DE10005626A1 - Bereitstellung von Mitteln zur Aufnahme von Sprachsignalen und Kommunikationseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kleidungsstück (10, 20, 30, 40), in welches zur Aufnahme von Sprachsignalen ein Mikrophon (11, 21, 31, 41) integriert ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Kommunikationseinrichtung, aufweisend ein derartiges Kleidungsstück (10, 20, 30, 40) und eine Empfangseinrichtung (7, 23) für von dem Mikrophon (11, 21, 31, 41) aus Sprachsignalen erzeugte elektrische Signale.

Description

Die Erfindung betrifft die Bereitstellung von Mitteln zur Aufnahme von Sprachsignalen und eine derartige Mittel aufwei­ sende Kommunikationseinrichtung.

In vielen Bereichen der Technik gewinnt die Steuerung von Ge­ rätschaften durch Sprache sowie die gezielte Aufnahme und Speicherung von Sprachsignalen zunehmend an Bedeutung. Bei­ spielsweise kommen in der Medizin bei chirurgischen Operatio­ nen und interventionellen Eingriffen zur Einsparung von Per­ sonal zunehmend Geräte zum Einsatz, welche durch Sprache ge­ steuert werden. Um einem Operateur die Steuerung von Geräten mittels Sprache zu ermöglichen, sind die Verwendung von we­ nigstens einem Mikrophon zur Aufnahme und Umsetzung der Sprachsignale in elektrische Signale sowie von Mitteln zur Auswertung der umgesetzten Sprachsignale, beispielsweise in Form eines Spracherkennungssystems, erforderlich. Die Aufnah­ me der Sprachsignale kann beispielsweise mit Richtmikrophonen erfolgen, welche in größerer Entfernung von dem Operateur an­ geordnet werden können, um Behinderungen des Operateurs durch die Mikrophone zu vermeiden. Derartige Richtmikrophone haben sich jedoch in der Praxis nicht durchgesetzt, da die zusammen mit den Sprachsignalen des Operateurs aufgenommenen Umge­ bungsgeräusche eine eindeutige Spracherkennung schwierig ges­ talten.

Am weitesten verbreitet zur Aufnahme von Sprachsignalen sind sogenannte "Headsets", bei denen es sich um eine am Kopf ge­ tragene Vorrichtung handelt, welche einen zum Mund der das Headset tragenden Person geführten Bügel aufweist, an dessen Ende ein Mikrophon angeordnet ist. Die Akzeptanz dieser Head­ sets, insbesondere bei Chirurgen, ist aufgrund mangelnder Be­ quemlichkeit jedoch gering.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einer Person ein Mikrophon zur Aufnahme von Sprachsignalen derart zur Ver­ fügung zu stellen, dass die Person das Mikrophon nicht als störend empfindet.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein von einer Person tragbares Kleidungsstück, in welches ein Mikro­ phon integriert ist. Unter einer Integration eines Mikrophons in ein Kleidungsstück wird dabei verstanden, dass sich das Mikrophon im Inneren des Kleidungsstücks, z. B. zwischen zwei Stoffbahnen, befindet. Das Mikrophon kann sich dabei in einer für das Mikrophon vorgesehenen, beispielsweise mit einem Reisverschluss oder mit Druckknöpfen verschließbaren, Tasche befinden oder fest, also nicht abnehmbar, mit dem Kleidungs­ stück verbunden sein, indem es z. B. in das Kleidungsstück eingenäht ist. Das Mikrophon kann also erfindungsgemäß derart in das Kleidungsstück integriert sein, dass das Mikrophon dem Kleidungsstück, beispielsweise vor der Reinigung des Klei­ dungsstückes, entnommen werden kann. Das Mikrophon kann aber auch derart mit dem Kleidungsstück verbunden sein, dass das Kleidungsstück zerstört oder beschädigt werden müsste, wollte man das Mikrophon dem Kleidungsstück entnehmen. Dies ist vor­ zugsweise dann der Fall, wenn das Kleidungsstück als Einmal­ bekleidung konzipiert ist. Vorzugsweise weist das Mikrophon eine Größe und einen Anbringungsort in dem Kleidungsstück auf, dass ein Träger des Kleidungsstückes das Mikrophon selbst beim Tragen des Kleidungsstückes nicht registriert. Durch das Tragen eines solchen Bekleidungsstückes kann dem­ nach ein Mikrophon in einfacher und in einer für den Träger komfortablen Weise zur Verfügung gestellt werden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist das Kleidungsstück zum Tragen in einem Operations­ saal vorgesehen. Nach Varianten der Erfindung kann das Mikro­ phon dabei in einen Mundschutz oder in ein Halstuch integ­ riert sein. Insbesondere bei der Integration des Mikrophons in ein Halstuch bietet es sich nach einer Variante der Erfin­ dung an, das Mikrophon in Form eines Kehlkopfmikrophons aus­ zuführen. Durch die Integration eines Mikrophons in einen Mundschutz oder ein Halstuch oder ein anderes Kleidungsstück, welches zum Tragen in einem Operationssaal vorgesehen ist, kann also, was den Bereich der Medizin anbelangt, das Tragen eines kaum akzeptierten Headsets durch einen Operateur ver­ mieden werden. Der Mundschutz, das Halstuch als auch andere zum Tragen im OP vorgesehene und mit einem Mikrophon versehe­ ne Kleidungsstücke können dabei aus Sterilitätsgründen als Einmalbekleidung konzipiert sein.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Klei­ dungsstück an seiner Oberfläche wenigstens mit einem mit dem Mikrophon elektrisch verbundenen Kontakt versehen ist. An diesen oberflächlich angeordneten Kontakt kann ein mit einem entsprechenden Gegenkontakt versehenes Kabel zur Übertragung von von dem Mikrophon aus Sprachsignalen erzeugten elektri­ schen Signalen zu einer mit dem Kabel kontaktierbaren Emp­ fangseinrichtung angeschlossen werden. Nach einer anderen ka­ belbehafteten Ausführungsform der Erfindung weist das Mikro­ phon ein Verbindungskabel zur direkten Übertragung der von dem Mikrophon aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signale zu einer Empfangseinrichtung auf. Das Verbindungska­ bel erstreckt sich dabei von dem Mikrophon durch eine Öffnung des Kleidungsstückes aus dem Inneren des Kleidungsstückes nach außen und ist vorzugsweise mit einem mit einer Empfang­ seinrichtung verbindbaren Steckvorrichtung versehen. Die ka­ belbehaftete Ausführung derartiger in ein Kleidungsstück in­ tegrierter Mikrophone erweist sich als relativ störungssiche­ re Variante zur Übertragung von aus Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signalen von dem Mikrophon zu einer Empfangsein­ richtung.

Sollte sich die kabelbehaftete Übertragung von Signalen von dem Mikrophon zu einer Empfangseinrichtung als störend in be­ zug auf die Kabelführung erweisen, kann nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung an der Oberfläche des ein Mik­ rophon aufweisenden Kleidungsstückes eine mit dem Mikrophon elektrisch verbundene Sendeeinrichtung zur drahtlosen Über­ tragung der von dem Mikrophon aus den Sprachsignalen erzeug­ ten elektrischen Signale zu einer eine Empfangseinheit auf­ weisenden Empfangseinrichtung angeordnet sein. Die Übertra­ gung der Sprachsignale erfolgen dabei mittels signaltragender Wellen.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass das Mikrophon we­ nigstens eine elektrische Filterschaltung zur Unterdrückung von durch Störgeräusche hervorgerufenen Störsignalen auf­ weist, welche in den von dem Mikrophon aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signalen enthalten sind. Bei den Stör­ geräuschen handelt es sich beispielsweise um Atemgeräusche, Schluckgeräusche oder Geräusche infolge an dem Mikrophon vor­ beigleitenden Stoffes, welche durch adaptive Filterschaltun­ gen, z. B. RC-Filter, unterdrückt werden können. Die Filter­ schaltungen schaffen dabei die Voraussetzung für eine eindeu­ tige Erkennung der Sprachsignale.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Kommu­ nikationseinrichtung, welche ein Kleidungsstück mit integ­ riertem Mikrophon und eine Empfangseinrichtung für die von dem Mikrophon aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signale aufweist. Die Empfangseinrichtung kann einerseits zum Speichern der aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signale vorgesehen sein. Andererseits kann die Empfangsein­ richtung nach einer Variante der Erfindung zur Umsetzung der aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signale in Sig­ nale zur Steuerung von Gerätschaften vorgesehen sein. Zur Speicherung der Sprachsignale kann ein einfaches, in einer Aufnahmeeinheit aufgenommenes Speichermedium, z. B. eine Kas­ sette oder eine Diskette, verwendet werden. Die Speicherung kann jedoch auch mittels eines Spracherkennungssystems zur Umsetzung von Sprachsignalen in geschriebene Worte erfolgen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Kommunikationseinrichtung zu einer eingriffsbegleitenden Befundung vorgese­ hen ist, so dass die in geschriebene Worte umgesetzten Sprachsignale, beispielsweise in einfacher Weise in einen Arztbericht eingebunden werden können.

Nach einer Variante der Erfindung weist die Empfangseinrich­ tung wenigstens eine elektrische Filterschaltung zur Unter­ drückung von durch Störgeräusche hervorgerufenen Störsignalen aufweist, welche in den von dem Mikrophon aus den Sprachsig­ nalen erzeugten elektrischen Signale enthalten sind. Auf die­ se Weise werden wiederum die Voraussetzungen geschaffen, dass mit der Kommunikationseinrichtung eine eindeutige Spracher­ kennung von Sprachsignalen erfolgen kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen medizinischen Arbeitsplatz aufweisend eine Kom­ munikationseinrichtung mit einem Mikrophon, welches in einen Mundschutz integriert ist,

Fig. 2 einen medizinischen Arbeitsplatz aufweisend eine Kom­ munikationseinrichtung mit einem Kehlkopfmikrophon, welches in ein Halstuch integriert ist,

Fig. 3 ein Operationshemd mit integriertem Mikrophon und

Fig. 4 einen Mundschutz mit integriertem Mikrophon und An­ schlusskabel.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten medizinischen Arbeitsplatz handelt es sich um einen chirurgischen Arbeitsplatz. Der schemati­ siert dargestellte Arbeitsplatz weist einen Patientenlage­ rungstisch 1, eine Anästhesieeinrichtung 2, einen Instrumen­ tiertisch 3 und einen Geräteschrank 4 auf.

Der Patientenlagerungstisch 1 umfasst eine vertikal verstell­ bare Hubsäule 5 und eine Patientenlagerungsplatte 6, auf wel­ cher ein Patient P gelagert ist. An dem Patientenlagerungs­ tisch 1 sind die Anästhesieeinrichtung 2, welche in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise Geräte zur Narkotisie­ rung, Denarkotisierung und zur Überwachung der Lebensfunktio­ nen des Patienten P aufweist, und der Instrumentiertisch 3, welcher in nicht dargestellter Weise Instrumente, Applikato­ ren und Operationsmaterial für den chirurgischen Eingriff an dem Patienten P bereithält, angeordnet. In dem Geräteschrank 4 sind in nicht dargestellter, aber an sich bekannter Weise medizinisch-technische Geräte, z. B. ein Ultraschallgerät, eine Spül-Saug-Pumpensteuerung, ein Insufflator, ein HF-Gerät und eine Kaltlichtquelle, aufgenommen, deren Applikatoren, z. B. ein Ultraschallkopf, ein Spül-Saug-Applikator, ein In­ sufflations-Applikator, ein HF-Skalpell und ein Kaltlicht, welche mit den entsprechenden medizinisch technischen Geräten über geeignete Verbindungsleitungen verbunden sind, auf dem Instrumentiertisch 3 für einen an dem Arbeitsplatz arbeiten­ den Chirurgen C bereitgehalten werden.

In dem Geräteschrank 4 ist außerdem ein Rechner 7 mit Ein­ richtungen zur Speicherung digitaler Daten aufgenommen. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels handelt es sich bei der Speichereinrichtung um eine in Fig. 1 schematisch an­ gedeutete Festplatte 8. Der Rechner 7 ist mit den in dem Ge­ räteschrank 4 aufgenommenen medizinisch technischen Geräten sowie mit den medizinisch technischen Geräten der Anästhesie­ einrichtung 2 derart verbunden, dass ein Datenaustausch zwi­ schen dem Rechner 7 und den medizinisch technischen Geräten möglich ist. Die Vernetzung des Rechners 7 mit den medizi­ nisch-technischen Geräten des Arbeitsplatzes ermöglicht es dem Chirurgen C unabhängig von weiterem Personal die Bedie­ nung der medizinisch technischen Geräte selbst zentral vom Patientenlagerungstisch 1 aus sprachgesteuert vorzunehmen. Hierzu wird auf einem an den Rechner 7 angeschlossenen Sicht­ gerät 9 ein Bedienmenü angezeigt, welches den einzelnen medi­ zinischen Geräten zugeordnete Bedienpunkte enthält, welche der Chirurg C sprachgesteuert anwählen kann, um durch weitere Spracheingaben Einstellungen an den jeweiligen Geräten vornehmen zu können. Die Anordnung des Sichtgerätes 9 sollte vorzugsweise im Sichtfeld des Chirurgen C erfolgen.

Um die medizinisch technischen Geräte des medizinischen Ar­ beitsplatzes sprachgesteuert bedienen zu können, weist der Arbeitsplatz eine Kommunikationseinrichtung auf.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst die Kommunikationseinrichtung einen von dem Chirurgen C getrage­ nen Mundschutz 10, in den ein Mikrophon 11 integriert ist, und eine Empfangseinrichtung zum Empfang und zur Auswertung von von dem Mikrophon aus Sprachsignalen erzeugten, elektri­ schen Signalen. Das Mikrophon 11 ist im Falle des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels zwischen zwei Stoffflächen des Mund­ schutzes 10 eingenäht. Ein im Inneren, d. h. zwischen den miteinander vernähten Stoffflächen des Mundschutzes 10 ver­ laufendes Kabel ist zu einem elektrischen Kontakt 12 geführt, welcher sich von außen zugänglich an der Oberfläche des Mund­ schutzes 10 befindet. An den Kontakt 12 ist ein mit einem entsprechenden Gegenkontakt 13 versehenes Kabel 14 ange­ schlossen, welches zu dem Rechner 7 geführt ist, der im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels als Empfangseinrichtung für die von dem Mikrophon 11 aus den Sprachsignalen des Chi­ rurgen C erzeugten elektrischen Signale dient. Der mit einer entsprechenden Software betriebene Rechner 7 kann dabei die von dem Mikrophon 11 aus den Sprachsignalen des Chirurgen C erzeugten elektrischen Signale in Bediensignale für das auf dem Anzeigegerät 9 angezeigte Bedienmenü und in Steuersignale für das jeweils aus dem Bedienmenü angewählte medizinisch- technische Gerät umsetzen. Beispielsweise kann der Chirurg sprachgesteuert die Kaltlichtquelle auswählen und anhand wei­ terer Spracheingaben, beispielsweise die Kaltlichtquelle, an- oder ausschalten.

Neben der Sprachsteuerung zur Bedienung der medizinisch- technischen Geräte besteht aber auch die Möglichkeit, über das Bedienmenü eine Speicherung der vom Chirurgen C gesprochenen Worte zu bewirken, so dass beispielsweise eine ein­ griffsbegleitende Befundung ermöglicht wird. Die Sprachsigna­ le können dabei in digitaler Form auf der Festplatte 8 oder auch auf anderen Speichermedien, beispielsweise auf Disketten oder auf einem Band eines Bandlaufwerkes, zur späteren Wie­ dergabe zwischengespeichert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rechner 7 mit einer Spracherkennungssoftware be­ trieben wird, so dass die von dem Chirurgen C gesprochenen Worte direkt in geschriebene Worte umgesetzt werden können.

Der in Fig. 2 gezeigte medizinische Arbeitsplatz ist bis auf die Kommunikationseinrichtung mit dem in Fig. 1 gezeigten me­ dizinischen Arbeitsplatz identisch. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Kommunikationseinrichtung weist die in Fig. 2 gezeigte Kommunikationseinrichtung ein von dem Chirurgen C getragenes Halstuch 20 auf, in das ein Kehlkopfmikrophon 21 integriert ist. Das Kehlkopfmikrophon 21 ist vollständig in das Halstuch 20 integriert, d. h. es ist von Stoff umhüllt, im Inneren des Halstuches 20 angeordnet und somit nicht ohne Zerstörung des Stoffes des Halstuches 20 durch eine Person zugänglich. An der äußeren Oberfläche des Halstuches 20 ist eine mit dem Mikrophon 21 verbundene Sendeeinrichtung 22 für signaltragende Wellen angeordnet, welche die von dem Mikro­ phon 21 aus den Sprachsignalen des Chirurgen C erzeugten e­ lektrischen Signale drahtlos zu einer Empfangseinheit 23 ü­ berträgt. Die Empfangseinheit 23 für signaltragende Wellen ist mit dem Rechner 7 verbunden, welcher wiederum die aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signale auswertet und in Bediensignale für das Bedienmenü oder in Steuersignale zur Ansteuerung der medizinisch technischen Geräte umsetzt.

Die Anordnung von Mikrophonen der Kommunikationseinrichtung in im Operationssaal tragbare Kleidungsstücke, wie dem in Fig. 1 gezeigten Mundschutz, dem in Fig. 2 gezeigten Halstuch oder einem in Fig. 3 gezeigten, mit einem Mikrophon 31 versehenen OP-Hemd 30 hat den Vorteil, dass sich das Mikrophon zur Auf­ nahme von Sprachsignalen in unmittelbarer Nähe des Spracherzeugungszentrums einer ein derartiges Bekleidungsstück tra­ genden Person befindet, ohne dass die Person das Tragen des Mikrophons als unangenehm und störend empfindet.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung eines Bekleidungsstückes in Form eines Mundschutzes 40, bei dem das in den Mundschutz 40 integrierte Mikrophon 41 mit einem sich aus dem Mundschutz 40 durch eine Öffnung 42 erstreckenden Kabel 43 versehen ist. Das Kabel 43 weist dabei eine derartige Länge auf, dass es direkt an eine Empfangseinrichtung für die von dem Mikrophon 41 aus Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signale an­ schließbar ist.

Jedes der vorstehend beschriebenen Mikrophone bzw. jede der beschriebenen Empfangseinrichtungen kann in nicht dargestell­ ter Weise wenigstens eine elektrisch Filterschaltung zur Sig­ nalverarbeitung aufweisen, um durch Störgeräusche hervorgeru­ fene Störsignale zu unterdrücken, welche in den von einem Mikrophon aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Sig­ nalen enthalten sind.

Claims (12)

1. Kleidungsstück aufweisend ein in das Kleidungsstück (10, 20, 30, 40) integriertes Mikrophon (11, 21, 31, 41).

2. Kleidungsstück nach Anspruch 1, welches zum Tragen in ei­ nem Operationssaal vorgesehen ist.

3. Kleidungsstück nach Anspruch 1 oder 2, welches als Mund­ schutz (10, 40) ausgebildet ist.

4. Kleidungsstück nach Anspruch 1 oder 2, welches als Hals­ tuch (20) ausgebildet ist.

5. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Mikrophon ein Kehlkopfmikrophon (21) ist.

6. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, an dessen Oberfläche wenigstens ein mit dem Mikrophon (11) elektrisch verbundener Kontakt (12) angeordnet ist, an den ein mit einem entsprechenden Gegenkontakt (13) versehenes Kabel (14) zur Übertragung von von dem Mikrophon (11) aus Sprachsignalen er­ zeugten elektrischen Signalen zu einer mit dem Kabel (14) kontaktierbaren Empfangseinrichtung (7) anschließbar ist.

7. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dessen Mikrophon (41) ein Verbindungskabel (43) zur Übertragung von von dem Mikrophon (41) aus Sprachsignalen erzeugten elektri­ schen Signalen zu einer Empfangseinrichtung aufweist, wobei sich das Verbindungskabel (43) durch eine Öffnung (42) des Kleidungsstückes (40) aus dem Inneren des Kleidungsstückes (40) nach außen erstreckt.

8. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches eine mit dem Mikrophon (21) elektrisch verbundene Sendeein­ richtung (22) zur drahtlosen Übertragung von von dem Mikrophon (21) aus Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signalen zu einer Empfangseinrichtung (7, 23) aufweist.

9. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dessen Mikrophon (11, 21, 31, 41) wenigstens eine elektrische Fil­ terschaltung zur Unterdrückung von durch Störgeräusche her­ vorgerufenen, in von dem Mikrophon (21, 21, 31, 41) aus Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signalen enthaltenen Störsignalen aufweist.

10. Kommunikationseinrichtung aufweisend ein Kleidungsstück (10, 20, 30, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und eine Empfangseinrichtung (7, 23) für von dem Mikrophon (11, 21, 31, 41) aus Sprachsignalen erzeugte elektrische Signale.

11. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 10, dessen Emp­ fangseinrichtung (7, 23) die von dem Mikrophon (11, 21, 31, 41) aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signale in Steuersignale umsetzt.

12. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, des­ sen Empfangseinrichtung (7, 23) wenigstens eine elektrische Filterschaltung zur Unterdrückung von durch Störgeräuschen hervorgerufenen, in den von dem Mikrophon (11, 21, 31, 41) aus den Sprachsignalen erzeugten elektrischen Signalen ent­ haltenen Störsignalen aufweist.