喚醒鬧鈴提供裝置制造方法
【專利摘要】提供一種喚醒鬧鈴提供裝置(10)，包括：聲音產生單元(11)；和耦合至所述聲音產生單元(11)的控制單元(12)。所述聲音產生單元(11)被布置成在警告時段期間提供可聽喚醒信號。所述控制單元(12)控制所述喚醒信號，以在所述警告時段的第一部分期間包括擴散性聲音，而在所述警告時段的下一部分期間包括局部性聲音。
【專利說明】喚醒鬧鈴提供裝置
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種喚醒鬧鈴提供裝置，其包括:聲音產生單元，以在警告時段期間提供可聽喚醒信號；和控制單元，其耦合至聲音產生單元以控制喚醒信號。
[0002]本發明還涉及一種提供可聽喚醒信號的方法和一種執行所述方法的計算機程序
女口
廣叩ο
【背景技術】
[0003]許多人都使用鬧鐘，以確保按時喚醒。大多數鬧鐘都使用高聲和惱人的聲音提醒用戶:是時間起床了。這種鬧鈴通常導致突然喚醒，許多用戶不喜歡這種方式。熟知使用來自收音機、CD播放器或其他音樂來源的聲音代替標準喚醒鬧鈴。移動電話鬧鈴通常提供從許多可用選項選擇鬧鈴聲音的選項。這種鬧鐘產生的聲音可能不那么令人不快，但是鬧鈴的突然性可能仍導致不適。
[0004]在溫和/愉悅的喚醒過程之后，大多數人感覺更有精力和更舒適。為了滿足這種需求，例如，飛利浦公司已經引入喚醒燈光，以日出模擬和天然聲音提高喚醒體驗。通過逐漸提高照度實現日光模擬。此外，已知漸進式鬧鐘，其使用響度控制以在喚醒過程期間提高
聲音水平。
[0005]雖然這些解決方案已經提高了喚醒過程的愉悅性，但是仍存在一種對更溫和和更令人愉悅的喚醒體驗的需求。
[0006]本發明的目標
[0007]本發明的目標在于提供一種能夠提供更溫和更令人愉悅的喚醒體驗的喚醒鬧鈴。
【發明內容】
[0008]根據本發明的第一方面，通過提供一種喚醒鬧鈴提供裝置實現該目標，該裝置包括:聲音產生單元，以在警告時段期間提供可聽喚醒信號；和控制單元，其耦合至聲音產生單元以控制喚醒信號，控制單元被布置成控制喚醒信號，以在警告時段的第一部分期間主要包括擴散性聲音，并且在警告時段的下一部分期間包括更局部性的聲音。控制單元被布置成使得局部性聲音在預定目標位置提供局部性空間聲譜，其具有來自單一預定方向的最大聲音強度，而擴散性聲音在預定目標位置提供擴散性空間聲譜，其具有來自多個方向的峰值聲音強度。這樣控制喚醒信號，即在警告時段的第一部分期間，擴散性聲音的峰值聲音強度之和超過局部性聲音的最大聲音強度，并且在警告時段的下一部分期間，擴散性聲音的峰值聲音強度之和與局部性聲音的最大聲音強度的比率被降低。
[0009]研究已經顯示，聲音的空間屬性對聽覺體驗產生主要影響。然而，迄今為止，還未結合喚醒鬧鈴充分利用空間屬性。發明人已經發現，可能通過控制喚醒鬧鈴聲音的空間屬性改進喚醒過程。根據本發明，喚醒信號從擴散的或周圍的改變為局部性的或集中的。擴散性聲音提供一種沉浸式聽覺體驗，其具有像是源自多個聲源的聲音。局部性聲音更清楚，并且像是來自單一聲源。沉浸式夢幻般的聲音導致緩慢喚醒用戶，從而當下一局部性聲音導致完全喚醒用戶時，警告水平已經充分提高。
[0010]局部性聲音被用戶感知為直接來自單一聲源。擴散性聲音來自多個方向，例如因為聲音被去局部化(例如，街道噪聲，多只鳥叫)，或者因為聲音僅在各種反射之后才抵達用戶。純擴散性聲音顯不出來自多個方向的類似聲音強度，或者來自不同方向的多種峰值聲音強度。純局部性聲音顯不來自單一預定方向的清晰的最大聲音強度。在警告時段期間，擴散聲音對局部性聲音的比率降低。可以逐漸實現或者在一個或更多離散步驟中實現所述降低。
[0011]技術上,能夠以許多不同的方式實現擴散性和局部性聲音的產生。可使用信號處理和數字混響，以產生喚醒信號從擴散性至局部性的感知方向性。可使用關于用戶布置在不同角度的多個揚聲器。可使用可旋轉揚聲器，其在警告時段期間朝著用戶旋轉。對本領域技術人員來說，提供擴散性和局部性聲音的其它解決方案也是顯而易見的。
[0012]當在喚醒聲音產生裝置中布置控制單元以產生從擴散性聲音至局部性聲音的逐漸過渡時，就進一步改進了溫和與更令人愉悅的喚醒過程。在該逐漸過渡期間，當用戶醒來時，可關閉鬧鈴。該逐漸過渡不僅提供聽覺環境的平緩和溫和變化。該逐漸過渡也使得用戶能夠在他認為喚醒信號將采取惱人的形式之前關閉鬧鈴。優選地，控制單元被進一步布置成控制喚醒信號，以便在警告時段期間，所述第一部分警告時段和所述下一部分警告僅發生一次。
[0013]在特定實施例中，喚醒聲音產生裝置包括檢測單元，以檢測用戶相對于喚醒聲音產生裝置的位置，并且控制單元被布置成將局部性聲音指向用戶。例如，可使用相機和圖像識別軟件、與用戶的床集成的壓力傳感器、用于檢測睡著的用戶發出的聲音(例如，呼吸或鼾聲)的聲音記錄裝置，來檢測用戶的位置。
[0014]根據本發明的第二方面，提供一種在警告時段期間提供可聽喚醒信號的方法，該方法包括:啟動警告時段；在警告時段的第一部分期間，產生并且提供擴散性聲音作為喚醒信號的第一部分，并且控制擴散性聲音，以便在預定目標位置處提供具有來自多個方向的峰值聲音強度的擴散性空間聲譜；和在警告時段的下一部分期間，產生并且提供局部性性聲音作為喚醒信號的下一部分，并且控制局部性聲音，以便在預定目標位置處提供具有來自單一預定方向的最大聲音強度的局部性空間聲譜。
[0015]通過參考下文所述的實施例，本發明的這些和其他方面將變得顯而易見和得到闡明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]在附圖中
[0017]圖1示意性示出根據本發明的喚醒聲音產生裝置，
[0018]圖2和3不出根據本發明的鬧鐘的前視圖和后視圖，
[0019]圖4示出根據本發明的鬧鐘的另一實施例，
[0020]圖5示意性示出用于在根據本發明的喚醒聲音產生裝置中使用的揚聲器陣列，和
[0021]圖6示出根據本發明的方法的流程圖。
【具體實施方式】[0022]圖1示意性示出根據本發明的喚醒聲音產生裝置10。在下文中，將喚醒聲音產生裝置10稱為喚醒裝置10。喚醒裝置10至少包括聲音產生單元11和控制單元12。當應喚醒用戶時，控制單元12啟動警告時段。例如，由時鐘15、光傳感器或用戶命令(由必須被喚醒的人以外的其他人提供的)觸發警告時段的啟動。在下文中，假定由耦合至控制單元12的時鐘15啟動該警告時段。
[0023]如果用戶想要在6AM被喚醒，該警告時段可始于6AM。然而，通過根據本發明的喚醒裝置10，當僅提供擴散聲音時不會在警告時段啟動時立即喚醒用戶。優選地，稍微較早地開始警告時段，以確保在6AM喚醒用戶。例如，可將應開始警告時段的精確時刻固定于，例如所選擇喚醒時間(6AM)之前的15分鐘，或者可取決于用戶。例如，關于實際喚醒時間的信息可來源于用戶關閉鬧鈴(例如，按下按鈕)的時刻，或者起床的時刻(例如，壓力傳感器或相機系統檢測的)。可使用關于實際喚醒時間的信息以使警告時段啟動的時刻個人化。
[0024]在該例證性實施例中，聲音產生單元11包括:聲音處理單元18 ;前揚聲器13 ;和一組環繞揚聲器14。聲音處理單兀18控制發送至揚聲器13、14的聲音信號的內容和響度。如果適當定位了喚醒裝置10，前揚聲器13就面對用戶，以便來自前揚聲器13的聲音能夠直接朝著躺在他的床17上的睡著的用戶行進。優選地，將環繞揚聲器14設置在喚醒裝置10的側面和/或背面處，以便來自那些揚聲器14的聲音能夠僅通過附近的墻壁、天花板或物體的反射到達用戶。在該實例中，布置3個環繞揚聲器14，但是喚醒裝置10可包括任何數目的環繞揚聲器14。如下文所闡明的，喚醒裝置10甚至可僅通過前揚聲器13適當地起作用。
[0025]當警告時段開始時，聲音產生單元11產生擴散性聲音作為喚醒信號的第一部分。擴散性聲音來自或者像是來自多個方向，例如，因為將聲源去局部化(例如，街道噪聲、多只鳥叫)，或者是因為在各種反射之后聲音僅抵達用戶。能夠以不同方式產生擴散性聲音。例如，可在喚醒裝置11的背部布置環繞揚聲器14。當使用時，應這樣定位喚醒裝置11，即其前表面面對用戶。來自裝置背部的環繞揚聲器14的聲音不能直接抵達用戶，而是僅在例如室內的墻壁或其他物體處反射后抵達。作為替換方式，可使用數字混響產生或處理聲音，從而雖然聲音來自直接面對用戶的揚聲器13,但是該聲音聽起來像是擴散性聲音。喚醒聲音的內容選擇也可增加聲音的擴散性。例如，鳥叫聲和街道噪聲給出比電話鈴聲更有擴散性的感覺。下文將參考圖4，討論產生擴散性聲音的另一種方式。
[0026]在警告時段的下一部分期間，提供更局部性的聲音作為喚醒信號的下一部分。這種更局部性的聲音可能來自不同的揚聲器13。優選地，該局部性聲音來自前揚聲器13并且直接抵達用戶，不反射也不碰到任何障礙物。也可向局部性特性添加局部性聲音的內容。例如，可使用明確針對所述用戶的電話鈴聲、經典喚醒鬧鈴聲或語音作為局部性聲音。
[0027]在優選實施例中，聲音處理單元18提供從擴散性聲音至更局部性聲音的逐漸過渡。例如，可改變不同方位的揚聲器13、14的相對響度。同樣地，可在警告時段期間，可改變揚聲器13、14的方位，或者聲學障礙物或反射體的位置和方位。例如，可通過使擴散性聲音和局部性聲音混合以及逐漸改變兩種聲音的相對響度來提供喚醒信號內容的逐漸變化。
[0028]圖1中所示的裝置10也包括用戶檢測器，這里是相機系統16的形式。在用戶躺在他的床17上的時候相機16觀察用戶。可使用控制單元12操作的圖像識別軟件來確定用戶頭部的準確位置。可使用該信息非常精確地使局部性聲音瞄準。如果兩個人睡在同一張床17上，控制單元12可被布置成僅將局部性聲音指向其中一個人。除了用作檢測用戶位置的措施，還可使用相機16檢測用戶是否睡著或者是醒了。檢測用戶被喚醒的時刻可能有助于確定該用戶的警告時段的最佳持續時間。另外，如果裝置10檢測出用戶已經醒了，可能根本不需要激活鬧鈴。
[0029]代替相機16，裝置10可使用不同類型的用戶檢測措施。例如，可使用床17和/或枕頭中的壓力傳感器或熱傳感器，以確定用戶的存在、位置和/或方位。作為替換方式，可布置麥克風或麥克風陣列或其他聲音檢測措施，以利用呼吸或鼾聲來確定用戶的位置。
[0030]圖2和3示出根據本發明的鬧鐘10的前視圖和后視圖。裝置10包括時鐘15和用于控制裝置10的一些按鈕21。例如，按鈕可用于設置當前時間或喚醒時間，或者用于選擇特定的喚醒程序。將前揚聲器13布置在裝置10的與時鐘15的相同一側處。如果將裝置布置成用戶能夠看到時鐘15，前揚聲器13也將處于用戶的直接視線中。由于前揚聲器13處于直接視線中，來自該揚聲器13的聲音就將直接抵達用戶，不會反射和碰到任何障礙物。因而，前揚聲器13對提供局部性聲音非常有用。
[0031]在圖3中，示出裝置10的后側。這里，提供多個環繞揚聲器14，以提供擴散性聲音。在正常使用期間，裝置10的前側面對用戶。由于環繞揚聲器14處于裝置10的背部，所以來自環繞揚聲器14的聲音僅能夠在被房間中的墻壁或物體反射后才抵達用戶。來自環繞揚聲器的聲音晚于前揚聲器13的聲音抵達用戶處。即使所有的揚聲器13、14都在同時產生相同的聲音，揚聲器13、14和用戶之間的不同聲音路徑也導致擴散性聲音。來自不同環繞揚聲器14的聲音也可在抵達用戶之前行進了不同路徑。如果這些不同路徑具有不同長度，就將增加聲音的擴散性。應注意，來自單一環繞揚聲器14的聲音也可通過不同的路徑抵達用戶處。不是必需使用多個環繞揚聲器14。
[0032]圖4示出根據本發明的鬧鐘20的另一實施例。該鬧鐘20包括可旋轉揚聲器43。當揚聲器43旋轉成背離用戶時，聲音僅能夠在一次或多次反射后，并且優選通過不同路徑抵達用戶處。然后，該聲音將被感知為擴散性的，并且源自多個聲源。當揚聲器43旋轉成面對用戶時，聲音沿從揚聲器43至用戶的直線路徑，并且將被感知為指向用戶的局部性聲音。在警告時段期間，揚聲器43可轉向用戶，以獲得從擴散性聲音至局部性聲音的逐漸過渡。
[0033]圖5示意性示出在根據本發明的喚醒聲音產生裝置中使用的高音揚聲器陣列53。向高音揚聲器陣列中的每個揚聲器53提供喚醒聲音59。濾波器H1 (z)...Hm(Z) 58與各自揚聲器53關聯。在揚聲器53提供作為可聽信號的喚醒聲音59之前,喚醒聲音59被各自濾波器58濾波。來自陣列中的揚聲器53的單獨可聽信號一起形成一個具有特定方向性的可聽信號57。濾波器H1 (z)...Hm(Z) 58指定福射能量為空間方向的函數。可通過指定聲音發射57最大或最小的方向，來控制陣列方向性。在警告時段開始時，配置濾波器H1 (z)...Hm(Z) 58,使得以±90°的方向性產生擴散性聲音57。在警告時段期間，結果聲音輸出57可緩慢地朝著用戶方向匯聚。用戶方向可被配置或假定為處于關于喚醒裝置的固定角度(例如，O)。在優選實施例中，例如通過相機系統或麥克風陣列檢測用戶位置，并且因此改變聲音輸出57的方向性。
[0034]圖6示出根據本發明的方法的流程圖。該方法包括至少三個步驟61、62、63。在激活步驟61中，啟動所述警告時段。如上所述，例如，可由時鐘、光檢測器或用戶命令觸發警告時段的啟動。優選地，在用戶想要被喚醒的時刻之前的用戶決定的時間量時啟動警告時段。在擴散鬧鈴步驟62中，在警告時段的第一部分期間，產生和提供擴散性聲音，以形成喚醒信號的第一部分。在下一局部性鬧鈴步驟63中，產生和提供更局部性的聲音。可能存在從擴散性聲音至局部性聲音的突然過渡，但是優選地，使用任何一種上述技術實施或其組合以逐漸地實現該過渡。
[0035]應明白，本發明也可延伸至計算機程序，特別是適合實現本發明的載體上或載體中的計算機程序。該程序的形式可能為源代碼、目標代碼、源代碼和目標代碼之間的代碼，諸如部分匯編形式，或者適合在實施根據本發明的方法時使用的任何其他形式。也應明白，這種程序可能具有許多不同的架構設計。例如，可將實施根據本發明的方法或系統功能性的程序代碼細分為一個或更多子程序。本領域技術人員應明白在這些子程序之間分配功能性有許多不同方式。可將子程序一起存儲在一個可執行文件中，以執行自包含程序。這種可執行文件可包括計算機可執行指令，例如處理器指令和/或解釋器指令(例如，Java解釋器指令)。作為替換方式，可將所有子程序中的一個或更多子程序存儲在至少一個外部庫文件中，并且靜態或動態地例如在運行時與主程序鏈接。主程序包括對至少一個子程序的至少一個調用。同樣地，子程序可包括對彼此的函數調用。涉及計算機程序產品的一個實施例包括下列計算機可執行指令，其對應所提出的至少一種方法的每個處理步驟。可將這些指令細分為子程序，和/或將其存儲在可靜態或動態鏈接的一個或更多文件中。涉及計算機程序產品的另一個實施例包括下列計算機可執行指令，其對應所提出的至少一種方法和/或產品的每個裝置。可將這些指令細分為子程序，和/或將其存儲在可靜態或動態鏈接的一個或更多文件中。
[0036]計算機程序的載體可以是能夠承載程序的任何實體或裝置。例如，該載體可包括存儲介質，諸如R0M，例如CD ROM或半導體R0M，或者磁記錄介質，例如軟盤或硬盤。此外，該載體可能為可傳輸載體，諸如電或光信號，其可通過電纜或光纜，或者通過無線電或其他方式傳輸。當將程序由這種信號實現時，載體可由這種線纜或其他裝置或手段組成。作為替換方式，該載體可以是其中植入所述程序的集成電路，該集成電路適合執行相關方法，或者適合在執行相關方法時使用。
[0037]應注意，上述實施例例示而非限制本發明，并且本領域技術人員將能夠在不偏離附加權利要求的范圍的情況下，設計許多可替換實施例。在權利要求中，括號之間的任何附圖標記都不應被理解為限制權利要求。使用動詞“包括...”及其變形不排除在權利要求中存在于所述那些不同的元件或步驟。元件前的冠詞“一”或“一個”不排除存在多個這種元件。可由包括幾個不同元件的硬件和通過適當編程的計算機實施本發明。在列舉了幾個裝置的裝置權利要求中，可由一個和相同硬件項實現這些裝置中的幾個。特定措施僅列舉在互相不同的從屬權利要求中這一事實并不表示這些措施的組合不能被用于有利目的。
【權利要求】
1.一種喚醒鬧鈴提供裝置(10)，包括:聲音產生單元(11)，以在警告時段期間提供可聽喚醒信號；和控制單元(12)，所述控制單元耦合至所述聲音產生單元(11)，以控制所述喚醒信號，所述控制單元(12)被布置成:控制所述喚醒信號以包括局部性聲音和擴散性聲音，所述局部性聲音在預定目標位置提供局部性空間聲譜，所述局部性空間聲譜具有來自單一預定方向的最大聲音強度，所述擴散聲音在所述預定目標位置提供擴散性空間聲譜，所述擴散性空間聲譜具有來自多個方向的峰值聲音強度，控制所述喚醒信號，以便在所述警告時段的第一部分期間，所述擴散性聲音的峰值聲音強度之和超過所述局部性聲音的最大聲音強度，和控制所述喚醒信號，以便在所述警告時段的下一部分期間，所述擴散性聲音的峰值聲音強度之和與所述局部性聲音的最大聲音強度的比率降低。
2.根據權利要求1所述的喚醒鈴聲提醒裝置(10)，其中所述控制單元(10)還被布置成提供逐漸降低所述比率。
3.根據權利要求1所述的喚醒鈴聲提醒裝置(10)，其中所述聲音產生裝置(11)包括至少一個揚聲器(13、14、43)，所述控制單元(12)被布置成使用數字混響產生所述擴散性聲音。
4.根據權利要求1所述的喚醒鈴聲提醒裝置(10)，其中所述聲音產生裝置(11)包括定位在不同角度的至少兩個揚聲器(13、14)。
5.根據權利要求1所述的喚 醒鈴聲提醒裝置(10)，其中所述聲音產生裝置(11)包括至少兩個揚聲器(13、14)，并且其中所述控制單元(12)被進一步布置成通過控制所述至少兩個揚聲器(13、14)的相對響度來提供逐漸降低的所述比率。
6.根據權利要求1所述的喚醒鈴聲提醒裝置(10)，還包括檢測單元(16)，以檢測用戶相對于所述喚醒鈴聲提醒裝置(10)的位置，并且其中所述控制單元(12)被布置成將所述局部性聲音指向所述用戶。
7.根據權利要求1所述的喚醒鈴聲提醒裝置(10)，其中所述聲音產生單元(11)包括至少一個可旋轉揚聲器(43)，并且其中所述控制單元(12)被進一步布置成通過旋轉所述至少一個可旋轉揚聲器(43)來提供逐漸降低的所述比率。
8.根據權利要求1所述的喚醒鈴聲提醒裝置(10)，還包括耦合至所述控制單元(12)的時鐘(15)，所述控制單元(12)被布置成取決于所述時鐘(15)來啟動所述警告時段。
9.根據權利要求2所述的喚醒鈴聲提醒裝置(10)，其中所述控制單元(12)被進一步布置成控制所述喚醒信號，以便在所述警告時段期間所述警告時段的第一部分和所述警告的所述下一部分僅發生一次。
10.一種在警告時段期間提供可聽喚醒信號的方法，所述方法包括:啟動(61)警告時段，在所述警告時段的第一部分期間，產生并且提供擴散性聲音(62)作為所述喚醒信號的第一部分，并且控制所述擴散性聲音，以便在預定目標位置處提供具有來自多個方向的峰值聲音強度的擴散性空間聲譜，和在所述警告時段的下一部分期間，產生并且提供局部性聲音(63)作為所述喚醒信號的下一部分，并且控制所述局部性聲音，以便在所述預定目標位置處提供具有來自單一預定方向的最大聲音強度的局部性空間聲譜。
11.一種提供可聽喚醒信號的計算機程序產品；所述程序可操作以使處理器執行根據權利要求10所述的方法 。
【文檔編號】G04G13/02GK103534654SQ201280022609
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年5月3日 優先權日:2011年5月12日
【發明者】M·特里基 申請人:皇家飛利浦有限公司