-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie zum Erfassen eines Tragezustandes eines Ohrhörers. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers, welche bzw. welches einen Benutzer über einen Zustand informieren kann, der angibt, wie viel der Ohrhörer gegen ein Ohrloch gedrückt wird.
-
Stand der Technik
-
Für die Ohrhörer kann es hauptsächlich zwischen den geöffneten und den kanalförmigen Ohrhörern unterscheiden.
-
Die geöffneten Ohrhörer weisen eine solche Struktur auf, dass tiefe Töne in großer Menge entweichen, weshalb seit kurzem die kanalförmigen Ohrhörer zunehmend benutzt werden. Ein solcher kanalförmiger Ohrhörer weist eine solche Struktur auf, dass er ins Ohrloch eingesteckt werden kann, sowie erreicht ein gutes Tragegefühl und ein angemessenes Drücken gegen das Ohrloch, so dass die Entweichung der tiefen Töne minimiert werden kann.
-
Aus diesem Grunde tendiert es dazu, dass der kanalförmige Ohrhörer unter Berücksichtigung einer Gestalt des Ohrlochs des Ohrs hergestellt wird.
-
Jedoch gibt es ein Problem, dass es für die Benutzer tatsächlich schwer ist, einen jeweils für sie passenden kanalförmigen Ohrhörer auszuwählen, deshalb, weil die Formen und Gestalten ihrer Ohrlöcher voneinander unterschiedlich sind.
-
Demgegenüber kann man erfahren, dass die tiefen Töne dann verstärkt werden, wenn man einen üblichen Ohrhörer einschließlich des kanalförmigen Ohrhörers gegen das Ohr (das Innere des Ohrs) noch stärker drückt. D.h. kann man wissen, dass sich die Wiedergabestärke der tiefen Töne verändert, abhängig davon, wie viel der Ohrhörer gegen das Ohr gedrückt wird.
-
Also ist es schwer, eine hohe Tonqualität zu erwarten, falls kein starkes Drücken des Ohrhörers gegen das Ohrloch erfolgt. Darüber hinaus tendiert es dazu, dass man ein Tonvolumen erhöht, um eine entweichende Lautstärke zu kompensieren. Dies kann für die Ohrgesundheit schädlich sein. D.h. könnte dies zur Schwerhörigkeit führen. Falls das Drücken des Ohrhörers gegen das Ohrloch nicht stark durchgeführt wird, könnte ein Außenlärm zudem ins Ohrloch einsickern, weshalb man dazu tendiert, das Tonvolumen zu erhöhen, um aus dem Ohrhörer ausgegebene Töne wohl zu hören. D.h. könnte das Tonvolumen auch beim starken Außenlärm erhöht werden.
-
Nun wirkt der Außenlärm als Störfaktor auf eine Wiedergabe mit hoher Tonqualität aus. Im bestehenden Fall wurde eine Technologie zur Messung vom Außenlärm vorgeschlagen, wobei es jedoch ein Problem gab, dass ein Mikrofon, das zur Messung eines Außenlärms dient, die menschliche Stimme und den Außenlärm mit sammelt, weshalb es schwer ist, zwischen der menschlichen Stimme und dem Außenlärm zu unterscheiden. So war die Verbesserung der Tonqualität aufgrund der Schwierigkeiten der Messung des Außenlärms begrenzt.
-
Weil einmal beschädigte Hörzellen nicht leicht behandelt oder erholt werden können, ist eine Maßnahme erforderlich, durch welche man wissen kann, ob ein Ohrhörer im Ohr richtig getragen ist (oder gegen das Innere des Ohrs gedrückt ist), damit die Wiedergabe mit einer hohen Tonqualität beim passenden Tonvolumen ermöglicht wird. Ferner ist auch eine weitere Maßnahme erforderlich, durch welche die Tonqualität während des Telefongesprächs oder beim Musikhören durch das genaue Messen des Außenlärms verbessert werden kann.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Technische Aufgabe
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers bereitzustellen, durch welche bzw. welches ein Zeitpunkt, zu dem die Stimme eines Benutzers erzeugt wird, überwacht wird, wobei es zwischen der Stimme des Benutzers und einem Außenlärm unterscheidet, und wobei ein Andrückzustand des Ohrhörers aus einem Messwert des Außenlärms bestimmt wird, so dass gegebenenfalls eine Warnung ausgegeben werden kann.
-
Lösung der Aufgabe der Erfindung
-
Zur Lösung der gestellten Aufgabe, kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine Vorrichtung zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers folgende Merkmale aufweist: ein Innenmikrofon, das ein innerhalb eines Ohrs erzeugte Innenstimme sammelt und somit ein inneres Stimmensignal erzeugt; ein Außenmikrofon, das einen Außenton, der wahlweise eine vom Stimmband zum Äußeren einer Mundhöhle übertragene Außenstimme und einen Außenlärm enthält, sammelt und somit ein äußeres Tonsignal erzeugt; eine Steuereinheit, die durch das Vergleichen des inneren Stimmensignals und des äußeren Tonsignals miteinander über eine Stärke des Außenlärms entscheidet und somit bestimmt, ob ein Alarmsignal erzeugt werden soll oder nicht; und eine Alarmeinheit, die entsprechend dem Alarmsignal einen Benutzer alarmiert.
-
Dabei kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Steuereinheit aus folgenden Bestandteilen besteht: einer Innenstimmen-Erzeugungs-Entscheidungseinheit, die darüber entscheidet, ob die Innenstimme erzeugt wird oder nicht; einer Lärmvorhandensein-Entscheidungseinheit, die, falls die Innenstimme erzeugt wurde, mittels einer Differenz zwischen dem äußeren Tonsignal und dem inneren Stimmensignal darüber entscheidet, ob ein Außenlärm in dem Außenton enthalten ist oder nicht; einer Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit, die, falls der Außenlärm enthalten ist, aus dem inneren Stimmensignal eine Ursprungsstimme wiederherstellt und somit ein wiederhergestelltes Stimmensignal erzeugt; einer Lärmstärken-Messeinheit, die aus einer Differenz zwischen dem wiederhergestellten Stimmensignal und dem äußeren Tonsignal, sowie aus einem äußeren Tonsignal außerhalb eines Zeitraums, in dem das innere Stimmensignal erzeugt wird, eine Stärke des Außenlärms misst; einer Alarmsignalerzeugungseinheit, die die gemessene Lärmstärke mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und somit dann ein Alarmsignal erzeugt, wenn die gemessene Lärmstärke über dem Sollwert liegt; und einer Tonverarbeitungseinheit, die, falls der Außenlärm in dem Außenton nicht enthalten ist, die gemessene Lärmstärke mit dem vorgegebenen Sollwert vergleicht und somit dann das innere Stimmensignal und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet, wenn die gemessene Lärmstärke unter dem Sollwert liegt.
-
Hier kann es ferner vorgesehen sein, dass die Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit folgende Bestandteile aufweist: eine erste lineare Prädiktionsanalyseeinheit, die aus einem super-schmalbandigen Signal ein Anregungssignal bestimmt; eine Anregungssignal-Erweiterungseinheit, die durch die Spektralfaltung oder die Gaußrauschen-Bandpasstransformation, etc. des bestimmten Anregungssignal ein breitbandiges Signal ausgibt und so einen Schall erzeugt; eine hochfrequente Spektralerweiterungseinheit, die durch die Verdoppelung einer Frequenz des super-schmalbandigen Signals diese auf ein breitbandiges Signal mit einem Hochfrequenz-Bandsignal erweitert; eine zweite lineare Prädiktionsanalyseeinheit, die aus dem erweiterten breitbandigen Signal ein Hochfrequenz-Bandsignal abschätzt und bestimmt; eine Filterungseinheit, die das Hochfrequenz-Bandsignal filtert; eine Zusammensetzungseinheit, die das aus der Filterungseinheit ausgegebene Hochfrequenz-Bandsignal und das aus der Anregungssignal-Erweiterungseinheit ausgegebene, breitbandige Anregungssignal miteinander zusammensetzt; und eine Mischeinheit, die ein aus der Zusammensetzungseinheit ausgegebenes Hochfrequenzsignal und das super-schmalbandige Signal ineinander mischt.
-
Demgegenüber ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Steuereinheit ein Verfahren zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers durchführt, welches folgende Verfahrensschritte umfasst: das Erhalten eines inneren Stimmensignals, das durch das Sammeln einer innerhalb eines Ohrs erzeugten Innenstimme erzeugt wird, von einem Innenmikrofon, sowie eines äußeren Tonsignals, das durch das Sammeln eines wahlweise eine vom Stimmband zum Äußeren einer Mundhöhle übertragene Außenstimme und einen Außenlärm enthaltenden Außentons erzeugt wird, von einem Außenmikrofon; und das Bestimmen, ob ein Alarmsignal erzeugt wird oder nicht, durch das Entscheiden über ein Vorhandensein und eine Stärke der Außenstimme aus dem inneren Stimmensignal und dem äußeren Tonsignal.
-
Dabei kann ein Signal, das ein vom Innenmikrofon erzeugtes schmalbandiges Niederfrequenzsignal überschreitet, als Außenlärm angesehen werden. Wird die Innenstimme erzeugt, dann kann mittels einer Differenz zwischen dem vom Stimmband zum Äußeren einer Mundhöhle übertragenen äußeren Stimmensignal und dem inneren Stimmensignal darüber entschieden werden, ob der Außenlärm vorhanden ist oder nicht.
-
Ist der Außenlärm hierbei vorhanden, dann wird nach der Wiederherstellung eines Ursprungsstimmensignals aus dem inneren Stimmensignal eine Lärmstärke mittels einer Differenz zwischen dem wiederhergestellten Stimmensignal und dem äußeren Stimmensignal gemessen, wobei danach gegebenenfalls ein Alarm entsprechend der Lärmstärke ausgelöst werden kann, oder wobei das wiederhergestellte und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet werden können, während, wenn der Außenlärm nicht vorhanden ist, dann das innere und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet werden können.
-
Wird die Innenstimme nicht erzeugt, dann wird demgegenüber darüber entschieden, ob der Außenton erzeugt wird oder nicht, wobei, wenn der Außenton vorhanden ist, dann eine Lärmstärke dieses Außentons gemessen wird, so dass es folglich bestimmt werden kann, ob ein Alarm entsprechend der Lärmstärke ausgelöst werden soll oder nicht.
-
Effekt der Erfindung
-
Wie oben beschrieben, können die Vorrichtung und das Verfahren zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß der vorliegenden Erfindung für die Wiedergabe mit einer hohen Tonqualität deshalb nützlich verwendet werden, weil es mittels des Innen- und des Außenmikrofons deutlich festgestellt wird, ob ein Lärm vorhanden ist oder nicht.
-
Ferner kann der Benutzer entsprechend einem Alarm bezüglich eines Tragezustandes eines Ohrhörers diesen Ohrhörer passend erneut tragen, so dass es verhindert wird, dass ein wiederzugebender Ton entweicht oder ein Außenlärm ins Ohr des Benutzers einsickert, was folglich zur Wiedergabe mit einer hohen Tonqualität und mit einem verstärkten tiefen Ton führen kann.
-
Da nach dem erneuten Tragen des Ohrhörers auf diese Weise die Wiedergabe mit einer hohen Tonqualität und mit einem verstärkten tiefen Ton durchgeführt werden kann, muss das Tonvolumen nicht erhöht werden und somit kann die Gesundheit des Ohrs einschließlich der Hörzellen aufrechterhalten werden.
-
Figurenliste
-
Es zeigen:
- 1 einen Aufbau einer Vorrichtung zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 einen Aufbau einer Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 einen Aufbau einer Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 5 ein Steuerungsflussdiagramm eines Falls, in dem eine Innenstimme gemäß dem einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
- 6 die Wellenformen eines Falls, in dem eine Innenstimme und ein Außenlärm gemäß der vorliegenden Erfindung mit erzeugt werden;
- 7 ein Steuerungsflussdiagramm eines Falls, in dem eine Innenstimme gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht erzeugt wird; und
- 8 die Wellenformen eines Falls, in dem eine Innenstimme und ein Außenlärm gemäß der vorliegenden Erfindung voneinander getrennt erzeugt werden.
-
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
-
Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei es vorauszusetzen ist, dass in den Figuren gleiche Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
-
Wenn irgendein Bestandteil in der detaillierten Beschreibung oder den folgenden Patentansprüchen der Erfindung einen anderen Bestandteil „aufweist“ oder „umfasst“, dann sollte dies nicht auf solche Weise beschränkt bzw. interpretiert werden, dass er nur aus dem betreffenden Bestandteil besteht, soweit nachfolgend nicht anders beschrieben. Stattdessen sollte es in solcher Weise verstanden werden, dass er ferner auch noch mehr andere Bestandteile aufweisen kann.
-
Ferner stellen die Bestandteile, die in der folgenden Beschreibung oder Patentansprüchen als „-mittel“, „-teil“, „-Modul“ oder „block“ bezeichnet sind, diejenige Einheit dar, welche eine oder mehrere Funktionen oder Bewegungen verarbeiten kann, wobei diese jeweiligen Bestandteile durch die Software oder Hardware, bzw. die Kombinationen derselben umgesetzt werden können.
-
Eine spezifische Ausführungsform wird nun beschrieben.
-
Nachfolgend wird ein Beispiel, in dem eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils implementiert sind, durch ein bestimmtes Ausführungsbeispiel erläutert.
-
1 zeigt einen Aufbau einer Vorrichtung zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
In Bezug auf 1 weist Vorrichtung zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers folgende Merkmale auf: ein Innenmikrofon 1, das ein innerhalb eines Ohrs erzeugte Innenstimme sammelt und somit ein inneres Stimmensignal erzeugt; ein Außenmikrofon 2, das einen Außenton, der wahlweise eine vom Stimmband zum Äußeren einer Mundhöhle übertragene Außenstimme und einen Außenlärm enthält, sammelt und somit ein äußeres Tonsignal erzeugt; eine Steuereinheit 3, die durch das Vergleichen des inneren Stimmensignals und des äußeren Tonsignals miteinander über eine Stärke des Außenlärms entscheidet und somit bestimmt, ob ein Alarmsignal erzeugt werden soll oder nicht; und eine Alarmeinheit 4, die entsprechend dem Alarmsignal einen Benutzer alarmiert.
-
Bei einer derartig ausgestalteten Vorrichtung zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers sind das Innen- 1 und das Außenmikrofon 2 daher im Ohrhörer eingebaut, wobei eine innerhalb des Ohrs erzeugte Innenstimme vom Innenmikrofon 1 gesammelt und somit ein inneres Stimmensignal erzeugt wird. Mittels des Außenmikrofons 2 wird eine vom Stimmband zum Äußeren einer Mundhöhle übertragene Außenstimme gesammelt und somit ein äußeres Tonsignal erzeugt. Falls ein Außenlärm zu einem Zeitpunkt, zu dem das innere Stimmensignal erzeugt wird, vorhanden ist, wird er dabei im äußeren Tonsignal enthalten. Mittels der Steuereinheit 3 wird durch das Vergleichen des inneren Stimmensignals und des äußeren Tonsignals miteinander über eine Stärke des Außenlärms entschieden, woraufhin es nach der Stärke des Außenlärms bestimmt wird, ob ein Alarmsignal erzeugt werden soll oder nicht. Wenn das Alarmsignal durch die Steuereinheit 3 erzeugt wird, dann wird ein Alarmton über die Alarmeinheit 4 zum Ohrhörer ausgegeben.
-
2 zeigt einen Aufbau einer Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
In Bezug auf 2 weist die Steuereinheit 3 gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Bestandteile auf: eine Innenstimmen-Erzeugungs-Entscheidungseinheit 31, die darüber entscheidet, ob eine Innenstimme erzeugt wird oder nicht; eine Lärmvorhandensein-Entscheidungseinheit 32, die, falls die Innenstimme erzeugt wurde, mittels einer Differenz zwischen einem äußeren Tonsignal und einem inneren Stimmensignal darüber entscheidet, ob ein Außenlärm in einem Außenton enthalten ist oder nicht; eine Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit 33, die, falls der Außenlärm enthalten ist, aus dem inneren Stimmensignal eine Ursprungsstimme wiederherstellt und somit ein wiederhergestelltes Stimmensignal erzeugt; eine Lärmstärken-Messeinheit 34, die aus einer Differenz zwischen dem wiederhergestellten Stimmensignal und dem äußeren Tonsignal, sowie aus einem äußeren Tonsignal außerhalb eines Zeitraums, in dem das innere Stimmensignal erzeugt wird, eine Stärke des Außenlärms misst; eine Alarmsignalerzeugungseinheit 35, die die gemessene Lärmstärke mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und somit dann ein Alarmsignal erzeugt, wenn die gemessene Lärmstärke über dem Sollwert liegt; und eine Tonverarbeitungseinheit 36, die, falls der Außenlärm in dem Außenton nicht enthalten ist, die gemessene Lärmstärke mit dem vorgegebenen Sollwert vergleicht und somit dann das innere Stimmensignal und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet, wenn die gemessene Lärmstärke unter dem Sollwert liegt.
-
Eine derartig ausgestaltete Steuereinheit 3 der vorliegenden Erfindung entscheidet zunächst darüber, ob die Innenstimme in der Innenstimmen-Erzeugungs-Entscheidungseinheit 31 erzeugt wird oder nicht. Wenn die Innenstimme nicht erzeugt wird, dann bedeutet dies, dass keine Stimmbildung eines Benutzers erfolgte. Daher wird kein inneres Stimmensignal erzeugt. Jedoch kann der Außenlärm und somit auch das äußere Tonsignal erzeugt werden. Da nur der Außenlärm hierbei vorhanden ist, wird das äußere Tonsignal auf die Lärmstärken-Messeinheit 34 übertragen, so dass die Lärmstärke gemessen wird. Wenn die Lärmstärken-Messeinheit 34 dabei dahingehend entscheidet, dass die Lärmstärke über dem Sollwert liegt, dann wird das Alarmsignal durch die Alarmsignalerzeugungseinheit 35 erzeugt. Wenn die Lärmstärken-Messeinheit 34 hingegen dahingehend entscheidet, dass die Lärmstärke unter dem Sollwert liegt, dann wird das Alarmsignal nicht erzeugt.
-
Falls die Innenstimme demgegenüber erzeugt wird, so wird auch der Außenton unbedingt erzeugt. Dabei sollte es festgestellt werden, ob der Außenlärm im Außenton enthalten ist oder nicht. Hierbei entscheidet die Lärmvorhandensein-Entscheidungseinheit 32 mittels der Differenz zwischen dem äußeren Tonsignal und dem inneren Stimmensignal darüber, ob der Außenlärm im Außenton enthalten ist oder nicht. Bezüglich dessen, ob der Außenlärm enthalten ist oder nicht, kann es dann dahingehend entschieden werden, dass der Außenlärm enthalten ist, wenn die Differenz zwischen dem äußeren Tonsignal, das in einem stillen oder schalldichten Raum durch die Stimmbildung erhalten wurde, und dem inneren Stimmensignal, als Referenzwert um einen bestimmten Bereich überschritten wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Vorhandensein des Außenlärms zwar mittels der Differenz zwischen dem äußeren Tonsignal und dem inneren Stimmensignal festgestellt. Da die Frequenz der Innenstimme trotz eines geringfügigen Unterschieds zwischen den Menschen ein schmalbandiges Niederfrequenzsignal darstellt, kann eine die Frequenz der Innenstimme überschreitende Hochfrequenz als Lärm angesehen werden. Dies bedeutet, dass der Außenlärm nur mittels des Innenmikrofons 1 gemessen werden kann.
-
Wenn es dahingehend entschieden wird, dass der Außenlärm nicht im Außenton enthalten ist, dann wird Tonverarbeitungseinheit 36 angetrieben, so dass das innere Stimmensignal und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet wird. Wird demgegenüber dahingehend entschieden, dass der Außenlärm im Außenton enthalten ist, dann wird durch die Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit 33 eine Ursprungsstimme aus dem inneren Stimmensignal wiederhergestellt und somit ein wiederhergestelltes Stimmensignal erzeugt. Anschließend wird eine Differenz zwischen dem wiederhergestellten Stimmensignal und dem äußeren Tonsignal mittels der Lärmstärken-Messeinheit 34 gemessen, so dass, wenn es dahingehend entschieden wird, dass die Lärmstärke über dem Sollwert liegt, dann wird das Alarmsignal mittels der Alarmsignalerzeugungseinheit 35 erzeugt. Wenn die Lärmstärken-Messeinheit 34 hingegen dahingehend entscheidet, dass die Lärmstärke unter dem Sollwert liegt, dann wird die Tonverarbeitungseinheit 36 angetrieben, so dass das wiederhergestellte Stimmensignal und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet werden.
-
3 zeigt einen Aufbau einer Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
In Bezug auf 3 weist die Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit 33 folgende Bestandteile auf: eine erste lineare Prädiktionsanalyseeinheit 331, die aus einem super-schmalbandigen Signal ein Anregungssignal bestimmt; eine Anregungssignal-Erweiterungseinheit 332, die durch die Spektralfaltung oder die Gaußrauschen-Bandpasstransformation, etc. des bestimmten Anregungssignal ein breitbandiges Signal ausgibt und so einen Schall erzeugt; eine hochfrequente Spektralerweiterungseinheit 333, die durch die Verdoppelung (N-fach) einer Frequenz des super-schmalbandigen Signals diese auf ein breitbandiges Signal mit einem Hochfrequenz-Bandsignal erweitert; eine zweite lineare Prädiktionsanalyseeinheit 334, die aus dem erweiterten breitbandigen Signal ein Hochfrequenz-Bandsignal abschätzt und bestimmt; eine Filterungseinheit 335, die das aus der zweiten linearen Prädiktionsanalyseeinheit 334 ausgegebene Hochfrequenz-Bandsignal filtert; eine Zusammensetzungseinheit 336, die das aus der Filterungseinheit 335 ausgegebene Hochfrequenz-Bandsignal und das aus der Anregungssignal-Erweiterungseinheit 332 ausgegebene, breitbandige Anregungssignal miteinander zusammensetzt; und eine Mischeinheit 337, die ein aus der Zusammensetzungseinheit 336 ausgegebenes Hochfrequenzsignal und das super-schmalbandige Signal ineinander mischt.
-
Auf diese Weise besteht die Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit 33 hauptsächlich aus einer Hochfrequenzsignal-Erzeugungseinheit, die die Frequenzen des Anregungssignals, das aus dem als große Frequenz eingegebenen, super-schmalbandigen Signal erweitert wird, und des super-schmalbandigen Signals verdoppelt und erweitert, und hieraus ein gefiltertes Hochfrequenz-Bandsignal zusammensetzt, und dadurch ein Hochfrequenzsignal erzeugt, und aus der Mischeinheit 337, die ein Hochfrequenzsignal und das super-schmalbandige Signal ineinander mischt.
-
Um ein Beispiel dabei anzuführen, rechnet die hochfrequente Spektralerweiterungseinheit 333 das super-schmalbandige Signal (0 bis 2 KHz) um zweifach hoch, wobei das hochgerechnete Signal in 4 KHz abgetastet wird. Dadurch kann ein Signal, das aus der hochfrequenten Spektralerweiterungseinheit 333 ausgegeben wird, einem Band von 0 bis 4 KHz gleich sein, und im Hochfrequenzband, d.h. in 4 bis 8 KHz ein Spektrum aufweisen, das einer gefalteten Variante eines Eingangssignals gleicht ist. Mittels dieses Spektrums wird das Hochfrequenz-Bandsignal folglich abgeschätzt. Daraufhin wird ein Stimmensignal eines Bandes von 4 bis 8 KHz durch die Filterungseinheit 335 extrahiert. Danach werden das Stimmensignal eines Bandes von 0 bis 4 KHz und das Stimmensignal eines Bandes von 4 bis 8 KHz durch die Zusammensetzungseinheit 336 miteinander zusammengesetzt, und anschließend eine aus der Zusammensetzungseinheit 336 ausgegebene, hochfrequente Stimme und ein super-schmalbandiges Signal (0 bis 2 KHz) vor der Erweiterung ineinander gemischt, so dass ein hoher Tonumfang schließlich wiederhergestellt wird.
-
Also ermöglicht eine derartig ausgestaltete Innenstimmen-Wiederherstellungseinheit 33 gemäß der vorliegenden Erfindung die Wiederherstellung des hohen Tonumfangs, obwohl das super-schmalbandige Signal ins Innenmikrofon 1 eingegeben wird. D.h. erweitert ein Algorithmus zur Wiederherstellung eines hohen Tons allgemein 0 bis 4 KHz auf 8 KHz, während gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein super-schmalbandiges Signal, das ins Innenmikrofon 1 eingegeben wird und kleiner als 2 KHz ist, wiederhergestellt werden kann. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung trotz der beträchtlichen Reduzierung einer Operationsmenge die Wiederherstellung des hohen Tons ermöglichen.
-
Bei der vorliegenden Erfindung wird keine Operation, bei der eine Frequenz durch einen auf einer linearen Prädiktionscodierung basierenden Algorithmus vorhergesagt und dann erweitert wird, durchgeführt, stattdessen erfolgt eine einfache Frequenzerweiterung durch eine hochfrequente Spektralerweiterung. D.h. entfallen die Operationen, bei denen eine Frequenz vorhergesagt, dann in Echtzeit erzeugt und erweitert wird, wobei nur die Frequenz erfindungsgemäß mittels eines Gleichrichters, einer Spektralfaltung und einer Modulationsmethode erweitert wird. Daher kann die Operationsmenge im großen Maßstab reduziert werden.
-
Auf diese Weise wird nur die Frequenz mittels der hochfrequenten Spektralerweiterungseinheit 63 einfach erweitert, so dass, wenn ein breitbandiges Signal ausgegeben wird, dann für dieses Signal eine lineare Prädiktionsanalyse erfolgt, und danach nur eine einfache Filterung durchgeführt wird, ohne dass eine Frequenzerweiterung durch eine lineare Prädiktionsmodellierung erfolgt. D.h. kann eine Filterung, die sich einem Grundton (hohem Tonumfang) annähert, ohne Erweiterung einer Bandbreite erfolgen. Werden ein erweitertes Ergebnis des Anregungssignals und ein gefiltertes Ergebnis danach miteinander zusammengesetzt, dann kann ein Hochfrequenzsignal erzeugt werden. Werden dieses Hochfrequenzsignal und das über das Innenmikrofon 1 eingegebene, super-schmalbandige Signal anschließend letztendlich ineinander gemischt, dann kann ein hoher Tonumfang wiederhergestellt werden.
-
Nun wird das Verfahren zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß der vorliegenden Erfindung mittels einer Vorrichtung, die auf eine oben genannte Weise ausgelegt ist, nachfolgend beschrieben.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
In Bezug auf 4 wird entsprechend dem Antreiben eines Innen-1 und eines Außenmikrofons 2 eine in Echtzeit erzeugte Innenstimme mittels des Innenmikrofons 1 gesammelt, während mittels des Außenmikrofons 2 auch ein Außenton, der wahlweise eine bzw. einen in Echtzeit erzeugte bzw. -en Außenstimme bzw. Außenlärm enthält, gesammelt wird.
-
Wird die Innenstimme dabei erzeugt, dann wird mittels der Differenz zwischen dem äußeren und dem inneren Stimmensignal darüber entschieden, ob der Außenlärm vorhanden ist oder nicht. Bezüglich des Entscheidens darüber, ob der Außenlärm vorhanden ist oder nicht, kann ansonsten durch den alleinigen Betrieb des Innenmikrofons 1 ein Signal (Hochfrequenz), das ein im Ohrloch erzeugtes, schmalbandiges Niederfrequenzsignal überschreitet, als Außenlärm angesehen werden.
-
Falls der Außenlärm vorhanden ist, so wird ein Ursprungsstimmensignal aus dem inneren Stimmensignal wiederhergestellt, und danach eine Lärmstärke mittels der Differenz zwischen dem wiederhergestellten und dem äußeren Stimmensignal gemessen, so dass gegebenenfalls ein Alarm entsprechend der Lärmstärke ausgelöst wird, oder so dass das wiederhergestellte und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet werden. Wenn der Außenlärm demgegenüber zu einem Zeitpunkt, zu dem die Innenstimme erzeugt wird, nicht vorhanden ist, dann werden das innere und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet.
-
Wird keine Innenstimme hingegen erzeugt, dann wird danach darüber entschieden, ob der Außenton erzeugt wird oder nicht, wobei, wenn der Außenton (Außenlärm) vorhanden ist, dann die Lärmstärke gemessen wird, und danach gegebenenfalls der Alarm entsprechend der Lärmstärke ausgelöst wird, oder eine Rückkehr zu ① erfolgt.
-
5 zeigt ein Steuerungsflussdiagramm eines Falls, in dem eine Innenstimme gemäß dem einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
-
Nachfolgend wird es in Bezug auf 5 beschrieben. Wird eine Innenstimme erzeugt, dann erzeugt das Innenmikrofon 1 ein inneres Stimmensignal. Wird dieses innere Stimmensignal daher erzeugt, dann wird auch ein äußeres Stimmensignal unbedingt erzeugt, da die über das Ohrloch übertragene Innenstimme und die vom Stimmband zum Äußeren einer Mundhöhle übertragene Außenstimme mit erzeugt werden.
-
Dabei kann auch ein Außenlärm zu einem Zeitpunkt, zu dem die Innenstimme erzeugt wird, erzeugt werden, wie in 6 dargestellt. D.h. kann der Außenton aus der Außenstimme und dem Außenlärm bestehen.
-
Außerdem kann die Erzeugung oder Nicht-Erzeugung des Außenlärms zu dem Zeitpunkt, zu dem die Innenstimme erzeugt wird, mittels der Differenz zwischen dem äußeren und dem inneren Stimmensignal festgestellt werden. D.h. wird es dann dahingehend entschieden, dass kein Außenlärm vorhanden ist, wenn die Differenz zwischen dem äußeren und dem inneren Stimmensignal unter einem Sollwert liegt, während, wenn die Differenz zwischen dem äußeren und dem inneren Stimmensignal über einem Sollwert liegt, dann es dahingehend entschieden wird, dass der Außenlärm vorhanden ist.
-
Falls der Außenlärm vorhanden ist, so wird ein Ursprungsstimmensignal aus dem inneren Stimmensignal wiederhergestellt, und danach eine Lärmstärke mittels der Differenz zwischen dem wiederhergestellten und dem äußeren Stimmensignal gemessen. Als Ergebnis der Messung der Lärmstärke wird der Alarm dann ausgelöst, wenn die Lärmstärke über dem Sollwert liegt, während, wenn die Lärmstärke unter dem Sollwert liegt, dann das wiederhergestellte und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet werden.
-
Wenn der Außenlärm demgegenüber zu dem Zeitpunkt, zu dem die Innenstimme erzeugt wird, nicht vorhanden ist, dann werden das innere und das äußere Stimmensignal wahlweise als Ton verarbeitet.
-
7 zeigt ein Steuerungsflussdiagramm eines Falls, in dem eine Innenstimme gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht erzeugt wird.
-
Nachfolgend wird es in Bezug auf 5 beschrieben. Wenn ein Zeitpunkt, zu dem eine Innenstimme erzeugt wird, und ein Zeitpunkt, zu dem ein Außenton erzeugt wird, dabei voneinander unterschiedlich sind, d.h. wenn nur der Außenton erzeugt wird, dann wird es dahingehend definiert, dass nur der Außenlärm vorhanden ist, wie in 8 dargestellt.
-
In diesem Fall wird die Lärmstärke für den Außenton (Außenlärm) daher sofort gemessen. Liegt die Lärmstärke über dem Sollwert, dann wird der Alarm ausgelöst, während, wenn die Lärmstärke unter dem Sollwert liegt, dann eine Rückkehr zu ① erfolgt.
-
Auf diese Weise kann es durch die Vorrichtung und das Verfahren zur Überwachung eines Tragezustandes eines Ohrhörers gemäß der vorliegenden Erfindung gelingen, dass die betreffende Technologie auf die Ohrhörer, Kopfhörersätze oder dergleichen angewandt wird, und dass die Tonqualität während des Telefongesprächs oder beim Musikhören unter Verwendung eines Außenlärms verbessert wird. Ferner kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass mittels eines Innenmikrofons 1, das gegenüber dem Äußeren physikalisch isoliert eingebaut ist, und eines Außenmikrofons 2, das im Äußeren angeordnet ist, nicht nur festgestellt wird, ob der Außenlärm vorhanden ist oder nicht, sondern auch die Funktionen, wie z.B. Alarmauslösung nach der Stärke des Außenlärms oder dergleichen, ausgeführt werden.
-
Durch die einigen obengenannten Ausführungsbeispiele wurde die technische Idee der vorliegenden Erfindung erklärt.
-
Aber ist es selbstverständlich, dass ein Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, aus den Beschreibungen der vorliegenden Erfindung das obengenannte Ausführungsbeispiel vielfältig ändern oder abwandeln kann. Ferner ist es auch selbstverständlich, dass, obwohl nicht explizit gezeigt oder erläutert, der Fachmann aus den Beschreibungen der vorliegenden Erfindung verschiedenartige Variationen, die die technische Idee gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen, durchführen kann, was noch zum Rechtsumfang der Erfindung gehört. Ferner sind die Ausführungsbeispiele, die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erklärt wurden, nur zwecks der Erläuterung der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei der Schutzumfang für diese Erfindung nicht auf die solchen Ausführungsbeispiele beschränkt werden sollte.
