JP5298951B2 - 補聴器 - Google Patents

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Description

本発明は、補聴器に関する。
雑音抑制機能により、音声の聞き取りを改善する補聴器が考案されている(例えば、特許文献1)。
特開2000−261894号公報
しかしながら、特許文献1に記載の補聴器は、左右の音声の和信号や差信号を出力するという複雑な雑音抑制機能が必要になるという問題がある。また、左右の音声の和信号や差信号を利用した雑音抑制であるため、正面方向以外(例えば斜め前方方向)の音声の聞き取りは改善しないという問題がある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複雑な機能を用いることなく、かつ、種々の方向の音声の聞き取りを改善する補聴器を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、本発明の一態様による補聴器は、マイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力される音を増幅する補聴部と、前記補聴部によって増幅された音に変調雑音を付加する雑音付加部と、前記雑音付加部によって前記変調雑音が付加された音を放音する放音部とがそれぞれ一体となった左耳用補聴器と右耳用補聴器とを備える補聴器であって、前記左耳用補聴器と前記右耳用補聴器のうちの一方は、雑音を生成する雑音生成部と、前記雑音生成部によって生成された雑音を振幅変調して前記変調雑音を生成する振幅変調部とを更に備え、前記左耳用補聴器と前記右耳用補聴器のうちの他方は、前記変調雑音を無線通信により取得することを特徴とする。
また、本発明の一態様による補聴器は、マイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力される音を増幅する補聴部と、雑音を生成する雑音生成部と、前記雑音生成部によって生成された雑音を振幅変調して変調雑音を生成する振幅変調部と、前記補聴部によって増幅された音に前記変調雑音を付加する雑音付加部と、前記雑音付加部によって前記変調雑音が付加された音を放音する放音部とがそれぞれ一体となった左耳用補聴器と右耳用補聴器とを備える補聴器であって、前記左耳用補聴器の雑音生成部と前記右耳用補聴器の雑音生成部はそれぞれ同じ雑音を生成し、前記左耳用補聴器の雑音付加部と前記右耳用補聴器の雑音付加部は、それぞれ同じ変調雑音を付加することを特徴とする。
ことを特徴とする。
上記の補聴器において、前記雑音生成部は、前記マイクロフォンから出力される音から雑音を抽出することによって雑音を生成してもよい。
本発明によれば、高度な雑音抑制機能を用いることなく、種々の方向の音声の聞き取りを改善することができる。左右の音声の和信号や差信号を利用するのではなく、比較的簡単な方法(変調雑音を付加するという方法、または、左右に同じ雑音を付加するという方法)によって、種々の方向の音声の聞き取りを改善することができる。
第1の実施形態における補聴器1の簡略透視図である 第1の実施形態におけるDSP22の動作を説明するための図である。 第2の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。 第2の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。 第3の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。 第3の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。 第4の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。 第4の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。 効果を説明するための図である。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態における補聴器1の簡略透視図である。図9は、効果を説明するための図である。補聴器1は、音声入力穴3および音声出力穴4を有する左耳用本体2a(本発明の左耳用補聴器に相当する)、同様に音声入力穴3および音声出力穴4を有する右耳用本体2b(本発明の右耳用補聴器に相当する)から構成される。
左耳用本体2aは、図1(a)に示すように、左耳用マイク10a、左耳用システムLSI(ASIC)20aおよび左耳用レシーバ30aを備える。左耳用システムLSI20aは、左耳用CODEC21a、左耳用DSP(Digital Signal Processor)22a、および、左耳用EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)23aを備える。左耳用CODEC21aは、A/D変換を行う左耳用A/D変換部100a(図1において非図示)およびD/A変換を行う左耳用D/A変換部110a(図1において非図示)を備える。左耳用レシーバ30aは、左耳用スピーカ31aを備える。
左耳用マイク10aは、音声入力穴3からの音を音声信号(アナログ信号)に変換し、左耳用A/D変換部100aに供給する。左耳用スピーカ31aは、左耳用D/A変換部110aからの音声信号を音に変換して音声出力穴4から放音する。左耳用DSP(Digital Signal Processor)22aは、A/D変換部100aからの音声データに所定の処理を行い、D/A変換部110aに供給する(詳細は後述)。左耳用EEPROM23aは、左耳用DSP22aにおいて必要となる各種情報を記憶する(詳細は後述)。なお、補聴器1の構成は、上述した形態に限られたものではない。例えば、CODEC21a、DSP22a、EEPROM23aをシステムLSI120aで構成せずにそれぞれ単独で備えてもよいし、EEPROM23aは他の形式の記憶手段でもよい。
同様に、右耳用本体2bは、図1(b)に示すように、右耳用マイク10b、右耳用システムLSI20bおよび右耳用レシーバ30bを備える。右耳用システムLSI20bは、左耳用システムLSI20a同様、右耳用CODEC21b、右耳用DSP22bおよび右耳用EEPROM23bを備える。右耳用レシーバ30bは、左耳用レシーバ30a同様、右耳用スピーカ31bを備える。
なお、以上の構成は、後述する第2、第3、第4の実施形態においても同様である。但し、第2、第3、第4の実施形態では、左耳用本体2aおよび右耳用本体2bは、無線によって互いに通信するための無線通信部(非図示)を更に備える。
なお、以下の説明において、左耳用本体2aと右耳用本体2bとを特に区別しないときは、本体2と称する。マイク、システムLSI、レシーバ、CODEC、DSP、EEPROM、A/D変換部、D/A変換部およびスピーカについても同様である。
図2は、第1の実施形態におけるDSP22の動作を説明するための図である。第1の実施形態におけるDSP22は、図2(a)に示すように、補聴部120、雑音生成部130、振幅変調部150および雑音付加部170を備える。
補聴部120は、A/D変換部100を介してマイク10から出力される音を増幅(補聴)する。即ち、補聴部120は、A/D変換部100から供給された音声データ(デジタルデータ)を各周波数帯(例えば、125Hz帯、250Hz帯、500Hz帯、1kHz帯、2kHz帯、4kHz帯、8kHz帯)に分割し、各周波数帯の音声データをEEPROM23に記憶されている周波数帯毎のパラメータを用いて増幅し、増幅後の各周波数帯の音声データを合成して元の周波数帯の音声データを生成する。なお、A/D変換部100は、マイク10から取得した音声信号(アナログデータ)を音声データに変換し補聴部120に供給する。
雑音生成部130は、臨界帯域幅以上の雑音(例えば白色雑音)を生成する。振幅変調部150は、雑音生成部130によって生成された雑音を振幅変調して変調雑音を生成する。雑音付加部170は、補聴部120によって増幅された音に、振幅変調部150によって生成された変調雑音を付加する。なお、D/A変換部110は、雑音付加部170から出力される音声データを音声信号に変換し、スピーカ31に供給する。
以上、第1の実施形態に係る補聴器1によれば、変調雑音の付加によって可聴閾値が改善する。図9(a)に示すように、雑音を振幅変調した場合、妨害音を強くする方(妨害音の帯域幅を拡大して音量を増加させた方)が、逆に、体感する妨害の量(妨害量)が減少(可聴閾値が改善)するからである。従って、高度な雑音抑制機能を用いることなく、第1の実施形態に係る補聴器1によれば、種々の方向の音声の聞き取りが改善する。なお、図9(a)の横軸は妨害音の強さ、縦軸は妨害量である。
なお、DSP22は、補聴部120の前段に、A/D変換部100から供給された音声データに含まれる雑音を抑制する既知の(複雑でない)雑音抑制部(非図示)を備えるようにしてもよい。後述する第2、第3、第4の実施形態においても同様である。
また、雑音生成部130は、所定の雑音を生成することに代えて、A/D変換部100を介してマイク10から出力される音に所定の処理を施して環境雑音のみを抽出して出力するものとしてもよい。即ち、振幅変調部150は、雑音生成部130によって抽出された雑音を振幅変調して変調雑音を生成するようにしてもよい。図2(b)に記載のDSPを備える補聴器1によれば、A/D変換部100から供給された音声データに含まれる環境雑音を利用して雑音を生成することができる。なお、図2(b)に記載のDSPは、雑音生成部130の後段に、抽出した雑音のレベルを増減させる増幅部(非図示)を備えるようにしてもよい。
[第2の実施形態]
図3、図4は、第2の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。図3に示すように、第2の実施形態における左耳用DSP22aは、左耳用補聴部120a、左耳用雑音生成部130aおよび左耳用雑音付加部170aを備え、第2の実施形態における右耳用DSP22bは、右耳用補聴部120b、右耳用雑音生成部130bおよび右耳用雑音付加部170bを備える。
左耳用補聴部120aは、左耳用A/D変換部100aを介して左耳用マイク10aから出力される音を増幅する。即ち、左耳用補聴部120aは、左耳用A/D変換部100aから供給された音声データを各周波数帯に分割し、各周波数帯の音声データを左耳用EEPROM23aに記憶されている周波数帯毎のパラメータを用いて増幅し、増幅後の各周波数帯の音声データを合成して元の周波数帯の音声データを生成する。なお、左耳用A/D変換部100aは、左耳用マイク10aから取得した音声信号を音声データに変換し左耳用補聴部120aに供給する。右耳用補聴部120bも同様に、右耳用A/D変換部100bを介して右耳用マイク10bから出力される音を増幅する。
左耳用雑音生成部130aは、臨界帯域幅以上の雑音(例えば白色雑音)を生成する。左耳用雑音付加部170aは、左耳用補聴部120aによって増幅された音に、左耳用雑音生成部130aによって生成された雑音を付加する。なお、左耳用D/A変換部110aは、左耳用雑音付加部170aから出力される音声データを音声信号に変換し、左耳用スピーカ31aに供給する。
右耳用雑音生成部130bは、左耳用雑音生成部130aによって生成される雑音と同様の雑音を生成する。右耳用雑音付加部170bは、右耳用補聴部120bによって増幅された音に、右耳用雑音生成部130bによって生成された雑音を付加する。なお、右耳用D/A変換部110bは、右耳用雑音付加部170bから出力される音声データを音声信号に変換し、スピーカ31bに供給する。
以上、第2の実施形態に係る補聴器1によれば、音声と雑音との関係を両耳間で異なる関係にしたため(つまり、両耳の音声は通常異なるので、両耳の雑音を一定にすれば、音声と雑音との関係は両耳間で異なる関係となる)、可聴閾値が改善する。図9(b)に示すように、右耳に音声のみが到達する場合、下段((2)の図)のように両耳に同様の雑音が到達しているときの方が、上段((1)の図)のように右耳にのみ雑音が到達しているときよりも、逆に、可聴閾値が改善するからである。つまり、上段の場合、右耳における音声と雑音の関係(両方有る)と、左耳における音声と雑音の関係(両方無い)とが同一の関係(音声および雑音の両方が有る場合と、音声および雑音の両方が無い場合とは、同一の関係であると考える)であるが、下段の場合、右耳における音声と雑音の関係(両方有る)と、左耳における音声と雑音の関係(音声が無いが雑音が有る)とが異なる関係であるためである。従って、高度な雑音抑制機能を用いることなく、第2の実施形態に係る補聴器1によれば、種々の方向の音声の聞き取りが改善する。
また、図4に示すように、第2の実施形態における左耳用DSP22aは、左耳用雑音生成部130aによって生成された雑音を振幅変調して変調雑音(臨界帯域幅以上の変調雑音)を生成する左耳用振幅変調部150aを更に備え、第2の実施形態における右耳用DSP22bは、右耳用雑音生成部130bによって生成された雑音を振幅変調して変調雑音(臨界帯域幅以上の変調雑音)を生成する右耳用振幅変調部150bを更に備えるようにしてもよい。即ち、左耳用雑音付加部170aは、左耳用補聴部120aによって増幅された音に、左耳用振幅変調部150aによって生成された変調雑音を付加し、右耳用雑音付加部170bは、右耳用補聴部120bによって増幅された音に、右耳用振幅変調部150によって生成された変調雑音を付加するようにしてもよい。
[第3の実施形態]
図5、図6は、第3の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。図5に示すように、第3の実施形態における左耳用DSP22aは、左耳用補聴部120a、共通雑音生成部130cおよび左耳用雑音付加部170aを備え、第3の実施形態における右耳用DSP22bは、右耳用補聴部120bおよび右耳用雑音付加部170bを備える。
第3の実施形態における左耳用補聴部120aは、第2の実施形態における左耳用DSP22aと同様、左耳用A/D変換部100aを介して左耳用マイク10aから出力される音を増幅する。右耳用補聴部120bも同様に、右耳用A/D変換部100bを介して右耳用マイク10bから出力される音を増幅する。
共通雑音生成部130cは、所定の雑音を生成する。左耳用雑音付加部170aは、左耳用補聴部120aによって増幅された音に、共通雑音生成部130cによって生成された雑音を付加する。なお、左耳用D/A変換部110aは、左耳用雑音付加部170aから出力される音声データを音声信号に変換し、スピーカ31aに供給する。
右耳用雑音付加部170bは、共通雑音生成部130cによって生成された雑音を無線通信により取得し、右耳用補聴部120bによって増幅された音に付加する。なお、右耳用D/A変換部110bは、右耳用雑音付加部170bから出力される音声データを音声信号に変換し、スピーカ31bに供給する。
以上、第3の実施形態に係る補聴器1によれば、第2の実施形態に係る補聴器1と同様、高度な雑音抑制機能を用いることなく、種々の方向の音声の聞き取りを改善することができる。
なお、図5に示す例では、左耳用DSP22aが共通雑音生成部130cを備え、右耳用雑音付加部170bが共通雑音生成部130cによって生成された雑音を無線通信により取得するが、これとは逆に、右耳用DSP22bが共通雑音生成部130cを備え、左耳用雑音付加部170aが共通雑音生成部130cによって生成された雑音を無線通信により取得するようにしてもよい。
また、図6に示すように、第3の実施形態における左耳用DSP22aは、共通雑音生成部130cによって生成された雑音を振幅変調して変調雑音(臨界帯域幅以上の変調雑音)を生成する振幅変調部150を更に備えるようにしてもよい。即ち、左耳用雑音付加部170aは、左耳用補聴部120aによって増幅された音に、振幅変調部150によって生成された変調雑音を付加し、右耳用雑音付加部170bは、振幅変調部150によって生成された変調雑音を無線通信により取得し、右耳用補聴部120bによって増幅された音に付加するようにしてもよい。なお、右耳用DSP22bが共通雑音生成部130cを備える場合には、左耳用DSP22aに代えて右耳用DSP22bが振幅変調部150を備える。
[第4の実施形態]
図7、図8は、第4の実施形態における左耳用DSP22aおよび右耳用DSP22bの動作を説明するための図である。図7に示すように、第4の実施形態における左耳用DSP22aは、左耳用補聴部120a、左耳用雑音生成部130a、雑音選択部160および左耳用雑音付加部170aを備え、第4の実施形態における右耳用DSP22bは、右耳用補聴部120b、右耳用雑音生成部130bおよび右耳用雑音付加部170bを備える。
第4の実施形態における左耳用補聴部120aは、第2の実施形態における左耳用DSP22aと同様、左耳用A/D変換部100aを介して左耳用マイク10aから出力される音を増幅する。右耳用補聴部120bも同様に、右耳用A/D変換部100bを介して右耳用マイク10bから出力される音を増幅する。
左耳用雑音生成部130aは、左耳用A/D変換部100aを介して左耳用マイク10aから出力される音に所定の処理を施して、環境雑音のみを抽出することによって雑音を生成する。同様に、右耳用雑音生成部130bは、右耳用A/D変換部100bを介して右耳用マイク10bから出力される音に所定の処理を施して、環境雑音のみを抽出することによって雑音を生成する。
雑音選択部160は、左耳用雑音生成部130aによって生成(抽出)された雑音または右耳用雑音生成部130bによって生成(抽出)された雑音の何れか一方の雑音を選択する。例えば、雑音選択部160は、右耳用雑音生成部130bによって生成(抽出)された雑音を無線通信により取得し、左耳用雑音生成部130aによって生成(抽出)された雑音と比較し、高レベルである一方の雑音を選択する。
左耳用雑音付加部170aは、左耳用補聴部120aによって増幅された音に、雑音選択部160によって選択された雑音を付加する。なお、左耳用D/A変換部110aは、左耳用雑音付加部170aから出力される音声データを音声信号に変換し、スピーカ31aに供給する。
右耳用雑音付加部170bは、雑音選択部160によって選択された雑音を無線通信により取得し、右耳用補聴部120bによって増幅された音に付加する。なお、右耳用D/A変換部110bは、右耳用雑音付加部170bから出力される音声データを音声信号に変換し、スピーカ31aに供給する。
以上、第4の実施形態に係る補聴器1によれば、第2、3の実施形態に係る補聴器1と同様、高度な雑音抑制機能を用いることなく、種々の方向の音声の聞き取りを改善することができる。
なお、図7に示す例では、左耳用DSP22aが雑音選択部160を備え、雑音選択部160は右耳用雑音生成部130bによって生成(抽出)された雑音を無線通信により取得するが、これとは逆に、右耳用DSP22bが雑音選択部160を備え、雑音選択部160は左耳用雑音生成部130aによって生成(抽出)された雑音を無線通信により取得するようにしてもよい。
また、図8に示すように、第4の実施形態における左耳用DSP22aは、左耳用雑音生成部130aによって生成(抽出)された雑音を振幅変調して変調雑音(臨界帯域幅以上の変調雑音)を生成する左耳用振幅変調部150aを更に備え、第4の実施形態における右耳用DSP22bは、右耳用雑音生成部130bによって生成(抽出)された雑音を振幅変調して変調雑音(臨界帯域幅以上の変調雑音)を生成する右耳用振幅変調部150bを更に備えるようにしてもよい。即ち、雑音選択部160は、左耳用振幅変調部150aによって生成された変調雑音または右耳用振幅変調部150bによって生成された変調雑音の何れか一方の変調雑音を選択し、左耳用雑音付加部170aは、左耳用補聴部120aによって増幅された音に、雑音選択部160によって選択された変調雑音を付加し、右耳用雑音付加部170bは、右耳用補聴部120bによって増幅された音に、雑音選択部160によって選択された変調雑音を付加するようにしてもよい。
以上、本実施形態に係る補聴器1によれば、高度な雑音抑制機能を用いることなく、種々の方向の音声の聞き取りを改善することができる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1 補聴器 2 本体 3 音声入力穴 4 音声出力穴 10 マイク(マイクロフォン) 20 システムLSI(ASIC) 21 CODEC 22 DSP 23 EEPROM 30 レシーバ 31 スピーカ 100 A/D変換部 110 D/A変換部 120 補聴部 130 雑音生成部 150 振幅変調部 160 雑音選択部 170 雑音付加部

Claims (3)

  1. マイクロフォンと、
    前記マイクロフォンから出力される音を増幅する補聴部と、
    前記補聴部によって増幅された音に変調雑音を付加する雑音付加部と、
    前記雑音付加部によって前記変調雑音が付加された音を放音する放音部と
    がそれぞれ一体となった左耳用補聴器と右耳用補聴器とを備える補聴器であって、
    前記左耳用補聴器と前記右耳用補聴器のうちの一方は、
    雑音を生成する雑音生成部と、
    前記雑音生成部によって生成された雑音を振幅変調して前記変調雑音を生成する振幅変調部とを更に備え、
    前記左耳用補聴器と前記右耳用補聴器のうちの他方は、前記変調雑音を無線通信により取得することを特徴とする補聴器。
  2. マイクロフォンと、
    前記マイクロフォンから出力される音を増幅する補聴部と、
    雑音を生成する雑音生成部と、
    前記雑音生成部によって生成された雑音を振幅変調して変調雑音を生成する振幅変調部と、
    前記補聴部によって増幅された音に前記変調雑音を付加する雑音付加部と、
    前記雑音付加部によって前記変調雑音が付加された音を放音する放音部と
    がそれぞれ一体となった左耳用補聴器と右耳用補聴器とを備える補聴器であって、
    前記左耳用補聴器の雑音生成部と前記右耳用補聴器の雑音生成部はそれぞれ同じ雑音を生成し、
    前記左耳用補聴器の雑音付加部と前記右耳用補聴器の雑音付加部は、それぞれ同じ変調雑音を付加することを特徴とする補聴器。
  3. 前記雑音生成部は、前記マイクロフォンから出力される音から雑音を抽出することによって雑音を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の補聴器。
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