DE10301677B4

DE10301677B4 - Verfahren zum Messen einer Frequenzselektivität und Verfahren und Vorrichtung zum Abschätzen von Hörfilterformen durch ein Frequenzselektivitäts-Messverfahren

Info

Publication number: DE10301677B4
Application number: DE10301677A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Nakaichi; Shinichi Sakamoto; Keisuke Watanuki
Original assignee: Rion Co Ltd
Current assignee: Rion Co Ltd
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2023-01-18
Also published as: US20040015099A1; DE10301677A1; US7048692B2

Abstract

Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters durch Finden eines Koeffizienten p eines Filters roex (p, r) mit den Koeffizienten p und r, das als Modell für die Form des Hörfilters verwendet wird, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen eines Schwellenmaskierungspegels Nx basierend auf einem Ton S, der aus der Addition eines gegebenen Werts x und einer Hörschwelle T eines Subjekts bei einer Frequenz f gebildet ist; Erzeugen eines Tons S' durch Abziehen eines gegebenen Werts a vom Ton S, wobei x > a gilt; Erzeugen eines Maskierers M mit einer Kerbbreite g einschließend die Frequenz f und mit dem Schwellenmaskierungspegel Nx; Übertragen eines Untersuchungsklangs, bei welchem der Maskierer M dem Ton S' überlagert ist, zu dem Subjekt; Messen einer minimalen Kerbbreite gx-a für das Subjekt während eines Änderns der Kerbbreite g; Abschätzen eines oberen Grenzwerts gmax der Kerbbreite g nach Maßgabe folgender...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bewerten bzw. Schätzen bzw. Abschätzen der Form eines menschlichen Hörfilters.
2. Beschreibung des relevanten Standes der Technik
Gehöreigenschaftstests für das geschädigte bzw. beeinträchtigte Gehör, die heutzutage am häufigsten durchgeführt werden, sind ein Hörtest (eine Messung eines Audiogramms) und ein Sprachverständlichkeitstest. Beim Hörtest ist es möglich, Frequenzcharakteristiken der Hörschwelle des beeinträchtigten Gehörs festzustellen. Beim Sprachverständlichkeitstest ist es möglich, eine Verständlichkeitsfähigkeit für ein Verstehen oder eine Hörfähigkeit des beeinträchtigten Gehörs zu bestimmen.
Jedoch sind die Höreigenschaften des beeinträchtigten Gehörs bei Individuen unterschiedlich. Es wird daher angenommen, dass diese zwei Verfahren nur einen Teil der komplizierten Höreigenschaften bzw. Hörcharakteristiken erfassen können.
Es wird allgemein gesagt, dass das beeinträchtigte Gehör die Verschlechterung seiner Frequenzselektivität zusätzlich zu der Verschlechterung seiner Hörfähigkeit und der Verschlechterung seiner Sprachverständlichkeit hat. Die Frequenzselektivität ist die Fähigkeit zum Unterscheiden von zwei Klängen, die bezüglich der Frequenz unterschiedlich sind. Ein normales Gehör kann zwei unterschiedliche Klänge unterscheiden, die bezüglich der Frequenz nahe zueinander sind, wie beispielsweise 1 kHz v. 1,2 kHz, aber das beeinträchtigte Gehör, dessen Frequenzselektivität sich verschlechtert hat, kann nicht zwischen diesen zwei unterschiedlichen Klängen unterscheiden.
Wenn das Ausmaß an Verschlechterung bezüglich der Frequenzunterscheidung größer wird, führt es zu einer Verschlechterung der Fähigkeit einer Unterscheidung einer Sprache oder einer Verschlechterung einer Fähigkeit einer Unterscheidung eines Sprachklangs unter verrauschten Bedingungen. Demgemäß ist eine Kenntnis über das Ausmaß einer Verschlechterung bezüglich der Frequenzunterscheidung sehr nützlich für eine Diagnose von Gehörbeeinträchtigungen, ein Erfassen der Hörcharakteristiken des beeinträchtigten Gehörs, ein Anpassen eines Hörgeräts, etc.
In den letzten Jahren ist ein Hörfilter als Modell zum Ausdrücken eines Mechanismus einer Frequenzanalyse des menschlichen Hörsinns vorgeschlagen worden. Dies ist ein Verfahren zum Ausdrücken eines Mechanismus einer Frequenzanalyse des menschlichen Innenohrs durch Bandpassfilterbanken. Die Form eines jeweiligen Filters (d. h. eines Hörfilters) innerhalb dieser Filterbanken wird normalerweise unter Verwendung einer Maskierung mit schmalbandigem Rauschen bzw. Kerbrauschen gemessen. Ein vereinfachtes Verfahren zum Messen der Frequenzunterscheidung für das beeinträchtigte Gehör, das eine Theorie dieses Hörfilters verwendet, ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung JP 06327654 A (1994) offenbart. Es ist bekannt, dass die Form eines menschlichen Hörfilters durch ein Filter roex (p, r) modelliert werden kann.
Es wird gesagt, dass bei der Messung des Hörfilters durch das Maskieren mit schmalbandigem Rauschen bzw. Kerbrauschen die Form jedes Hörfilters eines Subjekts mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann. Jedoch dauert diese Messung eine lange Zeit und es ist für Kliniker oder Audiologen praktisch unmöglich, die Form des Hörfilters von jedem beeinträchtigten Gehör zu jeder Zeit zu messen. Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 06327654 A (1994) schlägt ein Verfahren zum Messen vor, ob sich die Frequenzunterscheidung in kurzer Zeit verschlechtert hat oder nicht. Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, zu beurteilen, ob es irgendeine Verschlechterung bezüglich der Frequenzunterscheidung gibt, aber es ist nicht möglich, das Ausmaß einer Verschlechterung bezüglich der Frequenzunterscheidung oder die Form des Hörfilters selbst zu messen.
Weiterhin wird gesagt, dass die Form des Hörfilters mit dem Pegel des Eingangssignals variiert. Es wird daher beurteilend aus vergangener Information gesagt, dass ein Maskierer (d. h. ein schmalbandiges Rauschen bzw. ein Kerbrauschen), dessen Pegel etwa 40 dB/Hz ist, am besten für die Messung des Hörfilters von Leuten mit einem normalen Gehör geeignet ist. Es wird auch gesagt, dass dann, wenn sie bei einem Pegel gemessen wird, der höher als 40 dB/Hz ist, die Form des Hörfilters breit wird. Jedoch tritt eine solche Formänderung beim Hörfilter, wie es bei Leuten mit normalem Gehör gesehen wird, nicht immer gemäß diesen Pegeln bei allen mit einem beeinträchtigten Gehör auf. Es gibt bis heute kein Verfahren zum Messen der Formänderungscharakteristiken des Hörfilters gemäß einem jeweiligen Pegel einer Gehörbeeinträchtigung.
DE 100 48 157 A1 offenbart ein Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters durch Finden eines Koeffizienten p eines Filters roex (p, r) mit den Koeffizienten p und r, das als Modell für die Form des Hörfilters verwendet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bestimmen eines Schwellenmaskierungspegels N_x basierend auf einem Ton S, der aus der Addition eines gegebenen Werts x und einer Hörschwelle T des Subjekts bei einer Frequenz f gebildet ist;
Erzeugen eines Tons S' durch Abziehen eines gegebenen Werts a vom Ton S, wobei x > a gilt;
Erzeugen eines Maskierers M mit einer Kerbbreite g und mit dem Schwellenmaskierungspegel N_x;
Übertragen eines Untersuchungsklangs, bei welchem der Maskierer dem Ton S' überlagert ist, zu einem Subjekt;
Messen einer minimalen Kerbbreite des Subjekts während eines Änderns der Kerbbreite g;
Berechnen des Koeffizienten p aus der minimalen Kerbbreite g_x-a, dem Wert x, der dem Koeffizienten r entspricht, und dem Wert a; und
Abschätzen der Form des Hörfilters aus dem berechneten Koeffizienten p und dem Wert x, der dem Koeffizienten r entspricht.
DE 100 48 157 A1 offenbart auch eine Vorrichtung zum Durchführen des angegebenen Verfahrens.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angegebenen Nachteile zu überwinden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen Bewerten bzw. Abschätzen bzw. Schätzen der Form eines Hörfilters in einer kurzen Zeit zu schaffen, das beispielsweise effizient und richtig effektiv beim Durchführen einer Diagnose der Gehörbeeinträchtigung, einem Erfassen der Hörcharakteristiken des beeinträchtigten Gehörs und einem Anpassen eines Hörgeräts ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 6. Die jeweils abhängigen Ansprüche 2 bis 5 und 7 und 8 zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Form des Hörfilters, die effizient und genau effektiv beispielsweise beim Durchführen einer Diagnose einer Gehörbeeinträchtigung, beim Erfassen der Hörcharakteristiken des beeinträchtigten Gehörs und beim Anpassen eines Hörgeräts ist, präzise zu bewerten bzw. abzuschätzen.
Es ist möglich, die minimale Kerbbreite g_x-a des Subjekts unter Verwendung des gegebenen Werts x als Parameter zu messen, dann den oberen Grenzwert g_max der Kerbbreite g geeignet für das Subjekt aus der minimalen Kerbbreite g_x-a zu bewerten, einen Koeffizienten p aus dem oberen Grenzwert g_max, der minimalen Kerbbreite g_x-a, dem Wert x entsprechend einem Koeffizienten r und dem Wert a zu berechnen und die Form des Hörfilters aus dem oben berechneten Koeffizienten p und dem gegebenen Wert x entsprechend dem Koeffizienten r zu bewerten bzw. abzuschätzen.
Auf diese Weise ist es möglich, die Form des Hörfilters entsprechend dem Pegel eines Eingangssignals zu bewerten bzw. abzuschätzen und die Beziehung zwischen dem Eingangssignalpegel und dem Hörfilter zu kennen.
Weiterhin ist es in dem Fall eines Messens des Schwellenmaskierpegels N_x und/oder der minimalen Kerbbreite g_x-a möglich, eine Übertragung des Tons in vorbestimmten Zeitintervallen nach einem Beginnen der Übertragung des Maskierers zum Subjekt zu beginnen.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, auf einfache Weise die Gültigkeit einer Antwort bzw. Reaktion von dem Subjekt aus der Zeit der Tonübertragung und der Zeit der Reaktion durch das Subjekt zu beurteilen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es dann, wenn der Koeffizient p des Filters roex (p, r) berechnet wird, möglich, die Form des Hörfilters, die effizient und genau effektiv beispielsweise beim Durchführen einer Diagnose einer Gehörbeeinträchtigung, beim Erfassen von Hörcharakteristiken des beeinträchtigten Gehörs und beim Anpassen eines Hörgeräts ist, durch Anwenden der Korrekturfunktion W_c(h), bei welcher die Frequenzcharakteristiken beim Außenohr und beim Mittelohr des Subjekts betrachtet werden, präzise zu bewerten bzw. abzuschätzen.
Weiterhin ist es möglich, die Form des Hörfilters unter Verwendung des gegebenen Werts x als Parameter abzuschätzen bzw. zu bewerten.
Es ist möglich, den Schwellenmaskierpegel N_x basierend auf dem Ton S zu bestimmen, der einen gegebenen Wert x zur Hörschwelle T des Subjekts bei einer Frequenz f addiert.
Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, die Form des Hörfilters präziser abzuschätzen, bei welcher Frequenzcharakteristiken beim Außenohr und beim Mittelohr des Subjekts betrachtet werden, indem der Schwellenmaskierpegel N_x basierend auf dem Ton S bestimmt wird, der den gegebenen Wert x zur Hörschwelle T des Subjekts bei einer Frequenz f addiert.
Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, den oberen Grenzwert g_max der Kerbbreite g geeignet für das Subjekt aus der minimalen Kerbbreite g_x-a zu bewerten bzw. abzuschätzen.
Auf diese Weise ist es möglich, die Form des Hörfilters präziser abzuschätzen, bei welchem Frequenzcharakteristiken beim Außenohr und beim Mittelohr des Subjekts betrachtet werden, indem der obere Grenzwert g_max der Kerbbreite g geeignet für das Subjekt aus der minimalen Kerbbreite g_x-a bewertet bzw. abgeschätzt wird.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Form des Hörfilters, die effizient und genau effektiv beispielsweise beim Durchführen einer Diagnose einer Gehörbeeinträchtigung, beim Erfassen der Hörcharakteristiken des beeinträchtigten Gehörs und beim Anpassen eines Hörgeräts ist, präzise zu bewerten bzw. abzuschätzen.
Weiterhin ist es in dem Fall eines Messens des Schwellenmaskierpegels N_x und/oder der minimalen Kerbbreite g_x-a möglich, eine Übertragung des Tons in vorbestimmten Zeitintervallen nach einem Beginnen der Übertragung des Maskierers zum Subjekt zu beginnen.
Auf diese Weise ist es möglich, auf einfache Weise die Gültigkeit einer Reaktion durch das Subjekt aus der Zeitgabe einer Übertragung des Tons und der Zeitgabe einer Reaktion durch das Subjekt zu beurteilen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Hörfilter-Berechnungselement zum Berechnen des Koeffizienten p des Filters roex (p, r) durch Anwenden der Korrekturfunktion W_c(h), bei welcher Frequenzcharakteristiken beim Außenohr und beim Mittelohr des Subjekts betrachtet werden, und zum Bewerten bzw. Abschätzen der Filterform aus den oben erhaltenen Koeffizienten p, r vorgesehen. Es ist daher möglich, die Form des Hörfilters präzise abzuschätzen, das effizient und genau effektiv beispielsweise zum Durchführen einer Diagnose einer Gehörbeeinträchtigung, zum Erfassen von Hörcharakteristiken des beeinträchtigten Gehörs und zum Anpassen eines Hörgeräts ist.
Weiterhin ist es möglich, ein Tonpegel-Einstellelement zum Verstärken oder zum Dämpfen des beim Erzeugungselement erzeugten Tons auf einen vorbestimmten Pegel vorzusehen.
Auf diese Weise ist es möglich, die Form des Hörfilters präziser abzuschätzen, indem das Tonpegel-Einstellelement zum Verstärken oder zum Dämpfen des beim Tonerzeugungselement erzeugten Tons auf einen vorbestimmten Pegel zur Verfügung gestellt wird.
Weiterhin ist es insbesondere möglich, das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert zum Berechnen des oberen Grenzwerts der Kerbbreite geeignet für das Subjekt basierend auf der Kerbbreite in dem Fall vorzusehen, in welchem das Subjekt den Untersuchungsklang wahrnehmen kann.
Durch Vorsehen des Berechnungselements für einen oberen Grenzwert zum Berechnen des oberen Grenzwerts einer Kerbbreite geeignet für das Subjekt basierend auf der Kerbbreite in dem Fall, in welchem das Subjekt den Untersuchungsklang wahrnehmen kann, ist es möglich, die Form des Hörfilters präziser abzuschätzen.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlicher werden, wenn sie in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zum Bewerten bzw. Schätzen bzw. Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Zeitdiagramm, das die Beziehung zwischen einer Übertragung eines Untersuchungsklangs und einer Reaktion durch ein Subjekt zeigt;
3 ist eine erklärende Ansicht eines Verfahrens zum Bewerten bzw. Schätzen bzw. Abschätzen der Form des Hörfilters gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zum Abschätzen der Form des Hörfilters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zum Abschätzen der Form des Hörfilters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Ansicht, die die Form des Hörfilters zeigt, die bei der vorliegenden Erfindung gefunden wird; und
10 ist ein schematisches Diagramm eines Maskierers.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Hierin nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist eine Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Tonerzeugungselement 1, einem Tonpegel-Einstellelement 2, einem Rauscherzeugungselement 3, einem Rauschpegel-Einstellelement 4, einem Kerbbreiten-Einstellelement 5, einem Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 6, einem Untersuchungsklang-Übertragungselement 7, einem Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 8, einem Hörfilter-Berechnungselement 9, einem Hörfilter-Anzeigeelement 10, einem Kerbbreiten-Anzeigeelement 11, einem Reaktionselement 12 versehen.
Das Tonerzeugungselement 1 gibt ein sinusförmiges Wellensignal einer vorbestimmten Frequenz f als Ton (d. h. einen reinen Ton) aus. Ein Wert der Frequenz f kann frei bzw. unabhängig eingestellt werden. Das Tonerzeugungselement 1 kann durch eine CPU gebildet sein, um den Ton durch ein vorbestimmtes Programm zu erzeugen, oder durch einen Speicher gebildet sein, um ein Tonsignal im Voraus zu speichern.
Das Tonpegel-Einstellelement 2 ist aufgebaut, um den beim Tonerzeugungselement 1 erzeugten Ton auf einen vorbestimmten Pegel zu verstärken oder zu dämpfen. Das Tonpegel-Einstellelement 2 gibt einen Ton der Hörschwelle T [dB SPL] eines bestimmten Subjekts, einen Ton S eines Pegels T + x [dB SPL], der einen gegebenen Wert x [dB] zur Hörschwelle T [dB SPL] addiert, einen Ton S' eines Pegels T + x-a [dB SPL], der einen gegebenen Wert a [dB] von einem Pegel T + x [dB SPL] abzieht, etc. aus, wobei die Beziehung x > a ist.
Das Rauscherzeugungselement 3 erzeugt Rauschen, das nicht mit einer Kerbe bzw. schmalbandigen Sperre versehen ist (weißes Rauschen etc.). Das Rauscherzeugungselement 3 kann durch eine CPU gebildet sein, um das Rauschen durch ein vorbestimmtes Programm zu erzeugen, oder durch einen Speicher gebildet sein, um ein Rauschsignal im Voraus zu speichern.
Das Rauschpegel-Einstellelement 4 ist aufgebaut, um das beim Rauscherzeugungselement 3 erzeugte Rauschen auf einen vorbestimmten Pegel zu verstärken oder zu dämpfen. Das Rauschpegel-Einstellelement 4 gibt das Rauschen etc. eines Pegels N_x aus, der einen Ton S eines Pegels T + x [dB SPL] maskieren kann.
Das Sperr- bzw. Kerbbreiten-Einstellelement 5 versieht die Rauschausgabe vom Rauschpegel-Einstellelement 4 mit einer Kerbe, von welcher die Mittenfrequenz f_c dieselbe wie die Frequenz f des Tons ist (f_c = f). Eine Kerbbreite g dieser Dämpfung wird zu irgendeiner Zeit durch eine Reaktion des Subjekts verändert. Das Kerbbreiten-Einstellelement 5 kann als ein derartiges Filter gebildet sein, das die erwünschte Kerbe realisiert, oder gebildet sein, um eine Vielzahl von gekerbtem Rauschen (d. h. einen Maskierer) in einem Speicher im Voraus zu speichern, so dass das Rauschen mit verschiedenen Kerben bzw. Sperren zu jeder Zeit selektiv verwendet werden kann.
Das Überlagerungselement 6 für gekerbtes Rauschen überlagert gekerbtes Rauschen der Mittenfrequenz f_c, der Kerbbreite g und des Pegels N_x, die vom Kerbbreiten-Einstellelement 5 ausgegeben werden, dem Ton S', der vom Tonpegel-Einstellelement 2 ausgegeben wird, um den Untersuchungsklang zu liefern.
Das Untersuchungsklang-Übertragungselement 7 überträgt eine Untersuchungsklangausgabe vom Überlagerungselement für ein gekerbtes Rauschen 6 zu einem Subjekt. Das Subjekt hört auf den Untersuchungsklang und reagiert diesbezüglich, ob es den Ton S' wahrnehmen kann.
Das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 8 berechnet einen oberen Grenzwert g_max einer Kerbbreite geeignet für das Subjekt basierend auf der Kerbbreite g in dem Fall, in welchem das Subjekt den Untersuchungsklang wahrnehmen kann.
Das Hörfilter-Berechnungselement 9 berechnet einen Filterkoeffizienten p eines Filters roex (p, r) basierend auf der Kerbbreite g und dem oberen Grenzwert g_max davon in dem Fall, in welchem das Subjekt den Ton S' wahrnehmen kann, und schätzt die Form des Hörfilters aus den oben erhaltenen Filterkoeffizienten p und r ab.
Das Filter roex (p, r) ist durch die folgende Formel (1) definiert: w(g) = (1 – r)(1 + pg)e^–pg + r (1) wobei p ein Koeffizient entsprechend einer Bandbreite (d. h. einem Neigungswinkel) eines Filters ist, r ein Koeffizient entsprechend einem Dynamikbereich des Filters ist und g die Kerbbreite (= Δf/f_c) ist, d. h. der Wert, der einen Abstand von der Mittenfrequenz des Hörfilters normalisiert. Zum Zeigen des Hörfilters als Modell unter Verwendung der Formel (1) werden Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen Ps(g), die aus der Maskierung für gekerbtes Rauschen erhalten werden, verwendet. Dies ist durch die folgende Formel (2) definiert:
wobei g_max der obere Grenzwert der Kerbbreite g ist, K eine Empfindlichkeit einer jeweiligen Person ist, f_c die Mittenfrequenz des gekerbten Rauschens ist und N_x ein Pegel eines Maskierers M ist.
Das Hörfilter-Anzeigeelement 10 zeigt die Form des Hörfilters aus den durch das Hörfilter-Berechnungselement 9 erhaltenen Filterkoeffizienten p und r an.
Das Kerbbreiten-Anzeigeelement 11 zeigt die Kerbbreite g des vom Kerbbreiten-Einstellelement 5 ausgegebenen Maskierers an.
Das Reaktionselement 12 gibt ein Reaktionssignal in dem Fall aus, in welchem es einen Ton S' von dem Untersuchungsklang, der vom Untersuchungsklang-Übertragungselement 7 übertragen wird, mittels der Operation des Subjekts wahrnehmen kann, und gibt ein Reaktionssignal in dem Fall aus, in welchem es den Ton S' nicht wahrnehmen kann. Das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem das Reaktionselement 12 den Ton S' nicht wahrnehmen kann, wird zum Kerbbreiten-Einstellelement 5 ausgegeben.
Nur das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem das Subjekt den Ton S' wahrnehmen konnte, wird verwendet. Wenn das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem das Subjekt den Ton S' für eine vorbestimmte Zeit wahrnehmen kann, nicht ausgegeben wird, wird angenommen, dass das Subjekt ihn nicht wahrnehmen kann, und das Programm kann zum nächsten Schritt gehen.
Ein Betrieb der Vorrichtung zum Abschätzen der Form des Hörfilters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie sie oben aufgebaut ist, wird nun hierin nachfolgend erklärt.
Der Maskierer M wird dem Ton S' bei dem Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 6 überlagert, um den Untersuchungsklang zu erzeugen. Der erzeugte Untersuchungsklang wird vom Untersuchungsklang-Übertragungselement 7 zum Subjekt übertragen.
Das Subjekt hört auf den Untersuchungsklang und reagiert über das Reaktionselement 12 diesbezüglich, ob es den Ton S' wahrnehmen kann.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist es dann, wenn der erste Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, möglich, den Pegel des Tons S', der vom Tonpegel-Einstellelement 2 ausgegeben wird, nur für die vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen. (Anders ausgedrückt kann eine Übertragung des Tons S' nur für die vorbestimmte Zeit t relativ zum Maskierer M verzögert werden).
Im Kerbbreiten-Einstellelement 5 wird ein neuer Maskierer M gemäß der Reaktion erzeugt und wiederum zum Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 6 ausgegeben. Somit kann die Kerbbreite g des Maskierers M automatisch gemäß der Reaktion durch das Subjekt eingestellt werden (es kann durch eine CPU etc. gebildet sein, um das exklusive Programm vorzubereiten), oder ein Messwertabnehmer kann das Einstellen jedes Mal manuell anweisen.
Selbst wenn nach einem Vergrößern der Kerbbreite g ein neuer Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, ist es auch möglich, den Pegel des Tons S', der vom Tonpegel-Einstellelement 2 ausgegeben wird, nur für die vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des neuen Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen (d. h. die Übertragung des Tons S' kann nur für die vorbestimmte Zeit t relativ zum Maskierer M verzögert werden).
Die Kerbbreite g während einer Messung wird beim Kerbbreiten-Anzeigeelement 11 angezeigt. Durch schrittweises Erhöhen der Kerbbreite g misst das Kerbbreiten-Einstellelement 5 die minimale Kerbbreite (d. h. die Schwellenwert-Kerbbreite) g_x-a, wodurch der Ton S' durch die Reaktion des Subjekts wahrgenommen werden kann. Die minimale Kerbbreite g_x-a ist, wie es in 3 gezeigt ist, äquivalent zu einer Bandbreite an einer Stelle, die von der Scheitelstelle in Maskierungsdatenkennlinien für gekerbtes Rauschen aus um a [dB] gedämpft ist.
Das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 8 berechnet den oberen Grenzwert g_max unter Verwendung der durch das Kerbbreiten-Einstellelement 5 gemessenen minimalen Kerbbreite g_x-a.
Im Hörfilter-Berechnungselement 9 wird ein Filterkoeffizient p eines Filters roex (p, r) berechnet, wie es unten gezeigt ist, indem die minimale Kerbbreite g_x-a, die durch das Kerbbreiten-Einstellelement 5 gemessen wird, und der obere Grenzwert g_max, der durch das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 8 berechnet wird, verwendet wird. Durch Nehmen der Differenz zwischen Ps(0) und Ps(g_x-a) in der Formel (2) ist die folgende Formel (3) gegeben. 10log₁₀{Ps(0)/Ps(g_x-a)} = (T + x) – (T + x – a) = a a = 10log₁₀[–(1 – r)(2 + pg_max)exp(–pg_max) + prg_max + 2(1 – r)] –10log₁₀[–(1 – r)(2 + pg_max)exp(–pg_max) + prg_max + (1 – r)(2 + pg_x-a)exp(–pg_x-a) – prg_x-a] (3)
In dieser Formel (3) ist der Wert von g_x-a ein gemessener Wert und ist r 10log₁₀r = –x, indem ein Koeffizient x verwendet wird, der den Dynamikbereich bestimmt. Da a eine Konstante ist, die durch Messbedingungen bestimmt wird, ist es dann, wenn der Wert von g_max bestimmt wird, möglich, den Wert eines Filterkoeffizienten p zu berechnen.
Das Folgende wird als Verfahren zum Bestimmen des Werts von g_max angesehen. Der Wert der Kerbbreite g (der hierin nachfolgend ”g_t” genannt wird), bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Schwelle eines Hörens übereinstimmen, ist etwa g₁ = 0,6~0,7, wenn ein Maskiererpegel 10log₁₀N_x = 40 dB SPL/Hz bei einer Person mit einem normalen Gehör ist, und das Integral eines Intervalls von g_max > 0,8 beeinflusst selten den Wert von Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen Ps(g).
Demgemäß kann unter Bezugnahme auf die vergangenen Messdaten des Hörfilters die Beziehung zwischen dem Wert von g_max und dem Wert von g_t durch die folgende Formel (4) ausgedrückt werden: g_max = Cg_t (4) wobei der Wert von C etwa 1,1~1,3 ist. Andererseits ist gemäß einem vereinfachten Messverfahren der vorliegenden Erfindung deshalb, weil der gemessene Wert nur die Kerbbreite g_x-a ist, der Wert der Kerbbreite g₁, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Schwelle eines Hörens übereinstimmen, unbekannt. Weiterhin ist es bekannt, dass der Wert der Kerbbreite g₁, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Schwelle eines Hörens übereinstimmen, auch mit dem Dynamikbereich (entsprechend dem Wert x) vom Messergebnis (d. h. der Beziehung zwischen dem Kerbbereich g und der Schwelle einer Signalerfassung [dB SPL]) variiert. Demgemäß ist es nötig, den Wert von g_max aus der Kerbbreite g_x-a für den Wert von x abzuschätzen, und die Beziehung zwischen dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a kann durch die folgende Formel (5) gegeben sein: g_max = A_xg_x-a (5) wobei A_x eine Konstante ist, die mit dem Wert von x variiert. Wenn der Wert von g_max unter Verwendung des Messergebnisses (d. h. des Werts von g₁) von zwei Subjekten mit normalem Gehör unter der Voraussetzung berechnet wird, dass C 1,2 ist, kann der Wert von diesem A_x experimentell aus dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a bestimmt werden. Der Wert von A_x ist in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

xdB a g_t g_max = 1,2g_t g_x-a A_x = g_max/g_x-a

10 5 0,29 0,35 0,111 3,15

15 5 0,37 0,44 0,097 4,54

20 10 0,46 0,55 0,146 3,77

30 10 0,58 0,70 0,156 4,49
In der Tabelle 1 wird der Wert von A_x durch Messen des Werts von g_t bei x = 10, 15, 20 oder 30 [dB] berechnet, aber es ist auch möglich, den Wert von A_x im Voraus bei beispielsweise x = 40 oder 50 [dB] vorzubereiten.
Demgemäß wird im Hörfilter-Berechnungselement 9 der Filterkoeffizient p des Filters roex (p, r) durch Eingeben des oberen Grenzwerts g_max, der minimalen Kerbbreite g_x-a, des Werts entsprechend dem Koeffizienten r und des Werts a in die Formel (3) berechnet. Weiterhin wird die Form des Hörfilters aus den Filterkoeffizienten p und r abgeschätzt.
Das Hörfilter-Anzeigeelement 10 zeigt die Filterform aus dem Filterkoeffizienten p und dem Wert x entsprechend dem Filterkoeffizienten r an.
Somit wird der abgeschätzte Wert des Filterkoeffizienten p jeweils durch Einstellen des Werts x entsprechend dem Filterkoeffizienten auf beispielsweise 10, 20, 30, 40 oder 50 [dB] gefunden. Wie es in 9 gezeigt ist, wird die Form des Hörfilters (die Kerbbreite g über der horizontalen Achse; ein Dämpfungspegel [dB] über der vertikalen Achse) unter Verwendung des Werts x als Parameter angezeigt.
Als nächstes wird nun ein Verfahren zum Abschätzen der Form des Hörfilters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 4 erklärt.
Zuerst wird in einem Schritt SP 1 eine zu messende Frequenz (d. h. eine Tonfrequenz) f eingestellt und wird in einem Schritt SP 2 die Hörschwelle für einen reinen Ton T [dB SPL] bei der Frequenz f in einem Zustand gemessen, in welchem kein Rauschen hinzugefügt ist.
Dann wird in einem Schritt SP 3 ein Wert eines Koeffizienten x eingestellt, um einen Dynamikbereich der Maskierungsdaten für ein gekerbtes Rauschen zu bestimmen, wobei x = 10 gilt. In einem Schritt SP 4 wird der reine Ton S der Frequenz f [Hz] und des Pegels T + x [dB SPL] erzeugt.
In einem Schritt SP 5 wird das weiße Rauschen, von welchem der Pegel ausreichend klein ist, dem Ton S überlagert, um den minimalen Pegel (d. h. den Schwellenmaskierungspegel) 10log₁₀N_x [dB SPL/Hz] zu messen, bei welchem das Subjekt den Ton S nicht wahrnehmen kann, während der Pegel des weißen Rauschens nach und nach erhöht wird.
In einem Schritt SP 6 wird die Kerbbreite g des Rauschens des Pegels 10log_xN_x [dB SPL/Hz] auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, wobei g = 0,05 gilt. In einem Schritt SP 7 wird der Wert a [dB], der vom Pegel T + x [dB SPL] des Tons S subtrahiert wird, auf einen vorbestimmten Wert eingestellt (x > a), wobei a = 5 gilt.
In einem Schritt SP 8 wird der reine Ton S' der Frequenz f [Hz] und des Pegels T + x – a [dB SPL] erzeugt. In einem Schritt SP 9 wird ein Maskierer M einer Kerbe, deren Mittenfrequenz f_c (= f) ist, einer Kerbbreite g und eines Pegel 10log_xN_x [dB SPL/Hz] erzeugt.
Dann wird in einem Schritt SP 10 der Maskierer M dem Ton S' überlagert, um ihn als Untersuchungsklang zum Subjekt zu übertragen. Ebenso wird in einem Schritt SP 11 das Subjekt dazu aufgefordert, zu beurteilen, ob es den Ton S' vom Untersuchungsklang wahrnehmen kann oder nicht. Wenn das Subjekt keine Antwort gibt, dass es den Ton S' wahrgenommen hat, geht das Programm zu einem Schritt SP 12, um den Wert der Kerbbreite g zu erhöhen (wobei ein Inkrement 0,05 ist). Die Schritte SP 9 bis SP 11 werden wiederholt, bis das Subjekt eine Antwort gibt bzw. eine Reaktion abgibt, dass es den Ton S' wahrnehmen kann.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist es dann, wenn der Untersuchungsklang zum ersten Mal zum Subjekt übertragen wird, möglich, den Pegel des Tons S', der vom Tonpegel-Einstellelement 2 ausgegeben wird, nur für die vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen (anders ausgedrückt kann eine Übertragung des Tons S' nur für die vorbestimmte Zeit t relativ zum Maskierer M verzögert werden). Gleichermaßen ist es dann, wenn nach einem Erhöhen der Kerbbreite g bei dem Schritt SP 12 ein neuer Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, auch möglich, den Pegel des vom Tonpegel-Einstellelement 2 ausgegebenen Tons S' nur für die vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des neuen Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen.
Wenn die Zeit eines Untersuchungsstarts des Tons S' merklich unterschiedlich von der Zeit einer Reaktion bzw. Antwort ist, ist es möglich, die Messung unter denselben Bedingungen wie zuvor zu wiederholen, bis eine stabile Reaktion erhalten werden kann. Ebenso muss die vorbestimmte Zeit t nicht ein konstanter Wert sein, sondern kann nach Belieben für jede Messung geändert werden.
Auf diese Weise ist es dann, wenn die Zeitgabe einer Reaktion durch das Subjekt durch Verzögern der Übertragung des Tons S' nur für die vorbestimmte Zeit t relativ zum Maskierer M zur Zeit einer Übertragung des ersten Untersuchungsklangs oder durch kurzzeitiges Unterbrechen der Übertragung von nur dem Ton S', wenn der Wert der Kerbbreite g des Maskierers M variiert worden ist, und durch Übertragen des Tons S' zum Subjekt, nachdem die vorbestimmte Zeit t verstrichen ist, beobachtet wird, derart angesehen, dass die Gültigkeit einer Reaktion durch das Subjekt beurteilt werden kann.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird es dann, wenn es eine Reaktion gibt, dass das Subjekt den Ton S' wahrgenommen hat, nachdem er zu ihm übertragen ist, und es keine solche Reaktion zur selben Zeit wie dem Anhalten einer Übertragung von ihm gibt, derart angesehen, dass die Reaktion durch das Subjekt normal ist. Andererseits wird es dann, wenn es eine Reaktion gibt, dass das Subjekt den Ton S' vor einer Übertragung wahrgenommen hat und eine solche Reaktion selbst nach dem Anhalten einer Übertragung von ihm beibehalten wird, derart angesehen, dass die Reaktion durch das Subjekt anormal ist. In diesem Fall kann es nötig sein, die Messung noch einmal durchzuführen, oder der Pegel des Tons S' und/oder des Maskierers M kann geändert werden.
Im Schritt SP 11 erfolgt dann, wenn es eine Reaktion gibt, dass das Subjekt den Ton S' wahrgenommen hat, ein Übergang zu einem Schritt SP 13.
Im Schritt SP 13 wird die Kerbbreite g zu dieser Zeit derart bestimmt, dass sie die minimale Kerbbreite g_x-a des Subjekts ist. Dann wird der Wert von A_x beim eingestellten Wert x (= 10 [dB]) unter Verwendung der Tabelle 1 bestimmt (A_x = 3,15).
In einem Schritt SP 14 werden der Wert von A_x (3,15) und der Wert der gemessenen minimalen Kerbbreite g_x-a in die Formel (5) eingegeben, um den Wert des oberen Grenzwerts g_max der Kerbbreite g geeignet für das Subjekt zu bestimmen.
In einem Schritt SP 15 werden die gemessene minimale Kerbbreite g_x-a, der obere Grenzwert g_max der Kerbbreite, der aus dieser minimalen Kerbbreite g_x-a abgeschätzt ist, der Wert x entsprechend einem voreingestellten Koeffizienten r und der Wert a in die Formel (3) eingegeben, um den geschätzten Wert eines Filterkoeffizienten p_x eines Filters roex (p, r) zu berechnen.
Dann wird in einem Schritt SP 16 beurteilt, ob x = 50 erfüllt ist oder nicht. Wenn x = 50 nicht erfüllt ist, geht das Programm zu einem Schritt SP 17, um die Beziehung x = x + 10 zu erhalten. Die Schritte SP 4 bis SP 17 werden wiederholt, bis x = 50 erhalten wird, wobei der geschätzte Wert des Filterkoeffizienten p_x für ein neues x (x = 20, 30, 40 oder 50 [dB]) gemäß der Formel (3) berechnet wird. Ein Inkrement von x ist hierbei 10 und Messungen bis zu x = 50 werden durchgeführt.
Wenn x = 50 im Schritt SP 16 erfüllt ist, geht das Programm zu einem Schritt SP 18. Wie es in 9 gezeigt ist, wird die Form des Hörfilters unter Verwendung des Werts x als Parameter (x = 10, 20, 30, 40 oder 50 [dB]) im Schritt SP 18 angezeigt (die horizontale Achse zeigt die Kerbbreite g und die vertikale Achse zeigt einen Dämpfungspegel).
Beim ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, wie es in 10(a) gezeigt ist, der Maskierer M auf eine derartige Weise erzeugt, dass die Kerbe bzw. schmalbandige Sperre zum weißen Rauschen hinzugefügt wird. Jedoch kann der Maskierer M durch ein zweibandiges Rauschen (d. h. eine Hochfrequenzseite und eine Niederfrequenzseite) gebildet werden, wie es in 10(b) gezeigt ist.
Als nächstes ist eine Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in 5 gezeigt ist, versehen mit einem Tonerzeugungselement 21, einem Tonpegel-Einstellelement 22, einem Rauscherzeugungselement 23, einem Rauschpegel-Einstellelement 24, einem Kerbbreiten-Einstellelement 25, einem Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 26, einem Untersuchungsklang-Übertragungselement 27, einem Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 28, einem Hörfilter-Berechnungselement 29, einem Hörfilter-Anzeigeelement 30, einem Kerbbreiten-Anzeigeelement 31 und einem Reaktionselement 32.
Das Tonerzeugungselement 21 gibt ein Sinuswellensignal einer vorbestimmten Frequenz f als Ton (d. h. als reinen Ton) aus. Der Wert der Frequenz f kann unabhängig bzw. beliebig eingestellt werden. Das Tonerzeugungselement 21 kann durch eine CPU gebildet sein, um den Ton gemäß einem vorbestimmten Programm zu erzeugen, oder durch einen Speicher gebildet sein, um ein Tonsignal im Voraus zu speichern.
Das Tonpegel-Einstellelement 22 verstärkt oder dämpft den beim Tonerzeugungselement 21 erzeugten Ton auf einen vorbestimmten Pegel. Das Tonpegel-Einstellelement 22 gibt einen Ton der Hörschwelle T [dB SPL] eines bestimmten Subjekts, einen Ton S eines Pegels T + x [dB SPL], der einen gegebenen Wert x [dB] zur Hörschwelle T [dB SPL] addiert, einen Ton S' eines Pegels T + x – a [dB SPL], der einen gegebenen Wert a [dB] vom Pegel T + x [dB SPL] subtrahiert, etc. aus, wobei x > a gilt.
Das Rauscherzeugungselement 23 erzeugt ein Rauschen, das nicht mit einer Kerbe versehen ist (wie beispielsweise weißes Rauschen). Das Rauscherzeugungselement 23 kann durch eine CPU gebildet sein, um das Rauschen gemäß einem vorbestimmten Programm zu erzeugen, oder durch einen Speicher gebildet sein, um ein Rauschsignal im Voraus zu speichern.
Das Rauschpegel-Einstellelement 24 verstärkt oder dämpft das beim Rauscherzeugungselement 23 erzeugte Rauschen auf einen vorbestimmten Pegel. Das Rauschpegel-Einstellelement 24 gibt das Rauschen eines Pegels N_x aus, das den Ton S eines Pegels T + x [dB SPL] maskieren kann, etc.
Das Kerbbreiten-Einstellelement 25 versieht das vom Rauschpegel-Einstellelement 24 ausgegebene Rauschen mit einer Kerbe bzw. schmalbandigen Sperre, von welcher die Mittenfrequenz f_c dieselbe wie eine Frequenz f des Tons ist. Die Kerbbreite g wird zu jeder Zeit gemäß der Reaktion des Subjekts geändert. Das Kerbbreiten-Einstellelement 25 kann wie ein solches Filter gebildet sein, um eine erwünschte Kerbe zu realisieren, oder eine Vielzahl von gekerbtem Rauschen (d. h. ein Maskierer) kann in einem Speicher im Voraus gespeichert werden, so dass Rauschen mit verschiedenen Arten von Kerben zu einer beliebigen Zeit selektiv verwendet werden kann.
Das Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 26 überlagert das gekerbte Rauschen der Mittenfrequenz f_c, die Kerbbreite g und den Pegel N_x, die vom Kerbbreiten-Einstellelement 25 ausgegeben werden, dem Ton S', der vom Tonpegel-Einstellelement 22 ausgegeben wird, um einen Untersuchungsklang zu erzeugen.
Das Untersuchungsklang-Übertragungselement 27 überträgt den vom Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen ausgegebenen Untersuchungsklang zum Subjekt. Das Subjekt hört den Untersuchungsklang und reagiert diesbezüglich, ob es den Ton S' wahrnehmen kann oder nicht.
Das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 28 berechnet den oberen Grenzwert g_max der Kerbbreite geeignet für das Subjekt basierend auf der Kerbbreite g in dem Fall, in welchem das Subjekt den Untersuchungsklang wahrnehmen kann.
Das Hörfilter-Berechnungselement 29 berechnet einen Filterkoeffizienten p eines Filters roex (p, r) basierend auf der Kerbbreite g und dem oberen Grenzwert g_max in dem Fall, in welchem das Subjekt den Untersuchungsklang S' wahrnehmen kann, und bewertet bzw. schätzt die Form des Hörfilters aus den oben erhaltenen Filterkoeffizienten p und r.
Das Filter roex (p, r) kann durch die folgende Formel (7) definiert sein: w(g) = (1 – r)(1 + pg)e^–pg + r (7) wobei p ein Koeffizient entsprechend der Bandbreite (d. h. einem Neigungswinkel) eines Filters ist, r ein Koeffizient entsprechend einem Dynamikbereich des Filters ist und g eine Kerbbreite (= Δf/f_c) ist, welches ein Wert ist, der den Abstand von der Mittenfrequenz des Hörfilters normalisiert. Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen Ps(g), die durch eine Maskierung für gekerbtes Rauschen erhalten werden, werden zum Modellieren des Hörfilters in der Formel (1) verwendet. Dies ist durch die folgende Formel (8) definiert:
wobei g_max der obere Grenzwert der Kerbbreite g ist, K die Empfindlichkeit einer jeweiligen Person ist, f_c die Mittenfrequenz des gekerbten Rauschens ist und N_x ein Pegel des Maskierers M ist.
Das Hörfilter-Anzeigeelement 30 zeigt die Form eines Hörfilters von den Filterkoeffizienten p und r an, die durch das Hörfilter-Berechnungselement 29 erhalten werden.
Das Kerbbreiten-Anzeigeelement 31 zeigt die Kerbbreite g des Maskierers an, die vom Kerbbreiten-Einstellelement 25 ausgegeben wird.
Das Reaktionselement 32 gibt ein Reaktionssignal in dem Fall aus, in welchem es den Ton S' vom Untersuchungsklang, der von dem Untersuchungsklang-Übertragungselement 27 übertragen wird, mittels der Operation des Subjekts wahrnehmen kann, und ein Reaktionssignal in dem Fall, in welchem es den Ton S' nicht wahrnehmen kann. Das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem das Reaktionselement 32 den Ton S' nicht wahrnehmen kann, wird zum Kerbbreiten-Einstellelement 25 ausgegeben.
Es ist auch möglich, nur das Reaktionssignal in dem Fall zu verwenden, in welchem das Subjekt den Ton S' wahrnehmen kann. Wenn das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem das Subjekt ihn wahrnehmen kann, für eine vorbestimmte Zeit nicht ausgegeben wird, wird dies derart angesehen, als ob es den Ton S' nicht wahrnehmen konnte, und das Programm kann zum nächsten Schritt gehen.
Nun wird hierin nachfolgend ein Betrieb der Vorrichtung zum Abschätzen der Form des Hörfilters gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie sie oben ausgebildet ist, erklärt werden.
Der Maskierer M wird dem Ton S' im Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 26 überlagert, um den Untersuchungsklang zu erzeugen. Der erzeugte Untersuchungsklang wird vom Untersuchungsklang-Übertragungselement 27 zum Subjekt übertragen.
Das Subjekt hört auf den Untersuchungsklang und reagiert über das Reaktionselement 32 diesbezüglich, ob es den Ton S' wahrnehmen kann oder nicht.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist es dann, wenn der erste Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, möglich, den Pegel des Tons S' der vom Tonpegel-Einstellelement 2 ausgegeben wird, nur für eine vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen. (Anders ausgedrückt ist es möglich, die Übertragung des Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit relativ zum Maskierer M zu verzögern.)
Im Kerbbreiten-Einstellelement 25 wird ein neuer Maskierer M gemäß der Reaktion erzeugt und wieder zum Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 26 ausgegeben. Ein Einstellen der Kerbbreite g des Maskierers M kann gemäß der Reaktion des Subjekts automatisch bewirkt werden (z. B. kann es durch eine CPU etc. gebildet sein, um ein exklusives Programm vorzubereiten), oder ein Messwertabnehmer kann die Einstellung manuell anweisen.
Weiterhin ist es dann, wenn nach einem Vergrößern der Kerbbreite g ein neuer Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, auch möglich, den Pegel des Tons S', der vom Tonpegel-Einstellelement 22 ausgegeben wird, nur für eine vorbestimmte Zeit zu Beginn einer Übertragung des neuen Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen. (Anders ausgedrückt ist es möglich, die Übertragung des Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t relativ zum Maskierer M zu verzögern).
Die Kerbbreite g während einer Messung wird beim Kerbbreiten-Anzeigeelement 31 angezeigt. Das Kerbbreiten-Einstellelement 25 misst die minimale Kerbbreite (d. h. die Schwellen-Kerbbreite), bei welcher der Ton S' durch die Reaktion des Subjekts wahrgenommen werden kann, was durch schrittweises Erhöhen der Kerbbreite g gemessen wird. Die minimale Kerbbreite g_x-a ist, wie es in 3 gezeigt ist, äquivalent zu der Bandbreite einer Stelle, die von dem Scheitelpunkt in den Maskierungsdatenkennlinien für gekerbtes Rauschen aus um a [dB] gedämpft ist.
Das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 28 berechnet einen oberen Grenzwert g_max unter Verwendung der durch das Kerbbreiten-Einstellelement 25 gemessenen minimalen Kerbbreite g_x-a.
Im Hörfilter-Berechnungselement 29 wird ein Filterkoeffizient p eines Filters roex (p, r) unter Verwendung der durch das Kerbbreiten-Einstellelement 25 gemessenen minimalen Kerbbreite g_x-a und des durch das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 28 berechneten oberen Grenzwerts g_max wie folgt berechnet. Eine Differenz zwischen Ps(0) und Ps(g_x-a) in der Formel (8) wird in der folgenden Formel (9) ausgedrückt. 10log₁₀{Ps(0)/Ps(g_x-a)} = (T + x) – (T + x – a) = a (9)
Die Differenz a wird in der folgenden Formel (10) aus den Formeln (8) und (9) ausgedrückt durch: a = 10log₁₀[–(1 – r)(2 + pg_max)exp(-pg_max) + prg_max + 2(1 – r)] – 10log₁₀[–(1 – r)(2 + pg_max)exp(–pg_max) + prg_max + (1 – r)(2 + pg_x-a)exp(–pg_x-a) – prg_x-a] (10) wobei der Wert von g_x-a der gemessene Wert ist, r unter Verwendung eines Koeffizienten x zum Bestimmen eines Dynamikbereichs 10log₁₀r = –x ist und a eine gegebene Konstante ist, die durch Messbedingungen zu bestimmen ist. Demgemäß kann dann, wenn der Wert von g_max bestimmt wird, der Wert des Filterkoeffizienten p aus der Formel (10) berechnet werden.
Nun wird der Pegel eines Maskierers M, der bei einer Messung verwendet wird, unter der Bedingung erzeugt, dass ein Klangdruckpegel pro 1 Hz einheitlich oder derselbe ist. Jedoch dann, wenn er durch das Außenohr und das Mittelohr kommt, wird der Maskierer M durch die Frequenzcharakteristiken des Außenohrs und des Mittelohrs des Subjekts beeinflusst. Als Ergebnis sind die Frequenzcharakteristiken des Maskierers in dem Fall, in welchem er das Mittelohr erreicht, nicht immer einheitlich oder dieselben.
Demgemäß wird die Formel (8) als Ergebnis einer Berücksichtigung der Frequenzcharakteristiken des Außenohrs und des Mittelohrs des Subjekts die folgende Formel (11):
wobei w_c(h) eine Korrekturfunktion ist, um zu ermöglichen, dass der Klangdruckpegel pro 1 Hz ungeachtet der Frequenzcharakteristiken des Außenohrs und des Mittelohrs des Subjekts einheitliche oder dieselben Frequenzcharakteristiken hat, selbst wenn der Maskierer M, von welchem der Klangdruckpegel pro 1 Hz einheitlich oder derselbe ist, das Innenohr über das Außenohr und das Mittelohr erreicht hat.
Es ist nicht nötig, die Korrekturfunktion w_c(h) individuell zu ändern, weil Unterschiede zwischen einzelnen der Frequenzcharakteristiken im Außenohr und im Mittelohr der Personen mit einem normalen Gehör gering sind.
Die Korrekturfunktion w_c(h) der Person mit einem normalen Gehör kann unter Verwendung von MAP (eines minimalen Hördrucks), MAF (eines minimalen Hörfelds) und ELC (Kontur gleicher Lautheit) bestimmt werden.
Es gibt zwei Verfahren zum Messen der absoluten Schwelle eines Klangs. Die absolute Schwelle eines Klangs bedeutet den minimalen Pegel eines Klangs, der in einem Zustand erfasst werden kann, in welchem es keinen störenden oder interferierenden Klang gibt. Eines ist ein Verfahren zum Messen der Beziehung zwischen der Frequenz und dem minimalen Hördruck nahe dem Eingang eines äußeren Gehörgangs oder innerhalb davon, und die gemessene Schwelle wird der minimale Hördruck ”MAP” genannt. Das andere ist ein Verfahren zum Messen des Pegels eines Klangs, der von einem Lautsprecher in einem großen echolosen oder Freifeldraum bei der zentralen Position eines Kopfs eines Hörers übertragen wird, und die gemessene Schwelle wird minimales Hörfeld ”MAF” genannt.
Weiterhin gibt es ein Verfahren, durch welches ein reiner Ton und ein Untersuchungsklang von 1000 Hz, von welchem der Klangpegel gesichert worden ist, abwechselnd übertragen werden und die Intensität des Untersuchungsklangs veranlasst wird sich zu ändern, um zuzulassen, dass seine Lautheit mit dem reinen Ton übereinstimmt. Dieses Verfahren wird relativ zu dem reinen Ton mit verschiedenen Frequenzen durchgeführt, und als Ergebnis wird die Kontur gleicher Lautheit ”ELC” bezüglich der Lautheit eines Klangs erhalten.
Andererseits gibt es Fälle, in welchen der Hörbeeinträchtigte Schwierigkeiten in seinem Außenohr und/oder Mittelohr hat. Da es geschätzt wird, dass die Frequenzcharakteristiken seines Außenohrs und seines Mittelohrs unterschiedlich von denjenigen von Leuten mit einem normalen Gehör sind, ist es nötig, die Korrekturfunktion w_c(h) zu bestimmen, in welcher die Frequenzcharakteristiken des Außenohrs und/oder des Mittelohrs von einem jeweiligen Hörbeeinträchtigten berücksichtigt sind.
Auf eine Bestimmung der Korrekturfunktion w_c(h) hin ist es deshalb, weil der Hörbeeinträchtigte mit Schwierigkeiten in seinem Außenohr und/oder Mittelohr unterschiedliche Werte eines Audiogramms einer Knochen- und Luftleitung gegenüber denjenigen von Leuten mit einem normalen Gehör hat, möglich, die Korrektur mittels eines Verwendens dieser Unterschiede zu erwägen. Es ist auch möglich, die Frequenzcharakteristiken des Außenohrs aus diesen Frequenzcharakteristiken nahe dem Eingang des äußeren Gehörgangs und aus einem Ergebnis eines Messens dieser Frequenzcharakteristik zu bestimmen, indem ein Sondenmikrofon nahe der Ohrtrommel vorgesehen wird.
Wenn der Wert des Filterkoeffizienten p aus der minimalen Kerbbreite unter Verwendung der Formel (10) berechnet wird, wird dann, wenn die Korrekturfunktion w_c(h) darauf angewendet wird, die Formel (10) aus der Formel (11) zu der folgenden Formel (12).
Das folgende Verfahren wird erwogen, um den Wert von g_max zu bestimmen. Der Wert einer Kerbbreite g (der hierin nachfolgend ”g_t” genannt wird), bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Schwelle eines Hörens übereinstimmen, ist etwa g_t = 0,6~0,7 in dem Fall, in welchem der Maskiererpegel 10log₁₀N_x = 40 dB SPL/Hz bei Leuten mit einem normalen Gehör ist. Demgemäß beeinflusst das Integral eines Intervalls von g_max > 0,8 den Wert von Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen Ps(g) selten.
Demgemäß kann unter Bezugnahme auf die vergangenen Messdaten des Hörfilters die Beziehung zwischen dem Wert von g_max und dem Wert von g_t durch die folgende Formel (13) definiert werden: g_max = Cg_t (13) wobei der Wert von C etwa 1,1~1,3 ist. Andererseits ist bei dem vereinfachten Messverfahren der vorliegenden Erfindung deshalb, weil der gemessene Wert nur die Kerbbreite g_x-a ist, der Wert der Kerbbreite g_t, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Schwelle eines Gehörs übereinstimmen, unbekannt. Zusätzlich zum Obigen ist es bekannt, dass der Wert der Kerbbreite g_t, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Schwelle eines Hörens übereinstimmen, auch mit dem Dynamikbereich (entsprechend dem Wert x) gegenüber dem Messergebnis (d. h. der Beziehung zwischen der Kerbbreite g und der Schwelle einer Signalerfassung [dB SPL]) variiert. Demgemäß ist es nötig, den Wert von g_max aus der Kerbbreite g_x-a für jeden Wert von x abzuschätzen, und die Beziehung zwischen dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a wird die folgende Formel (14): g_max = A_xg_x-a (14) wobei A_x eine Konstante ist, die in Übereinstimmung mit dem Wert von x variiert.
Der Wert von g_max wird zuerst unter Verwendung des Messergebnisses (d. h. des Werts von g_t) für zwei Subjekte mit einem normalen Gehör unter der Voraussetzung berechnet, dass C = 1,2 gilt. Dann wird der Wert von A_x experimentell aus dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a bestimmt und ist in der folgenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

xdB a g_t g_max = 1,2g_t g_x-a A_x = g_max/g_x-a

10 5 0,29 0,35 0,111 3,15

15 5 0,37 0,44 0,097 4,54

20 10 0,46 0,55 0,146 3,77

30 10 0,58 0,70 0,156 4,49
In der Tabelle 2 wird der Wert von g_t bei x = 10, 15, 20 und 30 [dB] gemessen, um den Wert von A_x zu berechnen, aber es ist auch möglich, den Wert von A_x bei beispielsweise x = 40 und 50 [dB] im Voraus vorzubereiten.
Demgemäß werden beim Hörfilter-Berechnungselement 29 der obere Grenzwert g_max, die minimale Kerbbreite g_x-a, der Wert x entsprechend einem Koeffizienten r und der Wert a in die Formel (12) eingegeben, um den Filterkoeffizienten p eines Filters roex (p, r) zu berechnen. Dann wird die Form des Hörfilters aus den Filterkoeffizienten p und r abgeschätzt.
Dann wird beim Hörfilter-Anzeigeelement 30 die Filterform von dem Filterkoeffizienten p und dem Wert entsprechend dem Filterkoeffizienten r angezeigt.
Auf diese Weise wird der Wert x entsprechend dem Filterkoeffizienten r beispielsweise auf 10, 20, 30, 40 oder 50 [dB] eingestellt, um den abgeschätzten Wert des Filterkoeffizienten p für jeden Wert zu finden. Wie es in 9 gezeigt ist, wird die Form des Hörfilters dabei unter Verwendung des Werts x als Parameter angezeigt (die horizontale Achse zeigt die Kerbbreite g; die vertikale Achse zeigt den Dämpfungspegel [dB]).
Nun wird ein Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäß dem in 6 gezeigten Ablaufdiagramm erklärt.
Zuerst wird in einem Schritt SP 21 das Audiogramm der Luftleitung und der Knochenleitung einschließlich einer Frequenz f in einem Zustand gemessen, in welchem kein Rauschen hinzugefügt ist. Die Hörschwelle eines reinen Tons bei der Frequenz f wird auf T [dB SPL/Hz] eingestellt. In einem Schritt SP 22 wird die zu messende Frequenz (d. h. die Tonfrequenz) f eingestellt.
In einem Schritt SP 23 wird der Wert des Koeffizienten x zum Bestimmen des Dynamikbereichs der Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen eingestellt. Hier gilt x = 10. In einem Schritt SP 24 wird der reine Ton S der Frequenz f [Hz] und des Pegels T + x [dB SPL] erzeugt.
In einem Schritt SP 25 wird weißes Rauschen, von welchem der Pegel ausreichend niedrig ist, dem Ton S überlagert. Der minimale Pegel (d. h. der Schwellen-Maskierungspegel) 10log₁₀N_x [dB SPL/Hz], bei welchem ein Subjekt den Ton S nicht wahrnehmen kann, wird gemessen, während der Pegel des weißen Rauschens erhöht wird.
In einem Schritt SP 26 wird die Kerbbreite g des Rauschens mit dem Pegel 10log₁₀N_x [dB SPL/Hz] auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Hier gilt g = 0,05. In einem Schritt SP 27 wird der Wert a [dB], der vom Pegel T + x [dB SPL] des Tons S subtrahiert wird, auf einen vorbestimmten Wert eingestellt (x > a). Hier gilt a = 5.
Als nächstes wird in einem Schritt SP 28 ein reiner Ton S' mit einer Frequenz f [Hz] und einem Pegel T + x – a [dB SPL] erzeugt. In einem Schritt SP 29 wird ein Maskierer M mit der Mittenfrequenz einer Kerbe f_c (= f), einer Kerbbreite g und einem Pegel 10log₁₀N_x [dB SPL/Hz] erzeugt.
In einem Schritt SP 30 wird der Maskierer M dem Ton S' überlagert, um ihn als Untersuchungsklang zu einem Subjekt zu übertragen. In einem Schritt SP 31 wird das Subjekt aufgefordert, zu beurteilen, ob es den Ton S' vom Untersuchungsklang wahrnehmen kann oder nicht. Wenn es keine Reaktion gibt, die anzeigt, dass es den Ton S' wahrnehmen kann, wird der Schritt SP 32 genommen, wobei die Schritte SP 29 bis SP 31 wiederholt werden, während der Wert der Kerbbreite g erhöht wird, bis es eine Reaktion gibt, die anzeigt, dass es den Ton S' wahrnehmen kann.
Nun ist es, wie es in 2 gezeigt ist, wenn der Untersuchungsklang zum ersten Mal zum Subjekt übertragen wird, möglich, den Pegel des Tons S', der vom Tonpegel-Einstellelement 22 ausgegeben wird, nur für eine vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen. (Anders ausgedrückt ist es möglich, die Übertragung des Tons S' nur für die vorbestimmte Zeit t relativ zum Maskierer M zu verzögern). Gleichermaßen ist es nach einem Erhöhen der Kerbbreite g im Schritt SP 32, wenn ein neuer Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, auch möglich, den Pegel des Tons S', der vom Tonpegel-Einstellelement 22 ausgegeben wird, nur für eine vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des neuen Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen.
Wenn die Zeitgabe eines Beginns einer Übertragung des Tons S' merklich unterschiedlich von der Zeitgabe der Reaktion ist, wird eine Messung wieder bei denselben Bedingungen wie zuvor ausgeführt, und dies kann wiederholt werden, bis eine stabile Reaktion erhalten werden kann. Es ist zu beachten, dass die vorbestimmte Zeit t kein fester Wert sein muss, sondern beliebig für jede Messung geändert werden kann.
Auf diese Weise ist es durch Verzögern der Übertragung des Tons S' nur für die vorbestimmte Zeit t relativ zum Maskierer M bei der Übertragung des ersten Untersuchungsklangs oder durch einmaliges Stoppen der Übertragung von nur dem Ton S', wenn der Wert einer Kerbbreite g des Maskierers M geändert wird, und durch Übertragen des Tons S' zum Subjekt, nachdem die vorbestimmte Zeit t verstrichen ist, wenn die Zeitgabe einer Reaktion durch das Subjekt zu dieser Zeit beobachtet wird, auch möglich, die Gültigkeit der Reaktion durch das Subjekt zu beurteilen.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird dann, wenn es eine Reaktion gibt, dass das Subjekt den Ton S' wahrgenommen hat, nachdem er zu ihm übertragen ist, und wenn es keine Reaktion gibt, dass es den Ton S' zur gleichen Zeit wahrgenommen hat, zu welcher die Übertragung des Tons S' gestoppt wird, derart angesehen, dass die Gültigkeit einer Reaktion durch das Subjekt normal ist. Andererseits wird es dann, wenn es eine Reaktion gibt, die anzeigt, dass das Subjekt den Ton S' wahrgenommen hat, bevor er zu ihm übertragen ist, und die Reaktion, dass es den Ton S' wahrgenommen hat, selbst nach einem Stoppen seiner Übertragung beibehalten wird, derart angesehen, dass seine Reaktion nicht normal ist. In diesem Fall können Probleme durch nochmaliges Durchführen der Messung oder durch Ändern der Einstellung des Pegels des Tons S' und des Pegels des Maskierers M gelöst werden.
In einem Schritt SP 31 wird dann, wenn es eine Reaktion gibt, die anzeigt, dass das Subjekt den Ton S' wahrnehmen kann, ein Schritt SP 33 genommen.
Im Schritt SP 33 wird die Kerbbreite g zu dieser Zeit als die minimale Kerbbreite g_x-a des Subjekts eingestellt. Der Wert von A_x beim eingestellten Wert x (= 10 [dB]), wird unter Verwendung der Tabelle 1 bestimmt (A_x = 3,15).
Als nächstes werden in einem Schritt SP 34 der Wert von A_x (3,15) und der Wert der gemessenen minimalen Kerbbreite g_x-a in die Formel (14) eingegeben, um den Wert des oberen Grenzwerts g_max der Kerbbreite g geeignet für das Subjekt zu bestimmen.
In einem Schritt SP 35 werden die Korrekturfunktion w_c(h) in dem Fall, in welchem beispielsweise MAP, MAF, ELC betrachtet worden sind, und in dem Fall, in welchem der Unterschied im Audiogramm für die Luftleitung und die Knochenleitung, die im Schritt SP 21 gemessen sind, betrachtet worden ist, die gemessene minimale Kerbbreite g_x-a, der obere Grenzwert g_max der aus der minimalen Kerbbreite g_x-a abgeschätzten Kerbbreite, der Wert x entsprechend einem voreingestellten Koeffizienten r und der Wert a in die Formel (12) eingegeben, um den abgeschätzten Wert des Filterkoeffizienten p_x (x = 10) des Filters roex (p, r) zu berechnen.
Als Nächstes wird in einem Schritt SP 36 beurteilt, ob x = 50 erfüllt ist oder nicht. Wenn x = 50 nicht erfüllt ist, wird ein Schritt SP 37 genommen, um x = x + 10 zu haben, wobei die Schritte SP 24–SP 37 wiederholt werden, um x = 50 zu erfüllen. Ein geschätzter Wert des Filterkoeffizienten p_x für ein neues x (x = 20, 30, 40 und 50 [dB]) wird aus der Formel (12) berechnet. Hier ist eine Inkrementenbreite von x 10 und Messungen bis zu x = 50 werden durchgeführt.
In einem Schritt SP 36 wird dann, wenn x = 50 erfüllt ist, ein Schritt SP 38 genommen, wobei, wie es in 9 gezeigt ist, die Form des Hörfilters unter Verwendung des Werts x als Parameter (x = 10, 20, 30, 40 und 50 [dB]) angezeigt wird (über der horizontalen Achse: die Kerbbreite g; über der vertikalen Achse: der Dämpfungspegel [dB]).
Beim zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, wie es in 10(a) gezeigt ist, der Maskierer M auf eine derartige Weise erzeugt, dass eine Kerbe bzw. schmalbandige Sperre zum weißen Rauschen hinzugefügt wird. Jedoch kann der Maskierer M, wie es in 10(b) gezeigt ist, durch ein zweibandiges Rauschen (der Hochfrequenzseite und der Niederfrequenzseite) gebildet sein.
Eine Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, wie es in 7 gezeigt ist, versehen mit einem Tonerzeugungselement 41, einem Tonpegel-Einstellelement 42, einem Rauscherzeugungselement 43, einem Rauschpegel-Einstellelement 44, einem Kerbbreiten-Einstellelement 45, einem Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 46, einem Untersuchungsklang-Übertragungselement 47, einem Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 48, einem Hörfilter-Berechnungselement 49, einem Hörfilter-Anzeigeelement 50, einem Kerbbreiten-Anzeigeelement 51 und einem Reaktionselement 52.
Das Tonerzeugungselement 41 gibt ein Sinuswellensignal mit einer vorbestimmten Frequenz f als Ton (d. h. als reinen Ton) aus. Der Wert der Frequenz f kann unabhängig bzw. beliebig eingestellt werden. Das Tonerzeugungselement 41 kann durch eine CPU gebildet sein, um den Ton gemäß einem vorbestimmten Programm zu erzeugen, oder durch einen Speicher gebildet sein, um ein Tonsignal darin im Voraus zu speichern.
Das Tonpegel-Einstellelement 42 verstärkt oder dämpft den beim Tonerzeugungselement 41 erzeugten Ton auf einen vorbestimmten Pegel. Das Tonpegel-Einstellelement 42 gibt beispielsweise einen Ton der Hörschwelle T [dB SPL] eines bestimmten Subjekts, einen Ton S mit dem Pegel T + x [dB SPL], der einen gegebenen Wert x [dB] zur Hörschwelle T [dB SPL] addiert, und einen Ton S' mit dem Pegel T + x – a [dB SPL], der einen gegebenen Wert a vom Pegel T + x [dB SPL] abzieht, aus, wobei x > a gilt.
Das Rauscherzeugungselement 43 erzeugt ein Rauschen, welches nicht mit einer Kerbe bzw. schmalbandigen Sperre versehen ist, wobei Frequenzcharakteristiken eines Außenohrs und eines Mittelohrs eines jeweiligen Subjekts berücksichtigt worden sind, so dass ein Klangdruckpegel pro 1 Hz einheitlich sein kann, wenn das Rauschen das Innenohr erreicht hat. In diesem Fall ist es ausreichend, ein einheitliches Erregungsrauschen (UEN) zu erzeugen, welches ein derartiger Maskierer wird, dass beispielsweise die Frequenzcharakteristik des Außenohrs und des Mittelohrs des Subjekts korrigiert wird. Das Rauscherzeugungselement 43 kann durch eine CPU gebildet sein, um das Rauschen gemäß einem vorbestimmten Programm zu erzeugen, oder durch einen Speicher gebildet sein, um ein Rauschsignal darin im Voraus zu speichern.
Im Fall von Leuten mit normalem Gehör ist es deshalb, weil Unterschiede zwischen Individuen bei dem Außenohr und dem Mittelohr gering sind, nicht nötig, den Korrekturwert individuell zu ändern.
Im Fall einer Korrektur bei Leuten mit normalem Gehör ist es möglich, den Korrekturwert unter Verwendung des minimalen Hördrucks (MAP), des minimalen Hörfelds (MAF) und der Kontur gleicher Lautheit (ELC) zu bestimmen, um den Maskierer zu erzeugen.
Es gibt zwei Verfahren zum Messen der absoluten Schwelle eines Klangs, welche der minimale Pegel eines Klangs ist, der in einem Zustand erfasst werden kann, in welchem es einen störenden Klang gibt. Eines ist das Verfahren zum Messen der Beziehung zwischen der Frequenz und dem minimalen Hördruck nahe dem Eingang des äußeren Gehörgangs oder innerhalb davon. Die gemessene Schwelle wird minimaler Hördruck (MAP) genannt. Das andere ist das Verfahren zum Messen des Pegels eines Klangs, der von einem Lautsprecher in einem großen Freifeldraum oder einem echolosen Raum (d. h. einem Raum, der durch eine klangabsorbierende hohe Wand umgeben ist) von einem Lautsprecher bei der zentralen Position eines Kopfs eines Hörers übertragen wird. Die gemessene Schwelle wird das minimale Hörfeld (MAF) genannt.
Es gibt auch ein Verfahren zum abwechselnden Übertragen des reinen Tons und des Untersuchungsklangs von 1000 Hz, von welchem der Klangpegel festgelegt worden ist, und zum Ändern der Intensität eines Untersuchungsklangs, um zuzulassen, dass seine Lautheit mit dem reinen Ton übereinstimmt. Dies wird für den reinen Ton bei verschiedenen Frequenzen durchgeführt, und als Ergebnis wird eine Kontur gleicher Lautheit für die Lautheit eines Klangs erhalten. Dies wird Kontur gleicher Lautheit (ELC) genannt.
Andererseits gibt es Fälle, in welchen der Hörbeeinträchtigte Schwierigkeiten in seinem Außenohr und/oder seinem Mittelohr hat. Da es geschätzt wird, dass die Frequenzcharakteristik seines Außenohrs und seines Mittelohrs von denjenigen von Leuten mit einem normalen Gehör unterschiedlich sind, ist es nötig, in dem Fall des Hörbeeinträchtigten eine Korrektur durchzuführen, bei welcher die Frequenzcharakteristiken von jedem Außenohr oder Mittelohr berücksichtigt worden sind, um den Maskierer zu erzeugen.
Im Fall des Hörbeeinträchtigten, der Schwierigkeiten bezüglich seines Außenohrs und/oder seines Mittelohrs hat, ist es deshalb, weil die Werte des Audiogramms für die Knochenleitung und die Luftleitung unterschiedlich sind, möglich, die Korrektur unter Verwendung dieses Unterschieds in Betracht zu ziehen, um den Maskierer zu erzeugen. Bei den Frequenzcharakteristiken des Außenohrs ist es auch möglich, die Korrektur aus der Frequenzcharakteristik nahe dem Eingang zum äußeren Gehörgang und aus dem Ergebnis eines Messens der Frequenzcharakteristik zu bestimmen, in dem ein Sondenmikrofon nahe der Ohrtrommel vorgesehen wird.
Das Rauschpegel-Einstellelement 44 verstärkt oder dämpft das beim Rauscherzeugungselement 43 erzeugte Rauschen auf einen vorbestimmten Pegel. Das Rauschpegel-Einstellelement 44 gibt das Rauschen mit dem Pegel N_x' aus, welches den Ton S' mit dem Pegel T + x [dB SPL] etc. maskieren kann.
Das Kerbbreiten-Einstellelement 45 versieht das vom Rauschpegel-Einstellelement 44 ausgegebene Rauschen mit einer Kerbe, von welcher die Mittenfrequenz f_c dieselbe wie die Frequenz f des Tons ist (f_c = f). Die Kerbbreite g dieser Kerbe kann bei einer beliebigen Zeit gemäß der Reaktion durch das Subjekt verändert werden. Das Kerbbreiten-Einstellelement 45 kann wie ein Filter gebildet sein, um eine erwünschte Kerbe bzw. schmalbandige Sperre zu realisieren, oder eine Vielzahl von gekerbtem Rauschen (ein Maskierer) wird in einem Speicher im Voraus gespeichert, so dass das Rauschen mit verschiedenen Kerben zu einer beliebigen Zeit selektiv verwendet werden kann.
Das Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 46 überlagert das vom Kerbbreiten-Einstellelement ausgegebene gekerbte Rauschen, von welchem die Mittenfrequenz f_c ist, die Kerbbreite g und der Pegel N_x' ist, dem vom Tonpegel-Einstellelement 42 ausgegebenen Ton S', um einen Untersuchungsklang zu erzeugen.
Das Untersuchungsklang-Übertragungselement 47 überträgt den vom Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 46 ausgegebenen Untersuchungsklang zum Subjekt. Das Subjekt hört auf den Untersuchungsklang und reagiert bzw. antwortet diesbezüglich, ob es den Ton S' wahrnehmen kann oder nicht.
Das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 48 berechnet einen oberen Grenzwert g_max, von welchem die Kerbbreite für das Subjekt geeignet ist, basierend auf der Kerbbreite g in dem Fall, in welchem das Subjekt den Untersuchungsklang wahrnehmen kann.
Das Hörfilter-Berechnungselement 49 berechnet einen Filterkoeffizienten p eines Filters roex (p, r) basierend auf der Kerbbreite g und dem oberen Grenzwert g_max in dem Fall, in welchem das Subjekt den Ton S' wahrnehmen kann, und schätzt dann die Form des Hörfilters aus den oben erhaltenen Filterkoeffizienten p und r ab.
Das Filter roex (p, r) ist durch die folgende Formel (15) definiert: w(g) = (1 – r)(1 + pg)e^–pg + r (15) wobei p ein Koeffizient zum Zeigen einer Bandbreite (d. h. eines Neigungswinkels) ist, r ein Koeffizient zum Zeigen eines Dynamikbereichs des Filters ist und g eine Kerbbreite (= Δf/f_c) ist, die der Wert ist, durch welchen der Abstand von der Mittenfrequenz des Hörfilters normalisiert wird. Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen Ps(g), die durch eine Maskierung für gekerbtes Rauschen erhalten werden, werden zum Modellieren des Hörfilters durch die Formel (15) verwendet. Dies ist durch die folgende Formel (16) definiert:
wobei g_max der obere Grenzwert der Kerbbreite g ist, K die Empfindlichkeit jedes Individuums ist, f_c die Mittenfrequenz für gekerbtes Rauschen ist und N_x der Pegel des Maskierers M beim Erreichen des Innenohrs ist.
Das Hörfilter-Anzeigeelement 50 zeigt die Form das Hörfilters aus den durch das Hörfilter-Berechnungselement 49 erhaltenen Filterkoeffizienten p, r an.
Das Kerbbreiten-Anzeigeelement 51 zeigt die Kerbbreite g des Maskierers an, die vom Kerbbreiten-Einstellelement 45 ausgegeben wird.
Das Reaktionselement 52 gibt ein Reaktionssignal in dem Fall aus, in welchem es den Ton S' vom Untersuchungsklang, der vom Untersuchungsklang-Übertragungselement 47 übertragen wird, mittels der Operation des Subjekts wahrnehmen kann, und ein Reaktionssignal in dem Fall, in welchem es den Ton S' nicht empfangen kann. Das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem es den Ton S' nicht empfangen kann, wird zum Kerbbreiten-Einstellelement 45 ausgegeben.
Nur das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem das Reaktionselement 52 den Ton S' wahrnehmen kann, wird verwendet. Wenn das Reaktionssignal in dem Fall, in welchem es den Ton S' wahrnehmen kann, für eine vorbestimmte Zeit nicht ausgegeben wird, wird dies derart angesehen, dass der Ton S' nicht wahrgenommen werden konnte, und das Programm kann zu einem nächsten Schritt gehen.
Nun wird ein Betrieb der Vorrichtung zum Abschätzen der Form des Hörfilters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Ein Maskierer M, bei welchem die Frequenzcharakteristiken eines Außenohrs und eines Mittelohrs eines jeweiligen Subjekts berücksichtigt worden sind, so dass ein Klangdruckpegel pro 1 Hz einheitlich sein kann, wenn der Ton S' das Innenohr erreicht hat, wird dem Ton S' im Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 46 überlagert, um einen Untersuchungsklang zu erzeugen. Der erzeugte Untersuchungsklang wird vom Untersuchungsklang-Übertragungselement 47 zum Subjekt übertragen.
Das Subjekt hört auf den Untersuchungsklang und reagiert über das Reaktionselement 52, ob es den Ton S' wahrnehmen konnte oder nicht.
Nun ist es, wie es in 2 gezeigt ist, wenn der erste Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, möglich, den Pegel des vom Tonpegel-Einstellelement 42 ausgegebenen Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen (anders ausgedrückt ist es möglich, die Übertragung des Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t nach dem Maskierer M zu verzögern.)
Das Kerbbreiten-Einstellelement 45 erzeugt einen neuen Maskierer M gemäß der Reaktion und gibt ihn wieder zum Überlagerungselement für gekerbtes Rauschen 46 aus. Hier kann das Einstellen der Kerbbreite g des Maskierers M gemäß der Reaktion vom Subjekt automatisch bewirkt werden (z. B. kann ein Einstellen durch eine CPU etc. gebildet werden, um ein exklusives Programm vorzubereiten), oder ein Messwertabnehmer kann das Einstellen jedes Mal manuell anweisen.
Selbst in dem Fall, in welchem der neue Untersuchungsklang nach einem Vergrößern der Kerbbreite g zum Subjekt übertragen wird, ist es auch möglich, den Pegel des Tons S', der vom Tonpegel-Einstellelement 42 ausgegeben wird, nur für eine vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des neuen Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen. (Anders ausgedrückt ist es möglich, die Übertragung des Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t nach dem Maskierer M zu verzögern).
Die Kerbbreite g, die gerade gemessen wird, wird am Kerbbreiten-Anzeigeelement 51 angezeigt. Das Kerbbreiten-Einstellelement 45 vergrößert die Kerbbreite g schrittweise und misst die minimale Kerbbreite (d. h. die Schwellen-Kerbbreite) g_x-a, durch welche der Ton S' von der Reaktion des Subjekts wahrgenommen werden kann. Die minimale Kerbbreite g_x-a ist, wie es in 3 gezeigt ist, äquivalent zu einer Bandbreite bei einer Stelle, bei welcher ab dem Scheitelpunkt in den Maskierungsdatencharakteristiken für gekerbtes Rauschen um a [dB] gedämpft wird. Im Maskierer in 3 ist der Klangdruckpegel pro 1 Hz einheitlich, aber in der Praxis wird er zu dem Pegel, bei welchem die Frequenzcharakteristiken des Außenohrs und des Mittelohrs betrachtet worden sind.
Das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 48 berechnet einen oberen Grenzwert g_max unter Verwendung der minimalen Kerbbreite g_x-a, die durch das Kernbreiten-Einstellelement 45 gemessen wird.
Das Hörfilter-Berechnungselement 49 berechnet einen Filterkoeffizienten p eines Filters roex (p, r) unter Verwendung der durch das Kerbbreiten-Einstellelement 45 gemessenen minimalen Kerbbreite g_x-a und des durch das Berechnungselement für einen oberen Grenzwert 48 berechneten oberen Grenzwerts g_max wie folgt. Hier wird eine Differenz a zwischen Ps(0) und Ps(g_x-a) in der Formel (16) durch die folgende Formel (17) ausgedrückt. 10log₁₀{Ps(0)/Ps(g_x-a)} = (T + x) – (T + x – a) = a (17)
Weiterhin wird die Differenz aus den Formeln (16) und (17) durch die folgende Formel (18) ausgedrückt. a = 10log₁₀[–(1 – r)(2 + pg_max)exp(-pg_max) + prg_max + 2(1 – r)] –10log₁₀[–(1 – r)(2 + pg_max)exp(–pg_max) + prg_max + (1 – r)(2 + pg_x-a)exp(–pg_x-a) – prg_x-a] (18)
Da der Wert von g_x-a ein gemessener Wert ist, r unter Verwendung eines Koeffizienten x zum Bestimmen des Dynamikbereichs 10log₁₀r = x ist und a eine durch die Messbedingungen bestimmte gegebene Konstante ist, ist es dann, wenn der Wert von g_max bestimmt wird, möglich, den Wert eines Filterkoeffizienten p aus der Formel (18) zu berechnen.
Das folgende Verfahren wird betrachtet, um den Wert von g_max zu bestimmen. Der Wert einer Kerbbreite g (die hierin nachfolgend ”g_t” genannt wird), bei welcher die Schwelle einer Signalerfassung und die Hörschwelle übereinstimmen, ist etwa g_t = 0,6 0,7, wenn eine Messung unter Verwendung des erzeugten Maskierers durchgeführt wird, so dass der Klangdruckpegel pro 1 Hz einer Person mit einem normalen Gehör 40 dB SPL ist, wobei das Integral eines Abschnitts oder eines Intervalls von g_max > 0,8 selten den Wert der Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen Ps(g) beeinflusst.
Demgemäß wird unter Bezugnahme auf die vergangenen Messdaten des Hörfilters die Beziehung zwischen dem Wert von g_max und dem Wert von g_t durch die folgende Formel (19) ausgedrückt: g_max = Cg_t (19) wobei der Wert von C etwa 1,1~1,3 ist. Andererseits ist bei dem vereinfachten Messverfahren der vorliegenden Erfindung, da der gemessene Wert nur die Kerbbreite g_x-a ist, der Wert der Kerbbreite g_t, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Hörschwelle übereinstimmen, unbekannt. Es ist aus dem Messergebnis (der Beziehung zwischen der Kerbbreite g und der Schwelle einer Signalerfassung [dB SPL]) auch bekannt, dass der Wert einer Kerbbreite g_t, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Hörschwelle übereinstimmen, mit dem Dynamikbereich (entsprechend dem Wert x) variiert. Demgemäß ist es nötig, den Wert von g_max aus der Kerbbreite g_x-a für jeden Wert von x abzuschätzen, und die Beziehung zwischen dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a wird durch die folgende Formel (20) ausgedrückt: g_max = A_xg_x-a (20) wobei A_x ein Koeffizient ist, der sich gemäß dem Wert von x ändert. Unter der Annahme, dass in der Formel (19) C = 1,2 gilt, wird der Wert von g_max unter Verwendung des Messergebnisses (des Werts von g_t) von zwei Subjekten mit einem normalen Gehör berechnet. Wenn der Wert von A_x aus dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a experimentell bestimmt wird, wird das in der folgenden Tabelle 3 gezeigte Ergebnis erhalten. Tabelle 3

xdB a g_t g_max = 1,2g_t g_x-a A_x = g_max/g_x-a

10 5 0,29 0,35 0,111 3,15

15 5 0,37 0,44 0,097 4,54

20 10 0,46 0,55 0,146 3,77

30 10 0,58 0,70 0,156 4,49
In der Tabelle 3 wird der Wert von g_t bei x = 10, 15, 20 oder 30 [dB] gemessen, um den Wert von A_x zu berechnen, aber es ist auch möglich, den Wert von A_x zum Beispiel dann, wenn x = 40 oder 50 [dB] ist, im Voraus vorzubereiten.
Demgemäß werden beim Hörfilter-Berechnungselement 49 der obere Grenzwert g_max, die minimale Kerbbreite g_x-a, der Wert x entsprechend dem Koeffizienten r und der Wert a in die Formel (18) eingegeben, um den Filterkoeffizienten p des Filters roex (p, r) zu berechnen. Weiterhin wird die Form des Hörfilters aus den Filterkoeffizienten p, r abgeschätzt.
Beim Hörfilter-Anzeigeelement 50 wird die Filterform aus dem Filterkoeffizienten p und dem Wert x entsprechend dem Filterkoeffizienten r angezeigt.
Auf diese Weise wird der Wert x entsprechend dem Filterkoeffizienten r zum Beispiel auf 10, 20, 30, 40, 50 [dB] eingestellt, und ein geschätzter Wert des Filterkoeffizienten p wird für jeden Wert gefunden, wobei, wie es in 9 gezeigt ist, die Form des Hörfilters unter Verwendung des Werts x als Parameter angezeigt wird (über der horizontalen Achse: die Kerbbreite g; über der vertikalen Achse: der Dämpfungspegel [dB]).
Ein Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun gemäß einem in 8 gezeigten Ablaufdiagramm erklärt.
Zuerst wird in einem Schritt SP 41 das Audiogramm einer Luftleitung und einer Knochenleitung einschließlich einer Frequenz f bei einer Bedingung gemessen, bei welcher kein Rauschen hinzugefügt ist. Hier ist die Hörschwelle eines reinen Tons bei der Frequenz f auf T [dB SPL] eingestellt. In einem Schritt SP 42 wird die zu messende Frequenz (d. h. die Tonfrequenz) f eingestellt.
Als nächstes wird in einem Schritt SP 43 der Wert eines Koeffizienten x zum Bestimmen des Dynamikbereichs der Maskierungsdaten für gekerbtes Rauschen eingestellt. Hier gilt x = 10. In einem Schritt SP 44 wird ein reiner Ton S mit der Frequenz f [Hz] und dem Pegel T + x [dB SPL] erzeugt.
In einem Schritt SP 45 werden ein Rauschen, von welchem der Klangdruckpegel pro 1 Hz korrigiert worden ist, um einheitlich zu sein, wenn der Ton das Innenohr eines Subjekts erreicht hat, und zwar bei einem ausreichend niedrigen Pegel, und ein Rauschen, welches aus einem Unterschied des Audiogramms der Luft- und der Knochenleitung, die im Schritt SP 41 gemessen sind, dem Ton S überlagert. Dann wird der minimale Pegel (d. h. der Schwellen-Maskierungspegel) N_x', bei welchem das Subjekt den Ton S' nicht wahrnehmen kann, gemessen, während der Pegel dieses Rauschens erhöht wird.
In einem Schritt SP 46 wird die Kerbbreite g eines Rauschens mit einem Pegel N_x' auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Hier gilt g = 0,05. Weiterhin wird in einem Schritt SP 47 der Wert a [dB], der vom Pegel T + x [dB SPL] des Tons S subtrahiert wird, auf einen vorbestimmten Wert eingestellt (x > a). Hier gilt a = 5.
Als nächstes wird in einem Schritt SP 48 ein reiner Ton S' mit einer Frequenz f [Hz] und einem Pegel T + x – a [dB SPL] erzeugt.
In einem Schritt SP 49 wird ein Maskierer M erzeugt, von welchem die Mittenfrequenz der Kerbe f (= f) ist, die Kerbbreite g ist und der Pegel N_x' ist.
In einem Schritt SP 50 wird der Maskierer M dem Ton S' überlagert, um ihn als Untersuchungsklang zu einem Subjekt zu übertragen. In einem Schritt SP 51 wird das Subjekt aufgefordert zu beurteilen, ob es den Ton S' vom Untersuchungsklang wahrnehmen kann oder nicht. Wenn es keine Reaktion gibt, dass das Subjekt den Ton S' wahrnehmen kann, wird ein Schritt SP 52 genommen. Die Schritte SP 49–SP 51 werden wiederholt, während der Wert der Kerbbreite g nach und nach erhöht wird (hier ist eine Inkrementenbreite auf 0,05 eingestellt), bis eine Reaktion erhalten wird, dass es den Ton S' wahrnehmen kann.
Nun ist es, wie es in 2 gezeigt ist, wenn der Untersuchungsklang zum ersten Mal zum Subjekt übertragen wird, möglich, den Pegel des vom Tonpegel-Einstellelement 42 ausgegebenen Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen. (Anders ausgedrückt ist es möglich, die Übertragung des Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t nach dem Maskierer M zu verzögern). Gleichermaßen ist es selbst in dem Fall, in welchem nach einem Erhöhen der Kerbbreite g im Schritt SP 52 ein neuer Untersuchungsklang zum Subjekt übertragen wird, auch möglich, den Pegel des vom Tonpegel-Einstellelement 42 ausgegebenen Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t zu Beginn einer Übertragung des neuen Untersuchungsklangs auf 0 einzustellen.
In dem Fall, in welchem die Zeitgabe des Übertragungsstarts des Tons S' und die Zeitgabe der Reaktion merklich unterschiedlich sind, wird eine Messung wieder bei denselben Bedingungen wie zuvor durchgeführt, und sie kann wiederholt werden, bis eine stabile Reaktion erhalten wird. Weiterhin muss die vorbestimmte Zeit t kein fester Wert sein, sondern sie kann für jede Zeit einer Messung beliebig geändert werden.
Auf diese Weise wird es durch Verzögern der Übertragung des Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t nach dem Maskierer M in dem Fall der Übertragung des ersten Untersuchungsklangs oder durch kurzzeitiges Unterbrechen der Übertragung von nur dem Ton S', wenn der Wert der Kerbbreite g des Maskierers M verändert wird, und durch Übertragen des Tons S' zum Subjekt, nachdem eine vorbestimmte Zeit t verstrichen ist, wenn die Zeitgabe der Reaktion durch das Subjekt zu dieser Zeit beobachtet wird, derart angesehen, dass auch die Gültigkeit einer Reaktion durch das Subjekt beurteilt werden kann.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird dann, wenn es eine Reaktion gibt, die anzeigt, dass das Subjekt den Ton S' wahrgenommen hat, nachdem er zu ihm übertragen worden ist, und wenn die Reaktion, dass es den Ton S' wahrgenommen hat, nicht gleichzeitig mit dem Stoppen des Tons S' durchgeführt wird, die Reaktion durch das Subjekt derart beurteilt, dass sie normal ist. Andererseits ist es dann, wenn es eine Reaktion gibt, dass es den Ton S' wahrgenommen hat, bevor er zu ihm übertragen worden ist, und die Reaktion, dass es den Ton S' wahrgenommen hat, selbst nach dem Aufhören einer Übertragung beibehalten wird, möglich, die Reaktion durch das Subjekt als anormal zu beurteilen. In diesem Fall wird die Messung noch einmal durchgeführt, oder der Pegel des Tons S' und der Pegel des Maskierers M können geändert werden.
In einem Schritt SP 51 wird dann, wenn es eine Reaktion gibt, die anzeigt, dass das Subjekt den Ton S' wahrnehmen kann, ein Schritt SP 53 genommen.
Im Schritt SP 53 wird die Kerbbreite g zu dieser Zeit als die minimale Kerbbreite g_x-a des Subjekts bestimmt. Weiterhin wird der Wert von A_x bei dem oben eingestellten Wert x (= 10 [dB]) unter Verwendung der Tabelle 1 bestimmt (A_x = 3,15).
Dann werden in einem Schritt SP 54 der Wert von A_x (3,15) und der Wert der minimalen Kerbbreite g_x-a, die oben gemessen ist, in die Formel (20) eingegeben, um den Wert des oberen Grenzwerts g_max der Kerbbreite g geeignet für das Subjekt zu bestimmen.
In einem Schritt SP 55 werden die gemessene minimale Kerbbreite g_x-a, der obere Grenzwert g_max der Kerbbreite, der aus dieser minimalen Kerbbreite g_x-a abgeschätzt ist, der Wert x entsprechend einem voreingestellten Koeffizienten r und der Wert a in die Formel (18) eingegeben, um den geschätzten Wert eines Filterkoeffizienten p_x (x = 10) eines Filters roex (p, r) zu berechnen.
Als nächstes wird in einem Schritt SP 56 beurteilt, ob x = 50 erfüllt ist oder nicht. Wenn x = 50 nicht erfüllt ist, wird ein Schritt SP 57 genommen, um x = x + 10 zu haben, wobei die Schritte SP 44–SP 57 wiederholt werden, bis x = 50 erfüllt ist. Auf diese Weise wird der geschätzte Wert des Filterkoeffizienten p_x für ein neues x (x = 20, 30, 40 oder 50 [dB]) aus der Formel (4) berechnet. Hier ist die Inkrementenbreite von x 10 und wird eine Messung bis zu x = 50 durchgeführt.
Im Schritt SP 56 wird dann, wenn beurteilt wird, dass x = 50 erfüllt ist, die Form eines Hörfilters unter Verwendung eines Werts x als Parameter (x = 10, 20, 30, 40 oder 50 [dB]) in einem Schritt SP 58 angezeigt, wie es in 9 gezeigt ist (über der horizontalen Achse: die Kerbbreite g; über der vertikalen Achse: der Dämpfungspegel [dB]).
Beim dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, wie es in 10(a) gezeigt ist, der Maskierer M durch ein Verfahren zum Hinzufügen einer Kerbe bzw. schmalbandigen Sperre zum Rauschen erzeugt, wobei die Frequenzcharakteristik des Außenohrs und des Mittelohrs des Subjekts berücksichtigt worden sind. Jedoch kann, wie es in 10(b) gezeigt ist, dieser Maskierer M durch ein zweibandiges Rauschen (der Hochfrequenzseite und der Niederfrequenzseite) gebildet sein.
Weiterhin ist bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen erklärt, dass die Frequenz f des von den Tonpegel-Einstellelementen 2, 22, 42 ausgegebenen Tonsignals veranlasst wird, mit der Mittenfrequenz f_c des vom Kerbbreiten-Einstellelement 5 ausgegebenen Maskierers M übereinzustimmen. Jedoch müssen diese nicht immer übereinstimmen, sondern es ist ausreichend, dass das Tonsignal innerhalb der Kerbbreite enthalten ist.
Bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen sind in dem Fall eines Findens der minimalen Kerbbreite (der Schwellen-Kerbbreite) g_x-a, die das Subjekt wahrnehmen kann, Schritte zum Einstellen der Kerbbreite g des Maskierers M zuerst auf schmal (g = 0,05) zum Übertragen des Untersuchungsklangs und darauf folgendes schrittweises Aufweiten der Kerbbreite g des Maskierers M in dem Fall, in welchem das Subjekt den Ton S' vom Untersuchungsklang nicht wahrnehmen kann, um den Untersuchungsklang wieder zu übertragen, bis es den Ton S' wahrnehmen kann, erklärt.
Jedoch können, da es ausreichend ist, wenn die minimale Kerbbreite die das Subjekt wahrnehmen kann, gefunden werden kann, zuerst Schritte zum Aufweiten der Kerbbreite g des Maskierers M, um den Untersuchungsklang zu übertragen, so dass das Subjekt den Ton S' vom Untersuchungsklang wahrnehmen kann, und ein darauf folgendes schrittweises Verengen der Kerbbreite g des Maskierers M. um den Untersuchungsklang wieder zu übertragen, bis es den Ton S' nicht wahrnehmen kann, erwägt werden.
Weiterhin wurde bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen zum Einstellen des Pegels eines Tons und des Schwellen-Maskierungspegels N_x oder N_x' ein so genanntes Eingrenzverfahren erklärt. Jedoch ist es auch möglich, diese basierend auf einem psychophysikalischen Verfahren einer Messung, wie beispielsweise zwei alternativen erzwungenen Auswahlen zum Auswählen entweder der Untersuchungsklänge, zu welchen der Ton hinzugefügt worden ist, oder der Untersuchungsklänge, zu welchen der Ton nicht hinzugefügt worden ist, einzustellen.
Weiterhin wurde bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen zum Finden der minimalen Kerbbreite g_x-a, welche das Subjekt wahrnehmen kann, ein Fall erklärt, bei welchem ein Eingrenzverfahren verwendet wird. Jedoch ist es auch möglich, die minimale Kerbbreite g_x-a basierend auf dem psychophysikalischen Verfahren von Messungen, wie beispielsweise zwei alternativen erzwungenen Auswahlen, zu finden.
Bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen wunde die Filterform durch Einstellen eines Modells eines Hörfilters als Filter roex (p, r) abgeschätzt. Jedoch muss diese Modellfunktion nicht immer das Filter roex (p, r) sein, sondern sie kann eine andere Funktion (z. B. ein Filter roex (p), wobei r = 0 im Filter roex (p, r) gilt) sein, wenn sie für das Modell des Hörfilters geeignet ist.
Weiterhin wird bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen die Gültigkeit einer Reaktion durch das Subjekt durch Verzögern der Übertragung des Tons S' nur für eine vorbestimmte Zeit t nach dem Maskierer M zu Beginn einer Übertragung des Untersuchungsklangs in den Schritten SP 10, SP 30 und SP 50 beurteilt, wenn die minimale Kerbbreite gemessen wird. Es ist auch möglich, die Gültigkeit der Messung des Schwellen-Maskierungspegels N_x, N_x' durch Versehen des Tons S' mit derselben zeitlichen Verzögerung wie oben selbst in dem Fall zu beurteilen, in welchem der Pegel eines weißen Rauschens eingestellt oder geändert wird, wenn der Schwellen-Maskierungspegel N_x, N_x' in den Schritten SP 5, SP 25 und SP 40 gemessen wird.

Claims

Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters durch Finden eines Koeffizienten p eines Filters roex (p, r) mit den Koeffizienten p und r, das als Modell für die Form des Hörfilters verwendet wird, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen eines Schwellenmaskierungspegels N_x basierend auf einem Ton S, der aus der Addition eines gegebenen Werts x und einer Hörschwelle T eines Subjekts bei einer Frequenz f gebildet ist; Erzeugen eines Tons S' durch Abziehen eines gegebenen Werts a vom Ton S, wobei x > a gilt; Erzeugen eines Maskierers M mit einer Kerbbreite g einschließend die Frequenz f und mit dem Schwellenmaskierungspegel N_x; Übertragen eines Untersuchungsklangs, bei welchem der Maskierer M dem Ton S' überlagert ist, zu dem Subjekt; Messen einer minimalen Kerbbreite g_x-a für das Subjekt während eines Änderns der Kerbbreite g; Abschätzen eines oberen Grenzwerts g_max der Kerbbreite g nach Maßgabe folgender Gleichungen: g_max = Cg_t, wobei der Wert von C etwa 1,1 bis 1,3 und g_t der Wert der Kerbbreite g ist, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Hörschwelle T übereinstimmen; und g_max = A_xg_x-a, wobei A_x eine mit dem Wert von x variierende Konstante ist und aus dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a experimentell bestimmt ist; Berechnen des Koeffizienten p aus dem oberen Grenzwert g_max, der minimalen Kerbbreite g_x-a, dem Wert x, der dem Koeffizienten r entspricht, und dem Wert a; und Abschätzen der Form des Hörfilters aus dem berechneten Koeffizienten p und dem Wert x, der dem Koeffizienten r entspricht.
Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Messen der minimalen Kerbbreite g_x-a des Subjekts ein Verwenden des Werts x als Parameter enthält.
Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters nach Anspruch 1 oder 2, wobei beim Messen der minimalen Kerbbreite g_x-a eine Übertragung des Tons S' in vorbestimmten Zeitintervallen nach einem Beginnen der Übertragung des Maskierers M zum Subjekt begonnen wird.
Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim Berechnen des Koeffizienten p eine Korrekturfunktion W_c(h) verwendet wird, bei welcher Frequenzcharakteristiken im Außenohr und im Mittelohr des Subjekts berücksichtigt werden.
Verfahren zum Abschätzen der Form eines Hörfilters nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim Erzeugen des Maskierers M mit der Kerbbreite g und dem Schwellenmaskierungspegel N_x Frequenzcharakteristiken im Außenohr und im Mittelohr des Subjekts berücksichtigt werden.
Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters durch Finden eines Koeffizienten p eines Filters roex (p, r) mit den Koeffizienten p und r, das als Modell für die Form des Hörfilters verwendet wird, welche Vorrichtung Folgendes aufweist: ein Tonerzeugungselement (1) zum Erzeugen eines Tons S' bei einer vorbestimmten Frequenz f; ein Tonpegel-Einstellelement (2) zum Verstärken oder zum Dämpfen des durch das Tonerzeugungselement (1) erzeugten Tons S' auf einen vorbestimmten Schwellenmaskierungspegel N_x; ein Rauscherzeugungselement (3) zum Erzeugen von Rauschen ohne Kerbe; ein Rauschpegel-Einstellelement (4) zum Verstärken oder zum Dämpfen des durch das Rauscherzeugungselement (3) erzeugten Rauschens auf den vorbestimmten Schwellenmaskierungspegel N_x; ein Kerbbreiten-Einstellelement (5) zum Versehen des Rauschens mit einer Kerbbreite g; ein Überlagerungselement (6) für geerbtes Rauschen zum Überlagern des vom Kerbbreiten-Einstellelement (5) ausgegebenen gekerbten Rauschens dem vom Tonpegel-Einstellelement (2) ausgegebenen Ton S' zum Erzeugen eines Untersuchungsklangs; ein Untersuchungsklang-Übertragungselement (7) zum Übertragen des vom Überlagerungselement (6) für gekerbtes Rauschen ausgegebenen Untersuchungsklangs zu einem Subjekt; ein Berechnungselement (8) zum Abschätzen eines oberen Grenzwerts g_max der Kerbbreite g nach Maßgabe folgender Gleichungen: g_max = Cg_t, wobei der Wert von C etwa 1,1 bis 1,3 und g_t der Wert der Kerbbreite g ist, bei welchem die Schwelle einer Signalerfassung und die Hörschwelle T übereinstimmen; und g_max = A_xg_x-a, wobei A_x eine mit dem Wert von x variierende Konstante ist und aus dem Wert von g_max und dem Wert von g_x-a experimentell bestimmt ist; ein Hörfilter-Berechnungselement (9) zum Berechnen des Koeffizienten p des Filters roex (p, r) basierend auf der Kerbbreite g und ihrem oberen Grenzwert g_max und zum Abschätzen der Filterform aus dem erhaltenen Koeffizienten p und einem gegebenen Koeffizienten r; und ein Hörfilter-Anzeigeelement (10) zum Anzeigen der abgeschätzten Filterform.
Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters nach Anspruch 6, wobei das Hörfilter-Berechnungselement (9) den Koeffizienten p des Filters roex (p, r) durch Anwenden einer Korrekturfunktion W_c(h) berechnet, bei welcher Frequenzcharakteristiken im Außenohr und im Mittelohr des Subjekts berücksichtigt sind.
Vorrichtung zum Abschätzen der Form eines Hörfilters nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Rauscherzeugungselement (3) beim Erzeugen von Rauschen Frequenzcharakteristiken des Außenohrs und des Mittelohrs des Subjekts berücksichtigt.