JP2016537880A - 確率論的な聴力損失補償を備えた補聴器 - Google Patents
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Abstract
Description
○伝音性聴力損失:鼓膜への外耳道および中耳の小骨(耳小骨)が、音を効率良く伝達することができず、音が内耳、蝸牛に達しない場合に現出する。
○感音性聴力損失:内耳(蝸牛)が、または蝸牛からのインパルスを脳の聴覚中枢もしくは脳に送る神経が損傷した場合に現出する。感音性聴力損失の対する最も一般的な理由は、蝸牛内の有毛細胞の損傷である。
○混合性聴力損失:上記2つのタイプの聴力損失の組合せである。
音に応じて音声信号を提供するステップと、
音声信号の信号レベルの関数として聴力損失の計算を行うための聴力損失モデルを提供するステップと、
聴力損失が聴力損失モデルに従って正常な聴力に復元されるように、音声信号を、聴力損失が補償された音声信号へと確率論的に処理するステップと
を含む。
音に応じて音声信号を提供するための入力変換器と、
音声信号の信号レベルの関数として聴力損失を計算するための聴力損失モデルと、
聴力損失が聴力損失モデルに従って正常な聴力に復元されるように、音声信号を、聴力損失が補償された音声信号へと処理するように構成された確率論的な聴力損失補償器と、
好ましくは、聴力損失が補償された音声信号を、対象者の聴覚系により受け取ることのできる聴覚出力信号、例えば、音響出力信号、インプラント変換器信号などへと変換するための出力変換器と
を備える。
○所定の聴力損失モデルは、信号処理アルゴリズムの一部を形成する。
○任意の所与の聴力損失モデルに対する聴力損失補償ゲインの自動推論。
○確率分布の逆分散としての、時定数の適正な記述。
○聴力損失モデルの確率論的記述を可能にする。原理的には、個々のモデルを「平均グループ」モデルに関連付ける階層的な聴力損失モデルが容易になる。
○聴力損失補償を学習することが容易になる。
○適正な評価フレームワークが、聴力損失補償アルゴリズムに提供される。
図1は、周波数の関数としての人間の正常な聴力の聴力閾値レベルのプロット10を示す。人間は、約20Hzから約20kHzの周波数範囲の音を聞くことができる。
以下では、聴力損失補償の新しい方法が、ラウドネスの復元に関して開示される。しかし、聴力損失は、正常な聴力へと復元されて、それによって選択された聴力損失モデルに従う人の聴覚系が、正常な聴力を備えた人の聴覚系と同じ聴取結果を得ることができるような、例えば、語音聴取閾値、ラウドネスと語音聴取閾値の組合せなどであってもよいことは明らかである。
yωは、周波数帯ωにおけるdB表示の音声信号レベルであり、
gωは、周波数帯ωにおけるdB表示の推定されたゲインであり、かつ
fHL(.)は、聴力損失モデルである。
図7は、新しい方法に従って動作する確率論的な聴力損失補償器500のブロック図を示す。
Claims (15)
- 音に応じて音声信号を提供するための入力変換器と、
前記音声信号の信号レベルの関数として聴力損失を計算するための聴力損失モデルと、
前記聴力損失が前記聴力損失モデルに従って正常な聴力に復元されるように、前記音声信号を、聴力損失が補償された音声信号へと処理するように構成された確率論的な聴力損失補償器と
を備える補聴器。 - 前記聴力損失は、スペクトル・パワー、ラウドネス、語音聴取閾値、および音感の質のうちの少なくとも1つに関係する、請求項1に記載の補聴器。
- 前記確率論的な聴力損失補償器は、ベイズ推定に基づいて動作するように構成される、請求項1に記載の補聴器。
- 前記確率論的な聴力損失補償器は、カルマンフィルタ、拡張カルマンフィルタ、オンライン変分ベイズ・カルマンフィルタ、無香料カルマンフィルタ、または粒子フィルタを備える、請求項1に記載の補聴器。
- 前記聴力損失モデルが、Zurekモデルに基づいている、請求項1に記載の補聴器。
- 前記音声信号の前記信号レベルは、前記音声信号の平均値、前記音声信号のrms値、前記音声信号の平均振幅値、前記音声信号のピーク値、または前記音声信号の包絡線値を含む、請求項1に記載の補聴器。
- 前記確率論的な聴力損失補償器は、再帰的技法を用いてゲインを求めるように構成される、請求項1に記載の補聴器。
- 前記確率論的な聴力損失補償器は、前記聴力損失モデルに基づいて前記ゲインを求めるように構成される、請求項7に記載の補聴器。
- 前記確率論的な聴力損失補償器は、再帰的技法を含むカルマン・フィルタリング原理を用いて、前記ゲインを求めるように構成される、請求項7に記載の補聴器。
- 聴力損失補償の方法であって、
音に応じて音声信号を提供するステップと、
前記音声信号の信号レベルの関数として聴力損失を計算するための聴力損失モデルを提供するステップと、
前記聴力損失が前記聴力損失モデルに従って正常な聴力に復元されるように、前記音声信号を、聴力損失が補償された音声信号へと確率論的に処理するステップと
を含む方法。 - 前記聴力損失は、スペクトル・パワー、ラウドネス、語音聴取閾値、および音感の質のうちの少なくとも1つに関係する、請求項10に記載の方法。
- 前記確率論的に処理する前記ステップは、ベイズ推定に基づいて実施される、請求項10に記載の方法。
- 前記確率論的に処理する前記ステップは、確率論的な補償器を用いて実施され、前記確率論的な補償器が、カルマンフィルタ、拡張カルマンフィルタ、オンライン変分ベイズ・カルマンフィルタ、無香料カルマンフィルタ、または粒子フィルタである、請求項10に記載の方法。
- 前記確率論的に処理する前記ステップは、再帰的技法を用いてゲインを求めるステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記確率論的に処理する前記ステップは、再帰的技法を含むカルマン・フィルタリング原理を用いて、前記ゲインを求めるステップを含む、請求項14に記載の方法。
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