JP3045149B2 - 指向性マイクロフォンアレイを用いた補聴システム - Google Patents
指向性マイクロフォンアレイを用いた補聴システムInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/40—Details of arrangements for obtaining desired directional characteristic by combining a number of identical transducers covered by H04R1/40 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2201/401—2D or 3D arrays of transducers
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- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
の音をよりよく聞かせると同時に、音の方向知覚、音源
定位を容易に行うことが可能な補聴システムに関する。
補聴器においては、通常マイクロフォンとイヤフォンが
対になっており、一つのマイクロフォンで集音した音を
処理し、聞かせる構造になっている。したがって、音の
方向感覚が狂い、正しい音源定位が出来なくなる。これ
は、一つのマイクロフォンで集音したオーケストラ等の
音楽をヘッドフォンで聞いた場合、音の空間的広がりを
知覚することが出来ないことと同じ理由による。
波を電気信号に変換し、この変換電気信号の振幅および
位相を適宜変更してさらに複数の信号を重畳するなどの
処理によって音源の移動に追従して受音方向を変化せし
めるマイクロフォン装置が開示されている(例えば特開
平3-46498 号公報、特開平6−261388号公報)。しか
し、これらの技術は大規模なマイクロフォン装置に関す
るものであり、そのまま補聴器に適用することはできな
い。
取り込んだ2 チャンネルの信号波形をフィルタによって
複数の周波数成分に分割し、その後複数の信号波形の発
生時刻を勘案しながら加算することにより、任意の方向
からの音波を選択的に抽出する方法も開示されている
(特開平7−39000 号公報)。しかし、補聴器を用いた
場合、音の方向感覚が狂い、ユーザーにとっては雑音と
なる余計な音も同様のレベルで増幅される場合が多い。
また、単一のマイクロフォンで集音した後の信号に、ど
のような処理を加えても、これらの問題を根本的に解決
することは困難であり、未だ補聴器使用者の音の方向感
覚の知覚は実現されていない。
従来技術の欠点を解消して、聞こえ方が改善され、あら
ゆる方向からの音をよりよく聞かせると同時に、音の方
向知覚、音源定位を容易に行うことが可能な補聴システ
ムを提供することである。
とも3個以上の指向性マイクロフォンからなるマイクロ
フォンアレイを用いて音信号を集音し、そられに対しデ
ィジタル信号処理を施し、聞こえの改善をもたらし、音
の方向知覚、音源定位を容易とするディジタル補聴シス
テムによって解決される。
ための少なくとも3個以上の指向性マイクロフォンを備
えた入力部と、該マイクロフォンによって集音された音
声を信号処理するためのディジタル信号処理部と、該信
号処理回路の出力を音声出力に変換する出力部と、を具
備し、音の方向知覚、音源定位を容易とするディジタル
補聴装置によって有利に解決される。
フォンを用いて集音し、各マイクロフォンから外耳道入
口までの伝達関数を各マイクロフォンからの入力信号に
乗算し、それらの総和を取ることで、あらゆる方向から
の音をよりよく聞かせると同時に、音の方向知覚、音源
定位を容易に行うことが可能な補聴システムである。本
発明は、少なくとも3個以上の指向性マイクロフォンを
用いて集音した音に、頭部の伝達関数をかけ、それらの
総和を取ることで、音の方向感覚、音源定位を容易に
し、よりよい聞こえを実現するものである。さらに、使
用者(ユーザー)が各マイクロフォンの出力に乗算する
伝達関数を調整することで、特定の方向からの音のみ
を、容易に聞こえるようにするものである。
マイクロフォンによって集音されたそれぞれの音信号に
対して、マイクロフォンから外耳道入り口までの伝達関
数ならびに頭部の伝達関数を乗算することができ、これ
らの伝達関数がユーザーによって適宜調整可能であると
さらに有利となる。
ステムの基本的構成を示すもので、以下添付図を参照し
つつ詳述する。本発明にかかる補聴システムは、音信号
の入力部1、入力部出力信号のA/D 変換部2、信号処理
部3、D/A 変換部4、イヤホン、ヘッドフォン等である
出力部5から構成される。本発明にかかる補聴システム
の各部の動作は以下の通りである。
個以上、本実施例では15個の指向性マイクロフォンが集
合した、いわゆるマイクロフォンアレイからなり、周囲
から取り込んだ音信号を電圧信号に変換するものであ
る。A/D 変換部2は、上記複数の指向性マイクロフォン
からなるマイクロフォンアレイが取り込んだアナログ信
号をディジタル信号に変換するものである。これ自体は
周知の回路構成を採用することができる。
構成する各マイクロフォンからの入力信号に、まず伝達
関数H1 、H2 、…Hn を乗算し、次にそれらの総和を
取り、最後に個人の聴力、入力音の大きさに従って補聴
処理を施すものである。D/A 変換部4は、補聴処理が施
されたディジタル信号をアナログ可聴信号に変換信号す
るものである。
ヘッドフォンなどを通し、ユーザーが聴取可能な音とし
て出力するものである。上記のように構成された本発明
の実施例の動作は以下の通りである。入力部1は、音源
定位、音の方向知覚を容易に可能とするため、少なくと
も3個以上の同じ特性を持つ指向性マイクロフォンから
なる、例えば帽子状に配置されたマイクロフォンアレイ
が集音し、アナログの電圧信号に変換し、A/D 変換部に
送出する。
イ1からのアナログ信号を時分割でディジタル信号に変
換し、信号処理部3に送出する。変換する信号はユーザ
ーによって選択が可能であり、特定の方向からの音のみ
をA/D 変換することも可能である。信号処理部3は、A/
D 変換部2からのディジタルデータに対し、予め設定さ
れた伝達関数、もしくはユーザーにより設定された伝達
関数を掛け合わせる。これによって、各マイクロフォン
からの信号に重み付けをすることとなる。
伝達関数を乗算したものの総和を取り、一つのディジタ
ル信号とする。このとき、各伝達関数による位相のずれ
などを考慮し、逆フィルタをかけることもできる。最後
に、聴力と入力音の大きさから、各ユーザーに適した補
聴処理を施し、ディジタルデータをD/A 変換部に送出す
る。なお、補聴処理とはダイナミックレンジ圧縮、周波
数圧縮、話速変換、音声強調、暗騒音除去のディジタル
信号処理を用いた、ユーザーの聞こえを改善する処理で
ある。
ジタルデータをアナログ信号に変換し、出力部5を構成
するイヤフォン、ヘッドフォンの特性に合わせた電圧振
幅レベルに変換する。そしてこのアナログ信号を出力部
5に送る。出力部5は、D/A 変換部4においてアナログ
信号に変換されたデータを、イヤフォン、ヘッドフォン
等により音信号に変換し、ユーザーに聞かせる。
より集音し、それぞれ信号に伝達関数をかけるため、音
源定位、音の方向知覚が容易になる。また、特定の方向
からの音のみを聞こえるようにすることで、例えば交通
の激しい道路際における会話で、道路側の音を遮断し、
対象の音源方向の音のみを強調することが可能である。
達関数をかけ、特定の方向からの成分を消去、強調する
ことも可能であり、ユーザーの聞こえの改善に効果を発
揮する。
ロック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも3個以上の指向性マイクロフ
ォンからなるマイクロフォンアレイを用いて音信号を集
音し、そられに対しディジタル信号処理を施し、聞こえ
の改善をもたらし、音の方向知覚、音源定位を容易とし
たことを特徴とするディジタル補聴システム。 - 【請求項2】 音信号を集音するための少なくとも3個
以上の指向性マイクロフォンを備えた入力部と、該マイ
クロフォンによって集音された音声を信号処理するため
のディジタル信号処理部と、該信号処理回路の出力を音
声出力に変換する出力部と、を具備し、音の方向知覚、
音源定位を容易としたことを特徴とするディジタル補聴
装置。 - 【請求項3】 前記信号処理部における処理において、
マイクロフォンによって集音されたそれぞれの音信号に
対して、マイクロフォンから外耳道入り口までの伝達関
数を乗算することを特徴とする、請求項2に記載のディ
ジタル補聴装置。 - 【請求項4】 前記信号処理部における処理において、
マイクロフォンによって集音されたそれぞれの音信号に
対して、頭部の伝達関数を乗算することを特徴とする、
請求項2に記載のディジタル補聴装置。 - 【請求項5】 前記信号処理部における処理において、
マイクロフォンによって集音されたそれぞれの音信号に
対して、マイクロフォンから外耳道入り口までの伝達関
数ならびに頭部の伝達関数を乗算することを特徴とす
る、請求項2に記載のディジタル補聴装置。 - 【請求項6】 前記信号処理部における処理において、
マイクロフォンによって集音されたそれぞれの音信号に
対して、乗算される前記伝達関数が使用者によって調整
可能である、ことを特徴とする、請求項2ないし5のい
ずれかに記載のディジタル補聴装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20175898A JP3045149B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 指向性マイクロフォンアレイを用いた補聴システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20175898A JP3045149B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 指向性マイクロフォンアレイを用いた補聴システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000032597A JP2000032597A (ja) | 2000-01-28 |
| JP3045149B2 true JP3045149B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=16446460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20175898A Expired - Lifetime JP3045149B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 指向性マイクロフォンアレイを用いた補聴システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045149B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-07-16 JP JP20175898A patent/JP3045149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000032597A (ja) | 2000-01-28 |
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