FR2761800A1 - Voice detection system replacing conventional microphone of mobile phone - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE VOIX ET TELEPHONE LE
METTANT EN OEUVRE.VOICE TRANSMISSION DEVICE AND TELEPHONE
IMPLEMENTING.
La présente invention concerne un dispositif de transmission de voix et un téléphone le mettant en oeuvre. The present invention relates to a voice transmission device and a telephone implementing it.
Les dispositifs de transmission de voix actuellement connus, de type à microphone, ne sont capables de transmettre que les sons perçus par ledit microphone. Ils imposent donc à l'utilisateur de parler à voix haute, ce qui nuit à la discrétion de la transmission de voix. Ceci est particulièrement gênant dans le cas de téléphones portables que l'utilisateur souhaite utiliser à tout moment, et en particulier en cours de réunion, parmi des personnes connues ou parmi des inconnus. The currently known voice transmission devices, of the microphone type, are only capable of transmitting the sounds perceived by said microphone. They therefore require the user to speak aloud, which affects the discretion of voice transmission. This is particularly troublesome in the case of mobile telephones which the user wishes to use at any time, and in particular during a meeting, among known persons or among unknown persons.
La présente invention entend remédier à ces inconvénients en présentant un dispositif dont le principe est de percevoir la forme des organes vocaux, en particulier de la gorge etlou de la bouche de l'utilisateur, puis d'associer cette forme à un son audible. The present invention intends to remedy these drawbacks by presenting a device the principle of which is to perceive the shape of the vocal organs, in particular of the throat and / or the mouth of the user, then to associate this shape with an audible sound.
A cet effet, la présente invention vise un dispositif de transmission de voix, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détection de la forme de la bouche etlou de la gorge de l'utilisateur, un moyen de mise en correspondance de chaque dite forme de bouche etlou de gorge avec un son audible et un moyen de transmission dudit son audible. To this end, the present invention relates to a voice transmission device, characterized in that it comprises a means of detecting the shape of the mouth and / or throat of the user, a means of matching each said mouth and throat shape with an audible sound and a means of transmitting said audible sound.
Grâce à ces dispositions, même lorsque l'utilisateur n'émet qu'une très faible puissance sonore, le dispositif perçoit la forme de la bouche etlou de la gorge et l'associe à un son. On sait, en effet que, la forme de la bouche et/ou de la gorge est en étroite relation avec les sons prononcés ou articulés par l'utilisateur. Thanks to these provisions, even when the user emits only a very low sound power, the device perceives the shape of the mouth and / or throat and associates it with a sound. It is known, in fact, that the shape of the mouth and / or of the throat is closely related to the sounds pronounced or articulated by the user.
Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détection de forme de bouche et/ou de gorge comporte un récepteur de sons adapté à percevoir des chuchotements et à émettre un signal représentatif desdits chuchotements. According to particular characteristics, the means for detecting the shape of the mouth and / or of the throat comprises a sound receiver adapted to perceive whispers and to emit a signal representative of said whispers.
Grâce à ces dispositions, le dispositif selon l'invention est d'une réalisation particulièrement simple puisqu'il utilise un récepteur de sons, d'ultrasons ou d'infrasons et traite le signal électrique émis par ce capteur. Thanks to these provisions, the device according to the invention is of a particularly simple embodiment since it uses a receiver of sounds, ultrasound or infrasound and processes the electrical signal emitted by this sensor.
Selon d'autres caractéristiques particulières, le dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus comporte des moyens de filtrage adaptés à transmettre préférentiellement les fréquences correspondant aux chuchotements. According to other particular characteristics, the device as succinctly explained above comprises filtering means adapted to preferentially transmit the frequencies corresponding to the whispers.
Grâce à ces dispositions, le dispositif selon l'invention extrait, parmi les sons qu'il reçoit les fréquences sonores correspondant aux sons émis au cours d'un chuchotement. Thanks to these arrangements, the device according to the invention extracts, from the sounds it receives, the sound frequencies corresponding to the sounds emitted during a whisper.
Selon d'autres caractéristiques particulières, le moyen de détection de forme de bouche et/ou de gorge comporte des moyens de capture optique de la forme de la bouche adaptés à émettre des signaux représentatifs de ladite forme et des dispositifs de traitement desdits signaux. According to other particular characteristics, the means for detecting the shape of the mouth and / or of the throat comprises means of optical capture of the shape of the mouth adapted to emit signals representative of said shape and devices for processing said signals.
Grâce à ces dispositions, le dispositif selon l'invention lit sur les lèvres de l'utilisateur les sons qu'il prononce. Thanks to these provisions, the device according to the invention reads on the lips of the user the sounds he pronounces.
Selon d'autres caractéristiques particulières, les moyens de capture optique comporte une matrice de capteurs photosensibles. According to other particular characteristics, the optical capture means comprises a matrix of photosensitive sensors.
Ainsi, c'est par un traitement d'images représentées par les signaux sortant de la matrice de capteurs photosensibles que les sons sont lus sur les lèvres de l'utilisateur. Thus, it is by processing images represented by the signals leaving the matrix of photosensitive sensors that the sounds are read on the lips of the user.
Selon d'autres caractéristiques particulières, les moyens de détection de forme de bouche et/ou de gorge comportent un émetteur d'ondes acoustiques et un récepteur d'ondes acoustiques. According to other particular characteristics, the means for detecting the shape of the mouth and / or of the groove comprise an emitter of acoustic waves and a receiver of acoustic waves.
Grâce à ces dispositions, c'est par un traitement de l'échos d'ondes acoustiques prédéterminées que les moyens de détection de forme fonctionnent. Thanks to these provisions, it is by processing the echoes of predetermined acoustic waves that the shape detection means operate.
Selon d'autres caractéristiques particulières: - L'émetteur d'ondes acoustiques est adapté à émettre des ondes ultrasonores, et/ou - L'émetteur d'ondes acoustiques est adapté à émettre des ondes infrasonores. According to other particular characteristics: - The acoustic wave emitter is adapted to emit ultrasonic waves, and / or - The acoustic wave emitter is adapted to emit infrasonic waves.
Grâce à ces dispositions, les sons émis par ledit émetteur ne sont pas audibles et ne peuvent donc déranger ni l'utilisateur ni ses voisins. Thanks to these provisions, the sounds emitted by said transmitter are not audible and therefore cannot disturb the user or his neighbors.
Selon d'autres caractéristiques particulières, le dispositif selon l'invention tel que succinctement exposé ci-dessus comporte deux capteurs de sons dont l'un est placé en regard de la bouche de l'utilisateur et l'autre n'est pas placé en regard de la bouche de l'utilisateur et un moyen de comparaison adapté à transmettre aux moyens de transmission de sons des signaux représentatifs de différences entre les signaux émis par lesdits capteurs. According to other particular characteristics, the device according to the invention as succinctly explained above comprises two sound sensors, one of which is placed opposite the mouth of the user and the other is not placed in look of the mouth of the user and a comparison means adapted to transmit to the sound transmission means signals representative of differences between the signals emitted by said sensors.
Grâce à ces dispositions, le dispositif n'est que très peu perturbé par les ondes sonores ambiantes. Thanks to these provisions, the device is only very slightly disturbed by the ambient sound waves.
L'invention vise aussi un téléphone, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus. The invention also relates to a telephone, characterized in that it comprises a device as briefly described above.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite dans regard des dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 représente un premier mode de réalisation de la présente invention;
- la figure 2 représente une variante du premier mode de réalisation de la présente invention;
- la figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de la présente invention;
- la figure 4 représente un troisième mode de réalisation de la présente invention ; et
- la figure 5 représente un circuit électronique incorporé dans chacun des modes de réalisation présentés en regard des figures 1 à 4.Other advantages, aims and characteristics of the invention will emerge from the description which follows, given in relation to the appended drawings in which:
- Figure 1 shows a first embodiment of the present invention;
- Figure 2 shows a variant of the first embodiment of the present invention;
- Figure 3 shows a second embodiment of the present invention;
- Figure 4 shows a third embodiment of the present invention; and
FIG. 5 represents an electronic circuit incorporated in each of the embodiments presented with reference to FIGS. 1 to 4.
Dans le premier mode de réalisation de la présente invention illustré en figure 1, un appareil téléphonique Il comporte un clavier 23, un écran graphique 24, un haut-parleur 12, un microphone vocal 13 placé devant la bouche 1 de l'utilisateur, un microphone d'ambiance 14, un circuit d'atténuation de bruit 15, un haut-parleur 16 placé devant la bouche 1 de l'utilisateur, un émetteur hertzien 17 ainsi qu'un circuit électronique spécifique 18. Dans un but explicatif le circuit électronique spécifique 18 est représenté sous forme de schéma bloc, en dehors du téléphone 11, alors que, dans le mode de réalisation effectif, il est incorporé dans ledit téléphone 11. In the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1, a telephone apparatus It comprises a keyboard 23, a graphic screen 24, a loudspeaker 12, a vocal microphone 13 placed in front of the mouth 1 of the user, a ambient microphone 14, a noise attenuation circuit 15, a loudspeaker 16 placed in front of the mouth 1 of the user, a radio transmitter 17 as well as a specific electronic circuit 18. For an explanatory purpose the electronic circuit specific 18 is represented in the form of a block diagram, apart from the telephone 11, whereas, in the effective embodiment, it is incorporated into said telephone 11.
La bouche de l'utilisateur est ici schématiquement représentée sous forme de cavité sonore. The mouth of the user is here schematically represented in the form of a sound cavity.
Le circuit électronique spécifique 18 comporte un filtre fréquenciel 19 relié au microphone vocal 13, un circuit de reconnaissance de spectre 20, une mémoire de spectres caractéristiques 21 et un circuit de mise en correspondance 22. The specific electronic circuit 18 includes a frequency filter 19 connected to the vocal microphone 13, a spectrum recognition circuit 20, a memory of characteristic spectra 21 and a matching circuit 22.
L'appareil téléphonique 11 comporte tous les circuits connus nécessaires au fonctionnement de type connu d'un téléphone portable utilisé à voix haute, comportant éventuellement des fonctions d'agenda électronique, d'organisateur, de télécopieur, de messagerie. A cet effet, il comporte un clavier 23 et un écran graphique 24 susceptible d'afficher des symboles graphiques, par exemple alphanumériques et une mémoire de données téléphoniques 25 telles que des numéros de téléphone mis en correspondance avec des noms. The telephone apparatus 11 comprises all the known circuits necessary for the operation of the known type of a portable telephone used in a loud voice, possibly comprising functions of electronic agenda, organizer, fax machine, messaging. To this end, it comprises a keyboard 23 and a graphic screen 24 capable of displaying graphic symbols, for example alphanumeric and a telephone data memory 25 such as telephone numbers matched with names.
Le haut-parleur 12 est adapté à émettre les sons reçus d'un interlocuteur téléphonique, selon des techniques connues. The loudspeaker 12 is adapted to emit the sounds received from a telephone interlocutor, according to known techniques.
Le microphone vocal 13, placé devant la bouche 1 de l'utilisateur, est adapté à émettre un signal représentatif des fréquences audibles et inaudibles émises au cours de chuchotements émis par la bouche 1 de l'utilisateur. The vocal microphone 13, placed in front of the mouth 1 of the user, is adapted to emit a signal representative of the audible and inaudible frequencies emitted during whispers emitted by the mouth 1 of the user.
Le microphone d'ambiance 14, le circuit d'atténuation de bruit 15 et le haut-parleur 16 placé devant la bouche 1 de l'utilisateur sont de type connu. Ils utilisent une technique appelée bruit négatif , qui consiste à faire émettre au haut-parleur 16 des ondes sonores en opposition de phase avec les ondes sonores ambiante, perçues par le microphone d'ambiance 14, de telle manière que dans une région donnée, ici la bouche 1 de l'utilisateur, les ondes sonores résultant de la combinaison des ondes sonores ambiantes et des ondes sonores émises par le haut-parleur 16 possèdent une intensité beaucoup plus faible que celle des ondes sonores ambiantes. The ambient microphone 14, the noise attenuation circuit 15 and the loudspeaker 16 placed in front of the mouth 1 of the user are of known type. They use a technique called negative noise, which consists in causing the speaker 16 to emit sound waves in phase opposition with the ambient sound waves, perceived by the ambient microphone 14, in such a way that in a given region, here mouth 1 of the user, the sound waves resulting from the combination of ambient sound waves and sound waves emitted by the speaker 16 have a much lower intensity than that of the ambient sound waves.
Le filtre fréquenciel 19, relié au microphone vocal 13, est adapté à atténuer les fréquences sonores qui ne sont pas émises au cours d'un chuchotement avec un facteur d'atténuation plus fort que celui qui s'applique aux fréquences sonores (audibles ou inaudibles) qui sont émises au cours d'un chuchotement. The frequency filter 19, connected to the vocal microphone 13, is adapted to attenuate the sound frequencies which are not emitted during a whisper with a stronger attenuation factor than that which applies to the sound frequencies (audible or inaudible ) that are emitted during a whisper.
Dans la mémoire de spectres caractéristiques 21 ont été préalablement mémorisées des successions de spectres sonores qui correspondent au chuchotement de tous les phonèmes utilisés par l'utilisateur. In the memory of characteristic spectra 21 have been previously stored successions of sound spectra which correspond to the whisper of all the phonemes used by the user.
Le circuit de reconnaissance de spectre 20 est adapté à extraire, de manière connue, le spectre des ondes sonores sortant du filtre fréquenciel et à comparer les successions de spectre ainsi extraits avec les successions de spectre mémorisés dans la mémoire de spectres 21. Le circuit de reconnaissance de spectre 20 émet un signal représentatif du phonème ainsi reconnu, à destination du circuit de mise en correspondance 22. The spectrum recognition circuit 20 is adapted to extract, in a known manner, the spectrum of the sound waves leaving the frequency filter and to compare the successions of spectrum thus extracted with the successions of spectrum stored in the memory of spectra 21. The circuit of spectrum recognition 20 emits a signal representative of the phoneme thus recognized, intended for the matching circuit 22.
Le circuit de mise en correspondance 22 émet des signaux sonores correspondant: - à la voix de l'utilisateur au cours de la prononciation du phonème reconnu par le circuit de reconnaissance 20 et - à l'intensité sonore mesurée en sortie du filtre fréquenciel 19. The matching circuit 22 emits sound signals corresponding: - to the voice of the user during the pronunciation of the phoneme recognized by the recognition circuit 20 and - to the sound intensity measured at the output of the frequency filter 19.
A cet effet, il a été préalablement mémorisé dans le circuit de mise en correspondance 22, des éléments caractéristiques de la voix de l'utilisateur, comme par exemple le spectre des fréquences sonores qui correspondent à chacun de ces phonèmes, ou encore l'onde sonore que la bouche 1 de l'utilisateur émet lorsqu'il prononce ledit phonème. For this purpose, it has been previously stored in the matching circuit 22, elements characteristic of the user's voice, such as for example the spectrum of sound frequencies which correspond to each of these phonemes, or the wave sound that the user's mouth 1 emits when he pronounces said phoneme.
Le signal représentatif d'ondes sonores est émis par le circuit de mise en correspondance d'une part vers le haut parleur 12 de telle manière que l'utilisateur entende la voix qu'entend son interlocuteur et vers l'émetteur 17. The signal representing sound waves is emitted by the matching circuit on the one hand towards the loudspeaker 12 so that the user hears the voice heard by his interlocutor and towards the transmitter 17.
L'émetteur hertzien 17 est partie d'un émetteur/récepteur hertzien de type connu dans la téléphonie mobile. II est adapté à émettre à distance des ondes électromagnétiques représentatives des signaux sortant du circuit de mise en correspondance 22 et à recevoir des ondes électromagnétiques représentatives de signaux sonores émis par l'interlocuteur en ligne. The radio transmitter 17 is part of a radio transmitter / receiver of a type known in mobile telephony. It is adapted to remotely transmit electromagnetic waves representative of the signals leaving the matching circuit 22 and to receive electromagnetic waves representative of sound signals emitted by the on-line interlocutor.
Un interrupteur 26, commandé par une touche du clavier 23, commute la sortie du microphone vocal 13 soit en connexion électrique avec le filtre fréquenciel 19, soit directement avec l'émetteur 17, pour le fonctionnement du téléphone à voix haute. A switch 26, controlled by a key on the keyboard 23, switches the output of the vocal microphone 13 either in electrical connection with the frequency filter 19, or directly with the transmitter 17, for the operation of the telephone aloud.
Selon une variante représentée en figure 2, on compare le spectre des ondes sonores ambiantes avec celui des ondes sortant de la bouche 1 de l'utilisateur pour en déduire d'une part les sons chuchotés et, d'autre part, la forme de la bouche et/ou de la gorge de l'utilisateur. En effet, outre le fonctionnement présenté ci-dessus, en regard de la figure 1, concernant les chuchotements, pour chaque phonème et pour chaque locuteur, la bouche et la gorge prennent une forme particulière, et l'échos des sons ambiants dans cette forme particulière présente une atténuation sélective des fréquences présentes. According to a variant represented in FIG. 2, the spectrum of the ambient sound waves is compared with that of the waves leaving the mouth 1 of the user in order to deduce on the one hand the whispered sounds and, on the other hand, the shape of the user's mouth and / or throat. Indeed, in addition to the operation presented above, with reference to FIG. 1, concerning the whispers, for each phoneme and for each speaker, the mouth and the throat take a particular form, and the echoes of the ambient sounds in this form particular presents a selective attenuation of the frequencies present.
A cet effet, les microphones 13 et 14 sont chacun reliés à un circuit d'extraction de spectre, respectivement 2 et 3, et un comparateur 4, relié aux sorties des circuits d'extraction de spectre, est adapté à normaliser les intensités sonores et à extraire les fréquences les plus différentes entre les deux spectres. La sortie de ce filtre fréquenciel est reliée à l'entrée du circuit de reconnaissance de spectre 20. To this end, the microphones 13 and 14 are each connected to a spectrum extraction circuit, respectively 2 and 3, and a comparator 4, connected to the outputs of the spectrum extraction circuits, is adapted to normalize the sound intensities and to extract the most different frequencies between the two spectra. The output of this frequency filter is connected to the input of the spectrum recognition circuit 20.
Dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention illustré en figure 3, un téléphone portable 31 comporte un haut-parleur 32, un microphone vocal 33 placé en regard de la bouche 1 de l'utilisateur, un clavier 43, un afficheur graphique 44, une mémoire de données téléphoniques 45, un émetteur hertzien 37, une microcaméra 39 placé en regard de la bouche 1 de l'utilisateur, et un circuit électronique spécifique 38. In the second embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3, a portable telephone 31 comprises a loudspeaker 32, a vocal microphone 33 placed opposite the mouth 1 of the user, a keyboard 43, a graphic display 44 , a telephone data memory 45, a radio transmitter 37, a microcamera 39 placed opposite the mouth 1 of the user, and a specific electronic circuit 38.
Dans un but explicatif le circuit électronique spécifique 38 est représenté sous forme de schéma bloc, en dehors du téléphone 31, alors que, dans le mode de réalisation effectif, il est incorporé dans ledit téléphone 31. For explanatory purposes, the specific electronic circuit 38 is represented in the form of a block diagram, apart from the telephone 31, whereas, in the effective embodiment, it is incorporated in said telephone 31.
Le circuit électronique spécifique 38 comporte un circuit de traitement d'images 47, un circuit de reconnaissance de phonèmes 40, une mémoire de caractéristiques visuelles 41 et un circuit de mise en correspondance 42. The specific electronic circuit 38 comprises an image processing circuit 47, a phoneme recognition circuit 40, a memory for visual characteristics 41 and a matching circuit 42.
La caméra 39 comporte, de manière connue dans les caméras vidéo, une matrice de capteurs photosensibles. The camera 39 comprises, in a manner known in video cameras, a matrix of photosensitive sensors.
Le circuit de traitement d'image 47 est adapté à extraire du signal représentatif d'image issu de la microcaméra 39, des valeurs caractéristiques, comportant la valeur de l'écartement des lèvres en différentes sections verticales et horizontales de la bouche. L'inventeur a montré qu'en utilisant neuf valeurs de sections entre la partie haute de la lèvre supérieure et la partie basse de la lèvre inférieure, et la largeur des lèvres, les prononciations des mots de la langue française pouvaient être différenciées. The image processing circuit 47 is adapted to extract from the image representative signal from the microcamera 39, characteristic values, comprising the value of the spacing of the lips in different vertical and horizontal sections of the mouth. The inventor has shown that by using nine values of sections between the upper part of the upper lip and the lower part of the lower lip, and the width of the lips, the pronunciations of the words of the French language can be differentiated.
La mémoire 41 a été préalablement chargée par les successions de valeurs desdites sections et largeur correspondant à chaque phonème prononcé par l'utilisateur. The memory 41 has been previously loaded by the successions of values of said sections and width corresponding to each phoneme spoken by the user.
Le circuit de reconnaissance de phonème 40 effectue la comparaison de la succession mémorisée correspondant à chaque phonème avec la succession des valeurs mesurées par le circuit de traitement d'images 47. Il émet en conséquence un signal numérique représentatif du phonème prononcé, à destination du circuit de mise en correspondance 42. The phoneme recognition circuit 40 compares the stored succession corresponding to each phoneme with the succession of values measured by the image processing circuit 47. It therefore sends a digital signal representative of the pronounced phoneme, intended for the circuit matching 42.
II a été préalablement mémorisé dans le circuit de mise en correspondance 42, des éléments caractéristiques de la voix de l'utilisateur, comme par exemple le spectre des fréquences sonores qui correspondent à chacun de ces phonèmes, ou encore l'onde sonore que la bouche 1 de l'utilisateur émet lorsqu'il prononce ledit phonème. It has been previously stored in the matching circuit 42, elements characteristic of the user's voice, such as for example the spectrum of sound frequencies which correspond to each of these phonemes, or even the sound wave that the mouth 1 of the user transmits when he pronounces said phoneme.
Le circuit de mise en correspondance 42 émet des signaux sonores correspondant à la voix de l'utilisateur au cours de la prononciation du phonème reconnu par le circuit de reconnaissance 40. The matching circuit 42 emits sound signals corresponding to the voice of the user during the pronunciation of the phoneme recognized by the recognition circuit 40.
Le signal représentatif d'ondes sonores est émis par le circuit de mise en correspondance d'une part vers le haut parleur 32 de telle manière que l'utilisateur entende la voix qu'entend son interlocuteur et vers l'émetteur 37. The signal representing sound waves is emitted by the matching circuit on the one hand towards the loudspeaker 32 so that the user hears the voice heard by his interlocutor and towards the transmitter 37.
L'émetteur hertzien 37 est semblable à l'émetteur hertzien 17 (figure 1). Un interrupteur 46, commandé par une touche du clavier 43, commute l'entrée de l'émetteur 37 soit en connexion électrique avec le microphone vocal 33, pour le fonctionnement connu, à voix haute, soit avec la sortie du circuit de mise en correspondance 42. The radio transmitter 37 is similar to the radio transmitter 17 (Figure 1). A switch 46, controlled by a key on the keyboard 43, switches the input of the transmitter 37 either in electrical connection with the vocal microphone 33, for known operation, aloud, or with the output of the matching circuit. 42.
Selon une variante non représentée, la bouche 1 de l'utilisateur est éclairée par des diodes électroluminescentes entourant l'objectif de la caméra et émettant des impulsions lumineuses non visibles. According to a variant not shown, the user's mouth 1 is lit by light-emitting diodes surrounding the lens of the camera and emitting invisible light pulses.
Dans le troisième mode de réalisation de la présente invention illustré en figure 4, un téléphone portable 51 comporte un haut-parleur auriculaire 52, un microphone vocal 53 placé en regard de la bouche 1 de l'utilisateur, un clavier 63, un afficheur graphique 64, une mémoire de données téléphoniques 65, un émetteur hertzien 57, un générateur d'impulsions ultrasonores 50, un microphone d'ambiance 54, un circuit d'atténuation de bruit 55, un haut-parleur vocal 49, placé en regard de la bouche 1 de l'utilisateur, et un circuit électronique spécifique 58. In the third embodiment of the present invention illustrated in FIG. 4, a portable telephone 51 comprises an ear speaker 52, a vocal microphone 53 placed opposite the mouth 1 of the user, a keyboard 63, a graphic display 64, a telephone data memory 65, a radio transmitter 57, an ultrasonic pulse generator 50, a surround microphone 54, a noise reduction circuit 55, a voice speaker 49, placed opposite the mouth 1 of the user, and a specific electronic circuit 58.
Dans un but explicatif le circuit électronique spécifique 58 est représenté sous forme de schéma bloc, en dehors du téléphone 51, alors que, dans le mode de réalisation effectif, il est incorporé dans ledit téléphone 51. For explanatory purposes, the specific electronic circuit 58 is represented in the form of a block diagram, apart from the telephone 51, whereas, in the effective embodiment, it is incorporated in said telephone 51.
Le circuit électronique spécifique 58 comporte un filtre fréquenciel 59, un circuit de reconnaissance de phonèmes 60, une mémoire de caractéristiques 61 et un circuit de mise en correspondance 62. The specific electronic circuit 58 includes a frequency filter 59, a phoneme recognition circuit 60, a memory of characteristics 61 and a matching circuit 62.
Le générateur d'impulsions 50 est adapté à émettre, à intervalle de temps régulier des impulsions correspondant à des fréquences ultrasonores. The pulse generator 50 is adapted to emit, at regular time intervals, pulses corresponding to ultrasonic frequencies.
Le haut-parleur vocal 49 est adapté à émettre les fréquences générées par le générateur d'impulsion 50 et celles générées par le circuit d'atténuation 55.The vocal loudspeaker 49 is adapted to transmit the frequencies generated by the pulse generator 50 and those generated by the attenuation circuit 55.
Le microphone vocal 53, placé devant la bouche 1 de l'utilisateur, est adapté à émettre un signal représentatif des fréquences audibles et des fréquences émises par le haut-parleur vocal 49. The vocal microphone 53, placed in front of the mouth 1 of the user, is adapted to emit a signal representative of the audible frequencies and of the frequencies emitted by the vocal speaker 49.
Le microphone d'ambiance 54, le circuit d'atténuation de bruit 55 et le haut-parleur 49 placé devant la bouche 1 de l'utilisateur utilisent la technique appelée bruit négatif , qui consiste à faire émettre au haut-parleur 49 des ondes sonores en opposition de phase avec les ondes sonores ambiante, perçues par le microphone d'ambiance 54, de telle manière que dans une région donnée, ici la bouche 1 de l'utilisateur, les ondes sonores résultant de la combinaison des ondes sonores ambiantes et des ondes sonores émises par le haut-parleur 49 possèdent une intensité beaucoup plus faible que celle des ondes sonores ambiantes, en particulier dans le domaine fréquenciel utilisé par le générateur d'impulsions 50. The ambient microphone 54, the noise attenuation circuit 55 and the speaker 49 placed in front of the mouth 1 of the user use the technique called negative noise, which consists in causing the speaker 49 to emit sound waves. in phase opposition with the ambient sound waves, perceived by the ambient microphone 54, in such a way that in a given region, here the mouth 1 of the user, the sound waves resulting from the combination of the ambient sound waves and sound waves emitted by the loudspeaker 49 have a much lower intensity than that of the ambient sound waves, in particular in the frequency domain used by the pulse generator 50.
Le filtre fréquenciel 59, relié au microphone vocal 53, est adapté à atténuer les fréquences sonores qui ne sont pas émises par le haut-parleur vocal 49 avec un facteur d'atténuation plus fort que celui qui s'applique aux autres fréquences sonores (audibles ou inaudibles) qui sont émises par le hautparleur vocal 49. The frequency filter 59, connected to the vocal microphone 53, is adapted to attenuate the sound frequencies which are not emitted by the vocal speaker 49 with a stronger attenuation factor than that which applies to the other sound frequencies (audible or inaudible) that are output from the voice speaker 49.
Dans la mémoire de spectres caractéristiques 61 ont été préalablement mémorisées des successions de spectres sonores qui correspondent au fréquences transmises par le filtre 59, pour tous les phonèmes utilisés par l'utilisateur. In the memory of characteristic spectra 61 have been previously stored successions of sound spectra which correspond to the frequencies transmitted by the filter 59, for all the phonemes used by the user.
Le circuit de reconnaissance de spectre 60 est adapté à extraire, de manière connue, le spectre des ondes sonores sortant du filtre fréquenciel et à comparer les successions de spectre ainsi extraits avec les successions de spectre mémorisés dans la mémoire de spectres 61. Le circuit de reconnaissance de spectre 60 émet un signal représentatif du phonème ainsi reconnu, à destination du circuit de mise en correspondance 62. The spectrum recognition circuit 60 is adapted to extract, in a known manner, the spectrum of the sound waves leaving the frequency filter and to compare the successions of spectrum thus extracted with the successions of spectrum stored in the memory of spectra 61. The circuit of spectrum recognition 60 emits a signal representative of the phoneme thus recognized, intended for the matching circuit 62.
On comprend aisément, qu'à chaque forme de bouche et/ou de gorge de l'utilisateur correspondent au moins une succession de spectres sonores sortant du filtre 59. Cette succession est, en effet, représentative de l'absorption des fréquences sonores dans la cavité constituée par la bouche et/ou la gorge et des distances parcourues par ces ondes avant d'atteindre le microphone vocal 53. It is easy to understand that each shape of the mouth and / or throat of the user corresponds to at least one succession of sound spectra leaving the filter 59. This succession is, in fact, representative of the absorption of the sound frequencies in the cavity formed by the mouth and / or the throat and the distances traveled by these waves before reaching the vocal microphone 53.
Le circuit de mise en correspondance 62 émet des signaux sonores correspondant: - à la voix de l'utilisateur au cours de la prononciation du phonème reconnu par le circuit de reconnaissance 60 et - à l'intensité sonore mesurée en sortie du filtre fréquenciel 59. The matching circuit 62 emits sound signals corresponding: - to the voice of the user during the pronunciation of the phoneme recognized by the recognition circuit 60 and - to the sound intensity measured at the output of the frequency filter 59.
A cet effet, il a été préalablement mémorisé dans le circuit de mise en correspondance 62, des éléments caractéristiques de la voix de l'utilisateur, comme par exemple le spectre des fréquences sonores qui correspondent à chacun de ces phonèmes, ou encore l'onde sonore que la bouche 1 de l'utilisateur émet lorsqu'il prononce ledit phonème. For this purpose, it has been previously stored in the matching circuit 62, elements characteristic of the user's voice, such as for example the spectrum of sound frequencies which correspond to each of these phonemes, or the wave sound that the user's mouth 1 emits when he pronounces said phoneme.
Le signal représentatif d'ondes sonores est émis par le circuit de mise en correspondance 62 d'une part vers le haut parleur auriculaire 52 de telle manière que l'utilisateur entende la voix qu'entend son interlocuteur et vers l'émetteur 57. The signal representing sound waves is emitted by the matching circuit 62 on the one hand towards the ear speaker 52 so that the user hears the voice heard by his interlocutor and towards the transmitter 57.
L'émetteur hertzien 57 est partie d'un émetteur/récepteur hertzien de type connu dans la téléphonie mobile. Il est adapté à émettre à distance des ondes électromagnétiques représentatives des signaux sortant du circuit de mise en correspondance 62 et à recevoir des ondes électromagnétiques représentatives de signaux sonores émis par l'interlocuteur en ligne. The radio transmitter 57 is part of a radio transmitter / receiver of a type known in mobile telephony. It is adapted to remotely transmit electromagnetic waves representative of the signals leaving the matching circuit 62 and to receive electromagnetic waves representative of sound signals emitted by the on-line interlocutor.
Un interrupteur 66, commandé par une touche du clavier 23, connecte électriquement la sortie du microphone vocal 53 soit avec le filtre fréquenciel 59 soit, pour le fonctionnement à voix basse ou sans voix, soit directement avec l'émetteur 57, pour le fonctionnement du téléphone à voix haute, Le générateur d'impulsions 50 est commandé par la même touche du clavier 23 pour n'émettre des impulsions que lorsque la sortie du microphone vocal 53 est reliée au filtre fréquenciel 59. A switch 66, controlled by a key on the keyboard 23, electrically connects the output of the vocal microphone 53 either with the frequency filter 59 or, for operation in low voice or without voice, or directly with the transmitter 57, for operation of the telephone aloud, The pulse generator 50 is controlled by the same key on the keyboard 23 so as to emit pulses only when the output of the vocal microphone 53 is connected to the frequency filter 59.
En variante, le générateur d'impulsions 50 et le haut-parleur vocal 49 sont conjointement adaptés à émettre des infrasons. Alternatively, the pulse generator 50 and the voice speaker 49 are jointly adapted to emit infrasound.
Dans chacun des modes de réalisation présentés ci-dessus, le fonctionnement du dispositif selon l'invention requiert une mémorisation préalable des caractéristiques de la prononciation (fréquences émises, dans le premier mode de réalisation, forme des lèvres dans le deuxième mode de réalisation, forme de la bouche et/ou de la gorge dans le troisième mode de réalisation) et de la voix de l'utilisateur. Cependant, par défaut, il peut être prévu une mémorisation initiale de caractéristiques de prononciation et de voix pouvant généralement convenir aux utilisateurs. In each of the embodiments presented above, the operation of the device according to the invention requires a prior memorization of the characteristics of the pronunciation (frequencies emitted, in the first embodiment, shape of the lips in the second embodiment, shape mouth and / or throat in the third embodiment) and the user's voice. However, by default, provision may be made for initial memorization of pronunciation and voice characteristics which may generally be suitable for users.
La figure 5 représente un circuit électronique incorporé dans chacun des modes de réalisation présentés en regard des figures 1 à 4. Ce circuit comporte, reliés à un bus 80, un microprocesseur 81, une mémoire morte 82 qui conserve les instructions de fonctionnement du microprocesseur 81, une mémoire vive 83 dans laquelle sont conservée les valeurs des variables utilisées au cours du fonctionnement du microprocesseur 81, comme les valeurs caractéristiques mesurées ou détectées (fréquences émises, dans le premier mode de réalisation, forme des lèvres dans le deuxième mode de réalisation, forme de la bouche et/ou de la gorge dans le troisième mode de réalisation), un port de sortie 84 relié à un convertisseur numérique-analogique 85, lui-même relié d'une part à un émetteur 86 et d'autre part au haut-parleur auriculaire 90 du téléphone, un port d'entrée 87 relié à un circuit de traitement rapide 88, lui-même relié à un convertisseur analog iquelnumérique 89 luimême relié à une capteur 91 (microphone ou caméra, selon les modes de réalisation), éventuellement par l'intermédiaire d'un filtre fréq uenciel, comme exposé ci-dessus. FIG. 5 represents an electronic circuit incorporated in each of the embodiments presented with reference to FIGS. 1 to 4. This circuit comprises, connected to a bus 80, a microprocessor 81, a read only memory 82 which stores the operating instructions of the microprocessor 81 , a random access memory 83 in which the values of the variables used during the operation of the microprocessor 81 are stored, such as the characteristic values measured or detected (frequencies emitted, in the first embodiment, shape of the lips in the second embodiment, shape of the mouth and / or throat in the third embodiment), an output port 84 connected to a digital-analog converter 85, itself connected on the one hand to a transmitter 86 and on the other hand to the telephone earpiece 90, an input port 87 connected to a fast processing circuit 88, itself connected to an analog converter iquelnum America 89 itself connected to a sensor 91 (microphone or camera according to the embodiments), optionally via a filter freq uenciel, as discussed above.
Le circuit de traitement rapide est adapté à effectuer l'extraction de spectre ou le traitement d'image, selon le mode de réalisation mis en oeuvre, selon des techniques connues. The fast processing circuit is suitable for performing spectrum extraction or image processing, according to the embodiment used, according to known techniques.
La programmation et le fonctionnement du microprocesseur 81 et du circuit illustré en figure 5, ne posent aucune difficulté technique et ne sont donc pas plus détaillés ici. The programming and operation of the microprocessor 81 and of the circuit illustrated in FIG. 5 do not pose any technical difficulty and are therefore not more detailed here.
On observe ici que dans chaque mode de réalisation, il est mis en oeuvre une détection de la forme de la bouche et/ou de la gorge de l'utilisateur, une mise en correspondance de la forme détectée avec un son audible et une transmission dudit son audible. It is observed here that in each embodiment, it is implemented a detection of the shape of the mouth and / or throat of the user, a matching of the detected shape with an audible sound and a transmission of said its audible.
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