(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、移動無線デバイスの便利な、ハンズフリーの使用を可能にするとともに、雑音のある環境においてＩＶＲシステム（対話型音声応答）に関連して、口頭のコマンドの信頼できる便利な入力、及び対話型音声制御を可能とする新たなシステム、及び新たな方法を提案することにある。【解決手段】  眼鏡フレーム（１０）が、ユーザ（２１）の音声信号をキャプチャするための少なくとも１つの方向依存のマイクロホン（１３、１５、１６）と、外部電子デバイス（３０）に信号を伝送するための通信手段（１２）とを含み、少なくとも１つのマイクロホン（１３、１５、１６）の方向依存性は、適応する形でユーザ固有に調整可能であるようになっている、音響通信のためのシステム及び方法。特に、方向依存のマイクロホンは、マイクロホン・アレイとして、かつ／又はＭＥＭＳ技術で実施されることが可能であり、接触マイクロホンが、使用されることが可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響通信のためのシステムであって、
１つ又は複数の音声信号をキャプチャするための複数の方向依存のマイクロホンを含む眼鏡フレームと、
１つ又は複数の外部電子デバイスにキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号含むデータを伝送するように構成される送信機と、
ユーザの視線方向に従ってビデオ・データを表示するように構成されるディスプレイ・モジュールと、
該複数の方向依存のマイクロホンのうちの第１の方向依存のマイクロホン及び該複数の方向依存のマイクロホンのうちの少なくとも１つの第２の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づき、該第１の方向依存のマイクロホンの方向依存性を調整するための制御モジュールとを備え、
該第２の方向依存のマイクロホンは、身体的振動音響信号をキャプチャするために該眼鏡フレームの耳係合部分に配置された、音響通信のためのシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該第２の方向依存のマイクロホンは、接触マイクロホンである音響通信のためのシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該第１の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号は、第３の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づき該制御モジュールによって濾波されることが可能である音響通信のためのシステム。
【請求項４】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
第３の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた１つ又は複数の音声信号を使用して制御可能な増幅器を備えた音響通信のためのシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号は、基準フィルタに基づいて処理可能である音響通信のためのシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
少なくとも１つの方向依存のマイクロホンは、マイクロホン・アレイである音響通信のためのシステム。
【請求項７】
請求項６に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
少なくとも１つのマイクロホン・アレイは、ＭＥＭＳ技術で実施される音響通信のためのシステム。
【請求項８】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該１つ又は複数の外部デバイスは、移動無線デバイスを含む音響通信のためのシステム。
【請求項９】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該眼鏡フレームは、網膜走査表示のための手段を含む音響通信のためのシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該眼鏡フレームは、視線方向をキャプチャするように構成された方向モジュールを含む音響通信のためのシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
少なくとも１つの方向依存のマイクロホンを使用して口頭のコマンドをキャプチャするように構成された音声認識モジュールを含む音響通信のためのシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェース、ＺｉｇＢｅｅインタフェース、ＧＳＭインタフェース、及びＵＭＴＳインタフェースのうちの少なくとも１つを含む音響通信のためのシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
眼鏡フレームが、電力を供給するように構成された光電池を含む音響通信のためのシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該制御モジュールは、該第１の方向依存のマイクロホン及び該複数の方向依存のマイクロホンのうちの少なくとも１つの第２の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づき、少なくとも１つの該第１の方向依存のマイクロホンの位置を調整する音響通信のためのシステム。
【請求項１５】
音響通信のための方法であって、
１つ又は複数の音声信号を複数の方向依存のマイクロホンによってキャプチャするステップと、
キャプチャされた該１つ又は複数の音声信号を含むデータを、１つ又は複数の外部デバイスに伝送するステップと、
ユーザの視線方向に従ってビデオ・データを表示するステップと、
該複数の方向依存のマイクロホンのうちの第１の方向依存のマイクロホン及び該複数の方向依存のマイクロホンのうちの少なくとも１つの第２の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づき、制御モジュールを使用して、少なくとも１つの第１の方向依存のマイクロホンの方向依存性を調整するステップとを含み、
該第２の方向依存のマイクロホンは身体的振動音響信号をキャプチャするために該眼鏡フレームの耳係合部分に配置された、音響通信のための方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
該第２の方向依存のマイクロホンは、接触マイクロホンである音響通信のための方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
該第１の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号を、第３の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づいて濾波するステップを含む音響通信のための方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
第３の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号を使用して増幅器を制御するステップを含む音響通信のための方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号を、基準フィルタに基づいて処理するステップを含む音響通信のための方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
該少なくとも１つの方向依存のマイクロホンは、マイクロホン・アレイである音響通信のための方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の音響通信のための方法において、
該少なくとも１つのマイクロホン・アレイは、ＭＥＭＳ技術によって実装される音響通信のための方法。
【請求項２２】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
該キャプチャされた１つ又は複数の音声信号を、移動無線デバイスに伝送するステップを含む音響通信のための方法。
【請求項２３】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
網膜走査ディスプレイを使用して網膜上にイメージ・データを投射するステップを含む音響通信のための方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の音響通信のための方法において、
該ユーザの視線方向を、モジュールを使用してキャプチャするステップを含む音響通信のための方法。
【請求項２５】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
口頭のコマンドを、音声認識モジュールを使用してキャプチャするステップを含む音響通信のための方法。
【請求項２６】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
該１つ又は複数のキャプチャされた信号を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェース、ＺｉｇＢｅｅインタフェース、ＧＳＭインタフェース、及びＵＭＴＳインタフェースのうちの少なくとも１つを介して該１つ又は複数の外部デバイスに伝送するステップを含む音響通信のための方法。
【請求項２７】
請求項１５に記載の音響通信のための方法において、
光電池を介して電源を提供するステップを含む音響通信のための方法。
【請求項２８】
音響通信のためのシステムにおいて、
１つ又は複数の音声信号をキャプチャするための複数の記録手段を含む眼鏡フレームと、
１つ又は複数の外部電子デバイスにキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号を含むデータを伝送するための通信手段と、
ユーザの視線方向に従ってビデオ・データを射影するためのディスプレイ手段と、
該複数の記録手段のうちの第１の記録手段及び該複数の記録手段のうちの少なくとも１つの第２の記録手段によってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づき、少なくとも該第１の記録手段の方向依存性を調整するための制御手段と、
身体的振動音響信号をキャプチャするために該第２の記録手段を保持する耳係合手段とを備える音響通信のためのシステム。
【請求項２９】
音響通信のためのシステムであって、
１つ又は複数の音声信号をキャプチャするための複数の方向依存のマイクロホンと、
１つ又は複数の外部電子デバイスにキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号を含むデータを伝送するように構成された送信機と、
ユーザの視線方向に従ってビデオ・データを表示するように構成されたディスプレイ・モジュールと、
該複数の方向依存のマイクロホンのうちの第１の方向依存のマイクロホン及び該複数の方向依存のマイクロホンのうちの少なくとも１つの第２の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づき、少なくとも該第１の方向依存のマイクロホンの方向依存性を調整するための制御モジュールとを備え、
該第２の方向依存のマイクロホンは身体的振動音響信号をキャプチャするために該眼鏡フレームの耳係合部分に配置された、音響通信のためのシステム。
【請求項３０】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該第２の方向依存のマイクロホンは、接触マイクロホンである音響通信のためのシステム。
【請求項３１】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該第１の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号は、第３の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号に基づき該制御モジュールによって濾波されることが可能である音響通信のためのシステム。
【請求項３２】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
第３の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた１つ又は複数の音声信号を使用して制御可能な増幅器を備えた音響通信のためのシステム。
【請求項３３】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた該１つ又は複数の音声信号は、基準フィルタに基づいて処理可能である音響通信のためのシステム。
【請求項３４】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
少なくとも１つの方向依存のマイクロホンは、マイクロホン・アレイである音響通信のためのシステム。
【請求項３５】
請求項３４に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
少なくとも１つのマイクロホン・アレイは、ＭＥＭＳ技術で実施される音響通信のためのシステム。
【請求項３６】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
該１つ又は複数の外部デバイスは、移動無線デバイスを含む音響通信のためのシステム。
【請求項３７】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
少なくとも１つの方向依存のマイクロフォンを使用して複数の口頭のコマンドをキャプチャするように構成された音声認識モジュールを含む音響通信のためのシステム。
【請求項３８】
請求項２９に記載の音響通信のためのシステムにおいて、
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェース、ＺｉｇＢｅｅインタフェース、ＧＳＭインタフェース、及びＵＭＴＳインタフェースのうちの少なくとも１つを含む音響通信のためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡フレームが、ユーザの音声信号をキャプチャするための少なくとも１つの方向依存のマイクロホン、ならびに外部電子デバイスに信号送信するための通信手段を含む、音響通信のための方法及びシステムに関する。詳細には、本発明は、少なくとも１つのマイクロホンの方向依存性が、動的な形でユーザ固有に調整可能である通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信端末装置は、今日、ますます重要な役割を果たしている。より新型の移動通信端末装置は、近頃は、単純な音声通信又はデータ通信に応えるだけでなく、複雑なマルチメディア・デバイスにますます変容しており、そのデバイスを使用して、オーディオ・ブロードキャスト又はビデオ・ブロードキャストが受信されることが可能である、例えば、ゲームが行われることが可能である、又はインターネットもしくは移動無線ネットワークなどのネットワーク内で、情報にアクセスが行われることが可能である。それらの複雑な移動通信端末装置の制御、特に、利用可能なデータ及び／又はデータ・セット、あるいは動作モードの選択、ならびにデータの入力及び／又はコマンドの入力には、しばしば、キーボード、スタイラス、トラックボール、タッチスクリーン、その他などの、高価で、扱いにくい補助デバイスの使用が関わることになり、しばしば、そのようなデバイスの使用を必然的に伴うことになる。これに関連して、それぞれの事例において、移動通信デバイスを自分の手に持つことも不可欠であり、最新の通信端末装置のハンズフリーの便利な使用が、極度に制限される。
【０００３】
音声認識に基づく問題解決法が、技術の現状において既に知られている。音声認識又は自動音声認識は、口頭の言語を認識する、又は口頭の言語を文字列に変換すること、及び処理することをそれぞれ行うコンピュータなどの、マシンを可能にする方法の研究及び開発を扱う。その一方で、音声認識は、例えば、例として、時刻表問い合わせなどの、自動ダイアログ・システムにも技術的応用を見出している。自動音声認識は、限られたボキャブラリだけが使用されている場所ではどこでも実施されている。しかし、自動化された音声認識では、音響受信の品質が、決定的な役割を果たし、したがって、受信品質が可能な限り向上させられて、認識の大幅により高い精度が実現されることが可能であるようになることが不可欠である。
【０００４】
刊行物、国際公開第０３／０６２９０６号及び国際公開第０２／０８６５９９号が、例えば、マイクロホン及び小型スピーカが眼鏡フレーム上に配置されたデバイスを説明している。次いで、眼鏡フレームは、ケーブル接続を介して外部電子デバイスに接続される。しかし、この提案されるデバイスの抱える問題は、ユーザ固有のサウンド及びオーディオの記録のために許容できる雑音除去を実現すること、特に、ユーザの口頭のコマンドを、近辺に位置する他の人々の音声と区別することの困難である。
【０００５】
刊行物、欧州特許第０  ２１９  ０２６  Ｂ１号において説明されているのが、補聴器をどのように眼鏡フレームに組み込むことができるかである。眼鏡フレーム上のいくつかのマイクロホンの、特定の空間的分布を介して、聴覚障害者が、音響イベントと関連して空間的向きを得ることができるようにするはずである、方向効果及び位置特定効果が実現されることが可能である。すべての音響コンポーネント及び電子コンポーネントが、眼鏡に収容される。外部電子デバイスに対する送信接続及び／又は受信接続は、提供されない。
【０００６】
米国特許出願公開第２００２／０１９７９６１  Ａ１号において開示されているのが、マイクロホン、小型スピーカ、電源供給装置（アキュムレータ）、及び移動無線デバイス、又は他の外部電子デバイスに信号を送信するための送信機又は相当する受信機が実装された、眼鏡フレームである。代替として、前記コンポーネントは、眼鏡フレームに取り付けられ、再び取り外されることが可能な、又は帽子、もしくは頭部に着用されることが可能な類似の物品上の、クリップの中に収容されることも可能である。また、マイクロホンは、調整可能なアーム上に取り付けられることも可能である。大きい、一定でないスタティック・ノイズを有する環境における前述した構成の使用では、それでもやはり、所望される信号が、十分なレベルでマイクロホンに印加されることは保証されない。
国際出願ＷＯ２００４／０１６０３７号が、音声の分かりやすさを向上させるための方法、及び対応するデバイスを説明している。この出願には、マイクロホン・アレイと、スピーカと、信号処理デバイスとを含む眼鏡フレームが関わる。この信号処理デバイスは、マイクロホン・アレイの信号を受け取り、干渉する背景信号の量を減らし、このように処理された信号をスピーカ又は外部電子デバイスに伝送する。また、眼鏡フレームは、マイクロホンの方向を調節して、より良好な信号品質が実現されることが可能であるようにすることができるマイクロホン・コントロールも含む。様々な方法及びアルゴリズム、特に、いわゆるＡＮＣ（アクティブ雑音制御）技術が、信号処理のために使用されることが可能である。それでも、説明されているビーム形式方法は、周囲雑音及び周囲干渉をすべての状況において効率的な形で除去するのに適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０３／０６２９０６号
【特許文献２】国際公開第０２／０８６５９９号
【特許文献３】欧州特許第０  ２１９  ０２６  Ｂ１号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００２／０１９７９６１  Ａ１号
【特許文献５】国際出願ＷＯ２００４／０１６０３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、技術の現状の前述した諸問題を有さない音響通信のための新たなシステム、及び新たな方法を提案することである。特に、システムは、移動無線デバイスの便利な、ハンズフリーの使用を可能にするとともに、雑音のある環境においてＩＶＲシステム（対話型音声応答）に関連して、口頭のコマンドの信頼できる便利な入力、及び対話型音声制御を可能にしなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の諸目的は、特に、独立請求項の要素を介して、本発明に従って実現される。それに加えて、さらに有利な諸実施形態が、従属請求項及び本明細書からもたらされる。
特に、以上の諸目的は、眼鏡フレームが、ユーザの音声信号をキャプチャするための少なくとも１つの方向依存のマイクロホンと、外部電子デバイスに信号を送信するための通信手段とを含み、少なくとも１つのマイクロホンの方向依存性は、制御モジュールによって動的な形でユーザ固有に調整可能であり、制御モジュールは、少なくとも１つの第２の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされた音声信号に基づき、少なくとも１つの第１の方向依存のマイクロホンの方向依存性の、適応的なユーザ固有の調整を行うための手段を含むという点で、本発明を介して実現される。この実施形態変種の利点は、とりわけ、効果的な雑音除去であり、そのため、各個人ユーザに関して、キャプチャされる音声信号の大幅により高い品質が可能であることである。これは、特に、ユーザの口頭のコマンドの認識のために、必要な前提条件である可能性がある。さらなる利点は、口頭の命令のハンズフリーの入力、ならびに入力デバイスが、眼鏡フレームに組み込まれるために、ほとんど目立たないことである。
【００１０】
さらに、この実施形態変種は、とりわけ、方向依存のマイクロホンの方向依存性の調整が、他のマイクロホンによってキャプチャされる信号の関数として実行されることが可能であるという利点を有する。そのため、さらに良好なユーザ固有の適合が実現されることが可能であり、高いレベルの干渉雑音を有する環境において、本発明によるシステム及び方法の応用に関して、より高い音声品質、及びより良好な前提条件がもたらされる。
【００１１】
さらなる実施形態変種において、少なくとも１つの第２の方向依存のマイクロホンは、接触マイクロホンである。この実施形態変種は、とりわけ、話すユーザによって送られる音声信号が、空気中における伝播後だけでなく、ユーザの身体における伝播後にもキャプチャされることが可能であるという利点を有する。これにより、対応する取り扱い及び処理の後、雑音の除去のさらなる改良が、実現されることが可能である。詳細には、接触マイクロホンを使用して、ユーザが、ちょうど今、話しているか否かが、非常に容易に判定されることが可能であり、近辺で話しているさらなるユーザとの可能な混乱が、実質的に解消されることが可能である。さらに、接触マイクロホンによってキャプチャされる信号は、他の方向依存のマイクロホンの方向依存性の、適応的なユーザ固有の調整を行うための制御モジュールによって使用されるのに、非常によく適している。
【００１２】
さらに別の実施形態変種では、第１の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされる信号は、第３のマイクロホンによってキャプチャされる信号を使用して濾波される。この実施形態変種は、とりわけ、別のマイクロホンによってキャプチャされる周囲雑音が、第１の方向依存のマイクロホンによってキャプチャされる信号の濾波及び信号品質向上のために使用されることが可能であるという利点を有する。そのため、方向依存のマイクロホンの肯定的な諸特徴が、濾波を介する雑音除去の肯定的な諸特徴と最適な形で組み合わせられて、さらに良好な音声品質がもたらされる。
【００１３】
さらなる実施形態変種では、少なくとも１つの方向依存のマイクロホンは、マイクロホン・アレイとして実施される。少なくとも１つのマイクロホン・アレイは、有利には、例えば、ＭＥＭＳ技術で実施されることが可能である。その結果、この実施形態変種は、とりわけ、特別に効果的で、強力な方向効果が実現されることが可能であるという利点を有する。また、マイクロホン・グループの使用を介して、音波の多くの空間的特徴も利用されることが可能であり、それらの特徴は、単一のマイクロホンでは、利用されることが可能でない。この実施形態変種のさらなる利点は、はるかに低い製造費用、及び高い一体化の割合であり、これにより、特に小さく、コンパクトな構成が、実現されることが可能である。
【００１４】
別の実施形態変種では、外部デバイスは、移動無線デバイスを含む。その結果、移動無線デバイスは、例えば、眼鏡フレームに組み込まれることも、自己完結型のデバイスとして存在することも可能である。この実施形態変種は、とりわけ、本発明によるシステム、及び本発明による方法が、移動無線ネットワークを介する音声通信のために使用されることが可能であるという利点を有する。このため、その眼鏡の着用者は、眼鏡フレームを介して、移動無線ネットワークに接続された１つ又は複数のサーバと通信すること、又は音響命令を入力することもできる。したがって、眼鏡の着用者は、補足のハンズフリー・デバイスを全く使用する必要がなく、そのため、大幅により低い費用で、より便利に通信することができる。
【００１５】
別の実施形態変種では、眼鏡フレームは、網膜走査ディスプレイのための手段を含む。網膜走査ディスプレイは、光線が、目の網膜上に直接に投射されるディスプレイ・デバイスである。光線の対応する光変調、及び迅速な分解を介して、ピクチャ全体が示されることが可能である。眼鏡フレームは、視線方向をキャプチャするためのさらなる手段を含むことが可能である。その結果、この実施形態変種は、とりわけ、ユーザが、外部出力デバイスに依存することなしに、情報を直接に見ること、及び情報を直接に聞くことを可能にする、複雑なシステムが構成されることが可能であるという利点を有する。同時に、視線キャプチャにより、データ入力のさらなる可能性が、システムに組み込まれることが可能である。
【００１６】
さらなる実施形態変種では、システムは、少なくとも１つの方向依存のマイクロホンを使用して口頭のコマンドをキャプチャするための音声認識モジュールを含む。この実施形態変種は、データが、口頭のコマンドを使用して、ユーザによって単純な形で制御され、かつ／又は選択されることが可能であるという利点を有する。さらなる利点は、すべてのデバイスが、同一のフレーム内で一体化されるため、より低い電力消費である。
【００１７】
さらなる実施形態変種では、通信システムは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェース及び／又はＺｉｇＢｅｅインタフェース及び／又はＧＳＭインタフェース及び／又はＵＭＴＳインタフェース及び／又はＷＬＡＮインタフェースを含む。以上のインタフェースは、例えば、通信端末装置、及び／又は眼鏡フレームの通信手段の中に組み込まれることが可能である。これは、とりわけ、現在の業界標準に、通信システムを使用してアクセスが行われることが可能であるという利点を有する。
【００１８】
ここで、本発明によるシステムに加えて、本発明は、音響通信のための方法にも関することを述べておかなければならない。
本発明の実施形態変種を、実施例に関連して以下に説明する。諸実施形態の実施例は、以下の添付された図によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による音響通信のためのシステム及び方法を概略で示すブロック図である。
【図２】図１による本発明のシステム及び方法を実行するために使用されることが可能な眼鏡フレームの側面図である。
【図３】音響通信のための本発明によるシステム及び方法の別の実施形態を概略で示すブロック図である。
【図４】図１による音響通信のための本発明のシステムの構造を概略で示すブロック図である。
【図５】図３による音響通信のための本発明のシステムの別の実施形態の構造を概略で示すブロック図である。
【図６】本発明によるシステム及び方法を実施するために使用されることが可能な、着用されている眼鏡フレームのおおよその通常の位置が示されている、人間の頭蓋の骨を示す分解図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１で、符号１０は、眼鏡フレームを指し、例えば、近視の、又は遠視の個人によって着用される、矯正レンズを有する眼鏡フレーム、又は日よけレンズを有するサングラスのためのフレームを指す。眼鏡フレーム１０は、ユーザ２０の口から出る音波２１がキャプチャされることが可能な位置において、少なくとも１つの方向依存の音響センサ１６を含む。センサ１６の方向依存性を介して、伝播の直線上の、ユーザ２０の口から出る音波２２が、特によくキャプチャされることが可能である。方向依存の音響センサ１６は、例えば、単純なマイクロホンであることが可能であるが、マイクロホンのグループとして、つまり、いわゆるマイクロホン・アレイとして実施されることも可能である。マイクロホン・アレイの使用を介して、音場の空間的特徴が、利用されることが可能であり、キャプチャされる信号の品質、又は、それぞれ、分かりやすさが、その結果、相当に向上させられることが可能である。複数のそのようなマイクロホン又はマイクロホン・アレイ１６が、同様に、眼鏡フレーム１０上に、例えば、眼鏡フレーム１０の両側上に対称的に実装されることも可能である。
【００２１】
やはり、図１又は図２に示されるとおり、眼鏡フレーム１０は、１つ又は複数の方向依存の音響センサ１５をさらに含むことが可能である。さらなる方向依存の音響センサ１５が、その方向依存の音響センサ１５によって、ユーザの身体的振動音響信号が、よくキャプチャされることが可能な位置に実装される。身体的振動音響信号は、音波が、ユーザの喉頭において、話す際に生じさせられ、その音波が、次いで、ユーザの身体によって伝播させられるという点で生じる。身体的振動音響信号を受信し、キャプチャするために特に好適な位置は、図６に示されるとおり、人間の頭蓋６０の両側部上に位置する側頭骨６６である。眼鏡フレーム１０のアームが、普通、側頭骨に接して着用され、そのことが、キャプチャされる身体的振動音波の、より高い品質に寄与することが可能である。方向依存の音響センサ１５は、同様に、単純なマイクロホンとして実施されることも、又はマイクロホンのグループとして、つまり、いわゆるマイクロホン・アレイとして実施されることも可能である。
【００２２】
図１及び図２で、符号１３は、１つ又は複数のさらなる方向依存の音響センサ１３を指す。１つ又は複数のさらなる方向依存の音響センサ１３は、ユーザの環境から来る周囲サウンドが、特によくキャプチャされることが可能な、眼鏡フレーム１０上の位置に実装される。方向依存の音響センサ１３は、同様に、単純なマイクロホンとして実施されることも、又はキャプチャされる信号のより良好な品質のために、マイクロホン・アレイとして実施されることも可能であり、周囲サウンドに対して揃えられた複数の方向依存のマイクロホン又は方向依存のマイクロホン・アレイ１３も、眼鏡フレーム１０上に実装されることが可能である。
【００２３】
マイクロホン、又は、それぞれ、マイクロホン・アレイ１３、１５、１６は、特に、いわゆるＭＥＭＳ技術（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）で実施されることが可能である。ＭＥＭＳによって理解されるのは、ある論理と、少なくとも一部の可動部品とを有する極小チップである。したがって、ＭＥＭＳは、通例、データを収集することができるとともに、それらのデータからもたらされるタスクを実行することもできる、機械的部品を有するプロセッサである。このため、さらに良好なサウンド品質を、同時に小さい全体的サイズで実現することができる、ＭＥＭＳ技術の使用を介して製造されることが可能な、非常に小さいマイクロホン又はマイクロホン・アレイであり、それらのマイクロホン又はマイクロホン・アレイが、眼鏡フレーム１０内に実装するのに、特によく適するようになる。
【００２４】
図１で、符号１１は、制御モジュールを指す。制御モジュールは、方向依存の音響センサ１３、１５、１６から信号を獲得し、評価することができる。また、制御モジュール１１は、方向依存の音響センサ１３、１５、１６と通信して、センサ１３、１５、１６を制御することもできる。特に、ＭＥＭＳ技術の使用を介して、方向依存の音響センサ１３、１５、１６は、特に単純な形で、あまり労力をかけずに制御されることが可能である。その結果、方向依存の音響センサ１３、１５、１６の位置、感度、及び／又は方向依存性に影響が与えられることが可能である。例えば、ある方向依存の音響センサ１３、１５、１６によってキャプチャされた音声信号に基づき、制御モジュール１１は、別の方向依存の音響センサ１３、１５、１６を制御することができる。信号処理、信号増幅、及びその他の信号取り扱いに必要とされるすべてのコンポーネントが、例えば、増幅器４６、４８、５１、調整要素４３、制御回路４４、５４、又は遅延要素４７が、眼鏡フレーム１０内に、特に、制御モジュール１１内に収容されることが可能である。
【００２５】
本発明による問題解決法の実施形態変種では、例えば、身体的振動音波が、話しているユーザの喉頭内で生じさせられ、身体によって伝播させられる。また、それらの身体的振動音波、又は、それぞれ、音声信号は、頭蓋骨及び側頭骨にも伝播させられ、頭蓋骨及び側頭骨において、音声信号は、方向依存の音響センサ１５によってキャプチャされる。キャプチャされた音声信号は、制御モジュール１１によって解釈され、評価されて、方向依存の音響センサ１６が、その評価に基づき、ユーザ固有に調整される。特に、制御モジュール１１は、ＭＥＭＳ技術で実施された方向依存の音響センサ１６の位置を変更して、それらのセンサ１６が、ユーザの顔つきをよりよく考慮に入れるようにすることができる。制御モジュール１１は、同様に、方向依存の音響センサ１６の感度をユーザ固有の形で変更して、それらのセンサ１６が、側頭骨上に身体的振動音波が当たっている間に、ユーザ２０の口から出る音声信号に特に高い感度で反応するようにすることもできる。
【００２６】
本発明による問題解決法の別の実施形態変種では、話しているユーザからの身体的振動音波が、方向依存の音響センサ１３によってキャプチャされるだけでなく、環境から来る周囲サウンドもキャプチャされる。第１の方向依存の音響センサ１５によってキャプチャされた身体的振動音波と、第２の方向依存の音響センサ１３によってキャプチャされた周囲雑音信号とが、制御モジュール１１によって解釈され、評価されて、方向依存の音響センサ１６が、その評価に基づき、ユーザ固有に調整される。特に、一定のままである周囲サウンドでは、方向依存の音響センサ１６の方向依存性の適応的な、つまり動的なユーザ固有調整が、必要になることが生じる可能性がある。すなわち、ユーザは、内々の性質を有し、近辺に位置する人々によって気付かれるべきでない話題を切り出したために、突然、より穏やかに話す可能性がある。このため、適応型のユーザ固有の調整によって理解されるのは、マイクロホンの方向依存性が、例えば、ＭＥＭＳマイクロホンを使用して、最適な値に動的な形で適合させられる動的調整である。
【００２７】
特に、眼鏡フレーム１０は、物理的ネットワーク・インタフェース１２も備え、インタフェース１２を使用して、口頭の情報及び／又はデータの形態の情報が、通信チャネル１７を介して、眼鏡フレーム１０と移動通信端末装置３０の間で交換されることが可能である。ネットワーク・インタフェース１２は、複数の異なるネットワーク標準、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＺｉｇＢｅｅという名前で知られているローカル無線ネットワーク標準だけでなく、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）８０２．１１、赤外線通信技術、又は他の任意の非接触通信技術もサポートすることができる。しかし、原則として、ネットワーク・インタフェース１２は、任意の接触インタフェースであること、例えば、ＵＳＢインタフェース又はＦｉｒｅｗｉｒｅインタフェース、あるいはイーサネット、トークンリング、又は他の任意の有線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）に対するインタフェースであることも可能である。インタフェースは、もちろん、例えば、イーサネット又はトークンリングなどのネットワーク・プロトコルを直接に使用するので、パケット交換インタフェースだけでなく、例えば、ＰＰＰ（ポイントツーポイント・プロトコル）、ＳＬＩＰ（シリアル・ライン・インターネット・プロトコル）又はＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）などのプロトコルによって使用されることが可能な、回線交換インタフェース、すなわち、例えば、ＭＡＣアドレス又はＤＬＣアドレスなどのネットワーク・アドレスを全く有さないインタフェースも「含む」ことが可能である。原則として、本発明によるシステム及び／又は方法は、本発明による諸特徴が存在する限り、特定のネットワーク標準に限定されず、代わりに、１つ又は複数の所望されるネットワークで実現されることが可能であり、特に、異なる通信技術の間でトランスペアレントに切り替えられる、又はルーティングされる音声伝送及び／又はデータ伝送によっても実現されることが可能であることが、強調されなければならない。それに加えて、さらなる要求されるコンポーネント、例えば、スピーカ及び電源供給装置が、眼鏡フレーム１０内に収容されることも可能である。
【００２８】
図１の符号３０は、移動通信端末装置、又は任意の所望される、いわゆる顧客宅内機器（ＣＰＥ）を指す。移動通信端末装置３０は、任意の移動無線ネットワークの任意の移動無線デバイスであることが可能であり、移動無線デバイスは、例えば、ＧＳＭ移動無線ネットワークのＧＳＭデバイス、又はＵＭＴＳネットワークのＵＭＴＳデバイス、又はサテライト・ネットワークのサテライト・デバイスであることが可能である。しかし、移動通信端末装置３０は、原則として、標準のパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、ポータブルＰＣ、固定ネット電話機、移動無線デバイスのための充電デバイス、プレイステーション、あるいは電子的にネットワーク化されたコンポーネントを有する他の任意のデバイスであることも可能である。移動通信端末装置３０は、例えば、データ要素を入力するための入力ユニット３２を含む。移動通信端末装置３０は、例えば、数字キー及びコントロール・キーから成る、移動無線電話機のタイプに応じた、標準のキーボード、又は類似の入力デバイスを有することが可能であり、数字キーは、例えば、文字の入力に切り替えられることが可能である。例えば、遠隔通信における料金の登録のケースにおいて、許可及び認証の目的で、移動通信端末装置３０は、通例、取り外し可能な識別モジュール、例えば、ＳＩＭ（加入者ＩＤモジュール）カード３４を含み、カード３４は、この図では、端末装置３０の下に示され、動作の際、移動通信端末装置内部の接触子と接触する。移動通信端末装置３０は、データ要素を表示するためのディスプレイ・デバイス３１をさらに含むことが可能である。アンテナ３５が、遠隔通信ネットワークを介するデータの伝送のために、知られている形で役割を果たし、ネットワークは、通例、移動無線ネットワーク、例えば、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ネットワーク、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワーク、又はＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）ネットワークである。移動通信端末装置３０に実装されているのが、非接触インタフェース３３であり、例えば、そのインタフェース３３を介して、眼鏡フレーム１０の非接触インタフェース１２からのデータ及びコマンドが、送受信されることが可能である。
【００２９】
本発明によるシステム、及び本発明による方法の実施形態変種の構造が、図４に示されている。第１の方向依存の音響センサ１６によって受信されるのが、とりわけ、ユーザ２２の口の領域からの音声信号であるのに対して、第２の方向依存の音響センサ１３は、とりわけ、近辺から来る周囲サウンドに向けられる。第３の方向依存の音響センサ１５が、とりわけ、ユーザの身体的振動サウンドからの音声信号をキャプチャすることができるようにセットアップされ、位置付けられる。第１の方向依存の音響センサ１６、及び第２の方向依存の音響センサ１３によってキャプチャされる音声信号は、信号調整モジュール４３及び制御回路４４によって、差動増幅器４６の出力において最小周囲雑音に調整される。第３の方向依存の音響センサ１５によってキャプチャされる音声信号は、「身体的振動サウンドがない」ケースにおいて、第１の方向依存の音響センサ１６によってキャプチャされる音声信号の増幅が、あまりにも増幅され過ぎないように、増幅器コントローラ４８によって使用される。しかし、「身体的振動サウンドが存在する」ケースでは、増幅器は、第１の方向依存の音響センサ１６によってキャプチャされた音声信号が、第２の方向依存の音響センサ１３によってキャプチャされた音声信号に対して増幅されるように設定される。実行時間に起因して歪みが全く生じないように、信号遅延モジュール４７が、備えられることが可能である。
【００３０】
図３に示されているのが、本発明によるシステム、及び本発明による方法の別の実施形態変種である。符号１０は、この場合も、１つ又は複数の方向依存の音響センサ１５を含む眼鏡フレームに関し、センサ１５は、ユーザの身体的振動音響信号が、その方向依存の音響センサ１５によってよくキャプチャされることが可能な位置に実装される。方向依存の音響センサ１５は、同様に、単純なマイクロホンとして、又はマイクロホンのグループ、つまり、いわゆるマイクロホン・アレイとして、かつ／又はＭＥＭＳ技術で実施されることが可能である。少なくとも１つの方向依存の音響センサ１５、５０によってキャプチャされた音声信号は、制御モジュール１１に伝送される。図５に示されるとおり、方向依存の音響センサ１５によってキャプチャされた音声信号は、制御モジュール１１内の増幅器５１によって増幅され、信号処理モジュール５２によって、レベル及び周波数に関して処理され、その後、基準−制御回路５４によって処理されて、キャプチャされたマイクロホン信号が、特性において、通常のマイクロホンによってキャプチャされる音声信号に対応するようにされる。次いで、音声信号は、移動通信端末装置３０のオーディオ・パス５３に追加される。基準−制御回路５４に関する基準が、各ユーザに関して、移動通信端末装置３０の中に、例えば、デバイスのマイクロホンによって記録される。信号処理モジュール５２、ならびに基準−制御回路５４はともに、眼鏡フレーム１０内にも、移動通信端末装置内にも配置されることが可能である。
【００３１】
電子システムに給電するための、電源供給装置１４に対するエネルギー源は、特に、光電池（図示せず）を介して実施されることが可能であり、この光電池は、眼鏡レンズ上に真空蒸着させられる。さらに、エネルギー源は、眼鏡フレーム１０に組み込まれた、又はフレーム１０に接続された一般的なバッテリを使用して実施されることも可能である。
【図１】
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【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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