EP1675432A1

EP1675432A1 - Mobiles Kommunikationsendgerät zum Erzeugen einer ortsfesten virtuellen Schallquelle

Info

Publication number: EP1675432A1
Application number: EP04030821A
Authority: EP
Inventors: Frank Lorenz; Christoph Dr. Pörschmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-06-28
Also published as: WO2006069825A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobiles Kommunikationsendgerät (M) mit einem Schallwandler (K) zum Aussenden von Schallsignalen, wobei der Schallwandler (K) zum Erzeugen einer virtuellen Schallquelle (VS) ausgebildet ist, eine Erfassungseinrichtung (E) für eine Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Kommunikationsendgerätes (M) vorgesehen ist und eine Verarbeitungseinrichtung (S) für Ausgangs-Schallsignale vorgesehen ist, die dem Schallwandler (K) aufgrund der von der Erfassungseinrichtung (E) bereit gestellten Bewegungsgeschwindigkeit derartige Schallsignale liefert, dass die virtuelle Schallquelle (VS) ortsfest erscheint.

Description

Mobiles Kommunikationsendgerät zum einer ortsferen virtuellen Schallquelle
Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Kommunikationsendgerät mit einem Schallwandler zum Aussenden von Schallsignalen.
Bei solchen mobilen Kommunikationsendgeräten vorgesehene Schallwandler haben üblicher Weise allein die Aufgabe, von den mobilen Kommunikationsendgeräten empfangene oder auf ihnen gespeicherte Sprach- und andere Audiosignale wiederzugeben. Dies geschieht üblicher Weise in einer Mono-Qualität.
Allgemein gewinnt eine Darbietung von über reine Sprachwiedergabe hinausgehenden Audiosignalen, insbesondere Musiksignalen, in mobilen Kommunikationsendgeräten mehr und mehr an Verbreitung. Für diesen Zweck sind mobile Kommunikationsendgeräte besonders geeignet, da sie naturgemäß immer zur Hand sind und somit beispielsweise auch während der Ausübung eines Sporttrainings, z. B. Joggen, zur Wiedergabe von Musiksignalen eingesetzt werden können. Gerade eine Musikdarbietung soll den Sportler während eines Trainings adäquat unterstützen und motivieren.
In diesem Zusammenhang ist von der Fraunhofer Gesellschaft, Niederlassung Rostock, bereits ein System vorgestellt worden, das eine Anpassung einer Musikdarbietung an eine Schrittgeschwindigkeit beim Joggen ermöglicht. Dabei wird eine Abspielgeschwindigkeit der Musik so angepasst, dass bei jedem Schritt des Sportlers ein Beat eines gerade abgespielten Musikstücks ausgestrahlt wird.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem mobilen Kommunikationsendgerät einen Anwendungsbereich für den Schallwandler zu erweitern.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten mobilen Kommunikationsendgerät dadurch gelöst, dass der Schallwandler zum Erzeugen einer virtuellen Schallquelle ausgebildet ist, eine Erfassungseinrichtung für eine Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Kommunikationsendgerätes vorgesehen ist und eine Verarbeitungseinrichtung für Ausgangs-Schallsignale vorgesehen ist, die dem Schallwandler aufgrund der von der Erfassungseinrichtung bereit gestellten Bewegungsgeschwindigkeit derartige Schallsignale liefert, dass die virtuelle Schallquelle ortsfest erscheint.
Dabei ist eine Erzeugung einer virtuellen Schallquelle dem Bereich des Standes der Technik zuzuordnen. Geeignete Schallwandler zur binauralen Schallwiedergabe stehen zur Verfügung, um eine virtuelle Schallquelle zu realisieren, die von einer ruhenden Person derart wahrgenommen wird, dass sie ortsfest im Raum angeordnet ist.
Die von der Erfassungseinrichtung gelieferte Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Kommunikationsendgerätes und damit die Bewegungsgeschwindigkeit einer Person, die das mobile Kommunikationsendgerät trägt, geht in eine Steuerung für eine Anordnung der virtuellen Schallquelle im Raum ein. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung, die in Software realisiert sein kann, so ausgeführt, dass selbst bei einer Bewegung des mobilen Kommunikationsendgerätes im Raum die virtuelle Schallquelle ortsfest erscheint.
Auf diese Weise ist es möglich, einem Jogger oder Radfahrer über den Schallwandler den Eindruck zu vermitteln, dass er eine ortsfeste Schallquelle passiert, die von der virtuellen Schallquelle gebildet wird. Dabei gibt es für die Inhalte der von dem Schallwandler ausgestrahlten Schallsignale eine Vielzahl von Möglichkeiten: Der Schallwandler kann die Geräusche nachahmen, die bei einem Vorbeilaufen des Sportlers an einer virtuellen Kilometermarke auftreten können, beispielsweise Applaus oder ein Gongzeichen. Der Schallwandler strahlt Audiosignale aus, die Geräusche neben der Laufstrecke stehender virtueller Zuschauer nachahmen. Der Schallwandler kann Geräusche einer fiktiven Person ausstrahlen, die sich auf Angaben über das Leistungsvermögen des Sportlers beziehen, wie seine Durchgangszeiten, seine Herzfrequenz usw. Zu diesem Zweck kann das mobile Kommunikationsendgerät mit einer Herzfrequenz-Messeinrichtung ausgestattet sein. Ebenso ist es möglich, dass über eine gesamte Laufstrecke des Sportlers von dem Schallwandler der akustische Eindruck einer bestimmten Umgebung (New York-Marathonstrecke) wiedergegeben wird, wobei die zugehörigen Audiodaten auf dem mobilen Kommunikationsendgerät gespeichert sein können.
Bevorzugt weist die Erfassungseinrichtung eine Eingabeschnittstelle für eine Größe auf, aufgrund der die Bewegungsgeschwindigkeit berechenbar ist. Um auf das Beispiel eines Joggers zurückzukommen, kann dieser über die Eingabeschnittstelle sein Schrittlänge eingeben. Wenn das mobile Kommunikationsendgerät nunmehr über einen Schrittzähler verfügt, kann auf Seiten des mobilen Kommunikationsendgerätes die Bewegungsgeschwindigkeit des Sportlers berechnet werden. Aufgrund der vorliegenden Bewegungsgeschwindigkeit ist die Verarbeitungseinrichtung dazu in der Lage, eine Eintreffrichtung des Schalls der virtuellen Schallquelle über die Zeit vorauszuberechnen, so dass eine feste Position der virtuellen Schallquelle vorgetäuscht wird.
Alternativ kann die Erfassungseinrichtung die Bewegungsgeschwindigkeit auch aufgrund von Messungen einer Ortungseinrichtung erfassen. Diese Ortungseinrichtung kann beispielsweise auf Positionsdaten zurückgreifen, die von einem GPS-System geliefert werden, mit dem das mobile Kommunikationsendgerät ausgestattet sein kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schallwandler als mit einem Gehäuse des mobilen Kommunikationsendgerätes verbundener Kopfhörer vorgesehen. Auf diese Weise ist der Schallwandler in einer gleich bleibenden relativen Position zum Kopf des Sportlers.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend und unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert.
Es zeigen:

Figur 1:: Mehrere Positionen eines mobilen Kommunikationsendgerätes als Funktion der Zeit relativ zu einer virtuellen Schallquelle in einer schematischen Darstellung,
Figur 2:: eine Blockdiagrammdarstellung des mobilen Kommunikationsendgerätes nach Figur 1.

Figur 1 zeigt ein mobiles Kommunikationsendgerät M, das sich, getragen von einem Sportler, in dessen Laufrichtung R bewegt, und zwar zu drei verschiedenen Zeiten, nämlich t = 0, t = t1 und t = t2.
Das mobile Kommunikationsendgerät M ist mit einem Schallwandler K zum Erzeugen einer virtuellen Schallquelle VS ausgestattet. Der Schallwandler K liegt in Form eines Kopfhörers vor, der mit einem zugehörigen Anschluss am Gehäuse des mobilen Kommunikationsendgerätes M verbunden ist. Von dem Schallwandler K auszustrahlende Audiosignale gehen auf Ausgangs-Schallsignale von einem Speicher AD zurück und werden von einer Verarbeitungseinrichtung S weiter verarbeitet.
Der Schallwandler K wird von der Verarbeitungseinrichtung S, die in Software realisiert ist, mit Schallsignalen für eine binaurale Schallwiedergabe beaufschlagt. In diese Verarbeitung geht ein Wert für eine Bewegungsgeschwindigkeit des Sportlers bzw. des mobilen Kommunikationsendgerätes M ein. Zum Ermitteln der Bewegungsgeschwindigkeit ist das mobile Kommunikationsendgerät M mit einem Schrittsensor SS ausgestattet, der feststellt, zu welchen Zeitpunkten der Sportler einen Schritt abgeschlossen hat. Außerdem weist das mobile Kommunikationsendgerät M eine Eingabeschnittstelle SL auf, in die der Sportler selbst seine eigene Schrittlänge eingeben kann. Mit Hilfe der nunmehr vorliegenden Schrittlänge und der von dem Schrittsensor SS gelieferten Zeitpunkte für jeweilige Abschlüsse eines Schritts kann eine Erfassungseinrichtung E die Bewegungsgeschwindigkeit des Sportlers feststellen.
Der von der Erfassungseinrichtung E gelieferte Wert für die Bewegungsgeschwindigkeit wird der Verarbeitungseinrichtung S zugeführt, welche dem Schallwandler K derartige Schallsignale zuführt, dass die von ihm erzeugte virtuelle Schallquelle VS für die berechnete Bewegungsgeschwindigkeit im Wesentlichen ortsfest bleibt. Dies bedeutet, dass von dem Schallwandler K ausgestrahlte Signale von dem Sportler so wahrgenommen werden, dass er den vermeintlichen Ort, von dem die Schallsignale stammen, während seines Laufs passiert.
Als Alternative zu der Eingabe der Schrittlänge in Verbindung mit den Messwerten des Schrittsensors SS ist das mobile Kommunikationsendgerät M zusätzlich mit einem GPS-Empfänger G als Ortungseinrichtung ausgestattet, dessen gelieferte Ortsinformationen der Erfassungseinrichtung E, die entsprechend umschaltbar sein kann, zur Verfügung gestellt werden. Aufgrund der GPS-Ortsinformationen und einer Erfassung jeweils zwischen dem Empfangen von zwei aufeinander folgenden Ortsinformationen zurückgelegten Zeiten lässt sich ebenfalls die Bewegungsgeschwindigkeit ermitteln. Dazu ist die Erfassungseinrichtung E mit einem Zeitgeber ZG verbunden.
Aufgrund der von der Erfassungseinrichtung E bereitgestellten Bewegungsgeschwindigkeit ist die Verarbeitungseinrichtung S dazu in der Lage, einen jeweiligen Einfallswinkel für die von der virtuellen Schallquelle VS kommenden Schallsignale in Bezug auf den Sportler zu berechnen, so dass die virtuelle Schallquelle ortsfest erscheint.

Claims

Mobiles Kommunikationsendgerät (M) mit einem Schallwandler (K) zum Aussenden von Schallsignalen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schallwandler (K) zum Erzeugen einer virtuellen Schallquelle (VS) ausgebildet ist,
eine Erfassungseinrichtung (E) für eine Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Kommunikationsendgerätes (M) vorgesehen ist und
eine Verarbeitungseinrichtung (S) für Ausgangs-Schallsignale vorgesehen ist,
die dem Schallwandler (K) aufgrund der von der Erfassungseinrichtung (E) bereit gestellten Bewegungsgeschwindigkeit derartige Schallsignale liefert, dass die virtuelle Schallquelle (VS) ortsfest erscheint.
Mobiles Kommunikationsendgerät (M) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (E) eine Eingabeschnittstelle (SL) für eine Größe aufweist, aufgrund der die Bewegungsgeschwindigkeit berechenbar ist.
Mobiles Kommunikationsendgerät (M) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (E) die Bewegungsgeschwindigkeit aufgrund von Messungen einer Ortungseinrichtung erfasst.
Mobiles Kommunikationsendgerät (M) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schallwandler (K) als mit einem Gehäuse des mobilen Kommunikationsendgerätes (M) verbundener Kopfhörer vorliegt.