(57)【要約】ユーザが装着するためのオーディオ強化聴力保護システムは、一次ノイズ削減部および二次ノイズ削減部を有する周囲ノイズ削減アセンブリを含む。オーディオ強化聴力保護システムは、１つ以上の環境用マイクを有するオーディオ入力アセンブリも含み、生の環境オーディオ信号を受信する。生のオーディオ信号は、ユーザに送信される前に、デジタル信号処理アセンブリを介して、処理済みオーディオ信号に変換される。オーディオ強化聴力保護システムは、少なくとも１つのスピーカーを有するオーディオ出力アセンブリも含み、処理済みオーディオ信号をユーザに送信する。
2021521700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが装着するためのオーディオ強化聴力保護システムにおいて、
周囲ノイズ削減アセンブリと、
少なくとも１つの環境用マイクを含み、環境オーディオ信号を受信するオーディオ入力アセンブリと、
デジタル処理部を含み、前記環境オーディオ信号を変換するデジタル信号処理アセンブリと、
少なくとも１つのスピーカーを含み、処理済みオーディオ信号を前記ユーザに送信するオーディオ出力アセンブリと
を含むシステム。
【請求項２】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、少なくとも１つの一次ノイズ削減部を含むものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、少なくとも１つの二次ノイズ削減部を含むものである、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記二次ノイズ削減部は、前記一次ノイズ削減部に相互接続されたものである、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記相互接続の構成は、調節自在相互接続部を含むものである、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記オーディオ入力アセンブリは、更に、少なくとも１つのマイクマニフォールドを含むものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの環境用マイクは、前記少なくとも１つのマイクマニフォールドに収容されたものである、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記マイクマニフォールドは、少なくとも部分的に人間の耳を模倣して、前記環境オーディオ信号を機械的にフィルタリングするように構成されたものである、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
１対の環境用マイクを、
更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記１対の環境用マイクの各マイクは、別々の対応するマイクマニフォールドに収容されたものである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記１対のマイクマニフォールドは、両耳構成の前記周囲ノイズ削減アセンブリに載置されたものである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記オーディオ入力アセンブリは、ユーザ頭部に対する任意の方向で、最小で２０度の解像度を提供するものである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記デジタル処理部は、更に、生のオーディオ信号を前記処理済みオーディオ信号に変換するように構成されたものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記生のオーディオ信号は、前記環境オーディオ信号を含むものである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記オーディオ入力アセンブリは、前置増幅器を含むものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、パッシブ型である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、アクティブ型である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
ユーザが装着するためのオーディオ強化聴力保護システムにおいて、
一次ノイズ削減部および二次ノイズ削減部を含む周囲ノイズ削減アセンブリと、
複数の環境用マイクを含み、環境オーディオ信号を受信するオーディオ入力アセンブリと、
デジタル信号処理アセンブリと、
少なくとも１つのスピーカーを含み、処理済みオーディオ信号を送信するオーディオ出力アセンブリと
を含むシステム。
【請求項１９】
前記二次ノイズ削減部は、前記一次ノイズ削減部に、調節自在相互接続部を介して相互接続されたものである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、周囲ノイズレベルを、少なくとも５０デシベル削減するように構成されたものである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記一次ノイズ削減部は、周囲ノイズレベルを、少なくとも３０デシベル削減するように構成されたものである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記二次ノイズ削減部は、周囲ノイズレベルを少なくとも２０デシベル削減するように構成されたものである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、パッシブ型である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、アクティブ型である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
ユーザが装着するが装着するためのオーディオ強化聴力保護システムにおいて、
前記ユーザによる装着を容易にする支持部材によって互いに接続された１対の一次ノイズ削減部を含む周囲ノイズ削減アセンブリと、
前記１対の一次ノイズ削減部の別々の一次ノイズ削減部に、各々、調節自在に相互接続された１対の二次ノイズ削減部と、
複数の環境用マイクを含み、環境オーディオ信号を受信するオーディオ入力アセンブリであって、各前記複数の環境用マイクは、前記１対の一次ノイズ削減部の別々の一次ノイズ削減部に載置されたものであるオーディオ入力アセンブリと、
非常に大音量の環境音を、前記環境音自体の損失またはアーチファクトを生じることなく前記ユーザにとって安全なレベルに制限するデジタル処理部を含み、前記環境オーディオ信号を処理済みオーディオ信号に変換するデジタル信号処理アセンブリと、
複数のスピーカーを含み、前記処理済みオーディオ信号を前記ユーザに送信するオーディオ出力アセンブリと
を含むシステム。
【請求項２６】
前記オーディオ入力アセンブリは、更に、少なくとも１つの音声伝達受信部を含み、複数の音声伝達オーディオ信号を前記ユーザから受信するものである、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記デジタル処理部は、更に、前記複数の音声伝達オーディオ信号を複数の処理済みオーディオ信号に変換するように構成され、音声伝達の発語明瞭性を高めるものである、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、周囲ノイズレベルを、少なくとも５０デシベル削減するように構成されたものである、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、パッシブ型である、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３０】
前記周囲ノイズ削減アセンブリは、アクティブ型である、請求項２５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１８年４月１１日出願の米国仮特許出願第６２／６５６，１５０号の優先権の利益を主張する２０１９年４月１１日出願の米国特許出願第１６／３８１，６５９の優先権の利益を主張し、それらの内容は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
オーディオ強化聴力保護システムは、ユーザが曝される環境ノイズレベルを実質的に低下させる周囲ノイズ削減アセンブリと、１つ以上の環境用マイクを含み、ユーザのために聴覚的風景を写実的に再生するオーディオ入力アセンブリと、処理済みオーディオ信号をユーザに送信する前に、生のオーディオ信号を変換するデジタル信号処理アセンブリとを含む。
【背景技術】
【０００３】
ある産業およびレクリエーション活動で、人は、非常に高レベルの連続した周囲ノイズに曝される環境にいることがありうる。周囲ノイズは、１２０デシベル（ｄＢ）以上で持続するレベルを超えうる。高ノイズレベル環境のいくつかの例を挙げると、改造車レース、空港、採掘作業場、および、大型のアリーナやスタジアムでのコンサートを含む。何らかの形態の聴力保護物なしで、非常に高レベルの周囲ノイズに曝され続けることで、そのような環境に置かれた人は深刻な難聴を生じて、場合によっては、永久的障害でありうる。残念ながら、聴力保護物は、そのような高ノイズレベル環境で装着した人が他の人とコミュニケーションするのを、不可能ではないにしても、困難にさせることが多い。更に、聴力保護装置は、それを装着した人の耳に届く環境オーディオ信号を妨げるか、著しく制限してしまうことによって、状況把握力も著しく低下させる。
【０００４】
現状の聴力保護装置の欠点の一つは、ユーザのために外界の音を再生する時に用いる環境オーディオ信号を取り込むのに使うマイクが、特定の高ノイズレベル環境の聴覚的風景を写実的に表現しない傾向があることである。これは、部分的には、周波数応答が非常に悪く、非常に不自然であることによるもので、例えば、特に、前後および／または上下の識別について、環境音の方向性が限られるか、存在しないことによる。更に、現在の装置のほとんどには、ハードのリミッタが組み込まれて、大音量の過渡音を生じた時には全ての音が切断される。
【０００５】
上記問題を解決する試みの一つは、電子音声伝達部および外側に取り付けられたマイクアセンブリを有する電子聴力補助装置を含み、より安全なノイズレベルで環境音を再導入するものである。しかしながら、現状では、そのような装置は完全なものとは程遠いものである。
【０００６】
現状の聴力保護装置が示す他の重大な欠点は、音声伝達信号が強くフィルタリングされて歪み、音声伝達信号を受信した人が理解できないことが多い傾向があることである。
【０００７】
現状の聴力保護装置は、インイヤー式プラグ／バッド、または、外側からの耳当て型のいずれかのみで構成される傾向がある。残念ながら、これらの装置のいずれも、それ自体で、必ずしも十分な聴力保護を提供するものではない。それでも、現状のインイヤー式のものと、外側からの耳当て型のものの両方を同時に装着すると、全体としての聴力保護は高まるが、伝達音質および環境把握力は著しく低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、ユーザがいる特定の高ノイズレベル環境の聴覚的風景を写実的に再生するオーディオ強化聴力保護システムを提供することは、非常に利点がある。更に、周囲の環境ノイズレベルを実質的に、つまり、５０ｄＢ以上削減するノイズ削減アセンブリを含むオーディオ強化聴力保護システムを提供することも利点がある。そのようなノイズ削減アセンブリは、一次ノイズ削減部と二次ノイズ削減部の両方を含みうる。他の利点は、ユーザからの音声伝達オーディオ信号を取り込む音声伝達受信部を含むオーディオ強化聴力保護システムを提供することによって実現されうる。更に他の利点は、ユーザに送られる音声伝達の発語明瞭性レベルを高めるデジタル信号処理アセンブリを有するオーディオ強化聴力保護システムを提供することによって実現されうる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、オーディオ強化聴力保護システムに関する。一実施形態において、オーディオ強化聴力保護システムは、少なくとも１つの一次ノイズ削減部を含む周囲ノイズ削減アセンブリを含む。他の実施形態において、周囲ノイズ削減アセンブリは、二次ノイズ削減部も含み、更なる一実施形態において、周囲ノイズ削減アセンブリは、少なくとも１つの二次ノイズ削減部に相互接続された少なくとも１つの一次ノイズ削減部を含み、周囲ノイズ削減アセンブリは、ユーザの耳部に届く周囲ノイズレベルを実質的に削減する。
【００１０】
本発明によるオーディオ強化聴力保護システムは、環境オーディオ信号を、ユーザを囲む聴覚的風景から受信するように位置する１つ以上の環境用マイクを含むオーディオ入力アセンブリも含む。少なくとも１つの更なる実施形態において、本発明によるオーディオ強化聴力保護アセンブリの１つ以上の環境用マイクは、マイクマニフォールドに載置され、マイクマニフォールドは、少なくとも部分的に人間の耳を模倣して、機械的に環境オーディオ信号をフィルタリングするように構成される。
【００１１】
デジタル信号処理アセンブリは、本発明によるオーディオ強化聴力保護システムの少なくとも１つの実施形態に含まれる。デジタル信号処理アセンブリは、デジタル処理部を含み、環境オーディオ信号を処理済みオーディオ信号に変換する。少なくとも１つの実施形態において、デジタル処理部は、非常に大音量の環境音を、環境音自体の損失またはアーチファクトを生じることなく、ユーザにとって安全なレベルに制限する。
【００１２】
本発明の少なくとも１つの実施形態によるオーディオ強化サウンド保護システムは、１つ以上のスピーカーを含むオーディオ出力アセンブリも含み、処理済みオーディオ信号をユーザに送信する。
【００１３】
本発明によるデジタル信号処理アセンブリからの処理済みオーディオ信号は、任意の数の異なる方法で組み合わされて、本システムが、高レベルの周囲ノイズを有する任意の様々な環境で有効に利用されるのを可能にする。
【００１４】
一実施形態において、本発明のオーディオ強化聴力保護システムは、ユーザに、レベル制御部を提供し、それを用いて、環境オーディオ信号と音声伝達オーディオ信号の混合具合を連続して調節する。
【００１５】
他の実施形態において、環境オーディオ信号を、モーメンタリ式スイッチを用いてオンに切り換えて、高レベル周囲ノイズ環境で他の人とのコミュニケーションを行うために押して話すタイプの特徴的機能を可能にしうる。そのような実施形態において、音声伝達オーディオ信号を常時オンにしうる一方、環境オーディオ信号をミュートにする。
【００１６】
更なる一実施形態において、環境オーディオ信号と音声伝達オーディオ信号の両方を有効にするが、デジタル処理部を、環境オーディオ信号を自動でミュートに、または、ミュート解除にするための閾値を用いてプログラムする。
【００１７】
更に他の実施形態において、音声伝達オーディオ信号を、音楽などのエンターテインメント情報を担持するように設計された追加の有線または無線オーディオ信号と組み合わせたり、置き換えたりしうる。そのような実施形態において、デジタル信号処理アセンブリは、多数のモードについてプログラムされて、音声伝達オーディオ信号についての発語明瞭性、または、エンターテインメント情報を含むオーディオ信号についてのデジタルオーディオ強化を提供するようにする。オーディオ信号が別々のチャンネルのままの場合、デジタル信号処理アセンブリによって、個々の意図した目的に合うように別々に処理されうる。
【００１８】
本発明のこれらの、および、他の目的、特徴、および、利点は、図面および詳細な記載を考慮することで、より明らかになろう。
【００１９】
本発明の本質を、より完全に理解するために、以下の詳細な記載を添付の図面と共に参照すべきである。
【００２０】
多くの図面を通して、類似の部分を、類似の参照番号を用いて称している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるオーディオ強化聴力保護システムの例示的な一実施形態の正面図である。
【図２】本発明によるオーディオ強化聴力保護システムの一部の外側から見た斜視図である。
【図３】本発明によるオーディオ強化聴力保護システムの一部の内側から見た斜視図である。
【図４】本発明によるオーディオ強化聴力保護システムの一部の分解斜視図である。
【図５】本発明によるオーディオ強化聴力保護システムのデジタル信号処理アセンブリの例示的な一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
上記のように、本発明は、概して、図面において１０として示したオーディオ強化聴力保護システムに関する。図１の例示的な実施形態は、本発明によるオーディオ強化聴力保護システム１０の前面図である。図１から分かるように、オーディオ強化聴力保護システム１０は、周囲ノイズ削減アセンブリ２０を含む。更に、図１の例示的な実施形態に示すように、周囲ノイズ削減アセンブリ２０は、１対の一次ノイズ削減部２２を含み、各々、ユーザの片耳に対応する。更に、図１は、少なくとも１つの実施形態において、一次ノイズ削減部２２同士を接続する支持部材２３を示している。支持部材２３は、更に、本発明のオーディオ強化聴力保護システム１０を、ユーザの頭部および耳部に対する動作時向きに配置するのを容易にする。
【００２３】
本発明による各一次ノイズ削減部２２は、対応する方のユーザの片耳を囲んで、ユーザの耳部に届く周囲ノイズのレベルを大きく削減するように構成される。少なくとも１つの実施形態において、一次ノイズ削減部２２は、封止部２２’を含む。図３の例示的な実施形態から最も良く分かるように、封止部２２’は、囲み構成部を含み、オーディオ強化聴力保護システム１０がユーザの耳部に対する動作時向きに配置された時に、一次ノイズ削減部２２の封止部２２’は、ユーザの外耳を覆うように、ユーザの外耳に対して完全に囲む向きに配置されうる。本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、ユーザの耳部を覆うように動作時向きで配置された一次ノイズ削減部２２は、ユーザの耳部に届く周囲ノイズレベルを少なくとも３０デシベル（ｄＢ）削減する。
【００２４】
本発明のオーディオ強化聴力保護システム１０の少なくとも１つの実施形態によれば、周囲ノイズ削減アセンブリ２０は、更に、少なくとも１つの二次ノイズ削減部２４を含む。図３、４の例示的な実施形態を参照すると、周囲ノイズ削減アセンブリ２０は、対応する一次ノイズ削減部２２に相互接続部２６を介して相互接続された少なくとも１つの二次ノイズ削減部２４を含む。少なくとも１つの実施形態において、二次ノイズ削減部２４は、ユーザの外耳道の開口部に挿入されるように構成されたイヤーバッドを含む。当業者なら分かるように、イヤーバッドは、任意の様々な柔軟な材料で構成されうるもので、発泡体、シリコーン、ゼリー状物質などを含み、イヤーバッドが、ユーザの外耳道の開口部に略一致して、それを完全に封止するようにしうる。
【００２５】
更に、図３、４の例示的な実施形態を参照すると、二次ノイズ削減部２４は、対応する一次ノイズ削減部２２に調節自在相互接続部２７を介して相互接続される。特に、少なくとも１つの実施形態において、調節自在相互接続部２７は、一次ノイズ削減部２２がユーザの耳部を覆う動作用位置に配置された時に、相互接続部２６を引っ込める巻取りリールを含む。少なくとも１つの実施形態において、調節自在相互接続部２７は、一次ノイズ削減部２２の内側部分に取り付けられた歯止め巻き取りリールを含む。他の一実施形態において、調節自在相互接続部２７は、一次ノイズ削減部２２の内側部分に取り付けられたバネ付勢巻取りリールを含む。したがって、二次ノイズ削減部２４、つまり、イヤーバッドをユーザの外耳道の開口部に容易に挿入するために、二次ノイズ削減部２４は、一次ノイズ削減部２２から相互接続部２６を介して外側に向かって延伸しうる。
【００２６】
二次ノイズ削減部２４が、ユーザの外耳道の開口部で動作時向きに適切に配置されると、対応する一次ノイズ削減部２２がユーザの外耳を覆い囲んで動作時位置に配置された時に、相互接続部２６は調節自在相互接続部２７の巻取りリールへ巻き取られる。調節自在相互接続部２７により、相互接続部２６は、完全に一次ノイズ削減部２２の内部に位置したままになり、それにより、当業者なら分かるように、一次ノイズ削減部２２が最大レベルのノイズ削減を行うのを妨げうる封止部２２’との干渉を排除しうる。更に、相互接続部２６を調節自在相互接続部２７の巻取りスプールの周りに配置することで、相互接続部２６が一次ノイズ削減部２２の内側で単にかたまるのを防ぎ、したがって、本発明のオーディオ強化聴力保護システム１０を装着したユーザの快適さを高める。
【００２７】
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、ユーザの外耳道の開口部に動作時向きで配置された二次ノイズ削減部２４は、ユーザの耳部に届く周囲ノイズレベルを少なくとも２０ｄＢ削減する。更に、周囲ノイズ削減アセンブリ２０の一次ノイズ削減部２２と二次ノイズ削減部２４の両方が、各々の動作時向きでユーザに装着された場合、ユーザの耳部に届く周囲ノイズのレベルは、実質的に少なくとも５０ｄＢ削減される。
【００２８】
図１の例示的な実施形態を再び参照すると、本発明によるオーディオ強化聴力保護システム１０は、オーディオ入力アセンブリ３０も含む。本発明によるオーディオ入力アセンブリ３０は、少なくとも１つの環境用マイク３２を含む。少なくとも１つの実施形態において、図１に示したように、オーディオ入力アセンブリ３０は、複数の環境用マイク３２を含む。図１に更に示したように、本発明によるオーディオ入力アセンブリ３０は、各一次ノイズ削減部２２に載置されたマイクマニフォールド３４に設置された環境用マイク３２を含む。図１、２からも分かるように、少なくとも１つの実施形態において、環境用マイク３２は各一次ノイズ削減部２２に載置されて、環境用マイク３２が、本発明のオーディオ強化聴力保護システム１０を装着したユーザが見ている方向に前方に向くようにする。１対の環境用マイク３２が、図１の例示的な実施形態に例示したような両耳構成の周囲ノイズ削減アセンブリ２０に載置された対応するマイクマニフォールド３４に収容され田場合、本発明のオーディオ入力アセンブリ３０は、ユーザの頭部に対する任意の方向で最小で２０度の解像度を提供する。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、マイクマニフォールド３４は、少なくとも部分的に人間の耳を模倣して構成される。したがって、本発明によるマイクマニフォールド３４は、環境オーディオ信号３３を機械的にフィルタリングする役割を果たし、それにより、ユーザが自分自身を見つける環境の聴覚的風景を少なくとも部分的に含む環境オーディオ信号３３を、写実的に生成するのを可能にする。
【００３０】
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、オーディオ入力アセンブリ３０は、更に、少なくとも１つの音声伝達受信部３６を含む。当業者なら分かるように、音声伝達受信部３６は、有線構成部、例えば、有線のヘッドセットおよびイヤーバッドに一般的に組み込まれるようなインラインマイクを含みうる。少なくとも１つの更なる実施形態において、音声伝達受信部３６は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続可能なオーディオ受信部などの無線オーディオ受信部を含みうる。図１、２の例示的な実施形態から分かるように、オーディオ入力アセンブリ３０は、一次ノイズ削減部２２に載置された少なくとも１つの音声伝達受信部３６を含む。
【００３１】
本発明によるオーディオ強化聴力保護システム１０は、更に、生のオーディオ信号４２をオーディオ入力アセンブリ３０から受信するデジタル信号処理アセンブリ４０を含む。ここまでの記載から分かるように、生のオーディオ信号４２の入力は、オーディオ入力アセンブリ３０の環境用マイク３２によって取り込まれた環境オーディオ信号３３を含みうる。少なくとも１つの実施形態において、環境用マイク３２によって取り込まれた環境オーディオ信号３３は、デジタル信号処理アセンブリ４０に送信される前に、前置増幅器３５を通って処理される。その代わりに、生のオーディオ信号４２の入力は、オーディオ入力アセンブリ３０の音声伝達受信部３６によって取り込まれた音声伝達オーディオ信号３７を含みうる。更なる一実施形態において、生のオーディオ信号４２は、環境オーディオ信号３３と音声伝達オーディオ信号３７の両方を含みうる。
【００３２】
図５の例示的な実施形態を参照すると、デジタル信号処理アセンブリ４０は、上記のように環境オーディオ信号３３、音声伝達オーディオ信号３７、または、両方の組合せを含みうる生のオーディオ信号４２を受信する。少なくとも１つの実施形態において、本発明によるデジタル信号処理アセンブリ４０は増幅器４４を含み、処理前に、生のオーディオ信号４２の強度を高め、以下に更に記載するように１つ以上のスピーカー５２を駆動する。更に、図５の例示的な実施形態を参照すると、デジタル信号処理アセンブリ４０は、更に、デジタル処理部４６を含む。本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、デジタル処理部４６は、増幅された生のオーディオ信号４２’を受信し、更に、増幅された生のオーディオ信号４２’を、本明細書で以下に記載するように、ユーザの耳部にオーディオ出力アセンブリ５０を介して送信する処理済みオーディオ信号４８に変換する。
【００３３】
本発明によるデジタル信号処理アセンブリ４０は、任意の多数の方法でプログラム可能でありうる。一例として、１つ以上の環境用マイク３２から取得した環境オーディオ信号３３は、デジタル信号処理システムおよび方法に関する米国特許第８，１６０，２７４号明細書に記載のように処理しうるものである。上記デジタル信号処理方法により環境オーディオ信号３３を処理して、優れた周波数応答制御を有する処理済みオーディオ信号４８を生成し、自然で写実的に現実世界の音響環境を表すことが可能になる。更に、上記方法は、他の環境音の損失も、アーチファクトも生じることなく、非常に大音量の過渡音を安全なレベルに制限する。例えば、話している最中の人に近接して銃が発砲された場合に、その人の音声は変わらないレベルのままになるように処理しつつ、銃声は安全なレベルに制限されうる。このようにデジタル信号処理アセンブリ３０を用いた結果、本発明の周囲ノイズ削減アセンブリ２０は、アクティブ型ノイズ削減アセンブリ２０として機能する。少なくとも１つの更なる実施形態において、デジタル処理部４６は、入力される生のオーディオ信号４２に基づいてノイズキャンセリング信号を生成するプログラム動作部であり、それにより、周囲ノイズ削減アセンブリ２０は、アクティブ型の「ノイズキャンセリング」ノイズ削減アセンブリ２０へと変換される。
【００３４】
上記デジタル信号処理方法は、本明細書に記載のように、環境オーディオ信号３３をマイクマニフォールド３４に載置された環境用マイク３２から取得する場合に特に有効である。特に、マイクマニフォールド３４に載置された環境用マイク３２から取得した生のオーディオ信号４２を処理して、聴覚的風景の全ての軸で環境音の方向性を完全に再生することが可能になりうる。
【００３５】
音声伝達オーディオ信号３７について、狭帯域デジタル信号処理システムおよび方法に関する米国特許第９，２６４，００４号明細書、または、デジタル信号処理システムおよび方法に関する米国特許第８，１６０，２７４号明細書は、両方とも人間の発語明瞭性を効果的にかなり高めることが可能なので、信号３７を、これらの文献に記載のように処理しうる。
【００３６】
上記のように、生のオーディオ信号４２を、任意の数の異なる方法で、本発明によるデジタル信号処理アセンブリ４０を介して処理済みオーディオ信号４８に変換し、本発明のオーディオ強化聴力保護システム１０が、高レベルの周囲ノイズを有する任意の様々な環境で有効に使われるのが可能になりうる。特に、本発明によるデジタル信号処理アセンブリ４０は、音声伝達信号３７からの発語明瞭性を高め、更に、入力される環境オーディオ信号３３を、外界の聴覚的風景を自然で写実的にユーザの耳部に再生する処理済みオーディオ信号４８に変換するようにプログラムされる。
【００３７】
一実施形態において、本発明のオーディオ強化聴力保護システム１０のデジタル処理部４６は、レベル制御部を含み、それを用いて、環境オーディオ信号３３と音声伝達オーディオ信号３７の混合具合を連続して調節し、ユーザに送信する処理済みオーディオ信号４８を最適化する。
【００３８】
他の実施形態において、環境オーディオ信号３３をモーメンタリ方式でオンに切り換えて、高レベル周囲ノイズ環境で他の人とのコミュニケーションを行うために押して話すタイプの特徴的機能を可能にしうる。そのような実施形態において、音声伝達オーディオ信号３７は、常時オンにしうる一方、環境オーディオ信号３３は、オンに切り換えられるまでミュートにする。
【００３９】
更なる一実施形態において、環境オーディオ信号３３と音声伝達オーディオ信号３７の両方を有効にするが、デジタル処理部４６を、環境オーディオ信号３３を自動でミュートに、または、ミュート解除にするための閾値を用いてプログラムする。
【００４０】
更に他の実施形態において、音声伝達オーディオ信号３７を、音楽などのエンターテインメント情報を担持するように設計された追加の有線または無線オーディオ信号と組み合わせたり、置き換えたりしうる。そのような実施形態において、デジタル信号処理アセンブリ４０は、多数のモードについてプログラムされて、音声伝達オーディオ信号３７についての発語明瞭性、または、エンターテインメント情報を含むオーディオ信号についてのデジタルオーディオ強化を提供するようにする。オーディオ信号が別々のチャンネルのままの場合、デジタル信号処理アセンブリ４０によって、個々の目的に合うように別々に処理されうる。
【００４１】
既に記載したように、本発明によるオーディオ強化聴力保護システム１０は、更に、オーディオ出力アセンブリ５０を含み、処理済みオーディオ信号４８をデジタル信号処理アセンブリ４０からユーザの耳部に送信するのを可能にする。本発明のオーディオ出力アセンブリ５０は、少なくとも１つのスピーカー５２を含み、処理済みオーディオ信号４８をユーザの耳部に送信する。図３、４の例示的な実施形態を参照すると、オーディオ出力アセンブリ５０は、二次ノイズ削減部２４に載置された少なくとも１つのスピーカー５２を含み、それは、例に過ぎないが、柔軟なイヤーバッドなどである。少なくとも１つの実施形態において、オーディオ出力アセンブリ５０は、１対のスピーカー５２を含み、各スピーカーは、ユーザの片耳に各々対応する別々の二次ノイズ削減部２４に載置される。
【００４２】
相互接続部２６は、有線接続部を含むか、または、それから構成されて、処理済みオーディオ信号４８をデジタル信号処理アセンブリ４０からスピーカー５２に送信するのを容易にする。少なくとも１つの実施形態において、スピーカー５２は、無線オーディオスピーカー５２を含み、ここでも例に過ぎないが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信可能なオーディオスピーカー５２を含む。
【００４３】
本発明の上記実施形態に、詳細について、多くの変更、バリエーションおよび変形が可能なので、ここまでに記載し、添付の図面に示した全ての事項は、例示に過ぎず、限定するものではないと解釈されることを意図する。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項および法律的等価物によって特定されるべきである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  オーディオ強化聴喪力保護システム
２０  周囲ノイズ削減アセンブリ
２２  一次ノイズ削減部
２４  二次ノイズ削減部
２６  相互接続部
２７  調節自在相互接続部
３０  オーディオ入力アセンブリ
３２  環境用マイク
３４  マイクマニフォールド
３６  音声伝達受信部
４０  デジタル信号処理アセンブリ
４６  デジタル処理部
５０  オーディオ出力アセンブリ
５２  スピーカー
【図１】
2021521700.tif 000003
【図２】
2021521700.tif 000004
【図３】
2021521700.tif 000005
【図４】
2021521700.tif 000006
【図５】
2021521700.tif 000007
【国際調査報告】
2021521700.tif 000008