JP2998759B1 - 振動検出器、自己発話検出器および補聴器 - Google Patents
振動検出器、自己発話検出器および補聴器Info
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Abstract
く検出できる自己発話検出器を提供する。 【解決手段】一端が開口したキャップ状の軟質樹脂の検
出部13、金属性のパイプ12、エレクトレットコンデ
ンサマイク11で閉空間10を形成したものを用い、検
出部13を耳栓の裏側に当接させて補聴器の装耳部に組
み込む。装用者が耳栓3を外耳道に挿入したとき、検出
部13が耳栓3の傘部3bを介して外耳道に接触する。
装用者が発声すると、その発声による振動が検出部13
にも伝搬する。傘部3b、検出部13ともに軟質樹脂で
あるため、柔軟な外耳道内壁の振動にもよく追従して同
様に振動する。この振動により、閉空間10の内圧が変
化しコンデンサマイク11検出される。一方、外来音声
や補聴器の増幅音声は空気振動であるため、軟質の振動
体が少ないこのセンサでは殆ど検出されない。
Description
の柔軟な固体に伝搬する振動を検出する振動検出器、お
よび、これを用いた自己発話検出器に関する。
として、従来は、圧電素子を振動部位に接触させ、振動
による変形によって圧電素子に生じる電位を検出する圧
電型加速度検出器などが実用化されていた。
の自己発話検出器に適用しようとした場合、構造が複雑
であるため、補聴器の装耳部に組み込むことが困難であ
り、また、圧電素子の周波数特性が音声帯域よりも高い
周波数に偏っているため、自己発話よりも高い周波数の
ノイズによく反応して自己発話の検出が安定でない、素
子が剛体であるため皮膚などの柔軟なものの振動をよく
検出できないなどの欠点があった。
する音声帯域の振動のみをよく検出できる振動検出器、
および、これを用いた自己発話検出器を提供することを
目的とする。
圧の変動を検出する検出素子と、該検出素子に接続さ
れ、該検出素子とともに閉空間を形成する硬質のパイプ
および軟質のキャップと、を有し、前記軟質のキャップ
を振動体に接触させることを特徴とする。
ンサマイクで構成したことを特徴とする。
出器を装耳部に設け、前記キャップを外耳道の内壁の皮
膚に直接または間接に接触させたことを特徴とする。
積が変化し、内部の空気圧が変動する。この変動を検出
素子が検出する。検出素子としてエレクトレットコンデ
ンサマイクを用いれば、音声周波数帯域に高い感度を得
ることができ、自己発話などを高感度に検出することが
できる。
ため、皮膚等の柔軟なものの振動に対してもよく追従し
て振動する。
に外来の空気振動(外来音)に対しても反応するが、空
気振動が検出されるためには、振動体にある程度以上の
面積が必要である。この発明では、軟質のキャップを振
動部位に接触するのみの大きさにして硬質のパイプの先
端に設けたことにより、空気振動に対して極めて感度を
低くすることができ、固体の振動のみを検出することが
できる。
自己発話センサ5を含む補聴器用装耳部の構成図であ
る。装耳部1は、発音体4や自己発話センサ5、マイク
6を収納する本体2および耳栓3からなっている。耳栓
3は柔軟なシリコンゴムなどの素材で成型されたもので
ある。発音体4は超小型のスピーカであり、この発音体
が電気音響変換して発生した音声は、耳栓3の中央部に
開設されている貫通孔3aを介して装用者の外耳道に放
出される。
本体2の内部に設けられているマイク6に入力された音
声信号である。マイク6は、耳栓3の反対側に設けられ
ており、外界の音響を音響電気変換する。
とを遮断する傘状部3bが形成されており、この傘状部
3bの裏側に自己発話センサ5の検出部13(図2参
照)が接触している。装用者が装耳部1を耳に装用した
とき、すなわち耳栓3が外耳道に挿入されたとき、傘部
3bが外耳道に当たって変形し、変形した傘部3bが自
己発話センサ5の検出部13に当接する。これにより、
外耳道の振動が傘部3bを介して検出部13に伝達され
る。
検出部13は、この発明の「キャップ」に対応してお
り、一端が開口したキャップ状の軟質樹脂で構成されて
いる。たとえば、シリコンゴムのチューブ13aの先端
部をゴム用接着剤13bで封止したものなどを用いるこ
とができる。検出部13は金属性のパイプ12の一方の
開口部に接続されている。そして、この金属製のパイプ
12の他方の開口部にはエレクトレットコンデンサマイ
ク11が接続されている。このコンデンサマイク11
は、無指向性のものであり、パイプ12側のみ開口して
おり反対側はカシメにより封止されている。これによ
り、コンデンサマイク11、パイプ12、キャップ13
で閉空間10が形成される。
ものであるため、極力小型に制作されるが、寸法は例え
ば、エレクトレットコンデンサマイクが外径4ミリ、金
属パイプが内径2ミリ、シリコンゴムチューブが外径2
ミリ・内径1ミリ・長さ5ミリ程度のものを用いる。ま
た、シリコンゴムチューブの硬度は40HSのものを用
いる。なお,パイプ12は金属以外に硬質塩化ビニルや
アクリルなどの硬質樹脂を用いることができる。いずれ
にしても、空気振動に対して反応しないものを用いれば
よい。
軟質樹脂キャップである検出部13が耳栓3の傘部3b
を介して外耳道に接触する。装用者が発声すると、その
発声による振動が耳骨→外耳道内壁へと伝搬し、傘部3
bを介して検出部13にも伝搬する。傘部3b、検出部
13ともに軟質樹脂であるため、柔軟な外耳道内壁の振
動にもよく追従して同様に振動する。この振動により、
検出部13の形状が変化し、閉空間10の容積が変化す
る。この容積変化は内圧の変化を生じさせるため、外耳
道の振動(自己発話)は、閉空間10内において音波と
同じ圧力変動波としてコンデンサマイク11に検出され
る。外耳道の振動すなわち自己発話として検出される。
気振動として外耳道内を伝搬する。空気振動の受信感度
は振動面の面積と大きな相関関係があるが、この自己発
話センサ5において振動面として機能するのは軟質樹脂
の検出部13のみであり、検出部13も極めて短いもの
であるため、空気振動によるノイズレベルは殆ど問題に
ならない。
は以下のようになる。100dBspl・250Hzの
空気振動(音声)を受音している状態での検知出力(V
p)と、同じ100dBspl・250Hzの音圧を受
けて振動する5φの振動膜に接触させた場合の振動検知
出力(Vv)の電圧比Vp/Vvが−35dBとなり、
空気振動に対する感度が殆どないことが分かる。
態で、自己発話した場合(同図(A))と外来音を装耳
部近傍で発生した場合(同図(B))の外耳道内の音圧
波形と自己発話センサ5の検出波形およびFFTスペク
トルを示す図である。同図に示すように外耳道内の音圧
波形は、自己発話、外部音声ともそれほど変わらない。
特に、音声周波数帯域においては殆ど同じレベルであ
る。これに対して、自己発話センサの検出値は、極めて
低い周波数に対しては、外部音声が自己発話と同じ程度
のレベルを示すものの、音声周波数帯域では大きくレベ
ル差が見られ、自己発話のみを高感度に検出しているこ
とがわかる。
周波数帯域のFFTスペクトルに着目すると、外耳道内
の音圧レベルは、63dB〜80dBで自己発話をした
とき約25dBvであり、60dB〜85dBの外部音
声を入力したとき約30dBvある。一方、自己発話セ
ンサ5の検出レベルは、63dB〜80dBで自己発話
をしたとき約40dBvあるのに対して、60dB〜8
5dBの外部音声を入力したときには約20dBvしか
ない。外耳道内の音圧レベルが、同じレベル(30dB
v)となるような自己発話音声および外部音声で比較す
ると、自己発話センサ5の検出値は、自己発話に対して
約45dBv、外部音声に対して約20dBvとなり、
両者の差が約25dBvであるため、自己発話センサ5
の検出レベルに基づいて自己発話音声と外部音声を識別
することができる。なお、両者の検出レベルに20dB
の差があれば支障なく自己発話音声と外部音声を識別す
ることができる。
あるピークを3か所程度取り出し、このピーク値を複数
回(20回程度)測定して平均したものである。
器の例を示す。自己発話センサ5が検出した自己発話信
号はプリアンプ21に入力される。プリアンプ21のア
ンプゲインは40dB程度とし、後段のA/D変換器2
2に所望のレベルの信号を入力できるようにする。A/
D変換器22は、入力された自己発話信号をディジタル
信号に変換する。このディジタル信号に変換された自己
発話信号は、ディジタルフィルタ23に入力される。こ
の実施形態において、ディジタルフィルタ23は、80
〜500Hzの透過帯域を有するバンドパスフィルタで
構成されている。80Hz以下の信号は、通常の発話音
声の基本周波数帯域よりも低いうえ、コードノイズなど
の低域ノイズの領域であるためカットする。また、50
0Hz以上の信号は、通常の発話音声の基本周波数帯域
よりも高いうえ、外耳道内において発音体4が出力した
増幅音声の音圧レベルが自己発話の振動レベルに近づい
てきて判別が困難になるためカットする。フィルタ23
によってろ波された周波数成分が制御部24に入力され
る。
号レベルに基づいて現在音声信号の入力があるかを判断
し、且つ、フィルタ23から入力された信号のレベルに
基づいて現在自己発話が行われているか否かを判断す
る。そして、制御部24は、この判断結果に基づいて音
声信号処理部25に対して話速変換のオン/オフの指示
を行うとともに、アンプ27に対してゲインの指示を行
う。すなわち、外部音声が入力されているときは、話速
変換をオンしアンプゲインを大きくする。自己発話が行
われているときは、話速変換をオフしアンプゲインをや
や大きくする。外部音声も自己発話もないときは、話速
変換をオフしアンプゲインを小さくする。音声信号処理
部25はDSPで構成され、アンプ27はアナログアン
プで構成されている。音声信号処理部25とアンプ27
の間にはD/A変換器26が設けられている。アンプ2
7が増幅した信号は、発音体3から出力される。
3をディジタルフィルタで構成しているがアナログフィ
ルタで構成してもよい。また、フィルタ23を80Hz
〜500Hzのバンドパスフィルタで構成しているが、
検出素子(コンデンサマイク11)の特性、検出部13
の形状および発音体4の周波数特性や装用者の発声帯
域、外耳道の共鳴周波数などに合わせてろ波周波数(ま
たはカットオフ周波数)は適宜設定すればよい。
ルフィルタ23のろ波周波数の設定を装用者またはサー
ビスマンが適宜設定できるようにすればよい。
や増幅音などの音声(空気振動)が大きくてもこれには
殆ど反応しないで、皮膚などの柔軟な固体の振動に対し
てよく反応するため、話速変換補聴器などの自己発話を
検出する装置として有効に適用することができる。
発話を正確に検出して、話速変換を行うことができる。
己発話センサ、6…マイク 10…閉空間、11…コンデンサマイク、12…(金
属)パイプ、13…(軟質樹脂)キャップ、13a…
(軟質樹脂チューブ)、13b…樹脂用接着剤 21…プリアンプ、22…A/D変換器、23…(ディ
ジタル)フィルタ、24…制御部、25…音声信号処理
部、26…D/A変換器、27…アンプ
Claims (3)
- 【請求項1】 空気圧の変動を検出する検出素子と、 該検出素子に接続され、該検出素子とともに閉空間を形
成する硬質のパイプおよび軟質のキャップと、を有し、 前記軟質のキャップを振動体に接触させることを特徴と
する振動検出器。 - 【請求項2】 前記検出素子は、コンデンサマイクであ
る請求項1に記載の振動検出器。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2の振動検出器を
装耳部に設け、前記キャップを外耳道の内壁の皮膚に直
接または間接に接触させたことを特徴とする自己発話検
出器。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8096599A JP2998759B1 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 振動検出器、自己発話検出器および補聴器 |
Publications (2)
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JP2998759B1 true JP2998759B1 (ja) | 2000-01-11 |
JP2000278797A JP2000278797A (ja) | 2000-10-06 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP8096599A Expired - Fee Related JP2998759B1 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 振動検出器、自己発話検出器および補聴器 |
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DE102016203987A1 (de) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Sivantos Pte. Ltd. | Verfahren zum Betrieb eines Hörgeräts sowie Hörgerät |
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- 1999-03-25 JP JP8096599A patent/JP2998759B1/ja not_active Expired - Fee Related
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