CN102670206A - 咀嚼检测装置和咀嚼检测方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种咀嚼检测装置和咀嚼检测方法。本发明涉及提供用于处理信息的逻辑的信息处理设备和方法。在一个实施例中，信息处理设备可以包括被配置为接收一时间段内与人下颚的运动相关联的音频信号的接收单元。所述信息处理设备还可以包括确定单元，所述确定单元被配置为至少基于在所述时间段期间所接收的音频信号的功率确定人下颚的运动是否对应于咀嚼。

Description

咀嚼检测装置和咀嚼检测方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年3月18日提交的日本专利申请JP2011-061694，并要求享有该申请的优先权，该申请的全部内容通过引用包含在本申请中。

技术领域

所公开的示例性实施例涉及咀嚼检测装置和咀嚼检测方法。具体来说，所公开的示例性实施例涉及基于对咀嚼声音的检测来识别咀嚼的装置和方法。

背景技术

由于近年来健康意识的增加，用餐时嚼碎动作(即咀嚼)的重要性被重新考虑。通过充分咀嚼获得的示例性优点概括如下：

(1)帮助消化并减少肠道的负担；

(2)促进唾液分泌并预防蛀牙；

(3)强化颚部并改善牙齿对准和姿势；

(4)由于饱中枢的刺激而可能获得饱腹感，并且抑制肥胖。

现代的食物通常比较软并且存在咀嚼次数下降的趋势。因此，为了获得足够次数的咀嚼，必须有意识地进行咀嚼，但是这实现起来困难。因此，到目前为止，提出了一种自动检测咀嚼次数并向用户指示该咀嚼次数的系统。例如，提出了一种通过将用于检测运动的传感器附着到颞下颌关节上来检测咀嚼动作的咀嚼检测装置。然而，在使用像这样的特殊传感器的情况下，存在成本增加的问题。

例如，在日本未审查专利申请公报11-123185号中，公开了通过使用廉价且容易获得的麦克风而不用特殊传感器来检测咀嚼动作的技术。即，该技术通过将也作为麦克风的耳机插入耳朵，来使用该耳机检测由咀嚼产生的声音在耳孔入口附近的形状变化，并且使用检测到的声音确定咀嚼。

发明内容

在日本未审查专利申请公报11-123185号中，例如，通过对检测到的声音和预先记录的样本声音进行比较来执行咀嚼检测。在此情况下，由于预先采样的声音或由于吃下的食物可能导致发生错误，并且难以高精度地检测咀嚼。

期望以低成本高精度地检测咀嚼。

根据示例性实施例，一种信息处理设备包括接收单元，接收单元被配置为接收一时间段内与人下颚的运动有关的音频信号。确定单元被配置为至少基于该时间段期间接收到的音频信号的功率确定人下颚的运动是否对应于咀嚼。

根据进一步的示例性实施例，一种计算机实施的方法接收一时间段内与人下颚的运动有关的音频信号。该方法包括至少基于该时间段期间接收到的音频信号的功率使用处理器确定人下颚的运动是否对应于咀嚼。

根据另一示例性实施例，一种有形的非暂时的计算机可读介质存储如下指令：在被至少一个处理器执行时，该指令使该处理器进行如下方法，该方法包括接收一时间段内与人下颚的运动有关的音频信号。该方法包括基于至少该时间段期间接收到的音频信号的功率确定人下颚的运动是否对应于咀嚼。

根据本公开的示例性实施例，能够以低成本高精度地检测咀嚼。

附图说明

图1是示出根据本公开第一示例性实施例的咀嚼检测装置的结构示例的框图；

图2A～2C是用于描述根据第一示例性实施例的、构成咀嚼检测装置的咀嚼声音形式计算部的处理的图；

图3是示出根据第一示例性实施例的、由咀嚼声音形式计算部的帧功率计算部执行的用于计算帧功率的处理的处理序列的示例流程图；

图4A和图4B是用于描述根据第一示例性实施例的、构成咀嚼检测装置的功率阈值计算部中用于修正功率阈值的处理的图；

图5是示出根据第一示例性实施例的、由功率阈值计算部执行的用于修正功率阈值的处理的处理序列的示例流程图；

图6是用于描述根据第一示例性实施例的、构成咀嚼检测装置的咀嚼确定部中用于确定咀嚼的处理的图；

图7是示出根据第一示例性实施例的、由咀嚼确定部执行的用于确定咀嚼的处理的处理序列的示例流程图；

图8是示出根据第一示例性实施例的、使用咀嚼检测装置的咀嚼确定结果(检测脉冲)的系统的结构示例的框图；

图9是示出根据第一示例性实施例的、作为从咀嚼检测装置的咀嚼确定部输出的咀嚼确定结果的检测脉冲的示例的图；

图10是示出根据本公开第二示例性实施例的咀嚼检测装置的结构示例的框图；

图11是示出根据第二示例性实施例的、由环境噪声抑制部执行的用于抑制环境噪声的处理的处理序列的示例的流程图；以及

图12是根据所公开的示例性实施例的示例性计算机系统的图。

具体实施方式

下面将描述本公开的示例性实施例。在此，以如下顺序进行描述。

1.第一示例性实施例

2.第二示例性实施例

3.变形例

4.示例性计算机系统

1.第一实施例

a.咀嚼检测装置的结构

图1示出根据第一示例性实施例的咀嚼检测装置100的结构示例。咀嚼检测装置100具有咀嚼声音测量部110、带通滤波器120、咀嚼声音形式计算部130、功率阈值保持部140、功率阈值计算部150、时间阈值保持部160和咀嚼确定部170。

咀嚼声音测量部110测量咀嚼声音。咀嚼声音测量部110例如由麦克风、耳机式麦克风等构成，并且被布置在用户耳中或能够以足够的音量测量咀嚼声音的位置处。咀嚼声音测量部110的输出信号例如是采样频率约为8kHz的数字信号。

带通滤波器120是用于从咀嚼声音测量部110的输出信号中抑制多余的且不为咀嚼声音分量的分量的滤波器，并且该滤波器只允许包括很多咀嚼声音分量的频带通过。带通滤波器120例如允许以下频带通过：具有因颞下颌关节的运动而产生的声音分量的50Hz至200Hz的频带，或具有牙齿相互碰撞的声音分量的900Hz至2000Hz的频带。

咀嚼声音形式计算部130在通过带通滤波器120抑制了多余信号的情况下确定咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas。咀嚼声音形式计算部130由帧分割部131和帧功率计算部132构成。帧分割部131将咀嚼声音测量部110的输出信号划分成预定长度的帧。

例如，图2A示出作为时间和幅度的函数的、咀嚼声音测量部110在一时间段内的输出信号的示例。在图2A中，示出了包括背景噪声的情况的示例。图2B示出咀嚼声音测量部110在该时间段内的输出信号被划分成具有例如相等帧长度的帧的状态的示例。在此，在图2B所示的示例中示出了帧段之间不重叠的情况，但是帧段之间也可以重叠。

帧功率计算部132通过计算每帧的时间段中每个样本信号的平方的平均来确定帧功率。由此，确定咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas。图2C示出被确定为对应于图2A中的咀嚼声音测量部110的输出信号的、时间方向上的功率转变的形式Pas。

图3的流程图示出根据公开的实施例的、由帧功率计算部132执行的用于计算帧功率的处理的处理序列的示例。在步骤ST1中，帧功率计算部132开始该处理，并且在该步骤之后进入步骤ST2的处理。在步骤ST2中，帧功率计算部132将目标帧的信号存储在帧大小的缓冲器中。

接下来，在步骤ST3中，帧功率计算部132确定目标帧的所有样本信号是否都已累积在缓冲器中。当没有累积所有信号时，帧功率计算部132返回到步骤ST2的处理。另一方面，当累积了所有信号时，帧功率计算部132进入步骤ST4的处理。

在步骤ST4中，帧功率计算部132对缓冲器中的所有样本信号求平方。然后，在步骤ST5中，帧功率计算部132确定已求平方的信号的平均，并且该平均是目标帧的帧功率。在步骤ST5的处理之后，帧功率计算部132返回到步骤ST2的处理，并且以下一帧作为目标帧重复与上述处理相同的处理。

返回图1，功率阈值保持部140保持预先设置的功率阈值Pth，Pth是供咀嚼确定部170使用的参数。在咀嚼确定部170中使用功率阈值Pth，以便根据咀嚼声音形式计算部130确定的形式来确定咀嚼部分。确定功率阈值Pth，以便通过参考对应于多个人的咀嚼声音测量部110的输出信号的形式，能够有效地执行咀嚼部分的确定。

功率阈值计算部150估计背景噪声水平Lbn并基于背景噪声水平Lbn修正保持在功率阈值保持部140中的功率阈值Pth。功率阈值计算部150由背景噪声水平估计部151和功率阈值修正部152构成。背景噪声水平估计部151具有用于累积前一特定时间段的样本信号的缓冲器。该缓冲器的长度比较长，使得能够稳定地估计而不受咀嚼声音等影响。背景噪声水平估计部151通过与上述咀嚼声音形式计算部130的帧功率计算部132的处理相同的处理确定缓冲器部的功率平均，并且将该功率平均设置为背景声音水平Lbn。

功率阈值修正部152使用由背景噪声水平估计部151估计出的背景声音水平Lbn修正功率阈值保持部140所保持的功率阈值Pth，并且确定修正后的功率阈值Pth’。具体地，功率阈值修正部152通过将背景声音水平Lbn与功率阈值Pth相加获得修正后的功率阈值Pth’。

图4A示出根据所公开的实施例在不存在背景噪声的情况下咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas和功率阈值Pth及Pth’之间的水平关系的示例。在此情况下，由于不存在背景噪声，因而背景声音水平Lbn为零，并且Pth与Pth’相等。图4B示出在存在背景噪声的情况下咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas和功率阈值Pth及Pth’之间的水平关系的示例。在此情况下，由于存在背景噪声，因而背景声音水平Lbn不为零，并且Pth’＝Pth+Lbn。因此，即使在存在背景噪声的情况下，功率阈值Pth’与形式Pas之间的关系也与不存在背景噪声的情况相同。

图5的流程图示出根据所公开的实施例的、由功率阈值计算部150执行的用于修正功率阈值Pth的处理的处理序列的示例。在步骤ST11中，功率阈值计算部150开始该处理，并且在该步骤之后进入步骤ST12的处理。在步骤ST12中，功率阈值计算部150将样本信号存储在背景噪声估计缓冲器中。在此情况下，例如，针对输入的每个新样本信号，丢弃旧样本信号。

接下来，在步骤ST13中，功率阈值计算部150对该缓冲器中的所有样本信号求平方。然后，在步骤ST14中，功率阈值计算部150确定已求平方的样本信号的平均，并且该平均为背景声音水平Lbn。接下来，在步骤ST15中，功率阈值计算部150从功率阈值保持部140读出功率阈值Pth。然后，在步骤ST16中，功率阈值计算部150通过将背景声音水平Lbn与功率阈值Pth相加获得修正后的功率阈值Pth’。在步骤ST16的处理之后，功率阈值计算部150返回到步骤ST12，并且重复与上述处理相同的处理。

在此，在以上描述中已描述了：甚至在咀嚼声音测量部110测量咀嚼声音时，通过在功率阈值计算部150中估计背景噪声水平Lbn来执行功率阈值Pth的修正。然而，功率阈值计算部150可以在不是咀嚼声音测量部110正在测量咀嚼声音时通过执行上述修正处理来获得功率阈值Pth’。因此，能够在不受咀嚼声音影响的情况下执行背景噪声水平Lbn的估计，并且能够增加用于修正功率阈值Pth的处理的精度。在此情况下，考虑在功率阈值计算部150的操作控制中使用咀嚼确定部170的咀嚼确定结果。

返回图1，时间阈值保持部160保持预先设置的时间阈值，该时间阈值为供咀嚼确定部170使用的参数。时间阈值保持部160将其中保持大于上述功率阈值Pth’的功率的上限时间阈值Tthh和下限时间阈值Tthl保持作为时间阈值，以确定在咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上功率转变的形式Pas中的咀嚼部分。

咀嚼确定部170基于由咀嚼声音形式计算部130确定的、咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas确定咀嚼，并且输出咀嚼确定结果。在此情况下，咀嚼确定部170通过针对形式Pas应用由功率阈值计算部150获得的功率阈值Pth’和由时间阈值保持部160保持的上限时间阈值Tthh和下限时间阈值Tthl，来基于形式Pas确定咀嚼部分。然后，咀嚼确定部170例如在确定了咀嚼部分时输出检测脉冲。

在此情况下，如图6所示，咀嚼确定部170将形式Pas中的如下部分确定为咀嚼部分：在该部分，在下限时间阈值Tthl和上限时间阈值Tthh之间的时间段内保持大于功率阈值Pth’的功率。

图7的流程图示出根据所公开的实施例的、由咀嚼确定部170执行的用于确定咀嚼的处理的处理序列的示例。在步骤ST21中，咀嚼确定部170开始该处理，并且在该步骤之后进入步骤ST22的处理。在步骤ST22中，咀嚼确定部170读出从咀嚼声音形式计算部130获得的咀嚼声音形式信号，即，构成咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas的帧功率信号。

接下来，在步骤ST23中，咀嚼确定部170确定在步骤ST22中读出的咀嚼声音形式信号(帧功率信号)是否大于功率阈值Pth’。当咀嚼声音形式信号不大于功率阈值Pth’时，咀嚼确定部170返回到步骤ST22，读出下一咀嚼声音形式信号，并且重复与上述处理相同的处理。另一方面，当咀嚼声音形式信号大于功率阈值Pth’时，咀嚼确定部170进入步骤ST24的处理。

在步骤ST24中，咀嚼确定部170读出下一咀嚼声音形式信号。然后，在步骤ST25中，咀嚼确定部170计数所读出的咀嚼声音形式信号的数目。即，每次在步骤ST24中读出咀嚼声音形式信号时，咀嚼确定部170对该计数值增加一。该计数值表示功率保持时间段，在该功率保持时间段中保持咀嚼声音形式信号(帧功率信号)大于功率阈值Pth’的状态。

接下来，在步骤ST26中，咀嚼确定部170确定在步骤ST24中读出的咀嚼声音形式信号是否大于功率阈值Pth’。当咀嚼声音形式信号大于功率阈值Pth’时，咀嚼确定部170返回到步骤ST24，读出下一咀嚼声音形式信号，并且重复与上述处理相同的处理。另一方面，当咀嚼声音形式信号不大于功率阈值Pth’时，咀嚼确定部170进入步骤ST27的处理。

在步骤ST27中，咀嚼确定部170确定功率保持时间段是否处于时间阈值的上限(上限时间阈值Tthh)和下限(下限时间阈值Tthl)之间。当功率保持时间段不处于该上下限之间时，在步骤ST29中，咀嚼确定部170复位功率保持时间段(即，计数值)，并且之后返回到步骤ST22的处理，并且重复与上述处理相同的处理。另一方面，当功率保持时间段处于该上下限之间时，咀嚼确定部170确定该功率保持时间段是咀嚼部分，并且在步骤ST28中输出检测脉冲。在步骤ST28的处理之后，在步骤ST29中，咀嚼确定部170复位功率保持时间段(即，计数值)，并且之后返回到步骤ST22的处理，并且重复与上述处理相同的处理。

将描述图1所示的咀嚼检测装置100的操作。在咀嚼声音测量部110中测量咀嚼声音。咀嚼声音测量部110的输出信号经由带通滤波器120提供给咀嚼声音形式计算部130和功率阈值计算部150。在带通滤波器120中，从咀嚼声音测量部110的输出信号中抑制多余的且不是咀嚼声音分量的分量。

在咀嚼声音形式计算部130中，在已通过带通滤波器120抑制了多余信号的情况下，确定咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas。即，使用帧分割部131将咀嚼声音测量部110的输出信号划分为各预定长度的帧长度。然后，使用帧功率计算部132，通过针对每个帧计算帧中每个样本信号的平方的平均，来确定帧功率，并且由此确定咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas。

另外，在功率阈值计算部150中，基于背景噪声水平Lbn修正功率阈值保持部140中保持的功率阈值Pth。即，在背景噪声水平估计部151中，确定预定长度的缓冲器部的功率平均，并且将该功率平均设置为背景声音水平Lbn。然后，在功率阈值修正部152中，将背景噪声水平估计部151估计的背景声音水平Lbn与功率阈值保持部140保持的功率阈值Pth相加，并确定修正后的功率阈值Pth’。

将咀嚼声音形式计算部130获得的、咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas提供给咀嚼确定部170。另外，将功率阈值计算部150中计算出的修正后的功率阈值Pth’和时间阈值保持部160中保持的上限时间阈值Tthh和下限时间阈值Tthl提供给咀嚼确定部170。

在咀嚼确定部170中，基于咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas确定咀嚼，并且输出咀嚼确定结果。在此情况下，在咀嚼确定部170中，关于形式Pas应用功率阈值Pth’和上限时间阈值Tthh及下限时间阈值Tthl。然后，将形式Pas中的如下部分确定为咀嚼部分，并且例如输出检测脉冲：在该部分处，在下限时间阈值Tthl和上限时间阈值Tthh之间的时间段内保持大于功率阈值Pth’的功率。

如上所述，在图1所示的咀嚼检测装置100中，使用咀嚼声音形式计算部130确定咀嚼声音测量部110的输出信号的时间方向上的功率转变的形式Pas。然后，在咀嚼确定部170中，通过将功率阈值Pth’和时间阈值Tthh及Tthl应用于形式Pas来确定咀嚼。结果，能够以低成本高精度地检测咀嚼。

另外，在图1所示的咀嚼检测装置100中，通过功率阈值计算部150估计背景噪声水平Lbn。然后，根据背景噪声水平Lbn修正功率阈值保持部140中保持的功率阈值Pth，并且通过咀嚼确定部170获取实际使用的功率阈值Pth’。结果，能够避免因咀嚼声音测量部110的输出信号中包括的背景噪声而导致的错误的咀嚼检测。

另外，在图1所示的咀嚼检测装置100中，在咀嚼声音测量部110的输出侧布置用于将包括很多咀嚼声音分量的频带设置为通频带的带通滤波器120。然后，通过带通滤波器120抑制咀嚼声音测量部110的输出信号中包括的多余分量。结果，能够避免因咀嚼声音测量部110的输出信号中包括的多余分量而导致的错误的咀嚼检测。

在此，可以将图1所示的咀嚼检测装置100的咀嚼确定结果用于咀嚼次数的自动测量、健康管理系统等中。图8示出根据公开的实施例的、使用咀嚼检测装置100的咀嚼确定结果(检测脉冲)的系统的结构示例。在图8中，对于与图1相对应的部分给出相同的附图标记并省略其详细描述。

除了咀嚼检测装置100以外，该系统还设置有计数器210、咀嚼开始和结束确定部220及报告部230。计数器210对从咀嚼检测装置100输出的、作为咀嚼确定结果的检测脉冲进行计数。咀嚼开始和结束确定部220基于从咀嚼检测装置100输出的、作为咀嚼确定结果的检测脉冲确定咀嚼开始和咀嚼结束。

图9示出根据公开的实施例的、从咀嚼确定部170输出的作为咀嚼确定结果的检测脉冲的示例。在咀嚼时间段开始之后，开始从咀嚼确定部170输出检测脉冲，此后连续输出检测脉冲，并且在咀嚼时间段结束之后停止输出检测脉冲。结果，咀嚼开始和结束确定部220监视从咀嚼确定部170输出的检测脉冲，并且当开始输出检测脉冲时，确定已经开始咀嚼。另外，在已经开始咀嚼之后，咀嚼开始和结束确定部220监视从咀嚼确定部170输出的检测脉冲，并且当检测脉冲的输出停止时，确定已经结束咀嚼。

计数器210基于咀嚼开始和结束确定部220的确定结果，例如在咀嚼开始或咀嚼结束的时刻复位计数值。这样，咀嚼时间段中计数器210的计数值表示自咀嚼开始的咀嚼次数。在此，计数器210的计数值的复位可以被配置为例如在咀嚼开始时由用户操作。

报告部230设置有诸如液晶面板的显示装置及诸如扬声器或蜂鸣器的声音发生装置，并且当计数器210的计数值达到预先设置的或用户设置的预定值时，使用显示、声音或显示和声音将其报告给用户。在此，报告部230可以被配置为使用显示、声音或显示和声音将此时计数器210的计数值的变化报告给用户。

2.第二实施例

a.咀嚼检测装置的结构

图10示出根据本公开第二示例性实施例的咀嚼检测装置100A的结构示例。咀嚼检测装置100A被配置为还对上述图1所示的咀嚼检测装置100添加了环境噪声测量部180和环境噪声抑制部190。在图10中，对于与图1相对应的部分给出相同的附图标记，并省略其详细描述。环境噪声测量部180被布置在与咀嚼声音测量部110分开的位置处，并且必须小心以使得咀嚼声音不会进入环境噪声测量部180。

环境噪声抑制部190使用环境噪声测量部180的输出信号高精度地抑制咀嚼声音测量部110的输出信号中包括的环境噪声分量。在用户用餐的环境下，存在诸如来自空调等的很多环境噪声。由于环境噪声对咀嚼检测具有负面影响，因此进行这种方式的环境噪声的抑制。

环境噪声抑制部190由自适应滤波器部191和噪声减法部192构成。自适应滤波器部191估计从环境噪声测量部180中的测量点(环境噪声测量点)到咀嚼声音测量部110中的测量点(咀嚼声音测量点)的传递函数。这里，咀嚼声音测量点具有咀嚼声音测量部110中的设置点的含义，并且环境噪声测量点具有环境噪声测量部180中的设置点的含义。自适应滤波器部191典型地由例如FIR滤波器等构成。通过使用自适应滤波器部191过滤环境噪声测量部180的输出信号，高精度地估计咀嚼声音测量点处的环境噪声分量。

另外，在自适应滤波器部191中，稍后描述的噪声减法部192的输出信号被反馈，并且适当地改变自适应滤波器部191的滤波器系数。省略详细描述，但是作为自适应算法，存在例如LMS(Least Mean Square，最小均方)法、RLS(Recursive Least Square，递归最小二乘)法等。

噪声减法部192通过利用使用自适应滤波器部191估计出的咀嚼声音测量点处的环境噪声分量和咀嚼声音测量部110的输出信号执行减法处理，来抑制咀嚼声音测量部110的输出信号中包括的环境噪声分量。咀嚼检测装置100A使用如上所述利用环境噪声抑制部190抑制了环境噪声分量之后的信号，而不是按原样使用咀嚼声音测量部110的输出信号。

图11的流程图示出根据所公开的实施例的、由环境噪声抑制部190执行的用于抑制环境噪声的处理的处理序列的示例。在步骤ST31中，环境噪声抑制部190开始该处理，并且此后进入步骤ST32的处理。在步骤ST32中，环境噪声抑制部190初始化自适应滤波器部191的系数。

接下来，在步骤ST33中，环境噪声抑制部190读出环境噪声测量部180的输出信号。然后，在步骤ST34中，环境噪声抑制部190使环境噪声测量部180的输出信号通过自适应滤波器。

接下来，在步骤ST35中，环境噪声抑制部190读出咀嚼声音测量部110的输出信号。然后，在步骤ST36中，环境噪声抑制部190从自适应滤波器的输出信号减去咀嚼声音测量部110的输出信号，并且输出相减结果。在步骤ST37中，环境噪声抑制部190通过参考相减输出改变自适应滤波器的系数，并且此后返回到步骤ST33，并且重复与上述处理相同的处理。

除此之外，图10所示的咀嚼检测装置100A以与上述图1所示的咀嚼检测装置100相同的方式构成。

将描述图10所示的咀嚼检测装置100A的操作。在咀嚼声音测量部110中测量咀嚼声音。咀嚼声音测量部110的输出信号被提供给环境噪声抑制部190的噪声减法部192。另外，在环境噪声测量部180中，测量诸如来自空调的环境噪声。环境噪声测量部180的输出被提供给环境噪声抑制部190的自适应滤波器部191，并且估计咀嚼声音测量点处的环境噪声分量。以这种方式估计的环境噪声分量(即，自适应滤波器部191的输出信号)被提供给噪声减法部192。

在噪声减法部192中，利用使用自适应滤波器部191估计出的咀嚼声音测量点处的环境噪声分量和咀嚼声音测量部110的输出信号进行减法处理，并且获得抑制了环境噪声分量的信号。将噪声减法部192的输出信号经由带通滤波器120提供给咀嚼声音形式计算部130和功率阈值计算部150。下文中省略详细描述，但与图1所示的咀嚼检测装置100相同。

如上所述，在图10所示的咀嚼检测装置100A中，因为该结构与图1所示的咀嚼检测装置100相同，因而能够获得相同的效果。另外，在图10所示的咀嚼检测装置100A中，不按原样使用咀嚼声音测量部110的输出信号，而是在使用环境噪声抑制部190高精度地抑制环境噪声分量之后使用该输出信号。结果，能够避免因咀嚼声音测量部的输出信号中包括的环境噪声分量而导致的错误的咀嚼检测。

3.变形例

在此，在上述实施例中，将带通滤波器120插入在咀嚼声音测量部110的输出侧，但是带通滤波器120不是必需的配置。另外，在上述实施例中，具有如下结构：使用功率阈值计算部150修正由功率阈值保持部140保持的功率阈值Pth，并且在咀嚼检测装置170中使用修正后的功率阈值Pth’。然而，在几乎不存在任何背景噪声的环境中，不需要修正。另外，通过预先设置由功率阈值保持部140保持的功率阈值Pth以考虑背景噪声水平，可以考虑省略功率阈值计算部150。

在此，本公开可以按照如下配置。

(1)一种咀嚼检测装置，设置有：咀嚼声音测量部，其用于测量咀嚼声音；咀嚼声音形式计算部，其用于确定咀嚼声音测量部的输出信号的时间方向上的功率转变的形式；以及咀嚼确定部，用于基于咀嚼声音形式计算部确定的形式确定咀嚼。

(2)在上述(1)的咀嚼检测装置中，咀嚼确定部将形式中的以下部分确定为咀嚼部分：在该部分，在下限时间阈值和上限时间阈值之间的时间段内保持大于功率阈值的功率。

(3)上述(2)的咀嚼检测装置还设置有：背景噪声水平估计部，其用于基于咀嚼声音测量部的输出信号估计背景噪声水平；以及功率阈值修正部，其用于基于由背景噪声水平估计部估计的背景噪声水平修正功率阈值。

(4)在上述(3)的咀嚼检测装置中，功率阈值修正部通过将背景噪声水平估计部估计的背景噪声水平与预先设置的功率阈值相加来获得修正的功率阈值。

(5)上述(1)至(4)中任一项的咀嚼检测装置还设置有带通滤波器，其布置在咀嚼声音测量部的输出侧并将包括很多咀嚼声音分量的频带设置为通频带，其中咀嚼声音形式计算部确定带通滤波器的输出信号的时间方向上的功率转变的形式。

(6)上述(1)至(5)中任一项的咀嚼检测装置还设置有：用于测量环境噪声的环境噪声测量部；以及环境噪声抑制部，其用于基于环境噪声测量部的输出信号抑制咀嚼声音测量部的输出信号中包括的环境噪声分量，其中咀嚼声音形式计算部确定通过环境噪声抑制部抑制了环境噪声分量后的、咀嚼声音测量部的输出信号的功率转变的形式。

(7)在上述(6)的咀嚼检测装置中，环境噪声抑制部具有自适应滤波器，该自适应滤波器估计从环境噪声测量部中的测量点到咀嚼声音测量部中的测量点的传递函数，并且使用该自适应滤波器对通过过滤咀嚼声音测量部的输出信号获得的信号和环境噪声测量部的输出信号进行减法处理来抑制咀嚼声音测量部的输出信号中包括的环境噪声分量。

4.示例性的计算机系统

在一个实施例中，可以使用例如图12中所示的计算机系统1200实现上述咀嚼检测装置以及与咀嚼检测装置相关联的各部和单元。此外，在另外的实施例中，通过使用存储在有形的非暂时性计算机可读存储介质上的指令控制计算机系统1200可以实现一个或多个结构元件、部和单元的功能。在这些实施例中，计算机系统1200的示例包括但不限于个人计算机、膝上计算机、平板计算机、移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、移动信息终端、移动游戏控制台以及/或者头戴式或耳带式专用计算装置。

如图12所示，计算机系统1200包括中央处理单元(CPU)1202、主机总线1208、桥1210和有形的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)1204和随机访问存储器(RAM)1206。此外，计算机系统1200包括外部总线1212、接口1214、输入单元1216、输出单元1218、存储单元1220、驱动器1222、连接端口1224和通信单元1226。

CPU 1202可以用作例如算术控制单元或控制单元，并且基于存储在ROM 1204、RAM 1206、存储单元1220或者可移动记录介质1228中的各种指令控制每个结构元件的全部操作或部分操作。ROM 1204可以被配置为存储例如要加载到CPU 1202上的指令或算术操作中使用的数据等。RAM 1206临时或永久存储例如要被加载到CPU 1202上的指令或程序的执行中任意改变的各种参数等。

这些结构元件通过例如能够执行高速数据传输的主机总线1208相互连接。主机总线1208通过桥1210连接到例如数据传输速度相对低的外部总线1212。此外，输入单元1216可以例如包括鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关或控制杆。此外，输入单元1216可以是能够通过使用红外线或其它无线电波发送控制信号的远程控制。

输出单元1218可以是包括但不限于阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)的显示装置和可以将获取的信息通过视觉或听觉提供给用户的音频输出装置(例如，扬声器或耳机)、打印机、移动电话和/或传真机。

存储单元1220是用于存储各种数据的有形的非暂时性计算机可读存储介质或装置的示例。存储单元1220可以包括例如诸如硬盘驱动器(HDD)的磁存储介质、半导体存储装置、光学存储装置、磁光存储装置。

驱动器1222是用于读取记录在诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器等可移动记录介质1228上的信息或者将信息写入可移动记录介质1228中的装置。可移动记录介质1228是有形的非暂时性存储介质的其它示例。

连接端口1224可以是包括但不限于USB端口、IEEE13124端口、SCSI、RS-232C端口或者用于连接诸如光学音频端子的外部连接装置1230的端口的端口。外部连接装置1230可以是例如打印机、可移动的音乐播放器、数字照相机、数字录像机或者IC记录器。

通信单元1226是连接到网络1232的通信装置，并且例如是用于有线或无线LAN的通信卡、蓝牙(Bluetooth)或者无线USB、光学通信路由器、ADSL路由器或者用于各种类型的通信的调制解调器。连接到通信单元1226的网络1232由有线连接或无线连接的网络配置而成，并且例如是因特网、家用LAN、红外通信、可见光通信、广播或者卫星通信。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其目前为止的其它因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在所附权利要求或者其等同物的范围内即可。

Claims (20)

1.一种信息处理设备，包括：

接收单元，其被配置为接收一时间段内与人下颚的运动相关联的音频信号；以及

确定单元，其被配置为至少基于所述时间段期间所接收的音频信号的功率确定人下颚的运动是否对应于咀嚼。

2.根据权利要求1所述的信息处理设备，还包括计算单元，所述计算单元被配置为计算所述时间段期间所接收的音频信号的功率的表示。

3.根据权利要求2所述的信息处理设备，其中，所接收的音频信号包括在所述时间段内与人下颚的运动相关联的多个离散音频样本。

4.根据权利要求3所述的信息处理设备，还包括帧分割单元，所述帧分割单元被配置为：

将所述时间段分割为多个帧，所述帧与对应的时间边界相关联；以及

至少基于所述时间边界将所述离散音频样本的子集分配给对应的帧之一。

5.根据权利要求4所述的信息处理设备，其中所述帧中的至少一个帧与所述帧中的一相邻帧的部分重叠。

6.根据权利要求4所述的信息处理设备，其中：

所述功率表示对应于以所接收的信号的平均功率作为时间函数的表示；以及

所述计算单元还被配置为计算对应的各帧期间所接收的信号的平均功率的值。

7.根据权利要求6所述的信息处理设备，其中所述计算单元还被配置为：

针对所述帧中的至少一个帧，确定表示对应的离散音频样本的平方的值；以及

计算所述至少一个帧的、作为平方值的平均的平均功率。

8.根据权利要求6所述的信息处理设备，其中所述确定单元还被配置为获取阈值功率值、第一阈值时间段、或第二阈值时间段中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的信息处理设备，其中所述确定单元还被配置为：

针对所述帧中的至少一个帧，确定所述平均功率的对应值是否超过所述阈值功率值；以及

标识所述平均功率超过所述阈值功率值的时间段。

10.根据权利要求9所述的信息处理设备，其中所述确定单元还被配置为：

确定标识出的时间段是否超过第一阈值时间段且未超过第二阈值时间段；以及

当标识出的时间段超过第一阈值时间段且未超过第二阈值时间段时，确定人下颚的运动对应于咀嚼。

11.根据权利要求8所述的信息处理设备，还包括用于生成所述阈值功率值的阈值功率计算单元。

12.根据权利要求11所述的信息处理设备，其中所述阈值功率计算单元还被配置为：

标识所述阈值功率值的初始值；

计算至少与所接收的音频信号相关联的时间段期间的背景噪声的平均功率；以及

根据所述背景噪声的平均功率调节所述初始值，以生成所述阈值平均功率。

13.根据权利要求12所述的信息处理设备，其中所述阈值功率计算单元还被配置为：

获得与背景噪声相对应的音频信号，所述音频信号是在没有咀嚼时测得的；以及

基于所述与背景噪声相对应的音频信号，计算背景噪声的平均功率。

14.根据权利要求8所述的信息处理设备，还包括时间阈值确定单元，所述时间阈值确定单元被配置为确定第一阈值时间段和第二阈值时间段中的至少一个。

15.根据权利要求14所述的信息处理设备，其中所述时间阈值确定单元还被配置为获得所述第一阈值时间段或所述第二阈值时间段中的至少一个。

16.根据权利要求1所述的信息处理设备，还包括检测单元，所述检测单元被配置为：

检测与所述人下颚的运动相关联的声音；以及

基于检测到的声音生成所述音频信号。

17.根据权利要求1所述的信息处理设备，还包括报告单元，所述报告单元被配置为生成向用户显示如下指示的信号：人下颚运动对应于咀嚼。

18.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中所述平均功率表示包括所接收的信号的平均功率的图形表示。

19.一种计算机执行的方法，包括：

接收一时间段内与人下颚的运动相关联的音频信号；以及

至少基于所述时间段期间所接收的音频信号的功率，使用处理器确定人下颚的运动是否对应于咀嚼。

20.一种有形的非暂时性的计算机可读介质存储指令，在被至少一个处理器执行时，所述指令使所述至少一个处理器进行一种方法，所述方法包括：

接收一时间段内与人下颚的运动相关联的音频信号；以及

至少基于所述时间段期间所接收的音频信号的功率确定人下颚的运动是否对应于咀嚼。

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