DE102020114076A1

DE102020114076A1 - Umwelt- und aggregierte schalldosimetrie

Info

Publication number: DE102020114076A1
Application number: DE102020114076.2A
Authority: DE
Inventors: Jakub Mazur; Tyrone T. Chen; Hang Zhang
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2019-06-01
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2020-12-03
Also published as: CN112019975B; CN112019975A; CN114095847A; KR102595050B1; KR20220080066A; US20200379718A1; US11215500B2

Abstract

Ein digitales Signalverarbeitungsverfahren für Umgebungsschalldosimetrie. Eine Stärke eines Mikrofonsignals, das durch eine von einem Benutzer getragene Armbanduhr erzeugt wurde, wird bestimmt und in eine Schallprobe mit Einheiten für Schalllärmexposition umgewandelt. Dies wird mehrmals wiederholt, um eine zeitliche Abfolge von Schallproben zu erzeugen, die in eine sichere Datenbank geschrieben werden, auf die der Zugriff durch den Benutzer autorisiert ist. Es werden auch andere Gesichtspunkte beschrieben und beansprucht.

Description

GEBIET
Ein Gesichtspunkt der Offenbarung bezieht sich hier auf digitale Signalverarbeitungstechniken zum Überwachen von Schallenergie, die sich in der Hörumgebung eines Benutzers befindet. Es werden auch andere Gesichtspunkte beschrieben, einschließlich eines aggregierten Schalldosimetrieprozesses.
STAND DER TECHNIK
Headsets der Unterhaltungselektronik sind bei Benutzern immer beliebter geworden, weil sie Medien wie eine Musik, Podcasts und Filmtonspuren mit hoher Wiedergabetreue wiedergeben und gleichzeitig andere in der Nähe befindliche Personen nicht stören. Auch wenn das Hörerlebnis mit einem Headset angenehm ist und der maximale Schallausgang eines Headsets in Übereinstimmung mit den Sicherheitsnormen für Hörgesundheit begrenzt ist, besteht immer noch ein Bedarf, den Schallausgang des Headsets über relativ lange Zeiträume wie Tage und Wochen zu überwachen, als Teil der persönlichen Überwachung der Hörgesundheit, die darauf abzielt, eine langfristige Exposition gegenüber lauten Tönen zu vermeiden.
Figurenliste
Verschiedene Gesichtspunkte der Offenbarung hier werden in beispielhafter und nicht einschränkender Weise in den Figuren der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezüge gleiche Elemente angeben. Es sei darauf hingewiesen, dass sich Bezugnahmen auf „einen“ Gesichtspunkt in dieser Offenbarung nicht notwendigerweise auf denselben Gesichtspunkt beziehen, und sie bedeuten mindestens einen. Außerdem kann im Interesse der Kürze und des Verringerns der Gesamtzahl von Figuren eine gegebene Figur verwendet werden, um die Merkmale von mehr als einem Gesichtspunkt der Offenbarung zu veranschaulichen, und möglicherweise sind nicht alle Elemente in der Figur für einen gegebenen Gesichtspunkt erforderlich.

1 zeigt ein Beispielaudiosystem mit einem Headset und einer Audioquellenvorrichtung.
2 ist ein Flussdiagramm eines vorwärtsgekoppelten Schalldosimetrieprozesses für ein Hören mit Headsets.
3 zeigt eine für ein unbekanntes Headset ermittelte Beispiellautstärkekurve, die Lautstärkeschritte zu einem maximalen SPL-Ausgang in Beziehung setzt.
4 ist ein Flussdiagramm eines Schalldosimetrieprozesses für die Umgebung.
5 veranschaulicht einen aggregierten Dosimetrieprozess, der mehrere Eingänge von verschiedenen Vorrichtungen empfängt.
6 ist ein Diagramm eines Schalldosimetrieprozesses, das einen Winddetektor als einen Kontexteingang verwendet.
7 ist ein Diagramm eines Schalldosimetrieprozesses, das einen Wasserereignisdetektor als einen Kontexteingang verwendet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mehrere Gesichtspunkte der Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In Fällen, in denen die Formen, relativen Positionen und anderen Gesichtspunkte der beschriebenen Teile nicht explizit definiert sind, ist der Schutzumfang der Erfindung nicht nur auf die gezeigten Teile beschränkt, die lediglich zum Zweck der Veranschaulichung vorgesehen sind. Auch wenn zahlreiche Details dargelegt werden, versteht es sich außerdem, dass manche Gesichtspunkte der Offenbarung ohne diese Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Schaltungen, Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt, um das Verständnis dieser Beschreibung nicht zu verschleiern.
1 zeigt ein Beispiel einer Against-the-Ear- (am Ohr zu tragenden) -Audiovorrichtung 1, die Teil eines Audiosystems ist, bei dem ein Audiosignalverarbeitungsverfahren für Schalldosimetrie von Schall, der durch die Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 erzeugt wird, implementiert werden kann. Die gezeigte Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 ist ein In-Ear- (im Ohr zu tragender) -Ohrhörer (In-Ear-Kopfhörer, bei dem es sich um einen dichtenden Typ mit flexibler Spitze oder um einen nicht dichtenden Typ, der auch als lose sitzend bezeichnet wird, handeln kann.) Die Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 kann einer von zwei Kopfhörern (links und rechts) sein, die ein Headset bilden. Die nachstehend beschriebenen Verfahren können für einen oder beide der Kopfhörer, die ein Headset bilden, implementiert sein. Alternativen (nicht gezeigt) zu dem In-Ear-Ohrhörer schließen einen Onthe-Ear- (auf dem Ohr befindlichen) -Kopfhörer und einen Over-the-Ear- (das Ohr umschließenden) -Kopfhörer ein. Die Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 ist im Gebrauch durch deren Nutzer (der auch als Hörer oder Träger bezeichnet werden kann) dargestellt. Die Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 weist einen Against-the-Ear-Schallwandler oder Lautsprecher 2 (der zum Wiedergeben von Schall direkt in ein Ohr ihres Benutzers angeordnet und konfiguriert ist) auf und kann optional ein externes Mikrofon 3 (das zum direkten Aufnehmen von Umgebungsschall angeordnet und konfiguriert ist) und ein internes Mikrofon 4 (das zum direkten Empfangen des von dem Lautsprecher 2 wiedergegebenen Schalls angeordnet und konfiguriert ist) aufweisen. Diese Mikrofone können in ihr jeweiliges Audiovorrichtungsgehäuse integriert sein. Die Mikrofone sind für manche der nachstehend beschriebenen Verfahren (z. B. beim Schätzen der Schallexposition durch Kopfhörerwiedergabe) nicht notwendig. Das interne Mikrofon 4 kann nützlich sein, um eine genaue Messung des Schalldruckpegels im Ohr, In-Ear-SPL, durchzuführen. Es kann auch mehr als ein externes Mikrofon 3 vorhanden sein, wie ein Mikrofon-Array, das in einem einzigen Gehäuse der Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 integriert ist, das mehrere Kanäle (mehrere Abfolgen von digitalen Audio-Frames) erzeugt; jede Bezugnahme hier auf ein Bewerten der Stärke „eines“ Mikrofonsignals wird als allgemeinere Bezugnahme auf ein Bewerten der Stärke eines oder mehrerer Schallaufnahmekanäle verstanden, z. B. ein einzelner Ausgang eines einzelnen Mikrofons, ein Mehrkanalausgang eines Mikrofon-Arrays oder ein einzelner Ausgang eines Schallaufnahme-Strahlformungsprozesses, der den Mehrkanalausgang des Mikrofon-Arrays empfängt.
Die nachstehend beschriebenen Verfahren sind zum Verarbeiten eines digitalen Ausgangsaudiosignals geeignet, das ansonsten im Wesentlichen bereit ist, den Lautsprecher 2 anzusteuern. Das Ausgangsaudiosignal ist das Ergebnis eines Audiowiedergabeprozesses, der mit einem Erlangen eines Eingangsaudiosignals über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle beginnen kann, z. B. von einem Streaming-Musik- oder Podcast- oder Filmdienst über das Internet. Die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie der Audiowiedergabeprozess und sogar die Kommunikationsschnittstelle, die das Eingangsaudiosignal liefert, werden von verschiedenen elektronischen Hardwarekomponenten durchgeführt, die alle in einem Gehäuse der Against-the-Ear-Vorrichtung 1 integriert sein können. Somit kann in Fällen, in denen das Gehäuse der Against-the-Ear-Vorrichtung 1 ausreichend Platz und elektrische Leistung (z. B. von einem wiederaufladbaren Akku) bietet, die gesamte Elektronik, die das Wandlersignal, das den Lautsprecher 2 ansteuert, erlangt, verarbeitet und erzeugt, in demselben Gehäuse platziert werden. Die Elektronik kann einen Audioverstärker zum Ansteuern des Lautsprechers 2 mit dem Ausgangsaudiosignal einschließen, eine optionale Mikrofon-Erfassungsschaltung oder einen -Verstärker, der die optionalen Mikrofonsignale empfängt, sie in ein gewünschtes Format zur digitalen Signalverarbeitung umwandelt, und einen oder mehrere digitale Prozessoren (hier als „ein Prozessor“ bezeichnet) und Speicher (z. B. elektronische Festkörper-Datenspeicherschaltlogik), wobei in dem Speicher Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors (z. B. Anweisungen, die durch den Prozessor auszuführen sind) zum Durchführen der digitalen Signalverarbeitungsaufgaben, die nachstehend detaillierter beschrieben sind, gespeichert sind.
Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, dass sich ein Teil oder im Wesentlichen die Gesamtheit der nachstehend als die Schalldosimetrietechniken implementierenden aufgeführten Elektronik in einer anderen Vorrichtung, getrennt von der Against-the-Ear-Vorrichtung 1, befindet. Wenn zum Beispiel die Against-Ear-Vorrichtung 1 ein linker Kopfhörer oder rechter Kopfhörer ist, kann der Kopfhörer mit einer Audioquellenvorrichtung 5, die in dem Beispiel von 1 als ein Smartphone gezeigt ist, über eine drahtgebundene Verbindung (z. B. einen Computerbussteckverbinder, der auch Energie liefert, wobei in diesem Fall eventuell keine Energiequelle in dem Kopfhörergehäuse erforderlich ist) oder über eine drahtlose Verbindung (z. B. eine BLUETOOTH-Verbindung) verbunden sein. In beiden Fällen wurde das Ausgangsaudiosignal (das Benutzerinhalte, wie eine Filmtonspur, Musik oder Sprache eines Benutzers am fernen Ende bei einem Telefonanruf enthält) durch einen oder mehrere Prozessoren („einen Prozessor“) in der Audioquellenvorrichtung 5 wiedergegeben, und ein großer Teil oder sogar die Gesamtheit der nachstehend beschriebenen Verarbeitung kann auch durch den (oder an dem) Prozessor in der Audioquellenvorrichtung 5 durchgeführt werden. Zum Beispiel können die Anweisungen, die den Prozessor konfigurieren oder programmieren, Teil einer Betriebssystemsoftware sein, oder sie können Teil einer Anwendungssoftware sein, die auf dem Betriebssystemprogramm in der Audioquellenvorrichtung 5 läuft. Somit können einer oder mehrere der Vorgänge in dem Schalldosimetrieprozess durch einen oder an einem Prozessor eines Smartphones, einer Smartwatch, eines Tablet-Computers oder einer anderen Audioquellenvorrichtung, die mit einem Headset kommunizieren kann, durchgeführt werden. Zum Beispiel kann das Headset eine Peripherievorrichtung der Audioquellenvorrichtung sein, oder das Headset und die Audiovorrichtung können Begleitvorrichtungen sein, z. B. ein Kopfhörer, der mit der Audioquellenvorrichtung gepaart oder so konfiguriert werden kann, dass er zusammen mit dieser verwendet werden kann, und beide können als persönliche Vorrichtungen für einen bestimmten Benutzer in dem Sinne betrachtet werden, dass sie persönlich für einen bestimmten Benutzer konfiguriert sind. Die Audioquellenvorrichtung stellt das Ausgangsaudiosignal von Benutzerinhalten über eine drahtgebundene Audioverbindung oder über eine drahtlose Audioverbindung zu dem Headset für das Wiedergeben über die Lautsprecher des Headsets bereit. Alternativ könnten einer oder mehrere der Vorgänge des Schalldosimetrieprozesses von Prozessoren in einem oder beiden Kopfhörergehäusen eines Headsets oder an anderer Stelle im Headset durchgeführt werden (sofern das Headset über ausreichende Rechenressourcen dafür verfügt).
Der Schalldosimetrieprozess misst oder schätzt den In-Ear-SPL, z. B. bei oder nahe einem Trommelfell-Referenzpunkt, während einer Kopfhörerwiedergabe von Benutzerinhalten. In einem Gesichtspunkt wird der In-Ear-SPL wie folgt gemessen. Das Signal von dem internen Mikrofon 4 - siehe 1 - das den Schall im Gehörgang aufnimmt, kann zu einem äquivalenten SPL verarbeitet werden, z. B. unter Verwendung von Laborkalibrierungsergebnissen, die Korrekturfaktoren, z. B. Entzerrung, enthalten, die auf das Mikrofonsignal angewendet werden. Diese Umwandlung des Mikrofonsignals in den In-Ear-SPL kann während der Kopfhörerwiedergabe (Schallumwandlung durch das vom Benutzer getragene Headset) durchgeführt werden. Alternativ kann, wenn das interne Mikrofon 4 nicht verfügbar ist, der Prozessablauf in 2 dazu verwendet werden, den In-Ear-SPL mit „Vorwärtskopplung“ zu schätzen.
Bezug nehmend auf 2 beginnt der Prozess hier mit einem Durchführen von Labormessungen unter Verwendung mehrerer verschiedener Ohrsimulatoren und Testpuppen, die ein hergestelltes Headset tragen, um Schallausgangsempfindlichkeitsdaten für verschiedene Typen von Ohren und Gehörgängen zu erzeugen, die in der Benutzerpopulation erwartet werden. In einem Gesichtspunkt wird ein nominaler Satz von Ausgangsempfindlichkeitsdaten für eine erwartete Benutzerpopulation ausgewählt. Diese Werkskalibrierungsprozedur kann an jedem hergestellten Headset durchgeführt werden, zum Beispiel bei Produktionstests, oder es kann einmal für eine Gruppe von ähnlichen Headsets durchgeführt werden. Statistische Techniken können dazu verwendet werden, die beste Anpassung für eine Gruppe von ähnlichen Headsets festzustellen, und die beste Anpassung wird dann für eine große Anzahl von ähnlichen Headsets übernommen. In jedem Fall weist die Kalibrierungsprozedur jedem Headset eine Schallausgangsempfindlichkeit zu. Die Schallausgangsempfindlichkeit ergibt eine mathematische Beziehung zwischen der Stärke des Audiosignals, das den Lautsprecher 2 ansteuert, und der Stärke des resultierenden Schallausgangs des Lautsprechers 2, wenn er von einem erwarteten Benutzer getragen wird. Sie kann in Abhängigkeit von interessierenden Hörfrequenzen variieren, oder sie kann als eine statistische Maßzahl über einen gesamten hörbaren Frequenzbereich, z. B. als Beziehung zwischen einem durchschnittlichen Eingang und einem durchschnittlichen Ausgang, bereitgestellt werden. Sie kann in einem mikroelektronischen Speicher innerhalb eines Gehäuses jedes Headsets als Datenstruktur gespeichert werden. In einem Gesichtspunkt kann die Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 ihre gespeicherten, zugewiesenen Ausgangsempfindlichkeitsdaten, welche die Parameter für akustische Kopfhörer-Ausgangsempfindlichkeit und die Lautstärkekurve einschließen können, für eine Audioquellenvorrichtung bereitstellen, zum Beispiel wie nachstehend beschrieben.
Die Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 kann dann mit der separaten Audioquellenvorrichtung 5 gepaart werden (z. B. als ein drahtloses Headset, das über eine drahtlose Verbindung, wie eine BLUETOOTH-Verbindung, mit einem Smartphone, einer Smartwatch oder einem Tablet-Computer gepaart wird, oder als ein drahtgebundenes Headset, das über eine drahtgebundene Verbindung wie einen seriellen Peripheriebus wie eine USB- (Universal Serial Bus) -Verbindung mit der Audioquellenvorrichtung verbunden wird). Ein Prozessor in dem Headset würde dann das digitale Ausgangsaudiosignal über die gepaarte Verbindung mit der Audioquellenvorrichtung empfangen und dann die Audioverstärker und Lautsprecher des Headsets ansteuern, um das Ausgangsaudiosignal als Schall wiederzugeben (auch als ein Wiedergabesignal bezeichnet, das Benutzerinhalte, zum Beispiel Medien wie Musik, Podcast, Videospiel oder eine Filmtonspur, enthält).
Die Ausgangsempfindlichkeitsdaten können von dem Speicher in der Against-the-Ear-Vorrichtung 1 in den Speicher der Audioquellenvorrichtung 5 übertragen werden, z. B. über eine BLUETOOTH-Verbindung, wo sie von einem Prozessor verwendet werden, der einen Schalldosimetrie-Algorithmus oder ein Programm für das Hören mit Headsets ausführt. Der Prozess schätzt den Schalldruckpegel im Ohr, den In-Ear-SPL, wie folgt. Weiter in Bezug auf 2 berechnet der Prozessor in der Audioquellenvorrichtung 5 eine Maßzahl der Stärke des Ausgangsaudiosignals, das gerade wiedergegeben wird (Block 8). Dies kann beispielsweise als Effektivwert (root mean square - RMS-Wert) der Fall sein. Es ist zu beachten, dass das Ausgangsaudiosignal ein Ergebnis eines Audiowiedergabeprozesses ist, der eine konventionelle Audiosignalverarbeitungskette von Vorgängen auf ein Eingangswiedergabesignal hin (das Medien wie Musik oder eine Filmtonspur enthält) durchführt. Diese können Dynamikbereichseinstellungen, Entzerrung und Verstärkungseinstellung für den Lautstärkeschritt einschließen. Der Prozessor wandelt dann den RMS-Wert eines solchen Ausgangsaudiosignals in einen In-Ear-SPL um, indem er auf den RMS-Wert (durch Multiplikation mit diesem) die empfangenen akustischen Ausgangsempfindlichkeitsdaten (für das derzeit verwendete Headset) anwendet. Als ein Beispiel werden dB-Full-Scale-RMS-Werte in In-Ear-SPL-dB-Werte umgewandelt. Allgemeiner gesagt wird dies hier als eine Umwandlung in In-Ear-SPL, basierend auf der Ausgangsempfindlichkeit (Umwandlung der Ausgangsempfindlichkeit 10), bezeichnet.
Als Nächstes wird in Block 11 die Maßzahl oder der Schätzwert des In-Ear-SPL in Einheiten umgewandelt, die für das Bewerten der Schalllärmexposition geeignet sind (z. B. Einheiten, die durch eine Sicherheitsnorm für Hörgesundheit festgelegt sind, wobei es sich um eine Norm oder eine allgemein definierte Metrik für die zulässige Schalllärmexposition für die Hörgesundheit handeln kann.) Zum Beispiel kann der In-Ear-SPL mit einer Übertragungsfunktion (die in einer Laborumgebung bestimmt wurde) multipliziert werden, die den In-Ear-SPL in eine äquivalente, Freifeld- oder Diffusfeldmessung des Schalls umwandelt, so wie er von einem imaginären Referenzmikrofon aufgenommen würde, das sich in einiger Entfernung vom Benutzer befindet, wie durch die Sicherheitsnorm für Hörgesundheit definiert. Die Übertragungsfunktion kann zwischen einem Trommel-Referenzpunkt, DRP, und einem Referenzmikrofon liegen. Das Umwandlungsergebnis wird hier als eine berechnete Schallprobe, zum Beispiel in Einheiten von SPL dBA (A-gewichtete Dezibel) bezeichnet.
Die Schallprobe kann im Laufe der Zeit wiederholt berechnet werden, z. B. jede Sekunde oder in einem anderen geeigneten Intervall während der Wiedergabe, und dann zu einem Stapel oder einer Abfolge von Schallproben akkumuliert werden. Der Stapel wird dann in eine Datenbank 12 von Gesundheitsdaten geschrieben, die in dem Speicher der Audioquellenvorrichtung 5 gespeichert sind. Die Datenbank 12 kann sicher sein in dem Sinn, dass ein Zugriff darauf durch den individuellen Benutzer oder Inhaber der Gesundheitsdaten autorisiert werden muss. Zusätzlich zu den Schallproben können auch Metadaten wie das Modell des Headsets, welches das Ausgangsaudiosignal als Schall wiedergegeben hat, und das Anwendungsprogramm, von dem das Ausgangsaudiosignal stammt, als Teil des Stapels geschrieben werden. Hier ist zu beachten, dass die in die Datenbank geschriebenen Schallproben nicht verwendet werden können, um identifizierende Informationen über das derzeit wiedergegebene Medium wiederherzustellen, z. B. den Titel eines Musikstücks oder eines Films.
Die gespeicherten oder überwachten Schallproben können dann durch ein Anwendungsprogramm oder eine App 14 (die auch durch den Prozessor in der Audioquellenvorrichtung 5 ausgeführt wird) zur Visualisierung auf einer grafischen Benutzerschnittstelle der Audioquellenvorrichtung dargestellt werden. Zum Beispiel, und noch immer Bezug nehmend auf 2, kann ein Gesundheits-Anwendungsprogramm als ein Beispiel für die App 14 die Berechtigung zum Zugreifen auf die lokal gespeicherte Gesundheits-Datenbank 12 erhalten, um die Schallproben abzurufen, und berechnet verschiedene statistische Maßzahlen der gesammelten Schallproben, wie den (durchschnittlichen) Leq in dBA über bestimmte Zeitintervalle. Die Gesundheits-App kann anschließend dem Benutzer dessen Schallexposition, die auf die Wiedergabe durch die Against-the-Ear-Vorrichtung 1 zurückzuführen ist, „zeigen“. Die Gesundheits-App kann dem Benutzer auch visualisieren, welche Abschnitte der Schallproben durch welche Apps erzeugt wurden (z. B. eine Musik-App, eine Videospiel-App und ein Movie Player), und welche Modelle von Against-the-Ear-Audiovorrichtungen welche Schallproben erzeugt haben. Es wird erwartet, dass der Benutzer mehrere verschiedene Modelle von Headsets zum Hören verwenden kann, wie zum Beispiel verdrahtete In-Ear-Ohrhörer, drahtlose In-Ear-Ohrhörer und On-the-Ear-Kopfhörer, in unterschiedlichen Lautstärkeschritten oder mit unterschiedlichen Medien. Diese nützlichen Informationen können durch die Gesundheits-App überwacht und dem Benutzer gemeldet werden. Es sind weitere Wege möglich, um dem Benutzer nützliche Informationen über solche gesammelten Schallproben (Schalldosimetrie) zu berichten.
In dem Fall, in dem die Werkskalibrierungs-Informationen zur Ausgangsempfindlichkeit nicht verfügbar sind, kann der Prozessor in der Audioquellenvorrichtung 5 immer noch erkennen, dass eine unbekannte Against-the-Ear-Audiovorrichtung verwendet wird, um das Ausgangsaudiosignal in Schall umzuwandeln (z. B. erkennen, dass ein Computer-Bus-Steckverbinder in die Audioquellenvorrichtung eingesteckt wurde oder eine BLUETOOTH-Verbindung mit einem Headset hergestellt wurde). Der Prozessor verwendet diese Informationen, um eine Lautstärkekurve auszuwählen. Wie in 3 zu sehen ist, kann eine Lautstärkekurve ausgewählt werden, die am besten zu den Kenndaten einer Anzahl von verschiedenen Typen von im Handel verfügbaren Headsets (und deren veröffentlichten Schallausgangskenndaten) passt. Diese Headsets können dazu getestet worden sein, ihren Schallausgang (z. B. In-Ear-SPL) gegenüber dem Lautstärkeschritt zu messen, und während eine nominale Audiosignalverarbeitungskette angewendet wird (zum Beispiel spezifisch für die jeweilige App, die das aktuelle Ausgangsaudiosignal in der Audioquellenvorrichtung erzeugt). Der aktuelle Lautstärkeschritt (bei dem das aktuelle Ausgangsaudiosignal erzeugt wird) wird dann an die ausgewählte Lautstärkekurve angelegt, um eine Schätzung des maximalen SPL bei dem Lautstärkeschritt zu erhalten, der dem verbundenen unbekannten Headset zugeordnet ist. Eine abgeleitete Ausgangsempfindlichkeitsbeziehung zwischen dem RMS und dem In-Ear-SPL wird dann für das unbekannte Headset basierend auf dem maximalen SPL bestimmt, der durch die ausgewählte Lautstärkekurve gegeben ist. Die abgeleitete Ausgangsempfindlichkeitsbeziehung wird dann in den vorstehend beschriebenen und in 2 gezeigten Prozessablauf eingefügt, um Schallproben in SPLdBA-Einheiten (oder anderen Einheiten, die zum Auswerten von Schallexposition geeignet sind, wie etwa gemäß einer Norm oder allgemein definierte Berechnungen über Hörgesundheits-Schalllärmexposition) zu berechnen.
Es ist zu beachten, dass die In-Ear-SPL-Messungen oder -Schätzungen, wie sie vorstehend erlangt wurden, in den Fällen angepasst werden sollten, in denen von dem Lautsprecher 2 Schallenergie erzeugt wird, die von einem anderen als dem Wiedergabesignal stammt. Zum Beispiel kann das Headset über akustische Lärmunterdrückungs- (ANC) -Fähigkeit, Umgebungsschalltransparenzfähigkeit (wobei Umgebungsschall während der Wiedergabe aufgenommen und aktiv wiedergegeben wird, um dem Träger ein Gefühl der Wahrnehmung seiner Umgebung zu vermitteln) oder Umgebungsschallverbesserung (wobei der Umgebungsschall beim Wiedergeben aufgenommen und verstärkt wird, um einen Gehörverlust auszugleichen oder einer Hörpräferenz des Trägers zu entsprechen) verfügen. In solchen Fällen kann das Headset eine derartige Fähigkeit während der anfänglichen Paarung mit der Audioquellenvorrichtung elektronisch identifizieren, woraufhin der Schalldosimetrieprozess so konfiguriert werden kann, dass seine In-Ear-SPL-Messungen oder -Schätzungen entsprechend angepasst werden, um eine solche zusätzliche Schallenergie zu berücksichtigen. Alternativ wird diese zusätzliche Schallenergie, da sie bis zu einem gewissen Grad vom internen Mikrofon 4 aufgenommen wird, bei der In-Ear-SPL-Messung, die unter Verwendung des Signals aus dem internen Mikrofon 4 durchgeführt wird, somit inhärent berücksichtigt.
Unter Hinwendung zu 4 veranschaulicht diese Figur ein Beispiel für ein Durchführen der Schalldosimetrie von Geräuschen in der Umgebung eines Benutzers (auch als Umgebungsschall- oder -Lärmexposition bezeichnet), z. B. Schall aus Lautsprechern, Fahrzeuggeräusche und Schall aus anderen Quellen in der Umgebung. Das externe Mikrofon 3, das in dem Beispiel von 1 als auf der Außenseite eines Kopfhörergehäuses eingebettet gezeigt ist und das dadurch als ein Ergebnis direkte Schallaufnahme in der Umgebung durchführen kann, ist nun in ein Gehäuse einer Smartwatch 16 eingebettet oder integriert, die wie gezeigt um das Handgelenk des Benutzers getragen wird. Die Smartwatch 16 kann für drahtlose digitale Kommunikation mit der Audioquellenvorrichtung 5 (z. B. einem Smartphone oder einem Tablet-Computer des Benutzers) gepaart werden. Ähnliche Berechnungen wie vorstehend in 2 beschrieben, die mit dem Ausgangsaudiosignal durchgeführt werden, um dessen Stärke (z. B. RMS) zu bestimmen, werden nun auf ein Mikrofonsignal hin durchgeführt, das von einer von dem Benutzer getragenen Audiovorrichtung erzeugt wird. Zum Beispiel zeigt 4, dass dieses Signal durch das externe Mikrofon 3 erzeugt wird. Hier ist zu beachten, dass es mehr als ein externes Mikrofon 3 geben kann, wie z. B. ein Mikrofon-Array, das in einem einzigen Gehäuse der Audioquellenvorrichtung 5 oder der Smartwatch 16 integriert ist, das mehrere Kanäle als mehrere Abfolgen von digitalen Audio-Frames erzeugt; jede Bezugnahme hier auf das Bewerten der Stärke „eines“ Mikrofonsignals wird als allgemeinere Bezugnahme auf ein Bewerten der Stärke eines oder mehrerer Schallaufnahmekanäle verstanden, z. B. ein einzelner Ausgang eines einzelnen Mikrofons, ein Mehrkanalausgang eines Mikrofon-Arrays oder ein einzelner Ausgang eines Schallaufnahme-Strahlformungsprozesses, der den Mehrkanalausgang des Mikrofon-Arrays empfängt.
Ein gewünschtes Ergebnis der Umgebungsschalldosimetrie besteht darin, eine Schallprobe der Umgebung zu berechnen, z. B. in Einheiten von SPL dBA, indem die Stärke des Mikrofonsignals in geeignete Einheiten umgewandelt wird, zum Beispiel wie durch eine Sicherheitsnorm für Hörgesundheit definiert. In einem Gesichtspunkt werden diese Berechnungen von einem Niedrigleistungs- oder Hilfsprozessor durchgeführt, der in ein Gehäuse der Smartwatch 16 integriert ist, was zum Verringern des Stromverbrauchs beiträgt (ein wichtiges Ziel für die kleineren Batterien oder Akkus mit geringerer Energiedichte, die die Smartwatch mit Strom versorgen). Ein zusätzlicher Vorteil der Berechnung der Schallproben durch den Niedrigleistungs- oder Hilfsprozessor (der auch dazu dient, einen Sprachauslöseausdruck in dem Signal aus dem externen Mikrofon 3 zu erkennen) besteht hier darin, dass das Signal des externen Mikrofons nur für ein kurzes Zeitintervall, z. B. etwa eine Sekunde, gepuffert wird und somit keine privaten Gespräche erfasst, die in der Umgebung vorhanden sein können. Bei dem Niedrigleistungs- oder Hilfsprozessor handelt es sich um einen Prozessor, der das Signal des externen Mikrofons kontinuierlich verarbeitet, um einen Sprachauslöser zu erkennen, während sich ein Hochleistungs- oder Primärprozessor in der Smartwatch in einem Niedrigleistungszustand (z. B. Ruhezustand) befindet. Sobald der Sprachauslöser erkannt wird, wird der Hochleistungs- oder Primärprozessor in der Smartwatch in einen Hochleistungszustand (z. B. Wachzustand) überführt, in dem er die leistungsintensiveren Aufgaben des Programms des virtuellen Assistenten ausführen kann.
Der Prozessablauf von 4 zur Umgebungsschalldosimetrie weist einige Unterschiede im Vergleich zu der Schalldosimetrie des Headsets oder der Schallexposition des Kopfhörers, wie in 2 angegeben, auf. Diese schließen ein Ersetzen des Benutzerinhalt-Wiedergabesignals durch das Signal des externen Mikrofons, ein Ersetzen der Umwandlung der Ausgangsempfindlichkeit 10 durch eine Umwandlung der Eingangsempfindlichkeit 18 (z. B. eine, die den dB-Full-Scale-Wert des von dem externen Mikrofon 3 erzeugten Signals mit dem auf das externe Mikrofon 3 auftreffenden SPL in Beziehung setzt) und ein Modifizieren von Block 11 ein, um eine Freifeld- oder Diffusfeldübertragungsfunktion zu verwenden, die zwischen dem externen Mikrofon 3 anstelle des DRP und dem Referenzmikrofon der Sicherheitsnorm für Hörgesundheit liegt, die in 4 in gestrichelten Linien dargestellt ist.
Die in 4 dargestellten Gesichtspunkte schließen auch eine Speicherung der Gesundheitsdatenbank 12, auf die die Schallproben in Stapeln geschrieben werden, wie vorstehend beschrieben, im Speicher der Smartwatch 16 statt innerhalb des Speichers der Audioquellenvorrichtung 5 ein. Darüber hinaus wird auch eine Visualisierungsanwendung 17 durch den Hochleistungs- oder Primärprozessor in der Smartwatch 16 ausgeführt, die Visualisierungen erzeugt, die dem Benutzer auf einem Bildschirm der Smartwatch anzuzeigen sind und die Pegel der Umgebungsschallexposition und deren jeweilige Dauern zeigen. Die Visualisierungsanwendung 17 kann auch eine visuelle oder haptische Benachrichtigung 19 in der Smartwatch 16 erzeugen, wenn sie feststellt, dass die gesammelten Schallproben über einen Zeitintervallschwellenwert über einem Lautstärkeschwellenwert (zu laut, zu lange) liegen, wobei die Schwellenwerte durch eine Sicherheitsnorm für Hörgesundheit definiert sein können. Die Benachrichtigung 19 informiert den Benutzer darüber, dass seine Umgebung für die Hörgesundheit zu laut sein kann, und wird hier auch als Benachrichtigung „laute Umgebung“ bezeichnet. Ein weiterer Gesichtspunkt der Offenbarung ist hier ein „aggregierter“ Schalldosimetrieprozess, der von einem programmierten digitalen Prozessor durchgeführt werden kann, der die gesamte Schall- oder Hörexposition („Gesamtschallexposition“) für einen bestimmten Benutzer abschätzt. Das Berechnen der Gesamtschallexposition ist eine ganzheitliche Betrachtung in dem Sinne, dass der Prozessor Schallmesseingänge von Mikrofonen sammelt, die sich jeweils in mehreren Audiovorrichtungen befinden, von denen jede zum Beispiel in einem Radius von zwei Metern von dem Benutzer entfernt sein kann. Jede der Audiovorrichtungen weist ein separates Gehäuse (das ihre jeweiligen ein oder mehreren Mikrofone enthält) auf und ist eine andere Art von Vorrichtung, wie beispielsweise ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer, ein Smartphone, eine Smartwatch und ein Headset. Die Audiovorrichtungen können einem bestimmten Benutzer zugeordnet sein, in dem Sinne wie ein Smartphone, eine Smartwatch, und ein Headset üblicherweise als „im Besitz“ eines bestimmten Benutzers beschrieben werden (z. B. persönlich benutzerspezifisch konfiguriert). Ein oder mehrere Vorgänge des aggregierten Schalldosimetrieprozesses können durch einen Prozessor eines Smartphones, einer Smartwatch, eines Tablet-Computers oder andere automatische Quellenvorrichtungen durchgeführt werden, die mit dem Headset kommunizieren könnten. Zum Beispiel kann das Headset eine Peripherievorrichtung der Audioquellenvorrichtung sein, oder das Headset und die Audiovorrichtung können Begleitvorrichtungen sein, z. B. ein Kopfhörer, der mit der Audioquellenvorrichtung gepaart oder so konfiguriert werden kann, dass er zusammen mit dieser verwendet werden kann, und beide können als persönliche Vorrichtungen für einen bestimmten Benutzer in dem Sinne betrachtet werden, dass sie persönlich für einen bestimmten Benutzer konfiguriert sind. Die Audioquellenvorrichtung stellt das Ausgangsaudiosignal von Benutzerinhalten über eine drahtgebundene Audioverbindung oder über eine drahtlose Audioverbindung zum Headset für das Wiedergeben über die Lautsprecher des Headsets bereit. Alternativ könnten einer oder mehrere dieser Vorgänge von Prozessoren in einem oder beiden Kopfhörergehäusen eines Headsets oder an anderer Stelle in dem Headset durchgeführt werden (sofern das Headset dafür über ausreichende Rechenressourcen verfügt und in der Lage ist, mit anderen Vorrichtungen des Benutzers zu kommunizieren, um die Eingänge zu erlangen, die für den aggregierten Dosimetrieprozess benötigt werden). Der aggregierte Prozess kann die Schallmessungen unter Verwendung anderer Eingänge interpretieren, die hier als Kontexteingänge bezeichnet werden, die Informationsquellen sind, die sich auf die Situation beziehen oder sie erläutern, in der sich der Benutzer (während einer gegebenen Schallmessung) befindet. Die Gesamtschallexposition wird dann als eine zeitliche Abfolge von In-Ear-SPL-Werten gespeichert (z. B. in eine sichere Datenbank, auf die der Zugriff durch den speziellen Benutzer autorisiert ist). Die Gesamtschallexposition weist somit auf den tatsächlichen Schallpegel hin, dem das Trommelfell des Benutzers über einen relativ langen Zeitraum wie beispielsweise von Stunden, Tagen oder Wochen ausgesetzt wurde.
Wie in 5 zu sehen ist, können die Schallmesseingänge in den aggregierten Dosimetrieprozess zwei oder mehr der Folgenden umfassen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten auftreten, während der Benutzer verschiedenen Schallpegeln ausgesetzt ist: Schätzungen oder Messungen von Kopfhörerwiedergabeschall; Schallmessungen von umgebungsbedingtem Lärm, die durch ein externes Mikrofon 3 vorgenommen werden, das in die Smartwatch 16 des Benutzers integriert ist; Schallmessungen, die durch ein internes Mikrofon 4 vorgenommen werden, das in eine Against-Ear-Audiovorrichtung 1 integriert ist, wie zum Beispiel einen Kopfhörer, der von dem Benutzer getragen wird und entweder i) Kopfhörerwiedergabeschall oder ii) Lärm aufgrund von Umgebungsschalllärm, das an dem Kopfhörer vorbei in das Ohr des Benutzers eingetreten ist, oder beides, darstellen kann; Schallmessungen von umgebungsbedingtem Lärm, die durch ein externes Mikrofon 3 vorgenommen werden, das in die Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1 des Benutzers integriert ist; Messungen von umgebungsbedingtem Lärm, die durch ein externes Mikrofon 3 vorgenommen werden, das in ein Smartphone oder in eine andere Audioquellenvorrichtung 5 integriert ist, die dem Benutzer gehört, zum Beispiel während eines Telefongesprächs; und Schallmessungen von umgebungsbedingtem Lärm, die durch ein externes Mikrofon 3 einer Audiovorrichtung, wie eines Desktop-Computers 19 oder eines Laptop-Computers oder eines Tablet-Computers, vorgenommen werden. Der Prozessor kann dann diese unterschiedlichen Schallmessungseingänge in ein gemeinsames Format, wie In-Ear-SPL oder eine Sicherheitsnorm für Hörgesundheit (siehe vorstehend zum Beispiel in 2 und 4) umwandeln. Die umgewandelten oder in dem gemeinsamen Format vorliegenden SPL-Werte werden als eine zeitliche Abfolge von Schallproben gespeichert, die hier auch als eine zeitliche Abfolge der aggregierten Dosimetrie bezeichnet wird, die den tatsächlichen In-Ear-SPL über die Zeit widerspiegelt.
Als Teil des aggregierten Dosimetrieprozesses kann der Prozessor in manchen Fällen einen Algorithmus durchführen, der bestimmt, welcher von zwei oder mehr gleichzeitig ankommenden Eingängen (z. B. mit einem Zeitstempel versehen in demselben Zeitintervall, oder gleichzeitig empfangen) den tatsächlichen In-Ear-SPL besser oder genauer widerspiegelt. In einem Fall wird der Eingang mit dem höchsten Konfidenzniveau ausgewählt, während die anderen gleichzeitigen Eingänge ignoriert werden. In anderen Fällen wird einer der Schallmesseingänge stärker gewichtet als die anderen, bevor sie zu einem einzigen Eingangswert kombiniert werden (z. B. einem geschätzten In-Ear-SPL). Man betrachte beispielsweise den Fall, in dem eine Kopfhörer-Wiedergabeschätzung, die auf der aktuellen benutzereinstellbaren Lautstärke basiert, bei der bestimmte Benutzerinhalte, wie beispielsweise eine Filmtonspur oder Musik, durch Kopfhörer wiedergegeben werden, gleichzeitig mit einer Messung von umgebungsbedingtem Lärm empfangen wird; der Benutzer wird in diesem Fall verschiedenen Arten von Tönen zur gleichen Zeit ausgesetzt, da er sowohl Musikwiedergabe über Kopfhörer hört als auch sich in einer lauten Umgebung befindet, die trotz der passiven Dämpfung durch das getragene Headset gehört werden könnte.
Der Prozessor speichert eine zeitliche Abfolge solcher geschätzten In-Ear-SPL-Werte, die die Hörexposition des Benutzers widerspiegelt, wie sie im Laufe der Zeit variiert, zum Beispiel über einen Zeitraum von Stunden, Tagen oder Wochen. Diese zeitliche Abfolge kann durch den Prozessor analysiert werden, um zu bestimmen, wann der In-Ear-SPL einen gegebenen Pegelschwellenwert über ein gegebenes Zeitintervall überschreitet, woraufhin der Prozessor signalisiert, dass die Benachrichtigung „zu laut“ 19 sofort erzeugt und dem Benutzer dargestellt werden soll. Im Allgemeinen können Benachrichtigungen „zu laut“ 14 in einer oder mehreren der Benutzervorrichtungen als Reaktion darauf erzeugt werden, dass der geschätzte In-Ear-SPL die Pegelschwellenwerte während kurzzeitiger Zeitrahmen oder Intervallen (z. B. von wenigen Sekunden) als auch langfristiger Zeitrahmen (z. B. von einer Stunde, wenigen Stunden, einem Tag, wenigen Tagen, einer Woche) überschreiten. Die Benachrichtigung „zu laut“ 14 kann zum Beispiel einen haptischen Alarm auf der Smartwatch 16 des Benutzers oder auf seinem Smartphone oder einer anderen Audioquellenvorrichtung 5 einschließen. Die Benachrichtigung „zu laut“ 14 kann zusätzlich zu dem haptischen Alarm einen gleichzeitigen Sprachalarm (z. B. „Erwägen Sie, die Lautstärke um zwei Klicks zu reduzieren“) oder einen akustischen Alarm (z. B. einen Alarmton) einschließen, der durch einen Lautsprecher des Kopfhörers, Smartphones, Tablets oder Laptops des Benutzers wiedergegeben werden kann. Die Benachrichtigung „zu laut“ 14 kann auch einen gleichzeitigen optischen Alarm einschließen, wie zum Beispiel ein Pop-up auf einem Anzeigebildschirm von einer oder mehreren der Vorrichtungen des Benutzers.
Die zeitliche Abfolge von Schallproben (z. B. geschätzte In-Ear-SPL-Werte), die durch den aggregierten Dosimetrieprozess erzeugt werden, können (durch den Prozessor) mit Metadaten markiert werden, die angeben, ob ein bestimmtes Zeitintervall von Schallproben primär auf die Kopfhörer-Wiedergabe oder primär auf Umgebungslärm zurückzuführen ist. Dieses Zeitintervall und dessen Metadaten können durch den Dosimetrieprozess interpretiert werden, um zu bestimmen, dass der Umgebungslärm oder der umgebungsbedingte Lärm eines Benutzers in diesem bestimmten Zeitintervall einen gegebenen Schwellenwert für den Pegel und einen gegebenen Schwellenwert für die Dauer überschreitet. Alternativ können die Abfolge und die Metadaten durch den Prozessor interpretiert werden, um zu bestimmen, dass die Kopfhörerwiedergabe einen gegebenen Schwellenwert für den Pegel und einen gegebenen Schwellenwert für die Dauer in einem bestimmten Zeitintervall überschreitet Als Reaktion darauf können in jedem Fall Benachrichtigungen „zu laut“ signalisiert werden.
Die zeitliche Abfolge von Schallproben kann einen Zeitraum von Stunden, Tagen oder Wochen abdecken. Standortinformationen (wie zum Beispiel durch Koordinaten des globalen Positionierungssystems, GPS, oder andere Mittel zum Definieren eines geografischen Standorts oder einer Stelle, an der sich der Benutzer befindet) können der zeitlichen Abfolge zugeordnet sein oder sie markieren. Wenn die zeitliche Abfolge der Schallproben mit Standortinformationen markiert ist, kann sie vom Prozessor dazu verwendet werden, eine Karte davon zu erstellen, was er als laute Standorte bestimmt hat (z. B. wo er bestimmt hat, dass die umgebungsbedingten Lärmpegel und deren jeweilige Zeitdauer eine Hörgesundheitsnorm überschreiten).
In einem weiteren Gesichtspunkt des aggregierten Dosimetrieprozesses bestimmt der Prozessor oder protokolliert Informationen darüber, warum oder wie eine Messung eines lauten Schalls (der In-Ear-SPL hat Schwellenwerte für Pegel und Dauer überschritten) aufgetreten sind. Solche Kontextinformationen können als ein oder mehr Kontexteingänge in den Prozess empfangen werden (siehe 5). Zum Beispiel kann, Bezug nehmend auf 6, einer der Kontexteingänge ein Ausgang von einem Winddetektor sein (wobei ein Winderkennungsalgorithmus durch einen digitalen Prozessor durchgeführt wird). In Block 36 verarbeitet der Winddetektor jeden digitalen Audio-Frame (z. B. mit einer Länge von 10 msec bis 50 msec) einer empfangenen Abfolge von digitalen Audio-Frames eines Schallaufnahmekanals (z. B. einen Ausgang eines einzelnen Mikrofons oder einen Ausgang eines Schallaufhahme-Strahlformungsprozesses, der einen Mehrkanalausgang von einem Mikrofon-Array empfängt), um eine Angabe wie ein Konfidenzniveau, ein binäres Ja/Nein oder eine geschätzte Windgeschwindigkeit zu erzeugen in Bezug darauf, ob eine gegebene Frequenzkomponente in dem bestimmten Audio-Frame auf Wind (und nicht auf eine Umgebungsschallquelle) zurückzuführen ist. Dieser Kontexteingang von dem Winddetektor kann dann von dem aggregierten Dosimetrieprozess dazu verwendet werden, in Block 39 zu entscheiden, ob eine gleichzeitig empfangene Schallmessung in Block 37 als auf Wind (und nicht auf einen lauten Schall, der von einer Schallquelle in der Umgebung erzeugt wird) zurückzuführen protokolliert oder verworfen werden soll oder alternativ die Gewichtung einer gleichzeitig empfangenen Schallmessung reduziert werden soll.
Um die Genauigkeit der berechneten Gesamtschallexposition weiter zu gewährleisten, kann im Rahmen des aggregierten Schalldosimetrieprozesses bestimmt werden, ob der Benutzer während der Schallmessungen aktiven und passiven Gehörschutz trägt oder nicht, und auf dieser Grundlage eine Dämpfung oder Reduzierung der Schallpegelmessungen zutrifft. Aktiver Gehörschutz kann akustische Lärmunterdrückung, ANC, sein, bei der ein Schallwandler (z. B. ein Hörelementlautsprecher in einem Headset, ein Lautsprecher) angesteuert wird, um Anti-Lärm zu erzeugen, der den umgebungsbedingten Lärm unterdrückt, der andernfalls von dem Benutzer gehört würde.
Passiver Gehörschutz kann Gehörschutzstöpsel 20 (siehe 5) und ein Blockieren des Ohrs aufgrund der Against-the-Ear-Audiovorrichtung 1, wie ein Kopfhörer, oder durch ein Smartphone, das gegen das Ohr des Benutzers gehalten wird, und eine daraus resultierende Dämpfung des Umgebungslärms durch eine teilweise oder vollständige akustische Abdichtung gegen das Ohr einschließen. In manchen Fällen kann der Prozessor aufgrund des Wissens über den spezifischen Typ des passiven Gehörschutzes, der in einem gegebenen Fall verwendet wird (z. B. abdichtende Ohrhörer, lose sitzende Ohrhörer und Handset oder die Verwendung eines an das Ohr gehaltenen Smartphones, die alle von derselben Entität bereitgestellt werden können, die auch den aggregierten Dosimetrieprozess bereitstellt), über vorgegebenes, gespeichertes Wissen darüber verfügen, wie viel von Schallmessungen abzuziehen ist. In anderen Fällen kann der Benutzer einen Gehörschutz von Dritten tragen, dessen Dämpfungseffekte dem Benutzer und dem Anbieter des Schalldosimetrieprozesses unbekannt sind.
Teil des aggregierten Dosimetrieprozesses kann ein Prozess zum Verfolgen der Nutzung (durch einen bestimmten Benutzer) des passiven Gehörschutzes über die Zeit sein, wie z. B. ob der Benutzer den passiven Gehörschutz bei einem Konzert verwendet oder nicht, und den Typ von Gehörschutz, wie z. B. ein Paar Kopfhörer oder ein Paar spezifischer Gehörschutzstöpsel, und welches Niveau der Dämpfung der Gehörschutz bereitstellen soll, und jedesmal Protokollieren einer solchen Verwendung. Daraus ergibt sich eine zeitliche Abfolge von Dämpfungswerten, die angewandt werden können, um eine synchronisierte zeitliche Abfolge von Umgebungs- und Kopfhörer-Schallexpositionsmessungen zu reduzieren, was zu genaueren „Netto“-Schallexpositionsproben führt. In einem Fall könnte der Prozess den Benutzer veranlassen, manuell aus einer Liste der beliebtesten Gehörschutzmittel auszuwählen, einschließlich solchen von Drittanbietern, die sich von denen des Anbieters des aggregierten Dosimetrieprozesses unterscheiden, demjenigen, den er gerade trägt.
Eine weitere Schwierigkeit beim Bestimmen des korrekten Ausmaßes der passiven Dämpfung ist die Unsicherheit, wie der Gehörschutz physisch zu dem Ohr des Benutzers passt. Zum Beispiel hat der Zustand der Anpassung eines Kopfhörers oder eines bestimmten Gehörschutzstöpsels gegen das Ohr des Benutzers starken Einfluss auf das Ausmaß der passiven Dämpfung. Bei der Entscheidung über einen solchen Dämpfungswert sollte darauf geachtet werden, dass die Schalldosis, der der Benutzer ausgesetzt ist, nicht unterschätzt wird.
Schalldosimetrie basierend auf der Verarbeitung von Berührungsbildern zum Verwerfen von wasserinduzierten scheinbaren Berührungen
Ein weiterer der Eingänge für den aggregierten Dosimetrieprozess in 5 kann ein Ausgang eines Wasserereignisdetektors sein (ein Wassererkennungsalgorithmus, der von einem digitalen Prozessor durchgeführt wird). Der Wasserereignisdetektor gibt einen Hinweis auf das Vorhandensein von Wasser auf einer bestimmten Audiovorrichtung des Benutzers aus. Bei dieser Audiovorrichtung kann es sich z. B. um die Smartwatch des Benutzers handeln, die von dem Benutzer getragen wird, während der Benutzer unter der Dusche oder bei Regen im Freien ist, oder um das Smartphone oder eine andere tragbare Unterhaltungselektronik-Vorrichtung des Benutzers, die in der Umgebung wahrscheinlich auf Wasser trifft. Dies dient dazu, Kontext für den Dosimetrieprozess für den Fall bereitzustellen, dass eine von dieser Audiovorrichtung vorgenommene Messung des Umgebungsschallpegels nicht als gültige Probe zu akzeptieren ist. Das ist darauf zurückzuführen, dass eine externe akustische Öffnung in der Vorrichtung wahrscheinlich von Wasser getroffen wird oder ständig mit Wasser bedeckt ist, und folglich ein Mikrofon, das durch diese Öffnung „hört“, zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich eine fehlerhafte Schallpegelmessung erzeugt.
Nun Bezug nehmend auf 7 ist dies ein Flussdiagramm eines Verfahrens für Schalldosimetrie, in dem ein Wasserereignisdetektor einen Kontexteingang bereitstellt. Das Verfahren kann durch einen digitalen Prozessor und ein Berührungssensorsubsystem innerhalb einer Audiovorrichtung, wie beispielsweise einer Smartwatch oder einem Smartphone, durchgeführt werden. Ein digitales Berührungsbild wird von einer berührungsempfindlichen Oberfläche eines Berührungssensorsubsystems (z. B. eines Touchscreens in der Vorrichtung) erfasst und zum Verwerfen von scheinbaren Berührungen durch Wasser digital verarbeitet (Block 35). Eine Umgebungs-Schallpegelmessung wird unter Verwendung eines Mikrofons in der Vorrichtung vorgenommen (Block 37). Es wird eine Bestimmung vorgenommen, ob die Umgebungs-Schallpegelmessung als eine gültige Schallexpositionsprobe für Schalldosimetrie protokolliert werden soll oder nicht, oder ob ihre Gewichtung reduziert werden sollte, wenn sie mit anderen Schallmessungseingängen kombiniert wird (Block 38). Dies erfolgt auf der Grundlage eines Ergebnisses der Verarbeitung des Berührungsbildes, z. B. beim Bestimmen, wie viel - wenn überhaupt - des Berührungsbildes durch Wasser verursacht wird. Mit anderen Worten wird die berührungserfassende Oberfläche in der Vorrichtung dazu verwendet, Wasserereignisse zu erkennen, die zu einem Kontext dafür werden, wann eine Messung des Umgebungsschallpegels (bei Verwendung eines „zur Umgebung offenen“ Mikrofons der Audiovorrichtung) nicht protokolliert werden soll.
In einem Gesichtspunkt schließt das Verarbeiten des Berührungsbildes ein Unterscheiden zwischen i) stehendem (oder elektrisch nicht geerdetem) Wasser auf der berührungsempfindlichen Oberfläche und ii) einer Berührung mit dem Finger (der elektrisch geerdet ist) ein. In einem anderen Gesichtspunkt schließt das Verarbeiten des Berührungsbildes ein Bestimmen, dass Wasser auf der berührungsempfindlichen Oberfläche vorhanden ist, und ein Klassifizieren des bestimmten Wassers auf der berührungsempfindlichen Oberfläche als statisch (z. B. ein oder mehrere Tropfen) oder dynamisch (z. B. Wasser fließt, wie wenn die Vorrichtung vom Benutzer beim Duschen getragen wird) ein. In diesem Gesichtspunkt protokolliert der Dosimetrieprozess nicht die Umgebungs-Schallpegelmessung, wenn das Wasser als dynamisch klassifiziert wird, und protokolliert sie, wenn das Wasser als statisch klassifiziert wird. Mit anderen Worten wird die Umgebungs-Schallpegelmessung protokolliert, wenn das Wasser als statisch klassifiziert wird, jedoch nicht, wenn das Wasser als dynamisch klassifiziert wird.
In noch einem weiteren Gesichtspunkt schließt das Verarbeiten der Berührung ein Bestimmen einer Wassermenge auf der berührungsempfindlichen Oberfläche ein, indem zum Beispiel der Prozessor eine Anzahl von Pixeln in dem Berührungsbild zählt. Die Umgebungs-Schallpegelmessung wird nicht protokolliert, wenn die bestimmte Wassermenge größer ist als ein Schwellenwert, wird aber protokolliert, wenn sie kleiner ist als der Schwellenwert. Der Dosimetrieprozess kann dann eine Benachrichtigung „laute Umgebung“ an seinen Benutzer senden, wenn die protokollierten Umgebungs-Schallpegelmessungen für mindestens eine Schwellenwert-Zeitdauer oberhalb eines Schwellenwertes bleiben.
Die berührungsempfindliche Oberfläche und das Mikrofon können in ein Gehäuse einer tragbaren Unterhaltungselektronikvorrichtung integriert sein. In dem Fall, dass der Prozess der Erkennung von Wasserereignissen in einer Smartwatch durchgeführt wird (wobei die berührungsempfindliche Oberfläche und möglicherweise auch das Mikrofon in die Smartwatch integriert oder Teil der Smartwatch sind), basiert eine Bestimmung, ob eine Umgebungs-Schallpegelmessung protokolliert wird oder nicht, ferner darauf, ob der Prozessor erkannt hat, ob sich die Smartwatch am Handgelenk eines Benutzers befindet oder nicht (z. B. durch Ausführen eines Algorithmus zur Erkennung „am Handgelenk“).
Ein Verfahren für Schalldosimetrie, bei dem durch einen Prozessor Wasserereignisse erkannt und dann als ein Kontexteingang verwendet werden, um zu entscheiden, ob gleichzeitige laute Schallereignisse protokolliert werden sollen oder nicht, kann wie folgt ablaufen. Eine zeitliche Abfolge von Berührungsbildern wird von einer berührungsempfindlichen Oberfläche erworben und verarbeitet, um stehendes Wasser auf der berührungsempfindlichen Oberfläche als eine zeitliche Abfolge von Wasserereignissen zu erkennen. Umgebungs-Schallpegelmessungen werden unter Verwendung eines Mikrofons als eine zeitliche Abfolge vorgenommen, und diese werden verarbeitet, um lauten Schall als eine zeitliche Abfolge von lauten Ereignissen zu erkennen. In Zeitintervallen, in denen die zeitliche Abfolge von Wasserereignissen nicht mit der zeitlichen Abfolge von lauten Ereignissen korreliert, werden die lauten Ereignisse für die Schalldosimetrie protokolliert. In Zeitintervallen, in denen die Wasserereignisse mit den lauten Ereignissen korrelieren und die Wasserereignisse eine Menge stehenden Wassers angeben, die einen Schwellenwert überschreitet, oder dynamisches Wasser vorhanden ist (Wasser fließt über die berührungsempfindliche Oberfläche), werden die lauten Ereignisse nicht protokolliert (oder sie werden für Zwecke der Schalldosimetrie verworfen). Für ein Zeitintervall, während dem die Wasserereignisse mit gleichzeitigen lauten Ereignissen korrelieren, verzichtet der Prozessor auf die Darstellung einer Benutzerbenachrichtigung, die Exposition gegenüber lautem Schall angibt, selbst wenn die lauten Ereignisse einen Pegelschwellenwert für mindestens eine Schwellenwert-Zeitdauer überschreiten. Solche Wasserereignisse könnten eine Menge stehenden Wassers angeben, die einen Schwellenwert überschreitet, oder sie könnten angeben, dass sich dynamisches Wasser auf der berührungsempfindlichen Oberfläche befindet.
Der Schalldosimetrieprozess kann kontinuierlich die zeitliche Abfolge der protokollierten lauten Ereignisse überwachen, und wo als Reaktion auf die protokollierten lauten Ereignisse ein Pegelschwellenwert für mindestens eine Schwellenwert-Zeitdauer überschritten wird, wird der Prozessor einer Vorrichtung des Benutzers, z. B. der Smartwatch des Benutzers oder dem Smartphone des Benutzers, signalisieren, eine Benutzer-Benachrichtigung darzustellen, die Exposition gegenüber lautem Schall angibt. Wie vorstehend angedeutet, kann die Benutzer-Benachrichtigung die Anzeige von Text oder Grafik durch die berührungsempfindliche Oberfläche einschließen.
Zurück zu 5 werden dem aggregierten Schalldosimetrieprozess eine Vielfalt von Eingängen zugeführt, von denen manche direkte Schallpegelmessungen sind, während andere dem Prozess Kontext bereitstellen, warum oder wie ein besonders lautes Schallereignis stattfindet. Ein derartiger Kontexteingang, wie vorstehend erörtert, ist ein Ausgang eines Winddetektors. Ein weiterer Kontexteingang, der ebenfalls vorstehend erörtert wurde und der interpretiert werden kann, um zu entscheiden, dass eine Umgebungs-Schallpegelmessung nicht protokolliert oder ihre Gewichtung reduziert werden soll, wenn sie mit anderen Schallpegelschätzungen kombiniert wird, ist ein Ausgang eines Wasserereignisdetektors. Es kann auch andere Kontexteingänge geben, wie z. B. die Folgenden: eine Bestimmung, dass sich eine Smartwatch nicht am Handgelenk eines Benutzers befindet; eine Bestimmung, dass es in einer Smartwatch-Umgebung windig ist; und eine Bestimmung von Benutzerkontext auf der Basis von Signalen von Beschleunigungsmesser / Gyroskop / Magnetsensor (Kompass) in einer Smartwatch oder in einem Smartphone, z. B., dass der Benutzer zu Fuß geht, schnell läuft, Fahrrad fährt, im Auto mitfährt oder selbst Auto fährt. Die Kontexteingänge können von dem Prozessor interpretiert werden, um zum Beispiel zu bestimmen, dass ein Mikrofon, das verwendet wird, um Schallmessungen vorzunehmen, einen hohen Luftstrom erfährt, der die Genauigkeit der Schallmessung beeinträchtigt. Zusätzlich zu den sensorbedingten Kontexteingängen kann es auch manuell bereitgestellte Kontexteingänge geben, wie z. B. eine Reaktion des Benutzers auf eine Sprachaufforderung oder eine optische Aufforderung, bei der gefragt wird, ob sich der Benutzer im Wasser befindet oder nicht.
Ein Herstellungsartikel für eine Schalldosimetrie mit Headset-Wiedergabe, wie eine mikroelektronische integrierte Schaltungsvorrichtung, kann Speicher umfassen, in dem Anweisungen gespeichert sind, die einen Prozessor einer Audioquellenvorrichtung dazu konfigurieren, einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen Vorgänge durchzuführen.
Ein digitales Signalverarbeitungsverfahren für Schalldosimetrie mit Headset-Wiedergabe an einem Prozessor einer Audioquellenvorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: a) Bestimmen des In-Ear-Schalldruckpegels SPL, der dadurch entsteht, dass ein Audioausgang durch ein von einem Benutzer getragenes Headset in Schall umgewandelt wird, wobei das Headset eine Peripherievorrichtung der Audioquellenvorrichtung ist; und b) Umwandeln des In-Ear-SPL in eine Schallprobe mit Einheiten für Schalllärmexposition; mehrmaliges Wiederholen von a) und b), um eine zeitliche Abfolge von Schallproben zu erzeugen; und Schreiben der zeitlichen Abfolge von Schallproben in eine sichere Datenbank, auf die der Zugriff durch den Benutzer autorisiert ist. Das Bestimmen des In-Ear-SPL umfasst ein Messen des In-Ear-SPL aus einem Audiosignal, das von einem internen Mikrofon des Headsets erzeugt wird. Das Bestimmen des In-Ear-SPL umfasst: Empfangen, von dem Headset, zuvor bestimmter Schallausgangsempfindlichkeitsdaten, die in dem Headset gespeichert sind; Bestimmen einer Stärke des Ausgangsaudiosignals; und Multiplizieren der Schallausgangsempfindlichkeitsdaten mit der Stärke des Ausgangsaudiosignals. Das Verfahren umfasst ferner ein Schreiben von Metadaten für die zeitliche Abfolge von Schallproben in die Datenbank, wobei die Metadaten ein Modell des Headsets und ein Anwendungsprogramm identifizieren, von dem das Ausgangsaudiosignal stammte. Das Verfahren umfasst ferner ein Ausführen eines Anwendungsprogramms durch den Prozessor in der Audioquellenvorrichtung, das auf die zeitliche Abfolge von Schallproben in der Datenbank zugreift und eine statistische Maßzahl der zeitlichen Abfolge von Schallproben berechnet und die statistische Maßzahl durch eine grafische Benutzerschnittstelle der Audioquellenvorrichtung visualisiert. Das Verfahren, bei dem das Bestimmen von In-Ear-SPL umfasst: Erkennen, dass das Headset mit der Audioquellenvorrichtung verbunden ist, dass aber die Ausgangsempfindlichkeitsdaten für das angeschlossene Headset nicht verfügbar sind, und als Reaktion Auswählen einer Lautstärkekurve; Anwenden eines aktuellen Lautstärkeschritts auf die Lautstärkekurve, um einen maximalen In-Ear-SPL zu erlangen; und Ableiten einer Ausgangsempfindlichkeitsbeziehung basierend auf dem maximalen In-Ear-SPL, der durch die Lautstärkekurve gegeben ist. Das Verfahren, bei dem das Bestimmen des In-Ear-SPL für akustische Lärmunterdrückung, Umgebungsschalltransparenz oder Umgebungsschallverbesserung durch das Headset verantwortlich ist.
Eine Audioquellenvorrichtung mit Schalldosimetrie mit Headset-Wiedergabefähigkeit, wobei die Audioquellenvorrichtung umfasst: einen Prozessor; und Speicher, in dem Anweisungen gespeichert sind, die den Prozessor dazu konfigurieren, a) den In-Ear-Schalldruckpegel, SPL, zu bestimmen, der dadurch entsteht, dass ein Ausgangsaudiosignal durch ein von einem Benutzer getragenes Headset in Schall umgewandelt wird, wobei das Headset eine Peripherievorrichtung der Audioquellenvorrichtung ist, b) den In-Ear-SPL in eine Schallprobe umzuwandeln, die Einheiten für Schalllärmexposition aufweist, a) und b) mehrmals zu wiederholen, um eine zeitliche Abfolge von Schallproben zu erzeugen und die zeitliche Abfolge von Schallproben in eine sichere Datenbank zu schreiben, auf die der Zugriff durch den Benutzer autorisiert ist. Die Audioquellenvorrichtung, wobei der Prozessor In-Ear-SPL bestimmt, indem er In-Ear-SPL aus einem Audiosignal misst, das von einem internen Mikrofon des Headsets erzeugt wird. Audioquellenvorrichtung, wobei der Prozessor In-Ear-SPL bestimmt durch: Empfangen von zuvor bestimmten Schallausgangsempfindlichkeitsdaten, die in dem Headset gespeichert sind, von dem Headset kommend; Bestimmen einer Stärke des Ausgangsaudiosignals; und Multiplizieren der Schallausgangsempfindlichkeitsdaten mit der Stärke des Ausgangsaudiosignals. Die Audioquellenvorrichtung, wobei der Speicher weitere Anweisungen aufweist, die den Prozessor dazu konfigurieren, Metadaten für die zeitliche Abfolge von Schallproben in die Datenbank zu schreiben, wobei die Metadaten ein Modell des Headsets und ein Anwendungsprogramm identifizieren, von dem das Ausgangsaudiosignal stammte. Die Audioquellenvorrichtung, wobei der Speicher weitere Anweisungen aufweist, die den Prozessor zum Ausführen eines Anwendungsprogramms konfigurieren, das auf die zeitliche Abfolge der Schallproben in der Datenbank zugreift und eine statistische Maßzahl der zeitlichen Abfolge von Schallproben berechnet und die statistische Maßzahl durch eine grafische Benutzerschnittstelle der Audioquellenvorrichtung visualisiert. Die Audioquellenvorrichtung, wobei der Prozessor In-Ear-SPL bestimmt durch: Erkennen, dass das Headset mit der Audioquellenvorrichtung verbunden ist, dass aber die Ausgangsempfindlichkeitsdaten für das angeschlossene Headset nicht verfügbar sind, und als Reaktion Auswählen einer Lautstärkekurve; Anwenden eines aktuellen Lautstärkeschritts auf die Lautstärkekurve, um einen maximalen In-Ear-SPL zu erlangen; und Ableiten einer Ausgangsempfindlichkeitsbeziehung basierend auf dem maximalen In-Ear-SPL, der durch die Lautstärkekurve gegeben ist. Die Audioquellenvorrichtung, wobei der Prozessor beim Bestimmen des In-Ear-SPL für akustische Lärmunterdrückung, Umgebungsschalltransparenz oder Umgebungsschallverbesserung durch das Headset verantwortlich ist.
Eine Smartwatch, umfassend: ein Smartwatch-Gehäuse, in das eine berührungsempfindliche Oberfläche, ein Mikrofon, ein Prozessor und ein Speicher mit darin gespeicherten Anweisungen integriert sind, die den Prozessor dazu konfigurieren, ein digitales Signalverarbeitungsverfahren für Umgebungsschalldosimetrie durchzuführen, wobei der Prozessor ein Berührungsbild von der berührungsempfindlichen Oberfläche erfasst und das Berührungsbild verarbeitet, um scheinbare Berührungen durch Wasser zu verwerfen, eine Umgebungsschallpegelmessung unter Verwendung des Mikrofons gleichzeitig mit dem Erfassen des Berührungsbildes durchzuführen; und bestimmt, ob die Umgebungs-Schallpegelmessung basierend auf der Verarbeitung des Berührungsbildes als eine gültige Schallexpositionsprobe für Schalldosimetrie protokolliert wird oder nicht. Die Smartwatch, wobei der Prozessor das Berührungsbild durch Unterscheiden zwischen i) stehendem Wasser auf der berührungsempfindlichen Oberfläche und ii) einer Berührung mit dem Finger unterscheidet. Die Smartwatch, wobei der Prozessor das Berührungsbild verarbeitet durch: Bestimmen, dass sich Wasser auf der berührungsempfindlichen Oberfläche befindet; und Klassifizieren des auf der berührungsempfindlichen Oberfläche bestimmten Wassers als statisch oder dynamisch. In einem Gesichtspunkt wird die Umgebungs-Schallpegelmessung nicht protokolliert, wenn das Wasser als dynamisch klassifiziert wird, und wird protokolliert, wenn das Wasser als statisch klassifiziert wird. In einem anderen Gesichtspunkt wird die Umgebungs-Schallpegelmessung protokolliert, wenn das Wasser als statisch klassifiziert wird, nicht jedoch, wenn das Wasser als dynamisch klassifiziert wird. Die Smartwatch nach dem Anspruch, wobei der Prozessor das Berührungsbild durch Bestimmen einer Wassermenge auf der berührungsempfindlichen Oberfläche verarbeitet. Die Smartwatch, wobei der Prozessor eine Wassermenge durch Zählen einer Anzahl von Pixeln auf dem Berührungsbild bestimmt. Die Umgebungs-Schallpegelmessung wird nicht protokolliert, wenn die bestimmte Wassermenge größer als ein Schwellenwert ist. Die Smartwatch, wobei der Speicher weitere Anweisungen aufweist, die den Prozessor dazu konfigurieren, die Umgebungs-Schallpegelmessung zu protokollieren, wenn die bestimmte Wassermenge kleiner als ein Schwellenwert ist.
Wie vorstehend beschrieben, liegt ein Gesichtspunkt der vorliegenden Technologie im Sammeln und Verwenden von Daten, die aus bestimmten und rechtmäßigen Quellen verfügbar sind, um Schallexposition beim Verwenden von Kopfhörern zu überwachen. Die vorliegende Offenbarung betrachtet, dass in manchen Fällen diese gesammelten Daten personenbezogene Daten einschließen können, die eine bestimmte Person eindeutig identifizieren oder verwendet werden können, um eine bestimmte Person zu identifizieren. Diese personenbezogenen Daten können demografische Daten, standortbezogene Daten, Online-Kennungen, Telefonnummern, E-Mail-Adressen, Privatadressen, Daten oder Aufzeichnungen über die Gesundheit oder ein Niveau einer Gehörschädigung, ein Geburtsdatum oder andere personenbezogenen Daten eines Benutzers einschließen.
Die vorliegende Offenbarung erkennt, dass die Verwendung solcher personenbezogenen Daten in der vorliegenden Technologie zum Vorteil der Benutzer verwendet werden kann. Zum Beispiel können die personenbezogenen Daten zum Überwachen der langfristigen Schallexposition zum Fördern der Hörgesundheit entsprechend ihren Präferenzen verwendet werden.
Die vorliegende Offenbarung betrachtet, dass diese Entitäten, die für die Sammlung, Analyse, Offenlegung, Übertragung, Speicherung oder andere Verwendung solcher personenbezogenen Daten verantwortlich sind, allgemein eingerichtete Datenschutzvorschriften und/oder Datenschutzpraktiken einhalten werden. Insbesondere wird von solchen Entitäten erwartet, dass sie Datenschutzpraktiken einführen und konsequent anwenden, von denen allgemein anerkannt wird, dass sie Industrie- oder Regierungsanforderungen zum Aufrechterhalten der Privatsphäre von Benutzern erfüllen oder überschreiten. Diese Informationen bezüglich der Verwendung von personenbezogenen Daten sollten für Benutzer sichtbar und leicht zugänglich sein und sollten bei Änderungen an der Sammlung und/oder Verwendung von Daten aktualisiert werden. Personenbezogene Daten von Benutzern sollten nur für rechtmäßige Zwecke gesammelt werden. Ferner sollte eine solche Sammlung/Freigabe nur nach dem Empfangen der Zustimmung der Benutzer oder einer anderen im geltenden Recht festgelegten rechtmäßigen Grundlage erfolgen. Außerdem sollten solche Entitäten in Betracht ziehen, alle notwendigen Schritte für den Schutz und die Sicherung des Zugangs zu solchen personenbezogenen Daten zu ergreifen und sicherstellen, dass andere, die Zugang zu den personenbezogenen Daten haben, sich an ihre Datenschutzvorschriften und -abläufe halten. Ferner können sich solche Entitäten einer Evaluierung durch Dritte unterwerfen, um bestätigen zu lassen, dass sie sich an gemeinhin anerkannte Datenschutzvorschriften und -praktiken halten. Darüber hinaus sollten die Vorschriften und Praktiken an die besonderen Arten von personenbezogenen Daten, die gesammelt und/oder abgerufen werden, angepasst und an die geltenden Gesetze und Normen, einschließlich gerichtsspezifischer Erwägungen, die dazu dienen können, einen höheren Standard durchzusetzen, angepasst werden. So kann beispielsweise in den USA die Sammlung oder der Zugriff auf bestimmte Gesundheitsdaten durch Bundes- und/oder Landesgesetze geregelt werden, wie beispielsweise den Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA); während Gesundheitsdaten in anderen Ländern anderen Bestimmungen und Vorschriften unterliegen können und entsprechend behandelt werden sollten.
Trotz der obigen Ausführungen betrachtet die vorliegende Offenbarung auch Ausführungsformen, in denen Benutzer die Verwendung von oder den Zugang zu personenbezogenen Daten selektiv blockieren. Das heißt, die vorliegende Offenbarung betrachtet, dass Hardware- und/oder Software-Elemente bereitgestellt werden können, um einen Zugang zu solchen personenbezogenen Daten zu verhindern oder zu blockieren. Zum Beispiel kann die vorliegende Technologie dazu konfiguriert werden, dass sie es Benutzern ermöglicht, „opt-in“ (mit vorheriger Einwilligung) oder „optout“ (mit vorheriger Ablehnung) der Schallexpositions-Verarbeitung zu wählen.
Darüber hinaus ist es die Absicht der vorliegenden Offenbarung, dass personenbezogene Daten so verwaltet und behandelt werden sollten, dass Risiken eines unbeabsichtigten oder unbefugten Zugriffs oder Gebrauchs minimiert werden. Das Risiko kann minimiert werden, indem die Sammlung von Daten begrenzt wird und Daten gelöscht werden, sobald sie nicht mehr benötigt werden. Darüber hinaus und bei Bedarf, einschließlich in bestimmten gesundheitsbezogenen Anwendungen, kann die Daten-Deidentifizierung zum Schutz der Privatsphäre eines Benutzers verwendet werden. Die Deidentifizierung kann gegebenenfalls erleichtert werden, indem Kennungen entfernt werden, die Menge oder Spezifität der gespeicherten Daten kontrolliert werden (z. B. Sammeln von Standortdaten auf Stadtebene statt auf Adressebene), die Art und Weise, wie Daten gespeichert werden (z. B. Aggregation von Daten über Benutzer hinweg) kontrolliert wird und/oder durch andere Verfahren wie differentieller Datenschutz.
Obwohl die vorliegende Offenbarung die Verwendung personenbezogener Daten zum Implementieren einer oder mehrerer unterschiedlicher, offenbarter Ausführungsformen breit abdeckt, betrachtet die vorliegende Offenbarung auch, dass die unterschiedlichen Ausführungsformen auch ohne die Notwendigkeit für ein Zugreifen auf solche personenbezogenen Daten implementiert werden kann. Das heißt, die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie werden aufgrund des Fehlens aller derartigen personenbezogenen Daten oder eines Teils davon nicht funktionsunfähig.
Um das Patentamt und alle Leser von Patenten, die aufgrund dieser Anmeldung erteilt wurden, beim Auslegen der beiliegenden Ansprüche zu unterstützen, möchte der Anmelder darauf hinweisen, dass er nicht beabsichtigt, dass in einem der beiliegenden Ansprüche oder Anspruchselemente 35 U.S.C. 112(f) zitiert werde, es sei denn, die Begriffe „Mittel für“ oder „Schritt für“ werden explizit in dem spezifischen Anspruch verwendet.
Auch wenn gewisse Gesichtspunkte beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wurden, sollte es sich verstehen, dass diese für die breite Erfindung lediglich veranschaulichend und nicht einschränkend sind und dass die Erfindung nicht auf die spezifischen Konstruktionen und Anordnungen begrenzt ist, die gezeigt und beschrieben sind, da dem Fachmann verschiedene andere Modifikationen in den Sinn kommen können. Die Beschreibung ist somit als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten.

Claims

Digitales Signalverarbeitungsverfahren für Umgebungsschalldosimetrie, wobei das Verfahren umfasst: a) Bestimmen einer Stärke eines Mikrofonsignals, das durch eine von einem Benutzer getragene Armbanduhr erzeugt wird; b) Umwandeln der Stärke des Mikrofonsignals in eine Schallprobe mit Einheiten für Schalllärmexposition; c) mehrmaliges Wiederholen von a) und b), um eine zeitliche Abfolge von Schallproben zu erzeugen; und d) Schreiben der zeitlichen Abfolge von Schallproben in eine sichere Datenbank, auf die ein Zugriff durch den Benutzer autorisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei a) bis d) durch einen Niedrigleistungs- oder Hilfsprozessor in der Armbanduhr durchgeführt werden, während ein Hochleistungs- oder Primärprozessor in der Armbanduhr sich in einem Niedrigleistungszustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Niedrigleistungs- oder Hilfsprozessor dazu konfiguriert ist, kontinuierlich das Mikrofonsignal zu verarbeiten, um einen Sprachauslöseausdruck zu erkennen, und der Hochleistungs- oder Primärprozessor als Reaktion auf das Erkennen des Sprachauslöseausdrucks in einen Hochleistungszustand übergeht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die sichere Datenbank in dem Speicher in der Armbanduhr gespeichert ist und in dem Speicher eine Visualisierungsanwendung gespeichert ist, die durch den Hochleistungs- oder Primärprozessor ausgeführt wird, der ein visuelles Bild erzeugt, das auf einem Bildschirm der Armbanduhr angezeigt wird und Pegel einer Umgebungsschallexposition zeigt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die sichere Datenbank in einem Speicher in der Armbanduhr gespeichert ist und wobei im Speicher eine Anwendung gespeichert ist, die durch den Niedrigleistungsprozessor oder den Hochleistungsprozessor auszuführen ist, der eine visuelle Benachrichtigung, die auf einem Bildschirm der Armbanduhr angezeigt wird, oder eine in der Armbanduhr erzeugte haptische Benachrichtigung signalisiert als Reaktion auf das Bestimmen, dass die zeitliche Abfolge von Schallproben einen Lautstärkeschwellenwert für mehr als einen Zeitintervallschwellenwert überschreitet.
Smartwatch, umfassend: ein Smartwatch-Gehäuse mit einem darin integrierten Mikrofon zum Erzeugen eines Mikrofonsignals, einem Prozessor; und Speicher mit darin gespeicherten Anweisungen, die den Prozessor dazu konfigurieren, ein digitales Signalverarbeitungsverfahren für Umgebungsschalldosimetrie durchzuführen, wobei der Prozessor a) eine Stärke des Mikrofonsignals bestimmt, b) die Stärke des Mikrofonsignals in eine Schallprobe mit Einheiten für Schalllärmexposition umwandelt, c) a) und b) mehrmals wiederholt, um eine zeitliche Abfolge von Schallproben zu erzeugen, und d) die zeitliche Abfolge von Schallproben in eine sichere Datenbank schreibt, die in dem Speicher gespeichert ist, auf die der Zugriff durch den Benutzer autorisiert ist.
Smartwatch nach Anspruch 6, wobei a) bis d) durch einen Niedrigleistungs- oder Hilfsprozessor in der Armbanduhr durchgeführt werden, während ein Hochleistungs- oder Primärprozessor in der Armbanduhr sich in einem Niedrigleistungszustand befindet.
Smartwatch nach Anspruch 7, wobei der Niedrigleistungs- oder Hilfsprozessor dazu konfiguriert ist, das Mikrofonsignal kontinuierlich zu verarbeiten, um einen Sprachauslöseausdruck zu erkennen, und der Hochleistungs- oder Primärprozessor als Reaktion auf das Erkennen des Sprachauslöseausdrucks in einen Hochleistungszustand übergeht.
Smartwatch nach Anspruch 7, wobei die sichere Datenbank in dem Speicher gespeichert ist und in dem Speicher eine Visualisierungsanwendung gespeichert ist, die durch den Hochleistungs- oder Primärprozessor ausgeführt wird, der ein visuelles Bild erzeugt, das auf einem Bildschirm der Armbanduhr angezeigt wird und Pegel der Umgebungsschallexposition zeigt.
Smartwatch nach Anspruch 7, wobei die sichere Datenbank in dem Speicher gespeichert ist und wobei in dem Speicher eine Anwendung gespeichert ist, die durch den Niedrigleistungsprozessor oder den Hochleistungsprozessor auszuführen ist, die eine visuelle Benachrichtigung, die auf einem Bildschirm der Armbanduhr angezeigt wird, oder eine in der Armbanduhr erzeugte haptische Benachrichtigung als Reaktion auf das Bestimmen signalisiert, dass die zeitliche Abfolge von Schallproben einen Lautstärkenschwellenwert für mehr als einen Zeitintervallschwellenwert überschreitet.
Verfahren für aggregierte Schalldosimetrie, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer Umgebungsschallmessung, die unter Verwendung eines Mikrofons vorgenommen wird, das in eine Audiovorrichtung eines Benutzers integriert ist; Bestimmen eines Kopfhörer-Wiedergabeschallpegels, der auf die Kopfhörer-Wiedergabe durch ein Headset des Benutzers zurückzuführen ist; Umwandeln der gesammelten Umgebungsschallmessung und des Kopfhörer-Wiedergabeschallpegels in Werte mit einem gemeinsamen Format, und Speichern der Werte als eine zeitliche Abfolge; und Analysieren der zeitlichen Abfolge, um zu bestimmen, ob eine Gesamtschallexposition für den Benutzer über ein Schwellenwertzeitintervall einen Schwellenwertpegel überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Umgebungsschallmessung unter Verwendung eines externen Mikrofons oder eines internen Mikrofons des Headsets vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Audiovorrichtung eine Smartwatch, ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer, ein Desktop-Computer, eine Set-Top-Box, ein Digital-Media-Player oder eine Videospiel-Konsole ist.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Empfangen von gleichzeitigen Eingängen, die i) die Umgebungsschallmessung und ii) einen Kopfhörerschallpegel einschließen, der auf eine Kopfhörerwiedergabe durch das Headset des Benutzers gleichzeitig mit der Umgebungsschallmessung zurückzuführen ist; Zuweisen von Konfidenzniveaus zu den gleichzeitigen Eingängen; und Auswählen des Eingangs mit dem höchsten Konfidenzniveau, basierend auf dem ein Schallpegel der zeitlichen Abfolge beigefügt wird, während der andere gleichzeitige Eingang ignoriert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Empfangen von gleichzeitigen ersten und zweiten Eingängen, die i) die Umgebungsschallmessung und ii) einen Kopfhörerschallpegel einschließen, der auf eine Kopfhörerwiedergabe durch das Headset des Benutzers gleichzeitig mit der Umgebungsschallmessung zurückzuführen ist; Zuweisen von Konfidenzniveaus zu den ersten und zweiten Eingängen; und Gewichten des ersten Eingangs höher als den zweiten Eingang, wobei der erste Eingang ein höheres Konfidenzniveau aufweist als der zweite Eingang, und Kombinieren der gewichteten ersten und zweiten Eingänge zu einem einzigen Eingang, auf dem basierend der zeitlichen Abfolge ein Schallpegel beigefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, als Reaktion darauf, dass die Gesamtschallexposition den Schwellenwertpegel über das Schwellenwertzeitintervall überschreitet, Signalisieren einer Benachrichtigung, die erzeugt und dem Benutzer dargestellt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Empfangen eines ersten Kontexteingangs, der ein Ausgang eines Winddetektors ist, und Bestimmen, ob die Gewichtung einer gleichzeitigen Umgebungsschallmessung zu verwerfen oder zu reduzieren ist, basierend auf dem Ausgang des Winddetektors.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Empfangen eines zweiten Kontexteingangs, der ein Ausgang eines Wasserereignisdetektors ist; und Bestimmen, ob die Gewichtung einer gleichzeitigen Umgebungsschallmessung zu verwerfen oder zu reduzieren ist, basierend auf dem Ausgang des Wasserereignisdetektors.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Winddetektor ein Mikrofonsignal verarbeitet, das durch ein Mikrofon erzeugt wird, das in eine Armbanduhr integriert ist, die von dem Benutzer getragen wird, und der Wasserereignisdetektor ein Berührungsbild verarbeitet, das von einer berührungsempfindlichen Oberfläche in der Armbanduhr kommend erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Bestimmen, ob der Benutzer während der Umgebungsschallmessung einen aktiven Hörschutz oder passiven Hörschutz oder beide an seinem Ohr platziert hat, und auf dieser Basis Dämpfen der Umgebungsschallmessung.