JP2009514312A - 音響追跡手段を備える補聴器 - Google Patents

Abstract

例えば聴力補助システムのような音響再生システムは、多数の音響検出器（２）を有する方向依存性の音響検出システム（１）と、音響検出システム（１）によって検出された音響又はその一部を再生する少なくとも１つの音響発生器（１０）と、少なくとも第１及び第２の感度方向の間で音響検出システム（１）の主感度方向を変更するよう構成される感度方向変更器（２０）とを有する。本発明は、また、例えば、携帯型聴力補助システムはもちろん音響再生システムを用いた音響再生方法を提供する。

Description

本発明は、例えば聴力補助システムのような音響再生システムに関する。本発明は、また、音響再生方法に関する。

上記のようなシステム及び方法は、例えば、国際特許出願ＷＯ００／５２９５９から知られる。既知のシステムは、マイクロフォンの一般的に知られているブロードサイドアレー又はエンドファイアアレーを用いる。マイクロフォン信号は、聴力補助スピーカ又は同等のものに対する出力信号を生成するよう足し合わされる。システムは、聴覚障害者による使用のための多数の装置で実装され得る。例えば、アレーシステムは、眼鏡の側部又はつるの一部として取り付けられても良い。その場合は、使用中に、ユーザは、話したい相手の方向を向く必要がある。
国際特許出願ＷＯ００／５２９５９

本発明は、音響再生システムを改善することを目的とする。具体的には、本発明は、よりユーザフレンドリなシステムを提供することを目的とする。

本発明の態様に従って、例えば聴力補助システムのような音響再生システムであって：
多数の音響検出器を有する方向依存性の音響検出システム；
前記音響検出システムによって検出された音響又はその一部を再生する少なくとも１つの音響発生器；及び
少なくとも第１及び第２の感度方向の間で前記音響検出システムの主感度方向を変更するよう構成される感度方向変更器；
を有するシステムが提供される。

このようにして、主感度方向は、ユーザフレンドリなシステムが提供され得るように変更され得る。

例えば、実施例で、当該システムのユーザは、前記音響検出システムの、例えば多数のマイクロフォンのような音響検出部を持ち運ぶことができる。その場合は、使用中に、当該システムの主感度方向は、最初に第１の音源に向けられて、その第１の音源の音響が再生され得、その後に、前記主感度方向は、ユーザが持ち運んでいる音響検出部を再配置する必要なく、夫々の音響を再生するよう他の音源に向けられ得る。代替的に、例えば、実施例で、主感度方向（又は夫々の指向性パターン）は、前出の音響検出部を持ち運ぶユーザに対して動いている音源に向けられたままとされ得る。同様に、主感度方向（又は夫々の指向性パターン）は、前出の音響検出部を持ち運ぶユーザが音源に対して動く場合に、前記音源に向けられたままとされ得る。このような実施例で、例えば、ユーザは、特に、前記感度方向変更器が前記検出システムの主感度方向を前記音源の方に向けることができるので、物理的に前記音響検出部を聴かれるべき音源の方に向けたまま保つ必要がない。また、一例として、当該システムは、自動で及び／又はユーザ制御によって音響検出の主感度方向を変更するよう構成され得る。その上、適切な追跡手段が、当該システムの音響検出部（例えば、多数の音響検出器。）の動きを追跡するよう及び／又はこのような音響検出部を運ぶユーザ部分の動きを追跡するよう、検出されるべき音源を追跡するために設けられ得る。

本発明の基礎となる概念は、ユーザが話したい相手の方向を向く必要があるという既知のシステムの欠点にある。本発明の請求項１に係る特徴は、以下の実施例に関連してより詳細に説明されうるように、簡単な方法でこの問題を解決することができる。

本発明の他の態様は、例えば本発明に従うシステムを用いた音響再生方法であって：
主感度方向から受ける音響を少なくとも検出する方向依存性の音響検出システムを設けるステップ；
前記音響検出システムによって検出される音響又はその一部を再生する少なくとも１つの音響発生器を設けるステップ；及び
検出されるべき遠隔の音源に対する前記音響検出システムの少なくとも音響検出部の動き及び／又は前記音響検出システムの少なくとも音響検出部に対する前記検出されるべき遠隔の音源の動きを補償するよう前記音響検出システムの主感度方向を変更するステップ；
を少なくとも有する方法を提供する。

当該方法は、前出の利点を提供することができる。例えば、当該方法は、音声理解度を上げる方法において、又は異なる目的のために使用され得る。具体的には、当該方法は、例えば、遠隔の音源を追跡するよう及び／又は当該システムの少なくとも部分の担体の動きを補償するよう、前記方向依存性の音響検出システムの１又はそれ以上の主感度方向を簡単に変更することができる。

その上、本発明の態様は、携帯型聴力補助システムを提供する。本発明に従って、当該携帯型聴力補助システムは、少なくとも、本発明に従う前出の方法を実行するよう構成される。例えば、このような携帯型聴力補助システムは、本発明に従う音響再生システムとして構成され得る。

本発明の他の態様は、例えば請求項２３記載のシステムに係る装置のような眼鏡を含み、該眼鏡は、手動で操作可能な又は接触感知式のユーザインターフェースモジュールを設けられる、携帯型聴力補助装置を提供する。

本発明の更なる有利な実施例は、従属請求項に記載される。

ここで、本発明は、添付の図面に示される例となる実施形態に基づき、より詳細に記載される。

本願において、対応する又は類似する特徴は、対応する又は同じ参照符号によって表される。

図１は、聴取環境、例えば、会議又は懇親会のように多数の人々が顔を合わせて互いに話す環境の平面図を図式的に表す。例えば、１人の人Ｌは、他人Ｐによって生成された音響Ｓを聴く。

図２は、携帯型音響再生システム、例えば聴力補助システムの実施例を図式的に表す。このシステムは、音響検出システム１と、音響検出システム１によって検出された音響又はその一部を再生する少なくとも１つの音響発生器１０とを有することができる。このような音響再生システムは、例えば、人Ｌが聴覚障害を有する場合及び／又は１つの音源（例えば、他人Ｐの声。）の聴取が背景雑音若しくは人Ｌがそもそも聞きたくない音源Ｍからの音響放射等のある要因により及び／又は他の要因により困難である場合に、聴力補助システムとして人Ｌによって使用され得る。

音響再生システムは、様々な方法で設定及び構成をされ得る。一例として、システムは、モノラルの使用又は両耳性の使用を提供するよう構成され得る。望ましくは、音響再生システムは、単一ユーザＬによって持ち運ばれるよう、例えば比較的コンパクト且つ軽量であるといったように、実質的に持ち運びが可能である。例えば、当該システムの音響検出部２は、ユーザＬによって持ち運ばれるよう構成され得る。この点については、当該システムの音響発生器１０も同様である。

目下の限定されない実施例で、音響再生システムは、複数の音響検出器２と、２つの音響発生器１０と、制御部Ｃとを有する。一例として、音響発生器１０は、ユーザＬの両耳の夫々に音響を供給するよう設けられ得る。音響発生器１０は、適切な音響変換器、ラウドスピーカ又は他の音響発生器を含みうる。

音響検出器２は、適切な音響変換器、マイクロフォン又は他の音響検出器を含みうる。更なる実施例では、音響検出器２の１又はそれ以上のアレー５が設けられる。このようなアレーを用いて、方向感受性の音響検出が、当該技術から知られるように、提供され得る。

図２に示される例として、システムは眼鏡８を設けられ得る。眼鏡８の正面９ａ及び／又は１若しくはそれ以上のつる（ａｒｍ）９ｂは、マイクロフォン２又は、マイクロフォンアレー５の１若しくはそれ以上を設けられる。一例として、第１のマイクロフォンアレー５ａは、実質的にユーザＬの前に身に着けられるようユニットの正面に取り付けられ得る。また、１又はそれ以上の第２のマイクロフォンアレー５ｂは、例えば、このようなアレー５ｂが眼鏡８のつる９ｂに取り付けられる場合に、ユーザＬに横付けにして持ち運ばれるよう構成され得る。また、このような眼鏡８は、１又はそれ以上の音響発生器１０を設けられても良い（図２参照。）。代替的に、１又はそれ以上の音響発生器１０は離れて設けられ得る。本発明に従うシステム又はシステムの一部を設けられ得る眼鏡以外の携帯型ユニットは、ヘッドバンド、ネックループ、リストバンド、ペン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、衣服、携帯電話及び／又は他の携帯型ユニットを含みうる。

当該システムの音響検出器２及び音響発生器１０は、例えば、適切な無線及び／又は有線の通信線を介するといったような様々な方法で、システムの制御部Ｃへ結合され得る。また、制御部Ｃは、音響検出器２及び／又は音響発生器１０から隔てられても、あるいは、音響検出器２及び／又は音響発生器１０の近くに配置されても、あるいは、それらに接合されても良い。その上、このような制御部Ｃ又はその一部は、部分的に、例えば、眼鏡のようなシステム部分に又は、ユーザＬによって運ばれ得る他の部分に完全に組み込まれ得る。この部分８は、音響検出器２及び／又は音響発生器１０を設けられ得る。その上、システムは、様々なシステム部分へ電力を供給するよう、例えば再充電可能な電池のような電源（図示せず。）を有することができる。

制御部Ｃは、幾つかの方法で配置され得る。例えば、制御部Ｃは、音響検出器２から音響検出信号を受信し、その音響検出信号の処理及び／又は増幅をして、音響出力信号を音響発生器１０へ供給するよう構成され得る。音響出力信号は、音響検出信号によって決まる。制御部Ｃは、例えば、音響信号処理装置及び／又は増幅器６０（図３Ａ参照。）を有することができる。一例として、音響出力信号は、増幅された音響検出信号又は音響検出信号の増幅された部分を有することができる。制御部Ｃは、適切なエレクトロニクス、マイクロエレクトロニクス、ハードウェア、ソフトウェア、１若しくはそれ以上の信号処理装置、コンピュータ手段及び／又は音響再生の制御に適した他の手段を設けられ得る。

更なる態様において、音響検出システムは、主感度方向を当該システムに提供することができる多数の音響検出器２を備えた方向依存性の音響検出システム１である。例えば、主感度方向は、多数の音響検出器２から見られる又は測定される方向であり、その主感度方向に関して、当該システムは、使用中に他の方向に関してよりも音響を検出しやすいよう構成される。目下の実施例では、多数の音響検出器２から見られるシステム１の主感度方向は、以下で説明されうるように、使用中に変更され得る。

例えば、その正面に取り付けられた音響検出器のブロードサイドアレー又は眼鏡の側部に取り付けられたエンドファイアアレーを有する眼鏡と併用される方向依存性の音響検出システムは、当該技術から知られる。しかし、既知のシステムでは、眼鏡のユーザＬは、話したい相手Ｐの方向Ｑ１を向かなければならない（図１参照。）。

実施例に従って、有利に、当該システムは、少なくとも第１及び第２の感度方向の間で音響検出システム１の主感度方向を変更するよう構成された感度方向変更器２０を設けられる。例えば、このような方向変更器２０は、システム１の制御部Ｃの一部でありうる。

図３Ａ、３Ｂは、本発明の実施例に従うシステムのより詳細な例を示す。図３Ａ、３Ｂの実施例では、マイクロフォン２の単一アレー５ａしか設けられない。このアレーは、所謂ブロードサイドアレーでありうる。代替的に、システムは、例えば図２に示されるように、マイクロフォンの１よりも多いアレーを有することができる。

図３Ａでは、マイクロフォンアレー５ａは、実質的に仮想検出面Ｖに沿って又は平行に延在する。システムは、夫々のマイクロフォン２によって生成されるマイクロフォン信号を加算又は結合するよう構成された加算装置３を設けられている。このような加算装置は、当業者には明らかであるように、様々な方法で構成され得る。例えば、加算装置は、デジタルで及び／又はアナログ的手段によってマイクロフォン信号を加算又は結合するよう構成され得る。

感度方向変更器２０は、前出の感度方向を変更するよう加算装置３を制御するように構成される。目下の実施例では、感度方向変更器２０は、少なくとも第１の加算モードと第２の加算モードとの間で加算装置３を調整し、夫々の感度方向の間で前出の感度方向を変更するよう構成される。目下の実施例では、加算装置３及び感度方向変更器２０は、別々のユニットとして表されているが、加算装置３及び感度方向変更器２０は、また、当業者には明らかであるように、互いに一体化され得る。

具体的には、感度方向変更器２０は、加算装置３が、実質的に同相で、所望の感度方向から互いへ受け取られた音響に関するマイクロフォン信号を足し合わせるように、加算装置３を調整するよう構成される。加算装置３は、ある検出方向からやって来る音響の方向から得られるマイクロフォン信号が同相で加算され得るように、互いに対するマイクロフォン信号の時間遅延を調整するよう簡単に構成され得る。ここで、感度方向変更器２０は、感度方向を変更するよう時間遅延の調整を制御するように構成され得る。更なる実施例で、加算装置３は、時間遅延τ＝τ_ｎｃｏｓ（φ＋ｋ）を有して２つの隣り合うマイクロフォン２のマイクロフォン信号を結合するよう構成される。なお、τ_ｎは単位秒の夫々の定数であり、ｋは単位ラジアンの定数であり、φは、図３Ａに示されるように、単位ラジアンにおける、夫々のマイクロフォンアレー５の検出面Ｖの垂線Ｎに対する主感度方向角度である。感度方向角度φは、例えば電子的に、感度方向変更器２０によって調整可能である。

概して、前出の定数τ_ｎは、夫々の隣り合うマイクロフォン２の間の距離で決まる。例えば、マイクロフォンが、図３Ａのように、相互に同じ距離で互いに一直線で位置付けられる場合は、定数τ_ｎは、隣り合うマイクロフォン２の各対に関して同じでありうる。このように、図３Ａでは、各対に対してτ_ｎ＝τ_０である。図３Ａの実施例では、ｋ＝π／２である。従って、適用される時間遅延はτ_ｎ＝τ_０ｓｉｎ（φ）である。代替的に、定数τ_ｎは、例えば、マイクロフォンアレー５のある焦点合わせを可能にするよう異なることがある。

また、検出される音響に関する音響信号の加算を同相で提供するよう、最初に音響を検出するマイクロフォン２の音響信号は、本実施例では、累積的に最も大きい時間遅延τ＝３τ_０ｓｉｎ（φ）又はτ＝｜３τ_０ｓｉｎ（φ）｜を与えられうる。望ましくは、最後に音響を検出するマイクロフォン２の音響信号は、本実施例では、時間遅延を与えられない（τ＝０）。

例えば、第１の方向Ｑ_０で検出面Ｖの垂線Ｎに平行に検出面Ｖへと真っ直ぐやって来る音響に関して主感度を提供するよう、加算装置３は、全ての時間遅延τが０であるように、φ＝０であるところの第１の加算モードにありうる。ユーザＬがマイクロフォンアレー５の位置／向きを変更することを必要とせずに、システムの主検出角度を変更することを望む場合は、ユーザＬは、容易に、感度方向を変更するよう適切な時間遅延を提供するように加算装置３を調整する。図３Ａに示されるように、第２の方向Ｑ_φからの音響が検出されるべき場合は（第２の方向Ｑ_φは、第１の方向に対して角度φを形成する。）、加算装置３は、信号が同相で結合されるように、時間遅延τ＝τ_０ｓｉｎ（φ）が信号の加算前にアレー５の多数のマイクロフォン信号へ適用されるところの第２の加算モードへと調整され得る。

代替的に、図３Ｂは、どのようにシステムが、検出面Ｖに対する第３の方向Ｑ_−φからやって来る音響を聞くよう制御され得るかを示す。なお、第３の方向Ｑ_−φは、第１の方向Ｑ_０に対して角度−φを形成する。この場合に、音響は、図３Ａの実施例に対して逆の順序でマイクロフォン２に達しうる。この場合は、加算装置３は、感度方向を変更するよう適切な時間遅延を提供するように調整され、時間遅延τ＝τ_０ｓｉｎ（φ）は、信号の加算前に、同様にアレー５の多数のマイクロフォン信号へ適用される。先と同じく、検出される音響に関する音響信号の加算を同相で提供するよう、最初に音響を検出するマイクロフォン２の音響信号は、累積的に最も大きい時間遅延を与えられうる。その上、図３Ｂでは、遅延は、実際上負の時間遅延値が正の時間遅延値へ換えられることを示すよう、縦線かっこ｜｜の間に表される。例えば、システムは、仮想検出面Ｖに対する所望の感度方向に依存して、図３Ａ又は図３Ｂの実施例が実行さえるべきかどうかを検出するよう構成され得る。

図４の代替の実施例では、マイクロフォン２のエンドファイアアレー５ｂが設けられる点で図３Ａ、３Ｂの実施例とは異なるシステムが示される。このアレー５ｂは、実質的に仮想検出面Ｖに垂直に、従ってその面Ｖの垂線Ｎへ平行に延在する。図３の実施例と同じく、図４では、時間遅延は、特定の聴取方向を選択するために、同相で信号を加算するよう音響検出信号に加算され得る。この場合に、マイクロフォンの時間信号はτ＝τ_ｎｃｏｓ（φ）によって累積的に遅延し、（検出面Ｖに最も近い）第１のマイクロフォンからの信号は最大の時間遅延τ＝３τ_０ｃｏｓ（φ）を与えられ、一方、（検出面Ｖから最も遠く離れた）最後のマイクロフォンからの信号は、望ましくは遅延しない。本実施例では、最大時間遅延はφ＝０の場合に適用され、一方、時間遅延はφ＝９０度の場合に０である。

更なる実施例で、音響再生システムは、遠隔の音源Ｐの位置を追跡するよう及び／又は音源によって再生される音響の方向を追跡するよう音源追跡装置３０を有する。一例として、音源追跡装置３０は、前出の感度方向変更器２０の一部であっても、且つ／あるいは、感度方向変更器２０に動作上結合されても良い。例えば、感度方向変更器２０及び音源追跡装置３０は、協働して音響検出システムの感度方向φを音源の場所へ合わせるよう構成され得る。追跡装置３０は様々な方法で構成され得る。一例として、追跡は、電子的に追跡すること、映像及び／又は音声に基づく追跡によって、音源センサによって、音源位置決め手段によって、適切な音源ローカライゼーション（ＳＳＬ）技術によって提供され得る。例えば、追跡センサは、音源ローカライゼーションを提供する固定マイクロフォンアレーを含みうる。

更に、有利に、音響検出器追跡装置４０は、システムの少なくとも音響検出部２、即ち、本実施例ではマイクロフォン２の位置を追跡するために設けられ得る。音響検出器追跡装置４０は、また、様々な方法で構成され得る。一例として、音響検出器追跡は、電子的に追跡すること、映像及び／又は音声に基づく追跡によって、音響検出器位置センサによって、音響検出器位置決め手段によって、あるいは別の方法で、提供され得る。このようにして、マイクロフォン２の位置の変化は、主感度方向が、ユーザＬが聞く遠隔の音源Ｐに向けられたままとされ得るように、補償され得る。音響検出器追跡装置４０は、前出の感度方向変更器２０の一部であっても、且つ／あるいは、感度方向変更器２０へ動作上結合されても良い。

少なくとも音響検出部２、例えば、前出の１又はそれ以上の音響検出器若しくはマイクロフォンアレーがユーザＬによって持ち運ばれるよう構成される場合は、音響検出器追跡装置４０は、また、ユーザＬの少なくとも部分の位置を追跡するよう構成され得る。なお、その部分は使用中にマイクロフォン２を運ぶ。

更に、音響検出部２がユーザＬの頭部によって運ばれるよう構成される場合は、音響検出器追跡装置４０は、ユーザ頭部の動きを検出して、例えば、ユーザヘッドの回転を追跡するよう構成され得る。例えば、この目的のために、システムは、ユーザ頭部の回転を検出するよう構成された適切な回転センサ４１を設けられ得る。一例として、前出の眼鏡８は、このようなセンサ４１を設けられ得る。例えば、頭部位置センサは、ユーザ頭部の位置で決まるセンサ信号を供給するセンサ、加速度検出器、頭部の動きによって調整可能な様々な電子部品、及び／又は別センサを含みうる。

望ましくは、音響検出器追跡装置４０は、音響検出部２の位置の略瞬時の追跡を可能にするよう構成される。例えば、音響検出部２がユーザＬの頭部によって運ばれるよう構成される場合は、ユーザの頭部の動きの追跡は、比較的簡単、正確且つ瞬時的な方法で実行され得る。これは、特に、音響追跡装置が前出の固定マイクロフォンアレーを含む場合は、音源追跡装置の適用上有利であり得る。

望ましくは、感度方向変更器２０は、使用中に感度方向を変化させるようユーザによって制御可能である。一例として、感度方向変更器２０は、手動で操作可能な又は接触感知式のユーザインターフェースモジュール若しくはユーザインターフェース５０を設けられても、且つ／あるいは、それに動作上結合されても良い。図２に示される実施例では、このようなモジュール５０の１又はそれ以上は、眼鏡８、例えば、そのつる９ｂに設けられている。例えば、ユーザインターフェースモジュールは、眼鏡の一方又は両方のつるが手でコツコツと叩かれたこと（manual tapping）を検出するよう構成され得る。例えば、眼鏡８の左のつるは、感度方向を左方向に変更するよう操作されるインターフェース部分を有することができ、眼鏡の右のつるは、感度方向を右方向に変更するよう操作されるインターフェース部分を有することができる。また、ユーザインターフェース５０は、１又はそれ以上の操作可能なノブ、スイッチ又は他のユーザインターフェース手段を有することができる。

目下の実施例の使用中に、音響検出部２及び音響発生器１０は、例えば、眼鏡８を身に着けることによって簡単に、且つ、例えば、音響検出システム１による音響Ｓの検出の間に、ユーザによって持ち運ばれ得る。音響検出システム１は、特定の主感度方向からやって来る音響Ｓを受け取る。１又はそれ以上の音響発生器１０は、音響検出システム１によって検出される音響又はその一部を再生することができる。方向感受性の音響検出システム１の主感度方向は、特に、遠隔の音源Ｐに対する音響検出システム１の少なくとも部分２の動き及び／又は部分２に対する遠隔の音源Ｐの動きを補償するよう、例えば、少なくとも第１の感度方向Ｑ_０と第２の感度方向Ｑ_φとの間で容易に変更され得る（第１の感度方向Ｑ_０と第２の感度方向Ｑ_φは、互いに角度φを形成する。）。

図３及び４の実施例では、例えば、マイクロフォン２の少なくとも１つのアレー５は、夫々のマイクロフォン信号を生成することができる。これらのマイクロフォン信号は、特定の結合パラメータを用いて容易に結合され得る。この結合パラメータは、前出の感度を変更するよう調整される。具体的には、結合パラメータは、同相で、所望の検出方向から受け取った音響から得られたマイクロフォン信号を加算するよう調整される。ここで、時間遅延がマイクロフォン信号間に含まれ得る。時間遅延は、第１及び第２の方向の間で感度方向を夫々調整するよう第１の組の時間遅延と第２の組の時間遅延との間で調整されている。上記の記載及び図面から明らかなように、隣り合うマイクロフォン２のマイクロフォン信号は、時間遅延τ＝τ_ｎｃｏｓ（φ＋ｋ）を有して結合され得る。次いで、感度方向角度φは、少なくとも、第１の感度方向Ｑ_０からの音響の検出のための第１の感度方向角度φ＝０と、第２の感度方向Ｑ_φからの音響の検出のための第２の感度方向角度φ＝φとの間で調整され得る。

更に、使用中の態様で、遠隔の音源Ｐは音源追跡装置３０によって追跡され得る。音響検出システムの感度方向は、その音源から音響を受け取るよう、音源の場所に対して調整され得る。

また、音響検出システム１の少なくとも音響検出部２の位置は、適切な追跡ユニット４０によって追跡され得る。音響検出システムの感度方向は、その場合には、音響検出部２の位置の変化に対して調整され得る。これは、例えば、音響検出部２がその部分２の位置の追跡中にユーザＬによって持ち運ばれる場合に有利である。その上、後者の場合は、ユーザＬの少なくとも部分の位置は、音響検出部２の位置を追跡するよう監視され得る。例えば、眼鏡８を身に着けているユーザＬの頭部の回転が検出され得、マイクロフォンアレーの夫々の動きは自動的に補償される。

音響検出システム１の主感度方向は、例えば、少なくとも第１及び第２の感度方向の間で徐々に調整され得る。他方で、システムは、方向感受性の音響検出システム１の主感度方向が少なくとも第１及び第２の感度方向の間で突然に調整されるように構成され得る。

その上、実施例で、音響検出システム１の主感度方向は、最初に第１の音源Ｐから音響を受け取り、第２に異なる音源Ｐ′から音響を受け取るよう調整され得る（図１参照。）。例えば、感度方向の変化は、１又はそれ以上の制御モジュール５０を介してユーザ制御を又は自動制御をされ得る。

一例として、通常は、だれが“所望のスピーカ”Ｐであるかを知ることは困難であり、例えば映像入力のような更なる情報が必要とされ得る。既知の聴力補助製品は、例えば、既知の補聴眼鏡（hearing glass）のように、一定の指向性を与えられ、ユーザは、常に、話したい相手を直に見る必要がある。これは、不自然であり且つ好ましくない。このような状況は、簡単且つ安価な方法である本発明によって回避され得る。

例えば、上記の記載から、マイクロフォンアレー５は、アレーの回転を補償する手段を装備され得る。アレー５は、また、アレー５を目的の方向に合わせる適切なユーザインターフェース５０を装備され得る。更に、適応追跡メカニズム３０、４０が、アレー５を目標の人物に固定されたままとするために設けられても良い。

好ましい実施例では、本発明に従うシステムは、例えばユーザの頭部の回転を検出するために１又は一対の回転センサ４１を装備され得る補聴眼鏡８を設けられ得る。ユーザインターフェース５０は、音響検出システム１の指向性パターンを、ユーザＬが現在顔を合わせている人、即ち、音源Ｐに固定するよう設けられ得る。このユーザインターフェース５０は、例えば、適切なリモートコントロール、装置自体が（所定のパターンで）ユーザによって手でコツコツと叩かれたことを検出する手段、又は異なるユーザインターフェース構成を有しても良い。実施例で、眼鏡８の左のつるを手動でコツコツ叩くこと又は触れることによって感度方向を左方向に変更すること可能であり、眼鏡８の右のつるを手動でコツコツ叩くこと又は触れることによって感度方向を右方向に変更することが可能である。

また、例えば、ユーザＬがグラス８を装着している自身の頭部を回転させる場合は、頭部の動きは、眼鏡８のセンサ５１によって検出され得、マイクロフォン２の各指向性パターンは、ユーザによって又は自動で然るべく適合され得る。従って、頭部を自由に動かすことが可能であり、その間、マイクロフォンアレー５が目標の方向に固定されたまま保持され得る。

更なる他の実施例では、適応追跡システム３０が組み込まれ得る。これは、目標の人又は目標の音源Ｐの位置を追跡する。追跡システム３０は、更に音源検出システムの指向性パターンを導くために使用され得る。

更なる他の実施例では、前出の音源追跡装置３０は、装置３０が例えばスピーカＰ、Ｐ′のような音源の存在を検出した１又はそれ以上の候補方向を提案するよう構成され得る。例えば、システムのユーザＬは、ユーザインターフェースによって、提案された音源Ｐ、Ｐ′の中から１つを選択することができる。

音響再生システムは、また、例えば補聴眼鏡のような装着式のマイクロフォンアレー５と、例えばヘッドセットと無線でつながったマイクロフォンアレーのような補助聴取装置と、例えば携帯電話のような、マイクロフォンアレーを装備され、使用中に回転され得る他の装置とを設けられ得る。

その上、更なる実施例では、ユーザの両耳に音響発生器を備えた音響再生システム（図２参照。）は、例えば、夫々の音源に対するユーザの移動の間に、音響がある固定方向からやって来るという印象をシステムのユーザに与えるよう簡単な方法で適合され得る。例えば、頭部回転センサは、ユーザの頭部の回転を検出するために設けられ得る。このとき、ユーザ頭部は、システムの音響発生器及び音響検出器の両方を運んでいる。ユーザが最初に、例えばユーザの正面に配置された音源を聞き、次いで、自身の頭部を左へ回す場合は、右耳の音響発生器の利得は単純に大きくなり、左耳の音響発生器の利得は下がり、且つ／あるいは、左耳の音響発生器の音響は夫々の時間遅延を提供され得る。従って、ユーザは、音が右からやって来たように感じる。同様に、右方向への頭部の回転は、左耳の音響発生器の利得の増大、右耳の音響発生器の利得の減少、及び／又は右耳の音響発生器によって生成される音響の夫々の時間遅延をもたらしうる。従って、ユーザは、音が左からやって来たように感じる。利得の増大、利得の減少及び／又は時間遅延の量は、頭部回転センサによって検出される頭部回転の量に基づくことが出来る。先と同じく、ユーザが自身の頭部を動かすたびに、感度方向変更器２０は、音響検出システムの主感度方向を、聞かれるべき音源の方向に向けることができる。

本発明の例示の実施形態は、添付の図面を参照して因り詳細に記載されてきたが、本発明がかかる実施形態に限定されないことは明らかである。様々な変更又は改良は、特許請求の範囲で定義される本発明の適用範囲又は精神を逸脱することなく、当該技術分野において通常の知識を有する者によって達成され得る。

例えば、用語「音響再生（sound reproduction）」は、システム及び方法が様々な方法で、例えば、検出された音響の実質上完全な再生若しくは部分的な再生を提供するよう及び／又は音響を増幅し、音響を歪ませ、音響を処理するよう、且つ／あるいは別の方法で、１又はそれ以上の音響を再生するよう構成され得ることから、幅広く解釈されるべきである。システム及び方法は、１又はそれ以上のデジタル及び／又はアナログの音響再生方法を含みうる。その上、方向依存性の音響検出システムは、例えば、検出システムがただ１つのマイクロフォンアレーを有する場合にはただ１つの主感度方向を有し、例えば、システムが少なくとも２つのマイクロフォンアレーを有する場合にはより多くの主感度方向を有することが出来る。その上、例えば、システムは、音響捕捉範囲の幅を変更して、例えば、そのようなものとして夫々の主感度方向を変更することができるよう構成され得る。その上、システムは、様々な方向で、例えば、１次元又は２次元で、あるいは、別の方法で、感度方向を変更するよう構成され得る。

聴取環境の平面図である。 本発明の実施例である。 図２に示される実施例の一部に関する図である。 図２に示される実施例の一部に関する図である。 代替の実施例に係る図３と同様の図である。

Claims (25)

1. 例えば聴力補助システムのような音響再生システムであって：
   多数の音響検出器を有する方向依存性の音響検出システム；
   前記音響検出システムによって検出された音響又はその一部を再生する少なくとも１つの音響発生器；及び
   少なくとも第１及び第２の感度方向の間で前記音響検出システムの主感度方向を変更するよう構成される感度方向変更器；
   を有するシステム。
2. 少なくとも前記方向依存性の音響検出システムの前記多数の音響検出器は、当該システムの使用中にユーザによって持ち運ばれるよう構成される、請求項１記載のシステム。
3. 前記音響検出システムの少なくとも前記多数の音響検出器の一部を追跡する音響検出器追跡装置を有し、
   前記感度方向変更器及び前記音響検出器追跡装置は、実質的に前記主感度方向を遠隔の音源に向けたままとするために、前記多数の音響検出器の位置の変化に依存して前記音響検出システムの感度方向を協働して調整するよう構成される、請求項１又は２記載のシステム。
4. 少なくとも前記方向システムの前記多数の音響検出器は、例えばユーザの頭部といった該ユーザの少なくとも一部分によって持ち運ばれるよう構成され、
   前記音響検出器追跡装置は、各ユーザ部分の動きを検出するよう構成される、請求項３記載のシステム。
5. 前記音響検出器追跡装置は、回転センサ及び／又は加速度センサを設けられる、請求項３又は４記載のシステム。
6. 前記感度方向変更器は、例えば、手動で操作可能な又は接触感知式のユーザインターフェースモジュールを操作することによるように、ユーザが使用中に感度方向を変化させることによって制御可能である、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のシステム。
7. 前記多数の音響検出器を少なくとも設けられる眼鏡を有する、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のシステム。
8. 遠隔の音源の位置及び／又は該音源によって生成される音響の方向を追跡する音源追跡装置を有し、
   前記感度方向変更器及び前記音源追跡装置は、実質的に前記主感度方向を、協働して遠隔の音源に向けたままとするよう構成される、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載のシステム。
9. 前記多数の音響検出器は、例えばブロードサイドアレー又はエンドファイアアレーのようなマイクロフォンの少なくとも１つのアレーと、少なくとも１つの加算装置とを有し、
   前記マイクロフォンは、夫々のマイクロフォン信号を生成するよう構成され、
   前記加算装置は、前記マイクロフォン信号を結合するよう構成され、
   前記感度方向変更器は、少なくとも第１の加算モードと第２の加算モードとの間で前記加算装置を調整して、少なくとも第１及び第２の感度方向の間で前記感度方向を夫々変更するよう構成される、請求項１乃至８のうちいずれか一項記載のシステム。
10. 前記感度方向変更器は、前記加算装置が、実質的に同相で、所望の主感度方向から受け取った音響に関連するマイクロフォン信号を足し合わせるように前記加算装置を調整するよう構成される、請求項９記載のシステム。
11. 前記加算装置は、時間遅延τ＝τ_ｎｃｏｓ（φ＋ｋ）を有して２つの隣り合うマイクロフォンのマイクロフォン信号を結合するよう構成され、
    τ_ｎは単位秒の夫々の定数であり、ｋは単位ラジアンの定数であり、φは単位ラジアンの主感度方向角度である、請求項９又は１０記載のシステム。
12. 前記少なくとも１つの音響発生器は、当該システムの使用中にユーザによって持ち運ばれるよう構成される、請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載のシステム。
13. 例えば請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載のシステムを用いて音響を再生する方法であって：
    主感度方向から受ける音響を少なくとも検出する方向依存性の音響検出システムを設けるステップ；
    前記音響検出システムによって検出される音響又はその一部を再生する少なくとも１つの音響発生器を設けるステップ；及び
    検出されるべき遠隔の音源に対する前記音響検出システムの少なくとも音響検出部の動き及び／又は前記音響検出システムの少なくとも音響検出部に対する前記検出されるべき遠隔の音源の動きを補償するよう前記音響検出システムの主感度方向を変更するステップ；
    を少なくとも有する方法。
14. 前記音響検出システムは、例えばブロードサイドアレー又はエンドファイアアレーのようなマイクロフォンの少なくとも１つのアレーを有し、
    前記マイクロフォンは、夫々のマイクロフォン信号を生成するよう構成され、
    前記マイクロフォン信号は、特定の結合パラメータを用いて結合され、
    前記結合パラメータは、前記感度方向を変更するよう調整される、請求項１３記載の方法。
15. 前記結合パラメータは、前記マイクロフォン信号の間の時間遅延を含み、
    前記時間遅延は、前記感度方向を変更するよう調整されている、請求項１４記載の方法。
16. ２つの隣り合うマイクロフォンのマイクロフォン信号は、時間遅延τ＝τ_ｎｃｏｓ（φ＋ｋ）を有して結合され、
    τ_ｎは単位秒の夫々の定数であり、ｋは単位ラジアンの定数であり、φは単位ラジアンの主感度方向角度である、請求項１４又は１５記載の方法。
17. 遠隔の音源は追跡されており、
    前記音響検出システムの感度方向は、実質的に前記音源に向けられている、請求項１３乃至１６のうちいずれか一項記載の方法。
18. 前記音響検出システムの少なくとも音響検出部の一部は追跡されており、
    前記音響検出システムの感度方向は、前記音響検出部の位置の変化に対して調整される、請求項１３乃至１５のうちいずれか一項記載の方法。
19. 前記音響検出システムの音響検出部及び／又は前記少なくとも１つの音響発生器は、例えば、前記音響検出システムによる音響の検出中に、ユーザによって持ち運ばれている、請求項１３乃至１８のうちいずれか一項記載の方法。
20. ユーザの少なくとも一部分の位置は、前記音響検出部の位置を追跡するよう監視されている、請求項１８又は１９記載の方法。
21. 少なくとも１つの音響発生器は、前記ユーザの夫々の耳に設けられ、
    前記音響発生器によって生成された音響は、音響が前記ユーザに対する特定の固定位置から発せられる印象を前記ユーザに与えるように前記音響検出部の少なくとも部分の移動中に適合され、
    望ましい前記音響発生器及び前記音響検出部は、例えば前記ユーザの頭部のような該ユーザの同じ部分によって持ち運ばれる、請求項２０記載の方法。
22. 前記主感度方向は、最初に、第１の遠隔の音源に向けられ、その後、前記主感度方向は、前記音響検出システムの少なくとも音響検出部を再配置することなく他の遠隔の音源に向けられる、請求項１３乃至２１記載の方法。
23. 請求項１３乃至２２のうちいずれか一項記載の方法を実行するよう構成される携帯型聴力補助システム。
24. 例えば請求項２３記載のシステムに係る装置のような眼鏡を含み、該眼鏡は、手動で操作可能な又は接触感知式のユーザインターフェースモジュールを設けられる、携帯型聴力補助装置。
25. 前記眼鏡の少なくとも１つのつるは、前記ユーザインターフェースモジュールを設けられる、請求項２４記載の携帯型聴力補助装置。

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