(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドホンの右スピーカ及び、 左スピーカと、該右スピーカ及び左スピーカの外側に設置された右マイク及び、左マイクと、ヘッドホンに接続されたメインマイクと、信号処理部と、からなるヘッドセット型の形状を有した吃音矯正装置であって、前記信号処理部は、前記左マイクに回り込んで入力した音声信号を前記メインマイクに入力した音声信号から適応デジタルフィルタを用いて推定し減算することにより除去する第１のエコーキャンセラ部と、前記メインマイクから入力する音声信号を定時間遅延させる遅延部と、該遅延部の出力信号と前記第１のエコーキャンセラ部の出力信号とを加算する第１の加算部と、前記右マイクに回り込んで入力した音声信号を前記メインマイクに入力した信号から適応デジタルフィルタを用いて推定し減算することにより除去する第２のエコーキャンセラ部と、該第２のエコーキャンセラ部の出力信号と前記遅延部の出力信号を加算する第２の加算部と、から構成されることを特徴とする吃音矯正装置。
【請求項２】
前記メインマイクと前記左マイクと前記右マイクへの入力信号の時間的変化を観測して外部ノイズ成分を推定するノイズ推定部を有し、左スピーカ、右スピーカへの音声信号出力時に推定したノイズ成分を減算するノイズキャンセラ機能を有することを特徴とする請求項１記載の吃音矯正装置。
【請求項３】
音声信号出力部にバイブレータ部と骨振動スピーカを有し、音響スピーカーを取り外したヘッドセットを装着した際に、耳の背後の骨を振動させる構造を持つ事を特徴とする請求項１、又は請求項２記載の吃音矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、「吃音」を有する言語障害者の矯正を目的とした装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発話する際に声が詰まる言語障害は、「吃音」と呼ばれ、２歳から５歳に発症する場合が多く、その年代の約２％が、この言語障害を有しているといわれている。この言語障害は、言語障害が発症した人のうち約８５％は自然治癒すると言われているが、自然治癒しない場合は、吃音を矯正するための治療を必要とする場合が多い。従来、吃音障害者の治療法としては、下記の(ａ)、（ｂ）が行われている。
(ａ) 吃音低減治療法
(ｂ) 流暢性反応形成治療法
(ａ)は、吃音に対する不安や恐怖心を低減させることで、吃音症状の低減を図る心理学的な治療法であり、(ｂ)は、心理面には特に留意しないで、何かしらの条件づけによって、言葉の流暢性を向上させる治療法である。また、(ｂ)では、吃音になりやすい単語が明確な場合に、他の言葉に置き換えることを訓練する手法や、直観的或いは、経験的に吃音が低減できる手法を踏襲した手法等が実際行われている。こうした経験的な手法の一つに、「吃音者自身が発声した音声を遅延させて聞かせると症状が低減する。」というものがあり、診療所等での治療に使用されている。しかし、これを施す装置は極めて高価であり、また持ち運びなどは不可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従がって、従来より、吃音治療は診療所、病院のようなところでのみ行われており、一般生活で吃音を矯正する装置は存在しなかった。そのため、これまでの治療方法では、治療時間が限定され、治療効果が効果的に出てこないという状況も出てきた。そこで、日常生活に支障がなく、かつ吃音を矯正する機能を持つ吃音矯正装置の開発が望まれている。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吃音障害者にとって、日常生活で使用しても支障をきたさない優れた吃音矯正装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にあっては、ヘッドホンの右スピーカ及び、 左スピーカと、該右スピーカ及び左スピーカの外側に設置された右マイク及び、左マイクと、ヘッドホンに接続されたメインマイクと、信号処理部と、からなるヘッドセット型の形状を有した吃音矯正装置であって、前記信号処理部は、前記左マイクに回り込んで入力した音声信号を前記メインマイクに入力した音声信号から適応デジタルフィルタを用いて推定し減算することにより除去する第１のエコーキャンセラ部と、前記メインマイクから入力する音声信号を定時間遅延させる遅延部と、該遅延部の出力信号と前記第１のエコーキャンセラ部の出力信号とを加算する第１の加算部と、前記右マイクに回り込んで入力した音声信号を前記メインマイクに入力した信号から適応デジタルフィルタを用いて推定し減算することにより除去する第２のエコーキャンセラ部と、該第２のエコーキャンセラ部の出力信号と前記遅延部の出力信号を加算する第２の加算部と、から構成されることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の発明において、前記メインマイクと前記左マイクと前記右マイクへの入力信号の時間的変化を観測して外部ノイズ成分を推定するノイズ推定部を有し、左スピーカ、右スピーカへの音声信号出力時に推定したノイズ成分を減算するノイズキャンセラ機能を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３では、請求項１、又は請求項２の吃音矯正装置において、音声信号出力部が、骨振動を利用した骨振動スピーカを有する。ただし、両耳にスピーカの接続のないヘッドセットの形状を持ち、自分の話した音声が直接耳に入らない構成となっており、耳の後ろの骨を骨振動させる構成とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる吃音矯正装置の第１の実施の形態について、図１及び図２を用いて、第２の実施の形態について図３を用いて、第３の実施の形態について図４を用いて、夫々詳細に説明する。
【０００９】
［第１の実施の形態］
第１図に本実施の形態の例を示す。図中、本実施の形態の吃音矯正装置は、両耳ヘッドホンとマイクから構成されるヘッドセット型の構成とし、利用者の耳に当たるヘッドホン部分には、スピーカＳＬ、スピーカＳＲを有し、また、スピーカＳＬ、スピーカＳＲの外側には、マイクＭＬ、マイクＭＲを有し、また、音声入力部は、ヘッドホンから直接伸びたメインマイクＭを有し、これらマイクＭＬ，ＭＲ，Ｍとから入力する信号に処理を加えスピーカに出力する際の信号処理部Ｓを有する構成とする。
【００１０】
また、信号処理部Ｓは、例えば、胸のポケットに入る名刺サイズ大の大きさのものとする。第２図に信号処理部Ｓの実施例を示す。信号処理部Ｓでは、マイクＭＬに入力した音声信号に対して、エコーキャンセラ部１Ｓ−１において、メインマイクＭに入力しようとした音声信号が回り込んでマイクＭＬに入力した音声信号を適応デジタルフィルタＳ−１−１を活用した信号推定処理と減算処理により取り除き、メインマイクＭに入力した音声信号をメモリ活用した遅延部Ｓ−３により得られるメインマイク入力遅延信号を、マイクＬに入力しエコーキャンセラ部Ｓ−１から出力する信号に加え、スピーカＳＬより出力する。
【００１１】
同様に、マイクＭＲに入力した音声信号に対して、エコーキャンセラ部Ｓ−２において、メインマイクＭに入力しようとした音声信号が回り込んでマイクＭＲに入力した音声信号を、適応デジタルフィルタＳ−２−１を活用した信号推定処理と減算処理により取り除き、メインマイクＭに入力した音声信号をメモリ活用した遅延部Ｓ−３により得られるメインマイク入力遅延信号を、マイクＭＲに入力しエコーキャンセラ部Ｓ−２から出力する信号に加え、スピーカＳＲより出力する。なお、スピーカＳＬ，ＳＲの音量や、遅延部Ｓ−３での遅延時間は、簡単に変えられる構造を持っているものとする。
【００１２】
また、マイクＭＬ、マイクＭＲ、メインマイクＭには夫々アンプとしてマイクアンプ部ＡＬ、マイクアンプ部ＡＭ、マイクアンプ部ＡＲが、またスピーカＳＡＬ、スピーカＳＡＲにはスピーカアンプ部ＳＡＬ、スピーカアンプ部ＳＡＲが接続され、入出力信号の安定を図っている。
【００１３】
［第２の実施の形態］
第３図に本実施の形態の吃音矯正装置を示す。
【００１４】
なお、本実施の形態の吃音矯正装置の基本構成は、上述した第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００１５】
信号処理部Sでは、マイクＭＬに入力した音声信号に対して、メインマイクＭに入力しようとした音声信号が回り込んでマイクＭＬに入力した音声信号を、適応デジタルフィルタＳ−１−１を活用したエコーキャンセラ部Ｓ−１により取り除き、また、メインマイクＭに入力した音声信号をメモリを活用した遅延部Ｓ−３により定時間遅延させ、マイクＭＬから入力しエコーキャンセラ部Ｓ−１から出力する信号に加える。
【００１６】
同様に、マイクＭＲに入力した音声信号に対して、メインマイクＭに入力しようとした音声信号が回り込んでマイクＭＲに入力した音声信号を適応デジタルフィルタＳ−２−１を活用したエコーキャンセラ部Ｓ−２により取り除き、また、メインマイクＭに入力した音声信号をメモリを活用した遅延部Ｓ−３により定時間遅延させ、マイクＭＲに入力しエコーキャンセラ部Ｓ−２から出力する信号に加える。
【００１７】
さらに、ノイズ推定部Ｓ−６では、マイクＭＬ、マイクＭＲ、メインマイクＭに入力した信号から、入力信号の時間的変動等を用いて、リアルタイムのノイズを推定し、エコーキャンセラ部Ｓ−１及び、エコーキャンセラ部Ｓ−２から出力される信号から減算することによりノイズ成分を低減させるノイズキャンセラ機能を持ち、処理後の音声信号は、スピーカＳＬ、スピーカＳＲからそれぞれ出力される。
【００１８】
ここで、マイクＭＬ、マイクＭＲ、メインマイクＭには夫々アンプとしてマイクアンプ部ＡＬ、マイクアンプ部ＡＭ、マイクアンプ部ＡＲが、またスピーカＳＡＬ、スピーカＳＡＲにはスピーカアンプ部ＳＡＬ、スピーカアンプ部ＳＡＲが接続され、入出力信号の安定を図っている。
【００１９】
［第３の実施の形態］
第４図に、実施の形態の吃音矯正装置を示す。なお、本実施の形態の吃音矯正装置の基本構成は、上述した第１の実施の形態のものとよく似ており、同じ部分については同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
信号処理部Ｓでは、マイクＭＬに入力した音声信号に対して、メインマイクＭに入力しようとした音声信号が回り込んで、マイクＭＬに入力した音声信号を適応デジタルフィルタＳ−１−１を活用したエコーキャンセラ部Ｓ−１により取り除き、また、メインマイクＭに入力した音声信号をメモリを活用した遅延部Ｓ−３により定時間遅延させ、マイクＭＬに入力しエコーキャンセラ部Ｓ−１から出力された信号に加える。この処理により得られた信号は、電気的信号であるが、この信号は、バイブレータＶＬにより振動に変換され、骨振動スピーカＨＳＬにより振動出力される。
【００２１】
同様に、マイクＭＲに入力した音声信号に対しても、メインマイクＭに入力した音声信号が回り込んでマイクＭＲに入力した音声信号を適応デジタルフィルタＳ−２−１を活用したエコーキャンセラ部Ｓ−２により取り除くとともに、メインマイクＭに入力した音声信号をメモリを活用した遅延部Ｓ−３により定時間遅延させ、マイクＭＲに入力しエコーキャンセラ部Ｓ−２から出力される信号に加える。
【００２２】
この処理により得られた信号は、電気的信号であるが、バイブレータＶＲにより骨振動に変換され、骨振動スピーカＨＳＲにより振動出力される。このとき、骨振動スピーカＨＳＲは、両耳を隠した状態のヘッドホンの後ろ側、つまり耳の後ろの骨を振動させるものとする。また、ヘッドセットのスピーカは取り去り、自分の話した声等が直接自分の耳に入らないようにする。
【００２３】
なお、今回の説明では、請求項１の応用として説明するが、請求項２を用いても実施できる。
【００２４】
以上により、自分の声は遅延させ、外部の声はリアルタイムで聞くことが可能となり、日常生活における吃音治療が可能となり、言語障害治療に不可欠な繰り返し訓練による慣れの効果も生み出すことができた。また、自分の声の遅延時間を短くしていくと、吃音の症状は改善され、最終的に、吃音の症状は無くなる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、現状医療施設でしか訓練することのできない装置を、日常生活で活用することができるようになり、その結果、矯正訓練が長時間行うことができるようになり、反復訓練が実現でき、矯正の効果が出やすくなるとともに、この装置を使用して矯正する場合、遅延時間を訓練の効果が出次第、短くしていくことにより、連続使用による慣れや、経験により、早期に吃音治療を行うことが可能となると言う効果を奏する。
【００２６】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え更に、吃音矯正装置の周囲ノイズの影響を低減することが可能となり、はっきりとした音声を聞くことが可能となるとともに、騒音下での使用も可能となると言う効果を奏する。
【００２７】
請求項３では、請求項１乃至請求項２記載の発明の効果に加え更に、多数存在する吃音者でかつ聴覚機能の弱い人に対しても吃音矯正装置を使用できる環境を提供することが可能になるとともに、周囲騒音が特にうるさいところでも、骨振動スピーカを使用することにより会話をする事が可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吃音矯正装置の第１の実施の形態を表わす説明図である。
【図２】第１の実施形態の吃音矯正装置をあらわすブロック図である。
【図３】本発明に係る吃音矯正装置の第２の実施の形態をあらわすブロック図である。
【図４】本発明に係る吃音矯正装置の第３の実施の形態をあらわすブロック図である。
【符号の説明】
ＨＳＬ      左骨振動スピーカ
ＨＳＲ      右骨振動スピーカ
Ｍ          メインマイク
ＭＬ        左マイク
ＭＲ        右マイク
Ｓ          信号処理部
Ｓ−１ 第１のエコーキャンセラ部
Ｓ−２ 第２のエコーキャンセラ部
Ｓ−１−１  適応デジタルフィルタ
Ｓ−２−１  適応デジタルフィルタ
Ｓ−３      遅延部
Ｓ−６      ノイズ推定部
ＳＬ        右スピーカ
ＳＲ        左スピーカ
ＶＬ        左バイブレータ
ＶＲ        右バイブレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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