CN103931275A - 用于基于设备声音产生与设备相关联的例如光的输出的系统、装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开针对利用设备（204）的音景来生成用于动态输出的内容的系统（200）、装置和方法。在各种实施例中，由装置生成的输出基于设备（204）的操作状态中的改变所引起的声学信号中的差异而变化。通过利用设备（204）的音景，基于设备（204）的各种操作状态可以生成与所述设备（204）相关联的非重复和伪随机但仍可识别的输出。用户对设备（204）的操作可以影响由装置接收的声学信号，其可以进一步影响由设备（204）产生的输出。本文所描述的系统（200）、装置和方法采用设备（204）的动态声学信号来向用户提供动态输出，从而以增加其对设备（204）的兴趣和依恋的方式来赢得用户。

Description

用于基于设备声音产生与设备相关联的例如光的输出的系统、装置和方法

技术领域

本发明一般针对用于产生与设备相关联的输出的系统、装置和方法。更具体地，本文公开的各种发明方法和装置涉及使用设备的音景来产生多模态输出。

背景技术

具有动态输出的产品通常比静态器件更受用户的青睐，这是因为动态输出提供了附加的兴趣源。例如，动态输出通过交互式屏幕保护或壁纸的使用能够被提供在智能电话或个人计算机上。其它示例包含用在电视机中的环境照明技术、人造壁炉或蜡烛中的动态照明、像画廊或博物馆的公众场所中的交互式显示器。

典型地，必须创建并更新用于驱动动态输出的内容，以防止用户对由设备产生的输出变得厌倦。对创建不断改变的内容的需要妨碍了设备制造商实现这样的特征。

创建内容来驱动动态输出的已知方法包含随机或伪随机输出生成。这些方法的问题是它们一般是基于可能在数学上复杂并且可能需要附加的计算能力的算法。这样的算法的一个示例是用来控制光的马尔可夫算法。此外，这些算法需要合适的内容来驱动该算法以产生动态输出。

因此，在本领域中存在对提供生成内容来驱动用于设备的动态输出的系统、装置和过程的需要，其导致用户变得更加感兴趣，并且在情感上更依恋于他们的设备。

发明内容

本公开针对本文所描述的系统、装置和方法，其利用设备的音景来生成用于动态输出的内容。根据本文所描述的实施例，由装置生成的输出是基于设备的操作状态中的改变所引起的声学信号中的差异而变化的。通过利用设备的音景，基于设备的各种操作状态能够生成与所述设备相关联的非重复但仍可识别的输出。另外，用户对设备的操作可能影响由装置接收的声学信号，其可以进一步影响由设备产生的输出。本文所描述的系统、装置和方法采用设备的动态声学信号来为用户提供动态输出，从而以增加其对设备的兴趣和依恋的方式来赢得用户。

一般而言，在一方面中，本发明涉及与设备相关联的系统。该系统包含与设备相关联的声学传感器，其用于接收在其操作期间由设备产生的声学信号并生成相关联的输出信号。该系统还包含配置成生成与设备相关联的环境中的输出的输出元件。该系统还包含耦合到声学传感器和输出元件的控制器。该控制器被配置成接收相关联的输出信号并控制输出元件提供基于相关联的输出信号的输出。在一些实施例中，该输出可以包含多模态和伪随机输出。该输出可以包含光、声音和振动中的至少一个。

根据各种实施例，控制器被配置成控制输出元件以基于设备如何被使用和设备的操作条件中的至少一个中的差异来提供变化的输出。在一些实施例中，输出元件被配置成提供与设备相关联的环境中的伪随机装饰性输出。

在至少一个实施例中，输出元件被部署成远离所述设备。输出元件可以被集成到提供与设备相关联的环境中的环境照明的系统、提供与设备相关联的环境中的装饰性照明的系统以及提供在与设备相关联的环境中可听的一组声音信号的音频系统中的至少一个中。

在一些实施例中，输出元件包含照明网络，其被配置成产生在环境中可感知的照明效果。该控制器还可以被配置成基于相关联的输出信号控制照明效果的强度、持续时间、颜色、以及定时中的至少一个。在至少一个实施例中，控制器还被配置成控制照明网络以基于相关联的输出信号的特性来提供照明效果，所述特性包含相关联的输出信号的频率、相关联的输出信号的声压水平、声压水平的相对改变、相关联的输出信号的偏差以及与设备相关联的声学模式中的至少一个。

在另一方面中，本发明涉及一种家用设备，其包括可包含在家用设备中的至少一个输出元件，所述至少一个输出元件中的每一个被配置成生成与家用设备相关联的环境中的输出。家用设备还包含声学传感器，其被配置成接收由家用设备在该家用设备的操作期间产生的声学信号并且被配置成生成相关联的输出信号。家用设备还包含控制器，其耦合到声学传感器和至少一种输出元件，并且被配置成接收相关联的输出信号并控制至少一种输出元件以提供基于相关联的输出信号的输出。

根据各种实施例，控制器被配置成控制至少一个输出元件以基于家用设备如何被使用以及家用设备的操作条件中的至少一个中的差异来提供变化的输出。另外，输出可以包含伪随机和多模态输出。

在一些实施例中，至少一个输出元件被部署成远离家用设备。控制器可以被配置成与部署成远离家用设备的至少一个输出元件通信。在至少一个实施例中，部署成远离家用设备的至少一个输出元件被集成到提供与家用设备相关联的环境中的环境照明的系统、提供与家用设备相关联的环境中的装饰性照明的系统以及在与家用设备相关联的环境中可听的音频系统中的至少一个中。

在另一个方面中，本发明一般地预期一种用于产生与设备相关联的输出的方法。该方法包含接收由设备产生的声学信号的动作，所述声学信号对应于设备的操作状态。该方法还包含控制输出元件来提供基于所接收的声学信号的输出的动作，所述输出是在与设备相关联的环境中生成的。该方法还包含基于由设备的操作状态中的改变引起的声学信号中的差异来使输出变化的动作。

在一个实施例中，接收声学信号的动作进一步包含接收对应于设备的第一操作状态的第一声学信号的动作，以及接收对应于设备的第二操作状态的第二声学信号的动作，第二操作状态与第一操作状态不同。

在一些实施例中，控制输出元件的动作进一步包含控制输出元件来提供对应于设备的第一操作状态的第一输出的动作，以及控制输出元件来提供基于对应于设备的第二操作状态的第二声学信号的第二输出的动作，其中第二输出与第一输出不同。在一个实施例中，从第一操作状态到第二操作状态的改变独立于用户对设备的操作而发生。在另一个实施例中，在操作状态中从第一操作状态到第二操作状态的改变是由操作设备的用户引起的。

在至少一个实施例中，基于声学信号中的差异使输出变化的动作进一步包含基于声学信号中的差异使输出变化来提供伪随机输出的动作。在该方法中，控制输出元件来提供输出的动作进一步包含控制输出元件来向与设备相关联的环境中的用户提供反馈的动作，其中到用户的反馈导致操作设备的用户改变设备的操作状态。

如本文中为本公开的目的而使用的，术语“声学传感器”应被理解为包含将声音转换成电信号的任何传感器或换能器，其包含但不限于，麦克风、压电振动/加速度传感器、光纤传感器、半导体加速度传感器和微电机系统（MEMS）。

如本文中为本公开的目的而使用的，术语“操作状态”应被理解为包含任何设备的操作的任何状态、条件或模式。应当显而易见的是，诸如“接通”或“断开”状态之类的一般操作状态可以包含其内的可变性。例如，断开状态可以包含待机模式、省电睡眠模式或完全断电模式，而接通状态可以包含操作速度、温度和/或强度或者单独或与彼此或前述变量结合的其它变量中的范围。操作状态可以由操作设备的用户所选择的设置、与设备相关的介质相关联的阶段或者前述和其它变量的组合引起。要领会到，设备可以具有多个操作状态，其中的一些可以特定于设备的类型。另外，操作状态可以同时或相继发生，并且可以独立于用户的行为或者作为用户的行为的结果而改变。操作状态的一些其它的示例包含但不限于水壶或咖啡壶中的水的加热或沸腾阶段、食品加工机的混合阶段或设置、取决于共享空间中的用户数量的采暖、制冷和空气调节系统的操作状态。还应当领会到，术语“操作”、“条件”、“模式”、“阶段”或“时期”可以连同术语“操作状态”使用。

如本文所使用的，“可感知的”是指人可注意到的输出效果。应当显而易见的是，可感知的输出效果可以被包含作为一些示例的视觉、听觉、触觉和/或嗅觉中任何一个的至少一种感觉所感知。

如本文所使用的，“设备”是指所有种类的家用设备，包含但不限于厨房设备、清洁设备、浴室设备和室外设备（例如烤架或电动工具）。然而，应当领会到，如本文所使用的，“设备”可以指无论位于居所或公共空间还是包含办公室空间的私人空间、商业设施或工业设施中都具有特定目的的装置或器件。

如本文中为本公开的目的而使用的，术语“音景”应被理解为包含在设备的操作状态期间产生的与设备相关联的任何声学信号，包含但不限于由设备自身产生的声学信号、作为用户与设备交互的结果而产生的声学信号或者由设备的操作状态产生的前述声学信号的组合。应当显而易见的是，声学信号可以仅在设备内部生成、仅在设备外部生成或者是这两种情况的组合。另外，声学信号可以包含环境声音，其随着设备的改变的操作状态而改变。声学信号的一些示例包含但不限于当烤箱中的线圈元件被通电并加热时由它们所产生的声音，当用户操作杆来使吐司片降入到烤箱中时由杆所产生的声音，并且可以包含特定于用户施加于杆的压力量和/或杆移动的速率的声音，以及由水壶中的沸腾操作状态产生的声音，并且可以包含特定于水壶中的水量的沸腾声音。

如本文中为本公开的目的而使用的，术语“LED”应被理解为包含任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其他类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包含但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管（OLED）、电致发光带等等。特别地，术语LED指所有类型的发光二极管（包含半导体和有机发光二极管），其可被配置成生成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱各个部分（一般地包含从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长）中的一个或多个中的辐射。LED的一些示例包含但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED。

术语“照明器材”在本文中被用于指一个或多个照明单元以特定形状因数、组装或封装的实现或布置。术语“照明单元”在本文中被用来指包含相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定的照明单元可以具有各种用于（多个）光源的安装布置、机壳/外壳布置和形状、和/或电气和机械连接配置中的任何一种。此外，给定的照明单元可选地可以与涉及（多个）光源的操作的各种其他组件（例如，控制电路）相关联（例如，包含、耦合到和/或与其一起封装）。“基于LED的照明单元”是指单独地或与其他非基于LED的光源结合地包含如上所讨论的一个或多个基于LED的光源的照明单元。

术语“控制器”在本文中一般地用于描述涉及本文所描述的设备操作的各种装置。控制器可以以许多方式（例如用专用硬件之类）来实现，以执行本文所讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用可以使用软件（例如微代码）编程以执行本文所讨论的各种功能的一个或多个微处理器。控制器可以用处理器或不用处理器来实现，并且也可以实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器（例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路）的组合。在本公开的各种实施例中可以采用的控制器组件的示例包含但不限于常规的微处理器、专用集成电路（ASIC）和现场可编程门阵列（FPGA）。

在各种实现中，处理器或控制器可以与一个或多个存储媒体(在本文中一般地被称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM以及EEPROM、软盘、压缩盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实现中，存储媒体可以用一个或多个程序来编码，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时，执行本文中所讨论的功能中的至少一些。各种存储媒体可以固定在处理器或控制器内或者可以是可移动的，使得存储在其上的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中以便实现本文中所讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以通用意义被用来指能够被用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。

应当领会，上述的概念与下文更详细地讨论的附加概念的所有组合(假如这样的概念并不相互矛盾)被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。还应当领会，也可能出现在通过引用并入的任何公开中的本文明确采用的术语应当被赋予与本文中所公开的特定概念最一致的意义。

附图说明

在附图中，贯穿不同的视图，相似的参考符号一般是指相同的部分。而且，附图未必按比例绘制，而是一般将重点放在图示本发明的原理上。

图1图示了根据一个实施例的设备的框图；

图2图示了包含根据一个实施例的设备的系统的框图；

图3图示了包含根据另一个实施例的设备的系统的框图；

图4图示了用于产生与根据一个实施例的设备相关联的输出的过程的流程图；

图5图示了根据一个实施例的系统的框图；以及

图6图示了根据一个实施例的照明网络的框图。

具体实施方式

一般而言，申请人已经认识并领会到，利用涉及设备的音景的声学信号来生成各种动态输出将是有利的。声学信号和相关联的动态输出可以帮助区分设备，诸如竞争性设备市场中的真空吸尘器、食品加工机、咖啡机、烤箱和水壶之类。另外，动态输出可以允许用户拥有更加有趣和交互式的设备，从而进一步增加用户对设备的依恋与享受。

鉴于上文，本发明的各种实施例和实现针对用于产生与设备相关联的输出的系统、装置和过程。在一个实施例中，系统包含与设备相关联的声学传感器，其接收由设备产生的声学信号，其中声学信号可以基于设备的操作状态而动态地变化。该系统还包含控制器，其使用声学信号来控制输出元件以基于声学信号的特征提供动态输出，例如，伪随机输出。输出是在与设备相关联的环境中生成的，其中它能够被位于环境中的用户和其他人所感知。

在一个实施例中，图1图示了与设备102相关联的环境101。环境101可以包含家庭环境，其包含家庭中的一个或多个房间或位置，诸如厨房、浴室、卧室或起居室之类。该环境还可以包含办公室或商业环境，所述商业环境包含一个或多个私人、公共或共享区域，诸如私人办公室、隔间、会议室、厨房、盥洗室、走廊或大厅区域之类。该环境可以是室内或室外环境，例如室外环境可以包含庭院、后院、或前庭。该环境101还可以包含工业设施，诸如工厂车间、装运区域、装载码头或仓库之类。

与环境101相关联的设备可以是环境中的器材，诸如办公室环境中的采暖、通风以及空气调节（HVAC）系统。设备也可以是便携式器件，诸如在室外环境中使用的电动工具或在室内空间的不同环境中使用的真空（吸尘器）。在一些实施例中，设备在物理上位于环境中，诸如厨房中的烤箱。尽管图1中的系统100的所有元件都被图示为位于环境101中，但是本文中描述了实施例，其中系统100的至少一部分位于环境101的外部。例如，在一些实施例中，环境101可以不包含设备102。在一个实施例中，环境101可以包含办公室空间并且设备102可以改为位于邻近于但不包含在办公室空间中的厨房中。如在下文中更详细地描述的，可以通过位于厨房中的咖啡机所生成的音景来动态控制办公室空间的占用者可感知的输出效果。例如，办公室中的装饰性照明效果可以指示咖啡已经备好。

在图1中图示的实施例中，系统100可以产生被位于与设备102相关联的环境101中的用户感知的一个或多个输出效果。在所图示的实施例中，仅示出了一个设备。尽管仅示出一个设备，但是根据系统的各种实施例可以使用任何数量的设备。在一个示例中，图1的设备102包含被配置成接收一个或多个声学信号的声学传感器104、被配置成分析声学信号的控制器106、预编程的输出108和被配置成产生被用户感知的一个或多个输出效果112的一个或多个输出元件109和110。声学传感器104、控制器106、预编程的输出108以及输出元件109和110中的每一个包含一个或多个输入和输出。在图示的实施例中，声学传感器104的输出连接到控制器106的输入，并且控制器106的第一和第二输出分别连接到输出元件109和输出元件110的输入。

根据图1中图示的实施例，声学传感器104具有被配置成接收声学信号的输入。声学传感器104的输出电耦合到控制器的输入。预编程的输出108具有输入以接收和存储用于一个或多个预定输出的编程。预编程的输出108的输出电耦合到控制器的输入。控制器106的输出电耦合到输出元件109和110的输入。输出元件109和110的输出向用户提供输出效果112。

设备102可以包含供个人使用的任何家用设备，诸如真空吸尘器、咖啡壶、咖啡研磨机、烤炉、烘箱、洗涤和干燥机、食品加工机、搅拌机、混合器、以及其它家用设备。设备102还可以包含供商业使用的任何办公设备102，诸如复印机、传真机、电话、投影仪和打印机、以及其他办公设备。设备102可以位于公共或共享空间中，诸如位于办公室或零售环境中的HVAC系统。要领会到，本文所描述的设备的类型和它们各自的部分或特征仅仅出于说明性目的而提供，因为许多其它类型的设备可以被采用，并且系统可以修改成与这样的设备一起工作。此外，本文中所描述的设备可以具有附加部分、输出或接口，其可以被修改来向用户提供反馈。

如图1的实施例所示，与设备102相关联的声学传感器104可以被部署在设备102内部，然而，如下面进一步描述的，声学传感器104可以被部署成远离设备102。声学传感器可以是能够将声音转换成电信号的任何传感器或换能器，诸如麦克风、压电振动/加速度传感器、光纤传感器、半导体加速度传感器和微机电系统（MEMS）、以及其它传感器器件。此外，设备102可以具有一个或多个声学传感器，例如，用于检测设备102内部的声学信号的内部声学传感器和用于检测设备102外部的声学信号的外部声学传感器。

由声学传感器104接收的声学信号可以是在设备102的操作期间与设备102相关联的任何声学信号。在一个实施例中，声学信号由设备102产生。在一些实施例中，这些声学信号完全在设备的内部。例如，这样的声学信号可以是当烤箱中的线圈元件被通电和加热时由该元件产生的声音，或者当咖啡机加热水时由其产生的声音。这些信号中的一些可以独立于用户对设备102的操作而产生。根据一个实施例，声学信号是对用户可听的，而在其他实施例中，声学信号对用户是不可听的。

在另一个实施例中，声学信号是作为用户与设备102交互的结果产生的那些声学信号，并且可以受用户行为的影响。例如，用户可以通过物理地操纵设备102的部分来操作设备102，从而产生由声学传感器接收的声学信号。这些声学信号可以完全在设备的内部。例如，声学信号可以是当用户将一片面包放进烤箱时由烤箱产生的声音，当用户操作手柄以将面包片降入到烤箱中时由烤箱上的手柄产生的声音，或者当用户转动刻度盘以选择烘烤设置时由烤箱上的刻度盘产生的声音。

声音可能因用户、设备和操作而异。例如，不同的用户可以以不同的力量（例如温和地或猛烈地）操作烤箱手柄，从而产生各种各样的声音。在另一个示例中，相同用户可以在每次操作中不同地操作手柄。用户的操作可以基于用户的有意识的或无意识的因素而变化。应当显而易见的是，用户的行为可以基于设备102的部分、设备如果被用户所操作而特定于具体设备102，和/或特定于设备102的操作。例如，第一用户如何与烤箱交互并对其进行操作以及作为该交互的结果产生的声学信号不同于第二用户可能如何与烤箱交互以及结果得到的声学信号。类似地，第一用户如何与烤箱交互不同于第一用户可能如何与HVAC系统交互，并且作为结果产生的声学信号也不同。

基于用户对设备的操作，不同的用户可以具有与每个用户相关联的单独音景。单独音景可以被控制器检测到并且与特定用户相关联。例如，在每次操作期间以类似的力量操作烤箱杆的用户创建了具有特定的可识别模式的单独音景。在一个示例中，这些单独音景可以被控制器检测到，并且用于为特定用户产生个性化的输出。控制器可以使用任何类型的模式识别算法从音景中标识单独的用户。控制器还可以产生针对该用户个性化的一个或多个输出。

此外，声学信号可以是与存在于设备的共享环境中的一个或多个用户相关联的那些声学信号。例如，声学信号可以是来自HVAC系统的内部声音。在该示例中，HVAC系统的操作状态中的差异可以取决于存在于共享空间中的人数和/或空间中的活动水平。在这些示例中，由设备（HVAC系统）生成的声音可以基于空间中改变的声学而变化，其中设备在所述空间中操作和/或位于所述空间中。

在又一实施例中，声学信号可以是由设备内的介质产生的与介质的操作状态相关联的那些声学信号，诸如在不同的沸腾阶段由水壶中的水产生的声音，由烤箱中烹调的面包产生的声音，在不同的冲泡时期咖啡滴落产生的声音。这些声学信号还可以被用来标识设备102或介质的操作状态，并且可以导致到用户的特定输出。这些声学信号可以完全在设备的内部。例如，在沸腾时期产生的声音可以确定水是否可以饮用，如果是，则以被识别为向用户指示这一点的输出来提醒用户。在其它示例中，面包烹调所产生的声音可以被用于确定面包是否烘烤好，咖啡滴落所产生的声音可以被用于确定咖啡是否冲泡好。在一个示例中，与介质相关联的声学信号可以导致接连地改变由输出元件产生的输出，用户可以使用所述输出以确定烹调时间的持续时间。例如，用户可以使用当面包正在烘烤时所产生的变化输出来标识与所期望的烹调时间相关联的特定输出。

这些声音可能因不同操作状态以及设备102中使用的不同媒介而变化。例如，沸腾声音和咖啡滴落可以特定于存在于水壶或咖啡壶中的水量，并且烘烤声音可以特定于面包厚度以及用户选择的烘烤设置。在另一个示例中，当真空（吸尘器）拾取灰尘颗粒时，真空吸尘器可以产生特定声音，其可以基于颗粒的尺寸和/或真空（吸尘器）的充满程度而变化。系统可以产生可听输出，其可以基于变化的声音而变化。另外，这些声音也可以对操作设备102的用户不可听。

根据一个实施例，控制器106从声学传感器接收声学信号，并且可以进一步处理该声学信号。声学信号可以完全在设备的内部，诸如与烤箱中被加热的线圈元件相关联的声学信号。声学信号可以完全在设备的外部。在一个实施例中，只有内部声学信号可以被控制器使用来生成输出。在另一个实施例中，可以使用内部和外部声学信号的组合。

一般而言，声学传感器104接收由设备102产生的声学信号。声学传感器104生成被控制器106接收的相关联的输出信号。在一个实施例中，声学信号可以由位于环境中的多个设备产生。控制器106可以从多个设备接收声学信号并且基于多个声学信号生成单一的输出信号。在一个示例中，一个设备可以被用于产生主声学信号，而任何附加的设备可以被用作辅助设备来产生辅助声学信号。主声学信号可以被用于产生主输出，而辅助声学信号可以被用来影响主输出。取决于实施例，相关联的输出信号可以是模拟输出信号或数字输出信号。

在一个示例中，控制器106确定与声学信号相关联的一个或多个特征（或特性）。该特征可以包含声学信号的频率（或频谱）、声学信号的声压水平、声学信号的声压水平和频谱中的相对改变、设备102特定的声学信号、声学信号模式和与设备102产生的“正常”操作声学信号的偏差，以及其它特征。此外，控制器106可以检测与声学信号或有关音景相关联的模式。例如，控制器106可以检测与特定声学信号关联的重复，诸如多长时间咖啡壶被接通一次。声学信号的特征可以被控制器106用于确定由输出元件产生的输出。另外，声学信号的变化特征可以被控制器106用于确定由输出元件产生的输出的改变。声学信号和相关联的特征可以细微地或者显著地改变，这可以导致控制器106使输出变化并生成可被感知是伪随机的动态输出。

除了可以被控制器106用于确定输出的声学信号的各种特征之外，控制器106可以基于存储在设备102中作为行为或效果库的一组预编程的输出108来确定输出，所述预编程的输出基于所接收的信号动态地变化。根据一些示例，控制器106可以将所接收的声学信号匹配到存储的预编程的输出108并且向输出元件109和110传输基于预编程的输出的控制信号。

在一个示例中，预编程的输出与特定类型的输出元件或输出效果相关联，诸如单独或组合的所选择的光、音频、触觉或其他输出。声学信号中的改变可以影响预编程的输出的变化。例如，来自HVAC系统的声学信号可以与特定照明网络相关联的预编程的照明输出匹配。在一个示例中，声学信号中的改变可以使照明网络产生的预编程的光输出的颜色或强度变化。

在另一个示例中，预编程的输出与设备的不同操作状态或条件相关联。不同的操作状态可以被控制器检测到并且匹配于特定的预编程的输出。例如，检测到指示水壶的沸腾操作状态的声学信号可以匹配于预编程的输出，其可以提醒用户沸腾操作状态。在另一示例中，检测到指示设备正在被清洁的声学信号可以匹配于预编程的输出。在该示例中，预编程的输出可以是通过网络传输至扬声器系统的声音，所述声音被传输到用户的房屋中的另一个房间以提醒用户该沸腾状态。所接收的声学信号中的变化可以使扬声器系统产生的音频信号输出的频率和振幅变化。

在另一个示例中，预编程的输出可以与特定用户相关联。如上所提及的，控制器可以检测单独的音景并且可以将单独的音景和与单独的用户相关联的特定的预编程的输出相关联。预编程的输出可以产生针对每个用户个性化的一个或多个输出效果。

在又一示例中，预编程的输出可以与设备“性格”相关联。由控制器106生成的输出可以对应于与这些性格相关联的特定行为。例如，一个特定设备可以具有“内向性格”并且控制器可以将所接收的声学信号匹配到柔和的预编程的输出，诸如低强度光或低振幅声音输出。相反地，从“外向性格”的设备接收的声学信号可以匹配于诸如高强度光或高振幅声音输出之类的预编程的输出。所接收的声学信号中的变化可以使预编程的输出在根据设备的“性格”建立的范围内变化。

在一个实施例中，对声学信号和相关联的特征的改变是由设备102的操作状态的改变引起的。当设备102的操作状态改变时，声学信号可以细微地或显著地改变。例如，当水壶中的水被加热时，水壶可以从被关断的操作状态过渡到预沸腾阶段的操作状态，然后当水壶中的水沸腾时，过渡到沸腾阶段的操作状态。每个操作状态具有与其相关联的特定声学信号。当操作时期改变时，声学信号也可以改变，从而导致由控制器106接收的改变的输入。在一个示例中，控制器确定所检测的操作状态是否超出用户所选择的操作状态。例如，当锅应当如用户所选择的那样慢煮时，控制器可以检测锅是否在沸腾。对输入的改变可以导致输出元件的输出变化，从而导致呈现给用户的变化的输出效果112。

在另一个实施例中，用户对设备102的操作的改变可以造成对声学信号的特征的改变。例如，用户可以压低烤箱杆以启动烤箱并烘烤面包。杆的运动可以产生与该特定启动相关联的第一声学信号。第一声学信号可以具有涉及例如当压低手柄时用户所施加的力量的相关联特征。该第一声学信号可以由控制器106处理并且导致输出元件的第一输出，其反映了与力量相关联的声学特征。在另一实例中，用户可以以不同的力量将手柄压低到烤箱。该运动可以产生第二声学信号，其可以不同于第一声学信号。第二声学信号具有涉及用户施加的不同力量的相关联特征。控制器106可以处理第二声学信号并确定声学信号的哪些特征是不同的，并且可以通过输出元件生成第二输出。在一个示例中，可以通过确定所接收的信号的声压水平并将其与任何后续信号的声压水平比较来检测声学信号中的差异。

在一个实施例中，与设备102相关联的声学信号可以随使用或随时间而细微地改变。例如，当设备102升温时或者当部分变得更加磨损或松弛时，声学信号可以细微地改变。信号的改变也可以由部分故障并产生从与非故障的设备102相关联的声学信号偏离的声音而引起。例如，当吐司从烤箱中弹出时，烤箱中坏掉的弹簧机构可以导致不同于烤箱的正常操作的声学信号。在一个示例中，由设备102产生的声学信号可以存储在控制器106中，并且任何后续的声学信号可以与它进行比较。通过比较后续的声学信号，控制器106可以确定声学信号已从“正常”声学信号偏离并且可以产生能够提醒用户设备102的故障状况的输出。另外，所存储的声学信号可以被控制器用来生成和存储音景历史。在一个示例中，音景历史可以被用来分析设备的寿命并且还可以被用来诊断和修复设备。

根据本发明的各种实施例，声学信号的变化性质由控制器检测，并且被用于使输出变化以向环境中的用户产生动态和非重复的输出效果。基于声学信号中的类似改变对输出效果的改变可以是细微的或者显著的。控制器还可以确定控制哪些输出元件以便向用户产生所期望的效果。在一个示例中，如上所述，控制器可以基于预编程的输出确定控制哪些输出元件。

控制器106可以产生控制信号以传输到一个或多个输出元件109和110并且控制输出元件109和110以产生一个或多个输出效果112。在一个示例中，输出元件109和110可以包含照明源或照明网络、触觉（例如振动）反馈机构、或扬声器系统、以及可用于向用户提供输出效果的任何其它的输出元件。

如图1中所示，输出元件109可以部署在设备中。在一个示例中，输出元件109可以作为诸如显示器或触摸屏接口之类的设备的用户接口的一部分被包含。输出元件109还可以包含在诸如按钮、开关、旋钮、光指示器或者声音指示器之类的设备的部分中。输出元件110可以在位于环境101内的设备102的外部并且可以由一个或多个专用控制器控制。在一个示例中，输出元件110可以是遍及环境部署的照明网络的一部分，诸如遍及家庭或办公室环境部署的装饰性和/或环境照明器材。

在一个实施例中，输出元件110可以遍及整个环境101而定位，诸如照明网络之类。在另一个实施例中，输出元件110仅位于环境101的一部分中。如上所提及的，在一些实施例中，输出元件109被局部化到所述设备，诸如照明或触觉反馈机构。另外，在环境101中产生的输出效果112可以在整个环境中、仅环境的一部分中产生，或者可以被局部化到所述设备。例如，照明网络可以产生遍及家庭的照明效果，而触觉反馈机构可以产生局部化到所述设备的振动效果。

另外，所述设备、输出元件110、以及任何外部传感器可以互连在环境101中，例如通过无线网络。例如，一个或多个设备、外部传感器和输出元件110可以是连接的房屋环境的一部分。在一个示例中，来自位于环境101的一部分中的一个设备的声学信号可以影响来自位于该环境101的另一部分中的输出元件的输出。在另一个示例中，设备之一的操作可以由外部传感器检测并且可以影响所产生的输出。在一个示例中，控制器可以基于许多因素确定要产生的输出的位置，诸如环境101中的用户存在。

输出元件109和110中的一个或多个可以被用来向用户递送输出效果112。控制器106可以控制特定的输出元件109和110以向用户产生所期望的输出效果112。由控制器106产生的输出可以被配置成反映输出元件的类型并且可以包含用于硬连线的输出元件的控制信号，或者通过网络发送的用于远程输出元件的控制信号。通过网络发送的控制信号可以是有线或无线信号并且可以被转换到合适的协议，如下文进一步描述的那样。

这样的输出效果112还可以驱动用户行为。例如，用户可以逐渐领会作为源的设备102与非重复且动态的输出效果112之间的联系。这可以使用户对设备更加感兴趣，并且在情感上更依恋于它。例如，如果用户领会到用户的行动影响所产生的输出效果112，则用户可能增加设备的使用或试图使设备的操作变化，以便影响输出效果112。因此，使得设备102更加对用户友好。

此外，输出效果112可以通知用户设备的操作条件。例如，照明或声音效果可以通知用户设备已经改变了操作状态或者已经偏离正常的操作。另外，动态照明效果（例如灯光秀）和声音效果（例如音响空间）可能因艺术效果而受到青睐，从而导致用户（或环境101中的其他人）领会到设备和输出效果112之间的联系。

根据一个实施例，控制信号可以控制由光器材或照明网络产生的光，包含所产生的光的强度、持续时间和颜色。在一个示例中，照明源或照明网络可以包含连接在一起的一个或多个照明单元。该照明单元可以是LED、白炽灯、荧光灯、卤素灯、激光、或任何其它类型的光源。

光源或照明网络可以被控制以产生包含一个或多个照明效果的输出效果或灯光秀。照明效果是用户可感知的照明中的改变。要领会到，与设备相关联的音景可以在一个位置中产生并且照明效果可以在远离设备的另一个位置中被用户感知。例如，位于厨房中的冰箱可以提供由控制器使用的声学信号来通过位于起居室中的照明器材提供派对照明效果。根据本发明的一个实施例，控制信号还可以控制由照明网络产生的照明效果的图案、序列和/或定时，如下文进一步描述的那样。在一个示例中，光的序列可以包含由光源或照明网络的照明单元（例如LED）产生的时间上间隔的两个或更多个照明效果。照明单元可以具有一种更多的颜色改变属性，并且控制信号可以控制由光器材显示的一系列颜色。在从设备的操作中接收的声学信号中检测到的变化可以控制由光器材显示的照明效果的序列。

在一个示例中，由控制器接收的第一声学信号可以导致第一照明序列，其包含具有特定强度、颜色改变属性以及定时的特定照明效果。设备的操作可以产生控制器接收的第二声学信号，其可以导致第二照明序列。控制器可以使第一照明序列变化到具有不同的强度、颜色改变属性和/或定时的第二照明序列。基于第一和第二声学信号中的细微或显著的差异，第二照明序列可以包含与第一照明序列的细微或显著的差异。根据一个实施例，动态照明效果通过使用包含光源的装饰性墙面砖来实现。

在一个示例中，为了在第一和第二照明序列之间的过渡，控制器可以在第一和第二照明序列之间引入过渡序列。类似于第一和第二照明序列，过渡序列可以基于设备的音景和相关联的声学信号。因此，不同的音景和声学信号可以产生不同的过渡。例如，基于第一与第二声学信号中的细微的或显著的差异，过渡序列可以是平滑的或快速的。

根据一个实施例，控制信号可以控制由扬声器系统产生的声音，包含声音的振幅、持续时间和频率。声音可以是任何音频信号，诸如录制的音乐、录制的人声、计算机生成的语音、铃声或提醒信号。控制信号还可以控制扬声器系统产生的声音的序列和/或定时。例如，声音的序列可以包含由扬声器系统产生的时间上间隔的两个或更多个音频效果。序列可以通过声学信号的特征和/或对声学信号的改变来确定，如上文所描述的那样。

根据另外的实施例，控制信号可以控制触觉（例如振动）反馈机构来向用户提供振动输出。例如，设备102可以具有可以从用户接受输入的诸如图形用户接口之类的或者更多的接口元件。可以包含诸如按钮、开关或者旋钮之类的其它接口元件。这些接口元件可以包含触觉反馈机构，通过其振动可以被递送给用户。在一个示例中，控制信号可以通过控制振动的频率和强度来控制振动的灵敏度水平。

在一个实施例中，控制信号可以将优先级或提示附到一个或多个输出，其可以导致特定输出元件基于提示的接收改变一个或多个输出效果112。该提示可以是在系统的外部或内部接收的任何类型的提示，包含但不限于，从所接收的声学信号确定的提示、从操作设备的用户接收的提示（这样的用户操作诸如设备上的开关之类的手动器件）、由诸如内部时钟机构之类的系统生成的提示、内部存储器提示，或者基于软件的一个、或从诸如外部传感器之类的附到系统的模拟或数字器件生成的提示。

在一个示例中，在接收到提示之后，控制器可以选择特定的预编程的输出108。所选择的预编程的输出108可以基于对所接收的声学信号的改变而动态地变化。例如，在接收到从打开的冰箱门接收的提示之后，控制器可以匹配由与冰箱和/或环境101相关联的特定照明源产生的预编程的照明输出，其可以包含特定颜色和脉冲频率。另外，预编程的照明输出的颜色和/或脉冲频率可以基于从冰箱接收的声学信号的改变而动态地变化。

在一个示例中，控制器106可以设置与输出元件109和110相关联的默认优先输出效果112，除非接收到特定的提示，否则其是被输出元件所使用的效果。在该示例中，当接收到提示时，控制器106指令输出元件109和110使用不同的效果。这种效果的改变可以是暂时的，仅在提示发生时或限定在特定时段内发生，可以是永久的，这在于其不允许其它效果或提示的进一步接收，或者可以是基于优先级的，等待新提示以返回到初始效果或选择一个新的。可替换地，控制器106可以基于提示的状态和所期望的效果的重要性来选择输出效果112。例如，如果控制器106检测到从根本上偏离先前的信号的声学信号，则控制器106可以触发超越否则存在或等待实行的所有效果的高优先级警报效果。该优先级也可以取决于状态，其中提示选择可替换的效果或取决于系统的当前状态而被忽略。应当领会到，采用针对各种输出效果112的优先级或提示的本发明的实施例并不限于上述特定类型的提示和优先级，因为许多其它类型是可能的。

控制器106还可以从附加的外部传感器（未示出）接收输入，其也可以被用于修改所确定的输出、序列或优先效果。另外，声学信号中的改变可以影响那些所修改的输出内的细微变化。声学信号可以在设备的仅仅内部或仅仅外部。例如，环境光传感器可以被用于修改光的强度，例如，以保持恒定的照明水平而不管进入房间的太阳光的量如何，或者以确保突出的照明效果而不论其它光源的存在性如何。声学信号的模式中的改变可以影响恒定的照明水平中的细微变化，例如通过使恒定光的色温细微地变化。运动传感器或其它检测器可以被用作触发器来开启或更改照明序列。例如，当人接近设备时，照明序列可以改变。光的强度可以随着对设备外部的声学信号的声压水平的改变而改变。温度传感器也可以用来提供输入。例如，冷冻机中的光的颜色可以被编程为取决于温度，例如，提供蓝光来指示低温，随着温度上升直至达到临界温度，其逐渐改变成红色，届时可以开始闪光或其他警告效果。对冷冻机内部声学信号的改变可以改变蓝光的强度、渐变到红色的速度、或在达到临界温度时的闪光频率。类似地，警报系统可以被用于提供触发用于提供警告、遇险信号、或其他指示的照明序列或效果的信号。在一个示例中，可以创建交互式照明序列，其中所实行的效果根据所接收的声学信号的改变而细微地变化，并且外部传感器可以充当提示或触发器来使照明效果显著地变化或实行不同的照明效果。

在一个实施例中，图2图示了分布式系统200，其包含用于根据一个实施例的设备的系统202。在所图示的实施例中，设备是烤炉204。尽管设备被示出为烤炉，但是根据系统的各种实施例，可以使用任何设备。如图2中所示，系统202被部署成远离烤炉204。然而，一般而言，系统202的元件和系统202的操作类似于参照图1描述的元件和操作。

如图2中所示，烤炉204可以包含部署在烤炉204的主体中的内部输出元件205和外部输出元件206，诸如上文所描述的照明源、扬声器系统或触觉反馈系统。烤炉204还可以包含用户接口208，其可以包含诸如背面照明源和装饰性照明源之类的照明源（未示出），以及附加的触觉反馈系统（未示出）。另外，烤炉204可以包含外部声学传感器209或部署在烤炉的主体中的内部声学传感器210，其被配置成检测设备内部或外部的声音。

系统202可以包含控制器212和预编程的输出214。在各种实施例中，系统202的控制器212从与烤炉204相关联的外部声学传感器209和/或内部声音传感器210接收声学信号。声学信号可以由控制器212处理以确定声学信号的特征，其可以被用于（与预编程的输出214结合）产生控制信号以控制输出元件206或输出元件205。如图所示，输出元件206可以部署在烤炉204中并且输出元件205可以被部署成远离烤炉204和系统202。输出元件205和206可以包含单个输出元件或多个输出元件。输出元件205和206也可以包含诸如照明元件、声音元件、和/或触觉元件之类的不同类型的元件的组合。

在各种示例中，用户接口208允许用户控制和改变输出元件和所产生的输出效果。在一个示例中，用户可以改变输出样式、影响输出效果的设备，控制来自一个或多个设备的组合效果，改变或控制来自外部传感器的输入，改变提示或优先级、与特定用户或设备相关联的预编程的输出以及系统200的其它配置。

图3图示了分布式系统300的另一实施例，其包含用于根据一个实施例的设备204的系统202。在所图示的实施例中，输出元件206、烤炉204、声学传感器302和系统202中的每一个都被部署成彼此远离。在一个实施例中，输出元件包含照明网络304，其包含多个照明器材，并且还包含声音系统310。照明网络304可以被用于在与设备204相关联的环境312中提供被环境312中的用户和/或其他人感知的环境照明306或装饰性照明308。声音系统310还可以被用于在与设备204相关联的环境312中提供各种声音效果。

在照明网络304提供环境照明306的情况下，照明可以包含被间接感知的光。例如，光在全部或部分被用户感知之前可以被各种居间表面中的一个或多个反射开。例如，可以提供环境照明306来照亮房屋的房间或办公楼中的办公室。在一个示例中，在照明网络304控制办公室环境中的环境照明的情况下，HVAC系统的声学信号可以被用于增加或减少提供在办公室空间中的环境照明。操作状态中的差异可以取决于办公室空间中的占用情况，并且可以驱动声学信号中的改变，从而导致所提供的不同量的环境照明。例如，来自 HVAC系统的输出的特征（空气流和空气温度）随着占用办公室空间的人更多或更少而改变。

在照明网络304提供装饰性照明308的情况下，装饰性照明可以被用于美学的目的并且可以包含包括绳灯、墙面砖、垫子、电子织物，以及其它照明器材的一个或多个照明器材。装饰性照明308可以被部署在家庭、零售场所、办公室或其它环境中。变化的声学信号可以被系统202用于使来自产生装饰性照明效果的装饰性照明的输出变化。由于声学信号的变化特征，对于与设备相关联的环境312中的个体来说，所产生的装饰性照明效果是非重复且可感知的。

在办公室环境的一个示例中，与咖啡机相关联的声学信号的使用可以被用于在办公室环境中提供织物面板形式的装饰性照明效果。这样的输出效果还可以驱动用户行为并且使用户注意到设备的操作状况，例如装饰性照明效果可以通知人们同事正在休息或咖啡机忙。非重复且动态的装饰性照明效果可能因艺术效果而受到青睐，而无需领会到作为装饰性照明效果的生成器的设备之间的联系。在另一示例中，用户可能领会到作为源的设备与非重复且动态的装饰性照明效果之间的联系，这可以使用户对设备更加感兴趣并且在情感上更依恋于它。

在一个示例中，系统202可以将各种类型的输出效果进行组合以产生动态、多模态的输出。例如，由照明网络304产生的光输出可以与由声音系统310产生的各种声音输出相结合，以创建包含声音和光二者的多模态输出。在声学信号中检测到的改变可以通过使单个或多个类型的输出变化来使多模态输出变化。在一个示例中，只有声音输出或光输出变化，在另一个示例中，声音输出和光输出二者都变化。

在一些实施例中，包含仅光、仅声音或每个的组合的预编程的输出可以进一步随设备的变化的音景而变化。例如，照明网络304可以通过响应于变化的声学信号来在序列或模式上控制联网的照明单元来提供以灯光秀的形式的动态照明效果，如上文所描述的那样。在另一个示例中，输出元件可以通过控制联网的声音系统来提供以环境音乐或声音形式的动态音景。要领会到，输出的动态性质是由控制器接收的变化的声学信号驱动的。因此，这些动态输出在用户看来可能像是伪随机的，其可以被用来产生用户所青睐的艺术效果。另外，用户可能青睐变化信号的源，并且因此可能还青睐和享受使用该设备。

参照图4来描述产生与设备相关联的输出的说明性过程400。过程400提供允许输出基于声学信号中的差异动态变化的反馈回路，所述声学信号中的差异是由设备的操作状态中的改变引起的。根据该过程，在步骤402处，声学传感器接收由设备产生的声学信号。在一个示例中，声学信号对应于设备的操作状态，诸如参照水壶描述的沸腾状态。在步骤404处，输出元件提供基于所接收的声学信号的输出。在该步骤中，输出是在与设备相关联的环境中生成的。

在步骤406处，用户对设备102的操作导致由设备产生的改变的声学信号。在一些实施例中，改变是由操作设备的用户行动直接造成的。在其它实施例中，改变是由用户交互导致的设备的改变的状态造成的。另外，在步骤408处，设备的操作状态中的改变导致对设备产生的声学信号的改变，这与用户对设备的操作无关。在步骤410处，结果是由设备提供的改变的声学信号（例如，正如声学传感器104所感测的）。该过程返回到步骤402，其中接收改变的声学信号（例如，通过控制器106）。在步骤404处，输出元件（例如输出元件110、112）被控制以提供基于现在改变的声学信号的输出。作为连续变化的声学信号的结果，向控制器提供动态输入。根据一些实施例，动态输入被控制器用于生成伪随机输出。

在一个示例中，输出元件向与设备相关联的环境中的用户提供反馈。给用户的反馈可以进一步导致操作设备的用户改变操作状态。

在一个实施例中，步骤402可以包含接收对应于设备的第一操作状态的第一声学信号，以及接收对应于设备的第二操作状态的第二声学信号，所述第二操作状态与第一操作状态不同。例如，第一操作状态可以对应于烤炉“接通”并且烤炉可以产生第一声学信号（例如，烤箱杆的操作）。而第二操作状态可以对应于烤炉“烘烤中”并且产生对应于第二操作状态的第二声学信号（例如，烘烤面包的声音）。

在一个实施例中，步骤404可以包含控制输出元件提供对应于设备的第一操作状态的第一输出，以及控制输出元件提供对应于设备的第二操作状态的基于第二声学信号的第二输出。其中，例如，第一输出对应于烤炉被接通，稳定的光输出可以由光源提供。在该示例中，第二输出对应于烤炉“烘烤中”并且闪烁光可以由光源产生。可以基于面包在烤炉中的烹调状态来改变闪烁光的频率（例如，通过控制器106）。例如，当不断烘烤面包时，由于声学信号改变，闪烁的速率可以增加。要领会到，光源可以产生其它照明效果，诸如脉冲光、颜色渐变效果、调光效果、对光或其他输出模态的其他受控改变。

在该示例中，作为用户操作设备和在烤炉中烘烤面包的结果，发生了操作状态从第一操作状态到第二操作状态的改变。然而，在一些实施例中，从第一操作状态到第二操作状态的改变可以独立于用户对设备的操作而发生。

在一个实施例中，参考图5，其图示了根据本发明的各种实施例的系统500。在图5中所示的实施例中，系统500包含音频解码器502、存储器件504、控制器506、以及定时器508。音频解码器502被配置成从一个或多个内部和/或外部声学传感器接收声学信号以及调节原始接收的声学信号以产生声学数据。在图示的实施例中，音频解码器502包含调节电路514、一个或多个滤波器516、以及模数（A/D）转换器518。存储器件504被配置成存储原始声学信号520和/或从音频解码器502接收的所产生的声学数据522。存储器件504还可以存储预编程的输出524，例如，预编程的输出对应于如设备的操作产生的音景所指示的设备的一个或多个一般操作状态。如上所描述的，这些预编程的输出524可以被用来提供动态变化的输出效果。控制器506被配置成从音频解码器502和/或存储器件504接收声学数据并且生成可以被提供给一个或多个输出元件的控制信号输出。根据一些实施例，控制器506包含映射器510和输出缓冲器/网络端口512。定时器508被配置成产生到控制器506的输入以改变或控制与控制信号相关联的定时。然而，应当领会，本发明的这个实施例不限于图5中所示的实现，因为许多其它实现是可能的。

根据各种实施例，系统500从内部声学传感器接收作为输入的内部声学信号和/或从外部声学传感器接收作为输入的外部声学信号，并向直接连线到系统的输出元件输出控制信号和/或向远离系统定位的输出元件输出网络信号（例如，通过网络）。根据一个实施例，无线网络被用于向一个或多个输出元件传送输出控制信号。

根据各种实施例，音频解码器502可以处理所接收到的信号，并且可以生成具有反映声学信号的一个或多个特征的信息的输出。在一个实施例中，音频解码器502可以包含调节电路514，其将从声学传感器接收的原始声学数据转换为被音频解码器502解译的一个或多个值。音频解码器502还可以包含一个或多个滤波器516，诸如低通滤波器和外部噪声滤波器，其可用于移除高频噪声和对声学信号的在外数据部分进行滤波。在一个示例中，音频解码器502包含被配置成将所接收的模拟声学信号转换成数字形式的A/D转换器518。音频解码器502可以以专用硬件来实现，或者可以以在系统内的处理器（未示出）上运行的软件实现。

音频解码器502可以执行附加的信号处理功能，诸如确定以上所描述的声学信号的特征。然而，在其它实施例中，这些功能可以由控制器506执行。声学信号的特征的示例可以包含但不限于，涉及声学信号的频率（或频谱）的信息、声学信号的声压水平、声学信号的声压水平与频谱中的相对改变、设备特定的声学信号、声学信号模式和从设备产生的“正常”操作声学信号的偏差，以及其它特征。

根据本发明的一个实施例，各种信号处理技术被用来分析声学信号。应当领会，存在能够使用信号处理技术来执行的许多不同类型的过程或分析，并且本发明不限于用于分析声学信号的任何特定的技术。例如，音频解码器502可以生成针对音频信号的时域信息，其表示声学信号随时间的强度。时域信息可以作为阵列输出，其中每个阵列元素是表示给定时间点的声学信号的强度的整数，或者以任何其它适合的格式。音频解码器502还可以通过对针对声学信号的时域信息执行拉普拉斯变换（其示例包含傅立叶变换和快速傅立叶变换（FFT））来生成频域信息。在一个实施例中，执行快速傅立叶变换，但本发明在这方面并不受限，并且可以采用任何适合的技术来用于在频域中的分析。频域信息可以作为阵列输出，其中每个阵列元素是表示给定时间点的声学信号的强度的整数。音频解码器502还可以通过对针对声学信号的时域信息执行快速傅立叶变换（FFT）生成频域信息。频域信息可以作为阵列输出，其中每个阵列元素可以是表示在对应的时间帧期间针对给定频带的信号的振幅的整数。根据本发明的一个实施例，频域信息是针对特定时间帧的对应时域信息的FFT。

系统500还可以包含存储器件504，诸如存储器单元、数据库、或其他适合的模块（例如，可移动闪存），以用于存储与经处理的声学信号相关联的声学数据。除了存储声学数据之外，存储器件504可以存储上文所描述的预编程的输出和下文进一步描述的映射表。此外，存储器件504可以存储多个效果和用于将那些效果转换为适于控制输出元件的数据格式或协议的指令，所述数据格式或协议诸如是有线或无线传输协议。在其中使用预编程的输出的实施例中，适合的指令可以被包含在控制程序（下文进一步描述）中，并且存储在存储器件504中，例如，在控制程序的加载或运行时。控制器可以被配置成访问存储器件504来检索必要的信息以执行此处描述的功能。应当领会，存储器件504的方面和功能可以由控制器来执行。

在一个实施例中，控制器506从音频解码器502接收输出并且经由映射器510生成基于声学信号的各种特征的控制信号。如上所描述的，控制信号可以基于声学信号中的改变，并且可以使输出元件产生的一个或多个输出变化以产生被环境中的用户感知的动态输出效果。在一个实施例中，映射器510确定输出程序，其被配置成基于向输出元件传输的控制信号来控制输出元件。可以使用许多if/then语句或布尔逻辑来编程所述控制程序以解译涉及声学信号的特征的从声学传感器接收的声学信号的许多变化的排列。控制程序还可以包含状态识别算法。该状态识别算法可以解译设备的对应操作状态，例如来自所处理的声学信号的水壶的沸腾阶段或食品加工机的混合时期。为了执行该功能，映射器510还可以包含具有存储的操作状态和对应的声学信号特征的映射表。映射器510可以被配置成将声学数据和/或相关联的特征与映射表中存储的操作状态相匹配。

控制程序可以生成被传输到输出元件的控制信号，其可以控制输出元件并且导致被用户感知的输出效果。控制信号可以被传输到输出元件（例如，照明网络）以产生一个或多个输出。由于声学信号的特征随时间而改变，从而导致到映射器510的变化的输入，因此映射器510生成变化的控制信号，该变化的控制信号被发送到输出元件。控制程序可以以许多方式中的任何一种来实现，因为本发明并不限于任何特定的实现。例如，控制程序可以是独立的应用，例如C++或者Fortran程序的可执行映象或者其他可执行的代码和/或库。

系统还可以包含定时器508，其向控制器提供输入。根据一个实施例，定时器508被用于提供在由映射器510实行的映射功能中随时间的变化，以得到发送到输出元件的控制信号中的结果得到的变化并且从而降低响应于声学信号产生的输出效果中的冗余。例如，如果输出效果的改变过于细微而使用户无法察觉，那么定时器508可以通过使输出以预定的时间间隔变化来将附加的变化引入到控制信号中。在一个实施例中，定时器508还可以包含日期和时间信息，使得映射功能可以由于日期和/或时间改变。例如，基于日时信息，控制器可以确定提供给办公室环境的预计自然光的水平，并且还可以相应地调整由光网络所产生的光水平。在另一个示例中，基于周历信息，控制器可以确定环境的预计占用并相应地调整输出。在另一个实施例中，定时器508可以引入内部定时信息从而使映射功能可以由于时间量而改变，该时间量为特定的控制程序、序列、模式已经实行、特定的输出已被启动/无效的时间量，或到与设备相关联的特定操作状态的时间。例如，定时器可以计算光源已经被启动了多长时间，或者水壶已经在沸腾操作状态中多长时间。

输出缓冲器和网络输出端口512可以被配置成促进控制信号从控制器506到输出元件的传输。应该领会，存储在映射表中的信息和来自映射器510的输出可以不是能够直接控制各种输出元件的格式。在该实施例中，输出缓冲器和网络端口512可以将来自控制器506的控制信号转换为特定输出元件接受的格式。例如，输出缓冲器512可以将控制信号转换为诸如DMX、RS-485、RS-232之类的有线传输数据格式，或者诸如Z-Wave、ZigBee、X10、以及Insteon之类的无线传输数据格式。然而，应该领会，本发明在这方面并不受限，因为不需要使用输出缓冲器。

通过使用脉冲宽度调制信号，可以以固定电流或电压驱动输出元件，所述固定电流或电压然后根据脉冲宽度调制的控制信号被接通或关断。可替换地，可以使用模拟技术驱动输出元件，其中电流或电压电平随时间、脉冲振幅调制或响应于控制信号而使通过输出元件的功率变化的任何其它技术而变化。

控制器506还可以通过射频（RF）、超声、听觉、红外（IR）、光学、微波、激光、电磁、任何类型的计算机链路或任何其它适合的传输或连接技术与输出元件通信。为了促进通信，每个输出元件可以与对输出元件唯一或与其他输出元件的地址重叠的预定分配的地址相关联，以促进与控制器的通信。

应当领会，控制器506可以以许多方式中的任何一种来实现，包含使用专用硬件或者使用在系统内的处理器（未示出）上运行的软件。当实现在软件中时，软件可以存储在系统可访问的任何存储介质上，包含存储音频数据的存储器件504。处理器可以包含用于响应信号或数据进行处理的任何系统，因为本发明并不限于任何特定类型的处理器。

在本发明的一个实施例中，对声学输入信号的分析基本上与提供给输出元件的输出同时执行以产生实时输出效果。然而，本发明在这方面并不受限，因为在其它实施例中，对声学输入信号的分析以所期望的延迟先于产生输出效果而执行。这可以提供在执行声学输入信号到用于输出元件的控制信号的映射中的一些灵活性，因为该映射功能不仅可以考虑与生成控制信号的时刻对应的声学信号的特性，而且还可以预测声学信号中预见将要发生的改变，并且从而基于已知趋势和/或操作历史而在声学信号中的改变之前制定输出效果。

图6图示了根据本发明的各个方面的照明网络600的一个实施例。在各种实施例中，网络照明系统可以包含附加的照明控制器。如图6中所示，来自诸如系统500之类的系统的控制信号可以被提供到附加的照明控制器602，其被配置成控制网络照明系统。在各种实施例中，照明控制器602包含软件应用，其可以用来创建可以包含一个或多个照明序列的照明程序。照明控制器602可以实行或回放上述照明序列并且对其响应，控制一个或多个照明单元604。

在某些实施例中，照明单元604可以被组织成不同群组，例如，以促进大量照明单元的操纵。照明单元604可以基于空间关系、功能关系、照明单元的类型，或由控制器确定的任何其它方案被组织成群组。空间布置可以有助于容易地进行编程和实施照明效果。例如，如果一组灯被布置成行并且该信息被提供给系统，那么系统可以实现诸如彩虹或相继闪光之类的效果。可以在一组单元以及单个照明单元上使用任何实现或效果。群组的使用还可以允许控制器传输单个命令或提示以控制照明单元的预定选择。控制器602还可以根据上述的序列功能、提示功能和优先级功能控制照明单元604。

在某些实施例中，一个效果的成果可以被编程为取决于第二效果。例如，分配给第一照明单元的效果可以是随机颜色效果，并且分配给第二照明单元的效果可以被指定成匹配于随机颜色效果的颜色。可替换地，一个照明单元可以被编程为无论何时第二照明单元满足诸如被关断之类的某一条件，就实行诸如散列效果之类的效果。该方案甚至能够创建更复杂的布置，诸如在第一效果的某一条件匹配于第二效果的颜色和第三效果的速率时发起的效果之类。可以领会到，取决于其它效果或参数的效果或参数的组合的上述示例仅仅出于说明性目的而被提供，因为本发明并不限于这些具体的示例，这是由于许多其它依赖性和组合是可能的。可以领会到，如上所述，上述照明效果是基于与设备的操作相关联的变化的声学信号生成的。声学信号中的变化驱动可以被用户感知的照明效果的动态性质。

在某些实施例中，单个组件可以既能够生成控制程序也能够控制照明单元。例如，参照图5进行描述的控制器可以具有加载于其上的软件以使其能够不仅执行上述的生成功能，还能执行如参照图6描述的由照明控制器执行的控制或回放功能。在某些实施例中，以下所述的如由任何软件应用执行的功能可替换地可由诸如芯片或卡之类的硬件器件或能够执行本文所描述的功能的任何其它系统提供。

在本发明的各种实施例中，可以从多个设备接收一个或多个声学信号。多个声学信号可以用来驱动系统的公共输出。多个声学信号中的变化还可以增强由系统产生的输出中的变化，从而导致甚至更加动态的输出。

虽然本文中已经描述并说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想到各种其它措施和/或结构，以用于执行本文中所描述的功能和/或获得本文中所描述的结果和/或优点中的一个或多个，并且这样的变形和/或修改中的每一个被视为在本文所描述的发明实施例的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易领会到，本文所描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意指是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明的教导所用于的特定的一个或多个应用。本领域技术人员将认识到或仅仅使用常规实验就能够确定本文所描述的特定发明实施例的许多等同物。因此，要理解的是仅仅作为示例来呈现上述实施例，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以不同于如特别描述和要求保护的那样的方式实践发明实施例。本公开的发明实施例针对本文所描述的每个单独的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法。此外，两个或更多这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法的任何组合都包含在本公开的发明范围内，只要这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法不相互矛盾。

如本文所定义和使用的所有定义应被理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通意义。

如本文在说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一”和“一个”应被理解为意指“至少一个”，除非明显指示相反。

如本文在说明书和权利要求中所使用的关于一个或多个元件的列表的短语“至少一个”应当被理解为意指选自元件列表中的任何一个或多个元件的至少一个元件，但是不必包含在该元件列表内特别列出的每个元件中的至少一个，并且不排除元件列表中的元件的任何组合。该定义还允许可以可选地存在除了短语“至少一个”所指的元件列表内特别标识的元件之外的元件，无论与那些特别标识的元件相关还是不相关。

还应当理解，除非明显指示相反，否则在本文要求保护的包含一个以上步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不必限于该方法的步骤或动作被陈述的顺序。

出现在权利要求中的括号中的参考标记（如果有的话）仅仅为了方便而提供，并且不应被解释为以任何方式的限制。

Claims (27)

1.一种与设备（204）相关联的系统（202），所述系统包括：

与所述设备（204）相关联的声学传感器（209，210，302），其用于接收由所述设备（204）在其操作期间产生的声学信号并且生成相关联的输出信号；

被配置成生成与所述设备（204）相关联的环境（101，312）中的输出的输出元件（205，206，304，306，308，604）；以及

耦合到所述声学传感器和所述输出元件的控制器（212，500，506），所述控制器106被配置成：

接收所述相关联的输出信号；以及

控制所述输出元件（205，206，304，306，308，604）以提供基于所述相关联的输出信号的输出。

2.权利要求1的系统，其中所述输出包含多模态和伪随机输出。

3.权利要求1的系统，其中所述输出元件被配置成向与所述设备相关联的环境中的设备的用户提供反馈。

4.权利要求1的系统，其中所述输出元件被配置成提供与所述设备相关联的环境中的伪随机装饰性输出。

5.权利要求1的系统，其中所述控制器被配置成控制所述输出元件以基于所述设备如何被使用和所述设备的操作条件中的至少一个中的差异来提供变化的输出。

6.权利要求1的系统，其中所述输出包含光、声音、和振动中的至少一个。

7.权利要求1的系统，其中所述输出元件被部署成远离所述设备，并且

其中所述输出元件被集成到提供与所述设备相关联的环境中的环境照明的系统、提供与所述设备相关联的环境中的装饰性照明的系统以及提供在与所述设备相关联的环境中可听的一组声音信号的音频系统中的至少一个中。

8.权利要求7的系统，其中所述控制器与所述输出元件使用无线通信系统进行通信。

9.权利要求1的系统，其中所述输出元件包括扬声器系统、视觉显示系统、和触觉反馈系统中的至少一个。

10.权利要求1的系统，还包括被配置成存储预配置的输出的存储器，其中所述控制器被进一步配置成控制所述输出元件提供基于预编程的输出的输出。

11.权利要求1的系统，其中所述输出元件包括被配置成产生在所述环境中可感知的照明效果的照明网络。

12.权利要求11的系统，其中所述控制器被进一步配置成基于所述相关联的输出信号控制所述照明效果的强度、持续时间、颜色、以及定时中的至少一个。

13.权利要求11的系统，其中所述控制器被进一步配置成控制所述照明网络基于所述相关联的输出信号的特性来提供所述照明效果，所述特性包含所述相关联的输出信号的频率、所述相关联的输出信号的声压水平、所述声压水平的相对改变、所述相关联的输出信号的偏差，以及与所述设备相关联的声学模式中的至少一个。

14.一种家用设备（102，204）包括：

包含在所述家用设备（102，204）中的至少一个输出元件（109，205），所述至少一个输出元件（109，110，205，206，304，306，308，604）中的每一个被配置成生成与所述家用设备（102，204）相关联的环境（101，312）中的输出；

声学传感器（104，209，210，302），其被配置成接收由所述家用设备（102，204）在所述家用设备（102，204）的操作期间产生的声学信号并且被配置成生成相关联的输出信号；以及

控制器（106，212，202，500，506），其被耦合到所述声学传感器（104，209，210，302）与所述至少一个输出元件（109，110，205，206，304，306，308，604），并且被配置成：

接收所述相关联的输出信号；以及

控制所述至少一个输出元件（109，110，205，206，604）以提供基于所述相关联的输出信号的输出，使得所述输出向与所述家用设备相关联的环境中的家用设备的用户提供反馈。

15.权利要求13的家用设备，其中所述输出包含伪随机和多模态输出。

16.权利要求13的家用设备，其中所述控制器被配置成控制所述至少一个输出元件以基于所述家用设备如何被使用和所述家用设备的操作条件中的至少一个中的差异来提供变化的输出。

17.权利要求13的家用设备，还包括部署成远离所述家用设备的至少一个输出元件，

其中所述控制器被配置成与所述至少一个输出元件通信，以及

其中部署成远离所述家用设备的所述至少一个输出元件被集成到提供与所述家用设备相关联的环境中的环境照明的系统、提供与所述家用设备相关联的环境中的装饰性照明的系统以及在与所述家用设备相关联的环境中可听的音频系统中的至少一个中。

18.权利要求13的家用设备，其中所述至少一个输出元件包括扬声器系统、视觉显示系统，和触觉反馈系统中的至少一个。

19.权利要求13的家用设备，其中所述至少一个输出元件包括照明网络，其被配置成产生在所述环境中可感知的照明效果，并且其中所述控制器被进一步配置成基于所述相关联的输出信号控制所述照明效果的强度、持续时间、颜色、以及定时中的至少一个。

20.权利要求19的家用设备，其中所述控制器被进一步配置成控制所述照明网络基于所述相关联的输出信号的特性来提供所述照明效果，所述特性包含所述相关联的输出信号的频率、所述相关联的输出信号的声压水平、所述声压水平的相对改变、所述相关联的输出信号的偏差，以及与所述家用设备相关联的声学模式中的至少一个。

21.一种产生与设备（102，204）相关联的输出的方法，所述方法包括：

接收由所述设备（102，204）产生的声学信号，所述声学信号对应于所述设备（102，204）的操作状态；

控制输出元件（109，110，205，206，304，306，308，604）以提供基于所接收的声学信号的输出，所述输出是在与所述设备（102，204）相关联的环境（101，312）中生成的；以及

基于由所述设备（102，204）的所述操作状态中的改变引起的所述声学信号中的差异来使所述输出变化。

22.权利要求21的方法，其中接收所述声学信号进一步包括：

接收对应于所述设备的第一操作状态的第一声学信号；以及

接收对应于所述设备的第二操作状态的第二声学信号，所述第二操作状态与所述第一操作状态不同。

23.权利要求22的方法，其中控制输出元件进一步包括：

控制所述输出元件来提供对应于所述设备的所述第一操作状态的第一输出；以及

控制所述输出元件来提供对应于所述设备的所述第二操作状态的基于所述第二声学信号的第二输出，其中所述第二输出与所述第一输出不同。

24.权利要求23的方法，其中从所述第一操作状态到所述第二操作状态的改变独立于用户对所述设备的操作而发生。

25.权利要求23的方法，其中从所述第一操作状态到所述第二操作状态的操作状态中的改变是由操作所述设备的用户引起的。

26.权利要求21的方法，其中基于所述声学信号中的差异来使所述输出变化进一步包括基于所述声学信号中的差异使所述输出变化以提供伪随机输出。

27.权利要求21的方法，其中控制输出元件以提供输出进一步包括控制所述输出元件以向与所述设备相关联的环境中的用户提供反馈，其中到用户的所述反馈导致操作所述设备的用户改变所述操作状态。