JP2018511280A - ダイナミックコンプレッサを制御する装置及び方法並びにダイナミックコンプレッサの増幅値を決定する方法 - Google Patents

Abstract

補聴器のダイナミックコンプレッサ５２０を制御する装置は、左右のオーディオ信号１７０，１８０の両耳類似度１１０を決定する結合信号分析部１００と、両耳類似度１１０と左又は右のオーディオ信号のある帯域内のレベル１３０とに依存して左又は右のオーディオ信号のその帯域のための増幅値１４５を提供する増幅調整部１４０とを含む。ダイナミックコンプレッサ５２０のための増幅値を決定する方法は、左チャネル用の第１ダイナミックコンプレッサ及び右チャネル用の第２ダイナミックコンプレッサを片耳オーディオ信号のために調整するステップ７００と、右チャネル及び左チャネルにおける両耳オーディオ信号のための修正済みチャネル増幅機能を決定するステップ７２０と、片耳オーディオ信号のためのチャネル増幅機能を適用しかつ両耳信号のための修正済みチャネル増幅機能を適用するステップ７３０とを含む。【選択図】 図１

Description

本発明はオーディオ信号処理に関し、特に、補聴器に関連するオーディオ信号処理に関する。

補聴器を調整又は適応させるとき、個人のラウドネス感覚は非常に重要である。聴力損失は、典型的にはオーディオグラム（聴力図）によって記述され、典型的には１２５Ｈｚと８ＫＨｚとの間である何とか聞こえる音のレベル（聴覚閾値レベル、ＨＴＬ）と、不快なほど高いラウドネス感覚に繋がる音のレベル（不快ラウドネスレベル，ＵＣＬ）とを含む。低いレベルの音は、聴覚障害者のためには、それが再び可聴となるように増幅されるべきである。しかし、聴覚障害者は、不快音量レベルについて、典型的には通常聴覚の所有者達と同様のレベルを有する。この現象はリクルートメント(Recruitment)と称される。これは、高レベル信号については、それが聴覚障害者にとって「やかまし過ぎ」にならぬように、その増幅を有意に低減させなければならないことを意味する。現状の補聴器において、このレベル及び周波数依存の増幅は、多帯域ダイナミックコンプレッサによって実行されている。そのコンプレッサは、入力信号を異なる周波数帯域に分割し、各周波数帯域における現在のレベルを測定するという方法で、望ましい増幅を計算して適用することができる。増幅値を個人の聴覚に対して適応させるときの一つの目標は、ラウドネス知覚の実質的な正常化である。しかしながら、各周波数チャネルにおける狭帯域ラウドネス補償の結果として、広帯域及び広帯域両耳信号においては、高すぎると知覚されるラウドネスをもたらしてしまう。従って、各周波数帯域内における個別の増幅規制を有する一つの多帯域ダイナミックコンプレッサを用いて、狭帯域信号及び広帯域信号のためのラウドネス補償を取得することが不可能であるという技術的課題がある。なぜなら、正確な増幅値を適用するためには、信号タイプの更なる区別を行う必要があるからである。この課題に関連して、様々な研究によって支持された様々な意見がある。しかし、日々の聴覚状態における現状の補聴器調整は、高い周囲レベルにおいてやかまし過ぎると知覚されているという、有意な経験的示唆がある。この特定の課題を現実的な方法で解決することが本発明の目的である。

今日、多帯域ダイナミックコンプレッサを個別の聴覚損失に対して適合させることは、典型的にはオーディオグラムを入力パラメータとして含む規定的な適合式（praeskriptiven Anpassformel）に基づいて実行されている。ラウドネス・ベースの方法では、オーディオグラムに加えてラウドネスのスケーリングも実施されなければならないので、初期適合のための測定演算量が増加してしまう。これまで、日常の臨床実務における閾値ベースの規定的適合に対し、ラウドネス・ベースの方法を確立することができなかったのは、適合において測定可能な利点が限られており、従って細かい調整に掛かる時間を節約できないからである。補聴器を適合させるための現状の基準は、ＮＡＬ−ＮＬ２，ＤＳＬ［ｉ／０］のようなオーディオグラム・ベースの規則、又は、Ｓｉｅｍｅｎｓ社によるＣｏｎｅｘｘＦｉｔのような製造者特異の適合規則である。これらの閾値ベース適合規則は、典型的には広帯域信号（ＮＡＬ−ＮＬ１スピーチ信号）のスピーチ理解度及びラウドネスの回復を最適化するよう構成されており、追加的に、経験的な修正ファクタ（ＮＡＬ−ＮＬ２増幅低減、なぜならＮＡＬ−ＮＬ１はやかまし過ぎると評価される傾向があったので）を含む。ラウドネス補償の方法において、狭帯域ラウドネス機能を回復するため又はスピーチのラウドネスを正常化するための、ある試みがなされてきた。初期適合の後で、補聴器聴覚訓練士による細かい調整が行われ、典型的には広帯域信号について、装置を個別のラウドネス感覚及び主観的嗜好に対して調整する。狭帯域信号と広帯域信号とに対して異なる増幅値を適用するために、１つの信号の帯域幅とレベルとをそれぞれ使用する可能なアルゴリズムは、非特許文献１に記載されている。異なる信号タイプ（例えば狭帯域と広帯域）に対して１つのアルゴリズムがどのように調整され得るかという疑問が残る。１つの可能な解決策は、非特許文献１に記載されたように、多帯域ダイナミックコンプレッサにおける増幅を信号依存的に規制するために、ラウドネスモデルを使用することである。一般化されたラウドネスモデルを使用する際の欠点は、狭帯域信号及び広帯域信号の個別のラウドネス評価における推定誤差であり、これは特に補聴状態において重大となる。

補聴器の調整が全ての状況について適切にはならないことは、この調整の特異な欠点と言える。その理由の１つは、調整が典型的には片耳信号のためになされていないことである。換言すれば、補聴器を使用することになる各個人にとって、補聴器内のダイナミックコンプレッサが、まず例えば左耳について調整され、次に右耳について調整されるであろうことを意味する。調整がたとえ狭帯域信号及び広帯域信号について均等に適合するように行われた場合でも、これらの調整は、例えば両耳信号タイプにとってはまだやかまし過ぎることが分かってきた。しかし、そのような信号について可能であれば快適なラウドネスを得るために、増幅値が低減された場合には、他の信号がまた低くなり過ぎるであろう。

このため、補聴器の調整は特定の信号タイプには相対的に良好に働くが、他の信号タイプについては適切でないという問題を発生させ、これは一方では人間の聴覚の非線形性に起因するものであり、他方では聴覚障害の多様なタイプに起因するものである。

D. Oetting et al., "Model-based loudness compensation for broad- and narrow-band signals", Proceedings of ISAAR 2013; Auditory plasticity _ Listening with the brain, 2013

本発明の目的は、ダイナミックコンプレッサを制御し、ダイナミックコンプレッサの増幅値を決定する、改善された概念を提供することである。

この目的は、請求項１に記載のダイナミックコンプレッサを制御する装置、請求項１２に記載のダイナミックコンプレッサを制御する方法又は請求項１３に記載のダイナミックコンプレッサの増幅値を決定する方法、又は請求項１５に記載のコンピュータプログラムによって達成される。

補聴器のダイナミックコンプレッサを制御する装置は、左右のオーディオ信号間の類似度を決定して両耳類似度を取得する、結合信号分析部を含む。更に、左又は右のオーディオ信号のある帯域についての増幅値を、両耳類似度とその帯域内の左又は右のオーディオ信号のレベルとに依存して提供するために、増幅調整部が設けられている。

結合信号分析部は、例えばユーザーによって手動で制御されることができ、又は、左右のチャネルをその両耳性(Binauralitaet)に関して実際に分析する分析部として作動することもできる。

増幅調整部は、両耳のラウドネス合計を考慮するよう構成されている。狭帯域片耳テスト信号に基づいて補聴器を調整すると、その補聴器を使用する個人にとって、特に高レベル広帯域信号について、やかまし過ぎ、よって我慢できないようなラウドネス感覚をもたらしてしまうことが分かってきた。換言すると、その個人は、広帯域両耳信号をやかまし過ぎると知覚するのである。しかし、広帯域両耳信号が調整に使用されるように調整を行った場合、例えば電話の会話中のような片耳信号は、その個人にとっては低すぎることになる。

その上、両耳ラウドネス合計の影響は、特にスピーチ信号のような広帯域信号において発生すること、とりわけ、関連する帯域における平均から高いレベルを有する信号において発生することが分かってきた。他方、狭帯域信号及び／又は平均から低いレベルを有する信号においては、その影響はさほど顕著ではなく、両耳と片耳の調整間の差は小さく、その結果、片耳信号又は両耳信号のための調整が、それぞれ他のクラスの信号にも良好に適合する。

好ましい実施形態は、補聴器の調整を改善するアルゴリズム及び方法に関連する。特に、一実施形態は、多帯域ダイナミックコンプレッサと、各周波数帯域内の増幅が１つ又は複数の規制パラメータ(Regelungsparameter)によって追加的に制御され得るようにそのダイナミックコンプレッサを調整すること、とに関連し、その規制パラメータは、入力信号の分析と異なる信号クラスへのそれら入力信号の分類とによってパラメータ化されたものである。特に、オーディオ信号の両耳性が決定され、個々の帯域についての増幅値がその信号の両耳性に基づいて決定される。他の規制パラメータは、信号の帯域幅、それぞれの帯域エネルギーに対する全体的エネルギーの比、隣接帯域のマスキングレベルに対する信号の比、マスクされない帯域の数、可聴帯域における信号エネルギーの分布の幅などであり、信号の両耳性（片耳：片方の耳だけに対する信号、両耳：両方の耳に対する同じ信号）に加えて使用されるものである。一実施形態において、多帯域コンプレッサにおける増幅は、まず信号の第１クラス、例えば片耳信号について調整され、次に信号の他のクラス、例えば両耳信号についてラウドネス感覚がこれらの調整を用いて測定されて、それらの結果が、所定のラウドネス目標関数を得るためのアルゴリズム内で修正パラメータ又は変更パラメータとして適用される。そのような方法で適応されたアルゴリズムは、信号の両方のクラスについてのラウドネス補償をもたらし、その結果として、信号の更なる所望のクラスについての調整をもたらす。

本発明の好ましい実施形態は、特に両耳信号について、広帯域ラウドネス知覚の補聴された状態を直接的に測定することにより、聴覚障害者にとって変更されたラウドネス感覚を狭帯域及び広帯域信号について補償するコンプレッサの、より効率的で改善された増幅調整をもたらす。

そのように調整された補聴器又は聴覚機器を装着している場合、低レベルの狭帯域信号、例えば洗濯機の信号音は十分にやかましいものとして知覚されるが、他方、やかましい広帯域信号、例えば交通雑音、即ち両耳の広帯域信号はやかまし過ぎるものとして知覚される訳ではない。

その上、調整の手間は低減され得るので、ラウドネススケーリングを実行するための診断上の手間が増大しても、全体的に見れば時間的な利点が残ることになる。

添付図面を参照しながら、以下に本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。

ダイナミックコンプレッサを制御する装置のブロック図である。 両耳類似度、チャネルレベル及び帯域幅に基づいてチャネル増幅を提供するチャネル増幅機能の概略図である。 固定のチャネル増幅機能及びパラメータ依存のレベル変化を有する更なるチャネル増幅機能の図である。 信号分類部と、下流の増幅調整部及びチャネル増幅機能計算部と、をそれぞれ有する両耳プロセッサの概略図である。 マイクロホン、オーディオプロセッサ、多帯域ダイナミックコンプレッサ及び音声生成部を有する補聴器の概略図である。 左右のチャネルのための２つの補聴器の概略図である。 ダイナミックコンプレッサの増幅値を決定する方法を示す流れ図である。 図７のダイナミックコンプレッサの増幅値の調整に関する実装を示す。 聴覚障害者と比較した場合の通常聴覚者の聴力を示す。 片耳狭帯域信号及び片耳テスト信号に対して適応された補聴器についての聴覚曲線を示す。 片耳狭帯域信号及び両耳テスト信号に対して適応された補聴器についての聴覚曲線を示す。 狭帯域及び広帯域信号についての最適調整を取得するためのチャネルレベル増強を示す。 種々のテスト信号、即ち狭帯域及び異なる広帯域のテスト信号のバークスペクトルの概略図である。

図１は、ダイナミックコンプレッサを制御する装置のブロック図であり、図１には示されていないが、そのダイナミックコンプレッサは増幅調整部１４０の出力から増幅ファクタ１４５を受け取る。典型的には補聴器内に配置されているダイナミックコンプレッサを制御する装置は、左オーディオ信号１７０と右オーディオ信号１１８との類似度を決定して両耳類似度１１０を取得する結合信号分析部１００を含む。両耳類似度１１０は増幅調整部へと供給され、その両耳類似度１１０に依存して左又は右のオーディオ信号のための増幅値が提供される。さらに、増幅値は左又は右のオーディオ信号のレベル１３０に依存し、そのレベル１３０は信号分析部１２０によって提供されており、信号分析部１２０は左オーディオ信号１７０及び／又は右オーディオ信号１８０を取得してレベル結果１３０を出力している。代替的に、レベルはまた結合信号分析部１００によって提供されてもよく、その結合信号分析部は、入力パラメータとして左オーディオ信号の信号特性１７５及び右オーディオ信号の信号特性１８５を図１に示すように受け取る。

特に、増幅調整部１４０は、同一レベル１３０において、低い両耳類似度１１０のために提供される増幅ファクタと比較して、高い両耳類似度１１０におけるオーディオ信号のためにはより小さな増幅ファクタ１４５を提供するよう構成されている。

これは、両耳信号について、同一レベルにおいては、非両耳信号や片耳信号のためにそれぞれ使用される増幅信号よりも小さな増幅信号が使用されることを意味する。このことはグラフ１５０により概説されており、増幅調整部１４０が、同一レベルで高い両耳類似度１１０を有する信号については比較的小さな増幅ファクタを提供する一方で、同一レベルで低い両耳類似度を有する場合には比較的大きな増幅ファクタが使用される。

レベル測定のために、信号分析部１２０は、同一帯域幅を有するＦＦＴフィルタバンク、又は、高周波になるほど帯域が広くなるバークフィルタバンクのような聴覚的に補償されたフィルタバンクなどの、フィルタバンクを含む。このフィルタバンクは、左右のオーディオ信号を複数の帯域へと分割し、各帯域内の個々のレベルを決定するために使用される。これらレベルは、左信号の信号特性１７５と右信号の信号特性１８５として、結合信号分析部１００へと伝送される。信号分析部１２０によって決定され得る更なる信号特性の中には、信号の帯域幅、信号レベル、スペクトル分布の記述及びレベル変化の時間挙動などが、その他と共に含まれる。信号特性は、入力信号を可能な限り正確に記述する役割を担い、それにより、結合信号分析部１００において、ラウドネス補償のために不可欠な信号パラメータを計算可能となり、従って、増幅調整部１４０による必要な増幅ファクタ１４５の決定が可能となる。補聴器を装着しているとき、信号特性は無線インターフェイスを介して左デバイスから右デバイスへと伝送される。全入力信号の伝送は、高いデータレート及び高い電流消費を起こす恐れもあり、これはここでは回避されるべきである。よって、信号を記述している必要な信号特性だけが低いデータレートで伝送されるべきである。左右のチャネル間に有線インターフェイスが存在するヘッドホンでの実装においては、信号分析部は入力信号を結合信号分析部へと無修正状態で送ることもでき、その場合、レベル１３０と帯域幅２１０と両耳類似度１１０に関する左右のチャネルの全ての分析が、結合信号分析部１００において実行される。

更に、一実施形態において、結合信号分析部は、左右のオーディオ信号を帯域幅に関して分析する実際の結合信号分析部として構成されており、その場合、増幅調整部は、左又は右のオーディオ信号が狭帯域か広帯域かどうかに依存して、その帯域のための増幅ファクタを調整するよう構成されている。

好ましい一実施形態において、同一両耳類似度と同一レベルとを有する場合、狭帯域信号よりも広帯域信号に対してより低い増幅値１４５が使用される１５５。これは、特に広帯域信号において顕著であり、狭帯域信号においてはさほど顕著でないが、両耳ラウドネス合計が聴覚障害者にとって増強されるという状況を考慮したものであり、そのため、特に補聴器が狭帯域調整され、かつ聴覚障害者がテスト環境外の現実の生活の中で広帯域信号を聞く状況において、エラー含みの状態が発生してしまう。

ここで注意すべきは、増幅値は実際には、正の増幅又は負の増幅、即ち減衰にも関与し得るということである。増幅値が例えば増幅ファクタである場合、１より大きい増幅ファクタは実際の増幅をもたらし、他方、１よりも小さい増幅ファクタはそれぞれの減衰、即ち負の増幅をもたらす。

図２は増幅調整部の代替例を示し、この増幅調整部は、チャネルレベル１３０と帯域幅２１０と両耳類似度１１０とに依存してそれぞれのチャネル増幅を提供する、チャネル増幅機能（関数）２００を実装している。チャネル増幅機能は、テーブル、算術的関数又はそれら両方の組合せとして構成されてもよい。特に、テーブル構成の場合、チャネルレベル１３０が入力パラメータとして使用され、チャネル増幅１４５が出力パラメータとして使用されるという事実から成立し得る。両耳類似度と同様に、帯域幅は異なる個々のテーブルの間で選択を行うことができ、その場合、帯域幅と両耳類似度の各組合せについて個別のテーブルが存在し、各テーブルがある入力チャネルレベルについての特異なチャネル増幅を提供する。

代替例を図３に示す。ここでは、狭帯域チャネル増幅機能３００が存在し、それは入力レベル３１０によって「励起」され、ある帯域のために増幅ファクタ１４５を提供する。入力レベル３１０は図３において「第２人工レベル」と称される。その第２人工レベル３１０は以下のように取得される。

まず、実際のレベル３３０及び１３０がそれぞれ測定されて、第１チャネルレベル増強部３２０へと入力される。第１チャネルレベル増強部３２０は、ＳＭＲのような帯域幅パラメータ２１０により制御され、広帯域信号のためのチャネルレベル増強を取得する。他方、狭帯域信号についてはチャネルレベル増強は実行されない。換言すれば、相対的に狭帯域の信号とそれらのレベルとは、それぞれブロック３２０を無修正で通過し、他方、広帯域信号についての実際のレベル３３０は増強されて、第１人工レベル３４０が取得される。狭帯域調整されたチャネル増幅機能を使用して広帯域信号のための最適な調整が取得されるよう大きさ設定された、当該人工レベル３４０は、次に両耳類似度１１０により制御される第２チャネルレベル増強部３５０へと入力される。両耳信号が決定されると、第２人工レベル３１０を取得するために第１人工レベル３４０は更に増強されるであろうが、他方、その信号は電話の会話のような片耳であると両耳類似度１１０が示す場合には、第２チャネルレベル増強部３５０を無修正で通過し、その結果、この場合には第２人工レベル３１０が第１人工レベルと同等になる。

帯域幅／両耳類似度／チャネルレベルの異なる組合せのための異なるチャネル増幅機能の代替的な実施形態もまたあり得る。一実施形態において、増幅調整部１４０は、例えば片耳信号のために調整されたレベル増幅値機能３００を実装するよう構成されており、その場合、両耳類似度に依存して、レベル増幅値機能及びチャネル増幅機能又は入力レベル（４０，３５０，３１０）がレベル増幅値機能３００において修正される。

ここで、増幅調整部は、好ましくは、両耳類似度に依存して、左又は右チャネルの測定されたオーディオ信号レベルに対して入力レベルを増強し、同じ測定レベルについてより小さな増幅ファクタを最終的に得るよう構成されている。

好ましい一実施形態において、比較的精密に調整されたオーディオ信号分析が実行され、その場合、好ましくは、信号分析部１２０が６個以上の帯域におけるレベル分析を実行し、更に好ましくは、全ての２４個のバーク帯域について及び補聴器のために技術的に重要なバーク帯域において、それぞれ分析を実行する。このような構成では、増幅調整部１４０は、少なくとも６個の帯域の各々について、及び左右のオーディオ信号の各オーディオ信号について、増幅ファクタを提供するよう構成されている。結合信号分析部１００は、左チャネル１７０と右チャネルとを相互に実際に比較し、短時間スペクトルのような左チャネルの信号特性１７５と右チャネルの信号特性１８５とを比較するよう構成されている。

代替的又は追加的に、結合信号分析部１００は手動入力１６０によっても制御されることができ、その結果、補聴器を装着したある個人が、電話で会話するときに例えば片耳状態へと個別の手動の切り換えを行い、電話の会話が終了したときに両耳状態へと切り戻すことができる。換言すれば、両耳類似度１１０は、オーディオ信号分析、又は左右の耳に補聴器を装着している人の操作のいずれかにより取得され得る。代替的又は追加的に、両方の制御選択肢の組合せ、即ち追加的な手動の制御選択肢を用いた信号分析が結合信号分析部によって実行され得る。１つの制御選択肢は、例えば補聴器自体又はリモコンに付いている小さなスイッチであってもよく、この場合、２つの補聴器が無線又は有線の入力インターフェイスを備えている。

この点に関し、図６を参照されたい。図６は、特に、ある個人の左耳などである第１チャネル用の補聴器６０１と、右耳用などである第２チャネル用の第２補聴器６０２とを示している。図６において、手動入力の選択肢は、両方の補聴器６０１，６０２に対する手動制御入力１６０として示されている。代替的に、アンテナ６１１，６１２が２つの補聴器６０１，６０２にとっての無線インターフェイスを指示する目的で図示されており、これらインターフェイスを介して２つの補聴器が通信可能である。更に、例えば両方のオーディオ信号に基づいて作動する結合信号分析部が、第１チャネル用の第１補聴器６０１、又は第２チャネル用の第２補聴器６０２のいずれかに装備されていてもよく、両耳類似度の結果をそれぞれ他の補聴器へと送信する。代替的に、結合信号分析部は両方の補聴器内に存在してもよい。更に代替的には、結合信号分析部は２つの補聴器とは別の第３の装置内に装備されてもよく、その第３の装置は２つの補聴器と通信してもよい。

一実施形態において、結合信号分析部はスペクトル比較を実行する。このために、結合信号分析部は、左オーディオ信号１７０のスペクトル１７５と、右オーディオ信号１８０のスペクトル１８５とを受け取り、スペクトル比較を実行する。実際の比較は、例えば帯域毎に実行されてもよく、各帯域について左右の信号間のレベル差を決定し、複数の帯域のレベル差を評価した後で、片耳信号又は両耳信号のいずれが検査されていたのかを判定する。１つの選択肢は、例えば、１つの帯域内でのレベルが１つの閾値、例えば３ｄＢなどを超える範囲で異なる場合には、その帯域内では非類似と判定される。次に、その信号に関連する複数の帯域の（非）類似度の結果が評価され、その複数の帯域が非類似結果を提供する場合には、片耳信号であると指示される。換言すれば、両耳類似度によって上述のような場合に片耳信号が指示され、その一方で、全ての帯域の少数部分だけが非類似の結果を提供する場合には、両耳類似度により、両耳特性及び両耳状態がそれぞれ指示される。

結合信号分析部はさらに、混合された時間／周波数ドメインの比較操作を実行するよう構成されてもよい。ここで、２つの補聴器６０１，６０２は、現在の信号部分のバークスペクトルを相互に交換し、バークスペクトル又は少なくともバークスペクトルの一部に基づいて両耳性を決定する。その上、両耳性の決定は、帯域選択的な方法で実行されてもよく、例えば、最初の例えば８個のバーク帯域を含む低い周波数ドメインにおいては両耳状態と判定され、他方、例えばその８番目のバーク帯域より上の高い周波数ドメインにおいては片耳状態と判定されてもよく、又はその逆の判定も起こり得る。従って、増幅ファクタは、できるだけ良好な補聴制御を得るために、個々の帯域について個別に調整されることができる。

図５は、マイクロホン５００とオーディオプロセッサ５１０と多帯域ダイナミックコンプレッサ５２０と音声生成部５３０とを有する補聴器の概略図を示す。この構成では、オーディオプロセッサ５１０は、Bluetooth（登録商標）又は任意の他の近接場通信(Nahfeld-Kommunikation)などによる異なるチャネルからの情報を取得するよう構成されている。

本発明の好ましい実施形態において、帯域幅依存の増幅の制御に加え、両耳類似度に基づく制御も実行される。この制御は、個人の最適な支援を実現するために、リアルタイムで実行される。

他方、本発明の概念はまた、狭帯域信号と広帯域信号とについてだけでなく、両耳信号、特に両耳広帯域信号についても、異なる手順を用いて補聴器を調整するような適応にも使用される。

構成にもよるが、その適応方法のために、補聴なし又は補聴ありの測定値のラウドネス判定が使用されてもよく、又は、そのラウドネス判定はラウドネスモデルから推定されることもできる。従って、本発明はまた、狭帯域信号と広帯域信号間の差別化をせずに、両耳類似度だけに基づいて選択的増幅を実行することもできる。しかし、両耳類似度に加えて、帯域幅制御された処理と増幅値の決定とを実行することが望ましい。上述したように、ダイナミックプロセッサの適応は、補聴なし又は補聴ありの狭帯域又は好ましくは広帯域の測定値からのラウドネス感覚を用いて実行され得る。

更に、本発明はあるアルゴリズムに関連し、そのアルゴリズムはあるパラメータを増幅用の規制パラメータとして使用し、そのパラメータにより、信号を図４に示すように、狭帯域、広帯域、片耳及び両耳として分類することができる。

具体的には、オーディオ信号は信号分析部４００へと入力され、その信号分析部は、図１の結合信号分析部１００に関して上述したように、とりわけ両耳性又は片耳性を含む分類結果を提供する。両耳類似度は、次にチャネル増幅機能計算部及び増幅調整部１４０へとそれぞれ入力され、次に増幅ファクタ及び増幅値をそれぞれ帯域毎に提供し、このために、追加的に、図１に符号１３０で示したと同様に、各帯域について１つのレベルが使用される。両耳性／片耳性に追加する更なる信号分類は、狭帯域／広帯域の分類であり、又は更に別の分類、例えばスピーチ信号又は音楽信号の分類であり、これらもまた追加的に増幅ファクタの使用を必要とし得る。

好ましくは、調整及び適合のそれぞれのために、信号のそれぞれ異なるクラスに属するテスト信号、即ち狭帯域／広帯域、片耳／両耳のテスト信号が使用される。

特に、同一チャネルレベルを生成するがそれらの帯域幅に関しては異なる複数のテスト信号、例えばある中央周波数と複数の異なるバーク帯域幅とを有する一様励起雑音(ＵＥＮ:uniform exciting noise)を使用することが好ましい。その場合、同一チャネルレベルではあるが異なるクラスの信号については異なる増幅値が得られるように、異なるクラスについての増幅が処理済み信号から決定されてもよい。好ましくは、ダイナミックコンプレッサは、まず第１クラスの信号がラウドネスに関して適応され、次に、その処理を活性化しながら、第１クラスの信号のための増幅値を変化させずに他のクラスの信号が適応される。

実施形態は、聴覚障害者のダイナミックレンジを回復するように個人の聴力に対してオーディオダイナミック圧縮アルゴリズムを適応させるために適用され得る。適応規則とアルゴリズムとの間の組合せは、補聴器内で使用可能であるが、聴力支援を伴う他のオーディオ製品、例えばヘッドホンやヘッドセットの形態の補聴器などにおいても使用可能である。ラウドネススケーリングを用いて、前記組合せは日々の臨床的適用において使用され得る適応方法を提供する。オーディオ製品において、スケーリング変更はまた、未較正のデバイス内でそれぞれの適応を実行するためにも使用され得る。

一実施形態は、オーディオ信号のダイナミックレンジを制限する方法に関し、そのダイナミックレンジ制限は、信号の特定のクラス間を差別化する規制の際に存在する規制パラメータに依存して使用され、それら信号のクラスは、片耳性／両耳性と、可能性として狭帯域及び広帯域など信号の更なるクラスとを含み、一般的に、二値のイエス／ノー判定に加えて、可能な中間ステージが使用され得る。

ラウドネス判定を用いて第１クラスの信号に対してダイナミックコンプレッサを適応させた後で、第１クラスの信号のための増幅値を変更することなく第１クラスの信号に対して補聴を活性化している間に、他のクラスの信号が決定される。増幅ファクタを規制する目的で、自動増幅規制がダイナミック制限のために使用されてもよい。ダイナミックレンジの制限は複数の周波数チャネル内で実行でき、その場合、規制パラメータは、全ての周波数チャネルにおいて個別に計算されるか、異なる周波数チャネルに亘る計算規則により計算されるか、又は、全ての周波数チャネルについて同じ値と仮定してもよい。構成に依存して、カテゴリー・ラウドネススケーリング(kategoriale Lautheitsskalierung)がラウドネスを判定するために使用される。構成によるが、規制パラメータとしての信号の両耳性に加え、信号の帯域幅も規制パラメータとして追加的に使用され得る。構成に依存して、信号のダイナミクス自身もまた規制パラメータとして使用可能であり、その場合、好ましくは様々なオンセット／フェードアウェイ時間定数が使用される。ラウドネス判定は、連続的な信号表現を用いて、連続的又は不連続的に実行され得る。更に、補聴器の調整は自由場(Freifeld)の中で行うことが望ましく、さらなる構成においては、狭帯域片耳ラウドネス関数がヘッドホンを介して決定され、自由場における広帯域補聴が調整済みの狭帯域ラウドネス補償を用いて行われるように、補聴器の調整は実行される。

図７は、図５の多帯域ダイナミックコンプレッサ５２０のようなダイナミックコンプレッサの増幅値を決定するブロック図である。ステップ７００において、第１ダイナミックコンプレッサ及び第２ダイナミックコンプレッサが、第１及び第２チャネルにおける片耳オーディオ信号のためのチャネル増幅機能を用いて、第１及び第２チャネルについてそれぞれ調整される。ステップ７２０において、修正済みチャネル増幅機能が、第１チャネル及び第２チャネルにおける両耳テストオーディオ信号のために決定される。次に、図７の７４０で示すように、オーディオ信号が片耳信号又は両耳信号へと分類された後で、ステップ７３０において、片耳オーディオ信号のためのチャネル増幅機能が適用され、更に両耳信号のための修正済みチャネル増幅機能が適用される。

構成によるが、第１及び第２チャネルにおける両耳テストオーディオ信号のための修正済みチャネル増幅機能を決定するステップ７２０は、図８に示すステップを含む。ステップ８００は、第１及び第２チャネルについて両耳テスト信号を再生することを含む。ステップ８１０において、両耳テスト信号が検出され、一方では第１チャネルのための第１補聴器によって修正され、他方では第２チャネルのための第２補聴器によって修正され、その場合、第１補聴器と第２補聴器とは、片耳信号に対して既にそれぞれ調整されかつ適合されている。ステップ８２０において、修正済み両耳テスト信号、即ち２つの補聴器によって既に処理されたテスト信号に基づいたラウドネス判定が、典型的には電気的又は電子的デバイスによって受け取られる。

更に、第１及び第２チャネルにおける両耳テストオーディオ信号のための修正済みチャネル増幅機能を決定するステップ７２０は、変更ステップ８３０を含み、これも典型的には電気的又は電子的デバイスによるが、第１及び第２の補聴器のチャネル増幅機能を、ラウドネス判定が聴覚障害者でない個人のラウドネス判定と同じになるか、僅かに異なる程度になるまで変更する。このステップは、それぞれの目標機能を用いたフィードバック制御又はフォワード・カップリング・モードによって実行され得る。修正済みチャネル増幅機能は、これも典型的には電気的又は電子的デバイスによるが、受信されたラウドネス判定を使用して決定され、その場合、その修正済みチャネル増幅機能を第１補聴器内及び第２補聴器内で適用したとき、受信されたラウドネス判定が聴覚障害者でない個人のラウドネス判定から僅か数ｄＢしかレベル差が生じないように、決定される。

以下に、様々な聴覚テストを図９ａ−９ｃを参照しながら提示する。図９ａ−９ｃの各グラフにおいて、信号の全体的なレベルは横座標のｄＢ ＳＰＬで示され、その横座標の分割は０から１００ｄＢ ＳＰＬの範囲に亘る。ラウドネスは縦座標上にＣＵでプロットされおり、そのＣＵはカテゴリー単位（Kategorie-Einheiten）であり、主観的ラウドネスが「非常に低い」（５ＣＵ）から「やかまし過ぎる」（５０ＣＵ）まで変化する。更に、全てのグラフにおいて、灰色の太線は、通常聴覚を有する人、即ち通常聴覚者の平均曲線（Ｍｅａｎ ＭＨ）を示し、黒い太線は、聴覚障害者の平均曲線（Ｍｅａｎ ＨＩ−平均曲線−聴覚障害者）を示す。細い灰色線は、個別の聴覚障害者（Ｈｉ 個人）の曲線を示し、点曲線は通常聴覚を持つ９人の被験者の最小／最大値を示す。

水平線により結ばれた２つの点は、「非常にやかましい」（４５ＣＵ）点における聴覚障害者の最小と最大との間の差（ｍｉｎ／ｍａｘ ＨＩ)を示す。図９ｂは、片耳の定常テスト信号が使用された場合を示し、ＵＥＮ１のような狭帯域信号とＵＥＮ５，ＵＥＮ１７又はＩＦノイズのような広帯域信号との両方を含み、それらは特に図１１においてスペクトルに関して表されている。特に、図９ｂでは増幅適応が使用されており、そこでは狭帯域信号に対するラウドネス補償が得られるように増幅値が調整されている。狭帯域信号のため、特に片耳広帯域信号のための良好な片耳適応が示される。図９ｃは、比較として両耳テスト信号のためのラウドネス判定を示し、左の場合にはＵＥＮ１のような狭帯域テスト信号が使用されており、右の場合にはＩＦノイズのような広帯域テスト信号が使用されている。狭帯域テスト信号において、１９ｄＢの最小／最大値の距離と、通常聴覚者の平均レベル周辺の均一な分布とが示される。そのような場合には、修正は全く不要か殆ど必要でない。広帯域信号の分布の幅は、３５ｄＢの非常に高い値へと増大し、特に、最も鈍感な聴覚障害者が通常聴覚を有する平均的な人と近似的に対応するように、シフトされている。このような３５ｄＢの最小／最大値の距離の影響として、本発明を用いないと、聴覚障害者は通常聴覚を持つ人と比べ、３５ｄＢ付近の信号をやかまし過ぎると知覚することになる。このように本発明に従えば、両耳類似度に依存して、増幅ファクタの低減と、図３に示す構成においては第２人工レベル３１０への人工的なレベル増強とが実行され、最終的に、高レベルの信号、特に両耳の場合の広帯域信号に対し、より低い増幅が得られるようになる。増幅ファクタは、図９ｃの右のグラフに示された最小／最大ＨＩの距離ができるだけ小さくなるように、例えばたった２０ｄＢのオーダー、又は更に良好にはずっと小さくなるように、かつ分布が通常聴覚者の平均レベル周辺に均等に分布するように、適応される。

上述したように、ＨＩリスナー（聴覚障害者）のための個々のラウドネス関数は、細い灰色線として図９ａ−９ｃに示されている。ｘ軸上のレベルはダイナミック圧縮アルゴリズムにおける入力レベルに対応する。ＮＨラウドネス関数は、太い灰色線（平均値）と、灰色の点線（最小及び最大値）により示される。太い黒線は、ＨＩリスナーの平均的ラウドネス関数を示す。

図９ａはラウドネス補償なし、即ち補聴なしの狭帯域片耳ＬＮＮ２０００信号に関する状態を示す。予想されるように、ＨＩリスナーの大きな聴覚閾値のために、低いラウドネスの領域において、ラウドネス関数が右側へとずれている。図９ｂの左上に示された狭帯域ラウドネス補償の手法に従うＬＮＮ２０００信号の増幅の結果として、個人のラウドネス関数（細い灰色線）は平均ＮＨラウドネス関数（太い灰色線）に近くなる。平均の補償済みＨＩラウドネス関数（太い黒線）は、ＮＨ目標（太い灰色線）に対して良好に一致する。狭帯域ＵＥＮ１信号についても、片耳（Ｎ）及び両耳（Ｂ）の場合において同様の結果が得られる。片耳の広帯域信号（ＵＥＮ５，ＵＥＮ１７及びＩＦノイズ）については、目標ＮＨラウドネス関数と平均の補償済みＨＩラウドネス関数との間に良好な一致が見られる。両耳状態のＩＦノイズ信号については（図９ｃの右側を参照）、ＨＩリスナーは、２０ＣＵより上側で急上昇を伴う平均ラウドネス関数を示す。ここで、低いレベルにおいては、平均ＮＨリスナーと比較して同様のラウドネスが得られている。これは、両耳状態の広帯域ＩＦノイズ信号に対するＨＩリスナーの強い感受性を示し、両方のグループの平均値間には４５ＣＵにおいて１４．１ｄＢの距離が存在する。

このような強い感受性を低減するために、両耳状態が存在する場合にはチャネル増幅ファクタが低減される。

本発明の実施形態において、帯域選択的な増幅のために必要な修正値は、通常のラウドネス知覚を回復できるようにする値である。特に、本発明に従えば、両耳ラウドネス合計が考慮され、これがラウドネス知覚に対して有意に影響を与えることは、発明者らによって発見されてきた通りである。同等なラウドネス知覚を得るためには、１つの耳に提供される信号は、これらの信号が両方の耳に提供される場合と比べ、より高い値が必要となる。通常聴覚者にとって、この両耳ラウドネス合計の影響は、狭帯域信号よりも広帯域信号についてよりやかましいものとなる。この影響は、聴覚障害者にとって、狭帯域信号については明らかに同様であるが、広帯域信号についてはかなり増大する。本発明は、狭帯域補償に後続する広帯域信号のための必要な増幅低減を決定する方法を提供する。更に、本発明は、狭帯域補償に加え、これらの増幅低減ファクタが狭帯域補償から独立して適用され得ることを可能にする。

本発明の一実施形態は、通常聴覚を有する人々の平均ラウドネス関数を目標ラウドネス関数として使用し、狭帯域、広帯域、片耳及び両耳の信号とについて、それぞれの増幅値を決定する。ここで、目標ラウドネス関数もまた様々に決定又は事前決定され得る。例えば、ラウドネスに関して最も鈍感な通常聴覚者について測定されたラウドネス関数が使用されることができ、又は、ラウドネス関数は、「やかましい」を上回るラウドネス判定が全くなくなるように、各位置及び形態に関して事前決定されることもできる。

図１１は様々なテスト信号を示し、ここでは、狭帯域テスト信号ＵＥＮ１が単一のバーク帯域を占める様子と、第１の比較的低レベルの広帯域信号ＵＥＮ５が５個のバーク帯域を占める様子とが示される。より大きな広帯域信号ＵＥＮ１７は１７個のバーク帯域を占め、スピーチのスペクトルと非常に似たスペクトルを有する最大の広帯域信号であるＩＦノイズは全帯域幅、即ち２４個のバーク幅を占める。特に、図示された各信号において、各ＵＥＮ信号のエネルギーは、各バーク帯域に亘って均等に分布されており、ＵＥＮ１７信号の各帯域における個々のエネルギーの結合が、ＵＥＮ１信号の単一帯域におけるエネルギーをもたらすことになる。更に、全てのＵＥＮ５帯域におけるエネルギーの結合は、全てのＵＥＮ１７帯域又は単一のＵＥＮ１帯域におけるエネルギーと等しい。信号ＩＦノイズは、女性の話者についての長期間平均スピーチスペクトルと類似し、減少するバークスペクトルを示す。

両耳類似度を計算するとき、信号にとって重要な帯域だけが考慮されるべきである。例えば、高いレベル（例えば左右の耳に対して７０ｄＢ ＳＰＬ）を有する信号ＵＥＮ１が、低いレベルを有するＵＥＮ１７とミックスされる。ＵＥＮ１７のレベルは左右の耳で異なっており、例えば左側では３０ｄＢであり、右側では２０ｄＢである。よって、帯域の比較は全ての帯域において１０ｄＢの差があるという影響を与えるであろうし、これは０ｄＢの差があるＵＥＮ１の帯域とはかけ離れている。ＵＥＮ１はＵＥＮ１よりも有意にやかましく知覚されるので、ラウドネス感覚にとってはＵＥＮ１の帯域だけが本質的な重要性を持つ。それが、その信号について高い両耳類似度が決定される所以である。代替的に、ＵＥＮ１の帯域が高い両耳類似度を示す一方で、他の全ての帯域が低い両耳類似度を示すように、両耳類似度が各帯域について処理されてもよい。

本発明によれば、聴覚障害者は、片耳狭帯域ラウドネス補償の手法によって補聴されているときでも、より高いラウドネス判定を与えないことが確保される。なぜなら、増幅ファクタは、特に広帯域両耳信号について低減されるからである。従って、聴覚障害者はまた、スペクトルラウドネス合計と両耳ラウドネス合計の影響を受けると考えられる。更に、聴覚障害を診断するため、及び特に補聴器を調整するためにも、両耳表現を有する広帯域信号が既に使用されている場合には、聴覚障害者にとっての利便性が強く増強される。

これまで幾つかの態様を装置の文脈で示してきたが、これらの態様は対応する方法の説明をも表しており、１つのブロック又は装置が１つの方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップを説明する文脈で示した態様もまた、対応するブロック、項目、又は対応する装置の特徴を表している。

所定の構成要件にもよるが、本発明の実施形態は、ハードウエア又はソフトウエアにおいて構成可能である。この構成は、例えばフレキシブルディスク，ＤＶＤ，ブルーレイディスク，ＣＤ，ＲＯＭ，ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリ、ハードドライブ又は他の磁気若しくは光学メモリなどのデジタル記憶媒体を使用して実行することができ、そのデジタル記憶媒体は、その中に格納された電子的に読み取り可能な制御信号を有し、それら制御信号は、本発明の各方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働する（又は協働可能である）。従って、そのデジタル記憶媒体はコンピュータ読み取り可能であってもよい。本発明に従う幾つかの実施形態は、電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含み、それら制御信号は、上述した方法の１つを実行するようプログラム可能なコンピュータシステムと協働可能である。

一般的に、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として構成することができ、そのプログラムコードは当該コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で作動するときに、本発明の方法の一つを実行するよう作動可能である。そのプログラムコードは例えば機械読み取り可能なキャリアに記憶されていても良い。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するための、機械読み取り可能なキャリアに格納されたコンピュータプログラムを含む。

換言すれば、本発明の方法の一実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で作動するときに、上述した方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するために記録されたコンピュータプログラムを含む、データキャリア（又はデジタル記憶媒体、又はコンピュータ読み取り可能な媒体）である。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表現するデータストリーム又は信号列である。そのデータストリーム又は信号列は、例えばインターネットのようなデータ通信接続を介して伝送されるよう構成されても良い。

他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するように構成又は適応された、例えばコンピュータ又はプログラム可能な論理デバイスのような処理手段を含む。

他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。

幾つかの実施形態においては、（例えば書換え可能ゲートアレイＦＰＧＡのような）プログラム可能な論理デバイスが、上述した方法の幾つか又は全ての機能を実行するために使用されても良い。幾つかの実施形態では、書換え可能ゲートアレイは、上述した方法の１つを実行するためにマイクロプロセッサと協働しても良い。一般的に、そのような方法は、好適には任意のハードウエア装置によって実行される。これはコンピュータプロセッサ（ＣＰＵ）のように何れにでも適用可能なハードウエアであってもよく、又は、ＡＳＩＣのように方法に関して特定型のハードウエアであってもよい。

上述の実施形態は、本発明の原理の単なる説明に過ぎない。上述の装置及び詳細の修正及び変更が当業者にとって明らかなことは理解されよう。従って、本発明は以下に添付する特許請求の範囲の主題によってのみ限定されるべきであり、実施形態の説明及び解説の方法で表現された特定の詳細によっては限定されないことが趣旨である。

［参考文献］
[1] O, Strlcyk et.al., "Restoration of loudness summation and differential loudness growth in hearing-impaired listeners", The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 132, no. 4, pp. 2557-2568, October 2012
[2] D. Oetting et al., "Model-based loudness compensation for broad- and narrow-band signals", Proceedings of ISAAR 2013; Auditory plasticity _ Listening with the brain, 2013 （非特許文献１）
[3] Z. Chen, et al., "CHENFIT-AMP, A nonlinear Fitting and Amplification Strategy for Cochlear Hearing Loss", IEEE Transactions on Bio-medical Engineering, pp. 326-3237, July 2013
[4] J. Kiessling, et al., "Adaptive fitting of hearing instruments by category loudness scaling (ScalAdapt)", International Journal of Audiology, vol. 25, no. 3, pp. 153-160, 1996
[5] T. Brand, "Loudness Scaling", 8th EFAS Congress/10th Congress of the German Society of Audiology, Heidelberg: Deutsche Gesellschaft fur Audiologie e. V. 2007, pp. CD-ROM

この目的は、請求項１に記載のダイナミックコンプレッサを制御する装置、請求項１１に記載のダイナミックコンプレッサを制御する方法又は請求項１２に記載のダイナミックコンプレッサの増幅値を決定する方法、又は請求項１４に記載のコンピュータプログラムによって達成される。

図１は、ダイナミックコンプレッサを制御する装置のブロック図であり、図１には示されていないが、そのダイナミックコンプレッサは増幅調整部１４０の出力から増幅ファクタ１４５を受け取る。典型的には補聴器内に配置されているダイナミックコンプレッサを制御する装置は、左オーディオ信号１７０と右オーディオ信号１８０との類似度を決定して両耳類似度１１０を取得する結合信号分析部１００を含む。両耳類似度１１０は増幅調整部へと供給され、その両耳類似度１１０に依存して左又は右のオーディオ信号のための増幅値が提供される。さらに、増幅値は左又は右のオーディオ信号のレベル１３０に依存し、そのレベル１３０は信号分析部１２０によって提供されており、信号分析部１２０は左オーディオ信号１７０及び／又は右オーディオ信号１８０を取得してレベル結果１３０を出力している。代替的に、レベルはまた結合信号分析部１００によって提供されてもよく、その結合信号分析部は、入力パラメータとして左オーディオ信号の信号特性１７５及び右オーディオ信号の信号特性１８５を図１に示すように受け取る。

好ましい一実施形態において、同一両耳類似度と同一レベルとを有する場合、狭帯域信号よりも広帯域信号に対してより低い増幅値１４５が使用される。この点は、グラフ１５５により示されている。これは、特に広帯域信号において顕著であり、狭帯域信号においてはさほど顕著でないが、両耳ラウドネス合計が聴覚障害者にとって増強されるという状況を考慮したものであり、そのため、特に補聴器が狭帯域調整され、かつ聴覚障害者がテスト環境外の現実の生活の中で広帯域信号を聞く状況において、エラー含みの状態が発生してしまう。

帯域幅／両耳類似度／チャネルレベルの異なる組合せのための異なるチャネル増幅機能の代替的な実施形態もまたあり得る。一実施形態において、増幅調整部１４０は、例えば片耳信号のために調整されたレベル増幅値機能３００を実装するよう構成されており、その場合、両耳類似度に依存して、レベル増幅値機能及びチャネル増幅機能又は入力レベル（３４０，３５０，３１０）がレベル増幅値機能３００において修正される。

以下に、様々な聴覚テストを図９ａ−９ｃを参照しながら提示する。図９ａ−９ｃの各グラフにおいて、信号の全体的なレベルは横座標のｄＢ ＳＰＬで示され、その横座標の分割は０から１００ｄＢ ＳＰＬの範囲に亘る。ラウドネスは縦座標上にＣＵでプロットされおり、そのＣＵはカテゴリー単位（Kategorie-Einheiten）であり、主観的ラウドネスが「非常に低い」（５ＣＵ）から「やかまし過ぎる」（５０ＣＵ）まで変化する。更に、全てのグラフにおいて、灰色の太線は、通常聴覚を有する人、即ち通常聴覚者の平均曲線（Ｍｅａｎ ＮＨ）を示し、黒い太線は、聴覚障害者の平均曲線（Ｍｅａｎ ＨＩ−平均曲線−聴覚障害者）を示す。細い灰色線は、個別の聴覚障害者（Ｈｉ 個人）の曲線を示し、点曲線は通常聴覚を持つ９人の被験者の最小／最大値を示す。

図９ａはラウドネス補償なし、即ち補聴なしの狭帯域片耳ＬＮＮ２０００信号に関する状態を示す。予想されるように、ＨＩリスナーの大きな聴覚閾値のために、低いラウドネスの領域において、ラウドネス関数が右側へとずれている。図９ｂの左上に示された狭帯域ラウドネス補償の手法に従うＬＮＮ２０００信号の増幅の結果として、ＨＩ個人のラウドネス関数（細い灰色線）は平均ＮＨラウドネス関数（太い灰色線）に近くなる。平均の補償済みＨＩラウドネス関数（太い黒線）は、ＮＨ目標（太い灰色線）に対して良好に一致する。狭帯域ＵＥＮ１信号についても、片耳（Ｍ）及び両耳（Ｂ）の場合において同様の結果が得られる。片耳の広帯域信号（ＵＥＮ５，ＵＥＮ１７及びＩＦノイズ）については、目標ＮＨラウドネス関数と平均の補償済みＨＩラウドネス関数との間に良好な一致が見られる。両耳状態のＩＦノイズ信号については（図９ｃの右側を参照）、ＨＩリスナーは、２０ＣＵより上側で急上昇を伴う平均ラウドネス関数を示す。ここで、低いレベルにおいては、平均ＮＨリスナーと比較して同様のラウドネスが得られている。これは、両耳状態の広帯域ＩＦノイズ信号に対するＨＩリスナーの強い感受性を示し、両方のグループの平均値間には４５ＣＵにおいて１４．１ｄＢの距離が存在する。

本発明の一実施形態は、通常聴覚を有する人々の平均ラウドネス関数を目標ラウドネス関数として使用し、狭帯域、広帯域、片耳及び両耳の信号とについて、それぞれの増幅値を決定する。ここで、目標ラウドネス関数もまた様々に決定又は事前決定され得る。例えば、ラウドネスに関して最も鈍感な通常聴覚者について測定されたラウドネス関数が使用されることができ、又は、ラウドネス関数は、「やかましい」を上回るラウドネス判定が全くなくなるように、各位置及び形態に関して事前決定されることもできる。
図１０は、狭帯域及び広帯域信号についての最適調整を取得するためのチャネルレベル増強を示している。

両耳類似度を計算するとき、信号にとって重要な帯域だけが考慮されるべきである。例えば、高いレベル（例えば左右の耳に対して７０ｄＢ ＳＰＬ）を有する信号ＵＥＮ１が、低いレベルを有するＵＥＮ１７とミックスされる。ＵＥＮ１７のレベルは左右の耳で異なっており、例えば左側では３０ｄＢであり、右側では２０ｄＢである。よって、帯域の比較は全ての帯域において１０ｄＢの差があるという影響を与えるであろうし、これは０ｄＢの差があるＵＥＮ１の帯域とはかけ離れている。ＵＥＮ１はＵＥＮ１７よりも有意にやかましく知覚されるので、ラウドネス感覚にとってはＵＥＮ１の帯域だけが本質的な重要性を持つ。それが、その信号について高い両耳類似度が決定される所以である。代替的に、ＵＥＮ１の帯域が高い両耳類似度を示す一方で、他の全ての帯域が低い両耳類似度を示すように、両耳類似度が各帯域について処理されてもよい。結合信号分析部（１００）は、右オーディオ信号と前記左オーディオ信号との間の各帯域におけるレベルを比較し、前記信号にとって重要な帯域を評価することによって前記信号の両耳類似度（１１０）を提供するよう構成されている。前記信号にとって重要な帯域とは、全体の信号の１％を超えるラウドネス比を有する帯域のことである。また、結合信号分析部は、右オーディオ信号及び左オーディオ信号のスペクトルの対応する帯域同士のエネルギー差を決定し、前記信号にとって重要な帯域に亘るエネルギー差の平均値は前記信号の両耳類似度（１１０）についての値を表し、前記信号にとって重要な帯域とは、全体の信号の１％を超えるラウドネス比を有する帯域のことである。

Claims (15)

1. ダイナミックコンプレッサ（５２０）を制御する装置であって、
   右オーディオ信号（１７０）と左オーディオ信号（１８０）との間の両耳類似度（１１０）を決定する結合信号分析部（１００）と、
   前記両耳類似度（１１０）と前記右オーディオ信号又は前記左オーディオ信号のレベル（１３０）とに依存して、前記右オーディオ信号又は前記左オーディオ信号のための増幅値（１４５）を提供する増幅調整部（１４０）と、
   を含む、装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、
   前記増幅調整部（１４０）は、前記増幅値を、同一レベル（１３０）において、高い両耳類似度を有する場合に低い両耳類似度の場合よりも小さな値となるように（１５０）調整する、装置。
3. 請求項１又は２に記載の装置であって、前記右オーディオ信号又は前記左オーディオ信号を複数の帯域へと分割し、各帯域におけるレベル（１３０）を決定する信号分析部（１２０）を更に含む、装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置であって、
   前記結合信号分析部（１００）は、前記右オーディオ信号又は前記左オーディオ信号の帯域幅（２１０）、又は前記右オーディオ信号と前記左オーディオ信号との結合の帯域幅を決定するよう更に構成されており、
   前記増幅調整部（１４０）は、前記決定された帯域幅に依存して、前記帯域についての前記増幅値を更に調整する（１５５）よう構成されている、装置。
5. 請求項４に記載の装置であって、
   前記増幅調整部（１４０）は、前記増幅値（１４５）を、同一レベルにおいて、高い帯域幅を有する場合には低い帯域幅の場合よりも小さな値へと調整する（１５５）、装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置であって、
   前記増幅調整部（１４０）は、片耳信号に対して適応されたレベル増幅値機能（２００，３００）を実装するよう構成されており、
   前記増幅調整部（１４０）は、前記両耳類似度（１１０）に依存して、前記レベル増幅値機能又は前記レベル増幅値機能における入力レベルを修正するよう構成されている、装置。
7. 請求項６に記載の装置であって、
   前記増幅調整部（１４０）は、前記両耳類似度（１１０）に依存して、測定されたオーディオ信号レベルに対して前記入力レベルを増強（３５０）するよう構成されている、装置。
8. 請求項３に記載の装置であって、前記信号分析部（１２０）は、前記右オーディオ信号又は前記左オーディオ信号を少なくとも６つの帯域へと分割し、
   前記増幅調整部（１４０）は、前記右オーディオ信号及び前記左オーディオ信号の少なくとも６つの帯域のための増幅ファクタ（１４５）を提供するよう構成されている、装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置であって、
   前記結合信号分析部（１００）は、前記右オーディオ信号のスペクトルと前記左オーディオ信号のスペクトルとを取得し、それら２つのスペクトルを比較することで前記両耳類似度（１１０）を決定するよう構成されている、装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置であって、
    前記結合信号分析部（１００）は、前記右オーディオ信号と前記左オーディオ信号との間の複数の帯域におけるレベルを比較し、前記信号にとって重要な帯域を評価することによって前記信号の両耳類似度（１１０）を提供するよう構成されており、前記信号にとって重要な帯域とは、全体の信号の１％を超えるラウドネス比を有する帯域のことである、装置。
11. 請求項９に記載の装置であって、
    前記結合信号分析部は、前記右オーディオ信号及び前記左オーディオ信号のスペクトルの対応する帯域同士のエネルギー差を決定するよう構成されており、前記信号にとって重要な帯域に亘るエネルギー差の平均値は前記信号の前記両耳類似度（１１０）についての値を表し、前記信号にとって重要な帯域とは、全体の信号の１％を超えるラウドネス比を有する帯域のことである、装置。
12. ダイナミックコンプレッサ（５２０）を制御する方法であって、
    右オーディオ信号と左オーディオ信号との両耳類似度（１１０）を決定するステップ（１００）と、
    前記両耳類似度（１１０）と前記右オーディオ信号又は前記左オーディオ信号のある帯域におけるレベル（１３０）とに依存して、前記右オーディオ信号又は前記左オーディオ信号の前記帯域についての増幅値（１４５）を提供するステップ（１４０）と、
    を含む、方法。
13. ダイナミックコンプレッサ（５２０）のための増幅値を決定する方法であって、
    左チャネル用の第１ダイナミックコンプレッサ及び右チャネル用の第２ダイナミックコンプレッサを、片耳オーディオ信号のために調整するステップ（７００）と、
    前記右チャネル及び前記左チャネルにおける両耳オーディオ信号のための修正済みチャネル増幅機能を決定するステップ（７２０）と、
    片耳オーディオ信号のためのチャネル増幅機能を適用し、かつ両耳信号のための前記修正済みチャネル増幅機能を適用するステップ（７３０）と、
    を含む、方法。
14. 請求項１３に記載の方法であって、
    前記左チャネル及び前記右チャネルのための両耳テスト信号を再生するステップ（８００）と、
    前記左チャネルのための第１補聴器（６０１）と前記右チャネルのための第２補聴器（６０２）とによって前記両耳テスト信号を検出するステップ（８１０）であって、前記第１補聴器及び前記第２補聴器は片耳信号について調整されている、ステップと、
    ラウドネス判定を受け取るステップ（８２０）と、を更に含み、
    前記修正済みチャネル増幅機能を決定するステップ（７２０）において、前記修正済みチャネル増幅機能は受け取られたラウドネス判定を使用して決定され、前記修正済みチャネル増幅機能を前記第１補聴器（６０１）及び前記第２補聴器（６０２）内で適用する際に、各聴覚障害者の受け取られたラウドネス判定が所定のラウドネス関数のレベルに関する所定の閾値よりも小さな差となるように、決定する、方法。
15. コンピュータプログラムがコンピュータ上で作動するとき、請求項１２乃至１４のいずれかに記載の方法を実行する、プログラムコードを有するコンピュータプログラム。

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