JP4860712B2 - 適応フィードバック抑制を伴う補聴器 - Google Patents
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Description
直接II型ノッチ・フィルタの真性勾配(the true gradient of a direct form II notch filter)は,次のように計算される。
c(n)の更新方法(an update method)を計算する別の方法は,簡易擬似勾配法(the simplified pseudo gradient algorithm)である。このアルゴリズムは,式(3)の第1行を,無視可能または第2行の前置フィルタリングと見なすことができるという前提のもとに導出されるものであって,いわゆる擬似勾配は次のように計算される。
この発明の一態様では,ある種の平均擬似勾配(some sort of mean pseudo gradient)をモニタ(監視)する合成勾配(結合勾配)が提案される。平均擬似勾配は,これが特定の閾値を上回る場合に用いられ,逆に,特定の閾値を下回る場合は真性勾配アルゴリズムが用いられる。指数関数的に減衰する時間窓(time window)を用いて擬似勾配をモニタする好適な実施形態は,次式によってもたらされる。
Claims (18)
- 音響入力から電気入力信号を導出する入力トランスデューサ(2),
基準信号として用いられる電気出力信号を生成する信号処理装置(3),
上記信号処理装置(3)から出力される上記基準信号を音響出力に変換する出力トランスデューサ(4),
上記入力トランスデューサ(2)によって導出される上記電気入力信号からフィードバックを除去するためのフィードバック推定信号を,上記信号処理装置(3)から出力される上記基準信号にしたがって生成する適応推定フィルタ(5),
上記入力トランスデューサ(2)によって導出される上記電気入力信号から上記適応推定フィルタ(5)によって生成される上記フィードバック推定信号を減算して,上記信号処理装置(3)に与えられるエラー信号を算出する加算ノード(7),
上記エラー信号を狭帯域フィルタリングする少なくとも一つの第1適応狭帯域フィルタ(8),
上記信号処理装置(3)から出力される上記基準信号を狭帯域フィルタリングする少なくとも一つの第2適応狭帯域フィルタ(9),ならびに
上記第1および第2狭帯域フィルタ(8,9)の出力信号に基づいて,上記適応推定フィルタ(5)のフィルタ係数を更新する適応機構(6)を備え,
上記第1および第2適応狭帯域フィルタ(8,9)は,複数のフィルタ段の縦続としてそれぞれ構成されており,かつ単一共通コスト関数を最小化するようにそれぞれ構成されており,上記コスト関数は最終フィルタ段の出力信号から導出され,複数のフィルタ段の縦続のすべてのフィルタ段にフィードバックされる,補聴器。 - 上記第2適応狭帯域フィルタ(9)中の複数のフィルタ段の縦続は,上記第1適応狭帯域フィルタ(8)中の複数のフィルタ段の縦続のコピーである,請求項1に記載の補聴器。
- 上記第1適応狭帯域フィルタの複数のフィルタ段は,少なくとも部分的にツリー構造で配置されている,請求項2に記載の補聴器。
- 上記第1または第2適応狭帯域フィルタの複数のフィルタ段の勾配計算(複数)は,互いに独立して行われる,請求項2に記載の補聴器。
- 上記第1または第2適応狭帯域フィルタ(8,9)は合成勾配の計算を行うものであり,上記適応狭帯域フィルタの中心周波数適応速度が所定の閾値を下回る場合に上記狭帯域勾配の計算が行われ,上記適応狭帯域フィルタの中心周波数適応速度が上記所定の閾値を上回る場合は広帯域勾配の計算が行われる,請求項2〜4のいずれか一項に記載の補聴器。
- 上記適応推定フィルタ(5)は,最小二乗平均(LMS)アルゴリズムを用いてフィードバックを抑制する,請求項2〜5のいずれか一項に記載の補聴器。
- 上記適応機構(6)は,上記第1適応狭帯域フィルタ(8)の複数のフィルタ段の出力ef(n)と上記第2適応狭帯域フィルタ(9)の複数のフィルタ段の出力uf(n)の相互相関処理を行う,請求項1〜6のいずれか一項に記載の補聴器。
- 上記第1および第2適応狭帯域フィルタ中の複数のフィルタ段は,周波数幅rの適応中心周波数c(n)を有する複数のノッチ・フィルタを備えている,請求項1〜7のいずれか一項に記載の補聴器。
- 音響入力から電気入力信号を導出する入力トランスデューサ,基準信号として用いられる電気出力信号を生成する信号処理装置,および上記基準信号を音響出力に変換する出力トランスデューサを備えた補聴器の音響フィードバックを適応的に抑制する方法であって,
上記電気入力信号からフィードバックを除去するためのフィードバック推定信号を,上記信号処理装置から出力される上記基準信号にしたがって生成し,
上記入力トランスデューサによって導出される上記電気入力信号から上記フィードバック推定信号を減算し,これにより上記信号処理装置に与えられるエラー信号を導出し,
異なる適応中心周波数を有する複数のフィルタ段において,上記エラー信号および上記基準信号を狭帯域フィルタリングし,
狭帯域フィルタリングが行われた上記エラー信号および上記基準信号に基づいて上記フィードバック推定信号の生成に用いられるフィルタ係数を適応させ,
複数の異なる適応中心周波数を用いる上記狭帯域フィルタリングは,複数のフィルタ段の縦続を用いて,複数の異なる適応中心周波数についての単一共通コスト関数を最小化することにより行われ,上記コスト関数は最終フィルタ段の出力信号から導出され,複数のフィルタ段の縦続のすべてのフィルタ段にフィードバックされる,
方法。 - 狭帯域フィルタリングが行われた上記基準信号は,狭帯域フィルタリングが行われた上記エラー信号の勾配から導出される,請求項9に記載の方法。
- 上記勾配計算は,少なくとも部分的にツリー構造である複数のフィルタ段を用いて行われる,請求項10に記載の方法。
- 異なる適応狭帯域フィルタ段の上記勾配計算(複数)は相互に独立して行われる,請求項10または11に記載の方法。
- 合成勾配の計算を行い,上記適応狭帯域フィルタの中心周波数適応速度が所定の閾値を下回る場合に狭帯域勾配の計算が行われ,上記適応狭帯域フィルタの中心周波数適応速度が上記所定の閾値を上回る場合は広帯域勾配の計算が行われる,請求項9に記載の方法。
- 上記フィードバック推定信号は,最小二乗平均(LMS)アルゴリズムを用いて生成される,請求項9〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 上記フィードバック推定フィルタ係数は,狭帯域フィルタリングが行われたエラー信号と狭帯域フィルタリングが行われた基準信号の相互相関処理を用いて適応される,請求項9〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 上記狭帯域フィルタリングは,周波数幅rの適応中心周波数c(n)を有する複数のノッチ・フィルタによって行われる,請求項9〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項9〜16のいずれか一項に記載の方法を実行するプログラム・コードを含む,コンピュータ・プログラム。
- 音響入力から導出された電気入力信号を処理し,かつ基準信号として用いられる電気出力信号を生成する信号処理装置(3),
上記電気入力信号からフィードバックを除去するためのフィードバック推定信号を,上記信号処理装置(3)から出力される基準信号にしたがって生成する適応推定フィルタ(5),
上記電気入力信号から上記適応推定フィルタ(5)によって生成される上記フィードバック推定信号を減算し,これにより上記信号処理装置(3)に与えられるエラー信号を算出する加算ノード(7),
上記エラー信号を狭帯域フィルタリングする少なくとも一つの第1適応狭帯域フィルタ(8),
上記基準信号を狭帯域フィルタリングする少なくとも一つの第2適応狭帯域フィルタ(9),ならびに
上記第1および第2狭帯域フィルタ(8,9)の出力信号に基づいて,上記適応推定フィルタ(5)のフィルタ係数を更新する適応機構(6)を備え,
上記第1および第2適応狭帯域フィルタ(8,9)は,複数のフィルタ段の縦続としてそれぞれ構成されており,かつ単一共通コスト関数を最小化するようにそれぞれ構成されており,上記コスト関数は最終フィルタ段の出力信号から導出され,複数のフィルタ段の縦続のすべてのフィルタ段にフィードバックされる,
補聴器の電子回路。
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