JP6861303B2 - 補聴システムの作動方法及び補聴システム - Google Patents

Description

本発明は、第１入力変換器と第２入力変換器と信号処理装置を備えた補聴システムを作動させるための方法に関する。本発明はさらに、補聴システムに関する。

補聴システムは一般的に１個の補聴器を備え、多くの場合２個の補聴器を備えているか又は２個の補聴器によって形成されている。その際通常は、難聴者を援護する働きをする古くからの聴取補助器が補聴器と呼ばれる。他の意味では、普通に聞こえる人を支援するように形成された機器もこの用語で呼ばれる。このような補聴器は「パーソナル音響増幅製品」又は「パーソナル音響増幅装置」（短く「ＰＳＡＤ」）とも呼ばれ、難聴を補償するために設けられるのではなく、特別な聴取状況において普通の人の聴力を支援及び改善するために適切に使用される。例えば動物が出す音及び動物が出すその他の雑音を良好に感知できるようにする目的で、狩猟又は動物観察時にハンターを支援するために使用され、さらに複雑な雑音内での改善された話し及び／又は言葉の理解を可能にする目的で、スポーツリポータを支援するために使用され、さらに聴覚の負荷を軽減する目的で、音楽家を支援するため、等に使用される。

上記の使用目的に関係なく、補聴器は一般的に、重要な構成要素として、入力変換器と信号処理装置と出力変換器を備えている。入力変換器は通常、音響−電気−変換器によって、すなわち例えばマイクロホンによって及び／又は電磁受信器、例えば誘導コイルによって形成されている。出力変換器としてはほとんどの場合、電気−音響変換器、例えば小型スピーカ又は電気機械式変換器、例えば骨伝導レシーバが使用される。信号処理装置は一般的に、プリント基板上に形成された電子回路によって形成され、通常は増幅器を備えている。信号処理装置は、補聴器の作動中周囲音の発生時に入力変換器で発生する入力信号を処理し、入力信号に基づいて出力信号を生成する働きをする。この出力信号は出力変換器によって変換され、それによって聞き取れるようになる。

その際、入力信号を処理するために、そのときの補聴状況に応じていろいろなアルゴリズムを適用すると有利である。このアルゴリズムは予想されるいろいろな補聴状況に適合している。その際、予想される個々の補聴状況の特徴は例えば、有効信号音と妨害雑音又は一般的な雑音との重なりのしばしば繰り返されるパターンである。この場合、パターンは特に、発生する雑音の種類、信号対雑音比、有効信号音の周波数応答及び／又は上記の値の時間的な変化及び平均値に基づいて類別される。

その際、いろいろなアルゴリズムの間の自動変換のための前提は、その都度存在する補聴状況の認識或いは少なくとも存在する補聴状況の変化の認識である。

Ｅ．Ｈａｄａｄ，Ｓ．Ｄｏｃｌｏ ａｎｄ Ｓ．Ｇａｎｎｏｔ，"Ｂｉｎａｕｒａｌ ＬＣＭＶ ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ．Ｏｎ Ａｕｄｉｏ，Ｓｐ，ａｎｄ Ｌａｎｇ．Ｐｏｃ．，Ａｕｇ．２０１５ Ｄ．Ｍａｒｇｕａｒｄｔ ａｎｄ Ｓ．Ｄｏｃｌｏ，"Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｂｉｌａｔｅｒａｌ ａｎｄ Ｂｉｎａｕｒａｌ ＭＶＤＲ−ｂａｓｅｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ＤＯＡ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒｓ"，ｉｎ Ｓｐｅｅｃｈ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，１２．ＩＴＧ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，２０１６，ｐｐ．１−５ Ａ．Ｈ．Ｋａｍｋａｒ−Ｐａｒｓｉ ａｎｄ Ｍ．Ｂｏｕｃｈａｒｄ，"Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｂｉｎａｕｒａｌ ｈｅａｒｉｎｇ ａｉｄｓ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎ ａ ｄｉｆｆｕｓｅ ｎｏｉｓｅ ｆｉｅｌｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ａｕｄｉｏ，Ｓｐｅｅｃｈ，Ｌａｎｇ．Ｐｒｏｃｅｓｓ．，ｖｏｌ．１７，ｎｏ．４，ｐｐ．５２１−５３３，Ｍａｙ ２００９ Ｒ．Ｍａｒｔｉｎ，"Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｅｓｉｔｙ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ ａｎｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｓｐｅｅｃｈ Ａｕｄｉｏ Ｐｒｏｃｅｓｓ．，ｖｏｌ．９，ｎｏ．５，ｐｐ．５０４−５１２，Ｊｕｌ．２００１

これから出発して、本発明の根底をなす課題は、補聴システムを作動させるための有利な方法と、有利に形成された補聴システムを提供することである。

この課題は本発明に従い、請求項１の特徴を有する方法と、請求項１２の特徴を有する補聴システムによって解決される。有利な発展形態は従属請求項に含まれている。方法の観点から列挙する効果及び有利な実施形は同様に補聴システムにも適用可能でありかつその逆も当てはまる。

方法は補聴システム、特に冒頭に述べた種類の補聴システムを作動させる働きをする。この補聴システムは第１入力変換器と第２入力変換器と信号処理装置を備えている。その際、方法の実施の過程で、補聴シムテムの周囲又は周辺地域が側方の有効信号源の活動について監視され、従って方法によって、補聴システムの周囲における側方の有効信号源の活動が決定される。

これは、第１入力変換器で発生する周囲からの音響信号によって第１入力信号が生成され、第２入力変換器で発生する音響信号によって第２入力信号が生成され、第１入力信号と第２入力信号に基づいて、指向性ノッチフィルタユニットを用いて、ろ波された入力信号が生成され、さらにろ波された入力信号に基づいて及び第１入力信号及び／又は第２入力信号に基づいて、指向性ノッチフィルタユニットによって引き起こされる減衰の度合いが決定され、そしてこの減衰の度合いが基準と対比され、この対比から、補聴システムの周囲における側方の有効信号源の活動の存在又は非存在が推測されることによって行われる。

その際、本発明に係る方法は特に、２つの減衰作用を互いに比較するという基本思想に基づいている。その際、両減衰作用の１つは、検査すべき信号、すなわち特に第１入力信号及び／又は第２入力信号の減衰作用を、空間角度範囲の一種のフェードアウトによって示す。この空間角度範囲では、活動的な側方の有効信号源が推測される。この第１減衰作用は、空間角度範囲をフェードアウトすることによって、拡散した背景雑音の一部だけがフェードアウトされるときに発生した第２減衰作用と比較される。第１減衰作用が第２減衰作用よりも著しく大きいと、側方の有効信号源の活動が存在していると見なすことができ、そうでない場合には側方の有効信号源の活動が存在しないと見なすことができる。

この場合、一般的に、話し相手、すなわち補聴システムの装着者の方向を見て少なくとも一時的に話す人が、有効信号源と見なされる。このような有効信号源は、補聴システムの装着者が真っ直ぐ前を見ていて有効信号の方を見ていないとき、すなわち有効信号源が補聴システムの装着者の視線方向から離れているか又は横にずれているときに、側方の有効信号源である。補聴システムの装着者の視線方向にある有効信号源は以下において中央の有効信号源と呼ぶ。

中央の有効信号源と側方の有効信号源のこのような区別と、側方の有効信号源がいつ活動するか、すなわち側方にずれた話し相手がいつ話すかという確認は、特に、補聴システムの装着者が複数の話し相手と話をし、それによって異なる有効信号源が交代して活動しているときに有利である。このような側方の有効信号源の活動の確認によって例えば、側方の有効信号源が作動しているか否かに応じて、出力信号又は出口信号の生成のために第１及び／又は第２の入力信号の処理を異なるように実施することができる。

補聴システムの周囲における側方の有効信号源の活動の存在又は非存在の確認を可能にするために、上述の減衰の度合いが上述の基準と対比される。すなわち、決定された減衰の度合いと基準との間の比較が行われる。これは例えば、減衰の度合いと基準の比を求めることによって行われる。この場合一般的に、比又は比の値が大きいか小さいかだけが決定される。

他の実施の形態に相応して、差が求められ、この差又は値がゼロよりも大きいか又は小さいか或いは設定された閾値よりも大きいか又は小さいかが決定される。例えば減衰の度合いと基準の対比の際に、減衰の度合いが基準よりも著しく小さいことが確認されると、側方の有効信号源の活動の存在が決定される。これに対して、減衰の度合いが基準よりも大きいと、側方の有効信号源の活動の非存在が決定される。

その際好ましくは、減衰係数又は対数の減衰量が減衰の度合いとして決定される。この場合、減衰係数又は対数の減衰量は一般的に時間に依存する。基準が減衰係数又は対数の減衰量を示すとさらに有利である。この場合、この減衰係数又は対数の減衰量も一般的に時間に依存する。それによって、２つの減衰係数又は対数の２つの減衰量を互いに比較すると有利である。

この場合、減衰の度合いの決定のために先ず最初に、上記のろ波された入力信号が発生させられる。そのために、指向性ノッチフィルタユニットが使用される。ろ波された入力信号は好ましくは少なくとも良好な近似において、変化する指向特性を有する補聴システムの１つの入力信号又は複数の入力信号に一致する。この場合、指向特性は、有効信号源の潜在的な活動が決定される所定の空間範囲又は空間角度範囲がほぼフェードアウトされるように形成されている。それによって、この空間角度範囲からの音響信号の部分はほぼ考慮されない。

そのために、有効信号源の潜在的な活動を補聴システムに関してどの方向に移すべきであるかが決定され、そしてろ波された入力信号を発生するために、対応する方向又は関連する角度位置の周りの設定された角度範囲又は短く角度範囲、例えば１０°の角度範囲がフェードアウトされる。しかし、中央の角度位置の周りの範囲、すなわち真っ直ぐ前を見ているときの補聴システムの装着者の視線方向の周りの範囲は、有効信号源の潜在的な活動を決定する際に取り除かれるか又は考慮されない。有効信号源の潜在的な活動の決定は例えば、空間角度範囲における信号レベルの設定閾値を上回るときに行われる。その際、基準角度位置、すなわち角度位置０°が必ずしも上記の中央角度位置に、すなわち真っ直ぐ前を見ているときの装着者の視線方向に定められていないので有利である。

指向性ノッチフィルタユニットは少なくとも基本原理（適応特別ノッチビームフォーミング）に関して公知であると見なされる。その際、２つのタイプがあることがきわめて重要である。第１タイプの場合には、いわゆる「両耳最小分散無ひずみ応答ビームフォーミング（ＭＶＤＲ）」方法が使用される。第２タイプの場合には、いわゆる「両耳直線条件付き最小分散ビームフォーミング（ＬＣＮＶ）」方法が利用される。第１タイプは例えば非特許文献１に詳しく記載されている。好ましい第２タイプは例えば非特許文献２に詳しく記載されている。

さらに、方法の有利な変形実施形では、基準が例えば基準値の形で簡単に設定されないで、第１入力信号及び／又は第２入力信号に基づいて妨害雑音のスペクトル出力密度を求めることによって決定されるか或いはこの妨害雑音についてのスペクトル出力密度から導き出された値を求めることによって決定される。本願においては、人から発生する背景雑音が妨害雑音として見なされると有利である。この人は補聴システムの装着者と話しておらず、例えば他の人と話している。従って、妨害雑音は、例えばカフェテリア又はオープンスペースにおけるいわゆる背景おしゃべりを含んでいる。このような背景雑音又は妨害雑音は一般的に拡散した妨害雑音として、すなわち所定の位置の源に一義的に割り当てることができずかつ補聴システムの装着者の方に直接向いていない妨害雑音として発生する。

妨害雑音のこのようなスペクトル出力密度を決定するための有利な方法が非特許文献３に詳しく記載されている。代替的な方法は例えば非特許文献４に記載されている。

妨害雑音のスペクトル出力密度から導き出した値が、妨害雑音の実際の出力、妨害雑音の実際の出力値又は妨害雑音の実際の出力平均値であると有利である。これは、一般的に設定された時間及び通常は設定された周波数帯域にわたる、第１入力信号及び／又は第２入力信号から導き出すことができる妨害雑音の出力の代わりである。

妨害雑音の実際の出力値は例えば、設定された第１時間インターバルの間、例えば約１０ｍｓの第１時間インターバルの間及び設定された周波数帯域の間決定される。その際、設定された周波数帯域が人の話しに指向していると合目的である。この場合、約８０Ｈｚから約１２ｋＨｚまでの人の話しの周波数スペクトル全体を必ずしもカバーする必要はない。若干の場合その代わりに、約１００Ｈｚから約５００Ｈｚまでの周波数を含む周波数帯域が設定される。約１２５Ｈｚから約４ｋＨｚまでの周波数帯域を考慮すると有利である。

設定された第２時間インターバル、例えば約１００ｍｓの第２時間インターバルの間隔をおいて、妨害雑音の実際の出力値を決定するとさらに有利であり、そして一般的には決定された妨害雑音の実際の各出力値が設定された第２時間インターバルの時間の間変わらず有効であるので、これから、設定された周波数スペクトルにわたる妨害雑音の実際の出力の時間的な経過を導き出すことができ、好ましくは導き出される。

他の有利なやり方では、考慮される周波数成分が重みづけされ、例えば重みづけされた平均値が決定される。これは特に、約１２５Ｈｚから約４ｋＨｚまでの周波数帯域にわたって周波数成分に基づいて行われる。

有利な発展形態ではさらに、指向性ノッチフィルタユニットを用いて、少なくとも１つの補正パラメータについてパラメータ値が決定されるか或いは特に指向性ノッチフィルタユニットの形成によって、少なくとも１つの補正パラメータについて適当なパラメータ値が設定される。少なくとも１つの補正パラメータ又は複数の補正パラメータは特に、指向性ノッチフィルタユニットの適応フィルタ係数である。その際、補正パラメータの数は通常は使用チャンネル又は入力信号の数に一致する。

妨害雑音のスペクトル出力密度に基づいて或いはそれから導き出される値に基づいて及び少なくとも１つの補正パラメータのパラメータ値によって或いは複数の補正パラメータの複数のパラメータ値によって、妨害雑音の修正されたスペクトル出力密度又は修正された導き出し値が決定されるとさらに有利である。すなわち、例えば設定された周波数スペクトルにわたる妨害雑音の実際の出力の時間的な経過から出発して、設定された周波数スペクトルにわたる妨害雑音の修正された実際の出力の時間的な経過が決定されると有利である。

例えば、妨害雑音の決定されたスペクトル出力密度Ｓと補正パラメータＰ１、Ｐ２について考える。この補正パラメータは指向性ノッチフィルタユニットの適応フィルタ係数を示す。特に、パラメータ値Ｐ１、Ｐ２は指向性ノッチフィルタユニットのノッチの空間的な位置によって変化する。この場合、妨害雑音Ｓ^＊の修正されたスペクトル出力密度が例えば次の関係式から求められる。

Ｓ^＊＝（｜Ｐ１｜^∧２＋｜Ｐ２｜^∧２）Ｓ

例えば先ず最初に、設定された周波数スペクトルにわたる妨害雑音の実際の出力の時間的な経過が、第１入力信号及び／又は第２入力信号から導き出される。修正された導き出し値、すなわち妨害雑音の修正された実際の出力を決定するために、妨害雑音の出力がすべての空間方向で常に均一に分布し、これが拡散した背景雑音の場合に予想されると仮定される。この場合、少なくとも１つの補正パラメータのための１つのパラメータ値又は複数の補正パラメータのための複数のパラメータ値は、例えば指向性ノッチフィルタユニットによって減衰の度合いを決定するためにフェードアウトされる空間範囲の幅又は大きさを表す。最後に、この情報によって、妨害雑音の実際の出力から、妨害雑論の修正された実際の出力が導き出される。この出力は、指向性ノッチフィルタユニットによる空間範囲のフェードアウトによってフェードアウトされる、妨害雑音の実際出力の一部である。

さらに、有利な変形方法では、基準を決定するために、妨害雑音のスペクトル出力密度又は妨害雑音の修正されたスペクトル出力密度が、スペクトル全体出力密度と対比される。この場合、スペクトル全体出力密度は第１入力信号及び／又は第２入力信号に基づいて決定される。その代わりに、基準を決定するために、妨害雑音のスペクトル出力密度から導き出された値、妨害雑音の導き出された修正値又は妨害雑音の修正されたスペクトル出力密度から導き出された値が、スペクトル全体出力密度から導き出された値と対比される。スペクトル全体出力密度の場合、第１入力信号及び／又は第２出力信号から全体出力が簡単に考慮されるので有利である。

変形実施形では、基準は例えば、実際の全体出力が妨害雑音の修正された実際の上記出力だけ低減される場合について、実際の全体出力の減衰を示す。その際、実際の全体出力は妨害雑音の実際の出力と同様な方法で決定される。すなわち、同じ時間インターバルと同じ周波数帯域が設定されるがしかし、全体出力がほぼ第１入力信号及び／又は第２出力信号から考慮される。すなわち、スペクトル全体出力密度が基礎となっている。基準又は実際の基準は、実際の減衰係数又は実際の対数の減衰量を示す。

さらに、減衰の度合いを決定するために、ろ波された入力信号のスペクトル出力密度を決定し、スペクトル全体出力密度、特に上記のスペクトル全体出力密度と対比することが望ましい。このスペクトル全体出力密度は第１入力信号に基づいて及び／又は第２入力信号に基づいて決定される。

さらに、減衰の度合いを決定する場合にも、導き出された値で、すなわち特に実際の出力で作動すると有利である。従って、減衰の度合いを決定するために、ろ波された入力信号の実際の出力を、特に上記の実際の全体出力に一致する実際の全体出力と対比すると有利である。その際、比較できるようにするために、例えば妨害雑音の実際の出力の場合と同じ時間インターバル及び同じ周波数帯域が設定される。この場合、減衰の度合い又は実際の減衰の度合いは実際の減衰係数又は対数の実際の減衰量を示す。

減衰の度合いと基準がそれぞれ実際の減衰係数又は実際の対数の減衰量を示すと、減衰の度合いと基準は、例えば差を求めることにより、互いに簡単に比較及び対比することができる。そのために、例えば減衰の度合い又は実際の減衰の度合いと基準又は実際の基準が比較ユニットに供給される。その際、比較ユニットが２つの値を有する二進決定信号を出力すると有利である。この場合、一方の値は側方の有効信号源の活動の存在を表し、他方の値は側方の有効信号源の活動の非存在を表す。

有利な発展形態では、比較ユニットのためにさらに、オフセット値が設定される。このオフセット値によって決定閾値がずらされる。これにより、減衰の度合いと基準の間のどれ位の差から、比較ユニットの出力信号を変えるかを定めると有利である。すなわち、例えば減衰の度合いが基準よりもどの位大きいか又はどの位小さいかを定めると有利である。それによって、側方の有効信号源の活動の存在を決定することができる。その際一般的に、オフセット値の変化によって、感度とエラーの起こりやすさとの間の妥協点が、感度の方へ又はエラーの起こりやすさの方へずらされる。

既に説明したように、上記の方法によって或いは本発明に係る方法の上記の部分によって、補聴システムの周囲が側方の有効信号源の活動に基づいて監視される。その際、監視は側方の有効信号源の活動の存在の確認を可能にし、これは有利な発展形態では、補聴システムの制御のために及び特に補助機能の活動化又はスタートのために使用される。この場合、補聴システムの周囲において側方の有効信号源の活動が決定されるときに、補助機能が活動化され、その結果実施されると有利である。活動確認が一種のトリガとして機能すると有利である。補聴システムの周囲において側方の有効信号源の活動が決定されるときに常に、トリガは補助機能のスタートを行う。

その際、有利な変形実施形に相応して、補助機能により、実際の補聴状況に依存して、適切な補聴プログラムが選択されるか或いは側方の有効信号源の活動の存在が確認されるか又は非存在が確認されるかに応じて、２つの補聴プログラムの間で簡単に切換えられる。すなわち、例えば側方の有効信号源の活動の非存在が決定される場合には、聴取システムが第１補聴プログラムによって作動し、そして側方の有効信号源の活動の存在が決定される場合には、聴取システムが第２補聴プログラムによって作動する。

さらに、方法変形が有利である。この方法変形では、信号処理装置を用いて、信号処理のための少なくとも１つのパラメータの少なくとも１つのパラメータ値に依存して、出力信号が生成され、この出力信号に従って補助機能によって、実際の補聴状況への少なくとも１つのパラメータ値の適合が行われる。その際、例えば少なくとも１つのパラメータ値に基づいて、いわゆるビームフォーミングが行われ、少なくとも１つのパラメータ値の適合によって一般的には補聴システムの指向特性が適合させられる。

さらに、方法変形が有利である。この方法変形の場合、補助機能を用いて、補聴システムに対する側方有効信号源の相対的な場所又は相対的な位置が決定される。この相対的な場所又は位置は特に、真っ直ぐ前を見ているときの補聴システムの装着者の視線方向に関連して、側方有効信号源を置くべき方向を示す。有利な発展形態では、相対的な場所又は相対的な位置が１回決定されるだけでなく、その代わりに側方有効信号源の相対的な場所又は相対的な位置が、可能であれば連続時間で追求される。

上記の本発明に係る方法は、既に説明したように、例えば補聴システムを作動するために役立ち、従って補聴システムのためのものである。本発明に係る補聴システムは、上記の方法を実施するために、少なくとも１つの作動モードに適応し、そして第１入力変換器と第２入力変換器と信号処理装置を備えている。補聴システムの作動中、第１入力変換器によって第１入力信号が生成され、第２入力変換器によって第２入力信号が生成される。第１入力信号及び／又は第２入力信号は補聴システムの変形実施形に応じて、ここに記載した本発明に係る方法を実施するためにのみ利用されるものではない。その代わりに、両入力信号、すなわち第１入力信号と第２入力信号は一般的に、必要に応じて１つの入力信号又は両入力信号を平行して複数の信号処理プロセスに供給することができるように準備される。

この信号処理のための上述の原理は、アナログ信号が存在し、アナログ信号処理が行われるかどうかに依存して或いはデジタル信号が存在し、デジタル信号処理が行われるかどうかに依存して実現可能である。すなわち、上述の第１入力信号及び上述の第２入力信号は、本発明に係る方法の変形実施形に応じて又は本発明に係る方法の実現に応じて、アナログ信号であるか又はデジタル信号である。しかし、信号処理の場合、デジタル信号であると有利であり、デジタル信号処理であると有利である。このデジタル信号処理は例えば、信号処理装置の特に一部であるマイクロプロセッサによって行われる。方法の上記の部分ステップは通常のごとく、論理要素又は仮想要素によって実施又は実現される。

アナログ信号処理が行われるか又はデジタル信号処理が行われるかに関係なく、側方有効信号源の活動の変更、すなわち活動のスタート又は終了と、補聴システムによる変更の検出との間の時間的な遅延が約１００ｍｓよりも小さくなるように、補聴システムが形成されていると有利である。

補聴システムがさらに、第１補聴器と第２補聴器を備えていると合目的である。その際、第１入力変換器が第１補聴器の一部であり、第２入力変換器が第２補聴器の一部であると有利である。その代わりに、第１入力変換器と第２入力変換器が第１補聴器の一部であってもよい。

若干の変形実施形では、補聴システムはさらに、第１入力変換器と第２入力変換器に加えて、１つ又は複数の他の入力変換器を備え、この他の変換器によって、第１入力信号と第２入力信号に加えて他の入力信号が生成される。この他の入力信号が、基準及び／又は減衰の度合いを決定するために付加的に使用されると有利である。その際例えば、補聴システムの近接検出器が他の入力変換器として及び他の入力信号を生成するために使用される。

次に、概略的な図に基づいて本発明の実施の形態を詳しく説明する。

補聴システムのブロック線図である。 ３人の話し仲間がいる補聴状況を示す平面図であり、この場合話し仲間の一人が補聴システムを装着している。 補聴状況からの音響信号の時間的な変化を示すグラフである。 補聴システムによって決定される減衰の度合い、基準及び出力信号の時間的な変化を示すグラフである。

すべての図において、互いに一致する部分には同じ参照符号が付けてある。

図１にブロック線図で示した、次に例示的に説明する補聴システム２は好ましくは両耳型補聴システム２として形成され、第１補聴器４と第２補聴器６を備えていると合目的である。実施の形態では、使用中、第１補聴器４が装着者８によって左の耳に装着され、他方では第２補聴器６が右側の耳に装着される。

この場合、第１補聴器４は第１入力変換器１０を備えている。作動中、この第１入力変換器１０で発生する音響信号ＡＳによって、第１入力信号ＥＳ１が生成される。その際先ず最初に、アナログ信号が生成され、そしてこのアナログ信号は第１Ａ／Ｄ変換器１２によってデジタル信号に変換され、この形で第１入力信号ＥＳ１として信号処理装置１４に供される。この場合、信号処理装置１４は通常のごとくマイクロプロセッサ又はコンピュータチップを備えているか或いは電子的なモジュールによって形成されている。

第２補聴器６自体は第２入力変換器１６を備え、そして第１補聴器４と同様に、第２補聴器６の作動中、第２入力変換器１６で発生する音響信号ＡＳによって第２入力信号ＥＳ２を生成する。この場合先ず最初に、アナログ信号が生成され、そしてこのアナログ信号は第２Ａ／Ｄ変換器１８によってデジタル信号に変換され、第２入力信号ＥＳ２として供される。第２補聴器６はさらに、第２送受信ユニット２０を備え、この第２送受信ユニットによって第２入力信号ＥＳ２が第１補聴器４に送られ、そこで第１送受信ユニット２２によって受信される。第２入力信号ＥＳ２は第１送受信ユニットから第１補聴器４の信号処理装置１４に供されるので、信号処理装置１４には第１入力信号ＥＳ１と第２入力信号ＥＳ２が供される。

実施の形態では、信号処理装置１４によって、少なくとも１つの作動モードで、本発明に係る方法が実施される。この作動モードによって、補聴システム２の周囲において側方の有効信号源２４の活動が決定される。その際、左の耳に装着される第１補聴器４によって、装着者８から見て主として左側の半分空間が監視され、右の耳に装着される第２補聴器６によって、主として右側の半分空間が監視される。すなわち、図示していなくても、第２補聴器６も信号処理装置を備えている。さらに、第１補聴器４が平行して同時に入力信号ＥＳ１を第２補聴器６に送るので、第２補聴器６の信号処理装置にも両入力信号ＥＳ１、ＥＳ２が供される。そして、両補聴器４、６においてそれぞれ、次に説明する本発明に係る方法が実施される。両補聴器４、６は本発明に係る方法を平行して同時に実施する。

その際、図２に示すような補聴状況から出発する。ここで、図の下側範囲のほぼ中央に、補聴システム２の装着者８が示してある。真っ直ぐ前を見ているときの装着者の視線方向は中央方向２６である。装着者８の前方において中央方向２６に、中央の有効信号源２８としての第１話し相手が存在する。この第１話し相手は、補聴状況を平面図で示す図２において、上側中央に示してある。その幾分左側に、第２話し相手がいる。この第２話し相手は装着者８から見て横方向３０に位置している。横方向３０と中央方向２６は本実施の形態では約７０°の角度をなしている。それによって、第２話し相手は、少なくとも真っ直ぐに前を見たときの中央方向２６の視線方向で、装着者８から見て側方又は横方向の位置にいる。次に説明する方法は、横方向の有効信号源２４である第２話し相手がちょうど話しているときを認識する、すなわちこの横方向有効信号源２４が活動しているときを認識する働きをする。

そのために、第１入力信号ＥＳ１と第２入力信号ＥＳ２が信号処理装置１４で処理され、しかも特に、第１入力信号ＥＳ１と第２入力信号ＥＳ２が複数の信号処理要素３２に並列に供される。すなわち、この要素３２の複数が互いに独立して両入力信号ＥＳ１、ＥＳ２を用いることができ、この両信号を信号処理プロセスのためのベースとして利用することができる。

その際、いろいろな信号処理要素３２は一般的に、いろいろな４端子網又は他の電子モジュールによって形成されないで、仮想ユニットによって、すなわち例えば平行して実施可能ないろいろなプログラム又はプロセスによって実現される。実施の形態ではその際、信号処理要素３２として、減衰度合い要素３４、基準要素３６、比較ユニット３８、指向性ノッチフィルタユニット４０、第１補助要素４２及び第２補助要素４４が形成されている。

指向性ノッチフィルタユニット４０では、第１入力信号ＥＳ１と第２入力信号ＥＳ２に基づいて、ろ波された入力信号ＧＳが生成される。そのために、指向特性がシミュレーションされる。この指向特性によって、図２において横方向４６の両側に並ぶ２本の破線によって示した、横方向４６周りの所定の空間角度範囲、例えば横方向４６周りの１０°の空間角度範囲がフェードアウトされるので、この空間角度範囲から発生する音響信号ＡＳの成分は消されるか又はフェードアウトされる。ろ波された入力信号ＧＳには、相応する成分はもはや表示されない。

この場合しかし、源方向４６は一定に設定されないで、時間的に変化し、そして平行に進行する固有のプロセスで決定され、しかも特に源方向４６が潜在的可能性のある側方の有効信号源の方向を示すように決定される。従って、源方向４６は厳密に言えば、実際の源方向４６又は時間的に変化する源方向４６である。このために先ず最初に、第１入力信号ＥＳ１と第２入力信号ＥＳ２から出発して補助信号が生成される。さらに、指向特性がシミュレーションされる。この指向特性によって、中央方向２６の周りの設定された空間角度範囲、例えば中央方向２６の周りの１０°の空間角度範囲がフェードアウトされるので、この空間角度範囲から出る発生音響信号ＡＳの一部が取り消されるか又はフェードアウトされる。補助信号において、相応する部分がもはや表示されない。残りの空間範囲では、発生する音響信号ＡＳの大部分が補聴システム２に達する方向が探し求められる。この方向は源方向４６として決定される。その際、良好な近さの場合、横の有効信号源２４が活動的であるときには常に、源方向４６が側方の方向３０と一致する。

実際の源方向４６が決定されると、実際の源方向４６に依存する、パラメータ値Ｐがパラメータについて演算されるか又は導き出される。このパラメータ値によって、上記の指向特性をシミュレーションすることができる。

パラメータ値Ｐによって、第１入力信号ＥＳ１がろ波プロセスを受ける。それによって、ろ波された入力信号ＧＳが得られる。これに平行して類似の方法で、第２補聴器６において第２入力信号ＥＳ２がパラメータ値Ｐによってろ波プロセスを受ける。すなわち、源方向４６とパラメータ値Ｐの決定のために、一般的には両入力信号ＥＳ１、ＥＳ２が使用されるがしかし、両入力信号ＥＳ１、ＥＳ２の一方から、第１補聴器４では第１入力信号ＥＳ１又は第２入力信号ＥＳ２から、ろ波された入力信号ＧＳが導き出されると有利である。

そして、減衰度合い要素３４において、第１入力信号ＥＳ１に基づいて及びろ波された入力信号ＧＳに基づいて、時間に依存する減衰の度合いＭが決定される。この場合、時間に依存する減衰の度合いＭは対数の減衰量を示す。そのために先ず最初に、第１入力信号ＥＳ１に基づいて、実際の全体出力Ｐ_Ｇ（ＥＳ１、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）が決定される。この全体出力は、設定された第１時間インターバルΔｔ_１と設定された周波数帯域Δｆについて、第１入力信号ＥＳ１から導き出し可能な音響信号ＡＳの出力を示す。

その際、設定された周波数帯域Δｆが人の言葉に対応していると合目的である。この場合、必ずしも、約８０Ｈｚから約１２ｋＨｚまでの人の言葉の周波数スペクトル全体をカバーする必要はない。その代わりに、約１２５Ｈｚから約４ｋＨｚまでの周波数を含む周波数帯域を設定すると有利である。その際、個々の周波数部分が重みづけされるとさらに有利である。すなわち例えば、重みづけした平均値が求められる。第１時間インターバルΔｔ_１については例えば１０ｍｓの時間インターバルが設定される。それによって、値Δｔ_１の各時間インターバルについては出力値を決定することができ、対応する出力値が、設定された第２時間インターバルΔｔ_２、例えば１００ｍｓの第２時間インターバルΔｔ_２の間隔で決定され、そして一般的に、決定された各出力値が値Δｔ_２の時間インターバルの時間の間一定であることから出発するので、これから、全体出力Ｐ_Ｇ（ＥＳ１、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）についての時間的な経過を、設定された周波数スペクトルにわたって導き出すことができるので有利である。

同様に、減衰された第１出力Ｐ_Ｄ１（ＧＳ、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）も、ろ波された入力信号ＧＳに基づいて決定される。時間に依存する減衰の度合いＭ＝Ｍ（ｔ）は次の対比
Ｍ（ｔ）＝１０ｄＢｌｇ［Ｐ_Ｄ１（ＧＳ、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）／Ｐ_Ｇ（ＥＳ１、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）］
から生じる。

その際、Ｐ_Ｄ１（ＧＳ、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）とＰ_Ｇ（ＥＳ１、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）についての第１の値は、本発明に係る方法のスタートｔ＝０ｓ後、ある時間経過後に決定される。

この減衰の度合いＭに対して平行して、信号処置装置１４によって及び両入力信号ＥＳ１、ＥＳ２、すなわち第１入力信号ＥＳ１と第２入力信号ＥＳ２に基づいて、時間に依存する基準Ｒ＝Ｒ（ｔ）が決定される。そのために先ず最初に、拡散した妨害雑音を識別するために、第１補助要素４２において、両入力信号ＥＳ１、ＥＳ２が一緒に評価され、第１妨害信号Ｓが決定される。この第１妨害信号は拡散した妨害雑音を示す第１入力信号ＥＳ１の成分を有する。このようにして決定された第１妨害信号Ｓはそして第２補助要素４４に供される。第２補聴器６において平行して同様に、第２妨害信号が決定される。この第２妨害信号は拡散した妨害雑音を示す第２入力信号ＥＳ２の成分を有する。

第２補助要素４４において、ろ波された入力信号ＧＳを得るために、第１妨害信号Ｓがパラメータ値Ｐによって、第１入力信号ＥＳ１と同じろ波プロセスを受ける。それによって、修正された第１妨害信号ＭＳが得られる。この修正された第１妨害信号ＭＳは基準要素３６に供される。

基準要素３６において、時間に依存する基準Ｒが決定される。時間に依存する基準はさらに、対数の減衰量を示す。そのために、修正された第１妨害信号ＭＳに基づいて、減衰した第２出力Ｐ_Ｄ２（ＭＳ、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）が決定される。この場合さらに、前と同じように設定された周波数数帯域Δｆと、前と同じように設定された時間インターバルΔｔ_１、Δｔ_２が用いられる。時間に依存する基準Ｒ＝Ｒ（ｔ）は、
Ｒ（ｔ）＝１０ｄＢｌｇ［Ｐ_Ｄ２（ＭＳ、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）／Ｐ_Ｇ（ＥＳ１、Δｔ_１、Δｔ_２、Δｆ）］
から生じる。

最後に、時間に依存する減衰の度合いＭと時間に依存する基準Ｒが比較ユニット３８に供給され、そこで互いに比較される。時間に依存する減衰の度合いＭが時間に依存する基準よりも非常に小さいと、側方の有効信号源の活動の存在が決定され、そうでない場合には側方の有効信号源の活動の非存在が決定される。その際、比較ユニット３８によって例えば値０と１を有する二進決定信号Ｅが生成される。この場合、値１は有効信号源の活動の存在を示し、値０は非存在を示す。

減衰の度合いＭ、時間に依存する基準Ｒ及び関連する決定信号Ｅの時間的な経過が図４に示してある。その際、とりわけ設定された時間インターバルΔｔ_１、Δｔ_２については、例えば上記の１０ｍｓや１００ｍｓよりも小さな時間インターバルが用いられる。さらに、オフセット値Ｏが考慮されている。このオフセット値は、減衰の度合いＭと基準Ｒの差が設定された値以上であるときにのみ、決定信号Ｅの値を値１に変更する。

比較のために、図３には、信号レベルの関連する時間的な経過が示してある。この信号レベルは音響信号ＡＳを示しているか又は音響信号ＡＳの強さを示している。さらに、側方の有効信号源２４がどの時間に活動しているかを、すなわちｔ＝３ｓからｔ＝６ｓまでとｔ＝１０ｓからｔ＝１３ｓまで活動していることを示し、中央の有効信号源２８がどの時間に活動しているかを、すなわちｔ＝６ｓからｔ＝１０ｓまでとｔ＝１０ｓからｔ＝１３ｓまで活動していることを示している。拡散した妨害雑音は図示した時間区間では持続的に存在している。

決定信号Ｅによって、補助機能が活動化又は非活動化されるか或いは例えば２つのプログラムの間で切換えられると有利である。

２ 補聴システム
４ 第１補聴器
６ 第２補聴器
８ 装着者
１０ 第１入力変換器
１２ 第１Ａ／Ｄ変換器
１４ 信号処理装置
１６ 第２入力変換器
１８ 第２Ａ／Ｄ変換器
２０ 第２送受信ユニット
２２ 第１送受信ユニット
２４ 側方の有効信号源
２６ 中央方向
２８ 中央の有効信号源
３０ 側方の方向
３２ 信号処理要素
３４ 減衰度合い要素
３６ 基準要素
３８ 比較ユニット
４０ 指向性ノッチフィルタユニット
４２ 第１補助要素
４４ 第２補助要素
４６ 源方向
ＡＳ 音響信号
ＥＳ１ 第１入力信号
ＥＳ２ 第２入力信号
ＧＳ ろ波された入力信号
Ｐ パラメータ値
Ｍ 減衰の度合い
Ｒ 基準
Ｓ 第１妨害信号
ＭＳ 修正された第１妨害信号
Ｅ 決定信号
Ｏ オフセット

Claims (14)

1. 第１入力変換器（１０）と第２入力変換器（１６）と信号処理装置（１４）を備えた補聴システム（２）を作動させるための方法であって、
   前記第１入力変換器（１０）で発生する音響信号（ＡＳ）によって第１入力信号（ＥＳ１）が生成され、前記第２入力変換器（１６）で発生する音響信号（ＡＳ）によって第２入力信号（ＥＳ２）が生成され、
   前記第１入力信号（ＥＳ１）と前記第２入力信号（ＥＳ２）に基づいて、指向性ノッチフィルタユニット（４０）を用いて、ろ波された入力信号（ＧＳ）が生成され、
   ろ波された前記入力信号（ＧＳ）に基づいて及び前記第１入力信号（ＥＳ１）及び／又は前記第２入力信号（ＥＳ２）に基づいて、前記指向性ノッチフィルタユニット（４０）によって引き起こされる減衰の度合い（Ｍ）が決定され、そして
   この減衰の度合い（Ｍ）が基準（Ｒ）と対比され、この対比から、周囲における側方の有効信号源（２４）の活動の存在又は非存在が推測されることにより、
   前記補聴システム（２）の周囲における側方の有効信号源（２４）の活動が決定される、上記方法。
2. 前記第１入力信号（ＥＳ１）及び／又は前記第２入力信号（ＥＳ２）に基づいて、妨害雑音に関するスペクトルの出力密度を決定することにより、前記基準（Ｒ）が決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記指向性ノッチフィルタユニット（４０）によって補正パラメータが導き出され、妨害雑音に関するスペクトル出力密度に基づいて及び少なくとも１つの補正パラメータに基づいて、妨害雑音に関する修正されたスペクトル出力密度が決定され、又は前記指向性ノッチフィルタユニット（４０）によって少なくとも１つの補正パラメータについてパラメータ値（Ｐ）が決定され、妨害雑音に関するスペクトル出力密度に基づいて及び少なくとも１つの補正パラメータに関するパラメータ値（Ｐ）によって、妨害雑音に関する修正されたスペクトル出力密度が決定されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記基準（Ｒ）を決定するために、妨害雑音に関する前記スペクトル出力密度又は妨害雑音に関する前記修正されたスペクトル出力密度がスペクトル全体出力密度と対比され、このスペクトル全体出力密度が前記第１入力信号（ＥＳ１）及び／又は前記第２入力信号（ＥＳ２）に基づいて決定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
5. 前記減衰の度合い（Ｍ）を決定するために、前記のろ波された入力信号（ＧＳ）に関するスペクトル出力密度が決定されて、スペクトル全体出力密度と対比され、このスペクトル全体出力密度が前記第１入力信号及び／又は前記第２入力信号に基づいて決定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 一方では前記減衰の度合い（Ｍ）、他方では基準（Ｒ）が比較ユニット（３８）に供給されることにより、前記減衰の度合い（Ｍ）が前記基準（Ｒ）と対比されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記補聴システム（２）の周囲における側方の有効信号源（２４）の活動が決定されるときに、補助機能が実施されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記補助機能によって、実際の補聴状況に依存して、適切な補聴プログラムが選択されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記信号処理装置（１４）によって、少なくとも１つのパラメータ値に依存して、少なくとも１つのパラメータについて信号処理のために出力信号が生成され、前記補助機能によって、実際の補聴状況に対する、少なくとも１つのこのパラメータ値の適合が行われることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 少なくとも１つのこのパラメータ値に基づいて、ビームフォーミングが行われることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記補助機能によって、前記補聴システムと相対的な側方の前記有効信号源（２４）の位置が決定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
12. 第１入力変換器（１０）と第２入力変換器（１６）と信号処理装置（１４）とを備え、この信号処理装置（１４）が少なくとも１つの作動モードで請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実施するために設けられている補聴システム（２）。
13. 第１補聴器（４）を備え、前記第１入力変換器（１０）と前記第２入力変換器（１６）と前記信号処理装置（１４）が前記第１補聴器（４）の要素であることを特徴とする請求項１２に記載の補聴システム（２）。
14. 補聴システムが第１補聴器（４）と第２補聴器（６）を備え、前記第１入力変換器（１０）と前記信号処理装置（１４）が前記第１補聴器（４）の要素であり、前記第２入力変換器（１６）が前記第２補聴器（６）の要素であり、この第２補聴器（６）の要素が前記第１補聴器（４）と通信するために及び前記第２入力信号（ＥＳ２）を前記第１補聴器（４）に送信するために設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の補聴システム（２）。

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