(57)【要約】【課題】  移動体通信網を介して受信した音声信号を補聴器へ送信する際に、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる携帯通信端末を提供する。【解決手段】  音量の異なる複数のトーン信号を順次に生成するトーン信号生成部１３３と、トーン信号を変調する変調部１３８と、近距離無線通信網を介して補聴器１０と通信することにより、変調後のトーン信号を当該補聴器１０へ送信する近距離通信部１２７と、トーン信号に対応付けられた操作入力に基づいて聴取可能な音量レベルを判定する聴覚特性判定部１３４と、聴取可能な音量レベルの判定結果に基づいて音声信号を補正するデジタルフィルタ１３７により構成される。変調部１３８は、補正後の音声信号を変調し、近距離通信部１２７は、変調後の音声信号を補聴器１０へ送信する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信網を介して音声信号を受信する受信手段と、
音量の異なる２以上のトーン信号を順次に生成するトーン信号生成手段と、
上記トーン信号を変調する変調手段と、
近距離無線通信により補聴器と通信することによって、変調後の上記トーン信号を当該補聴器へ送信する送信手段と、
上記トーン信号に対応付けられた操作入力に基づいて聴取可能な音量レベルを判定する聴覚特性判定手段と、
上記聴取可能な音量レベルの判定結果に基づいて、上記音声信号を補正する音声信号補正手段とを備え、
上記変調手段が、補正後の上記音声信号を変調し、
上記送信手段が、変調後の上記音声信号を上記補聴器へ送信することを特徴とする携帯通信端末。
【請求項２】
上記トーン信号生成手段は、トーン信号の音量を段階的に下げ、聴取不可であることを示す聴取不可操作に基づいて当該トーン信号の周波数を変更し、
上記聴覚特性判定手段は、上記聴取不可操作に基づいて周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定することを特徴とする請求項１に記載の携帯通信端末。
【請求項３】
上記周波数ごとの聴取可能な音量レベルに基づいて難聴帯域を判定し、上記難聴帯域を補正するための一連のパラメータからなるフィルタ係数を生成するフィルタ係数生成手段を備え、
上記音声信号補正手段が、上記フィルタ係数に基づいて上記音声信号の補正を行うデジタルフィルタからなることを特徴とする請求項２に記載の携帯通信端末。
【請求項４】
移動体通信網を介して音声信号を受信する受信手段と、
サンプル音声データを保持するサンプル音声記憶手段と、
操作入力に基づいて話速を選択する話速選択手段と、
上記話速の選択結果に基づいて、上記サンプル音声データを話速変換する話速変換手段と、
近距離無線通信により補聴器と通信することによって、話速変換後の上記サンプル音声データを当該補聴器へ送信する送信手段と、
上記サンプル音声データに対応付けられた操作入力に基づいて最適話速を判定する最適話速判定手段とを備え、
上記話速変換手段が、上記最適話速の判定結果に基づいて、上記音声信号を話速変換し、
上記送信手段が、話速変換後の上記音声信号を上記補聴器へ送信することを特徴とする携帯通信端末。
【請求項５】
話速変換後の上記音声信号をバッファリングするためのバッファメモリと、
上記バッファメモリ上の音声信号の音量レベルを検出する音量レベル検出手段と、
上記音量レベルの検出結果に基づいて上記バッファメモリ上の音声信号を破棄し、圧縮音声信号を生成する音声信号圧縮手段とを備え、
上記送信手段が、上記圧縮音声信号を上記補聴器へ送信することを特徴とする請求項４に記載の携帯通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯通信端末に係り、さらに詳しくは、移動体通信網を介して受信した音声信号を補聴器へ送信する携帯通信端末の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などの移動局と近距離無線通信により通信し、移動局が移動体通信網から受信した音声信号を更に移動局から受信して出力することができる補聴器が提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１に記載の補聴器は、マイクロホンと、マイクロホンからの入力信号について環境雑音及び音響エコーを抑制する妨害抑制回路とを備え、マイクロホンを介して入力された音声信号を移動局へ送信する際に、環境雑音や音響エコーの影響を抑制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１０３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、補聴器を利用する聴覚障害者は、音量が同じであっても特定の周波数の音が聞こえづらくなり、特定の周波数帯域で聴取可能な音量の範囲が極端に狭くなることがある。また、聴覚の時間分解能の低下により、早口の会話が聞き取りにくくなることがある。この様な聴覚特性は、補聴器の利用者によって異なることから、利用者の聴覚特性を考慮して最適化した音声信号を補聴器に出力させれば、聞こえづらさや聞き取りにくさを解消することができる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、移動体通信網を介して受信した音声信号を補聴器へ送信する際に、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる携帯通信端末を提供することを目的としている。特に、受信した音声信号を変調してから補聴器へ送信する場合に、特定の周波数の音が聞こえづらくなるのを抑制することができる携帯通信端末を提供することを目的としている。また、会話の聞き取りにくさを解消することができる携帯通信端末を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明による携帯通信端末は、移動体通信網を介して音声信号を受信する受信手段と、音量の異なる２以上のトーン信号を順次に生成するトーン信号生成手段と、上記トーン信号を変調する変調手段と、近距離無線通信により、変調後の上記トーン信号を当該補聴器へ送信する送信手段と、上記トーン信号に対応付けられた操作入力に基づいて聴取可能な音量レベルを判定する聴覚特性判定手段と、上記聴取可能な音量レベルの判定結果に基づいて、上記音声信号を補正する音声信号補正手段とを備え、上記変調手段が、補正後の上記音声信号を変調し、上記送信手段が、変調後の上記音声信号を上記補聴器へ送信するように構成される。
【０００７】
この携帯通信端末では、音量を異ならせて順次に生成したトーン信号を変調して補聴器へ送信することによって、上記トーン信号が補聴器から出力される。この出力音を聴いた利用者の操作入力をトーン信号に対応付けることにより当該補聴器の利用者が聴取可能な音量レベルを判定することができる。この様な構成によれば、音声信号と同様の方法でトーン信号を携帯通信端末から送信し、補聴器から出力させることができるので、聴取可能な音声信号の音量レベルを正確に判定することができる。この判定結果に基づいて音声信号を補正し、変調して補聴器へ送信すれば、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる。従って、移動体通信網を介して受信した音声信号を変調して補聴器へ送信し、補聴器から出力させる場合に、特定の周波数の音が聞こえづらくなるのを抑制することができる。
【０００８】
第２の本発明による携帯通信端末は、上記構成に加え、上記トーン信号生成手段が、トーン信号の音量を段階的に下げ、聴取不可であることを示す聴取不可操作に基づいて当該トーン信号の周波数を変更し、上記聴覚特性判定手段が、上記聴取不可操作に基づいて周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定するように構成される。この様な構成によれば、トーン信号の音量を段階的に下げ、聴取不可操作により当該トーン信号の周波数を変更するので、補聴器にトーン信号を出力させて周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定する際の操作性を向上させることができる。
【０００９】
第３の本発明による携帯通信端末は、上記構成に加え、上記周波数ごとの聴取可能な音量レベルに基づいて難聴帯域を判定し、上記難聴帯域を補正するための一連のパラメータからなるフィルタ係数を生成するフィルタ係数生成手段を備え、上記音声信号補正手段が、上記フィルタ係数に基づいて上記音声信号の補正を行うデジタルフィルタからなるように構成される。この様な構成によれば、難聴帯域を補正するためのフィルタ係数を利用者が異なるごとに生成して、デジタルフィルタによって音声信号の補正が行えるので、利用者に応じて音声信号の補正回路を切り替えるものに比べて、回路構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００１０】
第４の本発明による携帯通信端末は、移動体通信網を介して音声信号を受信する受信手段と、サンプル音声データを保持するサンプル音声記憶手段と、操作入力に基づいて話速を選択する話速選択手段と、上記話速の選択結果に基づいて、上記サンプル音声データを話速変換する話速変換手段と、近距離無線通信により、話速変換後の上記サンプル音声データを当該補聴器へ送信する送信手段と、上記サンプル音声データに対応付けられた操作入力に基づいて最適話速を判定する最適話速判定手段とを備え、上記話速変換手段が、上記最適話速の判定結果に基づいて、上記音声信号を話速変換し、上記送信手段が、話速変換後の上記音声信号を上記補聴器へ送信するように構成される。
【００１１】
この携帯通信端末では、補聴器の利用者による操作入力によって話速を選択し、その選択結果に基づいてサンプル音声データが話速変換される。話速変換後のサンプル音声データは補聴器へ送信され、当該補聴器から出力される。この様な構成によれば、話速変換されたサンプル音声データを通常の音声信号と同様の方法で携帯通信端末から送信し、補聴器から出力させることができるので、最適話速を正確に判定することができる。この判定結果に基づいて音声信号を話速変換し、変調して補聴器へ送信すれば、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる。従って、移動体通信網を介して受信した音声信号を補聴器へ送信する際に、会話の聞き取りにくさを抑制することができる。
【００１２】
第５の本発明による携帯通信端末は、上記構成に加え、話速変換後の上記音声信号をバッファリングするためのバッファメモリと、上記バッファメモリ上の音声信号の音量レベルを検出する音量レベル検出手段と、上記音量レベルの検出結果に基づいて上記バッファメモリ上の音声信号を破棄し、圧縮音声信号を生成する音声信号圧縮手段とを備え、上記送信手段が、上記圧縮音声信号を上記補聴器へ送信するように構成される。この様な構成によれば、バッファメモリ上の音声信号の音量レベルに着目し、その音量レベルに基づいて音声信号を破棄することによって音声信号を圧縮するので、音量レベルの小さな無音区間を除去することができ、話速を遅くすることによって会話が遅延するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による携帯通信端末によれば、聴取可能な音量レベルの判定結果に基づいて音声信号を補正し、補正後の音声信号を変調して補聴器へ送信するので、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる。従って、移動体通信網を介して受信した音声信号を変調して補聴器へ送信する際に、特定の周波数の音が聞こえづらくなるのを抑制することができる。また、サンプル音声データに対応付けられた操作入力によって最適話速を判定するので、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる。従って、移動体通信網を介して受信した音声信号を補聴器へ送信する際に、会話の聞き取りにくさを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１による携帯通信端末を含む補聴器連携システム１００の概略構成の一例を示したシステム図である。
【図２】図１の補聴器１０の一構成例を示したブロック図である。
【図３】図１の携帯電話機２０の一構成例を示したブロック図である。
【図４】図３の携帯電話機２０の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部１２３内の機能構成の一例が示されている。
【図５】図３の携帯電話機２０における聴覚特性の測定時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図６】図３の携帯電話機２０における通話時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２による携帯通信端末の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部２００内の機能構成の一例が示されている。
【図８】本発明の実施の形態３による携帯通信端末の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部３００内の機能構成の一例が示されている。
【図９】本発明の実施の形態４による携帯通信端末の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部４００内の機能構成の一例が示されている。
【図１０】図９の携帯通信端末における通話時の動作の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
＜補聴器連携システム＞
図１は、本発明の実施の形態１による携帯通信端末を含む補聴器連携システム１００の概略構成の一例を示したシステム図である。この補聴器連携システム１００は、補聴器１０、携帯電話機２０及び基地局３０からなり、携帯電話機２０が移動体通信網を介して受信した音声信号を変調し、近距離無線通信網を介して変調後の音声信号を補聴器１０へ送信することによって、受話音を補聴器１０から出力させることができる。
【００１６】
携帯電話機２０は、基地局３０との間でＲＦ（Radio Frequency）帯域の電波を利用して通信を行う携帯通信端末であり、例えば、周波数が数ＧＨｚ、帯域幅が数十ＭＨｚの電波を使用して基地局３０との通信が行われ、数百ｋｂｐｓ〜数Ｍｂｐｓの伝送レートでデータが送受信される。
【００１７】
携帯電話機２０の筐体前面には、表示画面２１、操作キー２２、受話用のレシーバ２３及び送話用のマイクロホン２４が設けられている。レシーバ２３は、通話時に受信した音声信号を出力するための音声出力装置であり、マイクロホン２４は、通話時に音声を入力するための音声入力装置である。
【００１８】
補聴器１０は、音の聞こえづらさを解消するために、マイクロホン１３で集音した音声信号を増幅してイヤホン１５から出力する音声増幅装置であり、利用者の身体に装着した状態で使用される。
【００１９】
この補聴器１０は、利用者の耳に装着されるイヤホン１５と、音声信号を処理する本体部１１とが分離したセパレートタイプの補聴器である。イヤホン１５から延伸する伝送ケーブル１６の先端には、本体部１１と着脱可能に接続するコネクタ１７が設けられている。
【００２０】
本体部１１は、マイクロホン１３が集音した音声信号を処理する回路や電池を内蔵し、筐体上面には、電源スイッチ１２、マイクロホン１３及び音量調節ダイヤル１４が設けられている。
【００２１】
補聴器１０と携帯電話機２０とは、近距離無線通信網を介して通信し、例えば、携帯電話機２０が移動体通信網を介して受信した音声信号を補聴器１０へ転送することにより、携帯電話機２０の受話音を当該補聴器１０のイヤホン１５で聞くことができる。
【００２２】
ここでは、補聴器１０及び携帯電話機２０が、ＲＦ帯域の電波を使用する小電力無線通信技術、例えば、ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）を利用して近距離無線通信を実現しているものとする。携帯電話機２０と補聴器１０との間の通信は、例えば、周波数が数ＧＨｚの電波を使用して行われ、数Ｍｂｐｓの伝送レートでデータが送受信される。
【００２３】
なお、近距離無線通信の手段としては、上述したＲＦ帯域の電波を利用するものの他に、例えば、赤外線を利用して通信を行うものであっても良い。
【００２４】
＜補聴器＞
図２は、図１の補聴器１０の一構成例を示したブロック図である。この補聴器１０は、音声信号をデジタル化して処理するデジタル補聴器であり、マイクロホン１３及びイヤホン１５の他に、ＡＤＣ１１１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１２、プログラム記憶部１１３、ＤＡＣ１１４、アンテナ１１５、近距離通信部１１６及び復調部１１７を備えて構成される。
【００２５】
ＡＤＣ１１１は、マイクロホン１３からの音声信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、ＤＳＰ１１２へ出力するアナログ−デジタル変換回路である。ＤＳＰ１１２は、プログラム記憶部１１３内の制御プログラムに基づいて音声信号を処理するデジタル信号処理回路である。
【００２６】
このＤＳＰ１１２では、例えば、入力された音声信号を周波数の異なる複数のチャネルに分割して、ゲイン調整やノイズ除去などの処理がチャネルごとに行われる。ＤＡＣ１１４は、ＤＳＰ１１２からの音声信号をアナログ信号に変換し、イヤホン１５へ出力するデジタル−アナログ変換回路である。
【００２７】
近距離通信部１１６は、近距離無線通信網を介して携帯電話機２０と通信する送受信部であり、アンテナ１１５を介して受信したＲＦ信号をＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換して復調部１１７へ出力する動作を行っている。復調部１１７は、近距離通信部１１６からのＩＦ信号を復調して音声信号を生成し、ＤＳＰ１１２へ出力する動作を行っている。
【００２８】
補聴器１０及び携帯電話機２０間の通信信号は、デジタル変調されており、復調部１１７では、必要に応じて、符号化された受信データを復号し、或いは、圧縮された音声データを伸張する処理が行われる。
【００２９】
ＤＳＰ１１２では、復調部１１７から順次に入力される音声信号が処理され、処理後の音声信号がＤＡＣ１１４へ出力される。つまり、近距離通信部１１６がアンテナ１１５を介して受信した音声信号は、マイクロホン１３から入力された音声信号と同様にＤＳＰ１１２によって処理され、イヤホン１５から受話音として出力される。
【００３０】
＜携帯電話機＞
図３は、図１の携帯電話機２０の一構成例を示したブロック図である。この携帯電話機２０は、操作キー２２、レシーバ２３及びマイクロホン２４の他に、アンテナ１２１，１２８、セルラー通信部１２２、音声信号処理部１２３、ＡＤＣ１２４、ＤＡＣ１２５、操作入力部１２６及び近距離通信部１２７を備えて構成される。
【００３１】
セルラー通信部１２２は、移動体通信網を介して基地局３０と通信する送受信部である。セルラー通信部１２２では、アンテナ１２１を介して受信したＲＦ信号をＩＦ信号に変換して音声信号処理部１２３へ出力する動作が行われる。
【００３２】
音声信号処理部１２３は、セルラー通信部１２２からＩＦ信号として入力される音声信号を処理し、ＤＡＣ１２５又は近距離通信部１２７へ出力する動作を行っている。ＡＤＣ１２４は、マイクロホン２４からの音声信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、音声信号処理部１２３へ出力するアナログ−デジタル変換回路である。ＤＡＣ１２５は、音声信号処理部１２３からの音声信号をアナログ信号に変換し、レシーバ２３へ出力するデジタル−アナログ変換回路である。
【００３３】
近距離通信部１２７は、近距離無線通信網を介して補聴器１０と通信する送受信部であり、音声信号処理部１２３からＩＦ信号として入力される音声信号をＲＦ信号に変換し、アンテナ１２８を介して送信する動作を行っている。
【００３４】
操作入力部１２６は、ユーザによる操作キー２２の操作を検出し、所定の入力信号を生成して音声信号処理部１２３へ出力する動作を行っている。
【００３５】
通話時に受信した音声信号の出力先としては、所定の操作入力によって、ＤＡＣ１２５又は近距離通信部１２７のいずれかを選択することができ、レシーバ２３から受話音を出力し、或いは、補聴器１０のイヤホン１５から受話音を出力することができる。また、通話時にマイクロホン２４を介して入力された音声信号は、アンテナ１２１を介して通話先へ送信される。
【００３６】
＜音声信号処理部＞
図４は、図３の携帯電話機２０の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部１２３内の機能構成の一例が示されている。この音声信号処理部１２３は、復調部１３０、接続切替部１３１、入力制御部１３２、トーン信号生成部１３３、聴覚特性判定部１３４、フィルタ係数生成部１３５、フィルタ係数記憶部１３６、デジタルフィルタ１３７及び変調部１３８により構成される。
【００３７】
復調部１３０は、セルラー通信部１２２からのＩＦ信号を復調して音声信号を生成し、接続切替部１３１へ出力する動作を行っている。携帯電話機２０及び基地局３０間の通信信号は、デジタル変調されており、復調部１３０では、必要に応じて、符号化された受信データを復号し、或いは、圧縮された音声データを伸張する処理が行われる。
【００３８】
接続切替部１３１は、操作入力部１２６からの入力信号に基づいて接続を切り替え、復調部１３０からの音声信号をＤＡＣ１２５又はデジタルフィルタ１３７のいずれかに出力する動作を行っている。
【００３９】
トーン信号生成部１３３は、音量の異なる複数のトーン信号を順次に生成し、変調部１３８へ出力する動作を行っている。具体的には、時間の経過に伴ってトーン信号の音量を段階的に下げ、聴取不可であることを示す所定の聴取不可操作に基づいて当該トーン信号の周波数を変更する動作が行われる。
【００４０】
例えば、トーン信号の出力開始時には、音量の上限が選択され、その後、一定時間が経過するごとに音量を下げる制御が行われる。上記トーン信号は、可聴周波数帯域内の特定の周波数で音程が一定の音声信号であり、復調部１３０による復調後の音声信号と同じ周波数帯域の信号となっている。
【００４１】
変調部１３８は、トーン信号生成部１３３からのトーン信号を所定の変調方式で変調してＩＦ信号に変換し、近距離通信部１２７へ出力する動作を行っている。近距離通信部１２７では、ＩＦ信号として入力される変調後のトーン信号をＲＦ信号に変換し、アンテナ１２８を介して補聴器１０へ送信する動作が行われる。
【００４２】
携帯電話機２０及び補聴器１０間の通信信号は、デジタル変調されており、変調部１３８では、必要に応じて、送信データを符号化し、或いは、圧縮する処理が行われる。
【００４３】
聴覚特性判定部１３４は、トーン信号に対応付けられた操作入力に基づいて、聴取可能な音量レベルを判定し、その判定結果をフィルタ係数生成部１３５へ出力する動作を行っている。例えば、トーン信号の出力中の操作入力に基づいて周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定し、利用者の聴覚特性として、周波数スペクトルを算出する動作が行われる。
【００４４】
或いは、トーン信号の出力後の一定時間内の操作入力に基づいて、周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定する動作が行われる。或いは、複数のトーン信号の出力後に、これらのトーン信号の順序を指定する操作入力に基づいて、周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定する動作が行われる。
【００４５】
ここでは、入力制御部１３２が、所定の開始操作に基づいてトーン信号生成部１３３にトーン信号の出力開始を指示し、また、上述した聴取不可操作に基づいて、トーン信号生成部１３３に周波数の変更を指示するとともに、聴覚特性判定部１３４に聴取不可となったトーン信号の周波数及び音量レベルを通知する動作を行っている。
【００４６】
フィルタ係数生成部１３５は、聴覚特性判定部１３４による聴取可能な音量レベルの判定結果に基づいてフィルタ係数を生成し、フィルタ係数記憶部１３６内のフィルタ係数を更新する動作を行っている。具体的には、周波数ごとの聴取可能な音量レベルに基づいて難聴帯域を判定し、その判定結果に基づいて、難聴帯域を補正するための一連のパラメータからなるフィルタ係数を算出する動作が行われる。
【００４７】
ここで、上記難聴帯域とは、聴覚特性が劣化している周波数帯域のことであり、聴取可能な音量レベルの下限が一定レベルよりも低い周波数からなる。
【００４８】
デジタルフィルタ１３７は、フィルタ係数記憶部１３６内のフィルタ係数に基づいて、接続切替部１３１からの音声信号を補正し、変調部１３８へ出力する音声信号補正手段であり、例えば、ＤＳＰによって構成される。
【００４９】
具体的には、難聴帯域の音声信号について、他の周波数帯域の音声信号よりもゲインを大きくする処理が行われる。或いは、難聴帯域の音声信号について、音程を変えることなく、他の周波数帯域の音声信号に変換する処理が行われる。デジタルフィルタ１３７による補正後の音声信号は、変調部１３８により変調され、変調後の音声信号が、近距離通信部１２７によりアンテナ１２８を介して補聴器１０へ送信される。
【００５０】
＜聴覚特性の測定＞
図５のステップＳ１０１〜Ｓ１１３は、図３の携帯電話機２０における聴覚特性の測定時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、入力制御部１３２は、所定の開始操作が検出されれば、トーン信号生成部１３３に対してトーン信号の出力開始を指示する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。
【００５１】
トーン信号生成部１３３は、一定時間が経過するごとに、トーン信号の音量を上限から段階的に下げる(ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）。このとき、一定時間が経過するまでの間に、所定の聴取不可操作が検出されれば、入力制御部１３２は、聴覚特性判定部１３４に対して聴取不可となったトーン信号の周波数及び音量レベルを通知し、聴覚特性判定部１３４が、周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定し、周波数及び音量情報を記録する(ステップＳ１０３，Ｓ１０６，Ｓ１０７）。
【００５２】
次に、入力制御部１３２は、トーン信号生成部１３３に対して周波数の変更を指示し、トーン信号生成部１３３が、トーン信号の周波数を変更する（ステップＳ１０８，Ｓ１０９）。ステップＳ１０３からステップＳ１０７までの処理手順は、聴覚特性の測定が終了するまで繰り返され、測定が終了すると、トーン信号生成部１３３は、トーン信号の出力を終了する（ステップＳ１０８，Ｓ１１０）。
【００５３】
次に、フィルタ係数生成部１３５は、周波数ごとの聴取可能な音量レベルに基づいて利用者の難聴帯域を判定し、その難聴帯域を補正するためのフィルタ係数を計算してフィルタ係数記憶部１３６内のフィルタ係数を書き換えることにより、デジタルフィルタ１３７の設定情報を更新する（ステップＳ１１１〜Ｓ１１３）。
【００５４】
＜通話時の動作＞
図６のステップＳ２０１〜Ｓ２０７は、図３の携帯電話機２０における通話時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、接続切替部１３１は、所定の切替操作によって受話音の補聴器出力が選択されれば、接続を切り替え、復調部１３０からの音声信号をデジタルフィルタ１３７へ出力する（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）。
【００５５】
デジタルフィルタ１３７は、接続切替部１３１からの音声信号について、フィルタ係数記憶部１３６内のフィルタ係数に基づいて難聴帯域を補正し、変調部１３８へ出力する（ステップＳ２０３）。
【００５６】
補正後の音声信号は、変調部１３８により所定の変調方式で変調され、近距離通信部１２７によりアンテナ１２８を介して補聴器１０へ送信される（ステップＳ２０４，２０５）。
【００５７】
一方、受話音のレシーバ出力が選択された場合には、復調部１３０からの音声信号をＤＡＣ１２５へ出力し、レシーバ２３から受話音が出力される（ステップＳ２０１，Ｓ２０７）。ステップＳ２０１からステップＳ２０５，Ｓ２０７の処理手順は、通話が終了するまで繰り返される（ステップＳ２０６）。
【００５８】
本実施の形態によれば、聴取可能な音量レベルの判定結果に基づいて音声信号を補正し、補正後の音声信号を変調して補聴器１０へ送信するので、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる。従って、移動体通信網を介して受信した音声信号を変調して補聴器１０へ送信する際に、特定の周波数の音が聞こえづらくなるのを抑制することができる。
【００５９】
特に、復調部１３０による復調後の音声信号と同じ周波数帯域のトーン信号を携帯電話機２０内で生成して利用者の聴覚特性を測定するので、近距離無線通信の伝送特性の影響を受けない。従って、補聴器内でトーン信号を生成して聴覚特性を測定する場合に比べて、聴覚特性の測定精度を上げることができる。また、補聴器内でトーン信号を生成する場合に比べて、回路構成を簡素化できるので、補聴器１０を小型化することができる。
【００６０】
また、トーン信号の音量を段階的に下げ、聴取不可操作により当該トーン信号の周波数を変更するので、補聴器１０にトーン信号を出力させて周波数ごとの聴取可能な音量レベルを判定する際の操作性を向上させることができる。さらに、難聴帯域を補正するためのフィルタ係数を利用者が異なるごとに生成して、デジタルフィルタ１３７によって音声信号の補正が行えるので、利用者に応じて音声信号の補正回路を切り替えるものに比べて、音声信号の補正回路の構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００６１】
実施の形態２．
実施の形態１では、音量の異なる複数のトーン信号を順次に生成して利用者の聴覚特性を測定し、その測定結果から得られるフィルタ係数に基づいて音声信号が補正される場合の例について説明した。これに対して、本実施の形態では、聴覚特性の異なる複数のフィルタ係数を予め保持し、利用者が指定したフィルタ係数に基づいて音声信号を補正する場合について説明する。
【００６２】
図７は、本発明の実施の形態２による携帯通信端末の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部２００内の機能構成の一例が示されている。この音声信号処理部２００は、図４の音声信号処理部１２３と比較すれば、入力制御部１３２、トーン信号生成部１３３、聴覚特性判定部１３４、フィルタ係数生成部１３５及びフィルタ係数記憶部１３６に代えて、フィルタ係数記憶部２０１及びフィルタ係数選択部２０３を備えている点で異なる。
【００６３】
フィルタ係数記憶部２０１には、難聴帯域を補正するための一連のパラメータからなるフィルタ係数として、聴覚特性の異なる複数のフィルタ係数２０２、この例では、「聴覚特性Ａ１」，「聴覚特性Ａ２」，・・・，「聴覚特性ＡＮ」が保持されている。
【００６４】
フィルタ係数選択部２０３は、操作入力部１２６からの入力信号に基づいてフィルタ係数記憶部２０１内のフィルタ係数２０２を選択し、選択したフィルタ係数２０２を読み出してデジタルフィルタ１３７へ出力する動作を行っている。
【００６５】
デジタルフィルタ１３７では、フィルタ係数選択部２０３によって選択されたフィルタ係数２０２に基づいて、接続切替部１３１からの音声信号を補正し、変調部１３８へ出力する動作が行われる。この様な構成によっても、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる。
【００６６】
実施の形態３．
実施の形態１では、利用者の聴覚特性を測定して難聴帯域を判定し、その判定結果に基づいて音声信号が補正される場合の例について説明した。これに対して、本実施の形態では、サンプル音声データの話速を変換して最適話速を判定し、その判定結果に基づいて音声信号を話速変換する場合について説明する。
【００６７】
図８は、本発明の実施の形態３による携帯通信端末の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部３００内の機能構成の一例が示されている。この音声信号処理部３００は、図４の音声信号処理部１２３と比較すれば、入力制御部１３２、トーン信号生成部１３３、聴覚特性判定部１３４、フィルタ係数生成部１３５、フィルタ係数記憶部１３６及びデジタルフィルタ１３７に代えて、サンプル音声記憶部３０１、話速選択部３０２、話速変換部３０３及び最適話速判定部３０４を備えている点で異なる。
【００６８】
サンプル音声記憶部３０１には、利用者の聴覚特性を測定するためのサンプル音声データが保持される。話速選択部３０２は、操作入力部１２６からの入力信号に基づいて話速を選択し、その選択結果を話速変換部３０３へ出力する動作を行っている。
【００６９】
上記サンプル音声データは、音量が一定で複数の音節からなる音声信号であり、復調部１３０による復調後の音声信号と同じ周波数帯域の信号となっている。
【００７０】
話速変換部３０３は、話速選択部３０２による話速の選択結果に基づいて、サンプル音声記憶部３０１内のサンプル音声データを話速変換し、変調部１３８へ出力する動作を行っている。音声データの話速変換は、例えば、時間的に連続する複数個の音声信号からなる１フレーム時間分の音声データを単位として、音声を一様に伸張し、音声の時間長を原音声の時間長よりも長くすることによって行われる。
【００７１】
話速変換後のサンプル音声データは、変調部１３８により所定の変調方式で変調され、近距離通信部１２７によりアンテナ１２８を介して補聴器１０へ送信される。
【００７２】
最適話速判定部３０４は、操作入力部１２６からの入力信号に基づいて最適話速を判定し、その判定結果を話速変換部３０３へ出力する動作を行っている。すなわち、利用者が指定した話速でサンプル音声データを話速変換して、補聴器１０にサンプル音声データを出力させた際のサンプル音声データに対応付けられた操作入力に基づいて、当該利用者にとっての最適話速が判定される。
【００７３】
例えば、サンプル音声データの出力中の操作入力に基づいて、最適話速が判定される。或いは、サンプル音声データの出力後の一定時間内の操作入力に基づいて、最適話速が判定される。
【００７４】
話速変換部３０３では、最適話速判定部３０４による最適話速の判定結果に基づいて、接続切替部１３１からの音声信号を話速変換する動作が行われる。話速変換部３０３による話速変換後の音声信号は、変調部１３８により変調され、変調後の音声信号が、近距離通信部１２７によりアンテナ１２８を介して補聴器１０へ送信される。
【００７５】
本実施の形態によれば、サンプル音声データに対応付けられた操作入力によって最適話速を判定して音声信号を話速変換するので、利用者の聴覚特性に応じて音声信号を最適化することができる。従って、移動体通信網を介して受信した音声信号を補聴器１０へ送信する際に、会話の聞き取りにくさを解消することができる。
【００７６】
また、サンプル音声データの話速を変換して最適話速を予め判定しておくので、通話中に受話音の話速を変換して最適話速を判定する場合に比べて、受話音の話速に影響されることなく、最適話速を適切に判定することができる。
【００７７】
実施の形態４．
実施の形態３では、サンプル音声データの話速を変換して最適話速を判定し、その判定結果に基づいて音声信号が話速変換される場合の例について説明した。これに対して、本実施の形態では、音声信号の話速変換を行った後、音量レベルが閾値よりも低い音声信号を破棄することによって会話の遅延を抑制する場合について説明する。
【００７８】
図９は、本発明の実施の形態４による携帯通信端末の要部における構成例を示したブロック図であり、音声信号処理部４００内の機能構成の一例が示されている。この音声信号処理部４００は、図８の音声信号処理部３００と比較すれば、バッファリング部４１０、１次音声データバッファメモリ４２１及び２次音声データバッファメモリ４２２を備えている点で異なる。
【００７９】
１次音声データバッファメモリ４２１及び２次音声データバッファメモリ４２２は、話速変換後の音声信号をバッファリングするためのメモリである。１次音声データバッファメモリ４２１には、時間的に連続する複数個の音声信号からなる１フレーム時間分の音声データが保持される。
【００８０】
２次音声データバッファメモリ４２２には、時間的に連続する複数個の上記音声データが保持され、１フレーム時間分の音声データを単位として先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式で書き込み及び読み出しが行われる。
【００８１】
バッファリング部４１０は、音量レベル検出部４１１、ダミーデータ挿入部４１２及び音声信号圧縮部４１３からなり、１次音声データバッファメモリ４２１及び２次音声データバッファメモリ４２２を使用して話速変換部３０３による話速変換後の音声信号をバッファリングし、圧縮音声信号を生成して変調部１３８へ出力する動作を行っている。
【００８２】
音量レベル検出部４１１は、１次音声データバッファメモリ４２１上の音声信号の音量レベルを検出し、その検出結果をダミーデータ挿入部４１２へ出力する動作を行っている。具体的には、１次音声データバッファメモリ４２１内の音声データに基づいて、１フレーム時間分の受信電力を上記音量レベルとして計算する動作が行われる。
【００８３】
ダミーデータ挿入部４１２は、音量レベル検出部４１１による検出結果に基づいて無音区間を判定し、１次音声データバッファメモリ４２１上の音声データに代えて、所定のダミーデータを２次音声データバッファメモリ４２２に挿入する動作を行っている。
【００８４】
具体的には、受信電力が所定の閾値よりも低い音声データを破棄して、ダミーデータが挿入される。受信電力が上記閾値以上の音声データについては、１次音声データバッファメモリ４２１上の音声データがそのまま２次音声データバッファメモリ４２２内に格納される。
【００８５】
音声信号圧縮部４１３は、音量レベル検出部４１１による音量レベルの検出結果に基づいて、２次音声データバッファメモリ４２２上の音声信号を破棄し、圧縮音声信号を生成する動作を行っている。
【００８６】
具体的には、２次音声データバッファメモリ４２２内にダミーデータが存在する場合、ダミーデータの後に有音の音声データがあれば、２次音声データバッファメモリ４２２上の全てのダミーデータを破棄し、先頭の音声データが圧縮音声信号として出力される。
【００８７】
音声信号圧縮部４１３によって生成された圧縮音声信号は、変調部１３８により変調され、近距離通信部１２７によってアンテナ１２８を介して補聴器１０へ送信される。
【００８８】
図１０のステップＳ３０１〜Ｓ３１２は、図９の携帯通信端末における通話時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、接続切替部１３１は、所定の切替操作によって受話音の補聴器出力が選択されれば、接続を切り替え、復調部１３０からの音声信号を話速変換部３０３へ出力する（ステップＳ３０１，Ｓ３０２）。
【００８９】
話速変換部３０３は、接続切替部１３１からの音声信号を最適話速の判定結果に基づいて話速変換し、バッファリング部４１０へ出力する（ステップＳ３０３）。バッファリング部４１０は、話速変換後の音声信号を１次音声データバッファメモリ４２１内に格納する（ステップＳ３０４）。
【００９０】
次に、音量レベル検出部４１１は、１次音声データバッファメモリ４２１上の音声データの音量レベルを検出し、ダミーデータ挿入部４１２は、音量レベルが閾値よりも低い音声データであれば、ダミーデータの挿入を指示する(ステップＳ３０５，Ｓ３０６）。
【００９１】
バッファリング部４１０は、１次音声データバッファメモリ４２１から１フレーム時間分の音声信号を読み出して２次音声データバッファメモリ４２２内に格納する際、ダミーデータの挿入が指示されている音声データについては当該音声データに代えてダミーデータを格納する(ステップＳ３０７）。
【００９２】
次に、音声信号圧縮部４１３は、２次音声データバッファメモリ４２２内にダミーデータが存在する場合、ダミーデータの後に有音の音声データがあれば、２次音声データバッファメモリ４２２上の全てのダミーデータを破棄し、先頭の音声データを圧縮音声信号として出力する（ステップＳ３０８，Ｓ３０９）。
【００９３】
２次音声データバッファメモリ４２２内にダミーデータが存在しない場合と、ダミーデータの後に有音の音声データが存在しない場合には、２次音声データバッファメモリ４２２内の先頭の音声データ（有音の音声データ又はダミーデータ）が圧縮音声信号として出力される。
【００９４】
圧縮音声信号は、変調部１３８により所定の変調方式で変調され、近距離通信部１２７によりアンテナ１２８を介して補聴器１０へ送信される（ステップＳ３１０）。
【００９５】
一方、受話音のレシーバ出力が選択された場合には、復調部１３０からの音声信号をＤＡＣ１２５へ出力し、レシーバ２３から受話音が出力される（ステップＳ３０１，Ｓ３１２）。ステップＳ３０１からステップＳ３１０，Ｓ３１２の処理手順は、通話が終了するまで繰り返される（ステップＳ３１１）。
【００９６】
本実施の形態によれば、１次音声データバッファメモリ４２１上の音声信号の音量レベルに着目し、その音量レベルに基づいて音声信号を破棄することによって音声信号を圧縮するので、音量レベルの小さな無音区間を除去することができ、話速を遅くすることによって会話が遅延するのを抑制することができる。
【００９７】
なお、実施の形態１〜４では、イヤホン１５と本体部１１とが分離したセパレートタイプの補聴器１０に受話音を出力させる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、音声の入力部、音声信号の処理部及び音声信号の出力部が一体となった耳掛けタイプや耳穴挿入タイプの補聴器にも本発明は適用することができる。
【００９８】
また、実施の形態１〜４では、音声信号をデジタル化して処理するデジタル方式の補聴器１０に受話音を出力させる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、アナログ方式の補聴器にも本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０  補聴器
１１  本体部
１２  電源スイッチ
１３  マイクロホン
１４  音量調節ダイヤル
１５  イヤホン
１６  伝送ケーブル
１７  コネクタ
２０  携帯電話機
２１  表示画面
２２  操作キー
２３  レシーバ
２４  マイクロホン
３０  基地局
１００  補聴器連携システム
１１１  ＡＤＣ
１１２  ＤＳＰ
１１３  プログラム記憶部
１１４  ＤＡＣ
１１５  アンテナ
１１６  近距離通信部
１１７  復調部
１２１，１２８  アンテナ
１２２  セルラー通信部
１２３  音声信号処理部
１２４  ＡＤＣ
１２５  ＤＡＣ
１２６  操作入力部
１２７  近距離通信部
１３０  復調部
１３１  接続切替部
１３２  入力制御部
１３３  トーン信号生成部
１３４  聴覚特性判定部
１３５  フィルタ係数生成部
１３６  フィルタ係数記憶部
１３７  デジタルフィルタ
１３８  変調部
２００  音声信号処理部
２０１  フィルタ係数記憶部
２０２  フィルタ係数
２０３  フィルタ係数選択部
３００  音声信号処理部
３０１  サンプル音声記憶部
３０２  話速選択部
３０３  話速変換部
３０４  最適話速判定部
４００  音声信号処理部
４１０  バッファリング部
４１１  音量レベル検出部
４１２  ダミーデータ挿入部
４１３  音声信号圧縮部
４２１  １次音声データバッファメモリ
４２２  ２次音声データバッファメモリ
【図１】
2010278856.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010278856.tif 000010
【図９】
2010278856.tif 000011
【図１０】
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