JP2020080509A - 聴覚特性検出装置、補聴器、聴覚特性検出プログラム、および補聴器プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】聴覚特性の検出精度を高める。【解決手段】周波数と音量に応じた検出をする聴覚特性検出装置は、音声を発生させる発音部（イヤホン１２０）と、操作入力部２０４と、複数の周波数のうちの各周波数ごとに、段階的または連続的に音量レベルが増大または減少する、音量レベル増大テスト音声および音量レベル減少テスト音声等を発音部に発生させ、被験者がテスト音声の聞き取り可否の変化に応じて操作入力部を操作した際の音量レベル等に基づいて被験者の聴覚特性を検出する検出制御部（周波数特性制御部２０５）とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、使用者の聴力を補助する補聴器に関するものである。

補聴器には、利用者の聴力状況に基づいてイコライザーの設定を調整できるようにしたものがある。このような補聴器では、利用者の聴力状況を取得するために、例えば、それぞれ周波数、およびゲインが異なる複数のテスト用音声を発して、各周波数の音声について利用者が聞こえる最低ゲイン値を検出するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１７−９２９４１号公報

しかしながら、上記のように周波数、およびゲインが異なる複数のテスト用音声を発して検出を行う場合、周波数とゲインとの組み合わせの数が少ないと、検出できる聴力状況の分解能が小さくなる一方、周波数とゲインとの組み合わせの数が多いと、検出に要する時間が長くかかりがちになる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、検出に要する時間を短く抑えつつ、検出の精度を高めることが容易にできるようにすることを目的としている。

上記の目的を達成するために、
本発明は、
音声の周波数に応じて被験者が聞き取り可能な音量レベルを検出する聴覚特性検出装置であって、
音声を発生させる発音部と、
被験者の操作入力を受け付ける操作入力部と、
検出制御部と、
を有し、
上記検出制御部は、
複数の周波数のうちの各周波数ごとに、段階的または連続的に音量レベルが増大、または減少する、音量レベル増大テスト音声、および音量レベル減少テスト音声、
複数の音量レベルのうちの各音量レベルごとに、段階的または連続的に周波数が増大、または減少する、周波数増大テスト音声、および周波数減少テスト音声、ならびに
段階的または連続的に音量レベルが増大し周波数が減少するか、または音量レベルが減少し周波数が増大する、音量レベル増大−周波数減少テスト音声、および音量レベル減少−周波数増大テスト音声
のうちの少なくとも１組のテスト音声を上記発音部に発生させるテスト音声発生処理を行うとともに、
被験者が上記テスト音声の聞き取り可否の変化に応じて上記操作入力部を操作した際の操作時音量レベルまたは操作時周波数に基づいて、被験者の聴覚特性を検出する聴覚特性検出処理を行うことを特徴とする。

これにより、段階的または連続的に音量レベル等が増大するテスト音声、および減少するテスト音声等によって聞き取り可否の変化点が検出されるので、比較的高い精度で聴覚特性を検出することができ、それゆえ、適切な周波数特性調整処理を行わせることも容易にできる。

本発明では、検出に要する時間を短く抑えつつ、検出の精度を高めることが容易にできる。

補聴器の外観構成を示す説明図である。 補聴器の機能的構成を示すブロック図である。 聴力特性の検出の例を示すグラフである。 聴力特性の検出の他の例を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態として、補聴器として機能するように構成された携帯電話の例を図面に基づいて詳細に説明する。

（携帯電話１１０の構成）
携帯電話１１０は、図１に示すように、表示部１１１と、マイク１１２と、スピーカ１１３とを有し、通常の通話機能を有するとともに、さらに、マイク１１２によって検出された音声信号を増幅等して、イヤホンジャック１１４に接続されたイヤホン１２０（発音部）から発生させることにより、補聴器としても用いることができるようになっている。また、補聴器における周波数特性を制御するための聴覚特性検出装置としても機能するようになっている。

上記携帯電話１１０は、補聴器として用い得るために、例えば図２に示すような機能的構成を有している。すなわち、携帯電話１１０は、Ａ／Ｄ変換器２０１、周波数特性調整部２０２、Ｄ／Ａ変換器２０３、操作入力部２０４、および周波数特性制御部２０５（検出制御部）が設けられて構成されている。

Ａ／Ｄ変換器２０１は、マイク１１２から入力される音声信号をＡ／Ｄ変換して音声データを出力するものである。

周波数特性調整部２０２は、周波数特性制御部２０５の制御により、音声の周波数帯域ごとにゲインを調整（周波数特性調整処理）した音声データを出力するようになっている。

Ｄ／Ａ変換器２０３は、周波数特性調整部２０２から出力される音声データをＤ／Ａ変換して、音声信号を出力するようになっている。このＤ／Ａ変換器２０３は、また、後述するように周波数特性制御部２０５から出力されるテスト音声データもＤ／Ａ変換して、テスト音声信号を出力するようになっている。

周波数特性制御部２０５は、上記周波数特性調整部２０２における周波数帯域ごとのゲインの調整を制御するものである。周波数特性制御部２０５は、また、後に詳述するように、種々の周波数や音量レベルのテスト音声をイヤホン１２０に発生させるためのテスト音声データを出力するとともに（テスト音声発生処理）、そのテスト音声に応じて、ユーザ（被験者）が操作入力部２０４を操作したタイミングによってユーザの聴力感度を検出する聴覚特性検出処理を行い、これに基づいて、周波数特性調整部２０２の周波数特性を制御するようになっている。

操作入力部２０４は、例えば上記表示部１１１に設けられたタッチパネルや、別途設けられたボタンスイッチなどによって構成され、テスト音声に応じたユーザの入力操作などを検出するようになっている。

上記周波数特性調整部２０２、および周波数特性制御部２０５は、具体的には例えばマイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることによって機能させることができる。

（聴覚特性検出動作−テスト音声の周波数を変化させる例）
上記携帯電話１１０では、補聴器として動作させるのに先立って、例えば図３に閾値曲線Ｔｈとして示すような音声の周波数に応じたユーザの聴力感度を求める動作を行うようになっている。上記閾値曲線Ｔｈは、より詳しくは、イヤホン１２０に発生させる音声の周波数と音量レベルとに応じて、ユーザが聞き取れる領域と聞き取れない領域との境界を示すものである。すなわち、一般的には、例えば、周波数が低いほど、小さな音量レベルでも聞き取りやすく、周波数が高くなると、大きな音量レベルでないと聞き取りにくくなる。このような特性は、個人差などがあり、また、単調に変化するとも限らないものである。

上記のような特性を求めるためには、例えば次のような動作が行われる。周波数特性制御部２０５は、まず、例えば、３段階の音量レベルについて、それぞれ、周波数が段階的または連続的に高く変化するテスト音声（周波数増大テスト音声）をイヤホン１２０から発生させる。また、同様に周波数が低く変化するテスト音声（周波数減少テスト音声）を１２０から発生させる。そして、上記それぞれの周波数の変化に伴って、ユーザにとってテスト音声が聞こえなくなったとき、および聞こえるようになったときに、操作入力部２０４が操作されると、そのときの周波数を求める。

ここで、ユーザの認識の遅れや操作の遅れなどがあると、図３に符号ａ１〜ｃ１、ａ２〜ｃ２で示すように正確な閾値曲線Ｔｈからずれた周波数が検出されることになる。そこで、周波数特性制御部２０５は、周波数を増大させるテスト音声と、減少させるテスト音声とを発生させることにより、例えば増大させるときにユーザが操作したときの周波数ａ１と、減少させるときとにユーザが操作したときの周波数ａ２とを求め、その間の周波数、例えば平均の周波数などに基づいて、聴覚特性を検出する。

上記のようにテスト音声の周波数を増大および減少させて可聴域を検出することにより、周波数を段階的または連続的に変化させるときの段階を細かくしたり、時間変化を早くしたりしても、タイムラグ等による影響を少なく抑えることが容易にでき、検出できる聴力状況の精度や分解能を高くすることが容易にできる。

（聴覚特性検出動作−テスト音声の音量レベルを変化させる例）
音声の周波数に応じたユーザの聴力感度を求めるためには、上記のようにテスト音声の周波数を変化させるのに限らず、例えば、図４に示すように、音量レベルが変化するテスト音声（音量レベル増大テスト音声、音量レベル減少テスト音声）を用いてもよい。

すなわち、同図の例では、３段階の音声周波数について、それぞれ、音量レベルが小さく変化するときにユーザが聞こえなくなって操作入力部２０４を操作したときの音量レベルｄ１〜ｆ１、および音量レベルが大きく変化するときにユーザが聞こえるようになって操作入力部２０４を操作したときの音量レベルｄ２〜ｆ２を求め、その間の平均等の音量レベルに基づいて、聴覚特性が検出される。

これによって、やはり、タイムラグ等による影響を少なく抑えることが容易にでき、検出できる聴力状況の精度や分解能を高くすることが容易にできる。

（聴覚特性検出動作−その他の例）
上記のようにテスト音声の周波数や音量レベルを変化させる手法を組み合わせて用いるようにしてもよい。すなわち、例えば周波数が比較的低く、図３、図４における閾値曲線Ｔｈの勾配が比較的小さい場合には、図４に示すように音量レベルを変化させた方が、聞き取り可否の検出誤差を小さくしやすい。また、周波数が比較的高く、閾値曲線の勾配が比較的大きい場合には、図３に示すように周波数を変化させた方が、検出誤差を小さくしやすい。そこで、周波数が比較的低い範囲や、音量レベルが比較的大きい範囲では、音量レベルを変化させ、周波数が比較的高い範囲や、音量レベルが比較的小さい範囲では、周波数を変化させて検出を行うようにしてもよい。

また、周波数と音量レベルとをともに変化させて（音量レベル増大−周波数減少テスト音声、音量レベル減少−周波数増大テスト音声）、閾値曲線Ｔｈと、周波数および音量レベルの変化の軌跡とが、より垂直に近くなるようにして、一層、検出誤差を低減しやすいようにしてもよい。

さらに、上記のように周波数が変化するテスト音声や、音量レベルが変化するテスト音声、および周波数と音量とがともに変化するテスト音声を種々組み合わせて検出が行われるようにしてもよい。その場合、周波数や音量レベルの全範囲に亘って重ねて、複数種類のテスト音声が用いられて検出が行われるようにしてもよいし、少なくとも１つの種類のテスト音声は周波数や音量レベルの一部の範囲について発生されて検出が行われるようにしてもよい。

また、例えば、検出過程や、予備的な検出で得られまたは推定された閾値曲線Ｔｈの勾配に応じて、テスト音声を切り替えて検出を行うようにしてもよい。また、周波数や音量レベルが増大するときと減少するときとで聞き取り可否が変化する周波数や音量レベルの差が大きい場合やばらつきが大きい場合に、周波数を変化させるテスト音声と音量レベルを変化させるテスト音声とを切り替えて検出を行うようにしたりしてもよい。

（補聴器動作）
上記のようにして聴覚特性が検出されると、周波数特性制御部２０５は、その検出結果に応じて周波数特性調整部２０２の周波数特性を制御する。そこで、周波数特性調整部２０２では、例えば、聴力感度が低い周波数帯域では、マイク１１２に入力された音声の音声信号を大きなゲインで増幅するなどして、ユーザが聞き取りやすくなるように周波数特性調整処理が行われる。

（その他の事項）
なお、上記のような聴覚特性の検出は、携帯電話１１０単体で行われるのに限らず、別途構成された聴覚特性検出装置によって行われ、その検出結果に応じて、携帯電話１１０が補聴器としての周波数特性調整処理を行うようにしてもよい。

上記のように、段階的または連続的に音量レベル等が増大するテスト音声、および減少するテスト音声等によって聞き取り可否の変化点を検出することによって、例えば比較的短時間でも、比較的高い精度で聴覚特性を検出することができ、それゆえ、適切な周波数特性調整処理を行わせることも容易にできる。ここで、上記周波数等が段階的に変化するテスト音声は、例えば、変化の速さにもよるが、周波数等の増大時と減少時とで聞き取り可否の変化点に差が生じたりばらつきが生じたりし得る程度の分解能であれば、上記のような検出結果の平均化等による検出精度の向上などの効果が得やすい。

１１０ 携帯電話
１１１ 表示部
１１２ マイク
１１３ スピーカ
１１４ イヤホンジャック
１２０ イヤホン
２０１ Ａ／Ｄ変換器
２０２ 周波数特性調整部
２０３ Ｄ／Ａ変換器
２０４ 操作入力部
２０５ 周波数特性制御部

Claims (8)

1. 音声の周波数に応じて被験者が聞き取り可能な音量レベルを検出する聴覚特性検出装置であって、
   音声を発生させる発音部と、
   被験者の操作入力を受け付ける操作入力部と、
   検出制御部と、
   を有し、
   上記検出制御部は、
   複数の周波数のうちの各周波数ごとに、段階的または連続的に音量レベルが増大、または減少する、音量レベル増大テスト音声、および音量レベル減少テスト音声、
   複数の音量レベルのうちの各音量レベルごとに、段階的または連続的に周波数が増大、または減少する、周波数増大テスト音声、および周波数減少テスト音声、ならびに
   段階的または連続的に音量レベルが増大し周波数が減少するか、または音量レベルが減少し周波数が増大する、音量レベル増大−周波数減少テスト音声、および音量レベル減少−周波数増大テスト音声
   のうちの少なくとも１組のテスト音声を上記発音部に発生させるテスト音声発生処理を行うとともに、
   被験者が上記テスト音声の聞き取り可否の変化に応じて上記操作入力部を操作した際の操作時音量レベルまたは操作時周波数に基づいて、被験者の聴覚特性を検出する聴覚特性検出処理を行うことを特徴とする聴覚特性検出装置。
2. 請求項１の聴覚特性検出装置であって、
   上記検出制御部は、上記音量レベルまたは周波数が増加する場合、および減少する場合における上記操作時音量レベルまたは操作時周波数の平均値に基づいて、被験者の聴覚特性を検出する聴覚特性検出処理を行うことを特徴とする聴覚特性検出装置。
3. 請求項１および請求項２のうち何れか１項の聴覚特性検出装置であって、
   上記検出制御部は、
   第１の組のテスト音声である上記音量レベル増大テスト音声、および音量レベル減少テスト音声、
   第２の組のテスト音声である上記周波数増大テスト音声、および周波数減少テスト音声、ならびに
   第３の組のテスト音声である上記音量レベル増大−周波数減少テスト音声、および音量レベル減少−周波数増大テスト音声
   のうちの少なくとも２組のテスト音声を選択的に上記発音部に発生させることを特徴とする聴覚特性検出装置。
4. 請求項３の聴覚特性検出装置であって、
   上記検出制御部は、上記第１から第３の組のテスト音声のうちの少なくとも１組について、一部の周波数範囲、または音量レベル範囲のテスト音声を上記発音部に発生させることを特徴とする聴覚特性検出装置。
5. 請求項３および請求項４のうち何れか１項の聴覚特性検出装置であって、
   上記検出制御部は、少なくとも１組のテスト音声による検出結果に応じて、他の組のテスト音声による検出を行うことを特徴とする聴覚特性検出装置。
6. 請求項１から請求項５のうち何れか１項の聴覚特性検出装置と、
   マイクと、
   上記聴覚特性検出装置によって検出された聴覚特性に基づいて、上記マイクに入力された音声の周波数特性を調整し、調整された音声を上記発音部に発生させる周波数特性調整処理を行う周波数特性調整部と、
   を有することを特徴とする補聴器。
7. 請求項１から請求項５のうち何れか１項の聴覚特性検出装置に、上記テスト音声発生処理と、上記聴覚特性検出処理とを行わせることを特徴とする聴覚特性検出プログラム。
8. 請求項６の補聴器に、上記テスト音声発生処理、上記聴覚特性検出処理、および上記周波数特性調整処理を行わせることを特徴とする補聴器プログラム。

Images