JP4440333B1

JP4440333B1 - 補聴器

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Publication number: JP4440333B1
Application number: JP2009177368A
Authority: JP
Inventors: 和貴丸岡; 翌越智
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: WO2010103724A1; EP2259605A1; EP2259605A4; EP2259605A8; CN101904183B; JP2010239603A; EP2259605B1; ATE557550T1; CN101904183A

Abstract

【課題】通知音の明瞭度を向上させた補聴器を提供する。
【解決手段】周囲音を集音するマイクロホン１と、マイクロホン１が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器２と、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部３と、補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器４と、ＤＡ変換器４が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバー５とを備え、補聴処理部３とＤＡ変換器４の間に、片方の入力が補聴処理部３の出力に接続され、自身の出力がＤＡ変換器４の入力に接続された混合部６を介在させ、混合部６の他方の入力には通知音生成部７で生成された通知音信号を加工する通知音加工部８の出力信号を接続し、混合部６が補聴処理部３および通知音加工部８の出力信号を混合するための混合比信号を生成する制御部９を、混合部６に接続した構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、通知音を発する補聴器に関する。

従来の補聴器は、マイクロホンと、このマイクロホンが集音した音に補聴処理を施す補聴処理部と、この補聴処理部の出力信号を音響信号として出力するレシーバーと、音声メッセージを記憶したメモリと、この音声メッセージを再生する音声再生部と、これらに電力を供給する電池と、この電池の電圧を監視する電圧監視部で構成され、この電圧があらかじめ設定した条件に合致すると、音声再生部がメモリに記憶された音声メッセージを再生し、再生された音声メッセージを補聴処理部の出力信号に加算してレシーバーに供給している（例えば、特許文献１参照）。

これにより、電池の電圧が低下した時に、電池の交換時期を音声によって使用者に知らせている。

特開平９−０１８９９７号公報

上述した技術は、使用者に通知する情報が１つ、即ち通知音が１種類であれば、大いに効果がある。一方、近年の補聴器は多機能となり、使用者に通知する情報が多岐にわたっており、補聴器は、通知する情報毎に音声や音のリズムを変えている。使用者は、この音声や音のリズムの違いを聞き分けて補聴器が通知する情報を認識している。そのためには、それぞれの通知音は使用者にとって明瞭で聞き分けが可能なものでなければならない。

ところが、この様な状況下では、従来の技術は十分に機能を果たせていない。即ち、従来の技術は、通知音を単に再生して、補聴処理を行った後の信号に加算しているため、使用者にとって通知音が明瞭では無い場合があるという課題があった。

そこで本発明は、通知音の明瞭度を向上することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために、本発明の補聴器は、周囲音を集音するマイクロホンと、このマイクロホンが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、このＡＤ変換器が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部と、この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、このＤＡ変換器が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバーとを備え、前記補聴処理部と前記ＤＡ変換器の間に、片方の入力が前記補聴処理部の出力に接続され、自身の出力が前記ＤＡ変換器の入力に接続された混合部を介在させ、この混合部の他方の入力には通知音生成部で生成された通知音信号を加工する通知音加工部の出力信号を接続し、前記通知音加工部は、補聴処理部の補聴処理で用いられるゲインテーブルを通知音信号用に変換して出力するテーブル変換部と、前記テーブル変換部の出力信号から通知音信号に応じた通知ゲインを決定する通知ゲイン決定部と、この通知ゲイン決定部が出力する前記通知ゲインを通知音生成部が出力する通知音信号に適用するための乗算器とを備え、前記混合部が前記補聴処理部および前記通知音加工部の出力信号を所定の混合比で合成するための混合比信号を生成する制御部を、前記混合部の混合比信号入力端子に接続した構成としたことを特徴としたものである。

さらに本発明の補聴器は、周囲音を集音するマイクロホンと、このマイクロホンが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、このＡＤ変換器が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部と、この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、このＤＡ変換器が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバーとを備え、前記ＡＤ変換器と前記補聴処理部の間に、片方の入力が前記ＡＤ変換器の出力に接続され、自身の出力が前記補聴処理部の入力に接続された混合部を介在させ、この混合部の他方の入力には通知音生成部で生成された通知音信号を入力し、前記混合部が前記ＡＤ変換器および前記通知音生成部の出力信号を所定の混合比で合成するための混合比信号を生成する制御部を、前記混合部の混合比信号入力端子に接続し、前記補聴処理部は、この補聴処理部に入力されたデジタル信号の周波数分析を行って周波数情報信号として出力する周波数分析部と、この周波数分析部が出力する周波数情報信号のゲインを調整するゲイン調整部と、ゲイン調整部によってゲイン調整が行われた周波数情報信号を時間軸信号に合成する周波数合成部と、前記周波数分析部が出力する前記周波数情報信号が入力され、この周波数情報信号から前記周波数分析部に入力されたデジタル信号のパワー値を算出するパワー算出部と、このパワー算出部が出力する前記パワー値が入力され、このパワー値に基づいて前記ゲイン調整部におけるゲインを決定して前記ゲイン調整部に出力するゲイン制御部とを備え、このゲイン制御部は、マイクロホンが集音した周囲音に対して補聴処理を行うためのゲインテーブルと、通知音生成部が生成した通知音信号に対して補聴処理を行うための通知音テーブルとを複数個記憶したテーブルメモリと、前記混合部における混合状況に応じて複数の前記ゲインテーブル及び前記通知音テーブルのいずれかを前記テーブルメモリから読み出すテーブル選択部と、このテーブル選択部が読み出した前記ゲインテーブル又は前記通知音テーブルを用いて、前記パワー算出部が出力する前記パワー値に基づいて前記ゲイン調整部におけるゲインを決定するゲイン決定部を有する構成とした構成としたことを特徴としたものである。

本発明の補聴器は、周囲音を集音するマイクロホンと、このマイクロホンが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、このＡＤ変換器が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部と、この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、このＤＡ変換器が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバーとを備え、前記補聴処理部と前記ＤＡ変換器の間に、片方の入力が前記補聴処理部の出力に接続され、自身の出力が前記ＤＡ変換器の入力に接続された混合部を介在させ、この混合部の他方の入力には通知音生成部で生成された通知音信号を加工する通知音加工部の出力信号を接続し、前記通知音加工部は、補聴処理部の補聴処理で用いられるゲインテーブルを通知音信号用に変換して出力するテーブル変換部と、前記テーブル変換部の出力信号から通知音信号に応じた通知ゲインを決定する通知ゲイン決定部と、この通知ゲイン決定部が出力する前記通知ゲインを通知音生成部が出力する通知音信号に適用するための乗算器とを備え、前記混合部が前記補聴処理部および前記通知音加工部の出力信号を所定の混合比で合成するための混合比信号を生成する制御部を、前記混合部の混合比信号入力端子に接続した構成としたので、通知音を聞き分けることが可能となり、通知された情報を適切に認識することが出来る。

さらに、周囲音を集音するマイクロホンと、このマイクロホンが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、このＡＤ変換器が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部と、この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、このＤＡ変換器が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバーとを備え、前記ＡＤ変換器と前記補聴処理部の間に、片方の入力が前記ＡＤ変換器の出力に接続され、自身の出力が前記補聴処理部の入力に接続された混合部を介在させ、この混合部の他方の入力には通知音生成部で生成された通知音信号を入力し、前記混合部が前記ＡＤ変換器および前記通知音生成部の出力信号を所定の混合比で合成するための混合比信号を生成する制御部を、前記混合部の混合比信号入力端子に接続し、前記補聴処理部は、この補聴処理部に入力されたデジタル信号の周波数分析を行って周波数情報信号として出力する周波数分析部と、この周波数分析部が出力する周波数情報信号のゲインを調整するゲイン調整部と、ゲイン調整部によってゲイン調整が行われた周波数情報信号を時間軸信号に合成する周波数合成部と、前記周波数分析部が出力する前記周波数情報信号が入力され、この周波数情報信号から前記周波数分析部に入力されたデジタル信号のパワー値を算出するパワー算出部と、このパワー算出部が出力する前記パワー値が入力され、このパワー値に基づいて前記ゲイン調整部におけるゲインを決定して前記ゲイン調整部に出力するゲイン制御部とを備え、このゲイン制御部は、マイクロホンが集音した周囲音に対して補聴処理を行うためのゲインテーブルと、通知音生成部が生成した通知音信号に対して補聴処理を行うための通知音テーブルとを複数個記憶したテーブルメモリと、前記混合部における混合状況に応じて複数の前記ゲインテーブル及び前記通知音テーブルのいずれかを前記テーブルメモリから読み出すテーブル選択部と、このテーブル選択部が読み出した前記ゲインテーブル又は前記通知音テーブルを用いて、前記パワー算出部が出力する前記パワー値に基づいて前記ゲイン調整部におけるゲインを決定するゲイン決定部を有する構成とした構成としたので、通知音の明瞭度を向上させることが出来る。これにより、使用者は補聴器の複数種類の通知音を聞き分けることが可能となり、通知された情報を適切に認識することが出来る。

本発明の実施の形態１における補聴器の機能ブロック図同補聴処理部の機能ブロック図同通知音加工部の機能ブロック図本発明の実施の形態２における補聴器の機能ブロック図同補聴処理部の機能ブロック図時間軸上に変化する周囲音の音圧レベルの状態を表す図周波数帯域における周囲音と通知音の状態を表す図時間軸上に変化する周囲音と通知音の音圧レベルの状態を表す図

以下に、本発明の補聴器の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
まず図１を用いて補聴器の構成について説明する。図１は、補聴器の機能ブロック図を示している。本実施の形態の補聴器は、図１に示す通り、周囲音を集音するマイクロホン１と、このマイクロホン１が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌ）変換器２と、このＡＤ変換器２が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部３と、この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ（ＤｉｇｉｔａｌｔｏＡｎａｌｏｇ）変換器４と、このＤＡ変換器４が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバー５とを備えている。

さらに、前記補聴処理部３と前記ＤＡ変換器４の間に、片方の入力が前記補聴処理部３の出力に接続され、自身の出力が前記ＤＡ変換器４の入力に接続された混合部６を介在させ、この混合部６の他方の入力には通知音生成部７で生成された通知音信号を加工する通知音加工部８の出力信号を接続し、前記混合部６が前記補聴処理部３および前記通知音加工部８の出力信号を混合するための混合比信号を生成する制御部９を、前記
混合部６の混合比信号入力端子に接続した構成である。

マイクロホン１は、補聴器の周囲音を集音してアナログの電気信号に変換して出力する。ＡＤ変換器２は、マイクロホン１が出力する電気信号を多ビットのデジタル信号に変換して出力する。

次に図２を用いて、補聴処理部３の構成を説明する。図２は、補聴処理部３の機能ブロック図を示している。補聴処理部３は、図２に示す通り、ＡＤ変換器２の出力信号が入力される周波数分析部１０と、この周波数分析部１０の出力信号にゲイン調整を行うゲイン調整部１１と、ゲイン調整部１１が出力する信号を時間軸信号に合成する周波数合成部１２と、周波数分析部１０が出力する信号からパワー値を算出するパワー算出部１３と、このパワー算出部１３が出力するパワー値に基づいて、ゲイン調整部１１におけるゲイン調整のためのゲインを決定するゲイン制御部１４で構成される。

周波数分析部１０は、時系列に入力されるＡＤ変換器２の出力信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号へと変換し、複数の周波数帯域に分割して周波数情報信号として出力する。この方法としては、フーリエ変換した結果を分割する方式、またはサブバンド分割方式が用いられる。

ゲイン調整部１１は、周波数分析部１０が出力する周波数情報信号に対して、ゲイン制御部１４が出力するゲインを乗算し、出力する。

そして、周波数合成部１２は、ゲイン調整部１１が出力するゲイン調整された周波数情報信号を周波数領域の信号から時間領域の信号へと合成し、補聴処理が施された信号として出力する。この合成は、周波数分析部１０における変換がフーリエ変換であったならば、逆フーリエ変換で、サブバンド分割であったならば、サブバンド合成を適用する。

パワー算出部１３は、周波数分析部１０が出力する周波数情報信号の、各帯域の周波数についてパワー値を計算してゲイン制御部１４へ出力する。ここで、パワー値とは、周波数分析部１０に入力された信号の電力であり、マイクロホン１が集音する周囲音の音圧レベルと相関を有する。即ち、音圧レベルが小さければパワー値は小さく、音圧レベルが大きければパワー値は大きくなる。

ゲイン制御部１４は、パワー算出部１３が出力する各帯域のパワー値に基づいて、各帯域の周波数情報信号に対するゲインを決定する。ゲインの決定には、ゲインテーブルが用いられる。聴覚のダイナミックレンジは使用者によって異なり、入力される音圧レベルに対して、その使用者に応じた非線形なゲイン調整が必要となる。そこで、予めオージオグラム等で求めた使用者に必要なゲイン特性に基づいて、パワー値毎にゲインを定めたゲインテーブルを作成する。ゲイン制御部１４は、このゲインテーブルを参照してゲインを決定し、決定したゲインをゲイン調整部１１に出力する。さらに、このゲインテーブルを通知音加工部８に対して出力する。

なお、このゲインテーブルは、使用者に必要なゲイン特性に基づいたものを基準として、その一部が変更されたテーブルが複数種類用意される。例えば、周囲が騒がしい場合には、その騒がしさを削減したり、移動中の風切り音を削減したりするものである。本実施の形態では、使用者のゲイン特性のみを考慮したゲインテーブルＡと、騒がしい場所で用いるゲインテーブルＢと、移動中に用いるゲインテーブルＣの３種類を準備し、制御部９からの制御信号（図示せず）により、切り替えるものとする。

これらのゲインテーブルは、予めフィッティング装置等の外部機器で作成され、補聴器
内のメモリ（図示せず）に格納されているものとし、ゲイン制御部１４が、外部からのゲインテーブルの切り替え指示に従って、メモリから取り出して参照するものとする。

図１に戻り、混合部６について説明する。混合部６には、補聴処理部３が出力する補聴処理が施された信号と、通知音加工部８が出力する信号とが入力される。混合部６は、これらの入力信号を、混合比信号入力端子に接続された、制御部９が出力する混合比信号に基づいて混合し、ＤＡ変換器４へと出力する。例えば、補聴処理部3の出力信号と、通知音加工部８の出力信号の混合比を０：１０にすると、通知音加工部８の出力信号のみ出力され、混合比を５：５にすると、補聴処理部3の出力信号と、通知音加工部８の出力信号が同じレベルで混合し出力される。この混合比は、フィッティング等で使用者の好みに応じて設定できる。

ＤＡ変換器４は、混合部６が出力する多ビットのデジタル信号をアナログ信号へと変換し、レシーバー５へと出力する。レシーバー５は、ＤＡ変換器４が出力するアナログ信号を音響信号に変換して周囲へと出力するスピーカーである。

次に、本実施の形態の特徴である、通知音生成部７と通知音加工部８について説明する。通知音生成部７は、制御部９からの指示に従い、通知音を生成し、通知音信号として出力する。この通知音信号は、予め定められた通知パターン毎に単調な音で構成される。本実施の形態では、通知パターンＡとして周波数が２ｋＨｚの“ピー、ピー”と言う音、通知パターンＢとして１ｋＨｚの“ピッ”と言う音、通知パターンＣとして１ｋＨｚの“ピッ、ピッ”と言う音、通知パターンＤとして１ｋＨｚ“ピッ、ピッ、ピッ”と言う音を生成するようにする。この時、これらの通知音信号の音量は全て同じで１１０ｄＢＳＰＬとする。

この次に図３を用いて、通知音加工部８の構成を説明する。図３は、通知音加工部８の機能ブロック図を示している。通知音加工部８は、図３に示す通り、補聴処理部３の補聴処理で用いられるゲインテーブルを通知音信号用に変換して出力するテーブル変換部１５と、通知音信号毎に異なる特徴を付加するためのオフセット量を記憶したオフセットメモリ１６と、前記テーブル変換部１５の出力信号と前記オフセットメモリ１６が出力するオフセット量から通知音信号に応じた通知ゲインを決定する通知ゲイン決定部１７と、この通知ゲイン決定部１７が出力する前記通知ゲインを通知音生成部７が出力する通知音信号に適用するための乗算器１８とを備えている。

テーブル変換部１５には、補聴処理部３内のゲイン制御部１４から、使用者のゲイン特性のみを考慮したゲインテーブル、即ち、本実施の形態ではゲインテーブルＡが入力される。テーブル変換部１５は、その中から、通知音生成部７が生成する通知音信号の帯域に対応するゲインを抽出して通知音テーブルを生成し、通知ゲイン決定部１７へ出力する。本実施の形態では、ゲインテーブルＡから１ｋＨｚと２ｋＨｚのゲインを抽出した通知音テーブルを生成する。

オフセットメモリ１６は、各通知パターンに応じたオフセット値を記憶したものであり、通知音信号の音量に乗算する値である。例えば、通知パターンＡのオフセット値は０．８、通知パターンＢ、Ｃ及びＤのオフセット値は０．５とする。そして、制御部９からの指示（図示せず）に従い、通知音生成部７が生成する通知音信号に対応するオフセット値を通知ゲイン決定部１７へ出力する。

通知ゲイン決定部１７は、制御部９からの指示（図示せず）に基づいて、通知音信号に設定された周波数の、通知音信号の音量にオフセット値を乗算した音量に対応したゲインを通知音テーブルから選択し、この選択したゲインとオフセット値を通知ゲインとして乗算器１８へ出力する。

なお、ボリューム調整機能を有する補聴器では、この通知ゲイン決定部１７に設定されたボリューム値が入力され、オフセット値に乗算される。通知ゲイン決定部１７は、この
ボリューム値が乗算されたオフセット値に基づいてゲインを選択し、また、このボリューム値が乗算されたオフセット値を乗算器１８へ出力する。

乗算器１８は、通知音生成部７から出力される通知音信号に、通知ゲイン決定部１７が出力するゲインとオフセット値を乗算して出力する。この様にして、乗算器１８からの出力は、通知音信号毎に周波数と音量を変え、この音量を使用者のゲイン特性に合わせて調整したものとなる。

ここで、乗算器１８が出力する通知音信号の音量が大き過ぎる、または小さ過ぎることの無いように、通知ゲイン決定部１７は選択したゲインとオフセット値のクリップ処理を行う。これは、確実に、かつ不快感無く通知音を使用者に認識させるために設けられ、特にボリュームが備えられた補聴器では重要である。

即ち、通知音が使用者にとって大き過ぎる音では不快であり、小さ過ぎる音では使用者に認識されない恐れがある。これを防ぐために、通知ゲイン決定部１７は、乗算器１８が出力する通知音信号の音量が所定の範囲内に収まるようにゲインとオフセット値を調整する。例えば、乗算器１８への入力信号の音量が１１０ｄＢＳＰＬに対して、乗算器１８への出力信号の音量が４０ｄＢＳＰＬから８０ｄＢＳＰＬの範囲に収まるようにするといった具合である。

再び図１に戻り、制御部９について説明する。制御部９は、使用者に通知を行う時、通知音生成部７と通知音加工部８に対して、通知音信号の出力と、通知パターン選択の指示を出力する。そして、混合部６に対して、通知音加工部８の出力する通知音信号を選択するように選択信号を出力する。さらに、補聴処理部３に対して、ゲインテーブルＡ〜Ｃを切り替える制御信号（図示せず）を出力する。

この通知を行う時と通知パターンの選択は、次の通りである。この補聴器の各電気部品に電力を供給する電源の残存電力が所定値以下となった時には、通知パターンＡを選択する。ゲイン制御部１４において、使用するゲインテーブルをゲインテーブルＡに切り替えた時に通知パターンＢ、ゲインテーブルＢに切り替えた時に通知パターンＣ、ゲインテーブルＣに切り替えた時に通知パターンＤを選択する。

上述した構成により、通常使用者に通知を行わない時は、マイクロホン１が集音した音に補聴処理を施してレシーバー５から出力するが、使用者に通知を行う時は、この補聴処理を施した音と共に、通知音生成部７が生成した音に補聴処理と同程度の処理を施したものを混合してレシーバー５から出力するようになる。

以上の様に本実施の形態においては、使用者に通知する情報毎に、周波数と音量の異なる通知音を提供するようにしたので、通知音の明瞭度を向上させることが出来る。これにより、使用者は補聴器の複数種類の通知音を聞き分けることが可能となり、通知された情報を適切に認識することが出来るというものである。

（実施の形態２）
まず図４を用いて補聴器の構成について説明する。図４は、補聴器の機能ブロック図を示している。本実施の形態の補聴器は、図４に示す通り、周囲音を集音するマイクロホン１と、このマイクロホン１が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器２と、このＡＤ変換器２が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部１９と、この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器４と、このＤＡ変換器４が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバー５とを備えている。

さらに、前記ＡＤ変換器２と前記補聴処理部１９の間に、片方の入力が前記ＡＤ変換器２の出力に接続され、自身の出力が前記補聴処理部１９の入力に接続された混合部６を介在させ、この混合部６の他方の入力には、通知音生成部７で生成された通知音信号を入力し、前記混合部６が前記ＡＤ変換器２および前記通知音生成部７の出力信号を混合するための混合比信号を生成する制御部９を、前記混合部６の混合比信号入力端子に接続した構成である。

前述した実施の形態１で示したものと異なるのは、補聴処理部１９の前段に、ＡＤ変換器２の出力信号と通知音生成部７の出力信号を混合して出力する混合部６を設けた点である。制御部９から混合比信号が出力されると、混合部６は、ＡＤ変換器２の出力信号と共に、通知音生成部７の出力する信号を混合して補聴処理部１９に供給する。これに合わせて、補聴処理部１９だけが構成動作が異なるため、この補聴処理部１９以外については、同じ符号を付して説明を省略する。

次に図５を用いて、補聴処理部１９の構成を説明する。図５は、補聴処理部１９の機能ブロック図を示している。補聴処理部１９は、図５に示す通り、この補聴処理部１９に入力されたデジタル信号の周波数分析を行って周波数情報信号として出力する周波数分析部１０と、この周波数分析部１０が出力する周波数情報信号のゲインを調整するゲイン調整部１１と、ゲイン調整部１１によってゲイン調整が行われた周波数情報信号を時間軸信号に合成する周波数合成部１２と、前記周波数分析部１０が出力する前記周波数情報信号が入力され、この周波数情報信号から前記周波数分析部１０に入力されたデジタル信号のパワー値を算出するパワー算出部１３と、このパワー算出部１３が出力する前記パワー値が入力され、このパワー値に基づいて前記ゲイン調整部１１におけるゲインを決定して前記ゲイン調整部１１に出力するゲイン制御部２０とを備えている。

さらに、このゲイン制御部２０は、マイクロホン１が集音した周囲音に対して補聴処理を行うためのゲインテーブルと、通知音生成部７が生成した通知音信号に対して補聴処理を行うための通知音テーブルとを複数個記憶したテーブルメモリ２１と、混合部６における混合状況に応じて複数の前記ゲインテーブル及び前記通知音テーブルのいずれかを前記テーブルメモリ２１から読み出すテーブル選択部２２と、このテーブル選択部２２が読み出した前記ゲインテーブル又は前記通知音テーブルを用いて、前記パワー算出部１３が出力する前記パワー値に基づいて前記ゲイン調整部１１におけるゲインを決定するゲイン決定部２３を有する構成とした。

このように、補聴処理部１９において、前述した実施の形態１と異なるのはゲイン制御部２０の構成動作であるので、このゲイン制御部２０以外については同じ符号を付して説明を省略する。

まず、テーブルメモリ２１には、ゲイン決定部２３でゲイン調整部１１に用いるゲインを決定するための複数のゲインテーブルが格納されている。本実施の形態では、前述した実施の形態１に記載した３つのゲインテーブルＡ〜Ｃと、４つの通知音テーブルＡ〜Ｄが格納されているものとする。

通知音テーブルＡ〜Ｄは、通知音生成部７が出力する通知パターンＡ〜Ｄに対応するものである。これらの通知音テーブルＡ〜Ｄは、ゲインテーブルＡ〜Ｃ等と同様に、予めフィッティング装置等の外部機器で生成され、テーブルメモリ２１に格納されるものとする。これらの通知音テーブルＡ〜Ｄの、外部機器における生成アルゴリズムは、前述した実施の形態１における通知音加工部８の動作と同じである。

即ち、ゲインテーブルＡから、テーブル変換部１５とオフセットメモリ１６と通知ゲイ
ン決定部１７の動作と同じアルゴリズムを用いて、通知パターンＡ〜Ｄに対応した通知音テーブルＡ〜Ｄを生成するものである。

テーブル選択部２２は、制御部９からの指示に基づいて、テーブルメモリ２１からゲインテーブルＡ〜Ｃと通知音テーブルＡ〜Ｄの７つのゲインテーブルから、１つを選択してゲイン決定部２３へと出力する。

ゲイン決定部２３は、テーブル選択部２２が選択したものがゲインテーブルＡ〜Ｃであった場合には、前述した実施の形態１におけるゲイン制御部１４と同様の動作を行う。一方、テーブル選択部２２が選択したものが通知音テーブルＡ〜Ｄであった場合には、前述した実施の形態１における通知ゲイン決定部１７の一部の動作と同様の動作を行う。

即ち、パワー算出部１３が出力するパワー値に基づいて、通知音テーブルを参照してゲインを選択するとともに、そのゲインをゲイン調整部１１にて適用した場合に、周波数合成部１２が出力する信号の音量が所定の範囲内に収まるようにゲインのクリップ処理を行うものである。さらに、ボリュームを備えている場合には、このボリューム値も考慮してゲインを選択する構成となっている。

上述した構成により、通常使用者に通知を行わない時は、マイクロホン１が集音した音に補聴処理を施してレシーバー５から出力するが、使用者に通知を行う時は、マイクロホン１が集音した音の代わりに通知音生成部７が生成した通知音信号を選択して補聴処理部１９に入力し、これに補聴処理と同程度の処理を施してレシーバー５から出力するようになる。

なお、本実施の形態２においては、予め通知音テーブルを外部機器で生成して格納する例を示したが、実施の形態１と同様に、都度ゲインテーブルを変換して通知音テーブルを生成する構成としても良い。その場合には、ゲイン制御部２０内に、実施の形態１で示した通知音加工部８の各ブロックを設けるようにすれば実現可能である。
（実施の形態３）
次に、図１と図6を用いて、周囲音の音圧レベルに応じて通知音の音量が調整される補聴器について説明する。

本実施の形態の補聴器は、図１に示す補聴器の構成ブロックに於いて、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号を通知音生成部７にも入力する。

通知音生成部７では、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号に対して、図２で示す周波数分析部１０とパワー算出部１３と同様にして、周波数分析を行った後、各帯域のパワー値を計算する。そして、全帯域のパワー値を加算して、周囲音の音圧レベルとして求め、求めた音圧レベルに応じて、生成する通知音信号の音圧レベルを決定する。

図６は、時間軸上に通知音生成部７で求めた周囲音の音圧レベルの変化をグラフに表した例である。例えば、Ｔ１時に通知音発生が必要な場合、制御部９からの指示に従い選択した通知パターンの音量を、ＬＶ１ｄＢＳＰＬになるように通知音信号を生成する。

また、Ｔ２時に通知音発生が必要な場合は、通知パターンの音量を、ＬＶ２ｄＢＳＰＬになるように通知音信号を生成する。そして、生成した通知音信号を、通知音加工部８に出力する。

このように、周囲音の音圧レベルに応じて、通知音信号の音量を調節して生成することで、周囲音の大きさに応じて通知音の聞きやすさが変化するのを防ぐことが出来る。
なお、この例では、周囲音の音圧レベルと通知パターンの音量を同じレベルに設定したが、それに限定されるものではなく、使用者の聴力や好みに応じて、周囲音の音圧レベルに比例するように通知パターンの音量を変更してもかまわない。

さらに、通知パターンの音量に関して、クリップ処理を行い、生成する通知音信号が大き過ぎる、または、小さ過ぎることがないようにしてもよい。

また、本実施の形態において、通知音生成部７が行っているＡＤ変換器２が出力するデジタル信号における各周波数帯域のパワー値の算出の変わりに、補聴処理部３に含まれるパワー算出部で算出したパワー値を、通知音生成部７に入力してもよい。

また、図４に示す構成ブロックの補聴器に於いても、同様に、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号を通知音生成部７に出力し、通知音生成部７で周囲音の音圧レベルに応じた音量の通知音信号を生成し、生成した通知音信号を混合部６に出力することで、周囲音の大きさに応じて通知音の聞きやすさが変化するのを防ぐことが出来る。
（実施の形態４）
次に、図１と図７を用いて、周囲音の周波数に応じて通知音の周波数を決定する補聴器について説明する。

通知音生成部７では、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号に対して、図２で示す周波数分析部１０とパワー算出部１３と同様にして、周波数分析を行った後、各帯域のパワー値を計算し、周波数分布を作成する。そして、作成した周波数分布から、音として発生していない、もしくは、音としてパワー値の少ない帯域を検出し、その帯域に、制御部９からの指示に従い選択した通知パターンの周波数が入るように、通知音信号を生成する。

つまり、選択した通知パターンの周波数と周囲音の周波数が重なっていない場合は、そのまま選択した通知パターンの通知音信号を生成し、周波数が重なっている場合は、重ならないように、通知パターンの周波数を加工して、通知音信号を生成する。具体的には、選択した通知パターンの周波数を中心として、所定の範囲の中で、最も周波数分布の頻度が小さい周波数となるように、通知パターンの周波数を加工する。

図７は、通知音生成部７で作成した周波数分布をグラフに表した例である。図７では、
所定の音圧レベル以上のデジタル信号が１ｋＨｚを中心に集中しており、２ｋＨｚ以上の帯域が小さい。このケースでは、最初に選択した通知パターンの周波数が１ｋＨｚだった場合は、２ｋＨｚ以上の帯域に加工した通知音信号を生成する。そして、生成した通知音信号を、通知音加工部８に出力する。

このように、周囲音の周波数に応じて通知音の周波数を決定することで、周囲音の周波数帯域に埋もれることなく、通知音を聞きやすくすることが出来る。

なお、通知パターンの周波数を加工する際に、所定の周波数範囲の頻度が全て所定値以上の場合、つまり全ての帯域の音圧レベルが大きい場合、実施の形態３と同様に、周囲音の音圧レベルに応じて通知音の音量を調整してもよい。

また、図４に示す構成ブロックの補聴器に於いても、同様に、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号を通知音生成部７に出力し、通知音生成部７で周囲音の周波数と異なるように、通知音信号を生成し、生成した通知音信号を混合部６に出力することで、周囲音の周波数帯域に埋もれることなく、通知音を聞きやすくすることが出来る。
（実施の形態５）
次に、図１と図８を用いて、周囲音の音圧レベルに応じて通知音の発生タイミングが調整される補聴器について説明する。

通知音生成部７では、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号に対して、図２で示す周波数分析部１０とパワー算出部１３と同様にして、周波数分析を行った後、各帯域のパワー値を計算する。そして、全帯域のパワー値を加算して、周囲音の音圧レベルとして求め、求めた音圧レベルが所定のレベルよりも低くなるタイミングで、通知音信号を生成し、通知音を発生させる。

図８は、時間軸上に通知音生成部７で求めた周囲音の音圧レベルの変化と通知音の発生タイミングをグラフに表した例である。Ｔ３は本来の通知音発生タイミング、Ｔ４は実際に通知音を発生したタイミングである。

まず、制御部９から通知音信号生成の指示が来ると、算出した周囲音の音圧レベルを確認する（Ｔ３）。そして、この時の音圧レベルがＬＶ３ｄＢＳＰＬと高いレベルであるため、通知音信号の生成を行わない。通知音信号の生成を行わなかった場合は、さらに周囲音の音圧レベルの監視を続けて行い、予め周囲音の影響が小さいとして設定してある音圧レベルＴＬ１ｄＢＳＰＬを下回ったタイミングで、通知音信号の生成を行う（Ｔ４）。

なお、周囲音の音圧レベルの監視において、発生タイミングが遅くなりすぎる等、問題が発生しないように時間制限をつけることが望ましい。

そして、生成した通知音信号を通知音加工部８に出力し、加工後、混合部６では、加工された通知音信号が入力されたタイミングで、補聴処理部３から出力される出力信号と混合し、ＤＡ変換器４へ出力する。

このように、周囲音の音圧レベルが低いタイミングで通知音の発生を行うことで、周囲音が静かになったタイミングで通知音を発生することができ、使用者に聞きやすい通知音を発生することができる。

また、通知音生成部７において、通知音生成のタイミングの確認を、周囲音の音圧レベルの変わりに、周囲音が音声であるか否かで行い、非音声となるタイミングで、通知音信号を生成してもよい。音声の判断は、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号に対してケプストラム分析を行い、抽出した特徴量から判断することができる。

このように、周囲音が非音声であるタイミングで通知音の発生を行うことで、使用者の会話を邪魔することなく通知音を発生させることができる。

また、通知音生成部７において、時間制限となったタイミングで通知音を発生させる場合は、実施の形態３と同様に周囲音の音圧レベルに応じた通知音の音量の調整、また、実施の形態４と同様に周囲音の周波数に応じた通知音の周波数の調整を行ってもよい。

また、図４に示す構成ブロックの補聴器に於いても、同様に、ＡＤ変換器２が出力するデジタル信号を通知音生成部７に出力し、通知音生成部７で通知音を発生するタイミングを決定することで、周囲音が静かになったタイミングで通知音を発生することができ、使用者に聞きやすい通知音を発生することができる。また、使用者の会話を邪魔することなく通知音を発生させることができる。

本発明にかかる補聴器は、周囲音を集音するマイクロホンと、このマイクロホンが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、このＡＤ変換器が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部と、この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、このＤＡ変換器が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバーとを備え、前記補聴処理部と前記ＤＡ変換器の間に、片方の入力が前記補聴処理部の出力に接続され、自身の出力が前記ＤＡ変換器の入力に接続された混合部を介在させ、この混合部の他方の入力には通知音生成部で生成された通知音信号を加工する通知音加工部の出力信号を接続し、前記通知音加工部は、補聴処理部の補聴処理で用いられるゲインテーブルを通知音信号用に変換して出力するテーブル変換部と、前記テーブル変換部の出力信号から通知音信号に応じた通知ゲインを決定する通知ゲイン決定部と、この通知ゲイン決定部が出力する前記通知ゲインを通知音生成部が出力する通知音信号に適用するための乗算器とを備え、前記混合部が前記補聴処理部および前記通知音加工部の出力信号を所定の混合比で合成するための混合比信号を生成する制御部を、前記混合部の混合比信号入力端子に接続した構成としたので、通知音の明瞭度を向上させることが出来る。こ通知音の明瞭度を向上させることが出来て、使用者に情報を音で通知する音響機器等にも有用である。

１マイクロホン
２ＡＤ変換器
３補聴処理部
４ＤＡ変換器
５レシーバー
６混合部
７通知音生成部
８通知音加工部
９制御部
１０周波数分析部
１１ゲイン調整部
１２周波数合成部
１３パワー算出部
１４ゲイン制御部
１５テーブル変換部
１６オフセットメモリ
１７通知ゲイン決定部
１８乗算器
１９補聴処理部
２０ゲイン制御部
２１テーブルメモリ
２２テーブル選択部
２３ゲイン決定部

Claims

周囲音を集音するマイクロホンと、
このマイクロホンが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
このＡＤ変換器が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部と、
この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、
このＤＡ変換器が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバーとを備え、
前記補聴処理部と前記ＤＡ変換器の間に、片方の入力が前記補聴処理部の出力に接続され、自身の出力が前記ＤＡ変換器の入力に接続された混合部を介在させ、
この混合部の他方の入力には通知音生成部で生成された通知音信号を加工する通知音加工部の出力信号を接続し、
前記通知音加工部は、補聴処理部の補聴処理で用いられるゲインテーブルを通知音信号用に変換して出力するテーブル変換部と、前記テーブル変換部の出力信号から通知音信号に応じた通知ゲインを決定する通知ゲイン決定部と、この通知ゲイン決定部が出力する前記通知ゲインを通知音生成部が出力する通知音信号に適用するための乗算器とを備え、
前記混合部が前記補聴処理部および前記通知音加工部の出力信号を所定の混合比で合成するための混合比信号を生成する制御部を、前記混合部の混合比信号入力端子に接続した構成である補聴器。
前記通知音加工部は、通知音信号毎に異なる特徴を付加するためのオフセット量を記憶したオフセットメモリを備え
前記通知ゲイン決定部は、前記テーブル変換部の前記出力信号および前記オフセットメモリが出力する前記オフセット量から、前記通知音信号に応じた前記通知ゲインを決定する請求項１に記載の補聴器。
通知音生成部は、
周波数及び音の発生間隔を変更した複数種類の音を通知音信号として生成する請求項１または２に記載の補聴器。
周囲音を集音するマイクロホンと、
このマイクロホンが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
このＡＤ変換器が出力するデジタル信号に補聴処理を施す補聴処理部と、
この補聴処理を施した信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、
このＤＡ変換器が出力するアナログ信号を音響信号として周囲に出力するレシーバーとを備え、
前記ＡＤ変換器と前記補聴処理部の間に、片方の入力が前記ＡＤ変換器の出力に接続され、自身の出力が前記補聴処理部の入力に接続された混合部を介在させ、
この混合部の他方の入力には通知音生成部で生成された通知音信号を入力し、
前記混合部が前記ＡＤ変換器および前記通知音生成部の出力信号を所定の混合比で合成するための混合比信号を生成する制御部を、前記混合部の混合比信号入力端子に接続し、
前記補聴処理部は、
この補聴処理部に入力されたデジタル信号の周波数分析を行って周波数情報信号として出力する周波数分析部と、
この周波数分析部が出力する周波数情報信号のゲインを調整するゲイン調整部と、
ゲイン調整部によってゲイン調整が行われた周波数情報信号を時間軸信号に合成する周波数合成部と、
前記周波数分析部が出力する前記周波数情報信号が入力され、この周波数情報信号から前記周波数分析部に入力されたデジタル信号のパワー値を算出するパワー算出部と、
このパワー算出部が出力する前記パワー値が入力され、このパワー値に基づいて前記ゲイン調整部におけるゲインを決定して前記ゲイン調整部に出力するゲイン制御部とを備え、このゲイン制御部は、マイクロホンが集音した周囲音に対して補聴処理を行うためのゲインテーブルと、通知音生成部が生成した通知音信号に対して補聴処理を行うための通知音テーブルとを複数個記憶したテーブルメモリと、
前記混合部における混合状況に応じて複数の前記ゲインテーブル及び前記通知音テーブルのいずれかを前記テーブルメモリから読み出すテーブル選択部と、
このテーブル選択部が読み出した前記ゲインテーブル又は前記通知音テーブルを用いて、前記パワー算出部が出力する前記パワー値に基づいて前記ゲイン調整部におけるゲインを決定するゲイン決定部を有する構成である補聴器。
通知音生成部は、
周波数及び音の発生間隔を変更した複数種類の音または音声を通知音信号として生成する請求項４に記載の補聴器。
混合部は、
前記通知音を発生する時に、混合部に入力される前記２つの信号の混合比を変更し、前記通知音の発生が終了した時に、基の混合比に戻す請求項１または請求項４に記載の補聴器。
通知音生成部は、
前記ＡＤ変換器が出力するデジタル信号の音圧レベルに応じた音量の通知音信号を生成する請求項１または４に記載の補聴器。
通知音生成部は、
前記ＡＤ変換器が出力するデジタル信号の周波数とは異なるように、通知音信号の周波数を決定する請求項１または４に記載の補聴器。
通知音生成部は、
前記ＡＤ変換器が出力するデジタル信号に応じて、周囲音の影響が小さいタイミングで通知音信号を生成し、通知音を発生させる請求項１または４に記載の補聴器。
前記周囲音の影響が小さいタイミングは、
前記ＡＤ変換器が出力するデジタル信号の音圧レベルが低い区間とする請求項９記載の補聴器。
前記周囲音の影響が小さいタイミングは、
前記ＡＤ変換器が出力するデジタル信号から音声区間を検出し、非音声区間とする請求項９記載の補聴器。