JP2015053049A - スペクトログラムの視覚処理をして触覚効果を生成するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】音声信号を含む信号を受信する。受信した信号に少なくとも部分的に基づいて、スペクトログラムを生成する。触覚効果を、スペクトログラムに少なくとも部分的に基づいて決定する。生成されたスペクトログラムは2次元画像であってもよく、この画像は1つ以上の触覚効果を決定するために分析される。触覚効果が決定されると、触覚出力信号が生成される。生成された触覚出力信号は、触覚出力装置に出力される。
【選択図】図1
Description
本出願は、2013年9月6日に提出され、“Audio to Haptics”と題された米国仮特許出願第61/874,933号への優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
図1は、実施形態によってスペクトログラムの視覚処理をして触覚効果を生成するための電子装置100を示す。一部の実施形態では、電子装置100は音声信号を受信する。例えば、電子装置100は、歌曲を電子装置100で再生するための音声信号を受信してもよい。電子装置100は、メモリから又は別の装置から、例えばインターネットを介してサーバから歌曲を受信することができる。電子装置100が音声信号を受信すると、電子装置100は受信した音声信号に基づいて1つ以上のスペクトログラムを生成する。電子装置100は、音声信号全体に対して受信した音声信号の時間領域の10ms等の時間ウインドウのフーリエ変換を決定することによりスペクトログラムを生成してもよい。別の例示として、電子装置は、時間を表す水平軸、振幅が特定の周波数において色彩強度により表される第1の周波数帯域(例えば、0Hzから100Hz)を表す垂直軸を有する1つのスペクトログラムと、時間を表す水平軸、振幅が特定の周波数において色彩強度により表される第2の周波数帯域(例えば、100Hzから1KHz)を表す垂直軸を有する別のスペクトログラムとを生成してもよい。
図2は、一実施形態によってスペクトログラムの視覚処理をして触覚効果を生成するための電子装置200を示す。図2に示される実施形態では、電子装置200は、筐体205、プロセッサ210、メモリ220、タッチセンサ式ディスプレイ230、触覚出力装置240、通信インターフェース250及びセンサ270を備える。更に、電子装置200は、一部の実施形態に選択的に結合され又は組み込まれ得る触覚出力装置260と通信する。プロセッサ210はメモリ220と通信しており、この実施形態では、プロセッサ210及びメモリ220は共に筐体205の中に配置される。タッチセンサ式表面を備え又はこれと通信するタッチセンサ式ディスプレイ230は、タッチセンサ式ディスプレイ230の少なくとも一部が電子装置200のユーザに露出されるように筐体205の中に部分的に配置される。一部の実施形態では、タッチセンサ式ディスプレイ230は、筐体205の中に配置されなくてもよい。例えば、電子装置200は、別の筐体の中に配置されるタッチセンサ式ディスプレイ230と接続され又は通信してもよい。一部の実施形態では、筐体205は、互いにスライド可能に結合され、互いに枢動可能に結合され又は互いに解放可能に結合される2つの筐体を備えてもよい。他の実施形態では、筐体205は任意の数の筐体を含んでもよい。
図3は、実施形態による例示的なコンピュータ環境においてスペクトログラムの視覚処理をして触覚効果を生成するための例示的なコンピュータ装置を描くシステム図を示す。図3に示されるシステム300は、3つの電子装置320−340、及びウェブサーバ350を含む。各電子装置320−340とウェブサーバ350は、ネットワーク310に接続される。この実施形態では、各電子装置320−340は、ネットワーク310を介してウェブサーバ350と通信する。従って、各電子装置320−340は、ウェブサーバ350に要求を送信して、ネットワーク310を介してウェブサーバ350から応答を受信することができる。
図4は、一実施形態によって触覚効果を生成するためのスペクトログラムの視覚処理の方法400に関するフローチャートを示す。図4に示される方法400は、図2に示される電子装置200に関して記載される。一部の実施形態では、方法400は、図3においてシステム300で示された1つ以上の装置によって実行され得る。また、図4に示される方法400は、一実施形態によって触覚効果を生成するためのスペクトログラムの視覚処理のアスペクトを示す図5に関して、及び一実施形態によって触覚効果を生成するためのスペクトログラムの視覚処理のアスペクトを示す図6に関して記載される。
本明細書に記載の方法及びシステムは様々な機械で実行するソフトウェアに関して記載されているが、方法及びシステムは、例えば、様々な方法を実行するように専用に構成されるFPGA(field−programmable gate array)等の専用に構成されたハードウェアとして実装されてもよい。例えば、実施形態は、デジタル電子回路で、又はコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア若しくはこれらの組み合わせで実装され得る。一実施形態では、装置は、1つ又は複数のプロセッサを備えてもよい。プロセッサは、プロセッサに結合されるRAM(random access memory)等のコンピュータ可読媒体を備える。プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータ実行可能プログラム命令を実行する。例えば、画像を編集するために1つ以上のコンピュータプログラムを実行する。このようなプロセッサは、マイクロプロセッサ、DSP(digital signal processor)、ASIC(application−specific integrated circuit)、FPGA(field programmable gate array)、及び状態機械を含む。このようなプロセッサは、PLC、PIC(programmable interrupt controller)、PLD(programmable logic device)、PROM(programmable read−only memory)、EPROM又はEEPROM(electronically programmable read−only memory)、又は他の類似の装置等のプログラム可能電子装置を更に備えてもよい。
Claims (23)
- 信号を受信するステップと、
前記信号に少なくとも部分的に基づいてスペクトログラムを生成するステップと、
前記スペクトログラムに少なくとも部分的に基づいて触覚効果を決定するステップと、
前記触覚効果に少なくとも部分的に基づいて触覚出力信号を生成するステップであって、前記触覚出力信号は触覚出力装置に前記触覚効果を出力させるように構成されるステップと、
前記触覚出力信号を出力するステップと
を含む、方法。 - 前記信号は、音声信号を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号は、映像信号を更に含む、請求項2に記載の方法。
- 前記信号は、加速度信号、速度信号、又は温度信号の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記スペクトログラムを生成するステップは、
前記音声信号の少なくとも1つのセグメントに対してフーリエ変換を計算するステップであって、各セグメントが各時間ウインドウにおける前記音声信号の値に対応するステップを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのセグメントは第1のセグメント及び第2のセグメントを含み、前記第2のセグメントは少なくとも部分的に前記第1のセグメントと重複する、請求項5に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのセグメントは第1のセグメント及び第2のセグメントを含み、前記第2のセグメントは前記第1のセグメントと重複しない、請求項5に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのセグメントは第1のセグメント含み、前記第1のセグメントの前記各時間ウインドウは75ミリ秒よりも小さい、請求項5に記載の方法。
- 前記スペクトログラムを生成するステップは、
前記信号に関係付けられる第1の周波数帯域に対応する2次元画像を生成するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記スペクトログラムを生成するステップは、
前記2次元画像を複数の2次元画像にセグメント化するステップであって、前記複数の2次元画像における各画像が前記第1の周波数帯域内の各周波数帯域を含むステップを更に含む、請求項9に記載の方法。 - 前記複数の2次元画像における第1の2次元画像の第1の各周波数帯域が、前記複数の2次元画像における他の2次元画像の各周波数帯域とは異なる、請求項10に記載の方法。
- 前記第1の各周波数は、前記複数の2次元画像における第2の2次元画像の第2の各周波数帯域と部分的に重複する、請求項11に記載の方法。
- 前記スペクトログラムを生成するステップは、
複数のスペクトログラムを生成するステップであって、各スペクトログラムが前記信号に関係付けられる各々の異なる周波数帯域に対応するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記触覚効果を決定するステップは、
既定の触覚効果に対応する特徴のために前記複数のスペクトログラムのサブセットを分析するステップと、
前記既定の触覚効果に対応する前記特徴を見つけることに応じて、前記既定の触覚効果を選択するステップと
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記触覚効果を決定するステップは、
複数の異なる周波数帯域の各々に対して、
特徴のためにその異なる周波数帯域上で前記スペクトログラムを分析するステップと、
前記特徴に対応する触覚効果を決定するステップと、
前記スペクトログラムに前記特徴を見つけることに応じて、前記触覚効果を選択するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記触覚効果を決定するステップは、
前記スペクトログラムの特徴を決定するステップと、
前記特徴に対応する触覚効果を決定するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記スペクトログラムの特徴を決定するステップは、
各既定の特徴が少なくとも1つの既定の触覚効果に対応する複数の既定の特徴の各々に対して、
前記スペクトログラムがその既定の特徴を含むかどうかを決定するステップと、
前記スペクトログラムがその既定の特徴を含むという決定に応じて、その既定の特徴に対応する前記少なくとも1つの既定の触覚効果を決定された触覚効果として選択するステップと
を含む、請求項16に記載の方法。 - 前記スペクトログラムは時間領域を含み、
前記スペクトログラムの特徴を決定するステップは、前記スペクトログラムの前記時間領域内のパターンを決定するステップを含む、請求項16に記載の方法。 - 前記スペクトログラムは周波数領域を含み、
前記スペクトログラムの特徴を決定するステップは、前記スペクトログラムの前記周波数領域内のパターンを決定するステップを含む、請求項15に記載の方法。 - 前記スペクトログラムの特徴を決定するステップは、
前記スペクトログラムにおける第1の特徴と第2の特徴との間の遷移を決定するステップを含む、請求項16に記載の方法。 - 前記スペクトログラムの特徴を決定するステップは、
複数の領域を生成するために前記スペクトログラムに少なくとも1つの技術を適用するステップであって、前記少なくとも1つの技術はエッジ検出、閾値検出、クラスタリング検出、又は色ヒストグラムクラスタ検出を含むステップと、
前記複数の領域のサブセットを少なくとも1つの触覚効果と一致させるステップと
を含む、請求項16に記載の方法。 - 信号を受信し、
前記信号に少なくとも部分的に基づいてスペクトログラムを生成し、
前記スペクトログラムに少なくとも部分的に基づいて触覚効果を決定し、
前記触覚効果に少なくとも部分的に基づいて触覚出力信号を生成し、前記触覚出力信号は触覚出力装置に前記触覚効果を出力させるように構成され、且つ
前記触覚出力信号を出力するためのプログラムコードを含む、コンピュータ可読媒体。 - 入力装置と、
触覚出力装置と、
前記入力装置及び前記触覚出力装置と通信するプロセッサであって、
前記入力装置から信号を受信し、
前記信号に少なくとも部分的に基づいてスペクトログラムを生成し、
前記スペクトログラムに少なくとも部分的に基づいて触覚効果を決定し、
前記触覚効果に少なくとも部分的に基づいて触覚出力信号を生成し、前記触覚出力信号は触覚出力装置に前記触覚効果を出力させるように構成され、且つ
前記触覚出力装置に前記触覚出力信号を出力するように構成されるプロセッサと
を備える、システム。
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