍/分钟)作为节奏单位。
由行走节奏检测部件7检测的行走节奏的信息通过总线2提供给CPU 3。如后面所述，CPU 3根据检测的行走节奏执行控制，以便选择音乐内容。
行走节奏检测部件7不限于加速度传感器，还可以是速度传感器、压力传感器、人体运动加速度传感器、位置传感器等。或者，行走节奏检测部件7可以检测例如用户的脉搏、皮肤排汗、皮肤电阻、肌电位或体表温度的生物学信息，以根据所述生物学信息检测用户的行走节奏。行走节奏检测部件7可以与内容再现设备1分离。在这种情况下，行走节奏检测部件7可以与内容再现设备1进行无线通信，以向内容再现设备1提供行走节奏。
显示部件9由例如LCD(液晶显示屏)组成。显示部件9根据内容再现设备1的操作，显示各种类型的信息。显示部件9显示例如音乐内容的再现位置信息、歌曲名等。
操作面板8由安放在内容再现设备1的外壳上的按钮等以及与内容再现设备1无线地或有线地连接的遥控设备组成。利用操作面板8，音乐内容可以被例如再现、快进和回放。另外，利用操作面板8，用户可以任意地创建播放列表。或者，上述显示部件9可以由作为操作和输入部件的触摸屏组成。
解码器-放大器部件12对由存储设备6提供的音乐内容的数据进行解码，并对解码的音乐数据进行D/A(数模)转换。通常地，存储在存储设备6中的音乐内容已经按照预定的压缩-编码系统进行了压缩。解码器-放大器部件12对音乐内容进行解码(解压缩)。已经被转换成模拟信号的音乐内容的数据被放大和提供给耳机13。耳机13再现音乐内容。
通信部件11具有用于连接音乐内容下载站点的接口和用于连接诸如个人计算机之类的外部设备的接口的功能。通信部件11可以通过因特网连接到例如音乐内容下载站点，与其进行通信，并且从音乐内容下载站点下载想要的音乐内容。必要时，对下载的音乐内容执行文件转换处理、编码处理等。处理的音乐内容被存储在存储设备6中并且被记录。内容再现设备1可以例如通过通信部件11的USB连接到个人计算机。从例如CD的介质剥离(rip)的音乐内容可以从个人计算机传输到内容再现设备1。
图2A和图2B是用于描述行走节奏检测部件7的节奏检测操作的示意波形图。在这些图中，水平轴代表时间轴，垂直轴代表检测的加速度或波动的值。当佩戴了按照本实施例的音乐再现设备的用户上下移动身体时，传感器生成如图2A中所示的波形Sa，Sb......。例如，波形Sa是当一只脚触地时产生的波形，而波形Sb是当另一只脚触地时产生的波形。
由包含低通滤波器、半波整流电路等的波形微调电路调整传感器的检测信号，并由此获得如图2B所示的波形SA，SB...。另外，例如，通过自相关检测来检测波形SA，SB...的周期T。用户的行走节奏由行走节奏检测部件7检测，并且被定义为对于预定的时间段(例如，一分钟)，在一只脚触地之后到另一只脚触地的时间间隔T的平均数，即：每分钟的步数。因此，每分钟的步数越多，用户走或跑得越快。
下面参考示出了由CPU 3控制的处理流程的流程图(图3)，对本发明的实施例的操作进行描述。
当在步骤S1启动所述设备的操作时，设置初始值。在这种情况下，初始值是用于初始地搜索音乐内容的校正行走节奏。按照用户的操作，例如通过打开图1中所示的操作面板8的电源开关或打开开始开关，启动设备的操作。此时，行走节奏检测部件7也运转起来，以开始检测用户的行走节奏。可以在略微延迟大约1秒后，以预定的检测周期(有时称为采样周期)为间隔检测行走节奏。
在步骤S2，执行起动处理。在所述起动处理中，CPU 3读取诸如行走节奏处理程序之类的系统控制程序和诸如来自ROM 4的文件之类的数据。在步骤S3，确定所述处理是否已经完成。按照用户的操作，例如通过关掉电源开关或停止开关，完成设备的操作。若确定的结果表明已经完成所述处理，则在步骤S4执行完成操作。
当在步骤S3确定的结果表明所述处理尚未被完成，在步骤S5检测行走节奏。在步骤S6，确定是否已经设置初始值。利用存储在RAM 5中的变量进行此确定。当所述确定的结果表明初始值尚未被设置，则将校正行走节奏(在这种情况下，初始值)作为初始校正行走节奏存储到RAM 5。现在，作为首次尝试，处理已经被完成。
在处理的第二次或后来的尝试中，因为行走节奏在步骤S5被检测，所以在步骤S6的确定结果表明初始值已经被设置。当初始值已经被设置时，状态在步骤S7被确定。在步骤S8，根据步骤S7的确定的结果，计算行走节奏校正系数。
在步骤S9，利用行走节奏校正系数计算校正行走节奏。在步骤S10，在RAM 5中存储获得的校正行走节奏。
在状态确定中，如后面所述，执行确定行走节奏是否改变(即，行走节奏是加快、恒定、还是降低)的处理。为了执行该确定，需要将刚检测的行走节奏与上次检测并且存储在RAM 5中的行走节奏进行比较。在最初执行状态确定时，由于行走节奏尚未被存储，所以需要初始值。
如上所述，当在步骤S6确定的结果表明初始值尚未被设置时，跳过步骤S7(确定状态)、步骤S8(判断行走节奏校正系数)和步骤S9(计算校正行走节奏)的处理。而是执行步骤S10的处理(存储校正行走节奏)。在步骤10，将最初检测的行走节奏作为初始值存储到RAM 5中。
在步骤S11，按照计算的校正行走节奏，执行音乐更改确定。当在音乐更改确定步骤S11确定的结果表明音乐内容未更改时，本流程返回步骤S3的处理(确定完成)。
当在音乐更改确定步骤S11确定的结果表明更改音乐内容时，在步骤S12搜索音乐内容。换句话说，若当前的校正行走节奏与紧接在当前的校正行走节奏之前确定的校正行走节奏之差的绝对值超过预定的阈值，就确定更改音乐内容，由此选择与当前的校正行走节奏最接近的音乐内容。
在步骤S13，再现搜索的音乐内容。通过解码器-放大器部件12，耳机13输出音频数据。
以行走节奏检测采样周期或采样周期的倍数为间隔，在完成系统操作之前重复执行从上述步骤S3(确定完成)至步骤S11(确定音乐更改)的一系列处理，使得所述处理能快速跟随用户行走节奏的变化。
下面将详细描述按照本发明的实施例的操作的状态确定处理(在步骤S7)。在状态确定处理中，根据下述条件确定行走节奏是趋向于加快、恒定还是降低。首先，根据下述公式计算行走节奏的变化量s。
s＝Tn-T’n-1
其中Tn代表已检测的当前行走节奏，T’n-1代表紧接在当前行走节奏之前计算和存储的行走节奏。
当行走节奏的变化量s与阈值(例如5)进行比较时，状态被确定如下：
s≥5：加快状态
-5<s<5：恒定状态
s≤-5：降低状态
此后，执行确定行走节奏校正系数的处理(在步骤S8)，然后执行计算校正行走节奏的处理(在步骤S9)。利用行走节奏校正系数α(其中。≤α≤1)计算校正行走节奏如下：
T’n＝α Tn-(1-α)T’n-1
其中T’n代表校正行走节奏，Tn代表已检测的当前行走节奏，T’n-1代表紧接在当前校正行走节奏之前计算和存储的校正行走节奏。
当此公式的行走节奏校正系数α被按照状态确定结果进行控制时，紧接在当前校正行走节奏之前计算和存储的校正行走节奏T’n1-1可以反映给已检测的当前行走节奏Tn。换句话说，基于其确定音乐内容是否更改的校正行走节奏不是实际检测的行走节奏Tn，而是由校正行走节奏T’n-1和校正系数α形成的行走节奏。
图4示出了行走节奏校正系数α与被输出的校正行走节奏之间的关系的实例。在这个曲线图中，水平轴代表行走节奏的检测采样周期的间隔，垂直轴代表行走节奏的值。试验表明人的移动节奏大约在60-250(步/分钟)之间的范围，而随意行走状态中的节奏大约只有2％的偏差。另外，通过试验可知，在正常步行状态与全速奔跑状态之间大约相差70步/分钟。图4例示了从全速奔跑状态到正常步行状态的变化。
在行走节奏校正系数α为1时，如实线的变化所示，检测的行走节奏与校正行走节奏相同。在α＝0.7时，如虚线的变化所示，获得相对于实际检测的行走节奏的行走节奏延迟以及已实际检测的行走节奏被平滑的校正行走节奏的变化。在α＝0.3时，如点划线的变化所示，获得相对于已实际检测的行走节奏的行走节奏延迟以及已实际检测的行走节奏被平滑的校正行走节奏的变化。比较α＝0.7与α＝0.3的情况，前者的实际检测的行走节奏的延迟量和平滑量大于后者。
从图4中所示的实例可以看出，当一个人的行走节奏从全速奔跑状态降低到步行状态时，延迟和平滑用于选择音乐内容的校正行走节奏的变化。从而，即使停止全速奔跑状态，也不快速更改音乐内容。相反，在使全速奔跑状态中的音乐内容再现状态保持一段时间后，再开始行走状态中的音乐内容再现状态。
在上述实例中，“当行走节奏降低时，使之前的状态保持一段时间，然后再选择音乐内容”。按照本实施例，除了该处理之外，还执行“当行走节奏加快时，按照状态快速选择音乐内容”的处理和“当行走节奏稳定时，不选择音乐内容”的处理。为了执行这三个处理，按照行走节奏变化量s对行走节奏校正系数α进行如下设置：
当s≥5时：α＝1.0
当s<5时：α＝0.1
在本例中，具有一个条件确定的阈值和两类行走节奏校正系数α。不过，利用多个不同的阈值，可以更精确地设置行走节奏校正系数α，以致更精确地控制校正行走节奏。在这种情况下，用户可以利用操作面板8设置阈值和行走节奏校正系数。或者，可以在ROM 4中存储阈值和行走节奏校正系数。
此后，根据校正行走节奏确定是否更改音乐内容(在步骤S11)。当满足下述公式时，确定更改音乐内容。
T′n-T′n-1≥d
其中T’n代表当前的校正行走节奏，T’n-1代表紧接在当前的校正行走节奏之前计算和存储的校正行走节奏，d代表阈值。根据试验结果等，阈值d被设置例如大约是10。
在上述实施方式中，行走节奏被检测，根据检测的行走节奏执行计算用来选择音乐内容的校正行走节奏的处理，然后执行音乐更改确定处理。当音乐更改确定(在步骤S11)的结果为真时，CPU 3以“搜索存储在存储设备6中的音乐内容具有最接近于校正行走节奏的节奏”为搜索条件，搜索存储在存储设备6中的音乐内容以找到理想的音乐内容。作为搜索结果，选择具有接近用户当前行走节奏的节奏的音乐内容，并再现选择的音乐内容。按照本发明的实施例，可以节奏检测采样周期为间隔重复一系列处理。从而，可以按照行走节奏的变化选择音乐内容，即，具有相对于行走节奏变化的高追踪(follow-up)能力。
由解码器-放大器部件12对再现的音乐内容的音频数据进行转换和放大，然后从耳机13输出。
上面描述了本发明的实施例。然而，本发明不限于这些实例。而是可以根据本发明的技术构思进行各种修改。阈值的值只是例示性的。因此，阈值可以是别的值。
此外，本发明不仅应用于音频再现设备，而且还应用于具有移动电话、PDA(个人数字助理)、录音设备、数码相机等的其它功能的便携式再现设备。
此外，组成本发明的再现设备的每个装置可以由专用的硬件、方法或程序化的计算机实现。此外，描述处理的内容的程序可以被记录到计算机可读记录介质例如磁记录介质、光盘、磁光盘或半导体存储器中。
Claims (6)
1.一种存储内容和节奏信息并且根据所述节奏信息从多个内容标题选择内容的内容再现设备，包括：
节奏检测装置，用于离散地检测移动节奏；
移动节奏变化检测装置，用于检测所检测的移动节奏的变化；和
控制装置，用于执行控制以便选择内容，使得当所检测的移动节奏的变化增加时，内容按照移动节奏的变化快速改变，当检测的移动节奏的变化接近恒定时，内容不改变，而当移动节奏的变化减小时，内容相对于节奏变化有延迟地改变。
2.如权利要求1所述的内容再现设备，
其中移动节奏变化检测装置以所述节奏检测装置的检测周期为间隔或者以检测周期的倍数为间隔检测移动节奏的变化。
3.如权利要求1所述的内容再现设备，
其中内容是音乐内容或图像内容。
4.一种存储内容和节奏信息并且根据所述节奏信息从多个内容标题选择内容的内容再现方法，包括：
节奏检测步骤，离散地检测移动节奏；
移动节奏变化检测步骤，检测所检测的移动节奏的变化；和
控制步骤，执行控制以便选择内容，使得当所检测的移动节奏的变化增加时，内容按照移动节奏的变化快速改变，当检测的移动节奏的变化接近恒定时，内容不改变，而当移动节奏的变化减小时，内容相对于节奏变化有延迟地改变。
5.如权利要求4所述的内容再现方法，
其中通过以所述节奏检测步骤的检测周期为间隔或者以检测周期的倍数为间隔检测移动节奏的变化，来执行移动节奏变化检测步骤。
6.如权利要求4所述的内容再现方法，
其中内容是音乐内容或图像内容。
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