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JPH06175817A - Test and compensation for hearing acuity of multimedia - Google Patents

Test and compensation for hearing acuity of multimedia

Info

Publication number
JPH06175817A
JPH06175817A JP5221668A JP22166893A JPH06175817A JP H06175817 A JPH06175817 A JP H06175817A JP 5221668 A JP5221668 A JP 5221668A JP 22166893 A JP22166893 A JP 22166893A JP H06175817 A JPH06175817 A JP H06175817A
Authority
JP
Japan
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user
tone
volume
hearing
heard
Prior art date
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Granted
Application number
JP5221668A
Other languages
Japanese (ja)
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JP2597459B2 (en
Inventor
Gregory E Beers
グレゴリー・エドワード・ビアズ
Arthur Brewer James
ジェームズ・アーサー・ブルーアー
Robert Hubbarmehl Paul
ポール・ロバート・ハバーメール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines 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.)
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Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH06175817A publication Critical patent/JPH06175817A/en
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Publication of JP2597459B2 publication Critical patent/JP2597459B2/en
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE: To compensate the voice output of a multimedia system so as to effectively utilize all the effect of a multimedia program while allowing a user to easily distinguish a tone. CONSTITUTION: A system and method is used for detecting and compensating the hearing disorder of a testee. First, a hearing test generated by the multimedia system is given to the testee. Next, a voice frequency which is outputted from a multimedia computer system and in which the testee hearing acuity is recognized to be disabled through the use of the result of the hearing test is increased/reduced so as to properly compensate it. In the environment of a class room, the result of the hearing test can be used by the testee or a teacher.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、ユーザの
聴力障害を識別し補正するマルチメディア・システムに
関する。さらに詳細に言うと、ユーザに聴力試験を施し
てユーザが正常に聞き分けられないトーンを識別する。
次に、ユーザの個々の聴力プロファイルに基づいてマル
チメディア・システムの出力を補償する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates generally to multimedia systems for identifying and correcting hearing impairments in users. More specifically, the user is subjected to a hearing test to identify tones that the user is unable to hear properly.
The output of the multimedia system is then compensated based on the user's individual hearing profile.

【0002】[0002]

【従来の技術】聴力、すなわち音声を区別する能力に障
害のある人は多い。一般に、これらの障害には肉体的ま
たは医学的な原因があり、その結果、一定の範囲の音声
を聞き分けることができなくなる。通常、聴力が完全に
失われているのでないかぎり、サウンド・レベル(音
量)を上げれば、これらの障害を補正することができ
る。したがって、数多くの人が、耳に入れて音声を増幅
させる補聴器を着用している。聴力は徐々に失われてい
くので、障害がかなり進行するまで聴力損失に気付かな
い場合が多い。幼い子供は、自分の聴力に障害があって
もそれに気付かないことが多く、その結果、学校の成績
が悪くなる可能性もある。このような子供は、特定の範
囲の可聴周波数に対する聴力障害のために、教師の話す
ことを正常に聞き取れないことがある。
2. Description of the Related Art Many people have impaired hearing, that is, the ability to distinguish sounds. Generally, these disorders have physical or medical causes that result in the inability to distinguish a range of sounds. Usually, unless the hearing is completely lost, increasing the sound level (volume) can compensate for these obstacles. Therefore, many people wear hearing aids that they place in their ears to amplify the sound. Hearing loss is gradually lost, so hearing loss is often unnoticed until the lesion has progressed considerably. Younger children often do not notice their hearing impairment, which can result in poor school performance. Such children may not be able to properly hear the teacher's speech due to hearing impairment for certain ranges of audible frequencies.

【0003】通常、騒音レベルが高い職場で働くことを
希望する人には聴力試験が行われる。また、高年齢、事
故などのために聴力損失が発生したときにも、聴力試験
が行われる。これらの聴力試験を使用して、補聴器が必
要かどうか、および補聴器をどのように設定すべきかが
決定される。
Hearing tests are usually performed on those who wish to work in workplaces with high noise levels. A hearing test is also conducted when hearing loss occurs due to an old age or accident. These hearing tests are used to determine if a hearing aid is needed and how the hearing aid should be set up.

【0004】たとえば、米国特許第3809811号お
よび第4321427号は、聴力試験を行うための装置
および方法を記載している。米国特許第4953112
号は、補聴器のソフトウェア・モデルであって、やは
り、補聴器自体は使用せずにユーザを様々な条件で試験
する。米国特許第4768165号は、オーディオメー
タ・ファイルを制御して補聴器の補正を可能にするため
のシステムである。同様に、米国特許第4489610
号もコンピュータ化オーディオメータであり、試験デー
タを分析し、被験者に必要な補正の量を表すプログラム
を作成する。さらに、このプログラムを使って、受信し
た音声を、一定の周波数帯内で増幅するように補聴器を
設定する。すなわち、コンピュータ・プログラムを使っ
て、受信した音声に対する補聴器の応答を調整する。
For example, US Pat. Nos. 3,809,081 and 4,321,427 describe devices and methods for conducting hearing tests. US Patent No. 4953112
Issue is a software model of the hearing aid, again testing the user under various conditions without using the hearing aid itself. U.S. Pat. No. 4,768,165 is a system for controlling audiometer files to enable correction of hearing aids. Similarly, U.S. Pat. No. 4,489,610.
No. is also a computerized audiometer, which analyzes the test data and creates a program that describes the amount of correction required by the subject. Furthermore, this program is used to set the hearing aid to amplify the received voice within a certain frequency band. That is, a computer program is used to adjust the response of the hearing aid to the received voice.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】現在、マルチメディア
・コンピュータ・システムは、教室、職業訓練など数多
くの環境で使用されている。特に、教室環境では、試験
を行い、生徒に聴力の障害があるかどうか、すなわち学
習に支障をきたす可能性があるかどうかを判定できるマ
ルチメディア・システムがあれば非常に好都合である。
この情報を使用すれば、ある生徒を前列に座らせて話が
よく聞こえるようにする必要があると、教師に知らせる
ことができよう。また、試験によってソフトウェア・ユ
ーザ・プロファイルを作成することができ、このソフト
ウェア・ユーザ・プロファイルを使用して、特定の生徒
のプロファイルに従ってマルチメディア・プレゼンテー
ションの出力を補償し、完全なマルチメディア効果を得
ることができるようになる。
Presently, multimedia computer systems are used in many environments such as classrooms and vocational training. In particular, in a classroom environment, it would be highly advantageous to have a multimedia system that could be tested to determine if a student has a hearing impairment, that is, if it could interfere with learning.
This information could be used to inform teachers that a student needs to be seated in the front row to hear better. You can also create a software user profile by testing, which can be used to compensate the output of multimedia presentations according to the profile of a particular student to get the full multimedia effect. Will be able to.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】従来の技術とは対照的
に、本発明は、ユーザが、トーンを容易に区別し、マル
チメディア・プログラムのすべての効果を活用できるよ
うに、マルチメディア・システムの音声出力を補償す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In contrast to the prior art, the present invention provides a multimedia system that allows a user to easily distinguish between tones and take advantage of all the effects of a multimedia program. To compensate the audio output of.

【0007】被験者の聴力の問題を検出し補正するため
のシステムおよび方法を使用する。まず、被験者に、マ
ルチメディア・システムによって生成される聴力試験を
施す。次に、聴力試験の結果を使って、被験者の聴力が
低下していることが判明した可聴周波数を適切に増加す
る。また、教室環境の場合は、聴力試験の結果を被験者
または教師が利用することもできる。
A system and method for detecting and correcting a hearing problem in a subject is used. First, the subject is subjected to a hearing test generated by the multimedia system. The results of the hearing test are then used to appropriately increase the audible frequency at which the subject's hearing is found to be impaired. Further, in a classroom environment, the results of the hearing test can be used by the test subject or the teacher.

【0008】概括的に言えば、被験者は、1組のヘッド
ホンの左または右のチャネル(左耳または右耳に対応す
る)にトーンを出力する聴力試験プログラムを極めて低
い音量から始める。出力されるトーンは、全音声試験範
囲を構成するが、被験者が次のトーンを予測できないよ
うに無作為に並べたリストから選択される。リストは、
左右の耳用に1度ずつ、計2度使用することも、あるい
はトーンを無作為に組み合わせて単一のリストを作成
し、両耳用に使用することもできる。被験者は、キーボ
ード、マウス・ボタン、タッチ・スクリーンなど、マル
チメディア・システムに接続された入力装置を使ってト
ーンに応答する。トーンが出力された後所定の時間内
(たとえば、1秒)にシステムが応答を受け取らない場
合、音量がわずかに増加される。被験者が応答するま
で、あるいは音量が最大レベルに達するまでこれを継続
する。次に、特定のトーンについての試験結果がセーブ
され、音量が最低レベルにリセットされる。その後、次
のトーンが出力され、試験が完了するまでプロセスが継
続される。
[0008] Generally speaking, a subject starts a hearing test program that outputs tones to the left or right channel (corresponding to the left or right ear) of a set of headphones at a very low volume. The tones that are output make up the entire audio test range, but are selected from a randomly ordered list so that the subject cannot predict the next tone. The list is
It may be used twice, once for the left and right ears, or may be used for both ears, with the tones randomly combined to form a single list. The subject responds to the tone using an input device connected to the multimedia system, such as a keyboard, mouse button, or touch screen. If the system does not receive a response within a predetermined time (eg, 1 second) after the tone is output, the volume is increased slightly. Continue this until the subject responds or the volume reaches the maximum level. The test results for the particular tone are then saved and the volume reset to the lowest level. The next tone is then output and the process continues until the test is complete.

【0009】聴力試験が完了すると、試験された各周波
数範囲のオフセット係数を提供するユーザ・プロファイ
ルが作成される。通常、オフセット係数は、聴力障害を
補償するために音量を増すという加算的な性質を有す
る。一定のトーンが被験者にとって不快であるために、
トーンを減少しなければならず、オフセットが負になる
場合もある。そのような場合は、ユーザ・プロファイル
のオフセット係数を使って、マルチメディア・コンピュ
ータ・システムの音声出力をリアルタイムで修正する。
マルチメディア出力の修正によって、ユーザはプログラ
ムを明瞭に聞き、理解し、経験することができる。
Upon completion of the hearing test, a user profile is created that provides an offset factor for each frequency range tested. Typically, the offset factor has the additive property of increasing the volume to compensate for hearing impairment. Because a certain tone is uncomfortable for the subject,
Tones must be reduced and the offset can be negative. In such cases, the offset factor of the user profile is used to modify the audio output of the multimedia computer system in real time.
The modification of the multimedia output allows the user to hear, understand and experience the program clearly.

【0010】したがって、前述の本発明の概要に基づ
き、以後の説明および添付図面と併せて検討すれば、当
業者には、本発明の目的、特徴、および利点が明らかに
なろう。
Therefore, based on the above summary of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art from the objects, features, and advantages of the present invention when examined in combination with the following description and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【実施例】図1に、本発明と共に使用できる典型的なデ
ータ処理システムを示す。中央演算処理装置(CPU)
10は、インテル(Intel)X86プロセッサの1
つとすることができる。CPU10は、システム・バス
12によって他の各種の構成要素に相互接続される。読
取り専用メモリ(ROM)16は、システム・バス12
を介してCPU10に接続され、基本コンピュータ機能
を制御する基本入出力システム(BIOS)を含む。ラ
ンダム・アクセス・メモリ(RAM)14、入出力アダ
プタ18、および通信アダプタ34も、システム・バス
12に相互接続される。入出力アダプタ18は、ディス
ク記憶装置20と通信する小型コンピュータ・システム
・インタフェース(SCSI)アダプタとすることがで
きる。通信アダプタ34は、システム・バス12を、デ
ータ処理システムがそのような他のデータ処理システム
と通信できるようにする外部ネットワークと相互接続す
る。入出力装置も、ユーザ・インタフェース・アダプタ
22およびディスプレイ・アダプタ36を介してシステ
ム・バス12と接続される。キーボード23、トラック
・ボール32、マウス26、およびスピーカ28はすべ
て、ユーザ・インタフェース・アダプタ22を介してシ
ステム・バス12に相互接続される。ディスプレイ・モ
ニタ38は、ディスプレイ・アダプタ36によってシス
テム・バス12に接続される。さらに、IBMから市販
されているオーディオ変換アダプタ(MACPA)など
のオーディオ・カード23をシステム・バス12に相互
接続して、マイクロホン21を通じた音声入力やヘッド
ホン27への音声出力など他のシステム入出力が提供さ
れる。オーディオ・カード23によって、ユーザ・イン
タフェース・アダプタ22で提供される能力よりもはる
かに大きな音声能力が得られることに留意されたい。た
とえば、オーディオ・カード23は、ユーザ・インタフ
ェース・アダプタ22によってスピーカ28を通じて生
成される、ビープ音などのモノホニック・サウンドでは
なく、2チャネル(ステレオ)入出力を提供する。さら
に、オーディオ・カード23は、リアルタイム・アプリ
ケーションにおけるディジタル化音声信号を処理できる
ディジタル信号プロセッサ(DSP)を含む。オーディ
オ・カード23については、後で図7を参照して詳細に
説明する。
1 illustrates a typical data processing system that can be used with the present invention. Central processing unit (CPU)
10 is 1 of Intel (Intel) X86 processor
Can be one. CPU 10 is interconnected to various other components by system bus 12. The read only memory (ROM) 16 is the system bus 12
It includes a basic input / output system (BIOS) connected to the CPU 10 via the and controlling basic computer functions. Random access memory (RAM) 14, I / O adapter 18, and communication adapter 34 are also interconnected to system bus 12. The I / O adapter 18 may be a small computer system interface (SCSI) adapter that communicates with the disk storage device 20. Communication adapter 34 interconnects system bus 12 with an external network that enables the data processing system to communicate with such other data processing systems. Input / output devices are also connected to the system bus 12 via the user interface adapter 22 and the display adapter 36. The keyboard 23, track ball 32, mouse 26, and speaker 28 are all interconnected to the system bus 12 via the user interface adapter 22. The display monitor 38 is connected to the system bus 12 by the display adapter 36. Further, an audio card 23 such as an audio conversion adapter (MACPA) commercially available from IBM is interconnected with the system bus 12 so that other system input / output such as voice input through the microphone 21 or voice output to the headphones 27 can be performed. Will be provided. It should be noted that audio card 23 provides much greater voice capability than that provided by user interface adapter 22. For example, audio card 23 provides two-channel (stereo) input / output rather than monophonic sound, such as a beep, generated by speaker 28 by user interface adapter 22. In addition, audio card 23 includes a digital signal processor (DSP) capable of processing digitized audio signals in real-time applications. The audio card 23 will be described later in detail with reference to FIG.

【0012】図2に、平均的な人の音の大きさの等しい
聴力範囲のグラフを示す。周波数を、X軸に沿ってプロ
ットし、音量または周波数をY軸に表してある。グラフ
では、通常の聴力を持った人に関する音量が、周波数が
約20HZから最大約20KHzまで変化するにつれて
変化することに留意されたい。言うまでもなく、様々な
周波数のトーンに対する各個人の「標準」音量レベルは
わずかずつ異なっているが、図2は、「平均的な」聴力
範囲を作成するために実施された様々な聴力試験および
研究を統計的にまとめたものを表している。
FIG. 2 shows a graph of the hearing range where the loudness of an average person is equal. Frequency is plotted along the X-axis, with volume or frequency represented on the Y-axis. It should be noted in the graph that the volume for a person with normal hearing varies as the frequency changes from about 20 HZ up to about 20 KHz. Needless to say, each individual's "standard" volume level for tones of different frequencies is slightly different, but Figure 2 shows various hearing tests and studies conducted to create an "average" hearing range. Represents a statistical summary of.

【0013】これとは対照的に、図3は、特定の周波数
の一定のトーンに対して聴力障害がある人のグラフであ
る。たとえば、図3のグラフの被験者は、約200Hz
および1KHzで聴力障害を持つことに留意されたい。
さらに具体的には、聴力のしきい値が、曲線上にプロッ
トされた値の100%のときに(この例では、200H
zの場合も1KHzの場合も約35db)正常とみなさ
れ、点Aは200Hzでの聴力障害を表し、点Bは1K
Hzでの障害を表すことに留意されたい。図3のグラフ
を作成するためにある人について行った聴力試験で、様
々な周波数でその人の聴力が不足している、または強く
なっている割合も求められる。簡単に言うと、試験で
は、特定の周波数であるトーン音量(デシベル単位)を
入力し、そのトーンが聞こえたとユーザが反応するまで
音量を増分していく。平均的な人には、(所与の周波数
で)100%の音量に対してある割合(通常デシベル単
位で表す)のとき信号音が聞こえることが知られてい
る。たとえば、音量レベルが50dbになるまで被験者
が反応せず、平均的な人なら40dbで反応することが
知られている場合、10dbが、所与の周波数のトーン
に関する聴力障害の量である。したがって、この音量障
害に基づいて、聴力補償係数を求めることができる。聴
力補償係数は、被験者に実際に聞こえたトーンの音量
を、正常なユーザに聞こえる音量レベルで割ったデシベ
ル比に等しい。すなわち、聴力係数=聞こえた音量/平
均の音量である。デシベルが対数関数であり、実際の比
率は、(10exp(聞こえた音量/20)/(10
exp(正常な音量/20))となることに留意された
い。この例では、試験で「正常な」聴力を持つとされた
人では、聴力補償係数は3.16に等しい(ユーザが実
際に反応した音量レベルを求めるには、この値に、平均
的ユーザが応答する音量レベルを掛ける必要がある)。
これらの聴力補償係数は1より大きな値となり、これに
所与の入力周波数の音量レベルを掛けると、音量レベル
をその特定の入力周波数の100%正常聴力に匹敵させ
るのに必要な量だけ音量が増加する。聴力障害を判定す
るこの方法について、図5および図6のフローチャート
を参照しながら詳細に説明する。本発明は、様々な周波
数での被験者の聴力障害の割合を求め、次いでマルチメ
ディア・システムにおけるプレイ・ファイルのリアルタ
イム修正を行って、ユーザがマルチメディア・システム
を十分に活用でき、聴力障害による制限を受けないよう
にするためのシステムおよび方法を提供する。
In contrast, FIG. 3 is a graph of a person with hearing impairment for a constant tone at a particular frequency. For example, the subject in the graph of FIG.
And have hearing loss at 1 KHz.
More specifically, when the threshold of hearing is 100% of the value plotted on the curve (200H in this example).
Approximately 35db for both z and 1KHz) is considered normal, point A represents hearing loss at 200Hz and point B is 1K.
Note that it represents the impairment in Hz. Hearing tests performed on a person to create the graph of FIG. 3 also determine the percentage of that person's hearing loss or strength at various frequencies. Briefly, the test involves entering a tone volume (in decibels), which is a specific frequency, and incrementing the volume until the user responds that the tone is heard. It is known that the average person hears a signal tone at a certain percentage (usually expressed in decibels) for a volume of 100% (at a given frequency). For example, if it is known that the subject does not respond until the volume level reaches 50 db, and the average person responds at 40 db, then 10 db is the amount of hearing loss for a tone of a given frequency. Therefore, the hearing compensation coefficient can be obtained based on the volume disturbance. The hearing compensation factor is equal to the decibel ratio of the volume of the tone actually heard by the subject divided by the volume level heard by a normal user. That is, hearing coefficient = hearing volume / average volume. The decibel is a logarithmic function, and the actual ratio is (10exp (heared volume / 20) / (10
Exp (normal volume / 20)). In this example, for a person who had “normal” hearing in the test, the hearing compensation factor is equal to 3.16 (this value is used by the average user to determine the volume level at which the user actually responded). You need to multiply the volume level to respond).
These hearing compensation factors are values greater than 1 and when multiplied by the volume level at a given input frequency, the volume level is increased by the amount necessary to bring the volume level to 100% normal hearing at that particular input frequency. To increase. This method of determining hearing impairment will be described in detail with reference to the flow charts of FIGS. The present invention determines the percentage of hearing impairment of a subject at various frequencies, and then performs real-time modification of play files in the multimedia system to allow the user to fully utilize the multimedia system and limit hearing impairment. Systems and methods for avoiding disability.

【0014】本発明のマルチメディア・システムでは、
ユーザに正確な試験を提供するために1組の高品質なヘ
ッドホンが必要である。したがって、図4の検出回路を
聴力障害試験の初期ステップとして使用して、1組の適
切なヘッドホン27をマルチメディア・システムに相互
接続することができる。
In the multimedia system of the present invention,
A set of high quality headphones is needed to provide the user with an accurate test. Therefore, the detection circuit of FIG. 4 can be used as an initial step in a hearing impairment test to interconnect a set of suitable headphones 27 to a multimedia system.

【0015】特に、通常スピーカ出力を使用するマルチ
メディア・システムにヘッドホンを接続する際には問題
がある。マルチメディア・システムでは、スピーカの代
わりにヘッドホンを使用していることを示す標識がない
ことがある。このため、ヘッドホンに振幅の大きな信号
が出力されて、音圧レベルが高くなる恐れがあるので、
安全面で危険が発生する可能性もある。ヘッドホンの種
類が異なれば応答もそれぞれ異なる。すなわち、様々な
周波数でタイプおよびブランドによって音の大きさが変
わる可能性がある。このため、聴力試験を、ヘッドホン
の特定の種類およびブランドに合わせて較正する必要が
ある。広く使用されているブランドのヘッドホン用の較
正ファイルを作成し、それを本発明の一部として含める
ことが可能である。しかし、市販されているすべてのヘ
ッドホン用の較正ファイルを作成することは不可能なの
で、本発明では、互換性のあるヘッドホンがマルチメデ
ィア・システムに接続されているかどうかを判定する試
験機能を含めてある。したがって、マルチメディア・シ
ステム上のスピーカ出力駆動機構(RHoutおよびL
Hout)は、高すぎて大部分のヘッドホンでは扱えな
い最大実効(RMS)電圧を提供すると判断された。こ
の問題に対する解決法は、図4に示すヘッドホン・セン
サ回路である。このヘッドホン・センサ回路は、1組の
ヘッドホンが挿入されるとそれを検出し、各チャネル用
の増幅器から得られる最大電力出力を制限することによ
って自動的に音量を低下させる。
In particular, there is a problem when connecting headphones to a multimedia system that normally uses speaker output. In multimedia systems, there may be no indication that headphones are being used instead of speakers. For this reason, a signal with a large amplitude may be output to the headphones, and the sound pressure level may increase.
There is also the potential for safety hazards. Different types of headphones have different responses. That is, the loudness can vary by type and brand at various frequencies. For this reason, hearing tests need to be calibrated to the particular type and brand of headphones. It is possible to create a calibration file for widely used brands of headphones and include it as part of the present invention. However, it is not possible to create a calibration file for all headphones on the market, so the present invention includes a test function to determine if compatible headphones are connected to the multimedia system. is there. Therefore, the speaker output driver (RHout and L on the multimedia system
Hout) was determined to provide a maximum effective (RMS) voltage that was too high for most headphones to handle. The solution to this problem is the headphone sensor circuit shown in FIG. The headphone sensor circuit detects when a pair of headphones is inserted and automatically lowers the volume by limiting the maximum power output available from the amplifier for each channel.

【0016】図4には、各チャネル(左側および右側)
用の2つの同一の回路が示されている。これらの回路を
使って、モノホニック・ヘッドホンかステレオ・ヘッド
ホンかを検出することができる。(それぞれ約18kΩ
ないし27kΩ、22kΩないし33kΩの値を持つ)
抵抗器R7およびR8と、(0.1μFないし0.5μ
Fの範囲の)コンデンサC3を持つ共通源基準電圧回路
100が示されている。このRC回路は、基準電位が3
Vであり、右チャネル比較機構102および左チャネル
比較機構104上で負の入力に対してしきい値電圧レベ
ルを設定するために使用される。比較機構102、10
4は、LM339モデルなど市販されているものであ
る。右と左のチャネル・ヘッドホン・コネクタは、それ
ぞれ大時定数RC回路106および108を介して、右
チャネル比較機構102および左チャネル比較機構10
4の正の入力に結合されている。大時定数RC回路10
6および108はフィルタとして機能し、音声信号が図
4の検知回路を誤動作させるのを防止する。通常、ヘッ
ドホンが検知回路に相互接続されないときは、正の比較
機構入力電圧が(共通源基準電圧回路100によって提
供される)基準電圧を上回ったままになり、したがって
比較機構は、負のアクティブ信号Hsense(ヘッド
ホン検知)を出力して、高レベルを維持することができ
る。逆に、ヘッドホン・セットが検知回路に挿入され接
続されると、比較機構102および104の正の入力に
おける電圧が基準電圧より下がり、それによって比較機
構102および104の出力(Hsense)も電圧降
下に追従して低レベルになる。
FIG. 4 shows each channel (left side and right side).
Two identical circuits for are shown. These circuits can be used to detect monophonic headphones or stereo headphones. (Each about 18 kΩ
To 27kΩ, 22kΩ to 33kΩ)
Resistors R7 and R8, (0.1 μF to 0.5 μ
A common source reference voltage circuit 100 is shown with a capacitor C3 (in the F range). This RC circuit has a reference potential of 3
V and is used to set the threshold voltage level for negative inputs on the right channel compare mechanism 102 and the left channel compare mechanism 104. Comparison mechanism 102, 10
4 is a commercially available product such as the LM339 model. The right and left channel headphone connectors are connected to the right channel comparison mechanism 102 and the left channel comparison mechanism 10 via large time constant RC circuits 106 and 108, respectively.
4 positive inputs. Large time constant RC circuit 10
6 and 108 function as filters to prevent the audio signal from malfunctioning the sensing circuit of FIG. Normally, when the headphones are not interconnected to the sensing circuit, the positive comparator input voltage remains above the reference voltage (provided by the common source reference voltage circuit 100), and thus the comparator outputs a negative active signal. A high level can be maintained by outputting Hsense (headphone detection). Conversely, when the headphone set is inserted and connected in the sensing circuit, the voltage at the positive inputs of the comparators 102 and 104 drops below the reference voltage, which also causes the outputs (Hsense) of the comparators 102 and 104 to drop. Follow up to a low level.

【0017】さらに詳細には、ヘッドホン検知回路は、
(電源と接地の間の)比較機構への正の入力において、
電源と大地の中間にあるバイアス点を持つ。図4に示す
回路では、電源と大地の間、すなわち比較機構102、
104の両端間に12Vが存在し、したがってバイアス
点は6Vになる。このバイアス電圧は、検知回路に1組
のヘッドホンが接続されていないときにそれを検出する
手段をもたらす。なぜなら、比較機構に印加される電源
電圧が中間点(たとえば6V)に維持されるからであ
る。しかし、ヘッドホンが接続されると、(ヘッドホン
が存在しないときの開路状態とは対照的に)ヘッドホン
の低インピーダンス(約600Ω)によって、比較機構
の入力電圧が0.7V以下に分割される。したがって、
(ヘッドホンが存在するときに存在する)0.7Vの入
力電圧は(ヘッドホンが存在しないときに存在する)6
Vより低いので、Hsense信号が活動化され、ヘッ
ドホンの存在が検出される。
More specifically, the headphone detection circuit is
At the positive input to the comparator (between power and ground):
It has a bias point between the power supply and the ground. In the circuit shown in FIG. 4, between the power source and ground, that is, the comparison mechanism 102,
There is 12V across 104, so the bias point is 6V. This bias voltage provides a means of detecting when a set of headphones is not connected to the sensing circuit. This is because the power supply voltage applied to the comparison mechanism is maintained at the midpoint (for example, 6V). However, when the headphones are connected, the low impedance of the headphones (as opposed to the open condition when the headphones are not present) (about 600Ω) divides the input voltage of the comparison mechanism below 0.7V. Therefore,
An input voltage of 0.7V (present when headphones are present) is present (present when headphones are not present) 6
Since it is below V, the Hsense signal is activated and the presence of headphones is detected.

【0018】図5および図6のフローチャートは、本発
明でユーザの聴力障害を検出するために用いられるプロ
セス・ステップである。ステップ1でプロセスが開始
し、ステップ2で、先に図4の回路に関して述べたよう
に、ヘッドホンの有無を試験する。ステップ3で、試験
システムがトーン・ファイル・アドレス・ポインタをゼ
ロに設定する。すなわち、システムを有効に初期設定す
る。トーン・ファイルは、聴力試験を構成するトーンの
リストであり、前述のように、右チャネルまたは左チャ
ネルで出力され無作為に並べることができるトーンを含
む。リストを(各チャネルに1度ずつ)2度使用するこ
とも、両チャネル用のトーンを組み合わせて単一の2チ
ャネル・リストを作成し、リスト上のトーンを1度だけ
使用することもできる。ステップ4で、システムがファ
イル中の第1のトーン用の第1のアドレスを取り出す。
次に、トーン・ファイルからトーンを受け取る。また、
ステップ4で、受け取ったトーンの初期音量をゼロに設
定する。次にトーンを、初期設定音量(ゼロ)に等しい
音量で一方のチャネルに出力する。この初期設定音量
は、実際には(トーンが背景の騒音とはっきり分離され
て聞こえる)騒音レベルの端部である。たとえば、信号
対雑音(S/N)比が76dbのシステムを使用してお
り、雑音レベルが10dbないし30dbである場合、
雑音レベルの上側の範囲を補償するため、音量は30d
bから開始する。最初の音量30dbにS/N比76d
bを加えると、音量が最大の106dbになる。不快お
よび苦痛のしきい値は通常、120dbないし140d
bの範囲である。ステップ5で、本発明では、ユーザが
反応するまで音量を2dbずつ増分し続ける。たとえ
ば、初期音量レベルを30db、以後のレベルを32d
b、34db、36db...、106db(最大)と
する。すなわち、音量=音量(初期)+2dbとする。
したがって、この例では、30dbの初期音量レベルと
106dbの最終音量レベルを含めれば、ユーザ(被験
者)の試験に使用できる異なる音量レベルが合計34存
在する。したがって、図3から、グラフの点Bでのユー
ザの音量不足は、50db−36db=14dbである
ことが分かる。同様に、点Aでの被験者の音量損失は、
66db−36db=30dbである。
The flow charts of FIGS. 5 and 6 are the process steps used to detect a user's hearing impairment in the present invention. The process begins in step 1 and in step 2 the presence or absence of headphones is tested as described above for the circuit of FIG. In step 3, the test system sets the tone file address pointer to zero. That is, the system is effectively initialized. A tone file is a list of tones that make up an audiometric test and, as mentioned above, contains tones that can be output on the right channel or the left channel and randomly ordered. The list can be used twice (once for each channel) or the tones for both channels can be combined to create a single 2-channel list and the tones on the list can be used only once. In step 4, the system retrieves the first address for the first tone in the file.
It then receives the tones from the tone file. Also,
In step 4, the initial volume of the received tone is set to zero. The tone is then output on one channel at a volume equal to the default volume (zero). This default volume is actually the edge of the noise level (the tone is heard clearly separated from the background noise). For example, if you are using a system with a signal to noise (S / N) ratio of 76db and the noise level is between 10db and 30db:
The volume is 30d to compensate for the upper range of the noise level.
Start with b. S / N ratio of 76d at the first volume of 30db
When b is added, the volume reaches 106 dB, which is the maximum. Discomfort and distress thresholds are usually 120db to 140d
It is a range of b. In step 5, the present invention continues to increment the volume by 2db until the user responds. For example, the initial volume level is 30db, and the subsequent volume is 32d.
b, 34db, 36db. . . , 106 db (maximum). That is, volume = volume (initial) +2 db.
Thus, in this example, including the initial volume level of 30 db and the final volume level of 106 db, there are a total of 34 different volume levels available for testing the user (subject). Therefore, from FIG. 3, it can be seen that the volume shortage of the user at the point B in the graph is 50 db-36 db = 14 db. Similarly, the volume loss of the subject at point A is
66db-36db = 30db.

【0019】さらに、本発明では、周波数、すなわちト
ーンを求める際の尺度としてデシベルを使用する。本発
明の好ましい実施例では、トーンは3分の1オクターブ
ごとに生成され、オクターブ開始周波数に2の立方根を
掛けることによって算出される。したがって、トーン・
リストに記憶されるトーンは、約31.25Hzから2
0.159KHzまでの範囲となる。このトーン選択方
法を使用すると、上述のように、増分周波数で28種の
トーンが生成される。28種のトーンを使用し(左耳と
右耳に1度ずつ、合計で56のトーン)、各トーンを試
験するのに30秒かかると想定すると(この時間は、ユ
ーザ反応時間と、様々な音量レベルにトーンを増分する
のに要する時間を含む)、試験は30分未満(約28
分)で済む。もちろん、被験者が複数の周波数範囲で障
害を持つ場合は、試験にこれより長い時間がかかる。同
様に、被験者の聴力が極めて鋭く、通常の人には聞こえ
ないレベルで反応する場合、試験はこれよりも短時間で
終了することができる。この聴力試験の時間は、特に幼
い子供を試験する際に非常に重要である。というのは、
試験に時間がかかりすぎると、被験者の注意力と集中力
が低下するからである。トーンを特定の音量で出力した
後、システムは、使用中の入出力装置からの被験者の反
応を約1秒(または他の適切な時間)待つ。ステップ6
で、指定された時間内に被験者から応答を受け取ったか
どうか判定し、受け取った場合はステップ7に進む。し
かし、ユーザから応答を受け取らなかった場合、システ
ムはステップ12に進み、音量レベルが最大レベルかど
うか判定する。ステップ12で音量が最大でないと判定
された場合は、ステップ5に戻り、音量をさらに2db
増分する。これらの反復ステップは、被験者から応答を
受け取るか、あるいは音量が最大許容レベル、たとえば
上の例では106dbに達するまで続けられる。応答を
受け取ったことがユーザ入力によって示される、トーン
周波数およびそれに対応する音量がユーザ・プロファイ
ルにセーブされる(ステップ7)。被験者にトーンが聞
こえていないとステップ12で判定されたとき、ステッ
プ13で、初期音量レベルでのトーン周波数がセーブさ
れる。100%の音量のトーンで反応がない場合、ユー
ザにはその特定の試験周波数でトーンがまったく聞こえ
ないことを示しており、本発明でマルチメディア・シス
テムを補償してこの周波数範囲でユーザを支援すること
はできないことに留意されたい。ステップ7およびステ
ップ13に続き、聴力試験プロセスで、現在試験中のト
ーンがトーン・ファイルの最後のトーンであるかどうか
を判定する。最後のトーンである場合、ステップ9に進
み、トーン周波数と音量レベルから成るユーザ・プロフ
ァイルが作成される。ユーザ・プロファイルには、トー
ン・ファイル中の(右チャネルと左チャネルの両方に出
力される)各トーン用にトーンと音量の項目が1つある
ことに留意されたい。このユーザ聴力プロファイル・テ
ーブルは、試験した各周波数範囲のオフセット係数を含
む、テスト全体の累積データを含んでいる。たとえば、
この範囲内の特定のトーンに対するユーザの聴力に障害
がある場合、オフセット係数は正であり、この周波数用
のプロファイルに含めるための加算係数が生成される。
さらに具体的に言うと、前述の方法を使用すると、特定
の周波数範囲に対する平均的反応が36dbの音量レベ
ルであり、ユーザが66dbの音量レベルで反応する場
合、前記の方程式を用いて、31.6の係数(すなわ
ち、10 exp66/20を10 exp 36/2
0で割った値)に平均的ユーザなら反応するはずの音量
レベルを掛けて、その周波数におけるユーザの聴力障害
を補償しなければならない。ユーザ・プロファイルの作
成後、ステップ11でプロセスが終了する。しかし、ス
テップ8で、試験中のトーンがトーン・ファイルの最後
のトーンでないと判定された場合は、ステップ10で、
トーン・アドレス・ポインタを増分して、ファイル中の
次のトーンを試験し(新トーン・アドレス=現トーン・
アドレス+1、アドレス=N+1)、聴力試験プロセス
はステップ4に戻り、新しいトーンを取り出す。
In addition, the present invention uses decibels as a measure in determining frequency, or tone. In the preferred embodiment of the invention, tones are generated every third octave and are calculated by multiplying the octave start frequency by a cube root of two. Therefore, the tone
The tones stored in the list range from about 31.25 Hz to 2
The range is up to 0.159 KHz. Using this tone selection method, 28 tones are produced at incremental frequencies, as described above. Using 28 tones (one for the left and one for the right ear, for a total of 56 tones), and assuming each test takes 30 seconds (this time depends on user reaction time and various Includes time to increment tone to volume level, test less than 30 minutes (approximately 28
Minutes). Of course, if the subject has impairments in multiple frequency ranges, the test will take longer. Similarly, the test can be completed in less time if the subject's hearing is extremely sharp and responds at a level that is inaudible to the average person. The duration of this hearing test is very important, especially when testing young children. I mean,
This is because if the test takes too long, the test subject's attention and concentration will decrease. After outputting the tone at the specified volume, the system waits for about 1 second (or other suitable time) for the subject's reaction from the I / O device in use. Step 6
Then, it is determined whether or not a response is received from the subject within the designated time, and if it is received, the process proceeds to step 7. However, if no response is received from the user, the system proceeds to step 12 and determines if the volume level is at maximum level. If it is determined in step 12 that the volume is not maximum, the process returns to step 5 and the volume is further increased by 2 db.
Increment. These iterative steps continue until a response is received from the subject or the volume reaches a maximum acceptable level, eg 106 db in the above example. The tone frequency and the corresponding volume, which is indicated by user input that a response has been received, is saved in the user profile (step 7). When it is determined in step 12 that the subject does not hear a tone, in step 13, the tone frequency at the initial volume level is saved. If there is no response at 100% volume tone, it indicates that the user has no tone at that particular test frequency, and the present invention compensates the multimedia system to assist the user in this frequency range. Note that this cannot be done. Following steps 7 and 13, the hearing test process determines whether the tone currently being tested is the last tone in the tone file. If it is the last tone, proceed to step 9 and create a user profile consisting of tone frequency and volume level. Note that there is one tone and volume entry in the user profile for each tone (which is output on both the right and left channels) in the tone file. This user hearing profile table contains cumulative data for the entire test, including offset factors for each frequency range tested. For example,
If the user's hearing is impaired for a particular tone within this range, the offset factor is positive and an addition factor is generated for inclusion in the profile for this frequency.
More specifically, using the above method, if the average response for a particular frequency range is a volume level of 36db, and the user responds at a volume level of 66db, then using the above equation, 31. A factor of 6 (ie 10 exp 66/20 to 10 exp 36/2
(Divided by zero) should be multiplied by the volume level that the average user would react to to compensate for the user's hearing impairment at that frequency. After creating the user profile, the process ends at step 11. However, if it is determined in step 8 that the tone under test is not the last tone in the tone file, then in step 10,
Increment the tone address pointer to test the next tone in the file (new tone address = current tone.
Address + 1, address = N + 1), the hearing test process returns to step 4 to retrieve a new tone.

【0020】図7は、ユーザの聴力障害を補償するよう
にマルチメディア・プレイ・ファイルを修正するために
本発明のオーディオ・カード23上に含める必要がある
構成要素を示すブロック図である。さらに具体的には、
マルチメディア・オーディオ・カード上の左右のステレ
オ・チャネル用の2つの同一の回路が示されている。両
方の回路が同一の構成要素および同一の機能を同じ形で
有することに留意されたい。したがって、1つの回路に
ついてのみ詳細に説明する。当業者には、2つの回路2
03と203aが同一とみなせることは明らかであろ
う。さらに、回路203と203aの構成要素は同一の
参照番号で示すことにする。ただし、右側のチャネルを
表す回路および構成要素には"a"を付加してある。
FIG. 7 is a block diagram showing the components that need to be included on the audio card 23 of the present invention to modify a multimedia play file to compensate for a user's hearing impairment. More specifically,
Two identical circuits are shown for the left and right stereo channels on the multimedia audio card. Note that both circuits have the same components and the same functions in the same way. Therefore, only one circuit will be described in detail. Those skilled in the art will appreciate that the two circuits 2
It will be clear that 03 and 203a can be considered identical. Further, the components of circuits 203 and 203a will be designated with the same reference numbers. However, "a" is added to the circuits and components representing the right channel.

【0021】生音楽の録音、処理、増幅などを行う際な
どのように、オーディオ・カードを使ってアナログ信号
を処理する場合、ステレオ・マイクロホン21が左側回
路203および右側回路203aにそれぞれアナログ音
声信号を入力する。個々の信号はそれぞれ、アナログ・
ディジタル変換器(ADC)207および207aによ
って受け取られ、ディジタル化音声信号に変換される。
When an analog signal is processed using an audio card, such as when recording, processing or amplifying live music, the stereo microphone 21 outputs analog audio signals to the left side circuit 203 and the right side circuit 203a, respectively. Enter. Each individual signal is an analog
Received by digital converters (ADCs) 207 and 207a and converted to digitized audio signals.

【0022】本発明の好ましい実施例では、マルチメデ
ィア・プレイ・ファイル201の内容が、処理のためオ
ーディオ・カード23に入力される。このプレイ・ファ
イルは、音楽、音声テキスト、またはマルチメディア・
プレゼンテーションの一部であるその他のディジタル音
声情報から構成することができる。特に、本発明では、
教師から習った内容を補足するために、生徒が特定の質
問に答える必要のある、対話型音声教育プログラムを考
えている。マルチメディア・プレイ・ファイル201が
入力され、メモリ205および205aに格納される。
これらのメモリは、RAMであり、ディジタル・プレイ
・ファイル情報を、処理する前に格納しておくためのバ
ッファとして使用される。タイマ211および211a
が存在しており、メモリからディジタル信号プロセッサ
(DSP)219および219aへのプレイ・ファイル
・データのロードを調整すると共に、音声処理の全体的
な調整を行う。説明を簡単にするために、図6には、各
チャネルに1つずつ、2つのディジタル信号プロセッサ
が示してあることに留意されたい。しかし、当業者な
ら、単一のDSPで左右両方のチャネル用の処理機能を
提供することができ、この単一DSPの方法も本発明の
範囲に含まれることを理解できよう。
In the preferred embodiment of the present invention, the contents of multimedia play file 201 are input to audio card 23 for processing. This play file can be a music, voice text, or multimedia
It can consist of other digital audio information that is part of the presentation. In particular, in the present invention,
We are considering an interactive speech education program that requires students to answer specific questions to supplement what they have learned from their teachers. The multimedia play file 201 is input and stored in the memories 205 and 205a.
These memories are RAMs and are used as buffers for storing the digital play file information before processing. Timers 211 and 211a
Exists to coordinate the loading of play file data from memory into the digital signal processors (DSPs) 219 and 219a, as well as the overall coordination of audio processing. Note that for ease of explanation, two digital signal processors are shown in FIG. 6, one for each channel. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that a single DSP can provide processing functions for both left and right channels, and that single DSP method is also within the scope of the present invention.

【0023】追加のメモリ213および213aはRA
Mである。これらのメモリは、システムによってロード
され、本発明のシステムによって、聴力試験で得られた
ユーザ・プロファイル・データと、本発明を実施するた
めにDSP 219にロードされる1組の命令を格納す
るために使用される。追加のメモリ213および213
aは、プロファイル・データ用と命令用に別々のロード
可能区域を備えた、たとえばチップなど単一のメモリ・
ユニットでもよく、あるいは並列に接続された2つ(以
上)の個別メモリでもよい。参照番号209および20
9aは、DSPで処理される音声データを出力すると共
に、楽器またはその他の音声源からの入力を受け取るこ
とができるインタフェースを表す。本発明では、楽器デ
ィジタル・インタフェース(MIDI)を使って、イン
タフェース209、209aを提供することもできる。
Additional memories 213 and 213a are RA
It is M. These memories are loaded by the system to store the user profile data obtained in the hearing test by the system of the present invention and a set of instructions loaded into the DSP 219 to implement the present invention. Used for. Additional memory 213 and 213
a is a single memory, for example a chip, with separate loadable areas for profile data and instructions.
It may be a unit or two (or more) separate memories connected in parallel. Reference numbers 209 and 20
9a represents an interface capable of outputting audio data to be processed by the DSP and receiving input from a musical instrument or other audio source. In the present invention, a musical instrument digital interface (MIDI) may be used to provide the interfaces 209 and 209a.

【0024】ディジタル信号プロセッサ219および2
19aは本質的に、テキサス・インストルメンツ社から
市販されているモデルTMS320C51のような数値
計算中心マイクロプロセッサである。これらのマイクロ
プロセッサは、プレイ・ファイルがプロファイル・デー
タに従ってリアルタイムで修正できるように、比較的高
速でなければならない。すなわち、DSPに入力される
プレイ・ファイル・データは、DSPから出力されるデ
ータと等しくなければならない。等しくない場合は遅延
が発生し、マルチメディア環境では、ユーザにはディス
プレイ・スクリーン上で出力は見えるが、一定の時間が
経過するまで対応する音声データは聞こえないようにな
る。マルチメディア環境では、ビデオ出力と対応する音
声出力の間のいかなる種類の遅延も受け入れられないこ
とに留意されたい。
Digital signal processors 219 and 2
19a is essentially a computationally intensive microprocessor such as the model TMS320C51 available from Texas Instruments Incorporated. These microprocessors must be relatively fast so that the play file can be modified in real time according to the profile data. That is, the play file data input to the DSP must be equal to the data output from the DSP. If they are not equal, there will be a delay and, in a multimedia environment, the user will see the output on the display screen but will not hear the corresponding audio data until a certain amount of time has elapsed. Note that in a multimedia environment, any kind of delay between video output and corresponding audio output is unacceptable.

【0025】本発明は、DSPの通常の動作を制御する
1組の命令に追加された命令によってDSPの動作を制
御する、ソフトウェアで実施することができる。これら
の追加の命令によって提供される機能には、高速フーリ
エ変換機能(FFT)221および221a、プレイ・
ファイル223および223aの修正機能、ならびに逆
フーリエ変換演算225および225aがある。これら
の機能を、図6に、実施される順に示す。動作時には、
メモリ213からの命令が、DSPにプレイ・ファイル
・データに対してFFTを実行するよう指令する。基本
的に、FFT演算は、音声データを、より複雑な信号を
構成する成分周波数に分解し、プレイ・ファイルの音声
データ中に存在する周波数(トーン)のリストを作成す
る。さらに、FFTリストは、各トーンの音量を含む
(図8)。すなわち、FFTは、プレイ・ファイル20
1に含まれ、メモリ203および203aに記憶されて
いる各トーンの周波数および大きさのリストを提供す
る。FFT演算は本質的に、プレイ・ファイルのサンプ
ルを周波数定義域データに変換するものであることに留
意されたい。本発明では、プレイ・ファイル・データを
周波数成分に変換する他の方法も考えられている。たと
えば、小波(ウェーブレット)を使用して周波数成分を
取り出す方法は良好な結果を示すことが分かっている。
この方法は、本発明のもう1つの好ましい実施例であ
る。
The present invention can be implemented in software, which controls the operation of the DSP with instructions added to the set of instructions that control the normal operation of the DSP. The functions provided by these additional instructions include Fast Fourier Transform Functions (FFT) 221 and 221a, Play
There is a modification function for files 223 and 223a, and inverse Fourier transform operations 225 and 225a. These functions are shown in FIG. 6 in the order they are performed. In operation,
An instruction from memory 213 instructs the DSP to perform an FFT on the play file data. Basically, the FFT operation decomposes the audio data into component frequencies that make up a more complex signal and creates a list of frequencies (tones) present in the audio data of the play file. In addition, the FFT list contains the volume of each tone (Fig. 8). That is, the FFT is the play file 20.
1 provides a list of frequencies and magnitudes for each tone stored in memories 203 and 203a. Note that the FFT operation essentially translates the samples of the play file into frequency domain data. Other methods of converting the play file data into frequency components are also contemplated by the present invention. For example, a method using wavelets to extract frequency components has been shown to give good results.
This method is another preferred embodiment of the present invention.

【0026】プレイ・ファイル・データ用のFFTが生
成されると、本発明では、ユーザの聴力障害を補償する
ようにデータを修正する(図8および図9)。上述のよ
うに、メモリ213中のプロファイル・データは、ユー
ザの聴力に障害がある各トーンでの増倍係数を含んでい
る。次いで、DSPは、障害が存在する特定の周波数で
出力される音量を増減することによって、聴力損失を補
償する。言い換えると、聴力障害が存在するトーンの音
量が、上記で図5および図6に関して説明した聴力試験
時に決定される加算係数と等しい量だけ増幅される。
Once the FFT for the play file data has been generated, the present invention modifies the data to compensate for the hearing impairment of the user (FIGS. 8 and 9). As mentioned above, the profile data in memory 213 contains the multiplication factor for each tone that is impaired by the user's hearing. The DSP then compensates for the hearing loss by increasing or decreasing the volume output at the particular frequency where the impairment is present. In other words, the volume of the tone in which the hearing impairment is present is amplified by an amount equal to the summing factor determined during the hearing test described above with respect to FIGS.

【0027】次に、最初のFFTを逆にし、データを正
常な時間ベースのフォーマットに戻すため、プレイ・フ
ァイルに対して逆フーリエ変換演算が実行される。これ
で、修正されたプレイ・データが出力できるようにな
り、ユーザの聴力に障害があるトーンに対応する音声レ
ベルがDSPによって増加、すなわち増幅される。この
FFT演算221、修正機能223、および逆フーリエ
変換演算225はリアルタイムで実施される。すなわ
ち、これらの機能はすべて、プレイ・ファイル内の異な
るトーンに同時に作用する。したがって、ユーザは音声
出力が修正されていることを認識しない。ただし、被験
者はマルチメディア音声プレゼンテーション(プレイ・
ファイル)をよりはっきりと聞き取ることができるよう
になる。
An inverse Fourier transform operation is then performed on the play file to invert the first FFT and return the data to the normal time-based format. The modified play data can now be output, and the voice level corresponding to the user's hearing impaired tone is increased or amplified by the DSP. The FFT operation 221, the correction function 223, and the inverse Fourier transform operation 225 are performed in real time. That is, all of these features operate on different tones in the play file simultaneously. Therefore, the user does not recognize that the voice output has been modified. However, the test subject will not be able to
File) can be heard more clearly.

【0028】プレイ・ファイル・データは、修正され、
FFTリストから再び標準のディジタル・フォーマット
に変換された後、ディジタル・アナログ変換器215お
よび215aに入力される。ディジタル・アナログ変換
器215は、修正済みディジタル・プレイ・ファイルを
アナログ信号に変換し、その後、アナログ信号がヘッド
ホン27を通じて被験者に聞こえるようになる。
The play file data has been modified,
After being converted again from the FFT list into the standard digital format, it is input to the digital / analog converters 215 and 215a. Digital-to-analog converter 215 converts the modified digital play file into an analog signal that is then made audible to the subject through headphones 27.

【0029】図8および図9は、本発明でマルチメディ
ア・プレイ・ファイル201を修正するために使用する
プロセスを表すフローチャートである。上述のように、
このプロセスは、ソフトウェアで実施され、ディジタル
・プレイ・ファイル・データがディジタル・アナログ変
換器215に出力される直前に実行される。修正プロセ
スで、出力データの周波数範囲を決定し、ユーザ・プロ
ファイル・テーブルから増倍係数を見つける。次に、聴
力補償プロセスで、必要に応じて、試験中の各音声範囲
の音声を適切な量だけ修正する。図7に示し、かつ上述
したように、このプロセスは左右のチャネルに対して同
時に作用することができる。一般に、このプロセスで
は、入力周波数データを直接スケーリングしてから出力
用の時間定義域に変換するか、あるいは入力時間定義域
信号を各試験周波数範囲に帯域通過させ、帯域通過出力
を被験者プロファイル・テーブルに従ってオフセットま
たはスケーリングしてから、異なる周波数範囲を出力の
ため再び組み合わせあるいは混合する。
8 and 9 are flow charts representing the process used to modify the multimedia play file 201 in the present invention. As mentioned above,
This process is implemented in software and is performed just before the digital play file data is output to digital to analog converter 215. The correction process determines the frequency range of the output data and finds the multiplication factor from the user profile table. The hearing compensation process then modifies the audio in each audio range under test by the appropriate amount, as needed. As shown in FIG. 7 and described above, this process can operate on the left and right channels simultaneously. In general, this process either directly scales the input frequency data and then transforms it into a time domain for output, or bandpasses the input time domain signal to each test frequency range, and then passes the bandpass output to the subject profile table. And then offset or scaled according to, then recombined or mixed different frequency ranges for output.

【0030】ステップ1で、プロセスが開始し、ステッ
プ2でユーザを識別する。次に、ステップ3で、ユーザ
・プロファイル・データおよび命令をRAM213から
DSP219にロードする。次に、ステップ4で、プレ
イ・ファイル・データに対してFFT演算が実行され、
特定の周波数における音量が取り出される。ステップ5
で、被験者プロファイル・データに従って特定の周波数
における音量が修正される。たとえば、被験者が、4.
0KHzから5.04KHzまでの可聴周波数範囲で、
音量が40dbになるまで反応しなかったものとする。
このトーンにおけるユーザの正常な反応は、音量が10
dbになったときに起こる(この音量は、トーンの周波
数に応じて変わる)。したがって、この範囲のオフセッ
トまたは加算係数は、20db(30db−10db)
に(以前に算出した)31.6を掛けた値となり、この
特定のユーザのこの特定の範囲における音量は、正常な
ユーザの音量に31.6を掛けた音量レベルに基づいて
決まる。被験者が「正常に」反応する、すなわち統計的
に「正常」とみなされる音量レベルでユーザが反応する
周波数範囲は、加算係数がゼロになる(あるいは、増倍
係数が1になる)ので、変更されずに、オーディオ・カ
ード23と回路203および203aを通過する。
In step 1, the process begins and in step 2 the user is identified. Next, in step 3, the user profile data and instructions are loaded from RAM 213 into DSP 219. Next, in step 4, FFT operation is performed on the play file data,
The volume at a particular frequency is retrieved. Step 5
At, the volume at a particular frequency is modified according to the subject profile data. For example, if the subject is 4.
In the audible frequency range from 0 KHz to 5.04 KHz,
It is assumed that it did not react until the volume reached 40 db.
The normal response of the user to this tone is that the volume is 10
It happens when it reaches db (this volume depends on the frequency of the tone). Therefore, the offset or addition coefficient in this range is 20db (30db-10db).
Multiplied by 31.6 (previously calculated), and the volume of this particular user in this particular range is based on the volume level of the normal user multiplied by 31.6. The frequency range in which the subject responds “normally”, that is, the user responds at a volume level that is statistically regarded as “normal”, is changed because the addition coefficient becomes zero (or the multiplication coefficient becomes 1). Instead, it passes through the audio card 23 and the circuits 203 and 203a.

【0031】ステップ6で、修正されたトーンと、ユー
ザが正常に反応した無修正のトーンを含むプレイ・ファ
イルに対して逆フーリエ変換演算を実行し、データをデ
ィジタル音声フォーマットに戻す。次に、ステップ7
で、DAC215によって、修正済みのプレイ・ファイ
ル・データをディジタル・データからアナログ・データ
に変換する。本発明の聴力障害補償プロセスは基本的に
この点で完了し、アナログ形式の修正済みプレイ・ファ
イルがDAC215からヘッドホン27に送られる(ス
テップ8)。次に、プロセスはステップ9に進み、終了
する。
In step 6, an inverse Fourier transform operation is performed on the play file containing the modified tones and the unmodified tones to which the user has responded normally to return the data to digital audio format. Next, step 7
Then, the DAC 215 converts the modified play file data from digital data to analog data. The hearing impairment compensation process of the present invention is essentially complete at this point and the modified play file in analog form is sent from the DAC 215 to the headphones 27 (step 8). The process then proceeds to step 9 and ends.

【0032】図5、図6、図8、および図9に示したプ
ロセスによって記述される本発明は、ソフトウェアで実
施し、図1のディスク記憶装置20などのコンピュータ
読取り可能媒体上に格納できることに留意されたい。当
業者には、ディスク記憶装置20にハード・ドライブ、
テープ、フロッピー・ディスク・ドライブなどが含まれ
ることが理解されよう。さらに、本発明は、やはり図1
に示し、上記で説明したRAM14、ROM16に収め
ることもできる。
The invention described by the process shown in FIGS. 5, 6, 8 and 9 can be implemented in software and stored on a computer readable medium such as disk storage 20 of FIG. Please note. Those skilled in the art will appreciate that the disk storage device 20 may include a hard drive,
It will be appreciated that this includes tapes, floppy disk drives, etc. Furthermore, the present invention is also based on FIG.
The RAM 14 and the ROM 16 shown in FIG.

【0033】図10は、FFTを実行した後、本発明に
よる修正を実行する前のオーディオ・プレイ・ファイル
・データを表すグラフである。具体的には、プレイ・フ
ァイルにおけるトーンの周波数範囲を縦軸に示し(50
Hz、200Hz、1KHz、10KHz、15KH
z、20KHzの周波数を例示してある)、各周波数に
おける音量を、その特定の周波数から右に伸びる線で表
してある。線の長さは音量に比例し、たとえば線が長く
なればなるほど音量レベルが大きくなる。この例では、
ユーザの聴力は50Hz、200Hz、1KHz、10
KHz、15KHzで障害があると判定されているもの
とする。さらに、上述のように、本発明の聴力試験によ
って、これらの周波数の各々に対応する加算係数が求め
られている。図11は、本発明によってプレイ・ファイ
ル・データを修正した後の同様なグラフである。さらに
具体的に言えば、参照符号"AF"で示すように、上述の
周波数における音量が増加されて、被験者の聴力障害が
補償されている。この補償に続き、上述のように、プレ
イ・ファイル・データがFFTフォーマットから変換さ
れ、ヘッドホンを通じて被験者に出力される。
FIG. 10 is a graph representing the audio play file data after performing the FFT and before performing the modification according to the present invention. Specifically, the frequency range of tones in the play file is shown on the vertical axis (50
Hz, 200Hz, 1KHz, 10KHz, 15KH
z, a frequency of 20 KHz is illustrated), and the volume at each frequency is represented by a line extending to the right from the specific frequency. The length of the line is proportional to the volume, for example, the longer the line, the higher the volume level. In this example,
User hearing is 50Hz, 200Hz, 1KHz, 10
It is assumed that there is a failure at KHz and 15 KHz. Furthermore, as described above, the hearing test of the present invention has determined the addition coefficient corresponding to each of these frequencies. FIG. 11 is a similar graph after modifying the play file data according to the present invention. More specifically, as indicated by reference numeral "AF", the volume at the above-mentioned frequency is increased to compensate for the hearing loss of the subject. Following this compensation, the play file data is converted from the FFT format and output to the subject through headphones as described above.

【0034】いくつかの好ましい実施例を示し説明した
が、本発明の範囲から逸脱することなく多数の変更を加
えることができることが理解されよう。
While a few preferred embodiments have been shown and described, it will be appreciated that numerous changes can be made without departing from the scope of the invention.

【0035】以下、本発明の実施態様を示す。 (1)コンピュータ・システムのユーザの聴力に基づい
て、ユーザ・プロファイルを決定するステップと、前記
ユーザ・プロファイルに基づいて、前記コンピュータ・
システムの音声出力を修正するステップと、前記ユーザ
に前記修正済み音声出力を提供するステップとを含むこ
とを特徴とする、コンピュータ・システムの音声出力を
修正する方法。 (2)前記決定ステップが、前記ユーザに少なくとも1
つのトーンを提供するステップと、前記少なくとも1つ
のトーンが前記ユーザに聞こえる音量レベルであると
き、前記ユーザからの入力を受け取るステップと、前記
ユーザからの入力を受け取るまで、前記少なくとも1つ
のトーンの音量を増分するステップとを含むことを特徴
とする、(1)に記載の方法。 (3)さらに、少なくとも1つのトーンがユーザに初め
て聞こえたときの音量レベルで前記少なくとも1つのト
ーンをセーブするステップと、前記少なくとも1つのト
ーンが前記ユーザに聞こえたときの音量レベルに基づい
てオフセット係数を算出するステップと、複数のトーン
範囲と、前記少なくとも1つのトーンがユーザに聞こえ
たときの対応する音量レベルと、前記複数のトーンに対
応するオフセット係数とを含む、前記ユーザ・プロファ
イルを作成するステップとを含むことを特徴とする、
(2)に記載の方法。 (4)前記修正ステップが、前記ユーザ・プロファイル
を前記コンピュータ・システム上に格納するステップ
と、少なくとも1つのオーディオ・プレイ・ファイルを
前記コンピュータ・システム上に格納するステップと、
前記プレイ・ファイル内のオーディオ・トーンを音量お
よび対応する周波数に変換するステップと、前記ユーザ
・プロファイルに従って、前記音量を前記オフセット係
数によって調整して、修正済みの音量を含むプレイ・フ
ァイルを作成するステップとを含むことを特徴とする、
(3)に記載の方法。 (5)前記提供ステップが、修正済みオーディオ・トー
ンの前記修正済み音量を変換するステップと、前記プレ
イ・ファイルに前記修正済みオーディオ・トーンを格納
して、修正済みプレイ・ファイルを作成するステップ
と、前記ユーザ向けに前記修正済みプレイ・ファイルを
出力するステップとを含むことを特徴とする、(4)に
記載の方法。 (6)ユーザ・プロファイルを決定する前記ステップ
が、前記コンピュータ・システムにヘッドホンが存在す
るかどうかを試験するステップを含むことを特徴とす
る、(5)に記載の方法。 (7)コンピュータ・システムのユーザの聴力に基づい
て、ユーザ・プロファイルを決定する手段と、前記ユー
ザ・プロファイルに基づいて、前記コンピュータ・シス
テムの音声出力を修正する手段と、前記ユーザに前記修
正済み音声出力を提供する手段とを備えることを特徴と
する、コンピュータ・システムの音声出力を修正するた
めのシステム。 (8)前記決定手段が、前記ユーザに少なくとも1つの
トーンを提供する手段と、前記少なくとも1つのトーン
が前記ユーザに聞こえる音量レベルであるとき、前記ユ
ーザからの入力を受け取る手段と、前記ユーザからの入
力を受け取るまで、前記少なくとも1つのトーンの音量
を増分する手段とを備えることを特徴とする、(7)に
記載のシステム。 (9)さらに、少なくとも1つのトーンがユーザに初め
て聞こえたときの音量レベルで前記少なくとも1つのト
ーンをセーブする手段と、前記少なくとも1つのトーン
が前記ユーザに初めて聞こえたときの音量レベルに基づ
いてオフセット係数を算出する手段と、複数のトーン
と、前記少なくとも1つのトーンがユーザに初めて聞こ
えたときの対応する音量レベルと、前記複数のトーンに
対応するオフセット係数とを含む、前記ユーザ・プロフ
ァイルを作成する手段とを備えることを特徴とする、
(8)に記載のシステム。 (10)前記修正手段が、前記ユーザ・プロファイルを
前記コンピュータ・システム上に格納する手段と、少な
くとも1つのオーディオ・プレイ・ファイルを前記コン
ピュータ・システム上に格納する手段と、前記プレイ・
ファイル内のオーディオ・トーンを音量および対応する
周波数に変換する手段と、前記ユーザ・プロファイルに
従って、前記音量を前記オフセット係数に基づいて調整
して、修正済みの音量を含むプレイ・ファイルを作成す
る手段とを備えることを特徴とする、(9)記載のシス
テム。 (11)前記提供手段が、修正済みオーディオ・トーン
の前記修正済み音量を変換する手段と、前記プレイ・フ
ァイルに前記修正済みオーディオ・トーンを格納して、
修正済みプレイ・ファイルを作成する手段と、前記ユー
ザ向けに前記修正済みプレイ・ファイルを出力する手段
とを備えることを特徴とする、(10)に記載のシステ
ム。 (12)ユーザ・プロファイルを決定する前記手段が、
前記コンピュータ・システムにヘッドホンが存在するか
どうかを試験する手段を備えることを特徴とする、(1
1)に記載のシステム。 (13)コンピュータ・システムのユーザを試験して、
ユーザの聴力に基づいて、ユーザ・プロファイルを決定
する手段と、前記ユーザ・プロファイルに基づいて、前
記コンピュータ・システムの音声出力を修正する手段
と、前記ユーザに前記修正済み音声出力が提供されるよ
うにする手段とを備えることを特徴とする、コンピュー
タ・システムの音声出力を修正することによってコンピ
ュータ・システムを制御するための、コンピュータ読取
り可能媒体上に格納されたコンピュータ・プログラム。 (14)前記試験手段が、前記ユーザに少なくとも1つ
のトーンが提供されるようにする手段と、前記少なくと
も1つのトーンが前記ユーザに聞こえる音量レベルであ
るとき、前記ユーザからの入力を受け取る手段と、前記
ユーザからの入力を受け取るまで、前記少なくとも1つ
のトーンの音量を増分する手段とを備えることを特徴と
する、(13)に記載のコンピュータ・プログラム。 (15)さらに、少なくとも1つのトーンがユーザに初
めて聞こえたときの音量レベルで前記少なくとも1つの
トーンをセーブする手段と、前記少なくとも1つのトー
ンが前記ユーザに初めて聞こえたときの音量レベルに基
づいてオフセット係数を算出する手段と、複数のトーン
と、前記少なくとも1つのトーンがユーザに初めて聞こ
えたときの対応する音量レベルと、前記複数のトーンに
対応するオフセット係数とを含む、前記ユーザ・プロフ
ァイルを作成する手段とを備えることを特徴とする、
(14)に記載のコンピュータ・プログラム。 (16)前記修正手段が、前記ユーザ・プロファイルを
前記コンピュータ・システム上に格納させる手段と、少
なくとも1つのオーディオ・プレイ・ファイルを前記コ
ンピュータ・システム上に格納させる手段と、前記プレ
イ・ファイル内のオーディオ・トーンを音量および対応
する周波数に変換する手段と、前記ユーザ・プロファイ
ルに従って、前記音量を前記オフセット係数によって調
整して、修正済みの音量を含むプレイ・ファイルを作成
する手段とを備えることを特徴とする、(15)に記載
のコンピュータ・プログラム。 (17)前記音声出力が前記ユーザに提供されるように
する前記手段が、修正済みオーディオ・トーンの前記修
正済み音量を変換する手段と、前記プレイ・ファイルに
前記修正済みオーディオ・トーンを格納するよう指令し
て、修正済みプレイ・ファイルを作成させる手段と、前
記ユーザ向けに前記修正済みプレイ・ファイルを出力す
る手段とを備えることを特徴とする、(16)に記載の
コンピュータ・プログラム。
The embodiments of the present invention will be described below. (1) determining a user profile based on the hearing ability of a user of the computer system; and the computer based on the user profile.
A method for modifying audio output of a computer system, comprising: modifying audio output of the system; and providing the modified audio output to the user. (2) The determining step gives the user at least one
Providing one tone, receiving input from the user when the at least one tone is at a volume level heard by the user, and the volume of the at least one tone until receiving input from the user. The method according to (1), comprising the step of: (3) further comprising saving the at least one tone at a volume level at which the user first heard the at least one tone, and offsetting based on the volume level at which the at least one tone was heard by the user. Creating the user profile, including calculating a factor, a plurality of tone ranges, a corresponding volume level when the at least one tone is heard by a user, and an offset factor corresponding to the plurality of tones. And a step of
The method according to (2). (4) The modifying step includes storing the user profile on the computer system, and storing at least one audio play file on the computer system.
Converting audio tones in the play file to a volume and corresponding frequency and adjusting the volume with the offset factor according to the user profile to create a play file containing the modified volume Characterized by including steps and,
The method according to (3). (5) the providing step includes converting the modified volume of the modified audio tone, and storing the modified audio tone in the play file to create a modified play file. And outputting the modified play file for the user. (6) The method of (5), wherein the step of determining a user profile comprises the step of testing the presence of headphones in the computer system. (7) Means for determining a user profile based on the hearing ability of the user of the computer system, means for modifying the audio output of the computer system based on the user profile, and the modified to the user. A system for modifying the audio output of a computer system, comprising: means for providing an audio output. (8) The determining means provides at least one tone to the user, means for receiving input from the user when the at least one tone is a volume level heard by the user, and from the user Means for incrementing the volume of the at least one tone until receiving an input of. (9) Further, based on means for saving the at least one tone at a volume level when the user first heard the at least one tone, and based on a volume level when the user first heard the at least one tone. Said user profile comprising means for calculating an offset factor, a plurality of tones, a corresponding volume level when said at least one tone is first heard by a user, and an offset factor corresponding to said plurality of tones. And means for creating,
The system according to (8). (10) The modifying means stores the user profile on the computer system, stores at least one audio play file on the computer system, and plays the play file.
Means for converting audio tones in the file to a volume and corresponding frequency; and means for adjusting the volume according to the user profile based on the offset factor to create a play file containing the modified volume. The system according to (9), further comprising: (11) The providing means stores the modified audio tone in the play file, and means for converting the modified volume of the modified audio tone,
The system according to (10), comprising means for creating a modified play file and means for outputting the modified play file for the user. (12) The means for determining a user profile comprises:
A means for testing whether or not headphones are present in the computer system;
The system described in 1). (13) Testing users of computer systems,
Means for determining a user profile based on the user's hearing, means for modifying the audio output of the computer system based on the user profile, and providing the modified audio output to the user A computer program stored on a computer-readable medium for controlling a computer system by modifying the audio output of the computer system. (14) means for causing the user to be provided with at least one tone, and means for receiving input from the user when the at least one tone is at a volume level audible to the user. , Means for incrementing the volume of the at least one tone until receiving input from the user. (15) Further, based on means for saving the at least one tone at a volume level when the user first heard the at least one tone, and based on a volume level when the user first heard the at least one tone. Said user profile comprising means for calculating an offset factor, a plurality of tones, a corresponding volume level when said at least one tone is first heard by a user, and an offset factor corresponding to said plurality of tones. And means for creating,
The computer program according to (14). (16) In the play file, the modifying means stores the user profile on the computer system, stores at least one audio play file on the computer system. Means for converting audio tones to a volume and corresponding frequency; and means for adjusting the volume by the offset factor according to the user profile to create a play file containing the modified volume. The computer program according to (15), which is characterized in that: (17) The means for causing the audio output to be provided to the user includes means for converting the modified volume of a modified audio tone, and storing the modified audio tone in the play file. The computer program according to (16), further comprising: means for instructing the user to create a modified play file, and means for outputting the modified play file to the user.

【0036】[0036]

【発明の効果】したがって、本発明は、被験者の聴力障
害に基づいてマルチメディア・システムの出力を補償
し、ユーザがマルチメディア・プレゼンテーションを楽
しみ理解するのを助けるための特に有用な装置および方
法であることがわかるであろう。本発明は、教育、訓
練、および多数のマルチメディア環境に適用できる。本
発明の聴力試験はまた、学習に支障をきたす可能性のあ
る聴力障害が学童にあるかどうかを判定するうえで極め
て効果的である。
Accordingly, the present invention is a particularly useful apparatus and method for compensating the output of a multimedia system based on the hearing impairment of a subject to help the user enjoy and understand the multimedia presentation. You will see that there is. The present invention is applicable to education, training, and many multimedia environments. The hearing test of the present invention is also extremely effective in determining whether school children have a hearing impairment that can interfere with learning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を利用できるコンピュータ・システムの
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a computer system that can utilize the present invention.

【図2】平均的な人の音の大きさの等しい聴力周波数範
囲と音量の関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the hearing frequency range and the sound volume at which the average person's sound volume is equal.

【図3】図2と類似の、約200Hzおよび1KHzで
聴力障害を有する人の聴力のグラフである。
FIG. 3 is a graph similar to FIG. 2 of hearing for people with hearing impairment at approximately 200 Hz and 1 KHz.

【図4】1組のヘッドホンの存在を検知する回路の概略
図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a circuit for detecting the presence of a pair of headphones.

【図5】ユーザの聴力障害がある場合にそのすべてを格
納したユーザ・プロファイルを作成するプロセスを表す
フローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart representing a process for creating a user profile that stores all of a user's hearing impairments.

【図6】ユーザの聴力障害がある場合にそのすべてを格
納したユーザ・プロファイルを作成するプロセスを表す
フローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart representing a process for creating a user profile that stores all of a user's hearing impairments.

【図7】ユーザ・プロファイルに存在する聴力障害を補
償するために本発明に従って修正されたオーディオ・カ
ードである。
FIG. 7 is an audio card modified according to the present invention to compensate for hearing impairments present in a user profile.

【図8】本発明でユーザ・プロファイルに従ってマルチ
メディア・オーディオ・ファイルを修正するためのプロ
セスを表すフローチャートである。
FIG. 8 is a flow chart representing a process for modifying a multimedia audio file according to a user profile in the present invention.

【図9】本発明でユーザ・プロファイルに従ってマルチ
メディア・オーディオ・ファイルを修正するためのプロ
セスを表すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart representing a process for modifying a multimedia audio file according to a user profile in the present invention.

【図10】聴力試験の結果から得たユーザ・プロファイ
ルを示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a user profile obtained from the results of a hearing test.

【図11】本発明に従ってユーザの聴力障害を補正した
後の修正済み聴力プロファイルを示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a modified hearing profile after correcting a user's hearing impairment in accordance with the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 マイクロホン 22 ユーザ・インタフェース・アダプタ 23 オーディオ・カード 27 ヘッドホン 28 スピーカ 100 共通源基準電圧回路 R7 抵抗器 C コンデンサ 102 比較機構 106 大時定数RC回路 207 アナログ・ディジタル変換器 201 マルチメディア・プレイ・ファイル 211 タイマ 219 DSP 221 高速フーリエ変換機構 225 逆フーリエ変換演算 21 Microphone 22 User Interface Adapter 23 Audio Card 27 Headphones 28 Speaker 100 Common Source Reference Voltage Circuit R7 Resistor C Capacitor 102 Comparison Mechanism 106 Large Time Constant RC Circuit 207 Analog-to-Digital Converter 201 Multimedia Play File 211 Timer 219 DSP 221 Fast Fourier transform mechanism 225 Inverse Fourier transform operation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・アーサー・ブルーアー アメリカ合衆国78641、テキサス州リアン ダー ノース・リム・ドライブ 18002 (72)発明者 ポール・ロバート・ハバーメール アメリカ合衆国78681、テキサス州ラウン ド・ロック オークリッジ1503 ─────────────────────────────────────────────────── ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— •••• with with New York (1) Rock Oak Ridge 1503

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コンピュータ・システムのユーザの聴力に
基づいて、ユーザ・プロファイルを決定するステップ
と、 前記ユーザ・プロファイルに基づいて、前記コンピュー
タ・システムの音声出力を修正するステップと、 前記ユーザに前記修正済み音声出力を提供するステップ
とを含むことを特徴とする、コンピュータ・システムの
音声出力を修正する方法。
1. A method of determining a user profile based on a hearing ability of a user of a computer system; modifying a voice output of the computer system based on the user profile; Providing a modified audio output, the method comprising modifying the audio output of a computer system.
【請求項2】前記決定ステップが、 前記ユーザに少なくとも1つのトーンを提供するステッ
プと、 前記少なくとも1つのトーンが前記ユーザに聞こえる音
量レベルであるとき、前記ユーザからの入力を受け取る
ステップと、 前記ユーザからの入力を受け取るまで、前記少なくとも
1つのトーンの音量を増分するステップとを含むことを
特徴とする、請求項1に記載の方法。
2. The determining step includes providing at least one tone to the user; receiving input from the user when the at least one tone is a volume level heard by the user; Increasing the volume of the at least one tone until receiving input from a user.
【請求項3】さらに、少なくとも1つのトーンがユーザ
に初めて聞こえたときの音量レベルで前記少なくとも1
つのトーンをセーブするステップと、 前記少なくとも1つのトーンが前記ユーザに聞こえたと
きの音量レベルに基づいてオフセット係数を算出するス
テップと、 複数のトーン範囲と、前記少なくとも1つのトーンがユ
ーザに聞こえたときの対応する音量レベルと、前記複数
のトーンに対応するオフセット係数とを含む、前記ユー
ザ・プロファイルを作成するステップとを含むことを特
徴とする、請求項2に記載の方法。
3. The volume level at which at least one tone is first heard by a user.
Saving one tone, calculating an offset factor based on the volume level at which the at least one tone was heard by the user, multiple tone ranges, and the at least one tone heard by the user 3. The method of claim 2 including the step of creating the user profile that includes corresponding volume levels of time and offset factors corresponding to the plurality of tones.
【請求項4】コンピュータ・システムのユーザの聴力に
基づいて、ユーザ・プロファイルを決定する手段と、 前記ユーザ・プロファイルに基づいて、前記コンピュー
タ・システムの音声出力を修正する手段と、 前記ユーザに前記修正済み音声出力を提供する手段とを
備えることを特徴とする、コンピュータ・システムの音
声出力を修正するためのシステム。
4. A means for determining a user profile based on a hearing ability of a user of a computer system; a means for modifying an audio output of the computer system based on the user profile; Means for providing a modified audio output, the system for modifying the audio output of a computer system.
【請求項5】前記決定手段が、 前記ユーザに少なくとも1つのトーンを提供する手段
と、 前記少なくとも1つのトーンが前記ユーザに聞こえる音
量レベルであるとき、前記ユーザからの入力を受け取る
手段と、 前記ユーザからの入力を受け取るまで、前記少なくとも
1つのトーンの音量を増分する手段とを備えることを特
徴とする、請求項4に記載のシステム。
5. The determining means provides means for providing at least one tone to the user; means for receiving input from the user when the at least one tone is a volume level heard by the user; Means for incrementing the volume of the at least one tone until receiving input from a user.
【請求項6】さらに、少なくとも1つのトーンがユーザ
に初めて聞こえたときの音量レベルで前記少なくとも1
つのトーンをセーブする手段と、 前記少なくとも1つのトーンが前記ユーザに初めて聞こ
えたときの音量レベルに基づいてオフセット係数を算出
する手段と、 複数のトーンと、前記少なくとも1つのトーンがユーザ
に初めて聞こえたときの対応する音量レベルと、前記複
数のトーンに対応するオフセット係数とを含む、前記ユ
ーザ・プロファイルを作成する手段とを備えることを特
徴とする、請求項5に記載のシステム。
6. The volume level at which at least one tone is first heard by a user.
Means for saving one tone, means for calculating an offset factor based on a volume level when the at least one tone is first heard by the user, a plurality of tones, and the at least one tone being heard by the user for the first time. 6. The system of claim 5, comprising means for creating the user profile that includes a corresponding volume level at which a tone is played and an offset factor corresponding to the plurality of tones.
【請求項7】コンピュータ・システムのユーザを試験し
て、ユーザの聴力に基づいて、ユーザ・プロファイルを
決定する手段と、 前記ユーザ・プロファイルに基づいて、前記コンピュー
タ・システムの音声出力を修正する手段と、 前記ユーザに前記修正済み音声出力が提供されるように
する手段とを備えることを特徴とする、コンピュータ・
システムの音声出力を修正することによってコンピュー
タ・システムを制御するための、コンピュータ読取り可
能媒体上に格納されたコンピュータ・プログラム。
7. A means for testing a user of a computer system to determine a user profile based on the user's hearing and a means for modifying the audio output of the computer system based on the user profile. And means for causing the user to be provided with the modified audio output.
A computer program stored on a computer-readable medium for controlling a computer system by modifying the audio output of the system.
【請求項8】前記試験手段が、 前記ユーザに少なくとも1つのトーンが提供されるよう
にする手段と、 前記少なくとも1つのトーンが前記ユーザに聞こえる音
量レベルであるとき、前記ユーザからの入力を受け取る
手段と、 前記ユーザからの入力を受け取るまで、前記少なくとも
1つのトーンの音量を増分する手段とを備えることを特
徴とする、請求項7に記載のコンピュータ・プログラ
ム。
8. The means for causing the user to provide at least one tone to the user; and the input from the user when the at least one tone is a volume level heard by the user. 8. A computer program as claimed in claim 7 comprising means and means for incrementing the volume of the at least one tone until receiving input from the user.
【請求項9】さらに、少なくとも1つのトーンがユーザ
に初めて聞こえたときの音量レベルで前記少なくとも1
つのトーンをセーブする手段と、 前記少なくとも1つのトーンが前記ユーザに初めて聞こ
えたときの音量レベルに基づいてオフセット係数を算出
する手段と、 複数のトーンと、前記少なくとも1つのトーンがユーザ
に初めて聞こえたときの対応する音量レベルと、前記複
数のトーンに対応するオフセット係数とを含む、前記ユ
ーザ・プロファイルを作成する手段とを備えることを特
徴とする、請求項8に記載のコンピュータ・プログラ
ム。
9. Further, said at least one tone at a volume level when first heard by a user.
Means for saving one tone, means for calculating an offset factor based on a volume level when the at least one tone is first heard by the user, a plurality of tones, and the at least one tone being heard by the user for the first time. 9. The computer program according to claim 8, further comprising: means for creating the user profile, which includes a corresponding volume level when the tone is played and an offset coefficient corresponding to the plurality of tones.
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