(57)【要約】【課題】  音声処理及び制御メカニズムを通して、受信した外部の音声信号における鮮明度を高める補聴装置を提供する。【解決手段】  信号受信ユニットが受信したアナログ信号をデジタル信号に変換するための信号変換ユニットと、当該デジタル信号を一時的に保存するためのメモリ・ユニットと、使用者が設定したパラメータに応じ、マイクロプロセッサ・ユニットを通して、当該メモリ・ユニットに保存された音声信号を改めて処理するための音声処理モジュールと、当該音声処理モジュールが処理した音声信号を受信し、且つ当該マイクロプロセッサ・ユニットを通して、出力音量を調整するための音声制御モジュールと、当該音声制御モジュールが調整した音声信号を受信し、且つ出力する信号出力ユニットと、を含む補聴装置で、当該補聴装置を通して、出力音声の速度、音調及び/又は音量を制御することにより、使用者が音声信号を聞き取ることを補助する目的を達する。【選択図】図1
2005124135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補聴装置で、
当該補聴装置が外部の音声信号を受信できるようにするための信号受信ユニットと、
当該信号受信ユニットが受信したアナログ音声信号をデジタル信号に変換するための信号変換ユニットと、
当該信号変換ユニットが変換したデジタル信号及び当該補聴装置のその他のユニットとモジュールが処理したデジタル信号を一時的に保存するためのメモリ・ユニットと、
使用者が設定したパラメータに応じ、マイクロプロセッサ・ユニットを通して当該メモリ・ユニットに保存されている音声信号を改めて処理するための音声処理モジュールと、
当該音声処理モジュールが処理した音声信号を受信し、且つ当該マイクロプロセッサ・ユニットを通して出力音量を調整するための音声制御モジュールと、
当該音声制御モジュールが調整した音声信号を受信し、且つ出力するための信号出力ユニットと、
を備えることを特徴とする補聴装置。
【請求項２】
使用者が当該補聴装置を操作、制御するデータ及び/又はコマンドを入力できるようにするための入力ユニットを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【請求項３】
当該補聴装置と外付け装置が無線（ワイヤレス）又は有線（ケーブル）の形式によって相互に連結され、それによって当該外付け装置との間で相互に情報、データを伝送又は受信するためのデータ伝送ユニットを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【請求項４】
当該データ伝送ユニットは、ラジオ伝送インタフェース、赤外線伝送インタフェース及びブルートゥス伝送インタフェースのうち、いずれかの無線（ワイヤレス）データ伝送インタフェースであることを特徴とする請求項3に記載の補聴装置。
【請求項５】
当該データ伝送ユニットは、ユニバーサル・シリアル・バス（Universal Serial Bus ; USB）及びIEEE 1394のうち、いずれかの有線（ケーブル）データ伝送インタフェースであることを特徴とする請求項3に記載の補聴装置。
【請求項６】
当該信号受信ユニットは、マイク（microphone）であることを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【請求項７】
当該信号変換ユニットは、アナログをデジタルへ及びデジタルをアナログへ変換する信号変換器であることを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【請求項８】
当該メモリ・ユニットは、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（Static Random Access Memory ; SRAM）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（Dynamic Random Access Memory ; DRAM）、シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（Synchronous Dynamic Random Access Memory ; SDRAM）、ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（Double Data Rate SDRAM ; DDRSDRAM）のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【請求項９】
当該音声処理モジュールは、使用者の設定に応じて、音声の再生速度及び再生音調のいずれかを調整することを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【請求項１０】
当該信号出力ユニットは、スピーカーであることを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【請求項１１】
不揮発性保存ユニット及びテキスト・トゥ・スピーチ（Text To Speech ; TTS）システムを更に含むことで、受信した判別できるアナログ音声データをデジタル音声データに変換し、且つ対応する他の言語体系のデジタル音声データに翻訳することを特徴とする請求項1に記載の補聴装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
補聴装置に関し、さらに詳しくは、合成音声メカニズムによって、使用者が聞き取ることを補助する補聴装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の大脳の働きは、主に五官が外部から様々な情報やデータ（資料）を受け取った後、処理を加えることであり、そのほとんどは、視覚（visual）、聴覚（auditory）、触覚（kinesthetic）を情報やデータの源としている。したがって、人と人との間又は人と物との間で、より完全なコミュニケーション又はやり取りを行いたければ、上述の感覚を具えなければならない。特に、学齢期前の児童にとって、聴覚を通して外部の刺激や情報を受け取ることは、視覚及び触覚を通したものと同様に重要である。子どもが会話を学習することを例にすると、外部の音声情報をスムーズに受け取ることができなければ、それらの音声情報を複製し、学習することができず、自ずと話すことができなくなる。それだけではなく、成人後の失聴も、同じようにコミュニケーション上の障害を招く。コミュニケーション上の問題のほかにも、人間は外部の音声情報を通して、周辺環境の変化を判断することができるため、聴力の補助が欠ければ、危険な環境にいながら気が付かない状況を生み出す可能性が高い。例えば、道路を歩いているとき、音を聞くことによって後方からの車を察知できなければ、避け遅れて車に追突される可能性が高くなる。
【０００３】
聴覚障害を医学的観点における障害の性質に基づいて分類すると、伝音性難聴（conductive hearing loss）、感音性難聴（sensory-neural hearing loss）、混合性難聴（mixed hearing loss）、中枢性難聴（central hearing loss）の4種類に分けられる。多くの聴力を損なった状況は、内科的手法で治療を施すことができるが、外科手術によっても伝音性難聴のほとんどを治療できる。感音性難聴は、幼児期の身体検査におけるスクリーニングして早期発見と治療又は補聴装置をつけ、且つ読話及び発話、手話、聴覚訓練など各種の補助的言語能力の回復的な訓練を行うことによって、言語の発達又は知識の吸収を妨げなくすることができる。
【０００４】
そのため、一部の聴力障害者、特に感音性難聴の人にとっては、補聴装置は欠かすことのできない補助器具である。補聴装置とは、実際にはひとつの小型スピーカーであり、本来聞き取れない音声を大きくして、さらに聴覚障害者に残っている元々具わっている聴力を利用して、音声を大脳の聴覚中枢に送り、音声を感じることができるようにするものである。20世紀初頭に電子補聴装置が使用され始めてから、補聴装置の基本構造はそれほど大きく変わっておらず、マイク、アムプリファイア、受信機及び電源という構造を維持している。しかし、補聴装置の各部の体積は徐々に縮小され、音質もしだいに改善されており、より多くのオプション制御（オプション・コントロール）を有するようになっている。その中でも、当該マイクは音声を収集し且つ電圧に転換するために用いられ、当該アムプリファイアは電圧の強さを増強するために用いられ、当該受信機は増強した電圧を再び音波に戻すために用いられ、当該電源は補聴装置の作動におけるエネルギーを提供するために用いられ、また当該補聴装置を被覆して保護するために用いられる筐体も備えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の補聴装置は、一部の聴覚障害者が周囲の音声情報をはっきりと受信できない問題を解決することができるが、その難聴の解決方法は音声の拡大及び拡大後の音声の鮮明度に重きを置いているだけである。しかし、実際に難聴者の聴覚障害が起こったときは、単純に音声を拡大したり、又は音声を鮮明にすることで改善できるわけではない。老人性難聴を例にすると、人間は年齢の増加とともに、しだいに正常な聴力を失っていく原因は、その多くが内耳における毛細胞の絨毛が老化し、相対的に聴覚神経を刺激できなくなるためであり、当然のように聴覚中枢を通して、周囲から発せられる音声情報を感知できなくなる。
【０００６】
いったん絨毛に老化現象が起こると、当該難聴者は、音声が小さいときに判別できないだけでなく、音声と音声の間における前後の順序関係（sequential cue）が緊密であるとき、例えば話し手の話す速度が速く、字と字の間の距離が短くなったときなども、同じように難聴者の判別に困難を引き起こす。一方で、話し手（speaker）が音声を発するときの音調（tone）の高低も、聞き手（listener）の判別度に影響を与える。特に、難聴者にとってはそうである。しかしながら、現在の補聴装置の研究開発者は、このことについては考えておらず、また解決方法も提出していない。
【０００７】
以上に述べるように、いかにして聴覚障害者の難聴を引き起こす原因に応じて改善を加えることができる補聴装置を提供するかが、解決の待たれる課題となってきている。
【０００８】
上述する従来の技術の欠点を解決するために、本発明は、音声処理及び制御メカニズムを通して、受信した外部の音声信号における鮮明度を高める補聴装置の提供を主な目的とする。
【０００９】
また、本発明は、音声処理及び制御メカニズムを通して、使用者の設定に応じて、音声の再生速度を調整し、使用者がより容易に受信した音声信号を判別できるようにする補聴装置の提供を目的とする。
【００１０】
また、本発明は、音声処理及び制御メカニズムを通して、使用者の設定に応じて、音声の再生音調を調整し、使用者がより容易に受信した音声信号を判別できるようにする補聴装置の提供を目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、音声処理及び制御メカニズムを通して、受信した音声信号を異なる言語体系形式の音声信号に変換し、使用者が異なる言語体系の音声信号を受信したときの判別効果を高める補聴装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記及びその他の目的を達するために、本発明の補聴装置は、外部の音声信号を受信するための信号受信ユニットと、当該信号受信ユニットが受信したアナログ音声をデジタル信号に変換するための信号変換ユニットと、当該デジタル信号を一時的に保存するためのメモリ・ユニットと、使用者の設定したパラメータに応じて、マイクロプロセッサ・ユニットを通して、当該メモリ・ユニットに保存された音声信号を改めて処理するための音声処理モジュールと、当該音声処理モジュールが処理した音声信号を受信し、且つ当該マイクロプロセッサ・ユニットを通して、出力音量を調整するための音声制御モジュールと、当該音声制御モジュールが調整した音声信号を受信し、且つ出力するための信号出力ユニットと、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
従来の補聴装置に比べ、本発明に係わる補聴装置は、音声処理及び制御メカニズムを通して、受信した外部の音声信号の鮮明度を高めることができるほか、使用者の設定に応じて、音声の再生速度及び再生音調を調整することができ、使用者にとって受信した音声信号を更に識別しやすくしている。また、受信した音声信号を異なる言語体系形式の音声信号に変換し、使用者が異なる言語体系の音声信号を受信したときの識別効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下は、特定の具体的な実施例によって、本発明の実施方法を説明するものである。本技術に詳しい人は、本明細書に掲げる内容によって、容易に本発明のその他の利点及び効果を理解することができる。また、本発明は、その他の異なる具体的な実施例を通して、実施又は応用することができる。本明細書における各項の詳細も異なる観点及び応用に基づいて、本発明の精神に背かないもとで、各種の修飾及び変更を行うことができる。
【００１５】
図1は、本発明に関わる補聴装置100における構造イメージ図を示すものである。本発明に関わる補聴装置100は少なくとも信号受信ユニット110、信号変換ユニット120、メモリ・ユニット130、マイクロプロセッサ・ユニット140、入力ユニット150、音声処理モジュール160、音声制御モジュール170、信号出力ユニット180及びデータ伝送ユニット190を含む。実際には、本発明に関わる補聴装置はさらにその他の実行、作動時に必要なユニット及び/又はモジュール等の部材（素子）を含むが、本明細書においては本発明の技術的特徴の個所を明確にするために、本発明と関連する部分のみを掲げていることを特に明記しておく。
【００１６】
当該信号受信ユニット110は、当該補聴装置100が外部の音声信号を受信し、且つその音声信号を電圧信号に変換するためのものである。本実施例では、当該信号受信ユニット110はマイク（microphone）である。
【００１７】
当該信号変換ユニット120は、当該信号受信ユニット110の受信したアナログ音声信号をデジタル信号に変換するためのものである。音声は一種のアナログ現象であるため、それは連続した範囲内での任意値である。しかしながら、本発明に関わる補聴装置100は、音声信号がデジタル信号であれば初めて当該メモリ・ユニット130に保存して、その他のユニット又はモジュールが処理することができる。そのため、当該信号変換ユニット120は、当該アナログ信号に対してサンプリング方法によって、アナログ音声信号をデジタル信号、即ち「0」と「1」のデジタル形式に変換し、当該メモリ・ユニット130に保存することで、その他のユニット又はモジュールが処理を行えるようにする。一方で、当該信号変換ユニット120は、さらにデジタル信号をアナログ信号に変換することもでき、それによって、当該音声制御モジュール170が処理できるようにする。
【００１８】
当該メモリ・ユニット130は、当該補聴装置100におけるモジュール又はユニットが速やかに必要とするデータのランダム・アクセス・メモリ（Random Access Memory ; RAM）、例えばスタティック・ランダム・アクセス・メモリ（Static Random Access Memory ; SRAM）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（Dynamic Random Access Memory ; DRAM）、シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（Synchronous Dynamic Random Access Memory ; SDRAM）、ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（Double Data Rate SDRAM ; DDRSDRAM）等を読み取ることができるようにするためのものである。
【００１９】
当該マイクロプロセッサ・ユニット140は、当該補聴装置100が信号を読み取り、復号化し（解読し）、コマンドを実行し、且つデータ伝送経路、例えばバス（bus）を通して、その他の供給源（resource）からデータを伝送及び受信することができるようにするためのものである。
【００２０】
当該入力ユニット150は、使用者が当該補聴装置100を制御・操作する（資料）データ及び/又はコマンドを入力するためのものである。本実施例では、当該入力ユニット150は、複数のプッシュ・キーから構成されている。また、本発明に関わる補聴装置100は、さらに当該補聴装置100の操作する情報を表示するための表示ユニット（図示せず）を含むことができ、当該表示ユニットは、液晶モニタであることができる。また、当該表示ユニットは、さらに液晶タッチパネルであることができ、当該入力ユニット150と相互に接続される。
【００２１】
当該音声処理モジュール160は、使用者の当該入力ユニット150によって設定したパラメータに応じて、当該マイクロプロセッサ・ユニット140が当該メモリ・ユニット130に保存された音声信号を改めて処理できるようにするためのものである。本実施例において、当該音声処理モジュール160は、当該信号受信ユニット110が受信し且つ当該信号変換ユニット120を通して当該メモリ・ユニット130に一時的に保存されたデジタル音声データに対して、再生速度及び再生音調の処理を行う。その中で、時間と順序との変化などの方法によって、当該デジタル音声データの速度を速めたり又は遅めたりすることができる。一方で、当該音声の音調における高低と振動の速度は正比例を成しており、同じ時間内で振動が速ければ、デジタル音声データの周波は高くなり、音調も相対的に上がる。そのため、当該デジタル音声データの周波を変更することにより、当該デジタル音声データを変更することができる。
【００２２】
当該音声制御モジュール170は、当該音声処理モジュール160が処理した音声信号を受信し、且つ当該マイクロプロセッサ・ユニット140によって出力音量を調整するためのものである。前記に述べるように、本実施例において、当該音声処理モジュール160は、当該デジタル音声データに処理を加えた後、それらの処理済みのデジタル音声データを当該メモリ・ユニット130に一時的に保存し、続いて当該信号変換ユニット120を通して、当該処理済みのデジタル音声データをアナログ音声信号に変換する。当該音声制御モジュール170は、少なくとも当該信号変換ユニット120によって変換されたアナログ信号を増幅するための信号増幅回路（図示せず）を含む。また、当該音声制御モジュール170は、使用者が当該入力ユニット150を通して設定した出力信号の大きさに応じて、当該アナログ音声信号の出力レベルを増幅することができる。
【００２３】
当該信号出力ユニット180は、当該音声制御モジュール170が調整した音声信号を受信し、且つ出力するためのものである。本実施例において、当該信号出力ユニット180はスピーカー（speaker）であり、当該信号出力ユニット180から伝送されたレベル信号を受信し、且つスピーカー・ユニットを作動させ、空気に対して作用し、音波を生成するために用いられる。
【００２４】
当該データ伝送ユニット190は、当該補聴装置100と外付け装置が無線（ワイヤレス）又は有線（ケーブル）方式によって相互に連結され、それによって当該外部（外付け）装置の間で相互に情報データを伝送又は受信するためのものである。本実施例において、当該データ伝送ユニット190は、ラジオ（radio）伝送インタフェース、赤外線伝送インタフェース及び/又はブルートゥス伝送インタフェース等の無線（ワイヤレス）データ伝送インタフェースであることができ、またユニバーサル・シリアル・バス（Universal Serial Bus ; USB）及び/又はIEEE 1394等の有線（ケーブル）データ伝送インタフェースであることもできる。
【００２５】
図2は、本発明に係わる補聴装置100について、実際に操作する際の実施例のフローステップを示すものである。
【００２６】
ステップS201において、当該信号受信ユニット110は外部の音声信号を受信し、且つその信号を電圧信号に変換する。続いて、ステップS202に進む。
【００２７】
ステップS202において、当該信号変換ユニット120は当該信号受信ユニット110の受信したアナログ音声信号をデジタル信号に変換し、当該メモリ・ユニット130に保存することによって、その他のユニット又はモジュールが処理を行えるようにする。続いて、ステップS203に進む。
【００２８】
ステップS203において、当該音声処理モジュール160は、使用者が当該入力ユニット150を通して設定したパラメータに応じて、当該マイクロプロセッサ・ユニット140によって、当該メモリ・ユニット130に保存された音声信号を改めて処理する。続いて、ステップS204に進む。
【００２９】
ステップS204において、当該音声制御モジュール170は、当該音声処理モジュール160が処理した音声信号を受信し、且つ当該マイクロプロセッサ・ユニット140を通して、出力音量を調整する。続いて、ステップS205に進む。
【００３０】
ステップS205において、当該信号出力ユニット180は、当該音声制御モジュール170の調整した音声信号を受信し、且つ出力する。
【００３１】
上述のように、本発明に係わる補聴装置は、音声処理及び制御メカニズムを通して、受信した外部の音声信号の鮮明度を高めることができるほか、使用者の設定に応じて、音声の再生速度及び再生音調を調整し、使用者にとって受信した音声信号をより判別しやすくすることもできる。また、受信した音声信号を異なる言語体系形式の音声信号に変換し、使用者が異なる言語体系の音声信号を受信したときの判別効果を高めることができる。
【００３２】
本発明に係わる補聴装置は、前述の実施例に基づいて実施されるほか、ハードディスク又はフラッシュ・メモリ等の不揮発性保存ユニット及びテキスト・トゥ・スピーチ（Text To Speech ; TTS）システムと合わせることで、受信した判別できるアナログ音声データをデジタル音声データに変換し、且つ対応する他の言語体系のデジタル音声データに翻訳して、当該テキスト・トゥ・スピーチシステムによって、当該翻訳後の別の言語体系の音声信号を使用者に伝送することで、言語翻訳の目的を達することができる。
【００３３】
上記の実施例は、本発明に係わる原理及びその効果を例示的に説明しているにすぎず、本発明を制限するものではない。本技術を熟知する人は本発明の精神及び範囲に背かないもとで、上記の実施例に対して修飾及び変更を行うことができる。そこで、本発明の権利の保護範囲は後述の特許請求範囲に列記するものの通りである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図1は、ブロックイメージ図であり、本発明に係わる補聴装置の基本構造を示す。
【図２】図2は、フローチャートであり、本発明の補聴装置に係わる実施例の実行時のフローステップを示す。
【符号の説明】
【００３５】
１００  補聴装置
１１０  信号受信ユニット
１２０  信号変換ユニット
１３０  メモリ・ユニット
１４０  マイクロプロセッサ・ユニット
１５０  入力ユニット
１６０  音声処理モジュール
１７０  音声制御モジュール
１８０  信号出力ユニット
１９０  データ伝送ユニット
【図１】
2005124135.tif 000003
【図２】
2005124135.tif 000004