JP3731179B2

JP3731179B2 - 補聴器

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Publication number: JP3731179B2
Application number: JP33595099A
Authority: JP
Inventors: 鴻成澤
Original assignee: 昭栄株式会社; アドフォクス株式会社
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: US20040032963A1; CN1305334A; US6674868B1; EP1104222B1; EP1104222A2; US20040161128A1; HK1034406A1; DE60016144T2; DE60016144D1; JP2001157299A; EP1104222A3; CN1155293C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声を瞬間的にうるさく感じること、また、音声が金属的に鋭く響くこと、即ち、俗に言うキンキンすることなどを抑制して明瞭度を向上した補聴器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、音波を聴覚として認識する過程は非常に複雑であるが、大略、次のような伝導系、即ち、音波→外耳道→鼓膜→耳小骨→蝸牛→有毛細胞→神経→脳細胞、を経て認識され、この伝導系うち、外耳道と鼓膜は外耳、鼓膜と耳小骨は中耳、蝸牛と有毛細胞は内耳と呼ばれる。
【０００３】
従って、前記伝導系に於ける何れかの機能が低下した場合には聴力障害が起こり、そして、どの機能がどの程度に低下したかに依って症状が異なり、対応の方法も異なってくる。
【０００４】
老人性難聴の一般的な形態は、脳機能まで含めた全体の機能が低下し、弱い音が聴こえ難くなるものである。
【０００５】
図７は通常の聴覚をもった人間に於ける音の大きさの等感曲線を表す線図であり、横軸には周波数〔Ｈｚ〕を、また、縦軸には音圧レベル〔ｄＢ〕をそれぞれ採ってある。尚、音圧レベルは、以下、ＳＰＬ（ｓｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｌｅｖｅｌ）と略称する。
【０００６】
図示されている特性線はフレッチャー・マンソン・カーブとして知られているものであり、図中のハッチングした範囲が一般的な会話の音声エネルギの分布を表し、また、「最小可聴値」と指示した一点鎖線は通常の聴覚をもった人間に対応する特性線であるが、老人に於いては、老人性難聴最小可聴値と指示した一点鎖線で示した特性線のように高くなってしまう。尚、この老人性難聴最小可聴値は個人々に依って相違する為、図示の特性線は一例として見るのが妥当である。
【０００７】
図中の一般的会話の音声エネルギ分布から看取できるように、老人性難聴の場合、通常の聴覚をもった人間が聴くことができる音声スペクトラムの半分程度しか可聴レベルに入らないから、音として感じることはあっても、言葉として理解することはできない。
【０００８】
図示例の場合、補聴器に依って音響レベルを５０〔ｄＢ〕程度も高くすれば、会話の音声スペクトラムは略可聴レベルに入るから言葉として理解することができるようになるのであるが、日常的に遭遇する例えば８０〔ｄＢ〕の音がきた場合には１３０〔ｄＢ〕となって、耐えがたい大きな音になってしまう。
【０００９】
正常な聴覚の人が耐えられる最大レベルは１３０〔ｄＢ〕程度であって、難聴者の場合には１２０〔ｄＢ〕〜１３０〔ｄＢ〕とされ、殆ど変わらないようであるが、実際には低いことが多い。
【００１０】
図８は日本語母音のホルマントを表す図であって、横軸に第１ホルマント〔ｋＨｚ〕を、縦軸に第２ホルマント〔ｋＨｚ〕をそれぞれ採ってある（要すれば、「昭和６０年１１月３０日丸善発行理科年表第４９１頁」、を参照）。
【００１１】
図８から認識されることは、例えば（ア）、（イ）、（ウ）、（エ）、（オ）を明確に区別する為には、第１ホルマントに対して第２ホルマントを確実に伝送する必要があるということである。
【００１２】
図９は各音とホルマント周波数とを対応させて代表値を示した表であり、この表からすると、第１ホルマント周波数に対し第２ホルマント周波数は１．５倍から７．７倍まで変化しているが、これを確実に伝送しないとア、イ、ウ、エ、オの区別がつかない。
【００１３】
一般に、第１ホルマントのレベルに対して第２ホルマントのレベルは２０〔ｄＢ〕〜４０〔ｄＢ〕程度低いので、第１ホルマントは聴こえても、第２ホルマントは聴こえ難いこととなり、その上、通常の老人性難聴者は、図７に破線で示してあるように、高い周波数の感度が極端に低下する為、第２ホルマントは更に聴こえ難くなり、第１ホルマントは聴こえても、何を言っているのか判らない状態になる。
【００１４】
従来の対策１
前記したようなことから、従来の補聴器では、第２ホルマントが聴こえる程度にレベルを上昇させることが共通した考え方になっているのであるが、このような手段を採った場合、軽度の難聴であれば一応の効果が得られるものの、それ以上の難聴になると第１ホルマントのレベルが１００〔ｄＢ〕を越える場合が多くなり、うるさく感じることになる。
【００１５】
従来の対策２
トーン・コントロール回路に依って、高い周波数の増幅度を上昇させることが行なわれているが、これも軽度の難聴者には有効であるが、それ以上の難聴者の場合、第１ホルマントの周波数が高くなると、レベルが上昇して１００〔ｄＢ〕を越えて苦痛になり、結果として、いわゆるキンキンした音として感ずるようになる。
【００１６】
従来の対策３
自動音量調節回路に依って、１００〔ｄＢ〕を越えるような強い音がきた場合には、直ちに利得を低下させ、１００〔ｄＢ〕を越えないように調節することが多用され、アタック・タイム、レリース・タイムを最適化して、レベルの変動を感じさせないようにする為の開発が種々となされているが、例えば会話中に急に大きな声を出した場合にはレベルが低下して音源が遠くなったように感じられ、これは特にステレオ音響装置を介して音を聞いている場合には、定位感が無くなって、音源の位置がふわふわ移動するように感じられるので好ましくない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、音声を明瞭に、且つ、うるさく感じないように増幅することができる補聴器を実現させようとする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の補聴器では、第１ホルマントの利得を上昇させることなく、第２ホルマントの利得を上昇させて音声の明瞭度を高く維持すると共にうるさく感じないようにしている。但し、第１ホルマントも聴こえない状態は論外であって、その場合は、第１ホルマントが聴こえるように全般的な増幅を行なった上、第２ホルマントの利得を上昇させるようにしなければならない。
【００１９】
通常、会話に於ける第１ホルマントのレベルは約５０〔ｄＢ〕〜６０〔ｄＢ〕と高く、軽度〜中程度の難聴者であっても充分に聴こえるレベルであるが、第２ホルマントのレベルは第１ホルマントに比較すると２０〔ｄＢ〕〜４０〔ｄＢ〕程度も低いので、それと同程度に強調しても、うるさく感じるようなレベルにはならない。
【００２０】
従って、第１ホルマントの利得は上昇させず、第２ホルマントの利得を上昇させることで音声は明瞭となり、また、第１ホルマントの利得は変えないので、うるさく感じることもない。
【００２１】
図１は本発明に依る補聴器の動作条件設定を説明する為の線図であり、横軸には周波数を、また、縦軸にはＳＰＬをそれぞれ採ってあり、（Ａ）は図８に見られる母音（イ）に関する周波数スペクトルを、また、（Ｂ）は図８に見られる母音（ア）に関する周波数スペクトルをそれぞれ示している。
【００２２】
例えば、ＳＰＬが５０〔ｄＢ〕以下の音が聴こえない人の場合、図１（Ａ）から明らかなように（イ）の音は第１ホルマントだけしか聴こえないので、何の音か判断できないのであるが、（ア）の音は、第２ホルマントが僅かに聴こえるので、（ア）の音であると判断できるが、少し小声になると不明確になる。
【００２３】
本発明に依る補聴器では、図１に破線で示してあるように、第１ホルマントは増幅せず、第２ホルマントのみを必要レベル分だけ増幅して、第１ホルマント及び第２ホルマントを共に可聴レベル内にあるようにする。
【００２４】
図１（Ａ）の（イ）の音の場合、第１ホルマントの周波数３５０〔Ｈｚ〕から上の周波数を６〔ｄＢ／ｏｃｔ〕で最大２０〔ｄＢ〕まで補正している。
【００２５】
この補正に依り、第２ホルマント（２．７〔ｋＨｚ〕、ＳＰＬ４２〔ｄＢ〕）は１８〔ｄＢ〕増強されてＳＰＬ６０〔ｄＢ〕となるから、ＳＰＬ５０〔ｄＢ〕以下が聴こえない人でも、充分に第１ホルマント及び第２ホルマントを聴き取ることができて（イ）の音であると判断できることになる。尚、図１（Ａ）では、補正された周波数スペクトルを一点鎖線で示してある。
【００２６】
図１（Ｂ）の（ア）の音の場合、第１ホルマントの周波数１〔ｋＨｚ〕から上の周波数を６〔ｄＢ／ｏｃｔ〕で最大２０〔ｄＢ〕まで補正している。
【００２７】
（ア）の音は、ＳＰＬ５０〔ｄＢ〕以下が聴こえない難聴者であっても、第２ホルマントが５３〔ｄＢ〕あるので、補正しなくても注意すれば（ア）であることを判断できるが、補正すればＳＰＬ５７〔ｄＢ〕となるので、更に明確に聴取できる。尚、図１（Ｂ）に於いても、補正された周波数スペクトルを一点鎖線で示してある。
【００２８】
本発明の補聴器に於ける補正特性は、第１ホルマントの変化に関連して変化させる点に大きな特徴があり、従来の例えばトーン・コントロールなどに依る周波数特性の補正では、第１ホルマントが変化しても、補正特性自体は変化しない。
【００２９】
例えば、従来のトーン・コントロールを用いて、図１（Ａ）に見られる（イ）の音の周波数スペクトルに合わせた補正特性、即ち、破線に見られる補正特性を設定し、その状態で（ア）の音を聞いた場合、（ア）の音の第１ホルマントである１〔ｋＨｚ〕は１０〔ｄＢ〕増強されてＳＰＬ８０〔ｄＢ〕となり、（イ）の音に比較して（ア）の音は１０〔ｄＢ〕大きい音となってしまう。そして、第１ホルマントの周波数が高くなるにつれて増幅度も大きくなるから、いわゆるキンキンした音になるのである。
【００３０】
聴力障害の程度は多様である為、補聴器は使用者の障害程度に合わせた補正が必要であり、従って、補正量の大きさについては使用者に合わせなければならず一定に定めることはできない。
【００３１】
そのように使用者の障害程度に合わせて補正を行なう場合、使用者が第１ホルマントも聴こえない程度であれば、先ず第１ホルマントが聴こえるレベルまでの増幅を行なった上で、更に、前記説明した本発明に依る補正の増幅を行なう必要がある。
【００３２】
前記説明した第１ホルマント及び第２ホルマントは、言語を理解するのに必要最少の要素であって、第３ホルマント、第４ホルマント・・・・等にも更に有用な情報が含まれるので、ぞれ等を再現することも重要であり、これ等は略第１ホルマントよりも高い周波数に含まれるので、本発明に依る補正は有効となる。
【００３３】
また、前記説明は主として言語を対象としたが、楽音、その他日常生活上で必要となる音波から得られる情報の全てに対して第１ホルマント以上の周波数を聴取できるようにすることが有効であり、多くの情報を得ることが可能になる。
【００３４】
前記したところから、本発明に依る補聴器に於いては、
（１）
時間と共に変化する音響信号を周波数分析して最もレベルが高い周波数帯の信号をリアルタイムで求め且つ前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇させる為の制御信号を発生する第一の手段（例えば、増幅器Ｑ３、或いは、バンド・パス・フィルタ群２及びダイオード・マトリクス３及びコンパレータ４、或いは、ディジタル・シグナル・プロセッサ１３など）と、前記第一の手段からの制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なう第二の手段（例えば、増幅器Ｑ１及びＱ２からなる増幅系、或いは、パラメトリック・イコライザ５、或いは、ディジタル・シグナル・プロセッサ１３など）とを備えてなることを特徴とするか、又は、
【００３５】
（２）
前記（１）に於いて、前記第一の手段は利得が周波数の函数になっている増幅器（例えば、増幅器Ｑ３）であることを特徴とするか、又は、
【００３６】
（３）
前記（１）に於いて、前記第一の手段からの制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なう第二の手段は個々に利得制御が可能で且つ周波数特性を異にする複数の増幅器が並列接続され各出力を加算して取り出し得る増幅装置（例えば、増幅器Ｑ１及びＱ２からなる増幅装置）であることを特徴とするか、又は、
【００３７】
（４）
前記（１）に於いて、前記第一の手段はバンド・パス・フィルタ群（例えば、バンド・パス・フィルタ群２）及びダイオード・マトリクス（例えば、ダイオード・マトリクス群３）及びコンパレータ群（例えば、コンパレータ群４）からなり、該バンド・パス・フィルタ群に於けるｎ番目のバンド・パス・フィルタＦｎの出力端はダイオード・マトリクス中のダイオードを介して該コンパレータ群に於けるｎ番目のコンパレータＣｎの正（プラス）入力端子に接続され且つバンド・パス・フィルタＦｎ以外のバンド・パス・フィルタの出力端はダイオード・マトリクス中のダイオードを介してｎ番目のコンパレータＣｎの負（マイナス）入力端子に接続されてなることを特徴とするか、又は、
【００３８】
（５）
前記（１）に於いて、前記第一の手段からの制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なう第二の手段が入力するパラメータを変えることで所望の周波数特性を実現するパラメトリック・イコライザであることを特徴とするか、又は、
【００３９】
（６）
音響信号が入力される側に設けられてアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（例えば、Ａ／Ｄ変換器１２）と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力され時間と共に変化するディジタル信号を周波数分析して最もレベルが高い周波数帯の信号をリアルタイムで求め、次いで、前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇させる為の制御信号を発生し、次いで、前記制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なうディジタル・シグナル・プロセッサと、該ディジタル・シグナル・プロセッサから出力されたディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（例えば、Ｄ／Ａ変換器１４）とを備えてなることを特徴とする。
【００４０】
前記手段を取ることに依り、あらゆる音声を明瞭に、且つ、うるさく感じないように増幅することができる補聴器が実現される。
【００４１】
【発明の実施の形態】
本発明に依る補聴器は、前記説明した本発明の原理を実現できる増幅系をもつものであれば良く、その増幅系は周波数特性を変え得るものであることが必要となるが、それには、従来から多くの手段が知られている。
【００４２】
図２は本発明に於ける実施の形態１を構成する為の増幅装置を説明する図であり、（Ａ）は周波数特性を表す線図、（Ｂ）は増幅装置の構成を表すブロック図である。
【００４３】
図に於いて、Ｑ１は図２（Ａ）の（１）に見られる周波数特性をもつ増幅器、Ｑ２は図２（Ａ）の（２）に見られる周波数特性をもつ増幅器、Ｑ３は増幅器Ｑ２を制御する増幅器、ＯＴは増幅装置の出力端、βは増幅器Ｑ２の補正利得をそれぞれ示している。
【００４４】
増幅装置は、並列接続された増幅器Ｑ１及びＱ２と、増幅器Ｑ２の補正利得βを制御する増幅器Ｑ３とからなっていて、増幅器Ｑ１及びＱ２の加算出力が出力端ＯＴから出力される。
【００４５】
増幅器Ｑ２は、増幅器Ｑ３からの第１ホルマント周波数に対応した出力で制御されて利得が変化するようになっていて、図２（Ａ）の（３）、（４）、（５）に見られる周波数特性を実現することができる。例えば、一般的な会話の音声レベルでは、第１ホルマント周波数に応じて（３）と（５）の間の特性になるが、第１ホルマントが聴こえないほど弱い音の場合には（５）の特性が好適であり、また、第２ホルマントも充分に聴こえるような強い音の場合には（３）の特性が好適である。
【００４６】
増幅器Ｑ２の利得が低い場合、増幅器Ｑ１の特性が支配的であり、増幅器Ｑ２の利得が全周波数帯で増幅器Ｑ１の利得を越えた場合、増幅器Ｑ２の特性が支配的となり、その間、利得は円滑に変化し、高域補正が始まる周波数が移動するので、本発明の特性補正増幅系として好適である。
【００４７】
図２から看取できるように、増幅器Ｑ２の特性は、２００〔Ｈｚ〕から２〔ｋＨｚ〕の間で２０〔ｄＢ〕補正されているが、この補正量は難聴者のレベルに合わせて定められるべきであって、２０〔ｄＢ〕に限定されることはない。
【００４８】
図３は図２に見られる増幅器Ｑ３に依る第１ホルマント周波数検出について説明する為の図であり、横軸には周波数を、左縦軸には利得を、右縦軸には出力レベルをそれぞれ採ってある。
【００４９】
増幅器Ｑ３は、図２に同じ記号Ｑ３で指示した特性線から明らかであるが、６〔ｄＢ／ｏｃｔ〕で直線的に利得が増加する増幅器であって、音声信号が加わった場合、第１ホルマント周波数が高くなるにつれて増幅度が増加して出力は大きくなる。
【００５０】
この出力に依って、図２について説明したように、増幅系の特性を変化させることになる。即ち、
第１ホルマント周波数：２５０〔Ｈｚ〕以下は図２（５）の特性
：６００〔Ｈｚ〕は図２（４）の特性
：２〔ｋＨｚ〕以上は図２（３）の特性
となる。
【００５１】
図２及び図３について説明した補聴器はアナログ回路で構成された簡易型ではあるが、実用的であって、ディジタル処理に付随する信号処理の遅れがなく、また、１ビット以下の微弱信号の切捨ても起こらないので、両耳にそれぞれ補聴器を使用した場合に音源の位置を正確に認識できる為、周囲の状況を音に依って判断できる旨の利点がある。
【００５２】
図４は本発明の実施の形態２である補聴器を説明する為の要部ブロック図であり、図に於いて、１は入力増幅器、２はバンド・パス・フィルタ群、３はダイオード・マトリクス、４はコンパレータ群、５はパラメトリック・イコライザ（パラメトリック増幅器）、６は出力増幅器をそれぞれ示し、バンド・パス・フィルタ群２はバンド・パス・フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４で構成され、又、コンパレータ群４はコンパレータＣ０、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４で構成され、そして、バンド・パス・フィルタ群２に於ける例えば１番目のバンド・パス・フィルタＦ１の出力端はダイオード・マトリクス３中のダイオードを介してコンパレータ群４に於ける１番目のコンパレータＣ１のプラス入力端子に接続され且つバンド・パス・フィルタＦ１以外のバンド・パス・フィルタＦ２、Ｆ３、Ｆ４の各出力端はダイオード・マトリクス３中のダイオードを介して１番目のコンパレータＣ１のマイナス入力端子に接続されている。この構成を採ることで、バンドパスフィルタ群２に於ける各バンドパスフィルタＦ１乃至Ｆ４の出力レベルを比較して最も高い出力レベルのバンドパスフィルタを選出することができる。
【００５３】
図５は図４に見られる補聴器に於ける主要構成要素の特性を説明する為の線図であって、（Ａ）はバンド・パス・フィルタの特性を表す線図、（Ｂ）はパラメトリック・イコライザの特性を表す線図であり、何れに於いても、横軸に周波数を、また、縦軸に増幅度をそれぞれ採ってあり、特性線のそれぞれに付与した記号は、図４に示した各要素で同記号のものの特性に対応し、ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃、ｆ₄はバンド・パス・フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の中心周波数である。尚、パラメトリック・イコライザは、入力するパラメータを変えることで所望の周波数特性を実現できる増幅器であって、例えば、可聴周波数帯域を数分割し、各帯域ごとに通過レベルの増強或いは減衰を調整することが可能であり、通過帯域の周波数や周波数帯域幅を独立して変化させることができる（必要あれば、ＣＱ出版株式会社発行、雑誌「トランジスタ技術」１９９９年５月号、別冊付録「エレクトロニクス用語辞典」 II 、第８５頁を参照。）。
【００５４】
図４に見られる補聴器に於けるコンパレータＣ１〜Ｃ４は、二つの入力端子の電圧を比較して出力を送出するものであることは良く知られ、マイナス端子よりもプラス端子の電圧がプラスであれば出力はプラスとなり、そうでない場合には出力がマイナスになる。
【００５５】
若し、バンド・パス・フィルタＦ２の出力電圧が他のバンド・パス・フィルタの出力電圧に比較して大きい場合、バンド・パス・フィルタＦ２の電圧がコンパレータのどの端子に加わるかに依ってコンパレータの出力は決まる。
【００５６】
例えば、バンド・パス・フィルタＦ２からの電圧はダイオード・マトリクス３の作用に依って、コンパレータＣ２ではプラス端子に加わるが、他のコンパレータＣ１、Ｃ３、Ｃ４ではマイナス端子に加わることになるので、バンド・パス・フィルタＦ２の出力電圧が他のバンド・パス・フィルタの出力よりも高い場合には、コンパレータＣ２の出力だけがプラスとなり、他のコンパレータの出力はマイナスになる。
【００５７】
従って、バンド・パス・フィルタＦ２の中心周波数ｆ₂、又は、それに近い周波数をもつ最も高い信号レベルの入力信号が到来した場合にはコンパレータＣ２の出力がプラスとなり、そして、例えば、バンド・パス・フィルタＦ３の中心周波数ｆ₃、又は、それに近い周波数をもつ最も高い信号レベルの入力信号が到来した場合には、コンパレータＣ３の出力がプラスとなる。
【００５８】
パラメトリック・イコライザ、即ち、パラメトリック増幅器は、外部から特性を変化させることができるのは良く知られているところであり、図４に示したパラメトリック・イコライザ５は、図５（Ｂ）に見られる通り、コンパレータＣ１の出力がプラスになった時、中心周波数ｆ₁よりも高い周波数の増幅度を上昇させる動作をする。
【００５９】
同様に、コンパレータＣ２の出力がプラスの時、中心周波数ｆ₂より高い周波数の増幅度を上昇させ、コンパレータＣ３の出力がプラスの時、中心周波数ｆ₃より高い周波数の増幅度を上昇させ、コンパレータＣ４の出力がプラスの時、中心周波数ｆ₄より高い周波数の増幅度を上昇させる動作をそれぞれ行なう。
【００６０】
図４の補聴器に於ける周波数特性は、図５（Ｂ）に見られるパラメトリック・イコライザ５の特性の何れかになるのであるが、どのような特性をとるかは入力信号に依って決まる。
【００６１】
若し、入力信号が所定レベルに満たない低いレベルである場合、コンパレータＣ０の出力が正となって、パラメトリック・イコライザ５の特性は図５（Ｂ）のＣ０となって、ｆ₀よりも高い周波数のみが増幅され、また、入力信号が所定レベルを越えている場合、入力信号に含まれる周波数のうち最大エネルギをもつ周波数に依って特性が決まり、例えば、その周波数がｆ₁であるならば、ｆ₁以下の周波数は増幅されず、ｆ₁より高い周波数のみが増幅されることになる。
【００６２】
同様に、周波数がｆ₂又はｆ₃又はｆ₄であるならば、それに対応してｆ₂以下又はｆ₃以下又はｆ₄以下の周波数は増幅されず、それ等より高い周波数の入力信号のみが増幅されることになる。
【００６３】
前記各説明では、理解を容易にする為、使用周波数帯域を４バンドに分割する方式を採ったが、一般的には、オクターブを１／３、或いは、オクターブを１／６に分割して１バンドとしている。
【００６４】
従って、３００〔Ｈｚ〕〜２４００〔Ｈｚ〕（３オクターブ）の場合、９バンド或いは１８バンドに分割されることになり、このように多数のバンドに分割しても、現在の集積回路技術に依って、バンド・パス・フィルタはアクティブ・フィルタとして容易に構成することができ、又、コンパレータやパラメトリック・イコライザまで含めて集積化することも極めて容易である。
【００６５】
本発明の補聴器に於ける補正特性の傾斜は、一般的には、６〔ｄＢ／ｏｃｔ〕或いは１２〔ｄＢ／ｏｃｔ〕であり、又、最大補正量は２０〔ｄＢ〕〜３０〔ｄＢ〕であるが、これ等は使用者の耳の特性を補正するもので個人差があるから、それぞれ個別に合わせるようにすれば最良の結果が得られる。
【００６６】
ところで、本発明の補聴器に必要な音響信号の処理を行なうには、現在、大変有用な電子装置が実用化されていて、例えばディジタル・シグナル・プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）がその例であり、ＤＳＰはプログラミングするのみで、種々の電子装置、例えばスペクトラム・アナライザやパラメトリック・イコライザなどとして動作させることが可能である。
【００６７】
図６は本発明の実施の形態３である補聴器を説明する為の要部ブロック図であり、図に於いて、１１は入力増幅器、１２はＡ／Ｄ変換器、１３はＤＳＰ、１４はＤ／Ａ変換器、１５は出力増幅器をそれぞれ示している。
【００６８】
この補聴器では、入力信号が第１ホルマント周波数を聴き取れる一定のレベルを維持するように入力増幅器１１を通過させ、その増幅信号をＡ／Ｄコンバータ１２を用いてディジタル化し、そのディジタル信号をＤＳＰ１３に入力する。
【００６９】
ＤＳＰ１３では予めプログラミングしておくことに依って、スペクトラム・アナライザとしての作用で周波数分析を行ない、それに依って得られたディジタル・データを演算し、パラメトリック・イコライザとしての作用で第２ホルマント周波数の信号のみを増幅する補正を行なって信号を送出する。
【００７０】
ＤＳＰ１３で補正増幅された信号はＤ／Ａ変換器１４に依って再びアナログ信号に変換され、出力増幅器１５に依って適宜増幅されて使用者の耳に達することになる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明に依る補聴器に於いては、時間と共に変化する音響信号を周波数分析して最もレベルが高い周波数帯の信号をリアルタイムで求め且つ前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇させる為の制御信号を発生する第一の手段と、第一の手段からの制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なう第二の手段とを備える。
【００７２】
前記構成を取ることに依り、あらゆる音声を明瞭に、且つ、うるさく感じないように増幅することができる補聴器が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に依る補聴器の動作条件設定を説明する為の線図である。
【図２】本発明に於ける実施の形態１を構成する為の増幅系を説明する図である。
【図３】図２に見られる増幅器Ｑ３に依る第１ホルマント周波数検出について説明する為の図である。
【図４】本発明の実施の形態２である補聴器を説明する為の要部ブロック図である。
【図５】図４に見られる補聴器に於ける主要構成要素の特性を説明する為の線図である。
【図６】本発明の実施の形態３である補聴器を説明する為の要部ブロック図である。
【図７】通常の聴覚をもった人間に於ける音の大きさの等感曲線を表す線図である。
【図８】日本語母音のホルマントを表す図である。
【図９】各音とホルマント周波数とを対応させて代表値を示した表である。
【符号の説明】
Ｑ１増幅器
Ｑ２増幅器
Ｑ３増幅器
ＯＴ増幅装置の出力端
β 増幅器Ｑ２の補正利得
１入力増幅器
２バンド・パス・フィルタ群
３ダイオード・マトリクス
４コンパレータ群
５パラメトリック・イコライザ（パラメトリック増幅器）
６出力増幅器

Claims

時間と共に変化する音響信号を周波数分析して最もレベルが高い周波数帯の信号をリアルタイムで求め且つ前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇させる為の制御信号を発生する第一の手段と、
前記第一の手段からの制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なう第二の手段と
を備えてなることを特徴とする補聴器。
前記第一の手段は利得が周波数の函数になっている増幅器であること
を特徴とする請求項１記載の補聴器。
前記第一の手段からの制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なう第二の手段は
個々に利得制御が可能で且つ周波数特性を異にする複数の増幅器が並列接続され各出力を加算して取り出し得る増幅装置であること
を特徴とする請求項１記載の補聴器。
前記第一の手段はバンド・パス・フィルタ群及びダイオード・マトリクス及びコンパレータ群からなり、
該バンド・パス・フィルタ群に於けるｎ番目のバンド・パス・フィルタＦｎの出力端はダイオード・マトリクス中のダイオードを介して該コンパレータ群に於けるｎ番目のコンパレータＣｎの正（プラス）入力端子に接続され且つバンド・パス・フィルタＦｎ以外のバンド・パス・フィルタの出力端はダイオード・マトリクス中のダイオードを介してｎ番目のコンパレータＣｎの負（マイナス）入力端子に接続されてなること
を特徴とする請求項１記載の補聴器。
前記第一の手段からの制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なう第二の手段が入力するパラメータを変えることで所望の周波数特性を実現するパラメトリック・イコライザであること
を特徴とする請求項１記載の補聴器。
音響信号が入力される側に設けられてアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力され時間と共に変化するディジタル信号を周波数分析して最もレベルが高い周波数帯の信号をリアルタイムで求め、次いで、前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇させる為の制御信号を発生し、次いで、前記制御信号が入力されて周波数特性が変化し前記最もレベルが高い周波数帯の信号に比較して高い周波数範囲の信号の利得を上昇して増幅を行なうディジタル・シグナル・プロセッサと、
該ディジタル・シグナル・プロセッサから出力されたディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と
を備えてなることを特徴とする補聴器。