JP2003522439A

JP2003522439A - 音声対残留オーディオ（ｖｒａ）相互作用式補聴装置および補助設備

Info

Publication number: JP2003522439A
Application number: JP2001502617A
Authority: JP
Inventors: エー．バウドリー，マイケル; エー．サンダーズ，ウイリアム
Original assignee: ヒアリングエンハンスメントカンパニー，リミティドライアビリティーカンパニー
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2003-07-22
Also published as: WO2000078093A1; ATE437532T1; BR0011644A; EP1190597A1; AU5873700A; HK1047851A1; NO20016091L; EP1190597B1; MXPA01012997A; AR024353A1; AU774657B2; USRE42737E1; NO20016091D0; CA2374879A1; EP1190597A4; US6985594B1; CN1370386A; CN1201632C; TW506226B

Abstract

(57)【要約】オーディオ信号を受信する集積形個別の聴取装置およびデコーダ（３０９）は、オーディオ信号を音声信号と背景信号に分離することによるオーディオ信号復号用のデコーダ（３０９）、音声信号に結合され音声信号を増幅する第１のエンドユーザによる調節可能な増幅器（３１１）、背景信号に結合され背景信号を増幅する第２のエンドユーザによる調節可能な増幅器（３１０）、および第１および第２のエンドユーザによる調節可能な増幅器の出力に結合され合計のオーディオ信号を出力する集計増幅器（３１２）であって該合計のオーディオ信号は個別の聴取装置に結合されるもの、を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】関連出願への参照本出願は１９９９年６月１５日出願の“音声対残留可聴（ＶＲＡ）相互作用形
補聴装置および補助設備”の標題の米国特許仮出願ＳｅｒｉａｌＮｏ．６０／
１３９，２４３の利益を主張する。

【０００２】発明の分野本発明の具体例は一般的には可聴の信号の処理に関し、より特定的には、可聴
の信号を、聴力に障害のある聴取者が音声対残留可聴信号（ｖｏｉｃｅ−ｔｏ−
ｒｅｍａｉｎｉｎｇａｕｄｉｏ）（ＶＲＡ）のレベルを調節し聴取者の聴取の
体験を改善することができるよう処理する方法および装置に関する。

【０００３】発明の背景人間が加齢し生存期間を通じ進歩するにつれ、時とともに多くの要因例えば年
齢、遺伝性質、疾病、および環境効果により、人間の聴力は劣化する。通常、劣
化は或る周波数区域に対し特定的である。

【０００４】永久的な聴力障害に加えて、人間は特定の高い音響レベルへの露出により一時
的な聴力障害を体験する可能性がある。例えば、標的射撃の後またはロックのコ
ンサートに出席の後に人間は一時的な聴力障害になる可能性があり、該一時的な
聴力障害は幾らかは回復するが時とともに蓄積して永久的な聴力障害に至る可能
性がある。これらよりも音響レベルは低いが継続時間がより長い音響が、例えば
工場内での労働または小学校での教育等の場合のように、人間の聴力に一時的な
衝撃を与える可能性がある。

【０００５】代表的には、人は、可聴の音響の音量を増大させることにより聴力の喪失また
は障害を補償する。しかし、このことは全信号における可聴周波数のすべてにつ
いて音量を単純に増大させる。結果として生ずる全信号の音量の増大は、音声の
了解度にほとんど改善をもたらさないかまたは全く改善をもたらさないのであり
、これは特に聴力の故障が周波数に依存するものであるときに該当する。

【０００６】聴力障害が一般的に年齢とともに増大する一方で、聴力障害の人間は聴取が困
難であることを認めることを拒絶し、したがって聴力の質を改善する可能性のあ
る装置の使用を回避する。多くの年配者が加齢にともない眼鏡の装用を開始する
一方で、補聴器の寸法の縮小に相当の進歩があるにもかかわらず、これらの人々
のうち相当に少ない人数だけが補聴器を装用するのみである。この現象は補聴器
およびまたは聴力障害に関連する外見的な社会的徴候をあらわすものである。そ
の結果として、聴力障害の聴取者の聴取体験を、該外見的な社会的徴候を回避す
るやりかたで改善する技術を提供することが望ましいことである。

【０００７】可聴のプログラミングの大抵のものは、テレビジョンの可聴形態であれ映画の
可聴の形態であれまたは音楽の形態であれ、明瞭な２つの成分すなわち前景と背
景に分けられる。一般的に、前景の音響は聴衆の注意を獲得し聴衆の注意集中を
維持することを意図するものであり、背景の音響は支持を行なうものであるが聴
衆に主要な関心をもたれるものではない。このことの１つの例は“スィットコム
（ｓｉｔｃｏｍ）”についてのテレビジョンプログラミングにみられることがで
き、これにおいては主人公キャラクタの音声はストーリーの筋を発表し発展させ
るが、音響効果、聴衆の笑声、および音楽はギャップを埋めるのである。

【０００８】最近において、可聴のメディアのあらゆる形式についての聴衆は、製作の期間
における可聴技術の技術者により決定される混合物に限定される。可聴技術の技
術者は、他の背景雑音成分のすべてを前景音響と、可聴技術の技術者が選択する
レベルにおいて、または可聴技術の技術者が或る歴史的根據をもつと理解する点
において、混合する。次いで、この混合は、前景音響を背景音響に対し調節する
ことなしに、終端ユーザへ、単一の（モノラルの）信号または或る場合にはステ
レオの（左および右の）信号として、送出される。

【０００９】背景音響に対して前景音響を調節するこの能力の欠如は、聴力障害にとって特
に困難なことである。多くの場合、プログラミングは、背景オーディオが前景信
号をマスクすることにより（最良時においてさえ）理解することが困難である。

【００１０】多くの新しいデジタルのオーディオのフォーマットが利用可能である。それら
の幾つかは聴力障害に対する能力を提供することを試みた。例えば、ドルビイデ
ジタル（ＤｏｌｂｙＤｉｇｉｔａｌ）、これはまたＡＣ−３（またはオーディ
オコーディックバージョン３（ＡｕｄｉｏＣｏｄｅｃｖｅｒｓｉｏｎ３）
）と呼ばれるが、はより多くのデータを小なるスペースに収容するデジタルオー
ディオ用の圧縮技術である。デジタルオーディオの将来は空間における位置検出
にあり、これは５．１の個別のオーディオのチャンネルを提供することにより達
成される、すなわち、中央、左、および右、および左および右のサラウンドであ
る。第６のチャンネルは０．１チャンネルと呼ばれるが限定された帯域幅の低周
波数効果（ＬＦＥ）のチャンネルでありこのチャンネルは低周波数のために大抵
非方向性のものである。５．１オーディオチャンネルが送出されるべきであるか
ら、映像とオーディオの両者が或る帯域幅の制約のなかにとどまることを確保す
るには圧縮が必要である。これらの制約（連邦通信委員会（ＦＣＣ）により課せ
られる）は、現在、地上波伝送に対してはデジタル映像ディスク（ＤＶＤ）に対
するよりも厳重である。エンドユーザに非圧縮のオーディオ（聴取の立場からは
より望ましいものである）を提供するために、ＤＶＤには充分以上のスペースが
存在する。映像データはＭＰＥＧ（動画エキスパートグループ）が開発した技術
により最も普通に圧縮されるが、この場合この技術はドルビイ技術に極めて類似
したオーディオ圧縮技術をも有するのであるが。

【００１１】ＤＶＤの産業は圧縮技術の選択としてドルビイデジタル（ＤＤ）を採用した。
ＤＶＤは大抵ＤＤを使用して製作される。ＡＴＳＣ（アドバンスドテレビジョン
スタンダーズコミッティ）は米国のデジタルテレビジョン用にＡＣ−３を選択し
た。このことは世界の他の多くの国に拡がった。このことは製作スタジオ（映画
およびテレビジョン）はオーディオを放送用または記録用にＤＤで符号化せねば
ならぬことを意味する。

【００１２】厳重な符号化および復号の計画に加えて、ドルビイデジタルに関連してしばし
ば議論される多くの技術特徴が存在する。これらの技術特徴の或るものはＤＤの
一部であり、或るものはそうではない。圧縮されたビットストリームとともに、
ＤＤはメタデータ（ｍｅｔａｄａｔａ）と呼ばれるビットストリームについての
情報または“データについてのデータ”を送出する。エンドユーザが利用可能な
選択の存在をあらわすのは、基本的には０と１である。この選択の３つは、ｄｉ
ａｌｎｏｒｍ（対話の正規化）、ｄｙｎｒｎｇ（ダイナミックレンジ）、および
ｂｓｍｏｄ（主要および関連オーディオサービスを制御するビットストリームモ
ード）である。最初の２つはすでにＤＤの統合された一部であり、その理由は、
多くの復号器は、調節する能力をエンドユーザに与えつつこれらの可変値を取扱
うからである。情報の第３ビットｂｓｍｏｄはＡＴＳＣ文書Ａ／５４（ドルビイ
の刊行物ではない）に詳細に記載されているがＤＤビットストリームの一部とし
て存在する。ｂｓｍｏｄの値は到来するオーディオのサービス、これは任意の関
連するオーディオのサービスの存在を包含するか？について復号器に注意を喚起
する。現時点においてこのパラメータを利用している製作者は知られていない。
多重言語のＤＶＤパフォーマンスが、ＤＶＤ上の８つの利用可能なオーディオの
トラックのうちの１つの上の多重の完全な主要オーディオのプログラムにより現
在提供される。

【００１３】ｄｉａｌｎｏｒｍのパラメータは、聴取者が一定の音声レベルに関するオーデ
ィオのプログラムのすべてを正規化することが可能であるように設計されている
。チャンネルの間でおよびプログラムとコマーシャルの間で、すべてのオーディ
オのレベルは広範囲に変動する。将来は、製作者はｄｉａｌｎｏｒｍのパラメー
タを挿入するよう要請されるであろうが、該パラメータは対話が記録されている
音響圧力のレベル（ＳＰＬ）をあらわす。この値がプログラムについては８０dB
に設定されるが、コマーシャルについては９０dBに設定されると、テレビジョン
は情報がエンドユーザが望ましいもの（例えば８５dB）として入力したレベルを
検査することを復号し、映画を５dB上昇させコマーシャルを５dB低下させる。こ
れは合計の音量レベルの調節であり、製作者がｄｉａｌｎｏｒｍのビット値とし
て何を入力したかにもとづくものである。

【００１４】ＡＣ−３の記述（文書Ａ／５２からの）の一部は、この技術の最良の記述を提
供する。“ｄｙｎｒｎｇの値は代表的に最も大なる音の信号の通過の期間におけ
る利得の減少および静粛な期間における利得の増大をあらわす。聴取者にとり、
最も大なる音響を対話のレベルへとレベル低下させ、静粛な音響をまた対話のレ
ベルへとレベル上昇させることが望ましい。正常に話される対話と同じ音の大き
さをもつ音響は、代表的には音響の利得が変化しないものである。

【００１５】ｄｙｎｒｎｇ可変値はエンドユーザに調節可能なパラメータを提供し、該パラ
メータは対話のレベルに関し合計の音量について生ずる圧縮の量を制御する。こ
のことは平均の対話のレベルのまわりの全部のオーディオプログラムの動的な範
囲を本質的に制限する。しかしこのことは対話のレベルを残留のオーディオのレ
ベルに無関係に調節する方法はなんら提供しない。

【００１６】聴力障害の聴取者の聴取体験を改善する１つの試みがＡＴＳＣ、デジタルテレ
ビジョンスタンダード（アネックスＢ）で提供されている。ＡＴＳＣスタンダー
ドのアネックスＢのセクション６には、主要なオーディオサービスおよび関連す
るオーディオサービスが記載されている。ＡＣ−３の要素ストリームは単一のオ
ーディオサービスの符号化された表現を包含する。多重のオーディオのサービス
は多重の要素ストリームにより提供される。各要素ストリームは特有のＰＩＤを
もつ移送の多重化により移送される。各要素ストリームへ個別的に符号化される
ことが可能な幾つかのオーディオサービスの形式が存在する。このオーディオサ
ービスの形式の１つは完全な主要なオーディオサービス（ＣＭ）と呼ばれる。主
要なオーディオサービスのＣＭ形式は、１つの完全なオーディオプログラム（対
話、音楽、および効果について完全な）を包含する。ＣＭサービスは１から５．
１のオーディオチャンネルを包含することが可能である。ＣＭサービスはその他
のサービスによりさらに向上させられることが可能である。オーディオサービス
の他の１つの形式は、聴力障害に対するサービス（ＨＩ）である。ＨＩに関連す
るサービスは、代表的には、ＣＭサービスと同時に再生されることが意図される
単なる対話を包含する。この場合は、ＨＩサービスは単一のオーディオのチャン
ネルである。本明細書に記述されるように、この対話は、聴力障害の聴取者によ
る了解度を改善するために処理されることが可能である。

【００１７】ＣＭとＨＩのサービスの両者の同時の再生は、聴力障害の聴取者が、或る音楽
および効果が提供されながら対話を強調するためにＣＭとＨＩのサービスの混合
を聴取することを可能にする。ＨＩサービスを単一の対話チャンネルとして提供
しながら、ＨＩサービスは、音楽、効果、および了解度の向上させられた対話を
包含する完全なプログラム混合物として提供されることが可能である。この場合
に、サービスは、チャンネルの任意の番号（５．１に至るまで）を使用して符号
化されることが可能である。

【００１８】このサービスは、或る聴力障害の個人について聴取の体験を改善することが可
能である一方、聴力障害の烙印をおされることを恐れて処方された受信装置を使
用しない人のためのものにはならない。最後に、聴力障害の個人のための対話の
いかなる処理も、聴力のない個人についてのオーディオのプログラムの作成にこ
のチャンネルを使用することを阻害する。さらに、アネックスＢに示されるＨＩ
サービスとＣＭサービスの関係は、聴力障害者用のチャンネルを作成するに使用
される相対的信号レベルに関して依然として規定されない。

【００１９】オーディオの明瞭度を改善することを試みるためにその他の技術が使用されて
きた。例えば米国特許第４０２４３４４号は映画の音響における対話のために“
中央チャンネル”を作成する方法を開示する。これに開示される技術は、左と右
のステレオ音響のチャンネルを相関させ、組み合わせのおよび／または分離の左
、または右のチャンネルにおける利得を左と右のチャンネルの相関の度合いに依
存して調節する。仮定することは、左と右のチャンネルの強い相関は、対話の存
在をあらわすことである。中央のチャンネルは、左と右のチャンネルのフィルタ
ーされた合計であるが、左と右のチャンネルの相関の度合いに依存して増幅され
るかまたは減衰させられる。このやりかたにおける課題は、このやりかたにおい
ては意味のある対話と単純な相関の音響との区別がつかないこと、また音声の帯
域内における不所望の音声情報を取扱わないこと、である。したがって、このや
りかたは聴力障害の個人の全部についてすべてのオーディオの了解度を改善する
ことができない。

【００２０】一般的に、前に引用したドルビイおよびその他の発明は、種々の信号処理のハ
ードウエアまたはアルゴリズムによりオーディオの信号の或る成分を修飾するこ
とを試みたが、これらの方法は相異なる聴取者の個別の要求または選択を満足さ
せない。結局、これらの技術のすべては聴力障害の個人および聴力非障害の個人
にとっての最適の聴取の体験より小なるものを提供する。

【００２１】最後に、微小化された電子工学的装置および高品質のデジタルのオーディオは
、デジタルの補聴器技術に革命をもたらした。それに加えて、ＤＶＤ（あらゆる
フォーマットにおける）を包含するデジタルオーディオの伝送および記録、デジ
タルテレビジョン、インターネット無線放送、およびデジット無線放送の最新の
標準は複雑な圧縮の方法を組み込んでおり、この方法は、エンドユーザがオーデ
ィオプログラミングについて先例のない制御を行うことを可能にする。これらの
２つの技術の組み合わせは、聴力障害のエンドユーザに、デジタルオーディオプ
ログラミングを楽しむ能力を提供する改良された方法を提供した。しかしこの組
み合わせは、相異なる聴力障害のエンドユーザの要求および関心のすべてを取扱
うことをしない。

【００２２】したがって本発明は、聴力に障害をもつ聴取者および聴力障害のない聴取者の
ために聴取の体験を個別的または集合的に最適化するオーディオ信号を処理する
システムおよび方法を開発する課題を指向している。

【００２３】発明の概要集積された聴取および復号装置であって、該集積された聴取および復号装置は
、オーディオ信号を復号し該オーディオ信号を音声信号と背景信号に分離する復
号器、該音声信号に結合され該音声信号を増幅する第１の終端ユーザによる調節
可能な増幅器、該背景信号に結合され該背景信号を増幅する第２の終端ユーザに
よる調節可能な増幅器、および、該第１および第２の終端ユーザによる調節可能
な増幅器の出力に結合され合計のオーディオ信号を出力する集計増幅器であって
該合計のオーディオ信号は個別の聴取器に結合させるもの具備する。

【００２４】詳細な説明本発明の実施例は集積された個人用聴取装置および復号装置に指向される。そ
のような復号装置の１つのものの１例はドルビイデジタル（ＤｏｌｂｙＤｉｇ
ｉｔａｌ）（ＤＤ）復号器である。前述したように、ドルビイデジタルは１つの
オーディオ圧縮の標準であって、該標準は地上波放送および記録のメディアでの
使用において人気を得たものである。ここでの議論はＤＤ復号器を使用するが、
他の形式の復号器は本発明の精神および範囲から逸脱することなく使用されるこ
とが可能である。さらにドルビイデジタル以外の他のデジタルオーディオの標準
も排除されない。この実施例は、他の聴取者と聴取の環境にある聴力障害のエン
ドユーザが、他の聴取者の聴取の楽しみに影響を及ぼすことなくＤＤにより提供
される“聴取障害に協働するオーディオのサービス”を利用することを可能にす
る。ここで使用されるように、用語“エンドユーザ”は、消費者、放送または音
響記録の聴取者（単数または複数）、または録音または放送により分配されるオ
ーディオのメディアにおけるオーディオの信号を受信する人間（単数または複数
）を指す。これに加えて、用語“個々の聴取装置”は補聴器、ヘッドセット、援
助的聴取装置、蝸牛移植体、またはエンドユーザの聴力を援助するその他の装置
を指す。さらに、用語“好適なオーディオ”はオーディオ信号の好適な信号、音
声成分、音声情報、または主要な音声成分を指し、用語“残留のオーディオ”は
オーディオ信号の背景の、音楽の、または非音声の成分を指す。

【００２５】本発明の他の実施例は、無線の伝送を個々の聴取装置例えば補聴器または蝸牛
移植体へ直接に送出する復号器に関する。主要なプログラムとともに別個の対話
を提供するＤＤにより提供される“聴力障害に協働するオーディオのサービス”
に関連して使用され、この復号器は、聴力障害のエンドユーザに同じ聴取環境に
おける他の聴取者とともに了解度を改善する調節の能力を提供し、いっぽう他の
聴取者は影響を受けない主要なプログラムを楽しむのである。

【００２６】本発明のさらなる実施例は、傍受ボックス（ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｂｏ
ｘ）に関係し、該傍受ボックスは放送会社がアナログ伝送からデジタル伝送へ移
行したとき通信のマーケットへ奉仕するものである。この傍受ボックスは、エン
ドユーザが充分に機能的な主要なまたは協働するオーディオサービスの復号器を
有しないで聴力障害のモード（ＨＩ）を利用することを可能にする。この傍受ボ
ックスは、伝送されたデジタル情報を復号し、エンドユーザがアナログ様式の制
御をもって聴力障害のパラメータを調節することを可能にする。このアナログの
信号はまたアナログの上演の装置例えばテレビジョンに直接に供給される。本発
明によれば傍受ボックスは個々の聴取装置例えば補聴器とともに使用されること
ができ、または傍受ボックスは、デジタルのサービスが移行の期間の間アナログ
のエンドユーザに利用可能になることを可能にすることができる。

【００２７】好適オーディオの残留オーディオに対する比の重要性本発明は、好適オーディオ信号のその他のオーディオに対する比率の聴取の好
適の範囲が非常に広く、予想よりも明らかに広いという理解に基づいている。こ
の重要な発見は、好適オーディオ信号レベルのその他のオーディオ信号すべての
レベルに対する比率の選択に関する小さな人口サンプルの試験の結果である。

【００２８】聴力障害聴取者または正常な聴取者に関する所望の範囲の特定の調節正常ユーザと聴力障害ユーザとが異なったタイプのオーディオプログラミング
に関するダイアログとその他のオーディオとの間の比率をどのように知覚するか
を理解する領域において、非常に方向付けられた調査研究を行ってきた。こうし
た集団では、音声とその他のオーディオとの間における望ましい調節の範囲に関
して、大きな違いがあることが発見されている。

【００２９】小学生、中学生、中年の市民、老齢の市民を含む人口のランダムなサンプルに
対して２つの実験を行った。合計７１人の人間を試験した。この試験は、（その
他のオーディオが群衆の騒音である）フットボールゲームと、（その他のオーデ
ィオが音楽である）ポピュラーソングとに関して、音声レベルとその他のオーデ
ィオのレベルとを調節することをユーザに依頼した。ＶＲＡ（音声対その他のオ
ーディオ）比と呼ばれる測定基準が、各々の選択の場合にダイアログまたは音声
の音量の線形値をその他のオーディオの音量の線形値で割り算することによって
形成された。

【００３０】この試験の結果として幾つかの事柄が明らかになった。第１に、スポーツおよ
び音楽メディアの両方の場合に、音声とその他のオーディオとに関して同じ比率
を選好する人間は二人といない。全員にアピールするＶＲＡ（消費者によっては
調節不可能である）を提供する上でその集団が制作者に依存していたので、この
ことは非常に重要である。これらの試験結果から見て、これは明らかにあり得な
いことである。第２に、典型的には、聴力障害を有する人間の場合に（了解度を
改善するために）ＶＲＡがより高いが、正常な聴力を有する人間も、その制作者
によって現在提供されている比率とは異なる比率を選好する。

【００３１】さらに、ＶＲＡの調節を可能にするあらゆる装置は、集団の大部分を満足させ
るために、これらの試験から推定されるような調節能力を少なくとも提供しなけ
ればならないという事実を強調することが重要である。ビデオおよびホームシア
ターメディアが様々なプログラミングを提供するので、少なくともあらゆるメデ
ィア（音楽またはスポーツ）に関する最低の測定比率から音楽またはスポーツか
らの最高の比率までをその比率が範囲に含まなければならないということを考慮
しなければならない。これは、０．１から２０．１７、または、デシベル単位で
は４６dBの範囲であろう。さらに、これは単なる人口の標本抽出にすぎないとい
うことと、スポーツ放送を視聴する時にある１人の人間は群衆の騒音を好まない
が別の人間はアナウンスを好まないということがあり得るので調節能力は理論的
には無限であるべきであるということとに留意されたい。広範囲のＶＲＡ比率に
関するこのタイプの研究と具体的な要求は、文献または従来の技術において報告
も論議もされていないということに留意されたい。

【００３２】この試験では、より高齢の男性グループが選択されて、固定されたバックグラ
ウンドノイズとアナウンサーの声との間の調節を行うように依頼され（この試験
は後で学生グループに対して行われた）、この試験では、アナウンサーの声だけ
が変化させられ、バックグラウンドノイズは６．００に設定された。より高齢の
グループの結果は次の通りであった。

【００３３】表１個人設定１７．５０２４．５０３４．００４７．５０５３．００６７．００７６．５０８７．７５９５．５０１０７．００１１５．００

【００３４】全ての年齢の人間が互いに異なる聴取要求と聴取選好とを有するという事実を
さらに例示するために、２１人の大学生のグループが、音声とバックグラウンド
の混合を聴取し音声レベルに対する１つの調節を行うことによって音声のバック
グラウンドに対する比率を選択するように選択された。この場合にはフットボー
ルゲームにおける群衆騒音であるバックグラウンドノイズは６（６．００）の設
定値に固定され、学生たちは、個別に録音された純粋な声またはほぼ純粋な声だ
ったアナウンサーの実況放送の声のレベルを調節することが可能にされた。言い
換えると、学生たちは、より高齢の人間のグループが行った試験と同じ試験を行
うように選択された。学生たちは、年齢を原因とする聴取虚弱を最小限に抑える
ように選択された。学生たちはすべて１０代後半か２０才代前半だった。この試
験結果は次の通りであった。

【００３５】表２学生音声の設定１４．７５２３．７５３４．２５４４．５０５５．２０６５．７５７４．２５８６．７０９３．２５１０６．００１１５．００１２５．２５１３３．００１４４．２５１５３．２５１６３．００１７６．００１８２．００１９４．００２０５．５０２１６．００

【００３６】（図１に示されているような）より高齢のグループの年齢は３６才から５９才
の範囲内であり、これらの個人の多くは４０才グループまたは５０才グループに
属していた。この試験結果によって示されているように、平均の設定値はかなり
高い傾向があり、その板を挟んで幾分かの聴力の損失を示した。この場合も同様
に範囲が３．００から７．７５までの４．７５の広がりを有し、このことは、人
々における声のバックグラウンドに対する選好聴取比率、または、好適信号のそ
の他のオーディオ（ｐｒｅｆｅｒｅｄｓｉｇｎａｌｔｏｒｅｍａｉｎｉｎ
ｇａｕｄｉｏ）（ＰＳＲＡ）の好ましい聴取比率の変動の範囲の発見を立証し
た。両方の被験者グループに関するレベル設定値の全範囲は２．０から７．７５
の範囲だった。これらのレベルは、この実験を行うために使用されたレベル調節
機構上の実際の値を表す。これらのレベルは、様々なユーザから求められている
可能性がある（「騒音」レベル６．０と比較する時の）信号対騒音値の範囲の表
示を提供する。

【００３７】様々なユーザによって選択される相対的なラウドネス変動にこれがどのように
関係するかをより良く理解するために、２．０から７．７５の非線形の音量コン
トロールの変化が２０dBすなわち１０倍の増加を表す。したがって、人口のこの
ような小さな標本抽出と単一のタイプのオーディオプログラミングの場合でさえ
、異なる聴取者が「その他のオーディオ」に対して極めて著しく異なるレベルの
「好適信号」を選好するということが発見された。この選好はすべての年齢グル
ープに共通しており、個々の好みと基本的な聴取能力とに係わらずに一貫してお
り、このことは従来においては全く予想されていなかった。

【００３８】この試験結果が示すように、年齢を原因とする聴力障害のない（表２に示す通
りの）学生が選択した範囲は、２．００という低い設定値から６．７０という高
い設定値まで、４．７０の広がり、すなわち、１から１０までの全範囲のうちの
ほぼ半分の範囲内で変動した。この試験は、録音され放送される大半のオーディ
オ信号の「１つのサイズですべて間に合う（ｏｎｅｓｉｚｅｆｉｔｓａｌ
ｌ）」という考え方が、聴取者自身の好みと聴取欲求とに適合するようにミキシ
ングを調節する能力を個々の聴取者に与える上でどれだけ不十分であるかという
ことを示している。この場合も同様に、学生たちは、好みと聴取欲求とにおいて
個別的な差異を示すより高齢のグループの場合と同様に、その設定値において広
範囲の広がりを示した。この試験の１つの結果は、聴取上の好みは著しく多様で
あるということである。

【００３９】さらに別の試験が、より大きなサンプルグループにおいてこの結果を確認して
いる。さらに、試験結果がオーディオのタイプに応じて変動する。例えば、オー
ディオソースが音楽であった場合には、音声−その他のオーディオの比率はほぼ
ゼロから約１０まで変動したが、一方、オーディオソースがスポーツプログラミ
ングだった時には、この比率はほぼゼロから約２０までの間で変動した。さらに
、標準偏差がほぼ３だけ増大したが、一方、平均は音楽の平均の２倍以上に増大
した。

【００４０】この試験の最終結果は、選好オーディオ／その他のオーディオ比を選択してそ
れを恒久的に固定する場合には、人口の大部分にとっては望ましいとは言えない
オーディオプログラムを作成したことになる可能性が極めて高いということであ
る。さらに、上述のように、最適の比率は短期的および長期的な時変関数である
だろう。したがって、この選好オーディオ対その他のオーディオ比に対する完全
な調節が、「正常な」聴取者すなわち聴力障害のない聴取者を満足させるために
望ましい。さらに、この比率に対する最終的な調節をエンドユーザに提供するこ
とが、エンドユーザが自分の聴取体験を最適化することを可能にする。選好オーディオ信号とその他のオーディオ信号に対するエンドユーザの個別的
な調節が、本発明の一側面の明らかな特徴だろう。本発明の詳細を例示するため
に、選好オーディオ信号が関連音声情報である応用例を考察する。

【００４１】好適オーディオ信号とその他のオーディオ信号との生成図１は、録音または放送プログラムにおいて一般的なバックグラウンドオーデ
ィオから関連音声情報を分離させる一般的なアプローチを示す。関連音声の定義
に関してプログラム制作ディレクタによって決定が行われなければならないだろ
う。俳優、俳優グループ、または、コメンテータが関連の話し手として識別され
なければならない。

【００４２】関連話し手が識別されると、彼らの声が音声マイクロフォン１によって拾い上
げられるだろう。音声マイクロフォン１は、接話マイクロホン（コメンテータの
場合）または音響録音で使用される高指向性ショットガンマイクロホンのどちら
かである必要があるだろう。高指向性であることに加えて、これらのマイクロフ
ォン１は音声帯域が制限されており、好ましくは２００−５０００HZの帯域に制
限されていることが必要である。指向性と帯域フィルタリングとの組合せが、録
音時に関連音声情報に音響的に結合したバックグラウンドノイズを最小化する。
特定のタイプのプログラミングでは、音響結合を防止する必要が、関連のダイア
ログ音声をオフラインで録音してプログラムのビデオ部分に応じてそのダイアロ
グをダビングすることによって排除されることが可能である。音楽の場合のよう
に最高品質のバックグラウンド情報を提供するためには、バックグラウンドマイ
クロフォン２が極めて広帯域でなければならない。

【００４３】カメラ３が、プログラムのビデオ部分を提供するために使用される。オーディ
オ信号（音声および関連音声）はエンコーダ４においてビデオ信号と共に符号化
される。一般的に、オーディオ信号は、異なる搬送周波数でオーディオ信号を単
に変調することによってビデオ信号から分離されることが普通である。現在では
ほとんどの放送がステレオ放送なので、関連音声情報をバックグラウンドと共に
符号化する方法は、４チャンネルディスク録音を作成するために左前チャンネル
と右前チャンネルとが２チャンネルステレオに追加されるのと同じ仕方で、それ
ぞれのステレオチャンネル上に関連の音声情報を多重化することである。これは
追加の放送帯域幅の必要を生じさせるが、ビデオディスクまたはテーププレーヤ
内のオーディオ回路系が関連音声情報を復調するように設計されている限りは、
これは録音メディアに関して問題を生じさせないだろう。

【００４４】適切と見なされる何らかの手段によって信号が符号化され終わると、符号化さ
れた信号が放送システム５によってアンテナ１３を通して放送するために送り出
されるか、または、録音システム６によってテープまたはディスク上に録音され
る。記録されたオーディオビデオ情報の場合には、バックグラウンド情報と音声
情報が単に別個の録音トラック上に配置されることが可能である。

【００４５】好適オーディオ信号と残留オーディオとの受信および復調図２は、符号化されたプログラム信号を受信して再生するための典型的な実施
形態を示す。受信器システム７は、放送情報の場合に、符号化されたオーディオ
／ビデオ信号から主搬送周波数を復調する。記録メディア１４の場合には、ＶＣ
ＲのヘッドまたはＣＤプレーヤ８のレーザ読取り装置が、符号化されたオーディ
オ／ビデオ信号を生じさせるだろう。

【００４６】両方の場合とも、これらの信号は復号化システム９に送られるだろう。デコー
ダ９は、周波数分割復調または時間分割復調と組み合わされた包絡線検波のよう
な標準的な復号化技術を使用して信号をビデオと音声オーディオとバックグラウ
ンドオーディオとに分離するだろう。バックグラウンドオーディオ信号は別個の
可変利得増幅器１０に送られ、視聴者は自分の好みに合わせてこの増幅器を調節
する。音声信号は可変利得増幅器１１に送られ、この増幅器を視聴者が自分の特
定の必要に応じて調節することが可能である。

【００４７】２つの調節された信号が、最終的なオーディオ出力を生じさせるために単位利
得加算増幅器１２によって加算される。あるいは、これら２つの調節済み信号が
単位利得加算増幅器１２によって加算され、さらに、最終的なオーディオ出力を
生じさせるために可変利得増幅器１５によって調整される。このようにして、視
聴者は、オーディオプログラムを再生する時点でオーディオプログラムを自分の
固有の聴取要件に合わせて最適化するためにバックグラウンドレベルに対して関
連音声を調節することが可能である。同一の聴取者が同一のオーディオを再生す
る都度に、この比率の設定値がその聴取者の聴取の変化のために変化する必要が
あるだろう。この設定値は、この柔軟性に対応するように無限に調節可能な状態
のままである。

【００４８】代表的な個人用リスニングデバイスの構成図3は、補聴器10のような従来の個人用リスニングデバイスの例を示す。補聴
器10は、マイクロホン11、プリアンプ12、バリアブルアンプ13、パワーアンプ14
、およびアクチュエータ15を含む。マイクロホン11は普通、補聴器10中に、エン
ドユーザの耳に近い場所で周囲環境サウンドを検出するため外向きに位置づけら
れる。マイクロホン11は、音圧として周囲環境サウンドを受け、その音圧を電気
信号に変換する。マイクロホン11は、電気信号を受けるプリアンプ12に接続され
る。電気信号はプリアンプ12によって処理され、高振幅電気信号を生成する。こ
の高振幅電気信号は、エンドユーザ制御のバリアブルアンプに送られる。エンド
ユーザ制御バリアブルアンプは、補聴器の外側のダイヤルに接続される。故に、
エンドユーザは（全周囲音の合計である）マイクロホン信号の大きさを制御する
能力を有する。エンドユーザ制御バリアブルアンプ13の出力はパワーアンプ14に
送られ、ここで電気信号はアクチュエータ/スピーカ15を駆動するための電力を
与えられる。アクチュエータ/スピーカ15はエンドユーザの耳管内部に位置づけ
られる。アクチュエータ/スピーカ15はパワーアンプ14からの電気信号出力を、
周囲ノイズを表すマイクロホン信号の増幅バージョンである音響信号に変換する
。アクチュエータからマイクロホン11への音響フィードバックは、アクチュエー
タ/スピーカ15を耳管内部に、マイクロホン11を耳管外部に配置することで回避
する。

【００４９】補聴器の構成要素を上に示したが、上述のように他の個人用リスニング・デバ
イスを本発明と用いることができる。

【００５０】個人用リスニングデバイスとデコーダ室内リスニング環境では、様々な度合いの聴覚障害を持つリスナーと正常な聴
覚を持つリスナーが組み合わされることがある。上述のような補聴器または他の
リスニングデバイスは、プログラミングソースからのデジタル信号を受け、信号
を別途デコードし、エンドユーザが他のリスナーの視聴環境に影響を与えずに音
声、例えば聴覚障害関連サービスにアクセスできるようにするデコーダを備える
ことができる。

【００５１】上述のように、残存オーディオに対する音声の望ましい比率は、聴覚障害者に
とっては特に、大きく異なり、プログラミングの種類（スポーツ対音楽等）によ
っても異なる。図4は、本発明の実施例による同時で複数のエンドユーザーのた
めのVRAシステムを示すブロック図である。このシステムには、ビットストリー
ムソース220、システムデコーダ221、リピータ222、および個人用リスニングデ
バイス224と一体化されるか接続される複数のパーソナルVRAデコーダ223を含む
。通常、デジタルソース（DVD、デジタルテレビ放送等）は圧縮されたデジタル
およびビデオ情報の入ったデジタル情報信号を与える。例えば、Dolby Digital
は、音楽および効果（ME）信号のようなオーディオプログラムを有するデジタル
情報信号と、Dolby Digital関連サービスの一部である聴覚障害（HI）信号を提
供する。本発明のある実施例によると、デジタル情報信号は、信号ビットストリ
ームとしてシステムデコーダ221に同時に転送される別個音声成分信号（HI信号
等）と、残存オーディオ成分信号（MEまたはCE信号等）を含む。

【００５２】本発明のある実施例によると、ビットストリームソース220からのビットスト
リームはリピータ222にも与えられる。リピータ222はそのビットストリームを複
数のパーソナルVRAデコーダ223に転送する。各パーソナルVRAデコーダ223は、ビ
ットストリームをデコードする復調器266およびデコーダ267と音声成分信号と残
存オーディオ信号成分をそれぞれ調整するためのバリアブルアンプ225および226
を含む。調整された信号成分はサマー227によってダウンミックスされ、バリア
ブルアンプ281によってさらに調整されることもある。そして調整された信号は
個人用リスニングデバイス224に送られる。本発明のある実施例によると、パー
ソナルVRAデコーダは個人用リスニングデバイスとインターフェースし、250で示
す1つのユニットを形成する。あるいは、パーソナルVRAデコーダ223および個人
用リスニングデバイス224は別個のデバイスとして、ワイヤ付きあるいはワイヤ
レスで通信することができる。個人用リスニング・デバイス224は、図3に示すコ
ンポーネントを持つ補聴器でよい。このように、パーソナルVRAデコーダ223の出
力はエンドユーザ制御アンプ13に送られ、エンドユーザによってさらに調整され
る。3個のパーソナルVRAデコーダおよび関連する個人用リスニングデバイスを示
したが、本発明の精神および範囲から逸脱せず、別のパーソナルVRAデコーダお
よび関連する個人用リスニングデバイスを用いることができる。

【００５３】 5.1チャンネルプログラミングでは、音声は主にセンターチャンネルに置かれ
る一方、残存オーディオは左、右、左サラウンドおよび右サラウンドに常駐する
。個人用リスニングデバイスを持つエンドユーザにとって、大半は音声明瞭度に
大きな問題があるため、サウンドの空間的ポジショニングはほとんど問題になら
ない。エンドユーザが他の4.1チャンネルについてセンターチャンネルのレベル
を調整できるようにすることで、音声明瞭度を改善することができる。そして、
これら5.1チャンネルを2チャンネルにダウンミックスし、センターチャンネルの
ボリューム調整によって、上述の聴覚障害モードに依存することなく、音声明瞭
度を改善できるようにする。本発明のこの側面は、エンドユーザが聴覚障害モー
ドなど別個ダイアログチャンネルの必要なしに限定されたVRA調整を行える点で
、完全機能的AC3タイプより有利である。

【００５４】図5は、本発明の実施例により、個人用リスニングデバイスに直接ワイヤレス
送信を送るデコーダを示す。上述の通り、デジタルビットストリームソース220
は、以前のようにデジタルビットストリームをシステム・デコーダ221に与える
。聴覚障害リスナー（すなわち、HIモードがない）に役立つメタデータがない場
合、デジタルビットストリーム全体を送る必要はなく、オーディオ信号のみであ
る。これは補聴器自体にデジタルデコーダを設けるコンセプトからやや逸脱する
が、聴覚障害者に同じサービスを提供するのを意味することに注意。システム再
現230において、5.1オーディオチャンネルはセンター（製作慣行により主に会話
が入る）と、主に明瞭度を下げる音楽と効果の入った残りとに分けられる。5.1
オーディオ信号はトランシーバ260にも送られる。トランシーバ260は信号を受け
て複数のVRA受信装置270に転送する。VRA受信装置270は、送信された信号のキャ
リア信号を除去するための復調器などの回路を含む。キャリア信号は、出力信号
の情報を搬送、「キャリー」するのに用いられる信号である。復調された信号は
、左、右、左サラウンド、右サラウンド、およびサブ（残存オーディオ）および
センター（優先）チャンネル信号を作る。

【００５５】優先チャンネル信号は、バリアブルアンプ225を使って調整される一方、残存
オーディオ信号（左、右、左サラウンド、右サラウンドおよびサブウーハーの組
み合わせ）がバリアブル・アンプ226を使って調整される。これらバリアブルア
ンプそれぞれからの出力はサマー227に送られ、サマー227からの出力はバリアブ
ルアンプ281を使って調整することができる。これによって追加および調整され
た電気信号がエンドユーザ制御アンプ13に与えられた後、パワーアンプ14に送ら
れる。そして、増幅された電気信号は、エンドユーザに与えられる増幅された音
響信号に変換される。上述の実施例によると、複数のエンドユーザは同時に出力
信号を受信してVRA調整することができる。

【００５６】図6、図7は、本発明に関連して用いられるいくつかの関連機能を説明する。図
6は、補聴器のマイクロホン11とエンドユーザの耳の両方に到着する（同じデジ
タルオーディオプログラミングの入った）周囲サウンドを示す。マイクロホンが
受けた周囲サウンドは、補聴器に取り付けられたパーソナルVRAデコーダ223を介
して到着するサウンドと完璧に同期することはない。その理由は、この2つの送
信経路が大きく異なる特徴を持つからである。パーソナルVRAデコーダは、純粋
に電子的経路を移動してきた信号を光の速度で音響的特質を付加せずに与える。
しかし、周囲サウンドはサウンドソースからエンドユーザへ音の速度で経路を移
動し、エンドユーザの所在する環境の音響によって限定される残響人工物も含有
する。エンドユーザが少なくとも少しでも無支援の聴覚能力を持っていれば、補
聴器の周囲マイクロホンをオフにすることで問題を完全に救済することはない。
エンドユーザが聞くことのできる周囲サウンドの部分は、パーソナルオーディオ
デコーダの送るプログラミングと干渉する。

【００５７】本発明によるソリューションの1つは、VRAパーソナルデコーダから信号を送り
ながら、周囲サウンドをブロックする能力をエンドユーザに与えることである。
これは、図7に示す耳栓を使用することで達成される。

【００５８】この方法は、耳栓周囲ノイズ拒絶機能の限度までうまく働く一方、大きな欠点
を持つ。他の人と番組を楽しむ人にとって、番組進行中に簡単にコミュニケート
する必要がある場合が多い。耳栓は主なオーディオソース（補聴器に入るデコー
ドしたオーディオと干渉する）をブロックするだけでなく、他の周囲ノイズも無
差別にブロックする。一次オーディオ再現システムから生成される周囲ノイズを
他の（所望の）周囲サウンドに影響を与えずに選択的にブロックするには、より
高度な方法が必要となる。ヘッドセットデコーダの使用の許容可能性についても
同様のコメントができることに注意。ヘッドセットイヤカップは、周囲ノイズを
一定レベル減衰するが、コミュニケーションと干渉する。聴覚障害エンドユーザ
にとってこれが重要でない場合、このアプローチは許容可能である。

【００５９】必要なものは、聴覚障害リスナーが同じ室内の他の視聴者とインタラクトでき
るようにしながら、デジタルオーディオ・プログラミングの空気伝送に関連する
待ち時間問題を避ける方法である。

【００６０】図8は、デジタルデコーダ使用可能な補聴器を介して聴覚障害エンドユーザに
到達する信号経路のブロック図を示す。純粋な（デコード済み）デジタルオーデ
ィオ「S」は、補聴器「HA」に直接進み、エンドユーザ調整可能アンプ「w2」に
よって修正されることができる。このデジタルオーディオ信号はまた、一次搬送
システムと室内音響（G1）を移動し、補聴器トランスに到着する。この信号に加
えて、「d」が存在し、友人の会話など所望の周囲サウンドを表す。マイクロホ
ンに到達するこのトータル信号もまた、ゲイン（多分に周波数依存）「w1」によ
ってエンドユーザ調整可能である。この信号がGによって修正され、補聴器デコ
ーダからの純粋なデジタルオーディオ信号と干渉し、所望の室内オーディオが同
じ信号経路で搬送されると認識することで、明らかに第1の問題が生じる。

【００６１】第2の問題は、補聴器を通る物理的経路が含まれていて、エンドユーザがその
経路（「G」で表す）を通るオーディオを聞く能力をやや持つと想定される場合
である。耳に実際に届くのは、w1によって増幅された室内オーディオ、w2によっ
て増幅されたデコーダ信号と、「G」によって抑制された室内オーディオの組み
合わせである。システム全体から望ましいものは、聴覚障害修正済みデコーダ出
力と室内に存在する所望の信号との間の単純なエンドユーザ調整可能ミックスで
ある。エンドユーザに送られるデコーダ信号の別途測定値があるため、この結果
は、適応性フィードフォワード制御を用いることによって可能である。

【００６２】図9は、適応性フィルタ（「AF」とラベル付け）を組み込んだ再構築したブロ
ック図である。この実施例に示す適応性フィルタリングのための方法には、1つ
の重要な想定が行われている。図8の「G」を通る伝送経路は本質的に無視できる
ということである。物理的に言うと、これは補聴器自体のパッシブノイズ制御パ
フォーマンスは、エンドユーザの耳に届く周囲ノイズを拒絶するに十分である。
（Gは、個人が持つ聴覚障害の数量も含むことに注意。十分に高ければ、このサ
ウンド経路も無視できる）。そうでない場合、環境からエンドユーザの鼓膜まで
の物理的経路（電子的経路でなく）の挿入ロスが非常に高くなるよう、補聴器自
体に追加パッシブコントロールを加えるため測定を行わなければならない。

【００６３】図9の点線は、補聴器自体を示す。次のようなオーディオ入力がある：周囲ノ
イズ（前述の聴覚障害モードで改変していない一次再生装置スピーカからのオー
ディオプログラミングを含む）をすべてピックアップする補聴器マイクロホンと
、聴覚障害者の最適リスニングのためにデコードおよび調整したデジタルオーデ
ィオ信号。上述のように、補聴器マイクロホンの問題は、これが所望の周囲サウ
ンド（会話）と潜在的オーディオプログラムの両方をピックアップしてしまう点
である。このオーディオプログラム信号は聴覚障害オーディオプログラム（別途
デコードされる）と干渉する。補聴器マイクロホンの音量を下げるだけだと所望
のオーディオが除去される。図9に示すようにこの解決法は、デコーダ信号を基
準に用いて、マイクロホン信号に適応性ノイズキャンセルアルゴリズムを載せる
ことである。適応性フィルタは、干渉性基準信号を持つ信号のみキャンセルしよ
うとするため、周囲の会話は影響を受けないままとなる。そのため、適応性フィ
ルタの出力は、所望周囲信号としてw1を介して別途増幅することができ、デコー
ドしたオーディオはw2を介して別途増幅できる。この方法に固有の問題点は、キ
ャンセルを必要とするオーディオプログラムの帯域が、適応性フィルタの能力を
超える場合があることである。

【００６４】固定ゲインフィードフォワード制御と適応性フィードフォワード制御を組み合
わせた他の可能性がある。図10に示すこのオプションは、補聴器を通る音響経路
を無視できるという要件がないため、より一般的である。この経路は、補聴器自
体の周波数応答（伝送ロス）を決定し、その推定を使って耳に当たる全体圧への
寄与を取り除くことができるという事実を利用して、耳に当たる信号から除去さ
れる。

【００６５】図10は、補聴器プラント全体と制御メカニズムの組み合わせを示す。プラント
コンポーネントを先に説明する。デコーダ信号「S」が補聴器デコーダ（前述）
に送られ、聴覚障害または明瞭度改善のためのセンターチャンネルの処理が行わ
れる（処理は図示せず）。同じ信号が一次リスニング環境にもこれら音響を介し
て送られ、すべてG1で表す。やはりリスニング環境では、会話などの所望のオー
ディオ信号があり、信号「d」で表す。これら2つの信号（G1s+d）の組み合わせ
を、リスナーの耳の表面で補聴器マイクロホンが受ける。この同じ音響信号が補
聴器自体の物理的コンポーネントを移動し、G2で表される。補聴器に有効パッシ
ブ制御があれば、この移送機能は、上記想定のように極めて小さくすることがで
きる。そうでない場合、音響または振動転送経路は大きくなることがある。この
信号は補聴器後ろの耳管に入り、最終的に、エンドユーザが持ついかなる聴覚障
害も通り（G3で表す）聴覚神経まで移動する。同じように補聴器を移動するもの
に、（既に調整された）聴覚障害デコーダ信号（w2で増幅）と組み合わせた周囲
ノイズ（w1で増幅）の電子バージョンがある。

【００６６】これら2つの信号のエンドユーザが調整した組み合わせは、周囲ノイズと、同
じエンドユーザによって既に修正され明瞭度が改善された純粋なデコーダ信号と
の混合を表す。2つの制御メカニズムの効果を理解するには、適応性フィルタ（A
F）とプラント推定G2（上にハット）が共にゼロ（すなわち、制御なし）である
ことを考える。その結果生じる、エンドユーザの耳に到達する出力は次のように
なる： G₃G₂d＋G₃G₂G₁S＋G₃Hw₂S＋G₃Hw₁d＋G₃Hw₁G₁S

【００６７】補聴器（H）は聴覚障害、G3を逆数にするのが望ましい。故に、G3とHが両方出
てくる最後の3項は、ほぼ1になる係数を持つことになる。その結果、式は次のよ
うになる。 w₂S＋w₁d＋G₃G₂d＋G₃G₂G₁S＋w₁G₁S

【００６８】これは必要なサウンドクオリティをもたらさない。所望の信号とデコーダ信号
はレベル調整能力を持つが、最後の3項は電気的および物理的信号経路の両方を
通じて重大なレベルの歪みと待ち時間を生じる。所望の結果は、純粋なデコーダ
信号と所望の周囲オーディオ信号との組み合わせで、ここでエンドユーザは出力
の他に信号のないこの2つの相対的混合を制御することができる。変数「S」と「
d+G1S」は直接測定に利用可能で、H、w1およびw2の値はエンドユーザが制御可能
である。変数のこの組み合わせにより、所望の調整能力が得られる。

【００６９】適応性フィルタとプラント推定（G2ハット）がここでエンドユーザの神経への
出力の式に含まれると次のようになる： w₁d＋w₂S＋w₁G₁S−w₁AFS＋G₁G₂(d+G₁S)−G₃(G₂hat)(d＋G₁S)

【００７０】さて、適応性フィルタが最適ソリューションに収束すると、G1と同一になり、
上記式の第3項および第4項が相殺される。優れたシステム識別によりG2推定がG2
に近づくと、前の式の最後の2つの項も相殺される。これにより、エンドユーザ
がw2で修正したデコーダ信号「S」とエンドユーザがw1で修正した所望の周囲サ
ウンド「d」のみが残り、所望の結果となる。この方法のパフォーマンスの限界
は、適応性フィルタの性能と、エンドユーザが快適に位置決めしている時の補聴
器外部から補聴器内部へのシステム識別の精度に依存する。システム識別手順自
体は、平均最小二乗フィットを含む多数の方法で実行することができる。

【００７１】割り込みボックス図11は、本発明の別の実施例を示す。図11は、VRA調整可能信号を複数のエン
ドユーザに同時に送るために使われるVRAセットトップターミナルの機能を示す
。

【００７２】 VRAセットトップターミナル60は、デジタルTV、DVD等のデジタルソースの供給
するデジタル・ビットストリームをデコードするためのデコーダ61を含む。デコ
ーダ61は、デジタルビットストリームをデコードし、優先オーディオコンポーネ
ント（PA）と残存オーディオ部分（RA）を持つデジタル信号を出力する。このデ
ジタル信号は、デジタルアナログ（D/A）コンバータ62および69に送られ、これ
らがデジタル信号をアナログ信号に変換する。D/Aコンバータ62からのアナログ
信号はトランスミッタ63に送られ、図5に示すレシーバ270等のレシーバに送られ
る。故に、個人用リスニングデバイスを持つ複数のエンドユーザが自分達の個人
用デバイスそれぞれの音声対残存オーディオを調整することができる。D/Aコン
バータ69からの出力は、アナログテレビ290等の再生装置に送られる。

【００７３】図12は、本発明の別の実施例を示す。図11同様、ビットストリームはVRAセッ
トトップターミナル60のデコーダ61が受ける。デコーダはデジタル信号を出力し
、これはD/Aコンバータ62に送られる。D/Aコンバータ62の出力は、トランスミッ
タ63に送られるアナログ信号で、これらの信号はレシーバ270に送られる。D/Aコ
ンバータ62はその出力アナログ信号をバリアブル・アンプ225および226にも送り
、エンドユーザが調整してからサマー227がダウンミックスする。この出力信号
は、図11について前述したのと同じ方法でアナログテレビ290に送られるが、す
でにVRA調整されている。本発明のこの実施例によると、レシーバ270を利用する
聴覚障害エンドユーザがVRA調整能力を享受できるだけでなく、アナログテレビ
を視聴するエンドユーザも同じ能力を持つことになる。

【００７４】本発明には、添付の特許請求の範囲内で多くの変形および修飾が可能であるが
、そのような変形および修飾は特許請求の範囲内にあり、特許請求の範囲により
カバーされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は記録されたまたは放送されたプログラムにおける一般的な背景可聴信号
から該当する音声情報を分離するための本発明による一般的な解決方法を図解す
る図である。

【図２】図２は符号化されたプログラム信号を受信し再生するための本発明による具体
例を図解する図である。

【図３】図３は従来の個別の聴取装置例えば補聴装置の具体例を図解する図である。

【図４】図４は同時の複数の終端ユーザ用の音声対残留の可聴の（ＶＲＡ）システムを
図解するブロック線図である。

【図５】図５は本発明の一実施例による無線伝送信号を個別の聴取装置へ送出する復号
装置を図解する図である。

【図６】図６は補聴装置のマイクロホンと終端ユーザの耳の両者に到達する周囲音響を
図解する図である。

【図７】図７は図６に示される補聴装置について使用される耳プラグを図解する図であ
る。

【図８】図８は本発明の一実施例による復号器で可能化された補聴装置により聴力に障
害のある終端ユーザに到達する信号経路のブロック線図である。

【図９】図９は適応する雑音消滅のアルゴリズムを組み込んだ聴力に障害のある終端ユ
ーザに到達する信号経路のブロック線図である。

【図１０】図１０は本発明の代替の一実施例による復号器により聴力に障害のある終端ユ
ーザに到達する信号経路のブロック線図である。

【図１１】図１１は本発明の他の一実施例を図解する図である。

【図１２】図１２は本発明の代替の一実施例を図解する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者サンダーズ，ウイリアムエー．アメリカ合衆国，バージニア 24060，ブラックスバーグ，プリマスストリート 2509 Ｆターム(参考） 5D005 BB11 5D045 BA10 DA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オーディオ信号を復号し該オーディオ信号を音声信号と背景
信号に分離する復号器、該音声信号に結合され該音声信号を増幅する第１のエンドユーザによる調節可
能な増幅器、該背景信号に結合され該背景信号を増幅する第２のエンドユーザによる調節可
能な増幅器、および、該第１および第２のエンドユーザによる調節可能な増幅器の出力に結合され合
計のオーディオ信号を出力する集計増幅器であって該合計のオーディオ信号は個
別の聴取器に結合されるもの、を具備することを特徴とする集積された聴取および復号装置。
【請求項２】該個別形聴取装置は１つの補聴装置である、請求項１記載の
集積された個別形聴取および復号装置。
【請求項３】該個別形聴取装置は１つのヘッドセットである、請求項１記
載の集積された個別形聴取および復号装置。
【請求項４】該個別形聴取装置は１つの支援聴取装置である、請求項１記
載の集積された個別形聴取および復号装置。
【請求項５】該個別形聴取装置は１つの蝸牛移植体である、請求項１記載
の集積された個別形聴取および復号装置。
【請求項６】該集計増幅器と該個別形聴取装置の間に結合され該合計のオ
ーディオ信号を調節する第３のエンドユーザによる調節可能な増幅器をさらに具
備する、請求項１記載の集積された個別形聴取および復号装置。
【請求項７】オーディオ信号の音声信号および背景信号を受信する受信器
、該音声信号に結合され該音声信号を増幅する第１のエンドユーザによる調節可
能な増幅器、該背景信号に結合され該背景信号を増幅する第２のエンドユーザによる調節可
能な増幅器、該第１および第２のエンドユーザによる調節可能な増幅器の出力に結合され合
計のオーディオ信号を出力する集計増幅器であって、該合計のオーディオ信号は
個別の聴取装置に結合されるもの、を具備することを特徴とする音声対残留オーディオ（ＶＲＡ）受信装置。
【請求項８】該個別の聴取装置は１つの補聴器である、請求項７記載の受
信装置。
【請求項９】該個別の聴取装置は１つのヘッドセットである、請求項７記
載の受信装置。
【請求項１０】該個別の聴取装置は１つの支援聴取装置である、請求項７
記載の受信装置。
【請求項１１】該個別の聴取装置は蝸牛移植体である、請求項７記載の受
信装置。
【請求項１２】該集計増幅器と該個別の聴取装置の間に結合され該合計の
信号を調節する第３のエンドユーザによる調節可能な増幅器をさらに具備する請
求項７記載の受信装置。
【請求項１３】ビットストリームを復号し出力としてデジタルの好適なオ
ーディオ信号およびデジタルの残留のオーディオ信号信号を発生させるデコーダ
、該デコーダに結合され該デジタルの好適なオーディオ信号およびデジタルの残
留の信号をアナログの好適なオーディオ信号およびアナログの残留の信号へ変換
するデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換装置、および、該デジタルアナログ変換装置に結合され該アナログの好適なオーディオ信号お
よび該アナログの残留の信号を送信する送信装置、を具備することを特徴とする音声対残留オーディオの能力の提供用のセットトッ
プの端末装置。
【請求項１４】該アナログの好適な音声信号に結合され該アナログの好適
な音声信号を増幅する第１のエンドユーザによる調節可能な増幅器、該アナログの残留のオーディオ信号に結合され該アナログの残留のオーディオ
信号に結合される第２のエンドユーザによる調節可能な増幅器、および、該第１および第２のエンドユーザによる調節可能な増幅器の出力に結合され合
計のオーディオ信号を出力する集計増幅器であって、該合計の信号はアナログの
受信装置に結合されるもの、をさらに具備する、請求項１３記載のセットトップの端末装置。