JP2014502103A - 改良された通信イヤホン装置及び方法 - Google Patents

Abstract

イヤホン装置（１０、１１０、２１０、２１０’）は、ユーザの耳で外部のその場所全体の音を聞かせるため、および、ユーザの音声（ＮＳＶ）を電気通信伝達リンク（ＴＴＬ）に伝達させるために、インイヤー型装置（１４）により外耳道（１５）が閉塞されたユーザの耳に届く音源（１６）からのオーディオ出力を含む音の総量（ＴＮＤ）を制御する目的で、ユーザに改良された通信装置を提供する。本願発明はまた、イヤホン装置（１０、１１０、２１０、２１０’）の操作方法も提供する。
【選択図】図１

Description

発明の分野
本発明はイヤホン装置（イヤーピース装置、耳に装着して電気信号を音にかえるための電気音響変換器）に関し、特に、ユーザに対する改良された通信機能を提供するイヤホンおよびその操作方法に関する。

発明の背景
工業社会の騒々しい環境は、騒音発生源であるレジャー産業に携わる人々と同じように、多数の労働者に対して、あるいは、イヤホン等を利用してｉＰｏｄ（登録商標）、ＭＰ３プレーヤ、その他の個人用デジタル音楽プレーヤから様々なボリューム（音量）の設定で音楽を単純に聞いている人々に対して、健康上の災害である。

ワイデグレン等に付与された米国特許第３，７８９，９５２号、ヨノビッツ等に付与された米国特許第７，１５１，８５３号、ファーバの米国特許公開公報第２００９／０２０８０２４Ａ１号、およびルウィッシュに付与された欧州特許第１，８１６，８９２Ｂ２号といった数多くの文献は、永久的な部分的難聴障害を引き起こす可能性のある、ユーザの耳に届く連続的な予測されたノイズ（雑音、騒音、noise）／音声（音、サウンド、sound）等が発生させる障害を規制することを目的としている。典型的には、これらの方法および装置は、ユーザのヘッドホン内部のスピーカを介した音声の発生を考慮し、予測によってユーザの耳が受けとるノイズの総量（total noise dose）およびヘッドホンに位置する外部マイクロホンで測定されるユーザの周囲または周辺環境のノイズの予測された追加のノイズの影響力を統合する。計算されたノイズの量の合計が予め決定されたしきい値に到達すると、プロセッサーによる防護策が講じられる。

これら統合された合計量は、ユーザが装着するイヤホンまたはヘッドホンのタイプおよび外耳道の部分的閉塞を考慮して予測される。予測されて累積された総量はあくまで予測値であり、耳が曝露された実際の測定値ではない。マクルントッシュ等に付与された米国特許第６，７５４，３５７号、ボワクス等に付与された米国特許第６，６８７，３７７号およびボワクス等に付与された米国特許第７，６８８，９８３号にて開示されているように、これらの予測値はユーザのインイヤー型（耳内装着型）イヤホンの実際の位置は考慮しておらず、特別注文でフィット（適合）させたインイヤー型装置を使用するときに発生するような一定の認知されている閉塞とは異なってユーザによって変動する。さらに、これら予測された統合値は、人間の耳は休息すること、あるいは、やがては聴力疲労から回復すること、特に音圧レベルまたは周囲のノイズが比較的に低いときに回復するという事実を考慮しない。

パーソナル音楽プレーヤ(ＰＭＰ、パーソナルメディアプレーヤ)等の益々増加する人気により、ユーザは音楽等を聴くために常時ヘッドホンを着用する傾向にある。このような場合には、本質的にユーザは、少なくとも部分的に周囲をとりまく(surronding)場所全体の音（ambient sound）及び／又はノイズから聴覚的に遮断されるため、危険な状況が発生し得る。環境と接触して聞いている状態を保つため、ユーザはＰＭＰのボリュームを大きく低下させるか、２つのヘッドホンのうち少なくとも一方を外すことが必要になるが、面倒であることが多い。特にそのような状況が頻繁に発生すると非常に面倒である。

ミラーに付与された米国特許第３，８１９，８６０号、スビーン等に付与された米国特許第６，７５４，３５９号およびニギア等に付与された米国特許第７，５０２，４８４号といった数多くの文献は、ユーザからの明瞭な声（発声、ｖｏｉｃｅ)を拾うために、内蔵マイクロホンを備えた耳用端子を教示する。この測定された音声信号は明瞭（本質的にノイズがない）であるが、自然な声ではない。なぜなら高周波数は本質的に周囲を取り囲む体の一部によって低周波数に変換され、声は包まれ、あるいはボックス内または閉孔部等から発生したかのような閉鎖効果(occlusion effect)を与え、電気通信ネットワーク等を介した伝達のためには適していないからである。

従って、改良された（進歩した）イヤホン装置と方法とが必要とされている。

米国特許第３，７８９，９５２号 米国特許第７，１５１，８５３号 米国特許公開公報第２００９／０２０８０２４Ａ１号 欧州特許第１，８１６，８９２Ｂ２号 米国特許第６，７５４，３５７号 米国特許第６，６８７，３７７号 米国特許第７，６８８，９８３号 米国特許第３，８１９，８６０号 米国特許第６，７５４，３５９号 米国特許第７，５０２，４８４号

発明の概要
従って、本発明の全体としての目的は、改良されたイヤホン装置と、上記の短所を除去する方法と、を提供することである。

本発明の利点は、イヤホン装置が、特別注文でフィットさせたインイヤー型装置（外耳道の内部の改良された閉塞を提供するもの）の利点を活用して特定の耳に到達するノイズの総量のさらに正確な計算を提供することである。このイヤホン装置は、発生している音の突発（音の爆発、sound burst）の評価およびイヤホンの背後の閉塞された外耳道の内部での実際の衝撃の測定を行わせる。

本発明の別な利点は、連続的に累積されたノイズの総量または音の総量を計算するとき、イヤホン装置が時間の経過による相対的な耳の疲労の回復を考慮することである。

本発明のさらなる利点は、イヤホン装置が実際にユーザによって着用されているか否かをイヤホン装置が検出でき、この検出状況を累積されたノイズの総量または音の総量の計算に反映させることである。

本発明の別な利点は、イヤホン装置が、特定の耳に到達する音の総量のさらに正確な計算を提供できることである。

本発明のさらに別な利点は、イヤホン装置が、ヘッドホンのスピーカに一時的、永久的、または所定の長さの時間の間に到達するオーディオ信号をユーザに選択的に無効化させ、ヘッドホンのスピーカを介して、対応するヘッドホンに位置する外部マイクロホンで測定された外部の場所全体のノイズ(external ambient noise、外部環境音、外部のある地域における全騒音)をユーザに聞かせることである。

本発明の別な利点は、信号がイヤホン装置のスピーカに流される前に、背景（外部マイクロホン）で流される音のボリュームと、信号を混合またはクロスフェードさせる（crossfade）音源との割合を個別に変更する機能をイヤホン装置によってユーザに提供することである。

本発明のさらなる利点は、イヤホン装置が、場所全体の音とノイズのゲーティング（ambient sound noise gating:ＡＳＮＧ）を提供し、対応する外部マイクロホンによって測定される外部の場所全体のノイズについて、過剰な場所全体のノイズをその外部マイクロホンから除去する際にゲーティングさせ、ノイズ発生信号（noise emerging signal）のみを保持させることである。

本発明のさらに別な利点は、イヤホン装置が、ＡＳＮＧの要求されるゲーティングのしきい値（gate threshold）をユーザに選択させ、対応するヘッドホンスピーカのスピーカに伝達するように場所全体のノイズの感度レベルを調節することである。

本発明のさらに別な利点は、対応する外部マイクロホンによって測定される場所全体のノイズを伝達するにあたり、イヤホン装置が、対応するユーザの耳に近接させた外部マイクロホンの位置の特定によって、その場所全体のノイズの発生源方向をユーザに検出させる入力ノイズの不変の（unaltered）位置特定（局在化、licalization）を可能にすることである。

本発明の別な利点は、イヤホン装置が、ユーザの声の伝達のために、イヤホン内蔵マイクロホンを介してユーザの耳からユーザの声を収集させることである。

本発明の別な利点は、外部マイクロホンから、同時的にユーザの声を収集するイヤホン装置を提供することである。それは、さらに明瞭で、さらに音響的に自然な声のために、内部マイクロホンおよび外部のマイクロホンの２つの信号を組み合わせる。この組み合わせは、任意の利用可能時に、場所全体のノイズの混乱(摂動、perturbation)を防止する目的で、これら２つの信号を比較することによる。

本発明の一つの態様によれば、ユーザの耳に届く音の総量を制御するための音の適用量（一定期間中に与えられる音の量、音の投与量、sound dose）の制限装置が提供される。この制限装置は、
− 実質的にユーザの外耳道を閉塞するインイヤー型装置であって、外耳道の内部の音源のオーディオ出力からオーディオ信号入力を提供するためのスピーカと、閉塞された外耳道の内部の音圧(sound pressure)レベルを測定するための内部マイクロホンと、ユーザの耳に届く外部の場所全体の音圧レベルを測定するための外部マイクロホンとを含んだインイヤー型装置と、
− 内部および外部の測定された音圧レベルをそれぞれ受け取り、且つオーディオ出力を受け取るために内部マイクロホンおよび外部マイクロホンに接続された制御手段であって、内部と外部の測定された音圧レベルを評価し、当該評価によって決まる、内部の音圧レベルから累積された音の総量（cumulative total sound dose）とオーディオ信号入力とを計算し、スピーカに伝達されたオーディオ信号入力を制御する制御手段と、を含む。

一つの実施形態では、制御手段はさらに、オーディオ信号入力のレベルに基づいて、時間の経過によるユーザの耳の疲労の回復を考慮するように予測された音の適用量の減少を計算する。この予測された音の適用量の減少は、累積された音の総量から差し引かれる。

好都合なことに、制御手段は、所定の時間間隔で評価と計算を反復的に実行する。

一つの実施形態においては、制御手段はさらに、制御手段に接続するディスプレイ（表示装置）を含む。このディスプレイは、計算され累積された音の総量に対応する制御手段からの情報を表示する。

好都合なことに、制御手段はさらに、計算され累積された音の総量が、評価によって決まる、内部の音圧レベル及び／又はオーディオ信号入力に基づいて、許容できる音の最大適用量のしきい値（maximum acceptable sound dose threshold）に到達する前に、オーディオ出力のオーディオ信号入力への伝達の予測されたリスニング（傾聴、聞き続けること、listening）の残余時間を計算する。

典型的には、この情報とは、予想されたリスニングの残余時間である。

好都合なことに、予測され計算され累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値(predetermined time threshold)の範囲内で、許容できる音の最大適用量のしきい値に近づくと、制御手段はさらに、警告信号をディスプレイ及び／又はスピーカに伝達する。

あるいは、予測され計算され累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値の範囲内で許容できる音の最大適用量のしきい値に接近するか到達したとき、制御手段はさらなる聴力への処置をとる。

好都合なことに、この聴力への処置はスピーカに伝達されたオーディオ入力を徐々に減少させることである。

あるいは、この聴力への処置は、スピーカに入力されたオーディオ信号の伝達の停止である。

本発明のもう一つの特徴によれば、ユーザの外耳道を実質的に閉塞するインイヤー型装置を着用するユーザの耳に到達する音の総量を計算するための方法が提供される。このインイヤー型装置は、ユーザの外耳道内部に音源のオーディオ出力からのオーディオ信号入力を提供するためのスピーカと、閉塞されたユーザの外耳道の内部の音圧レベルを測定するための内部マイクロホンと、ユーザの耳に到達する外部の場所全体の音圧レベルを測定するための外部マイクロホンとを備えている。この方法は、
− 所定の時間間隔で内部及び外部の音圧レベルとオーディオ出力とを測定する測定ステップと、
− 内部及び外部の測定された音圧レベルを評価する評価ステップと、
− その評価に応じた内部の音圧レベル及びオーディオ信号入力とから、最新（現在、current）の時間間隔における音の総量を計算し、且つ以前の時間間隔に基づいた累積された音の総量を計算する計算ステップと、
− スピーカに伝達されるオーディオ信号入力を制御する制御ステップと、
を備えている。

一つの実施形態では、計算ステップは、オーディオ信号の入力レベルに基づいて、時間の経過によるユーザの耳の疲労回復を考慮するように最新の時間間隔における予測された音の適用量の減少を計算することを含む。予測された音の適用量の減少は、累積された音の総量から減じられる。

好都合なことに、評価ステップは、所定の時間間隔で、内部および外部の音圧レベルとを比較し、両方が共に相関している（correlate）か、及び／又は相互に干渉性(coherent)であるか否か、および、外部の音圧レベルが内部の音圧レベルよりも、少なくとも予め決定されたレベルの相違分だけ大きいか否かを決定することを含む。

計算ステップは、内部と外部の音圧レベルが相関せず、及び／又は相互に干渉性ではないときにはオーディオ信号入力から最新の時間間隔における音の総量を計算し、内部と外部の音圧レベルが相関しており、及び／又は相互干渉性であるとき、および、外部の音圧レベルが少なくとも予め決定された水準の相違分だけ内部の音圧レベルよりも大きくはないときには、オーディオ信号入力と内部の音圧レベルの添加で最新の時間間隔における音の総量を計算する。また、内部と外部の音圧レベルが相関し、及び／又は相互干渉性であり、外部の音圧レベルが、少なくとも予め決定されたレベルの相違分だけ内部の音圧レベルよりも大きいときには、オーディオ信号入力と内部の音圧レベルから最新の時間間隔における音の総量を計算することを含む。

一つの実施形態においては、制御ステップは、計算され累積された音の総量に対応する情報をディスプレイに表示することを含む。

好都合なことに、計算ステップは、計算され累積された音の総量が、評価によって決まる、内部の音圧レベル及び／又はオーディオ信号入力に基づいて、許容できる音の最大適用量のしきい値に到達する前に、オーディオ信号出力をオーディオ信号入力へ伝達するリスニング残余時間を予測することを含む。

典型的には、制御ステップは、予測されたリスニング残余時間の表示を含む。

一つの実施形態では、計算ステップは、計算され累積された音の総量が、許容できる音の最大適用量のしきい値に接近したか否かを決定することを含む。

さらに、制御ステップは、計算され累積された音の総量が、許容できる音の最大適用量のしきい値に接近すると、警告信号をディスプレイ及び／又はスピーカに伝達することを含む。

一つの実施形態によれば、制御ステップは、計算され累積された音の総量が、許容できる音の最大適用量のしきい値に接近するか到達したとき、聴力への処置を発揮することを含む。

一つの実施形態では、制御ステップは、計算され累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値の範囲内で許容できる音の最大適用量のしきい値に接近するか到達したとき、スピーカに伝達されるオーディオ信号入力を徐々に減少させることを含む。

好都合なことに、制御ステップは、計算され累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値の範囲内で許容できる音の最大適用量のしきい値に接近するか到達したとき、スピーカに入力されるオーディオ信号入力の伝達を進行的に停止することを含む。

一つの実施形態では、ユーザは、ユーザの外耳道を実質的に閉塞する２つの類似したインイヤー型装置を着用する。計算ステップは、ユーザのそれぞれの耳に対して、前述の評価によって決められる内部の音圧レベル及びオーディオ信号入力から、対応する最新の時間間隔における音の総量の計算と、以前（一つ前）の時間間隔に基づく累積された音の総量の計算と、前記現行の時間間隔における音の総量の二つのなかの最大のものを計算することを含む。

本発明のもう一つの特徴によれば、外部の場所全体の音をユーザの耳に聞かせるようにするプッシュツーヒアー型装置（push-to-hear,押している間だけ聞こえる）装置が提供される。この装置は、
− ユーザの外耳道を閉塞する少なくとも１つのインイヤー型装置であって、外耳道の内部に音源のオーディオ出力からオーディオ信号入力を提供するためのスピーカと、ユーザの耳に到達する外部の場所全体の音圧レベルを測定するための外部マイクロホンとを含むインイヤー型装置と、
− 外部の測定された音圧レベルを受け取り、且つオーディオ出力を受け取るために外部マイクロホンに接続された制御手段であって、ユーザによって起動（活性化、activate）される起動スイッチ装置を備えており、起動スイッチ装置が起動されていない状態では、オーディオ出力をスピーカに到達させ、起動スイッチ装置が起動されると、外部の周辺環境の音圧レベルをスピーカに到達させ、同時にオーディオ出力がスピーカに到達しないように少なくとも部分的に使用不可にする制御手段と、
を含む。

一つの実施形態において、制御手段は、起動スイッチ装置が起動されるとき、外部の場所全体の音圧レベルをスピーカに到達させ、同時にオーディオ出力がスピーカに全く到達しないようにする。

一つの実施形態では、制御手段はさらに、インイヤー型装置のスピーカで、自然に聞こえる音（natural sounding）を得るために、外部の場所全体の音圧レベルを自動的およびデジタル式に調節する。

一つの実施形態においては、制御手段はさらに、ユーザによって起動できる第２起動コマンド装置を含む。この第２起動コマンド装置は、第２起動コマンド装置が起動されると、オーディオ出力を上回る外部の場所全体の音圧レベルの音量比(sound volume ratio）の所定値を、スピーカに到達させる。この第２起動コマンド装置は、起動されると、起動スイッチ装置を停止（無効に）させる。

好都合なことに、第２起動コマンド装置は、第２起動コマンド装置が起動されたとき、スピーカに到達する混合比（blending ratio）を変えるよう、ユーザに音量比の所定値をさらに修正させる。

一つの実施形態では、制御手段は、ユーザが起動できる、場所全体の音とノイズのゲーティングフィルター装置(gating filter device)をさらに含む。この場所全体の音とノイズのゲーティングフィルター装置が起動されると、予め決定されているゲーティングのしきい値よりも小さい音響圧（acoustic pressure）を有する外部の場所全体の音圧レベルのノイズの部分を外部の場所全体の音圧レベルから排除し、インイヤー型装置のスピーカで、そのノイズ発生している部分（noise-emerging portion）のみを保持する。

好都合なことに、所定のゲーティングのしきい値はユーザによって調節される。

本発明の別な特徴によれば、外部の場所全体の音を、実質的にユーザの外耳道を閉塞するインイヤー型装置を着用するユーザの耳で聞かせる方法が提供される。このインイヤー型装置は外耳道内部のオーディオ出力からのオーディオ信号入力を提供するスピーカ、およびユーザの耳に届く外部の場所全体の音圧レベルを測定するための外部マイクロホンを含む。この方法は、
− ユーザによる起動スイッチ装置の起動で、外部の場所全体の音圧レベルを測定するステップと、
− 少なくとも部分的にオーディオ出力がスピーカに到達しないように無効化させると同時に、外部の場所全体の音圧レベルをスピーカに到達することを可能にするステップと、
を備えている。

一つの実施形態では、外部の場所全体の音圧レベルをスピーカに到達させるステップでは、オーディオ出力は全くスピーカに到達しない。

一つの実施形態では、外部の場所全体の音圧レベルをスピーカに到達させるステップでは、インイヤー型装置のスピーカでの自然な音声のために、自動的およびデジタル式に外部の周辺環境の音圧レベルを調節（最適化）することを含む。

一つの実施形態では、この方法はさらに、
− ユーザによる第２起動コマンド装置の起動で、起動スイッチ装置を自動的に停止（不活化）させ、外部の場所全体の音圧レベルを測定するステップと、
− オーディオ出力を超える外部の場所全体の音圧レベルの音量比の所定の値をスピーカに到達させるステップと、
を含む。

好都合なことに、この方法はさらに、
− ユーザに音量比の所定の値を修正させ、第２起動コマンド装置が起動されると、スピーカに到達する混合比を変動させるステップを含む。

一つの実施形態では、この方法はさらに、
− ユーザによる起動が可能である、場所全体の音とノイズのゲーティングフィルター装置の起動で、外部の場所全体の音圧レベルから、所定のゲーティングのしきい値よりも小さな音響圧を有した外部の場所全体の音圧レベルのノイズ部分を排除し、インイヤー型装置のスピーカで、そのノイズ発生部分のみを保持するステップを含む。

好都合なことに、この方法はさらに、ユーザに所定のゲーティングのしきい値を修正させるステップを含む。

本発明の別な特徴によれば、ユーザの声を情報通信伝達リンク（telecommunication transmission link）に伝達させるための通信装置が提供される。この通信装置は、
− ユーザの外耳道を実質的に閉塞させるインイヤー型装置であって、閉塞された外耳道の内部の音圧レベルを測定するための内部マイクロホンと、ユーザの耳に届いた外部の場所全体の音圧レベルを測定するための外部マイクロホンとを備えており、内部と外部とで測定された音圧レベルがユーザからのそれぞれに音響的に変形された音声（speech voice）を含んでいる形態のインイヤー型装置と、
− 制御手段であって、それぞれ内部および外部の測定された音圧レベルを受け取るための内部マイクロホンおよび外部マイクロホンに接続しており、外部の測定された音圧レベルを評価し、その評価によって決まる少なくとも内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号（enhanced natural speech voice signal）をデジタル式に発生させ、発生されて増強された音声信号を通信伝達リンクに伝達する制御手段と、
を含んでいる。

一つの実施形態では、制御手段はさらに、外部の測定された音圧レベルがノイズのしきい値よりも大きいとき、内部の音圧レベルから増強（強調、enhance）された自然な音声信号を発生させる。

好都合なことに、外部で測定された音圧レベルがノイズのしきい値以下であるときに、
制御手段は、内部の音圧レベルが一般的に外部の音圧レベルよりも大きいとき、内部と外部の両方の音圧レベルから、内部の音圧レベルのコンテンツ(content, 情報内容)よりも大きな外部の音圧レベルのコンテンツを備えた増強された自然な音声信号を発生させ、内部の音圧レベルが一般的に外部の音圧レベルよりも小さいとき、外部の音圧レベルのコンテンツよりも大きな内部の音圧レベルのコンテンツを備えた増強された自然な音声信号を発生させる。

典型的には、内部と外部の両方の音圧レベルから増強された自然な音声信号を発生させるとき、制御手段は、人声の周波数帯域で、外部の音圧レベルの高周波数部分を内部の音圧レベルの低周波数部分と組み合わせて、増強された自然な音声信号を発生させる。

代替的には、外部で測定された音圧レベルがノイズのしきい値以下であるとき、制御手段は、内部と外部の音圧レベルが相関し、及び／又は相互干渉性であるとき、内部と外部の両方の音圧レベルから増強された自然な音声信号を発生させる。内部と外部の音圧レベルが相関せず、及び／又は相互干渉性ではないとき、内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号を発生させる。

典型的には、内部と外部の音圧レベルの両方から増強された自然な音声信号を発生させるとき、制御手段は、人声の周波数帯域で、外部の音圧レベルの高周波数部分を、内部の音圧レベルの低周波数部分と実質的に組み合わせて、増強された自然な音声信号を発生させる。

本発明の別な特徴によれば、ユーザの外耳道を実質的に閉塞させるインイヤー型装置を着用したユーザの声を電気通信伝達リンクに伝達する方法が提供される。インイヤー型装置は、閉塞された外耳道内部の音圧レベルを測定するための内部マイクロホンと、ユーザの耳に届く外部の場所全体の音圧レベルを測定するための外部マイクロホンとを含んでおり、内部と外部の測定された音圧レベルは、ユーザからの音響的に変形した音声を含んでいる。この方法は、
− 内部と外部の音圧レベルを測定する測定ステップと、
− 外部で測定された音圧レベルを評価する評価ステップと、
− その評価によって、少なくとも内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させる発生ステップと、
− 発生されて増強された自然な音声信号を電気通信伝達リンクに伝達する伝達ステップと、
を備えている。

一つの実施形態では、発生ステップは、外部で測定された音圧レベルがノイズのしきい値よりも大きいとき、内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させることを含む。

一つの実施形態においては、発生ステップは、外部で測定された音圧レベルがノイズのしきい値以下であるとき、内部の音圧レベルが外部の音圧レベルよりも一般的に大きいとき、内部の音圧レベルのコンテンツよりも大きなコンテンツの外部の音圧レベルを備えた内部と外部の両方の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させ、内部の音圧レベルが外部の音圧レベルよりも一般的に小さいとき、外部の音圧レベルのコンテンツよりも大きなコンテンツの内部の音圧レベルを備えた内部と外部の両方の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させることを含む。

好都合なことに、内部と外部の両方の音圧レベルから増強された自然な音声信号を発生させるとき、この発生ステップは、人声の周波数帯域で、外部の音圧レベルの高周波数部分を、内部の音圧レベルの低周波数部分と実質的に組み合わせ、増強された自然な音声信号を発生させる。

一つの実施形態では、外部で測定された音圧レベルがノイズのしきい値以下であるとき、発生ステップは、内部と外部の音圧レベルが相関しており、及び／又は相互干渉性であるとき、内部と外部の両方の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させ、内部と外部の音圧レベルが相関せず、及び／又は相互干渉性でないとき、内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させる。

好都合なことに、内部と外部の両方の音圧レベルから増強された自然な音声信号を発生させるとき、発生ステップは、人間の音声周波数帯域で、外部の音圧レベルの高周波数部分を、内部の音圧レベルの低周波数部分と実質的に組み合わせ、増強された自然な音声信号を発生させる。

本発明の他の目的と利点は、添付図面を参照しつつ、以下に提供された詳細な説明を注意深く読むことによって明らかとなるであろう。

図面の概要の記載
本発明のさらなる特徴と利点は、以下の図面に関連させて以下の説明を読めばよりよく理解されよう。以下の図面の中では、異なった図の中で使用される類似した参照は、類似した構成要素を意味する。

図１は、本発明の一実施形態による改良された通信イヤホン装置の概略図であり、ノイズ量および音楽量（music dose）のリミッタ（ＭＤＬ）装置と、プッシュツーヒアー型（ＰＴＨ）装置と、インイヤー型マイクロホン（ＩＥＭ）装置とが図示されている。 図２は、本発明の一実施形態による改良された通信イヤホン装置の簡略化されたフロー図であり、図１のノイズ量および音楽量のリミッタ（ＭＤＬ）装置の操作方法が図示されている。 図３は、本発明の一実施形態による改良された通信イヤホンの操作法の簡略化されたフロー図であり、図１のプッシュツーヒアー型（ＰＴＨ）装置の操作方法が図示されている。 図４Ａは、本発明の一実施形態による改良された通信イヤホンの操作法の簡略化されたフロー図であり、プッシュツーヒアー型（ＰＴＨ）装置の操作方法が図示されている。 図４Ｂは、図４Ａに類似した、図１のインイヤー型マイクロホン（ＩＥＭ）装置の代替的な操作方法が図示されている。

好適な実施形態の詳細な説明
添付の図面を参照しつつ、指示の目的で限定的ではない本発明の好適な実施形態を以下で説明する。

図１と図２をより詳細に参照すると、本発明の音または音楽の適用量（music dose）のリミッタ装置（制限器）としての改良された通信イヤホン装置の実施形態１０の概略図と、本発明による装置の使用方法とが図示されている。ノイズ量と音楽の適用量のリミッタ（ＭＤＬ）１０は、典型的には、少なくとも１つ、好適には２つの特別注文でフィットさせたインイヤー型装置１４（一方のみ図示）に接続された制御手段ユニット１２（制御手段一式１２、コントローラーユニット１２）を備えており、ユーザのそれぞれの外耳道１５を本質的に閉塞（密着フィット）し、パーソナル音楽プレーヤ（ＰＭＰ）または類似するもの、または、オーディオ信号を、典型的には左右の装置であるそれぞれのインイヤー型装置１４のスピーカ１８に送るように設計された任意の電子装置等の音源１６のオーディオ出力部に接続する。

スピーカ１８に加えて、それぞれのインイヤー型装置１４は、インイヤー型装置１４と鼓膜との間の閉塞された外耳道の内部の音／ノイズレベルを測定する内部マイクロホン２０（Ｍｉｎ）と、ユーザの対応する外耳に到達する外部の場所全体の音／ノイズレベルを測定する外部マイクロホン２２（Ｍｏｕｔ）とを備えている。それぞれのインイヤー型装置１４の内部マイクロホン２０と外部マイクロホン２２からの、これら内部と外部の測定された音圧レベルと、ＰＭＰ１６からの対応する（左または右の）オーディオ信号は、制御手段ユニット１２の入力信号である。これらの出力に基づいて、制御手段ユニット１２は、ユーザの耳に届くノイズの総量（ＴＮＤ）または音の総量を計算し、それぞれの耳に届く直近の測定平均音声レベルおよび身体的特徴（年齢、等々）を含んだユーザ自身の影響の受けやすさに基づいて、ＴＮＤが、ユーザの永久的なヒアリング力喪失に至り得る水準のユーザに有害であると考えられる許容できる音の最大適用量（ＭＡＳＤ）の値またはしきい値に到達する前に入力信号（音楽、等々）を聞く（ことのできる）予測された残り時間を提供する。ＴＮＤに接近したり、ＭＡＳＤ値に到達したり超えたりすると、典型的には制御手段ユニット１２は、ユーザに対して可聴で反復的なビープ音といったオーディオ警告信号を送り、あるいは単に、少なくとも断続的に、音声信号のボリュームを低下させ始め、または最終的にスピーカ１８に送られるオーディオ信号あるいは任意の警告コードを必要に応じて停止させる。

特に、制御手段ユニット１２は、内部（Ｍｉｎ）および外部（Ｍｏｕｔ）のマイクロホンの測定された音圧レベルと、ＰＭＰ１６からのオーディオ入力とに基づいて、それぞれの耳のためのＴＮＤの計算に以下のステップを実行する。計算は規則的な時間間隔△Ｔで行われ、マイクロホン２０と２２で測定され、ＰＭＰ１６から受け取られる（送られる）異なる音圧レベルは、典型的にはＲＭＳ（二乗平均平方根）推定装置を経由して平均化される。それぞれの時間間隔△Ｔで、評価は、それらが相関するか（本質的に、特定周波数のサブ帯域で継時的に同一の大きさ（規模）または同一振幅の特性（分析結果、プロフィール、profile）に従うか）及び／又は相互に干渉するか（本質的に、特定の時間枠（time frame）の周波数で同一規模の特性に従うか）を確認するように比較される内部マイクロホン２０と外部マイクロホン２２からの測定された音によって構成される。もし、従っていなければ、閉塞された外耳道内に到達する外部の音は、スピーカ１８からの音よりも大幅に少なく、両方の測定される音は異なっており、鼓膜領域に到達する予測される音響圧は、主としてスピーカ１８に到達する信号によるものであり、インイヤー型装置のラウドスピーカ感度を考慮して予測される。もし、従っているなら、制御手段ユニット１２はその後に、外部マイクロホン２２で測定された音が、少なくとも数デシベル（ｄＢ）の予め定められたレベルの差分、内部マイクロホン２０により測定された音よりも大幅に強力であるかどうかを確認する。確認されなければ、インイヤー型装置１２はユーザに着用されていない（なぜなら、両方の測定値は同様な測定値であると考えられるからである）。このような場合、鼓膜領域に到達する予測された音響圧は、本質的には、マクロホン２０または２２に到達するものである。確認がなされた場合、外部の音の突発（混乱）等は、インイヤー型装置４を通過後に閉塞された外耳道１５の内部に到達したことになる。この場合には、鼓膜領域に到達する予測された音響圧は、スピーカ１８に到達する信号に加えられたスピーカ１８に到達する信号とは別物である内部マイクロホン２０によって測定される両方の音によるものである。

特定の時間間隔△Ｔについて、鼓膜領域に到達する前出の予測された音響圧のレベルに基づいて、音の適用量が計算され、その後に、累積されたノイズ量と音楽の適用量に加えられる。さらに、時間並びに耳に届く現行のノイズレベルに応じて、継時的に線形あるいは非線形（対数等）となる予測されるノイズ適用量の減少率（ＮＤＤＲ）または音の適用量の減少率に基づいて、予測される適用量の減少は同じ時間間隔△Ｔで計算され、特定の「耳の疲労回復」を構成する。予測される適用量の減少は予測され累加されるＴＮＤを得るために累積された音の適用量（それは同様に減少する）から差し引かれる。

例えば、ＮＤＤＲは、７０デシベル等である所定の安全レベル以上の有害なノイズが存在しなければ、人の耳がＭＡＳＤのしきい値から、１６時間等である時間で完全に疲労回復することを想定する。一方、有害なノイズの存在下では、有害なノイズが高いほど聴力の回復時間は延びる。

以上述べたように、予測されたＴＮＤによって、典型的には、制御手段ユニット１２は、最新の測定されたボリューム（最後の時間間隔あるいは最後の数回の時間間隔の履歴）に類似する音のボリュームを想定し、ユーザがＰＭＰ１６からの音楽等をリスニングするため、または他の類似したリスニング時間に関連する情報のための残余時間（ＲＴ）を予測し、予測時間を表示するディスプレイ２４にその情報を送る。そのようなディスプレイ２４は複数のＬＥＤのバーメータ（bar meter）の形態であるか、またはデジタルディスプレイの形態とすることができる。同様に、ＭＡＳＤのしきい値に近づいている予測されたＴＮＤにより、典型的には、制御手段ユニット１２は、スピーカ１８に可聴な警告信号をさらに送る。そのような警告信号は所定の警告コード等に従って、予測されたＲＴ値に応じて変動する。最終的には、時間のしきい値の範囲内で、または複数の時間のしきい値の１つの範囲内で、ＭＡＳＡＤのしきい値に到達、及び／又は超える予測されたＴＮＤによって、典型的には制御手段ユニット１２はさらに、少なくとも断続的に音声信号のボリュームを単に減少させ始めるか、最終的にスピーカ１８へ送られるオーディオ信号を停止させ、典型的にはディスプレイ２４に対応状況を表示させる。

両方のインイヤー型装置１４が使用されるとき、典型的には、制御手段ユニット１２は、それぞれの時間間隔△Ｔのために２つのインイヤー型装置１４の最悪（最も高い）の予測されるＴＮＤを考慮して、１つのＴＮＤだけを計算する。

図１と図３には、プッシュツーヒアー装置としての本発明の改良された通信イヤホン装置の一実施形態１１０の概略図と、その装置の使用方法が単純化されたブロック図で図示されている。プッシュツーヒアー装置（ＰＴＨ）１１０は典型的には、少なくとも１つの、好適には２つの特別注文でフィットさせたインイヤー型装置１４（一方のみ図示）に接続された制御手段ユニット１１２を含み、ユーザのそれぞれの外耳道１５はそれによって閉塞されており、パーソナル音楽プレーヤ（ＰＭＰ）１６等々のオーディオ出力部に接続されているか、典型的には右と左の装置であるそれぞれのインイヤー型装置１４のスピーカ１８にオーディオ信号を送るように設計されている電子装置に接続されている。

スピーカ１８に加えて、ＰＴＨ装置１１０のインイヤー型装置１４は、ユーザの対応する耳に到達する外部の場所全体の音／ノイズを測定する少なくとも１つの外部マイクロホン２２（Ｍｏｕｔ）を含む。制御手段ユニット１１２は、典型的には、制御手段ユニット１１２を起動／停止するオン／オフ起動スイッチを含む。起動されると制御手段ユニット１１２はＰＭＰ１６からのオーディオ入力をヘッドホンスピーカ１８から断絶し、対応する外部マイクロホン２２によって測定される場所全体の音を、トグルスイッチ１２６で表されるようにスピーカ１８に接続し、ユーザに選択式かつ一時的に、音楽等ではなく場所全体の音を聞かせることを可能とする。図示はしないが、起動されると制御手段ユニット１１２は、３０秒、１分、等々である所定の時間の経過後に、外部マイクロホン２２からの場所全体の音の代わりにＰＭＰ１６からのオーディオ信号に再接続するように、ＰＴＨ装置１１０を自動的に戻すことができる。

あるいは、ＰＴＨ装置１１０は、制御手段ユニット１１２のために、所定の時間間隔内（例えば２秒程度の時間）に２つのアップ（＋）ボリュームボタンとダウン（−）ボリュームボタン１２８等である２つのボタン等を同時的に押すような操作による、第２起動／停止コマンドを有し、ＰＭＰ１６からのオーディオ信号および外部マイクロホン２２からの場所全体の音の両方を同時的にヘッドホンスピーカ１８に接続させ、アップ及び／又はダウンボリュームボタン１２８を押して、オーディオ信号で場所全体の音のボリューム比（sound volume ratio,ＳＶＲ）または混合比(blending ratio)を増加または減少させることができる。

典型的には、ＰＴＨ装置１１０は、外部マイクロホン２２からの測定された場所全体のノイズについて、自動的で、好適にはデジタル式の調節を提供し、自然な響きを提供するためにヘッドホンスピーカ１８に送る。その利得と周波数応答の調節は、ヘッドホンスピーカとインイヤー型装置の実際のタイプによって決定される。

さらに、ＰＴＨ装置１１０は、典型的には、外部マイクロホン２２で測定される場所全体の音／ノイズ信号のユーザ起動可能な電子フィルター１３０を含む。この場所全体の音とノイズのゲーティング（ＡＳＮＧ）フィルター１３０は、本質的には、ゲーティングのしきい値（ＧＴ）以上の音響圧を有するそのノイズの発生タイプの信号のみを保持するために、場所全体の信号のノイズ部分を排除する。好適には、ゲーティングのしきい値（ＧＴ）またはマイクロホンの感度のしきい値も、アップ（＋）およびダウン（−）ボリュームボタン１３２等でユーザによって調節できる。あるいは、一例として、特定のボタン１３２を使用する代わりに、ＡＳＮＧフィルター１３０の起動／停止のために、典型的には第１の所定期間よりも長い第２の所定期間中に２つのボタンが同時的に押される限りにおいて、同じ２つのボタン１２８がＧＴ調節のために使用可能である。

典型的には、ＡＳＮＧフィルター１３０は、ユーザによって選択されたときはいつでも、ＰＴＨ装置１１０の操作時の任意の時間に使用できる。

図１、図４Ａおよび図４Ｂには、本発明の改良された通信イヤホン装置の一実施形態２１０の概略図と、本発明による、その装置の使用方法が単純化されたブロック図で図示されている。典型的には、インイヤー型マイクロホン（ＩＥＭ）装置２１０は、少なくとも１つの特別仕様でフィットさせたインイヤー型装置１４に接続された制御手段ユニット２１２を含み、ユーザの対応する外耳道１５は本質的にそれによって閉塞（密着してフィット（適合））される。

さらに、インイヤー型装置１４は、インイヤー型装置１４と鼓膜との間で、音／ノイズおよび外耳道１５内でのユーザの声を測定する内部マイクロホン２０（Ｍｉｎ）と、ユーザの対応する耳に到達する外部の場所全体の音／ノイズを測定する外部マイクロホン２２(Ｍｏｕｔ)とを含む。インイヤー型装置１４の内部マイクロホン２０と外部マイクロホン２２からのこれら内部で測定されたノイズと外部で測定されたノイズとは制御手段ユニット２１２の入力信号である。

これらの入力に基づいて、制御手段ユニット２１２は、外部ノイズのＲＭＳ値が第１のノイズのしきい値（ＮＴ）以下であるかを評価する。もししきい値以下でなければ、外部の場所全体のノイズは大き過ぎ、外部マイクロホン２２で同時的に測定される音声（sound voice）を妨害することになる。よってユーザの声は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）システム無線リンク、電話、等々といった電気通信伝達リンク（ＴＴＬ）にＩＥＭ装置２１０の制御手段ユニット２１２によって送られる前に、内部マイクロホン２０によって捕捉される（取り込まれる）。このような場合には、ユーザの外耳道から測定される音声は音響的に変形しているため、典型的には制御手段ユニット２１２は変形した音声を、人間の口からの自然な音（ＮＳＶ）に響くような増強された音声信号（特に高い周波数を再生）にデジタル変換する。

ユーザの声は、外部マイクロホン２２のみ、内部マイクロホン２０のみ、あるいは外部マイクロホン２２と内部マイクロホン２０からの両方の信号を組み合わせて（混合して）取り込むことが可能である。制御手段ユニット２１２は、外部と内部の両方の拾われた（ピックアップされた）信号のレベルおよび周波数特性を継続的に監視し、両方の信号の混合に適用する混合比を決定する。静寂な環境では、ユーザの声は、延長された周波数応答のため、自然な音声の品質を提供する外部マイクロホン２２によって主として拾われる。騒々しい環境では、内部マイクロホン２０を使用して両方のマイクロホン信号の混合が主要な基準信号として適用され、外部マイクロホン２２で拾われた音声信号（voice signal）の高周波成分と混合される。最後に、外部マイクロホンの信号が利用できないような騒々しい環境では、内部マイクロホンの信号のみが使用され、前出のデジタル高周波の再生プロセスによって増強されることができる。与えられた環境の場所全体のノイズのレベルは時間と共に変化するので、制御手段ユニット２１２の混合アルゴリズムは、適切な信号の平準化（smoothing）およびクロスフェード処理によって混合比を常に適応させる。

外部ノイズのＲＭＳ値がＮＴ以下である場合には、内部マイクロホン２０と外部マイクロホン２２の両方からの測定された音が、第２の相関しきい値ＣＴ以上であるか否かにより、相関するか（本質的に、特定の周波数のサブ帯域（sub-band）で継時的に同一の大きさまたは同一の振幅の特性に従うか）及び／又は相互に干渉するか（本質的に、特定の時間枠（time frame）の周波数で同一規模の特性に従うか）を確認するために比較される。相関又は干渉が確認されなければ、外部ノイズは、大き過ぎることはないものの、外部マイクロホン２２によって測定されるユーザの声を音声周波数帯域内で変化させる程度に十分に大きく、上述のように、内部マイクロホン２０によって捕捉された信号のみが考慮され、好適にはＩＥＭ装置２１０の制御手段ユニット２１２によってＮＳＶに変換され、ＴＴＬに送られる。相関又は干渉が確認されたら、制御手段ユニット２１２は、典型的な人間の声の周波数帯域で、好適には低周波数（ＬＦ）のための内部信号と、好適には高周波数（ＨＦ）のための外部周波数の両方の組み合わせを発生させ、図４Ａで示すように、ＴＴＬに送られるＮＳＶ信号として最良のユーザ音声を発生させる。

図４Ｂの実施形態２１０’で示すように、外部ノイズのＲＭＳ値がＮＴ以下であるとき、別の方法において、外部マイクロホン２２と内部マイクロホン２０の両方を比較し、着用者が静かではあるが反響する環境で話しているか否かを評価する。このような場合、外部マイクロホン２２は、装着者の声の反射音だけによって引き起こされる高い信号レベルを拾うであろう。内部信号は一般的に外部信号よりも大きいので、制御手段ユニット２１２は、両方の信号の混合物が内部信号よりも大きな外部信号のコンテンツを備えていると考え、内部信号よりも大きな外部信号では、内部信号のコンテンツは外部信号のコンテンツよりも大きいと考える。その最新の比較のために両方の信号の比は、典型的には１：１ではなく、典型的には、実験的に導き出された尺度因子（スケールファクター、scale factor）を採用する信号のデジタル処理に依存する。制御手段ユニット２１２が外部マイクロホン２２からの信号を、それが高レベルであるという理由によって破棄する傾向を回避するため、内部マイクロホン信号はユーザの声のコンテンツのためにその後に試験される。もしユーザが話していると判定されたら、外部信号と内部信号の両方は、ＴＴＬに送られる前に組み合わされる。一方、もし音声信号が一切内部マイクロホンに存在しないのであれば、外部マイクロホン信号は制御手段ユニット２１２によって混合物から徐々に弱められる（フェードアウト、faded-out）であろう。

本発明の改良された通信イヤホン装置およびその使用法について、実施形態を介して説明したが、それら開示の内容は本発明の実施形態の説明のみを意図しており、本発明はそれらの形態に限定されず、本明細書の請求項に記載されている範囲でのすべての変形および改良を含むものである。

Claims (47)

1. ユーザの耳に到達する音の総量を制御するための音量リミッタ装置であって、
   − ユーザの外耳道を実質的に閉塞するインイヤー型装置であって、前記外耳道内の音源のオーディオ出力からのオーディオ信号入力を提供するスピーカと、前記閉塞された外耳道内の音圧レベルを測定する内部マイクロホンと、ユーザの耳に到達する外部の場所全体の音圧レベルを測定する外部マイクロホンとを備えたインイヤー型装置と、
   − 内部で測定された音圧レベルと外部で測定された音圧レベルとをそれぞれ受け取り、且つ前記オーディオ出力を受け取るために、前記内部マイクロホンと前記外部マイクロホンとに接続された制御手段であって、前記内部の測定された音圧レベルと前記外部で測定された音圧レベルとを評価し、当該評価によって決まる前記内部の音圧レベルと前記オーディオ信号入力から累積された音の総量を計算し、前記スピーカに送られる前記オーディオ信号入力を制御する制御手段と、
   を備えていることを特徴とする音量リミッタ装置。
2. 前記制御手段は、前記オーディオ信号入力のレベルに基づいて、時間の経過によるユーザの耳の疲労回復を考慮するように予測される音の適用量の減少をさらに計算し、前記予測される音の適用量の減少は前記累積された音の総量から減じられることを特徴とする請求項１記載の音量リミッタ装置。
3. 前記制御手段は、所定の時間間隔で、前記評価と前記計算とを反復的に実行することを特徴とする請求項２記載の音量リミッタ装置。
4. 前記制御手段に接続するディスプレイをさらに備えており、当該ディスプレイは、計算された前記累積された音の総量に対応する前記制御手段からの情報を表示することを特徴とする請求項２記載の音量リミッタ装置。
5. 前記制御手段は、前記評価によって決まる、前記内部の音圧レベル及び／又は前記オーディオ信号入力に基づき、計算された前記累積された音の総量が許容できる音の最大適用量のしきい値に到達する前に、前記オーディオ出力の前記オーディオ信号入力への伝達の予想されたリスニングの残余時間をさらに計算することを特徴とする請求項４記載の音量リミッタ装置。
6. 前記情報は前記予想されたリスニングの残余時間であることを特徴とする請求項５記載の音量リミッタ装置。
7. 予測され、計算された前記累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値の範囲内で、前記許容できる音の最大適用量のしきい値に近づくと、前記制御手段は前記ディスプレイ及び／又は前記スピーカに警告信号をさらに伝達することを特徴とする請求項５記載の音量リミッタ装置。
8. 予測され、計算された前記累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値の範囲内で、前記許容できる音の最大適用量のしきい値に対して接近または到達すると、前記制御手段は聴力への処置をさらに実行することを特徴とする請求項５記載の音量リミッタ装置。
9. 前記聴力への処置は、前記スピーカに送られる前記オーディオ信号入力を徐々に減少させることであることを特徴とする請求項８記載の音量リミッタ装置。
10. 前記聴力への処置は、前記スピーカへの前記オーディオ信号入力の伝達の停止であることを特徴とする請求項８記載の音量リミッタ装置。
11. 実質的にユーザの外耳道を閉塞するインイヤー型装置を着用するユーザの耳に到達する音の総量を計算するための方法であって、前記インイヤー型装置は、前記ユーザの前記外耳道の内部に音源のオーディオ出力からのオーディオ信号入力を提供するスピーカと、閉塞された前記外耳道の内部の音圧レベルを測定する内部マイクロホンと、前記ユーザの耳に到達する外部の場所全体の音圧レベルを測定する外部マイクロホンと、を備えており、本方法は、
    − 所定の時間間隔で、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルと前記オーディオ出力とを測定する測定ステップと、
    − 測定された前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルとを評価する評価ステップと、
    − 前記評価に応じた前記内部の音圧レベルおよび前記オーディオ信号入力から、最新の時間間隔における音の総量を計算し、且つ以前の時間間隔に基づいた累積された音の総量を計算する計算ステップと、
    − 前記スピーカに伝達される前記オーディオ信号入力を制御する制御ステップと、
    を備えていることを特徴とする方法。
12. 前記計算ステップは、前記オーディオ信号入力のレベルに基づいて、時間の経過によるユーザの耳の疲労回復を考慮するように最新の時間間隔の予測される音の適用量の減少を計算することを含んでおり、前記予測される音の適用量の減少は、前記累積された音の総量から減じられることを特徴とする請求項１１記載の方法。
13. 前記評価ステップは、前記所定の時間間隔で前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルとを比較し、両方が相関し、及び／又は相互干渉性であるか、並びに、前記外部の音圧レベルが少なくとも予め決定されたレベルの相違分だけ前記内部の音圧レベルより大きいか否かを判定することを含んでおり、
    前記計算ステップは、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルとが、相関せず及び／又は相互干渉性でないときには、前記オーディオ信号入力から最新の時間間隔における音の総量を計算し、
    前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルとが、相関し及び／又は相互干渉性であるとき、並びに、前記外部の音圧レベルが少なくとも予め決定されたレベルの相違分に対して前記内部の音圧レベル以下であるときには、前記オーディオ信号入力から最新の時間間隔における音の総量を計算し、
    前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルとが相関し、及び／又は相互干渉性であるとき、並びに、前記外部の音圧レベルが少なくとも予め決定されたレベルの相違分だけ前記内部の音圧レベルよりも大きいときには、前記オーディオ信号入力と前記内部の音圧レベルの添加から最新の時間間隔における音の総量を計算することを特徴とする請求項１２記載の方法。
14. 前記制御ステップは、計算された前記累積された音の総量に対応する情報のディスプレイでの表示を含んでいることを特徴とする請求項１２記載の方法。
15. 前記計算ステップは、前記評価によって決まる、前記内部の音圧レベル及び／又は前記オーディオ信号入力に基づいて、計算された前記累積された音の総量が、許容できる音の最大適用量のしきい値に到達する前に、前記オーディオ出力の前記オーディオ信号入力へ伝達するリスニング残余時間を予測することを含んでいることを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 前記制御ステップは、予測された前記リスニング残余時間を表示することを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の方法。
17. 前記計算ステップは、計算された前記累積された音の総量が許容できる音の最大適用量のしきい値に接近するか否かの判定を含み、
    前記制御ステップは、計算された前記累積された音の総量が許容できる音の最大適用量のしきい値に接近すると、前記ディスプレイ及び／又は前記スピーカへの警告信号を伝達することを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の方法。
18. 前記制御ステップは、計算された前記累積された音の総量が前記許容できる音の最大適用量のしきい値に接近または到達したときに、聴力への処置を実行することを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の方法。
19. 前記制御ステップは、計算された前記累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値の範囲内で前記許容できる音の最大適用量のしきい値に接近または到達したときに、前記スピーカに伝達される前記オーディオ信号入力を徐々に減少させることを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の方法。
20. 前記制御ステップは、計算された前記累積された音の総量が、予め決定された時間のしきい値の範囲内で前記許容できる音の最大適用量のしきい値に接近または到達したときに、前記スピーカに入力される前記オーディオ信号入力の伝達を進行的に停止させることを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の方法。
21. ユーザは、対応する前記ユーザの外耳道を実質的に閉塞する二つの類似した前記インイヤー型装置を着用し、前記計算ステップは、前記ユーザのそれぞれの耳に対して、前記評価によって決められる前記内部の音圧レベル及び前記オーディオ信号入力から、対応する最新の時間間隔における音の総量の計算と、以前の時間間隔に基づく累積された音の総量の計算と、前記最新の時間間隔における音の総量の二つの中の最大のものを計算することと、を含んでいることを特徴とする請求項１１記載の方法。
22. 外部の場所全体の音をユーザの耳に聞かせるプッシュツーヒアー型装置であって、
    − ユーザの外耳道を実質的に閉塞する少なくとも１つのインイヤー型装置であって、当該少なくとも１つのインイヤー型装置は、前記外耳道の内部で音源のオーディオ出力からのオーディオ信号入力を提供するスピーカと、前記ユーザの耳に到達する外部の場所全体の音圧レベルを測定する外部マイクロホンとを備えているインイヤー型装置と、
    − 外部で測定された音圧レベルを受け取り、且つ前記オーディオ出力を受け取るために外部マイクロホンに接続された制御手段であって、ユーザによって起動される起動スイッチ装置を備えており、当該起動スイッチ装置が停止された状態では、前記オーディオ出力を前記スピーカに到達させ、前記起動スイッチが起動されると、前記外部の場所全体の音圧レベルを前記スピーカに到達させ、同時に少なくとも部分的に前記オーディオ出力を前記スピーカに到達させない制御手段と、
    を備えていることを特徴とするプッシュツーヒアー型装置。
23. 前記起動スイッチが起動されると、前記制御手段は前記外部の場所全体の音圧レベルを前記スピーカに到達させ、前記オーディオ出力の全体を前記スピーカに到達させないことを特徴とする請求項２２記載のプッシュツーヒアー型装置。
24. 前記制御手段は、前記インイヤー型装置の前記スピーカにて自然な音声を提供するために前記外部の場所全体の音圧レベルを自動的およびデジタル式にさらに調節することを特徴とする請求項２２記載のプッシュツーヒアー型装置。
25. 前記制御手段は、ユーザによって起動可能な第２起動コマンド装置をさらに備えており、当該第２起動コマンド装置は、起動されると、前記オーディオ出力を上回る前記外部の場所全体の音圧レベルの音量比の所定値を前記スピーカに到達させ、前記第２起動コマンド装置は、起動されると前記起動スイッチ装置を停止させることを特徴とする請求項２２記載のプッシュツーヒアー型装置。
26. 前記第２起動コマンド装置は、ユーザにさらに、前記所定値の前記音量比を修正させ、前記第２起動コマンド装置が起動されると、前記スピーカに到達するその混合比を変更することを特徴とする請求項２５記載のプッシュツーヒアー型装置。
27. 前記制御手段は、ユーザにより起動される場所全体の音及びノイズのゲーティングフィルター装置をさらに備えており、前記場所全体の音及びノイズのゲーティングフィルター装置は、起動されると、前記インイヤー型装置の前記スピーカでのノイズ発生部分のみを保持するように、前記外部の場所全体の音圧レベルからの予め決定されたゲーティングのしきい値よりも小さい音響圧を有した前記外部の場所全体の音圧レベルのノイズ部分を排除することを特徴とする請求項２２記載のプッシュツーヒアー型装置。
28. 前記所定のゲーティングのしきい値はユーザによって調節可能であることを特徴とする請求項２７記載のプッシュツーヒアー型装置。
29. 実質的にユーザの外耳道を閉塞するインイヤー型装置を着用するユーザの耳に外部の場所全体の音を聞かせる方法であって、前記インイヤー型装置は、前記外耳道内の音源のオーディオ出力からオーディオ信号入力を提供するスピーカと、ユーザの耳に到達する外部の場所全体の音圧レベルを測定する外部マイクロホンとを備えており、本方法は、
    − ユーザによる起動スイッチ装置の起動で、前記外部の場所全体の音圧レベルを測定するステップと、
    − 少なくとも部分的に、前記オーディオ出力を前記スピーカに到達させないように無効化すると同時に、前記外部の場所全体の音圧レベルを前記スピーカに到達させるステップと、
    を備えていることを特徴とする方法。
30. 前記到達させるステップは、前記オーディオ出力を前記スピーカに到達させないで、前記外部の場所全体の音圧レベルを前記スピーカに到達させることを含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
31. 前記到達させるステップは、前記インイヤー型装置の前記スピーカでのその自然な音声のために前記外部の場所全体の音圧レベルを自動的およびデジタル式に調節することを含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
32. − ユーザによって起動される第２起動コマンド装置の起動で、前記起動スイッチ装置を自動的に停止させ、前記外部の場所全体の音圧レベルを測定するステップと、
    − 前記オーディオ出力を超える前記外部の場所全体の音圧レベルの音量比の所定の値を前記スピーカに到達させるステップと、
    をさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
33. 前記第２起動コマンド装置が起動されると、前記所定値の前記音量比をユーザに修正させ、前記スピーカに到達するその混合比を変更させるステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項３２記載の方法。
34. ユーザによって起動される、場所全体の音とノイズのゲーティングフィルター装置の起動で、前記外部の場所全体の音圧レベルから所定のゲーティングのしきい値より小さな音響圧を有した前記外部の場所全体の音圧レベルのノイズ部分を排除し、前記インイヤー型装置の前記スピーカにてそのノイズが発生している部分のみを保持するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
35. ユーザに前記所定のゲーティングのしきい値を修正させるステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項３４記載の方法。
36. ユーザの声を電気通信伝達リンクに伝達させる通信装置であって、
    − ユーザの外耳道を実質的に閉塞するインイヤー型装置であって、閉塞された前記外耳道の内部の音圧レベルを測定する内部マイクロホンと、ユーザの耳に到達する外部の周辺環境の音圧レベルを測定する外部マイクロホンとを含んでおり、測定された前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルはそれぞれユーザからの音響的に変形された音声を含んでいる、インイヤー型装置と、
    − それぞれが前記測定内部の音圧レベルと前記測定された外部の音圧レベルとを受け取る前記内部マイクロホンと前記外部マイクロホンとに接続された制御手段であって、前記測定された外部の音圧レベルを評価し、その評価に対応して、少なくとも前記内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させ、発生された前記増強された自然な音声信号を前記電気通信伝達リンクに伝達する、制御手段と、
    を備えていることを特徴とする通信装置。
37. 前記制御手段は、前記測定された外部の音圧レベルがノイズのしきい値よりも大きいとき、前記内部の音圧レベルから前記増強自然な音声信号をさらに発生させることを特徴とする請求項３６記載の通信装置。
38. 前記測定された外部の音圧レベルが前記ノイズのしきい値以下であるとき、
    前記制御手段は、内部と外部の両方の音圧レベルから、前記内部の音圧レベルが一般的に前記外部の音圧レベルより大きいときに、前記内部の音圧レベルのものより大きな前記外部の音圧レベルのコンテンツを含む増強された自然な音声信号を発生させ、前記内部の音圧レベルが前記外部の音圧レベルよりも一般的に小さいとき、前記外部の音圧レベルのものより大きな前記内部の音圧レベルのコンテンツを含む前記増強自然な音声信号を発生させることを特徴とする請求項３７記載の通信装置。
39. 前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強自然な音声信号を発生させるとき、前記制御手段は、人間の声の周波数帯域で、前記外部の音圧レベルの高周波部分を前記内部の音圧レベルの低周波部分と実質的に組み合わせて前記増強自然な音声信号を発生させることを特徴とする請求項３８記載の通信装置。
40. 前記測定された外部の音圧レベルが前記ノイズのしきい値以下であるとき、
    前記制御手段は、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルが相関、及び／又は相互干渉性であるとき、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強された自然な音声信号を発生させ、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルが相関せず、及び／又は相互干渉性ではないとき、前記内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号を発生させることを特徴とする請求項３７記載の通信装置。
41. 前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強された自然な音声信号を発生させるとき、前記制御手段は、人間の声の周波数帯域において、前記外部の音圧レベルの高周波部分を前記内部の音圧レベルの低周波部分と実質的に組み合わせ、前記増強された自然な音声信号を発生させることを特徴とする請求項４０記載の通信装置。
42. ユーザの外耳道を実質的に閉塞するインイヤー型装置を着用するユーザの声を電気通信伝達リンクに伝達する方法であって、前記インイヤー型装置は、閉塞された前記外耳道の内部の音圧レベルを測定する内部マイクロホンと、ユーザの耳に到達する外部の場所全体の音圧レベルを測定する外部マイクロホンとを含んでおり、前記測定内部の音圧レベルと前記測定された外部の音圧レベルはそれぞれユーザからの音響的に変形された音声を含んでおり、本方法は、
    − 前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルとを測定する測定ステップと、
    − 前記外部の音圧レベルを評価する評価ステップと、
    − 前記評価に対応して、少なくとも前記内部の音圧レベルから増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させる発生ステップと、
    − 発生された前記増強された自然な音声信号を前記電気通信伝達リンクに伝達する伝達ステップと、
    を備えていることを特徴とする方法。
43. 前記発生ステップは、前記測定された外部の音圧レベルがノイズのしきい値よりも大きいとき、前記内部の音圧レベルから前記増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させることを特徴とする請求項４２記載の方法。
44. 前記発生ステップは、前記測定された外部の音圧レベルが前記ノイズ閾地以下であるとき、前記内部の音圧レベルが前記外部の音圧レベルよりも一般的に大きいとき、前記内部の音圧レベルのものより大きなコンテンツの外部の音圧レベルを備えた前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させ、前記内部の音圧レベルが前記外部の音圧レベルよりも一般的に小さいとき、前記外部の音圧レベルのものより大きなコンテンツの前記内部の音圧レベルを備えた前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させることを特徴とする請求項４３記載の方法。
45. 前記発生ステップは、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強された自然な音声信号を発生させるとき、人間の声の周波数帯域で、前記外部の音圧レベルの高周波部分を前記内部の音圧レベルの低周波部分と実質的に組み合わせて、前記増強された自然な音声信号を発生させることを特徴とする請求項４４記載の方法。
46. 前記発生ステップは、前記外部の音圧レベルが前記ノイズのしきい値以下であるとき、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルが相関及び／又は相互干渉性であるとき、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させ、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルが相関せず、及び／又は相互干渉性ではないとき、前記内部の音圧レベルから前記増強された自然な音声信号をデジタル式に発生させることを特徴とする請求項４３記載の方法。
47. 前記発生ステップは、前記内部の音圧レベルと前記外部の音圧レベルの両方から前記増強された自然な音声信号を発生させるとき、人間の声の周波数帯域で、前記外部の音圧レベルの高周波部分を前記内部の音圧レベルの低周波部分と実質的に組み合わせて、前記増強された自然な音声信号を発生させることを特徴とする請求項４６記載の方法。

Images