JP2023525749A - 聴覚補助装置 - Google Patents

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Abstract

本願は、初期音声を受け、かつ前記初期音声を電気信号に変換するように構成された信号入力モジュールと、前記電気信号を処理して制御信号を生成するように構成された信号処理モジュールと、前記制御信号を、ユーザの骨伝導音波及びユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換するように構成された少なくとも１つの出力トランスジューサとを含み、目標周波数範囲内で、前記空気伝導音波がユーザの耳に伝達されることにより、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度が、前記信号入力モジュールによって受けられた前記初期音声の音強度より高い、聴覚補助装置を開示する。

Description

本願は、音響の分野に関し、特に聴覚補助装置に関する。
従来の聴覚補助装置は、通常、骨導による音声伝達又は気導による音声伝達の方式でユーザに聴覚補償を提供することができる。いくつかの聴覚補助装置（例えば、助聴器）では、骨導による音声伝達の方式は、骨導振動子の性能の影響によりいくつかの周波数帯域において生成される振動信号の強度が不十分になることを引き起こすため、骨導方式で聴覚補償を行う効果が理想的ではない。また、伝導性難聴者にとって、従来の気導助聴器では、いくつかの周波数帯域において気導音声閾値の差が大きいという状況が発生し、これにより、気導方式で聴覚補償を行うことが難しくなり、ユーザが広い周波数範囲又は複数の周波数帯域の音声を聞こえる必要がある場合、上記問題によりユーザのリスニング体験が悪くなる。
したがって、ユーザの特定の周波数帯域における聴覚補償効果を向上させることができる、骨導方式と気導方式を組み合わせて聴覚補償を行う聴覚補助装置を提供することが望ましい。
本願の一実施例に係る聴覚補助装置は、初期音声を受け、かつ前記初期音声を電気信号に変換するように構成された信号入力モジュールと、前記電気信号を処理して制御信号を生成するように構成された信号処理モジュールと、前記制御信号を、ユーザの骨伝導音波及びユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換するように構成された少なくとも１つの出力トランスジューサとを含み、目標周波数範囲内で、前記空気伝導音波がユーザの耳に伝達されることにより、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度が、前記信号入力モジュールによって受けられた前記初期音声の音強度より高い。
いくつかの実施例では、前記目標周波数範囲は、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚである。
いくつかの実施例では、前記目標周波数範囲は、５００Ｈｚ～６０００Ｈｚである。
いくつかの実施例では、前記目標周波数範囲は、７５０Ｈｚ～１０００Ｈｚである。
いくつかの実施例では、前記信号処理モジュールは、信号処理ユニットを含み、前記信号処理ユニットは、前記電気信号を高周波数帯域成分と低周波数帯域成分に分割するように構成された周波数分割モジュールと、前記周波数分割モジュールに結合され、前記高周波数帯域成分に基づいて高周波出力信号を生成するように構成された高周波信号処理モジュールと、前記周波数分割モジュールに結合され、前記低周波成分に基づいて低周波出力信号を生成するように構成された低周波信号処理モジュールとを含む。
いくつかの実施例では、前記電気信号は、前記初期音声の高周波数帯域成分に対応する高周波出力信号と、前記初期音声の低周波数帯域成分に対応する低周波出力信号とを含み、前記信号処理ユニットは、前記高周波数帯域成分に基づいて高周波出力信号を生成するように構成された高周波信号処理モジュールと、前記低周波数帯域成分に基づいて低周波出力信号を生成するように構成された低周波信号処理モジュールとを含む。
いくつかの実施例では、前記信号処理モジュールは、前記高周波出力信号又は前記低周波出力信号を前記制御信号に増幅するように構成された電力増幅器をさらに含む。
いくつかの実施例では、前記出力トランスジューサは、前記信号処理モジュールに電気的に接続されて前記制御信号を受け、前記制御信号に基づいて前記骨伝導音波を生成する第１振動部品と、前記第１振動部品に結合され、前記第１振動部品の駆動で前記空気伝導音波を生成するハウジングとを含む。
いくつかの実施例では、前記ハウジングと前記第１振動部品との接続は、剛性接続である。
いくつかの実施例では、前記ハウジングと前記第１振動部品は、弾性部材により前記第１振動部品に接続される。
いくつかの実施例では、前記第１振動部品は、第１磁場を生成するように構成された磁気回路システムと、前記ハウジングに接続された振動板と、前記振動板に接続され、前記信号処理モジュールに電気的に接続され、前記制御信号を受信し、前記制御信号に基づいて第２磁場を生成するコイルであって、前記第１磁場と前記第２磁場とが相互作用することにより、前記振動板が前記骨伝導音波を生成するコイルとを含む。
いくつかの実施例では、前記振動板及び前記ハウジングは、キャビティを画定し、前記磁気回路システムは、前記キャビティ内に位置し、前記磁気回路システムは、弾性部材により前記ハウジングに接続される。
いくつかの実施例では、前記骨伝導音波に対応する振動出力力レベルは、５５ｄＢより大きい。
いくつかの実施例では、聴覚補助装置は、追加空気伝導音波を生成するように構成された少なくとも１つの第２振動部品をさらに含み、目標周波数範囲で、前記追加空気伝導音波は、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度を高める。
いくつかの実施例では、前記少なくとも１つの第２振動部品は、前記ハウジングに接続された振動膜構造であり、前記少なくとも１つの出力トランスジューサは、前記追加空気伝導音波を生成するように前記振動膜構造を励振する。
いくつかの実施例では、前記少なくとも１つの第２振動部品は、前記制御信号に基づいて前記追加空気伝導音波を生成するように構成された空気伝導スピーカーである。
いくつかの実施例では、前記聴覚補助装置は、前記聴覚補助装置がユーザの頭部の乳様突起、側頭骨、頭頂骨、前頭骨、耳介、耳道内又は耳甲に位置するように前記聴覚補助装置を載置するように構成された固定構造をさらに含む。
本願の一実施例に係る聴覚補助装置は、初期音声を受け、かつ前記初期音声を電気信号に変換するように構成された信号入力モジュールと、前記電気信号を処理して制御信号を生成するように構成された信号処理モジュールと、前記制御信号を、ユーザの骨伝導音波及びユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換するように構成された少なくとも１つの出力トランスジューサとを含み、前記聴覚補助装置は、動作状態と非動作状態を含み、前記動作状態で前記空気伝導音波を生成し、前記非動作状態で前記空気伝導音波を生成せず、目標周波数範囲内で、前記動作状態でユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度が、前記非動作状態でユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度より高い。
例示的な実施例によって本願をさらに説明し、これらの例示的な実施例を図面により詳細に説明する。これらの実施例は、限定的なものではなく、これらの実施例では、同じ番号が同じ構造を示す。
本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置の例示的なブロック概略図である。 本願のいくつかの実施例に係る信号処理ユニットのブロック図である。 本願のいくつかの実施例に係る出力トランスジューサの概略構成図である。 本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置から基準音声環境において出力される骨導成分の最大力レベル（ＯＦＬ６０）周波数応答図である。 本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置から基準環境において出力される骨導成分の最大音声－力感度レベル（ＡＭＳＬ）の周波数応答図である。 本願のいくつかの実施例に示す聴覚補助装置から基準環境において出力される気導成分の音圧レベル図である。 本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置から基準環境において出力される気導成分の利得図である。 本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置の装着時の位置分布図である。
本願の実施例の技術手段をより明確に説明するために、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下に説明される図面は、本願のいくつかの例又は実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて本願を他の類似するシナリオに適用することができる。言語環境から明らかではないか又は別に説明しない限り、図中の同じ番号は、同じ構造又は操作を示す。
本明細書で使用される「システム」、「装置」、「ユニット」及び／又は「モジュール」が、レベルの異なる様々なアセンブリ、素子、部品、部分又は組立体を区別する方法であることを理解されたい。しかしながら、他の用語が同じ目的を達成することができれば、上記用語の代わりに他の表現を用いることができる。
本願及び特許請求の範囲で使用されるように、文脈が明確に別段の指示をしない限り、「１つ」、「１個」、「１種」及び／又は「該」などの用語は、特に単数形を意味するものではなく、複数形を含んでもよい。一般的に、用語「含む」及び「含有」は、明確に特定されたステップ及び要素を含むことを提示するものに過ぎず、これらのステップ及び要素は、排他的な羅列ではなく、方法又は機器は、また他のステップ又は要素を含む可能性がある。
助聴器の分野では、通常、気導助聴器又は骨導助聴器を用いて難聴者に聴覚補償を行う。従来の気導スピーカーは、気導音声信号を増幅することにより、難聴者に聴覚補償を行う。しかしながら、伝導性難聴者の場合、一部の周波数帯域における気導音声閾値の差が大きい可能性があり、これにより、気導音声により聴覚補償を行うことが難しくなる。骨導助聴器は、音声信号を振動信号（骨導音声）に変換することにより、難聴者に聴覚補償を行うが、骨導助聴器は、性能の影響を受けるため、いくつかの周波数帯域において生成される振動信号の強度が不十分であり、理想的な補償効果を達成しにくく、或いは、骨導助聴器は、いくつかの周波数帯域において過大な振動が発生すれば、ユーザに不快感を与える。
聴覚補助装置の聴覚補償効果を向上させるために、本願に係る聴覚補助装置は、骨導方式と気導方式で同時にユーザに聴覚補償を提供する。いくつかの実施例では、上記聴覚補助装置は、信号入力モジュール、信号処理モジュール及び少なくとも１つの出力トランスジューサを含んでもよい。信号入力モジュールは、初期音声を受け、かつ上記初期音声を電気信号に変換するように構成され、信号処理モジュールは、上記電気信号を処理して制御信号を生成するように構成され、少なくとも１つの出力トランスジューサは、上記制御信号を、ユーザの骨伝導音波及びユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換するように構成される。目標周波数範囲（例えば、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚ）内で、空気伝導音波がユーザの耳に伝達されることにより、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度が、信号入力モジュールによって受けられた初期音声の音強度より高い。この場合、聴覚補助装置によって生成された空気伝導音波が骨伝導音波と重畳して、ユーザの耳に知覚される音声の音強度を高めることにより、聴覚補助装置の聴覚補償効果を向上させることができる。
いくつかの実施例では、上記骨伝導音波と空気伝導音波は、同じ出力トランスジューサ（例えば、骨導振動部品）によって生成されてもよい。該出力トランスジューサが制御信号をユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換することは、聴覚補助装置のハウジングが出力トランスジューサの駆動で空気伝導音波（聴覚補助装置の漏れ音と呼ばれてもよい）を生成することであると理解されてもよい。また、聴覚補助装置のハウジングには、一定の条件を満たす音導孔がさらに形成されてもよい。音導孔は、聴覚補助装置のハウジング内の音声を伝導し、ハウジングの振動による漏れ音と重畳して、共同でユーザの耳に聞こえる空気伝導音波を形成することができる。
いくつかの実施例では、聴覚補助装置は、骨導振動部品（第１振動部品とも呼ばれる）と気導振動部品（第２振動部品とも呼ばれる）を同時に含んでもよい。上記骨伝導音波と空気伝導音波は、それぞれ骨導振動部品と気導振動部品によって生成されてもよい。使用中に、信号処理モジュールは、実際の状況に応じて空気伝導音波を生成する電気信号と、骨伝導音波を生成する電気信号とをそれぞれ処理して、異なる難聴者又は同じ難聴者の異なる環境における聴覚補償に対する異なる要求を満たすことができる。
図１は、本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置の例示的なブロック概略図である。図１に示すように、聴覚補助装置１０は、信号入力モジュール１００、信号処理モジュール２００及び少なくとも１つの出力トランスジューサ３００を含んでもよい。
信号入力モジュール１００は、初期音声を受け、かつ受けられた初期音声を電気信号に変換するように構成される。いくつかの実施例では、信号入力モジュール１００は、マイクロフォン１１０又は／及びオーディオインタフェース１２０を含んでもよい。いくつかの実施例では、マイクロフォン１１０は、気導マイクロフォン、骨導マイクロフォン、リモートマイクロフォン、デジタルマイクロフォンなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、リモートマイクロフォンは、有線マイクロフォン、ワイヤレスマイクロフォン、放送マイクロフォンなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、マイクロフォン１１０の数は、１つ以上であってもよく、マイクロフォン１１０の数が複数である場合、マイクロフォン１１０のタイプは、１種以上であってもよい。いくつかの実施例では、初期音声は、外部環境から気導方式で信号入力モジュール１００に伝達された音声を含んでもよい。例えば、マイクロフォン１１０は、収集した空気振動をアナログ信号（電気信号）に変換することができる。オーディオインタフェース１２０は、マイクロフォン１１０のデジタル又はアナログ信号を受信するように構成される。いくつかの実施例では、オーディオインタフェース１２０は、アナログオーディオインタフェース、デジタルオーディオインタフェース、有線オーディオインタフェース、ワイヤレスオーディオインタフェースなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、信号入力モジュール１００は、有線又は無線の方式で伝達された電気信号を直接受信することができる。例えば、オーディオインタフェース１２０は、有線又は無線の方式で外部装置から音声に対応する任意のデジタル又はアナログ信号を受信することができる。
信号処理モジュール２００は、信号入力モジュール１００によって入力された電気信号を処理して制御信号を生成するように構成されてもよい。制御信号は、出力トランスジューサ３００によって出力される骨伝導音波及び／又は空気伝導音波を制御する。本明細書の実施例では、骨伝導音波とは、機械的振動が骨を介してユーザの蝸牛に伝導されてユーザに知覚される音波（「骨導音声」とも呼ばれる）を指し、空気伝導音波とは、機械的振動が空気を介してユーザの蝸牛に伝導されてユーザに知覚される音波（「気導音声」とも呼ばれる）を指す。
いくつかの実施例では、信号処理モジュール２００は、信号処理ユニット２１０を含んでもよい。信号処理ユニット２１０は、受信した電気信号を処理することができる。例えば、信号処理ユニット２１０は、電気信号に対して周波数に基づく処理を行い、異なる周波数帯域における電気信号を分類することができる。また例えば、信号処理ユニット２１０は、電気信号に対してノイズ低減処理を行い、電気信号（例えば、信号入力モジュール１００によって受けられた雑音に対応する電気信号）中のノイズを除去することができる。いくつかの実施例では、信号処理モジュール２００は、少なくとも１つの電力増幅器２２０をさらに含んでもよい。電力増幅器２２０は、受信した電気信号を増幅することができる。いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０と電力増幅器２２０が信号処理モジュール２００において信号を処理する順序は、限定されない。例えば、いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０は、信号入力モジュール１００によって出力された電気信号を１つ以上の信号になるように処理してから、電力増幅器２２０は、上記１つ以上の信号を増幅して制御信号を生成してもよい。いくつかの代替的な実施例では、電力増幅器２２０は、信号入力モジュール１００によって出力された電気信号を増幅してから、信号処理ユニット２１０は、増幅後の電気信号に基づいて処理して１つ以上の制御信号を生成してもよい。いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０は、複数の電力増幅器２２０の間に位置してもよい。例えば、電力増幅器２２０は、第１電力増幅器と第２電力増幅器を含んでもよく、信号処理ユニット２１０は、第１電力増幅器と第２電力増幅器との間に位置し、第１電力増幅器は、信号入力モジュール１００によって出力された電気信号を増幅してから、信号処理ユニット２１０は、増幅後の電気信号に基づいて処理して１つ以上の制御信号を生成し、その後に、第２電力増幅器は、１つ以上の制御信号に基づいて電力方法処理を行ってもよい。他の実施例では、信号処理モジュール２００は、信号処理ユニット２１０のみを含み、電力増幅器２２０を含まなくてもよい。信号処理モジュール２００のより多くの説明は、本願の他の箇所（例えば、図２及びその関連説明）で見つけることができるため、ここでは、説明を省略する。
少なくとも１つの出力トランスジューサ３００は、信号処理モジュール２００によって生成された制御信号を、骨伝導音波及びユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換するように構成されてもよい。本願では、トランスジューサとは、電気信号を振動信号に変換できる部品を指す。
いくつかの実施例では、少なくとも１つの出力トランスジューサ３００は、骨導振動部品を含む。該骨導振動部品は、ユーザの顔にフィットすることにより、振動信号を頭蓋骨を介して蝸牛に伝達する。同時に、振動信号は、該骨導振動部品のハウジングを振動させて、ユーザの耳に聞こえる空気伝導音波を生成することができる。いくつかの実施例では、該骨導振動部品の構造を設計し、かつ信号処理モジュール２００の異なるモジュールによる電気信号の処理方式を調整することにより、骨導振動部品によって生成された空気伝導音波は、一定の要求を満たし、例えば、目標周波数範囲（例えば、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚ）内で、骨導振動部品によって生成された空気伝導音波がユーザの耳（蝸牛）に伝達されることにより、ユーザが聴覚補助装置１０を装着している場合に耳に聞こえる気導音声の音強度が、聴覚補助装置１０を装着していない場合に耳に聞こえる気導音声の音強度より高い。つまり、骨導振動部品が骨伝導音波を生成するとともに、ユーザに聞こえる気導音声を増幅することにより、骨導方式と気導方式で同時にユーザに聴覚補償を行うことを実現する。なお、ユーザが聴覚補助装置１０を装着している場合は、聴覚補助装置が動作状態にあると見なしてもよく、ユーザが聴覚補助装置１０を装着していない場合は、聴覚補助装置１０が非動作状態にあると見なしてもよい。動作状態及び非動作状態の具体的な説明については、本願の図５及びその関連内容を参照することができるため、ここでは、さらに限定しない。
いくつかの実施例では、少なくとも１つの出力トランスジューサ３００は、骨導振動部品及び気導振動部品を含む。該気導振動部品は、信号処理モジュール２００によって生成された制御信号を追加空気伝導音波に変換し、さらに気導方式でユーザに聴覚補償を行うことができる。出力トランスジューサ３００のより多くの説明は、本願の他の箇所（例えば、図３及びその関連説明）で見つけることができるため、ここでは、説明を省略する。
図２は、本願のいくつかの実施例に係る信号処理ユニットのブロック図である。図２に示すように、いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０は、周波数分割モジュール２１１、高周波信号処理モジュール２１２及び低周波信号処理モジュール２１３を含んでもよい。周波数分割モジュール２１１は、電気信号を対応する異なる周波数帯域成分に直接分割することができ、例えば、周波数分割モジュール２１１は、初期音声を高周波数帯域成分と低周波数帯域成分に分割することができる。高周波信号処理モジュール２１２は、周波数分割モジュール２１１に結合され、高周波数帯域成分に基づいて高周波出力信号（高周波電気信号）を生成するように構成され、低周波信号処理モジュール２１３は、周波数分割モジュール２１１に結合され、低周波数帯域成分に基づいて低周波出力信号（低周波電気信号）を生成するように構成される。本明細書の実施例では、高周波成分とは、高周波電気信号を指してもよく、低周波成分とは、低周波電気信号を指してもよい。高周波信号処理モジュール２１２は、高周波電気信号を処理するか又は調整することができ、低周波信号処理モジュール２１３は、低周波電気信号を処理することができる。いくつかの実施例では、高周波信号処理モジュール２１２と低周波信号処理モジュール２１３は、イコライザー、ダイナミックレンジコントローラ、位相プロセッサなどであってもよい。なお、他の実施例では、聴覚補助装置は、周波数分割モジュール２１１のみを含んでもよく、実際の状況に応じて高周波信号処理モジュール２１２と低周波信号処理モジュール２１３とが取り付けられるか否かを決定してもよい。本明細書の実施例では、低周波とは、概ね２０Ｈｚ～１５０Ｈｚの周波数帯域を指してもよく、中周波とは、概ね１５０Ｈｚ～５ｋＨｚの周波数帯域を指してもよく、高周波数帯域は、概ね５ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数帯域を指してもよく、中低周波とは、概ね１５０Ｈｚ～５００Ｈｚの周波数帯域を指してもよく、中高周波とは、５００Ｈｚ～５ｋＨｚの周波数帯域を指す。なお、上記周波数帯域の区別は、概ね、区間を与える一例のみである。上記周波数帯域の定義は、異なる業界、異なる応用シーン及び異なる分類基準に応じて変更することができる。例えば、別のいくつかの応用シーンでは、低周波とは、概ね２０Ｈｚ～８０Ｈｚの周波数帯域を指し、中低周波とは、概ね８０Ｈｚ～１６０Ｈｚの周波数帯域を指してもよく、中周波とは、概ね１６０Ｈｚ～１２８０Ｈｚの周波数帯域を指してもよく、中高周波とは、概ね１２８０Ｈｚ～２５６０Ｈｚの周波数帯域を指してもよく、高周波数帯域とは、概ね２５６０Ｈｚ～２０ｋＨｚの周波数帯域を指してもよい。
いくつかの実施例では、周波数分割モジュール２１１はまた、電気信号を複数の周波数帯域に対応する周波数成分に直接分割することができ、同時に、信号処理ユニット２１０は、複数の周波数帯域に対応する周波数出力信号を取得するように、複数の周波数帯域に対応する信号処理ユニットを含んでもよい。例えば、周波数分割モジュール２１１は、電気信号を低周波数帯域成分、中周波数帯域成分、高周波数帯域成分のうちの１つ以上に分割するか、又は初期音声を中低周波数帯域成分、中高周波数帯域成分などに分割することができる。
いくつかの実施例では、信号処理モジュール２００は、周波数分割モジュール２１１のみを含んでもよく、周波数分割モジュール２１１は、信号入力モジュール１００によって出力された電気信号に周波数分割処理を行って各周波数帯域の電気信号（例えば、低周波数電気信号、高周波数電気信号など）を取得し、かつ電力増幅器に直接出力して増幅することができる。
なお、周波数分割モジュール２１１による電気信号の分割は、実際の状況又はユーザの設定に応じて行われてもよく、上記説明における方式に限定されない。いくつかの実施例では、周波数分割モジュールは、電気信号を処理することにより、異なる周波数成分を含む制御信号を出力し、さらに気導音声又は骨導音声の出力をそれぞれ制御できるように、いくつかのフィルタ／フィルタ群を含んでもよい。いくつかの実施例では、上記フィルタ／フィルタ群は、アナログフィルタ、デジタルフィルタ、パッシブフィルタ、アクティブフィルタなどを含むが、それらに限定されない。
いくつかの実施例では、信号入力モジュール１００は、予め、初期音声に周波数分割処理を行ってもよい。例えば、信号入力モジュール１００は、高周波マイクロフォンと低周波マイクロフォンを含んでもよい。高周波マイクロフォンは、初期音声の高周波音声を受け、高周波音声を高周波成分に変換することができ、低周波マイクロフォンは、初期音声の低周波音声を受け、低周波音声を低周波成分に変換することができ、それにより、電気信号は、信号処理モジュール２００に伝達される前に周波数分割処理が完了する。いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０はまた、それぞれ高周波成分及び低周波成分に基づいて、対応する高周波出力信号及び低周波出力信号を生成するように、信号入力モジュール１００に直接結合された高周波信号処理モジュール及び低周波信号処理モジュールを含んでもよい。
いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０は、全周波数信号処理モジュールのみを含んでもよく、信号入力モジュール１００によって入力された電気信号に周波数分割処理を行う必要がない。つまり、上記周波数分割モジュール２１１、高周波信号処理モジュール２１２及び低周波信号処理モジュール２１３は、全周波数信号処理モジュールに代えることができる。全周波数信号処理モジュールは、イコライザー、ダイナミックレンジコントローラ、位相プロセッサなどを含んでもよい。イコライザーは、特定の周波数帯域に応じて、電気信号に個別の利得又は減衰を印加するように構成されてもよい。ダイナミックレンジコントローラは、例えば、音声がより柔らかく聞こえるか又はより大きく聞こえるように、電気信号を圧縮し、増幅するように構成されてもよい。位相プロセッサは、電気信号の位相を調整するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、電気信号は、イコライザー、ダイナミックレンジコントローラ、位相プロセッサを介して出力信号になるように処理されてもよい。例えば、いくつかのシーンでは、ユーザの耳がいくつかの周波数範囲（例えば、低周波、中低周波又は高周波）の気導音声に対してより敏感である可能性があるため、全周波数信号処理モジュールにより該周波数範囲の電気信号を強調することにより、出力トランスジューサ３００は、該周波数範囲内で音強度がより高い気導音声を出力する。別のいくつかのシーンでは、低周波の強い骨伝導音波がユーザに不快感を与える可能性があるため、全周波数信号処理モジュールにより低周波の電気信号を減衰することにより、このような不快感を緩和することができる。好ましくは、全周波数信号処理モジュールは、さらに低周波以外の他の周波数範囲の電気信号を適切に強調することにより、減衰された低周波信号を補償し、ユーザに聞こえる全体的な音声の音強度の低下を回避することができる。
いくつかの実施例では、信号処理モジュール２００は、少なくとも１つの電力増幅器２２０をさらに含んでもよい。電力増幅器２２０は、信号入力モジュール１００によって出力された電気信号、又は信号処理ユニット２１０によって処理された電気信号（例えば、高周波出力信号又は低周波出力信号）に基づいて増幅して制御信号を生成することができる。いくつかの実施例では、信号処理モジュール２００は、２つの電力増幅器２２０を含んでもよい。例えば、電力増幅器は、第１電力増幅器及び第２電力増幅器を含んでもよく、第１電力増幅器は、高周波出力信号を対応する制御信号に増幅するように構成され、第２電力増幅器は、低周波出力信号を対応する制御信号に増幅する。いくつかの実施例では、周波数分割モジュール２１１が電気信号を複数の周波数帯域に対応する周波数成分に分割できる場合、信号処理モジュール２００は、複数の周波数帯域に対応する周波数成分に対応する出力信号をそれぞれ制御信号に増幅するように、複数の電力増幅器２２０を含んでもよい。いくつかの実施例では、電力増幅器は、初期音声のうちの特定の周波数範囲の音声を選択的に増幅して、最後に骨伝導音波と空気伝導音波でユーザに伝達するように、上記全周波数信号処理モジュールと組み合わせて使用されてもよい。
上記信号処理モジュール２００により、聴覚補助装置の聴覚補償効果を向上させることができる。単に例示的な説明として、聴覚補助装置が骨伝導助聴器である場合、聴覚補助装置は、出力トランスジューサ（例えば、振動スピーカー）により全周波数帯域の振動又は骨導音声を出力し、骨伝導の方式で人間に聴覚を生じさせることができる。いくつかの場合、骨導助聴器は、特定の周波数範囲内（例えば、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚ）で高い音声補償効果を有する。いくつかの実施例では、聴覚補助装置の該特定の周波数範囲における音声補償効果をさらに強調するために、該特定の周波数範囲内の電気信号に増幅処理を行うことができる。いくつかの実施例では、該特定範囲以外（例えば、２０Ｈｚ～２００Ｈｚ、８０００Ｈｚ～２０ｋＨｚ）の電気信号に増幅処理を行うことができ、このように、聴覚補助装置は、該特定範囲内で高い音声補償効果を有するとともに、他の周波数帯域の音声補償効果を保証することができるため、聴覚補助装置の音声補償効果は、全周波数において良好な均一性を有し、ユーザ体験を向上させる。いくつかの実施例では、聴覚補助装置の出力トランスジューサは、骨伝導音波を発するとともに、対応する空気伝導音波を生成する。空気伝導音波は、聴覚補助装置の骨伝導音波以外の音声補償としてもよい。特定の周波数帯域範囲における電気信号に電力増幅処理を行うことにより、該周波数帯域における骨伝導音波の補償量を向上させるとともに空気伝導音波を追加的に増加させ、聴覚補助装置の音声補償効果をさらに向上させることができる。なお、上記電力増幅に対して選択される周波数範囲は、単に例示的な説明として、当業者であれば、実際の応用状況に応じて電力増幅に対応する周波数範囲を調整することができ、ここでは、さらに限定しない。
なお、信号処理ユニット２１０は、周波数分割処理を行わなくてもよく、ここでは、信号処理ユニット２１０は、周波数分割モジュール２１１、高周波信号処理モジュール２１２及び低周波信号処理モジュール２１３を含まなくてもよい。いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０は、電気信号の時間周波数、周波数領域又はサブバンドに基づいて電気信号を処理することができる。いくつかの実施例では、信号処理ユニット２１０は、イコライザー、ダイナミックレンジコントローラ、位相プロセッサ、非線形プロセッサなどを含んでもよい。イコライザーは、特定の周波数帯域に応じて、電気信号に個別の利得又は減衰を印加するように構成されてもよい。ダイナミックレンジコントローラは、例えば、音声がより柔らかく聞こえるか又はより大きく聞こえるように、電気信号を圧縮し、増幅するように構成されてもよい。位相プロセッサは、電気信号の位相を調整するように構成されてもよい。非線形プロセッサは、電気信号のノイズ信号を低減するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、電気信号は、イコライザー、ダイナミックレンジコントローラ、位相プロセッサ、非線形プロセッサを介して出力信号になるように処理されてもよい。
図３は、本願のいくつかの実施例に係る出力トランスジューサの概略構成図である。
図３に示すように、出力トランスジューサ３００は、第１振動部品及びハウジング３５０を含んでもよい。第１振動部品は、信号処理モジュール２００に電気的に接続されて、信号処理モジュール２００によって生成された制御信号を受信し、制御信号に基づいて骨伝導音波を生成することができる。具体的には、第１振動部品は、制御信号に基づいて機械的振動を行うことができ、該機械的振動は、骨伝導音波を生成できる。例えば、第１振動部品は、電気信号（例えば、信号処理モジュール２００からの制御信号）を機械振動信号に変換するいかなる要素（例えば、振動モータ、電磁振動装置など）であってもよく、信号変換の方式は、電磁式（可動コイル式、可動鉄式、磁歪式）、圧電式、静電式などを含むが、それらに限定されない。第１振動部品の内部構造は、単一の共振システムであってもよく、複合共振システムであってもよい。ユーザが聴覚補助装置を装着している場合、第１振動部品の一部の構造は、ユーザの頭部の皮膚にフィットすることにより、ユーザの頭蓋骨を介して骨伝導音波をユーザの蝸牛に伝導する。ハウジング３５０は、第１振動部品に結合され、第１振動部品の駆動で空気伝導音波を生成することができる。
いくつかの実施例では、ハウジング３５０は、接続部材３３０により第１振動部品に接続されてもよい。いくつかの実施例では、ハウジング３５０と第１振動部品との間の接続部材３３０を調整することにより、ハウジング３５０の第１振動部品の振動に対する応答を調整することができ、すなわち、接続部材３３０を調整することによりハウジング３５０の空気伝導音波の生成効果を調整する。いくつかの実施例では、接続部材３３０は、剛性であってもよく、可撓性であってもよい。接続部材３３０が剛性である場合、ハウジング３５０と第１振動部品との接続は、剛性接続であってもよい。他の実施例では、接続部材３３０は、ばね又はドームなどの弾性部材であってもよい。
いくつかの実施例では、第１振動部品は、磁気回路システム３１０、振動板３２０及びコイル３４０を含んでもよい。磁気回路システム３１０は、第１磁場を生成するように構成されてもよく、振動板３２０は、接続部材３３０によりハウジング３５０に接続されてもよく、コイル３４０は、振動板３２０に接続され、信号処理モジュール２００に電気的に接続されてもよい。具体的には、コイル３４０は、信号処理モジュール２００によって生成された制御信号を受信し、制御信号に基づいて第２磁場を生成し、第１磁場と第２磁場とが相互作用して、コイル３４０は、付勢力Ｆを受けることにより、振動板３２０を励振して振動させて、ユーザの顔に骨伝導音波を生成することができる。これに加えて、振動板３２０の振動は、振動するようにハウジング３５０を駆動することにより、空気伝導音波を生成することができる。具体的には、中低周波数帯域において、ハウジング３５０の振動幅が振動板３２０の振動幅より大きいか又は相当し、ハウジング３５０が皮膚に直接接触しないため、ハウジング３５０の振動は骨導の方式で音声を伝達できないが、ハウジング３５０の振動は、空気伝導音波を生成し、ユーザに音声が聞こえるように外耳道経路を介して鼓膜に伝導されることにより、音声補償効果を向上させる。同時に、中低周波数帯域におけるハウジング３５０の振動感が振動板３２０の振動感に対して強いため、振動板３２０の振動幅が小さいと、ユーザの使用中の振動感を効果的に低減し、快適さを向上させることができる。高い周波数帯域において、振動板３２０の振動幅がハウジング３５０の振動幅より顕著に大きく、このように、第１振動部品は、振動板３２０の振動により骨導方式で音声を効果的に伝達することができ、同時に、ハウジング３５０の振動幅が振動板３２０の振動よりはるかに小さいため、ハウジング３５０の高い周波数帯域における漏れ音を効果的に低減することができる。いくつかの実施例では、第１振動部品の各部分の質量及び弾性係数を調整することにより、音声が気導又は骨導により伝達される周波数範囲及び幅を調整することができる。
いくつかの実施例では、振動板３２０及びハウジング３５０は、キャビティを画定し、磁気回路システム３１０は、該キャビティ内に位置し、接続部材３３０又は他の弾性部材（図３に示されない）によりハウジング３５０に接続される。コイル３４０との相互作用の下で、磁気回路システム３１０も、対応する振動が発生する。磁気回路システム３１０のハウジング３５０に対する振動は、キャビティ内の空気振動を促進する。いくつかの実施例では、ハウジング３５０に１つ以上の音導孔が形成されると、キャビティ内の空気をハウジング３５０から導出し、ハウジング３５０の振動によって生成された音声と重畳して、共同でユーザの耳に聞こえる空気伝導音波を形成することができる。ハウジング３５０の音導孔の数量、位置、形状及び／又はサイズは、音導孔から伝達された音声とハウジング３５０の振動によって生成された音声とがユーザの耳で干渉して増強されるように、一定の条件を満たすことにより、ユーザに聞こえる気導音声をさらに増強する。
図３及びその関連説明から分かるように、骨伝導音波は、出力トランスジューサ３００の振動板３２０によって生成され、空気伝導音波は、ハウジング３５０（又はハウジング３５０の音導孔）によって生成される。いくつかの実施例では、制御信号は、異なる周波数成分を含み、上記制御信号に基づく振動板３２０の振動は、異なる周波数の振動を含んでもよい。したがって、聴覚補助装置が発する骨伝導音波と空気伝導音波は、異なる周波数範囲をカバーすることにより、聴覚補助装置が異なる周波数範囲内でいずれも一定の音声補償効果を提供することができる。
なお、振動板３２０とハウジング３５０は、異なる周波数の振動に対する応答程度が異なるため、生成する骨伝導音波と空気伝導音波の異なる周波数で提供する音声補償効果も異なる。空気伝導音波を例とすると、ハウジング３５０の振動は、目標周波数範囲内でユーザに聞こえる気導音声の音強度を高めることができる。すなわち、目標周波数範囲内で、ハウジング３５０の振動によって生成された空気伝導音波がユーザの耳に伝達されることにより、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度が、信号入力モジュールによって受けられた初期音声の音強度より高い。上記目標周波数範囲は、ハウジング３５０の構造及び信号処理モジュール２００による信号の処理方式に関連する。いくつかの実施例では、上記目標周波数範囲は、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚ、又は５００Ｈｚ～６０００Ｈｚ、又は７５０Ｈｚ～１０００Ｈｚ、又は他の任意の周波数範囲であってもよい。聴覚補助装置が目標周波数範囲内で高い音声補償効果を有すると見なすことができる。いくつかの特定のシーンでは、信号処理モジュール２００において目標周波数範囲に対応する制御信号をより多く増幅することにより、目標周波数範囲内での音声補償効果をさらに向上させることができる。他の応用シーンでは、例えば、ユーザが受ける音声の周波数範囲が目標周波数範囲より広い場合、聴覚補助装置の目標周波数範囲内での音声補償効果が明らかであるため、このときに目標周波数範囲以外の制御信号をより多く増幅することにより、ユーザの各周波数帯域における聴覚効果を均一にするとともに、聴覚補助装置のエネルギー消費を低減し、聴覚補助装置の使用時間を保証する。
例えば、高周波数帯域の電気信号と低周波数帯域の電気信号を増幅するときに、高周波数帯域の電気信号と低周波数帯域の電気信号の増幅程度は、同じであってもよく、異なってもよい。例えば、聴覚補助装置の高周波音声補償効果が低周波音声補償効果より高いという前提の下で、低周波数帯域の電気信号を増幅し、すなわち、低周波出力信号を高周波出力信号より強くすることにより、聴覚補助装置が全周波数帯域において均一な音声補償効果を有することを保証する。また例えば、聴覚補助装置の高周波音声補償効果が低周波音声補償効果より高いという前提の下で、高周波出力信号での聴覚補助装置の聴覚効果をさらに強調するために、高周波数帯域の電気信号の増幅程度は、低周波数帯域の電気信号の増幅程度より大きくてもよい。いくつかの実施例では、全周波数帯域の電気信号に同じ程度の増幅を行ってもよい。なお、いくつかの実施例では、高周波出力信号又は低周波出力信号は、目標周波数に対して決定されてもよい。例えば、目標周波数範囲が２０Ｈｚ～１０００Ｈｚである場合、低周波は、２０Ｈｚ～１００Ｈｚの周波数帯域、２０Ｈｚ～１５０Ｈｚの周波数帯域、２０Ｈｚ～２００Ｈｚの周波数帯域などであってもよく、高周波は、９００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数帯域、８５０Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数帯域、８００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数帯域などであってもよい。いくつかの実施例では、高周波出力信号と低周波出力信号は、本願の他の箇所に記載されるように、全周波数帯域に対して決定されてもよい。また、ここでの高周波出力信号と低周波出力信号は、両者に関して記述されるものであり、当業者であれば、実際の応用シーンに応じて調整することができ、ここでは、さらに限定しない。
聴覚補助装置の一定の周波数範囲内（例えば、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚ）の聴覚効果をさらに説明するために、以下、聴覚補助装置の骨導成分試験結果と気導成分試験結果を組み合わせて説明する。
図４は、本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置から基準環境において出力される最大力レベル（ＯＦＬ６０）周波数応答図である。本明細書の実施例では、基準環境は、聴覚補助装置が非動作状態であり、人工頭の耳シミュレータが受けた音強度値（基準音圧レベルとも呼ばれる）であってもよい。ＯＦＬ６０は、基準音圧レベルが６０ｄＢである条件での聴覚補助装置の出力力レベルである。説明を容易にするために、本明細書の実施例における基準環境に対応する音強度値を６０ｄＢとする。図４から分かるように、基準環境の音声の音強度が６０ｄＢである場合、２５０Ｈｚ～８０００Ｈｚの周波数において、聴覚補助装置によって出力される骨導成分の振動力レベルは、いずれも７６ｄＢ以上である。周波数範囲が２５０Ｈｚ～２０００Ｈｚである場合、聴覚補助装置によって出力される骨導成分の振動力レベルは、いずれも８５ｄＢ以上である。周波数範囲が５００Ｈｚ～１５００Ｈｚである場合、聴覚補助装置によって出力される骨導成分の振動力レベルは、いずれも９０ｄＢ以上である。周波数範囲が７５０Ｈｚ～１０００Ｈｚである場合、聴覚補助装置によって出力される骨導成分の振動力レベルは、いずれも９２ｄＢ以上である。いくつかの実施例では、一定の基準音圧レベル（例えば、６０ｄＢ）の音声に対して、異なる周波数の骨導成分の振動力レベルが異なることを考慮して、信号処理モジュール２００により、異なる周波数の電気信号に異なる程度の増幅を行うことができる。例えば、１０００Ｈｚ～１５００Ｈｚ範囲の骨導成分の振動力レベルが他の範囲の振動力レベルを超えるため、聴覚補助装置の骨導音声補償効果をさらに向上させるために、信号処理モジュール２００により、１０００Ｈｚ～１５００Ｈｚ範囲内の周波数帯域成分をより多く増幅することができる。或いは、約４０００Ｈｚの骨導成分の振動力レベルが他の範囲の振動力レベルより小さいため、聴覚補助装置の骨導音声の各周波数範囲の補償効果を均一にするために、信号処理モジュール２００により、約４０００Ｈｚの周波数帯域成分をより多く増幅することができる。
図５は、本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置から出力される骨導成分の最大音声－力感度レベル（ＡＭＳＬ）の周波数応答図である。本明細書の実施例では、音声－力感度レベルは、最大力レベルと基準音圧レベルとの差、例えば、図５中のＯＦＬ６０と基準音圧レベル（例えば、６０ｄＢ）との差であってもよい。図５から分かるように、聴覚補助装置の基準音圧レベルが６０ｄＢであり、周波数範囲が２５０Ｈｚ～８０００Ｈｚである場合、骨導成分の音声－力感度レベルは、１５ｄＢ以上である。周波数範囲が２５０Ｈｚ～２０００Ｈｚである場合、骨導成分の音声－力感度レベルは、いずれも２５ｄＢ以上である。周波数範囲が５００Ｈｚ～１５００Ｈｚである場合、骨導成分の音声－力感度レベルは、いずれも３０ｄＢ以上である。周波数範囲が７５０Ｈｚ～１０００Ｈｚである場合、骨導成分の音声－力感度レベルは、いずれも３２ｄＢ以上である。いくつかの実施例では、一定の音強度（例えば、６０ｄＢ）の音声に対して、異なる周波数（又は周波数帯域）の骨導成分の音声－力感度レベルが異なることを考慮して、信号処理モジュール２００により、異なる周波数の電気信号に異なる程度の増幅を行うことができる。例えば、１０００Ｈｚ～１５００Ｈｚ範囲の骨導成分の音声－力感度レベルが他の範囲の音声－力感度レベルを超えるため、聴覚補助装置の骨導音声補償効果をさらに向上させるために、信号処理モジュール２００により、１０００Ｈｚ～１５００Ｈｚ範囲内の周波数帯域成分をより多く増幅することができる。或いは、約８０００Ｈｚの骨導成分の音声－力感度レベルが他の範囲の音声－力感度レベルより小さいため、聴覚補助装置の骨導音声の各周波数範囲の補償効果を均一にするために、信号処理モジュール２００により、約８０００Ｈｚの周波数帯域成分をより多く増幅することができる。なお、本明細書の実施例における基準環境に対応する音強度値は、上記６０ｄＢに限定されず、ここでの基準環境に対応する音強度値を６０ｄＢとすることは、単に例示的な説明のためのものであり、他の実施例では、基準環境に対応する音強度値を実際の状況に応じて適応的に調整することができ、ここでは、さらに限定しない。
いくつかの実施例では、上記聴覚補助装置の気導成分の出力について、耳シミュレータ付きの人工頭を用いて試験することができる。耳シミュレータに対して、気導成分の出力のみを試験する。気導成分の出力を試験するときに、特定の音圧レベル（例えば、基準音圧レベル６０ｄＢ）の単一周波数音声（例えば、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、７５０Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１５００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、３０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ、６０００Ｈｚ、８０００Ｈｚ）を試験音源として試験することができる。試験中に、耳シミュレータ付きの人工頭を試験点に置き、かつ聴覚補助装置を装着せず、その後に、試験音源を起動して、該状況で耳シミュレータにおいて測定された音圧レベル（気導成分の出力）を取得し、「非動作状態」音圧レベルとも呼ばれてもよく、これに加えて、聴覚補助装置を実際の使用時の装着方式に応じて人工頭に置き、試験音源を起動すると、該状況で耳シミュレータにおいて測定された音圧レベルを取得し、「動作状態」音圧レベルとも呼ばれてもよく、聴覚補助装置の気導成分の利得は、「動作状態」音圧レベルと「非動作状態」音圧レベルとの差である。いくつかの実施例では、試験点を試験音源の真正面から１．５ｍ離れた箇所に設定するとともに、人工頭の顔部を試験音源の方向に正対させる。なお、上記聴覚補助装置の気導音圧試験の方法は、単に例示的な説明であり、当業者であれば、実際の状況に応じて該実験方法を適応的に調整することができる。
聴覚補助装置の気導成分の出力を試験することにより、聴覚補助装置の、基準音圧レベルでの動作状態と非動作状態の音圧レベル図及び利得図を取得することができる。具体的には、図６は、本願のいくつかの実施例に示す聴覚補助装置から基準環境において出力される気導成分の音圧レベル図であり、図７は、本願のいくつかの実施例に係る聴覚補助装置から基準環境において出力される気導成分の利得図である。本明細書の実施例では、出力される気導成分の利得は、各周波数において聴覚補助装置が動作状態で出力する気導成分の音圧レベルと、非動作状態で出力する気導成分の音圧レベルとの差であってもよい。図６及び図７に示すように、聴覚補助装置は、非動作状態で、周波数範囲が２５０Ｈｚ～８０００Ｈｚであり、かつ基準音圧レベルが６０ｄＢである場合、人工頭内部の耳シミュレータにおいて測定された気導成分の音圧レベルは、概ね６０ｄＢであり、すなわち、人工頭内部の耳シミュレータにおいて測定された気導成分の音圧レベルは、基本的に試験音源の音圧レベルに等しい。聴覚補助装置が動作状態であり、周波数範囲が２５０Ｈｚ～６０００Ｈｚである場合、人工頭内部の耳シミュレータにおいて測定された気導成分の音圧レベルは、いずれも６０ｄＢより大きく、周波数範囲が６０００Ｈｚ～８０００Ｈｚである場合、人工頭内部の骨シミュレータにおいて測定された気導成分の音圧レベルは、概ね６０ｄＢであり、これにより、聴覚補助装置が動作状態であり、かつ周波数範囲が２５０Ｈｚ～６０００Ｈｚである場合、聴覚補助装置は、試験音源と異なる空気伝導音波を生成することができ、該空気伝導音波は、試験音源より高い音強度を生成することにより、聴覚補助装置の気導聴覚補償効果を向上させることができる。いくつかの実施例では、一定の音強度（例えば、６０ｄＢ ＳＰＬ）の音声に対して、異なる周波数の気導成分の利得が異なることを考慮して、信号処理モジュール２００により、異なる周波数（又は周波数帯域）の電気信号に異なる程度の増幅を行うことができる。例えば、約７５０Ｈｚの気導成分の利得が他の範囲の利得を超えるため、聴覚補助装置の気導音声補償効果をさらに向上させるために、信号処理モジュール２００により、７５０Ｈｚ範囲内の周波数帯域成分をより多く増幅することができる。或いは、６０００Ｈｚ以上の気導成分の利得が他の範囲の利得より小さいため、聴覚補助装置の気導音声の各周波数範囲の補償効果を均一にするために、信号処理モジュール２００により、６０００Ｈｚ以上の周波数帯域成分をより多く増幅することができる。
図４～図７に示す内容を組み合わせると、特定の周波数範囲で、聴覚補助装置によって出力された骨伝導音波と空気伝導音波は、高い聴覚補償効果を有する。例えば、周波数範囲が２５０Ｈｚ～８０００Ｈｚである場合、聴覚補助装置によって出力された骨伝導音波は、基準音圧レベルに対して高い利得効果を有する。また例えば、周波数範囲が２５０Ｈｚ～６０００Ｈｚである場合、聴覚補助装置によって出力された空気伝導音波は、基準音圧レベル（例えば、６０ｄＢ ＳＰＬ）に対して高い利得効果を有する。以上より、聴覚補助装置が目標周波数範囲内で高い骨導利得と気導利得を有する。いくつかの実施例では、目標周波数範囲は、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚである。好ましくは、目標周波数範囲は、５００Ｈｚ～６０００Ｈｚである。より好ましくは、目標周波数範囲は、７５０Ｈｚ～１０００Ｈｚである。なお、周波数範囲を調整することにより、聴覚補助装置の骨伝導音波及び／又は空気伝導音波における音声補償効果を向上させることができる。例えば、２５０Ｈｚ～５００Ｈｚにおいて、聴覚補助装置の骨伝導音波における音声補償効果が高いが、この周波数帯域において、聴覚補助装置の空気伝導音波における音声補償効果が低く、この場合、電力増幅器２２０により該周波数帯域の電気信号に電力増幅処理を行って、聴覚補助装置の該周波数帯域の骨伝導音波における音声補償効果を向上させることができる。また例えば、３０００Ｈｚ～４０００Ｈｚにおいて、聴覚補助装置の空気伝導音波における音声補償効果が高いが、この周波数帯域において、聴覚補助装置の骨伝導音波における音声補償効果が低く、この場合、電力増幅器２２０により該周波数帯域の電気信号を増幅して、聴覚補助装置の該周波数帯域の空気伝導音波における音声補償効果を向上させることができる。さらに例えば、７５０Ｈｚ～１５００Ｈｚにおいて、聴覚補助装置の空気伝導音波と骨伝導音波における音声補償効果がいずれも高く、この場合、電力増幅器２２０により該周波数帯域の電気信号を増幅して、聴覚補助装置の該周波数帯域の骨伝導音波と空気伝導音波における音声補償効果を向上させ、聴覚補助装置の該周波数帯域における音声補償効果を強調することができる。他の実施例では、聴覚補助装置の各周波数帯域におけるリスニング効果の均一性を保証するために、７５０Ｈｚ～１５００Ｈｚ以外の周波数帯域信号に電力増幅処理を行うことができる。他の実施例では、第１振動部品（例えば、磁気回路システム３１０、振動板３２０、接続部材３３０）の各部分の質量及び弾性係数を調整することにより、音声が気導又は骨導により伝達される周波数範囲及び幅を調整することができる。
いくつかの更なる実施例では、聴覚補助装置の空気伝導音波における補償効果を向上させるために、聴覚補助装置に追加の振動部品を設けることができる。再び図３を参照すると、いくつかの実施例では、聴覚補助装置１０は、追加空気伝導音波を生成するように構成された少なくとも１つの第２振動部品（未図示）をさらに含んでもよく、目標周波数範囲内で、上記追加空気伝導音波は、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度をさらに高める。
いくつかの実施例では、上記少なくとも１つの第２振動部品は、振動膜構造（例えば、受動振動膜）であってもよく、かつハウジング３５０に接続されることにより、第１振動部品の振動が、追加空気伝導音波を生成するように該振動膜構造を励振することができる。具体的には、出力トランスジューサの振動板３２０が振動して骨伝導音波を生成する場合、ハウジング３５０内部の空気の振動を駆動して振動膜構造に作用し、振動膜構造は、ハウジング３５０内部の空気の振動に伴って振動することにより、追加空気伝導音波を生成し、追加空気伝導音波は、ハウジング３５０に設けられた少なくとも１つの放音孔により外部に放出される。上記追加空気伝導音波は、ハウジング３５０の振動によって生成された空気伝導音波と共にユーザの耳に伝達することができるため、ユーザが受けた気導音声の音強度をさらに高める。
いくつかの実施例では、第２振動部品は、制御信号に基づいて追加空気伝導音波を生成するように構成された空気伝導スピーカーであってもよい。空気伝導スピーカーが発する追加空気伝導音波は、ハウジング３５０に設けられた少なくとも１つの放音孔により外部に放出することができる。いくつかの実施例では、ユーザが聴覚補助装置を装着している場合、少なくとも１つの放音孔は、人体の耳に近接する。いくつかの実施例では、空気伝導スピーカーを制御する制御信号は、出力トランスジューサを制御する制御信号と同じであってもよく、異なってもよい。例えば、空気伝導スピーカーを制御する制御信号が、出力トランスジューサを制御する制御信号と同じである場合、空気伝導スピーカーは、聴覚補助装置に対して出力トランスジューサと同じ周波数範囲の音波を補完することにより、該周波数範囲の聴覚効果を向上させることができる。また例えば、空気伝導スピーカーを制御する制御信号が、出力トランスジューサを制御する制御信号と異なる場合、空気伝導スピーカーは、聴覚補助装置に対して出力トランスジューサと異なる周波数範囲の音波を補完することにより、聴覚補助装置の他の周波数範囲における聴覚効果を補うことができる。
いくつかの実施例では、聴覚補助装置は、聴覚補助装置（図８中の網掛け領域）が図８に示すユーザの頭部の乳様突起１、側頭骨２、頭頂骨３、前頭骨４、耳介５、耳甲６又は耳道内（未図示）に位置するように、上記聴覚補助装置を載置するように構成された固定構造をさらに含んでもよい。他の実施例では、聴覚補助装置は、ユーザの頭部の他の領域に位置してもよく、ここでは、さらに限定しない。
いくつかの実施例では、聴覚補助装置は、メガネ、ヘッドホン、ヘッドマウントディスプレイ、ＡＲ／ＶＲヘルメットなどの製品と組み合わせられてもよく、この場合、固定構造は、上記製品の部材（例えば、接続部材）としてもよい。聴覚補助装置は、吊り下げ又はクランプの方式でユーザの耳の付近に固定されてもよい。いくつかの代替的な実施例では、固定構造は、フックであってもよく、フックの形状が耳介の形状に合わせることにより、聴覚補助装置は、フックによりユーザの耳に独立して装着されてもよい。独立して装着される聴覚補助装置は、有線又は無線（例えば、ブルートゥース（登録商標））の方式で信号源（例えば、コンピュータ、携帯電話又は他のモバイルデバイス）と通信接続してもよい。例えば、左右の耳の聴覚補助装置は、いずれも無線の方式で信号源と直接通信接続してもよい。また例えば、左右の耳の聴覚補助装置は、第１出力装置及び第２出力装置を含んでもよく、第１出力装置は、信号源と通信接続することができ、第２出力装置は、無線方式で第１出力装置と無線接続することができ、第１出力装置と第２出力装置とは、１つ以上の同期信号によりオーディオ再生の同期を実現する。無線接続の方式は、ブルートゥース、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、無線パーソナルエリアネットワーク、近距離無線通信など又はそれらの任意の組み合わせを含むが、それらに限定されない。
いくつかの実施例では、固定構造は、ユーザの耳に直接掛けることができるように、円環形、楕円形、（規則的又は不規則的な）多角形、Ｕ字形、Ｖ字形、半円形などの人体の耳に合わせる形状を有するハウジング構造であってもよい。いくつかの実施例では、固定構造は、聴覚補助装置をユーザによりよく固定し、ユーザの使用中に落下することを防止できるように、耳掛け、ヘッドビーム又は弾性バンドを含んでもよい。単に例示的な説明として、例えば、弾性バンドは、頭部領域の周りに装着するように構成されてもよいヘッドバンドであってもよい。いくつかの実施例では、弾性バンドは、連続的な帯状物であってもよく、弾性的に引っ張られてユーザの頭部に装着されてもよく、同時にユーザの頭部に圧力を印加することにより、聴覚補助装置をユーザの頭部の特定の位置にしっかりと固定することができる。いくつかの実施例では、弾性バンドは、不連続的な帯状物であってもよい。例えば、弾性バンドは、剛性部及び可撓性部を含んでもよく、剛性部は、剛性材料（例えば、プラスチック又は金属）で製造されてもよく、物理的接続（例えば、係止、ネジ接続など）の方式で聴覚補助装置のハウジングに固定されてもよい。可撓性部は、弾性材料（例えば、布地、複合材料又は／及びクロロプレンゴム）で製造されてもよい。
上記で基本概念を説明してきたが、当業者にとっては、上記詳細な開示は、単なる例として提示されているものに過ぎず、本願を限定するものではないことは明らかである。本明細書において明確に記載されていないが、当業者は、本願に対して様々な変更、改良及び修正を行うことができる。これらの変更、改良及び修正は、本願によって示唆されることが意図されているため、本願の例示的な実施例の精神及び範囲内にある。
さらに、本願の実施例を説明するために、本願において特定の用語が使用されている。例えば、「１つの実施例」、「一実施例」、及び／又は「いくつかの実施例」は、本願の少なくとも１つの実施例に関連した特定の特徴、構造又は特性を意味する。したがって、本明細書の様々な部分における「一実施例」又は「１つの実施例」又は「１つの代替的な実施例」の２つ以上の言及は、必ずしもすべてが同一の実施例を指すとは限らないことを強調し、理解されたい。また、本願の１つ以上の実施例における特定の特徴、構造又は特性は、適切に組み合わせられてもよい。
また、当業者には理解されように、本願の各態様は、任意の新規かつ有用なプロセス、機械、製品又は物質の組み合わせ、又はそれらへの任意の新規かつ有用な改善を含む、いくつかの特許可能なクラス又はコンテキストで、例示及び説明され得る。よって、本願の各態様は、完全にハードウェアによって実行されてもよく、完全にソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）によって実行されてもよく、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実行されてもよい。以上のハードウェア又はソフトウェアは、いずれも「データブロック」、「モジュール」、「エンジン」、「ユニット」、「アセンブリ」又は「システム」と呼ばれてもよい。また、本願の各態様は、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードを含む１つ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体に具現化されたコンピュータプログラム製品の形態を取ることができる。
コンピュータ記憶媒体は、コンピュータプログラムコードを搬送するための、ベースバンド上で伝播されるか又は搬送波の一部として伝播される伝播データ信号を含んでもよい。該伝播信号は、電磁気信号、光信号又は適切な組み合わせ形態などの様々な形態を含んでもよい。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体以外の任意のコンピュータ読み取り可能な媒体であってもよく、該媒体は、命令実行システム、装置又は機器に接続されることにより、使用されるプログラムの通信、伝播又は伝送を実現することができる。コンピュータ記憶媒体上のプログラムコードは、無線、ケーブル、光ファイバケーブル、ＲＦ若しくは類似の媒体、又は上記媒体の任意の組み合わせを含む任意の適切な媒体を介して伝送することができる。
本願の各部分の操作に必要なコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｓｃａｌａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｅｉｆｆｅｌ、ＪＡＤＥ、Ｅｍｅｒａｌｄ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＶＢ．ＮＥＴ、Ｐｙｔｈｏｎなどのオブジェクト指向プログラミング言語、Ｃ言語、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｆｏｒｔｒａｎ ２００３、Ｐｅｒｌ、ＣＯＢＯＬ ２００２、ＰＨＰ、ＡＢＡＰなどの従来の手続き型プログラミング言語、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ及びＧｒｏｏｖｙなどの動的プログラミング言語、又は他のプログラミング言語などを含む１つ以上のプログラミング言語でコーディングしてもよい。該プログラムコードは、完全にユーザコンピュータ上で実行されてもよく、独立したソフトウェアパッケージとしてユーザコンピュータ上で実行されてもよく、部分的にユーザコンピュータ上で部分的にリモートコンピュータ上で実行されてもよく、完全にリモートコンピュータ又はサーバ上で実行されてもよい。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの任意のネットワーク形態でユーザコンピュータに接続されてもよく、（例えば、インターネットを介して）外部コンピュータに接続されてもよく、クラウドコンピューティング環境にあってもよく、ソフトウェア・アズ・ア・サービス（ＳａａＳ）などのサービスとして使用されてもよい。
また、特許請求の範囲に明確に記載されていない限り、本願に記載の処理要素又はシーケンスの列挙した順序、英数字の使用、又は他の名称の使用は、本願の手順及び方法の順序を限定するものではない。上記開示において、発明の様々な有用な実施例であると現在考えられるものを様々な例を通して説明しているが、そのような詳細は、単に説明の目的のためであり、添付の特許請求の範囲は、開示される実施例に限定されないが、逆に、本願の実施例の趣旨及び範囲内にあるすべての修正及び等価な組み合わせをカバーするように意図されることを理解されたい。例えば、上述したシステムアセンブリは、ハードウェアデバイスにより実装されてもよいが、ソフトウェアのみのソリューション、例えば、既存のサーバ又はモバイルデバイスに説明されたシステムをインストールすることにより実装されてもよい。
同様に、本願の実施例の前述の説明では、本開示を簡略化して、１つ以上の発明の実施例への理解を助ける目的で、様々な特徴が１つの実施例、図面又はその説明にまとめられることがあることを理解されたい。しかしながら、このような開示方法は、特許請求される主題が各請求項で列挙されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈すべきではない。実際に、実施例の特徴は、上記開示された単一の実施例のすべての特徴より少ない場合がある。
いくつかの実施例では、成分及び属性の数を説明する数字が使用されており、このような実施例を説明するための数字は、いくつかの例において修飾語「約」、「ほぼ」又は「概ね」によって修飾されるものであることを理解されたい。特に明記しない限り、「約」、「ほぼ」又は「概ね」は、上記数字が±２０％の変動が許容されることを示す。よって、いくつかの実施例では、明細書及び特許請求の範囲において使用されている数値パラメータは、いずれも個別の実施例に必要な特性に応じて変化し得る近似値である。いくつかの実施例では、数値パラメータについては、規定された有効桁数を考慮すると共に、通常の丸め手法を適用するべきである。本願のいくつかの実施例では、その範囲を決定するための数値範囲及びパラメータは近似値であるが、具体的な実施例では、このような数値は可能な限り正確に設定される。
本願において参照されているすべての特許、特許出願、公開特許公報、及び、論文、書籍、仕様書、刊行物、文書などの他の資料は、本願の内容と一致しないか又は矛盾する出願経過文書、及び（現在又は後に本願に関連する）本願の請求項の最も広い範囲に関して限定的な影響を有し得る文書を除いて、その全体が参照により本願に組み込まれる。なお、本願の添付資料における説明、定義、及び／又は用語の使用が本願に記載の内容と一致しないか又は矛盾する場合、本願における説明、定義、及び／又は用語の使用を優先するものとする。
最後に、本願に記載の実施例は、単に本願の実施例の原理を説明するものであることを理解されたい。他の変形例も本願の範囲内にある可能性がある。したがって、限定するものではなく、例として、本願の実施例の代替構成は、本願の教示と一致するように見なされてもよい。よって、本願の実施例は、本願において明確に紹介して説明された実施例に限定されない。
１０ 聴覚補助装置
１００ 信号入力モジュール
１１０ マイクロフォン
１２０ オーディオインタフェース
２００ 信号処理モジュール
２１０ 信号処理ユニット
２１１ 周波数分割モジュール
２１２ 高周波信号処理モジュール
２１３ 低周波信号処理モジュール
２２０ 電力増幅器
３００ 出力トランスジューサ
３１０ 磁気回路システム
３２０ 振動板
３５０ ハウジング
３３０ 接続部材
３４０ コイル

Claims (18)

  1. 初期音声を受け、かつ前記初期音声を電気信号に変換するように構成された信号入力モジュールと、
    前記電気信号を処理して制御信号を生成するように構成された信号処理モジュールと、
    前記制御信号を、ユーザの骨伝導音波及びユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換するように構成された少なくとも１つの出力トランスジューサとを含み、
    目標周波数範囲内で、前記空気伝導音波がユーザの耳に伝達されることにより、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度が、前記信号入力モジュールによって受けられた前記初期音声の音強度より高い、ことを特徴とする聴覚補助装置。
  2. 前記目標周波数範囲は、２００Ｈｚ～８０００Ｈｚである、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  3. 前記目標周波数範囲は、５００Ｈｚ～６０００Ｈｚである、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  4. 前記目標周波数範囲は、７５０Ｈｚ～１０００Ｈｚである、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  5. 前記信号処理モジュールは、信号処理ユニットを含み、前記信号処理ユニットは、
    前記電気信号を高周波数帯域成分と低周波数帯域成分に分割するように構成された周波数分割モジュールと、
    前記周波数分割モジュールに結合され、前記高周波数帯域成分に基づいて高周波出力信号を生成するように構成された高周波信号処理モジュールと、
    前記周波数分割モジュールに結合され、前記低周波数帯域成分に基づいて低周波出力信号を生成するように構成された低周波信号処理モジュールとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  6. 前記電気信号は、前記初期音声の高周波数帯域成分に対応する高周波出力信号と、前記初期音声の低周波数帯域成分に対応する低周波出力信号とを含み、前記信号処理ユニットは、
    前記高周波数帯域成分に基づいて高周波出力信号を生成するように構成された高周波信号処理モジュールと、
    前記低周波数帯域成分に基づいて低周波出力信号を生成するように構成された低周波信号処理モジュールとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  7. 前記信号処理モジュールは、前記高周波出力信号又は前記低周波出力信号を前記制御信号に増幅するように構成された電力増幅器をさらに含む、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の聴覚補助装置。
  8. 前記出力トランスジューサは、
    前記信号処理モジュールに電気的に接続されて前記制御信号を受信し、前記制御信号に基づいて前記骨伝導音波を生成する第１振動部品と、
    前記第１振動部品に結合され、前記第１振動部品の駆動で前記空気伝導音波を生成するハウジングとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  9. 前記ハウジングと前記第１振動部品との接続は、剛性接続である、ことを特徴とする請求項８に記載の聴覚補助装置。
  10. 前記ハウジングと前記第１振動部品は、弾性部材により前記第１振動部品に接続される、ことを特徴とする請求項８に記載の聴覚補助装置。
  11. 前記第１振動部品は、
    第１磁場を生成するように構成された磁気回路システムと、
    前記ハウジングに接続された振動板と、
    前記振動板に接続され、前記信号処理モジュールに電気的に接続され、前記制御信号を受信し、前記制御信号に基づいて第２磁場を生成するコイルであって、前記第１磁場と前記第２磁場とが相互作用することにより、前記振動板が前記骨伝導音波を生成するコイルとを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の音声出力装置。
  12. 前記振動板及び前記ハウジングは、キャビティを画定し、前記磁気回路システムは、前記キャビティ内に位置し、前記磁気回路システムは、弾性部材により前記ハウジングに接続される、ことを特徴とする請求項１１に記載の音声出力装置。
  13. 前記骨伝導音波に対応する振動出力力レベルは、５５ｄＢより大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  14. 追加空気伝導音波を生成するように構成された少なくとも１つの第２振動部品をさらに含み、目標周波数範囲で、前記追加空気伝導音波は、ユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度を高める、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  15. 前記少なくとも１つの第２振動部品は、前記ハウジングに接続された振動膜構造であり、前記少なくとも１つの出力トランスジューサは、前記追加空気伝導音波を生成するように前記振動膜構造を励振する、ことを特徴とする請求項１４に記載の聴覚補助装置。
  16. 前記少なくとも１つの第２振動部品は、前記制御信号に基づいて前記追加空気伝導音波を生成するように構成された空気伝導スピーカーである、ことを特徴とする請求項１４に記載の聴覚補助装置。
  17. 前記聴覚補助装置がユーザの頭部の乳様突起、側頭骨、頭頂骨、前頭骨、耳介、耳道内又は耳甲に位置するように前記聴覚補助装置を載置するように構成された固定構造をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の聴覚補助装置。
  18. 初期音声を受け、かつ前記初期音声を電気信号に変換するように構成された信号入力モジュールと、
    前記電気信号を処理して制御信号を生成するように構成された信号処理モジュールと、
    前記制御信号を、ユーザの骨伝導音波及びユーザの耳に聞こえる空気伝導音波に変換するように構成された少なくとも１つの出力トランスジューサとを含み、
    動作状態と非動作状態を含み、前記動作状態で前記空気伝導音波を生成し、前記非動作状態で前記空気伝導音波を生成せず、目標周波数範囲内で、前記動作状態でユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度が、前記非動作状態でユーザの耳に聞こえる気導音声の音強度より高い、ことを特徴とする聴覚補助装置。
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