JP2010171674A - Hearing aid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、補聴器に関するものである。 The present invention relates to a hearing aid.
補聴器の信号処理には、サブバンド方式と、FFT方式があるが、FFT方式の方が応答性が速いので脚光を浴びている。このFFT方式の構造は、以下のようになっている(例えば、特許文献1参照)。 There are two types of signal processing for hearing aids, the subband method and the FFT method, but the FFT method is attracting attention because of its faster response. The structure of the FFT system is as follows (see, for example, Patent Document 1).
即ち、マイクロホンと、このマイクロホンの出力側に接続されたAD(Analog to Digital)変換器と、このAD変換器の出力側に接続された周波数分析器と、この周波数分析器の出力側に接続されたゲイン設定器と、このゲイン設定器の出力側に接続された周波数合成器と、この周波数合成器の出力側に接続されたDA(Digital to Analog)変換器と、このDA変換器の出力側に接続されたレシーバーと、前記周波数分析器とゲイン設定器の間に、その入力側が接続され、その出力側が前記ゲイン設定器に接続されたゲイン調整器とを備えた構成となっている。
上記従来例における課題は、電池寿命が短くなってしまうということであった。即ち、従来例において、マイクロホンに入力される音が大きくなってしまった場合には、周波数合成器においても、その大きくなった音を処理するために、広いビット幅が必要となり、そしてこの様に、周波数合成器のビット幅が広がれば、当然のこととして、その出力側のDA変換器のビット幅も広くなり、この結果として、これら周波数合成器及びDA変換器における電力消費は大きくなり、このことが、電池寿命を短くさせてしまうのであった。 The problem in the conventional example is that the battery life is shortened. That is, in the conventional example, when the sound input to the microphone becomes loud, the frequency synthesizer also needs a wide bit width in order to process the loud sound. If the bit width of the frequency synthesizer increases, the bit width of the DA converter on the output side naturally increases, and as a result, the power consumption in these frequency synthesizer and DA converter increases. This shortens the battery life.
そこで、本発明は、電池寿命を長くさせることを目的とするものである。 Therefore, the object of the present invention is to extend the battery life.
そしてこの目的を達成するために、本発明は、マイクロホンと、このマイクロホンの出力側に接続されたAD変換器と、このAD変換器の出力側に接続された周波数分析器と、この周波数分析器の出力側に接続されたゲイン設定器と、このゲイン設定器の出力側に接続された周波数合成器と、この周波数合成器の出力側に接続されたDA変換器と、このDA変換器の出力側に接続されたレシーバーと、前記周波数分析器とゲイン設定器の間に、その入力側が接続され、その出力側が前記ゲイン設定器に接続されたゲイン調整器とを備え、前記ゲイン調整器は、前記周波数分析器とゲイン設定器の間にその入力側が接続されたチャンネルパワー演算部と、このチャンネルパワー演算部の出力側に並列接続された飽和ゲイン抑圧部及びゲインテーブル参照部とを有し、前記ゲインテーブル参照部の出力を飽和ゲイン抑圧部に接続すると共に、この飽和ゲイン抑圧部に閾値設定部の出力側を接続し、前記飽和ゲイン抑圧部の出力側を前記ゲイン設定器に接続し、これにより、所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the present invention includes a microphone, an AD converter connected to the output side of the microphone, a frequency analyzer connected to the output side of the AD converter, and the frequency analyzer. A gain setter connected to the output side of this, a frequency synthesizer connected to the output side of this gain setter, a DA converter connected to the output side of this frequency synthesizer, and the output of this DA converter And a gain adjuster having an input side connected between the frequency analyzer and the gain setter and an output side connected to the gain setter, the gain adjuster comprising: A channel power calculation unit having an input side connected between the frequency analyzer and the gain setting unit, and a saturation gain suppression unit and a gain table connected in parallel to the output side of the channel power calculation unit. And connecting the output of the gain table reference unit to the saturation gain suppression unit, connecting the output side of the threshold setting unit to the saturation gain suppression unit, and connecting the output side of the saturation gain suppression unit to the saturation gain suppression unit Connected to the gain setter, thereby achieving the intended purpose.
本発明は、マイクロホンと、このマイクロホンの出力側に接続されたAD変換器と、このAD変換器の出力側に接続された周波数分析器と、この周波数分析器の出力側に接続されたゲイン設定器と、このゲイン設定器の出力側に接続された周波数合成器と、この周波数合成器の出力側に接続されたDA変換器と、このDA変換器の出力側に接続されたレシーバーと、前記周波数分析器とゲイン設定器の間に、その入力側が接続され、その出力側が前記ゲイン設定器に接続されたゲイン調整器とを備え、前記ゲイン調整器は、前記周波数分析器とゲイン設定器の間にその入力側が接続されたチャンネルパワー演算部と、このチャンネルパワー演算部の出力側に並列接続された飽和ゲイン抑圧部及びゲインテーブル参照部とを有し、前記ゲインテーブル参照部の出力を飽和ゲイン抑圧部に接続すると共に、この飽和ゲイン抑圧部に閾値設定部の出力側を接続し、前記飽和ゲイン抑圧部の出力側を前記ゲイン設定器に接続したものであるので、電池寿命を長くすることが出来る。 The present invention relates to a microphone, an AD converter connected to the output side of the microphone, a frequency analyzer connected to the output side of the AD converter, and a gain setting connected to the output side of the frequency analyzer. A frequency synthesizer connected to the output side of the gain setter, a DA converter connected to the output side of the frequency synthesizer, a receiver connected to the output side of the DA converter, A gain adjuster having an input side connected between the frequency analyzer and the gain setter and an output side connected to the gain setter, the gain adjuster comprising: the frequency analyzer and the gain setter; A channel power calculation unit having an input side connected in between, and a saturation gain suppression unit and a gain table reference unit connected in parallel to the output side of the channel power calculation unit. The output of the bull reference unit is connected to the saturation gain suppression unit, the output side of the threshold setting unit is connected to the saturation gain suppression unit, and the output side of the saturation gain suppression unit is connected to the gain setting unit. Therefore, the battery life can be extended.
即ち、本発明においては、ゲイン調整器のチャンネルパワー演算部で演算したチャンネル毎の合算した値が、その一つのチャンネルでも閾値設定部で設定した閾値よりも高いと、各チャンネルのゲインを各チャンネル毎に設定されたゲインテーブル参照部の値から飽和ゲイン抑圧部で減算し、その値をゲイン設定器に供給するようにしたので、周波数合成器においては、過大な入力が入ってくることが無く、その結果として、この周波数合成器及びその出力側のDA変換器におけるビット幅を広くする必要は無く、これにより、電力消費を抑制出来るので、結論として、電池寿命を長くすることが可能となるものである。 That is, in the present invention, when the sum value for each channel calculated by the channel power calculation unit of the gain adjuster is higher than the threshold value set by the threshold setting unit even in that one channel, the gain of each channel is set to each channel. Since the saturation gain suppression unit subtracts the value from the gain table reference unit set every time and supplies the value to the gain setter, there is no excessive input in the frequency synthesizer. As a result, it is not necessary to widen the bit width in the frequency synthesizer and the DA converter on the output side, thereby reducing the power consumption, and as a result, it is possible to extend the battery life. Is.
以下に、本発明の補聴器の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the hearing aid of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施形態における補聴器は、図1に示す如く、本体ケース1のフェースプレート2には、マイクロホン3と、電池挿入口4と、音量つまみ5が設けられ、さらに、フェースプレート2とは反対側に音口6が設けられている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the hearing aid in the present embodiment is provided with a
図2は、前記本体ケース1内に設けられた機能部品を電気的に示したものである。即ち、図1に示したマイクロホン3が最も上流側に配置され、このマイクロホン3と、このマイクロホン3の出力側に接続されたAD変換器7と、このAD変換器7の出力側に接続された周波数分析器8と、この周波数分析器8の出力側に接続されたゲイン設定器9と、このゲイン設定器9の出力側に接続された周波数合成器10と、この周波数合成器10の出力側に接続されたDA変換器11と、このDA変換器11の出力側に接続されたレシーバー12と、前記周波数分析器8とゲイン設定器9の間に、その入力側が接続され、その出力側が前記ゲイン設定器9に接続されたゲイン調整器13とを備えている。
FIG. 2 shows electrically the functional components provided in the
また、前記ゲイン調整器13は、前記周波数分析器8とゲイン設定器9の間にその入力側が接続されたチャンネルパワー演算部14と、このチャンネルパワー演算部14の出力側に並列接続された飽和ゲイン抑圧部15及びゲインテーブル参照部16とを有し、前記ゲインテーブル参照部16の出力を飽和ゲイン抑圧部15に接続すると共に、この飽和ゲイン抑圧部15に閾値設定部17の出力側を接続し、前記飽和ゲイン抑圧部15の出力側を前記ゲイン設定器9に接続している。
The gain adjuster 13 includes a channel
さらに、前記周波数分析器8は、AD変換器7からゲイン設定器9に向けて直列に、バッファ部18と、分析窓設定部19と高速フーリエ変換部(以下、FFTと称す)20が接続されている。
Further, the
さらにまた、前記周波数合成器10は、ゲイン設定器9の出力側に逆高速フーリエ変換部(以下、IFFTと称す)21を接続し、このIFFT21の出力側に、オーバーラップ加算部22を接続すると共に、IFFT21にバッファ部23の入力側を接続し、このバッファ部23の出力側に前記オーバーラップ加算部22を接続し、このオーバーラップ加算部22の出力側に前記DA変換器11を接続した構成となっている。
Furthermore, the
なお、前記レシーバー12から出力された音は、前記音口6を介して使用者の鼓膜へと放射される構成となっている。
The sound output from the
以上の構成において、マイクロホン3から入った音は、図3に示す如くAD変換器7で多ビットのデジタル信号に変換され、このデジタル信号がバッファ部18を介して分割窓設定部19に供給される。なお図3は、理解を容易にするために、マイクロホン3に入る音を正弦波として例示したものである。
In the above configuration, the sound input from the
この分割窓設定部19においては、例えばハニング窓関数を用いて図3の入力を図4の如く変換する。この図4の値は、次に、FFT20により、時間軸の信号から周波数軸の信号へと、図5の如くフーリエ変換される。
In the divided
このフーリエ変換された値は、ゲイン調整器13のチャンネルパワー演算部14へと供給され、ここで、図6に示す如く、その値は、チャンネル毎に分割される。さらにこのチャンネルパワー演算部14は、図6に示す各チャンネルの周波数帯域における値を合算する。この時、デシベル状態での加算となるので、この図6に示す各チャンネルの最大値がそのチャンネルの合算値とほぼ同様のものとなる。
The Fourier-transformed value is supplied to the channel
ここで注意すべきは、レシーバー12から出力される音圧の制限値を図7に示す各チャンネルのゲイン特性からも理解されるように、例えば110デシベルとしている。このとき、閾値設定部17における閾値は図8に示す図7の拡大図からも理解されるように、それぞれのチャンネル対して決定される、例えばチャンネル3の閾値は110デシベルとなる。このチャンネル3の閾値110デシベルに対して、図6からも理解される上記各チャンネルの合算値で、チャンネル3の合算値が120デシベルと前記チャンネル3の閾値110デシベルよりも大きくなっていることである。
It should be noted here that the limit value of the sound pressure output from the
飽和ゲイン抑圧部15は、このようにチャンネル1からチャンネル5の前記合算値のうち少なくとも一つが閾値設定部17の各チャンネルの閾値よりも大きくなった場合に、各チャンネルのゲインを全体的に下げることとなる。具体的には、図9は、ゲインテーブル参照部16に収納された使用者各人毎に設定されたゲインテーブルを示しており、この図9からも理解されるように、チャンネル1からチャンネル5のゲインテーブルは、それぞれ異なった値となっている。
The saturation gain suppression unit 15 reduces the gain of each channel as a whole when at least one of the total values of the
従って、飽和ゲイン抑圧部15で抑圧した値もこのゲインテーブル参照部16の特性を考慮した値となる。 Therefore, the value suppressed by the saturation gain suppression unit 15 is also a value considering the characteristics of the gain table reference unit 16.
この部分について、さらに詳細に説明すると、前述の如く、チャンネル3の合算値は120デシベルとなっており、チャンネル3の閾値が110デシベルであるので、閾値よりも大きくなっている。このとき、飽和ゲイン抑圧部15で抑圧する値は、図10からも理解されるように制限値になるように、チャンネル1からチャンネル5の全体に渡ってマイナス10デシベルのゲイン抑圧を行うこととなる。
This portion will be described in more detail. As described above, the total value of
再び図6と図9に戻って、チャンネル1の値を確認すると、合算値は略50デシベルとなっているので、このゲインテーブル参照部16は、図9からも理解されるように、10デシベル、ゲインを上げることを要求することとなる。
Returning to FIG. 6 and FIG. 9 again, when the value of
しかしながら、飽和ゲイン抑圧部15においては、上述の如く10デシベルゲインを下げることが設定されたので、結論として、このチャンネル1としてゲイン設定器9へは、図11に示す如く、プラス10デシベル引く10デシベル=0デシベルが伝達される。このため、チャンネル1の合算値50デシベルは、このゲイン設定器9でなんらの加算、減算が行われず、この結果として、このチャンネル1に関しては、ゲイン設定器9から図11の太線Aで示す如く50デシベルが出力されることとなる。
However, since the saturation gain suppression unit 15 is set to lower the 10 decibel gain as described above, as a conclusion, the
このようなことはチャンネル2からチャンネル5の各出力に対しても同様に行われるのであるが、特に特徴的なチャンネル3について説明を行うと、チャンネル3の合算値は、図6に示す如く120デシベルであったので、図9の120デシベルに対応させてみる。この図9に示す如く、0デシベルゲインを調整することになる。飽和ゲイン抑圧部15においては、上述の如く10デシベルゲインを下げることが設定されたので、結論として、このチャンネル1としてゲイン設定器9へは、図11に示す如く、0デシベル引く10デシベル=マイナス10デシベルが伝達される。その結果として、ゲイン設定器9の出力はこのチャンネル3に関しては、図11に示す如く110デシベルの出力を行うことになる。
This is the same for each output of
図11における細線Bは、チャンネルパワー演算部14におけるチャンネル1からチャンネル5の合算値を示しているが、上述した図6と図9に図示したチャンネル1からチャンネル5全てに渡り、それぞれ適切なマイナス10デシベルの減算を行うことで、この図11に示す如く、チャンネル1からチャンネル5では、それぞれに適切な減算が行われることとなる。
A thin line B in FIG. 11 indicates the total value of the
しかしここで重要なことは、閾値110デシベルを超えたチャンネル3の出力を図11に示す如く10デシベルも大幅に抑圧したが、チャンネル1からチャンネル5の補正後のゲイン設定器9からの出力は、補正前の特性に近似する図11の細線Bとほぼ同じ傾向を示しており、このことが、使用者に対する違和感を与えないものとなることである。
However, what is important here is that the output of the
そして、この図11の太線Aのゲイン設定器9からの出力が従来でも行われていたIFFT21による周波数軸の信号から時間軸の信号への変換が行われ、これがバッファ部23及びオーバーラップ加算部22を介した後、DA変換器11でアナログ信号に変換され、レシーバー12で音に変換され、これが音口6から前述の如く使用者の鼓膜へと放出されることとなる。
Then, the output from the
なお、本実施形態においては、前記チャンネル1からチャンネル5の周波数帯域幅を、チャンネル2<チャンネル1<チャンネル3<チャンネル4<チャンネル5と設定することで、使用者への使用感を高めている。ちなみに、チャンネル3は、略600〜略1400ヘルツとすることで、最も使用頻度の高いエリアをカバーする状態としている。その他、チャンネル1は略400ヘルツ以下、チャンネル2は略400〜略600ヘルツ、チャンネル4は略1400ヘルツ〜略2900ヘルツ、チャンネル5は略2900ヘルツ以上としている。
In the present embodiment, the frequency bandwidth of
本実施形態においては、結論として、ゲイン設定器9からの出力を図11の太線Aの如く110デシベルを超えない状態とした、つまり、出力レベルを適切に抑制したので、それを扱う周波数合成器10及びDA変換器11はビット幅を広げる必要はなく、よって、これら周波数合成器10及びDA変換器11における電力消費を抑制することが出来、この結果として、図示していないが、図2に示す各部を動作させる電池の寿命を大幅に長くすることが出来る。
In the present embodiment, as a conclusion, the output from the
本発明は、マイクロホンと、このマイクロホンの出力側に接続されたAD変換器と、このAD変換器の出力側に接続された周波数分析器と、この周波数分析器の出力側に接続されたゲイン設定器と、このゲイン設定器の出力側に接続された周波数合成器と、この周波数合成器の出力側に接続されたDA変換器と、このDA変換器の出力側に接続されたレシーバーと、前記周波数分析器とゲイン設定器の間に、その入力側が接続され、その出力側が前記ゲイン設定器に接続されたゲイン調整器とを備え、前記ゲイン調整器は、前記周波数分析器とゲイン設定器の間にその入力側が接続されたチャンネルパワー演算部と、このチャンネルパワー演算部の出力側に並列接続された飽和ゲイン抑圧部及びゲインテーブル参照部とを有し、前記ゲインテーブル参照部の出力を飽和ゲイン抑圧部に接続すると共に、この飽和ゲイン抑圧部に閾値設定部の出力側を接続し、前記飽和ゲイン抑圧部の出力側を前記ゲイン設定器に接続したものであるので、電池寿命を長くすることが出来る。 The present invention relates to a microphone, an AD converter connected to the output side of the microphone, a frequency analyzer connected to the output side of the AD converter, and a gain setting connected to the output side of the frequency analyzer. A frequency synthesizer connected to the output side of the gain setter, a DA converter connected to the output side of the frequency synthesizer, a receiver connected to the output side of the DA converter, A gain adjuster having an input side connected between the frequency analyzer and the gain setter and an output side connected to the gain setter, the gain adjuster comprising: the frequency analyzer and the gain setter; A channel power calculation unit having an input side connected in between, and a saturation gain suppression unit and a gain table reference unit connected in parallel to the output side of the channel power calculation unit. The output of the bull reference unit is connected to the saturation gain suppression unit, the output side of the threshold setting unit is connected to the saturation gain suppression unit, and the output side of the saturation gain suppression unit is connected to the gain setting unit. Therefore, the battery life can be extended.
即ち、本発明においては、ゲイン調整器のチャンネルパワー演算部で演算したチャンネル毎の合算した値が、その一つのチャンネルでも閾値設定部で設定した閾値よりも高いと、各チャンネルのゲインを各チャンネル毎に設定されたゲインテーブル参照部の値から飽和ゲイン抑圧部で減算し、その値をゲイン設定器に供給するようにしたので、周波数合成器においては、過大な入力が入ってくることが無く、その結果として、この周波数合成器及びその出力側のDA変換器におけるビット幅を広くする必要は無く、これにより、電力消費を抑制出来るので、結論として、電池寿命を長くすることが可能となるものである。 That is, in the present invention, when the sum value for each channel calculated by the channel power calculation unit of the gain adjuster is higher than the threshold value set by the threshold setting unit even in that one channel, the gain of each channel is set to each channel. Since the saturation gain suppression unit subtracts the value from the gain table reference unit set every time and supplies the value to the gain setter, there is no excessive input in the frequency synthesizer. As a result, it is not necessary to widen the bit width in the frequency synthesizer and the DA converter on the output side, thereby reducing the power consumption, and as a result, it is possible to extend the battery life. Is.
従って、電池を用いる補聴器としての適用が大いに期待されるものとなる。 Therefore, application as a hearing aid using a battery is greatly expected.
1 本体ケース
2 フェースプレート
3 マイクロホン
4 電池挿入口
5 音量つまみ
6 音口
7 AD変換器
8 周波数分析器
9 ゲイン設定器
10 周波数合成器
11 DA変換器
12 レシーバー
13 ゲイン調整器
14 チャンネルパワー演算部
15 飽和ゲイン抑圧部
16 ゲインテーブル参照部
17 閾値設定部
18 バッファ部
19 分析窓設定部
20 FFT
21 IFFT
22 オーバーラップ加算部
23 バッファ部
DESCRIPTION OF
21 IFFT
22
Claims (8)
このマイクロホンの出力側に接続されたAD変換器と、
このAD変換器の出力側に接続された周波数分析器と、
この周波数分析器の出力側に接続されたゲイン設定器と、
このゲイン設定器の出力側に接続された周波数合成器と、
この周波数合成器の出力側に接続されたDA変換器と、
このDA変換器の出力側に接続されたレシーバーと、
前記周波数分析器とゲイン設定器の間に、その入力側が接続され、その出力側が前記ゲイン設定器に接続されたゲイン調整器とを備え、
前記ゲイン調整器は、
前記周波数分析器とゲイン設定器の間にその入力側が接続されたチャンネルパワー演算部と、
このチャンネルパワー演算部の出力側に並列接続された飽和ゲイン抑圧部及びゲインテーブル参照部とを有し、
前記ゲインテーブル参照部の出力を飽和ゲイン抑圧部に接続すると共に、この飽和ゲイン抑圧部に閾値設定部の出力側を接続し、
前記飽和ゲイン抑圧部の出力側を前記ゲイン設定器に接続した補聴器。 A microphone,
An AD converter connected to the output side of the microphone;
A frequency analyzer connected to the output side of the AD converter;
A gain setter connected to the output side of this frequency analyzer;
A frequency synthesizer connected to the output side of this gain setter;
A DA converter connected to the output side of the frequency synthesizer;
A receiver connected to the output side of the DA converter;
Between the frequency analyzer and the gain setting device, an input side thereof is connected, and an output side thereof is provided with a gain adjuster connected to the gain setting device,
The gain adjuster is
A channel power calculation unit having an input side connected between the frequency analyzer and the gain setting unit;
A saturation gain suppression unit and a gain table reference unit connected in parallel to the output side of this channel power calculation unit,
The output of the gain table reference unit is connected to a saturation gain suppression unit, and the output side of the threshold setting unit is connected to the saturation gain suppression unit,
A hearing aid in which the output side of the saturation gain suppression unit is connected to the gain setting device.
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