JP2019523604A

JP2019523604A - イヤホン着用状態モニタリング装置及び方法

Info

Publication number: JP2019523604A
Application number: JP2019504913A
Authority: JP
Inventors: キム、ウンドン
Original assignee: オルフェオサウンドワークスコーポレーション
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2019-08-22
Also published as: WO2018030589A2; US10764669B2; DE112016007138T5; KR101803306B1; CN109565625B; WO2018030589A3; CN109565625A; US20200107104A1

Abstract

イヤホン着用状態モニタリング装置及び方法が開示される。本発明に係るイヤホン着用状態モニタリング装置及び方法は、耳の内部で生成された内部音声を収音して内部音声信号を生成する内部マイクロホンと、声帯から口腔の外に伝えられた外部音声と外部騒音を選択的に含む外部音響を収音して外部音響信号を生成する外部マイクロホンと、内部音声信号と外部音響信号の比較を通じて外部騒音の大きさを判断して警報信号発生の有無を決定する制御部と、警報信号に対応して警報する警報部と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、イヤホンの着用状態を感知する技術に関するものである。更に具体的にはイヤホンが外耳道に密着した程度の状態を教えるイヤホン着用状態モニタリング装置及び方法に関するものである。

イヤホンは、大きくオープン型イヤホンとカナル型イヤホンに区分できる。

オープン型イヤホンは低音が多量に漏れていく構造を有しているため、最近ではカナル型イヤホンが多く使用されている。カナル型イヤホンは外耳道に挿入される構造を有し、着用感が優秀で、且つ外耳道に密着することで低音が漏れることを最小化することができる。

カナル型イヤホンは耳の外耳道形状を考慮して製作される傾向がある。

しかし、個人ごとに外耳道の大きさ及び形が違うので、自分にぴったりするカナル型イヤホンを選ぶことは現実的に難しい問題がある。

一方、カナル型イヤホンを含む通常のイヤホンを耳（耳の中）に圧迫した場合、低音が強化される経験をすることができる。即ち、イヤホンが耳に密着する程度に応じて低音再生の強度が変化することがわかる。

このように、外耳道とイヤホンの密着が堅くない場合には、高音質再生を期待し難い。その上漏れていく音量を補償するためにボリュームを高める傾向がある。これは耳の健康に害になる。即ち、騒音性難聴につながりやすい。また、外耳道とイヤホンの密着が堅くない場合には外部騒音が漏れて入ってくることになるので、イヤホンから出力される音響をきちんと聞くためにボリュームを高める傾向がある。即ち、外部騒音が強い場合にもボリュームを高める傾向がある。

そして、高音質再生には外部騒音が妨害要素として作用する。既に外部騒音を測定する技術が提案されているが、外部騒音を測定するマイクロホンが人の音声と外部騒音を共に収音するため、人の音声と外部騒音を区分し難い問題点があった。このように、外部騒音測定の困難により音質改善に限界があった。

一度損傷した聴覚細胞は治療や回復が難しいので、適切なボリュームで高音質の再生を可能にするためには、イヤホンが耳に適切に着用（密着）されたか分かる方案が必要である。また、外部騒音の正確な測定を通じて、通話時又は音楽鑑賞時に音質を改善できる方案も必要である。

本発明の目的は使用者の声が生成される時点をモニタリングして使用者の声と外部騒音を区分し、外部騒音の測定値からイヤホンの密着状態を判断して警報できるようにするイヤホン着用状態モニタリング装置及び方法を提供することにある。

前記のような目的を達成するための本発明のイヤホン着用状態モニタリング装置は、耳の内部で生成された内部音声を収音して内部音声信号を生成する内部マイクロホンと、声帯から口腔の外に伝えられた外部音声と外部騒音を選択的に含む外部音響を収音して外部音響信号を生成する外部マイクロホンと、前記内部音声信号と前記外部音響信号の比較を通じて前記外部騒音の大きさを判断して警報信号発生の有無を決定する制御部及び、前記警報信号に対応して警報する警報部と、を含む。

この時、前記制御部は、前記内部音声が生成されるか否かを判断する内部音声生成の有無判断部と、前記内部音声が生成された場合、前記外部音響信号と前記内部音声信号の差を用いて外部音響に外部騒音が含まれたか否かを判断する騒音存在の有無判断部と、前記外部騒音が含まれた場合に前記内部音声信号から本来音声を復元して復元音声信号を生成する内部音声復元部と、前記復元音声信号と前記外部音響信号の差、前記内部音声信号が生成された時間以外の前記外部音響信号から外部騒音の大きさを測定する騒音の大きさ測定部と、測定された騒音の大きさを予め設定された設定値と比較して設定値以上で警報信号を生成する警報信号発生部及び、前記外部音響に前記外部騒音が含まれなかった場合、測定された騒音の大きさを予め設定された設定値と比較して設定値未満で前記内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理する音響処理部と、で構成することができる。

ここで、前記内部音声復元部は、入力された超狭帯域信号（Ｓｕｐｅｒ−Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄｓｉｇｎａｌ）から励起信号（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ）を決定する第１の線形予測分析部と、決定された前記励起信号をスペクトル折畳み技法又はガウシアンノイズ通過帯域変換技法を通じて広帯域励起信号を出力して声を生成する励起信号拡張部と、前記超狭帯域信号の周波数を倍加させて高周波帯域信号を含む広帯域信号に拡張させる高周波スペクトル拡張部と、拡張された前記広帯域信号から高周波帯域信号を推定及び決定する第２の線形予測分析部と、前記高周波帯域信号をフィルタリングするフィルタリング部と、前記フィルタリング部から出力された高周波帯域信号と前記励起信号拡張部から出力された広帯域励起信号を合成する合成部及び、前記合成部から出力された高周波信号と超狭帯域信号をミキシングするミキシング部と、を含むことができる。

一方、本発明のイヤホン着用状態モニタリング方法は、制御部によって、耳の内部から生成された内部音声を収音して生成された内部音声信号が内部マイクロホンから伝達され、声帯から口腔の外に伝えられた外部音声と外部騒音を選択的に含む外部音響を収音して生成された外部音響信号が外部マイクロホンから伝達される段階及び、前記内部音声信号と前記外部音響信号から前記外部騒音の存在及び大きさを判断して警報信号発生の有無を決定する段階と、を行う。

この時、前記内部マイクロホンで生成された狭帯域低周波信号を超える信号を外部騒音と見なすことができる。また、前記内部音声が生成すると、前記声帯から口腔の外に伝えられて生成された外部音声信号と前記内部音声信号の差を用いて外部騒音が存在するか否かを判断することもできる。

ここで、前記外部騒音が存在すると、前記内部音声信号から本来音声信号を復元した後、前記復元音声信号と前記外部音声信号の差を用いて騒音の大きさを測定し、前記騒音の大きさに対応して警報を発生させたり、前記復元音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理し、前記外部騒音が存在しないと、前記内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理することができる。

一方、前記内部音声が生成されないと、前記外部音響が生成されるのかを判断して前記外部音響が存在すると、前記外部音響である騒音の大きさを測定し、前記騒音の大きさに対応して警報発生の有無を決定することができる。

上述した通り、本発明に係るイヤホン着用状態モニタリング装置及び方法によれば、内部マイクロホンと外部マイクロホンを用いて騒音の存在の有無を明確に確認できるので高音質再生に活用することができる。

また、イヤホン密着状態に対する警報に対応してイヤホンを適切に再着用することによって、再生音響が漏れ出たり外部騒音が漏れ入ってくることを防止して低音が強化された高音質を再生することができる。

このように、イヤホンの再着用によって低音が強化された高音質を再生することができるためボリュームを高めなくても良いので、聴覚細胞を含めた耳の健康を維持することができる。

本発明の一実施形態に係るイヤホン着用状態モニタリング装置の構成図である。本発明の一実施形態に係る制御部の構成図である。本発明の一実施形態に係る内部音声復元部の構成図である。本発明の一実施形態に係るイヤホン着用状態モニタリング方法のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る内部音声が生成される場合の制御フローチャートである。本発明において内部音声と外部騒音が共に生成される場合の波形図である。本発明の一実施形態に係る内部音声が生成されない場合の制御フローチャートである。本発明において内部音声と外部騒音が別に生成される場合の波形図である。

以下においては、本発明の好ましい実施形態及び添付する図面を参照して本発明を詳細に説明し、図面の同一参照符号は同一構成要素を示すことを前提にして説明する。

発明の詳細な説明又は特許請求の範囲において、何れか一つの構成要素が異なる構成要素を「含む」とする時、これは特に反対される記載がない限り当該構成要素だけでからなると限定して解釈せずに、他の構成要素を更に含むことができると理解すべきである。

また、発明の詳細な説明又は特許請求の範囲において、「〜手段」、「〜部」、「〜モジュール」、「〜ブロック」と名付けられた構成要素は少なくとも一つ以上の機能や動作を処理する単位を意味し、これらのそれぞれはソフトウェア又はハードウェア、又はこれらの組み合わせによって具現し得る。

以下においては、本発明のイヤホン着用状態モニタリング装置及び方法が具現された一例を特定の実施形態を通じて説明することにする。

図１は、本発明の一実施形態に係るイヤホン着用状態モニタリング装置の構成図である。

図１を参照する。本発明のイヤホン着用状態モニタリング装置は、耳の内部で生成された内部音声を収音して内部音声信号を生成する内部マイクロホン１と、声帯から口腔の外に伝えられた外部音声と外部騒音を選択的に含む外部音響を収音して外部音響信号を生成する外部マイクロホン２と、内部音声信号と外部音響信号の比較を通じて外部騒音の大きさを判断して警報信号発生の有無を決定する制御部３と、警報信号に対応して警報する警報部４と、を含む。

このように構成された本発明のイヤホン着用状態モニタリング装置は、イヤホンに内部マイクロホン１と外部マイクロホン２を設けて、内部マイクロホン１から耳の内部で生成された内部音声を収音して内部音声信号を生成するようにする。また、外部マイクロホン２においては、声帯から口腔の外に伝えられた外部音声を収音して外部音響信号を生成するようにする。この時、内部音声信号が生成される時点に外部騒音が存在する場合には、外部音響信号には外部騒音が含まれるようになる。
一方、制御部３においては、内部音声信号と外部音響信号の比較を通じて外部騒音の大きさを判断し、外部騒音の大きさにより警報信号発生の有無を決定する。制御部３において、警報信号を発生させる場合には警報部４からイヤホンに警報音を出力する。

図２は本発明の一実施形態に係る制御部の構成図である。

図２を参照する。本発明の制御部３は、内部音声が生成されるか否かを判断する内部音声生成の有無判断部３１と、内部音声が生成された場合、外部音響信号と内部音声信号の差を用いて外部音響に外部騒音が含まれたか否かを判断する騒音存在の有無判断部３２と、外部騒音が含まれた場合に内部音声信号から本来音声を復元して復元音声信号を生成する内部音声復元部３３と、復元音声信号と外部音響信号の差、内部音声信号が生成された時間以外の外部音響信号から外部騒音の大きさを測定する騒音の大きさ測定部３４と、測定された騒音の大きさを予め設定された設定値と比較して設定値以上において警報信号を生成する警報信号発生部３５と、外部音響に外部騒音が含まれなかった場合、測定された騒音の大きさを予め設定された設定値と比較して設定値未満において内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理する音響処理部３６と、を含む。

このように構成された本発明の制御部３は、先に内部音声生成の有無判断部３１において内部音声が生成されるか判断する。内部音声が生成されないということは使用者が音声を発声しなかったことを示す。このため内部音声信号は生成されない。しかし、外部騒音は生成されて外部音響信号が生成できる。この場合には外部騒音だけ存在することになるので、外部音響信号を騒音の大きさ測定部３４に伝達して騒音の大きさを測定するようにする。
これに対し騒音の大きさ測定部３４において騒音の大きさが設定値以上であると判断すると、警報信号発生部３５において警報信号を生成させる。一方、騒音の大きさ測定部３４において騒音の大きさが設定値未満であると判断すると、警報信号は生成されない。

一方、内部音声が生成される場合には、外部音響も必ず生成されることになる。この時、外部音響に外部騒音が含まれたか否かを確認しなければならない。この点、騒音存在の有無判断部３２においては外部音響信号と内部音声信号の差を用いて外部音響に外部騒音が含まれたか否かを判断する。外部騒音が含まれるかどうかは静かなところ又は防音ができるところで発声によって得られた外部音響信号と内部音声信号の差を基準値として一定範囲を超える場合、外部騒音が含まれたと判断できる。
本実施形態においては、外部音響信号と内部音声信号の差を用いて外部騒音存在の有無を確認している。内部音声周波数は、人ごとに微々たる差があるが、狭帯域低周波信号であるので内部音声周波数を超える高周波は騒音と見なされる。これは内部マイクロホン１だけでも外部騒音測定ができることを意味する。

もし、外部音響に外部騒音が含まれなかったと判断すると、音響処理部３６を駆動させて内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理するようにする。一方、外部音響に外部騒音が含まれたと判断すると、内部音声復元部３３を介して内部音声信号から本来音声を復元して復元音声信号を生成する。
続いて、騒音の大きさ測定部３４において、復元音声信号と外部音響信号の差を測定し、騒音の大きさが設定値以上であると判断すると、警報信号発生部３５において、警報信号が生成されるようにする。一方、騒音の大きさ測定部３４において、騒音の大きさが設定値未満であると判断すると、音響処理部３６を駆動させて復元音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理するようにする。

図３は本発明の一実施形態に係る内部音声復元部の構成図である。

図３を参照する。本発明の内部音声復元部３３は、入力された超狭帯域信号（Ｓｕｐｅｒ−Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄｓｉｇｎａｌ）から励起信号（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ）を決定する第１の線形予測分析部３３１と、決定された励起信号をスペクトル折畳み技法又はガウシアンノイズ通過帯域変換技法等を通じて広帯域励起信号を出力して声を生成する励起信号拡張部３３２と、超狭帯域信号の周波数を倍加（Ｎ倍）させて高周波帯域信号を含む広帯域信号に拡張させる高周波スペクトル拡張部３３３と、拡張された広帯域信号から高周波帯域信号を推定及び決定する第２の線形予測分析部３３４と、第２の線形予測分析部３３４から出力された高周波帯域信号をフィルタリングするフィルタリング部３３５と、フィルタリング部３３５から出力された高周波帯域信号と励起信号拡張部３３２から出力された広帯域励起信号を合成する合成部３３６と、合成部３３６から出力された高周波信号と超狭帯域信号をミキシングするミキシング部３３７と、を含む。
このように、本発明の内部音声復元部３３は、高周波が大きく入力された超狭帯域信号（Ｓｕｐｅｒ−Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄｓｉｇｎａｌ）から拡張された励起信号（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ）と、超狭帯域信号の周波数を倍加させて拡張させ、フィルタリングした高周波帯域信号を合成して高周波信号を生成する高周波信号生成部と、高周波信号と超狭帯域信号をミキシングするミキシング部３３７と、で構成されている。

高周波スペクトル拡張部３３３は一例として、超狭帯域信号（０〜２ＫＨｚ）を２倍にアップサンプリングすると、アップサンプリングされた信号は４ＫＨｚでサンプリングされる。これに対し高周波スペクトル拡張部３３３から出力される信号は０〜４ＫＨｚ帯域と同一であり、高周波帯域である４〜８ＫＨｚにおいては、入力信号の折り畳まれたバージョンと同一のスペクトルを有するようになる。このスペクトルを用いて高周波帯域信号を推定するようになる。
これによって、フィルタリング部３３５においては４〜８ＫＨｚ帯域の音声信号を抽出するようになる。以後、合成部３３６においては０〜４ＫＨｚ帯域の音声信号と４〜８ＫＨｚ帯域の音声信号の合成が行われ、続いて合成部３３６から出力された高周波音声と拡張以前の超狭帯域信号（０〜２ＫＨｚ）をミキシングして最終的に高音域を復元する。

このように構成された本発明の内部音声復元部３３は、超狭帯域信号（Ｓｕｐｅｒ−Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄｓｉｇｎａｌ）が内部マイクロホン１に入力されても高音域復元を可能にしている。即ち、一般的に高音復元アルゴリズムは０〜４ＫＨｚを８ＫＨｚまで拡張するのに反して、本発明においては内部マイクロホン１に入力される２ＫＨｚ未満の超狭帯域信号に対して復元が行われるようになる。さらに、本発明においては演算量が顕著に減少したにもかかわらず高音域を復元することができる。

本発明においては、線形予測符号化基盤アルゴリズムを通じて周波数を予測して拡張させる演算は行わず、高周波スペクトル拡張（ＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｐｅｃｔｒｕｍＥｘｔｅｎｓｉｏｎ）を通じて単純周波数拡張が行われるようにする。即ち、周波数を予測してリアルタイムで作って拡張させる演算は省略し、整流器（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）、スペクトル折畳み（ｓｐｅｃｔｒａｌｆｏｌｄｉｎｇ）、変換（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）技法を使用して周波数だけ拡張させる。これに対し演算量を大きく減少させることができる。

このように高周波スペクトル拡張部３３３において、単純に周波数だけ拡張させることによって広帯域信号が出力されると、これに対して線形予測分析を行った後、線形予測モデリングを通した周波数拡張を行わずフィルタを使用して単純フィルタリングのみ行う。即ち、帯域幅の拡張なしで原音（高音域）に近接したフィルタリングが行われる。以後、フィルタリングされた結果と励起信号が拡張された結果を合成すると高周波信号が生成される。続いて、最後に高周波信号と内部マイクロホン１を介して入力された超狭帯域信号をミキシングすると高音域が復元される。

ここで前記のように構成された装置を用いた本発明のイヤホン着用状態モニタリング方法に対して説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係るイヤホン着用状態モニタリング方法のフローチャートである。

図４を参照する。内部マイクロホン１と外部マイクロホン２の駆動に対応して、内部マイクロホン１においてはリアルタイムで生成される内部音声を収音し、外部マイクロホン２においてはリアルタイムで生成される外部音声と外部騒音を選択的に含む外部音響を収音する。

この時、内部音声が生成されると、外部音声信号と内部音声信号の差を用いて外部騒音が存在するか否かを判断する。又は、外部騒音存在の有無判断において、内部マイクロホン１の単独動作によって外耳道で生成される狭帯域低周波信号を超える信号（高周波）を外部騒音と見なすことができる。

外部騒音が存在する場合には、内部音声信号から本来音声信号を復元した後、復元音声信号と外部音声信号の差を用いて騒音の大きさを測定し、騒音の大きさに対応して警報を発生させたり、復元音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理するようにする。一方、内部音声が生成される時点に外部騒音が存在しない場合には、内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理するようにする。

一方、内部音声が生成されないと、次に外部音響が生成されるかを判断して、外部音響（外部騒音）が存在すると、騒音の大きさを測定し、騒音の大きさに対応して警報を発生させたり、（１）にリターンする。

図５は、本発明の一実施形態に係る内部音声が生成される場合の制御フローチャートである。

図５を参照する。内部音声が生成すると、内部マイクロホン１においては内部音声信号を生成する。この時、内部音声信号が生成すると、必ず外部音声信号も生成されるようになる。これは、外耳道を介して伝えられる内部音声と、声帯から口腔の外に伝えられる外部音声が共に生成されるからである。

この時、図６に図示された通り、内部音声が生成される時点に外部騒音が生成できる。即ち、外部音響が外部音声と外部騒音で構成できる。

内部音声が生成される時点に外部騒音が生成されるか否かは、外部音声信号と内部音声信号の差によって確認することができる。即ち、外部音声信号と内部音声信号の差が設定値未満の場合には外部騒音がないと判断し、外部音声信号と内部音声信号の差が設定値以上の場合には外部騒音が存在すると判断する。

外部騒音が存在する場合には、内部音声信号から本来音声信号を復元した後、復元音声信号と外部音声信号の差を用いて騒音の大きさを測定する。騒音の大きさ測定結果、騒音の大きさが設定値以上の場合には警報を発生させ、騒音の大きさが設定値未満の場合には復元音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理するようにする。

一方、内部音声が生成される時点に外部騒音が存在しない場合には、内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理するようにする。

図７は、本発明の一実施形態に係る内部音声が生成されない場合の制御フローチャートである。

図７を参照する。内部音声が生成される時点と外部音響が生成される時点が異なる場合は、即ち外部音響だけ生成される場合は、図８に示されたように外部騒音だけ存在すると定義できる。

この場合には外部音響（外部騒音）に対して直ちに騒音の大きさを測定する。騒音の大きさが設定値以上の場合には警報を発生させ、騒音の大きさが設定値未満の場合には（１）にリターンする。

このように、本発明であるイヤホン着用状態モニタリング装置及び方法は、当該技術をイヤホン、ヘッドセットなどに適用することができ、外部騒音を活用して通話時又は音楽鑑賞時に音質を改善させることができる。外部と物理的に遮断されて設けられた内部マイクロホン１と、外部に設けられた外部マイクロホン２を用いて外部騒音存在の有無を確認できるだけでなく、高音質の再生、外部騒音の大きさによる警報発生などの機能を行うことができる。

以上、幾つかの実施形態を通じて本発明の技術的思想を説明した。

本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の記載事項から上述した本実施形態を多様に変形したり変更できることは自明である。また、たとえ明らかに図示されたり説明されなくても本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の記載事項から本発明に係る技術的思想を含む多様な形態の変形ができることは自明で、これは依然として本発明の権利範囲に属する。添付する図面を参照して説明された前記の実施形態は本発明を説明するための目的で記述されたものであり、本発明の権利範囲はこのような実施形態に限定されない。

１内部マイクロホン
２外部マイクロホン
３１内部音声生成の有無判断部
３２騒音存在の有無判断部
３３内部音声復元部
３４騒音の大きさ測定部
３３１第１の線形予測分析部
３３２励起信号拡張部
３３３高周波スペクトル拡張部
３３４第２の線形予測分析部
３３５フィルタリング部
３３６合成部
３３７ミキシング部

Claims

耳の内部で生成された内部音声を収音して内部音声信号を生成する内部マイクロホンと、
声帯から口腔の外に伝えられた外部音声と外部騒音を選択的に含む外部音響を収音して外部音響信号を生成する外部マイクロホンと、
前記内部音声信号と前記外部音響信号の比較を通じて前記外部騒音の大きさを判断して警報信号発生の有無を決定する制御部及び、
前記警報信号に対応して警報する警報部と、を含むことを特徴とする、
イヤホン着用状態モニタリング装置。
前記制御部は、前記内部音声が生成されるか否かを判断する内部音声生成の有無判断部と、前記内部音声が生成された場合、前記外部音響信号と前記内部音声信号の差を用いて外部音響に外部騒音が含まれたか否かを判断する騒音存在の有無判断部と、前記外部騒音が含まれた場合に前記内部音声信号から本来音声を復元して復元音声信号を生成する内部音声復元部と、前記復元音声信号と前記外部音響信号の差、前記内部音声信号が生成された時間以外の前記外部音響信号から外部騒音の大きさを測定する騒音の大きさ測定部と、測定された騒音の大きさを予め設定された設定値と比較して設定値以上で警報信号を生成する警報信号発生部及び、前記外部音響に前記外部騒音が含まれなかった場合、測定された騒音の大きさを予め設定された設定値と比較して設定値未満で前記内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理する音響処理部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のイヤホン着用状態モニタリング装置。
前記内部音声復元部は、入力された超狭帯域信号（Ｓｕｐｅｒ−Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄｓｉｇｎａｌ）から励起信号（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ）を決定する第１の線形予測分析部と、決定された前記励起信号をスペクトル折畳み技法又はガウシアンノイズ通過帯域変換技法を通じて広帯域励起信号を出力して声を生成する励起信号拡張部と、前記超狭帯域信号の周波数を倍加させて高周波帯域信号を含む広帯域信号に拡張させる高周波スペクトル拡張部と、拡張された前記広帯域信号から高周波帯域信号を推定及び決定する第２の線形予測分析部と、前記高周波帯域信号をフィルタリングするフィルタリング部と、前記フィルタリング部から出力された高周波帯域信号と前記励起信号拡張部から出力された広帯域励起信号を合成する合成部及び、前記合成部から出力された高周波信号と超狭帯域信号をミキシングするミキシング部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のイヤホン着用状態モニタリング装置。
制御部において、耳の内部で生成された内部音声を収音して生成された内部音声信号が内部マイクロホンから伝達され、声帯から口腔の外に伝えられた外部音声と外部騒音を選択的に含む外部音響を収音して生成された外部音響信号が外部マイクロホンから伝達される段階及び、
前記内部音声信号と前記外部音響信号から前記外部騒音の存在及び大きさを判断して警報信号発生の有無を決定する段階と、を含むことを特徴とする、
イヤホン着用状態モニタリング方法。
前記内部マイクロホンにおいて生成された狭帯域低周波信号を超える信号を外部騒音と見なすことを特徴とする請求項４に記載のイヤホン着用状態モニタリング方法。
前記内部音声が生成すると、前記声帯から口腔の外に伝えられて生成された外部音声信号と前記内部音声信号の差を用いて外部騒音が存在するか否かを判断することを特徴とする請求項４に記載のイヤホン着用状態モニタリング方法。
前記外部騒音が存在すると、前記内部音声信号から本来音声信号を復元した後、前記復元音声信号と前記外部音声信号の差を用いて騒音の大きさを測定し、前記騒音の大きさに対応して警報を発生させ、前記復元音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理し、前記外部騒音が存在しないと、前記内部音声信号及び外部音声信号を選択的に音響処理することを特徴とする請求項５または６に記載のイヤホン着用状態モニタリング方法。
前記内部音声が生成されないと、前記外部音響が生成されるか否かを判断し、前記外部音響が存在すると、前記外部音響である騒音の大きさを測定して、前記騒音の大きさに対応して警報発生の有無を決定することを特徴とする請求項４に記載のイヤホン着用状態モニタリング方法。