專利名稱：用于監(jiān)視個人的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)視個人，特別是嬰兒的系統(tǒng)。
從美國專利申請2003/0067391獲知在開頭段落中描述的那種系統(tǒng)的實(shí)施例。已知的系統(tǒng)被稱為嬰兒電話。系統(tǒng)包括嬰兒單元和父母單元。嬰兒單元被安排成獲取在第一房間中的聲音，并被安排成發(fā)送表示該聲音的信號。父母單元在工作時典型地處在第二房間，它被安排成接收所發(fā)送的信號和重現(xiàn)所獲取的聲音。典型地，被獲取、發(fā)送和重現(xiàn)的聲音相應(yīng)于由要被監(jiān)視的個人即嬰兒生成的聲音。系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程監(jiān)視個人的功能。雖然已知的系統(tǒng)能較好地工作，但需要改進(jìn)。
本發(fā)明的目的是提供在開頭段落中描述的但具有改進(jìn)性能的那種系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過以下系統(tǒng)達(dá)到的，該用于監(jiān)視個人的系統(tǒng)包括-聲音獲取單元，包括-聲音變換裝置，用于把第一聲音變換成第一信號；-接收裝置，用于接收相應(yīng)于在聲音獲取單元附近可聽見的第二聲音的第二信號；-提取裝置，用于根據(jù)第一信號和第二信號提取第三信號；以及-發(fā)送裝置，用于發(fā)送第三信號；以及-聲音呈現(xiàn)單元，包括-接收裝置，用于接收第三信號；以及-聲音生成裝置，用于根據(jù)第三信號生成第三聲音。
按照本發(fā)明的用于監(jiān)視個人的系統(tǒng)被安排成濾除在聲音獲取單元的環(huán)境下可聽見的、總的聲音的一部分。假設(shè)總的聲音，即第一聲音，是由要被監(jiān)視的個人生成的聲音與已知的第二聲音的組合。通過從第一聲音中濾除第二聲音，剩下的是由被監(jiān)視人生成的聲音，即第三聲音。只把相應(yīng)于第三聲音的第三信號發(fā)送到聲音呈現(xiàn)單元。
在按照本發(fā)明的監(jiān)視個人的系統(tǒng)的實(shí)施例中，提取裝置被安排成藉助于從第一信號中減去第二信號而提取第三信號。任選地，提取裝置包括加權(quán)裝置，用于在相減之前對第二和/或第一信號加權(quán)。任選地，提取裝置包括延時裝置，用于相對于第一信號把第二信號延時，或反之亦然。濾除音頻信號的一部分是例如用于在電信線路上抵消回聲的熟知的技術(shù)。例如，參閱WO 0193554或US 4,903,247。該技術(shù)對于用于監(jiān)視個人的系統(tǒng)的使用是新的。如果音頻信號的一部分是已知的，則對該音頻信號的一部分進(jìn)行抑制能相當(dāng)好地起作用。有關(guān)該音頻信號的知識可以是已知的，如果它是由例如音樂播放器的已知的源生成的話。例如，在監(jiān)視嬰兒的情形下，可以預(yù)期以下的裝置。在嬰兒的房間內(nèi)，即，在嬰兒所處的地方，把光盤(CD)播放器接通，以用于播放音樂，從而使得嬰兒睡眠。聲音獲取單元被安排成獲取在嬰兒房間中的所有的聲音，即，嬰兒的聲音和音樂。光盤播放器與按照本發(fā)明的監(jiān)視個人的系統(tǒng)相連接，以便給監(jiān)視個人的系統(tǒng)提供相應(yīng)于音樂的第二信號。通過從第一信號中抑制第二信號，留下的是嬰兒的聲音。發(fā)送的只是相應(yīng)于嬰兒的聲音的信號。這意味著，正在觀察嬰兒的父母沒有面對嬰兒的音樂。對于按照現(xiàn)有技術(shù)的嬰兒電話，父母面對音樂。
優(yōu)選地，變換裝置包括話筒，以及聲音生成裝置包括揚(yáng)聲器。
如上所述，在嬰兒電話中，相應(yīng)于音樂的第二信號可以由諸如光盤播放器那樣的外部系統(tǒng)生成，這意味著，用于接收第二信號的接收裝置包括連接器，用于連接聲音獲取裝置與被安排成生成第二信號的另一個系統(tǒng)。替換地，按照本發(fā)明的監(jiān)視個人的系統(tǒng)包括用于生成第二信號的裝置，即，第二信號由用于監(jiān)視個人的系統(tǒng)本身生成。這意味著，按照本發(fā)明的監(jiān)視個人的系統(tǒng)的聲音獲取單元被安排成生成聲音，例如音樂。音樂可以從廣播信號或互聯(lián)網(wǎng)連接，即，收音機(jī)而得到。替換地，第二信號從本地存儲的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)得到。優(yōu)選地，用于生成第二信號的裝置包括存儲器裝置，用于貯存相應(yīng)于第二信號的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)。替換地，用于生成第二信號的裝置包括讀出裝置，用于讀出被記錄在數(shù)據(jù)貯存媒體例如光盤中的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)。
第二信號可以相應(yīng)于音樂，但也可以相應(yīng)于講話的語言，例如來自父母的噪聲。
在按照本發(fā)明的監(jiān)視個人的系統(tǒng)的實(shí)施例中，發(fā)送裝置被安排成比較一部分第三信號的強(qiáng)度與預(yù)定的閾值，并且被安排成發(fā)送該一部分第三信號，如果該一部分第三信號的強(qiáng)度高于預(yù)定的閾值的話。按照本發(fā)明的這個實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，第三信號是有條件地發(fā)送的。這意味著，不是連續(xù)地發(fā)送所獲取的聲音。僅僅在聲音量達(dá)到預(yù)定的閾值時，才開始發(fā)送。
通過此后描述的實(shí)施方案和實(shí)施例和參照附圖，將明白和闡述按照本發(fā)明的監(jiān)視個人的系統(tǒng)的這些和其它方面，其中

圖1示意地顯示用于監(jiān)視個人的系統(tǒng)的實(shí)施例；以及圖2示意地顯示包括音樂生成裝置的監(jiān)視個人的系統(tǒng)的另一個實(shí)施例。
相同的標(biāo)號被使用來表示在所有的圖上相似的部件。
圖1示意地顯示按照本發(fā)明的監(jiān)視個人的系統(tǒng)100的實(shí)施例。監(jiān)視個人的系統(tǒng)100的實(shí)施例是嬰兒電話。嬰兒電話200是根據(jù)通常由小孩發(fā)出的聲音進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視的一對單元。該對單元包括聲音獲取單元102，即嬰兒單元；和聲音呈現(xiàn)單元120，即父母單元。聲音獲取單元102的功能是獲取在嬰兒114所處的第一位置處的聲音。聲音呈現(xiàn)單元120的功能是根據(jù)從聲音獲取單元102接收的信號呈現(xiàn)聲音。聲音獲取單元102典型地位于父母118所處的第二位置。
聲音獲取單元102包括-聲音變換裝置104，用于把第一聲音變換成第一信號S1(t)。優(yōu)選地，聲音變換裝置包括話筒。聲音變換裝置104被安排成獲取在嬰兒的房間(即第一位置處)的大部分噪聲。在嬰兒的房間中的噪聲假設(shè)由嬰兒生成的聲音與由第二源117生成的聲音的組合。第二源117可以是例如光盤播放器或收音機(jī)。任選地，第二源117可以是一種設(shè)備，它被安排成根據(jù)作為WMA(視窗媒體音頻)或MPEG第3層(MP3)文件而被存儲的數(shù)據(jù)來生成音樂。
-接收裝置106，用于接收相應(yīng)于在聲音獲取單元102附近可聽見的第二聲音的第二信號S2(t)。接收裝置106可包括物理連接頭，用于連接聲音獲取單元102與第二源117。替換地，在接收裝置106與第二源117之間有無線連接。任選地，接收裝置106包括A/D轉(zhuǎn)換器，用于把接收的模擬的第二信號S2轉(zhuǎn)換成數(shù)字第二信號S2(t)；-提取裝置108，用于根據(jù)第一信號S1(t)和第二信號S2(t)提取第三信號S3(t)。優(yōu)選地，提取裝置108包括DSP(數(shù)字信號處理器)，用于從第一信號S1(t)中減去第二信號S2(t)，以便得到經(jīng)濾波的第三信號S3(t)；以及-發(fā)送裝置110，用于發(fā)送第三信號S3(t)。優(yōu)選地，發(fā)送裝置110包括天線，以便與聲音呈現(xiàn)單元120建立無線鏈路。在這種情形下，發(fā)送裝置110還包括調(diào)制裝置，用于調(diào)制第三信號S3(t)。替換地，聲音獲取單元102和聲音呈現(xiàn)單元120通過連線而互相連接。
任選地，發(fā)送裝置110包括用于計算一部分第三信號S3(t)的強(qiáng)度和用于比較該強(qiáng)度與預(yù)定的寂靜檢測閾值的裝置。發(fā)送裝置110被安排成如果該部分第三信號的強(qiáng)度高于預(yù)定的寂靜檢測閾值，則發(fā)送該部分第三信號S3(t)。結(jié)果，僅僅在聲音電平相當(dāng)高時才開始發(fā)送第三信號S3(t)一會兒。否則，在相對較寂靜的情形下，不進(jìn)行發(fā)送。這個功能也被稱為寂靜檢測。替換地，這個功能在提取裝置108中被實(shí)施。
聲音獲取單元102的轉(zhuǎn)移函數(shù)在公式1中規(guī)定S3(t)=S(t)[∫l-δlS2(x)dxT>1]---(1)]]>其中T是預(yù)定的寂靜檢測閾值，δ是預(yù)定的寂靜檢測周期，以及S(t)＝S1(t)-wS2(t) (2)在此，w是恒定的加權(quán)因子，S1(t)是作為時間t的函數(shù)的第一信號，以及S2(t)是作為時間t的函數(shù)的第二信號。
任選地，在第一信號s1(t)與第二信號S2(t)之間的相位延遲必須被校正。為了該校正，需要藉助于貯存裝置暫時緩存其中的一個信號。
S(t)＝S1(t)-wS2(t-) (3)聲音呈現(xiàn)單元120包括-接收裝置122，用于接收第三信號。優(yōu)選地，接收裝置122包括天線，以便建立與聲音獲取單元102的無線鏈路。在這種情形下，接收裝置122包括解調(diào)裝置，用于調(diào)制相應(yīng)于第三信號S3(t)的信號。替換地，聲音獲取單元102和聲音呈現(xiàn)單元120通過連線而互相連接。
-聲音生成裝置124，用于根據(jù)第三信號生成第三聲音。典型地，聲音生成裝置包括揚(yáng)聲器。
嬰兒電話的工作如下進(jìn)行。嬰兒114被放置在位于臥室中的他的床上，在該臥室中有聲音獲取單元102。嬰兒還沒有睡著。嬰兒不喜歡寂靜，因為這增強(qiáng)孤獨(dú)的感覺。嬰兒114的父母118把光盤播放器117與嬰兒單元102相連接，并接通光盤播放器117。父母118離開臥室，回到起居室，在起居室中有父母單元120。嬰兒寂靜地哭叫幾分鐘。在同一個時間段內(nèi)光盤播放器117播放柔和的音樂。聲音獲取單元102的聲音變換裝置104記錄由光盤播放器117播放的音樂和嬰兒114的話音的聲音。聲音獲取單元102的接收裝置106只接收由光盤播放器117播放的音樂。聲音獲取單元102的提取裝置108組合來自聲音變換裝置104的第一信號S1(t)與來自接收裝置106的第二信號S2(t)，從而得到第三信號S3(t)，它僅僅表示嬰兒114的話音的聲音。發(fā)送裝置110確定嬰兒的話音的聲音在一個預(yù)定的寂靜檢測周期δ內(nèi)是否相當(dāng)響。如果正是這種情形，則開始發(fā)送基于第三信號S3(t)的傳輸信號。傳輸信號由父母單元接收。在所傳輸?shù)男盘柦庹{(diào)后，父母單元120的聲音生成裝置124生成相應(yīng)于嬰兒114的話音聲音的聲音。父母118聽不見光盤播放器117的聲音。
如果過一會兒嬰兒睡著了，因此不發(fā)出比起預(yù)定的寂靜檢測閾值更響的聲音，則聲音獲取單元102不再發(fā)送。
圖2示意地顯示包括音樂生成裝置116的監(jiān)視個人的系統(tǒng)200的另一個實(shí)施例。監(jiān)視個人的系統(tǒng)200的這個實(shí)施例基本上等同于如結(jié)合圖1描述的監(jiān)視個人的系統(tǒng)100的實(shí)施例。其差別在于結(jié)合圖1描述的第二源117用一個被合并在聲音獲取單元202中的音樂生成設(shè)備116代替，而不用分開的設(shè)備。音樂生成設(shè)備116可以是以上結(jié)合第二源117描述的用于生成音樂的設(shè)備。替換地，音樂生成設(shè)備116被安排成重現(xiàn)從父母那里獲取的聲音，例如當(dāng)父母對嬰兒說話時的話音。
任選地，用于監(jiān)視個人的系統(tǒng)200的實(shí)施例被安排成自動關(guān)斷音樂生成設(shè)備116。例如，如果系統(tǒng)200確定嬰兒在預(yù)定的時間間隔內(nèi)沒有產(chǎn)生任何清晰的聲音。替換地，音樂生成設(shè)備116可以藉助于父母單元120從遠(yuǎn)程關(guān)斷。
應(yīng)當(dāng)指出，雖然附圖的說明公開了一種嬰兒電話，但替換的實(shí)施例也是可能的。按照本發(fā)明的系統(tǒng)也可以被應(yīng)用于監(jiān)視其它人，例如，病人或老人。
應(yīng)當(dāng)指出，上述的實(shí)施例是說明而不是限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計替換實(shí)施例而不背離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，被放置在括號之間的標(biāo)號不應(yīng)當(dāng)看作為限制權(quán)利要求。單詞“包括”不排除在權(quán)利要求中未列出的單元或步驟的存在。在單元前面的單詞“一個”不排除多個這樣的單元的存在。本發(fā)明可以通過包括幾個不同的單元的硬件和通過適當(dāng)編程的計算機(jī)被實(shí)施。在枚舉幾個裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個裝置可以由同一個硬件項目來體現(xiàn)。單詞第一、第二、和第三等等的使用并不表示任何排序。這些詞應(yīng)被理解為名稱。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)視個人(116)的系統(tǒng)(200)，包括-聲音獲取單元(202)，它包括-聲音變換裝置(104)，用于把第一聲音變換成第一信號(S1(t))；-接收裝置(106)，用于接收相應(yīng)于在聲音獲取單元附近可聽見的第二聲音的第二信號(S2(t))；-提取裝置(108)，用于根據(jù)第一信號(S1(t))和第二信號(S2(t))提取第三信號(S3(t))；以及-發(fā)送裝置(110)，用于發(fā)送第三信號(S3(t))；以及-聲音呈現(xiàn)單元(120)，包括-接收裝置(122)，用于接收第三信號(S3(t))；以及-聲音生成裝置(124)，用于根據(jù)第三信號(S3(t))生成第三聲音。
2.如在權(quán)利要求1中要求的系統(tǒng)(200)，其中提取裝置(108)被安排成藉助于從第一信號(S1(t))中減去第二信號(S2(t))而提取第三信號(S3(t))。
3.如在權(quán)利要求1中要求的系統(tǒng)(200)，其中聲音變換裝置(104)包括話筒。
4.如在以上權(quán)利要求的任一項中要求的系統(tǒng)(200)，其中聲音生成裝置(124)包括揚(yáng)聲器。
5.如在以上權(quán)利要求的任一項中要求的系統(tǒng)(200)，包括用于生成第二信號(S2(t))的裝置(116)。
6.如在權(quán)利要求5中要求的系統(tǒng)(200)，其中用于生成第二信號(S2(t))的裝置(116)包括用于貯存相應(yīng)于第二信號的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)的存儲器裝置。
7.如在權(quán)利要求5中要求的系統(tǒng)(200)，其中用于生成第二信號(S2(t))的裝置(116)包括用于讀出被存儲在數(shù)據(jù)貯存媒體中的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)。
8.如在以上權(quán)利要求的任一項中要求的系統(tǒng)(200)，其中用于接收第二信號的接收裝置(106)包括連接件，用于連接聲音獲取單元(102)與被安排成生成第二信號(S2(t))的另一個系統(tǒng)(117)。
9.如在以上權(quán)利要求的任一項中要求的系統(tǒng)(200)，其中發(fā)送裝置被安排成比較一部分第三信號(S3(t))的強(qiáng)度與預(yù)定的閾值，并且被安排成發(fā)送一部分第三信號(S3(t))，如果該一部分第三信號(S3(t))的強(qiáng)度高于預(yù)定的閾值的話。
全文摘要
公開一種用于監(jiān)視個人(116)特別是嬰兒的系統(tǒng)(200)。系統(tǒng)(200)包括聲音獲取單元(202)和聲音呈現(xiàn)單元(120)。聲音獲取單元(202)包括聲音變換裝置(104)，用于把第一聲音變換成第一信號(S1(t))；接收裝置(106)，用于接收相應(yīng)于在聲音獲取單元(202)附近可聽見的第二聲音的第二信號(S2(t))；提取裝置(108)，用于提取基于第一信號(S1(t))和第二信號(S2(t))的第三信號(S3(t))；以及發(fā)送裝置(110)，用于發(fā)送第三信號(S3(t))。聲音呈現(xiàn)單元(120)包括接收裝置(122)，用于接收第三信號(S3(t))；以及聲音生成裝置(124)，用于根據(jù)第三信號(S3(t))生成第三聲音。
文檔編號G10L21/0208GK101044528SQ200580035738
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者P·考爾扎諾夫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司