JPS6333869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、補聴器をもつてしても音情報を得る
ことができない聴覚障害者に触覚によつて音情報
を伝達する音声表示装置に関するものである。

聴覚障害者のために話し言葉や警報を伝達する
方法としては、それらを文字や波形パターンに変
換し、視覚や触覚を利用して代替提示する方法が
考えられる。例えば、音声認識の手法を用いて認
識結果を文字列の信号とすれば、ブラウン管等の
表示装置にそれらの文字列を表示することができ
るが、この場合には装置が高価で聴覚障害者個人
がそれを所有するには無理がある。また、音声の
特徴をパターンとしてブラウン管等に表示した
り、触覚的に呈示することもできるが、このよう
にして聴覚障害者の視覚を表示の読取りのために
占有することは、話者の唇や手の動きにより伝え
られる情報が無視されることになり、そのため障
害者の触覚を利用して音声を呈示する方式が最も
望ましい。

このように音声を触覚を通じて呈示する触覚表
示装置としては、従来、入力された音情報をいく
つかの周波数帯域に分割し、それぞれの周波数帯
域に対応する触振動素子を設けて、各周波数帯域
の出力に基づいてその触振動素子を駆動すること
により音声の特徴を表示し、この表示を時間的に
左から右へ流すようにしたものが知られている。

しかしながら、この装置では、音声中の母音の
特徴を表示、認識させることができても、子音の
ような高域成分を含む音声を認識させることは困
難とされている。

また、触覚の心理物理特性によると、一般に時
間的空間的に変化する情報は知覚され易いという
特徴がある。

叙上に鑑み、本発明においては、聴覚障害者に
対して音情報を触覚情報として与えるに際し、そ
の音情報を多数の周波数帯域に分割し、中、低域
成分を２次元空間内の位置信号として用いると共
に、従来認識が困難であつた高域成分を表示の制
御信号として用い、これによつて２次元平面上に
音声の特徴に応じて時間的空間的に変動するパタ
ーンを呈示すると共に、子音の特徴を強調的に呈
示できるようにした点を特徴とするものである。

以下、図面を参照して本発明の実施例について
詳述する。

第１図は本発明に係る音声表示装置の構成を示
すもので、話者の話し言葉や警報等は、まずマイ
クロフオン１によつて電気的音声信号に変換さ
れ、アンプ２を経て周波数帯域フイルタ３に送ら
れる。この周波数帯域フイルタ３は、音信号の低
域、中域、高域の三つのスペクトル帯域F₁，F₂，
F₃のうちの低域及び中域のスペクトル帯域につ
いて多数のスペクトル成分群f₁₁，f₁₂，…f_1n、及
びf₂₁，f₂₂，…，f_2oに分割し、それぞれのスペク
トル帯域及びスペクトル成分群ごとにフイルタ出
力を得るものである。

上記周波数帯域フイルタ３において分割された
低域及び中域のスペクトル帯域における多数のス
ペクトル成分群は、ｍ×ｎ個の触覚刺激素子５，
５，…をマトリツクス状に配列した触覚マトリツ
クス板４における縦横の触覚刺激素子列に対応さ
せるが、図示の例ではその低域のスペクトル成分
群f₁₁〜f_1nを横方向に配列したｍ列の触覚刺激素
子に対応させ、中域のスペクトル成分群f₂₁〜f_2o
を縦方向に配列したｎ行の触覚刺激素子に対応さ
せている。而して、周波数帯域フイルタ３におい
て分割した各スペクトル成分の出力は、設定レベ
ルを調整可能な比較器６においてそれぞれ設定レ
ベルと比較し、その出力が設定レベル以上の場合
に得られる比較器出力に基づいて、ｍ列ｎ行の触
覚刺激素子を選択動作させる。即ち、低域のスペ
クトル成分群と中域のスペクトル成分群中で比較
器出力があつたスペクトル成分に対応する触覚刺
激素子の列と行の交点に位置する触覚刺激素子を
選択して動作させる。

このような触覚刺激素子の選択動作のために
は、上記低域及び中域のスペクトル成分群f₁₁〜
f_1n及びf₂₁〜f_2oについての比較器出力を論理積回
路７に加えて、両スペクトル成分群の各比較器出
力について相互にアンドをとり、その論理積回路
７の出力に基づいて対応する触覚刺激素子５を動
作可能状態に保つ。

従つて、例えば低域スペクトル成分のf₁₃及び
中域スペクトル成分のf₂₁，f₂₄について比較器出
力があつたときには、それらの出力相互のアンド
出力によつて図示の・印の触覚刺激素子が動作可
能状態に保たれる。

一方、高域のスペクトル帯域F₃についても、
それを多数のスペクトル成分群に分割するが、そ
れらを再び一つの出力に合成し、これを強度制御
回路８においてその出力に応じた制御信号とし、
上記動作可能状態にある触覚刺激素子５の駆動の
強度を制御させる。従つて、上述したように・印
の触覚刺激素子が動作可能状態にあつて、そのと
きの高域のスペクトル帯域の出力が大きいときに
は、・印の触覚刺激素子によつて強い電気刺激ま
たは振動子の強い振動等が聴覚障害者に伝達され
る。

このような構成を有する音声表示装置によれ
ば、音情報を触覚マトリツクス板上に極めて知覚
し易い状態で２次元表示することができ、聴覚障
害者に音声情報を呈示するために有効に利用でき
るばかりでなく、聴覚障害者らが自分の音声を正
常者のものと比較しながら発声を学習、訓練する
場合などにも有効に利用することができる。

以上に詳述したように、本発明の音声表示装置
によれば、音情報をその特徴に応じて時間的空間
的に変動するパターンとして２次元平面上に極め
て知覚し易い状態で呈示でき、しかも従来の装置
では認識が困難であつた高域成分即ち子音の特徴
を強調的に呈示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロツク構成図であ
る。 １……マイクロフオン、３……周波数帯域フイ
ルタ、４……触覚マトリツクス板、５……触覚刺
激素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音情報を電気的音信号に変換するマイクロフ
   オンに、その信号の低域、中域、高域の三つのス
   ペクトル帯域のうちの低域及び中域のスペクトル
   帯域について多数のスペクトル成分群に分割して
   フイルタ出力を得る周波数帯域フイルタを接続
   し、縦横にそれぞれ多数の触覚刺激素子をマトリ
   ツクス状に配列した触覚マトリツクス板における
   縦または横の一方の触覚刺激素子列に、上記低域
   のスペクトル帯域における多数のスペクトル成分
   群を対応させると共に、他方の触覚刺激素子列
   に、中域のスペクトル帯域における多数のスペク
   トル成分群を対応させ、上記触覚マトリツクス板
   と周波数帯域フイルタとを、低域のスペクトル成
   分群と中域のスペクトル成分群中でフイルタ出力
   が設定レベル以上であつたスペクトル成分に対応
   する縦及び横の触覚刺激素子列の交点に位置する
   触覚刺激素子を選択的に動作可能に接続し、高域
   のスペクトル帯域の出力を、低域及び中域のスペ
   クトル成分の出力によつて選択的に動作せしめら
   れる触覚刺激素子の駆動の強度を制御する制御信
   号としたことを特徴とする聴覚障害者用音声表示
   装置。