JP4558044B2

JP4558044B2 - 聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び該装置

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Publication number: JP4558044B2
Application number: JP2007541086A
Authority: JP
Inventors: クウォン，ダエ−ホーン
Original assignee: クウォン，ダエ−ホーン
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-03-17
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Description

本発明は、聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び装置に関するものであって、より詳しくは、自己補正及びランダムベケシー追跡法を用いて個人の周波数帯域別に聴力図を測定し、測定された聴力図に基づいてイコライゼーション(ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ)を施すことによって、最適の音及び最上の聴力保護機能を提供し得る方法及び装置に関する。

統計的に略人口対比０.１ないし０.２％が音を全く聞くことができない重度難聴(ｐｒｏｆｏｕｎｄｈｅａｒｉｎｇｌｏｓｓ)、１ないし２％は、中高度難聴(ｍｏｄｅｒａｔｅａｎｄｓｅｖｅｒｅｈｅａｒｉｎｇｌｏｓｓ)、１０ないし１５％は、軽度難聴(ｍｉｌｄｈｅａｒｉｎｇｌｏｓｓ)と推定されている。ここで、軽度難聴は、２０ないし４０ｄＢほどの音を聞くのに障害はあるものの、周囲の人と会話を交わすにはあまり差し支えがない患者である。

しかしながら、こうした軽度難聴の場合、多くの人がその深刻性を認知できず、軽度難聴が原因で病院に行く例は少ない。また、軽度難聴の人が続けてボリュームを過度にして音響再生装置を使用することになれば、中度難聴となり、さらに深刻な場合には、高度又は重度難聴にまで進む惧れがあった。

近年、多くの人々は、様々な音響再生装置に触れながら生活をしており、最も代表的なものとしては、ＴＶ、ＡＭ-ＦＭラジオ、ＣＤプレーヤー、ＭＰ３プレーヤー、オーディオ、ＰＣ及び語学再生機などが挙げられる。

最近、市販されている音響再生装置は、使用者の聴力損傷を招くに足りる音量増幅機能を持っており、多くの使用者がボリュームを高くして音楽を楽しむため、音響再生装置を用いる使用者の聴力損傷がますます深刻となり、軽度難聴となる場合が多くなっている実情である。また、音楽好きな人であればあるほど、音量を最大にして音楽を再生させる傾向が強く、このような使用者であれば、聴力損傷の問題はさらに深刻化し、中度難聴乃至は重度難聴となる場合が多い。

従来の音響再生装置で音楽を聞いた場合、聴力損失がかなりひどくなる理由は、従来の音響再生装置が、個人の聴力図を考慮せずに音楽だけを再生したからである。

蝸牛管の聴覚細胞等はそれぞれ処理しえる周波数帯域と音量とが定められているが、聴力図(ａｕｄｉｏｒａｍ)とは、聴力測定を介して得られた聴覚細胞の周波数別感度分布図であって、指紋やＤＮＡ構造のように個人がそれぞれ別々の固有聴力図を持っている。こうした聴力図は、老化や過度な音響環境に露出されることから変形され得るが、例えば１ｋＨｚ周波数の音を８０ｄＢＨＬ以上の強度で数時間聞いたと仮定すれば、この人の１ｋＨｚを処理する特定聴覚細胞は過度の音に露出されることから、突発性難聴症状を示すことになる。また、ある人が鋭く刺激的な音響を好んで１０ｋＨｚ周波数帯域の音を高くして毎日繰り返して聞くと、この人の聴覚は、一定期間が経つにつれ１０ｋＨｚ周波数帯域に対してのみ機能性難聴症状を示すことになる。

一方、図１は、従来技術による音響再生装置のボリューム調整結果を示した図面であって、外有毛細胞群(ｏｕｔｅｒｈａｉｒｃｅｌｌｇｒｏｕｐ)のうち１ｋＨｚ付近で０ｄＢＨＬのスレッショルド(ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ)を持つ第１群１００と、３０ｄＢＨＬさらに高いスレッショルドを持つ第２群１０２を示している。

従来、音響再生装置の場合、大抵ボリュームの線形的制御のみが行われるため、例えば、ボリュームを９０ｄＢＨＬに調整した場合、第２群１０２は６０ｄＢＨＬほどのみ露出されるから疲労感を少なく覚えられるが、第１群１００は、９０ｄＢＨＬほど過度に露出されてしまうことから、音響歪曲及び疲労感を覚えやすく、容易に損傷されるという問題があった。

このように、音響再生装置のボリュームの線形的制御のために生じえる聴覚細胞の損失を防止すべく、周波数帯域別に独立的な音響調節が可能となるようにするイコライゼーションが施される。

一般に、イコライザー(ｅｑｕｌａｉｚｅｒ：等化器)は、使用者の所望する音色で音楽を聴くことが可能となるようにするものであって、例えば、透明かつ清華な高周波数帯域を好む人は、イコライザーの高周波数帯域を増やすことによって、所望のサウンドを造ることができ、雄大で力強いサウンドを希望する場合には低い周波数帯域を増やすようにする。

また、イコライザーは、使用者の希望する音色を作り出すものであるばかりでなく、補聴器及び人工蝸牛(Cochlear implant)のような医療器具としても用いられている。補聴器や人工蝸牛を必要とする難聴患者の周波数別聴力を測定した後、彼らの聴力図に合わせてイコライザーを調節する過程が必須的に行われるが、これは、例えば１０ｋＨｚ帯域に対してはあまり聴力損失のない難聴患者が１０ｋＨｚ帯域に対してイコライゼーション(聴覚学では、「フィッティング」という)が施されなかった補聴器や人工蝸牛で音響を供給されることになると、かえって聴力悪化となる恐れがある。

しかしながら、このようなイコライザーを用いて使用者の聴力図に合わせた音響再生装置を提供しようとする場合、既存の聴力図測定方法では聴力図に基づいたイコライゼーション方法が適用された音響再生装置を提供することができなかった。

従来の聴力図を測定する方法によれば、従来には６個の周波数帯域(２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ及び８０００Ｈｚ)を基にして検査者の操作により特定周波数帯域を選択したのちに検査音の強度を手動操作して特定周波数帯域での聴覚閾(ａｕｔｉｔｏｒｙｔｈｒｅｓｈｏｌｄ)を決定し、次いで他の周波数帯域を選んで聴覚閾を定めるという過程を繰り返すことになる。

即ち、従来の聴力図測定方法は、検査者の周波数選択過程、検査音提示過程及び被験者の検査音応答可否による聴覚閾決定過程がそれぞれ区別された段階で行われたから、前述したように６個の周波数領域で聴覚閾を決定しようとする場合、最大５０分までの時間が所要された。

したがって、従来の聴力図測定方法を音響再生装置に適用しようとする場合、使用者自身が音響再生装置の周波数選択、検査音受信及び聴覚閾決定過程を一々行うというのは、極めて非現実的であった。

特に、周波数領域がさらに細分化となればなるほど聴力図測定時間は、より長期化となり得るため、従来の聴覚測定方法を介してイコライゼーションが行われた音響再生装置を提供するということは非常に難しいという問題点があった。

また、従来技術の如く、特定周波数を選んだ上で強度のみを調節し、検査音を提示した場合、使用者の順応(ａｄａｐｔａｔｉｏｎ)及び選択的注意集中(ｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ)が起こり、検査結果に誤差が大きく発生してしまうことから、正確な聴力を検出しにくいという問題点もがあった。

本発明では、前述した問題点を解決するために、聴力図検査時間を最小化しながらも使用者にとって最適のサウンドと最上の聴力保護機能を提供しえる聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び装置を提供しようとする。

また、本発明の他の目的は、周波数帯域を細分化しても聴力図測定検査時間を最小化することができる聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び装置を提供しようとする。

また、本発明の他の目的は、検査音選定のための過程において、使用者の手動操作なしで最適の検査スタート音を自動設定することができ、聴力図検査時間を短縮させることが可能な聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び装置を提供しようとする。

また、本発明の他の目的は、周波数帯域別聴覚閾を定めてボリュームを調整することから、省電力で明瞭なサウンドを提供することができる聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び装置を提供しようとする。

さらに、本発明の他の目的は、使用者による周波数選択過程が省略されることによって聴覚順応又は選択的注意集中が起こらないようにして、正確な聴力検出が可能となるイコライゼーション方法及び装置を提供しようとする。

前述した本発明の目的を達成するために、本発明の望ましい一実施例によれば、一定ｄＢＨＬの間隔で補正され、一つのｄＢＨＬに対して複数の周波数帯域を持つ音源データが貯蔵される音源貯蔵部、サウンドチップ、前記音源データを呼び出す制御部、スピーカ及びイコライザーを含める装置を用いて聴力図に基づいたイコライゼーションを行う方法として、左右聴覚閾を大略的に推定するための基準周波数及び強度を持つ基準音を出力する段階(ａ)と、前記基準音に対する使用者の応答信号受信可否によって前記音源貯蔵部から以前提示音と異なる強度の音を呼び出して出力しながら聴覚閾の推定値に該当するスタート音を決定する段階(ｂ)と、前記基準周波数を持って、前記スタート音より予め設定された数値ほど強度が調節された第１検査音を出力する段階(ｃ)と、使用者の応答信号受信可否によって、前記音源貯蔵部から以前提示音と異なる強度及び周波数を持つ検査音を呼び出して出力する段階(ｄ)と、前記検査音に対する使用者の応答信号受信情報を貯蔵する段階(ｅ)と、前記(ｄ)ないし(ｅ)段階を繰り返す段階(ｆ)と、前記応答信号受信情報を用いて予め設定された周波数帯域別に聴覚閾を決定する段階(ｇ)と、前記決定された周波数別聴覚閾に応じてイコライゼーションを行う段階(ｈ)とを含めるが、前記制御部は予め設定されたランダムベケシー追跡アルゴリズムにしたがってランダムに周波数を変更しながら音源を呼び出して出力する聴力図に基づいたイコライゼーション方法が提供される。

本発明の他の実施例によれば、一定ｄＢＨＬの間隔で補正され、一つのｄＢＨＬに対して複数の周波数帯域を持つ音源データが貯蔵される音源貯蔵部と、聴力測定時、前記音源貯蔵部から使用者の聴覚閾を大略的に推定するための基準音及び使用者の応答信号受信可否によって強度及び/または周波数が変更された音源を呼び出して出力し、前記使用者の応答信号受信情報を貯蔵し、複数の周波数帯域別に使用者の聴覚閾を決定し、前記決定された聴覚閾によってイコライゼーションを行う制御部と、出力強度調節プログラムにより均一なステップで出力強度が調節され、前記制御部の出力変数変更信号を受信し、出力強度を変更するサウンドチップ、及び前記制御部によりイコライゼーションされるイコライザーを含めるが、前記制御部は予め設定されたランダムべケシー追跡アルゴリズムに応じてランダムに周波数を変更しながら音源を呼び出して出力する聴力図に基づいたイコライゼーション装置が提供される。

以上で述べたように、本発明による聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び装置は、出力強度が所定段階で調整されたサウンドチップ及びＩＳＯ２６：２００３による等減曲線に準じて作成された音源ファイルを用いることから、聴力図の正確な測定が可能となり、最初スタート音設定のための時間を短縮することができるという利便性がある。

また、本発明によれば、聴力図測定過程中にランダムに周波数帯域を変更しながら使用者に提供することから、特定周波数帯域に対する使用者の順応及び選択的注意集中を除去し、正確な聴覚閾決定が可能となる効果を奏する。

また、本発明によれば、正確でかつ迅速な聴覚閾決定と、これに基づいたイコライゼーションが行われた音響再生装置を提供することができ、使用者に合う最適のサウンド及び最適の聴力保護機能を提供することができる。

最後に、本発明によれば、周波数帯域別聴覚閾を決定し、ボリュームを調整するため、省電力でありながらも明瞭なサウンドを提供することができる。

以下では、添付図面を参照とし本発明による聴力図に基づいたイコライゼーション方法及び装置に対して望ましい実施例を詳しく説明する。

図２は、本発明の望ましい一実施例によるイコライゼーション装置の構成を示した図面である。

図２に示されたように本発明の聴力図に基づいたイコライゼーション装置は、制御部２００、音源貯蔵部２０２、検査音発生部２０４、スピーカー２０６、応答スイッチ２０８、メモリ２１０及イコライザー２１２を含める。

本発明による制御部２００は、使用者の聴力図検査スタート信号を受信し、予め設定されていた基準音を音源貯蔵部２０２から呼び出し、基準音が検査音発生部２０４とスピーカー２０６とを介して外部に出力されることができるようにするものであって、通常のマイクロプロセッサーを含めることができる。

また、制御部２００は、聴力図検査が行われるあいだに応答スイッチ２０８から応答信号が受信されるか否かによって音源貯蔵部２０２から別の強度ｄＢＨＬの音源を呼び出して出力し、こうした応答受信信号を処理し、使用者の聴覚閾を決定する機能を奏する。

特に、制御部２００は、ランダムベケシー追跡プログラムによって音源の周波数をランダムに変えながら出力し、これによって聴覚閾を決定するが、これに対しては後述する。

音源貯蔵部２０２は、使用者に提示される音源が貯蔵されるところであって、本発明による音源貯蔵部２０２には２.５ｄＢＨＬの間隔で補正された検査音が周波数帯域別に貯蔵されている。

検査音発生部２０４は、サウンドチップに該当する部分で制御部２００により音源貯蔵部２０２から呼び出された音源を復号化して検査音がスピーカーを介して出力できるようにする。

本発明による音源貯蔵部２０２と検査音発生部２０４とは、聴力図検査において最適の検査スタート音を選定し得るように自己補正(ｓｅｌｆ-ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ)されるように構成されている。

下記では、本発明による自己補正及びランダムベケシー追跡法に対して詳しく説明する。
（１）自己補正段階
一般に、ＡＣ９７(ＡＣ９７とは、ＰＣメインボードにオンボードチップ形で内臓された規格化サウンドチップ)オーディオコーデック及びこれと同様な仕様のオーディオコーデックを使用するサウンドチップにおいて、ＰＣ制御板の音量調節器を用いる場合、サウンドチップの出力強度微細操作は不可能である。

これにより、本発明者は、前記制御部２００の応用プログラム内のＡＣ９７出力制御アルゴリズムにより、サウンドチップの出力強度が１０ｄＢのステップで調節すできるようにし、下記〔表１〕のように出力変数と出力音圧との関係が表されるように設定した。

以降、ＩＳＯ２２６：２００３の等感曲線に基づいてｄＢＨＬ尺度上で２.５ｄＨＬ間隔で補正されたウェーブファイルリストを作成する。

前述したように、本発明による音源貯蔵部２０２には２.５ｄＨＬ間隔で補正された検査音が貯蔵されるが、ここで検査音はウェーブファイル形態で貯蔵されることが望ましいものの、これに必ずしも限定されるものではない。

例えば、本発明による音源貯蔵部２０２には５０ｄＢＨＬから始まり、２.５ｄＢＨＬの間隔で０ｄＢＨＬまでのウェーブファイルフォルダーが備えられており、それぞれのファイルフォルダーには聴力図検査に使用される周波数帯域別音源(例えば、６、１１、１７及び３４バンド)に区分され、検査音が貯蔵されている。

ここで、ｄＢＨＬ(ｄＢＨｅａｒｉｎｇＬｅｖｅｌ)とは、音響の物理的尺度であるｄＢ-ＳＰＬ(ｄＢＳｏｕｎｄＬｅｖｅｌ)を心理音響学的な尺度に変えたものであって、本発明は、２００３年８月付けで最終修正されたＩＳＯ２２６：２００３等感曲線(ｅｑｕａｌｌｏｕｄｎｅｓｓｃｏｎｔｏｕｒ)に準じて音源データを補正する。

前述したように、サウンドチップの出力強度を調節し、ＩＳＯ２２６の等感曲線に基づいて作成したウェーブファイルを貯蔵した後、左右聴覚閾の大略的推定のための最適検査スタート音を定める自己補正を行う。

自己補正時、最初のＡＣ９７出力強度変数は１００(出力変数最大値１００００基準、〔表１〕参照)であり、ここで制御部２００により音源貯蔵部２０２で最初に呼び出されるウェーブファイルは、１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬ(基準音)である。

詳しい説明については後述するが、本発明による聴力図検査において前記基準音を使用者が聞き取れなかった場合、１０ｄＢＨＬ高い検査音が提示されるが、このために本発明による制御部２００は、ＡＣ９７出力強度変数を１００(６４ｄＢＳＰＬ)から１００００(１０４ｄＢＳＰＬ)に変更し(ここで、最初より４０ｄＢ高い音で出力できる環境が造成される)、１ｋＨｚ、２０ｄＢＨＬウェーブファイルを呼び出して出力する。このように出力変数を１００から１００００に変更し、２０ｄＢＨＬファイルを出力すると、基準音より１０ｄＢＨＬ大きい６０ｄＢＨＬ強度の音が使用者に提供されるようになっている。仮に、使用者が６０ｄＢＨＬの音にも応答しない場合、制御部２００は、出力変数を１００００に保持したまま、３０ｄＢＨＬの音源を出力することから、被験者に７０ｄＢＨＬの音が聞こえるようにする。

本発明による制御部２００は、前記方法により使用者が音を認知し得ない場合、１０ｄＢＨＬずつ音の強度を高めながら使用者に提示し、使用者の最初応答信号受信時点での音をスタート音として決定し、スタート音をメモリ２１０に貯蔵する。

さらに、最初に出力変数１００より出力された１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬの音に対して使用者が応答信号を発生させた場合、制御部２００は、出力変数を変更せずに音源貯蔵部２０２から４０ｄＢＨＬ(周波数１ｋＨｚ)の音源を呼び出して提供し、これに対する応答信号が受信されなかったら、これをスタート音と決定する。仮に、応答信号が受信されると、やはり出力変数の変動なしに３０ｄＢＨＬ(周波数１ｋＨｚ)の音源を出力し、スタート音決定又は検査音強度を低める過程を繰り返して行う。

このように、本発明による制御部２００は、使用者の検査音認知可否に応じて１０ｄＢＨＬの間隔で検査音を異にして出力することによって、スタート音を決定する自己補正を行うから、スタート音の決定過程が短縮可能となる。

即ち、従来の聴力図測定方法では、検査スタート音を決定するために検査者の手間を取る手動操作が必須的であったが、本発明は、サウンドチップの出力強度を１０ｄＢの段階で調節し、制御部２００の出力変数の変更を介して最適検査スタート音を容易に見出すことができることから、聴力図検査時間が大幅に削減できる。

上記では、サウンドチップでＡＣ９７、音源ファイルとしてウェーブファイルを使用すると述べているが、これに限定されるものではなく、その他のサウンドチップ及び音源ファイルを使用し得ることは当業者にとって自明である。

（２）ランダムベケシー追跡法(ＲａｎｄｏｍＢｅｋｅｓｙＴｒａｃｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ)
一方、前述したように、自己補正過程が行われてから、本発明は、聴力図測定過程でランダムベケシー追跡アルゴリズムを適用する。聴力検査において、ベケシー追跡法とは、純音(Ｐｕｒｅｔｏｎｅ)を提供し、被験者がこれに応答するか否かによって、聴力図を検査する方法である。しかし、前述したように従来の聴力図測定(ベケシー法)では、検査者が周波数帯域を予め設定しておいた上で、検査音強度のみを調節し、被験者に提示し、その周波数帯域における聴覚閾決定が終わったら、次の周波数帯域に設定しておき、同じ過程を繰り返したため、検査過程が長時間所要されるばかりでなく、検査中の周波数帯域で純音及び選択的注意集中が起こり、検査結果を信頼し得ないという問題があった。

特に、従来のベケシー追跡法を用いて３４バンドの左右聴力図を算出する場合には、おおよそ３時間も所要されたため、これは極めて時間浪費を招く測定方法であった。

ここで、本発明は、使用者の周波数帯域設定操作を全く行う必要がなく、聴力図特定時、予め設定されたアルゴリズムにより制御部２００が任意的に周波数帯域を異にして検査音を提供し、使用者の検査音受信可否によって特定周波数帯域における聴覚閾を決定するといったランダムベケシー追跡法を用いている。

これに対して詳しく説明すると、前述したように、自己補正により検査スタート音が決定され、メモリ２１０に貯蔵されると、制御部２００は、予め貯蔵されたスタート音より所定値以上の強度に該当する１ｋＨｚの音(第１検査音)を音源貯蔵部２０２から呼び出し、使用者に提供する。ここで、所定値以上の強度というのは、０ないし１５ｄＢＨＬに該当するものであって、特に、１５ｄＢＨＬのものが望ましく、この際、正確な聴力図測定が可能となる。

例えば、スタート音より１５ｄＢＨＬ大きい強度で第１検査音を提示した場合、制御部２００は被験者の応答可否によって前記検査音より１５ｄＢＨＬ小さいか、又は大きい検査音(第２検査音)を出力する。

この際、制御部２００は、予め設定されていたプログラムにより第１検査音の周波数である１ｋＨｚとは違う周波数帯域の第２検査音を音源貯蔵部２０２から呼び出して出力する。

それから、使用者の応答受信可否によって検査音の音源強度を５ｄＢＨＬずつ変化させる過程が繰り返して行われるが、制御部２００は、予め設定された周波数帯域別に聴覚閾の上昇閾(ａｓｃｅｎｄｉｎｇｔｈｒｅｓｈｏｌｄ)及び下降閾(ｄｅｃｅｎｄｉｎｇｔｈｒｅｓｈｏｌｄ)が決定されると、上昇及び下降閾の２.５ｄＢＨＬとなる地点をその周波数帯域における聴覚閾と判別する。

このように、聴覚閾が判別されると、制御部２００はイコライザー２１２の出力を調整し、使用者の聴力図に基づいた音響が再生できるようにする。

一方、図面には示されていないが、本発明によるイコライゼーション装置には、聴覚閾決定のための周波数帯域の数を選択し得る使用者インタフェース部が提供されるが、使用者はこれを通じて検査しようとする周波数帯域の数を選択し、制御部２００は、選択された周波数帯域によって聴覚閾決定過程を行うことができる。

前述したように本発明による制御部２００は各検査音の周波数帯域をランダムに変化させ、音源貯蔵部２０２から呼び出して出力するから、周波数変更のための使用者の手動操作過程が省かれ、一つの周波数帯域で音の強度のみを異にして聴力図を測定する従来のベケシー追跡法から生じ得る被験者の順応及び選択的注意集中による聴力図歪曲問題を解決することができる。

図３は、本発明の望ましい一実施例による制御部のモジュール構成を示した図面である。
図３に示されたように、本発明による制御部２００は音源呼出モジュール３００、出力変数変更モジュール３０２、応答信号受信モジュール３０４、聴覚閾決定モジュール３０６及びイコライゼーション計算モジュール３０８を含める。

音源呼出モジュール３００は、使用者の聴力図検査スタート信号が受信された場合、音源貯蔵部２０２から基準音(例えば、１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬ）及び使用者の応答可否によって予め設定された検査音を出力する機能を奏する。

特に、聴覚閾を決定する過程において、音源呼出モジュール３００は、使用者の検査音応答可否によって以前検査音と強度が異なる音源を出力するものの、予め設定されたアルゴリズムにしたがって以前に使用者に提示された周波数と他の周波数帯域の検査音を音源貯蔵部２０２から呼び出して出力することになる。

出力変数調節モジュール３０２は、自己補正段階でサウンドチップの出力変数を調節する機能を行う。

本発明によれば、ＩＳＯ２２６：２００３による等感曲線に準じて歪曲のない検査音を提供すべく、５０ｄＢＨＬのウェーブファイルを最大値とし、２.５ｄＢＨＬの間隔で音源データを貯蔵しているが、前述したように自己補正時、最初出力変数を１００とし、基準音１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬ(最大出力変数１００００基準)の音源を呼び出して提供する。

しかし、基準音に対する使用者の応答信号が受信されなかった場合には、１０ｄＢＨＬ高い音を提示しなければならないが、６０ｄＢＨＬの音源ファイルは存在しないから、こうした検査音を提示するために、出力変数調節モジュール３０２は、出力変数を１００００に調節し、音源呼出モジュール３００は、１ｋＨｚ、２０ｄＢＨＬ音源を呼び出すことによって、使用者に６０ｄＢＨＬの検査音を提供し得ることになる。

応答信号受信モジュール３０４は、提示された検査音を認知した使用者が応答スイッチ２０８を介して出力した応答信号を受信し、音源呼出モジュール３００又は出力変数調節モジュール３０２に伝送する。

また、応答信号受信モジュール３０４は、検査音が提示された以降、所定時間の間に使用者の応答信号が受信されなかった場合には、これを無応答と判断し、無応答信号を音源呼出モジュール３００または出力変数調節モジュール３０２に伝送することになる。

応答信号受信モジュール３０４が伝送する信号に応じて音源呼出モジュール３００及び出力変数調節モジュール３０２は、それぞれの状況によって別の音源データを呼び出したり、出力変数を調整したりするなどのような適切な制御動作を行える。

聴覚閾決定モジュール３０６は、５ｄＢＨＬずつ(周波数はランダムに変更される)強度が調節された検査音に対する使用者の応答可否によって各周波数帯域別に上昇閾及び下降閾を決定し、上昇閾と下降閾との中間値をその周波数帯域の最終聴覚閾と決定する。

図４は、本発明の望ましい一実施例による最終聴覚閾判別基準を示した図面であって、図４に示されたように、本発明による聴覚閾決定モジュール３０６は、６種の基準によって各周波数帯域別に聴覚閾を判別することができる。

図４において、縦方向は、５ｄＢＨＬの間隔を意味し、横方向は、検査音の提示回数であって、０及び１は、それぞれ応答及び無応答を表す。

それぞれに対して詳しく説明すれば、第１例示４００は、例えば２５０Ｈｚ周波数帯域で初めて３０ｄＢＨＬの検査音が提示された場合、初めには無応答(０)、それから５ｄＢＨＬ上昇させた場合に応答(１)、再び５ｄＢＨＬ低めた場合に無応答(０)した場合、聴覚閾決定モジュール３０６は、各周波数及び強度で使用者の応答信号情報をメモリ２１０に貯蔵した後、この使用者の２５０Ｈｚにおける下降閾を３０ｄＢＨＬ、上昇閾を３５ｄＢＨＬと決定し、最終聴覚閾を３２.５ｄＢＨＬに決定することになる。

ここで、もっとも重要なことに、前記３０、３５及び３０ｄＢＨＬの検査音は、本発明によるランダムベケシー追跡アルゴリズムによって使用者に連続的に提示されるものではなく、聴力図測定の間にランダムに提示される。

第２例示４０２は、特定周波数帯域で応答(１)、無応答(０)及び応答(１)する場合であって、この際、聴覚閾決定モジュール３０６は、前記のような方法を通じて応答及び無応答した場合の検査音強度の中間値を最終聴覚閾と決定する。

第３例示４０４は、無応答、応答、応答及び応答した場合であって、初めて提示された検査音には反応しなかった使用者が、以降に同一強度の検査音に対して少なくとも二回反応する様相を示したものである。

こうした場合、聴覚閾決定モジュール３０６は、最終検査音より２.５ｄＢＨＬ低いほうを最終聴覚閾と決定する。

第４例示４０６の場合、即ち、初めて提示された検査音に反応せず、以降初めて提示された検査音に同様な音に対して反応及び無反応が不規則に表される場合に、聴覚閾決定モジュール３０６は、最終検査音を下降閾に決定し、下降閾より２.５ｄＢＨＬ高い値を最終聴覚閾と決定する。

一方、第５例示４０８の如く、初めて提示された検査音に反応した後、また同一強度の検査音に少なくとも２回反応しない場合、聴覚閾決定モジュール３０６は、最終検査音より２.５ｄＢＨＬ高い方を最終聴覚閾と決定する。

最後に、第６例示４１０の場合、即ち、初めて提示された検査音に３回中に２回を反応する場合、聴覚閾決定モジュール３０６は、初めて提示された検査音を上昇閾と判断し、これより２.５ｄＢＨＬ低い方を最終聴覚閾と決定する。

前述したように、６種の判別基準は、数多くのケースを全て含めることができるものの、こうした判別基準によってランダムベケシー追跡法による聴力図測定が可能となる。

前述したように、聴覚閾決定モジュール３０６により各周波数帯域別に聴覚閾が定められると、イコライゼーション計算モジュール３０８は、決定された最終聴覚閾に基づいてイコライゼーションを行う。

本発明において、イコライザーの構成は、既に当業者に公知されたものであるから、これに対する詳しい説明は略する。

図５は、本発明の望ましい一実施例による聴力図に基づいたイコライゼーションが行われた音響再生装置のボリューム調整結果を示した図面であって、前述の図１に対比され得る。

即ち、従来の音響再生装置のボリューム調整においては、線形的なボリューム調節が主に行われていたため(例えば、全ての周波数帯域で９０ｄＢＨＬに上昇、図１参照)、特定聴覚細胞(第１群：１００)で音の歪曲及び疲労感が誘発され得たが、本発明の如く、イコライゼーションが行われてからボリュームが調整されると、図５に示されたように、第１群１００及び第２群１０２に対してそれぞれ７５ｄＢＨＬほどのボリューム調整が可能となるため、強度に敏感な細胞群は保護でき、より敏感ではない細胞群に対してはさらに強い強度の音を提供し、使用者が希望する音響を楽しめるようにすることができる。

図６は、本発明の望ましい実施例による聴力図に基づいたイコライゼーションの流れを示したフロー図である

図６を参照すると、先ず、制御部２００は、基準音１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬを出力し(Ｓ６００)、使用者の応答信号の受信可否を判断する(Ｓ６０２)。応答信号が受信されると、基準音より１０ｄＢＨＬ低い強度の音を出力し(Ｓ６０４)、これに対する応答信号受信可否を判断し(Ｓ６０６)、使用者の応答信号が受信されると、１０ｄＢＨＬ低くめる前記段階(Ｓ６０４)過程を繰り返す。仮に、応答信号が受信されなかったら、その時の検査音をスタート音と決定し、メモリ２１０に貯蔵する(Ｓ６１２)。

一方、前記段階Ｓ６０２で使用者の応答信号が受信されなかった場合、制御部２００は基準音より１０ｄＢＨＬ高い強度の音を出力し(Ｓ６０８)、これの応答可否を判断し(Ｓ６１０)、使用者の応答信号が受信されなかったら、前記段階Ｓ６０８を繰り返し、且つ、応答信号が受信されると、その時の音をスタート音と決定する(Ｓ６１２)。

このようにスタート音が決定されると、制御部２００は、スタート音より略１５ｄＢＨＬ高い強度の第１検査音を出力し(Ｓ６１４)、使用者の応答可否を判断する(Ｓ６１６)。

使用者が検査音に応答した場合、予め設定された周波数帯域別に全ての聴覚閾決定が完了されたか否かを判断する(Ｓ６１８)。まだ聴覚閾決定が完了されなかった場合には検査音を５ｄＢＨＬほど低めて使用者に提供する(Ｓ６２０)。

一方、前記段階Ｓ６１６で使用者が応答しなかった場合には、やはり全ての聴覚閾決定が完了したか否かを判断し(Ｓ６２２)、そうではない場合には、検査音を５ｄＢＨＬほど高めて使用者に提供する(Ｓ６２４)。

前述したように、以前提示された音より５ｄＢＨＬの間隔で調節された検査音を使用者に提供したのちに、使用者の応答信号受信可否によって前記段階(Ｓ６１８ないしＳ６２０、Ｓ６２２ないしＳ６２４)を繰り返して行う。

そして、前記段階(Ｓ６１８及びＳ６２２)で全ての聴覚閾決定が完了した場合、制御部２００は、各周波数帯域別聴覚閾をメモリ２１０に貯蔵した後、貯蔵された聴覚閾に応じてイコライゼーションを行う(Ｓ６２６)。

前述した本発明の望ましい実施例は、例示の目的のために開示されたものであって、本発明に対して通常の知識を持った当業者であれば、本発明の思想と範囲内にて様々な変形、修正及び付加が可能であり、こうした変形、修正及び付加は、特許請求範囲に属すものとみなすべきである。

従来技術による音響再生装置のボリューム調整結果を示した図面である。本発明の望ましい一実施例によるイコライゼーション装置の構成を示した図面である。本発明の望ましい一実施例による制御部のモジュール構成を示した図面である。本発明の望ましい一実施例による最終聴覚閾判別基準を示した図面である。本発明の望ましい一実施例による聴力図に基づいたイコライゼーションが行われた音響再生装置のボリューム調整結果を示した図面である。本発明の望ましい一実施例による聴力図に基づいたイコライゼーションのフロー図である。

Claims

一定ｄＢＨＬの間隔で補正され、一つのｄＢＨＬに対して複数の周波数帯域を持つ音源データが貯蔵される音源貯蔵部、サウンドチップ、前記音源データを呼び出す制御部、スピーカ及びイコライザーを含める装置を用いて聴力図に基づいたイコライゼーションを行う方法として、
左右聴覚閾を大略的に推定するための基準周波数及び強度を持つ基準音を出力する段階(ａ)と、
前記基準音に対する使用者の応答信号受信可否によって、前記音源貯蔵部から先に提示された基準音と異なる強度の音を呼び出して出力しながら聴覚閾の推定値に該当するスタート音を決定する段階(ｂ)と、
前記基準周波数を持って、前記(ｂ)段階で決定されたスタート音に対して予め設定された数値だけ強度が調節された第１検査音を出力する段階(ｃ)と、
使用者の応答信号受信可否によって、前記音源貯蔵部から先に提示された検査音と異なる強度及び周波数を持つ検査音を呼び出して出力する段階(ｄ)と、
出力された検査音に対する使用者の応答信号受信情報を貯蔵する段階(ｅ)と、
前記(ｄ)ないし(ｅ)段階を繰り返し、この繰り返しの際に、前記制御部は、予め設定されたランダムベケシー追跡アルゴリズムによってランダムに周波数を変更しながら音源を呼び出して出力する段階(ｆ)と、
前記応答信号受信情報を用いて予め設定された周波数帯域別に聴覚閾を決定する段階(ｇ)と、
前記決定された周波数別聴覚閾に応じてイコライゼーションを施す段階(ｈ)と、
を含むことを特徴とする聴力図に基づいたイコライゼーション方法。
前記サウンドチップの出力強度は、均一なステップに区分された最大出力強度と最小出力強度の間で均一なステップ単位に制御が可能であり、前記サウンドチップは、出力強度調節アルゴリズムにより均一なステップに区分された最大出力強度と最小出力強度の間で決定された特定出力強度の音源を出力するように構成され、前記出力強度は出力変数により決定され、
前記音源貯蔵部は、５０ｄＢＨＬから０ｄＢＨＬ(前記５０ないし０は、特定出力変数から当該ｄＢＨＬの強度に聞こえるという意味)まで２．５ｄＢＨＬの間隔で補正された音源データを貯蔵していることを特徴とする請求項１に記載の聴力図に基づいたイコライゼーション方法。
前記(ｂ)段階は、
前記基準音に対する使用者応答信号が受信されなかった場合、使用者応答信号が受信される時まで順次に１０ｄＢＨＬだけずつ強度を高めた音を出力し、応答信号が受信される場合の強度の音をスタート音として決定し、貯蔵する段階(ｉ)、及び
前記基準音に対する使用者応答信号が受信された場合、使用者応答信号が受信されない時まで順次に１０ｄＢＨＬだけずつ強度を低めた音を出力し、応答信号が受信されない場合の強度の音をスタート音として決定し、貯蔵する段階(ｊ)を含むことを特徴とする請求項２に記載の聴力図に基づいたイコライゼーション方法。
前記(ａ)段階で、前記制御部は、最初出力変数から使用者に１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬの基準音が出力できるように前記音源貯蔵部から１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬの音源データを呼び出して出力し、
前記(ｉ)段階で、前記基準音に対する使用者の応答信号が受信されなかった場合、５０ｄＢＨＬより大きい強度の音が出力されるようにするために、出力変数を上昇調整することを特徴とする請求項３に記載の聴力図に基づいたイコライゼーション方法。
前記(ｃ)段階で出力される第１検査音は、前記スタート音より１５ｄＢＨＬ大きい強度の音であって、前記(ｄ)段階で調節される検査音は、先に提示された検査音と５ｄＢＨＬの強度差が存在し、前記(ｇ)段階で、前記制御部は、使用者の応答信号受信可否によって特定周波数帯域で上昇閾と下降閾の２.５ｄＢＨＬとなる地点を最終聴覚閾と決定することを特徴とする請求項１に記載の聴力図に基づいたイコライゼーション方法。
前記(ａ)段階以前に、前記使用者の入力信号に応じて聴覚閾決定のための周波数帯域の数を決定する段階をさらに含み、前記制御部は、前記決定された周波数帯域の数に相応する音源データの呼出及び聴覚閾決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の聴力図に基づいたイコライゼーション方法。
前記周波数帯域の数は、６バンド、１１バンド、１７バンド及び３４バンドのうち何れか一つであることを特徴とする請求項６に記載の聴力図に基づいたイコライゼーション方法。
一定ｄＢＨＬの間隔で補正され、一つのｄＢＨＬに対して複数の周波数帯域を持つ音源データが貯蔵される音源貯蔵部と、
聴力測定時、前記音源貯蔵部から使用者の聴覚閾を大略的に推定するための基準周波数及び強度を持つ基準音を出力し、使用者の応答信号受信可否によって異なる強度を持つ基準音を出力しスタート音を決定し、決定されたスタート音に対して予め設定された数値分だけ強度が調節された検査音を出力し、使用者の応答信号受信可否によって先に出力された検査音と異なる強度及び周波数を持つ、変更された音源を呼び出して変更された検査音を出力し、この出力時に予め設定されたランダムベケシー追跡アルゴリズムによってランダムに周波数を変更しながら検査音を出力し、前記応答信号受信情報を用いて複数の周波数帯域別に使用者の聴覚閾を決定し、前記決定された聴覚閾によってイコライゼーションを行う制御部と、
出力強度調節プログラムにより均一なステップに出力強度が調節され、前記制御部の出力変数変更信号を受信し、出力強度を変更するサウンドチップと、
前記制御部によりイコライゼーションされるイコライザーと、
を含むことを特徴とする聴力図に基づいたイコライゼーション装置。
前記音源貯蔵部は、ＩＳＯ２２６(２００３)による等減曲線に基づいて５０ｄＢＨＬから０ｄＢＨＬまで２.５ｄＢＨＬの間隔を持つ複数の音源データを貯蔵しており、
前記制御部は最初の出力変数から使用者に１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬの基準音が出力できるように前記音源貯蔵部から１ｋＨｚ、５０ｄＢＨＬの音源データを呼び出して出力し、前記最初の出力変数に基づいて使用者に提示されるべきの音源の強度が５０ｄＢＨＬより大きくなければならない場合、５０ｄＢＨＬ以上の強度を持つ音源が出力されるように前記出力変数を上昇調整することを特徴とする請求項８に記載の聴力図に基づいたイコライゼーション装置。