JP2019520769A - Hearing aid intensity and phase correction - Google Patents

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Abstract

オープンイヤー型補聴器における強度歪及び位相歪を補正する方法は、該補聴器(12)を耳内、実質的に鼓膜(11)に挿入した時、該補聴器の挿入効果を決定する工程を含む。複雑な挿入伝達関数(ITF)の強度レスポンス及び位相レスポンスは、鼓膜への伝達関数が、所定場所にない補聴器の伝達関数とほぼ釣り合うと、補正される。【選択図】図1A method for correcting intensity distortion and phase distortion in an open-ear hearing aid includes a step of determining an insertion effect of the hearing aid when the hearing aid (12) is inserted into the ear, substantially into the eardrum (11). The complex insertion transfer function (ITF) intensity response and phase response are corrected when the transfer function to the eardrum is approximately balanced with the transfer function of a hearing aid that is not in place. [Selected figure] Figure 1

Description

背景技術
本発明は、人が着用すると、その人の聴覚(hearing)能力を改善する補聴器(hearing device)に関する。しかし、補聴器は時には聴覚補助具(hearing aid)と呼ばれるが、このような名称は難聴者による本発明の使用を限定するものではない。同様に、本発明は非聴覚障害者による使用も可能である。
The present invention relates to a hearing device that improves the hearing ability of a person when worn by the person. However, while hearing aids are sometimes referred to as hearing aids, such names do not limit the use of the invention by the deaf person. Likewise, the invention is also usable by non-hearing persons.

更に詳しくは本発明は、補聴器の少なくとも一部が外耳道を閉塞し、望ましくない挿入効果を創生する補聴器に関する。本発明は特にオープンイヤー型補聴器に利用可能性を有するが、閉塞型補聴器と共同しても使用できる。   More particularly, the present invention relates to a hearing aid in which at least a portion of the hearing aid occludes the ear canal and creates an undesirable insertion effect. The invention has particular applicability to open ear hearing aids, but can also be used in conjunction with closed hearing aids.

補聴器の全体又は一部を耳に挿入すると、鼓膜に到達する音の強度 (magnitude)及び位相の両者を歪める。理想的には補聴器は、到達する音が補聴器及び外耳道を通過した後、歪まずに留まるように、これらの効果に対して補償することである。多くの補聴器は、強度効果に対しては補償するが、位相歪に対しては充分に対処することができない。その結果、ユーザーは到達音が自然ではなく、聴き取り経験に重要な方向の手掛かり(directional cues)がない等の不平不満を言うことが多い。これらの不平不満は、特に音楽家や音楽業界のプロの間に広がっている。これらの人達の耳は微妙な差を識別するために訓練されているが、聴覚の部分的欠損に対し補償するために、補聴器を必要とする。   Insertion of all or part of the hearing aid into the ear distorts both the magnitude and phase of the sound reaching the tympanic membrane. Ideally, the hearing aid is to compensate for these effects so that the arriving sound remains undistorted after passing through the hearing aid and the ear canal. Many hearing aids compensate for intensity effects but can not cope with phase distortion well. As a result, the user often complains that the arrival sound is not natural and there are no directional cues important to the listening experience. These complaints are particularly widespread among musicians and professionals in the music industry. Although these people's ears are trained to identify subtle differences, they need hearing aids to compensate for partial hearing loss.

米国特許第5325436号(Sigfrid Soli等)には補聴器の挿入効果に対して補償する一解決方法が提案され、耳内への補聴器の挿入効果に対して補償するデジタルフイルターを決定する方法が開示されている。この方法では、耳内の強度レスポンス及び位相レスポンスを、補聴器なしの場合及び補聴器を所定位置に挿入した場合の両者について測定し、次いで所要の均等化(equalization)(EQ)を計算する。しかし、前記方法は計算する際、複雑で、EQを計算し、また殆どの場合、正当(valid)ではない位相要素について仮定を行っている。位相について行った仮定のため、位相レスポンスは無効になりやすい。この方法は全ての外部(outside)音を減衰させるため、外耳道を完全に閉塞するように、耳覆い(ear pierce)を仮定(pre-suppose)している。また、補正については、両耳間の互いの聴覚(interaural)タイミング差を保持することを意図しているだけで、絶対タイミング差は意図していない。このため、補聴器には両耳用(binaural)器具を必要とする。   U.S. Pat. No. 5,325,436 (Sigfrid Soli et al.) Proposes a solution to compensate for the insertion effect of the hearing aid, and discloses a method for determining the digital filter to compensate for the insertion effect of the hearing aid in the ear ing. In this method, the intensity and phase responses in the ear are measured for both without and with a hearing aid inserted in place, and then the required equalization (EQ) is calculated. However, the method is complex in computing, computing EQ, and in most cases making assumptions about topological elements that are not valid. Because of the assumptions made about phase, phase response tends to be invalid. This method pre-supposes an ear pierce so as to completely occlude the ear canal, in order to attenuate all outside sounds. Also, for correction, it is only intended to maintain the interaural timing difference between the two ears, not the absolute timing difference. For this reason, hearing aids require binaural devices.

本発明は、位相レスポンスについて仮定を必要とせず、片耳用(monaural)器具と共用でき、しかもオープンイヤー型挿入に適合する、補聴器の耳内への挿入効果を補正する装置及び方法を提供する。本発明は、補聴器を外耳道に存在させることにより、生じた位相歪や種々の異常を鼓膜において補正するのに特に有効である。本発明の装置及び方法は、自然音として認識され、しかも聴き取り経験の向上により方向の手掛かりを留める増幅音を鼓膜に供給できる。即ち、この装置は音響的に透明であると認識される。聴き取り経験の向上は、殆どのユーザーに実現されようが、特に微妙な音楽的差異を識別する音楽的能力を取り戻したいとする音楽業界のプロ達に実現されよう。   The present invention provides an apparatus and method for correcting the insertion effect of a hearing aid into the ear that is compatible with an open-ear type insertion and that does not require any assumptions about phase response, and that can be shared with monaural instruments. The present invention is particularly effective for correcting phase distortion and various abnormalities in the tympanic membrane by providing a hearing aid in the ear canal. The apparatus and method of the present invention can provide amplified sound to the tympanic membrane that is perceived as a natural sound and that also keeps a clue to the direction by improving the listening experience. That is, the device is perceived as acoustically transparent. The improved listening experience, realized by most users, will be realized by professionals in the music industry who want to regain the musical ability to identify particularly subtle musical differences.

発明の開示
本発明は、ユーザーが着用すると、補聴器の少なくとも一部は耳内に挿入される補聴器の強度(magnitude)歪及び位相歪を補正する方法及び装置に向けたものである。この方法は、ユーザーの耳内に存在する補聴器の挿入効果を決定する工程を含む。この挿入効果は、強度レスポンス及び位相レスポンスを有する複雑な挿入伝達関数(ITF)を特徴とし、鼓膜の所で決定される。ITFの強度・位相レスポンスの両者とも、鼓膜への伝達関数が、所定場所にない補聴器の伝達関数と釣り合った際に補正される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a method and apparatus for correcting for magnitude distortion and phase distortion of a hearing aid inserted into the ear when worn by a user. The method comprises the steps of determining the insertion effect of the hearing aid present in the user's ear. This insertion effect is characterized at the tympanic membrane, characterized by a complex insertion transfer function (ITF) with intensity response and phase response. Both the intensity and phase response of the ITF are corrected when the transfer function to the tympanic membrane is balanced with the transfer function of the hearing aid not in place.

挿入効果は、好ましくは複数の2次最小位相フイルターの少なくとも1つ,好適には複数で補正する。この2次最小位相フイルターは、無限(indefinite)インパルスレスポンス(IIR)フイルター、更に好ましくは4次(biquad)フイルターである。   The insertion effect is preferably corrected with at least one, preferably a plurality of second order minimum phase filters. The second order minimum phase filter is an infinite impulse response (IIR) filter, more preferably a fourth order (biquad) filter.

強度及び位相における挿入効果の補正は、大ざっぱで完全ではないが、複雑な頭部伝達関数(HRTF)(head-related transfer function):複雑な挿入伝達関数ITFの比を取り入れることにより決定できる。これらの複雑なHRTF及びITFは、補聴器があってもなくても人体解剖模型上での測定により決定できる。或いは補聴器のユーザー上での測定により決定できる。位相レスポンスについては、位相レスポンスが最小位相である場合だけ補正する。   The correction of insertion effects in intensity and phase can be determined by incorporating the ratio of a complex head-related transfer function (HRTF): complex insertion transfer function ITF, although it is rough and not perfect. These complex HRTFs and ITFs can be determined by measurement on a human anatomical model with or without a hearing aid. Or it can be determined by measurement on the user of the hearing aid. The phase response is corrected only when the phase response is the minimum phase.

補聴器の強度・位相レスポンスが既知ならば、ITFを補正するための均等化(equalization)は、最小位相である伝達関数の全ての部分について計算できる。しかし、殆どの場合、非最小位相領域を処理する解析法がないため、非最小位相領域については計算できない。   If the strength-phase response of the hearing aid is known, equalization to correct the ITF can be calculated for all parts of the transfer function that are minimal phase. However, in most cases, non-minimum phase regions can not be calculated because there is no analysis method to process non-minimum phase regions.

更に実用的には、所望の均等化は反復法により決定される。最小位相現象で支配されたスペクトル領域を補正するため、補聴器には種々の最小位相フイルタリングを導入できる。位相を補正できない他の領域では強度レスポンスは補正できるかも知れない。この補正工程は、所望の位相補正が達成されるまで繰返し行う。   More practically, the desired equalization is determined by the iterative method. Various minimum phase filterings can be introduced into the hearing aid to correct the spectral region dominated by the minimum phase phenomenon. The intensity response may be correctable in other areas where phase can not be corrected. This correction process is repeated until the desired phase correction is achieved.

或いはITF強度・位相レスポンスを補正するための所望の均等化は、音を言葉で言う際に(in describing sound)経験したユーザーにより主観的に決定できる。ユーザーは外耳道中、補聴器の存在下で聴取した音と不存在下で聴取した音の認識力(perception)とを比較する。ユーザーはこれら2つの条件間に認識された差異がないと指示した時、所望の均等化が達成される。   Alternatively, the desired equalization to correct the ITF intensity and phase response can be subjectively determined by the user who experienced the in speech sound. The user compares the sound heard in the presence of the hearing aid with the perception of the sound heard in the absence in the ear canal. The desired equalization is achieved when the user indicates that there is no recognized difference between these two conditions.

本発明の最良の実施形態による補聴器は、該補聴器で増幅された全ての周波数で約120度未満の位相に相当するように構成される。換言すれば補聴器の待ち時間(latency)は、補聴器により生じた最高周波数期間の約1/3未満が好ましい。例えば補聴器が音を10kHzまで増幅すれば、好ましい待ち時間は30μs未満であろう。   The hearing aid according to the preferred embodiment of the present invention is configured to correspond to less than about 120 degrees of phase at all frequencies amplified in the hearing aid. In other words, the latency of the hearing aid is preferably less than about 1/3 of the highest frequency period produced by the hearing aid. For example, if the hearing aid amplifies sound to 10 kHz, the preferred latency would be less than 30 μs.

耳内に着用した、挿入効果を生じるオープンイヤー型補聴器の概略図であって、鼓膜への2つの音路を示す。FIG. 2 is a schematic view of an open ear hearing aid worn in the ear that produces an insertion effect, showing two sound paths to the tympanic membrane.

音響的人体解剖模型上で頭部伝達関数(HRTF)及び挿入伝達関数(ITF)が測定されたオープンイヤー型補聴器の挿入効果を示すグラフである。(上図のグラフは強度レスポンスを示し、下図のグラフは位相レスポンスを示す。)It is a graph which shows the insertion effect of the open ear-type hearing aid in which the head transfer function (HRTF) and the insertion transfer function (ITF) were measured on the acoustic human anatomical model. (The graph in the upper figure shows the intensity response, and the graph in the lower figure shows the phase response.)

本発明に従って、ITFを2次最小位相フイルターで補償できる方法を示す。HRTFは図2と同じであり、補助(aided)伝達関数(ATF)は、直接音並びに前記補聴器による増幅音及び均等化音の結果である。(強度レスポンスは上の図(plot)に、位相レスポンスは下の図に示す。)HRTFは頭部伝達関数であり、ATFは補助伝達関数である。In accordance with the present invention, a method is shown that can compensate the ITF with a second order minimum phase filter. The HRTF is the same as in FIG. 2 and the aided transfer function (ATF) is the result of direct sound and amplified and equalized sound by the hearing aid. (The intensity response is shown in the upper plot and the phase response in the lower.) HRTF is the head related transfer function and ATF is the auxiliary transfer function.

最小フイルターが、図3と同様、減衰に対し完全に補償できる方法を数学的に示すグラフである。(強度レスポンスは上の図に示し、位相レスポンスは下の図に示す。)これらのフイルターは図4Aでは別々に示し、図4Bでは集合させて(summed together)示す。FIG. 4 is a graph mathematically showing how the minimum filter can be fully compensated for attenuation, as in FIG. 3. (The intensity response is shown in the top figure and the phase response is shown in the bottom figure.) These filters are shown separately in FIG. 4A and summed together in FIG. 4B.

1.5msの遅れでは、バンドパスフイルターが強度又は位相のいずれでも減衰に対して補償できないかを数学的に説明するグラフである。これらのフイルターも図5Aでは別々に、図5Bでは集合させて示した。FIG. 6 is a graph mathematically illustrating whether a bandpass filter can not compensate for attenuation, either intensity or phase, with a delay of 1.5 ms. These filters are also shown separately in FIG. 5A and in FIG. 5B.

補聴器の外耳道への挿入効果に対して補償する本発明による2つの基本工程を説明する総合的フローチャートである。FIG. 6 is a general flow chart illustrating two basic steps according to the invention for compensating for the insertion effect of the hearing aid in the ear canal.

音響的人体解剖模型を用いて補聴器の外耳道への挿入効果に対して補償する本発明による複数の工程を説明する更に詳細なフローチャートである。FIG. 6 is a more detailed flow chart illustrating steps in accordance with the present invention for compensating for the insertion effect of a hearing aid into the ear canal using an acoustic human anatomical model.

本発明を実施するための最良の形態
外耳道に補聴器が存在すると、鼓膜への伝達関数は変化する。この変化は、2つの要素(component)、即ち補聴器自体の活動的(active)レスポンスとその受動的効果とからなる。受動的効果が補償されると、補聴器は真に透明となり、ユーザーに対し全ての音レベルで自然の音を出す(sound natural)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The presence of a hearing aid in the ear canal changes the transfer function to the tympanic membrane. This change consists of two components: the active response of the hearing aid itself and its passive effect. When the passive effects are compensated, the hearing aid becomes truly transparent and sounds natural to the user at all sound levels.

オープン型補聴器では、外耳道に受信器(又は拡声器(loudspeaker))があっても入射音は完全には減衰しない。これは事実で、受信器(又は拡声
器)周辺(around)の直接路は所定場所に保持するゴム製挿入チップ内の複数の孔で設けられる(provided)からである。これらの器具は低周波数(500Hz未満)を殆ど減衰させない傾向があるが、これより高い周波数は、補聴器、イヤーチップ及びユーザーの外耳道の幾何形状に依存する可変的方法で減衰する。
In an open hearing aid, the presence of the receiver (or loudspeaker) in the ear canal does not attenuate the incident sound completely. This is in fact the direct path around the receiver (or loudspeaker) from being provided with a plurality of holes in the rubber insert that hold in place. These instruments tend to attenuate very little low frequency (less than 500 Hz), but higher frequencies attenuate in a variable way depending on the geometry of the hearing aid, the ear tip and the user's ear canal.

このような開放型補聴器はユーザーにとって2つの利点がある。第一は高周波難聴性(普通は殆どこの種類)のユーザーでは、補聴器は低周波音を全く増幅する必要がなく、使用したミニチュア拡声器上には物理的束縛又は圧迫がいっそう少なくなる。第二に閉塞(occlusion)効果がなく、外耳道の入口が閉塞された時は、ユーザー自身の音声の変化となる。   Such open hearing aids have two advantages for the user. First, for high frequency deaf (usually this type of) users, the hearing aid does not have to amplify any low frequency sounds at all, and there is less physical restraint or compression on the miniature loudspeakers used. Second, there is no occlusion effect, and when the entrance of the ear canal is occluded, the user's own speech changes.

閉鎖型(closed)補聴器では、入射音は全ての周波数で減衰し、一般的には無視できる。これは、閉鎖型補聴器で生じた音は鼓膜に到達する有意の音だけであることを意味する。しかし、挿入効果は強度及び位相に留まるので、前述と同じ方法で補正を必要とする。   In a closed hearing aid, the incident sound is attenuated at all frequencies and is generally negligible. This means that the sound produced by the closed hearing aid is only the significant sound that reaches the tympanic membrane. However, since the insertion effect remains in magnitude and phase, it requires correction in the same manner as described above.

耳内モニターのような、マイクロホンを持たない補聴器では、現時点の入力信号は電気信号である。このような補聴器の挿入効果は、前記閉鎖型補聴器の場合と同じで、スピーカーから着用者の前に音が出される(played)場合から決定できる。   In hearing aids without microphones, such as in-the-ear monitors, the current input signal is an electrical signal. The insertion effect of such a hearing aid can be determined from the case where the speaker plays in front of the wearer, as in the case of the closed hearing aid.

本発明方法を、まずオープンイヤー型補聴器の場合について説明する。この方法では、補聴器の挿入効果について(for)均等化を決定するのに必要な測定に音響的人体解剖模型が使用される。この均等化には効果的な補正が必要とされている。人体解剖模型を用いる代りの方法、即ち、人体解剖模型を使わないが、生身の人(live person)に依存する方法は後述する。前述の他の2つの例、即ち、閉塞型補聴器及び耳内モニターの例は事実上同一で、前述と同じ補正方法を用いるので、補正可能である。   The method according to the invention will first be described in the case of an open ear hearing aid. In this method, the acoustic human anatomical model is used for the measurements necessary to determine the equalization for the insertion effect of the hearing aid. This equalization requires effective correction. An alternative method of using a human anatomical model, i.e. one that does not use a human anatomical model but relies on a live person, will be described later. The other two examples mentioned above, namely the examples of the occlusion hearing aid and the in-ear monitor, are virtually identical and can be corrected since they use the same correction method as described above.

音響的人体解剖模型は、平均的な人間の頭部をまねる(emulate)ように設計され、目盛付き(calibrate)人工耳内にマイクロホンを含有する。このように埋設されたマイクロホンにより、人体模型の鼓膜の位置で音圧を容易に測定することができる。これらの測定値(measurements)は複雑な伝達関数を決定するのに使用できる。これらの複雑な伝達関数は、補聴器が所定の場所にあってもなくても、音がどのようにして耳内を通って鼓膜に達するかを表示する。補聴器なしでは耳は閉塞されず、複雑な伝達関数は、通常、頭部伝達関数(HRTF)と呼ばれる。所定場所にある補聴器や捻れた(in place and turned off)補聴器では、耳は閉塞され、複雑な伝達関数は挿入伝達関数(ITF)と呼ぶことができる。挿入効果はHRTFとITFとの差であり、時には挿入ロスと呼ばれる。挿入ロスは、これと関連する強度減衰のためであるが、強度レスポンスを変化させる共鳴又はフイルターのいずれも同様に位相を必然的に変化させるので、位相も影響を受ける。   The acoustic human anatomical model is designed to emulate an average human head and contains a microphone in a calibrated artificial ear. With the microphone embedded in this way, the sound pressure can be easily measured at the position of the tympanic membrane of the human model. These measurements can be used to determine complex transfer functions. These complex transfer functions indicate how the sound travels through the ear and reaches the tympanic membrane, with or without the hearing aid in place. Without a hearing aid, the ear is not occluded and the complex transfer function is usually called head-related transfer function (HRTF). In in-place and turned-off hearing aids, the ear is occluded and the complex transfer function can be called insertion transfer function (ITF). The insertion effect is the difference between HRTF and ITF, sometimes called insertion loss. Insertion loss is also due to the intensity decay associated with it, but also because any resonance or filter that changes the intensity response will necessarily change the phase as well, so the phase is also affected.

HRTFとITF間の強度及び位相の差は、透明な認識力用に補正しなければならない。外耳道及び補聴器の挿入効果は静的且つ受動的である。したがって、それらの共鳴は最小位相として説明できる。最小位相システムは幾つかの有用な特性を有する。即ち、該システムの効果はスペクトル的に局在化される。;該システムは安定な逆関係を有する。;また所定の強度レスポンスに対し、最小位相レスポンスは独特のものである。   The difference in intensity and phase between HRTF and ITF must be corrected for transparent recognition. The insertion effects of the ear canal and the hearing aid are static and passive. Thus, their resonances can be described as minimum phase. Minimal phase systems have several useful properties. That is, the effects of the system are spectrally localized. The system has a stable inverse relationship. And for a given intensity response, the minimum phase response is unique.

これら全ての特性は、補聴器の処理に補足的な2次最小位相フイルターを追加することにより、挿入効果が除去できることを意味する。フイルターを追加する際、強度レスポンス及び位相レスポンスの両方を補正できる。もし、非最小位相フイルターを使用すれば、強度レスポンス又は位相レスポンスのいずれかを補正できるが、同時に両者を補正することはできない。挿入効果に対して補償する伝達関数は、補助(aided)伝達関数(ATF)と呼ばれ、補聴器なしのHRTFと同一である。   All these properties mean that the insertion effect can be eliminated by adding a complementary second-order minimum phase filter to the processing of the hearing aid. When adding filters, both intensity and phase responses can be corrected. If a non-minimum phase filter is used, either the intensity response or the phase response can be corrected, but not both at the same time. The transfer function that compensates for the insertion effect is called an aided transfer function (ATF) and is identical to the HRTF without a hearing aid.

ATFは、鼓膜での直接音(ITFで表す)と増幅音とを集計したもの(combination)である。適切に作動させる該集計(summation)用(for)には、位相遅れが補聴器で増幅された全周波数において120度未満の位相に相当するように、前記複数の音間の時間遅れを最小化しなければならない。したがって、マイクロホンを補聴器の受信器に近接するように移動させたり、補聴器を設計することにより、位相遅れを調整することができる。これらの変化は、設計に不可欠な結果となる。これに対し、ATF用の補償フイルターは、補聴器がデジタルであれば、例えばデジタル信号処理チップを再プログラミングすることにより変化できる。(本発明はデジタル実施形態に限定されない。)   ATF is a combination of direct sound (represented by ITF) at the tympanic membrane and amplified sound. For the proper operation of the summarization (for), the time delay between the sounds must be minimized so that the phase lag corresponds to less than 120 degrees of phase at all frequencies amplified by the hearing aid. You must. Therefore, the phase lag can be adjusted by moving the microphone close to the receiver of the hearing aid or designing the hearing aid. These changes are an integral part of the design. On the other hand, the compensation filter for ATF can be changed, for example by reprogramming the digital signal processing chip, if the hearing aid is digital. (The invention is not limited to digital embodiments.)

本発明方法を人間の耳に利用するには、耳内レスポンスをプローブマイクロホンで測定する。プローブマイクロホンは外耳道中に配置され、音響的人体解剖模型のような模型によりHRTF,ITF,及びATFを正確に測定する。   To apply the method of the invention to the human ear, the in-ear response is measured with a probe microphone. A probe microphone is placed in the ear canal to accurately measure HRTF, ITF, and ATF with a model such as an acoustic human anatomical model.

代替の人間への適用法は、主観的音路(subjective path)を取り入れることである。被験者(the subject)が難なく聞けるようなレベルにある原(source)材料を用いて、被験者は、補聴器(HRTF)なしでの原材料認識がATFと釣り合うかどうか尋ねられるであろう。HRTFとATF間の正確なスペクトル差に関して詳細な手引きを提供できる被験者(a subject)によって、人はこれらの測定法と同じフイルターを見出すであろう。このアプローチは音楽家や録音技術者のような熟練した聴取者に最も良く機能する。   An alternative human application is to incorporate a subjective path. Using source material at levels that the subject can hear without difficulty, the subject will be asked if raw material recognition without a hearing aid (HRTF) matches ATF. With a subject who can provide detailed guidance on the exact spectral differences between HRTFs and ATFs, one will find the same filters as these measurements. This approach works best for skilled listeners such as musicians and recording engineers.

図1は、マイクロホン13,処理器15及びスピーカー17からなるオープンイヤー型補聴器(12)の一例を概略的に示す。ここで符号10で示した入射音は2つの音路A及びB経由で鼓膜11に到達する。直接路Aは、耳覆い(earpiece)(図示せず)周辺(around)を通る音路で、挿入伝達関数(ITF)を特徴とする。増幅路Bは、マイクロホン13,処理器15(補正の均等化を提供する。)及びスピーカー17を経由する。矢印Pで示した認識音はこれら2つの音路を経由して鼓膜に到達する音の集計(summation)である。   FIG. 1 schematically shows an example of an open ear hearing aid (12) consisting of a microphone 13, a processor 15 and a speaker 17. Here, the incident sound indicated by reference numeral 10 reaches the tympanic membrane 11 via two sound paths A and B. Direct path A is a sound path that passes around an earpiece (not shown) and features an insertion transfer function (ITF). The amplification path B passes through the microphone 13, the processor 15 (which provides equalization of correction) and the speaker 17. The recognition sound indicated by the arrow P is a summation of the sound reaching the tympanic membrane via these two sound paths.

オープンイヤー型補聴器から生じる挿入効果の一例を図2に示す。図2は音響的人体解剖模型から得られた伝達関数測定値(measurements)を示す。挿入効果はHRTFとITFとの差である。上図のグラフで示されるように、強度は500Hz以上から異なり(“挿入ロス”)、また下図のグラフで示されるように、位相は500Hz超で異なる。   An example of the insertion effect resulting from the open ear hearing aid is shown in FIG. FIG. 2 shows transfer function measurements obtained from an acoustic human anatomical model. The insertion effect is the difference between HRTF and ITF. As shown in the upper graph, the intensity is different from 500 Hz or higher ("insertion loss") and, as shown in the lower graph, the phase is different at more than 500 Hz.

図3には、挿入効果は2次(2nd order)最小位相フイルターを用いて補正されることが示されている。ATFとHRTFとの差が、強度及び位相において、1〜8kHzの範囲に亘ってかなり減少していることに注目すべきである。950Hzでの小さい凹み(dig)は、最小位相の共鳴ではない。 It is shown in FIG. 3 that the insertion effect is corrected using a 2 nd order minimum phase filter. It should be noted that the difference between ATF and HRTF is significantly reduced in intensity and phase over the range of 1-8 kHz. The small dig at 950 Hz is not a minimum phase resonance.

この考え方を図4A及び4Bに最小位相フイルターの例で数学的に示す。安定な逆関係(inverse)を有するいかなる因果律の(causual)フイルターにとっても一般に事実である。この実施形態では補聴器(ITF)により減衰した直接音は、鈴形の減衰用フイルター(“減衰”)としてモデル化される。このフイルターは中心周波数で最小であり、中心周波数から離れて単一に近づく。その(that)2次最小位相フイルターは、数学的に下記4次(biquadratic)方程式で示される。

式中、sはラプラス(Laplace)変数、Wは角度周波数(=2πF、但しFは中心周波数)、Qは品質因子、Gは利得で、この場合、利得は1より大に限定される。このフイルターの伝達関数を図4Aに断続線で示した。
This concept is shown mathematically in the examples of the minimum phase filter in FIGS. 4A and 4B. It is generally the case for any causal filter that has a stable inverse. In this embodiment, the direct sound attenuated by the hearing aid (ITF) is modeled as a bell-shaped attenuation filter ("attenuation"). This filter is minimal at the center frequency and approaches unity away from the center frequency. The second-order minimum phase filter is mathematically represented by the following biquadratic equation:

Where s is the Laplace variable, W is the angular frequency (= 2πF, where F is the center frequency), Q is the quality factor, and G is the gain, where the gain is limited to greater than one. The transfer function of this filter is shown by dashed lines in FIG. 4A.

補聴器のレスポンス“boost(ブースト)”は、利得を有するバンドパスフイルターとしてモデル化される。このフイルターは中心周波数で最大の強度を有し、縁端部ではゼロに近づく。
The hearing aid response "boost" is modeled as a bandpass filter with gain. This filter has a maximum intensity at the center frequency and approaches zero at the edges.

これらフイルターの鼓膜での集計伝達関数はATFに相当する。下記式3及び式4で示す複数のパラメーター


を有するブーストが単一強度及びゼロ位相レスポンスa(図4B参照)となる所定の固定減衰フイルターを解析的に示すことができる。図4A及び4Bのフイルターのパラメーターは、このような関係に従って選択した。このようなシステムは完全に透明である。
The aggregate transfer function at the tympanic membrane of these filters corresponds to ATF. Several parameters shown by following formula 3 and Formula 4


A predetermined fixed attenuation filter can be analytically shown that the boost with has a single magnitude and zero phase response a (see FIG. 4B). The parameters of the filters in FIGS. 4A and 4B were chosen according to such a relationship. Such systems are completely transparent.

この実施形態は並列に集合させた複数のフイルターに相当することに注目すべきである。2つのフイルターを直列に配置した場合は、一方のフイルターは他方のフイルターの出力に作用し、更に単純な条件下、即ち、複数のフイルターが互いに逆関係である場合は単一に集計することが多い。以上概説した数学的見解は、特定の例であり、他の多くのフイルターの組合わせ、2つの鈴形フイルター(2つの4次フイルター)、高パスフイルター及び低パスフイルター等に対して維持することができる。   It should be noted that this embodiment corresponds to multiple filters assembled in parallel. When two filters are arranged in series, one filter acts on the output of the other filter and, under simpler conditions, ie, when multiple filters are in inverse relation to each other, it can be aggregated into a single There are many. The mathematical concepts outlined above are specific examples and should be maintained for many other filter combinations, two bell filters (two fourth-order filters), high pass filters and low pass filters etc. Can.

以上の例では、直接音と増幅音間に時間遅れがないと推定した。したがって、ピークの周波数では位相シフトはなく、周囲の周波数では位相シフトは無視できるので、これらの音は、鼓膜において合算される。このような条件は、補聴器に待ち時間がなく、マイクロホンと補聴器間の距離(又は伝播時間)が殆どない場合に適合する。   In the above example, it was estimated that there was no time delay between the direct sound and the amplified sound. Thus, these sounds are summed at the tympanic membrane since there is no phase shift at the peak frequency and the phase shift is negligible at ambient frequencies. Such conditions are appropriate when the hearing aid has no latency and there is little distance (or propagation time) between the microphone and the hearing aid.

増幅音が充分に遅れるならば、直接音に対し位相を180度ほど(by)シフトさせる周波数が存在する。鼓膜において集計されると、これらの音は互いに集計音に対して破壊的に作用し、集計音を消去する。所定周波数での増幅音:直接音の相対強度は、前記消去が完全である(同等の強度)か、部分的である(同等ではない強度)かどうかを決定する。   If the amplified sound is sufficiently delayed, there is a frequency that shifts the phase by about 180 degrees with respect to the direct sound. When summed at the tympanic membrane, these sounds act destructively on each other's summed sounds, eliminating them. Amplified sound at a given frequency: The relative strength of the direct sound determines whether the cancellation is complete (equivalent strength) or partial (not equal strength).

殆どの補聴器には少なくとも1.5msの待ち時間(latency)があり、それより長くなければ、重要な消去が行えるし、ITFの適切な補償を防止する。このような例は、パンドパスフイルターに純粋な遅れ(delay)を加えることによりモデル化される。図5A及び5Bに示すように、遅れは線状の位相レスポンスを有する。1.5msの遅れに対しては、次の2つの顕著な効果がある。1)中心周波数での強度レスポンスは増幅音単独未満である。2)中心周波数周辺には広範の梳き性(combining)がある。この梳き性フイルタリング(comb filtering)は、−10dB未満の利得を有し、また入力信号を顕著に歪める数個のノッチを有する。   Most hearing aids have a latency of at least 1.5 ms, and if it is not longer, significant cancellation can be performed and proper compensation of the ITF is prevented. Such an example is modeled by adding a pure delay to a pandpass filter. As shown in FIGS. 5A and 5B, the delay has a linear phase response. There are two noticeable effects on the delay of 1.5 ms. 1) The intensity response at the center frequency is less than the amplified sound alone. 2) There is a wide range of combining around the center frequency. This comb filtering has a gain of less than -10 dB and has several notches that significantly distort the input signal.

マイクロホンの遅れは、マイクロホンと受信機間の距離を短縮することにより、低減できる。処理回路構成(処理回路構成は必ずしも必要ではないが、恐らくデジタル処理器である。)中に遅れを加えるか、或いは受信器から更に離れてマイクロホンを移動することにより、マイクロホンの遅れは増大できる。   Microphone delay can be reduced by shortening the distance between the microphone and the receiver. The microphone delay can be increased by adding a delay into the processing circuitry (the processing circuitry is not necessarily needed, but perhaps a digital processor) or moving the microphone further away from the receiver.

図6のブロックダイアグラムは、本発明に従って補聴器の挿入効果を補正する前述の基本工程を示す。第一工程として、外耳道への補聴器の挿入効果を決定しなければならない(ブロック102)。挿入効果は,前述のように、外耳道中に存在する補聴器と外耳道中で移動させた補聴器の両者について測定することにより達成できる。(前述のように、挿入効果は着用者による入力から、主観的に達成できる。)いったん、補聴器の外耳道への挿入効果が決定されたならば、引続き、強度及び位相両者の補正が可能である(ブロック103)。   The block diagram of FIG. 6 illustrates the above-described basic steps of correcting the insertion effect of a hearing aid in accordance with the present invention. As a first step, the effect of inserting the hearing aid into the ear canal must be determined (block 102). The insertion effect can be achieved by measuring both the hearing aid present in the ear canal and the hearing aid moved in the ear canal as described above. (As mentioned above, the insertion effect can be achieved subjectively from the input by the wearer.) Once the insertion effect of the hearing aid into the ear canal is determined, it is possible to subsequently correct both the intensity and the phase (Block 103).

図7は音響的人体解剖模型(acoustic manikin)を用いてこの補正を決定する際のこれらの工程を詳細に示す。音響的人体解剖模型は、鼓膜の所で平均周波数のレスポンスにシミュレートするように設計されて、耳外側(outside ear)の背後に埋設されたマイクロホンを供給する(provide)(ブロック104)。外耳道が閉塞されないように、人体解剖模型の耳から移動した補聴器で頭部伝達関数(HRTF)を測定する(ブロック105)。次に、補聴器を人体解剖模型の外耳道内に配置する(ブロック106)ことにより、捻れた(turned off)補聴器で複雑な挿入伝達関数(ITF)を測定することができる(ブロック107)。こうして測定されたHRTF及びITFにより、外耳道への補聴器の挿入効果に対して補正するのに必要な均等化を決定することができる(ブロック108)。前述のように、補正に対する均等化は、HRTF測定値:ITF測定値の比となる。この補正は補聴器に適用することができる(ブロック109)。次に、得られた補助(aided)伝達関数(ATF)を測定し、HRTFと比較することができる。   FIG. 7 details these steps in determining this correction using an acoustic manikin. The acoustic human anatomical model is designed to simulate an average frequency response at the tympanic membrane to provide a microphone embedded behind the outside ear (block 104). The Head Transfer Function (HRTF) is measured with the hearing aid moved from the human anatomical model ear so that the ear canal is not occluded (block 105). Next, the complex insertion transfer function (ITF) can be measured with a turned off hearing aid (block 107) by placing the hearing aid in the external ear canal of a human anatomical model (block 106). With the HRTFs and ITF thus measured, the equalization necessary to correct for the insertion effect of the hearing aid in the ear canal can be determined (block 108). As mentioned above, the equalization to correction is the ratio of HRTF measurements: ITF measurements. This correction may be applied to the hearing aid (block 109). The resulting aided transfer function (ATF) can then be measured and compared to the HRTF.

音響的人体解剖模型により挿入効果を補正するため、図7に示した複数の工程は、生身の人間を用いても採用することができる。この場合、測定は鼓膜上のプローブマイクロホンで行われる。   In order to correct the insertion effect by the acoustic human anatomical model, the plurality of steps shown in FIG. 7 can be adopted even using a human being. In this case, the measurement is performed with a probe microphone on the tympanic membrane.

補正をきれいに調和させて(to fine tune)最適ATFに到達させるため、前記複数の工程は繰返し行えることが理解される。   It will be appreciated that the steps can be repeated to fine tune the correction to reach the optimal ATF.

以上、本発明を明細書中でかなり詳細に説明したが、本発明は特許請求の範囲で必要とされる他は、このような詳細な説明に限定されるものではないことは理解されよう。   While the invention has been described in considerable detail in the specification, it is to be understood that the invention is not limited to such detailed description, except as required by the claims.

米国特許第5325436号U.S. Pat. No. 5,325,436

Claims (27)

ユーザーが補聴器を着用する際、補聴器の少なくとも一部は耳に挿入される該補聴器の強度歪及び位相歪を補正する方法であって、該方法は、
前記補聴器が耳内にある時、補聴器の挿入効果を決定する工程であって、該挿入効果は、強度レスポンス及び位相レスポンスを持った複雑な挿入伝達関数(ITF)を特徴とする該工程;
前記ITFの強度レスポンス及び位相レスポンスの両者を補正することにより、前記挿入効果に対し補正する工程であって、前記位相レスポンスが最小位相である場合、位相レスポンスだけ補正される該工程;
を含む前記方法。
A method of correcting intensity distortion and phase distortion of a hearing aid in which at least a part of the hearing aid is inserted in the ear when the user wears the hearing aid, the method comprising
Determining the insertion effect of the hearing aid when the hearing aid is in the ear, the insertion effect characterized by a complex insertion transfer function (ITF) with an intensity response and a phase response;
Correcting the insertion effect by correcting both the intensity response and the phase response of the ITF, wherein the phase response is corrected only when the phase response is the minimum phase;
Said method comprising
挿入効果が少なくとも1つの2次最小位相フイルターで補正される請求項1に記載の方法。   The method of claim 1 wherein the insertion effect is corrected with at least one second order minimum phase filter. 前記2次最小位相フイルターが無限インパルスレスポンス(IIR)フイルターである請求項2に記載の方法。   3. The method of claim 2, wherein the second order minimum phase filter is an infinite impulse response (IIR) filter. 前記2次最小位相フイルターが4次(biquad)フイルターである請求項2に記載の方法。   3. The method of claim 2, wherein the second order minimum phase filter is a biquad filter. 挿入効果が複数の2次最小位相フイルターで補正される請求項1に記載の方法。   The method of claim 1 wherein the insertion effect is corrected with a plurality of second order minimum phase filters. 前記複数の2次最小位相フイルターが複数の無限インパルスレスポンス(IIR)フイルターである請求項5に記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein the plurality of second order minimum phase filters are a plurality of infinite impulse response (IIR) filters. 前記複数の2次最小位相フイルターが複数の4次フイルターである請求項5に記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein the plurality of second order minimum phase filters are a plurality of fourth order filters. 耳内に補聴器がない場合、耳から鼓膜への音の経路は複雑な頭部伝達関数(HRTF)を特徴とし、前記挿入効果に対し補正する工程が前記ITFの強度レスポンス及び位相レスポンスを補正するために所望の均等化を決定する工程であって、該均等化は複雑な頭部伝達関数(HRTF)及び複雑な挿入伝達関数(ITF)から決定され、所望均等化の強度及び位相はHRTF:ITFの比である該工程を含む請求項1に記載の方法。   If there is no hearing aid in the ear, the sound path from the ear to the tympanic membrane is characterized by a complex HRTF, and the step of correcting for the insertion effect corrects the intensity response and phase response of the ITF. To determine the desired equalization, which is determined from the complex HRTFs and the insertion transfer functions (ITFs), the strength and phase of the desired equalization being HRTF: The method of claim 1 comprising the step of being a ratio of ITF. 複雑なHRTFは、人体解剖模型の複雑なHRTFを測定することにより決定される請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the complex HRTF is determined by measuring a complex HRTF of a human anatomical model. 複雑なHRTFは、補聴器ユーザーの複雑なHRTFを測定することにより決定される請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the complex HRTF is determined by measuring the complex HRTF of the hearing aid user. 複雑なITFは、人体解剖模型の耳上にある補聴器の複雑なITFを測定することにより決定される請求項8に記載の方法。   9. The method according to claim 8, wherein the complex ITF is determined by measuring the complex ITF of a hearing aid on the ear of a human anatomical model. 複雑なITFは、ユーザーが着用した時の補聴器の複雑なITFを測定することにより決定される請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the complex ITF is determined by measuring the complex ITF of the hearing aid when worn by the user. 前記挿入効果に対し補正する工程が、前記ITFの強度レスポンス及び位相レスポンスを補正するための所望の均等化を決定する工程であって、所望の均等化は、音を言葉で言う(in describing sound)際に経験したユーザーにより主観的に決定され、ユーザーは、補聴器を着用した時に聞いた音を補聴器なしで聞いたほぼ同じ音と比較し、これら2つの音間に認識される差がない時は均等化が達成される該工程を含む請求項1に記載の方法。   The step of correcting for the insertion effect is a step of determining the desired equalization for correcting the intensity response and the phase response of the ITF, wherein the desired equalization comprises sounding in speech 2.) Determined subjectively by the user experienced at the time, the user compares the sound heard when wearing the hearing aid with the substantially same sound heard without the hearing aid, when there is no perceived difference between these two sounds The method according to claim 1, wherein the step comprises the step of achieving equalization. 補聴器の強度レスポンス及び位相レスポンスが既知ならば、これらの強度及び位相レスポンスを補正するための均等化は、最小位相である位相レスポンスの全ての部分について計算される請求項8に記載の方法。   9. The method according to claim 8, wherein if the intensity response and phase response of the hearing aid are known, equalization to correct these intensity and phase responses is calculated for all parts of the phase response that are minimal phase. 位相レスポンスが最小位相である場合は、所望の位相補正が達成されるまで、異なる最小位相フイルターが繰返し補聴器に導入される請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein if the phase response is a minimum phase, different minimum phase filters are repeatedly introduced into the hearing aid until the desired phase correction is achieved. 補聴器は音響周波数内のスペクトルを増幅し、且つ補聴器は増幅音の待ち時間(latency)が、補聴器で生じた最高周波数の約120度未満の位相に相当するように構成された請求項1に記載の方法。   The hearing aid amplifies the spectrum within the acoustic frequency, and the hearing aid is configured such that the latency of the amplified sound corresponds to a phase less than about 120 degrees of the highest frequency produced by the hearing aid. the method of. 補聴器の待ち時間(latency)が補聴器で生じた最高周波数期間の約1/3未満である請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the latency of the hearing aid is less than about 1/3 of the highest frequency period produced by the hearing aid. ユーザーが着用した時、少なくとも一部は耳に挿入される補聴器であって、該補聴器の着用時、強度レスポンス及び位相レスポンスを持った複雑な挿入伝達関数(ITF)を特徴とする挿入効果が生じる、前記補聴器における強度歪及び位相歪を補正する方法であって,該方法は、
着用時の補聴器の待ち時間が該補聴器で増幅された最高周波数期間の約1/3未満となるように補聴器を構成する工程;
複雑なITFの強度レスポンスに対して補正する工程;及び
位相レスポンスが最小位相である場合はいつでも複雑なITFの位相レスポンスに対して補正する工程;
を含む前記方法。
When worn by the user, at least a portion of the hearing aid is inserted into the ear, and when the hearing aid is worn, an insertion effect is produced characterized by a complex insertion transfer function (ITF) with an intensity response and a phase response. A method of correcting intensity distortion and phase distortion in said hearing aid, said method comprising
Configuring the hearing aid such that the waiting time of the hearing aid when worn is less than about 1/3 of the highest frequency period amplified by the hearing aid;
Correcting for complex ITF intensity response; and correcting for complex ITF phase response whenever the phase response is minimal phase;
Said method comprising
複雑なITFの強度レスポンス及び位相レスポンスが、少なくとも1つの最小位相2次フイルターを用いて補正される請求項18に記載の方法。   The method according to claim 18, wherein the complex ITF intensity response and phase response are corrected using at least one minimum phase second order filter. 前記最小位相2次フイルターが無限インパルスレスポンス(IIR)フイルターである請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, wherein the minimum phase second order filter is an infinite impulse response (IIR) filter. 前記最小位相2次フイルターが4次フイルターである請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, wherein the minimum phase second order filter is a fourth order filter. 補聴器の待ち時間が、補聴器を通過する音の周波数依存位相遅れを生じ、ITFの位相レスポンス及び周波数依存位相の遅れが既知ならば、位相補正は、最小位相である位相レスポンスの全ての部分に対して計算される請求項18に記載の方法。   If the latency time of the hearing aid causes a frequency dependent phase delay of the sound passing through the hearing aid and the phase response of the ITF and the frequency dependent phase delay are known, then the phase correction is for all parts of the phase response which is the minimum phase The method of claim 18, wherein the 異なる最小位相フイルタリングは、所望の補正が達成されるまで、位相レスポンスが最小位相である補聴器に繰返し導入される請求項18に記載の方法。   The method according to claim 18, wherein different minimum phase filtering is repeatedly introduced into the hearing aid whose phase response is the minimum phase until the desired correction is achieved. ユーザーが着用した時、少なくとも一部は耳に挿入され、且つ1つ以上の選択された周波数バンドに増幅音を生じさせる補聴器であって、該補聴器は、
マイクロホン;
耳に挿入可能のスピーカーであって、補聴器を着用した時のマイクロホンとスピーカー間の距離は、補聴器の待ち時間が補聴器で増幅された最大波長期間の約1/3未満となるように選択される該スピーカー;及び
マイクロホンとスピーカー間に設けた処理器;
を備え、補聴器の少なくともスピーカーは補聴器を耳に挿入した時、強度レスポンス及び位相レスポンスを有する複雑な挿入伝達関数(ITF)を特徴とする挿入効果を創生し、前記処理器はITFの強度レスポンス及び位相レスポンスの両者、但し位相レスポンスは最小位相である場合のみ、を補正することにより、挿入効果に対して補正するように構成された前記補聴器。
A hearing aid which when worn by a user is at least partially inserted into the ear and produces amplified sound in one or more selected frequency bands,
Microphone;
A speaker insertable into the ear wherein the distance between the microphone and the speaker when the hearing aid is worn is selected such that the latency time of the hearing aid is less than about 1/3 of the maximum wavelength period amplified by the hearing aid The speaker; and a processor provided between the microphone and the speaker;
And at least the speaker of the hearing aid creates an insertion effect characterized by a complex insertion transfer function (ITF) having an intensity response and a phase response when the hearing aid is inserted in the ear, the processor producing an ITF intensity response Said hearing aid configured to correct for insertion effects by correcting both and phase response, but only if the phase response is a minimum phase.
前記処理器が少なくとも1つの最小位相2次フイルターを有し、該最小位相2次フイルターは複雑なITFの強度レスポンス及び位相レスポンスを補正するために使用される請求項24に記載の補聴器。   25. The hearing aid according to claim 24, wherein the processor comprises at least one minimum phase second order filter, the minimum phase second order filter being used to correct complex ITF intensity and phase responses. 前記最小位相2次フイルターが無限インパルスレスポンス(IIR)フイルターである請求項25に記載の補聴器。   The hearing aid according to claim 25, wherein the minimum phase second order filter is an infinite impulse response (IIR) filter. 前記最小位相2次フイルターが4次フイルターである請求項25に記載の補聴器。



The hearing aid according to claim 25, wherein the minimum phase second order filter is a fourth order filter.



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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110110906B (en) * 2019-04-19 2023-04-07 电子科技大学 Efron approximate optimization-based survival risk modeling method

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9026906D0 (en) * 1990-12-11 1991-01-30 B & W Loudspeakers Compensating filters
US5325436A (en) * 1993-06-30 1994-06-28 House Ear Institute Method of signal processing for maintaining directional hearing with hearing aids
US5825894A (en) * 1994-08-17 1998-10-20 Decibel Instruments, Inc. Spatialization for hearing evaluation
WO2000001196A1 (en) * 1998-06-29 2000-01-06 Resound Corporation High quality open-canal sound transduction device and method
DE10318191A1 (en) * 2003-04-22 2004-07-29 Siemens Audiologische Technik Gmbh Producing and using transfer function for electroacoustic device such as hearing aid, by generating transfer function from weighted base functions and storing
AU2004324310B2 (en) * 2004-10-19 2008-10-02 Widex A/S System and method for adaptive microphone matching in a hearing aid
EP1750483B1 (en) * 2005-08-02 2010-11-03 GN ReSound A/S A hearing aid with suppression of wind noise
EP2177046B2 (en) * 2007-08-14 2020-05-27 Insound Medical, Inc Combined microphone and receiver assembly for extended wear canal hearing devices
DE102008024490B4 (en) * 2008-05-21 2011-09-22 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Filter bank system for hearing aids
US8355517B1 (en) * 2009-09-30 2013-01-15 Intricon Corporation Hearing aid circuit with feedback transition adjustment
US8588441B2 (en) * 2010-01-29 2013-11-19 Phonak Ag Method for adaptively matching microphones of a hearing system as well as a hearing system
BR112014022438B1 (en) * 2012-03-23 2021-08-24 Dolby Laboratories Licensing Corporation METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING A HEADER-RELATED TRANSFER FUNCTION AND METHOD FOR DETERMINING A SET OF ATTACHED HEADER-RELATED TRANSFER FUNCTIONS
US9082389B2 (en) * 2012-03-30 2015-07-14 Apple Inc. Pre-shaping series filter for active noise cancellation adaptive filter
ES2728724T3 (en) * 2012-08-15 2019-10-28 Meyer Sound Laboratories Incorporated Hearing aid with level and frequency dependent gain
US9426589B2 (en) * 2013-07-04 2016-08-23 Gn Resound A/S Determination of individual HRTFs
EP3138301B1 (en) * 2014-04-28 2019-11-20 Linear SRL Method and apparatus for preserving the spectral cues of an audio signal altered by the physical presence of a digital hearing aid and tuning thereafter

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