CN103534654B - 唤醒闹铃提供装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种唤醒闹铃提供装置(10)，包括：声音产生单元(11)；和耦合至所述声音产生单元(11)的控制单元(12)。所述声音产生单元(11)被布置成在警告时段期间提供可听唤醒信号。所述控制单元(12)控制所述唤醒信号，以在所述警告时段的第一部分期间包括扩散性声音，而在所述警告时段的下一部分期间包括局部性声音。
Description
技术领域
本申请涉及一种唤醒闹铃提供装置，其包括：声音产生单元，以在警告时段期间提供可听唤醒信号；和控制单元，其耦合至声音产生单元以控制唤醒信号。
本发明还涉及一种提供可听唤醒信号的方法和一种执行所述方法的计算机程序产品。
背景技术
许多人都使用闹钟，以确保按时唤醒。大多数闹钟都使用高声和恼人的声音提醒用户：是时间起床了。这种闹铃通常导致突然唤醒，许多用户不喜欢这种方式。熟知使用来自收音机、CD播放器或其他音乐来源的声音代替标准唤醒闹铃。移动电话闹铃通常提供从许多可用选项选择闹铃声音的选项。这种闹钟产生的声音可能不那么令人不快，但是闹铃的突然性可能仍导致不适。
在温和／愉悦的唤醒过程之后，大多数人感觉更有精力和更舒适。为了满足这种需求，例如，飞利浦公司已经引入唤醒灯光，以日出模拟和天然声音提高唤醒体验。通过逐渐提高照度实现日光模拟。此外，已知渐进式闹钟，其使用响度控制以在唤醒过程期间提高声音水平。
虽然这些解决方案已经提高了唤醒过程的愉悦性，但是仍存在一种对更温和和更令人愉悦的唤醒体验的需求。
本发明的目标
本发明的目标在于提供一种能够提供更温和更令人愉悦的唤醒体验的唤醒闹铃。
发明内容
根据本发明的第一方面，通过提供一种唤醒闹铃提供装置实现该目标，该装置包括：声音产生单元，以在警告时段期间提供可听唤醒信号；和控制单元，其耦合至声音产生单元以控制唤醒信号，控制单元被布置成控制唤醒信号，以在警告时段的第一部分期间主要包括扩散性声音，并且在警告时段的下一部分期间包括更局部性的声音。控制单元被布置成使得局部性声音在预定目标位置提供局部性空间声谱，其具有来自单一预定方向的最大声音强度，而扩散性声音在预定目标位置提供扩散性空间声谱，其具有来自多个方向的峰值声音强度。这样控制唤醒信号，即在警告时段的第一部分期间，扩散性声音的峰值声音强度之和超过局部性声音的最大声音强度，并且在警告时段的下一部分期间，扩散性声音的峰值声音强度之和与局部性声音的最大声音强度的比率被降低。
研究已经显示，声音的空间属性对听觉体验产生主要影响。然而，迄今为止，还未结合唤醒闹铃充分利用空间属性。发明人已经发现，可能通过控制唤醒闹铃声音的空间属性改进唤醒过程。根据本发明，唤醒信号从扩散的或周围的改变为局部性的或集中的。扩散性声音提供一种沉浸式听觉体验，其具有像是源自多个声源的声音。局部性声音更清楚，并且像是来自单一声源。沉浸式梦幻般的声音导致缓慢唤醒用户，从而当下一局部性声音导致完全唤醒用户时，警告水平已经充分提高。
局部性声音被用户感知为直接来自单一声源。扩散性声音来自多个方向，例如因为声音被去局部化(例如，街道噪声，多只鸟叫)，或者因为声音仅在各种反射之后才抵达用户。纯扩散性声音显示出来自多个方向的类似声音强度，或者来自不同方向的多种峰值声音强度。纯局部性声音显示来自单一预定方向的清晰的最大声音强度。在警告时段期间，扩散声音对局部性声音的比率降低。可以逐渐实现或者在一个或更多离散步骤中实现所述降低。
技术上，能够以许多不同的方式实现扩散性和局部性声音的产生。可使用信号处理和数字混响，以产生唤醒信号从扩散性至局部性的感知方向性。可使用关于用户布置在不同角度的多个扬声器。可使用可旋转扬声器，其在警告时段期间朝着用户旋转。对本领域技术人员来说，提供扩散性和局部性声音的其它解决方案也是显而易见的。
当在唤醒声音产生装置中布置控制单元以产生从扩散性声音至局部性声音的逐渐过渡时，就进一步改进了温和与更令人愉悦的唤醒过程。在该逐渐过渡期间，当用户醒来时，可关闭闹铃。该逐渐过渡不仅提供听觉环境的平缓和温和变化。该逐渐过渡也使得用户能够在他认为唤醒信号将采取恼人的形式之前关闭闹铃。优选地，控制单元被进一步布置成控制唤醒信号，以便在警告时段期间，所述第一部分警告时段和所述下一部分警告仅发生一次。
在特定实施例中，唤醒声音产生装置包括检测单元，以检测用户相对于唤醒声音产生装置的位置，并且控制单元被布置成将局部性声音指向用户。例如，可使用相机和图像识别软件、与用户的床集成的压力传感器、用于检测睡着的用户发出的声音(例如，呼吸或鼾声)的声音记录装置，来检测用户的位置。
根据本发明的第二方面，提供一种在警告时段期间提供可听唤醒信号的方法，该方法包括：启动警告时段；在警告时段的第一部分期间，产生并且提供扩散性声音作为唤醒信号的第一部分，并且控制扩散性声音，以便在预定目标位置处提供具有来自多个方向的峰值声音强度的扩散性空间声谱；和在警告时段的下一部分期间，产生并且提供局部性性声音作为唤醒信号的下一部分，并且控制局部性声音，以便在预定目标位置处提供具有来自单一预定方向的最大声音强度的局部性空间声谱。
通过参考下文所述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见和得到阐明。
附图说明
在附图中
图1示意性示出根据本发明的唤醒声音产生装置，
图2和3示出根据本发明的闹钟的前视图和后视图，
图4示出根据本发明的闹钟的另一实施例，
图5示意性示出用于在根据本发明的唤醒声音产生装置中使用的扬声器阵列，和
图6示出根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性示出根据本发明的唤醒声音产生装置10。在下文中，将唤醒声音产生装置10称为唤醒装置10。唤醒装置10至少包括声音产生单元11和控制单元12。当应唤醒用户时，控制单元12启动警告时段。例如，由时钟15、光传感器或用户命令(由必须被唤醒的人以外的其他人提供的)触发警告时段的启动。在下文中，假定由耦合至控制单元12的时钟15启动该警告时段。
如果用户想要在6AM被唤醒，该警告时段可始于6AM。然而，通过根据本发明的唤醒装置10，当仅提供扩散声音时不会在警告时段启动时立即唤醒用户。优选地，稍微较早地开始警告时段，以确保在6AM唤醒用户。例如，可将应开始警告时段的精确时刻固定于，例如所选择唤醒时间(6AM)之前的15分钟，或者可取决于用户。例如，关于实际唤醒时间的信息可来源于用户关闭闹铃(例如，按下按钮)的时刻，或者起床的时刻(例如，压力传感器或相机系统检测的)。可使用关于实际唤醒时间的信息以使警告时段启动的时刻个人化。
在该例证性实施例中，声音产生单元11包括：声音处理单元18；前扬声器13；和一组环绕扬声器14。声音处理单元18控制发送至扬声器13、14的声音信号的内容和响度。如果适当定位了唤醒装置10，前扬声器13就面对用户，以便来自前扬声器13的声音能够直接朝着躺在他的床17上的睡着的用户行进。优选地，将环绕扬声器14设置在唤醒装置10的侧面和／或背面处，以便来自那些扬声器14的声音能够仅通过附近的墙壁、天花板或物体的反射到达用户。在该实例中，布置3个环绕扬声器14，但是唤醒装置10可包括任何数目的环绕扬声器14。如下文所阐明的，唤醒装置10甚至可仅通过前扬声器13适当地起作用。
当警告时段开始时，声音产生单元11产生扩散性声音作为唤醒信号的第一部分。扩散性声音来自或者像是来自多个方向，例如，因为将声源去局部化(例如，街道噪声、多只鸟叫)，或者是因为在各种反射之后声音仅抵达用户。能够以不同方式产生扩散性声音。例如，可在唤醒装置11的背部布置环绕扬声器14。当使用时，应这样定位唤醒装置11，即其前表面面对用户。来自装置背部的环绕扬声器14的声音不能直接抵达用户，而是仅在例如室内的墙壁或其他物体处反射后抵达。作为替换方式，可使用数字混响产生或处理声音，从而虽然声音来自直接面对用户的扬声器13，但是该声音听起来像是扩散性声音。唤醒声音的内容选择也可增加声音的扩散性。例如，鸟叫声和街道噪声给出比电话铃声更有扩散性的感觉。下文将参考图4，讨论产生扩散性声音的另一种方式。
在警告时段的下一部分期间，提供更局部性的声音作为唤醒信号的下一部分。这种更局部性的声音可能来自不同的扬声器13。优选地，该局部性声音来自前扬声器13并且直接抵达用户，不反射也不碰到任何障碍物。也可向局部性特性添加局部性声音的内容。例如，可使用明确针对所述用户的电话铃声、经典唤醒闹铃声或语音作为局部性声音。
在优选实施例中，声音处理单元18提供从扩散性声音至更局部性声音的逐渐过渡。例如，可改变不同方位的扬声器13、14的相对响度。同样地，可在警告时段期间，可改变扬声器13、14的方位，或者声学障碍物或反射体的位置和方位。例如，可通过使扩散性声音和局部性声音混合以及逐渐改变两种声音的相对响度来提供唤醒信号内容的逐渐变化。
图1中所示的装置10也包括用户检测器，这里是相机系统16的形式。在用户躺在他的床17上的时候相机16观察用户。可使用控制单元12操作的图像识别软件来确定用户头部的准确位置。可使用该信息非常精确地使局部性声音瞄准。如果两个人睡在同一张床17上，控制单元12可被布置成仅将局部性声音指向其中一个人。除了用作检测用户位置的措施，还可使用相机16检测用户是否睡着或者是醒了。检测用户被唤醒的时刻可能有助于确定该用户的警告时段的最佳持续时间。另外，如果装置10检测出用户已经醒了，可能根本不需要激活闹铃。
代替相机16，装置10可使用不同类型的用户检测措施。例如，可使用床17和／或枕头中的压力传感器或热传感器，以确定用户的存在、位置和／或方位。作为替换方式，可布置麦克风或麦克风阵列或其他声音检测措施，以利用呼吸或鼾声来确定用户的位置。
图2和3示出根据本发明的闹钟10的前视图和后视图。装置10包括时钟15和用于控制装置10的一些按钮21。例如，按钮可用于设置当前时间或唤醒时间，或者用于选择特定的唤醒程序。将前扬声器13布置在装置10的与时钟15的相同一侧处。如果将装置布置成用户能够看到时钟15，前扬声器13也将处于用户的直接视线中。由于前扬声器13处于直接视线中，来自该扬声器13的声音就将直接抵达用户，不会反射和碰到任何障碍物。因而，前扬声器13对提供局部性声音非常有用。
在图3中，示出装置10的后侧。这里，提供多个环绕扬声器14，以提供扩散性声音。在正常使用期间，装置10的前侧面对用户。由于环绕扬声器14处于装置10的背部，所以来自环绕扬声器14的声音仅能够在被房间中的墙壁或物体反射后才抵达用户。来自环绕扬声器的声音晚于前扬声器13的声音抵达用户处。即使所有的扬声器13、14都在同时产生相同的声音，扬声器13、14和用户之间的不同声音路径也导致扩散性声音。来自不同环绕扬声器14的声音也可在抵达用户之前行进了不同路径。如果这些不同路径具有不同长度，就将增加声音的扩散性。应注意，来自单一环绕扬声器14的声音也可通过不同的路径抵达用户处。不是必需使用多个环绕扬声器14。
图4示出根据本发明的闹钟20的另一实施例。该闹钟20包括可旋转扬声器43。当扬声器43旋转成背离用户时，声音仅能够在一次或多次反射后，并且优选通过不同路径抵达用户处。然后，该声音将被感知为扩散性的，并且源自多个声源。当扬声器43旋转成面对用户时，声音沿从扬声器43至用户的直线路径，并且将被感知为指向用户的局部性声音。在警告时段期间，扬声器43可转向用户，以获得从扩散性声音至局部性声音的逐渐过渡。
图5示意性示出在根据本发明的唤醒声音产生装置中使用的高音扬声器阵列53。向高音扬声器阵列中的每个扬声器53提供唤醒声音59。滤波器H1(z)...HM(z)58与各自扬声器53关联。在扬声器53提供作为可听信号的唤醒声音59之前，唤醒声音59被各自滤波器58滤波。来自阵列中的扬声器53的单独可听信号一起形成一个具有特定方向性的可听信号57。滤波器H1(z)...HM(z)58指定辐射能量为空间方向的函数。可通过指定声音发射57最大或最小的方向，来控制阵列方向性。在警告时段开始时，配置滤波器H1(z)...HM(z)58，使得以±90°的方向性产生扩散性声音57。在警告时段期间，结果声音输出57可缓慢地朝着用户方向汇聚。用户方向可被配置或假定为处于关于唤醒装置的固定角度(例如，0)。在优选实施例中，例如通过相机系统或麦克风阵列检测用户位置，并且因此改变声音输出57的方向性。
图6示出根据本发明的方法的流程图。该方法包括至少三个步骤61、62、63。在激活步骤61中，启动所述警告时段。如上所述，例如，可由时钟、光检测器或用户命令触发警告时段的启动。优选地，在用户想要被唤醒的时刻之前的用户决定的时间量时启动警告时段。在扩散闹铃步骤62中，在警告时段的第一部分期间，产生和提供扩散性声音，以形成唤醒信号的第一部分。在下一局部性闹铃步骤63中，产生和提供更局部性的声音。可能存在从扩散性声音至局部性声音的突然过渡，但是优选地，使用任何一种上述技术实施或其组合以逐渐地实现该过渡。
应明白，本发明也可延伸至计算机程序，特别是适合实现本发明的载体上或载体中的计算机程序。该程序的形式可能为源代码、目标代码、源代码和目标代码之间的代码，诸如部分汇编形式，或者适合在实施根据本发明的方法时使用的任何其他形式。也应明白，这种程序可能具有许多不同的架构设计。例如，可将实施根据本发明的方法或系统功能性的程序代码细分为一个或更多子程序。本领域技术人员应明白在这些子程序之间分配功能性有许多不同方式。可将子程序一起存储在一个可执行文件中，以执行自包含程序。这种可执行文件可包括计算机可执行指令，例如处理器指令和／或解释器指令(例如，Java解释器指令)。作为替换方式，可将所有子程序中的一个或更多子程序存储在至少一个外部库文件中，并且静态或动态地例如在运行时与主程序链接。主程序包括对至少一个子程序的至少一个调用。同样地，子程序可包括对彼此的函数调用。涉及计算机程序产品的一个实施例包括下列计算机可执行指令，其对应所提出的至少一种方法的每个处理步骤。可将这些指令细分为子程序，和／或将其存储在可静态或动态链接的一个或更多文件中。涉及计算机程序产品的另一个实施例包括下列计算机可执行指令，其对应所提出的至少一种方法和／或产品的每个装置。可将这些指令细分为子程序，和／或将其存储在可静态或动态链接的一个或更多文件中。
计算机程序的载体可以是能够承载程序的任何实体或装置。例如，该载体可包括存储介质，诸如ROM，例如CDROM或半导体ROM，或者磁记录介质，例如软盘或硬盘。此外，该载体可能为可传输载体，诸如电或光信号，其可通过电缆或光缆，或者通过无线电或其他方式传输。当将程序由这种信号实现时，载体可由这种线缆或其他装置或手段组成。作为替换方式，该载体可以是其中植入所述程序的集成电路，该集成电路适合执行相关方法，或者适合在执行相关方法时使用。
应注意，上述实施例例示而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不偏离附加权利要求的范围的情况下，设计许多可替换实施例。在权利要求中，括号之间的任何附图标记都不应被理解为限制权利要求。使用动词“包括...”及其变形不排除在权利要求中存在于所述那些不同的元件或步骤。元件前的冠词“一”或“一个”不排除存在多个这种元件。可由包括几个不同元件的硬件和通过适当编程的计算机实施本发明。在列举了几个装置的装置权利要求中，可由一个和相同硬件项实现这些装置中的几个。特定措施仅列举在互相不同的从属权利要求中这一事实并不表示这些措施的组合不能被用于有利目的。
Claims (10)
1.一种唤醒闹铃提供装置(10)，包括：声音产生单元(11)，以在警告时段期间提供可听唤醒信号；和控制单元(12)，所述控制单元耦合至所述声音产生单元(11)，以控制所述唤醒信号，所述控制单元(12)被布置成：
控制所述唤醒信号以包括局部性声音和扩散性声音，所述局部性声音在预定目标位置提供局部性空间声谱，所述局部性空间声谱具有来自单一预定方向的最大声音强度，所述扩散性声音在所述预定目标位置提供扩散性空间声谱，所述扩散性空间声谱具有来自多个方向的峰值声音强度，
控制所述唤醒信号，以便在所述警告时段的第一部分期间，所述扩散性声音的峰值声音强度之和超过所述局部性声音的最大声音强度，和
控制所述唤醒信号，以便在所述警告时段的下一部分期间，所述扩散性声音的峰值声音强度之和与所述局部性声音的最大声音强度的比率降低。
2.根据权利要求1所述的唤醒闹铃提供装置(10)，其中所述控制单元(12)还被布置成提供逐渐降低所述比率。
3.根据权利要求1所述的唤醒闹铃提供装置(10)，其中所述声音产生单元(11)包括至少一个扬声器(13、14、43)，所述控制单元(12)被布置成使用数字混响产生所述扩散性声音。
4.根据权利要求1所述的唤醒闹铃提供装置(10)，其中所述声音产生单元(11)包括定位在不同角度的至少两个扬声器(13、14)。
5.根据权利要求1所述的唤醒闹铃提供装置(10)，其中所述声音产生单元(11)包括至少两个扬声器(13、14)，并且其中所述控制单元(12)被进一步布置成通过控制所述至少两个扬声器(13、14)的相对响度来提供逐渐降低的所述比率。
6.根据权利要求1所述的唤醒闹铃提供装置(10)，还包括检测单元(16)，以检测用户相对于所述唤醒闹铃提供装置(10)的位置，并且其中所述控制单元(12)被布置成将所述局部性声音指向所述用户。
7.根据权利要求1所述的唤醒闹铃提供装置(10)，其中所述声音产生单元(11)包括至少一个可旋转扬声器(43)，并且其中所述控制单元(12)被进一步布置成通过旋转所述至少一个可旋转扬声器(43)来提供逐渐降低的所述比率。
8.根据权利要求1所述的唤醒闹铃提供装置(10)，还包括耦合至所述控制单元(12)的时钟(15)，所述控制单元(12)被布置成取决于所述时钟(15)来启动所述警告时段。
9.根据权利要求2所述的唤醒闹铃提供装置(10)，其中所述控制单元(12)被进一步布置成控制所述唤醒信号，以便在所述警告时段期间所述警告时段的第一部分和所述警告时段的所述下一部分仅发生一次。
10.一种在警告时段期间提供可听唤醒信号的方法，所述方法包括：
启动警告时段，
在所述警告时段的第一部分期间，产生并且提供扩散性声音作为所述唤醒信号的第一部分，并且控制所述扩散性声音，以便在预定目标位置处提供具有来自多个方向的峰值声音强度的扩散性空间声谱，和
在所述警告时段的下一部分期间，产生并且提供局部性声音作为所述唤醒信号的下一部分，并且控制所述局部性声音，以便在所述预定目标位置处提供具有来自单一预定方向的最大声音强度的局部性空间声谱。
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