RU2523934C2

RU2523934C2 - Передатчик

Info

Publication number: RU2523934C2
Application number: RU2012145574/08A
Authority: RU
Inventors: Томио ТАКАРА; Хироси СУДЗУКИ; Такасигэ ЦУКУМА; Ёсимару МАРУНО; Итиро ОКУЯМА
Original assignee: Филд Систем, Инк.
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2014-07-27
Also published as: CN102812651B; CN102812651A; KR20130066563A; EP2552038A4; JP4528365B1; RU2012145574A; US20130010979A1; WO2011118018A1; JPWO2011118018A1; EP2552038A1; KR101646586B1; HK1179063A1; US8594340B2

Abstract

Изобретение относится к системе обеспечения информацией для предоставления различных видов информации на оконечное устройство посредством акустических волн. Технический результат - передача информации посредством акустических волн. В окружающей среде, позволяющей передавать информацию посредством акустических волн, необходим передатчик, способный вызывать акустические волны для передачи информации, которые практически не будут восприниматься слухом человека. Передатчик представляет собой устройство для преобразования различных видов информации в акустические волну в звуковом спектре, и передачи, содержащей микрофон, для приема звука окружающей среды места, с которого осуществляется излучение акустической волны, служащий входным сигналом звука окружающей среды; детектор пиковой частоты для определения в сигнале) звука окружающей среды, пиковой частоты основной составляющей звука окружающей среды; генератор несущей для генерирования несущих, имеющих множество частот, равных произведению пиковой частоты и натурального числа и могут быть использованы для маскировки звуком окружающей среды; и модулятор для модулирования множества несущих основной полосой частот. 2 н. и 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе обеспечения информацией для предоставления различных видов информации на оконечное устройство посредством акустических волн и, в частности, относится к передатчику применительно к такой системе обеспечения информацией.

Уровень техники

Системы для предоставления различных видов информации на оконечное устройство предлагались традиционно. Например, широковещание телетекстов, в котором кодированный текст, графическая информация, информация, относящаяся к программе, и так далее, налагается (мультиплексируется) на широковещательный сигнал для предоставления различных видов информации дополнительно к стандартному контенту программ, который принимается телевизионным или радиоприемником, переносимого в контексте радио и телевещания.

Однако в связи с тем, что для обеспечения работы систем вещания телетекста необходимо наложить цифровую информацию на телевизионный или радиосигнал, на котором он будет передаваться, то это неизбежно влечет за собой необходимость иметь систему вещательного оборудования, стоимость которого значительно увеличивает цену оказания услуги, что в свою очередь в значительной степени затрудняет доступность получения информации оконечными устройствами. С другой стороны, в отношении способов, при помощи которых камеры мобильных телефонов используются для приема QR-кодов, пользователь не способен воспользоваться данными возможностями в случае, если оконечное устройство, не оснащенное камерой, также связанные с этим процедуры с трудом осуществляют начинающие пользователи и те, кто еще не привык до автоматизма.

В свете указанных технических задач были разработаны новые способы предоставления информации для передачи различных видов информации на оконечные устройства, как, например, посредством акустической волны, распространяющейся в воздухе, служащий средой передачи информации; как описано ниже, например, в ссылках на патент с №1 по №4. В таком способе, в котором информация передается акустической волной, используются существующие в настоящее время громкоговорители и микрофоны, установленные в оконечном устройстве, позволяющие передавать информацию простым и недорогим способом.

Описанная в ссылке на патент №1 система обеспечения информацией, в которой устройство обеспечения информацией транслирует информационное наполнение в аудиосигнале через I/O интерфейс акустической аппаратуры, и информационное наполнение воспроизводится на основании принятого аудиосигнала устройством декодирования информации. Кроме того, как описано в ссылке на патент №1, используется технология кодирования, при которой кодированная информация звука воспроизводится как приятная музыка, предназначенная для прослушивания людьми.

К тому же, системы обеспечения информацией, описанные в ссылках на патент №2 и 3, которые были усовершенствованы авторами настоящего изобретения, передают различные виды информации, закодированные в виде миллисекундных информационных фреймов, который включает в себя преамбулы для синхронизации во времени, посредством трансляции акустических волн.

Более того, система обеспечения информацией, описанная в ссылке на патент №4, которая также была усовершенствована авторами настоящего изобретения, осуществляет передачу различных видов информации в форме колебаний звукового давления, время частот которых находится в промежутках между соответствующими нотами в темперированной гамме.

Ссылочный материал предшествующего уровня техники

Ссылки на патент

Ссылка на патент №1: Опубликованная Патентная Заявка Японии Kokai №2003 - 186500

Ссылка на патент №2: Патент Японии №3822224

Ссылка на патент №3: Патент Японии №3834579

Ссылка на патент №4: Патент Японии №4295781

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Во время эксплуатации систем передачи информации посредством акустических волн, таких как описаны ранее в ссылках на патент с №2 по №4, информация передается посредством акустических волн, которые могут восприниматься как слышимый звук, и могут возникать случаи, когда, в зависимости от условий окружающей обстановки, данный звук может неприятно восприниматься человеком. В данном случае передача акустических волн в магазине, может вызвать неприятные ощущения у покупателей, которые могут покинуть магазин.

Настоящее изобретение было задумано для решения подобных задач, являясь задачей изобретения, в обстоятельствах, позволяющих осуществить передачу информации в виде акустических волн, при помощи передатчика, способного генерировать акустические волны, несущие информационное наполнение, при этом слух человека их практически не воспринимает.

Решение технической задачи

Для решения вышеизложенной задачи, передатчик, соответствующий настоящему изобретению, в контексте передатчика, который преобразовывает различные виды кодированной информации по меньшей мере в одну акустическую волну в спектре звуковых частот и передает ее, отличается тем, что он содержит по меньшей мере один микрофон, который воспринимает звуковое окружение по меньшей мере одного местоположения, с которого по меньшей мере одна акустическая волна передается по меньшей мере в качестве одного входного звукового сигнала окружающей среды; по меньшей мере один детектор пиковой частоты, который определяет в по меньшей мере одном звуковом сигнале окружающей среды, пиковую частоту основной составляющей по меньшей мере одного звукового сигнала окружающей среды; по меньшей мере один генератор несущей, который генерирует несущие из множества несущих частот, значения которых равны произведению значения пиковой частоты на натуральное число; и по меньшей мере один модулятор, который модулирует и объединяет множество несущих по меньшей мере одним модулирующим сигналом.

Более того, в контексте программного обеспечения вещания, которое обеспечивает работу по меньшей мере одного компьютера для преобразования различных видов кодированной информации по меньшей мере в одну акустическую волну в спектре звуковых частот и осуществляет ее трансляцию по меньшей мере одним громкоговорителем, программное обеспечение вещания, соответствующие настоящему изобретению, отличающееся тем, что вызывает выполнение по меньшей мере одним компьютером этапа обнаружения пиковой частоты, в котором в по меньшей мере одном сигнальном входе посредством по меньшей мере одного микрофона, содержащего по меньшей мере один звуковой сигнал окружения по меньшей мере одного места, с которого передается по меньшей мере одна акустическая волна, пиковой частоты основной составляющей, определяется по меньшей мере один звуковой сигнал окружающей среды; этап генерирования несущей, на котором генерируют несущие из множества несущих частот, значения которых равны произведению значения пиковой частоты на натуральное число; этап модуляции, в котором множество несущих модулируются и объединяются по меньшей мере одним модулирующим сигналом.

Преимущества изобретения

Настоящее изобретение предоставляет возможность передавать информацию передатчиком, который способен вызывать акустические волны для передачи информации, которую необходимо передать посредством звукового сигнала, трудно воспринимаемым слухом человека.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схематическое изображение, показывающее в упрощенном виде состав системы обеспечения информацией, ассоциированное с настоящим вариантом осуществления.

Фиг.2 является блок-схемой, показывающую концептуальную структуру схемы реализации функциональных возможностей, связанных с генерированием звукового кода передатчиком, соответствующего настоящему варианту осуществления.

Фиг.3 представляет собой иллюстрацию структуры блока данных модулирующего сигнала, соответствующего настоящему варианту осуществления.

Фиг.4 представляет собой график, поясняющий процесс маскировки звукового кода звуком окружающей среды, согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг.5 является блок-схемой, показывающей концептуальную структуру схемы реализации функциональных возможностей, связанных с приемом звукового кода мобильным телефоном, ассоциированным с настоящим вариантом осуществления.

Осуществление изобретения

Далее приведено описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В системе обеспечения информацией, соответствующей настоящему варианту осуществления, сообщения, URLs и/или различные иные виды информации передаются передатчиком через акустические волны, распространяющиеся в воздухе, который служит средой передачи информации, в приемник, передатчик передает акустические волны посредством громкоговорителя и приемник принимает акустические волны с использованием микрофона и осуществляет декодирование для идентификации переданной информации.

Характерной особенностью настоящего варианта осуществления является факт того, что несущие, которые учитывают звук окружающей среды места нахождения передатчика и приемника, т.е. места, где в качестве переносчика информации используется колебание звукового давления (здесь и далее «звуковой код») в виде акустических волн, которые излучаются и, тем самым, используются для передачи звукового кода. Под звуком окружающей среды в данном документе подразумевается звуки, издаваемые автомобилями и поездами, шум ветра и/или шум, издаваемый работающими периферийными устройствами, или голоса людей, музыка и/или другие звуки в окружении места, с которого передается звуковой код.

На фиг.1 схематично показан состав системы 1 обеспечения информацией, ассоциированной с настоящим вариантом осуществления. Как показано на фиг.1, система 1 обеспечения информацией содержит передатчик 10 для передачи различных видов информации, в качестве звукового кода, и мобильный телефон 20, служащий приемником для приема звукового кода.

Передатчик 10 оборудован основным блоком 11 персонального компьютера (PC), устройством 12 отображения, образованный средством отображения, устройством 13 ввода, которое содержит мышь и клавиатуру, громкоговорителем 15 для передачи звука, содержащего звуковой код, и микрофон 16 для ввода звука окружающей среды. Основной блок 11 PC содержит процессор или иное аналогичное вычислительное устройство, предназначенное для выполнения различных операций и устройства хранения информации, содержащие накопитель на жестком диске (HDD) для хранения программ и различной иной информации, запоминающее устройство с произвольной выборкой (RAM), выполненное с возможностью использования в качестве рабочей области, при выполнении арифметической обработки и т.п.

Мобильный телефон 20 содержит микрофон 21 для приема звукового кода, передаваемого с использованием громкоговорителя 15, и устройство 22 отображения для отображения различной информации. Более того, мобильный телефон состоит из процессора или иного аналогичного вычислительного устройства для осуществления различных операций и память для хранения программ и различной информации для использования во время арифметической обработки.

Передатчик 10 вышеописанной системы 1 обеспечения информацией может быть установлен в универсальном магазине, супермаркете, торговом комплексе, кинотеатре, парке развлечений и аттракционов или в других подобных торговых и развлекательных комплексах или т.п.Кроме того, в настоящем варианте осуществления предполагается ситуация, в которой мобильный телефон 20, служащий приемником, представляет собой оконечное устройство, используемое пользователем при посещении таких комплексов, и пользователь, используя данный терминал, принимает акустические волны, содержащие звуковой код для получения различных видов информации.

Различные виды информации, которые могут быть получены таким оконечным устройством, включают в себя, например, сообщения о товарах, мероприятиях, информацию относительно работы торгово-развлекательного комплекса и т.п., и текстовую информацию, включающую в себя URLs адреса связанных веб-страниц интернета или т.п. Покупатель при посещении таких мест может использовать оконечное устройство, которое при получении информации о URL посредством звукового кода, может без ввода текста при помощи клавиатуры использовать оконечное устройство для доступа в интернет, для получения дополнительной информации или чтения подробной информации о товарах.

Решение о месте установки такого передатчика 10 принимает имеющий на то соответствующие полномочия провайдер информации, установка передатчиков в других местах должна, конечно, сопровождаться соответствующими разрешениями в установленном порядке. Кроме того, контент информации не ограничивается только текстовой информацией, а также содержит видеоинформацию, и также доступны иные виды информации.

Далее приведено подробное описание работы передатчика 10, который генерирует звуковой код и передает на мобильный телефон 20. На фиг.2 представлена блок-схема, показывающая концептуальную структуру схемы реализации функциональных возможностей, связанных с генерированием звукового кода передатчиком, соответствующим настоящему варианту осуществления. Как далее описано, в настоящем варианте осуществления, множество несущих, имеющих частоты со значениями, равными произведению величины пиковой частоты звука окружающей среды на натуральное число, которые используются для осуществления модуляции.

Необходимо отметить, что ввиду того, что функциональные возможности различных компонентов, показанные на фиг.2, реализуются арифметическим средством передатчика 10 с использованием программного обеспечения, которое хранится в устройстве хранения, также существует возможность использования узкоспециализированной схемы для осуществления подобной обработки данных указанным аппаратным оборудованием.

Как показано на схеме, передатчик 10 содержит A/D преобразователь 103, устройство 104 для быстрого преобразования Фурье (FFT), детектор 107 пиковой частоты, генератор 108 несущей, модулятор 115 и D/A преобразователь 120.

A/D преобразователь 103 преобразовывает аналоговый электрический сигнал, который поступает из микрофона 16 передатчика 10 и который соответствует звуку 101 окружающей среды в цифровом сигнале. Этот звук 101 окружающей среды представляет собой внешний звук места установки передатчика 10; например звуки, издаваемые автомобилями и поездами, шум ветра или другие звуки, которые могут соответствовать звуку окружающей среды.

Устройство 104 для FFT, которое используется для быстрого преобразования Фурье для преобразования пространственно-временного сигнала в частотный сигнал. Детектор 107 пиковой частоты определяет частоту составляющей частотного сигнала в пределах сигнала звука окружающей среды, который имеет наивысший уровень звукового давления и определяет пиковую частоту fp основной составляющей звука 101 окружающей среды.

Определение пиковой частоты fp детектором 107 пиковой частоты осуществляется до передачи звукового кода 150, пиковая частота fp определяется в настоящем варианте осуществления на основании уровней звукового давления в результате интеграции десяти образцов звука 101 окружающей среды, каждый с продолжительностью в 10 ms, принятые циклическим способом.

Генератор 108 несущей использует схему автоматической фазовой подстройки частоты (PLL) для генерирования несущих с частотой m (где m - натуральное число) умноженной на пиковую частоту fp. В настоящем варианте осуществления генерируются четыре несущих, которые имеют частоты 1х, 2х, 3х и 4х.

Модулятор 115 соответственно модулирует вышеупомянутые четыре несущие модулирующим сигналом 110 и содержит сумматор 118 для объединения четырех модулированных волн. Модулятор 115 модулирует все четыре несущие одним и тем же модулирующим сигналом 110. Итак, в результате, одна и та же информация переносится параллельно четырьмя несущими, переданные передатчиком 10, и таким образом, достигается значительное улучшение качества и достоверность передачи информации, принимаемой приемником.

Модулятор 115 использует модуляцию с фазовым сдвигом (PSK) для модулирования соответствующих несущих и эти модулированные волны затем объединяются сумматором 118 и направляются в D/A преобразователь 120. Более того, модулятор 115 представляет собой однополосный модулятор (SSB), использующий только верхнюю боковую полосу (USB), полученную в качестве результата фильтрации.

Далее, структура блока данных модулирующего сигнала 110 будет описана со ссылкой на фиг.3. Фиг.3 представляет собой иллюстрацию структуры блока данных модулирующего сигнала. Кадр данных показан в следующем порядке: преамбула для синхронизации по времени (преамбула), далее следует SOF (начало файла), устанавливающая начало файла, тип данных (тип) и длинна данных (длина). Приведенный, соответственно, блок данных имеет 16 рядов данных, каждый ряд данных сформирован в последующем порядке data 1, data 2, data 7, CRC (циклический избыточный код), таким образом, данный один фрейм способен обрабатывать 112 байтов данных.

«Тип» может быть использован для идентификации провайдера (ов) информации, ограничения доступа к информации для конкретного получателя (ей) и т.п.Боле того, «длина» представляет собой длину звукового кода, который составлен таким образом, чтобы осуществить обработку максимального количества из 16-ти фреймов, показанных в таблице, или до 2 048 байтов данных.

CRC добавляется для исправления ошибок. CRC представляет собой зарезервированный многочленный код для установления и исправления ошибок в данных, данный код сигнала ошибки (CRC), будучи применен предварительно к переданным данным, позволяет осуществить исправление ошибок во время приема. Также применяется подобная обработка данных, осуществляемая не на уровне фрейма и вместо CRC, при этом исправляются каждые 7 байтов, и также возможно варьировать соответствующий объем данных, которые передаются с каждым рядом.

D/A преобразователь 120 преобразовывает объединенный модулированный сигнал, принятый от модулятора 115, в аналоговый сигнал и направляет его на громкоговоритель 15. Данный аналоговый сигнал транслируется как звуковой код 150 в виде акустических волн громкоговорителем 15.

В соответствии с таким составом, при передаче звукового кода 150 звук 101 окружающей среды, поступающий от микрофона 16, первый раз преобразовывается в цифровой вид A/D преобразователем 103. Данный цифровой сигнал, полученный из звука 101 окружающей среды, поступает на устройство 104 быстрого преобразования Фурье (FFT), который преобразовывает сигнал временного диапазона в сигнал частотного диапазона.

Детектор 107 пиковой частоты обнаруживает частоту составляющей частотного диапазона, имеющей наивысший уровень звукового давления, и принимает ее в качестве пиковой частоты fp основной составляющей звука окружения. Генератор 108 несущей затем генерирует четыре поднесущие (несущие волны) с частотами, равными произведению значения пиковой частоты и номера поднесущей. Например, если пиковая частота fp равна 1 kHz, генератор 108 несущей будет генерировать несущие с частотами 1 kHz, 2 kHz, 3 kHz и 4 kHz.

Модулятор 115 затем модулирует множество несущих с одинаковым модулирующим сигналом 110 и затем их объединяет. Данный объединенный модулированный сигнал преобразовывается в аналоговый сигнал D/A преобразователем 120 и транслируется громкоговорителем 15 в качестве звукового кода 150. Множественный доступ с контролем носителя и обнаружением конфликтов (CDMA) может, например, быть использован в качестве протокола связи.

Выше было дано описание передатчика 10, который передает звуковой код 150; благодаря тому, что звуковой код 150 содержит четыре несущие, модулированные модулирующим сигналом, одна и та же информация передается параллельно на четырех несущих, обеспечивая значительное улучшение качества работы и достоверность принимаемой информации.

Кроме того, в настоящем варианте осуществления определяется пиковая частота fp звука окружающей среды, множество несущих генерируется на основании данной пиковой частоты fp и звуковой код 150, содержащий такие несущие, накладывается на звук окружающей среды, таким образом, звук окружающей среды маскирует данный звук, который практически не воспринимается слухом человека.

Более того, если звук окружающей среды представляет собой звучание музыкального инструмента или проигрывается другая музыка, то наложение звукового кода на такой звук только изменяет тембр звука окружающей среды, таким образом, для человека, прослушивающего музыку, воспроизведение звукового кода практически не вызывает чувство дискомфорта.

Процесс маскировки звукового кода 150 звуком окружающей среды будет далее подробно описан. Фиг.4 представляет собой график, поясняющий процесс маскировки звукового кода звуком окружающей среды, согласно настоящему варианту осуществления. Горизонтальная ось показывает значение частоты (kHz) и вертикальная ось графика показывает величину маскирующего эффекта (dB). На графике сплошная линия показывает порог маскирующего эффекта для чистого тона с частотой 400 Hz и уровень звукового давления 80 dB SPL, порог слышимости звука (второй звук), который маскируется и практически не воспринимается, а слышан только чистый тон (первый звук), маскировочный звук имеет уровень звукового давления выше порога слышимости, установленный опытным путем при отсутствии маскировочного звука.

Соответственно, в области, находящейся ниже сплошной линии, как показано на фиг.4, второй звук маскируется так, что слышан только первый звук (чистый тон). С другой стороны, синусоидальная штрихпунктирная линия на графике показывает значение порога маскирующего эффекта при величине маскировочного звука 80 dB узкополосного шума с шириной полосы пропускания 90 Hz с центром на частоте 410 Hz.

При этом предполагается, что звук, воспроизведенный в обычной окружающей среде, в которой передатчик 10 звукового кода установлен, например, вне помещения или т.п., будет иметь некоторую ширину полосы пропускания. Поэтому при рассмотрении порога маскирующего эффекта, обозначенного синусоидальной штрихпунктирной линией для ситуации, в которой первый звук представляет собой узкополосный шум, видно, что маскирующий эффект достигается по всему диапазону, как в направлении низких так и высоких звуков относительно центральной частоты шума. Соответственно, достаточный маскирующий эффект может быть достигнут с множеством несущих, которые могут охватывать широкий диапазон в пределах спектра слышимых частот, согласно настоящему варианту осуществления.

Более того, проанализировав обозначенный сплошной линией порог маскирующего эффекта для ситуации, в которой первый звук представляет собой чистый тон, видно, что маскирующий эффект увеличивается в соседних частотах, кратных (гармоники) первому звуку (чистого тона). Соответственно, согласно настоящему варианту осуществления, используя несущие, имеющие частоты со значением, равным произведению величины пиковой частоты звука окружающей среды и числами от одного до четырех, с тем, чтобы участки, соответствующие гармоникам (звуки, имеющие частоты, полученные умножением натурального числа на величину пиковой частоты), для которых маскирующий эффект велик, использовались бы как несущие, и, таким образом, можно получить увеличенный маскирующий эффект.

Более того, в состав передатчика, который был описан ранее, могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки существа настоящего изобретения. Например, количество несущих, сгенерированных генератором 108 несущих, не ограничивается четырьмя, и их количество может быть изменено при необходимости.

Необходимо отметить, что предпочтительным количеством несущих является три или более. Это связано с тем, что в настоящем варианте осуществления множество несущих, которые будут объединены, модулируются одним и тем же моделирующим сигналом 110, используя три или более несущих, имеющие различные частоты, что предоставляет возможность приемнику принимать более достоверный сигнал, а именно только тот, который получен в результате демодуляции модулирующего сигнала, полученного из двух или более несущих, таким образом, предоставляется возможность гарантировать высокую достоверность принимаемого сигнала.

Кроме того, предпочтительной частотой несущих, сгенерированных генератором 108 несущих, является частота 12 kHz или менее. Это связано с тем, что акустические волны с частотой 12 kHz или менее могли быть переданы и приняты большинством существующих громкоговорителей и микрофонов. Более того, по аналогии, на основании рассмотрения частотных характеристик громкоговорителя и микрофона, предпочтительно иметь частоту несущей 800 Hz или выше.

Кроме того, поскольку в настоящем варианте осуществления частоты несущих были получены в результате умножения значения пиковой частоты fp на числа от одного до четырех, можно использовать также частоты, полученные при умножении на 5 или 10. Итак, частоты несущих могут иметь значения, полученные путем умножения величины пиковой частоты на натуральное число, и существует возможность выбрать любую частоту по мере необходимости из находящихся в пределах упомянутого ранее диапазона между 800 Hz и 12 kHz.

Более того, в настоящем варианте осуществления, хотя была использована схема PLL для генерирования несущих, для генерирования несущих может быть использована схема отличная от схемы PLL.

Кроме того, нет необходимости иметь значение пиковой частоты fp, равной максимальной величине звукового давления, достаточно, чтобы частота имела значение из ряда частотных составляющих, образующих звук окружающей среды, которые имеют достаточно большую амплитуду и представляют собой основные составляющие звука окружающей среды. Надлежащий маскирующий эффект может быть достигнут в случае, если используются несущие, гармоники тона, который является основной составляющей звука окружающей среды. Более того, количество образцов, промежуток времени, в течение которого образцы получены, и т.д. во время определения пиковой частоты fp детектором 107 пиковой частоты могут быть изменены при необходимости.

Более того, в случае затруднения в определении пиковой частоты fp звука окружающей среды детектором 107 пиковой частоты, заранее заданная частота может быть использована в качестве пиковой частоты. Например, частота 880 Hz (нота «Ля») или 1047 Hz (нота «Фа») могут быть использованы в качестве заранее заданной частоты.

Кроме того, несмотря на то, что настоящий вариант осуществления был описан при ситуации, в которой основной блок 11 PC и громкоговоритель 15 были установлены в одном месте, громкоговоритель 15 может быть размещен на некотором расстоянии от основного блока 11 PC. В таком случае необходимо будет произвести прием звука окружающей среды микрофоном 16 на данном месте, с которого звуковой код 150 передается громкоговорителем 15.

Далее будет приведено определяющее описание процесса обработки информации при приеме звукового кода 150 мобильным телефоном 20. Фиг.5 является блок-схемой, показывающей концептуальную структуру схемы реализации функциональных возможностей, связанных с приемом звукового кода мобильным телефоном, соответствующего настоящему варианту осуществления. Необходимо отметить, что, несмотря на то, что реализации функциональных возможностей различных компонентов, показанных на фиг.5, осуществляется с помощью программ, хранящихся в памяти, как результат работы вычислительного устройства мобильного телефона 20, существует возможность использования специализированной схемы для осуществления такой обработки, используя аппаратное оборудование.

Как показано на схеме, мобильный телефон 20 оснащается A/D преобразователем 203, устройством 204 для FFT, уловителем 210 звука окружающей среды, вычитающим устройством 213 звука окружающей среды и демодулятором 215. Уловитель 210 звука окружающей среды принимает, по предписанному интервалу времени, звуковой сигнал окружающей среды, существующей в отсутствии звукового кода.

Вычитающее устройство 213 звука окружающей среды вычитает сигнал звука окружающей среды, полученный уловителем 210 звука окружающей среды из звука окружающей среды в обстановке, в которой звуковой код был наложен для выделения компоненты звукового кода с того места. Итак, уловитель 210 звука окружающей среды и вычитающее устройство 213 звука окружающей среды осуществляют адаптивную обработку подавления шума.

Демодулятор 215 демодулирует соответствующие несущие после осуществления быстрого преобразования Фурье и, имея в своем составе процессор 218, использующий принципа максимального правдоподобия (MLM), определяет модулирующий сигнал из множества демодулированных сигналов.

Демодулятор 215 делит частотные составляющие звукового кода на соответствующие несущие, после чего осуществляется обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) на каждой из них для восстановления во временном диапазоне, и демодулирует их посредством PSK. Процессор 218 максимального правдоподобия, использующий принцип максимального правдоподобия, определяет модулирующий сигнал из демодулированного сигнала, содержащий соответствующие демодулированные несущие. Настоящий вариант осуществления выполнен с возможностью только принимать корректный сигнал, который получен, когда модулирующий сигнал демодирурован из двух или более несущих.

Согласно такой структуре, микрофон 21 мобильного телефона 20 воспринимает звук, который направляется в A/D преобразователь 203. A/D преобразователь 203 стробирует входной аналоговый сигнал и преобразует его в цифровой сигнал, и цифровой сигнал посылается на устройство 204 FFT. Устройство 204 FFT осуществляет быстрое преобразование Фурье и преобразовывает цифровой сигнал на составляющие частотного диапазона.

Далее, до приема звукового кода, уловитель 210 звука окружающей среды принимает, по предписанному интервалу времени, звуковой сигнал окружающей среды, который подается от устройства 204 FFT. После чего, когда звук окружающей среды, в обстановке которой звуковой код 150 был наложен на входящий сигнал, осуществляется преобразование в частотный сигнал устройством 204 FFT. Вычитающее устройство 213 звука окружающей среды затем вычитает сигнал звука окружающей среды, полученный уловителем 210 звука окружающей среды, из частотной составляющей принятого сигнала для выделения составляющей звукового кода, т.е. составляющей сигнала, которая была передана передатчиком 10.

Составляющая звукового кода поступает на вход демодулятора 215. Демодулятор 215 использует PSK для демодуляции соответствующих частот несущих, и модулирующий сигнал определяется процессором 218, использующим принцип максимального правдоподобия, осуществляя извлечение различных видов информации.

Ранее была описана система обеспечения информацией согласно настоящему варианту осуществления, данная система обеспечения информацией позволяет посредством выбора частот реализовать маскирующий эффект, учитывая звук окружающей среды, при использования частот для передачи звукового кода на пиковой частоте сигнала звука окружающей среды, в результате чего звуковой код не вызывает неприятных ощущений при восприятии его слухом человека.

Необходимо отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются вышеизложенными вариантами осуществления, могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки существа настоящего изобретения. Например, принимающее оконечное устройство не ограничивается мобильным телефоном, но могут использоваться любые иные типы устройств, которые оборудованы микрофоном(ми). Например, это могут быть PDA, IС рекордер, портативный радиоприемник, переносной телевизор, лэптоп, радиоприемник и кассетный плейер, видеоигровая приставка или т.п. Более того, может использоваться терминал специального назначения для реализации настоящего изобретения.

Claims

1. Передатчик для преобразования различных видов кодированной информации по меньшей мере в одну акустическую волну в слышимом спектре и ее передачи, при этом передатчик содержит:
по меньшей мере один микрофон для обеспечения ввода по меньшей мере одного звука окружающей среды от по меньшей мере одного местоположения передачи указанной по меньшей мере одной акустической волны в качестве по меньшей мере одного звукового сигнала окружающей среды;
по меньшей мере один детектор пиковой частоты для обнаружения в указанном по меньшей мере одном звуковом сигнале окружающей среды пиковой частоты основной составляющей указанного по меньшей мере одного звука окружающей среды;
по меньшей мере один генератор несущей волны для генерирования несущих волн на множестве частот кратных пиковой частоте; и
по меньшей мере один модулятор для модулирования и комбинирования указанного множества несущих по меньшей мере одним модулирующим сигналом.

2. Передатчик по п.1, в котором по меньшей мере одна частота по меньшей мере одной из несущих волн генерируемых указанным по меньшей мере одним генератором несущей волны, находится между 800 Hz и 12 kHz.

3. Передатчик по п.1 или 2, в котором указанный по меньшей мере один модулятор выполнен с возможностью модулирования множества несущих волн одним модулирующим сигналом.

4. Передатчик по п.1 или 2, в котором указанный по меньшей мере один генератор несущей выполнен с возможностью генерирования по меньшей мере трех несущих волн.

5. Передатчик по п.3, в котором указанный по меньшей мере один генератор несущей выполнен с возможностью генерирования по меньшей мере трех несущих волн.

6. Устройство хранения информации, хранящее программу для передачи, вызывающую выполнение по меньшей мере одним компьютером преобразования различных видов кодированной информации по меньшей мере в одну акустическую волну в слышимом спектре и ее передачи посредством по меньшей мере одного громкоговорителя, при этом программа вызывает выполнение указанным по меньшей мере одним компьютером следующих этапов:
этапа обнаружения пиковой частоты, на котором обнаруживают пиковую частоту основной составляющей по меньшей мере одного звука окружающей среды по меньшей мере в одном сигнале, вводимом с помощью по меньшей мере одного микрофона и содержащем указанный по меньшей мере один звук окружающей среды от по меньшей мере одного местоположения передачи указанной по меньшей мере одной акустической волны;
этапа генерирования несущей волны, на котором генерируют несущие волны на множестве частот, кратных указанной пиковой частоте; и
этапа модуляции, на котором модулируют и комбинируют множество несущих по меньшей мере одним модулирующим сигналом.