JP2001136593A

JP2001136593A - ユーザの聴覚科学的な分布にカスタマイズできる音声を備えた電話

Info

Publication number: JP2001136593A
Application number: JP2000260178A
Authority: JP
Inventors: David L Smith; エル．スミスデビッド
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2001-05-18
Also published as: CA2316074A1; EP1089526A2

Abstract

(57)【要約】【課題】ユーザの聴覚科学的な分布にカスタマイズで
きる音声増幅を備えた電話装置（２０）を提供するこ
と。【解決手段】電話装置（２０）は、所定の周波数範囲
にわたって、一連の音信号を発生させる音発生器を含
む。スピーカー（３８）は、音信号を可聴信号に変換す
る。フィードバックメカニズム（５０または６０）が、
提供されて、可聴信号を聞くリスナは、可聴信号を聴覚
科学的に感知することを示す。リスナの反応は、聴覚科
学的な分布として、メモリ（４４）内に記憶される。プ
ロセッサ（４４）は、メモリ内での記憶のために、聴覚
科学的な分布を、タップの重みのセットに変換する。入
ってくる呼が、存在する場合、フィルタ（４４）は、タ
ップの重みのセットと、入ってくる呼の信号とを受信す
る。フィルタは、入ってくる信号のろ過されたバージョ
ンである出力を提供して、スピーカーを駆動させる。電
話装置（２０）は、ワイヤライン、セルラー、コードレ
ス、インターネット、ＰＣに基づいた電話、電話送受
器、または電話応答装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、電気通信
に関し、特に、ユーザの聴覚科学的な分布にカスタマイ
ズできる音声増幅を備えた電話に関する。

【０００２】

【従来の技術】人々は、電話帯域内での可聴周波数での
聴力損失を伴うと、電話でのスピーカーによって再生さ
れるときに、音声信号を理解するのが困難である。差し
向かいでの会話では、目に見える手掛かりが存在して、
再生された音声信号を補い、聴力をそこなわれた人が話
された言葉を解読するのを手助けするが、たいていの電
話での会話では存在しない。

【０００３】電話の中には、ユーザ／リスナが、スピー
カーから、ユーザが決定する最も効率的であるレベルに
出るように、再生された音声信号の音量を調節すること
ができる音量調節器を有するものがある。そのような音
量調節器は、電話帯域でのすべての周波数に対して、ほ
ぼ同じレベルの増幅を提供するのが代表的である。

【０００４】別の解決は、米国特許第５，７９６，８２
１号に開示しており、送受器に追加の増幅器を提供す
る。この増幅器は、電話に結合された場合に、リスナ
が、他の耳当てに再生される音の音量とは無関係に、送
受器の耳当てに再生される音の音量を調節するできるよ
うにする。電話の音量調節器のように、追加の増幅器
は、電話帯域でのすべての周波数に対して、ほぼ同じレ
ベルの増幅を提供するのが代表的である。

【０００５】聴力をそこなわれた人は、補聴器を用い
る。補聴器を用いる人は、補聴器のマイクロフォンに電
話スピーカーを近づけるために、電話を用いるのに困難
を体験する。この困難を克服する１つのアプローチは、
再生された音声信号を表す赤外線信号を発生させる電話
を提供することであった。赤外線信号は、赤外線を受信
する補聴器に伝送され、結合される。補聴器は、赤外線
信号を、リスナが聞くことができる再生された音声信号
に変換する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】望まれているのは、ユ
ーザの聴覚科学的な要求にカスタマイズされるように、
音声出力の周波数応答を修正することができる電話装置
である。それによって、音声信号を、ユーザのために増
幅されるカスタムである補聴器に結合する必要をなく
す。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、電話装置は、所定の周波数範囲にわたって一連の音
信号を発生させる音発生器を含む。スピーカーは、音信
号を可聴信号に変換する。フィードバックメカニズム
が、提供されて、可聴信号を聞くリスナは、可聴信号を
聴覚科学的に感知することを示す。リスナの応答は、聴
覚科学的な分布として、メモリ内に記憶される。プロセ
ッサは、メモリ内での記憶のためにまた、聴覚科学的な
分布を、タップの重みのセットに変換する。来入呼が、
存在する場合、フィルタは、タップの重みのセットと、
来入呼の信号とを受信する。フィルタは、来入信号のろ
過されたバージョンである出力を提供して、スピーカー
を駆動させる。電話装置は、ワイヤライン、セルラー、
コードレス、インターネット、ＰＣに基づいた電話、電
話送受器、または電話応答装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明による電話装置２０の簡略
化した略図は、図１に例示されている。電話ネットワー
クは、人の可聴の周波数範囲より低い帯域を有する。電
話ネットワークの帯域は、ＤＣから約４キロサイクル／
秒に伸びるのが代表的である。電話ネットワークの周波
数での聴覚科学的なテストは、信号を処理する能力を有
する電話装置２０を用いて実施されて、ユーザの聴覚科
学的な分布を決定することができる。電話装置の信号を
処理する能力は、次に、聴覚科学的な分布を用いて、リ
スナに対して来入音声信号の増幅をカスタマイズするこ
とができ、それによって、ユーザの聴力の障害に対して
補償する。１つまたは複数の聴覚科学的な分布は、電話
装置のメモリのようなところに記憶され、個々のユーザ
による使用のためにとり戻される。

【０００９】電話装置２０は、アナログまたはデジタル
であり、電話、電話応答装置、ビデオフォン、パーソナ
ルコンピュータ、インターネットフォンであり、また
は、ライン３０と、図７に示されているように、無線周
波インターフェースに置きかえられるラインインターフ
ェース３２とを備え、電話装置２０は、セルフォンまた
はコードレスフォンである。

【００１０】電話装置２０が、電話ネットワークからラ
イン３０上で来入信号を受信する場合、ラインインター
フェース３２は、リング信号、音信号、および音声信号
を、電話装置２０の他の部分に結合させる。リング検出
器３４は、リング信号を、スピーカードライバ３６、同
様にリングセンサ４０に提供する。スピーカードライバ
３６は、リング検出器３４からのリング信号を受信する
とすぐに、スピーカーを駆動させて、来入呼の可聴の表
示を提供する。リングセンサ４０は、リング検出器３４
からのリング信号を受信するとすぐに、リングを感知す
る信号をプロセッサ４４に提供する。プロセッサ４４
は、スイッチ４６をラインインターフェース３２に結合
させて、電話装置２０と電話ネットワークの間に音声経
路を確立する。電話装置２０が、電話応答装置である場
合、自動的に応答される来入呼は、メモリ４２の出てい
くメッセージメモリ部分内に記憶されたメッセージを受
信する。音声プロセッサ４８は、メモリ４２内にデジタ
ルに記憶されたメッセージを、電話ネットワークに提供
される出ていくメッセージに変換する。

【００１１】電話装置２０からの呼を設定する場合、一
連の数字が、キーパッド５０に打鍵されて、デュアルト
ーンマルチプルフリーケンシー（ＤＴＭＦ）のような、
命令を発生させ、電話装置２０の操作を制御する。プロ
セッサ４４は、キーパッド５０からの出力を受信し、デ
ィスプレイ５２とダイヤル装置５４に、コーリングコー
ドおよび／または電話番号を表す一連の数字を出力す
る。ダイヤル装置５４は、一連の数字をＤＴＭＦ信号に
変換し、ＤＴＭＦ信号をスピーチ経路プロセッサ５６に
出力する。記憶された番号は、キーパッド５０上の適切
なキーによって、メモリ５８から呼び戻される。

【００１２】聴覚科学的なテストは、電話装置２０を用
いて、キーパッド５０上のキーまたは一連のキーを押す
ことによって、マイクロフォン６０に話された言葉の音
声認識によって、または、他の方法によって、始められ
る。プロセッサ４４が、聴覚科学的なテストの実施を行
うステップを例示する流れ図は、図２に示されている。
プロセッサ４４は、知られている周波数の音を発生さ
せ、音をスピーカードライバ３６に提供して、音の周波
数においてスピーカー３８を駆動させる。振幅を変化さ
せて、リスナが、音の周波数を感知できるしきい値の振
幅を確認する。リスナは、キーパッド５０上のキーを押
すことによって、または、マイクロフォン６０に応答を
話すことによってのような、いずれかの知られている方
法で、音を聞くことができることを示す。応答は、メモ
リ５８内に記憶され、その後、リスナの聴力損失に対し
て補償するために用いられる。

【００１３】所定の周波数範囲内での他の音が、発生さ
れ、音が聞かれたことを示すリスナによる応答を待つ。
リスナが音を聞いた表示が、現れる場合、応答は、プロ
セッサメモリ内に記憶され、さらに他の音が、発生され
る。所定の時間内に、リスナが音を聞いた表示が、現れ
ない場合、応答のないことが、プロセッサメモリ内に記
憶され、他の音が、発生される。プロセスは、望まれた
周波数範囲、代表的なのは電話ネットワーク周波数帯域
で繰り返され、調べられる。

【００１４】一連の音は、図３に例示されているよう
に、電話ネットワーク帯域の周波数範囲にわたって、知
られている所定の固定した周波数の間隔において、また
は、同一でない周波数の間隔において発生される。上述
のように、振幅を変化させて、リスナが、音を聞くこと
ができる閾値の振幅を確認する。アナログの来入呼の音
声信号での周波数の内容は、電話ネットワークの帯域に
よって、ろ過されるので、アナログの呼について電話ネ
ットワークの周波数範囲を越えて聴覚科学的なテストを
延長させる利点が、ほとんどない。しかしながら、音声
のような情報が、デジタル化され、デジタルデータとし
て、電話ネットワークを介して、伝送される場合、電話
ネットワークの周波数範囲を越えて聴覚科学的なテスト
を延長させることは、有益である。

【００１５】電話ネットワークの周波数範囲にわたるリ
スナの応答は、電話ネットワークの周波数範囲にわたる
リスナの聴覚科学的な分布を表す。一実施例は、図４に
例示され、リスナは、６００から８００ｋＨｚの周波数
と３６００ｋＨｚより高い周波数を聞くのが困難であ
る。

【００１６】電話装置２０に来入呼は、アナログデジタ
ル変換器を通過することによってのように、デジタル化
され、次に、ろ過される。または、デジタルメモリ内に
記憶されたメッセージは、再生されるときに、ろ過され
る。デジタル化されたときの来入呼、または、記憶され
たメッセージに、プロセッサ４４内のデジタルフィルタ
を通過させる。デジタルフィルタは、各周波数の増分に
おけるタップの重みを含み、タップの重みは、図５に示
されているように、対応する聴覚科学的な分布周波数の
応答の大きさに反比例の関係である。当業者は、プロセ
ッサ４４での実施のためにデジタルフィルタを設計し、
リスナの聴覚科学的な分布をひとまとめにして、音への
リスナの応答に反比例の関係であるタップの重みを、プ
ロセッサ４４内で発生させる。この結果、各周波数にお
ける対応する聴覚科学的な分布の大きさでは、各周波数
におけるフィルタの応答の合成は、所定の周波数範囲に
わたって、ほぼ均一な大きさを有する。そのような曲線
は、図６に示されている。別法としては、デジタル化さ
れたメッセージは、メモリ５８内に記憶される前に、ろ
過されて、リスナの聴覚科学的な分布に対して補償され
る。

【００１７】聴覚科学的なテストは、数回行うので、来
入呼の間に実施されないのが好ましい。聴覚科学的な分
布、または、好ましくは、ろ過されたタップの重みは、
その後の使用のために、メモリ５８内に記憶される。電
話装置２０または２０’の実施の時間、または、出てい
く音声メッセージが、発生され、更新され、記憶される
セッションの間のような、ユーザに都合のよい時間にお
いて、聴覚科学的なテストが、行われ、フィルタタップ
の重みが、オフラインで発生される。それらの時間にお
いて、来入呼はない。単独ユーザの電話装置２０につい
ては、電話装置２０を使用するたびに、来入呼の音声信
号は、単独ユーザのリスナのカスタマイズされたタップ
の重みを用いて、自動的にろ過される。来入音声信号
は、呼を発呼しようと受信しようと、単独ユーザのリス
ナのカスタマイズされたタップの重みを用いて、自動的
にろ過される。この方法で、ろ過するプロセスは、ユー
ザの聴力損失に対して補償する。聴覚科学的な分布は、
ユーザの聴力が時間中に変わるときに必要であると考え
られるほどしばしば更新される。装備には、望まれる場
合には、自動的にろ過する機能を止めることが含まれ
る。

【００１８】電話信号２０の多重のユーザがいる環境で
は、各ユーザについての聴覚科学的な分布、または、ろ
過されたタップの重みは、以上に説明したように、発生
され、メモリ５８内に記憶され、対応するユーザによっ
て呼び出される。各ユーザは、呼を発呼するか、また
は、呼を受信するとすぐに、その人の聴覚科学的な分
布、または、ろ過されたタップの重みを呼び出す。ユー
ザの聴覚科学的な分布、または、ろ過されたタップの重
みは、キーパッド５０上のキーまたは一連のキーを押
す、マイクロフォン６０に話された言葉の音声認識によ
る、指紋の認識による、または、他の方法のようないず
れかの方法で、呼び出されるが、限定されるわけではな
い。聴覚科学的な分布は、各ユーザの聴力が時間中に変
わるときに必要であると考えられるほどしばしば更新さ
れる。装備には、望まれる場合には、自動的にろ過する
機能を止めることが含まれる。

【００１９】デジタルフィルタは、リスナの聴覚科学的
な分布に関連した来入呼の音声信号で周波数成分を調節
して、リスナのいずれかの聴力障害に対して補償する。
スピーカー３８の出力での音の大きさ全体を調節するの
は、音量調節器である。この方法では、電話２０または
２０’によって発生した音声は、以上に説明した聴覚科
学的なテストで決定されたように、カスタマイズされた
周波数分布を有して、リスナの聴力障害に対して補償す
る。

【００２０】図７は、図１での電話２０と同様の電話装
置２０’の略図である。図７では、電話装置２０’は、
電話線によってではなく、無線周波リンクとアンテナに
よって、電話ネットワークに結合している。そのような
電話装置２０’は、電話ネットワークへの基地局に結合
されたセルラーフォン、またはコードレスフォンであ
る。コードレスフォンでは、本明細書において論じた機
能は、送受器または基本的なユニット内のいずれかにあ
る。

【００２１】電話装置２０または２０’のプロセッサ４
４は、出ていく音声信号を処理する第２のフィルタを有
する。図８に例示されているように、遠隔電話装置８０
を用いて、電話ネットワークを介して結合される。遠隔
ユーザの聴覚科学的な分布は、電話装置２０または２
０’で生成される。以上に説明した方法と同様の方法
で、遠隔ユーザの聴覚科学的な分布は、遠隔電話装置８
０から、または、電話装置２０または２０’からのいず
れかで生成される。遠隔ユーザの聴覚科学的な分布は、
タップの重みの対応するセットと共に、遠隔リスナによ
って、または、電話装置２０または２０’によってのい
ずれかに、用いられる遠隔電話装置８０内に記憶され
る。遠隔ユーザの聴覚科学的な分布は、以上に説明した
方法で、遠隔電話装置８０、または、電話装置２０また
は２０’のいずれかでのプロセッサによって、第２のフ
ィルタに対してのタップの重みに変換される。各周波数
の増分において、第２のフィルタに対してのタップの重
みは、遠隔リスナについての対応する聴覚科学的な分布
の周波数応答の大きさに反比例の関係であるように発生
される。電話ネットワークを通過することになっている
電話装置２０または２０’からの出ていく音声信号は、
第２のフィルタによって、ろ過される。第２のフィルタ
が、デジタルフィルタである場合、出ていく音声信号
は、第２のフィルタによって、ろ過される前に、アナロ
グデジタル変換器を通過することが必要であり、ろ過さ
れたデジタル信号は、デジタルアナログ変換器を通過さ
せる。デジタルアナログ変換器は、スピーチ経路プロセ
ッサ５６の部分であり、ろ過されたデジタル信号をアナ
ログ信号に変換する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電話装置の簡略化した略図であ
る。

【図２】プロセッサが、聴覚科学的なテストの実施を行
うステップを例示する図である。

【図３】電話ネットワークの周波数範囲にわたる一連の
固定した振幅の音の周波数を例示する流れ図である。

【図４】電話ネットワークの周波数範囲にわたる一連の
音に対するリスナの応答を例示する線図である。

【図５】一連のタップの大きさを例示する線図である。

【図６】各音の周波数におけるリスナの応答とフィルタ
の貢献との合成を例示する線図である。

【図７】電話ネットワーク、または、基地局への無線周
波リンクを例示する図１と同様の簡略化した略図であ
る。

【図８】図１または図６の電話装置への有線または無線
周波のいずれかである電話ネットワークに結合される遠
隔電話装置を例示する略図である。

【符号の説明】

２０，２０’ 電話装置３０ライン３２ラインインターフェース３４リング検出器３６スピーカードライバ３８スピーカー４０リングセンサ４２メモリ４４プロセッサ／デジタル信号プロセッサ４６スイッチ４８音声プロセッサ５０キーパッド５２ディスプレイ５４ダイヤル装置５６スピーチ経路プロセッサ５８メモリ６０マイクロフォン８０遠隔電話装置

フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 ＭｏｕｎｔａｉｎＡｖｅｎｕｅ, ＭｕｒｒａｙＨｉｌｌ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者デビッドエル．スミスアメリカ合衆国、17036 ペンシルバニア、ハンメルスタウン、ウッドへブンドライブ 1625

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）所定の周波数範囲にわたって一連
の音信号を発生させる音発生器（４４）と、（Ｂ）音信
号を可聴信号に変換するスピーカー（３８）と、（Ｃ）
前記可聴信号を有するリスナが、前記可聴信号を聴覚科
学的に感知することを示すフィードバックメカニズム
（５０または６０）と、（Ｄ）リスナの応答を聴覚科学
的な分布として記憶するメモリ（４４）と、（Ｅ）前記
メモリ内での記憶のために、前記聴覚科学的な分布を、
タップの重みのセットに変換するプロセッサ（４４）
と、（Ｆ）来入呼が存在する場合に、前記タップの重み
のセットと、デジタル化された来入呼の信号とを受信す
るフィルタ（４４）とを含み、前記フィルタは、前記デ
ジタル化された来入呼の信号のろ過されたバージョンを
出力し、前記スピーカー（３８）を駆動させることを特
徴とする電話装置（２０）。
【請求項２】来入呼からの前記デジタル化された来入
呼の信号を発生させるアナログデジタル変換器をさらに
含むことを特徴とする請求項１記載の電話装置。
【請求項３】前記メモリは、タップの重みの１セット
より多く記憶させることができ、前記タップの重みの選
択されたセットは、前記フィルタに提供されることを特
徴とする請求項１記載の電話装置。
【請求項４】前記スピーカーによって生じた前記可聴
信号の音の大きさ全体を設定する音量調節器をさらに含
むことを特徴とする請求項１記載の電話装置。
【請求項５】タップの重みでの第２のセットを受信す
る第２のフィルタをさらに含み、前記第２のフィルタ
は、出力として、前記出ていく音声信号のろ過されたバ
ージョンを提供することを特徴とする請求項１記載の電
話装置。
【請求項６】（Ａ）リスナの聴覚科学的な分布を発生
させるために、関心の周波数範囲にわたって、聴覚科学
的なテストを行うステップと、（Ｂ）前記聴覚科学的な
分布から、フィルタ（４４）に対してのタップの重みを
発生させるステップと、（Ｃ）ろ過された呼の信号を発
生させるために、前記タップの重みを用いて、フィルタ
を通じて、来入呼の信号をろ過するステップと、（Ｄ）
前記ろ過された呼の信号で、スピーカーを駆動させるス
テップとを含むことを特徴とする電話装置（２０）のリ
スナでの前記聴覚科学的な分布に対して補償する方法。
【請求項７】（Ｅ）前記来入呼の信号をろ過する前
に、前記来入呼の信号をデジタル化するステップをさら
に含むことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】前記の発生させるステップ（Ｂ）は、前
記聴覚科学的な分布に反比例の関係であるタップの重み
を発生させるステップを含むことを特徴とする請求項６
記載の方法。
【請求項９】前記の聴覚科学的なテストを行うステッ
プ（Ａ）は、関心の前記周波数範囲にわたって、一連の
音の発生を始めるステップと、各前記一連の音を聞くと
すぐに、リスナからの応答を引き出すステップとを有す
ることを特徴とする請求項６記載の方法。