JPS61153687A - オ−デイオ触知通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）利用分野 この発明は一般に聴取湊１ｉ１Ｃ関し、さらに詳しくは
、オーディオ信号を耳が聞えない又は難聴の聴取者に知
らせる撮動又は他の感知できる表示に変換するためのシ
ステムに関する。

Ｃ口）従来技術及びこの発明が解決しようとする間数年
来発展してきた。これらの助けは耳の中又は耳の近くに
難聴の人によって代表的に身につけられる既知の聴取の
助けを含んでいる。これらの装置の不便は周知である。

つまり、それらは聴取神経がすべて損傷されていない人
々を唯−助けることができる。それ等はすべて増幅オー
ディオ信号であるから、全スペクトル又は特に選ばれた
レンジ上で全く又スつ聞：（１１ はほとんど９ｍ曖件人々を助けることはできない。たと
え、理論的にこのような装置によって助けられることが
できても、周囲のノイズを増幅するから、最も妨げにな
る煩られしさと妨害ることに閣し、彼等の聴取神経が医
学的にオーディ第１号に対して何の反応もしないので、
別のｉｔが提案されてきた。これらのいくりかの装置に
シいて、話し、即ちオーディオ信号は骨そして／または
＄！経に適応できる種類の信号に変換され、これによっ
て聴取神経以外によってｊｌめりｎ−えぺ’ｇ。

つ牛譬秀人に話を伝達しようとして１ハる。米国特許屋
１，７３３．６０５と２．１ｓｏ、＋６４と４．１３９
，７４２に記述された倭置けいくつかのこのような装置
の例である。出願人に知られているすべての皆置ニ、念
とえあるとしても次の理由のうちのひとつ又はそれ以上
のため実際の使用を制限された。と記ｖ装置は必要な情
報を皮膚神経の感知スペクトルへ伝達するのに十分に選
択的でない。上記装置はすべての意味あるオーディオ信
号を捉えるように設計されていない。

上記装置はノイズにより影響されそして実際の使用には
複雑すぎる。

そこで、オーディオ信号を人の皮膚を通してすることに
より難聴又は全＜°９搾剛ト午人にオーディオ信号を知
らせ、その人は感知しそしてオーディオ信号として翻訳
して学ぶことができる、信頼性のある比較的簡単な装置
に対する要求が存在する。このような装置は実際と、オ
ーディオ触９　ｒＡｕｄｉｏｔａｃｔｉｌｅｌ　　通信
装置である。

（ハ）発明の概要 この発明はこのような装置と提供しようとしている。こ
の発明のｖｒｌｆはオーディオ触知通信システムとして
定義され以下の装置を含む。

オーディオ信号をオーディオ信号と関係する入力電気舊
号にｔ′換する装置と含む入力倭！、第１又は第２の出
力電気信号を生じるための電気信号に名答する回路装置
であって、第１の信号は入力醒気信号のｌＪ数であるＤ
Ｃ信号が選択された基準ＤＣ信号よりも小さくないとき
に生成され、そして第２の信号はＤＣ信号が選択された
基ａｋＤＣ信号よりも小さいときに発生されるものであ
り、 人によって感知される之めに供給される触矧ｒｔａｃｔ
ｉｌｅ）信号を与えるために出力電気信号に応答するト
ランスジューサ湊置とを含む。

また、本発明の実施例に従うと、第１の信号は第１の周
波数であってＤＣ信号に関係する振幅を有し、第２の信
号は第２の周波数であって入力電気信号に関係する振幅
を有する。

し九がって、本発明の実施例に従うと、トランスジュー
サ菌量は＠１と第２のトランスジユーサを含み、夫々第
１と第２の人の位置に触知信号を与える。替わって、唯
一のトランスジユーサが使用されて本良い。

さらに、本発明の実施例に従うと、リアルタイム言語要
素表示の九めの携帯菌量が与えられ、この装置は次の装
置を含む。

言語を含む入力電気信号を受け取るための入力倭置；入
力゛電気信号を受け取る念めＶｃｎ記入力伎置装置続さ
れる可変遅延ライン霞（！ｌ：その出力の実効出力周波
数レンジを変えて可変遅延ラインＷｉｔに対し入カシよ
び出力クロック速度？選択的に調節するための装置であ
って、それによって比較的高速で入力電気信号の比較的
広い周波数スペクトルを走査しそして比較的狭い周？ｌ
ｌ１ａ帯域の遅延された出力信号を与える製置；遅延出
力信号を受け取りそして遅延出力信号の周波数レンジ（
範囲）に応答したバンドパスを有するフィルタ湊置；そ
して特有の周波数スペクトルを有する言語要素の存在を
決定する几めフィルタ装置の出力を受ける検出菌量を含
む。

また、信号源からの言語の存在において安定化された利
得を与えるプログラム可能自動利得制御回路が与えられ
ることが、本発明の特別の特徴である。

発明の新規な特徴は特許請求の範囲に特に述べられてい
る。本発明は、添附図面を参照しｔ次ｌの記述から良く
理解されよう。

に）実施例 まず、発明の一実施例のブロック図および波形が図示さ
れている第２ａ〜第２ｆ図を参照されたい。第１図にお
いて、本発明の新規なオーディオ触知装置即ち装置が簡
略に１０により示されている。この装置はオーディオ信
号、即ち言語を第２図中１３によって示される電気信号
に変えるマイクロホン１２を含んで込る。マイクロホン
１２の出力は、別の増幅器１６と絶対筐検出器１８に接
続された増襦器１４に与えられる。この結果、この出力
は第２ｂ図中１９で示されるようなり、Ｃ可変増幅波形
である。このり、Ｃ出力はＡＧＣ２０と簡略に示された
自動利得制御回路に与えられ、そこで以下に述べるよう
に増幅器１４の利得を制御する。この発明の自動利得Ｉ
！Ｉ　８回路は、信号源から検出されｂ言語の存在中安
定化した利得レベルを維持するように動作するプログラ
ム可能湊置を含むので特に重要である。話しの進行中、
利得変化の可能な妨害現象が除去される。

増幅器１４からの増幅されたＡ、　Ｃ波形である増幅器
１６の出力は言語検出器２５へ与えられる。増幅器１６
の出力を第２ａ図中の波形１６の増幅された型であると
すると、言語検出器は第２ｃ図中の２６によって示され
る出力を示すゼロ・クロス検出器２５ａを含む。

ゼロ・クロス検出器の出力は第２ｄ図におりで２７と２
８で示す正と負の両パルスを生じる微分Ｌｇｌ路２５ｂ
Ｋ与えられる。このパルスは負パルス２８を切り落とす
ダイオード２５ｃを介し積分器２５ｄを通る。この積分
器の出力はり。

Ｃ電圧であり、その振幅は単位時間当りの正のパルス２
７の数の間数である。

言語検出器２５の出力を表わす積分器２５ｄの出力は入
力電気信号１３の周波数の間数であるり、Ｃ電圧である
。この出力は一入力として比較器６０へ、そして−入力
としてアナログスイッチ３２へ与えられる。比較器３０
への他入力はＶｒｅｆと図示されてハる選択された基準
り。

Ｃ電圧であり、一方、アナログスイッチ３２への他の入
力は第２ｂ図によって波形１９により表わされる、検出
器１８の出力である。言語検出器２５の出力がＶｒｅｆ
よシ小さく無いときはいつでもアンドゲート６４への比
較器３０の出力は・・イである。ゲート３４への他入力
は積分器６６の出力と言語を表わす基＠電圧ｖ３とを比
較する比較器６５の出力である。

比較器３５は、検出器１８の出力を積分する積分器６６
の出力がＶｓ　　よシも高いときにのみゲート３４ヘハ
イの出力を与える。比較器６０と６５の出力が共にハイ
のときにのみゲート６４は動作可能にされ、比較器６５
の出力は言語が検出されたと仮定されるときのみハイに
なる。そこで、積分器３６の出力がハイのときにのみゲ
ート３４は動作可能となる。

ゲート６４が動作可能にされるときゲート３４はアナロ
グスイッチ３２ヘハイ出力を与え、スイッチ３２は言語
検出器２５の出力が変調器４０へと通過する状態ヘスイ
ツチする。また、アットゲート３４の出力は、二つの周
波数が４００Ｈｚと１５０Ｈｚであると仮定されている
二周波数発振器４２へ側脚信号として与えられる。二層
波数は夫々ゲート３４の出力がハイ又はロウのときに変
調器４０へ与えられる。このように、スイッチ３２の出
力は変調器に与えられる周波数を変調する。

前述により明らかなように、言語が比較器６５からのハ
イ出力によって表示されるように存在し、そして言語検
出器のり、Ｃ出力がＶｒｅｆよりも小さくないときに、
スイッチ６２は変調器へ言語検出器２５のり、Ｃ出力を
通過する。

変調器は、発振器４２から４００Ｈｚ　　を受け、それ
を検出器２５からのり、Ｃ出力により変調して言語検出
器２５からのり、Ｃ出力の振幅に従属する振幅を有する
４　００　Ｈｚの方形波信号を与える。このような出力
は第２ｅ図の４３により示される。方形波信号に替わシ
、正弦波信号又は他の適当な形状の信号が使用されても
良い。正弦波信号は音響とのフィードバックに存在する
高偶波を含まない利点がある。

一方、言語検出器２５のＩＩＣ出力の振幅がＶｒｅｆ　
　より小さいならば、比較器３０の出力はロウになシ、
この結果、ゲート３４は非動作状聾となる。結局、アナ
ログスイッチ３２は検出６１８の出力Ｃ第２ｂ図に示さ
れる）を１５０Ｈｚ、で与えられる変調器へ通過する。

この結果。

変調器の出力は第２ｆ図において４５で示される如くな
る。変調器４０の出力は増幅器５２へ供給の後、触知ト
ランスジューサ５０へ与えられる。グロえて、マイクロ
ホン１２の出力は直接、増幅器５４へ与えられ、増＠器
５４の出力は別の触知トランスジ１−サ５５へ与えられ
る。触知トランスジユーサは、典型的には商業的に利用
できる電磁骨導体又は圧ｔｇ動器のような撮動発生器を
含む。代わって、触知トランスジューサは電極又は他の
適当なトランスジューサを含むことができる。

一定の環境のもとで、トランスジューサ５５Ｖｉ除去さ
れ、増幅器５４の出力はトランスジューサ５０を経て伝
送されることができることが理解される。

理解されているように、オーディオ信号は広範囲の周波
数、２０，０００Ｈｚ　（２０ＫＨｚ）以上にわたる。

言語はオーディオ範囲の低い部分、典型的には数千Ｈ１
たとえば６０００Ｈｚに限られる。皮膚の神経は極〈低
い周波数応答を有する。それは約５００Ｈｚはどの位に
ある。

このように、触知ｔ＝ＳＯが皮膚を介して神経に与える
信号はこの帯域以内の搬送量波数を有する。

５ｈｏｏｔの′ｓｈ″又はｓｅｅのｓ″又はｃｈａｌｋ
の″　ｈ　１１のように、２００Ｈｚからのような音響
の同−獲は最も重要である。これは、本発明において言
語検出器２５の混入とその出力によって側割される回路
網によって達成される。音響を検出する困難さがマイク
ロホン１２によっそ受けたとき、言語検出器２５の出力
はＶｒｅｆよシも小さくないようにＶｒｅｆが選ばれる
。この結果、を極５０を経て、人は！響の周波数の１数
として振幅が変化する４　００Ｈｚ方形波パルスを受け
る。４００Ｈｚ’ルスとその強さ、ピロち振幅を感知す
ることにより、人はこのような音響の存在を認めること
を学ぶだけでなく、その音響のいずれが自分に伝達され
ているのかを学ぶ。

他の音響に閣し、人は他の音響により変調される１５０
ｆ（ｚで方形波パルスを受ける。合理的な短かい訓練期
間の後、人は第２ｆ図の波形４５で示されるような１５
０Ｈｚ方形波パルスの変調に基づいてそれらの間を区別
することを学ぶ。これは各種の音響は人が同−棟するこ
とを学ぶことができる特徴のちる波形をもつという事実
による。

触知電極５５の出力に関し、その周波数波形は規則的な
言語の波形である。神経が個々の周波数を区別するには
高すぎる。しかし、電極５０が与えられる神経よシ別の
神経で人にその波形を与えることにより、電極５５から
のハ’ｔｕｘが与えられる神経は波形を感知する。この
ように、個々の音が認められないのに対し、そのレベル
即ち振幅と同様な言語の存在卦よびその中の妨害が人に
伝達される。を極５０からの信号と連結される情報は伝
達される汗を解読すべく人に動きかけ、刺激された神経
によって脳に送られた信号を介して人に聞かせるべく作
用する。

発明の他の特徴を述べる前に％第３図に注目すると発明
に間係して、ＡＧＣユニット２０の一実施例がさらに詳
、−に述べられている。部ち、増幅器１４はコンデンサ
Ｃ１と抵抗Ｒ１で構成されたバイパスフィルタを有する
１４ａと１４ｂで表わされる２段の増幅器である。この
フィルタは低周ｅａノイズを除去すべく設計されている
。増＠器ｆ４ｂの出力は検出器１８へ与えられ、その出
力は抵抗７とコンデ／すＣ７を含む積分器３７及びＡＧ
Ｃ２０へ与えられる。

ＡＧＣ２０は、異なる及び可変時定数の積分器２０ａと
２０ｂ、セして増幅器２０ｃとからなる。積分器２０ａ
は積分器Ｃ２と２つの抵抗Ｒ２とＲ６からなり、Ｒ３は
アナログスイッチＳ１によって分路される。通常、Ｓｌ
は閉じられ、Ｒ６を短絡している。Ｓｌが開いたとき、
Ｒ６はＲ２と直列になる。この結果、積分器２０ａの時
定数はＲ２−Ｃ２とｒＲ２＋Ｒ３）Ｃ６との間で可変と
なる。同様に、積分器２０ｂはコンデンサＣ３と抵抗Ｒ
４とＲ５からなり、抵抗Ｒ５はスイッチＳ１のように動
作するアナログスイッチＳ２によって分路される。この
結果、積分器２０ｂの時定数はＲ４・Ｃ３と（Ｒ４＋Ｒ
５）Ｃ３との間を可変となる。積分器２０ｂの出力は電
圧制−可変抵抗ＶＲ１を側倒し、コンデンサＣ５を経て
増幅器１４ａへフィードバックする点２０Ｘにおけるし
づルは利得側ａの関数である。２つのアナログスイッチ
Ｓ１と８２の状態は、積分器６６の出力によって側倒さ
れ、積分器３６はコンデンサＣ４と抵抗Ｒ６を含み、比
較器５５によって印加される。

動作において、Ｒ３がスイッチＳ１によって短絡された
とき積分器３７と積分器２０ａの時定数は、現在何らの
言語を失なわず、ノイズを言語としてみられるのを妨ぐ
ために数ミリ秒、たとえば４ミリ秒程度で非常に短かい
。スイッチされるＲ５をもった積分器２０ｂの時定数は
４００ミリ秒である。

もし、オーディオ信号が抵抗Ｒ１とＣ１ｔ含むフィルタ
１４ｃを４ミリ秒以上の間通過するならば、積分器３６
用の比較器３５の出力はＶＳ　よりも高い。この結果、
積分器３６への比較器３５の出力はハイである。積分器
５６は２゜６百ミリ秒、例えば２００　ミＩＪ秒の間出
力を積分し、そしてスイッチＳ１と８２を開く。この結
果、２０ａと２０ｂの時定数は変化する。一実施例にお
いて、時定数は夫々４ミリ秒及び４００　ミ！Ｊ秒から
４０ミリ秒及び４秒に変化する。

前述では、オーディオ触知システムはアナログ実施例に
おいて述べてきた。しかしながら、発明はそれに限定さ
れるべきでない。第４図を参照すると、ディジタル的に
実行される実施例が記述されている。

即ち、入力オーディオ信号を間係する入力電気信号へ変
換するマイクロホン１２の出力は増幅器１４によって増
幅される。増幅５１４の出力はいくつかの装置へ与えら
れる。これらは、遅延二二ツ）８０、言語検出器８２及
び文字認別器８５を含む。遅延ユニット８０の出力はク
ロック可能カウンタ９０に接続されているゼロ・クロス
検出器８６のようなパルス生成器に与えられる。検出器
８２及び肥料６８５の出力は論理−−器９２へ与えられ
る。即ち、言語検出器８２は制御ゲートのように動作す
る。前述したように、言語検出器８２はノイズを言語か
ら区別する。言語が存在するとき、言語検出器８２は制
御器９２を作動して文字認別器８５ふらの制御信号に応
答させる。文主認別器は制御信号によって、肥料する文
字に基づいて制御！Ｋｌ器９２に作用して選ばれた実例
と期間の間、カウンタ９０をクロックさせ、それによっ
てカウンタ９０に検出器８６からのパルスを受けるべく
作用する。そのパルスは増幅器１４と遅延ユニット８０
を経て入力電気信号から生成される。

技術と周知なように、言語の異なる特徴即ちになる文字
は周波数が異なるだけでなく、異なる特徴の波形、又は
周波数パターンを有する。

たとえば、ｌ　Ａ　ｎ　、　ｊ″に″　ＩＩＪ″のよう
な文字は′Ｃ″、１　”、２″のような文字と比較する
と比較的低い周波数パターンを有し、またその周波数パ
ターンが言語＠囲の低い部分に集中される′Ｌ″、″Ｍ
″　＊　Ｎ　ＩＩ及びこれと同種の文字から区別される
。この現象は周知であり、文献にかいて議論されてきた
。たとえば、１９５９年にスウェーデン、ストックホル
ー　ムにおいて出版された〇、　Ｆａｖｔ　による「ス
ウェーデン語に応用した言語の音響理論と合成」と題さ
れた本において、！！なる音のためのｉｆＲ波数および
相対振幅に関してのスペクトルが図示され、議論されて
いる。

既知のスペクトルの文字を基礎として、文字認別器８５
は増幅器１４から受けるような周波数及びパターンによ
って夫々受けた文字を肥料するように設計されている。

夫々受け取り可能な文字即ち倉のために予め紀憶された
情報に基づいて、文字が識別されるとすぐに、識別器８
５は、ｔｌＪ−信号を制−器９２へ送り、制御器９２は
言語検出器８２によって指示されるように言語が存在す
るときに作動してカラ／りが計数する期間に文字を限定
する。カウンタは、クロックされたとき、遅延８０によ
って介在された遅延の後にディジタル形式で遅延パルス
を受ける。カウンタ９０によって計数されるパルスの数
は識別器８５が識別した文字に対応する。

文字期間の終りに、多くのパルスがカウンタの異なる段
に卦いてカウンタ９０の中に存在し、そのパルス数は識
別された文字を特徴ずける。

文字期間の終シに、カウンタ９０の各段の内多は２＃Ｌ
論理の１″又は′″０”としてゲート９６を介してメモ
リ９５の中へ並列にクランプされる。ゲート９６はマイ
クロ秒又はナノ秒の位の短期間用いている。

次いで、次の文字が受け取られそして識別されるので、
前に識別された文字を示すパルスはメ七り９５ＧＣ記憶
される。メモリ９５は多段バッフγ、たとえば並列入力
及び並列出力をもった５段のバッフ丁と考えても良い。

システムはさらに複数の変調器１００を含み、変調器は
夫々発振器１０５から信号を受けそして艮なる触知トラ
ンスジューサ１１０に駆動信号を与える。説明の目的で
、各変調器は、変調器への入力が１つの２値論理値、た
とえば′１″であるときにその関連するトランスジ為〜
す１１０に対して発振器１０５の周波数を与え、そして
メモリ出力が”０″であるときにトランスジューサヘ発
振器出力の供給を遮断するゲートであると仮定しても良
い。この結！！！、、各、受けとられた文字に対し、本
の異なる位置に置かれていると仮定されている、トラン
スジ２−サ１１０の触知信号の存在又は不存在の組み合
せが与えられ名。人は複数のトランスジューサを経て受
けとられる触知信号の統一した組み合せによって文字を
”認識”することを各易に学ぶことができる。明らかに
、望ましくは、！！なる発振器へ！！なる周波数を４え
る複数の発振器が使用されても良い。また、メモリ９５
の各出力に′″１″と０″がそこの信号の存否を制御す
るよシも各トランスジユーサに与えられる信号の振幅を
制御するために使用されても良い。

前述したようにそしてこの技術に親しんでいる人に理解
されるように、話された文字は異なる周波数又はその帯
域で唯一の％腎の周波数パターンを有する。第４図に関
連して今述べた実施例の動作は文字昭５Ｊ−ＩＪ器８５
に依っている。文字認別器８５は、増幅器１４（第４図
）から言語を受け取り、どの文字が受け取られたかを認
識するために分析する。このような分析に基づいて、文
字識別器８５は、ゼロ・クロス検出器８６からのパルス
がカウンタ９０ヘクロックされる間、文字期間を限定す
べく制御器９２へ作動する。

実質的にリアルタイムにおいて文字ｔ−識別するために
、識別器８５は既知の文字識別装置で満足され得る。こ
の技術に親しんでいる人に理解されるように、すべての
このような菌量は並列に動作する多数の回路を使用し、
各回路は自らのフィルタ回路又はフィルタを有する。こ
の結果、先行技術において、分離して並列に動作する回
路中に多数のフィルタが要求されている。

ひとつのこのような先行技術システムは“言葉発音に基
づく声検査システムｒＶｏｉｃｅＶｅｒｉｆｉｃａｔｉ
ｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａ５ｅｄ　ｏｎ　ＷｏｒｄＰｒ
ｏｎｏｕｎｃｉａｔｉｏｎ　）　”と題された米国特許
屋４．１００，３７０に述べられ、その開示は参照文に
よりこの文中に組み込まれている。このよう−なシステ
ムは実施可能であるが、非常に複雑で、このため高価で
携帯できないことは上述からそして他の既知の多機能装
置から明らかである。

次の議論から明らかになるように、この発明によると、
リアルタイムにかける文字識別用のシステムは先行技術
の不利益が除去されて提供される。

第５図のブロック形式で図示されて１２０によって示さ
れている文字識別システム、即ち文字識別器はアナログ
及びディジタル回路によって実施可能として記述される
だろう。しかしながら、明らかになるように、すべてデ
ィジタル手段が使用できる。文字識別器１２０はｆｉに
よって示される未知の単数又は複数の周波数及び異なる
振幅を有する到来信号を表わす、入力信号を受ける。既
知の周波数及びそれに間係する振幅に基づき、識別器１
２０は到来スペクトルを識別して文字を識別する。この
ような識別は実質的にリアルタイムで行なわれる。

識別器１２０は、最初、アナログと仮定されている可変
遅延ライン１２５を含む。周波数ｆｉを有する到来信号
は、他の回路と共に制御ユニット１３０の制御下にある
アナログゲート、即ちスイッチ１２６を介してそこに供
給される。

遅延ライン１２５の出力はスイッチ１２７を介してフィ
ルタ１３５へ与えられる。遅延ライン１２５の入力及び
出力はスイッチ１２８を介して相互に接続され、スイッ
チ１２８はまたユニット１３０によ＃）制御される。

到来周波数ｆｉが１００Ｈｚであり、ｒ＋。。で示され
ると仮定しよう。もし、ｆｌ。。が一定のクロック入力
周波数で遅延ライン１２５へとクロックされ、同じ周波
数でクロック出力されるならば、そのときクロック出力
された信号の周波数は１００Ｈｚのようにみえる。しか
し、もし、クロック出力Ｐｏｏｔ周波数がクロック入力
ｆｉｎ周波数よりも大きいか又は小さいならば、クロ。

ツク出力信号の周波数はクロック出力周波数に対するク
ロック入力周波数の比だけクロック入力信号の周波数よ
シも大きいか又は小さい。たとえば、ｆｏｔｔｔがｆｉ
ｎ　　の２倍、部ちｆｏｔ４ｔ／ｆｉｎ＝２ならば、ｆ
ｏで示されるクロック出力信号の周波数はｆ　ｉｘ　（
ｆｏ’ｕｔ／ｆ　ｉｎ）である。特別の例において、も
しｆｉ’＝１００Ｈｚｂ　そしてｆｏｖｔ／ｆｉｎ＝２
ならば、そのときｆｏ＝１００Ｘ２＝２００Ｈｚ’であ
る。

このように、フィルタ１３５へ与えられる到来信号ｆｔ
　の周波数は遅延ライン１２５の人出の信号のクロック
入力及び出力によシ変化され得る。ひとつの周波数でク
ロックされる信号は、もし高い周波数でクロックされる
ならば高い周波数のようにみえることは蓄音機のレコー
ド又はテープ上の音楽が求められるよりも高速で再生さ
れるときに高い周波数のようにみえるという事実を考え
るときに明らかである。スイッチ１２８を側副すること
により、クロック出力店号は遅延ライン１２５へ再循環
され、そして何度もクロックされる。好ましくは、遅延
ライン１２５の適用は単一体が良い。

フィルタ１３５はバンドパスフィルタである。

その出力は一組の検出器１４０へ与えられ、検出器」４
０はＡ／Ｄ変換器をもち、フィルタ１３５の帯域内の複
数の異なる個々の周波数における信号の振幅を検知する
ために設計される。

この結果、クロック入力周波数の比を変えることによシ
、検出器１４０の出力に基づいて到来信号の単−又は複
数の周波数を決定することができる。各言語文字は周波
数及び振幅ＫＩ＄Ｉ　して唯一の信号スペクトルをもち
、第５図に示される湊置によって、共に到来信号ｆｉの
スペクトルの特徴部分を示している検出６１４０の出力
と、識別されるべきすべての可能な文字の予め記録され
たスペクトル、即ち特徴部分とを比較することにより各
文字を識別することがでをる。

現在、遅延ラインは非常に高周波数でクロック可能であ
る。そこで、到来信号中にクロックし、そしてサンプル
し、異なる周波数で再クロックすることができる。

フィルタ１３５へ与えられ、そこから検出器１４０へ与
えられた各サンプリングは実際と未、佃の文字のスペク
トルの異なる周ｆ＆数要素であるが、フィルタ１３５の
情域内にある。この結果、第５図に示される画一と共に
、単一のフィルタ１３５は文字の周波数スペクトルを認
識させるべく分析するために使用され得る。より高いク
ロック出力周波数を使用することにより、バンドパスは
有効に多量になシ、そこで情報回復時間が大巾に減少さ
れる。これは、特に可変遅延ライン及び単一のフィルタ
がたとえば情報通信システム、レーダ又は同種のものに
おいて言語以外の情報のスペクトルを分析するために使
用されるとき特に重要である。

一文字が識別されている間、言語列にかいて次の文字を
表わす信号は１２６〜１２８のような３つのスイッチと
内部接続された他の遅延に与えられても良い。第２の遅
延ラインとスイッチは１２５ａと１２６ａ　、１２７ａ
と１２８ａによって図示されている。

異なるクロック入力及びクロック出力周波数で制御され
る単一のフィルタ１５５と再循環遅延ライン１２５によ
り、識別されるべき文字の全周波数スペクトルに渡る複
数の個々の周波数を識別することができる。従来技術で
は、多数のフィルタ、重要な各国々の周波数のうちのひ
とつがこのような識別のために要求される。この結果、
前述された第５図の湊置はスペクトル分析用に非常に小
さくかつ比較的安価な装置として製造され得る。文字周
波数スペクトルを識別する目的のためにここで述べられ
ているが、言語のスペクトル以外の周波数スペクトルを
分析するために明らかに使用できる。

希望により、各文字分析の時間はフィルタ１３５に単に
１つ以上のフィルタを付加することにより短縮され得る
。２つのフィルタを有効に異なる中心周波数へと同調す
ることにより、重要な全オーディオ範囲は再循環の半分
で分析され得る。この結果、＠５図では単一のフィルタ
１３５が示されているが、１又は数個、たとえば２又は
３のフィルタを表わすものと見なされる。

前述したように、フィルタ１３５又はもし数個が使用さ
れるならば数個のフィルタの出力は遅延ラインの各再循
環の後にＡ／Ｄ変換器を含む検出器１４０に与えられる
。この結果、検出器は各再循環の後、フィルタ１６５の
出力の振幅、つまシ入力信号の個々の周波数要素の振幅
を示す各出力を記憶する。このため、検出器の内容は文
字の要素の振幅と周波数を表示する。

この内存は装置１１５０において各複数の既知の文字の
予め記憶された振幅及び周波数要素と比較される。装置
１５０はコンビ、−夕又はこれと同種のものであり、ユ
ニット１３０によって制−される。検出６１４ａが個々
の文字用に霧１ｉ１１５０に記憶された情報と一致する
スペクトル情報を含むとき、文字は出力ライン１５２上
に適当な信号によって識別される。

第４図の実施例にかいて、このような信号はＩＩＩ！１
１９２へ供給され、カウンタ９０へのパルスのクロック
入力を制量しても良い。所望なら、ライン１５２上の信
号は識別された文字を表示するから、並列組の′″１′
″及び′″０″として直接に、これらの信号を使用し、
皮膚によって感知されるのに十分低くそして＠４図に示
されるトランスジユーサ１１０のような一組の異なるト
ランスジューサに接続されている対応する異なる変調器
へと与えられる周波数の信号を変調しても良い。

第５図の記述を続けると、前述したように、霞ｆｆ１５
０は既知の文字のスペクトルのデータを記憶すべく作動
し、検出器１４０のデータは既知のデータと比較されて
検出器１４０の内容によって表わされたデータ即ちスペ
クトルを最も生成してｂるらしい文字を識別する。装置
１５０はプログラムでき、舵に説明したように文字を識
別するために必要な比較を実行する。

付加遅延ライｙ１２５ａと付和スイッチ１２６ａに関し
、遅ζライン１２６ａは、前に受け取られてそして遅延
ライン１２５に入力された言語生成到来信号が文字が識
別されるまで再循環される間、Ｗｒ語生成到来信号を記
憶するために使用される。それから、遅延ライン１２５
が次の文字用の一時的なパン７丁として使用される間、
ユニット１３０は遅延ライン１２５ａの信号によって表
わされる文字が認識されるまでその信号を循環する丸め
にスイッチを制御する。この結果、２つの遅延ラインと
それらに関連するスイッチにより、オーディオ信号は何
も失なわれない。明らかに、第５図に示される回路は全
アナログ、全ディジタル又はアナログ−ディジタル回路
によって実施され得る。

第６図を参照すると、制御ユニット１３０の好適な実施
が示されている。モトローラの１４０４６のような線形
゛区圧制＃Ｊ６＠振器１６０が初期基準電圧ＶＯが点Ａ
に与えられたときに動作し、演算項＠器によって決定さ
れる係数によって乗算される初期基ＩｋｔＥＥＶｏ　を
受ける。

！！′ＩＩ−ユニットの動作中、スイッチ１６４，１６
６゜１６８シよび１７０を含む４段の増幅ループは所定
時間、所定範囲にわたって所定の段階で電圧側脚発振器
に与えられる成圧を増襲するために動作し、この結果、
発娠６１６０に階段状の走査周波数出力を与えるように
する。

カラ／り１７２と１７４は比較器１７６の助けによシ遅
にラインを介した情報及び遅延ラインを介して走査する
周波数の再循環の跡をたどり、この結果、制ｍｌ器１３
０ｆｔ作動してスイッチ１２６−１２８に正しい信号を
与える。

発明の特定の実施例がここに記述され、図示されたが、
当業者は各易に修正及び変更を行うことができる。特許
請求の範囲はこのような修正及び置換を包含して解釈さ
れるよう意図されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体ブロック図、第２ａ
図〜第２ｆ図は第１図の実施例を説明にかいて使用され
る波形図、第３図は第１図に示された回路部分のブロッ
ク概略図、第４図はこの発明の別の実施例の図、第５図
はリアル・タイム文字識別装置のブロック図、第６図は
第５図の装置に使用された側倒ユニットの好適な実施例
のブロック同図である。 １０・・・オーディオ触知装置、１２・・・マイクロホ
ン、１４．１６・・・増幅器、１８・・・絶対値検出器
、２０・・・自動利得制倒回路、２５・・・言語検出器
、２５ａ・・・ゼロ・クロス検出器、２５ｂ・・・微分
回路、２′５ｃ・・・ダイオード、２５ｄ・・・積分器
、３０．６５・・・比較器、３２・・・アナログスイッ
チ、３６・・・積分器、４０・・・変Ｕ４器、４２・・
・二周波数発撮器、５０．５５・・・触知トランスジュ
ーサ、５４・・・増幅器、８０・・・遅延ユニット、８
２・・・言語検出器、８５・・・文字識別器、８６・・
・ゼロ・クロス検出器、９０・・・クロック可能カウン
タ、９２・・・論理制御器、９５・・・メモＩＪ、１０
０・・・変ｌｌ器、１０５・・・発振器、１１０・・・
触知トランスジューサ、１２０・・・文字識別器、１２
５・・・可変遅延ライン、１２６，１２７，１２８・・
・スイッチ、１３０・・・！ｌＩｌニーット、１３５・
・・フィルタ、１４０・・・検出器、１６０・・・線形
電圧側−発振器、１６４．１６６．１６８，１７０・・
・スイッチ、１７２゜１７４・・・カウンタ％　１７６
・・・比較器。 ｋの１−ンご３内言に１更なし） 第１図 】コυｈｚ 第３図 手続補正書 昭和６０年　１月、−日 昭和ｒ９年特許ａ第　２牌ｇＪ２　　号２、発明の名称 オーテｌプ＾ｔ？Ｌユイｔシステム ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 各　ｆｉ、　　　す°り賃ト　テ７ノＯ！＋−−ノニ子
、ト・４、代　理　人 ５、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）オーディオ信号をオーディオ信号に関係する入力
   電気信号に変換するための手段を含む入力手段と、 第１又は第２の出力電気信号を生成するた めに前記電気信号に応答する回路手段であって、前記第
   １の信号は前記入力電気信号の関数であるＤ．Ｃ．信号
   が選択された基準Ｄ．Ｃ．信号以上であるときに生成さ
   れ、前記第２の信号は前記Ｄ．Ｃ．信号が前記選択され
   た基準Ｄ．Ｃ．信号よりも小さいときに生成される回路
   手段と、 人によって感知されるべく適用された触知 信号を与えるために前記出力電気信号に応答するトラン
   スジューサ手段と、 を備えてなるオーディオ触知通信システム。 （２）前記第１の信号は第１の周波数でかつ前記Ｄ．Ｃ
   ．信号に関係する振幅を有し、そして前記第２の信号は
   第２の周波数でかつ前記入力電気信号に関係する振幅を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   のオーディオ触知通信システム。 （１３）前記トランスジューサ手段は人の夫々第１及び
   第２の位置に触知信号を与える第１及び第２のトランス
   ジューサ手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項又は第（２）項記載のオーディオ触知通信シス
   テム。 （４）前記Ｄ．Ｃ．信号は前記電気信号の周波数に関係
   することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第
   （２）項又は第（３）項記載のオーディオ触知通信シス
   テム。 （５）前記第１及び第２の各周波数は５００Ｈｚよりも
   大きくないことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項
   記載のオーディオ触知通信システム。 （６）前記回路手段は前記入力電気信号を単極性信号に
   変換するための検出手段と、前記第２の出力電気信号を
   生成するため、前記第２の周波数で前記単極性信号と共
   に信号を変調するために前記単極性信号に応答する手段
   とを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載のオーディオ触知通信システム。 （７）前記入力電気信号の関数としてＤ．Ｃ．信号を発
   生するための前記回路手段は、前記入力電気信号に関係
   するインパルス・パルスを発生しそしてこのパルスを積
   分して前記Ｄ．Ｃ．信号を与えるため、前記入力電気信
   号のゼロ・クロスを検知する手段を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第（６）項記載のオーディオ触知通信
   システム。 （８）前記選択された基準Ｄ．Ｃ．信号はｎヘルツ（Ｈ
   ｚ）以上、そのｎは１，０００以上の選択された周波数
   より高いオーディオ信号を表示することを特徴とする特
   許請求の範囲第（７）項記載のオーディオ触知通信シス
   テム。 （９）前記ｎは２，０００以上であることを特徴とする
   特許請求の範囲第（８）項記載のオーディオ触知通信シ
   ステム。 （１０）前記入力手段は前記入力電気信号を増幅するた
   めの増幅手段と、前記増幅手段によって与えられる増幅
   を制御するための利得制御手段とを含み、前記利得制御
   手段は第１と第２の可変時定数を有する積分手段である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（９）項記載のオー
   ディオ触知通信システム。 （１１）前記利得制御手段は信号源からの言語の存在中
   に安定な利得を維持するように動作することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１０）項記載のオーディオ触知通
   信システム。 （１２）前記トランスジューサ手段は振動発生手段を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項から第（
   １１）項のうちのいずれかに記載されたオーディオ触知
   通信システム。 （１３）関係ある入力電気信号を与えるために可聴言語
   に応答する入力手段と、 既知の言語要素に関係する情報を記憶する 手段と、 前記入力電気信号の少なくとも部分を前記 記憶された情報と比較して前記部分によって表わされる
   言語を識別する手段と、 人の触知感覚内の複数の信号を生成しそし て前記複数の信号を人に与えるために、識別される言語
   に応答するディジタル信号生成手段を含む出力手段と、 を備えてなるオーディオ触知通信システム。 （１４）前記出力手段はこの出力手段で生成されるディ
   ジタル信号で人の触覚内の予め選択された周波数におけ
   る信号の変調を制御するための手段を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１３）項記載のオーディオ触知
   通信システム。 （１５）前記出力手段は、人体上の選ばれた位置に取付
   可能の複数の触知トランスジューサと、前記ディジタル
   信号によって制御された変調信号を前記トランスジュー
   サに与えるための手段とを含む特許請求の範囲第（１４
   ）項記載のオーディオ触知通信システム。 （１６）前記システムは、クロック可能な可変遅延ライ
   ン手段と、選択された異なる周波数で前記遅延手段への
   そして遅延手段からの前記入力電気信号の部分を操り返
   しクロックして予め選ばれたバンドパスのフィルタ手段
   へ各組のクロック出力信号を与えるための制御手段とを
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第（１３）
   項記載のオーディオ触知通信システム。 （１７）前記トランスジューサ手段は振動発生手段を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第を（１３）項〜第
   （１６）項のいずれかに記載されたオーディオ触知通信
   システム。 （１８）言語を含む入力電気信号を受け取る入力手段と
   、前記入力電気信号を受けるために前記入力手段に接続
   された可変遅延ライン手段と、前記可変遅延ライン手段
   の入力及び出力ク ロック速度を選択的に支配する手段であって、可変遅延
   ライン手段の出力の実効出力周波数範囲を変え、これに
   より比較的高速で到来電気信号の比較的広い周波数スペ
   クトルを走査するための手段と、 遅延された出力信号を受け取り、そして遅 延された出力信号の周波数範囲に対応するバンドパスを
   有するフィルタ手段と、 前記フィルタ手段の出力を受け取り、個々 の周波数スペクトルを有する言語要素の存在を決定する
   検出手段と、 を備えてなるリアル・タイム言語要素識別 装置。 （１９）前記選択的に支配する手段は単一のフィルタを
   使用し、リアル・タイムで複数の個別の周波数の検出を
   行うように動作することを特徴とする特許請求の範囲第
   （１８）項記載のリアル・タイム言語要素識別装置。 （２０）前記検出手段は異なる検出周波数帯域を有する
   複数の検出器を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１８）項記載のリアル・タイム言語要素識別装置。 （２１）前記可変遅延ライン手段はこの手段を通して複
   数回、電気信号を選択的に供給する手段を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第（１８）項記載のリアル・タ
   イム言語要素識別装置。