FI108909B - Kuuloke-elementti ja päätelaite - Google Patents

Kuuloke-elementti ja päätelaite Download PDF

Info

Publication number
FI108909B
FI108909B FI963173A FI963173A FI108909B FI 108909 B FI108909 B FI 108909B FI 963173 A FI963173 A FI 963173A FI 963173 A FI963173 A FI 963173A FI 108909 B FI108909 B FI 108909B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
speech
signal
user
microphone
ear
Prior art date
Application number
FI963173A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI963173A (fi
FI963173A0 (fi
Inventor
Jarmo Hietanen
Original Assignee
Nokia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Corp filed Critical Nokia Corp
Priority to FI963173A priority Critical patent/FI108909B/fi
Publication of FI963173A0 publication Critical patent/FI963173A0/fi
Priority to US08/906,371 priority patent/US6415034B1/en
Publication of FI963173A publication Critical patent/FI963173A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI108909B publication Critical patent/FI108909B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1083—Reduction of ambient noise
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17813—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms
    • G10K11/17815—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms between the reference signals and the error signals, i.e. primary path
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17821—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the input signals only
    • G10K11/17827—Desired external signals, e.g. pass-through audio such as music or speech
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17853—Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G10K11/17881—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17885—General system configurations additionally using a desired external signal, e.g. pass-through audio such as music or speech
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/108—Communication systems, e.g. where useful sound is kept and noise is cancelled
    • G10K2210/1081—Earphones, e.g. for telephones, ear protectors or headsets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/08—Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
    • H04R1/083—Special constructions of mouthpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

1 108909
Kuuloke-elementti ja päätelaite
Esillä oleva keksintö koskee korvaan liitettävää kuuloke-elementtiä, joka käsittää äänentoistovälineet sähköisen signaalin muuttamiseksi akustiseksi äänisignaaliksi ja edelleen välittämiseksi kuuloke-elementin käyttäjän korvakäytävään, ja pu-5 heenilmaisemisvälineet kuuloke-elementin käyttäjän puheen ilmaisemiseksi käyttäjän mainitusta samasta korvakäytävästä. Kuuloke-elementti soveltuu käytettäväksi päätelaitteen, erityisesti matkaviestimen yhteydessä. Lisäksi keksintö koskee menetelmää äänen toistamiseksi ja ilmaisemiseksi.
Perinteisissä mikrofonilla varustetuissa kuulokkeissa on joko molemmille tai vain 10 toiselle korvalle asetettu korvakuuloke, josta yleensä lähtee erillinen suun eteen tai viereen ylettyvä mikrofonitanko. Korvakuuloke on malliltaan joko korvalehden päälle tai korvakäytävään asetettava. Mikrofonina käytetään ilmaan kytkeytyvää joko paine- tai painegradienttimikrofonia. Tarvittavat vahvistimet ja muu elektroniikka on tyypillisesti sijoitettu erilliseen laitteeseen. Mikäli kyseessä on langat-15 tomasti toimiva järjestelmä, on osa tarvittavasta elektroniikasta mahdollista sijoittaa kuulokelaitteen yhteyteen, ja osa erilliseen lähetinvastaanotinyksikköön. Lähe-tinvastaanotinyksikkö on mahdollista integroida myös kuulokelaitteen yhteyteen.
| / Patenttijulkaisussa US 5,343,523 kuvataan lentäjille ja puhelunvälittäjille suunnitel-‘ tua kuulokeratkaisua, jossa korville asetetaan kuulokkeet ja suun eteen erillinen i · · • · · :;20 tangon varassa oleva mikrofoni. Edellä mainittujen lisäksi siinä on kuulokkeiden yhteyteen järjestetty erillinen virhemikrofoni, jota hyväksi käyttäen kyetään pois-:·. tamaan käyttäjän havaitsemaa ympäristömelua ja tällä tavoin parantamaan pu-; ; heen ymmärrettävyyttä.
\.t> Tilanteisiin, joissa erillistä varren varaan sijoitettavaa mikrofonia ei voi käyttää, on I , ‘•’’25 kehitetty vaihtoehtoisia ratkaisuja. Puheen ilmaiseminen pehmytkudoksen kautta on tunnettua esimerkiksi panssarivaunupäähineissä käytettävien kurkkumikrofoni-en muodossa. Toisaalta korvakäytävän kautta tapahtuva puheen ilmaiseminen on 2 108909 esitetty patenttijulkaisussa US 5,099,519. Mainitussa patenttijulkaisussa korvakäytävästä tapahtuvan puheen ilmaisun eduiksi on mainittu kuulokelaitteen pieni koko ja laitteen soveltuminen meluisiin olosuhteisiin. Korvakäytävän sulkeva mikrofoni toimii samalla alkeellisena kuulosuojaimena.
5 Patenttijulkaisussa US 5,426,719 on esitetty laite, joka toimii niin ikään yhdistettynä kuulosuojaimena sekä kommunikointivälineenä. Kyseisessä patenttijulkaisussa, kuten myös edellä mainitussa patenttijulkaisussa US 5,099,519, mikrofoni on sijoitettu toiseen kuulokkeeseen ja kuulokekapseli vastaavasti toiseen kuulokkeeseen. Näin ollen kummankin patenttijulkaisun mukainen laite edellyttää molempien 10 korvien käyttämistä, mikä tekee laitteesta kooltaan suuren ja rajaa laitteen käyttömahdollisuuksia.
Patenttijulkaisu WO 94/06255 esittää korvamikrofonielementin, joka sijoitetaan ainoastaan yhteen korvaan. Elementti on asennettu pidikkeeseen, joka on tarkoitus asettaa ulkokorvaan. Täysidupleksista kommunikointia varten pidikkeessä on mik-15 rofonin lisäksi äänigeneraattori. Mikrofonin ja äänigeneraattorin välillä on värinän vaimennusyksikkö. Äänigeneraattori on upotettu ohueen kerrokseen vaimennus-vaahtoa.
Toinen laite kaksisuuntaista akustista kommunikointia varten yhden korvan kautta ,v> on esitetty patenttijulkaisussa US 3,995,113. Tämä laite perustuu sähköakusti-j ,-20 seen molemminpuoliseen muuntimeen, joka on sovitettu sijoitettavaksi korvakäy-tävään ja joka kykenee toimimaan sekä kaiuttimena että mikrofonina. Se muodostaa korvatulppatyyppisen lähetin/vastaanotinlaitteen. Laitteessa on lisäksi välineet värinän mekaanisen impedanssin pienentämiseksi sekä kohinan eliminoimiseksi.
Nyt on keksitty kuuloke-elementti, joka mahdollistaa mikrofonin ja kuulokekapselin , ” 25 asettamisen samaan korvakäytävään tai saman korvan päälle ja jossa on välineet \t kaiuttimen korvakäytävään tuottamien äänien eliminoimiseksi mikrofonin ilmaise-mistä äänistä. Käyttäjän puhe rekisteröidään korvakäytävän kautta. Ulkoisten häi- * · riöiden eliminoimiseksi kuuloke-elementtiin on lisäksi mahdollista asentaa erillinen 3 108909 virhemikrofoni. Mikrofoneina ja kuulokekapseleina on mahdollista käyttää mitä tahansa alan ammattimiehelle tuttuja muunninvälineitä, jotka muuntavat akustisen energian sähköiseen muotoon (mikrofoni), ja sähköisen energian akustiseen muotoon (kuulokekapseli, kaiutin). Keksintö esittää uuden ratkaisun mikrofonin ja 5 kaiuttimen välisen akustisen kytkennän määrittämiseksi sekä äänen laadun optimoimiseksi käyttäen digitaalista signaalinkäsittelyä.
Keksinnön mukainen kuuloke-elementti soveltuu käytettäväksi tilanteisiin, joissa ulkoinen melu estää perinteisen, suun edessä olevan mikrofonin käytön. Vastaavasti keksinnön mukaisen kuuloke-elementin pieni koko mahdollistaa laitteen 10 käyttämisen tilanteissa, joissa pieni koko on esimerkiksi huomaamattomuuden vuoksi etu. Täten keksinnön mukainen kuuloke-elementti soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi esimerkiksi matkaviestimen tai radiopuhelimen yhteydessä liikuttaessa julkisilla paikoilla. Kuuloke-elementin käyttö ei ole rajoittunut langattomiin viestimiin, vaan kuuloke-elementtiä on yhtä lailla mahdollista käyttää myös muiden 15 päätelaitteiden yhteydessä. Eräs sovelias käyttömuoto on kytkeä kuuloke-elementti perinteiseen puhelimeen tai muuhun langalliseen telepäätelaitteeseen. Yhtä lailla erilaisten interaktiivisten tietokoneohjelmien, radionauhurien ja saneli-mien yhteydessä on mahdollista käyttää keksinnön mukaista kuuloke-elementtiä.
* · y." Kuuloke-elementti on myös mahdollista integroida osaksi päätelaitetta, kuten jäl-·:·30 jempänä esitetyistä toteutusmuodoista käy ilmi.
• · i ; *; Kun korvakäytävästä yritetään ilmaista samanaikaisesti äänenpainetasoltaan hy-t ‘‘: vin heikkoa puhetta ja samaan korvakäytävään syötetään kuulokekapselilta ää nenpainetasoltaan suhteellisen voimakasta ääntä, syntyy kiinteillä säädöillä varus-: '·· tetuilla analogisilla summaimilla ja vahvistimilla ongelmia. Tässä järjestelmässä v 15 korvakäytävä on tärkeä akustinen rakenneosa, sillä se muokkaa sekä käyttäjän i puhetta että kuulokekapselin tuottamaa ääntä. Koska jokaisella ihmisellä on ainut- 1,..: laatuinen korvakäytävä, on näin ollen mikrofonin ja kuulokekapselin välinen siirto- :· funktio yksilöllinen. Tämän lisäksi siirtofunktio on erilainen jokaisella kuuloke-. i elementin asennus kerralla, sillä elementti saatetaan asettaa korvakäytävään esi- 4 108909 merkiksi eri syvyydelle. Mikäli kuuloke-elementin asetus ei ole täysin onnistunut, saattaa sen akustinen vuoto olla hallitsematon, mikä saattaa sekoittaa laitteen toimintaa. Akustisella vuodolla tarkoitetaan esimerkiksi tilannetta, jossa ulkopuolinen melu vuotaa korvakäytävään sijoitetun kuulokekapselin ohi korvakäytävään. 5 Mikäli mikrofonin ja kuulokekapselin muodostama keksinnön mukainen kuuloke-elementti on sijoitettu korvakäytävän ulkopuolella pidettävään erilliseen laitteeseen, on akustisen vuodon hallitseminen erityisen tärkeää.
Jotta käyttäjän puheen ymmärrettävyyden ja selkeyden kannalta häiritseviä ja tarpeettomia eri äänilähteiden tuottamia äänikomponentteja voitaisiin erottaa ja lopul-10 ta poistaa mikrofonin ilmaisemasta signaalista niin, että jäljelle jää oleellisesti vain käyttäjän puheääni, tulee järjestelmän eri komponenttien väliset siirtofunktiot tuntea. Koska mikrofonin ja kuulokekapselin välinen siirtofunktio ei ole vakio, kuten edellä kuvattiin, täytyy siirtofunktiota monitoroida. Siirtofunktion monitoroiminen on mahdollista toteuttaa esimerkiksi kohinaan perustuvilla mittauksilla. Äänenlaadun 15 ja puheen ymmärrettävyyden parantamiseksi puheen ilmaisu- ja toistokanavat on mahdollista jakaa eri taajuuskaistoihin, joita prosessoidaan digitaalisesti.
Keksinnön mukaiselle korvaan liitettävälle kuuloke-elementille on tunnusomaista se, että se käsittää välineet mainittujen äänentoistovälineiden korvakäytävään • · · tuottamien äänien eliminoimiseksi mainittujen puheenilmaisemisvälineiden ilmai- | ‘.·20 semista äänistä.
* «
Keksinnön mukaiselle päätelaitteelle on tunnusomaista se, että mainitut äänen-toistovälineet ja mainitut puheenilmaisemisvälineet on päätelaitteessa järjestetty lähekkäin molempien liittämiseksi samanaikaisesti käyttäjän yhteen ja samaan v : korvaan, ja päätelaite käsittää lisäksi välineet mainittujen äänentoistovälineiden ; ’-^5 korvakäytävään tuottamien äänien eliminoimiseksi mainittujen puheenilmaisemis-i ’ ’ ’: välineiden ilmaisemista äänistä.
5 108909
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että vähennetään mainitusta toisesta äänisignaalista ensimmäisen äänisignaalin korvaan aiheuttamaa häiriötä.
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirus-5 tuksiin, joissa kuva 1 esittää sekä keksinnön mukaisen kuuloke-elementin osia että sen sijaintia korvakäytävässä, kuvat 2A ja 2B esittävät keksinnön mukaisessa kuuloke-elementissä käytettyjen mikrofonien ja kuulokekapselin välisiä sijoitustapoja toisiinsa nähden.
10 kuva 2C esittää keksinnön mukaisen kuuloke-elementin toteutusta käyttäen dynaamista kuulokekapselia, kuva 3 esittää lohkokaaviona kuulokekapselin ja ulkoisten häiriöäänien tuottaman äänen erottamista ilmaistusta mikrofonisignaalista, kuva 4 esittää lohkokaaviona keksinnön mukaisen kuuloke-elementin raken-ί * · .15 neosia ja sen liityntöjä, kuva 5 esittää MLS-signaalin muodostamiseen käytettävää takaisinkytkennällä | varustettua digitaalista siirtorekisteriä, Γ:: kuva 6 esittää lohkokaaviona mikrofonin ja kuulokekapselin välisen siirtofunkti-• '*· on määrittämistä, ;\20 kuva 7 esittää eräässä keksinnön mukaisessa toteutusmuodossa käytettyjä i ": kaistanrajoitustaajuuksia, kuva 8 esittää korvakäytävästä ilmaistua mikrofonisignaalia taajuustasossa, 6 108909 kuva 9 esittää korvakäytävästä ilmaistua kaistarajoitettua mikrofonisignaalia taajuustasossa, kuva 10 esittää korvakäytävästä ilmaistua kaistarajoitettua mikrofonisignaalia taajuustasossa, jossa puuttuvat taajuuskaistat on ennustettu, 5 kuvat 11A ja 11B esittävät erään keksinnön mukaisen matkaviestimen, kuvat 12 ja 13 esittävät keksinnön mukaisia matkaviestinjärjestelyjä, ja kuva 14 esittää keksinnön mukaisen kuuloke-elementin prosessorissa suoritettavan digitaalisen signaalinkäsittelyn lohkoja.
Seuraavassa keksintöä kuvataan erään toteutusmuodon pohjalta. Kuvassa 1 on 10 esitetty keksinnön mukainen kuuloke-elementti 11, joka mahdollistaa mikrofonin 13 ja kuulokekapselin 12 sijoittamisen samaan korvakäytävään 10. Virhemikrofoni 14 on sijoitettu kuuloke-elementin 11 ulkopinnalle. Kuuloke-elementti 11 on muotoiltu siten, että ulkopuolisten häiriöäänien 17’ eteneminen korvakäytävään 10 on estetty mahdollisimman tehokkaasti. Ulkopuolisia häiriöääniä 17’ ovat esimerkiksi .’•‘1:5 työkoneiden melu ja ympäröivien ihmisten puhe. Häiriölähdettä kuvataan kuvassa ·.. 1 lohkolla 17 ja häiriölähteestä 17 suoraan virhemikrofoniin 14 etenevää ääntä viitteellä 17”. Kuuloke-elementin 11 etuna on pieni koko ja sen soveltuminen erit- • · : V täin meluisiin olosuhteisiin.
'.· : Mikrofoni 13 ja kuulokekapseli 12 on fyysisesti mahdollista sijoittaa toisiinsa näh- 20 den usealla eri tavalla. Kuvissa 2A ja 2B on esitelty mikrofonin 13, virhemikrofonin
I I
, “ 14 ja kuulokekapselin 12 sijoitteluvaihtoehtoja ja kuvassa 2C on esitelty dynaami sen kuulokekapselin 150 käyttöä sekä mikrofonina 13 että kuulokekapselina 12. ' Kuvassa 2A mikrofoni 13 on esimerkin omaisesti sijoitettu kuulokekapselin 12 etu- t puolelle akustisen akselin 142 tuntumaan. Mikrofoni 13 on mahdollista integroida kuulokekapselin 12 runkoon, tai se on mahdollista asentaa tukien 141 varaan. Nuoli 12’ kuvaa kuulokekapselin 12 säteilemää ääntä.
108909
Kuvassa 2B on esitetty ratkaisu, jossa kuulokekapseli 12 on asennettu kuuloke-elementin 11 toiseen, korvakäytävän 10 puoleiseen päähän. Kuulokekapseli 12 integroidaan kuuloke-elementin 11 runkoon esimerkiksi tukien 144 välityksellä. Kuuloke-elementin 11 kuoren ja tukien 144 välissä on rakoja tai aukkoja 145 5 muuten suljettuun mikrofonikammioon 147, jonne mikrofoni 13 on sijoitettu. Mikrofoni 13 integroidaan kuuloke-elementin 11 runkoon, tai kiinnitetään tukevasti esimerkiksi tukien 146 varaan. Mikrofonikammion 147 taakse on järjestetty tila 148 kuuloke-elementin 11 tarvitsemille sähköisille komponenteille, kuten prosessorille 34, vahvistimille sekä A/D- ja D/A-muuntimille (kuva 4). Virhemikrofoni 14, jolla on 10 akustinen yhteys häiriölähteeltä 17 saapuviin häiriöääniin 17”, on sijoitettu tilaan 149 kuuloke-elementin 11 kuulokekapseliin 12 nähden vastakkaiseen päähän.
Kuvassa 2C on esitetty eräs kuuloke-elementin 11 toteutustapa, jossa erilliset kuulokekapseli 12 ja mikrofoni 13 on korvattu dynaamisella kuulokekapselilla 150, joka kykenee toimimaan sekä ääntä tuottavana että vastaanottavana komponent-15 tina samanaikaisesti. Dynaamisen kuulokekapselin 150 asemasta on mahdollista käyttää esimerkiksi piezokeraamisia muuntimia, joita on tarkemmin kuvattu julkaisussa Anderson, E.H. and Hagood, N.W. 1994 Simultaneous piezoelectric sensing / actuation: analysis and applications to controlled structures, Journal of * · ;·. Sound and Vibration, vol 174, 617-639. Kuulokekapselin 12 ja mikrofonin 13 integ- -:-20 roiva ratkaisu edullisesti pienentää kuuloke-elementin 11 tilantarvetta. Tällainen rakenne on myös mekaaniselta toteutukseltaan yksinkertaisempi. Keksinnön mu-• kaisessa kuuloke-elementissä 11 on mahdollista käyttää myös toteutukseltaan >.·’ : muunlaisia mikrofonien 13 ja 14 sekä kuulokekapselin 12 sijoitus- ja toteutustapo ja.
v25 Ihmisen puhe syntyy henkitorven yläpäässä sijaitsevassa kurkunpäässä 20 (kuva 1), missä sijaitsevat äänihuulet 15. Äänihuulilta 15 puhe siirtyy kurkun ja välikor- 1.,. · van yhdistävän korvatorven 19 kautta tärykalvolle 16. Tärykalvoon 16 ovat yhtey- dessä myös välikorvan kuuloluut (ei esitetty kuvassa), joiden kautta ääni välittyy edelleen sisäkorvaan (ei esitetty kuvassa), jossa kuuloaistimus tapahtuu. Tärykal- 8 108909 von 16 värähtely välittää puheen edelleen korvakäytävää 10 pitkin kuuloke-elementin 11 korvakäytävän 10 puoleiselle mikrofonille 13. Kun kuuloke-elementin 11 käyttäjälle välitetään ääntä kuulokekapselin 12 kautta, tapahtuu tämän äänen aistiminen tärykalvon 16 kautta.
5 Kuvan 3 lohko 24 kuvaa mikrofonin 13 vastaanottamia äänisignaaleja. Ne koostuvat kolmesta komponentista: äänihuulilta peräisin olevasta puhesignaalista 15’, kuulokekapselin 12 korvakäytävään 10 synnyttämästä kuulokekapselisignaalista 12’ sekä ulkopuolisten häiriölähteiden 17 aiheuttamasta häiriösignaalista 17’. Jotta haluttu puhesignaali 15’ olisi mahdollista ilmaista korvakäytävästä 10 parhaalla 10 mahdollisella tavalla, pyritään puhesignaalin 15’ kannalta haitalliset signaalit 12’ ja 17’ eliminoimaan esimerkiksi kahdessa eri vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa lohkossa 24 poistetaan kuulokekapselin 12 korvakäytävään 10 generoima kuulo-kekapselisignaali 12’. Koska kuulokekapselisignaalin 12’ alkuperäinen sähköinen heräte tunnetaan, voidaan se vähentää mikrofonin 13 vastaanottamasta signaalis-15 ta vähentimellä 25 edellyttäen, että kuulokekapselin 12 ja mikrofonin 13 välinen siirtofunktio on tiedossa. Koska virhemikrofonin 14 ja mikrofonin 13 siirtofunktio on oleellisesti vakio, voidaan häiriösignaali 17’ vähentää toisessa vaiheessa 26 vä- ·,·. hentimellä 27 myöhemmin tarkemmin selostetulla tavalla.
« · * · • t ·
Kuulokekapselin 12 ja mikrofonin 13 välinen siirtofunktio määritellään esimerkiksi • * .v20 ns. MLS (Maximum Length Sequency) -signaalin avulla. Tässä menetelmässä i korvakäytävään 10 syötetään kuulokekapselilla 12 tunnettua MLS-signaalia, jonka Γι': korvakäytävään 10 aiheuttama vaste mitataan mikrofonilla 13. Tämä mittaus suori tetaan edullisimmin sellaisina diskreetteinä ajanhetkinä, jolloin kuulokekapselilta ! *·· 12 ei välitetä käyttäjälle mitään muuta informaatiota. Tunnettuna mittausäänisig- v Ϊ5 naalina on periaatteessa mahdollista käyttää mitä tahansa äänisignaalia, mutta ; '·· käyttäjän kannalta miellyttävää on käyttää esimerkiksi mukavuuskohinaa muistut-tavaa MLS-signaalia. Tässä keksinnön toteutusmuodossa kohina synnytetään bi-·:’· näärisiä, näennäisesti satunnaisia sekvenssejä tuottavaa generaattoria (pseudo-/ random sequence generator) 50 (kuva 5) käyttäen, joka toteutetaan digitaalisesti 9 108909 kuuloke-elementin 11 prosessorissa 34 (kuva 4). Kuvassa 5 on esitetty generaattori 50 toteutettuna n-asteisen digitaalisen siirtorekisterin avulla. Generaattorin annossa 53 on sopivasti valituilla takaisinkytkennöillä 51 ja 52 tietyin aikavälein identtisinä toistuvia binäärisiä sekvenssejä. Sekvenssit syötetään D/A-muuntimelle 5 33 (kuva 4), josta edelleen vahvistimelle 32 ja kaiuttimelle 12. Sekvenssien tois- tumistiheys riippuu generaattorin asteluvusta n, sekä takaisinkytkennän 51 ja 52 valinnasta. Pisin mahdollinen n-asteisen generaattorin 50 avulla aikaansaatava sekvenssi on pituudeltaan 2n-1 bittiä. Esimerkiksi 64 asteinen generaattori voi tuottaa sekvenssiä, joka toistuu identtisenä vasta 600 000 vuoden kuluttua kello-10 tettuna 1 Mhz kellotaajuudella. Alan ammattimiehelle on tunnettua, että tällaisia pitkiä sekvenssejä käytetään yleisesti simuloimaan todellista satunnaiskohinaa.
Kuvassa 6 on esitetty siirtofunktion määrittämistä. Kuulokekapselilla 12 syötetään korvakäytävään 10 tunnettu signaali f(t), jota ilmaistaan mikrofonilla 13. Prosessori 34 tallentaa syötetyn signaalin f(t) muistiin 37. Korvakäytävässä 10 signaali f(t) 15 muokkautuu impulssivasteen h(t) (viite 56) vaikutuksesta muotoon h(t)*f(t). Mikrofonin 13 ja vahvistimen 30 kautta signaali h(t)*f(t) ohjataan A/D-muuntimelle 31, ja tallennetaan muistiin. Signaali h(t)*f(t) on syötetyn signaalin f(t) ja systeemin impulssivasteen h(t) (viite 56) konvoluutio. Konvoluutiota on kuvattu mm. Erwin Kre- » » * * r. yszig:in kirjassa Advanced Engineering Mathematics, sixth edition, sivu 271 :-30 (Convolution theorem). Laskemalla syötetyn signaalin f(t) ja vastaanotetun sig-;***: naalin h(t)*f(t) välinen alan ammattimiehelle tuttu ristikorrelaatio 57, saadaan sys- 1 ·,: teemin impulssivaste h(t). Aika-avaruuden impulssivaste h(t) voidaan muuttaa taajuusavaruuden muotoon esimerkiksi nopealla Fourier-muunnoksella (FFT, Fast Fourier Transform) 58, jolloin saadaan systeemin siirtofunktio Η(ω). Onnistunee-25 seen mittaukseen riittää suhteellisen pieni signaalikohinasuhde (SNR). Impulssi-vasteen tarkkuutta voidaan SNR kasvattamisen lisäksi parantaa keskiarvotuksella. Edullisissa olosuhteissa käyttäjä ei havaitse impulssivasteen h(t) määritystä ollenkaan.
Mikrofonisignaali sisältää äänikomponentteja seuraavasti: 10 108909 m(t) = x(t) + y(t) + z(t) (1) missä m(t) on mikrofonin 13 vastaanottama äänisignaali, x(t) on haluttu puhesignaali 15’, y(t) on mikrofonin 13 havaitsema kuulokekapselisignaali 12’, ja 5 z(t) on mikrofonin 13 havaitsema ulkoinen häiriösignaali 17’.
Koska halutaan ratkaista tärykalvon 16 välittämä puhesignaali x(t), täytyy mikrofonisignaalista poistaa kuulokekapselin 12 ja ulkoisten häiriöiden 17 osuus. Tällöin kaava (1) voidaan kirjoittaa muotoon: x(t) = m(t) - y(t) - z(t). (2) 10 Mikrofonin 13 ilmaisema äänikomponentti y(t) voidaan kirjoittaa alkuperäisen kuulokekapselille syötetyn tunnetun sähköisen signaalin y’(t) ja määritetyn im-pulssivasteen h(t) avulla seuraavasti: y(t) = h(t)*y’(t). (3) '.', Sijoittamalla kaava (3) kaavaan (2) saadaan: * ► * ! · I -15 x(t) = m(t) - h(t)*y’(t) - z(t) (4) * * < » *, Ulkoisen signaalin z(t) kompensoimiseksi käytetään virhemikrofonia 14. Virhemik- ‘ ! i ϊ ,· Γ: rofoni 14 mittaa ulkoista melua z’(t), joka toimii referenssisignaalina. Ulkoisen me lun z’(t) edetessä mikrofonille 13 muuttuu se mikrofonien välisen akustisen siirto-; '.. funktion Κ(ω) määräämällä tavalla. Siirtofunktio Κ(ω) ja sen aika-avaruuden vasti- * t« /20 ne k(t) voidaan määrittää edullisimmin kuuloke-elementin 11 valmistusvaiheessa, t koska mikrofonien 13 ja 14 välinen kytkentä on vakio kuuloke-elementin 11 raken-teestä johtuen. Näin ollen z(t) voidaan kirjoittaa referenssisignaalin z’(t) ja mikro- * fonien välisen impulssivasteen k(t) avulla seuraavasti: ' 1 » * » ·*· I « I > ,, 1 08909 z(t) = k(t)*z'(t) (5)
Sijoittamalla kaava (5) kaavaan (4) saadaan yhtälö, jonka mukaisesti prosessoimalla mikrofonisignaalia m(t), saadaan haluttu käyttäjän puhesignaali x(t) ilmaistua: 5 x(t) = m(t) - h(t)*y’(t) - k(t)*z’(t) (6)
Ulkoisen signaalin z(t) kompensoimiseksi tarvitaan suodatin, joka toteuttaa im-pulssivasteen k(t). Suodatin on mahdollista rakentaa erilliskomponenteista, mutta edullisesti se toteutetaan digitaalisesti prosessorissa 34. Myös perinteisiä adaptiivista kaiunpoistoalgoritmiä voidaan käyttää signaalien y(t) ja z(t) estimoimiseksi.
10 Mikrofonin 13 ja virhemikrofonin 14 välinen akustinen kytkentä voidaan määrittää myös laitteen käytön aikana. Tämä voidaan tehdä vertaamalla mikrofonien signaaleita m(t) ja z’(t). Kun signaali y’(t) on nolla ja on löydettävissä sellainen ajanhetki, jossa laitteen käyttäjä ei puhu, on myös x(t) nolla. Tällöin jäljelle jäävä m(t) on oleellisesti konvoluutio k(t)*z’(t). Siirtofunktio Κ(ω) voidaan määrittää taajuusava-15 ruuden jakosuhteesta yksinkertaisesti: j’··· Μ(ω) / Ζ’(ω) = Κ(ω)Ζ’(ω)/Ζ’(ω) = Κ(ω) (7) • V Lopuksi siirtofunktio voidaan muuntaa aika-avaruuden impulssivasteeksi k(t) ' käänteisellä Fourier-muunnoksella. Tätä operaatiota voidaan käyttää esimerkiksi ‘ kuuloke-elementin 11 akustisen vuodon määrittämiseksi tai puhesynteesin apuna ,, 20 esimerkiksi käyttäjän puheen muokkaamisessa.
Korvakäytävän 10 kautta ilmaistuna ihmisen puhe on jossain määrin vääristynyttä, : sillä tyypillisesti korkeat taajuudet vaimenevat korvakäytävässä 10 enemmän.
‘·;·’ Vertaamalla vähämeluisessa ympäristössä, edullisesti meluttomassa ympäristössä, korvakäytävästä 10 puheen ilmaisevan mikrofonin 13 sekä ulkoisen virhemik-. 25 rofonin 14 vastaanottamien puhesignaalien eroja on mahdollista määrittää korva- 12 108909 käytävän puhesignaaliin kohdistama siirtofunktio käyttämällä esimerkiksi edellä kuvatun kaltaista menetelmää. Siirtofunktion määrittämisen perusteella on prosessorilla 34 mahdollista toteuttaa suodatin, jolla korvakäytävän puhesignaaliin aiheuttamaa vääristymistä on mahdollista kompensoida. Tällöin saavutetaan pa-5 rempi äänenlaatu.
Vähämeluisissa olosuhteissa ulkopuolista virhemikrofonia 14 on mahdollista käyttää myös päämikrofonin 12 asemasta. Valinta mikrofonien 13 ja 14 välillä on mahdollista toteuttaa muun muassa vertaamalla mikrofonisignaalien amplituditaso-ja. Lisäksi mikrofonisignaaleja voidaan analysoida esimerkiksi puheen tunnistimel-10 la (VAD, Voice-Activity Detection) ja vielä tämän lisäksi korrelaatiolaskennella, jolla voidaan varmistaa, että virhemikrofoniin 14 tuleva signaali z’(t) muistuttaa riittävästi prosessoitua signaalia x(t). Näillä toimenpiteillä voidaan estää lähellä olevan työkoneen tai muun vastaavan melulähteen sekä lähellä olevien ihmisten puheen pääsyä prosessorilta eteenpäin. Käytettäessä virhemikrofonia 14 mikro-15 fonin 13 asemasta, on vähämeluisissa olosuhteissa mahdollista saavuttaa parempi äänenlaatu.
Kuvassa 4 on esitetty tarkemmin kuuloke-elementin 11 sisäistä rakennetta. Mikro-j !./ fonin 13 ja virhemikrofonin 14 signaalit vahvistetaan vahvistimissa 30 ja 36 joiden jälkeen ne ohjataan A/D-muuntimien 31 ja 35 kautta prosessorille 34. Välitettäes-.•.20 sä puhesignaalia tai generaattorin 50 MLS-signaalia käyttäjän korvakäytävään 10, : siirretään ne D/A-muuntimen 33 ja vahvistimen 32 kautta kuulokekapselille 12.
Prosessorin 34 suorittamat ohjelmakoodit on talletettu muistiin 37, jota se käyttää myös esimerkiksi impulssivasteen h(t) määrittämisessä tarvitsemansa väliaikaisen : '·· datan tallentamiseen. Kontrolleri 38, joka tyypillisesti on mikroprosessori, tarvittava vat A/D- ja D/A muuntimet 39 ja prosessori 34 muisteineen 37 muuntavat sekä | lähtevän että tulevan puheen siirtotien 40 edellyttämään muotoon. Puheensiirto molempiin suuntiin on mahdollista suorittaa joko analogisessa tai digitaalisessa :· muodossa joko ulkoiselle päätelaitteelle 121 (kuva 13) tai kuuloke-elementin 11 yhteyteen rakennetulle laitteelle 100, 110 (kuvat 11A, 11B ja 12). Tarvittavat A/D- 13 1 08909 ja D/A-muunnokset suoritetaan muuntimella 39. Myös virransyöttö kuuloke-elementille 11 voi tapahtua siirtotien 40 kautta. Mikäli kuuloke-elementti 11 on rakennettu toimimaan langattomasti, sijoitetaan tarvittavat lähetin- ja vastaanotinvä-lineet 111, 113 (kuva 12A) sekä virtalähde (esim. akku, ei esitetty kuvassa) esi-5 merkiksi korvaan asennettavaan osaan.
Mikäli sekä kuuloke-elementin 11 käyttäjä että hänen neuvottelukumppaninsa puhuvat yhtä aikaa, syntyy ns. “päällekkäispuhe” -tilanne (“double talk”). Matkapuhelimien perinteisessä “päällekkäispuheen” ilmaisussa käytetään puheentunnistimia sekä kanavassa, joka välittää puhetta käyttäjältä matkapuhelinverkkoon (up-link), 10 että kanavassa, joka vastaanottaa puhetta matkapuhelinverkosta (down-link). Kun molempien kanavien puheentunnistimet indikoivat kanavien sisältävän puhetta, jätetään adaptiivinen kaiunpoistaja väliaikaisesti opettamatta ja säilytetään sen asetukset. Tämä tilanne voi jatkua niin kauan kuin tilanne on stabiili, minkä jälkeen mikrofonikanavaa aletaan vaimentaa. Kaiunpoistajan opettamisen keskeyttäminen 15 on mahdollista, koska mahdollinen virhe on ainakin aluksi pienempi kuin up- tai down-link signaalit. Kuuloke-elementin 11 tapauksessa perinteistä “päällekkäispuheen” ilmaisua ei voida ongelmitta käyttää, sillä pienikin virhe im- ·.·. pulssivasteen h(t) määrityksessä tuottaa virheen, joka on samaa suuruusluokkaa • · kuin signaali x(t) on lähtöjään. Periaatteessa syntyvät ongelmat olisivat vältettä-·:*·20 vissä antamalla etuoikeus toiseen suuntaan välitettävälle informaatiolle, mutta tä-mä ei ole käyttäjien kannalta miellyttävän tuntuinen ratkaisu. Tällöin käyttäjät ko-kevät puheensiirrossa katkoksia tai voimakkaita vaimennuksia. Parempi ratkaisu v : saavutetaan pyrkimällä mahdollisimman hyvään eri suuntiin siirrettävien signaalien erottamiseen.
» * * · · • · · v 25 Kuvassa 14 on esitetty eräs toteutus, jossa eri suuntiin välitettävät mikrofonisig-| ’·· naali 13” ja kuulokekapselisignaali 12” on erotettu toisistaan kaistanpäästösuo-dattimilla 132, 133, 134 ja 137. Kaistanpäästösuodattimet jakavat puhekaistan ali-·:· kaistoihin (viitteet 61-68, kuvat 7-10), jolloin kuulokekapselia 12 voidaan ajaa ·· /..; osalla alikaistoista ja mikrofonilta 13 välitetään signaali eteenpäin vastaavasti vain ί ! ! 14 108909 vapaiksi jääviltä alikaistoilta. Kuvassa 7 on esitetty esimerkki alikaistoista, missä molempiin suuntiin välitetään äänisignaalia kolmella eri taajuuskaistalla. Puhelin-käytössä puhekaista on tyypillisesti 300 - 3400 Hz. Mikrofonin 13 signaalista hyödynnetään tässä esimerkissä suoraan taajuuskaistoja 300 - 700Hz, 1.3- 1.9 kHz 5 sekä 2.4 - 3.0 kHz eli alikaistoja 62, 64 ja 66. Kuulokekapselin 12 toistama signaali sisältää vastaavasti taajuuskaistat 700 Hz - 1.3 kHz, 1.9- 2.4 kHz sekä 3.0 - 3.4 kHz eli alikaistat 63, 65 ja 67. Perinteisessä matkapuhelin viestinnässä taajuuskaistoja alle 300 Hz (viite 61) ja yli 3.4 kHz (viite 68) ei käytetä. Alikaistojen lukumäärää ei ole periaatteellisista syistä rajoitettu, mutta mitä useampaan alikaistaan 10 käytetty taajuusalue jaetaan, sitä parempi äänenlaatu saavutetaan. Tämän vastapainona tarvittava prosessointikapasiteetti kasvaa.
Edellä kuvattua alikaistojen käyttöä ei edullisesti tarvitse tehdä muulloin kuin “päällekkäispuhe”-tilanteissa, jotka havaitaan ilmaisimella 131 (kuva 14). Kun “päällekkäispuhe" -tilanne havaitaan, aloitetaan kaistarajoitus kaistanpäästösuo-15 dattimilla 132, 133, 134 ja 137, joista viimeinen sisältää kolme erillistä suodinta kuulokekapselin 12 signaalille. Kun puheviestintä on taas yksisuuntaista lopetetaan kaistanrajoitus, jolloin mikrofonin 13 signaali 13” kytkeytyy suoraan kontrol- ·.·. lerille 38 ja kuulokekapselisignaali 12” suoraan kontrollerilta 38 kuulokekapselille • · 12· I · .'.20 Digitaalinen signaalinkäsittely mahdollistaa puheen laadun parantamisen kaistara-
» I
: joituksen aikana. Puuttuvien alikaistojen sisältöä voidaan ennustaa ympäröivien alikaistojen perusteella. Tämä toteutetaan esimerkiksi taajuustasossa generoimalla puuttuvan alikaistan energiaspektri edellisen ja seuraavan tunnetun alikaistan rajataajuuden energiaspektrin perusteella. Puuttuvien alikaistojen generoiminen '25 voidaan tehdä esimerkiksi ensimmäisen tai korkeamman asteen alan ammattimie-; ’*· helle tutulla käyräsovituksella. Yksinkertaisillakin ennustusmenetelmillä, kuten en- 1,,. simmäisen asteen käyräsovituksella, saavutetaan useissa tilanteissa parempi ää-;· nenlaatu vain kaistarajoitettuun signaaliin verrattuna, joskin ihmisen kuuloaistin ; t ’.: kehittyneisyydestä johtuen puhesignaali on ymmärrettävissä myös ilman puuttuvi- | 15 108909 en alikaistojen ennustamista. Ennustusta on kuvattu tarkemmin kuvien 8-10 selostuksen yhteydessä. Ennustus toteutetaan lähetyspäässä olevalla ennustimella 136 (kuva 14). Ennustuksen yhteydessä käytetään kaistanpäästösuodattimia 132, 133 ja 134 ja summainta 135.
5 Kuvassa 8 on esitetty mikrofonin 13 korvakäytävästä 10 mittaama signaali 70 taajuustasossa. Mittauskaista on leveämpi kuin puhekaista 300 - 3400 kHz, joten signaali 70 sisältää myös taajuuskomponentteja alle 300 Hz ja yli 3.4 kHz. Kuvissa 7-10 oletetaan, että päällekkäisen puheen tunnistin 131 on havainnut tilanteen, jossa sekä kuuloke-elementin 11 käyttäjä että hänen keskustelukumppaninsa pu-10 huvat, minkä johdosta kaistanrajoitus on käynnissä. Kuva 9 esittää alikaistoille 62, 64 ja 66 rajoitettua taajuusavaruuden mikrofonisignaalia 70, joka uudessa muodossaan koostuu kolmesta erillisestä taajuusavaruuden komponentista 81, 82 ja 83. Mikäli minkäänlaista puuttuvien alikaistojen 63, 65 ja 67 ennustamista ei suoriteta, näyttää taajuustasoinen mikrofonisignaali 70 kaistarajoitettuna kuvan 9 mu-15 kaiselta myös vastaanottopäässä sisältäen komponentit 81, 82 ja 83. Puhesignaali on tällöin pahasti vääristynyt, koska esimerkiksi puuttuvan kaistan 63 sisältämä taajuuspiikki 70’ (kuva 10) puuttuu kokonaan. Tästä huolimatta komponentit 81,82 ja 83 muodostavat ymmärrettävän kokonaisuuden, koska ihminen pystyy ;·. ymmärtämään hyvinkin vääristynyttä ja puutteellista puhesignaalia.
. v20 Kuvassa 10 on kuvan 9 signaalikomponenttein 81, 82 ja 83 välille on sovitettu en-: simmäisen asteen käyräsovitus, jossa yksinkertaisuudessaan sijoitetaan suora puuttuvien alikaistojen yli. Esimerkiksi alikaistan 81 ylemmän rajataajuuden (700 Hz) ja alikaistan 82 alemman rajataajuuden (1.3 kHz) välille sovitetaan suora 91, > » jolloin saadaan alikaistan 63 sisältö. Vastaavasti ennustaen saadaan ennuste 92 v 25 alikaistalle 65 ja ennuste 93 alueelle 67. Huomattakoon, että alueen 67 ennusteen 93 aikaansaamiseksi ennustuksessa on mahdollista käyttää taajuusaluetta yli 3.4 1,,. · kHz, vaikka se myöhäisemmässä vaiheessa suodatettaisiinkin pois. Vastaavasti alikaistaa 61 eli alle 300 Hz voidaan tarvittaessa käyttää, vaikka siellä on ihmiskehon omia ääniä, kuten sydämen lyöntiääniä sekä hengitys- ja nieleskelyääniä. En- 108909 16 nustetut, aiemmin puuttuneet signaalikomponentit 91, 92 ja 93 generoidaan prosessorin 34 ja kontrollerin 38 avulla ennen A/D- ja D/A-muuntimelle 39 ja siirtotielle 40 siirtämistä.
Edellä kuvatun yksinkertaisen taajuustasossa tapahtuvan puuttuvien kaistojen en-5 nustamisen sijasta voidaan käyttää monimutkaisempia ennustusmenetelmiä, joissa otetaan huomioon esimerkiksi mikrofonisignaalin 70 ensimmäinen ja/tai toinen derivaatta tai voidaan suorittaa mikrofonisignaalin 70 tilastollista analyysia, jolloin puuttuville alikaistoille voidaan saada huomattavasti paremmat estimaatit. Näin menetellen esimerkiksi lohkossa 63 olevasta taajuuspiikistä 70’ on mahdollista 10 saada huomattavasti parempi ennuste kuin nyt saatu ennuste 91. Puuttuvien kaistojen ennustaminen vaatii kuitenkin prosessointikapasiteettia, jota useimmiten | on rajoitetusti käytettävissä. Tällöin joudutaan hakemaan kompromissi puheen laadun ja suoritettavan signaaliprosessoinnin välillä.
Kuvissa 10A ja 10B on esitetty eräs toinen toteutusmuoto keksinnön mukaiselle 15 kuuloke-elementille 11. Tässä toteutusmuodossa kuuloke-elementti 11 on integroitu matkaviestimen 100 yhteyteen. Perinteisestä matkaviestimestä poiketen sekä kuulokekapseli 12 että mikrofoni 13 on sijoitettu matkaviestimen 100 samaan pää-j ' hän. Kuulokekapseli 12 ja mikrofonin 13 yhteyteen on järjestetty pehmeästä ja ! ‘ii#; mukautuvasta aineesta, kuten kumista, valmistettu suojaelementti 106. Sen tär- ! .-.20 keänä tehtävänä on estää ulkoisten häiriöäänien 17’ pääsy korvakäytävään 10 i silloin kun matkaviestin 100 on nostettu korvalle 18 käyttöasentoon. Ulkoisten häi- riöäänien 17’ eliminoimisessa käytettävä virhemikrofoni 14 on sijoitettu matkaviestimen sivureunaan. Koska kuulokekapseli 12 ja mikrofoni 13 on sijoitettu vierek- '·· käin, ei ihmisen korvan ja suun välinen etäisyys edullisesti rajoita matkaviestimen v25 100 mitoitusta, jolloin matkaviestin 100 voidaan toteuttaa hyvinkin pienikokoiseksi.
Rajoituksia matkaviestimen mekaaniselle toteutukselle asettavat lähinnä näyttö 101, valikkonäppäimet 102 ja numeronäppäimet 103, jollei niitä korvata esimer- • · · kiksi puheohjatulla käyttöliittymällä.
• t • » · I · 17 1 08909
Kuvassa 12 on esitetty eräs toinen sovellusesimerkki keksinnön mukaiselle kuuloke-elementille 11. Tässä sovellusesimerkissä kuuloke-elementin 11 yhteyteen on järjestetty yksinkertaistettu matkaviestin 111 antenneineen 113. Yksinkertaistettu matkaviestin 111 käsittää tyypillisen matkaviestimen, esimerkiksi GSM-5 matkapuhelimen, alan ammattimiehelle tutut tyypilliset radio-osat ja muita signaalinkäsittelyn osia, kuten kantataajuisen signaalin käsittelyosat langattoman radioyhteyden muodostamiseksi tukiasemaan (ei esitetty kuvassa). Perinteisestä matkaviestimestä poiketen osa käyttöliittymästä 101, 102, 103 on sijoitettu erilliseen ohjaimeen 118. Ohjain 118 voi muistuttaa ulkonäöltään perinteistä matkaviestintä 10 tai esimerkiksi televisioista tuttua infrapunakaukosäädintä. Se käsittää näytön 101, valikkonäppäimet 102 sekä numeronäppäimet 103. Lisäksi se käsittää lähetinvas-taanottimen 115. Lähetinvastaanotin 115 on järjestetty siirtämään, esimerkiksi ! infrapuna-alueella, tietoa ohjaimen 118 ja kuuloke-elementin 11 yhteyteen järjeste tyn lähetinvastaanottimen 114 välillä matkaviestimen 111 toiminnan ohjaamiseksi. 15 Keksinnön mukaisen kuuloke-elementin 11, yksinkertaistetun matkaviestimen 111 sekä lähetinvastaanottimen 114 yhdessä muodostama langattomasti toimiva mat-kaviestinelementti 110 kykenee ohjaimen 118 avulla toimimaan edullisesti langattomana, yhteen korvaan asennettavana matkaviestimenä. Kuuloke-elementin 11 koon pienentämiseksi vaadittavaa signaalien prosessointia, kuten puuttuvien taa-| : ‘20 juuskaistojen ennustamista, on mahdollista toteuttaa myös ohjaimeen 118 järjeste- j :*·: tyissä prosessointivälineissä 117.
: Kuvassa 13 on esitetty matkaviestinjärjestelmä 120, joka koostuu keksinnön mu- v ·' kaisesta kuuloke-elementistä 11 sekä perinteisestä matkaviestimestä 121. Kuuloke-elementti 11 liitetään matkaviestimeen 121 käyttäen esimerkiksi liityntäkaapelia ; 25 40. Liityntäkaapelilla 40 välitetään äänisignaalit sähköisessä muodossa kuuloke- ’ ' elementiltä 11 matkaviestimelle 121 ja päinvastoin joko analogisessa tai digitaalisessa muodossa. Kuvan 13 ratkaisussa kuuloke-elementtiä 11 on mahdollista 1 ·’ käyttää ns. “kädet vapaana” toiminnon aikaansaamiseksi. Perinteisissä “kädet vapaana” ratkaisuissa on tarvittu erillinen mikrofoni, joka on sijoitettuna esimerkiksi ,'30 liityntäkaapelin 40 yhteyteen, mutta käyttämällä keksinnön mukaista kuuloke- 18 108909 elementtiä 11 erillistä mikrofonia ei edullisesti tarvita. Tästä johtuen “kädet vapaana” -toiminto voidaan hoitaa langattomasi! käyttämällä liityntäkaapelin 40 sijaan kuvissa 11Aja 11B esitettyjä lähetinvastaanottimia 114, 115 kuuloke-elementissä 11 ja matkaviestimessä 121. Keksinnön mukaisen kuuloke-elementin 11 toimin-5 nan kannalta oleelliset prosessoimisvälineet 34, 37, 38 voivat olla sijoitetut joko itse kuuloke-elementtiin 11, tai edullisesti toiminnot suoritetaan matkaviestimen 121 prosessointivälineissä 122, jolloin kuuloke-elementti 11 on mahdollista toteuttaa erittäin pieneen kokoon ja alhaisin valmistuskustannuksin. Haluttaessa prosessoimisvälineet 34, 37, 38, 39 on mahdollista sijoittaa myös liityntäkaapelin 40 10 liittimeen 123. Tällöin on mahdollista yhdistää pienikokoinen kuuloke-elementti 11 erikoisliityntäkaapelilia 40 vakiomalliseen matkaviestimeen, jossa ei tarvita erityisiä prosessoimisvälineitä 122.
Tässä on esitetty keksinnön toteutusta ja suoritusmuotoja esimerkkien avulla. Alan ammattimiehelle on ilmeistä, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyjen suoritusmuoto-15 jen yksityiskohtiin ja että keksintö voidaan toteuttaa muussakin muodossa poikkeamatta keksinnön tunnusmerkeistä. Esitettyjä suoritusmuotoja tulisi pitää valaisevina, muttei rajoittavina. Siten keksinnön toteutus- ja käyttömahdollisuuksia ra-joittavatkin ainoastaan oheistetut patenttivaatimukset. Täten vaatimusten määrit-telemät erilaiset keksinnön toteutusvaihtoehdot, myös ekvivalenttiset toteutukset ...20 kuuluvat keksinnön piiriin.
» · i * · i * * * * · * # · ·

Claims (11)

19 108909
1. Korvaan liitettävä kuuloke-elementti (11), joka käsittää äänentoistovälineet (12) sähköisen signaalin muuttamiseksi akustiseksi äänisignaaliksi (12’) ja edelleen välittämiseksi kuuloke-elementin (11) käyttäjän korvakäytävään 5 (10), ja puheenilmaisemisvälineet (13) kuuloke-elementin (11) käyttäjän pu heen (15’) ilmaisemiseksi käyttäjän mainitusta samasta korvakäytävästä (10), tunnettu siitä, että se käsittää välineet (34, 37, 50, 55) mainittujen ää-nentoistovälineiden (12) korvakäytävään (10) tuottamien äänien (12’) eliminoimiseksi mainittujen puheenilmaisemisvälineiden (13) ilmaisemista äänistä 10 (12’, 15’, 17’).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuloke-elementti (11), tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää välineet (34, 37, 50, 55) mainittujen äänentoistovälineiden (12) ja mainittujen puheenilmaisemisvälineiden (13) välisen impulssivasteen (56) määrittämiseksi.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuloke-elementti (11), tunnettu siitä, että : se lisäksi käsittää välineet (14, 26, 27, 34, 35, 36, 37) ulkoisten häiriöäänien • ” (17’) eliminoimiseksi mainittujen puheenilmaisemisvälineiden (13) ilmaisemis- ; ta äänistä (12’, 15’, 17’). • · I t *
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuloke-elementti (11), tunnettu siitä, että 20 se lisäksi käsittää välineet (34, 37, 38, 131-137) mainittujen äänentoistoväli- .. neiden (12) tuottamien äänisignaalien (12’) ja mainittujen puheenilmaisemis- • « I välineiden (13) ilmaisemien äänisignaalien (15’, 12’, 17’) erottamiseksi toisis- ,.· taan.
> < · » , ;· 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuloke-elementti (11), tunnettu siitä, että 25 se lisäksi käsittää välineet (34, 37, 38, 131-137) mainittujen äänentoistoväli- • neiden (12) tuottamien äänisignaalien (12’) ja mainittujen puheenilmaisemis- 20 108909 välineiden (13) ilmaisemien äänisignaalien (15’, 12’, 17’) käyttämän taajuuskaistan (62-67) jakamiseksi ainakin kahteen osaan.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kuuloke-elementti (11), tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää puuttuvien taajuuskaistojen (63, 65, 67) ennustusvälineet 5 (34, 37, 136) mainitussa taajuuskaistojen (62-67) jakamisessa syntyneiden puuttuvien taajuuskaistojen (63, 65, 67) ennustamiseksi.
7. Päätelaitejärjestely (120), joka käsittää päätelaitteen (121), joka päätelaite (121) käsittää välineet (122) sanomien välittämiseksi kaksisuuntaisesti, sekä erillisen korvaan liitettävän kuuloke-elementin (11), joka kuuloke-elementti 10 (11) käsittää äänentoistovälineet (12) sähköisen signaalin muuttamiseksi akustiseksi äänisignaaliksi (12’) ja edelleen välittämiseksi kuuloke-elementin (11) käyttäjän korvakäytävään (10), ja puheenilmaisemisvälineet (13) kuuloke-elementin (11) käyttäjän puheen (15’) ilmaisemiseksi kuuloke-elementin (11) käyttäjän mainitusta samasta korvakäytävästä (10) ), tunnettu siitä, että se 15 käsittää välineet (34, 37, 50, 55) mainittujen äänentoistovälineiden (12) korvakäytävään (10) tuottamien äänien (12’) eliminoimiseksi mainittujen puheenilmaisemisvälineiden (13) ilmaisemista äänistä (12’, 15’, 17’).
** 8. Päätelaite (100, 110), joka käsittää välineet sanomien välittämiseksi " kaksisuuntaisesti, äänentoistovälineet (12) sähköisen signaalin muuttamiseksi / /20 akustiseksi äänisignaaliksi (12’) ja edelleen välittämiseksi päätelaitteen (100, : / 110) käyttäjän korvakäytävään (10), sekä puheenilmaisvälineet (13) puheen ;;; (15’) ilmaisemiseksi, tunnettu siitä, että mainitut äänentoistovälineet (12) ja mainitut puheenilmaisemisvälineet (13) on päätelaitteessa järjestetty . lähekkäin molempien liittämiseksi samanaikaisesti käyttäjän yhteen ja * I .···. 25 samaan korvaan, ja päätelaite käsittää lisäksi välineet (34, 37, 50, 55) ,/, mainittujen äänentoistovälineiden (12) korvakäytävään (10) tuottamien äänien (12’) eliminoimiseksi mainittujen puheenilmaisemisvälineiden (13) » · '!‘ ilmaisemista äänistä (12’, 15’, 17’). » * 21 108909
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen päätelaite (100, 110), tunnettu siitä, että osa päätelaitteen (100, 110) käyttöliittymästä (101, 102, 103) on sijoitettu erilliseen ohjaimeen (118), ja että mainittu ohjain (118) ja päätelaite (110) on järjestetty välittämään informaatiota toistensa välillä käyttäen ainakin yhtä 5 seuraavista viestintämenetelmistä: langallinen viestintäyhteys (40) ja langaton viestintäyhteys (114, 115).
10. Menetelmä äänen toistamiseksi henkilön korvaan (10) ja käyttäjän puheen (15’) ilmaisemiseksi, jossa menetelmässä korvaan johdetaan ensimmäinen äänisignaali (12’), mainitusta samasta korvasta (10) ilmaistaan toinen 10 äänisignaali (12’, 15’ 17’) henkilön äänihuulilta (15) pään sisäpuolitse korvakäytävään (10) välittyvän puhesignaalin (15’) ilmaisemiseksi vasteena käyttäjän puheelle, tunnettu siitä, että vähennetään mainitusta toisesta äänisignaalista (12’, 15’ 17’) ensimmäisen äänisignaalin (12’) korvaan aiheuttamaa häiriötä.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ulkopuolisen häiriölähteen (17) korvakäytävään aiheuttaman häiriösignaalin (17’) eliminoimiseksi mainitusta ilmaistusta toisesta äänisignaalista (12’, 15’ 17’) vähennetään virhemikrofonin (14) avulla ilmaistun häiriösignaalin (17’) ’’ vaikutusta puhesignaalin (15’) ilmaisemisen parantamiseksi. * * * · » * » I I I » * » » * · t % * • * > I i I 22 1 08909
FI963173A 1996-08-13 1996-08-13 Kuuloke-elementti ja päätelaite FI108909B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI963173A FI108909B (fi) 1996-08-13 1996-08-13 Kuuloke-elementti ja päätelaite
US08/906,371 US6415034B1 (en) 1996-08-13 1997-08-04 Earphone unit and a terminal device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI963173 1996-08-13
FI963173A FI108909B (fi) 1996-08-13 1996-08-13 Kuuloke-elementti ja päätelaite

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI963173A0 FI963173A0 (fi) 1996-08-13
FI963173A FI963173A (fi) 1998-02-14
FI108909B true FI108909B (fi) 2002-04-15

Family

ID=8546485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI963173A FI108909B (fi) 1996-08-13 1996-08-13 Kuuloke-elementti ja päätelaite

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6415034B1 (fi)
FI (1) FI108909B (fi)

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001289524A1 (en) * 2000-06-09 2001-12-24 Ziyi Cheng A noise-suppressing receiver
US6661901B1 (en) * 2000-09-01 2003-12-09 Nacre As Ear terminal with microphone for natural voice rendition
US6728385B2 (en) * 2002-02-28 2004-04-27 Nacre As Voice detection and discrimination apparatus and method
DE10249495B3 (de) * 2002-10-24 2004-05-27 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zum Testen von Lautsprechern auf Funktionsfähigkeit
KR100851286B1 (ko) * 2003-11-11 2008-08-08 마테크, 인코포레이티드 단일 트랜스듀서를 갖는 쌍방향 통신 장치
WO2005048574A1 (en) * 2003-11-11 2005-05-26 Matech, Inc. Automatic-switching wireless communication device
DE112005002045T5 (de) * 2004-09-01 2007-10-04 School Juridical Person Of Fukuoka Kogyo Daigaku Schaltung zur Schwingungs- und Echounterdrückung und Mikrofon-Lautsprecher-Einheit
US8315379B2 (en) * 2004-11-10 2012-11-20 Matech, Inc. Single transducer full duplex talking circuit
US7529379B2 (en) * 2005-01-04 2009-05-05 Motorola, Inc. System and method for determining an in-ear acoustic response for confirming the identity of a user
US20060234780A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-19 Ramsden Martin H Speakerphone with detachable ear bud
US8031878B2 (en) * 2005-07-28 2011-10-04 Bose Corporation Electronic interfacing with a head-mounted device
US7447308B2 (en) * 2005-08-26 2008-11-04 Jin-Chou Tsai Low-noise transmitting receiving earset
US20070133820A1 (en) * 2005-12-14 2007-06-14 Alon Konchitsky Channel capacity improvement in wireless mobile communications by voice SNR advancements
US20070160243A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-12 Phonak Ag System and method for separation of a user's voice from ambient sound
US20070172075A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Alon Konchitsky Noise canceling method and apparatus increasing channel capacity
US20070172074A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Alon Konchitsky Capacity increase in voice over packets communications systems using novel noise canceling methods and apparatus
US7627352B2 (en) * 2006-03-27 2009-12-01 Gauger Jr Daniel M Headset audio accessory
US8706482B2 (en) * 2006-05-11 2014-04-22 Nth Data Processing L.L.C. Voice coder with multiple-microphone system and strategic microphone placement to deter obstruction for a digital communication device
US7761106B2 (en) * 2006-05-11 2010-07-20 Alon Konchitsky Voice coder with two microphone system and strategic microphone placement to deter obstruction for a digital communication device
US7742790B2 (en) * 2006-05-23 2010-06-22 Alon Konchitsky Environmental noise reduction and cancellation for a communication device including for a wireless and cellular telephone
US8199919B2 (en) 2006-06-01 2012-06-12 Personics Holdings Inc. Earhealth monitoring system and method II
US8917876B2 (en) 2006-06-14 2014-12-23 Personics Holdings, LLC. Earguard monitoring system
US7706821B2 (en) * 2006-06-20 2010-04-27 Alon Konchitsky Noise reduction system and method suitable for hands free communication devices
US20080031475A1 (en) 2006-07-08 2008-02-07 Personics Holdings Inc. Personal audio assistant device and method
US11450331B2 (en) 2006-07-08 2022-09-20 Staton Techiya, Llc Personal audio assistant device and method
US7773759B2 (en) * 2006-08-10 2010-08-10 Cambridge Silicon Radio, Ltd. Dual microphone noise reduction for headset application
US8774433B2 (en) * 2006-11-18 2014-07-08 Personics Holdings, Llc Method and device for personalized hearing
WO2008083315A2 (en) * 2006-12-31 2008-07-10 Personics Holdings Inc. Method and device configured for sound signature detection
US7920903B2 (en) * 2007-01-04 2011-04-05 Bose Corporation Microphone techniques
US8917894B2 (en) * 2007-01-22 2014-12-23 Personics Holdings, LLC. Method and device for acute sound detection and reproduction
WO2008095013A1 (en) * 2007-01-30 2008-08-07 Personics Holdings Inc. Sound pressure level monitoring and notification system
US8254591B2 (en) 2007-02-01 2012-08-28 Personics Holdings Inc. Method and device for audio recording
GB2441835B (en) * 2007-02-07 2008-08-20 Sonaptic Ltd Ambient noise reduction system
US11750965B2 (en) 2007-03-07 2023-09-05 Staton Techiya, Llc Acoustic dampening compensation system
US8111839B2 (en) 2007-04-09 2012-02-07 Personics Holdings Inc. Always on headwear recording system
US11217237B2 (en) * 2008-04-14 2022-01-04 Staton Techiya, Llc Method and device for voice operated control
US11317202B2 (en) 2007-04-13 2022-04-26 Staton Techiya, Llc Method and device for voice operated control
US8577062B2 (en) * 2007-04-27 2013-11-05 Personics Holdings Inc. Device and method for controlling operation of an earpiece based on voice activity in the presence of audio content
US10194032B2 (en) 2007-05-04 2019-01-29 Staton Techiya, Llc Method and apparatus for in-ear canal sound suppression
US11683643B2 (en) * 2007-05-04 2023-06-20 Staton Techiya Llc Method and device for in ear canal echo suppression
US11856375B2 (en) * 2007-05-04 2023-12-26 Staton Techiya Llc Method and device for in-ear echo suppression
WO2009006418A1 (en) 2007-06-28 2009-01-08 Personics Holdings Inc. Method and device for background noise mitigation
US10009677B2 (en) 2007-07-09 2018-06-26 Staton Techiya, Llc Methods and mechanisms for inflation
US7817808B2 (en) * 2007-07-19 2010-10-19 Alon Konchitsky Dual adaptive structure for speech enhancement
WO2009042635A1 (en) * 2007-09-24 2009-04-02 Sound Innovations Inc. In-ear digital electronic noise cancelling and communication device
US8855343B2 (en) * 2007-11-27 2014-10-07 Personics Holdings, LLC. Method and device to maintain audio content level reproduction
US8606573B2 (en) 2008-03-28 2013-12-10 Alon Konchitsky Voice recognition improved accuracy in mobile environments
US20090248411A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Alon Konchitsky Front-End Noise Reduction for Speech Recognition Engine
US8737649B2 (en) * 2008-03-31 2014-05-27 Cochlear Limited Bone conduction device with a user interface
WO2010014663A2 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method for adaptive control and equalization of electroacoustic channels
US8600067B2 (en) 2008-09-19 2013-12-03 Personics Holdings Inc. Acoustic sealing analysis system
US9129291B2 (en) 2008-09-22 2015-09-08 Personics Holdings, Llc Personalized sound management and method
US8554350B2 (en) 2008-10-15 2013-10-08 Personics Holdings Inc. Device and method to reduce ear wax clogging of acoustic ports, hearing aid sealing system, and feedback reduction system
EP2202998B1 (en) * 2008-12-29 2014-02-26 Nxp B.V. A device for and a method of processing audio data
US8705784B2 (en) * 2009-01-23 2014-04-22 Sony Corporation Acoustic in-ear detection for earpiece
JP2012517865A (ja) 2009-02-13 2012-08-09 パーソニクス ホールディングス インコーポレイテッド 耳栓およびポンピングシステム
US8477957B2 (en) * 2009-04-15 2013-07-02 Nokia Corporation Apparatus, method and computer program
US9198800B2 (en) 2009-10-30 2015-12-01 Etymotic Research, Inc. Electronic earplug for providing communication and protection
EP2545716B1 (en) * 2010-03-12 2019-11-13 Nokia Technologies Oy Apparatus, method and computer program for controlling an acoustic signal
EP2586216A1 (en) 2010-06-26 2013-05-01 Personics Holdings, Inc. Method and devices for occluding an ear canal having a predetermined filter characteristic
US9847092B2 (en) * 2010-12-22 2017-12-19 Alon Konchitsky Methods and system for wideband signal processing in communication network
US8903107B2 (en) * 2010-12-22 2014-12-02 Alon Konchitsky Wideband noise reduction system and a method thereof
CA2823346A1 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Ambientz Information processing using a population of data acquisition devices
US10356532B2 (en) 2011-03-18 2019-07-16 Staton Techiya, Llc Earpiece and method for forming an earpiece
US10362381B2 (en) 2011-06-01 2019-07-23 Staton Techiya, Llc Methods and devices for radio frequency (RF) mitigation proximate the ear
US9398366B2 (en) 2012-07-23 2016-07-19 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Handset and headset
US9491542B2 (en) 2012-07-30 2016-11-08 Personics Holdings, Llc Automatic sound pass-through method and system for earphones
US10143592B2 (en) 2012-09-04 2018-12-04 Staton Techiya, Llc Occlusion device capable of occluding an ear canal
US20140098019A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Stefan Kristo Device display label
US10043535B2 (en) 2013-01-15 2018-08-07 Staton Techiya, Llc Method and device for spectral expansion for an audio signal
US9270244B2 (en) 2013-03-13 2016-02-23 Personics Holdings, Llc System and method to detect close voice sources and automatically enhance situation awareness
KR101983659B1 (ko) * 2013-04-16 2019-05-30 삼성전자주식회사 무선 양이 청각 기기의 저전력 운용 방법 및 장치
US11170089B2 (en) 2013-08-22 2021-11-09 Staton Techiya, Llc Methods and systems for a voice ID verification database and service in social networking and commercial business transactions
US9167082B2 (en) 2013-09-22 2015-10-20 Steven Wayne Goldstein Methods and systems for voice augmented caller ID / ring tone alias
US10405163B2 (en) * 2013-10-06 2019-09-03 Staton Techiya, Llc Methods and systems for establishing and maintaining presence information of neighboring bluetooth devices
US10045135B2 (en) 2013-10-24 2018-08-07 Staton Techiya, Llc Method and device for recognition and arbitration of an input connection
US10043534B2 (en) 2013-12-23 2018-08-07 Staton Techiya, Llc Method and device for spectral expansion for an audio signal
KR101598400B1 (ko) * 2014-09-17 2016-02-29 해보라 주식회사 이어셋 및 그 제어 방법
US10163453B2 (en) 2014-10-24 2018-12-25 Staton Techiya, Llc Robust voice activity detector system for use with an earphone
US10413240B2 (en) 2014-12-10 2019-09-17 Staton Techiya, Llc Membrane and balloon systems and designs for conduits
US10709388B2 (en) 2015-05-08 2020-07-14 Staton Techiya, Llc Biometric, physiological or environmental monitoring using a closed chamber
US10418016B2 (en) 2015-05-29 2019-09-17 Staton Techiya, Llc Methods and devices for attenuating sound in a conduit or chamber
US20170148466A1 (en) * 2015-11-25 2017-05-25 Tim Jackson Method and system for reducing background sounds in a noisy environment
US10616693B2 (en) 2016-01-22 2020-04-07 Staton Techiya Llc System and method for efficiency among devices
US10884696B1 (en) 2016-09-15 2021-01-05 Human, Incorporated Dynamic modification of audio signals
US10405082B2 (en) 2017-10-23 2019-09-03 Staton Techiya, Llc Automatic keyword pass-through system
US11638084B2 (en) 2018-03-09 2023-04-25 Earsoft, Llc Eartips and earphone devices, and systems and methods therefor
US11607155B2 (en) 2018-03-10 2023-03-21 Staton Techiya, Llc Method to estimate hearing impairment compensation function
US10951994B2 (en) 2018-04-04 2021-03-16 Staton Techiya, Llc Method to acquire preferred dynamic range function for speech enhancement
US11488590B2 (en) 2018-05-09 2022-11-01 Staton Techiya Llc Methods and systems for processing, storing, and publishing data collected by an in-ear device
US11122354B2 (en) 2018-05-22 2021-09-14 Staton Techiya, Llc Hearing sensitivity acquisition methods and devices
US11032664B2 (en) 2018-05-29 2021-06-08 Staton Techiya, Llc Location based audio signal message processing

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3995113A (en) 1975-07-07 1976-11-30 Okie Tani Two-way acoustic communication through the ear with acoustic and electric noise reduction
DK159190C (da) * 1988-05-24 1991-03-04 Steen Barbrand Rasmussen Oereprop til stoejbeskyttet kommunikation mellem brugeren af oereproppen og omgivelserne
US5285165A (en) 1988-05-26 1994-02-08 Renfors Markku K Noise elimination method
GB2226931B (en) 1989-01-10 1993-04-21 Plessey Co Plc A head-worn radio transceiver.
FI83576C (fi) 1989-02-10 1991-07-25 Nokia Mobira Oy Foerfarande och kopplingsarrangemang foer reglering av ljudstyrkan vid en mobiltelefon.
US5099519A (en) 1990-05-29 1992-03-24 Yu Guan Headphones
US5298692A (en) * 1990-11-09 1994-03-29 Kabushiki Kaisha Pilot Earpiece for insertion in an ear canal, and an earphone, microphone, and earphone/microphone combination comprising the same
FI92535C (fi) 1992-02-14 1994-11-25 Nokia Mobile Phones Ltd Kohinan vaimennusjärjestelmä puhesignaaleille
US5343523A (en) 1992-08-03 1994-08-30 At&T Bell Laboratories Telephone headset structure for reducing ambient noise
US5426719A (en) 1992-08-31 1995-06-20 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Ear based hearing protector/communication system
DK170012B1 (da) 1992-09-10 1995-04-24 Peer Kuhlmann Øremikrofon til indsætning i øre i forbindelse med mobiltelefoner og mobilradio
US5732143A (en) * 1992-10-29 1998-03-24 Andrea Electronics Corp. Noise cancellation apparatus
US5909498A (en) * 1993-03-25 1999-06-01 Smith; Jerry R. Transducer device for use with communication apparatus
EP0637187B1 (en) 1993-07-28 1999-12-22 Pan Communications, Inc. Two-way communications earset
GB2281004A (en) 1993-08-11 1995-02-15 Yang Chao Ming Combined microphone/earphone
JPH07202998A (ja) * 1993-12-29 1995-08-04 Nec Corp 周囲ノイズ除去機能を備えた電話機
DE69527731T2 (de) * 1994-05-18 2003-04-03 Nippon Telegraph & Telephone Sender-Empfänger mit einem akustischen Wandler vom Ohrpassstück-Typ
JPH08181754A (ja) * 1994-12-21 1996-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信機用送受話器
US5692059A (en) * 1995-02-24 1997-11-25 Kruger; Frederick M. Two active element in-the-ear microphone system

Also Published As

Publication number Publication date
FI963173A (fi) 1998-02-14
US6415034B1 (en) 2002-07-02
FI963173A0 (fi) 1996-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI108909B (fi) Kuuloke-elementti ja päätelaite
KR102266080B1 (ko) 주파수 의존 측음 교정
US10327071B2 (en) Head-wearable hearing device
KR102196012B1 (ko) 트랜스듀서 상태의 검출에 기초하여 오디오 트랜스듀서의 성능을 향상시키는 방법들 및 시스템들
US6690800B2 (en) Method and apparatus for communication operator privacy
US8675884B2 (en) Method and a system for processing signals
US6671379B2 (en) Ear microphone apparatus and method
JP5315506B2 (ja) 骨伝導音伝播のための方法及びシステム
US7983433B2 (en) Earset assembly
US8543061B2 (en) Cellphone managed hearing eyeglasses
CN105324810B (zh) 通过偏置抗噪音水平进行适应性噪音消除的***和方法
US8972251B2 (en) Generating a masking signal on an electronic device
CN107452367B (zh) 在耳用扬声器通道中的适应性噪音消除的协调控制
US5692059A (en) Two active element in-the-ear microphone system
US20110158420A1 (en) Stand-alone ear bud for active noise reduction
US8144891B2 (en) Earphone set
US20140364171A1 (en) Method and system for improving voice communication experience in mobile communication devices
JP2005512440A (ja) 能動等化回路を有する通信装置およびその方法
EP1385324A1 (en) A system and method for reducing the effect of background noise
US20100184488A1 (en) Sound signal adjuster adjusting the sound volume of a distal end voice signal responsively to proximal background noise
US20170245065A1 (en) Hearing Eyeglass System and Method
TW201801543A (zh) 增强從耳機的聽筒傳送的麥克風信號的方法及裝置
EP0825798A2 (en) An earphone unit and a terminal device
JPH08340590A (ja) イヤホンマイク装置
AU2006200446B2 (en) Ear Microphone Apparatus and Method