JP2000245000A - 聴覚補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 聴覚障害者が周囲に発信・発生されている音
声情報に対してより簡便・正確に検出・認識を可能にし
利用範囲が広く汎用性の高い聴覚補助装置の提供。 【解決手段】 マイク１２は外部の音声波を収集して電
気信号に変換する入力装置であって、増幅器１３は入力
された音声信号を後段の周波数フィルター１４に入力可
能なレベルにまで増幅する。そして該増幅器１３により
増幅されてノイズを含む様々な周波数成分が混在する音
声信号を４つの周波数フィルター１４ａ、ｂ、ｃ、ｄに
同時並行で入力して、それぞれ使用者が任意に選択設定
した周波数帯域にある周波数成分のみが通過ろ波され、
その各後段に接続する振動パッド１５ａ、ｂ、ｃ、ｄに
より各出力信号が振動に変換されて出力される。この振
動出力は各振動パッド１５ａ、ｂ、ｃ、ｄが備える不図
示のドライブ回路によってそれぞれの出力信号のレベル
に比例した振幅で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は聴覚障害者が周囲に
発信・発音されている音声情報の検出・認識を容易にす
るための聴覚補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代の日常生活においては例えばドアチ
ャイムや電話の呼び出し音、またはお湯の沸騰を知らせ
るやかんの音など音声を媒介として伝達される情報、も
しくは音声を媒介として情報を発信する機器・手段が多
数用いられている。

【０００３】このような状況の中、軽度の聴覚障害にあ
る人は補聴機で増幅拡大した音声をイヤフォンなどで聞
くことで検出・認識するといった方法が取られるとこ
ろ、重度の聴覚障害にあって音声が全く聞き取れない人
の場合にはそういった方法が利用できず、視野外の情報
については何ら得る手段がないため相当に不便な生活が
余儀なくされている。

【０００４】そして従来このような問題を解決する方法
として、例えば特開平１０−１１３３６０号公報に開示
された技術で図５で示す構成概要にあるように個々の機
器（図示する例としてドアチャイム１や電話２など）に
組み込んで情報を発信する発信器３と、使用者が常に携
帯して情報を受信する受信器４とを組み合わせた送受信
システムの利用がある。

【０００５】これは音声情報を発信する既存の機器の内
部に組み込み可能かまたは独自にマイクロフォンを備え
て機器の音声出力を収集可能にある発信器３がその音声
情報の内容別に特定の周波数にある信号電波５を同時に
発信し、その他方で（聴覚障害にある）使用者が常に携
帯する受信器４がこれら特定周波数にある信号電波５を
アンテナ６により受信しその内容を確認することで機器
からの情報の受信の報知およびその内容を出力するもの
である。

【０００６】そして上記公報によるとこの受信器４の出
力の形態は具体的にバイブレーターによる振動や発行ダ
イオード７または液晶によるモニター表示８のように聴
覚以外の知覚形態に変換して出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した音声
情報検出システムでは使用者が常に形態する受信器４以
外に検出が必要な個々の音声情報機器に発信器３を組み
込む必要があり、また発信器３・受信器４共に送受信す
る信号電波５の周波数をその音声情報機器別、情報内容
別に設定する必要があるため、設備コスト・運用コスト
が高くなり、セッティングに手間がかかるものとなって
いた。

【０００８】そして発信器３を組み込む機器が電気的に
作動するものに限定されることから、例えばお湯の沸騰
を知らせるやかんのホイッスル音や、また知らずに落と
して割れた皿の音などのように不測の事故によって発生
する音には対応できないためその適用範囲はかなり限定
されるものにあった。

【０００９】したがって対応する発信器が多数設置され
た屋内にのみ限定して使用するしかなく、非常に汎用性
の低いものとなっていた。また音量の大きさも重要な情
報要素にある場合でも発信器３は予め設定された音量レ
ベルに達したと判断した時点で初めて一定レベルの信号
電波５を発信するだけでしかなく、さらに他方の受信器
４においてもその出力の大きさは一定のレベルにしかな
いため上記のような量的情報の認識が不可能な構成にあ
った。

【００１０】よって本発明は上記問題点に鑑み、聴覚障
害にある人でも周囲に発信・発生されている音声情報
（ここで、音声とは、人間の声のみならず人間の聴覚で
認識可能な様々な音を意味する）に対してより簡便かつ
正確な検出・認識を可能にし、またその利用範囲が広く
汎用性の高い聴覚補助装置の提供を課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために以下のように構成する。まず本発明は聴覚障
害者が周囲にどのような音声が発信・発音されているか
を認識するための聴覚補助装置に適用するものであり、
外部から検出した音声波を電気的な音声信号に変換する
音声入力手段と、該音声信号の増幅を行う音声信号増幅
手段と、該音声信号から特定の周波数帯域にある周波数
成分のみを通過させる周波数フィルターと、該周波数フ
ィルターを通過した出力信号を操作者に対して聴覚以外
の知覚情報に変換して出力を行う出力手段とを備えるよ
う構成する。

【００１２】これにより聴覚に障害のある人でも周囲に
発生・発音しているあらゆる音声情報のうち不要な音声
や雑音による影響を受けることなく特定の音声情報のみ
を該装置単体で検出・認識することが可能となる。

【００１３】また前記周波数フィルターが異なる周波数
帯域別で複数並列に備えるよう構成する。これにより複
数もの特定の音声情報を該装置単体で検出・認識するこ
とが可能となる。

【００１４】前記周波数フィルターが周波数帯域を任意
に設定可能に構成する。これにより特定の機器の音声情
報のみに限定することなく例えば電気的に作動する機器
以外でも使用者が必要とする音声情報を任意に選択して
該装置単体のみにより検出・認識することが可能とな
る。

【００１５】また前記音声入力手段が指向性を備えるマ
イクロフォンで構成する。これにより周囲の雑音の影響
を最小限に抑えて固定された特定の機器に限定して音声
情報を該装置単独により検出することが可能となる。

【００１６】また前記音声入力手段が無指向性のマイク
ロフォンで構成する。これにより外出時などにおいて該
装置単独により周囲の状況を広い範囲に渡って把握する
ことが可能となる。

【００１７】また前記出力手段は出力信号のレベルに比
例した出力を行うよう構成する。これにより各音声情報
の量的要素についても認識することが可能となる。また
該出力手段が触覚または視覚に作用する方法によって出
力を行うよう構成する。

【００１８】これにより聴覚に障害のある人でも周囲の
音声情報を容易かつ正確に検出・認識することが可能と
なる。また該出力手段が、周波数帯域別に出力する複数
の振動パッドをリストバンドの内周面上に表設した構成
となる。

【００１９】これにより視覚で周囲の状況を確認しなが
ら複数の周波数帯域の音声情報を同時に検出・認識する
ことが可能となる。また該出力手段がその出力発生の報
知を触覚に作用する方法によって行い、出力内容の表示
を視覚に作用する方法によって行うよう構成する。

【００２０】これにより聴覚と同じ受動的知覚である触
覚によって音声情報の検知をすぐに知ることができ、さ
らに能動的知覚である視覚によって音声情報の内容を容
易かつ正確に認識することが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。まず図１は本発明の第１の実
施形態にある聴覚補助装置１１の構成概要図であり、こ
の図において、マイク１２は外部の音声波を収集して電
気信号に変換する入力装置であってその収集形態により
指向性を有するものや無指向性のものを使用者が任意に
選択して備えるものとなり、増幅器１３は入力された音
声信号を後段の周波数フィルター１４に入力可能なレベ
ルにまで増幅する。

【００２２】そして該増幅器１３により増幅されてノイ
ズを含む様々な周波数成分が混在する音声信号を４つの
周波数フィルター１４ａ、ｂ、ｃ、ｄに同時並行で入力
して、それぞれ使用者が任意に選択設定した周波数帯域
にある周波数成分のみが通過ろ波され、その各後段に接
続する振動パッド１５ａ、ｂ、ｃ、ｄにより各出力信号
が振動に変換されて出力される。

【００２３】この振動出力は各振動パッド１５ａ、ｂ、
ｃ、ｄが備える不図示のドライブ回路によってそれぞれ
の出力信号のレベルに比例した振幅で行われる。次に図
２は上記構成にある第１実施形態の聴覚補助装置１１の
全体斜視図であり、この図において、本体１６はケース
１７に嵌挿収容されておりまたケース１７はベルト１８
を挿通していることで使用者の腰部に装着することがで
きる。

【００２４】略直方体にある本体１６の前方上辺の角位
置にマイク１２が埋設しており、その他に本体１６内部
には不図示の増幅器１３、周波数フィルター１４、バッ
テリーを設置している。

【００２５】また本体１６の外部表面にはいくつかのコ
ントロールスイッチ類が設置されており、ここを操作す
ることで装置全体の電源のオン・オフや検出する周波数
帯域の選択設定をチャンネルごとに行うことが可能とな
る。

【００２６】そして出力装置である４つの振動パッド１
５ａ、ｂ、ｃ、ｄをその内周面上に表設し、マジックテ
ープ１９を貼着することで使用者の手首に巻装可能な構
成にあるリストバンド２０が振動パッド１５と本体１６
内部の回路を接続するケーブル２１を介して繋がれてい
る。

【００２７】以下に図面を参照しながら本実施形態の作
動を説明する。まず、電源スイッチを入れ、その後未設
定である場合には、対応する周波数フィルター１４およ
び振動パッド１５の組み合わせである各チャンネルごと
に検出する周波数帯域の設定を行う。具体的にはチャン
ネルの選択を行い、マイク１２に設定対象の特定周波数
にある音声を入力している状態で設定ボタンを押すこと
によりその時点で選択しているチャンネルに対応した周
波数フィルター１４がその特定周波数を記憶することで
検出する音声情報の周波数帯域の設定が行われる。

【００２８】また周波数フィルター１４に設定する周波
数帯域は通常の人間の可聴周波数である１６〜２０ＫＨ
ｚの範囲内で選択するものとなる。また以上の周波数帯
域の設定は工場製造時において固定的に設定されていて
もよく、その場合には特に非常警報のようにその音声を
確実に検知する必要のある機器に対しては優先的に設定
する必要があり、さらにできるだけ多くの種類の非常警
報の音声周波数が設定可能なように周波数フィルター１
４を多く備える必要がある。そしてこの場合にはそれら
の出力装置を共通の非常警報専用のものとして１つだけ
設ける構成としてもよい。

【００２９】そして音声情報検出を行う通常の使用時に
おいては、出力装置である振動パッド１５を備えたリス
トバンド２０を直接手首などに巻装し、電源を入れた状
態からマイク１２の音声信号入力および増幅器１３によ
る音声信号の増幅が行われ、この時点で選択したチャン
ネルに対応する周波数フィルター１４に設定された周波
数帯域にある音声情報のみが対応する振動パッド１５の
振動により出力される。また複数のチャンネル（または
全チャンネル）を同時に選択することも可能であり、こ
の場合でも各チャンネルに対応する振動パッド１５が別
個に並設されて同時に出力可能にあるため各振動出力位
置ごとの各チャンネルの識別が可能にある。このため視
覚で周囲の状況を確認しながら複数の周波数帯域の音声
情報を同時に検出・認識することが可能となる。

【００３０】そして以上の構成により本実施形態の装置
単体で積極的に周囲の音声情報を収集することが可能と
なり、つまり専用の発信器を必要とせずまたそれにより
検出・認識可能な音声情報（及びその発信源の機器な
ど）を限定することがないため非常に汎用性の高い検出
・認識が可能となる。

【００３１】またこの各振動パッド１５からの振動出力
は対応する各周波数フィルター１４からの出力信号のレ
ベルに比例する振幅で行われるため発信源の位置の遠近
やその他状態の変化などといった量的情報をも認識可能
となる。

【００３２】また音声入力を行うマイク１２が指向性の
強いものであれば、例えば外出時などのように周囲に雑
音のある状況で固定されたスピーカーから発せられる音
声情報がどのような種類の情報（警報か、人の声か）で
あるかを検出・認識したい場合などのように、雑音の影
響を最小限に抑えて固定された特定の機器に限定した音
声情報の検出・認識に非常に有効となる。

【００３３】また一方、マイク１２が無指向性のもので
あって使用者の身体の周囲に複数備える構成とした場合
には例えば外出時などにおいてエンジン音がどの程度の
早さで増加しているか認識できることから視野外で走行
する自動車の接近が検知可能となるといったように、使
用者の周囲の状況を全方位に渡って把握するのに非常に
有効となる。

【００３４】次に図３は本発明の第２の実施形態にある
聴覚補助装置の構成概要図であり、この図において、上
記第１実施形態の構成と違う点は複数の周波数フィルタ
ー１４からの出力信号をそれぞれに対応する複数のＬＥ
Ｄ３３ａ、ｂ、ｃ、ｄにより発光出力を行うと共に全て
の出力信号が重畳して１つの振動パッド３２に入力され
振動出力を行う構成にある。そしてこの発光出力は各Ｌ
ＥＤ３３が備える不図示のドライブ回路によってそれぞ
れの出力信号のレベルに比例した明るさ（光量）で発光
し、またもう一方の振動出力は振動パッド３２が備える
不図示のドライブ回路によって少しでも出力信号が検出
された場合に一定の振幅で振動する構成となっている。

【００３５】次に図４は上記構成にある第２実施形態の
聴覚補助装置のうち上記第１実施形態と相違する構成に
ある出力部３１のみの全体斜視図であり、この図におい
て、その内周面上の一箇所に振動パッド３２を表設し、
そこから離れた位置の外周面上に、４つのＬＥＤ３３
ａ、ｂ、ｃ、ｄを埋設したＬＥＤ台座３４を表設して使
用者の手首に巻装可能な形態にあるリストバンド３５
が、振動パッド３２およびＬＥＤ３３を不図示の本体の
内部回路に接続するケーブル３６で繋がれている。

【００３６】この第２実施形態の作動としては、まず選
択したチャンネルに対応する各周波数フィルター１４に
特定周波数が設定されている状態で、装置の電源を入れ
た時点から音声信号の入力・増幅が行われ、設定された
周波数帯域にある音声情報のどれか一つでも検出された
時点で振動パッド３２が振動出力し始め、使用者に対し
てのいち早い情報検出の報知が行われる。そしてその情
報内容の詳細を容易かつ正確に認識できるよう各周波数
帯域に対応するＬＥＤ３３が、それぞれ出力信号のレベ
ルに比例した光量で出力を行う作動となる。

【００３７】つまり装置全体の出力手段のうち、聴覚と
同じ受動的知覚である触覚によって音声情報の検知をす
ぐ報知する手段と、能動的知覚である視覚によって音声
情報の内容を認識させる手段とに分けて構成され、その
ために普段音声情報が発信されていない状態において別
段注意を払わずとも、一旦、音声情報が検出された時点
で使用者に対し振動出力による報知が行われることにな
り、また同時に情報内容の認識手段を発光出力によるこ
とで複数の情報の内容を容易かつ明確に認識させること
が可能となる。

【００３８】そして本発明は分波する周波数帯域の高分
解能化、多層化および出力手段の多重化を図ることによ
り聴覚が受ける音声情報を限りなく忠実に他の知覚（触
覚、視覚）情報へ変換が可能となり、例えば多数の振動
パッドを備えた出力装置等を用いてその再現性を高めた
場合にはクラシック音楽などのように多重的で微妙な旋
律の変化さえも触覚上に忠実に変換・再現することが可
能となる。

【００３９】また出力装置において視覚に作用する具体
的構成としては上記ＬＥＤ以外にも例えば液晶ディスプ
レイなどによりレベルメータや文字の表示を行う構成も
可能である。

【００４０】また出力装置において触覚に作用する具体
的な出力形態としては上記振動パッドによる振動以外に
も例えば低周波治療器のような低電圧での安全な範囲で
あれば電気刺激で出力する構成も可能である。

【００４１】また出力装置の装着形態についても上記リ
ストバンド３５に限定するものではなく、補助装置本体
１６を支持するベルト１８の内周面上に振動パッド３２
を表設し、ＬＥＤ３３など発光出力装置を本体上面に設
置するなどの構成も可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明した通り本発明の聴覚補
助装置によれば、聴覚障害にある人でも周囲に発信・発
生されている音声情報に対してより簡便かつ正確な検出
・認識を可能にし、そして特に装置単体で積極的に周囲
の音声情報を収集することが可能となり、つまり専用の
発信器を必要とせずまたそれにより検出・認識可能な音
声情報（及びその発信源の機器など）を限定することが
ないためその利用範囲が広く非常に汎用性の高い検出・
認識が可能となる。

【００４３】したがって本発明を利用することで聴覚障
害にある人の外出時などにおける行動の安全性が飛躍的
に向上する。また検出した音声情報の再現性を進めるこ
とで音楽や人混みの中のざわめきなどの微妙な音さえも
かなり忠実に他の知覚（触覚）へ変換・再現することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成概要を示す図であ
る。

【図２】本発明の第１実施形態の全体斜視図である。

【図３】本発明の第２実施形態の構成概要を示す図であ
る。

【図４】本発明の第２実施形態にある出力部の全体斜視
図である。

【図５】従来より実施されている聴覚補助システムの構
成概要を示す図である。

【符号の説明】

１ ドアチャイム ２ 電話 ３ 発信器 ４ 受信器 ５ 信号電波 ６ アンテナ ７ 発光ダイオード ８ 液晶モニター表示 １１ 第１実施形態の聴覚補助装置 １２ マイク １３ 増幅器 １４ａ、ｂ、ｃ、ｄ 周波数フィルター １５ａ、ｂ、ｃ、ｄ 振動パッド １６ 本体 １７ ケース １８ ベルト １９ マジックテープ ２０ リストバンド ２１ ケーブル ３１ 第２実施形態の出力部 ３２ 振動パッド ３３ａ、ｂ、ｃ、ｄ ＬＥＤ ３４ ＬＥＤ台座 ３５ リストバンド ３６ ケーブル

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月７日（２０００．２．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２】前記周波数フィルターが周波数帯域を任意
に設定可能な構成にあることを特徴とする請求項１記載
の聴覚補助装置。

【請求項３】 前記音声入力手段が指向性を備えるマイ
クロフォンで構成することを特徴とする請求項１記載の
聴覚補助装置。

【請求項４】 前記音声入力手段が無指向性のマイクロ
フォンで構成することを特徴とする請求項１記載の聴覚
補助装置。

【請求項５】 前記第２の出力手段は信号のレベルに比
例した出力を行うことを特徴とする請求項１記載の聴覚
補助装置。

【請求項６】 前記第１の出力手段が、前記複数の周波
数フィルターの全てに共通して設けられた振動パッドで
あり、前記第２の出力手段が、前記複数の周波数フィル
ターのそれぞれに対応して設けられた複数の発光ダイオ
ードであり、前記振動パッドがリストバンドの内周面上
に配置され、前記発光ダイオードが前記リストバンドの
外周面上に配置されていることを特徴とする請求項１記
載の聴覚補助装置。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために以下のように構成する。まず本発明は聴覚障
害者が周囲にどのような音声が発信・発音されているか
を認識するための聴覚補助装置に適用するものであり、
外部から検出した音声波を電気的な音声信号に変換する
音声入力手段と、該音声信号の増幅を行う音声信号増幅
手段と、該増幅された音声信号における互いに異なる特
定の周波数帯域にある周波数成分のみをそれぞれ通過さ
せる複数の周波数フィルターと、該周波数フィルターを
通過した出力信号が発生したことを操作者に触覚情報で
報知する第１の出力手段と、該周波数フィルターを通過
した出力信号に対応した内容を操作者に視覚情報で認識
させる第２の出力手段と、を備えるよう構成する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】しかも、前記第１及び第２の出力手段を有
することにより、聴覚と同じ受動的知覚である触覚によ
って音声情報の発生を即座に認識することができると共
に、能動的知覚である視覚によって音声情報の内容を容
易かつ正確に認識することが可能となる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】また前記第２の出力手段は出力信号のレベ
ルに比例した出力を行うよう構成する。これにより、各
音声情報の量的要素についても視覚的に認識することが
可能となる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】また前記第１の出力手段が、前記複数の周
波数フィルターの全てに共通して設けられた振動パッド
であり、前記第２の出力手段が、前記複数の周波数フィ
ルターのそれぞれに対応して設けられた複数の発光ダイ
オードであり、前記振動パッドがリストバンドの内周面
上に配置され、前記発光ダイオードが前記リストバンド
の外周面上に配置された構成となる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】これにより、複数の周波数帯域の音声情報
を同時に検出・認識することが極めて手軽にできるよう
になる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】削除

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からの音声波を電気的な音声信号に
   変換する音声入力手段と、 該音声信号の増幅を行う音声信号増幅手段と、 該音声信号から特定の周波数帯域にある周波数成分のみ
   を通過させる周波数フィルターと、 該周波数フィルターを通過した出力信号を操作者に対し
   て聴覚以外の知覚情報に変換して出力を行う出力手段
   と、 を備えることを特徴とする聴覚補助装置。
2. 【請求項２】 前記周波数フィルターが異なる周波数帯
   域別で複数並列に備えることを特徴とする請求項１記載
   の聴覚補助装置。
3. 【請求項３】 前記周波数フィルターが周波数帯域を任
   意に設定可能な構成にあることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の聴覚補助装置。
4. 【請求項４】 前記音声入力手段が指向性を備えるマイ
   クロフォンで構成することを特徴とする請求項１記載の
   聴覚補助装置。
5. 【請求項５】 前記音声入力手段が無指向性のマイクロ
   フォンで構成することを特徴とする請求項１記載の聴覚
   補助装置。
6. 【請求項６】 前記出力手段は信号のレベルに比例した
   出力を行うことを特徴とする請求項１記載の聴覚補助装
   置。
7. 【請求項７】 該出力手段が触覚に作用する方法によっ
   て出力を行うことを特徴とする請求項１記載の聴覚補助
   装置。
8. 【請求項８】 該出力手段が視覚に作用する方法によっ
   て出力を行うことを特徴とする請求項１記載の聴覚補助
   装置。
9. 【請求項９】 該出力手段が、周波数帯域別に出力する
   複数の振動パッドをリストバンドの内周面上に表設した
   構成にあることを特徴とする請求項７記載の聴覚補助装
   置。
10. 【請求項１０】 該出力手段がその出力発生の報知を触
    覚に作用する方法によって行い、出力内容の表示を視覚
    に作用する方法によって行うことを特徴とする請求項１
    記載の聴覚補助装置。