(57)【要約】【課題】騒音環境の状況に応じて使用者の声音を選択して出力することで、通信が途切れることを防止する。【解決手段】防音送話装置１は、使用者Ｕの少なくとも口を覆うように装着される遮音カバー２と、遮音カバー２の内側に配置され使用者Ｕの口の動作を検知する動作検知部８と、遮音カバー２の内側に配置され使用者Ｕの発する声音を気導音として収音し出力する第１のマイクロホン６と、使用者Ｕの身体の発する声音を骨導音として収音し出力する第２のマイクロホン７と、動作検知部８の検知結果に基づいて使用者Ｕの周囲の騒音を検出する騒音検出部３，４，５と、騒音検出部の検出結果に基づいて、第１のマイクロホン６と前記第２のマイクロホン７のいずれかを選択して外部に出力する出力部９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の少なくとも口を覆うように装着される遮音カバーと、
前記遮音カバーの内側に配置され使用者の口の動作を検知する動作検知部と、
前記遮音カバーの内側に配置され前記使用者の発する声音を気導音として収音し出力する第１のマイクロホンと、
前記使用者の発する声音を骨導音として収音し出力する第２のマイクロホンと、
前記動作検知部の検知結果に基づいて前記使用者の周囲の騒音を検出する騒音検出部と、
前記騒音検出部の検出結果に基づいて、前記第１のマイクロホンと前記第２のマイクロホンのいずれかを選択して外部に出力する出力部と、
を備える防音送話装置。
【請求項２】
前記出力部は、前記第１のマイクロホンの収音信号と前記第２のマイクロホンの収音信号のいずれかを選択する
請求項１記載の防音送話装置。
【請求項３】
前記動作検知部は、前記使用者の口と対峙する位置に設けられる焦電センサである
請求項１又は２に記載の防音送話装置。
【請求項４】
前記焦電センサの出力信号を受信している間、前記騒音検出部による騒音検出と、前記出力部による前記第１または第２のマイクロホンの選択及び出力と、の処理を繰り返し行う
請求項１又は２に記載の防音送話装置。
【請求項５】
前記騒音検出部は、
前記遮音カバーの外側に配置されている第１の騒音検出用マイクロホンと、
前記遮音カバーの内側に配置されている第２の騒音検出用マイクロホンと、
前記第１の騒音検出用マイクロホン及び前記第２の騒音検出用マイクロホンの出力レベルを比較して騒音レベルの高低を判定し、騒音レベルが高ければ前記第２のマイクロホンを選択し、騒音レベルが低ければ前記第１のマイクロホンを選択するように前記出力部を制御する制御部と、
を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の防音送話装置。
【請求項６】
前記第１の騒音検出用マイクロホン及び前記第２の騒音検出用マイクロホンは、無指向性マイクロホンであり、
前記第１のマイクロホンは、単一指向性または双指向性のマイクロホンである
請求項５に記載の防音送話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音送話装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
騒音レベルが高い環境下で収音を行うためのマイクロホンとして、接話型マイクロホンが知られている。また、より高い騒音環境下で収音を行うためのマイクロホンとして、咽喉部の振動を圧電子などのピックアップで検出する咽喉マイクロホンが知られている。しかしながら、咽喉マイクロホンは、咽喉部の振動のみを検出するため、口元で発生する摩擦音や破裂音を収音できない。
【０００３】
高い騒音環境下で口から発生する音波を収音するものとして、使用者が遮音カバーを装着し、遮音カバーの内側に配置されたマイクロホンで使用者の音声を収音し出力する「マイク覆い付き送話器」が知られている（特許文献１参照）。この送話器によれば、使用者が遮音カバーを装着した状態で発声することにより、外部の雑音が遮音カバーによって低減された状態で遮音カバー内の音声（気導音）を収音し出力することができる。しかしながら、このような送話器を使用しても音声が明瞭に収音できないような高い騒音環境下に置かれる場合がある。したがって、このような高い騒音環境下でも通信が途絶されることのない防音送話装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２０７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、騒音環境の状況に応じて収音方式を選択して出力することで、高騒音下において通信の途切れることのない防音送話装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る防音送話装置は、使用者の少なくとも口を覆うように装着される遮音カバーと、前記遮音カバーの内側に配置され使用者の口の動作を検知する動作検知部と、前記遮音カバーの内側に配置され前記使用者の発する音声を気導音として収音し出力する第１のマイクロホンと、前記使用者の身体の発する音声を骨導音として収音し出力する第２のマイクロホンと、前記動作検知部の検知結果に基づいて前記使用者の周囲の騒音を検出する騒音検出部と、前記騒音検出部の検出結果に基づいて、前記第１のマイクロホンと前記第２のマイクロホンのいずれかを選択して外部に出力する出力部と、を備える。  
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、騒音環境の状況に応じて使用者の音声が気導音または骨導音の信号で出力され、高騒音下においても通信が途切れることのない防音送話装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態による防音送話装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】上記防音送話装置の制御及び動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態による防音送話装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１に示す防音送話装置１は、遮音カバー２と、騒音検出用マイクロホン３及び４と、使用者の音声を収音するための送話用マイクロホン６及び７と、使用者の口の動きを検出する焦電センサ８と、を有する。図１では、符号Ｕで示す使用者の顔を模式的に描いている。
【００１１】
また、防音送話装置１は、騒音検出用マイクロホン３，４、及び焦電センサ８の出力信号が入力される制御部５と、制御部５の制御信号に基づいて、送話用マイクロホン６，７のいずれかの信号を選択して外部に出力する切換部９と、を有する。
【００１２】
遮音カバー２は、使用者Ｕの発する音声を収音するために、外部騒音を可及的に遮断する部材であり、少なくとも口を覆うようにして使用者Ｕに装着される。図１に示す例では、装着状態において使用者Ｕの口及び鼻を覆うように、遮音カバー２の大きさや形状が定められている。遮音カバー２は周縁部２１と、周縁部２１と一体に形成されたカバー本体部２２と、を備える。周縁部２１は、軟質な素材により形成され、使用者Ｕの口及び鼻まわりの顔の一部に密着する。また、カバー本体部２２は、顔の前面側に位置する例えばゴム素材等により成形される。
【００１３】
カバー本体部２２は、使用者Ｕの口元において比較的大きな空間部２３を形成するように外側に湾曲した形状を有する。この例では、カバー本体部２２は、中央部よりも上側の位置に、ベント２４を有している。ベント２４は、使用者Ｕの口または鼻からの呼吸気を通すものであり、この呼吸用のベント２４を覆うようにして、多孔質体によるシート状の音響抵抗体２５が取り付けられている。
【００１４】
遮音カバー２の内側には、第１のマイクロホンとしての送話用マイクロホン６が配置されている。送話用マイクロホン６は、使用者Ｕの口元に対峙する位置に設けられ、使用者Ｕの発する声音を気導音として収音し出力する。
【００１５】
なお、図１では、騒音検出用マイクロホン４、送話用マイクロホン６、及び焦電センサ８が遮音カバー２内で浮いたように描かれているが、これらは実際には、例えばカバー本体部２２の内側面に、不図示の取り付け部材等を用いて取り付けられている。同様に、図１では、騒音検出用マイクロホン３は、遮音カバー２の外に浮いたように描かれているが、実際には、例えばカバー本体部２２の外側面に、不図示の取り付け部材等を用いて取り付けられている。
【００１６】
騒音検出用マイクロホン３及び４は、無指向性のマイクロホンであり、この例ではコンデンサマイクロホンが用いられる。この例では、これら騒音検出用マイクロホン３，４は、感度すなわち一定の音圧を受けたときの出力信号レベルが、それぞれ所定のレベルになるように設定されている。
【００１７】
送話用マイクロホン６は、使用者Ｕの口の近傍に位置し、使用者Ｕの発した音声を気導音として収音するものである。この実施形態では、送話用マイクロホン６として、単一指向性を有するコンデンサマイクロホンが用いられる。送話用マイクロホン６の他の例として、双指向性を有するマイクロホンが用いられてもよい。送話用マイクロホン６は、使用者Ｕの口元に対峙するように配置され、遮音カバー２の内側（内部）に固定配置される。
【００１８】
他方、送話用マイクロホン７は、第２のマイクロホンとして機能し、使用者Ｕの発した音声を骨導音として収音するものである。本実施形態では、送話用マイクロホン７として、振動センサを用いた骨伝導マイクロホンが用いられる。送話用マイクロホン７は、使用者Ｕが声帯の振動により音声を発する際に、骨に伝わる声帯の振動を振動センサでピックアップして音声信号に変換する。以下、各送話用マイクロホン６及び７で収音され出力される信号を「収音信号」と称する。
【００１９】
本実施形態では、送話用マイクロホン７は、遮音カバー２の内側の周縁部２１に固定配置される。この例では送話用マイクロホン７と遮音カバー２とが一体型になっており、遮音カバー２を装着すると送話用マイクロホン７が使用者Ｕの頬骨の位置に当接するようになっている。
【００２０】
他の例として、送話用マイクロホン７と遮音カバー２とが分離しており、送話用マイクロホン７を使用者Ｕの顎骨の位置などの任意の場所に取り付けた後に遮音カバー２を装着する構成とすることもできる。すなわち、骨伝導マイクロホンである送話用マイクロホン７は、頭部の比較的固い部位であれば、どこからでも声帯の振動をピックアップ可能である。但し、脱落など、外部からの影響を可及的に防止するために、送話用マイクロホン７は、遮音カバー２の内部に配置されることが好ましい。
【００２１】
焦電センサ８は、使用者の口の動作を検知する動作検知部として機能するものであって、焦電効果によって遮音カバー２を装着した使用者Ｕの口の動きを検出する。具体的には、焦電センサ８は、生体から放射される赤外線を含む光を検出する赤外線センサである。焦電センサ８は、検知エリア内で生体部位が移動すると、該移動に伴う温度変化を検知して検知信号を出力し、当該生体部位の移動が停止すると、検知信号を出力しない。このような検知を行うため、焦電センサ８は、遮音カバー２の内側かつ使用者Ｕの口に対峙する位置に配置されている。
【００２２】
制御部５は、ＣＰＵなどから構成される。制御部５は、焦電センサ８での検知結果に基づいて、騒音検出用マイクロホン３及び４で収音した信号を入力し、各マイクロホン３，４で収音された騒音のレベルを比較する。また、制御部５は、焦電センサ８での検知結果に基づいて、送話用マイクロホン６及び７で変換される音声信号（収音信号）のいずれかを外部出力するように、切換部９に制御信号を出力する。騒音検出用マイクロホン３，４、及び制御部５は、使用者Ｕの周囲の騒音を検出する騒音検出部として機能する。
【００２３】
切換部９には、制御部５が出力する制御信号に基づいて、送話用マイクロホン６及び７で収音した音声信号のいずれかを外部に出力するように切り換えるスイッチング回路が用いられる。切換部９の出力信号は、増幅器や通信装置などの外部装置に供給される。図１では制御部５と切換部９を機能面から二つに分けて表しているが、制御部５及び切換部９は１つの基板上に形成できる。
【００２４】
次に、図２を参照して、防音送話装置１の制御内容及び動作について説明する。主電源投入後のステップＳ１１で、制御部５は、焦電センサ８の出力を監視し、使用者の口が動いたか否かを判定する。具体的には、制御部５は、焦電センサ８から検知信号が出力されていない間はステップＳ１１で待機し、焦電センサ８から検知信号が出力されると、使用者の口が動いたと判定してステップＳ１２に移行する。
【００２５】
ステップＳ１２で、制御部５は、各々の騒音検出用マイクロホン３，４の出力レベルを参照して、外部すなわち第１の騒音検出用マイクロホン３と内部すなわち第２の騒音検出用マイクロホン４の出力信号のレベル差を検出する。この検出により、遮音カバー２の外部及び内部の騒音レベルの差の値が得られる。
【００２６】
ステップＳ１３で、制御部５は、騒音レベルが高いか否かを判定する。制御部５は騒音レベルが高いと判定した場合には制御フローをステップＳ１４に移行させる。騒音レベルが高くないと判定した場合には制御フローをステップＳ１５に移行させる。具体的には、制御部５は、ステップＳ１２で検出された外部騒音が所定値を超え、かつ、外部騒音と内部騒音とのレベル差が所定値以内の場合、騒音レベルが高いと判定する。
【００２７】
騒音レベルが高いと判定した後、ステップＳ１４で、制御部５は、骨導音を収音する送話用マイクロホン７の信号を送出するように切換部９に制御信号を出力し、上述したステップＳ１１に戻る。他方、騒音レベルが高くないと判定した後、ステップＳ１５で、制御部５は、気導音を収音する送話用マイクロホン６の信号を送出するように切換部９に制御信号を出力し、上述したステップＳ１１に戻る。
【００２８】
したがって、制御部５は、焦電センサ８から検知信号が出力されている間（ステップＳ１１でＹｅｓ）は、上述したステップＳ１２乃至ステップＳ１５の処理を繰り返し行う。他方、制御部５は、焦電センサ８からの検知信号を受信しなくなると（ステップＳ１１でＮｏ）、焦電センサ８から検知信号が出力されるまで待機する。
【００２９】
このような制御を行う本実施形態によれば、使用者Ｕが発声するタイミングで、騒音のレベルが高い場合に使用者の骨導音による収音信号が送出され、騒音のレベルが高くない場合に使用者の気導音による収音信号が送出される。
【００３０】
また、使用者Ｕの発声中に周囲の騒音の状況が変動した場合でも、騒音のレベルが高い場合に使用者の骨導音による収音信号が送出され、騒音のレベルが高くない場合に使用者の気導音による収音信号が送出される。
【００３１】
このように、防音送話装置１では、送話時の騒音の大きさに応じて気導音の収音信号と骨導音の収音信号が切り換えられて外部に出力されるため、低騒音時には明瞭度の高い音声信号が送出されるとともに、高騒音時には通信の途絶を防止できる。
【００３２】
また、本実施形態では、遮音カバー２の外側及び内側に配置された２つのマイクロホン３及び４を用いて使用者Ｕの周囲の騒音を測定し、騒音レベルを判定するので、遮音カバー２の装着状況をも鑑みた、より詳細かつ適切な判定ができる。
【００３３】
すなわち、使用中に遮音カバー２がずれる等により外部騒音の遮音が十分に行われない状況も考えられるが、本実施形態では遮音カバー２の外側のみならず内側の騒音も測定して騒音レベルの高低を判定する。したがって、防音送話装置１では、使用者Ｕが発声する気導音が明瞭に聞こえない程度に遮音カバー２の内側の騒音レベルが高い場合、骨伝導マイクロホンである送話用マイクロホン７の収音信号を出力することで、通信の途絶を防止することが可能となる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、ステップＳ１１でＹｅｓの場合すなわち焦電センサ８が口の動きを検知した場合にのみステップＳ１２以下の動作を行い、使用者の口が動かない場合にはステップＳ１２以下の動作が行われない。したがって、本実施形態によれば、各部の通電や稼働の状態を必要最小限とすることにより、消費電力を低減することが可能になる。例えば、焦電センサ８が口の動きを検知するまでは（ステップＳ１１でＮｏ）、各マイクロホンの電源すなわち通電状態をオフにしておくことができる。また、ステップＳ１３の判定の後に選択されなかった方の送話用マイクロホン６または７の通電状態をオフにしておくこともできる。
【００３５】
使用者の周囲の騒音を検出する騒音検出部として、上述した実施形態では２本のマイクロホンを用いて測定を行う構成を例示した。騒音検出部の他の例として、遮音カバー２の内側のマイクロホン４を設けず、遮音カバー２の外側のマイクロホン３のみで使用者Ｕの周囲の騒音を測定し、マイクロホン３で収音した騒音レベルを制御部５で判定することもできる。
【００３６】
使用者の口の動作を検知し検知信号を出力する動作検知部として、上述した実施形態では焦電センサを用いた。動作検知部の他の例として、小型のＣＣＤカメラなどを用いることもできる。
【００３７】
本発明の防音送話装置は、特許請求の範囲に記載した技術思想を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  防音送話装置
２  遮音カバー
３  騒音検出用マイクロホン（第１の騒音検出用マイクロホン）
４  騒音検出用マイクロホン（第２の騒音検出用マイクロホン）
５  制御部
６  送話用マイクロホン（第１のマイクロホン）
７  送話用マイクロホン（第２のマイクロホン）
８  焦電センサ（動作検知部）
９  切換部（出力部）
Ｕ  使用者
【図１】
2017046094.tif 000003
【図２】
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