生成并存储听力特征和基于其定制的音频数据 发明背景发明领域
本发明涉及诸如电话信号、音乐批文件和流音频数据之类的音频数据产品的发行、定制和再现。具体地说，本发明提供了根据顾客的听力特征(hearing profile)定制的(customized)音频数据产品的发行和/或再现，以及用于生成顾客的听力特征的技术。相关技术的描述
个人地听力特征以许多方式变化。各人的听声音的能力在正常音频频率范围内随频率而变化。另外，动态范围也随各人变化，从而感知为轻柔声音的音频刺激等级与感知为喧吵声音的音频刺激等级对于不同的人是不同的。标准听力测试被设计成生成以诸如个人的听力特征中的频率、敏感度和动态范围的因素为特征的收听敏度图。也存在影响听力特征的其它因素。例如，有关人感知正常声音的组合的方式的心理声学因素以因人而异的方式影响着听力能力。另外，诸如人的通常收听环境(图书馆、借阅室、音乐厅)的环境因素，以及产生声音的设备(扬声器、麦克风、电话机)也是重要的因素。在人们戴助听器或者使用其它辅助的助听设备时，助听器或装置的类型影响了听力特征。个人遭受的损害的心理也可能是听力特征的重要因素。
以数字或模拟电子形式发行给顾客的音频产品倾向于具有在正常范围内的听力特征的人们。例如，用于通过因特网发行的音乐作品的常用压缩技术，如众所周知的MP3，是基于典型听者的心理声学模型。因此，某些人具有可以享受MP3压缩的音乐的听力特征。其它人可能具有利用来自电话网络音频数据很难理解正常的电话交谈的听力特征。而且，个人可能具有可以以作曲家或音乐家所具有的方式来欣赏音乐作品的听力特征，即使音乐是按高保真再现的。其它音频数据产品，如因特网上的流音频、陆线或无线网络上的电话、伴有电视节目的音频、无线广播、因特网上的现场无线格式广播、预记录的音频书籍等等，对具有某种听力特征的人们而言很难完全欣赏。
个人的听力特征已经应用于为个人定制和定做助听器的助听器领域。例如，见由Levitt等发明的题为PROGRAMMABLE DIGITAL HEARING AID SYSTEM(可编程的助听系统)的美国专利号4,731,850；以及由Jr.Stockham等发明的题为HEARING AID DEVICE INCORPORATING SIGNAL PROCESSING TECHNIQUES(装有信号处理技术的助听装置)的美国专利号5,848,171。因此，用于处理声音以补偿听力的变化的技术已公知。但是，这些技术对不使用助听器的人们是无效的。而且，许多可能从这类处理中受益的人由于各种原因无法处于使用助听器的情形。
因而，希望提供应用根据听力特征处理音频数据以使没有戴听力辅助装置的个人受益的系统和方法。而且，希望提供简化收集形成个人的听力特征所需的信息并将所收集的信息应用于音频数据产品的发行和定制的工具。
发明内容
本发明提供用于为可以是个人或一群人的顾客生成根据该顾客的听力特征处理的定制的音频数据产品的定制的音频数据产品、系统和方法。另外，本发明提供工具以用于收集有关顾客的听力特征的信息，并用于建立和优化在生成定制的音频数据产品时使用的这类特征。根据本发明，当生活质量涉及欣赏音乐、在电话上讲话以及参予其它收听活动时，它对于大范围的不具有典型听力特征的个人会得到提供，而无论该个人是否已经佩戴了助听器或其它辅助听力装置。
另外，本发明提供了一种用于根据听力特征再现定制的音频数据产品的音频再现装置，以及用于在产生听力特征时使用的听力测试装置。
定制的音频数据产品可以利用网络被发送，或配置在制造产品上，该制造产品包括经构造以连接到音频再现装置并从音频再现装置断开(disconnection)的数据存储介质。在一些实施例中，定制的音频数据产品存储在数据存储介质中。数据存储介质在各方面包括CD-ROM、DVD盘、软盘、固态存储卡以及其它便携式存储装置。在另一个实施例中，数据存储介质包括音频再现装置的固定存储元件，例如带有适当解码和声音生成资源的个人计算机。
在本发明的一个优选方面，听力测试装置和音频再现装置包括单个器件(appliance)，例如移动电话、无线电、无线通信装置、带有或不带有无线链接的个人数字助理、或者音乐再现装置，并且可以连有或装有耳机。在一个实例中，该器件是包括音频处理器、例如耳机的音频转换器(transducer)、光可擦除存储介质端口和配有电池的通信接口的小型便携式单元。音频处理器包括使用支持听力测试并支持定制的音频数据产品的解码的软件、硬件或软件与硬件的组合实现的逻辑。可擦除存储介质端口适用于接受存储了定制的音频数据的固态存储卡或者其它可擦除装置。在各种实施例中，器件的电路元件以及耳机以人机工程学的方式配置在耳机上。在其可选例中，器件的电路元件以便携的形式装配并用有线或无线连接与耳机相连接。
在本发明的这个方面，器件上的通信端口适于连接到诸如提供支持听力测试的用户接口(user interface)的个人计算机的数据处理器。数据处理器可以连接到网络上，通过该网络能够访问复杂的测试资源，或者可以包括用于执行测试的足够资源，而无需访问远程资源。
器件上逻辑包括用于响应于数据处理器的信号生成测试中使用的声音的资源。该数据处理器提供响应于在测试期间提供的用户输入而产生的信号，以及响应于正在执行的测试算法而产生的信号。在测试期间生成的用户输入用于产生顾客的听力特征。定制的音频产品利用听力特征来产生，并提供到连接到器件上的可擦除存储介质端口的便携式存储介质。定制的音频产品可以使用与生成听力特征时使用的相同器件被播放。另外，听力特征可以存储在器件本身，并用于根据来自广泛的各种源的数据产品在器件中产生定制的音频数据产品。
而且，定制的音频产品可以在其它器件上播放，并以其它适合顾客的特殊需要的格式存储。同样，听力特征可以以各种方式被使用、优化和发行。
在本发明的一个优选方面，由系统执行的用于提供定制的音频数据产品的方法包括以下步骤：(1)存储顾客的机器可读听力特征，(2)通过输入装置或例如数据网络从顾客接收用于指定的音频数据产品的机器可读订单，(3)将顾客的听力特征与指定的音频数据产品相关，(4)根据产生定制的音频数据产品的听力特征修改指定的音频数据产品，(5)例如通过网络或者机器可读存储介质，向顾客发送定制的音频数据产品，(6)从顾客接收有关定制的音频数据产品的主观或客观性能(performance)的反馈，以及(7)响应于该反馈修改听力特征。
在本发明的一个实施例中，听力特征和音频数据产品通过独立的信道发送给顾客。在一个实例中，听力特征通过一个通信信道发送给位于播放音频数据产品的位置的机器，如置顶盒，而且该音频数据产品通过另一个通信信道发送。根据这个实例，当音频数据产品通过电视有线网络被提供时，听力特征可以在因特网上提供。在另一个实施例中，听力特征存储于便携式数据存储装置，例如具有磁条存储器的卡、或者具有非易失性集成电路存储器的卡。在这个实施例中顾客的听力特征存储在使用便携式数据存储装置的机器中。音频数据产品在再现之前利用听力特征由机器来定制。
各种实施例的系统提供输入工具，例如可用在零售亭或者可通过网络访问的图形用户接口，以用于接收有关既可由上述特定的听力测试装置，也可由测试中使用的其它资源支持的顾客听力特征的输入数据。输入工具用于创建机器可读听力特征，它存储在产生定制的音频数据产品时使用的听力特征的登记库。或者，如上所述，听力特征存储在由顾客使用的便携式数据存储介质上。
另外，在本发明的各种实施例中，系统提供用于接收具有来自顾客的反馈的特征的输入数据的工具。处理资源被提供用于响应于反馈数据修改机器可读听力特征。在本发明的一个方面中，机器可读听力特征的修改包括将优化模型处理应用于听力特征，通过这样，利用从各种定制的音频数据产品和来自各种收听条件产生的反馈经过一些时间改进该特征。
根据发明的其它方面，系统包括用于确定定制的音频数据产品的发送类型的资源，例如提醒顾客选择发送模式。修改指定的音频数据产品的步骤响应于由顾客要求的发送类型。因此，例如，如果顾客请求将利用MP3压缩技术发送的音乐批文件，则应用的算法或者在单个算法中应用的参数可以不同于在顾客请求通过根据顾客的听力特征定制的电话网络发送的电话交谈时应用的算法或参数。
本发明还提供包括编码的音频数据产品源的系统，以及经构造以接收用于编码的音频数据产品的请求并将编码的音频数据产品与顾客听力特征相关联的处理资源。顾客听力特征用于产生定制的音频数据产品。
在各种实施例中，顾客听力特征包括用于根据顾客的听力特性变换音频数据产品的传递函数的系数、用于变换编码的音频数据产品的传递函数的标识符、用于所标识的传递函数的传递函数和系数的指示符、指示其中将要播放定制的音频数据产品的收听条件的值、顾客的心理数学特性的说明、以顾客的人体听力特性为特征的收听敏度图以及定义用于产生定制的音频数据产品的传递函数的可执行软件。因此可以看到用于根据本发明产生定制的音频数据产品的听力特征在正在使用的特定系统中采取了适于处理和通信资源发行的结构。
数据处理资源根据可用的网络资源被适用。因此，用于将所选的音频数据产品变换成定制的音频数据产品的处理能源可以定位于可通过网络访问的中心位置，它可以被发行在网络中的各个位置上，它可以位于顾客家里或办公室中的播放装置，以及它可以利用位于多个地点的处理器的结合来实现。
系统的结构可以采取各种构造。在一个方面，系统中的处理资源包括网络接口和通过该网络接口接收有关在产生顾客听力特征时使用的顾客的数据的逻辑。在其它实施例中，系统包括多个顾客听力特征源，如顾客登记库。响应于指定的音频数据产品的请求，听力特征从该登记库中被检索，并用于产生定制的音频数据产品。
各种用户接口工具，如网页、其它可通过网络访问的工具、在顾客终端上执行的图形用户接口、在零售亭的终端上执行的图形用户接口、具有网络接口的个人数字助理(PDA)装置及电话，都包含在发明的各种实施例中，以用于接收有关听力特征的数据、音频数据产品的选择、发送模式的选择以及其它在系统中应用的输入数据。
用于将顾客听力特征与音频数据产品相关联的资源在中央位于可由大量顾客基础通过网络访问的地点。然而，在各种实施例中，这些资源可以分布在可通过网络访问的各个地点上。以类似的方式，用于存储顾客的听力特征的数据库与用于将听力特征同编码的音频数据产品相关联的地点相结合。或者，数据库例如为了负载平衡、保密和冗余目的而分布在各个位置。
定制的音频数据产品同样是根据网络处理和通信资源的特定构造来实现的。因此，各个实施例中的定制的音频数据产品包括与所选的用于处理、或在发送后进一步处理的音频数据产品相连接的听力特征、或部分听力特征。在其它实施例中，定制的音频数据产品在发送之前包括利用听力特征变换的、和准备再现的编码的音频数据产品。在各个实施例中变换的音频数据与诸如地址或顾客代码之类的指示符相结合，这些指示符可以在解码变换的数据时使用。
在各个实施例中，根据本发明定制并发送的编码的音频数据产品包括预记录的音频轨迹、预记录的音频音乐轨迹、现场音频音乐流、预记录的音频视频轨迹、现场音频视频轨迹、现场音频电话数据、与电视节目或电影相关的音频轨迹或者其它种类的批或流模式音频数据的数字或模拟范例(instance)。
本发明还支持各种定制的音频数据产品的发送模式。在各个实施例中定制的音频数据产品通过提供资源以将定制的音频数据产品存储在诸如CDROM、DVD或其它适于发售给顾客的存储介质格式之类的机器可读存储介质上进行发送。在一个优选实施例中，定制的音频数据产品通过网络使用诸如MP3、用于因特网VoIP的语音格式、或者标准电话格式的格式向顾客传送。各个实施例中的网络包括因特网、专用(private)网络、电话网络、卫星通信网络、或者其它有线或无线通信技术。传送的定制的音频数据产品适用于一个实施例中的特定再现装置。因此，该产品适于发送给个人计算机、具有无线通信链接的手持PDA，或者直接发送给具有有线或无线网络接口的再现装置。
因此，本发明提供了用于提供根据顾客的个人听力特征定制的音频数据产品的综合系统和方法。该系统和方法运行时无需请求特制的收听装置或助听器的帮助，并允许根据顾客的特性、正在定制的特定音频数据产品以及正在欣赏产品的收听环境来优化听力特征和定制处理。利用本发明的技术，更多人利用在助听器技术中开发的处理技术以解释个人的听力特征的变化。而且，助听器或其它辅助收听装置的需求减少，并且许多人能够完全避免这类装置的需要。
本发明的其它方面和优点参照附图、详细的说明以及所附的权利要求可以看出。
附图的简单说明
图1是根据本发明的用于发送定制的音频数据产品的实例系统的图；
图2说明了根据本发明的用于发送定制的音频数据产品的方法；
图3是说明本发明的各种系统构造和实现的示意图；
图4是根据本发明的定制的音频数据产品的一个实例的图；
图5是根据本发明的定制的音频数据产品的另一个实例的图；
图6是在产生定制的音频数据产品时使用的听力特征的一个实例的图；
图7是在产生定制的音频数据产品时使用的听力特征的另一个实例的图；
图8是在产生定制的音频数据产品时使用的听力特征的又一个实例的图；
图9是与本发明的系统相结合用于选择特定音频产品的用户接口的简化图；
图10是与本发明的系统相结合用于设定用户的听力特征的用户接口的简化图；
图11是与本发明的系统相结合用于从有关听力特征的顾客获得反馈的用户接口的简化图；
图12说明了根据本发明结合听力特征的产生和优化从顾客接收输入数据的环境；
图13说明了根据本发明用于产生听力特征的优化环路(loop)，以及优化环路之间的互动；
图14说明了根据应用参考模型自适应控制技术的本发明用于动态优化听力特征的处理资源；
图15说明了用于收集有关顾客的听力特征的信息的目的的图形用户输入工具；
图16说明了另一个用于收集有关顾客的听力特征的信息的图形用户输入工具；
图17说明了结合图16的输入工具使用的第二等级图形用户输入工具；
图18说明了另一个结合图16的输入工具使用的第二级图形用户输入工具；
图19说明了根据本发明的可选系统的构造，其中听力特征施加于置顶盒，并通过与用于音频数据产品的通信信道不同的通信信道进行发送；
图20说明了根据本发明的可选系统的构造，其中听力特征利用由顾客使用的便携式存储介质来提供以产生定制的音频数据；
图21说明了根据本发明的可选系统的构造，其中定制的音频数据在便携式存储介质上提供；
图22说明了根据本发明用于定制的音频数据的组合听力测试和再现装置；
图23说明了根据本发明用于定制的音频数据的组合听力测试和再现装置的可选实现方式；
图24是结合图22和23使用的听力测试和再现器件的框图。
具体说明
参照附图1至24来详细说明本发明的各个实施例。
图1说明了用于发送定制的音频数据产品的一个实例系统。后面将讨论其它实例。系统包括与网络或多个网络11连接的用于与其它网络连接装置通信的服务器10。服务器10还连接到存储了顾客的听力特征的数据库12。在这个实例中，顾客拥有连接到网络或多个网络11的个人计算机13。个人计算机13包括数据处理资源，例如存储器、图形用户接口程序以及与耳机(earphone)14相连的基于数字信号处理的声卡，以用于再现存储在PC中或者正由PC通过网络接收的音频产品。网络或多个网络11使服务相互连接以提供音频数据产品。在这个实例中，流音频的提供者由线16表示，MP3批文件的提供者由线18表示，而数字和模拟音乐库(library)文件由线20表示。
在这个实例中，服务器10包括各种数据处理资源，这些资源包括网络接口或多个接口、用于管理基于因特网的服务的主处理器、存储资源以及诸如数字信号处理器之类的处理器，这些处理器在定制的音频数据产品时使用并用于优化存储在数据库12中的听力特征。在这个实例中，服务器10的网络接口或多个接口用作音频数据产品源。用户通过由线22表示的网络发送用于特定音频数据产品的订单ORDER。服务器10中资源将该订单翻译成ORDER表，如线24所示，以用于从网络检索该音频数据产品。顾客所要求的特定音频数据产品通过由线26表示的网络返回到服务器10。服务器10中的数据处理资源将来自听力特征数据库12的听力特征与特定音频数据产品相关联。然后如线28所示定制的音频数据产品通过网络返回到顾客PC13。PC13处理定制的音频数据产品，并提供其以用于耳机14的定制音频再现。
图1的系统还提供用于收集形成并在数据库12中存储听力特征所需的信息的数据处理资源。另外，该系统包括用于从在优化听力特征时使用的顾客获得反馈。
图2说明了根据本发明的系统的操作的基本方法。尽管图2是以流程图的形式画出的，但是步骤的具体顺序可以按照适合执行的具体实现或前后关系来调整。
方法中的第一步骤是将顾客的听力特征化(块50)。顾客的听力可以在本发明的系统中间接特征化，例如通过输入收听敏度图、输入如有可能由顾客使用的助听器及其相关指令(prescription)的制造(make)、或者输入对提问的回答来进行。间接输入数据由系统来处理以产生可以用于生成定制的音频数据产品的听力特征。或者，顾客的听力可以直接特征化。例如，顾客可以取样一组保密(closed)的听力特征选择，并选择一个最优的选择。或者，基于网络的测试可以通过将管理测试所需的信息经由因特网或其它网络发送给顾客来执行，并且在测试中顾客对刺激的反应经由网络返回到系统中的处理资源。在另一个实例中，零售亭为了让顾客使用设置在公共场所，以利用指定用于管理听力测试的零售亭的处理资源来建立听力特征。在又一实施例中，测试通过电话来管理，具体地说是当要发送的音频数据产品是电话时。这些顾客的听力特征的直接测量结果由系统处理成用于定制的音频数据的听力特征。
本发明的方法中的另一个处理是确定顾客将要使用定制的音频数据产品的收听条件(块51)。收听条件可以包括自由场所环境和某种类型的音乐会条件，在自由场所环境中转换器包括起居室中由电视、无线电或家庭立体声驱动的扬声器，汽车中由汽车声音系统驱动的扬声器。在另一个实例中，收听条件包括双声(binaural)道设置，其中声音将要通过耳机或双声道补偿(prosthetic)装置来发送。收听条件可以在将要应用于产生定制的音频数据产品的听力特征中被特征化。
本发明的方法中图2的下一个处理包括确定顾客已经要求的音频数据产品的发送模式(块52)。在它已经被定制之后，音频数据产品可以发送到存储介质上，或者通过网络发送。而且，发送的格式，例如在已经发送并存储在顾客机器上之后将要播放的MP3批文件、或者当其已经经由因特网从现场源或从音频产品的存储库中下载时被收听的流音频产品，可以用于不同的定制算法。
系统还包括用于确定由顾客要求的音频产品的资源(块53)。这些资源可以利用公知的用于商业交易和用于表示货物或服务的目录因特网服务器技术来实现。可以要求的音频产品的实例包括预记录的音乐、现场音乐演出、无线电广播、无线电格式流音频产品、电话、电视节目、音频书籍以及任意其它的音频数据源。
根据块50-53中的一个或多个处理，系统确定需要定制的音频数据产品的处理(块54)。在块50-53的处理中收集的信息利用为定制和装配助听器而开发的原理被应用，并利用如下所述的自适应优化处理来改进。
该处理被应用，并且定制的音频数据根据所要求发送模式被提供给顾客(块55)。正如以下更详细地描述定制的音频数据可以采用各种格式。
由系统提供的另一个处理是获得有关定制的音频数据的主观或客观性能的顾客反馈(块56)。在一个实施例中该反馈利用用于收集数据的基于因特网的技术被检索。或者，顾客可以在电话上被要求或被提醒以填写提问，以便衡量产品的性能。
利用获得的反馈，调整听力特征(块57)。调整在由所提供的处理资源以及正在发送的产品类型被确定时既可以在不工作时进行，也可以离线进行。例如，就流音频产品而言可以希望在不工作时优化产品的定制，从而顾客可以在短时间段内进行由正在返回到系统的反馈导致的改进。
图2的方法中所述的最后处理是根据响应于顾客反馈进行的调整更新用于存储听力特征的数据库(块58)。采用这种方式，数据库可形成听力特征，其中包括根据特定类型的音频数据产品的特定类型反馈而对听力特征进行的调整。利用数据库中的信息，系统能够根据自适应优化技术改进用于在时间上建立和调整听力特征的技术。另外，数据库可以用作将其它产品发送给顾客的资源。
图3是用于本发明的系统的各种构造的图。对本技术领域的技术人员很显然，根据诸如负载平衡、保密、可靠性以及速度的问题，可以对用于基于网络的数据处理系统的结构进行许多改变。
图3说明了包括连接到网络或多个网络101的网络服务器100。多个顾客端工作站，包括顾客端工作站102、顾客端工作站103、顾客端工作站104以及顾客端工作站105，都与网络101相连。另外，网络将诸如音频数据产品服务器106的音频数据产品的提供者相互连接，网络服务器100还包括到另一个音频数据产品的提供者108的单独链接107。而且，通过链接109连接到网络服务器100的是顾客听力特征的登记库(registry)110，如存储可利用顾客指示符访问的听力特征的数据库。在这个实例中，变换引擎111通过链接112连接到网络服务器100，而且还连接到网络101。变换引擎11包括用于将听力特征施加于音频数据产品的资源，以便产生向顾客发送的定制的音频数据产品。图3的构造还包括分布在系统中的其它变换引擎。因此，用于发送音频数据产品的服务器106包括变换引擎113，而且，顾客端工作站105例如包括具有例如基于数字信号处理卡的变换引擎114的个人计算机。
顾客端工作站102-105说明了各种可以由本发明的系统服务的再现模式。因此，顾客端工作站102包括用于转换批模式MP3音乐文件以提供给耳机115的MP3播放器。顾客端工作站103包括连接到驱动扬声器117的立体声接收器116的个人计算机。顾客端工作站104包括将定制的音频数据提供给电话机听筒118的电话。顾客端工作站105包括具有将转换成与顾客的听力特征相匹配的音频数据提供给耳机119的板上(on-board)变换引擎的个人计算机。
网络101在图3中被描述成单个实体。但是，网络可以包括多个网络，其中包括有电话网络、万维网、专用网络、地面基站的无线网络、卫星通信网络以及其它的数据通信形式。多个音频数据产品可以通信的网络可以单独使用，或者以适合被设置以发送产品的特定通信信道的组合来使用。
在一个优选模式中，有顾客选择的特定音频数据产品具有特定格式，例如MP3格式。定制的音频数据产品还以原始音频数据产品的特定格式发送。采用这个方式，顾客能够利用开发原始产品的设备类型来再现定制的音频数据产品。在可选实施例中，定制的音频数据产品从原始音频数据产品的格式转换成顾客打算再现定制的音频数据产品的收听装置的格式。
在一个优选实施例中服务器100包括用于保存向顾客为定购的定制的音频数据产品开帐单时使用的信息。
图4和图5说明了用于根据本发明的定制的音频数据产品的可选格式。在图4中，定制的音频数据产品包括例如包含目标地址的标头200、具有听力特征或部分听力特征的区域(field)201以及已经通过添加标头200和听力特征201检索和修改的音频数据产品的区域202。当变换引擎位于顾客地点或者远离听力特征与要发送的音频数据产品相关联的服务器时，采用图4所示的定制的音频数据产品的格式。
图5说明了定制的音频数据产品的可选格式，其中包括包含目标地址或其它类似用于识别顾客或将定制的数据产品与顾客相关联的数字签名或用户识别号的参数的标头210以及具有音频数据产品的变换版本的区域211。当变换引擎同将听力特征与要发送的特定音频数据产品相关联的网络服务器连接时，采用图5所示的定制的音频数据产品的格式。在一个实施例中，诸如上述的地址、用户识别号或数字签名的参数在解码音频数据产品的变换时被使用。
根据本发明，制造产品包括定制的音频数据产品，该定制的音频数据产品具有如图4和图5所示的格式，并存储在诸如机器可读、便携式非易失性存储装置的存储装置中。
图6、7和8说明了用于将要存储在登记库110的听力特征的可选格式。图6中所示的听力特征包括顾客ID 250、变换方程的系数251、将要播放音频数据产品的再现装置和收听环境的指示符252。在图7中，听力特征包括顾客指示符260、顾客收听敏度图261、收听条件数据262以及涉及顾客的收听特性的心理听力参数263。图8中所示的听力特征包括顾客指示符270以及连同数据结构272的代码软件271，它们结合在一起提供可执行的变换代码以用于从所选的音频数据产品中产生定制的音频数据产品。图6-8中所示的听力特征格式的三个实例代表了大量的听力特征格式，这些格式可以根据正在执行的变换处理类型、正在发送的音频产品类型以及有关系统结构的其它因素来应用。
根据本发明，制造产品包括具有如图6、7和8所示的格式的听力特征，它存储在诸如机器可读、便携式非易失性存储装置的存储装置上。
如前所述，本发明的系统提供了用户输入工具，以用于选择音频产品、设置听力特征以及提供关于顾客的音频数据产品的性能的反馈。图9至11示出了为此目的用于提醒用户输入数据的简化的图形用户接口页面。因此，图9示出了提醒用户选择音频产品的页面300。页面300包括用于选择MP3音乐文件的第一图形工具301、用于选择诸如无线格式数据的流音频的第二图形工具302以及用于选择诸如网络广播表演或电话的现场音频产品的第三图形工具303。图10示出了用于设置听力特征的简化的用户接口页面310。在这个实例中，页面310包括用于输入诸如收听敏度图的收听测定数据的工具311。工具312用于使得用户输入再现装置类型。工具313包括在页面310中，用于提醒用户输入环境参数。图11示出了用于提醒用户提供有关听力特征的反馈的简化的用户接口页面320。因此，在这个实例中，工具321被提供以提醒用户输入客观性能数据，例如定制的音频数据产品听起来是好还是坏，或者产品的基调是高还是低。另外，工具322被提供以让用户更新正在使用的再现装置类型。最后，在图11的实例中，工具323通过用户被提醒更新有关环境的参数来提供。图9-11所示的页面显然是表示由本发明的系统提供的输入工具的可能性范围的简化版本。
图12说明了中央服务器400在形成和优化听力特征以及选择和发送定制的音频数据产品时与顾客互动的各种情况。因此，图12的系统包括连接到存储听力特征的数据库401的服务器400。服务器400连接到因特网402，并通过因特网402连接到零售亭403以及包括顾客家中的个人计算机403的多个其它地点，而且还通过无线链接连接到个人数字助理406，通过它顾客从家中提供反馈。零售亭403包括具有诸如触摸屏412的图形用户接口的计算机410，以用于管理听力测试来收集用于形成听力特征的数据。在优选实施例中，在测试中使用的声音是利用诸如由公知为依州芝加哥的Brown Innovations公司提供的Virtual Audio Imager的立体声声音圆顶单元的声学圆顶411提供的。利用声学圆顶411，仔细控制的音频矢量为了在检测顾客的听力特征时使用而被产生并指向顾客。图形用户接口屏幕的序列与由声学圆顶411提供的音频刺激相结合显示在触摸屏412上。用户的听力特征基于通过触摸屏412的互动形成。
顾客家中的个人计算机404用于跟踪与顾客的互动，或者用于收集有关顾客的听力特征的间接数据。因此，通过因特网402，服务器400可以向家中的PC 404发送问题和简单的音频测试。而且，用户可以访问网页，或者使用电子邮件来提供关于已经由用户播放的定制的音频数据产品的性能的反馈。最后，如图12所示，用户可以利用无线个人数字助理406来访问服务器400以提供有关定制的音频数据产品的性能的反馈。
图13说明了根据本发明用于产生顾客的听力特征的优化环路(loop)。第一优化环路A是基于交互测试的管理。对于每个顾客，矢量“s”表示声音环境，矢量“f”表示试样(fitting)参数，而矢量“e”表示在形成测试的这个阶段顾客的评估(evaluation)。刺激的序列被施加以产生矢量。这些矢量施加于第二环路C。在第二环路C中，试样算法根据来自病人的数据集合来执行。在这个环路中，数据开采(mining)技术可以用于进行施加于顾客的试样的最佳初始猜测。为顾客形成的试样被施加于反馈环路B。在反馈环路B中，在测试期间为由变换g’表示的特征而形成的试样“f”被施加于真实世界环境gr。由顾客响应于真实世界经验而提供的评估“e”用于优化试样目的的反馈中。
图14说明了根据本发明在自适应优化听力特征时使用的处理资源。顾客的“p”施加于试样处理器500。其它到试样处理器500的数据包括线501上提供的先前评估数据、线502上发送的先前声音环境数据以及顾客输入。特定的试样矢量“f”在线503上提供。试样矢量根据传递函数504来处理。再现的顾客评估在线501上提供。线503上的试样矢量和线501上的评估馈送到性能相关单元505。性能相关单元505产生施加于数据开采资源506用于确定相关结果的反应目的的结果。数据开采产生在测试优化单元507中使用的参数。测试优化单元507更新顾客的环境参数。数据开采资源506利用从指定顾客的先前评估收集的信息为基础(seeded)。因此，使用数据开采技术的模型参考自适应学习可以用于优化用于特定顾客的试样。对于有关模型参考自适应学习的额外信息，可以参考LANDU，ADAPTIVE CONTROL，THE MODELREFERENCE APPROACH，Merkel Dekker，Inc.，New York，1979。
图15-18说明了在诸如图12所示的零售亭403的零售亭环境中使用的图形用户接口工具，以用于利用直接检测来形成听力特征。图15的用户接口提供了用于收集有关用户特征的信息的简单接口。工具包括用于向用户发出正在刺激左耳还是右耳的信号的第一指示器600。接着，显示使用文本或者图形的标志以用于向用户指示正在进行响度(loudness)测试。然后，提供用于低音(bass)和高音(treble)测试的标志602。提供用于测试清晰度的标志603。提供标志604用于识别噪声和失真的测试。用户对每种测试通过由向左箭头605、中间按钮606以及向右箭头607表示的三种选择进行选择。因此，例如在左耳的响度测试期间，区域(region)600内的指示器识别到左耳的刺激。声音利用图12中的声学圆顶411播放。如果音量太大则用户选择左箭头。如果音量太轻则选择右箭头，而如果音量听起来正好则选择中间按钮606。类似的刺激-反应测试为了其它要确定的因素进行。屏幕的左上部分包括发出重复测试的信号按钮608以及发出用户准备进行下一个测试的信号的按钮609。
图16-18说明了用于在形成听力特征期间从顾客收集反馈的另一个技术。图16中所示的第一屏幕用屏幕顶部的条件指示器700-702行来显示。指示器表示正在进行的测试是用于确定轻柔声音、正常声音还是响亮声音。在这个实例中，向用户显示在4×4矩阵中排列的16按钮阵列。一组声音刺激被播放，并且用户被指示在16按钮阵列中选择对应的按钮。在第一选择之后，最好在阵列的区域703中的四个内部按钮内，第二屏幕，如图17的屏幕，向顾客显示，并链接到在第一屏幕中进行的选择。图17的第二屏幕包括向用户呈现的16按钮的第二阵列。用户再次选择用于刺激的响度平衡的设定以进一步改善特征数据。图18说明了另一个第二等级屏幕，以用于选择信号的噪声和失真的清晰度的最优等级的目的。结合音频刺激使用这些图形接口工具，有关用户的听力特征的相对复杂的信息可以通过基于因特网或零售亭的测试系统被自动收集。
图19说明了根据本发明用于发送定制的音频数据产品的另一个系统构造。该系统包括连接到网络或多个网络901的定制的音频服务器900，用于与连接到装置的其它网络进行通信。服务器还连接到听力特征数据库902，如上所述。在这个实例中，顾客具有可以是计算机显示器、电视或其它连接到网络或多个网络901的装置的显示系统903。显示系统903连接到用于提供定制的音频的再现的音频系统，在这个实例中，使用耳机904。显示系统通过其连接到网络或多个网络901的置顶盒905也连接到显示系统。置顶盒905组合听力特征数据和包括音频数据的节目以在顾客地点产生定制的音频数据产品。
在一个实例中，置顶盒连接到有线电视网络906，通过该网络包括音频数据的电影和电视节目提供给显示系统903。因此，一个连接到网络或多个网络901的音频数据产品源是有线电视网络906。另一个连接到网络或多个网络901的音频数据产品源包括流音频数据907、MP3编码的音频数据908以及数字/模拟音乐库909。
定制的音频服务器900用作管理定制的音频数据产品的发送的网关(gateway)。在这个实例中，定制的音频服务器900还连接到电话网络，如电话910所示。使用图19的系统的一个实例处理包括利用按键式(touchtone)命令或语音识别机理通过电话910发放定制的音频数据产品的订单。当订单发往定制的音频服务器900时，请求被发送到所请求的音频数据产品的源，在这个实例中，是发送到有线电视网络，以用于发送所选的音频数据产品。而且，定制的音频服务器900通过在定制的音频服务器900和置顶盒905之间的通信信道向置顶盒905发送听力特征。有线电视网络906利用单独的通信信道向置顶盒905发送所请求的包括音频数据产品的节目。因此，例如，听力特征利用因特网从定制的音频服务器900发送到置顶盒905，同时节目利用电视有线协议和介质从有线电视网络906来提供。另外，单独的因特网信道可以用作来自定制的音频服务器900和来自音频产品的独立信道。
在使用图19的系统的另一个处理中，订单可以通过置顶盒905和定制的音频服务器900之间的通信链接，或者通过与定制的音频服务器900的其它通信链接来发送。而且，有关定制的音频数据产品的性能的反馈可以利用置顶盒905或者通过到定制的音频服务器900的其它通信信道来提供。在其它构造中，数据库902在离开定制的音频服务器900的地点连接到网络或多个网络901。
图20说明了根据本发明用于产生定制的音频数据产品的另一个系统构造，其中听力特征装载于便携式存储装置950，如具有磁条或装有集成电路存储器的塑料卡。在这个实例中，听力特征数据库951连接到网络或多个网络952。多个音频数据产品源也连接到网络或多个网络952，例如，这些音频数据产品源包括流音频数据953、MP3编码的音频数据954、有线电视网络955以及数字/模拟音乐库956。在图20所示的系统中，零售亭工作站960连接到网络或多个网络952。利用工作站960和上述用于创建听力特征的工具，个人生成听力特征集。卡写入器961，或其它用于在便携式存储装置950上存储数据的资源连接到零售亭工作站960。听力特征数据存储在便携式存储装置950上，并且个人将其携带至再现装置用于播放定制的音频所处的场所。用户拥有个人计算机964、或其它网络连接的器件，如因特网使能电话或掌上计算机，这些器件连接到网络或多个网络952上。与个人计算机964连接的是卡读取器965，通过它，便携式存储装置950上的数据下载到个人计算机964上。
利用图20的系统的处理包括用户向产品源发送用于特定定制的音频数据产品的订单。因此，在这个实例中，用于定制的音频数据产品的订单直接发放给数字/模拟音乐库956。所选的音频数据产品发送给个人计算机964。个人计算机964使用来自便携式存储装置950的听力特征以产生定制的音频数据产品，并将其发送给再现装置963。在一个实施例中，个人计算机964还被配置以提供有关定制的音频数据产品的性能的反馈信息。反馈信息通过网络或多个网络952发送给听力特征数据库951。
装载听力特征的便携式存储装置可以以各种设置使用。例如，卡读取器可以连接到用于有线或卫星电视网络的置顶盒以允许具有标准节目的定制的音频数据的发送。而且，卡读取器和耳机装置可以安置在电影院以允许将定制的音频数据发送给观众。卡读取器可以连接到电话以允许音频电话会谈的校正。便携式存储装置的实例包括带有磁条的塑料卡、用于计算机的PC卡格式或PCMCIA格式附加(add-on)卡、快速存储器卡、类似索尼公司提供的“记忆棒”的卡、软盘、或者其它适于从机器携带到另外机器上的机器可读存储装置。
而且，在本发明的各种实施例中，顾客识别数据，如指纹或者其它生理统计数据，可以连同听力特征和/或顾客的定制的音频数据被记录和存储，以用于反馈数据的验证、为听力特征使用的自动记录或存取再现授权以及其它目的。
图21说明了根据本发明用于发行定制的音频数据产品的又一构造。在图21中，定制的音频数据产品在便携式存储装置1000上提供。包括具有定制的音频数据产品的便携式存储装置的制造产品在连接到网络或多个网络1002的服务器1001中产生。多个音频数据产品源，例如如前述包括流音频源1003、MP3音频源1004、有线电视网络1005以及数字/模拟音乐库1006，连接到网络或多个网络1002。
在众多可能的情况中的一个实例情况中，顾客在连接到网络或多个网络1002的终端工作站1007上登录。顾客通过消息ORDER 1008将订单发放给服务器1001。服务器1001通过预定例如经由消息ORDER’1009从特定源发送给数字/模拟音乐库1006的所请求的音频数据产品。音频数据产品PRODUCT 1019返回到服务器1001。服务器将来自听力特征数据库1018的顾客听力特征与PRODUCTE 1019组合，以产生如上所述的定制的音频数据产品。在其它实施例中听力特征由用户通过网络或者使用便携式存储装置提供。服务器包括卡读取器1010、或其它用于在便携式存储装置上存储数据的资源。服务器使用卡写入器1010以将定制的音频数据产品写入便携式存储装置1000。
便携式存储装置1000通过邮件或通过手送或者其它方式发送给顾客。顾客使用具有卡读取器1012的再现装置1011、或者用于可擦除存储介质的其它端口。例如，再现装置1011可以是类似“Walkman”形式的装置的具有用于由索尼公司提供的“记忆棒”便携式存储技术的接口的手持音频装置、或其它类似的便携式再现装置。其它便携式存储介质包括磁带、CDROM格式盘、DVD格式盘、磁盘以及各种适于特定环境的介质。
图22是根据本发明的听力测试和再现装置的示意图，该装置用于产生听力特征以及再现定制的音频数据产品。该装置包括具有听筒(ear phone)1101的耳机(headset)1102。耳机通过诸如电线1103的通信介质与手持器件1104连接。器件包括用于可擦除存储装置1105的端口以及用于通信介质1106的端口。通信介质1106连接到与数据网络介质1108相连的计算机1107。计算机1107包括支持诸如以上针对图9-11以及15-18所述的听力测试的用户接口。计算机接着连接到数据网络介质1108，以访问位于网络远端的听力测试资源。计算机1107用作支持听力测试的中间工作站。在可选实施例中，计算机1107包括本地就足够执行测试资源，而无需依赖通过网络介质1108对其它资源的访问。器件1104包括资源，以用于播放由从响应于用户输入以及测试的算法产生的信号所指定的声音。器件经设计以便在测试期间校准听筒产生的声音(calibrate)以支持准确的测试结果。在这个实施例中，例如，器件1104是适于手持，或者适于方便地放在衣袋或手袋中的小型装置。
图23说明便携式测试/再现器件的可选实施例。在图23中，器件1104中装置的电路元件连同听筒安置于耳机1120上。当然，图23是简化图。在优选实施例中，器件1104中电路元件利用人机工程设计安置在耳机的结构内。在这个实施例中，器件1104包括用于便携式存储装置1105的端口，以及用于与计算机连接，或者通过类似因特网、有线链接电话网络、无线寻呼网络或移动电话网络的网络与远程系统连接的通信介质的端口1106。端口1106可以是适合特定实现的无线连接或有线连接。
图24是测试/再现器件1104的电路元件的简化框图。器件可以是移动电话、音乐播放装置、无线电、无线器件、组合产品或其它音频产品。器件1104包括音频处理器1125。音频处理器连接到可擦除存储介质端口1126和通信端口1127。电池1128为器件的元件以及所附耳机上的听筒提供电源。音频处理器1125包括逻辑，例如存储在非易失性存储器1129上的软件，以支持听力测试，并用于支持对存储在连接到端口1126的固态存储卡1130或其它便携式存储装置上的定制的音频数据产品进行解码。在这个实例中，非易失性存储器1129包括一组适于同器件一起使用的特定听筒的测试声音，以及支持该器件与计算机或其它提供支持测试的用户接口的测试处理器之间的通信的测试接口例程。而且，非易失性存储器1129包括支持对从固态存储卡1130读取的定制的音频数据产品进行再现的解码资源。解码资源可以包括使用与定制的音频数据产品相关的用于解码数据的参数的逻辑，从而仅有具有这些特定参数的器件或用户可以再现该产品。在可选实施例中，解码资源适用于工业标准音频数据解码技术。
在可选实施例中，器件1104包括用户输入装置，例如支持个人数字助理(PDA)形式的图形用户接口的按钮或触摸屏，以进行测试处理，并且通信介质连接到因特网或其它网络，以访问用于生成听力特征的远程测试处理器。
总之，本发明提供用于产生在生成定制的音频数据产品时使用的顾客听力特征的系统和方法。听力特征允许对每个顾客进行定制的和优化的声音处理。处理可以在时间上和在各情况下并针对发送声音产品的模式被优化。定制的音频数据产品通过各种通信信道发送给指定再现装置，或者发送给适于特定顾客的通用再现装置。
本发明的系统和方法用于向没有使用助听器或其它辅助听力装置的人发送优化的音频产品。来自各种声音数据源的音频产品可以通过使用听力特征被定制，并发送给提出要求的顾客。
尽管本发明通过参考优选实施例和上述实例被公开，但是应理解这些实例用于示意而非用于限定。对于本领域的技术人员而言可以考虑变形和组合，而这些变形和组合应在发明的实质和所附权利要求的范围内。