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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen einer Equalizer-Einstellung für ein Audiosignal an Benutzerpräferenzen.
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Verschiedene Personen haben verschiedene Präferenzen, wenn es darum geht, ein Audiosignal, z. B. eine Musikdatei, zu hören. Die Verwendung von Equalizern erlaubt es einem Benutzer, das Signal an seine Präferenzen durch individuelles Erhöhen oder Absenken der Signalamplitude für verschiedene Frequenzbänder anzupassen. Der Equalizer umfasst hierfür verschiedene Bandpassfilter und die Amplitude für jedes Frequenzband, das von dem Equalizer zur Verfügung gestellt wird, kann separat eingestellt werden. Die Equalizer-Einstellungen bestehen aus den Amplitudenwerten, die der Benutzer für verschiedene Frequenzbänder gewählt hat. Typischerweise muss der Benutzer die Equalizer-Einstellungen durch separates Einstellen der Amplitude für jede der Frequenzbänder manuell eingestellt. Alternativ sind spezifische Voreinstellungen für einen Equalizer für verschiedene Arten von Musik, wie Klassik, Pop, Rock usw. bekannt. Gemäß dieser Einstellungen werden die Parameter eines Equalizers eingestellt und das Eingangsaudiosignal wird dementsprechend verarbeitet, um seinen Klang zu ändern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Ziel der Erfindung, den Klang eines Audiosignals weiter an Benutzerpräferenzen anzupassen.
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Dieses Ziel wird durch ein Verfahren zum Anpassen eines Audiosignals an Benutzerpräferenzen gelöst.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, dass die Equalizer-Einstellungen an die Präferenzen eines Benutzers durch eine bestimmte Vergleichsprozedur angepasst werden können anstatt, dass die Equalizer-Einstellungen manuell durch einen Benutzer eingestellt werden. Gemäß der Erfindung kann der Benutzer eine Reihe von binären Entscheidungen zwischen zwei verschiedenen Equalizer-Einstellungen vornehmen und die daraus resultierende Equalizer-Einstellung wird, z. B. basierend auf einem genetischen Algorithmus, berechnet. In anderen Worten können mehrere binäre Entscheidungen zwischen verschiedenen Equalizer-Einstellungen einem Benutzer präsentiert werden, der wählen kann, welche der Equalizer-Einstellungen bevorzugt für ihn sind. Optional kann der Benutzer auch imstande sein, jede der vorgestellten Equalizer-Einstellungen manuell zu modifizieren, um diese modifizierte Version als Basis der entsprechenden binären Entscheidungen zu erstellen. Solch eine Modifikation kann eine erhöhte Gewichtung aufweisen und daher einen stärkeren Beitrag zu den resultierenden Equalizer-Einstellungen leisten.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung entsprechen die finalen Equalizer-Einstellungen den Benutzerpräferenzen.
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Zum Ausführen einer der binären Entscheidungen wird ein Audiosignal empfangen und eine erste und zweite Equalisierung basierend auf einer ersten und einer zweiten Equalizer-Einstellung mit dem Audiosignal ausgeführt. Die zwei resultierenden equalisierten Audiosignale können reproduziert werden und der Benutzer kann zwischen den zwei equalisierten Audiosignalen wählen und entscheiden, welches davon er bevorzugt. Optional kann der Benutzer außerdem angeben, dass weder die erste noch die zweite Equalizer-Einstellung seinen Präferenzen entspricht. Die Benutzerantworten werden verwendet, um eine Bewertung für jede der präsentierten Equalizer-Einstellungen zu generieren. Eine ausgewählte Equalizer-Einstellung erhält eine höhere Bewertung und eine nichtausgewählte Equalizer-Einstellung erhält eine geringere Bewertung.
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Danach können die vorgestellten Equalizer-Einstellungen kombiniert werden, indem z. B. durch Mittelung und Gewichtung eine neue Equalizer-Einstellung bestimmt wird. Die neue Equalizer-Einstellung kann auf ein Eingangsaudiosignal angewendet werden. Diese neue Equalizer-Einstellung kann optional als Endergebnis der Vergleichsprozedur verwendet werden oder es kann als zusätzliche Equalizer-Einstellung zur Verwendung für weitere binäre Entscheidungen in weiteren Schritten einer Vergleichsprozedur verwendet werden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann zur Anpassung der Equalizer-Einstellungen in Kopfhörern, Ohrhörern oder Einsteckhörern verwendet werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Audioverarbeitungseinheit gemäß der Erfindung.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines genetischen Algorithmusses zum Bestimmen der Equalizer-Einstellungen entsprechend den Benutzerpräferenzen gemäß der Erfindung.
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3A zeigt ein Beispiel zur Mittelung zwischen zwei Equalizer-Einstellungen im Frequenzbereich.
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3B zeigt ein Beispiel zur gewichteten Mittelung zwischen drei Equalizer-Einstellungen im Frequenzbereich unter Beachtung verschiedener Bewertungen, die zu verschiedenen Equalizer-Einstellungen gehören.
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Die Erfindung wird nun im Detail basierend auf beispielhaften Ausführungsbeispielen beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Audioverarbeitungseinheit gemäß der Erfindung. Die Audioverarbeitungseinheit 100 umfasst einen Eingang 101 und einen Ausgang 102. Die Audioverarbeitungseinheit 100 umfasst außerdem eine Equalizer-Einheit 110. Die Equalizer-Einheit 110 umfasst außerdem eine Equalizer-Einstellkurveneinheit 111. Ferner ist eine Eingangseinheit 200 und eine ID-Tag-Detektionseinheit 300 bereitgestellt. An seinem Eingang 101 empfängt die Audioverarbeitungseinheit 100 ein Audiosignal AS und gibt an seinem Ausgang 102 ein verarbeitetes Audiosignal aus, das an einen Kopfhörer oder Ohrhörer weitergeleitet wird.
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Optional ist eine ID-Tag-Detektionseinheit 300 mit dem Eingang 101 verbunden und bestimmt, ob das Eingangsaudiosignal AS einen ID-Tag umfasst. Wenn die ID-Tag-Detektionseinheit 300 einen ID-Tag detektiert hat, werden diese Informationen an die Equalizer-Einheit 110 weitergeleitet. Basierend auf dem detektierten ID-Tag des Eingangsaudiosignals kann die Equalizer-Einheit 110 die Audioverarbeitung entsprechend anpassen.
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Die Audioverarbeitungseinheit 100 kann Bestandteil eines Kopfhörers, Ohrhörers oder Einsteckhörers sein. Sie kann außerdem Teil eines Smartphones, Tablets oder jedes Medienabspielgeräts sein.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines genetischen Algorithmusses zum Bestimmen der Equalizer-Einstellungen entsprechend den Benutzerpräferenzen gemäß der Erfindung. Eine Equalizer-Einstellung besteht aus einem Satz von Amplitudenwerten, wobei jeder Amplitudenwert zu einem von verschiedenen Frequenzbändern gehört, die von der Equalizer-Einheit 110 unterstützt werden.
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In Schritt 1 startet die Iteration mit einer Anzahl von Equalizer-Voreinstellungen. Die Anzahl der Equalizer-Voreinstellungen bildet eine initiale Population 201 von verschiedenen Equalizer-Einstellungen 202.
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Im Schritt 2 wird ein Audiosignal abgespielt und dem Benutzer werden zwei Equalizer-Einstellungsauswahlmöglichkeiten 203 und 204 präsentiert, die von der initialen Population 201 entnommen sind. Dem Benutzer werden hintereinander die Audiosignale, die durch die zwei Equalizer-Einstellungen gefiltert werden, vorgespielt. Optional hat der Benutzer außerdem die Möglichkeit, entweder eine oder beide der präsentierten Equalizer-Einstellungen manuell zu modifizieren.
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Im Schritt 3 wählt der Benutzer, welche der zwei Equalizer-Einstellungen gemäß seinen Präferenzen besser klingt und gibt seine Entscheidung unter Verwendung der Eingabeeinheit 200 ein. Nachdem seine Auswahl ausgeführt wurde, sind die präsentierten Equalizer-Einstellungen bewertet. Der präsentierten Equalizer-Einstellung 204a, die nicht gewählt wurde, wird eine geringere Bewertung gegeben und der präsentierten Equalizer-Einstellung 203a, die ausgewählt wurde, wird eine höhere Bewertung gegeben. Wenn der Benutzer die präsentierte Equalizer-Einstellung, die ausgewählt wurde, modifiziert, wird der modifizierten Equalizer-Einstellung optional eine höhere Bewertung gegeben als wenn diese unmodifiziert ausgewählt würde.
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Diese Prozedur wird mit Paaren von zwei Equalizer-Einstellungen von der initialen Population 201 fortgesetzt, bis alle Mitglieder der Population durch derartige binäre Entscheidungen bewertet wurden. Die Equalizer-Einstellungen 205, die eine geringe Bewertung aufweisen, werden optional von der Population der Equalizer-Einstellungen entfernt.
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Im Schritt 4 werden neue Equalizer-Einstellungen basierend auf den Bewertungsresultaten generiert. Optional wird dies durch Kombination zweier oder mehrerer der Equalizer-Einstellungen in der Population, die höhere Bewertungen aufweisen, ausgeführt.
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Im Schritt 5 werden die neuen Equalizer-Einstellungen 206 zu den übrigen Equalizer-Einstellungen der initialen Population hinzugefügt, um eine neue Population 207 zu erzeugen. Optional wird die Entscheidungsprozedur iterativ wiederholt, wieder beginnend vom Schritt 2 basierend auf dieser neuen Population 207 anstatt der initialen Population 201.
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Nach mehreren Iterationsdurchläufen wird die Population dann aus höher bewerteten Equalizer-Einstellungen bestehen, die die Benutzerpräferenzen repräsentieren. Im Schritt 6 werden diese höher bewerteten Equalizer-Einstellungen mit einer gemittelten Equalizer-Einstellung 208 kombiniert. Diese gemittelte Equalizer-Einstellung 208 entspricht den Präferenzen eines Benutzers am besten und repräsentiert das Endergebnis der Entscheidungsprozedur.
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3A zeigt ein Beispiel für eine Mittelung zwischen zwei Equalizer-Einstellungen im Frequenzbereich. Im Schritt 4 werden neue Equalizer-Einstellungen 206 durch Kombination zweier oder mehrerer Equalizer-Einstellungen erzeugt. Ein Verfahren zum Kombinieren zweier Equalizer-Einstellungen ist in 3A dargestellt. Eine erste Equalizer-Einstellung 301 und eine zweite Equalizer-Einstellung 302 sind zu kombinieren. Die horizontale Achse zeigt die Frequenz, die exemplarisch in zehn Frequenzbänder zwischen 32 Hz und 16 kHz eingeteilt ist. Die vertikale Achse repräsentiert die Amplitudenwerte in dB, die für jede der Frequenzbänder in einer Equalizer-Einstellung verwendet wird. Eine Equalizer-Einstellung ist durch einen Satz derartiger Amplitudenwerte definiert, in diesem Beispiel durch zehn Amplitudenwerte.
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Die erste Equalizer-Einstellung 301 und die zweite Equalizer-Einstellung 302 werden kombiniert, indem jeweils deren zwei Amplitudenwerte in dB miteinander addiert werden, die zum gleichen Frequenzband gehören und das Ergebnis durch zwei geteilt wird. Das Ergebnis ist eine gemittelte Equalizer-Einstellung 303, wie sie in 3A gezeigt ist.
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3B zeigt ein Beispiel für eine gewichtete Mittelung zwischen drei Equalizer-Einstellungen im Frequenzbereich unter Beachtung verschiedener Bewertungen, die zu verschiedenen Equalizer-Einstellungen gehören. Ein näher ausgeführter Weg zur Mittelung zwischen einer Vielzahl von Equalizer-Einstellungen ist in 3B veranschaulicht. Die Equalizer-Einstellungen 311, 312 und 313 sind hier unter Beachtung ihrer Bewertungen zu kombinieren. Der Basisprozess ist der Gleiche wie in 3A. Die Amplitudenwerte in dB, die jeweils zum gleichen Frequenzband gehören, werden miteinander aufsummiert und danach geteilt. In diesem Fall wird jedoch vor dem Aufaddieren der Amplitudenwerte jeder Amplitudenwert in dB mit der Bewertung, die mit seiner Equalizer-Einstellung assoziiert ist, multipliziert und das Ergebnis der Summation wird durch die Summe aller einbezogenen Bewertungen der Equalizer-Einstellungen geteilt. In 3B ist die Bewertung der Equalizer-Einstellung 311 6.0, die Bewertung der Equalizer-Einstellung 312 ist 3.0 und die Bewertung der Equalizer-Einstellung 313 ist 1.0. Das Ergebnis in diesem Beispiel ist die Equalizer-Einstellung 314.
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Die resultierende Equalizer-Einstellung 208 in Schritt 6 von 2 wird von der finalen Population und den dazugehörigen Bewertungen gemäß der gewichteten Mittelungsprozedur bestimmt.
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Das Erzeugen von neuen Equalizer-Einstellungen 206 in Schritt 4 der 2 kann auch von Untermengen der übrigen Population gemäß der gewichteten Mittelungsprozedur ausgeführt werden.
