JP6196070B2 - こもり音低減装置及びそれを備えた補聴器、オーディオ用イヤホン、耳せん - Google Patents
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Description
以下、本発明を適用した補聴器の実施形態を説明する。図1は、本実施形態の補聴器1の概略の構成を示すブロック図である。図1に示す補聴器1は、使用者の耳に挿入可能な形状を有する筐体としてのケースC内に、外部マイクロホン2と、信号処理部3と、レシーバ4と、外耳道用マイクロホン5と、電池ホルダ6及びその内部のボタン電池7とをそれぞれ収容して構成される。ケースCは、耳の外部空間に面するフェースプレートC1と、外耳道10に配置されるシェルC2からなる。フェースプレートC1には、外部マイクロホン2が音口などを介して取り付けられ、シェルC2のうち外耳道10の奥の鼓膜11との間の空間Sに面した部分には、レシーバ4と外耳道用マイクロホン5がそれぞれ音口などを介して取り付けられている。
S1(n)=Sin(n)−Sfb(n)
H(z)=R(z)・F(z)・M(z)
と表したとき、適応フィルタ43の伝達関数W(z)は、上記伝達関数H(z)のうちの高域周波数成分を推定した特性を有する。よって、例えば、ハイパスフィルタ42のカットオフ周波数が1kHzであるとき、適応フィルタ43の出力信号y(n)は、レシーバ4から外耳道用マイクロホン5に至る経路を介して伝送される信号S2(n)のうち、1kHz以上の高域周波数成分を適応的に推定した推定信号である。
S3(n)=S2(n)−y(n)
以下、本発明を適用したオーディオ用イヤホンの実施形態を説明する。本実施形態のオーディオ用イヤホンは、多くの点で上述の補聴器1と共通であるため、以下で主に異なる点について説明する。図3は、本実施形態のオーディオ用イヤホン50において、ディジタル信号処理に関連する主要部の構成例を示すブロック図である。図3には、オーディオ用イヤホン本体(不図示)に内蔵される構成要素と、外部に設けたオーディオ装置51が示される。このうち、信号処理部3の補正部21及びこもり音低減部22と、レシーバ4と、外耳道用マイクロホン5については、上述の補聴器1(図2)と同様であるため、説明を省略する。一方、図3の構成のうち図2と異なるのは、外部マイクロホン2及び補聴処理部20を設けることなく、オーディオ装置51を補正部21に接続した点である。また、補聴器1に比べても周波数帯域が広くなるので、その点を考慮して補正部21、反転増幅部40、ハイパスフィルタ42のそれぞれの周波数特性を設定することが望ましい。
以下、本発明を適用した耳せんの実施形態を説明する。本実施形態の耳せんは、その主要部が上述の補聴器1の部分的な構成と共通であるため、以下では主に異なる点について説明する。図4は、本実施形態の耳せん60において、ディジタル信号処理に関連する主要部の構成例を示すブロック図である。図4には、例えば、シリコン系、ウレタン系、ABS系などの樹脂材料により形成される耳せん本体(不図示)に内蔵される構成要素が示される。また、図4の耳せん60は、各部に電力を供給する電池等の電源(不図示)を備えている。このうち、こもり音低減部22、レシーバ4、外耳道用マイクロホン5については、上述の補聴器1(図2)と同様であるため、説明を省略する。図4の構成のうち図2と異なるのは、外部マイクロホン2、補聴処理部20、補正部21を設けない点と、こもり音低減部22に対して信号Sin(n)を入力することなく閉じた負帰還ループを構成した点である。
上記各実施形態では、本発明を、補聴器1、オーディオ用イヤホン50、耳せん60にそれぞれ適用する場合を説明したが、本発明は、これらに限らず多様な形態のこもり音低減装置に適用することができる。すなわち、図2、図3、図4にそれぞれ示したこもり音低減部22と、レシーバ4と、外耳道用マイクロホン5とを備えたこもり音低減装置を構成し、単独で、あるいは他の機器に組み込んで本発明を適用することができる。このようなこもり音低減装置は、使用者の外耳道10に装着可能で、こもり音を低減する機能を有していれば、それ以外の点については多様な機能や構成を持たせることができる。
2…外部マイクロホン
3…信号処理部
4…レシーバ
5…外耳道用マイクロホン
6…電池ホルダ
7…ボタン電池
10…外耳道
11…鼓膜
20…補聴処理部
21…補正部
22…こもり音低減部
30…フィルタ
31…増幅器
32…加算部
40…反転増幅部
41…加算部
42…ハイパスフィルタ
43…適応フィルタ
44…係数更新部
45…減算部
50…オーディオ用イヤホン
51…オーディオ装置
60…耳せん
Claims (6)
- 伝送経路を介して入力される第1の信号を音に変換して外耳道内の空間に出力するレシーバと、
前記外耳道内を伝搬する音を第2の信号に変換する外耳道用マイクロホンと、
所定の周波数成分に対し前記レシーバの入力側から前記外耳道内の空間を経由して前記外耳道用マイクロホンの出力側に至る経路に対応する伝達関数を適応的に推定し、この推定した伝達関数に基づいて、前記第1の信号を入力して推定信号を生成する適応フィルタを含む信号推定部と、
前記第2の信号から前記推定信号を減算して第3の信号を生成する減算部と、
負帰還経路を伝送される前記第3の信号を所定の負帰還量で前記伝送経路に負帰還させる負帰還部と、
を備え、
前記信号推定部は、前記第1の信号の入力側に挿入されたハイパスフィルタを含み、前記適応フィルタは前記第2の信号のうち前記経路を伝搬した前記第1の信号の所定の高域周波数成分を推定することを特徴とするこもり音低減装置。 - 前記信号推定部は、前記第3の信号及び前記ハイパスフィルタの出力信号に基づいて、
前記適応フィルタのフィルタ係数を更新する係数更新部を含むことを特徴とする請求項1に記載のこもり音低減装置。 - 前記係数更新部は、LMS(Least Mean Square)アルゴリズムに従って前記適応フィル
タのフィルタ係数を更新することを特徴とする請求項2に記載のこもり音低減装置。 - 請求項1から3までのいずれか1項に記載のこもり音低減装置と、
外部音を電気信号に変換する外部マイクロホンと、
前記外部マイクロホンの出力信号に対し補聴処理を施す補聴処理部と、
前記補聴処理部の出力信号に対し、前記負帰還部による低域周波数成分の減衰分を予め補正する補正部と、
を備えることを特徴とする補聴器。 - 請求項1から3までのいずれか1項に記載のこもり音低減装置と、
外部からの入力信号に対し、前記負帰還部による低域周波数成分の減衰分を予め補正する補正部と、
を備えることを特徴とするオーディオ用イヤホン。 - 請求項1から3までのいずれか1項に記載のこもり音低減装置を備えることを特徴とする耳せん。
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