FI126923B - Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI126923B
FI126923B FI20145842A FI20145842A FI126923B FI 126923 B FI126923 B FI 126923B FI 20145842 A FI20145842 A FI 20145842A FI 20145842 A FI20145842 A FI 20145842A FI 126923 B FI126923 B FI 126923B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
signal
audio signal
digital
digital audio
detected
Prior art date
Application number
FI20145842A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20145842A (fi
Inventor
Pekka Moilanen
Kari Pöyhönen
Juho Väisänen
Original Assignee
Genelec Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genelec Oy filed Critical Genelec Oy
Priority to FI20145842A priority Critical patent/FI126923B/fi
Priority to JP2017516405A priority patent/JP6470401B2/ja
Priority to ES15791673T priority patent/ES2744602T3/es
Priority to US15/513,165 priority patent/US10136215B2/en
Priority to EP15791673.5A priority patent/EP3198888B1/en
Priority to PCT/FI2015/050640 priority patent/WO2016046453A1/en
Priority to RU2017112137A priority patent/RU2675073C2/ru
Priority to CN201580051646.5A priority patent/CN107079218B/zh
Publication of FI20145842A publication Critical patent/FI20145842A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI126923B publication Critical patent/FI126923B/fi

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/78—Detection of presence or absence of voice signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H04W52/0287—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level changing the clock frequency of a controller in the equipment
    • H04W52/029—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level changing the clock frequency of a controller in the equipment reducing the clock frequency of the controller
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/02—Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/028—Structural combinations of loudspeakers with built-in power amplifiers, e.g. in the same acoustic enclosure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2420/00—Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2420/05—Detection of connection of loudspeakers or headphones to amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/001—Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä audiosignaalin tunnistamiseksi.
Keksinnön kohteena on myös laitteisto audiosignaalin tunnistamiseksi.
Nykyisin kaikissa sähkölaitteissa vaaditaan alhaisempaa sähkönkulutusta. Paineita sähkön kulutuksen alentamiseen tuovat niin kuluttuajat kuin myös viranomaiset. Nykyaikaisen elektronisen laitteen sähkönkulutusta voidaan vähentää sammuttamalla ne laitteen osat automaattisesti, joita ei välttämättä tarvita juuri sillä hetkellä. Jos laite on mahdollisimman vähän sähkötehoa kuluttavassa lepotilassa, voivat kaikki muut osat laitteesta olla sammutettuina paitsi signaalin saapumista aistivat osat. Kun signaali saapuu ja laitetta halutaan siis käyttää, voi tämä aistinosa herättää muut laitteen osat normaaliin toimintaan. Tällainen tarkkailu toteutetaan tyypillisesti käyttäen mikrokontrolleria erityisessä vähän tehoa vievässä tilassa, jolloin tarvitaan riittävä mutta mutta mahdollisimman vähän tehoa jatkuvasti vievä osa elektroniikkaa, jolla havainto tulosignaalista toimitetaan järjestelmää ohjaavalle mikrokontrollerille.
Kaiuttimien osalta yhä yleisempää on se, että itse kautin sisältää vahvistimen, jolla saavutetaan erityisesti äänenlaaduiksesi etuja. Lisäetuja saavutetaan, mikäli kaiuttimeen saapuva signaali on suoraan digitalisoitu, jolloin kaiuttimen ja äänilähteen, joka voi ollaesivahvistin tai suoraan digitaalinen äänilähde, välinen signaali on digitaalista ja näin käytännössä täysin häiriötöntä.
Tunnetaan menetelmiä, joilla edellä mainitussa tilanteessa kaiuttimen vahvistin voidaan saada energiaa säästävään lepotilaan tarkkailemalla kaiuttimeen saapuvaa digitaalista signaalia. Tunnetun tekniikan mukaisesti tarkkailu tapahtuu dekooderissa, jonka analyysin pohjalta ohjataan seuraavia kaiutinasteita. Dekooderin toteuttava mikropiiri vie kuitenkin lepotilassakin suhteellisen paljon energiaa kaiken aikaa kiristyviin vaatimuksiin nähden. Täsmällisemmin sanottuna edellämainitussa tekniikassa digitaalisen (AES/EBU koodatun) audiosignaalin vastaanotin on tyypillisesti toteutettu mikropiiriksi tai moduliksi laajempaan järjestelmäpiiriin. Dekooderin toteuttavamikropiiri vaatii normaalissa toimintatilassaan virtaa 10-30 mA (30 - 100 mW). Kun vastaanotin on toiminnassa, se tunnistaa validin digitaalisen audiosignaalin saapumisen ja pystyy ilmoittamaan muulle järjestelmälle kun kelvollinen digitaalisignaali on vastaanotettavissa.
Laitteen sähkönkulutusta voidaan pienentää sammuttamalla käyttämättömät toiminnot. Jos digitaalista audiosignaalia ei ole tarjolla, digitaalista audiosignaalia vastaanottava piiri voidaan pitää vähän tehoa kuluttavassa lepotilassa.
Julkaisussa US 2007296460 on kuvattu laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi.
Keksinnön tarkoituksena onkin luoda aivan uudentyyppinen menetelmä ja laitteisto aktiivikaiuttimen lepotilassa kuluttaman sähköenergian säästämiseksi.
Keksintö perustuu siihen, että sähköenergiaa säästetään ohjaamalla saapuva digitaalinen signaali ohi dekooderin suoraan signaaliprosessorille, jossa huomattavasti alennetulla kellotaajuudella otetaan näytteitä digitaalisesta tulolinjasta ja herätetään dekooderi ainoastaan, mikäli ennalta määrätyt ehdot signaalin tunnistamiseksi täyttyvät.
Yhden keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti käytetään tilastollisia menetelmiä audiosignaalin tunnistamiseen. Täsmällisemmmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 3 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön joillakin suoritusmuodoilla saavutetaan huomattavia etuja.
Keksinnön avulla digitaalinen audiosignaali voidaan tunnistaa erittäin pienellä energiankulutuksella verrattuna siihen, että dekooderin toteuttava piiri pidettäisiin koko ajan aktiivisena.
Keksinnön mukaisella järjestelyllä pystytään täyttämään nykyaikaiset, tiukentuneet energinakäyttövaatimukset silloin, kun sähkölaite on lepotilassa.
Koska havaitsemiseen voidaan käyttää signaaliprosessorin (mikrokontrolleri) IO-linjaa, menetelmä on helppoja edullinen toteuttaa.
Keksintöä ryhdytään tarkasteleman seuraavassa oheisten kuvioiden avulla, joissa Kuvio 1 esittäää lohkokaaviona yhtä keksinnön mukaista ratkaisua.
Kuvio 2 esittää keksinnön yhteydessä käytettävää signaalia aikatasossa.
Kuvio 3 esittää yksityiskohtaa kuvion 2 signaalista. Tässä dokumentissa käutetään seuraavaa terminologiaa kuvioiden yhteydessä: 1 tulosignaalilinja, tuo laitteeseen vahvistamattoman AES/EBU-signaalin 2 tulorajapinta, liitin 3 differentiaalivastanotin 4 dekooderi, dekooderin toteuttava mikropiiri 5 signaaliprosessori, (mikroprosessori) 6 dekoodaamaton signaalilinja differentiaalivastaanottimesta, vahvistettu AES/EBU-linja 7 ohjauslinja differentiaalivastaanottimesta dekoodaamattomalta signaalilinjalta signaaliprosessorin 5 (mikroprosessorin) IO-tuloon 8 dekoodattu signaalilinja dekooderilta signaaliprosessorille 5 (mikroprosessorille), PCM-audiosignaali (S) 9 signaalilinja dekooderilta 4 signaaliprosessorille 5 (mikroprosessorille) 10 aktiivikaiutin 11 päätevahvistimet ja näihin kytketyt kaiutinelementit 20 kehys 21 alikehys 22 audioblokki 23 synkronointitavu 24 otsikkokenttä (SYNC + AUX) 30 bitti 31 NRZ-digitaaliaudiosignaali, NRZ-koodattu data (NRZ)
Kuvion 1 mukaisesti tulosignaalilinjaa 1 pitkin tuodaan vahvistimen sisältävään aktiivikaiuittimeen 10 vahvistamaton AES/EBU-signaali tulorajapintaan, liittimeen 2, joka voi olla optinen tai galvaanisesti kytkety liitin 2. Signaali vahvistetaan differentiaalivastanottimessa 3, josta vahvistettu AES/EBU-signaali signaali johdetaan linjaa 6 pitkin dekooderiin 4 ja tästä linjaa 8 pitkin dekoodattuna PCM-audiosignaalina (S) signaaliprosessorille 5 (mikroprosessorille), joka muuntaa signaalin analogiseksi toimitettavaksi pääteasteen vahvistimille ja kaiutinelementeille 11.
Digitaalisen audiosignaalin saapuminen voidaan tunnistaa tunnetun tekniikan mukaisesti pitämällä kuvion 1 AES/EBU dekooderin toteuttava piiri 4 aktiivisena. Kun piiri 4 ilmoittaa signaalin olemassaolosta linjaa 9 pitkin prosessorille 5, muut laitteen toiminnot voidaan käynnistää tarvittaessa. AES/EBU dekooderin toteuttavalla piirillä 4 aikaansaatava signaalin tunnistaminen vie kuitenkin tehoa usein enemmän kuin järjestelmän muut osat yhteensä, mukaanluettuna järjestelmää hallinnoivan signaaliprosessorin 5 pitäminen käynnissä. AES/EBU-signaali on NRZ (non-return to zero) -koodattu digitaaliaudiosignaali kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti. Bitti 30 koodataan symbolilla, joka koostuu kahdesta binäärisestä tilasta. Symbolin ensimmäinen tila on aina eri kuin edellisen symbolin toinen tila. Symbolin toinen tila on sama kuin ensimmäinen tila siinä tapauksessa, että koodattavan bitin looginen arvo on nolla (ei ykkönen).
Jos bitin 30 arvo on ykkönen, symbolin toinen arvo on eri kuin symbolin ensimmäinen arvo. Tällainen NRZ-koodaus (standardissa käytetään nimitystä "biphase") tuottaa digitaalisen jonon, jossa tapahtuu muutoksia joko digitaalinen bitin kestoajan määräämällä taajuudella tai kaksi kertaa tällä taajuudella. Digitaalisen bitin kestoaika AES/EBU-signaalin tapauksessa määräytyy audiosignaalin näytekellotaajuudesta. AES/EBU-kehys sisältää 64 bittiä, ja kehys 20 jakautuu kahteen alikehykseen 21.
On tunnettua, että NRZ-koodattu audio voidaan tunnistaa ilmaisemalla NRZ-signaaliin sisältyvä bittijono. Digitaalisen audiovastaanotinpiirin sisältämän PLL-lukkopiirin avulla voidaan tunnistaa poikkeamat kellotaajuudessa. AES/EBU-signaalin otsikkokenttä 24 (SYNC+AUX , kuvio 2) sisältää poikkeaman normaaliin kellotaajuuteen ja siinä poiketaan normaalista kellotaajuudesta. Tämän perusteella kehyksen alku voidaan tunnistaa ja edelleen tallettaa rekisteriin yksittäisen kehyksen sisältämä data. Kun data on talletettu, voidaan tunnetun rakenteen perusteella tunnistaa kehys AES/EBU-kehykseksi. Edellä kuvattu menetelmä on laskennallisesti suhteellisen raskas, tehoa kuluttava ja perustuu AES/EBU-kehyksen täydelliseen dekoodaamiseen.
Keksinnön avulla digitaalisen audiosignaalin, tyypillisesti NRZ-digitaaliaudiosignaalin 31 olemassaolo tunnistetaan erittäin pienellä energiankulutuksella. Mahdollinen audiosignaali tunnistetaan signaalilinjasta 6 ennen varsinaista vastaanotinpiiriä, dekooderia 4 poimimalla signaali dekoodaamattomalta signaalilinjalta 6 ohjauslinjan 7 kautta signaaliprosessorin 5 10-tuloon.
Dekooderin toteuttava piiri 4 on siis keksinnön mukaisesti virrattomana ja kytketään käyttöön vasta kun kriteerit täyttävä signaali löytyy. AES/EBU-tulon 1 tilan lukemista varten differentiaalivastaanotinpiiri 3 (esimerkiksi AES/EBU-standardin mukainen audionsiirto käyttää RS-422-standardin mukaista differentiaalikoodausta) pidetään päällä. Differentiaalivastaanottimen 3 virrankulutus on erittäin pieni. Esitunnistus tehdään lukemalla signaaliprosessorin 5 IO-linjalla 7 satunnaisesti AES/EBU-linjan 6 tilaa differentiaalivastaanottimen 3 jälkeen riittävän monta kertaa. Lukeminen voi tapahtua olennaisesti hitaammalla taajuudella kuin AES/EBU audiosignaalin 1 näytteenottotaajuus. Lukeminen ottaa näytteen vahvistetun AES/EBU-signaalin 6 tasosta satunnaisesti alinäytteistäen esimerkiksi ottaen näytetteitä kuvion 3 bittitaajuuteen nähden esimerkiksi keskimäärin joka 10...1000 bitin välein. Menetelmä ei edellytä tiettyä lukemistiheyttä eikä synkronoitumista luettavaan dataan, koska se perustuu NRZ-koodauksen tuottaman datan tilastollisten ominaisuuksien hyödyntämiseen. Lukemisen aikana signaaliprosessorissa 5 lasketaan kuinka monta kertaa linjalta luettiin eri tila kuin edellisellä lukukerralla. Tila luetaan tilastollista tarkastelua ajatelleen riittävän monta kertaa, esimerkiksi tuhat kertaa, ja tehdään näistä signaaliprosessorilla 5 tilastollinen analyysi. Jos linjalla on tyypillinen AES/EBU digitaaliaudiosignaali 1, havaitaan muutoksia tavaomaisesti 300 - 500 kappaletta. Lukemiseen voidaan käyttää esimerkiksi mikroprosessorin 5 IO-linjaa ja näin lukeminen voidaan tehdä edullisesti millä tahansa prosessorilla. Keksinnön mukaisella järjestelyllä ei ole tarpeen käynnistää dekooderia 4 AES/EBU-signaalin 1 tunnistamiseksi.
Keksinnön mukainen järjestely (esitunnistus) mahdollistaa digitaalisen audiosignaalin olemassaolon tunnistetamisen signaalilinjasta ennen dekooderin toteuttavaa piiriä 4. Tällöin dekooderin toteuttava piiri 4 voidaan pitää virrattomana ja se kytketään käyttöön vasta, kun kriteerit täyttävä signaali voidaan havaita keksinnön mukaisella järjestelyllä signaaliprosessorinlla 5 joka toimii tyypillisesti tässä moodissa hyvin alas pudotetulla kellotaajuudella, joka on esimerkiksi 1/100 -1/1000 osaa normaalikellotaajuudesta, jolloin sen tehonkulutus on erittäin pieni.
Keksinnön avulla on mahdollista tunnistaa NRZ-koodautun AES/EBU-audiosignaalin olemassaolo edellä kuvatun tilastollisen tiedon avulla.
Esimerkkinä esitunnistuksen toteuttamisesta, luetaan dekoodaamatonta signaalilinjaa 6 differentiaalivastaanottimesta 3 tuhat kertaa taajuudella, joka on tyypillisesti 10 - 1000 kertaa NRZ-digitaaliaudiosignaalin 31 näytetaajuutta pienempi. Menetelmä ei edellytä tiettyä lukemistiheyttä eikä synkronoitumista luettavaan dataan, koska se perustuu NRZ-koodauksen tuottaman datan tilastollisten ominaisuuksien hyödyntämiseen. NRZ-signaalinominaisuuksien perusteella voidaan ajatella teoreettisen muutosten esiintyvyyden näytejonossa olevan 25% - 50% jos NRZ-signaalin tilaa luetaan satunnaisesta kohdasta taajuudella, joka ei ole näytetaajuuden kerrannainen.
Jos linjalla on tyypillinen AES/EBU digitaaliaudiosignaali, muutoksia havaitaan tyypillisesti 300-500 kappaletta 1000 lukukertaa kohti (30-50%). Kytkemättömästä kaapelista muutoksia löytyy tavanomaisesti 0-9 kpl 1000 lukukertaa kohti. Jos muutoksia havaitaan riittävästi suhteessa lukukertoihin, todetaan digitaaliaudiosignaalin löytyneen. Tarkemmin, jos muutoksia havaitaan tyypillinen määrä suhteessa lukukertoihin, voidaan pitää todennäköisenä, että signaali on NRZ-koodattu signaali. Tällöin on riittävä peruste käynnistää laitteen AES/EBU-dekooderi, ja sen avulla saadaan tarkka tieto siitä, että NRZ-signaali on AES/EBU-koodattu audiosignaali.
Yhteenvetona, digitaalinen NRZ-koodatun audiosignaalin olemassaolo tunnistetaan kaksivaiheisesti. Ensin vähän energiaa kuluttavalla tilastolliseen ominaisuuteen perustuvalla laskentamenetelmällä ja vasta sitten tarkemmin AES/EBU vastaanotinpiirillä. AES/EBU signaali tunnistetaan lukemalla digitaalisen signaalin tiloja asynkronisesti ja satunnaisesti.
Laitteisto siirretään tyypillisesti takaisin lepotilaan siten että jos tietyn tunnistusajan kuluessa ei tule signaalia (eli signaali on poissa koko ajan) käynnistetään laskuri määrittelemään kulunutta aikaa ja jos aika ylittää ennalta määritetyn aikarajan, esimerkiksi 1 minuutti, niin mennään lepotilaan. Jos laitteisto havaitsee tulevan signaali, laskuri nollataan ja aloitetaan laskenta uudestaan siitä hetkestä, kun signaali häviää.
Lepotilalla (sleep mode) tarkoitetaan tässä hakemuksessa sähköpiirin sellaista tilaa, jossa se käyttää selvästi vähemmän energiaa kuin normaalitoiminnassa, mutta jossa se kykenee vastaanottamaan ja tulkitsemaan signaaleja, siinä määrin, kun se on laitteen lepotilasta herättämisen kannalta olennaista. Esimerkiksi Euroopan Unionin lainsäädäntö edellyttää, että tietyt laitteet kuluttavat lepotilassa ollessaan vähemmän kuin 0,5 W sähkötehoa. Tällaisen laitteen tavanomainen tyhjäkäyntitehonkulutus voi olla tyypillisesti 5...30 W. Lepotilassa laitteen täytyy siis käyttää tehoa vähemmän kuin 10% normaalin tyhjäkäyntitilan tehonkulutuksestaan.
Virrattomalla tilalla tarkoitetaan tässä hakemuksessa sähköpiirin sellaista tilaa, jossa se käyttää vähemmän kuin 0.1 % normaalisähkönkulutuksestaan.
Matalan taajuuden toimintatilalla tarkoitetaan tässä yhteydessä mikro- tai signaaliprosessorin sellaista tilaa, jossa toimintataajuus on laskettu selvästi alhaisemmaksi, esimerkiksi alle 30%:iin normaalitoimintataajuudesta, edullisesti alle 1 %:iin alle normaalitoimintataajuudesta.

Claims (6)

1. Menetelmä digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi sellaisessa järjestelmässä, jossa ainakin osa sähköisistä komponenteista (3, 4, 5) on ajoittain lepo- tai virrattamassa tilassa, jossa menetelmässä - digitaalinen audiosignaali vahvistetaan ja tunnistetaan, - vahvistettu signaali dekoodataan dekooderin (4) toteuttavassa piirissä, -dekoodattu signaali johdetaan signaaliprosessoriin (5) jatkokäsittelyä ja digitaali/analogiamuunnosta varten, ja - analogiasignaalista muodostetaan audiosignaali, tunnettu siitä, että - vahvistettu, dekoodaamaton signaali johdetaan suoraan signaali-tai mikroprosessorin (5) käytettäväksi ja tunnistettavaksi, - dekooderin (4) toteuttava piiri pidetään lepotilassa ellei digitaalista audiosignaalia (1, 31) ole tunnistettu siten että digitaalisen signaalin olemassaolo tunnistetaan, jos muutoksia digitaalisessa audiosignaalissa todetaan enemmän kuin 20%:issa lukukerroista.
2. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa digitaalinen signaali on AES/EBU-signaali.
3. Laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi sellaisessa järjestelmässä, jossa ainakin osa sähköisistä komponenteista (3, 4, 5) on ajoittain lepo- tai virrattamassa tilassa, joka laitteisto käsittää välineet - digitaalisen audiosignaalin vahvistamiseksi ja tunnistamiseksi, - vahvistetun signaalin dekoodaamiseksi (4), - dekoodatun signaalin johtamiseksi (8) signaali-tai mikroprosessoriin (5) jatkokäsittelyä ja digitaali/analogiamuunnosta varten, ja - audiosignaalin muodostamiseksi analogiasignaalista , tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi välineet - vahvistetun, dekoodaamattoman signaalin johtamiseksi (7) suoraan signaaliprosessorin (5) käytettäväksi ja tunnistettavaksi, ja - dekooderin toteuttavan piirin (4) pitämiseksi lepotilassa, ellei digitaalista audiosignaalia (1, 31) ole tunnistettu siten, että digitaalisen signaalin olemassaolo tunnistetaan, jos muutoksia digitaalisessa audiosignaalissa todetaan enemmän kuin 20%:issa lukukerroista.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, jossa laitteisto käsittää välineet tunnistuksen tekemiseksi ottamalla dekoodaamattomasta signaalista näytteitä tämän bittitaajuutta huomattavasti alhaisemmalla näytteenottotaajuudella joka on edullisesti alle 1/10 dekoodaamattoman signaalin bittitaajuudesta.
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laitteisto, jossa laitteisto käsittää välineet, joilla ilman tunnistettua digitaalista audiosignaalia signaaliprosessori (5) on käytettävissä kellotaajuudella, joka on edullisesti 1/10 - 1/1000 signaaliprosessorin (5) normaalitaajuudesta.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, jossa laitteisto käsittää välineet vahvistetun, dekoodaamattoman signaalin tunnistamiseksi lukemalla digitaalisen signaalin tiloja asynkronisesti ja satunnaisesti. Patentkrav:
FI20145842A 2014-09-26 2014-09-26 Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi FI126923B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145842A FI126923B (fi) 2014-09-26 2014-09-26 Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi
JP2017516405A JP6470401B2 (ja) 2014-09-26 2015-09-24 アクティブなラウドスピーカーでの省エネルギーのための装置及び方法
ES15791673T ES2744602T3 (es) 2014-09-26 2015-09-24 Aparato y método para ahorrar energía en un altavoz activo
US15/513,165 US10136215B2 (en) 2014-09-26 2015-09-24 Apparatus and method for saving energy in an active loudspeaker
EP15791673.5A EP3198888B1 (en) 2014-09-26 2015-09-24 Apparatus and method for saving energy in an active loudspeaker
PCT/FI2015/050640 WO2016046453A1 (en) 2014-09-26 2015-09-24 Apparatus and method for saving energy in an active loudspeaker
RU2017112137A RU2675073C2 (ru) 2014-09-26 2015-09-24 Устройство и способ экономии энергии в активном динамике
CN201580051646.5A CN107079218B (zh) 2014-09-26 2015-09-24 有源音箱中用于节能的设备和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145842A FI126923B (fi) 2014-09-26 2014-09-26 Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20145842A FI20145842A (fi) 2016-03-27
FI126923B true FI126923B (fi) 2017-08-15

Family

ID=54478790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20145842A FI126923B (fi) 2014-09-26 2014-09-26 Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10136215B2 (fi)
EP (1) EP3198888B1 (fi)
JP (1) JP6470401B2 (fi)
CN (1) CN107079218B (fi)
ES (1) ES2744602T3 (fi)
FI (1) FI126923B (fi)
RU (1) RU2675073C2 (fi)
WO (1) WO2016046453A1 (fi)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5822598A (en) 1996-07-12 1998-10-13 Ast Research, Inc. Audio activity detection circuit to increase battery life in portable computers
WO2002073792A2 (en) * 2001-03-09 2002-09-19 Techtronic A/S An electret condensor microphone preamplifier that is insensitive to leakage currents at the input
US6865653B2 (en) 2001-12-18 2005-03-08 Intel Corporation System and method for dynamic power management using data buffer levels
JP4054654B2 (ja) * 2002-10-23 2008-02-27 シャープ株式会社 記録媒体再生装置
JP4137732B2 (ja) * 2003-07-29 2008-08-20 シャープ株式会社 ディジタルアンプの駆動方法及び音声信号再生装置
US8024055B1 (en) * 2004-05-15 2011-09-20 Sonos, Inc. Method and system for controlling amplifiers
WO2007110823A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Audio decoding
JP2008005138A (ja) 2006-06-21 2008-01-10 Nec Electronics Corp 半導体装置及び信号処理システム
JP5084347B2 (ja) 2007-05-21 2012-11-28 パナソニック株式会社 データ処理装置
JP2009207053A (ja) * 2008-02-29 2009-09-10 Victor Co Of Japan Ltd ヘッドホン，ヘッドホンシステム，及びヘッドホンが接続された情報再生装置の電源制御方法
US20100303185A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-02 Jacobus Cornelis Haartsen Methods of Operating Wireless Communications Devices Including Detecting Times of Receipt of Packets and Related Devices
JP2011019209A (ja) * 2009-06-12 2011-01-27 Sony Corp 信号処理装置、信号処理方法
JP2011060066A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Renesas Electronics Corp データ処理回路
EP2339790A1 (en) 2009-12-28 2011-06-29 Nxp B.V. Definition of wakeup bus messages for partial networking
US9112989B2 (en) * 2010-04-08 2015-08-18 Qualcomm Incorporated System and method of smart audio logging for mobile devices
JP2012090210A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Funai Electric Co Ltd 音声出力装置
JP5905678B2 (ja) 2011-08-03 2016-04-20 株式会社デンソー トランシーバ
EP2581854B1 (en) * 2011-10-13 2019-06-26 EM Microelectronic-Marin SA Transponder with receiving means having a low electrical consumption in a listening mode
CN103813237B (zh) * 2014-02-18 2017-05-03 厦门亿联网络技术股份有限公司 一种具有静音功能的扩展拾音器及其实现方法
US9549273B2 (en) * 2014-08-28 2017-01-17 Qualcomm Incorporated Selective enabling of a component by a microphone circuit

Also Published As

Publication number Publication date
CN107079218B (zh) 2020-01-03
US20170311076A1 (en) 2017-10-26
EP3198888B1 (en) 2019-08-07
RU2017112137A3 (fi) 2018-10-29
ES2744602T3 (es) 2020-02-25
JP6470401B2 (ja) 2019-02-13
US10136215B2 (en) 2018-11-20
RU2675073C2 (ru) 2018-12-14
RU2017112137A (ru) 2018-10-29
JP2017531894A (ja) 2017-10-26
WO2016046453A1 (en) 2016-03-31
FI20145842A (fi) 2016-03-27
CN107079218A (zh) 2017-08-18
EP3198888A1 (en) 2017-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170365257A1 (en) Voice control system and method thereof
US20040198233A1 (en) Radio frequency identification devices, backscatter communication device wake-up methods, communication device wake-up methods and a radio frequency identification device wake-up method
CN107079400B (zh) 经处理器验证的唤醒系统和方法
US20160269621A1 (en) Front-end event detector and low-power camera system using thereof
TWI439846B (zh) 用以控制電子裝置之操作狀態的方法與裝置
CN103412634A (zh) 一种soc芯片的mcu唤醒装置和方法
WO2006116168A3 (en) Methods and apparatus for reducing power consumption of an active transponder
US9478231B1 (en) Microphone interface and IP core for always-on system
FI20075874A0 (fi) Menetelmä, järjestelmä ja laitteet tiedon keräämiseksi
US20140105089A1 (en) Power management system and method for vehicle locating unit
CN110573990B (zh) 用于低成本力感测设备的超低功率模式
US11436170B2 (en) Digital bus activity monitor
FI126923B (fi) Menetelmä ja laitteisto digitaalisen audiosignaalin tunnistamiseksi
CN111179924B (zh) 一种基于模式切换的唤醒性能优化的方法及系统
TW200731711A (en) Information processing terminal and power control method
KR100403096B1 (ko) 원격 제어 수신기 및 그 제어 방법
US10038459B2 (en) Network control device
US20200387338A1 (en) Detection method and detection device for audio signal
Köble et al. A narrow-band and ultra-low-power 433 MHz wake-up receiver
CN115334248B (zh) 一种电池相机低功耗通讯方法和系统
CN110544330A (zh) 智能锁及其用于智能锁的超低功耗rf模块收发方法
KR20090095174A (ko) 저전력 통신 시스템
CN104077549A (zh) 一种智能卡功耗控制方法及智能卡
KR100676969B1 (ko) 전자태그 리더기의 디코딩 장치 및 방법
CN115546935A (zh) 用于智能门锁的方法、装置及智能门锁

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126923

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B