JP3202083U - 音声信号を使用中の耳にフィッティングさせるためのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが選択した耳に音声信号を自動的にフィッティングさせることができる装置を提供する。【解決手段】当該装置１２は、ベースフレームと、検索部１４と、電子機構１６と、通知部２４とを備える。検索部１４は、ホスト装置１０に使用中の音声生成変換器２８を検索するように配置されている。電子機構１６は、変換器２６の位置及び／又は動きに基づいて、ユーザがホスト装置１０から音声信号を受信するために使用している耳を識別するように配置されている。通知部２４は、識別された耳に基づいて音声信号を使用中の音声生成変換器２８に出力するチャネルをホスト装置１０に通知するように配置されている。【選択図】図１

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１３年１月９日に出願された米国仮出願第６１／７５０，７７７号に基づく優先権を主張する。

［考案の分野］
本考案は、強調された音声信号を生成する音声装置に関する。具体的には、個人の固有の聴覚特性及び／又は特定の信号経路に関連する個人の聴覚特性を調整するために強調された音声信号を生成する音声装置に関する。

イヤホンモードで使用される場合に、携帯電話や音楽プレーヤーなどの音声装置は、モノラルマナーで動作する。当該装置に対して、ユーザが左耳か右耳かで音声信号を受信することの区別がない。各耳は特別であり、それぞれの聴覚特性を有するので、上記した動作方式によって問題が生じる。音声装置は各耳を別個の存在として認識して取り扱うことができないため、ユーザは、ユーザの特定の耳にカスタマイズされた音を聞く機会が奪われて、より豊かで充実した聴取体験を楽しむ機会を失っている。

上記した問題に対する明らかな解決策は、音声装置を使用する前に予め耳（当該耳の固有の聴覚特性及び／又は規則的にその耳に音を送信するために用いられる特定の信号経路の特有の聴覚特性は装置に格納されている）を選択することである。しかし、この解決策は、不自然かつ不便である。音を聞くのにどの耳を使用するか装置から選択する自由は、決して制限されるべきではない。例えば、ユーザが特定の耳で友達と会話しなければならない理由はなく、あるいは、会話中に耳を切り替えることが制限される理由もない。選択された耳に合わせてカスタマイズされた音を提供するにあたり、余分なステップを必要とするべきではない。

従って、音声信号を受信するためにユーザが選択した耳に音声信号を自動的にフィッティングさせる装置が望まれる。

本明細書に開示の考案は、ユーザがホスト装置から音声信号を受信するために用いている耳に基づいて、すべての音声信号を自動的にフィッティングできるよう設計されている。本考案のある実施形態において、装置は、使用中の音声生成変換器をホスト装置で検索するように配置されている検索部と、使用中の音声生成変換器に基づいて、ユーザがホスト装置から音声信号を受信するために使用している耳を識別するように配置されている電子機構と、識別された耳に基づいて、音声信号のチャネルを使用中の音声生成変換器に出力するようにホスト装置に指示するように配置されている通知部とを備えている。当該指示は、識別された耳の特性及び／又は識別された耳に信号を送信するために用いられる一般的な又は検出された信号経路の特性に基づいて、音声信号の特定のチャネル又はそれの強調を指定してもよい。

本考案の他の実施形態において、当該装置は、両耳に対して聴覚特性の少なくとも１つの方面（dimension）を収集するによう配置されているコレクターと、ホスト装置から音声信号を受信し、識別された耳の特性と前記通知部の仕様に基づいて、受信された音声信号を強調し、強調された音声信号を前記使用中の音声生成変換器に導くように配置されている調節部とをさらに備えている。

本考案に係る実施形態を示す構成図である。 本考案の様態による右耳のシナリオを示す図である。 本考案の様態による耳切替のシナリオを示す図である。 本考案の様態による左耳のシナリオを示す図である。 本考案の様態を具現化するプロセスを示すアクティビティ図である。 本考案の態様に係る識別された耳を標識するプロセスを示すアクティビティ図である。 本考案の態様に係る出力チャネルの設定のプロセスを示すアクティビティ図である。

図１で示される実施形態のように、装置１２は、検索部１４と、電子機構１６と、通知部２４と、コレクター３４と、調節部３７とを備えている。

ホスト装置１０には、装置１２と少なくとも１つの音声生成変換器２６とを含む複数の部品１１が内蔵されている。含まれる音声生成変換器２６の種類は、ホスト装置１０の意図と目的によって変化する。音声生成変換器２６は、１つ又は一対のイヤホン、受話器（earpiece）、スピーカーフォン、又はこれらの組み合わせであってもよい。

ホスト装置１０は１つ以上の指令を受信して１つ以上の音声信号を再生する場合に、検索部１４は、ホスト装置１０と通信して音声生成変換器２６に関する情報を集める。ホスト装置１０はすべての利用可能な音声生成変換器２６からステータスの更新を取り出し、検索されたステータスの更新を検索部１４に送信する。

電子機構１６は、少なくとも１つの慣性計測部１８と、知能モジュール１７とを備えている。慣性計測部１８は、例えば速度、指向、傾角、慣性力、及び／又は重力などのホスト装置１０に関する動的データを測定して報告する。検索部１４からの情報に基づいて、知能モジュール１７は、少なくとも１つの慣性計測部１８からの計測データの取り出しと処理を行う際のニーズを決定する（図６）。

ケース１：検索部１４からの情報は、使用中の音声生成変換器２８がイヤホンであることを示す場合、知能モジュール１７は、何れかの慣性計測部１８からの計測データを取り出したり処理したりしない。識別された耳は単に「両耳」としてマークされる。

ケース２：検索部１４からの情報は、使用中の音声生成変換器２８がスピーカーフォンであることを示す場合、知能モジュール１７は、何れかの慣性計測部１８からの計測データを取り出したり処理したりしない。識別された耳は単に「組み合わせ耳」としてマークされる。

ケース３：検索部１４からの情報は、使用中の音声生成変換器２８が受話器であることを示す場合、知能モジュール１７は、（例えば、慣性計測部１８はシングルジャイロスコープである場合）慣性計測部１８からピッチ、ヨー、及びロールなどのホスト装置１０の計測データを取り出す。この場合、当該ロールの値は負の所定範囲にある（上記範囲は、例えば、概して電話の右端の下に位置づけられている電話の左端により特徴づけられ、ここで、左と右は電話のスクリーンを見る視点から定義されている。）とき、左耳で聞くためにホスト装置１０がユーザの頭の左側に位置していることを指し示している。知能モジュール１７は、識別された耳を単に「左耳」としてマークする。一方、当該ロールの値が正の所定範囲にある（例えば、概して電話の左端の下に位置付けられている電話の右端により特徴づけられるように）とき、ホスト装置１０がユーザの頭に対して右側に方向づけられていること指し示している。知能モジュール１７は、識別された耳を単に「右耳」としてマークする。特に、上記の例から考えれば、左端が低い場合に左耳が使用中であることを意味し、右端が低い場合に右耳が使用中であることを意味するルールは、ユーザが立っているか、横になった位置にいるか、彼又は彼女があおむけに横になっているかにさえも、両方の位置において人の口は一般的に両耳の前に位置しているという事実により、適用できる傾向がある。左を向いている（ユーザの右耳を向く）電話の受話器を送話口の前に位置付けると、電話の右端を下に向かせることとなる（前と左はユーザの向きによって任意に定義されるが、二つの軸が定義されると、上と下が決定される）。変化の動きを受けない慣性計測部１８は、左と右、或いは前と後を識別する基準系を有しないが、重力場を感知することよって上と下を区別することができるようになるため、特定の耳が用いられるときに一般的に常に下向きになる電話の一端が識別できる事実は、どの耳が用いられるかを静的に識別することを可能にすることに非常に有用である。

一方、慣性計測部１８からの動的位置と動作データは静的指向に代わって又はそれに加えて用いられ、どの耳が使用中であるかを決定してもよい。ホスト装置１０の動きが変わる場合、上記装置の動きの変化は、慣性計測部１８を高信頼度で右と左を区別できるようにする。例えば、ホスト装置１０が歩速で特定の水平方向に移動し始め（慣性計測部１８によって重力場に垂直する平面内の方向における加速度のパルスとして感じられ、反対の方向における加速度の同等のパルスが続いていない）上下振動を伴っている場合、ユーザが歩いていることを示しており、また歩いている方向を向いている可能性が非常に高い。（たとえホスト装置１０が慣性計測部１８を備えていないとしても、或いは慣性計測部１８が歩行の動きを見落とすとしても、一定の速度での歩行が知能モジュール１７にデータを提供する当該装置のＧＰＳ部品によって同時に又は交互に検出される。）慣性計測部が識別された方向に対する右から左への運動を検出して歩行の方向とし、縦軸を中心に１８０度回転することに伴う場合、ユーザが右耳から左耳にホスト装置１０を切り替えた可能性が高い。同様に、側方運動が左から右である場合、ユーザが左耳から右耳にホスト装置１０を切り替えた可能性が高い。

ホスト装置１０の用いられている耳の位置におけるもう１つの可能な動的標識は、タッチスクリーンによく使用されている容量センサ、圧力センサ、温度センサ、又は他の適切なタッチセンサーなどのホスト装置１０のタッチセンサー部品によって感知されるユーザの耳にて接触したり、接触を失ったりする。例えば、ユーザが手でホスト装置１０に使用される耳を指定してホスト装置１０をその耳を接触させる場合、或いは上記装置が本明細書で検討された何れかの標識に基づいて現在使用されている特定の耳を自動的に推定する場合、続いて持続接触の長い期間においてホスト装置１０の（１つ以上の軸に対する）静的角指向は常に（又はたいてい）比較的狭い範囲内にあり、その後、ホスト装置１０は耳との接触がなくなってから回復することを検出し、この時、ホスト装置１０がその狭い範囲外に１つ以上の角度で遠く設置される場合、ユーザが使用している耳を最初に検出されていないもう一つの耳（反対側の耳）に交換したことが高信頼度で示される。一方、接触が確立され、ユーザが手で使用中の耳を選択した後に接触が失われない場合、或いは上記装置が使用中の耳を自動的に推定した後に接触が失われない場合、上記装置は、慣性データから推定された何れかの相反の指示にもかかわらず、最初に識別された耳が依然として使用されているとほぼ確実に推定することができる。何れかの異常な慣性データが短期間で持続する場合に、耳が連続的に使用される可能性が高く、ユーザが腰を屈めて物を拾い上げたり、耳と肩の間に電話を保持したりする不自然な姿勢にあって電話との接触を維持する可能性が、接触の消失と回復がある程度検出されていない可能性よりずっと高いことを示す傾向がある。

電子機構１６からの耳の情報に基づいて、前述の記載に従ってホスト装置１０の静的指向によって示されるか又は動的動作によって示されるかにかかわらず、通知部２４はホスト装置１０が音声信号のチャネルを使用中の音声生成変換器２８に出力するように指示する（図７）。耳の情報が識別された耳を「左耳」として示している場合、通知部２４はホスト装置１０に左チャンネルを出力するように指示する。耳の情報が識別された耳を「右耳」として示している場合、通知部２４はホスト装置１０を右チャネルを出力するように指示する。耳の情報が識別された耳を「組み合わせの耳」として示している場合、通知部２４はホスト装置１０に左右のチャンネルの組み合わせを出力するように指示する。耳の情報が識別された耳を「両耳」として示している場合、通知部２４はホスト装置１０を左イヤホンに左チャンネルを出力するとともに、右イヤホンに右チャンネルを出力するように指示する。以下でより詳細に説明するように、各チャネルは、特定の耳に合せる、及び／又はその耳に音を伝送するように用いられる信号経路の典型の、既知の、又は検出された特性に合せる特定の信号又は特定の音声強調を含んでも良い。

ホスト装置１０を使用する間に、ユーザはホスト装置１０が位置する側を切り替えたり、ホスト装置１０の位置を移動したりすることがよくある（図２、図３、図４）。装置１２は何れかの変更をリアルタイムで検出して、必要であれば最新のチャンネル情報でホスト装置１０を更新する。陰で、使用中の音声生成変換器２８が受話器である限り、知能モジュール１７は、周期的又は継続的に、慣性計測部１８の少なくとも１つからの測定データを取り出し、回復し、監視して、前もって確立された測定値と比較する。また、ユーザが装置のタッチスクリーンとやりとりを行うたびに、タッチスクリーンがユーザの顔に向いていることを強く表すように、「頭の前方」の位置がリセットされてもよい。ユーザがホスト装置１０の感触ボタンとやりとりしている時、実際にユーザが単に感触によりボタンを識別してやりとりできるので、信頼度は低いながらも当該頭の前方位置は同様に検出可能である。したがって、装置がユーザの顔に確実に向いていない他の高信頼な証拠がなければ、感触ボタンとの相互作用もまた頭の前方位置のリセットをトリガーしてもよい。使用中の音声生成変換器２８が変化するたびに、検索部１４は知能モジュール１７をリアルタイムで更新する。測定データにおける差分が所定の範囲外にある場合（上記した耳との接触がなくなってから回復する例のように、角度指向の著しい変化を伴う）、ホスト装置１０が一方の側から他方の側に切り替えられた可能性がある。それから、知能モジュール１７は新たなアレンジメントを通知部２４に通知する。ホスト装置１０は通知部２４から新たなアレンジメントを受信した後に、音声信号の適切なチャネルを出力するように使用中の音声生成変換器２８に指示する（図５）。

音声信号が特定の耳に合わせてカスタマイズされる前に、各耳の特性が収集される必要がある。コレクター３４は、聴覚検査モジュール３５と記憶モジュール３６とを備える。結果が記憶モジュール３６に保存される前に、聴覚検査モジュール３５は、少なくとも１つの聴力測定の周波数に対するユーザの最小の可聴強度／デシベルレベルを見出すことを図る。聴覚検査モジュール３５は、他の要因からユーザの耳の固有聴覚特性（例えば、周波数応答）を隔離／又はほほ隔離する聴覚プロファイルを生成するタイプ、又は入力電気信号からユーザの耳までの全信号経路におけるネット応答を捕らえる「成形した」聴覚プロファイルを生成するタイプであり、上記のネット応答は、例えば、環境雑音、変換器特性、及び／又はユーザの耳に対する変換器の位置と指向、耳に音を送信するためにユーザが通常使用する実際の信号経路に有利に対応する信号経路などが挙げられる。自己管理音声強調のための方法及びシステムのコンテクストにおいて、上記した２種類の聴覚検査が米国特許出願第１３／１８４７７６号と仮出願第６１／７５０７７９号により詳細に記載されて、各種類の全体が引用することによって本明細書に組み込まれる。

記憶モジュール３６は、他のソースからの耳の特性を保持することに用いられてもよく、耳の特性は例えば、聴覚学者からの聴力図及び／又はクラウドに格納された他の聴覚特性などであり、当該耳の特性が信号強調を決定することに代替的に又は付加的に用いられてもよい。記憶モジュール３６には多セットの特性がある場合、それらの特性が特定の順序で又は所定の規則に基づいて格納される。調節部３７は、ホスト装置１０から音声信号を受信し、識別された耳の最新の特性と記憶モジュール３６及び電子機構１６からの仕様に基づいて受信された音声信号を強調して、使用中の音声生成変換器３８に強調された音声信号を導く（図５）。これにより、ユーザは、ホスト装置１０から音声信号を受信するために使用している耳のためにカスタマイズされた音を楽しむことができる。

特定の実施形態を参照して本考案を説明したが、当業者にとっては、他の実施形態も自明である。したがって、本考案は上記した実施形態で限定されるものではなく、付いている請求の範囲によって限定されるものである。

Claims (15)

1. ベースフレームと、
   使用中の音声生成変換器をホスト装置で検索するように配置されている検索部と、
   前記変換器の位置及び／又は動きに基づいて、ユーザが前記ホスト装置から音声信号を受信するために使用している耳を識別するように配置されている電子機構と、
   識別された耳に基づいて音声信号を使用中の音声生成変換器に出力するチャネルをホスト装置に通知するように配置されている通知部とを備えることを特徴とする装置。
2. 各耳の聴覚特性の少なくとも１つの方面を収集するように配置されているコレクターと、
   前記ホスト装置から音声信号を受信し、識別された耳の特性と前記通知部の仕様に基づいて受信された音声信号を強調し、強調された音声信号を前記使用中の音声生成変換器に導くように配置されている調節部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記電子機構は、知能モジュールと、少なくとも１つの慣性計測部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記知能モジュールは、ユーザが前記ホスト装置から音声信号を受信するために使用している耳を識別するときに、前記少なくとも１つの慣性計測部からの計測データに基づいてユーザの頭部に対する前記ホスト装置の指向を評価するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記知能モジュールは、さらに、ユーザが前記ホスト装置から音声信号を受信するために使用している耳を改めて識別するときに、前もって確立された計測データの何れかの変化を追跡して検出し、ユーザの頭部に対する前記ホスト装置の指向を再評価するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記電子機構は前記追跡、検出及び評価を自動的にリアルタイムで実行するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記電子機構は可変の時間間隔で追跡、検出及び評価を実行することを特徴とする請求項５に記載の装置。
8. 前記慣性計測部はジャイロスコープであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
9. 前記慣性計測部は加速度計であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
10. 前記慣性計測部は加速度計とジャイロスコープであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
11. 前記コレクターは自己管理聴覚検査であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
12. 前記コレクターは聴覚検査の結果を受信するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
13. 使用中の音声生成変換器をホスト装置で検索するステップと、
    前記使用中の音声生成変換器に基づいて、ユーザが前記ホスト装置から音声信号を受信するために使用している耳を識別するステップと、
    識別された耳に基づいて、音声信号を使用中の音声生成変換器に出力するチャネルをホスト装置に通知するステップとを含んでいることを特徴とする方法。
14. 両耳についての特性の少なくとも１つの方面を収集するステップと、
    前記ホスト装置から音声信号を受信するステップと、
    識別された耳の特性と前記通知部の仕様に基づいて、受信された音声信号を強調するステップと、
    前記強調された音声信号を前記使用中の音声生成変換器に導く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１３に記載の方法。
15. 前記自己管理聴覚検査は特定の信号経路に対する個人の左耳と右耳の聴覚特性を計測し、前記特定の信号経路は、聴覚検査基準を満たす変換器の周波数応答特性と異なる周波数応答特性を有する変換器と、検出可能な環境音との何れか又は両方を備える請求項１４に記載の装置。