FI117885B - Sykeinformaation koodaaminen - Google Patents

Description

117885 ; ι

Sykeinformaation koodaaminen Ala '

Keksintö liittyy ihmiseltä mitatun sykeväli-informaation käsittelyyn.

Tausta 5 Urheilusuorituksen yhteydessä voidaan käyttäjältä mitata sykein- formaatiota esimerkiksi sykemittarin avulla. Suorituksen aikainen informaatio voidaan tallentaa sykemittarin muistiin ja siirtää suorituksen jälkeen esimerkiksi erilliselle mikrotietokoneelle lähempää analysointia varten. Analysointi on perinteisesti ollut koordinaatistotasossa tapahtuvaa, sykemuutosten ajallisiin 10 vaihteluihin kohdistuvaa tarkastelua.

Tunnetun tekniikan mukainen tapa muodostaa määrällisesti runsaasta ja monimutkaisesta datasta helposti hallittavissa, tarkasteltavissa ja ilmaistavissa oleva muoto ei ole optimaalinen.

Lyhyt selostus 15 Keksinnön tavoitteena on esittää parannettu menetelmä ja laitteisto tallennetun sykeinformaation esitystavan muuttamiseksi helposti käsiteltävissä olevaan muotoon. Tämä saavutetaan menetelmällä sykeinformaation koodaamiseksi, jossa menetelmässä mitataan henkilön sykevälejä liikuntasuori-.·**. tuksen aikana ja tallennetaan mitattua sykeväli-informaatiota. Menetelmässä .···. 20 koodataan mitattu ja tallennettu sykeväli-informaatio musiikiksi liikuntasuori- tuksen jälkeen siten, että musiikin rytmi riippuu mitatuista sykeväleistä.

; I Keksinnön kohteena on myös järjestely sykeinformaation koodaa- ···.' *; *j miseksi, käsittäen välineet mitata henkilön sykevälejä ja välineet tallentaa mi- * * · *· **’ tattua sykeväli-informaatiota. Järjestely käsittää välineet koodata tallennusväli- • * * 25 neille tallennettua sykeväli-informaatiota musiikiksi, jotka koodausvälineet käsittävät välineet valita musiikin rytmi mitattujen sykevälien perusteella.

Keksinnön tavoitteena on siis esittää menetelmä ja laitteisto sykein-formaation koodaamiseksi, jolla koodaamisella tarkoitetaan tässä informaation * * * esitysmuodon muuttamista. Henkilöltä urheilusuorituksessa mitattava sykein- [.,* 30 formaatio eli sykevälitieto tarkoittaa mitattua syketasoa ja sen vaihteluita eri * · *·;·' ajanhetkillä. Mittaus voidaan suorittaa esimerkiksi fyysisesti tai henkisesti rasit- :T: tavan suorituksen, kuten urheilusuorituksen tai -kilpailun aikana.

* · ' 2 117885

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa tuotetaan musiikkia, johon musiikkiin valitaan rytmi eli tempo sykevälivaihteluiden perusteella. Tällöin esimerkiksi sykevälien lyhentyessä ja sykkeen noustessa musiikin rytmi kasvaa.

Eräässä suoritusmuodossa musiikin tuottaja, kuten esimerkiksi 5 käyttäjä valitsee musiikin tyylisuunnan ennen tuottamista. Tyylisuunta voi olla esimerkiksi jazz, heavy, pop, klassinen musiikki tai vastaava.

Musiikkia voidaan tuottaa esimerkiksi digitaalisesti, jolloin voidaan käyttää digitaalista musiikkipankkia hyväksi. Musiikkipankissa musiikkia voidaan tallentaa äänipaketteina jaettuna eri tyylisuunnittain. Edelleen, äänipake-10 tit voivat olla jaettuna soittimittain siten, että kitara, rummut ja saksofoni ovat kukin erotettuina omiksi äänipakettiryhmikseen. Tällöin keksinnön mukainen rytmin nopeuttaminen tarkoittaa sitä, että äänipakettien välejä lyhennetään, jolloin musiikin tahti muuttuu tiheämmäksi.

Eräässä suoritusmuodossa kasvatetaan musiikin ääniskaalaa, kun 15 sykevälin pituus alittaa etukäteen asetetun kynnysarvon. Tällöin sykevälin lyhentyessä ja sykkeen noustessa tuotettavan musiikin ääniskaalaa laajennetaan esimerkiksi soittimia lisäämällä. Jos esimerkiksi sykkeellä alle 100 musiikkiin käytetään vain yhtä soitinta, voidaan musiikki tasolla yli 100 lyön-tiä/minuutti muodostaa kahden äänen avulla. Vastaavalla tavalla, äänimaail-20 maa voidaan laajentaa, kun mitattu sykeväli-informaatio indikoi harjoituksen keston ylittäneen etukäteen asetetun kynnysarvon. Näin esimerkiksi kulloinkin • · · aina viiden minuutin välein voidaan laajentaa ääniskaalaa. Käytettävä aika-kynnysarvo voi myös muuttua syketason mukaan esimerkiksi niin, että syketa-solia 100-140 ääniskaalaa laajennetaan viiden minuutin välein, mutta välillä ·*·.· 25 140-160 laajennus tehdään aina kahden minuutin välein.

Eräässä suoritusmuodossa lisätään musiikin rytmistä kompleksi-,···. suutta sykevälivaihteluiden lisääntyessä. Tällä tarkoitetaan sitä, että esimer kiksi kun sykkeessä on nouseva tai laskeva trendi, rytmiin lisätään vaihtelua .. sykevälin määrittelemän keskimääräisen rytmin ympärille. Jos esimerkiksi pa- 30 kettien toistoväli eli rytmi tietyllä syketasolla on 20 ms keskihajonnalla +/-1 ms, • * *·;·* voidaan rytmistä kompleksisuutta lisäämällä nostaa keskihajontaa esimerkiksi ·:··; 5 ms:iin.

Eräässä suoritusmuodossa nostetaan tuotettavan musiikin äänen- * * voimakkuutta, kun sykeväli lyhenee etukäteen asetetun kynnysarvon alle. Näin * * * *·* | 35 sykkeen nousua voidaan osoittaa volyymiä nostamalla ja vastaavalla tavalla "*" äänenvoimakkuutta lasketaan sykkeen laskiessa.

117885 • ' ϊ ·$ν 3 '

Sykkeen mittaus tapahtuu esimerkiksi fyysisesti/henkisesti kuormittavan suorituksen aikana. Tällöin sykkeessä on riittävästi vaihteluita ja tuotettava musiikki muodostuu sisällöltään ja ilmaisultaan rikkaaksi ja vaihtelevaksi.

Eräässä suoritusmuodossa sykeväli-informaatiota pakataan ennen 5 musiikin tuottamista. Tällöin esimerkiksi tunnin mittaisesta liikuntasuorituksesta voidaan muodostaa viiden minuutin mittainen musiikkikappale. Käytännössä pakkaus voidaan toteuttaa esimerkiksi keskiarvoistamalla, jolloin tietyn aikavälin sykevälidataa edustaa kyseisen ajan keskisyke. Muodostettu musiikkikappale voidaan tallentaa esimerkiksi mp3-muotoon, jolloin se voidaan tallentaa 10 tietokoneen kovalevylle ja tiedosto on sähköpostilla lähetettävässä muodossa.

Keksintö eli sykeinformaation koodaus äänikoosteena esitettävään muotoon voidaan toteuttaa esimerkiksi sykemittarin kellolaitteessa tai erillisessä tietokoneessa. Koodaus voidaan toteuttaa esimerkiksi mp3- tai midimikse-rin avulla tai esimerkiksi ohjelmallisesti.

15 Keksinnön avulla voidaan määrällisesti runsas ja kompleksisia vaih teluita sisältävä data koodata muotoon, joka laadullisesti käsittää alkuperäisen informaation ja on lisäksi helppokäyttöisessä muodossa.

Kuviot

Keksintöä selostetaan seuraavaksi edullisten suoritusmuotojen 20 avulla viitaten oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää menetelmän erästä suoritusmuotoa; • · · kuvio 2 havainnollistaa musiikin rytmin muodostamista sykkeen mu- * · · : kaan; .·. : kuvio 3 havainnollistaa ääniskaalan muuttamista sykkeen mukaan; • · · j 25 kuvio 4 havainnollistaa ääniskaalan muuttamista sykkeen mukaan; • · · kuvio 5 esittää sykemittausjärjestelyn erästä suoritusmuotoa, ja ’*·** kuvio 6 esittää laiteratkaisun toista suoritusmuotoa.

Suoritusmuotojen kuvaus •

Kuviossa 1 esitetään keksinnön mukaisen menetelmän eräs edulli- ·*· tm\m. 30 nen suoritusmuoto. Menetelmäaskel 102 kuvaa henkilöltä suoritettavaa syk- ... keen mittausta esimerkiksi urheilusuorituksen tai -kilpailun yhteydessä. Syk- • * *”·* keen mittaukseen voidaan käyttää sykemittaria, joka mittaa sykettä sydämen :T: lyönnin aiheuttamasta sähkösignaalista tai vaihtoehtoisesti sykettä mitataan ·:··· optisena mittauksena tai painemittauksena esimerkiksi ranteesta. Mitattua sy- 35 keväli-informaatiota tallennetaan mittauksen aikana esimerkiksi sykemittarin 4 117885 muistiin vaiheen 104 esittämällä tavalla. Vaiheessa 106 tallennettua sykeväli-informaatiota puretaan liikuntasuorituksen jälkeen ja informaatiota voidaan analysoida esimerkiksi muodostamalla datasta johdannaissuureita kuten sy-kekeskiarvo. Vaiheet 108-118 kuvaavat urheilusuorituksen jälkeisiä toimenpi-5 teitä, joilla mitatusta sykeinformaatiosta muodostetaan äänikooste.

Vaiheessa 108 valitaan musiikkityylisuunta, jota käytetään musiikin tuottamiseen. Tyylisuunta voi olla esimerkiksi jazz, pop, rock, klassinen tai jokin vastaava. Musiikkityylisuuntia voidaan valita useitakin, jolloin musiikkityy-lisuuntaa voidaan vaihtaa esimerkiksi sykkeen muutosten perusteella. Tällöin 10 esimerkiksi matalalla sykkeellä voidaan tuottaa musiikkia esimerkiksi klassisen musiikin elementtejä käyttäen, mutta sykkeen noustessa voidaan vaihtaa popmusiikkiin. Musiikin tuottamiseen käytettävät musiikkielementit voivat olla yksi-tai useampisävellajisia musiikkielementtejä tai ne voivat olla esimerkiksi penta-tonisen asteikon avulla tuotettuja elementtejä. Askeleessa 110 valitaan syk-15 keen muutosten perusteella musiikin rytmi. Tällä tarkoitetaan esimerkiksi sitä, että musiikin tahti eli tempo nopeutuu sykkeen noustessa. :*

Eräissä suoritusmuodoissa tuotettavan musiikin sisältöön vaikutetaan muillakin tavoilla kuin musiikin rytmiä muuttamalla. Sykkeelle voidaan asettaa kynnysarvo ehdon 112 mukaisesti, jolloin musiikin ääniskaalaa laajen-20 netaan vaiheen 114 mukaisesti ja/tai volyymiä nostetaan vaiheen 116 mukaisesti. Vaiheessa 118 musiikki, jossa sykkeen perusteella on muokattu rytmiä :...i ja/tai ääniskaalaa ja/tai volyymiä, yhdistetään äänikoosteeksi. Muodostettu äänikooste voidaan soittaa sykemittarilla tai jollain muulla äänentoistoon kyke-:*·.· nevällä laitteella. Eräässä muodossa musiikin tuottamisessa reagoidaan myös 25 sykkeen muutosnopeuteen esimerkiksi siten, että musiikin rytmistä kompleksi-: suutta nostetaan sykkeen derivaatan ollessa positiivinen ja vastaavasti laske- .***! taan derivaatan ollessa negatiivinen. Rytmistä kompleksisuutta voidaan käsi- *" teliä myös vastaavasti kuin ääniskaalaa askeleessa 110 tai volyymia aske- „ leessa 112, eli että tietyn syketason yläpuolella kompleksisuutta lisätään ja • · : 30 tietyn tason alapuolella kompleksisuus on vähäisempää. Kääntäen, myös ää- niskaalaa ja volyymiä voidaan käsitellä derivaatan muutosten perusteella.

* ·;··· Kuvion 1 yhteydessä on käytetty käsitettä syke, jolla tarkoitetaan .···. tyypillisesti sydämen lyöntitiheyttä minuutissa. Mittausteknisesti kyse on ensi [·[ vaiheessa sydämen lyöntien välisen aikaeron eli sykevälin detektoinnista. Sy- v : 35 kevälin mittauksesta kulloinenkin minuuttisyke on helposti johdettavissa.

5 117885

Kuvio 2 havainnollistaa musiikin rytmin muodostamista sykeväli-informaation perusteella. Kuviossa y-akselilla on kuvattu henkilön syke HR x-akselin kuvaaman ajan t funktiona. Sykkeen sijaan y-akselille voidaan ajatella kuvattavan henkilön sykeväli, jolloin sykeväli pienenee y-akselia ylöspäin men- il 5 täessä. Henkilön syke 200 urheilusuorituksessa on kuvattu yhtenäisellä viivalla, eli kyseisessä esimerkkisuorituksessa syke alkaa nousta hetkestä 204A eteenpäin aina tasaantumisajankohtaan 204B asti. Välillä 204B-204C syke pysyy käytännössä vakiotasolla, kunnes lähtee jälleen laskuun ajanhetkellä 204C tasaantuakseen jälleen hetkellä 204D. Ajanhetkeen 204A liittyy kuviossa 10 1 kynnysarvon 206A ylitys, jolloin musiikin rytmi 202 tiivistyy. Pystyviivoilla 202 kuvattu rytmi kaksinkertaistuu, kun syke HR ylittää kynnysarvon 206A ja edelleen kaksinkertaistuu sykkeen ylittäessä toisen kynnysarvon 206B. Vastaavalla tavalla musiikin tahtia hidastetaan sykkeen alittaessa jälleen tietyt kynnysarvot. On selvää, että edellä kuvattu tahdin kaksinkertaistuminen on kuviossa 15 vain esitetty esimerkkinä havainnollisuuden vuoksi, ja tahdin muutos voi olla kaksinkertaistumista pienempi tai suurempi.

Kuvio 3 esittää ääniskaalan 300 laajentamisen sykkeen/sykevälien muutosten perusteella. Kynnysarvoa 206A matalammalla syketasolla ääni-skaalaan kuuluu vain suppea määrä ääniskaalan määritteleviä elementtejä.

20 Yksinkertaistettuna tilannetta voidaan havainnollistaa vaikka siten, että ääni-skaala 302A tarkoittaa, että klassista musiikkia soitetaan yhtä instrumenttia ··· käyttäen. Kynnysarvoa 206A korkeammalla tasolla musiikkiin otetaan mukaan f”: toinen instrumentti, mitä kuvataan äänenlaajennuselementillä 302B. Edelleen, kynnysarvoa 206B korkeammalla tasolla ääniskaalaa laajennetaan ääniele- • » 25 mentillä 302C. Ääniskaalan 302A-302C supistaminen tehdään käänteisesti • « : vastaavalla tavalla syketason madaltuessa eli lopulta sykkeen pudotessa jäljel- .·.·] le jää äänielementti 302A.

”* Kuvio 4 kuvaa ääniskaalan 300 laajentamista urheilusuorituksen .. keston mukaan. Eli harjoituksen alussa ääniskaala on suppea, mutta harjoi- * · : “ 30 tuksen loppuvaiheessa skaala voidaan laajentaa aina maksimiinsa asti. Kuvi- *···* osta nähdään, että äänielementtejä voidaan lisätä musiikkiin sitä lyhyemmin

·:··· aikavälein mitä korkeammalla syketasolla ollaan. Esimerkiksi väli 304B-304C

.***. kuvaa korkeammalla syketasolla tapahtuvaa harjoitusta kuin välin 304A-304B

kuvaama harjoitusjakso. Tällöin esimerkiksi aikaväli 304A-304B vastaa viittä • ♦ · *·* | 35 minuuttia harjoitusta, mutta väli 304B-304C voi vastata esimerkiksi neljän mi- nuutin harjoittelua. Näin ollen ääniskaalaa voidaan laajentaa harjoituksen te- 6 117885 hoon verrannollisella tavalla. Kuvion 4 perusteella voidaan tarkastella myös musiikin volyymin muuttamista sykkeen mukaan. Eräässä suoritusmuodossa volyymiä muutetaan portaattomasti, jolloin äänentaso määräytyy suoraan sy-ketasokäyrän 200 perusteella. Äänen muodostamiseen voidaan käyttää myös 5 vastaavaa kynnysarvomenettelyä, kuin mitä on kuvattu esimerkiksi kuviossa 2 rytmin osalta.

Kuvion 5 ja sitä seuraavien kuvioiden avulla selostetaan keksinnön eräiden suoritusmuotojen mukaisia laiteratkaisuja. Kuviossa 5 on esitetty henkilö P, joka käyttää suorittamassaan urheilusuorituksessa kaksiosaista syke-10 mittaria. Kuvion 5 kuvaama sykemittari käsittää rintakehälle asetettavan lähe-tinelektrodivyön 500 sekä ranteessa pidettävän rannevastaanottimen 520. Lä-hetinelektrodivyö 500 mittaa sykkeen käyttäjän iholta sähköisestä signaalista ja lähettää mitatun informaation esimerkiksi induktiivisesti rannevastaanotti-meen 520, johon kuuluu tyypillisesti sykemittarin käyttöliittymä, kuten esimer-15 kiksi toimintopainikkeet ja näyttö. Vastaanotinyksikkö 520 ei välttämättä ole ranteessa pidettävä laiteyksikkö, vaan esimerkiksi pyöräilykäytössä vastaanotinyksikkö voidaan kiinnittää pyörän ohjaustankoon. Vaikka kuviossa 5 on kuvattu kaksiosainen sykemittari, sykevälien mittauksessa käytettävä laitteisto voi olla myös esimerkiksi yksiosainen ranteessa pidettävä laitekokonaisuus, 20 jolloin painepulssista suoritettava mittaus ja sykeinformaation esittäminen tapahtuvat kaikki esimerkiksi ranteessa pidettävässä sykemittarissa.

Kuvion 5 kuvaamassa ratkaisussa sykeinformaatio siirretään tieto-koneelle 540 esimerkiksi äänenä tietokoneeseen 540 liitettyä mikrofonia 546 • · · käyttämällä. Äänisiirrolla tarkoitetaan tässä esimerkiksi sitä, että sykedataa .·. · 25 kuvaava bitti-informaatio muunnetaan ääneksi siten, että bittiä 1 vastaa kello- • · * ! laitteen pietsoelementillä toteutettava piip-ääni ja bittiä 0 vastaa hiljainen ajan- jakso. Ennen siirtoa informaatio voidaan pakata tai data voidaan siirtää pak- '···’ kaamattomana. Ääni-informaatio vastaanotetaan tietokoneen 540 mikrofonilla 542. Dataa käsitellään tietokoneen 540 keskusyksikön 544 ja näyttöelementin : ’·* 30 540 avulla. Tietokoneen ulostulona saadaan äänikooste 560, joka on esimer- • · · kiksi äänentoistolaitteistolla kuten CD-soittimella tai tietokoneella toistettavissa.

On huomattavaa, että tietokone on kuviossa 5 esitetty vain eräänä toteutus- .···. muotona. Yhtenä toisena vaihtoehtona voidaan mainita toteutusmuoto, jossa * · käytetään client/server-lähestymistapaa esimerkiksi Internetiä hyväksikäyttäen.

• · · ·.* · 35 Tällöin sykemittari tai tietokone, jossa mitattu sykeinformaatio on tallennettuna, käyttää Internetiin kytkettynä olevaa palvelinkonetta, joka palauttaa musiikki- 7 117885 kappaleen vasteena sille lähetettyyn sykeinformaatioon. Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttavat laitteet voidaan toteuttaa myös kokonaisuudessaan käyttäjän pitämässä sykemittarissa, jolloin ulkoista tietokonetta äänitiedoston muodostamiseen ei tarvita lainkaan. Tällaista suoritusmuotoa on havainnollis-5 tettu kuvion 6 avulla.

Kuviossa 6 on esitetty sykemittarin elektrodivyön 500 ja vastaanottimen 520 eräs suoritusmuoto. Elektrodivyötä kuvaavat kuviossa 6 laiteosat 600-608 ja vastaanotinyksikköä kuvaavat laiteosat 640-670. Elektrodivyön ja vastaanotinyksikön välillä informaatio lähetetään esimerkiksi induktiivisesti, mitä 10 esittää kuvaaja 620. Yhtä sydämen lyöntiä vastaa esimerkiksi yksi 5 kHz:n purs-ke 622A tai lyöntiä voi vastata useamman purskeen rykelmä 622A-622C. Purs-keiden 622A-622C välit 624A-624B voivat olla yhtä pitkiä tai keskenään eri pituisia. Vastaanotinyksikkö 520 laskee mitattujen sykevälien perusteella sykkeen, jolloin siis käytännössä syke eli sydämen lyöntitaajuus sisältyy lähetykseen 15 ollen koodattuna purskeryhmien väliseen aikaan. Kuviossa 6 esitetyn induktiivisen lähetyksen ohella elektrodivyön ja vastaanotinyksikön välisen informaation lähetys voi tapahtua vaihtoehtoisesti esimerkiksi optisesti tai johtimen välityksellä.

Elektrodivyö 500 mittaa sykevälejä käyttäjältä mittausvälineillä 600A- 20 600B sykkeen mittaamiseksi. Mittausvälineet ovat esimerkiksi elektrodeja, joita on sykemittarissa vähintään kaksi mutta joita voi olla useampiakin. Elektrodit ^ :***: 600A-600B on kytketty EKG-esivahvistimen 602 differentiaalisiin tulonapoihin, ; • * · joista signaali siirretään AGC-vahvistimen 604 ja tehovahvistimen 606 kautta • · · :\j lähettimelle 608. Lähetin 608 on induktiivisen lähetyksen tapauksessa lähetinke- .·. · 25 la, joka lähettää sykeinformaation 620 vastaanottimelle 520. Vastaanotinyksik- • · ♦ ^ j köön 520 kuuluu vastaanotinkela 640, josta vastaanotettu signaali johdetaan vahvistimen 642 kautta ohjausvälineille 644, joka on toteutettu esimerkiksi oh- *···* jelmallisesti vastaanotinyksikön mikroprosessorilla. Ohjausvälineiden tehtävänä on ohjata ja koordinoida sykemittarin eri osia ja toimintoja.

: *·· 30 Vastaanotinyksikköön kuuluu syöttövälineet 646 käyttäjäparametrien * * · sekä käyttöasetusten ja -komentojen syöttämiseksi sykemittarille. Syöttövälineet 646 voidaan toteuttaa esimerkiksi kellotyyppisen vastaanotinyksikön käyttönäp- .···. päiminä. Syöttövälineellä voidaan tarkoittaa myös mikrofonia, jolloin syöttöliitty- * * mä toimii puhe/ääniliittymänä käyttäjään tai ulkoiseen tietokoneeseen päin.

• · · v : 35 Syöttöväline voi olla myös tietoliikenneportti ulkopuoliselta laitteistolta saatavaa tiedonsyöttöä varten. Vastaanottimeen 520 kuuluu myös välineet 648 sykein- 117885 f 8 formaation tallentamiseksi käyttäjän suorittaman urheilusuorituksen aikana. Tallennettava sykeinformaatio voi tässä yhteydessä olla esimerkiksi sykettä ajan funktiona, sykkeestä muodostettuja johdannaissuureita, kuten sykekeskiarvoja, sykevariaatiotietoa tai vastaavaa. Vastaanottimeen voi kuulua myös välineet 650 5 esittää informaatiota. Esittämisvälineillä 650 esitettävä informaatio on esimerkiksi harjoituksen aikainen syke ja/tai sykkeestä johdettu johdannaissuure, kuten keskiarvo. Esittämisvälineillä 650 voidaan myös näyttää käyttäjälle sykemitta-riasetusten valintaan liittyvää valintainformaatiota tai muuta käyttöä kuvaavaa informaatiota, kuten esimerkiksi tieto siitä, että tiedonsiirto ulkoiselle tietokoneel-10 le on käynnissä. Esittämisvälineet voivat näin ollen olla esimerkiksi näyttölaite, kuten nestekidenäyttö. Esittämisvälineet voivat olla myös äänentoistolaite, jolloin esittämisvälineillä voidaan toistaa esimerkiksi audiotyyppistä informaatiota kuten esimerkiksi musiikkia, eli keksinnön mukaisessa menetelmässä tuotettava musiikki voidaan toistaa kuvion 6 mukaisen sykemittarin rannelaitteella. Edelleen, 15 esittämisvälineillä voidaan havainnollistaa visuaalisesti harjoituksen kulkua, samalla kun tuotettua musiikkia soitetaan käyttäjälle.

Eräässä suoritusmuodossa sykemittariin kuuluu myös kommunikointivälineet 652, joilla sykemittarissa mitattua ja/tai muodostettua dataa voidaan siirtää ulkoiselle laitteistolle, kuten esimerkiksi tietokoneelle tai matkapuhelimel-20 le. Siirrettävä data voi olla esimerkiksi mitattua sykedataa, joka puretaan vas-taanotinyksikön 520 muistista 648. Siirrettävä data voi olla myös vastaanotinyk-sikössä pakattua tai muulla tavalla käsiteltyä sykeväli-informaatiota. Kommuni- • · · .···. kointiyksikkö voidaan toteuttaa lukuisilla eri tavoilla, joista esimerkkeinä voidaan mainita radio-, ääni- tai optiikkayhteyden toteuttamiseen vaadittava laitteisto.

• · * | 25 Äänitoteutusvaihtoehdossa ääni tuotetaan esimerkiksi pietsoelementin avulla.

Sykemittariin kuuluu edelleen välineet 654 sykeväli-informaation koo-

f I I

*;t" daamiseksi musiikkimuotoon. Koodausvälineet 654 käsittää välineet 660 rytmin ’...* muodostamiseksi musiikkiin mitattujen sykevälien perusteella. Edelleen, koo dausvälineet 654 käsittää eräässä suoritusmuodossa välineet 664 valita musii- ·· • *·· 30 kin tyylisuunta. Käytännössä valintavälineet 664 voivat toimia yhteistoiminnassa sykemittarin toimintonäppäimien ja näytön kanssa siten, että näytöllä esitetään valikkorakenteen muodossa eri musiikkityylisuuntia, joista käyttäjä voi toimin- !..* tonäppäimien avulla suorittaa käytettävän tyylisuunnan valinnan. Tyylisuuntia • · **;* voidaan valita tiettyyn urheilusuoritukseen useitakin, ja niiden käyttämistä koo- 35 dauksessa voidaan säädellä kynnysarvojen avulla. Tällöin esimerkiksi matalalla ·:··· sykealueella voidaan käyttää esimerkiksi klassista musiikkia ja korkealla syke- 9 " 117885 alueella heavy-musiikkia. Edelleen, koodausvälineisiin 654 voi kuulua välineet 662 ääniskaalan muuttamiseksi. Ääniskaalan muuttamisvälineet 662 voi toimia esimerkiksi siten, että matalalla sykealueella käytetään suppeaa ääniskaalaa, mutta korkeammalla sykkeellä ääniskaalaa laajennetaan. Ääniskaalaa voidaan 5 ohjata myös sykederivaatan avulla esimerkiksi siten, että sykederivaatan ollessa voimakkaasti positiivinen käytetään laajaa ääniskaalaa ja derivaatan kääntyessä negatiiviseksi supistetaan ääniskaalaa. Eräässä suoritusmuodossa koodausvälineisiin 654 kuuluu välineet 666 muuttaa musiikin kompleksisuutta eli rytmivaih-teluita. Kompleksisuutta voidaan säätää esimerkiksi sykederivaatan ja sykeväli-10 en pituuden perusteella. Tällöin voidaan muun muassa sykevälin lyhentyessä tai derivaatan ollessa positiivinen nostaa musiikin kompleksisuustasoa. Eräässä suoritusmuodossa sykemittariin kuuluu välineet 668 volyymin säätämiseksi. Volyymia voidaan säätää esimerkiksi sykkeen mukaan, jolloin volyymia nostetaan sykkeen noustessa ja lasketaan sykkeen pudotessa.

15 Musiikkia voidaan sykemittarissa muodostaa digitaalisesti välineillä 670 äänielementtien liittämiseksi toisiinsa. Äänielementillä tarkoitetaan tässä lyhyitä digitaalisia informaatiojaksoja, joita voidaan tiettyjen sääntöjen avulla liittää toisiinsa. Oletetaan, että tietyllä hetkellä käytettävä äänenlaajuus/skaala on yksi eli käytössä on esimerkiksi yksi soitin. Liittämisvälineissä käydään läpi kul-20 lakin ajanhetkellä sellaisia äänielementtejä, jotka voidaan liittää edellisellä hetkellä liitettyyn äänielementtiin. Seuraavan äänielementin valinnassa voidaan :***· käyttää haluttuja sääntöjä tai elementti voidaan valita satunnaisesti käytettävissä • · · .*··. olevien äänielementtien joukosta. Kun jollakin ajanhetkellä äänenmuodostuk- ,·[*; seen käytetään kahta tai useampaa äänielementtiä, joudutaan myös arvioimaan • · · 25 kullakin ajanhetkellä suoritettavan äänielementtien summauskombinaation jär- *| kevyyttä.

• * *

Eräässä suoritusmuodossa sykemittariin kuuluu välineet 672 sykevä-li-informaation pakkaamiseksi. Pakkaaminen voidaan tehdä esimerkiksi sykevä-li-informaatiota keskiarvoistamalla. Pakatessa sykeväli-informaatiota kompres- • *·· 30 soidaan siten, että pakattu data on kestoltaan lyhyempi kuin varsinainen mitta- ussuhde. Pakkaussuhde voi olla esimerkiksi kymmen- tai satakertainen.

Vaikka kuviossa 6 on kuvattu musiikin muodostaminen ihmisen mu- !.,* kanaan kantamassa sykemittarissa, musiikin koodaamiseksi tarvittava toiminnal- » **;·* lisuus voidaan toteuttaa myös esimerkiksi ulkopuolisessa tietokoneessa. Edel- :T: 35 leen, vaikka kuviossa 6 on kuvattu kaksiosainen sykemittari, toiminnallisuus voi- * ····· ♦ · ...

&0ρ· 117885 10 daan hyvin toteuttaa yksiosaisessakin, ranteessa tai rintakehällä pidettävässä sykemittarissa.

Keksintö voidaan toteuttaa esimerkiksi ohjelmallisesti, ASIC:na, erillisillä logiikkakomponenteilla tai jollain muulla tunnetulla tavalla.

5 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

··1·.

• · • · * · · • · » • · « · • « 1 • « ··< * 1 • « • · · • 1 1 * · • · * 1 · • · * · 1 • · • 1 • · · *· • · • · · • · · • · • · • ; ·····-• · *·· • · • 1 1 • · · * · · 1 · · · « »

Claims (21)

1. Menetelmä sykeinformaation koodaamiseksi, jossa menetelmässä: 5 mitataan (102) henkilön sykevälejä liikuntasuorituksen aikana; tallennetaan (104) mitattua sykeväli-informaatiota; tunnettu siitä, että: pakataan mitattu sykeväli-informaatio; koodataan (106-118) pakattu sykeväli-informaatio musiikiksi liikuntasuorituk-10 sen jälkeen siten, että musiikin rytmi riippuu mitatuista sykeväleistä ja musiikin ajallinen kesto on lyhyempi kuin sykevälien mittaukseen kulunut aika.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valitaan koodauksessa käytettävä musiikkityylisuunta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että koodattava musiikki muodostuu toisiinsa peräkkäin ajallisesti liitettävissä olevista ja/tai tietyllä ajanhetkellä summaamalla yhdistettävissä olevista digitaalisista äänipaketeista.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muutetaan musiikin ääniskaalaa sykevälien pituuden muutosten perus- 20 teella.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ··· että kasvatetaan musiikin ääniskaalaa sykevälimittauksen ajallisen keston mu- * · · kaan.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • * :*·.· 25 että muutetaan musiikin rytmistä kompleksisuutta sykevälien muutosnopeuden • · perusteella.

.·♦·. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • ♦ että muutetaan musiikin äänenvoimakkuutta mitattujen sykevälien pituuden perusteella.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, * * '·;** että koodaus tehdään liikuntasuorituksen jälkeen koko liikuntasuorituksesta *:*·: kerätystä sykevälidatasta.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, * · · että muodostetaan musiikista tallennusvälineelle tallennettavissa oleva ääni- • * * *** ] 35 kooste. • * · · * * * ' : Ϊ 12 1 1 7885

10. Jäijestely sykeinformaation koodaamiseksi, käsittäen: välineet (600A, 600B) mitata henkilön sykevälejä; välineet tallentaa (648) mitattua sykeväli-informaatiota; tunnettu siitä, että järjestely käsittää: 5 välineet (672) pakata mitattu sykeväli-informaatio; välineet (654) koodata tallennusvälineille (648) tallennettua ja pakattua sykeväli-informaatiota musiikiksi sykevälien mittausaikaa ajallisesti lyhyemmäksi musiikiksi, jotka koodausvälineet käsittävät välineet (660) valita musiikin rytmin mitattujen sykevälien perusteella.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että koodausvälineet käsittävät välineet valita koodauksessa käytettävä mu-siikkityylisuunta.

11 1 1 7885

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että koodausvälineet käsittävät välineet liittää toisiinsa peräkkäin ajallisesti lii- 15 tettävissä olevia ja/tai tietyllä ajanhetkellä summaamalla yhdistettävissä olevia digitaalisia äänipaketteja.

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että koodausvälineet käsittävät välineet muuttaa musiikin ääniskaalaa sykevälien pituudessa tapahtuvien muutosten perusteella.

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että koodausvälineet käsittävät välineet muuttaa musiikin ääniskaalaa sykevä-ί.,,ί limittauksen ajallisen keston mukaan.

15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että koodausvälineet käsittävät välineet muuttaa musiikin rytmistä kompleksi- « · 25 suutta sykevälien pituudessa tapahtuvien muutosten perusteella.

: 16. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, ···* että koodausvälineet käsittävät välineet muuttaa musiikin äänenvoimakkuutta • · * * mitattujen sykevälien perusteella.

17. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, • ♦ :30 että sykeinformaation mittaus tapahtuu fyysisesti kuormittavan suorituksen aikana.

·:··· 18. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, .···. että järjestely käsittää välineet muodostaa koodatusta musiikista tallennusväli- *·’ neelle tallennettavissa oleva äänikooste. ··* • · · *·* * 35

19. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että järjestely on sykemittari. 117885

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että järjestely on sykemittari, käsittäen välineet esittää muodostettu äänikoos-te.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen järjestely, t u n n e 11 u siitä, 5 että esittämisvälineet on sykemittarin pietsoelementti. • »· • * * * * * * »·· * « * * * t · • « • · · * * · • * • · *·· * P· * · • · • · · * · * * · • * · * f **· ·· • · ! *·♦' ! * ··· • · * * ♦ * * «·*·» • · ··« • * ♦ · ··♦ ··· *·* · ····» • · 117885 ; - ' :β 14 ' ^