JP6282999B2 - 補聴器の指向性を試験するための装置 - Google Patents

Description

本開示は、補聴器を試験するための装置およびそれに関連する方法に関し、具体的には補聴器の指向性を試験するための装置に関するものである。

多くの最新の補聴器は、一方向から（一般的には補聴器ユーザの前方から）到達する音響を増幅する一方で、他の方向からの音響を減衰させることができる信号処理を有している。この機能を検証するための簡単な試験は、２つの個別の測定器で、補聴器の前方および別の方向から、様々な周波数で純音を与えることになる。

補聴器が、その（複数の）マイクロフォンに与えられる信号のタイプの影響を受けにくい簡単な増幅モードで作動している場合、このタイプの試験は機能するであろう。

しかしながら、最近の高度な補聴器の開発により、補聴器の信号処理機能には、受信信号への適合が含まれている可能性がある。具体的には、あるタイプのアルゴリズムは、（複数の）マイクロフォン信号における音声の有無を検出して、この（複数の）信号を、補聴器ユーザのために音声知覚を最適化するように処理する。そのようなアルゴリズムは、純音信号を非音声またはノイズに分類して抑制することがあり、指向性特性の測定が不正確になる。

たとえば広域スペクトルにわたって同時にトーンを与えることによって指向性試験信号の抑止を防止する試みが文献に説明されており、補聴器アルゴリズムには、試験信号を「音声」として検出することによって指向性試験を可能にしている。

この方法は、状況によっては効果的かもしれないが、補聴器の音声処理アルゴリズムがより高度に向かう傾向は、刺激として自然信号を用いる要求に繋がっている。

音声、トラフィック・ノイズ、カクテル・パーティ・ノイズなどの自然信号を用いて補聴器の指向性を試験するための装置および方法が必要とされている。さらに、補聴器アルゴリズムが目的通りの動作を可能にするために、補聴器のより多くの方向から信号を同時に与え得るのが望ましい。

そこで、指向性補聴器を試験するための装置が提供される。装置は、補聴器の出力に結合する第１のマイクロフォンと、第１の信号を伝送するための第１のスピーカと、第２の信号を伝送するための第２のスピーカと、を備えている。装置は、第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を伝送し、第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を伝送し、補聴器からの音声出力信号を受信し、第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されている。

さらに、指向性補聴器を試験するための方法が開示されている。この方法は、第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を第１のスピーカによって伝送するステップと、第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を第２のスピーカによって伝送するステップ、補聴器からの音声出力信号を受け取るステップと、第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップと、を含んでいる。

テスト信号、すなわち第１信号と第２信号（例えば前と後ろ）、の選択において、高い自由度を提供することが有利な点である。このため、本明細書で開示されているいくつかの態様にしたがって、実生活の状況に似ている試験信号を選択してもよいし、人工的なテスト信号の抑制が防止されてもよいし、エンド―ユーザが経験するであろう状況で補聴器の指向性が試験されてもよい。

補聴器の指向性の試験方法は、開示されている装置に取り入れられてもよい。さらに,
いずれか１つの態様と関連して開示されているいくつかの要素や工程は、変更すべきところは変更して任意の他の態様または実施形態と共に使用されてもよい。

指向性補聴器を試験するための装置は、補聴器の出力に結合し、補聴器からの音声出力信号を受信するように構成されている第１のマイクロフォンと、第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を伝送するための第１のスピーカと、第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を伝送するための第２のスピーカと、第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されている処理ユニットと、を含んでいる。

任意で、処理ユニットは、さらに、第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されている。

任意で、第１の周波数と第２の周波数の差は、１０Ｈｚ未満である。

任意で、１つまたは複数の補聴器パラメータは、前方後方比である第１の補聴器パラメータを含んでいる。

任意で、第１の周波数成分と第２の周波数成分の比または差分は、０．２から５までの範囲である。

任意で、１つまたは複数の補聴器パラメータは、第１の信号と音声出力信号に基づく第１の伝達関数を含んでいる。

任意で、１つまたは複数の補聴器パラメータは、第２の信号と音声出力信号に基づく第２の伝達関数を含んでいる。

任意で、処理ユニットは、第１の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴ、および／または第２の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴを実行するように構成されている。

任意で、第１の信号と第２の信号は、少なくとも部分的に時間的に分離している。

任意で、第１の信号は、国際音声試験信号を含む。

指向性補聴器を試験するための方法は、第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を第１のスピーカによって伝送するステップと、第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を第２のスピーカによって伝送するステップと、補聴器から音声出力信号を受信するステップと、第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップとを含む。

任意で、１つまたは複数の補聴器パラメータは、第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析にも基づいて求められる。

任意で、第１の周波数と第２の周波数の差は、１０Ｈｚ未満である。

任意で、１つまたは複数の補聴器パラメータは、前方後方比である第１の補聴器パラメータを含む。

任意で、前方後方比は第１の伝達関数と第２の伝達関数に基づくものであり、第１の伝達関数は第１の信号と音声出力信号に基づくものであり、第２の伝達関数は第２の信号と音声出力信号に基づくものである。

他の態様および特徴ならびにさらなる態様および特徴は、次の詳細な説明を読むことで明らかとなろう。

例示的実施形態の、添付図面の参照を伴う以下の詳細な説明によって、上記および他の特徴および利点が当業者には容易に明らかになるであろう。

指向性補聴器を試験するための例示の装置を示す概略図である。 指向性補聴器を試験するための例示の装置用の例示の処理ユニットを示す概略図である。 指向性補聴器を試験するための例示の方法を示すフロー図である。 第１のクロス・スペクトル関数の決定の具体的な例を示す図である。 例示の第１の信号および例示の第２の信号のパワー・スペクトルの一例を示す図である。 無指向性モードで動作する補聴器の試験から得られた例示の補聴器パラメータの一例を示す図である。 指向性モードで動作する補聴器の試験から得られた例示の補聴器パラメータの一例を示す図である。

以下で、図面を参照しながら様々な特徴を説明する。図面は原寸に比例していることもいないこともあり、また、図面の全体にわたって、同様の構造または機能の要素は同様の参照符号によって表されることに留意されたい。図面は、特徴の説明を容易にすることのみ意図するものであることに留意されたい。図面は、特許請求の範囲に記載された発明の網羅的な説明または特許請求の範囲に記載された発明の範囲に対する限定として意図されたものではない。それに加えて、図示の特徴は、すべての態様または利点を示すわけではない。特定の特徴とともに説明される態様または利点は、必ずしもその特徴に限定されるわけではなく、そのように図示されていない場合、またはそのような明示的説明がない場合にも、他の特徴において実施することができる。

第１の信号は、補聴器の前部入力トランスデューサなどの補聴器の第１の入力トランスデューサの方へ向けられていてもよい。第２の信号は、補聴器の後部入力トランスデューサなどの補聴器の第２の入力トランスデューサの方へ向けられていてもよい。第１のスピーカは、第１の信号を、補聴器の前部入力トランスデューサなどの補聴器の第１の入力トランスデューサの方へ伝送するように構成されていてもよい。第２のスピーカは、第２の信号を、補聴器の後部入力トランスデューサなどの補聴器の第２の入力トランスデューサの方へ伝送するように構成されていてもよい。

第１の信号および／または第２の信号は音声信号でもよい。第１の信号および／または第２の信号は、英語、デンマーク語、ドイツ語、フランス語、アラビア語、中国語、日本語、スペイン語などの言語の音声信号でもよい。第１の信号および／または第２の信号は国際音声試験信号（ＩＳＴＳ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｐｅｅｃｈ Ｔｅｓｔ Ｓｉｇｎａｌ）でもよい。ＩＳＴＳは、音声の自然な録音に基づいて国際的に認められた試験信号である。ＩＳＴＳは、６つの異なる母語（アメリカ英語、アラビア語、中国語、フランス語、ドイツ語、およびスペイン語）の女性話者を反映するものである。

第１の信号および／または第２の信号はノイズ信号でもよい。第１の信号および／または第２の信号はランダム・ノイズ信号でもよい。第１の信号および／または第２の信号は、周波数の範囲にわたって、たとえば平坦な特性、減衰する特性、増加する特性、および／または可変特性のパワー・スペクトルを有するランダム・ノイズ信号でもよい。たとえば、第１の信号および／または第２の信号は、ホワイト・ノイズ、ピンク・ノイズ、ブラウン・ノイズ、ブルー・ノイズ、バイオレット・ノイズ、グレー・ノイズでもよい。

第１の信号および／または第２の信号は、たとえば他の音声信号、トラフィック・ノイズの混合信号といった自然音のノイズ信号でもよい。第１の信号および／または第２の信号は、たとえばカクテル・パーティ・ノイズおよび／またはバブル・ノイズといった、複数の音声信号を含むノイズ信号でもよい。

例示の装置および／または方法では、第１の信号は、たとえばＩＳＴＳといった、音声信号であり、第２の信号は、たとえばランダム・ノイズ信号および／または自然音のノイズ信号といったノイズ信号である。

第２の信号の伝送または第２の信号の第２の部分の伝送は、第１の信号の伝送または第１の信号の第１の部分の伝送と同時でもよい。第１の信号と第２の信号を同時に送信すると、試験時間が短縮され得、および／または、補聴器が実生活の状況に類似の状況にさらされるので、試験品質が向上され得る。したがって、第１の信号と第２の信号は時間的にオーバラップしていてもよい。たとえば、第１の信号と第２の信号は、１つまたは複数のオーバラップ期間でオーバラップしていてもよい。オーバラップ期間、たとえば第１のオーバラップ期間は、少なくとも２秒の期間を有していてもよい。

第１のマイクロフォンは指向性マイクロフォンでもよい。第１のマイクロフォンは、第１のスピーカおよび／または第２のスピーカからの音声を受け取らないように遮蔽されていてもよい。第１のマイクロフォンと補聴器の出力の間に音響管を設けることにより、補聴器の出力が第１のマイクロフォンに結合され得る。補聴器の出力と第１のマイクロフォンの間に音響管を設けると、第１のスピーカおよび／または第２のスピーカからの音声を受け取るのを防止するかまたは音声を低減することができる。

この装置は、第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析を実行するように構成されていてもよい。この装置は、第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析を実行するように構成されていてもよい。

第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めてもよい。第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析および第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めてもよい。

この装置は、第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されていてもよい。この装置は、第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析および第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されていてもよい。

この装置は、第１の信号および／または第２の信号および／または音声出力信号のパワー・スペクトルを取得するように構成されていてよい。この装置は、第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトルを取得するように構成されていてもよい。この装置は、第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトルを取得するように構成されていてもよい。

第１の信号および／または第２の信号および／または音声出力信号および／またはそれらの任意の組合せなどの信号のパワー・スペクトルおよび／またはクロス・スペクトルは、クロス・スペクトル解析によって取得され得る。

第１の信号は第１の周波数における第１の周波数成分を有し、第２の信号は第２の周波数における第２の周波数成分を有する。第１の周波数と第２の周波数の間の差は、１Ｈｚ未満、５Ｈｚ未満など、１０Ｈｚ未満でもよい。第１の信号と第２の信号は、第１の周波数成分と第２の周波数成分などの重複している周波数成分を有していてもよい。第１の周波数と第２の周波数は、同一の周波数でよく、または実質的に同一の周波数でもよい。

第１の周波数成分および／または第２の周波数成分などの周波数成分は、特定の振幅を有していてもよい。第１の周波数成分および／または第２の周波数成分などの周波数成分は、互いに関連して特定の振幅を有していてもよい。周波数成分の振幅は、デシベルの音圧レベル（ｄＢＳＰＬ：ｄｅｃｉｂｅｌ ｓｏｕｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｅｖｅｌ）の単位で測定されてもよい。たとえばｄＢＳＰＬで測定された第１の周波数成分と第２の周波数成分の間の比および／または差などの関係は、０．２から５の範囲でもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは、第１の補聴器パラメータおよび／または第２の補聴器パラメータおよび／または第３の補聴器パラメータを含んでいてもよい。１つまたは複数の補聴器パラメータは、第１の補聴器パラメータおよび／または第２の補聴器パラメータおよび／または第３の補聴器パラメータを含んでいる複数の補聴器パラメータを含んでいてもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータが第１の伝達関数を含んでいてもよい。第１の伝達関数は、第１の信号と音声出力信号に基づくものでもよい。

第１の補聴器パラメータおよび／または第２の補聴器パラメータおよび／または第３の補聴器パラメータは、第１の伝達関数でもよい。第１の伝達関数は、補聴器の前部から出力への伝達関数でもよい。第１の伝達関数に基づいて、補聴器の前部から出力への周波数応答が取得されてもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは第２の伝達関数を含んでいてもよい。第２の伝達関数は、第２の信号と音声出力信号に基づくものでもよい。

第１の補聴器パラメータおよび／または第２の補聴器パラメータおよび／または第３の補聴器パラメータは、第２の伝達関数でもよい。第２の伝達関数は、補聴器の後部から出力への伝達関数でもよい。第２の伝達関数に基づいて、補聴器の後部から出力への周波数応答が取得されてもよい。

第１の伝達関数および／または第２の伝達関数は、デュアル・チャネルＦＦＴ解析などのデュアル・チャネルＤＦＴを用いて取得されてもよい。デュアル・チャネルＤＦＴはクロス・スペクトル解析を含む。第１の伝達関数は、第１の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴを用いて取得されてもよい。第２の伝達関数は、第２の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴを用いて取得されてもよい。この装置は、第１の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴを実行するように構成されていてもよい。それに加えて、またはその代わりに、この装置は第２の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴを実行するように構成されていてもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは、前方後方比を含んでもよい。前方後方比は、第１の伝達関数および第２の伝達関数に基づくものでもよい。前方後方比は、第１の伝達関数および第２の伝達関数に基づくものでもよく、第１の伝達関数は、第１の信号と音声出力信号に基づくものでもよく、第２の伝達関数は、第２の信号と音声出力信号に基づくものでもよい。前方後方比は、第１の伝達関数と第２の伝達関数の比でもよい。

第１の補聴器パラメータおよび／または第２の補聴器パラメータおよび／または第３の補聴器パラメータは、前方後方比でもよい。

第１の信号と第２の信号は、少なくとも部分的に時間的に分離していてもよい。第１の信号と第２の信号は、伝送中に識別不能な１つまたは複数のインスタンスを有していてもよい。しかしながら、第１の信号と第２の信号は、ある期間にわたって識別可能であり、すなわち第１の信号と第２の信号は、伝送中に識別可能な１つまたは複数のインスタンスを有している。

第１の信号と第２の信号は、たとえば周波数成分および／または時間変化の内容が非常に異なっていてもよい。たとえば、第１の信号と第２の信号の間の相互相関（タイムラグ＝０）が第１の閾値未満でもよい。したがって、短い試験信号および／または短い試験時間で、１つまたは複数の補聴器パラメータが求められてもよい。

第１の信号と第２の信号は、たとえば周波数成分および／または時間変化の内容が非常に似ている、すなわちあまり差がなくてもよい。たとえば、第１の信号と第２の信号の間の相互相関（タイムラグ＝０）が第２の閾値を上回っていてもよい。第１の信号と第２の信号の類似性は、自然信号を用いることから得られてもよい。しかしながら、第１の信号と第２の信号は、第１の信号および／または第２の信号の全期間など、試験期間中に少なくとも複数のインスタンスにおいて異なっていてもよい。たとえば、第１の信号は音声信号でもよく、第２の信号は、たとえば複数の音声信号を含んでいるノイズ信号といったノイズ信号でもよい。

第１の信号は、第１の期間を有する有限の信号でもよい。第２の信号は、第２の期間を有する有限の信号でもよい。第１の期間および／または第２の期間は、５〜２０秒の間、１０〜１５秒の間など、１〜３０秒の間でもよい。第１の期間と第２の期間は同一でもよく、または実質的に同一でもよい。第１の期間と第２の期間の差は、２秒未満、１秒未満など、３秒未満でもよい。

第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析および／または第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析は、第１の信号および／または第２の信号および／または音声出力信号を複数のセグメントに分割するステップを含んでいてもよい。たとえば複数のセグメントまたは一群のセグメントのそれぞれといったセグメントの期間は、３０〜３００ｍｓの間、５０〜２００ｍｓの間、７０〜１５０ｍｓの間など、１０〜４００ｍｓの間でもよい。たとえば複数のセグメントまたは一群のセグメントのそれぞれといったセグメントが、同一の期間を有していてもよい。

第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析および／または第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析は、第１の信号および／または第２の信号および／または音声出力信号の複数のセグメントのクロス・スペクトル解析に対する平均化のステップを含んでいてもよい。

図１は、指向性補聴器２を試験するための例示の装置５０を概略的に示すものである。装置５０は、補聴器２の出力４に結合するための第１のマイクロフォン５２と、第１の信号５６を伝送するための第１のスピーカ５４と、第２の信号６０を伝送するための第２のスピーカ５８とを備える。

図示の指向性補聴器２などの指向性補聴器は、第１の入力トランスデューサ６、第２の入力トランスデューサ８、出力４、および補聴器処理ユニット１０を備える。第１の入力トランスデューサ６および第２の入力トランスデューサ８は、一般に、主として反対方向またはほぼ反対方向からの音響信号を検出するように配置されている。たとえば、第１の入力トランスデューサ６は前部入力トランスデューサでよく、第２の入力トランスデューサ８は後部入力トランスデューサでよい。指向性補聴器２は、補聴器筐体１２をさらに備える。第１の入力トランスデューサ６、第２の入力トランスデューサ８、出力４、および補聴器処理ユニット１０は、補聴器筐体１２に収容されている。

第１のスピーカ５４は、補聴器２の第１の入力トランスデューサ６に向けて第１の信号５６を伝送する。第２のスピーカ５８は、補聴器２の第２の入力トランスデューサ８に向けて第２の信号６０を伝送する。第１の入力トランスデューサ６は、第２の信号６０または第２の信号６０の一部を検出してもよい。第２の入力トランスデューサ８は、第１の信号５６または第１の信号５６の一部を検出してもよい。

装置５０は、第１の信号５６を伝送し、第２の信号６０を伝送して、補聴器２から音声出力信号５を受け取るように構成されている。第１の信号５６および第２の信号６０は音響信号である。第１の信号は第１の周波数における第１の周波数成分を有し、第２の信号は第２の周波数における第２の周波数成分を有する。第１の周波数と第２の周波数は、同一および／またはオーバラップしていてもよく、たとえば第１の周波数と第２の周波数の差は１０Ｈｚ未満でよい。第１の信号５６と第２の信号６０は、１つまたは複数の共通周波数の成分を含んでいてもよい。ｄＢＳＰＬなどの音圧で測定された第１の周波数成分と第２の周波数成分の比または差などの関係は、０．１から１０の範囲、０．２から５の範囲など、０．１から２０の範囲でもよい。

この装置５０は、第２のスピーカ５８から第２の信号６０を伝送し、同時に、または１ｍｓ未満など、５ｍｓ未満の範囲内で、第１のスピーカ５４から第１の信号５６を伝送してもよい。第１の信号５６と第２の信号６０は、ある期間にわたって異なっていてもよい。たとえば、第１の信号５６と第２の信号６０には、伝送中に、１つまたは複数の識別不能なインスタンスがあり得るが、第１の信号５６と第２の信号６０は、ある期間にわたって識別可能であり、すなわち第１の信号５６と第２の信号６０には、伝送中に、１つまたは複数の識別可能なインスタンスがある。

装置５０は、第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるようにさらに構成されている。装置５０は、第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるようにさらに構成されていてもよい。

装置５０は、さらに、装置処理ユニット６４を備える。装置処理ユニット６４は、第１のマイクロフォン５２、第１のスピーカ５４、および第２のスピーカ５８に接続されている。装置処理ユニット６４は、第１のマイクロフォン５２から、補聴器２の音声出力信号５を表す入力信号６６を受信する。

装置処理ユニット６４は、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されてよい。さらに、装置処理ユニット６４は、第１の信号５６を表す第１のスピーカ信号６８を伝送することによって、第１のスピーカ５４を、第１の信号を伝送するように制御するように構成されていてもよく、および／または、第２の信号６０を表す第２のスピーカ信号７０を伝送することによって、第２のスピーカ５８を、第２の信号６０を伝送するように制御するように構成されていてもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは、第１の信号５６および音声出力信号５に基づく第１の伝達関数を含んでいてもよい。第１の伝達関数は、第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づくものでもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは、第２の信号６０および音声出力信号５に基づく第２の伝達関数を含んでいてもよい。第２の伝達関数は、第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づくものでもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは、たとえば受信した音声出力信号５の第１の信号５６と第２の信号６０の比である前方後方比（前後比と称されることもある）でもよい。前方後方比は、第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析と、第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析との比から求められてもよい。前方後方比は、第１の伝達関数と第２の伝達関数の間の比によって求められてもよい。

装置５０は装置筐体６２を備える。筐体６２は、第１のマイクロフォン５２、第１のスピーカ５４、および第２のスピーカ５８を備える。装置５０において、示されるように、装置筐体は処理ユニット６４を備える。他の例示の装置（図示せず）では、処理ユニット６４は装置筐体６２の外部にあってもよく、たとえば、処理ユニット６４は、ラップトップ、スマートフォン、タブレット・コンピュータまたは任意の他のデバイスの処理ユニットでもよい。

装置５０は、さらに、ユーザまたは追加のデバイスに出力を供給するための任意選択のインターフェース７２を備える。インターフェース７２は、ディスプレイ、ワイヤレス送信器ユニット、インターフェース・スピーカ、および／またはコネクタでよい。ワイヤレス送信器は、ブルートゥース送信器、ＷｉＦｉ送信器、３Ｇ送信器および／または４Ｇ送信器でよい。コネクタは、ＵＳＢコネクタ、ファイアワイヤ・コネクタ、および／またはカスタムコネクタでよい。インターフェース７２は、この装置を、ラップトップ、スマートフォン、タブレット・コンピュータ、および／またはＰＣなどの外部デバイスに接続してもよい。

図２は、指向性補聴器２を試験するための例示の装置５０用の例示の処理ユニット６４を概略的に示すものである。処理ユニット６４は、第１のトーン発生器７４、第２のトーン発生器７６、第１のクロス・スペクトル解析器７８、および第２のクロス・スペクトル解析器８０を備える。第１のトーン発生器７４は、第１のスピーカ５４および第１のクロス・スペクトル解析器７８に対して、第１の信号５６を表す第１のスピーカ信号６８を供給する。第２のトーン発生器７６は、第２のスピーカ５８および第２のクロス・スペクトル解析器８０に対して、第２の信号６０を表す第２のスピーカ信号７０を供給する。第１のクロス・スペクトル解析器７８および第２のクロス・スペクトル解析器８０は、さらに、音声出力信号５を表す入力信号６６を受信する。

第１のクロス・スペクトル解析器７８は、第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求める。第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析は、第１の信号５６を表す第１のスピーカ信号６８と音声出力信号５を表す入力信号６６に基づくものでよい。第１のクロス・スペクトル解析器７８は、第１の信号５６と音声出力信号５の第１の伝達関数または第１のクロス・スペクトル関数などの、決定された１つまたは複数の補聴器パラメータを含んでいる第１の解析器出力８２を供給する。

第２のクロス・スペクトル解析器８０は、第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求める。第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析は、第２の信号６０を表す第２のスピーカ信号７０と音声出力信号５を表す入力信号６６に基づくものでよい。第２のクロス・スペクトル解析器８０は、第２の信号５６と音声出力信号５の第２の伝達関数または第２のクロス・スペクトル関数などの、決定された１つまたは複数の補聴器パラメータを含んでいる第２の解析器出力８４を供給する。

第１の解析器出力８２および第２の解析器出力８４は、インターフェース７２および／または第２の処理ユニットに供給されてもよい。処理ユニット出力を形成するために第１の解析器出力８２と第２の解析器出力８４を組み合わせてもよく、補聴器２の前方後方比を決定するために第１の解析器出力８２と第２の解析器出力８４を組み合わせてもよい。その代わりに、またはそれに加えて、第１の解析器出力８２および第２の解析器出力８４は個々に供給されてもよい。

図３は、指向性補聴器２を試験するための例示の方法１００のフロー図を示すものである。この方法は、第１のスピーカ５４を介して第１の信号５６を伝送するステップ１０２と、第２のスピーカを介して第２の信号６０を伝送するステップ１０４と、補聴器２からの音声出力信号５を受信するステップ１０６と、第１の信号５６および音声出力信号５に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップ１０８とを含む。

第１の信号５６は、第１の周波数における第１の周波数成分を有する。第２の信号６０は、第２の周波数における第２の周波数成分を有する。第１の周波数と第２の周波数は、実質的に同一でよく、および／または第１の周波数と第２の周波数の間の差は、５Ｈｚ未満、２Ｈｚ未満など、１０Ｈｚ未満でよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップ１０８は、第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づくものである。さらに、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップ１０８は、第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づくものでもよい。

第１の信号５６を伝送するステップ１０２と第２の信号６０を伝送するステップ１０４は、交換されてよく、または同時に実行されてもよい。第１の信号５６を伝送するステップ１０２と第２の信号６０を伝送するステップ１０４は、たとえば前方からの音声および後方からのノイズが含まれるような自然に生じる状況に似せるように、同時に実行されてもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは、第１の補聴器パラメータを含んでいてもよい。第１の補聴器パラメータは周波数の関数でもよい。第１の補聴器パラメータは、前方後方比でもよく、たとえば第１の信号５６と第２の信号６０の比でもよい。前方後方比は、第１の伝達関数および第２の伝達関数に基づくものでもよい。第１の伝達関数は、第１の信号５６と音声出力信号５に基づくものでもよく、たとえば第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づくものでもよい。第２の伝達関数は、第２の信号６０と音声出力信号５に基づくものでもよく、たとえば第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づくものでもよい。

第１の補聴器パラメータ、前方後方比などの１つまたは複数の補聴器パラメータを決定するステップ１０８は、第１の信号５６と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づいて第１の伝達関数を決定するステップと、第２の信号６０と音声出力信号５のクロス・スペクトル解析に基づいて第２の伝達関数を求めるステップと、第１の伝達関数と第２の伝達関数の比を求めるステップとを含んでいてもよい。

方法１００または方法１００の各部分は、指向性補聴器を試験するための装置５０などの装置で実施されてよい。その代わりに、またはそれに加えて、方法１００または方法１００の各部分は、指向性補聴器２を試験するための装置５０の装置処理ユニット６４などの処理ユニットで実施されてもよい。その代わりに、またはそれに加えて、方法１００または方法１００の一部分は、たとえばパーソナル・コンピュータ、ラップトップ、スマートフォンまたはタブレット・コンピュータの処理ユニットといった処理ユニットで実行するように適合されたソフトウェアで実施されてもよい。詳細には、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップ１０８は、処理ユニットおよび／または処理ユニットで実行されるように適合されたソフトウェアで実施されてもよい。

１つまたは複数の補聴器パラメータは、第１の信号と音声出力信号の間の第１の伝達関数などの第１の伝達関数、第２の信号と音声出力信号の間の第２の伝達関数などの第２の伝達関数、および／または第１の伝達関数と第２の伝達関数の間の前方後方比などの前方後方比を含んでいてもよい。これらの関数のすべてが、周波数（ｆ）の関数であってもよい。

例示の方法および／または装置において、第１の伝達関数は、
− 第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析によって第１の信号（ｘ_１）と音声出力信号（ｙ_Ｏ）の間の第１のクロス・スペクトル関数（Ｇ_１，Ｏ（ｆ））を求めるステップと、
− 第１の信号の第１のパワー・スペクトル関数（Ｇ_１，１（ｆ））を求めるステップと、
− 第１のクロス・スペクトル関数および第１のパワー・スペクトル関数に基づく、たとえば第１のクロス・スペクトル関数と第１のパワー・スペクトル関数の比といった、第１の信号と音声出力信号の第１の伝達関数（Ｈ_１（ｆ））を求めるステップとによって求められ得る。

例示の方法および／または装置において、第１の信号（ｘ_１）は前部信号でよく、および／または、第１の伝達関数は補聴器の前部から出力への周波数応答でよい。

第２の伝達関数は、
− 第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析によって第２の信号（ｘ_２）と音声出力信号（ｙ_Ｏ）の間の第２のクロス・スペクトル関数（Ｇ_２，Ｏ（ｆ））を求めるステップと、
− 第２の信号の第２のパワー・スペクトル関数（Ｇ_２，２（ｆ））を求めるステップと、
− 第２のクロス・スペクトル関数および第２のパワー・スペクトル関数に基づく、たとえば第２のクロス・スペクトル関数と第２のパワー・スペクトル関数の比といった、第２の信号と音声出力信号の第２の伝達関数（Ｈ_２（ｆ））を求めるステップとによって求められ得る。

例示の方法および／または装置において、第２の信号（ｘ_２）は後部信号でもよく、および／または、第２の伝達関数は補聴器の後部から出力への周波数応答でもよい。

前方後方比（ＦＢ（ｆ））は、たとえば次式のように、第１の伝達関数と第２の伝達関数ならびに／もしくは第１および第２のクロス・スペクトルと第１および第２のパワー・スペクトルに基づいて求められ得る。

Ｇ_１，１（ｆ）、Ｇ_１，Ｏ（ｆ）、Ｈ_１（ｆ）、Ｇ_２，２（ｆ）、Ｇ_２，Ｏ（ｆ）、Ｈ_２（ｆ）のうち１つまたは複数を計算するのに、いくつかのアルゴリズムが用いられてもよい。たとえば、クロス・スペクトル関数および／またはパワー・スペクトル関数を計算するのに、ウェルチの方法および／またはバートレットの方法が用いられてもよい。

これらの方法は、元の信号の短いセグメントのクロス・スペクトル関数および／またはパワー・スペクトル関数を平均化することで、クロス・スペクトル関数および／またはパワー・スペクトル関数を求める。たとえば、第１のクロス・スペクトル関数の計算では、元の信号を短いセグメント．．．、ｋ−１、ｋ、ｋ＋１、．．．に分割する。各セグメントに関して、各信号をフーリエ変換し、元の信号のセグメントｋを表す２つのフーリエ変換を組み合わせて、セグメントｋに関するセグメント・クロス・スペクトルを取得する。

この式で、Ｘ_１，ｋ（ｆ）は、第１の信号（ｘ_１）のｋ番目のセグメントの第１のフーリエ変換である。^＊は共役複素数を表す。したがって、Ｙ^＊ _Ｏ，ｋ（ｆ）は、音声出力信号（ｙ_Ｏ）のｋ番目のセグメントの出力のフーリエ変換の共役複素数である。

Ｇ_１，Ｏは、次式のようにセグメント・クロス・スペクトルを平均化することで計算される。

この式で、ｎはセグメントの総数である。同様にＧ_１，１（ｆ）、Ｇ_２，２（ｆ）、Ｇ_２，Ｏ（ｆ）が以下のように求められ得る。

^＊は共役複素数を表わす。

図４は、第１の信号２００および第２の信号２０１から第１のクロス・スペクトル関数Ｇ_１，Ｏを求めるステップの説明に役立つ例を示すものである。第１の信号２００が、たとえば上記のセグメントｋ−１、ｋ、およびｋ＋１に対応する複数のセグメント２０２、２２２、２４２に分割される。

ｋ−１のセグメント・クロス・スペクトルＧ_{１，Ｏ，ｋ−１}を取得するには、第１の信号２００のｋ−１のセグメント２０２のフーリエ変換２０４を求めて、第２の信号２０１のｋ−１のセグメント２０６をフーリエ変換２０８した共役複素数２１０に乗算２１２する。

ｋのセグメント・クロス・スペクトルＧ_{１，Ｏ，ｋ}を取得するには、第１の信号２００のｋのセグメント２２２のフーリエ変換２２４を求めて、第２の信号２０１のｋのセグメント２２６をフーリエ変換した２２８の共役複素数２３０に乗算２３２する。

ｋ＋１のセグメント・クロス・スペクトルＧ_{１，Ｏ，ｋ＋１}を取得するには、第１の信号２００のｋ＋１のセグメント２４２のフーリエ変換２４４を求めて、第２の信号２０１のｋ＋１のセグメント２４６をフーリエ変換２４８した共役複素数２５０に乗算２５２する。

もたらされたセグメント・クロス・スペクトル２１４、２３４、２５４の平均化または重み付けを行って、第１のクロス・スペクトル関数Ｇ_１，Ｏを見いだす。

この方法により、前部から出力への計算におけるたとえば第２の信号といった後部信号、および後部から出力への計算におけるたとえば第１の信号といった前部信号など、測定プロシージャに対する外乱として働く他の信号が存在したとしても、伝達関数Ｈ_１（ｆ）およびＨ_２（ｆ）ならびに補聴器の周波数応答を取得することが可能になる。

第１の信号と第２の信号が、たとえば周波数成分および／または時間変化の内容が非常に異なる場合には、比較的短いサンプル、すなわちいくつかのセグメントから、クロス・スペクトル関数（Ｇ_１，２およびＧ_２，１）の信頼性のある推定が取得され得る。反対に、第１の信号と第２の信号が、たとえば周波数成分および／または時間変化の内容があまり異ならない場合には、クロス・スペクトル関数（Ｇ_１，２およびＧ_２，１）の信頼性のある推定には、より長いサンプル、すなわち増加した数のセグメントが必要とされ得る。

上記のフーリエ変換は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）などの離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて求められてよい。

図５は、例示の第１の信号３０６および例示の第２の信号３０８のパワー・スペクトル３００のシミュレーション結果の一例を示すものである。パワー・スペクトル３００は、単位がＨｚの第１の対数軸３０２および単位がｄＢの第２の軸３０４を有するグラフで示されている。例示のパワー・スペクトル３００において、第１の信号３０６は音声信号であり、第２の信号３０８はノイズ信号である。第２の信号３０８が、第１の信号３０６よりも、高い周波数においてより大きいパワーを含むことが理解される。第１の信号３０６と第２の信号３０８にはオーバラップする周波数が含まれることも理解される。たとえば、第１の信号３０６の９００Ｈｚと１０００Ｈｚの間のパワーは、第２の信号３０８の９００Ｈｚと１０００Ｈｚの間のパワーにほぼ似ている。

図６は、無指向性モードで動作する補聴器の試験から得られた例示の補聴器パラメータ４００の一例を示す図である。例示の補聴器パラメータ４００は、単位がＨｚの第１の対数軸４０２および単位がｄＢの第２の軸４０４を有するグラフで示されている。第１の補聴器パラメータ４０６が示す、取得された第１の伝達関数は、この例では補聴器の前部から出力への周波数応答である。第２の補聴器パラメータ４０８が示す、取得された第２の伝達関数は、この例では補聴器の後部から出力への周波数応答である。無指向性モードで動作しているとき、前部から出力への周波数応答４０６と後部から出力への周波数応答４０８が実質的に同等であることが理解される。したがって、補聴器は、無指向性モードでは意図されたように動作する。

図７は、指向性モードで動作する補聴器の試験から得られた例示の補聴器パラメータ５００の一例を示すものである。例示の補聴器パラメータ５００は、単位がＨｚの第１の対数軸５０２および単位がｄＢの第２の軸５０４を有するグラフで示されている。第１の補聴器パラメータ５０６が示す、取得された第１の伝達関数は、この例では補聴器の前部から出力への周波数応答である。第２の補聴器パラメータ５０８が示す、取得された第２の伝達関数は、この例で、補聴器の後部から出力への周波数応答である。指向性モードで動作するとき、前部から出力への周波数応答５０６と後部から出力への周波数応答５０８はかなり異なり、具体的には、図６に示された無指向性モードに関する結果と比較して異なることが理解される。したがって、補聴器は、指向性モードでは意図されたように動作する。

特定の特徴が図示、開示されているが、それらは、請求項に係る発明を限定することを意味するものではないと理解され、様々に変更、変形が、請求項に係る発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくされてもよいことは、当業者には明らかであろう。明細書と図面は、したがって限定的意味よりむしろ説明に役立つ意味で考慮されるべきである。請求項に係る発明は、全ての代替、変更、均等物を対象とすることを意図する。

装置と方法は、下記の項目で開示される。
項目１．指向性補聴器を試験するための装置であって、
− 補聴器の出力に結合され、補聴器からの音声出力信号を受け取るように構成されている第１のマイクロフォンと、
− 第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を伝送するための第１のスピーカと、
− 第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を伝送するための第２のスピーカと、
− 第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されている処理ユニットと、を備える装置。
項目２．処理ユニットは、第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されている上記項目１に記載の装置。
項目３．第１の周波数と第２の周波数の差は、１０Ｈｚ未満である上記項目１〜２のいずれかに記載の装置。
項目４．１つまたは複数の補聴器パラメータは、前方後方比である第１の補聴器パラメータを含む上記項目１〜３のいずれかに記載の装置。
項目５．第１の周波数成分（ｄＢＳＰＬ）と第２の周波数成分（ｄＢＳＰＬ）の関係が０．２から５の範囲にある上記項目１〜４のいずれかに記載の装置。
項目６．１つまたは複数の補聴器パラメータは、第１の信号および音声出力信号に基づく第１の伝達関数を含む上記項目１〜５のいずれかに記載の装置。
項目７．１つまたは複数の補聴器パラメータは、第２の信号および音声出力信号に基づく第２の伝達関数を含む上記項目１〜６のいずれかに記載の装置。
項目８．処理ユニットは、第１の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴ、および／または第２の信号と音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴを実行するように構成されている上記項目１〜７のいずれかに記載の装置。
項目９．第１の信号と第２の信号は、少なくとも部分的に時間的に分離している上記項目１〜８のいずれかに記載の装置。
項目１０．第１の信号は、国際音声試験信号である上記項目１〜９いずれかに記載の装置。
項目１１．指向性補聴器を試験するための方法であって、
− 第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を第１のスピーカによって伝送するステップと、
− 第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を第２のスピーカによって伝送するステップと、
− 補聴器から音声出力信号を受信するステップと、
− 第１の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップとを含む方法。
項目１２．１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップが、第２の信号と音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づく上記項目１１に記載の方法。
項目１３．第１の周波数と第２の周波数の差は、１０Ｈｚ未満である上記項目１１〜１２のいずれかに記載の方法。
項目１４．１つまたは複数の補聴器パラメータは、前方後方比である第１の補聴器パラメータを含む上記項目１１〜１３のいずれかに記載の方法。
項目１５．前方後方比は第１の伝達関数と第２の伝達関数に基づくものであり、第１の伝達関数は第１の信号と音声出力信号に基づくものであり、第２の伝達関数は第２の信号と音声出力信号に基づくものである上記項目１４に記載の方法。

２：補聴器
４：出力
５：音声出力信号
６：第１のトランスデューサ
８：第２のトランスデューサ
１０：補聴器処理ユニット
１２：補聴器筐体
５０：装置
５２：第１のマイクロフォン
５４：第１のスピーカ
５６：第１の信号
５８：第２のスピーカ
６０：第２の信号
６２：装置筐体
６４：装置処理ユニット
６６：入力信号
６８：第１のスピーカ信号
７０：第２のスピーカ信号
７２：インターフェース
７４：第１のトーン発生器
７６：第２のトーン発生器
７８：スペクトル解析器
８０：スペクトル解析器
８２：第１の解析器出力
８４：第２の解析器出力
１００：指向性補聴器の試験方法
１０２：第１の信号を伝送するステップ
１０４：第２の信号を伝送するステップ
１０６：音声出力信号を受信するステップ
１０８：補聴器パラメータを決定するステップ

Claims (14)

1. 指向性補聴器を試験するための装置であって、
   前記補聴器の出力に結合し、前記補聴器からの音声出力信号を受け取るように構成されている第１のマイクロフォンと、
   第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を伝送するための第１のスピーカと、
   第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を伝送するための第２のスピーカと、
   前記第１の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて、１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されている処理ユニットと、を備え、
   前記１つまたは複数の補聴器パラメータは、前方後方比である第１の補聴器パラメータを含み、
   前記前方後方比は、前記第１の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル関数と、前記第２の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル関数と、の比である、
   装置。
2. 前記処理ユニットは、前記第２の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて、前記１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるように構成されている請求項１に記載の装置。
3. 前記第１の周波数と前記第２の周波数の差は、１０Ｈｚ未満である請求項１に記載の装置。
4. 前記前方後方比は第１の伝達関数と第２の伝達関数に基づくものであり、前記第１の伝達関数は前記第１の信号と前記音声出力信号に基づくものであり、前記第２の伝達関数は前記第２の信号と前記音声出力信号に基づくものである、請求項１に記載の装置。
5. 前記第１の周波数成分と前記第２の周波数成分の比または差が０．２から５の範囲にある請求項１に記載の装置。
6. 前記１つまたは複数の補聴器パラメータは、前記第１の信号および前記音声出力信号に基づく第１の伝達関数を含む請求項１に記載の装置。
7. 前記１つまたは複数の補聴器パラメータは、前記第２の信号および前記音声出力信号に基づく第２の伝達関数を含む請求項６に記載の装置。
8. 前記処理ユニットは、前記第１の信号と前記音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴ、および／または前記第２の信号と前記音声出力信号のデュアル・チャネルＤＦＴを実行するように構成されている請求項１に記載の装置。
9. 前記第１の信号と前記第２の信号は、少なくとも部分的に時間的に分離している請求項１に記載の装置。
10. 前記第１の信号は、国際音声試験信号を含む請求項１に記載の装置。
11. 指向性補聴器を試験するための方法であって、
    第１の周波数における第１の周波数成分を有する第１の信号を第１のスピーカによって伝送するステップと、
    第２の周波数における第２の周波数成分を有する第２の信号を第２のスピーカによって伝送するステップと、
    前記補聴器から音声出力信号を受信するステップと、
    前記第１の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル解析に基づいて１つまたは複数の補聴器パラメータを求めるステップと、を含み、
    前記１つまたは複数の補聴器パラメータは、前方後方比である第１の補聴器パラメータを含み、
    前記前方後方比は、前記第１の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル関数と、前記第２の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル関数と、の比である、
    方法。
12. 前記１つまたは複数の補聴器パラメータは、前記第２の信号と前記音声出力信号のクロス・スペクトル解析にも基づいて求められる請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１の周波数と前記第２の周波数の差は、１０Ｈｚ未満である請求項１１に記載の方法。
14. 前記前方後方比は第１の伝達関数と第２の伝達関数に基づくものであり、前記第１の伝達関数は前記第１の信号と前記音声出力信号に基づくものであり、前記第２の伝達関数は前記第２の信号と前記音声出力信号に基づくものである請求項１１に記載の方法。