JP2004504786A

JP2004504786A - 同期式ステレオ聴覚システム

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Publication number: JP2004504786A
Application number: JP2002513241A
Authority: JP
Inventors: ニールセン，ピーター，エスターガード; メランソン，ジョン
Original assignee: GN Resound AS
Current assignee: GN Hearing AS
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: AU2001278418A1; JP4939722B2; USRE41775E1; DE60114856T2; US20040037442A1; WO2002007479A1; ATE309683T1; EP1316240B1; US6839447B2; DE60114856D1; DK1316240T3; EP1316240A1

Abstract

本発明は、デジタル・データ信号の無線双方向通信を行うように構成された第１および第２人工聴覚器を備えたステレオ聴覚システムに関する。前記第１人工聴覚器の第１クロック発生器は、それぞれのマイクロフォン入力信号の同期サンプリングを確実にするために、前記ステレオ聴覚システムの両方の人工聴覚器のマスター・クロック回路として動作する。
本発明はまた、第１および第２人工聴覚器を備えた無線同期式補聴システムに関する。両方の人工聴覚器官の信号遅延が一致した、ＤＳＰを用いた補聴システムを提供するために、人工聴覚器官は時間的に同期して動作する。

Description

【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は無線通信チャンネルによる双方向データ通信が可能で、完全あるいは部分的に同期動作する二つの人工聴覚器を備えたステレオ聴覚システムに関する。人工聴覚器間の完全同期動作は好ましくは直接スペクトラム拡散技術を利用し、双方向データ通信の間、マスター側人工聴覚器のクロック発振器が供給する符号化クロック信号にスレーブ側の人工聴覚器の全クロック信号をロックすることによって維持される。従って、人工聴覚器の各マイクロフォン信号を同時にサンプリングすることができ、ステレオ信号処理技術およびアルゴリズムを支援する無線ステレオ聴覚システムを実現することができる。
【０００２】
従来の技術
双方向通信が可能な補聴システムは当業者に良く知られた技術である。米国特許５，９９１，４１９には補聴器の使用者の左右の耳にそれぞれ装着するための２つのユニットで構成される、いわゆる双方向性聴覚装置が開示されている。各装置はそれぞれ装置間の双方向無線通信を行うための送受信回路を備える。ＷＯ９９／４３１８５には未処理あるいは処理したデジタル信号を二つの補聴器間でやりとりし、各補聴器は自分の入力信号を処理すると共に他方、すなわち使用者の反対側に配置された補聴器で行われる処理も模擬処理する、類似のステレオ式デジタル補聴システムが開示されている。反対側の信号の模擬処理は使用者の両耳間に生じる音量差や補償作用を考慮に入れてステレオ音場の知覚を再現するステレオ信号処理技術を提供するために実行される。米国特許５，７５１，８２０には消費電力を抑えるために反射通信技術を利用して双方向通信を行う集積回路の設計が開示されている。これによって、ステレオ式デジタル補聴システムのような電池駆動の個人向け通信システムに適した設計が可能になる。
【０００３】
しかし、その一方で前述の従来技術に記載されているように実際のステレオ聴覚システムは両耳ユニット間の同期制御を備えなければならず、また、米国特許５，９９１，４１９にはユニット間の位相誤差が時間誤差にして１０マイクロ秒以下にすべきであると述べられているが、現実に装置あるいは補聴器間の同期の要求を実現する適当な無線同期技術は開示されていない。
【０００４】
このようなステレオ聴覚システムの各信号を正確にステレオ信号処理するためには、個々の補聴器あるいは補聴装置が互いに確実に同期して動作することが不可欠である。特に、ステレオ・ビームを形成して軸から外れた雑音をキャンセルするためには、それぞれのマイクロフォン信号を実質的に同期してサンプリングしなければならない。二つの補聴器内における各マイクロフォン信号のサンプル時刻の２０〜３０マイクロ秒程度の時間的ずれがビーム方向のずれとなって知覚される。さらに、補聴器が非同期動作している場合は必然的に発生するが、各マイクロフォン信号のサンプリング時刻の時間的ずれがゆっくりと時間変動すると音響ビームがドリフトして表れ、別の方向に定位してしまう。補聴器の使用者を非常に当惑させてしまう望ましくない効果である。
【０００５】
従って、実用的なステレオ聴覚システムを提供するためには、個々の人工聴覚器間の同期動作を確実にして、同時に人工聴覚器のような小型で低消費電力の電池駆動の装置に適した無線通信技術を提供することが非常に望ましい。
【０００６】
発明の詳細な説明
デジタル・データ信号の双方向無線通信を備えた第１及び第２の人工聴覚器からなるステレオ聴覚システムに関する本発明の第１の態様は、第１の人工聴覚器が、
受け取った音響信号に応じて第１入力信号を発生する第１マイクロフォンと、
第１デジタル入力信号を発生するために、第１サンプリング・クロック信号を用いて前記第１入力信号をサンプリングするように構成された第１アナログ／デジタル変換器と、
互いに同期した符号化クロック信号、データ・レート・クロック信号と前記第１サンプリング・クロック信号を発生するように構成された第１クロック発生器と、前記符号化クロックに同期して反復符号化シーケンスを発生する第１シーケンス発生器と、
前記データ・レート・クロック信号に同期して第１データ信号を供給する第１データ発生手段と、
第１変調データ信号を第２人工聴覚器の第２無線送受信器へ送信するために前記第１データ信号を受けて前記反復符号化シーケンスで変調し、前記第２無線送受信器から受信した第２変調データ信号から第２データ信号を復元するように構成された第１無線送受信器と、
第１処理済データ信号を第１音響あるいは電気出力信号に変換する第１出力手段を備え、
第２の人工聴覚器は、受け取った音響信号に応じて第２入力信号を発生するように構成された第２マイクロフォンと、
第２デジタル入力信号を発生するために第２サンプリング・クロック信号を用いて前記第２入力信号をサンプリングするように構成された第２アナログ／デジタル変換器と、
第２符号化クロック信号に同期して前記第１シーケンス発生器の反復符号化シーケンスのバージョンを発生するように構成された第２シーケンス発生器と、
復元クロック信号に同期して第２データ信号を供給するように構成された第２データ発生手段と、
前記第１無線送受信器からの前記第１変調データ信号を受信し、かつ第２変調データ信号を前記第１無線送受信器へ送信するために前記第２データ信号を前記バージョンの反復符号化シーケンスで変調するように構成された第２無線送受信器と、
前記第１符号化クロック信号に同期し、前記第１変調データ信号を前記の反復符号化シーケンスのバージョンを相関させることによって、前記第１データ信号を復元し前記第２サンプリング・クロック信号と前記復元クロック信号を生成するために前記第１変調データ信号にロックするよう構成された第２クロックおよびデータ復元手段と、
第２処理済データ信号を第１音響あるいは電気出力信号に変換するように構成された第２出力手段を備える。これによって、人工聴覚器の各々のサンプリング・クロック信号は時間的に同期し、各マイクロフォン入力信号を同期してサンプリングする聴覚システムを提供する。
【０００７】
本発明によれば、前記第１クロック発生器は前記第１および第２デジタル信号もしくはデータ信号の双方向通信中、各マイクロフォン入力信号の同期サンプリングを確実にするためにステレオ聴覚システムの両方の人工聴覚器のマスター・クロック回路として動作する。受信した第１変調データ信号に前記第２クロックおよびデータ復元手段をロックさせることによって、前記復元クロック信号と第２人工聴覚器の前記第２サンプリング・クロック信号は第１人工聴覚器の第１クロック発生器で発生した前記符号化クロック信号と確実に同期する。従って、第２人工聴覚器のマイクロフォン信号は第１人工聴覚器のマイクロフォン信号のサンプリングに同期してサンプリングされる。これにより、ステレオ聴覚システム内で実行されるステレオ・ビーム形成アルゴリズム、あるいは他のタイプのステレオ信号処理アルゴリズムは、デジタル入力信号間の位相や郡遅延の差といったような装置間の差異を評価して音源の方向を正しく決定することができる。
【０００８】
前記同期符号化クロックとデータ・レート・クロックの周波数はそれぞれ約９６００ｋＨｚと６００ｋＨｚを選択すればよい。前記符号化クロック信号は前記第１シーケンス発生器のクロック動作に使用され、また前記データ・レート・クロック信号は望ましくは前記反復符号化シーケンスを前記第１データ信号に同期させる目的で前記第１データ信号のタイミングを制御するために使用される。前記第１サンプリング・クロック信号も最終的には前記符号化クロック信号に（従って、前記データ・レート・クロック信号に）同期して供給され、前記第１またはマスター・クロック発生器が前記第１入力信号のサンプリングのタイミングを制御できるようにする。前記サンプリング・クロック信号とデータ・レート・クロック信号は符号化クロック信号から公知のクロック分周および／または逓倍手法、例えばＤフリップ・フロップやＰＬＬなどを用いて供給することができる。
【０００９】
前記第１および第２のアナログ／デジタル変換器は望ましくは両方がサンプリング周波数約１ＭＨｚのオーバーサンプリング・シグマ−デルタ型であって、こうすることによって各マイクロフォンから供給されるサンプリング前の前記第１及び第２入力信号の帯域幅をアナログ・ローパスフィルタが制限するのを回避できる。前記第１及び第２のデジタル入力信号はそれぞれサンプリング・レートを間引かない、例えば１ビット形式の信号で表現することができるか、あるいは、オーディオ周波数帯域内もしくはそれに近いサンプリング・レートを持つように１〜２０ｂｉｔである対応間引き信号、例えばサンプリング周波数が約１６ｋＨｚで分解能が１６ビットのように１〜２０ｂｉｔである信号で表現することができる。
【００１０】
各々のデータ発生手段から供給される前記第１及び第２データ信号は実質的に処理されていないか「生」の、マイクロフォン入力信号の離散時間信号が他方の人工聴覚器に送信されるように、それぞれ前記第１及び第２のデジタル入力信号から構成することができる。この場合は、通信中の第１及び第２データ信号の各データ・レートは約５１２Ｋｂｉｔ／ｓを選択すればよい。このデータ・レートは送信デューティー・サイクル５０％のタイム・マルチプレックス・モードで双方向通信中に、１６ビット・サンプル、サンプリング・レート１６ｋＨｚのシーケンスで第１及び第２データ信号のそれぞれを表現する場合に相当する。
【００１１】
あるいはまた、前記第１および第２データ信号は、データ信号を処理するために一つまたは複数のＤＳＰで構成されるそれぞれのデータ発生手段によって供給される、あるいはされた前処理されたデジタル信号であってもよい。この処理は例えばそれぞれのデータ信号の一つ又はいくつかの周波数帯をフィルター処理および／または圧縮処理するような、デジタル入力信号の音響特性を変える処理であってもよい。
【００１２】
望ましくは、データ発生手段はそれぞれ対応するデータ信号を、予め決められた誤り検出および／または誤り訂正技術を用いて送信前に符号化するように構成される。前記符号化は、主として他のＲＦ発生源からの電磁的干渉によって生じ、送信時点でデータに混入されるデータ誤りの検出および／または訂正を可能とする。前記符号化処理はまたデータ信号のデータ・レート引き下げおよび／またはデータ信号のＤＣ成分除去を行うように構成することもできる。ふさわしい符号化処理方式は多数、関連文献に開示されており、そのことは当業者にもよく知られている。したがって、この話題に関するこれ以上の論議は行わない。最後に、前記第１および／または第２データ信号の符号化処理は、第１から第２へおよび／またはその逆へ制御データを通信するために一方または両方のデータ信号に制御データを挿入するようにしてもよい。前記制御データは、例えば第１および第２人工聴覚器の動作モード設定、例を挙げるといくつかのプリセットされた聴取プログラム間および／またはマイクロフォン入力、デュアル・マイクロフォン入力、テレコイル入力、直接の音響入力などの異なった音響入力源の間の自動または手動による切り替えをサポートするために利用することができる。
【００１３】
前記第１および第２シーケンス発生器は望ましくはその両方がそれぞれのバージョンが全く同一の擬似ランダム雑音（ＰＮ）シーケンスを発生するように構成される。前記第２クロック復元および発生手段が前記第１変調データ信号にロックしているとき、前記の二つのＰＮシーケンスは前記符号化クロック信号と同位相でかつ同期している。ＰＮシーケンスを発生するシーケンス発生器は特にデジタル回路実装に適しており、低消費電力かつダイ占有面積の小さな実装が多数実現できる。各々反復符号化シーケンスを用いる前記第１および第２データ信号の変調はさらにデータ信号を＋１／−１Ｖにスイッチングするような単純な２値符号化もしくは２値変調で実現することができる。２値変調は特にＣＭＯＳ技術を用いた実装に都合が良い。ＣＭＯＳトランジスタは比較的優れたスイッチング素子だからである。上述の変調方式を用いてデジタル変調信号を得る方式は一般に直接スペクトラム拡散方式（ＤＳ−ＳＳ）といわれる。あるいは、前記第１及び第２シーケンス発生器はそれぞれに複数の搬送周波数のいずれかに信号を乗せて送信するよう制御可能な各周波数シンセサイザーを制御するように構成してもよい。ＰＮシーケンスの値は複数の搬送周波数即ちデータ信号を変調する周波数の中から特定の搬送周波数をランダムに選択するために使用される。これによって、反復符号化シーケンスは異なる複数の搬送周波数の間を擬似ランダム的に切り替わるような搬送信号で構成される。後者の変調方式は一般に周波数ホッピング・スペクトラム拡散方式（ＦＨ−ＳＳ）と言われる。
【００１４】
高度なステレオ信号処理アルゴリズムで前記第１及び第２入力信号を処理するために、第１または第２人工聴覚器もしくはその両方がデジタル・シグナル・プロセッサを備えてもよい。したがって、前記ステレオ聴覚システムは対称あるいは非対称モードのいずれかで動作することが可能である。非対称モードでは、第１人工聴覚器のデータ発生手段は前記第１処理済みデータ信号を生成するために前記第１デジタル入力信号と前記第２データ信号を予め決められた信号処理アルゴリズムに従って処理するように構成されたデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）を備える。あるいは、ＤＳＰが第２人工聴覚器にある場合はその逆になる。非対称モードでは、また望ましくはＤＳＰは、ステレオ処理され、かつ反対側の人工聴覚器の出力手段に直接出力することのできる第１または第２データ信号を生成するように構成される。これによって、非対称ステレオ聴覚システムは単一のＤＳＰで動作することが可能である。このＤＳＰは両方の人工聴覚器からのデジタル入力信号を処理し、両方の補聴器のためのステレオ処理されたデータ信号を生成する。当然、このような非対称ステレオ聴覚システムはＤＳＰを両方の人工聴覚器に備え、ステレオ聴覚システムの初期装着中にデバイスの一つがマスター・デバイスとなるようにプログラムすることによって非対称動作が得られるようにすることもできる。この場合、マスター・デバイスは、両方の人工聴覚器用にそれぞれステレオ処理された信号を生成、供給するために予め定められた信号処理アルゴリズムを実行するようにプログラムされる。本発明の後者の実施態様の有利な性質はステレオペアになった人工聴覚器が全く同一のユニットにでき、流通や修理の取り扱いが簡素化できることである。
【００１５】
前記対称モードでは、第１人工聴覚器の前記データ発生手段は前記第１処理済データを前記第１出力手段に供給するために、予め定められた第１信号処理アルゴリズムにしたがって前記第１デジタル入力信号と前記第２データ信号を処理するように構成された第１デジタル・シグナル・プロセッサを備える。
第２人工聴覚器のデータ発生手段は前記第２処理済データ信号を前記第２出力手段に供給するために、予め決められた第２信号処理アルゴリズムにしたがって前記第２デジタル入力信号と前記第１データ信号を処理するように構成された第２デジタル・シグナル・プロセッサを備える。
【００１６】
本発明の望ましい実施態様によれば、前記第１デジタル・シグナル・プロセッサと前記第１出力手段は前記符号化クロック信号に同期して動作し、かつ前記第２デジタル・シグナル・プロセッサと前記第２出力手段は前記復元クロック信号に同期して動作する。これによって、それぞれの人工聴覚器の音響もしくは電気出力信号は時間的に同期し、位相の揃った音響あるいは電気出力信号を使用者の鼓膜に供給できる聴覚システムを提供できる。第２人工聴覚器内のすべてのクロック信号は望ましくは復元クロック信号（従って、符号化クロック信号）にロックされる一方で、第１人工聴覚器内のすべてのクロック信号は符号化クロック信号に同期する。本発明のこの実施態様はステレオ聴覚システム全体、つまり無線通信チャンネルをまたいだシステム全体の全クロック信号を同期させる単純かつ効果的な方法を提供する。このような完全同期式聴覚システムは使用者に供給する音響的あるいは電気的出力が、内部位相差や音量差といったような自然に生じるステレオ信号キューを保持できるステレオ処理アルゴリズムを支援する。
【００１７】
本ステレオ聴覚システムの応用として、第１人工聴覚器が第１変調データ信号を送出しているか否かにかかわらず、第２人工聴覚器が独立した装置として動作できるようにしておけば有利である。これはステレオ聴覚システムの第２人工聴覚器に第２符号化クロック信号と前記第２サンプリング・クロック信号を発生するように構成された第２クロック発振器を備えることによって得られる。前記第２人工聴覚器はさらに前記第２クロックおよびデータ復元手段と前記第２クロック発振器に作用的に接続され、第２人工聴覚器のクロック信号源として前記第２クロックおよびデータ復元手段または前記第２クロック発振器を選択的に使用するように構成されたクロック・モード選択手段を備える。これによって、前記第１変調データ信号が中断している間はモノラル動作モードが両方の人工聴覚器によって支援される。
【００１８】
本発明のこの実施態様によれば、前記クロック・モード選択手段が第１変調データ信号および／または第１データ信号が検知されないか、あるいは使用できないほど多量の誤りを含んでいることを検知した場合に、第２人工聴覚器が自動的にモノラル・モードで動作するように構成される。
【００１９】
ステレオ聴覚システムのペアになった人工聴覚器のうち、双方向通信中にマスター・デバイスとして動作可能な片方だけを販売および流通させることは現実的でないため、本発明の望ましい実施態様によれば、前記第１人工聴覚器はさらに第１人工聴覚器のクロック信号を前記第２クロック発振器に同期させるために前記第２変調データ信号にロックできる第１クロックおよびデータ復元手段を備える。このようなステレオ聴覚システムでは、マスター・デバイスとしての動作は第１および第２人工聴覚器の両方で支援される。本発明の特に望ましい実施態様は、ステレオ動作中にいずれの人工聴覚器がマスターとして（そして、他方がスレーブ・デバイスとして）動作するかは初期の装着期間中に装着システムによって装置がプログラムされることにより選択される。各々の人工聴覚器はホストのプログラミング・システムと人工聴覚器の間でプログラムデータをやりとりするためのプログラム・インターフェイスと、前記プログラム・インターフェイスを介してプログラムでき、かつその動作を制御するために前記クロック・モード選択手段に作用的に接続されるコンフィギュレーション・レジスタを備える。
【００２０】
本発明のさらに別の実施態様によれば、前記第１及び第２変調データ信号は、それぞれ符号化シーケンスによる変調以外のさらなるＲＦ変調をすることなくそれぞれの無線送受信器から送信される。本発明によるこの実施態様は特に、通常使用されるＲＦ変調器および復調器を必要とせず、これによって使用電流が抑えられ、占有面積を減らすことができ、第１および第２無線送受信器の設計の複雑さが低減されるといった優れた特徴を有する。
【００２１】
しかしながら、他の用途には、特に電力消費を最小化する観点から、前記第１無線送信機の中には前記第１変調データ信号をさらに変調して第１ＲＦ変調データ信号を生成し、第２人工聴覚器に送信するように構成された第１ＲＦ変調器と、第２ＲＦ変調データ信号から前記第２変調データ信号を復元するように構成された第１復調器を含める方がより有効である。さらに前記第２無線送受信器には第２ＲＦ変調データ信号を生成し、第１人工聴覚器に送信するために前記第２変調データ信号を更に変調するように構成された第２ＲＦ変調器と、前記第１無線送受信機からの前記第１ＲＦ変調データ信号を前記第１復調データ信号に復調するための第２ＲＦ復調器を備える。この実施態様は特定の種類の送受信アンテナに対して最適な整合が得られるようＲＦ変調器の搬送周波数を選択できるために、前記第１及び第２変調データ信号を直接送信するよりも電力消費を抑えることができる。したがって、本願明細書および請求項において「変調データ信号」の語は、単に送信前の符号化シーケンスによって変調されただけのデータまたはデジタル信号を示すことがある。あるいは、この語はコンポジット信号を生成するための符号化シーケンスによって変調され、その後さらに例えばＦＳＫ変調されたＲＦコンポジット信号のようにＲＦ搬送信号で変調もしくはアップコンバートされたデータ信号を示すこともある。
【００２２】
前記第１および第２無線送受信器は変調データ信号を送受信するための何らかの形状のアンテナ手段を備えていなければならない。補聴器の用途では、効果的なＲＦアンテナのための十分な筐体スペースを確保することが困難な場合がある。ＲＦ帯域が約１ＧＨｚ以下の変調データ信号を送信したい場合は、代表的な補聴器の寸法に比べてそのようなＲＦ信号の波長がかなり長いため特にそうである。
本発明の実施態様によれば、前記第１及び第２無線送受信器は、それぞれ前記誘導コイル間の近接磁気結合を利用して、変調データ信号あるいはＲＦ変調データ信号を送受信するように構成された誘導コイルを備える。各誘導コイルはアンテナの送受信電力を最適化するために各誘導アンテナが約４、望ましくは３から１０の間のＱを提供するようにコイル間に適当な同調コンデンサを配置することによって、目標とする送信周波数に同調させることができる。このような磁気結合システムのためには、通信周波数は、５０〜１００ＭＨｚの間のどこかの周波数に選択されることが望ましい。
【００２３】
上述のステレオ聴覚システムはステレオ信号処理アルゴリズムを支援し、これによって補聴システムが音響入力信号の中のステレオ信号キューを復元あるいは強調できるように双方向にデータ信号を通信するように構成される。
しかしながら、例えば補聴期間の同一サンプリング周波数を確実にするといったように、補聴器間の信号処理を確実に同期させる目的でスペクトラム拡散技術を用いた補聴システムを提供するのもまた有利である。一般に、ＤＳＰを用いた人工聴覚器における全体の信号遅延または群遅延は、入力信号のデジタル処理にまつわる群遅延がかなりの割合を占める。さらに実質的に、この群遅延は各個の人工聴覚器自体が持つマスター・クロック周波数の逆数に比例する。後者の値に関する一般的な誤差範囲は約＋／−５〜１０％であり、二つの無作為に選ばれた人工聴覚器間の群遅延時間差はかなり大きくなることがある。ある特定の人工聴覚器の公称群遅延時間の値が５ミリ秒の場合を考えてみる。同型の人工聴覚器の個々はそれぞれ４．５〜５．５ミリ秒の間のいずれかの群遅延を示す。これらの値における群遅延の差は自然に生じる、つまり補聴器を付けていない人間の聴覚の最大内部遅延時間である６００〜７００マイクロ秒よりも大きい。人工聴覚器間の信号遅延をマッチングさせることによって、入力音響信号中のステレオ信号キューはより良く保持することができる。
【００２４】
本発明の第２の態様は、従って、第１および第２人工聴覚器を備えた無線式同期補聴器システムに関し、前記第１人工聴覚器は、
受け取った音響信号に応じて第１入力信号を発生するように構成された第１マイクロフォンと、第１デジタル入力信号を発生するために第１サンプリング・クロック信号によって前記第１入力信号をサンプリングするように構成された第１アナログ／デジタル変換器と、
互いに同期した符号化クロック信号および前記第１サンプリング・クロック信号を発生するように構成された第１クロック発生器と、
前記符号化クロック信号に同期して反復符号化シーケンスを発生するように構成された第１シーケンス発生器と、
反復符号化シーケンスに基づいて第２人工聴覚器の第２無線受信器へ同期信号を送信するように構成された第１無線送受信器と、
前記符号化クロック信号に同期して作動し、第１音響出力信号を供給するために予め決められた第２信号処理アルゴリズムに従って前記第２デジタル入力信号を処理するように構成された第１デジタル・シグナル・プロセッサおよび第１出力手段を備え、さらに、前記第２人工聴覚器は
受け取った音響信号に応じて第２入力信号を発生するように構成された第２マイクロフォンと、
第２デジタル入力信号を発生するために第２サンプリング・クロック信号を用いて前記第２入力信号をサンプリングするように構成された第２アナログ／デジタル変換器と、
復元クロック信号に同期して前記第１シーケンス発生器の反復符号化シーケンスのバージョンを発生するように構成された第２シーケンス発生器と、
前記同期信号を受信し、前記反復符号化シーケンスを復元するように構成された第２無線受信器と、
前記第１符号化クロック信号に同期し、前記反復符号化シーケンスのバージョンと相関のある前記同期信号によって前記復元クロック信号および前記第２サンプリング・クロック信号を発生するために、復元された前記同期信号にロックするように構成された第２クロック復元手段と、
前記復元クロック信号に同期して作動し、第２音響出力信号を供給するために予め決められた第２信号処理アルゴリズムに従って前記第２デジタル入力信号を処理するように構成された第２デジタル・シグナル・プロセッサおよび第２出力手段を備え、これによって、人工聴覚器全体に渡って一致した信号遅延を支援するＤＳＰを用いた補聴システムを提供するために、人工聴覚器は時間的に同期して動作する。
【００２５】
本発明によるこの第２の態様によれば、送信された同期信号により行われ、かつ前記反復符号化シーケンスに基づいて行われる人工聴覚器間の信号処理を同期させるために、スペクトラム拡散技術が用いられる。動作中に双方向データ信号を通信しないため、両方の補聴器内の無線送受信器が消費する電力はきわめて低く抑えられる。
【００２６】
前記第１ＤＳＰはさらに第２人工聴覚器の動作モードを制御するためのデジタル制御データ信号を生成するように構成することができ、また前記第１無線送受信器は前記デジタル制御データを反復符号化シーケンスによって変調し、さらにデジタル制御データを同期信号として用いるように構成ことができる。これによって、前記制御データは前記反復符号化シーケンスによって変調され、第２人工聴覚器に送信される。そして、ここで本発明の第１の態様に関連して説明した前記第１および第２データ信号の復元に対応した方式で復元される。
【００２７】
前記ステレオ聴覚システムの第１および第２シーケンス発生器、あるいは前記同期式補聴システムのシーケンス発生器によって供給される前記反復符号化シーケンスは擬似ランダム雑音（ＰＮ）シーケンスを含むか、あるいはそれで構成することができる。
あるいは、各シーケンス発生器は周波数ホッピング方式の反復符号化シーケンスを生成するために擬似ランダム雑音（ＰＮ）シーケンスの値に基づいて周波数シンセサイザーによって提供される搬送周波数を選択するように構成してもよい。
【００２８】
個々の人工聴覚器の動作を同期させるために直接拡散スペクトラム技術を利用して無線ステレオ補聴システムを形成する本発明の望ましい実施例を、図面を参照しながら以下に説明する。
【００２９】
発明の実施の形態
以下に本発明によるＤＳＰを用いた補聴システムの特定の実施例をさらに詳しく説明する。本説明は無線ＤＳ−ＳＳ双方向通信システムと、それをシステムの２つの各補聴器間で対応するクロック信号を同期させるための利用についてだけを詳細に述べる。
【００３０】
本無線ＤＳ−ＳＳ通信システムおよびそれに接続されるＤＳＰの低電力、低電圧動作を支援するために、ロジック・ゲートおよびその他のデジタル回路は、望ましくは低閾値のＣＭＯＳプロセス上で実装される。望ましいプロセスは０．５〜０．１８マイクロ・メートルのＣＭＯＳプロセスで閾値電圧がおよそ０．５〜０．８Ｖの範囲にある。
【００３１】
図１に示すステレオ補聴システムのシステム全体図の中で、第１もしくはマスター補聴器０と第２もしくはスレーブ補聴器０＿は、タイム・マルチプレックス・モードで双方向データ信号をやり取りする。各補聴器は、オーバーサンプリング・アナログ／デジタル変換機１ｂ，１ｃにより供給される各入力信号を処理する、付属のプログラム可能なＤＳＰ２，２ａを備える。レシーバ３，３ａは、それぞれの処理されたデータ信号を補聴器の使用者が感知できる各音響信号に変換する。回路ブロック４は、アナログ／デジタル変換器１ｂのためのサンプリング・クロック信号とＤＳＰ２のためのクロック信号とを発生するマスター発振器を備える。第２補聴器０＿は、以下に図２に関連してさらに説明があるが、ＤＳ−ＳＳスペクトラム方式で変調されたデジタル・データ信号を受信する。また、位相ロック・ループもしくは遅延ロック・ループ８によって、マスター補聴器０によって送信された受信第１データ信号から同期クロック信号を復元する。第１データ信号は、同期した既定の反復擬似ランダム雑音シーケンスによって変調されている。復元された同期クロック信号はアナログ／デジタル変換器１ｃ用のサンプリング・クロック信号およびＤＳＰ２ａ用のＤＳＰクロック信号を得るために使用される。従って、オーバーサンプリング・アナログ／デジタル変換器１ｂ，１ｃとＤＳＰ２，２ａのためのクロック信号は、これらの素子が同期動作できるように、互いにロックされる。
【００３２】
図２の簡略化されたブロック図中で、第１もしくはマスター補聴器の送受信器は送信モードだけが示されており、第２もしくはスレーブ補聴器の送受信器は受信モードだけが示されている。しかしながら、本発明の望ましい実施態様においては、本ステレオ補聴システムの両方の送受信器は、送信部と受信部を備え、各送受信器は、他方へのデジタル・データ信号の送信と他方からのデジタル・データ信号の受信を完全二重タイム・マルチプレックス方式で交互に行うと理解すべきである。１「バースト」中に送受信する実用的なデジタル入力信号のシンボル数あるいはデータ・ビット数は、対象となるステレオ補聴システム固有の要求によって変わる。システムの各補聴器の音響遅延時間を小さく保つためには、１〜３２のオーディオ・サンプル、あるいは符号化されていない１６ビット・サンプルのデジタル入力信号の１６〜５１２シンボル、例えば１６オーディオ・サンプルが、各送受信器の１「バースト」中に送信または受信されるのが望ましい。マイクロフォン入力信号のサンプリング・レート（あるいはオーバーサンプリング・アナログ／デジタル変換器が使われる場合は間引かれたレート）が約１６ｋＨｚに設計されている場合、３２サンプルの遅延は２ミリ秒の遅延時間に相当し、その値はシステムの各補聴器が必ず持っている固有の信号遅延時間に加算される。
【００３３】
図２において、第１データ信号が、マスター補聴器のＤＳＰ（図示せず）から符号化変調器５の端子ＤａｔａＩｎに加えられる。この符号化変調器５は、予め決められた反復擬似ランダム雑音シーケンスまたはＰＮシーケンスから取り出されたそれぞれの１６ビット符号列によって前記第１データ信号のデータ・ビットまたはシンボルを変調する。これによって、元のビット・レート即ち前記第１データ信号ビット・レートの１６倍で、かつ対応した広いスペクトラム帯域幅の第１変調データ信号が信号線１０に現われる。信号線１０上の前記第１変調データ信号の引き上げられたデータ・レートは、慣用的に「チップ・レート」といわれる。前記第１変調データ信号は、アンテナ２０から第２人工聴覚器へコンポジットＲＦ信号を送信する前に、さらにラジオ周波数（ＲＦ）変調器１５によって高い周波数に変調される。ＲＦ変調器１５の搬送周波数は望ましくは２００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲内に選ばれる。ＰＮシーケンスの長さは約２^１６−１が望ましく、ステレオ補聴システムの補聴器の各ペアは、同タイプの他の補聴システムで使われる全ての他のコードと実質的に直交する、それ自身のユニークなＰＮシーケンスで提供される。これによって、同じペアに属する補聴器だけが相互にロックされデジタル信号をやり取りできるために、近接して置かれた補聴システムの間での干渉を避けることができる。
【００３４】
前記第２人工聴覚器で、第２アンテナ３０は、第１補聴器によって送信されるコンポジットＲＦ信号を受信する。ＲＦ復調器３５は、受信したコンポジットＲＦ信号をベースバンド周波数帯にダウンコンバートし、第１変調データ信号を抽出する。その後、クロックおよびデータ復元および生成回路４０は、前記第１変調データ信号に、第１補聴器内で前記第１データ信号を符号化するのに用いたＰＮ符号に同期したバージョンのＰＮ符号を重畳する。
【００３５】
二つのバージョンのあらかじめ定められた単一の反復擬似ランダム雑音シーケンスあるいはＰＮシーケンスの生成は、二つのバージョンが完全に同位相の場合のみ同一になるので、第２補聴器の前記クロックおよびデータ復元および生成回路４０は、最大の相関値を得るために二つのバージョンのＰＮ符号列間の自己相関関数を絶えず評価し、前記ＰＮ符号列間の相対的な位相を調節することによって前記送信器に対するロックを得、かつ維持することができる。この問題は図３，４の説明に関連して更に言及される。最終的に、クロックおよびデータ復元および生成回路４０の出力端子ＤａｔａＯｕｔに、復元されかつ同期されたバージョンの第１データ信号と、復元された同期クロック信号（図示せず）が得られる。前記の復元された同期クロック信号は、その後さらに第２補聴器の信号サンプリング回路や信号処理回路の各部に適した同期クロック信号を得るために使用される。このつながりの中で特に重要なのは、対応する第１補聴器のマイクロフォン入力信号のサンプリングに対して同期するように第２補聴器のマイクロフォン入力信号のサンプリングを制御する同期サンプリング・クロック信号（ｘｘ図１）の生成である。
【００３６】
上述の集積型ＤＳ−ＳＳ送受信器システムにおける他の実施例においては、（従来の）ＲＦ変調器１５と復調器３５の回路は、代表的なＲＦ通信周波数、たとえば上述の２００ＭＨｚ〜１ＧＨｚのＲＦ通信周波数帯に比べて非常に低い通信周波数で動作するように設計される。このような低いＲＦ搬送周波数は、更に電力消費を抑え、かつ送受信器を複雑化を減らすために変調データ信号のチップ・レートに対して４〜８倍程度であってもよい。また、ＲＦアンテナ２０および３０は、第１および第２補聴器の間の前記第１および第２信号を誘導コイル間の近接磁気結合を利用して通信するように構成されたそれぞれの誘導コイルで代用してもよい。ステレオ補聴システムの送信距離に対する要求は１５〜２５センチメートルのオーダーである。上述の無線磁気結合技術は送信距離が短いために実用的である。さらに、磁気的に結合されたシステムは、高い通信周波数によって得られ、そのような高い通信周波数で動作するように設計されたアンテナを介して通信される従来の遠距離結合システムに比べて、電磁信号の遠距離輻射が限られるといった別の利点を持つ。
【００３７】
従って、従来のアンテナを使う代わりに、磁気誘導によって補聴器用途や他の非常に近接した距離間の用途向けにデジタル・データ信号を送信するのは、電力効率の面でより有利なことがわかるであろう。補聴器間の距離がコイルの物理的寸法に比べてあまり大きくなく、かつコイルの物理的寸法がＲＦ搬送波の波長に比べて非常に小さい（少なくとも約１／１０より小さい）ことが必須である。このような条件の下に、所望の周波数帯でかつ十分低いビットエラー率（ＢＥＲ）の送信に必要な送信パワーを、近接磁気結合または相互誘導によって送ることができ、同時に遠距離結合を最少化できる。一般に、遠距離磁気結合を最少に抑えることは、電磁妨害耐性を向上させＥＭＣ規格に適合させる助けになる。
【００３８】
前記第１および第２データ信号は、それぞれのマイクロフォン信号から得られる符号化されたバージョンの前記第１および第２デジタル入力信号のように、各補聴器内で処理された符号化されたバージョンのデジタル・オーディイオ信号であってもよい。あるいはまた前記第１および第２データ信号は、ＤＳＰで処理されたデジタル信号で構成されてもよく、あるいは符号化されていないデジタル入力信号で表現されてもよい。前記符号化は、例えばリードソロモン符号のような当業者によく知られたいくつかの方法によって、受信されたデジタル信号の誤り検出および／または訂正を支援するために提供されてもよい。符号化は、さらに送受信器の受信部の設計を単純化するために、送信に先立ってデジタル信号のＤＣ成分を除去する目的で適用されることもある。最後に、デジタル・データ信号の符号化は、補聴器間で制御情報をやり取りするために、制御データまたは情報を前記第１および／または第２データ信号に挿入し、それらの制御データを受信側で抽出するステップを含んでいてもよい。
【００３９】
本近接磁気結合通信システムの送信周波数は、望ましくは５０〜１００ＭＨｚの範囲で選ばれ、各誘導コイルは２００ｎＨ〜２μＨの間のインダクタンスであればよい。前記第１および第２データ信号のデータもしくはシンボル・レートは、各第１および第２データ信号の効率的な通信デューティー・サイクルである約５０％に、前方誤り訂正手法のためのオーバーヘッド・データを加えて２５６Ｋｂｉｔ／ｓのオーディオ・レートを支援するために約６００Ｋｂｉｔ／ｓが望ましい。従って、この６００Ｋｂｉｔ／ｓの第１および第２データ信号がデータ・ビットあたり１６符号のＰＮ符号シーケンスで変調された場合、各変調データ信号のチップ・レートは約９６００Ｋｂｉｔ／ｓになる。さらに高い送信周波数が欲しい場合は、上述のような所望のもしくは目標の送信周波数までさらに引き上げるために、さらなるＲＦ変調もしくはアップコンバートを、この「チップ」された変調データ信号に行なえばよい。さらに、近接磁気結合通信システムのためには、ＲＦ搬送周波数は変調データ信号のチップ・レートの約４〜８倍程度の値だけを選択することが望ましい。近接磁気結合を用いて集積型ＤＳ−ＳＳ送受信器システムを動作させる重要な利点は、国内および／または国際ＥＭＣ基準のＲＦスプリアス輻射の要求よりも低いレベルまで必要送信電力を小さくし得ることである。実際にはスプリアス輻射の要求は、対象とする装置から遠距離で測定される。
【００４０】
しかし、対応する従来のＲＦを用いた通信システムがある一定レベルの遠距離輻射電磁エネルギーに対して結合できるよりも、近接磁気結合通信システムは、送受信器の輻射電磁エネルギーを受信アンテナにより強く結合することができる。従って、遠距離で測定されるような送受信器からのＲＦスプリアス輻射エネルギーを抑制する目的では、近接磁気結合システムは優れた特性を有する。
【００４１】
欧州ＥＭＣ規格ＥＮ５５０２２によれば、全ての無線送信装置は、２３０ＭＨｚ以下のほぼ全域の周波数帯でスプリアス輻射電力密度が−５４ｄＢｍ以下であり、かつ２３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲では−５４ｄＢｍでなければならない。従って、もし集積型ＤＳ−ＳＳ送受信システムの輻射電力密度が、０Ｈｚ〜１ＧＨｚの全送信周波数帯域で−５４ｄＢｍより低ければ送受信システムはこの要求に適合する。
【００４２】
図３において、コンポジットＲＦ信号は、ＲＦ入力回路１００によって増幅され、バンドパス・フィルタ処理される。ＲＦ搬送波復元回路１０５は、前記コンポジットＲＦ信号からＲＦ搬送波を抽出し、前記ＲＦ搬送波は、その後にダウンコンバーター１１０によってコンポジットＲＦ信号と混合あるいは重畳される。このとき、チップ・レートで変調された状態のデジタル信号からなる変調データ信号が、ダウンコンバーター１１０の出力で復元される。その後、前記変調データ信号はＰＮ信号同期およびシンボル・タイミング回路１１５に与えられ前記デジタル信号のシンボル・レートを決定する復元同期クロック信号と復元同期チップド・クロック信号とが生成される。そして、前記復元同期クロック信号は、積分器１２５の積分時間周期を制御するために使われ、また積分器出力信号は、積分の結果を対応するビット値、例えば＋１あるいはー１に変換する決定デバイスに与えられる。誤り訂正回路１３０は、決定デバイスの出力信号に含まれるエラーを検出／訂正し、これによって復元同期デジタル信号をその出力に供給する。復元同期チップド・クロック信号は、対象となるペアの補聴器で使用される特定のＰＮシーケンスを生成するローカルＰＮシーケンス発生器１２０のタイミングを制御するために、ＰＮ信号同期回路によって使用される。
【００４３】
図４はＰＮ信号同期およびシンボル・タイミング回路（１１５、図３）を実現するように設計された遅延ロック・ループである。ローカルＰＮ発生器１２０と二つの時間シフトしたバージョンの前記同期ＰＮ信号が、進相および遅相制御信号を発生するために使用され、これによって前記ローカルＰＮ発生器の信号と前記復元変調データ信号の間の最大相関を得るために、同期シーケンス信号の位相を調節する。時間シフトはそれぞれプラス／マイナスＴｃ／２である。
【００４４】
図５は、いわゆるスライディング相関器を用いた望ましい捕捉方法を示すための、望ましいクロックＶＣＯ（２００、図４）のさらに詳細なブロック図である。
積分器（１２５、図３）の出力がＭシンボル分続いて特定の閾値よりも低いとき、前記スライディング相関器は、ローカルＰＮシーケンス発生器（１２０、図３）への１クロックサイクルを欠落させる。これによってローカルＰＮ発生器が発生するシーケンスが１サイクルだけオフセットする。
前記ＰＮ信号は、周期Ｌで繰り返しており、Ｌは２^８−１から２^１６−１の間に設定されている。そして、前記送信機側のＰＮシーケンスへサイクル整合するためのサイクルはＬサイクルスチール以内に発生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のステレオ補聴システムの簡単なブロック図である。
【図２】
本発明の補聴システムにおける集積型ＤＳ−ＳＳ送受信システムの簡単なブロック図を示す。
【図３】
図２に示したＤＳ−ＳＳ送信システムの受信器ならびにクロック抽出および生成部のさらに詳細なブロック図である。
【図４】
同期符号化シーケンスを生成する回路のさらに詳細を示したブロック図である。
【図５】
図４のクロックＶＣＯ回路をさらに詳細に示したブロック図である。

Claims

無線によって双方向デジタル・データ信号の通信を行うように構成された第１および第２の人工聴覚器官を備えたステレオ聴覚システムであって、前記第１の人工聴覚器官は、
受け取った音響信号に応じて第１入力信号を発生するように構成された第１マイクロフォンと、
第１デジタル入力信号を発生するために第１サンプリング・クロック信号によって前記第１入力信号をサンプリングするように構成された第１アナログ／デジタル変換器と、
互いに同期した符号化クロック信号、データ・レート・クロック信号および前記第１サンプリング・クロックを発生するように構成された第１クロック発生器と、
前記符号化クロック信号に同期して反復符号化シーケンスを発生するように構成された第１シーケンス発生器と、
前記データ・レート・クロック信号に同期して第１データ信号を供給するように構成された第１データ発生手段と、
第１変調データ信号を第２人工聴覚器官の第２無線送受信器へ送信するために前記第１データ信号を受けて前記反復符号化シーケンスで変調し、前記第２無線送受信器から受信した第２変調データ信号から第２データ信号を復元するように構成された第１無線送受信器と、
第１加工済データ信号を第１音響あるいは電気出力信号に変換するように構成された第１出力手段を備え、
前記第２人工聴覚器官は、
受け取った音響信号に応じて第２入力信号を発生するように構成された第２マイクロフォンと、
第２デジタル入力信号を発生するために第２サンプリング・クロック信号によって前記第２入力信号をサンプリングするように構成された第２アナログ／デジタル変換器と、
第２符号化クロック信号に同期して前記第１シーケンス発生器の反復符号化シーケンスのバージョンを発生するように構成された第２シーケンス発生器と、
復元クロック信号に同期して第２データ信号を供給するように構成された第２データ発生手段と、
前記第１無線送受信器からの前記第１変調データ信号を受信し、かつ第２変調データ信号を前記第１無線送受信器へ送信するために、前記バージョンの反復符号化シーケンスで前記第２データ信号を変調するように構成された第２無線送受信器と、
前記第１変調データ信号と前記バージョンの反復符号化シーケンスとを関係づけることによって、前記第１データ信号を復元し、かつ前記第１符号化クロック信号に同期して前記第２サンプリング・クロック信号と前記復元クロック信号を発生するために、前記第１変調データ信号にロックするよう構成された第２クロックおよびデータ復元手段と、
第２処理済データ信号を第１音響あるいは電気出力信号に変換するように構成された第２出力手段を備え、
これによって、各マイクロフォン入力信号を同期サンプリングする聴覚システムを提供するために、人工聴覚器官の各サンプリング・クロック信号が、時間的に同期するステレオ聴覚システム。
前記第１人工聴覚器官のデータ発生手段は、前記第１処理済データを供給するために、予め決められた信号処理アルゴリズムに従って前記第１デジタル入力信号と前記第２データ信号を処理するように構成されたデジタル・シグナル・プロセッサを備えるか、
もしくは
前記第２人工聴覚器官のデータ発生手段が、前記第２処理済データ信号を供給するために、予め決められた信号処理アルゴリズムに従って前記第１データ信号と前記第２デジタル入力信号を処理するように構成されたデジタル・シグナル・プロセッサを備える請求項１のステレオ聴覚システム。
前記第１人工聴覚器官のデータ発生手段は、
前記第１処理済データ信号を前記第１出力手段に供給するために、予め決められた第１信号処理アルゴリズムに従って前記第１デジタル入力信号と前記第２データ信号を処理するように構成された第１デジタル・シグナル・プロセッサを備え、
前記第２人工聴覚器官の前記データ発生手段は、
前記第２処理済データ信号を前記第２出力手段に供給するために、予め決められた第２信号処理アルゴリズムに従って前記第２デジタル入力信号と前記第１データ信号を処理するように構成された第２デジタル・シグナル・プロセッサを備える請求項１のステレオ聴覚システム。
前記第１デジタル・シグナル・プロセッサと前記第１出力手段は、前記符号化クロック信号に同期して動作し、前記第２デジタル・シグナル・プロセッサと前記第２出力手段は、前記復元クロック信号に同期して動作し、
これによって、位相の揃った音響もしくは電気出力信号を使用者に供給できる聴覚システムを提供するために、各人工聴覚器官の音響もしくは電気出力信号は、時間的に同期化されうる請求項３のステレオ聴覚システム。
さらに第２の人工聴覚器官は、
第２符号化クロック信号と前記第２サンプリング・クロック信号を発生するように構成された第２クロック発振器と、
前記第２クロックおよびデータ復元手段と前記第２クロック発振器に作用的に接続され、前記第２人工聴覚器官のクロック信号源として前記第２クロックおよびデータ復元手段と前記第２クロック発振器を選択的に使用するように構成されたクロック・モード選択手段を備え、
これによって前記第１変調データ信号が中断している期間中に、各人工聴覚器官のモノラル動作モードを支援する先行する請求項のいずれかのステレオ聴覚システム。
前記第１人工聴覚器官は、さらに、前記第１人工聴覚器官のクロック信号を前記第２クロック発振器に同期させるために、両方の人工聴覚器が前記第２変調データ信号にロックすることのできる第１クロックおよびデータ復元手段を備え、
これによってステレオ動作期間中に、第１または第２人工聴覚器官が、一方がマスター・デバイス、他方がスレーブ・デバイスとして動作することが可能な請求項５のステレオ聴覚システム。
前記各人工聴覚器官は、
ホスト・プログラム・システムと前記人工聴覚器官の間でプログラムデータを交換するためのプログラム・インターフェイスと、
前記プログラム・インターフェイスを介してプログラム可能であり、かつそれらの動作を制御するために前記クロック・モード選択手段に作用的に接続されたコンフィギュレーション・レジスタを備え、
これによって適合セッション設定可能なシステムを支援する請求項６のステレオ聴覚システム。
さらに前記第１無線送受信器は、
前記第２人工聴覚器官に送信する第１ＲＦ変調データ信号を生成および送信するために前記第１変調データ信号をさらに変調するように構成された第１ＲＦ変調器と、前記第２ＲＦ変調データ信号から前記第２変調データ信号を復元するように構成された第１復調器を備え、
さらに、前記第２無線送受信器は
前記第１人工聴覚器官に送信する前記第２ＲＦ変調データ信号を生成及び送信するために前記第２変調データ信号をさらに変調するように構成された第２ＲＦ変調器と、前記第１無線送受信機からの前記第１ＲＦ変調データ信号から前記第１変調データ信号を復元するように構成された第２ＲＦ復調器を備えることを特徴とする先行する請求項のいずれかのステレオ聴覚システム。
前記第１および第２の無線送受信器はそれぞれ誘導コイルを備え、
前記誘導コイルが、前記誘導コイル間の近接磁気結合を利用して変調データ信号又はＲＦ変調データ信号を送受信するように構成された先行する請求項のいずれかのステレオ聴覚システム。
第１及び第２の人工聴覚器官を備えた無線式同期補聴システムであって、
前記第１の人工聴覚器官はさらに、
受け取った音響信号に応じて第１入力信号を発生するように構成された第１マイクロフォンと、
第１デジタル入力信号を発生するために第１サンプリング・クロック信号によって前記第１入力信号をサンプリングするように構成された第１アナログ／デジタル変換器と、
互いに同期して符号化クロック信号および前記第１サンプリング・クロック信号を発生するように構成された第１クロック発生器と、
前記符号化クロック信号に同期して反復符号化シーケンスを発生するように構成された第１シーケンス発生器と、
反復符号化シーケンスに基づいて前記第２人工聴覚器官の第２無線受信器へ同期信号を送信するように構成された第１無線送受信器と、
第１音響出力信号を供給するために、前記符号化クロック信号に同期して作動し、予め決められた第２信号処理アルゴリズムに従って前記第２デジタル入力信号を処理するように構成された第１デジタル・シグナル・プロセッサおよび第１出力手段を備え、
前記第２人工聴覚器官は、
受け取った音響信号に応じて第２入力信号を発生するように構成された第２マイクロフォンと、
第２デジタル入力信号を発生するために第２サンプリング・クロック信号を用いて前記第２入力信号をサンプリングするように構成された第２アナログ／デジタル変換器と、
復元クロック信号に同期して前記第１シーケンス発生器の反復符号化シーケンスのバージョンを発生するように構成された第２シーケンス発生器と、
前記同期信号を受信し、前記反復符号化シーケンスを復元するように構成された第２無線受信器と、
前記同期信号と前記バージョンの反復符号化シーケンスを関係づけることによって、前記第１符号化クロック信号に同期した前記復元クロック信号および前記第２サンプリング・クロック信号を発生するために、復元のための前記同期信号にロックするように構成された第２クロック復元手段と、
前記復元クロック信号に同期して作動し、第２音響出力信号を供給するために、予め決められた第２信号処理アルゴリズムに従って前記第２デジタル入力信号を処理するように構成された第２デジタル・シグナル・プロセッサおよび第２出力手段を備え、
これによって、両方の人工聴覚器官の信号遅延が一致した、ＤＳＰを用いた無線式同期補聴システムを提供するために、人工聴覚器官は時間的に同期して動作する無線式同期補聴システム。
前記第１は、第２人工聴覚器官の動作モードを制御するためのデジタル制御データを発生するように構成され、
前記第１無線送受信器は、反復符号化シーケンスによってデジタル制御データを変調し、前記デジタル制御データを同期信号として使用するように構成された請求項１０の同期補聴システム。
前記第１および第２シーケンス発生器の各反復符号化シーケンスが、擬似ランダム雑音（ＰＮ）シーケンスからなる請求項１０または１１の同期聴覚システム。
前記第１シーケンス発生器が、周波数ホッピング方式反復符号化シーケンスを発生するために、擬似ランダム雑音（ＰＮ）シーケンスの値に基づいて周波数シンセサイザーの搬送周波数を選択するように構成された請求項１０または１１の同期聴覚システム。