JPH01319397A - 聴覚用人工装具の音響パラメータを決定する方法と装置 - Google Patents

聴覚用人工装具の音響パラメータを決定する方法と装置

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JPH01319397A
JPH01319397A JP1114895A JP11489589A JPH01319397A JP H01319397 A JPH01319397 A JP H01319397A JP 1114895 A JP1114895 A JP 1114895A JP 11489589 A JP11489589 A JP 11489589A JP H01319397 A JPH01319397 A JP H01319397A
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acoustic
hearing
prosthesis
auditory response
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Gregory P Widin
グレゴリイ　ピーター　ウィディン
Mats B Dotevall
マッツ　バーティル　ドテバール
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は全体的に云えば聴覚用人工装具に関するもので
ある。ざらに・具体的に云えば、本発明は調整可能な音
響パラメータを有する聴覚用人工装具に関するものであ
る。
聴覚用人工装具は、この聴覚用人工装具の利用者または
装着者が受は取る音の聴器特性を変更するためのもので
ある。通常、この人工装具の目的は、少なくとも部分的
には、その利用者または装着者の聴覚障害の補償を行な
うことである。音響信号を装着者に対して聞える範囲内
の信号に変換する補聴器はよく知られており、これは聴
覚用人工装具の１つの例である。より最近では、装着者
の聴覚障害を補償するために、電気刺激信号で聴覚神経
を刺激する鱗牛移植が行なわれている。聴覚用人工装具
の他の例は中耳を機械的に刺激することによって装着者
の聴器応答特性の刺激を行なう、移植された補聴器や、
利用者を電気機械的に刺激する人工装具がある。
聴覚障害は個人によって大きく異なる。−人の個人の聴
覚障害を正しぐ補償する聴覚用人工装具は他の個人に対
しては有益ではないことがある、または有害でさえある
ことがある。したがって、聴覚用人工装具は、個々の利
用者または個々の患者の要求に応じうるように、調整可
能でなければならない。
個々の聴覚用人工装具が利用者または患者に対し最良の
利益をもたらすように調整する方法は、典型的には、「
適合化」と呼ばれている。別の云い方をすれば、聴覚用
人工装具は、その利用者または患者に最大の利益をもた
らすために、その聴覚用人工装具の利用者個人に［適合
」していなければならない。聴覚用人工装具を「適合化
」することにより、その利用者に利益を与える適切な聴
器特性を有する、聴覚用人工装具がえられる。
この適合化工程は個人の聴覚の聴器特性を測定する段階
と、測定された具体的な聴覚障害を補償するのに必要な
音響特性の性質の計算、例えば、特定の周波数帯域の音
響増幅率を計算する段階と、この人工装具に適切な音響
特性を与えるように、例えば、特定の周波数帯域で音響
増幅がえられるように聴覚用人工装具の聴器特性を調整
する段階と、この聴覚用人工装具を個人と共に動作させ
ることによりこの特定の聴器特性がその個人の聴覚障害
を補償していることを検証する段階とを有する。実際に
は、従来の補聴器の場合、聴器特性の調整は、製造工程
において部品を選択することによって行なわれる。いわ
ゆる、「特定用途向け」の補聴器を製造することによっ
て行なわれる。または適合化を行なう人、例えば、聴覚
医者、補聴器処方者、耳科医者、耳咽喉科医者、または
他の専門医が扱うポテンシオメータを調整することによ
って行なわれる。
ある補聴器は調整可能であるのに加えて、プログラム可
能である。プログラム可能補聴器は記憶装置を有してお
り、そしてこの記憶装置はこの補聴器に特定の聴器特性
を与えるような音響パラメータを記憶する。この記憶装
置は、新規なまたは変更された聴器パラメータを与える
ように、または新規または変更された聴器パラメータの
組を与えるように、変更または修正されることができる
。
このことにより、この補聴器は変更された聴器特性を有
するであろう。記憶装置はレジスタまたはランダム・ア
クセス・メモリのような電子的記憶装置であるのが典型
的な場合であるが、プログラムされたカードや、スイッ
チ設定器、または保持ｎ能を有する他の記憶装置である
こともできる。
電子記憶装置を用いたプログラム可能補ｌ！器の例はＨ
ａｎｏｏｌｄほか名の米国特許第４，４２５，４８１号
に開示されている。電子記憶装置を用いたプログラム可
濠補聴器の場合、新規な聴器特性または新規な音響パラ
メータが、ホスト・コンピュータまたは他のプログラミ
ング装置によって、この補聴器に与えられる。このホス
ト・コンピュータやプログラミング装置は、プログラム
され・る補聴器と通信を行なうための装置をそなえてい
る。
特定の個人に対して受は入れ可能な適合化を行なうため
に、音響パラメータの変更を行なうことが必要である。
それには音響パラメータの初期設定をまず行ない、そし
て利用者がこの補聴器を使用した後、その結果に応じて
設定値が変更されることで行なわれる。音響パラメータ
の設定を行なうよく知られた方法は・、通常、特定の個
人の聴覚障害を測定する段階と、このようにして測定さ
れた聴覚障害を補償するために、その個人の音響パラメ
ータに対する必要な設定値を決定する段階とを有する。
このような適合化工程において常に問題になる点は、適
合化工程中における音響パラメータの測定と調整が聴覚
用人工装具それ自身を用いて行われなければならないこ
とである。これにはいくつかの実際的な困難が伴う。も
し適合化工程が自動化されているならば、実際または自
動化されている場合がかなりあるが、その聴覚用人工装
具が利用者に装着されて動作している間、適合化工程の
自動的進行を停止して、音響パラメータの物理的調整、
通常は機械的な調整であるが、を行なわなければならな
い。このような手動による物理的工程は長い時間がかか
るだけでなく、またこの聴覚用人工装具の利用台、すな
わち、患者の存在を必要とし、したがって、患者にとっ
ては適合化工程は長時間にわたるつらい工程となる。
本発明により、従来は必要であった長時間にわたる手動
によるつらい段階を有しない、ｅ党用人工装具の音響パ
ラメータを決定する方法と装置がえられる。
本発明は聴覚用人工装具のソフトウェア・モデルを用い
る。このソフトウェア・モデルは適合化される実際の聴
覚用人工装具とは独立に記憶され、それにより用いられ
る音響パラメータの決定が行なわれる。適合化されるべ
き個々の聴覚用人工装具の聴器特性またはこのような聴
覚用人工装具の例示モデルの伝達関数が作られ、そして
これらが表または他の利用可能な形に変換され、そして
自動化された適合化プログラムによって、使用可能なソ
フトウェアの中に記憶される。それから、この自動化さ
れた適合化プログラムは［検査Ｊされる、または聴覚用
人工装具の音響パラメータの積極の設定値を繰り返す工
程によって試行され、そして聴覚用人工装具それ自身に
実際に頼ることなく結果を正確に決定することができる
。聴覚用人工装具の伝達関数がソフトウェアの中に記憶
されているから、聴覚用人工装具を物理的にＩＩするた
めに、自動化された適合化工程を停止させることはもは
や必要ない。したがって、自動化された適合化工程は自
動化されたままであり、そして適合化工程は大いに促進
される。さらに、適合化工程の各段階に必要とされる時
間は長くないから、適合化工程に同じ時間を使えば、よ
り高い精度の適合化を行なうことができる。または、各
段階に必要とされる時間は短いので、適合化工程をどん
どん進めることができ、そして技術者が同じ時間内に扱
える患者の数は多くなる。。
本発明は聴覚用人工装具の音響的適合化関数を少なくと
も部分的に決定する調整可能な音響パラメータを有する
聴覚用人工装具と共に用いられることを目的としており
、この聴覚用人工装具の利用者のターゲット聴器応答特
性を決定する段階と、この利用者と共に動作する聴覚用
人工装具のＭＷ的適合化関数を決定する段階と、この音
響的適合化関数のソフトウェア・モデルを記憶する段階
と、このソフトウェア・モデルの聴器応答特性とターゲ
ット聴器応答特性とを比較することによってかつこの比
較の結果の誤差を最小にするために音響パラメータを調
整することによって聴覚用人工装具の音響パラメータを
最適化する段階とを有する、ターゲット聴器応答特性を
有する前記聴覚用人工装具の利用者に提供される聴覚用
人工装具の音響パラメータを決定する方法がえられる。
本発明はまた聴覚用人工装具の音響的適合化関数を少な
くとも部分的に決定する調整可能な音響パラメータを有
する聴覚用人工装具と共に用いられることを目的として
おり、ターゲット聴器応答特性を有する聴覚用人工装具
の利用者に提供される聴覚用人工装具の音響パラメータ
を決定するための装置がえられる。第１装置は利用者の
ターゲット聴器応答特性を決定する。第２装置は利用者
に動作可能に取り付ることが可能であって、利用者と共
に動作する聴覚用人工装具の音響的適合化関数を決定す
る。記憶装置は第２装置に動作可能に接続されていて、
音響的適合化関数のソフトウェア・モデルを記憶する。
最適化装置は第１装置と第２装置に動作可能、に接続さ
れ、そしてソフトウェア・モデルの聴器応答特性とター
ゲット聴器応答特性とを比較することによってかつこの
比較の結果の誤差を最小にするように音響パラメータを
調整することによって、聴覚用人工装具の音響パラメー
タの最適化を行なう。
本発明の前記利点、およびその構成と動作は、下記説明
と添付図面とからさらに明らかになるであろう。
第１図は先行技術による聴覚用人工装具１０を示してい
る。本川１１書では、この聴覚用人工装具は補聴器であ
る場合が説明される。この聴覚用人工装具は、音響信号
１４を受は取るためのマイクロホン１２を有する。この
マイクロホン１２は受は取った音響信号１４を電気信号
１６に変換し、そしてこの電気信号を信号処理装置１Ｂ
に送る。
信号処理袋ｆｆ１８は電気入力信号１６を処理して、受
話器２２にこの処理された電気信＠２ｏを送る。
受話器２２は、この電気信号２０を、聴覚用人工装具１
０の装着者に認知できる信号に変換する。
第１図に示されている聴覚用人工装具１０の聴器特性を
調整することができる。聴覚用人工装具１０の聴器特性
は、聴覚用人工装具１０の中または他の適当な検索可能
な記憶場所の中に記憶された、１組の音響パラメータに
よって決定される。信号処理袋ｖ１１８は１組の音響パ
ラメータ２４に従って電気入力信号１６を処理し、それ
により、処理された電気信号２０が生ずる。１組の音響
パラメータ２４は聴覚用人工装具１０の聴器特性を定め
る。このような聴覚用人工装具の１つの実施例には、Ｈ
ａｎｇｏｌｄほか名の米国特許第４，４２５．４８１号
に開示されているような信号処理装置がある。受話器２
２は補聴器の用語でいえば小形送話器であるが、この送
話器が発生する信号は、聴覚用人工装具１０の装置７茜
に音として認知できる信号である。音響パラメータ２４
の組は変更可能であるから、または１つの実施例では音
響パラメータ２４の複数個の組の中から選定することが
できるから、特定の聴覚用人工装具２４の聴器特性を調
整することができ、そして音響パラメータ２４の組によ
って少なくとも部分的に決定される。
聴覚用人工装具１０の装着者に対し音響パラメータ２４
の組によって指定された適切な聴器特性を与えるために
は、聴覚用人工装具１０は個人個人の聴覚障害に「適合
」したものでなければならない。この適合工程は、個人
の聴覚の聴器特性を測定する段階と、具体的な聴覚障害
を補償するのに必要な増幅または他の信号処理の性格を
計ｎする段階と、聴覚用人工装具１ｏに用いられる個人
的音響パラメータ２４を決定する段階と、これらの音響
パラメータが個人の聴覚と共に動作した時必要な補償が
えられるかどうかを検証する段階とを有する。第１図に
示されているように、プログラム可能な聴覚用人工装具
１０を用いる場合、適白化装置２８によって電子制御を
行なうことにより音響パラメータ２４の組を調整するこ
とができる。適合化装置２６は通信路２８を通して聴覚
用人工装具１０と通信を行なう。この適合化装ｒｉ１２
６は、通常、プログラム可能なホスト・コンピュータで
あって、初期「適合化」を行なう。すなわち、この聴覚
用人工装具１０を使用しようとする特定の個人の具体的
な聴覚障害を補償するために、音響パラメータの組の初
期値を決定する。このような初期「適合化」段階は当業
者にはよく知られていることである。このような適合化
段階に用いることができる技術の例を挙げれば、５ｋｉ
ｎｎＯｒ。
Ｈａｒｇａｒａｔ　　１４．名の［補聴器の評ａ　（ｌ
ｌｅａｒｉｎｇ＾１ｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎ）　Ｊ　（
Ｐｒｃｎｔｉｃｅ　ｔｌａｌｌ、　Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ
Ｃｌｉｆｆｓ、　　Ｎｅｗ　ＪＱｒＳＯｙ　（１９８８
年））の特に第６章〜第９￥Ｌがある。同様な技術はＢ
ｒ１３ｋｅｙ。
Ｒｏｂｅｒｔ　　Ｊ、名の［装置適合化の実行（Ｉｎ５
ｔｒ（ＩｌｅｎｔＦｉｔｔｉｎｏ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｓ）　Ｊ　、５ａｎｄｌｉｎ、　Ｒｏｂｅｒｔ　Ｅ、名
の［聴覚装置科学と適合化技術（１ｌｅａ　ｒ　ｉ　ｎ
ｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　５ｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｆ
ｉｔｔｉｎｇ　Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ）（Ｎａｔｉｏｎａ
ｌ　　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　　ｆｏｒ　　Ｈｅａｒｉｎ
ｇ　　Ｉｎｓｔｒｕｇ＋ｅｎｔｓＳｔｕｄｉｅｓ、　　
Ｌｉｖｏｎｉａ　、　Ｈｉｃｈｉｇａｎ　（１９８５年
）、４３９頁−４９４頁）に開示されている。
第２図は、個人または患者３０に装着されたプログラム
可能聴覚用人工装具１ｏに連結されて使用されている、
先行技術による適合化装ｆｆ２６を示している。動作の
さ・いには、この適合化装置２６は、個人３０の聴覚障
害を正しく補償するように聴覚用人工装具１０を定めそ
して調整を行なうために、個人３０に装着された聴覚用
人工装具１０に接続されて使用される。
この先行技術による諸段階が第３図に示されている。第
１段階では、従来の標準的な方法によって、個人３０の
聴力障害を表す聴力図１１０が作成される。この聴力図
を作成する従来の標準的な方法の例としては、Ｇｒｅｅ
ｎ、　Ｄａｖｉｄ　ｓ、名の［純音空気伝導検査（Ｐｕ
ｒｅ　Ｔｏｎｅ　Ａｉｒ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｒｅｓ
ｔｉｎｇ　）　Ｊ　　（にａｔｅ、　Ｊａｃｋ編集、１
ｌａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆＣｌｉｎｉｃａｌ　Ａｕｄｉｏ
ｌｏｇｙ、　Ｗｉｌｌｉａａｓ　ａｎｄ　Ｗｉｌｋｉｎ
ｓ。
Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ　、　Ｍａｒｙｌａｎｄ　（１９７
８年））がある。
聴力図１１０は個人３０の実際の聴覚能力を表す図であ
り、したがって、個人３０の聴覚障害を表示している。
聴力図１１０に現れている個人３０の聴覚障害に応じて
、従来の技術により、聴覚障害に対する対処方法、す゛
なわち、聴覚１１１Ｆの補償方法が定められる。この対
処方法が定まると、挿入利＋１１１４が決定される。す
なわち、対処方法がいったん定まると、つまり、個人３
０の聴覚障害に対して必要とされる補償の方法がいった
ん定まると、聴覚用人工装具１０の音響バラメー・夕２
４の設定が段階１１４で行なわれる。挿入利得１１４が
いったん決定されると、聴覚用人工装具が具体的に選定
され、そして挿入利得１１４に応じて、この聴覚用人工
装置の調整が行なわれる。聴覚用人工装具１０が段階１
１８でＷ４！１された侵、゛　　この聴覚用人工装具１
０を個人３０に実際に試用してみる試用検査１２０が行
なわれる。この試用検査１２０の測定結果によって、聴
覚用人工装具１０が正しく調整されているかどうか（段
階１２２）が判定される。この段階において、もしこの
聴覚用人工装具が正しく調整されているならば、一連の
段階は終了する（段階１２４）。しかし、もしこの聴覚
用人工装具が正しく調整されていないならば（段１１２
４）　、段Ｍ１１８に再び戻され、そしてそこでこの聴
覚用人工装具１０が聴覚特性によりよく適合するように
再び調整が行なわれ、そしてその試用検査が段階１２０
で再び行なわれる。そして、この聴覚用人工装具が正し
く調整されているかどうかが、段階１２２で再び判定さ
れる。このように、調整の段階と個人３０での試用検査
の段階が繰り返して行なわれる。このよく知られている
調整／適合化技術は、第１図と第２図のブロック２６で
示されている先行技術の適合化システムの中に含まれて
いる。適合化システム２６の全段階は、第３図に示され
ているように、聴覚用人工装具１０を個人３０に適用し
て実行しなければならないことがわかるであろう。した
がって、これらの一連の段階を繰り返す時間の長さによ
っては、個人３ｏは聴覚用人工装具を個人３０の耳に装
着し続けるという長くて厳しい適合化段階を経験しなＧ
プればならない。おのおのの適合化段階に対して多くの
時間がかかるから、同じ時間内に段階の少数回の繰り返
ししか実行できないから、その適合化工程の精度の高さ
は潜在的なものである。
第４図は聴覚用人工装具１０に対して動作する本発明に
よる適合化システム３２の図面である。
やはり、個人３０に対して適合化が実行される。
適合化システム３２は自動化された適合化プログラム３
４を有する。この自動適合化プログラム３４は聴覚用人
工装具１０と共に動作する、または聴覚用人工装具１０
のソフトウェア・モデル３０と一緒に動作する。このソ
フトウェア・モデル３６は、適合化システム３２の中に
記憶される、または検索可能に記憶される。
適合化システム３２の中に包含されている段階が第５図
に示されている。先行技術による適合化システム２６と
同じように、適合化システム３２は個人３０゛の聴覚の
聴力図１１０から開始する。
この技術は周知であり、そしてこれは第３図に示された
先行技術による適合化システム２６で実行されたのと全
く同じである。
第３図の場合とまた同じように、第５図の段階は聴力図
１１０から対処方法１１２へ進む。この対処方法１１２
の後、聴覚用人工装具１０の要求された聴器特性である
挿入利得が決定される。この対処方法１１２の決定段階
と挿入利４１１１６の決定段階は、第３図に示された先
行技術による適合化システム２６で実行された段階と全
く同じである。適合化システム３２の場合、聴覚用人工
装具１０を個人３０に装着して実際の耳での測定１２６
が、自動適合化プログラム３４によって実行される。実
際の耳での測定１２６を実行するのに用いられる技術は
下記で説明されるであろう。実際の耳での測定１２６と
その前に決定された挿入利得１１６とから、聴器特性の
ターゲット応答特性が計算１２８される。計算されたタ
ーゲット特性１２８は１１６で決定された挿入利得°に
単に組み込まれ、実際の耳で測定された補正値１２６に
従って挿入利得が変更される。このように、計算された
ターゲット特性１２８は挿入利得１１６と実際の耳で測
定された補正１２６との組み合わせで表される。適合化
システム３２は聴覚用人工装具の聴器特性を決定する音
響パラメータを「Ｗ整」１３０する。この「調整」は適
合化システム３２の中の聴覚用人工装具のソフトウェア
・モデル３６を用いて実行される。このように、５１２
１１３０は聴覚用人工装具１０に接続された適合化シス
テム３２を用いて実行する必要はない。この調整はｌＩ
党用人工装具１０になんらかの装置を接続することなく
、独立にかつ別個に、実行することができ、したがって
、この時点で個人３０に負担をかけることはない。ソフ
トウェア・モデル３６によって、聴覚用人工装具１０の
予定される特性１３２が計算される。適合化システム３
２はソフトウェア・モデル３６を有しているから、計算
された音響パラメータ２４を用いて聴覚用人工装具１０
を実際に動作させることは必要でなく、ターゲット特性
１３２を計算するためにソフトウェア・モデル３６を使
うことが必要なだけである。段階１３４において、正し
く「調整」されたはずの聴覚用人工装具１０が正しい音
響パラメータ２４の値を有しているかどうかが、そして
それにより計算されたターゲット特性１２８によって定
められた聴器特性がえられているかどうかが、判定され
る。
もし段階１３４での調整の判定の結果が、ソフトウェア
・モデル３６に基づいて、聴覚用人工装具１０が適切に
動作しないであろうということを指示するものであるな
らば、その時には「調整」段階１３０に戻ることになる
。そして、聴覚用人工装具１０の音響パラメータの再調
整が取卸の技術に基づいて行なわる。そこで新規な値が
えられ、新規に計算された特性１３２をうることができ
る。
そして、目標とされる聴覚用人工装具１０の正しい調整
に関する新規な判定を実行することができる（段階１３
４）。けれども、もし調整が適切であると判定された場
合には、これらの段階は終了とすることもできるし、ま
たは（図示されているように）、聴覚用人工装具がこの
組の音響パラメータ２４で調整され、そしてこの聴覚用
人工装具１０の実際の特性が測定１２０される。もし聴
覚用人工装具１０のこの調整が適切なものであったなら
ば（段階１２２＞、この処理段階は終了（段Ｍ１２４）
する。この聴覚用人工装具１０の個人３０による試用検
査を実際に行ってみた結果、もし段階１２２において調
整が適切なものでないと判定された場合には、段階１２
８に戻って、ターゲット特性を再計算するか、または段
階１３０に戻って制ｔＩｌ設定値の再調整を行ない、計
算される特性に修正を加えて、新規に計算された特性１
３２がえられる。この新規に計算された特性を使って、
処理段階が再び進められる。
個人３０に対して実行する必要のある段階は、段階１１
０（聴力図を決定する段階）と、段Ｍ１１８ないし段階
１２４（えられた聴覚用人工装具を実際に測定する段階
）だけであることに注目すべきである。段階１２８ない
し段Ｎ１３４の中に含まれている繰り返し行なわれる調
整のための諸段階は、ソフトウェア・モデル３６を直接
に用いて動作する自動適合化プログラム３４を使って、
適合化システム３２によって実行することができる。こ
の実行のさいには聴覚用人工装具１０を実際に使用する
ことはないので、個人３０にはなんらの負担もかからな
い。したがって、個人３０にとっては、適合化システム
３２の中に含まれている諸段階による長時間にわたる厳
しい繰り返し調整工程を受けなくてす°む。
ソフトウェア・モデル３６は第６図に示されたブロック
線図に基づいて使用することができる。
このブロック線図において、個人３ｏのターゲット聴器
特性は（第５図のブロック１１０と、ブロック１１２と
、ブロック１１４とを実施しながら）ブロック２１０で
決定される。このターゲット聴器特性は既知の技術によ
って得ることができる。
さらに、個人３０の耳の音響学的特性の測定、ザなわら
、実際の耳についての測定は、ブロック２１２で行なわ
れる。この実際の耳での測定は第５図に示されたブロッ
ク１２６と同等のものである。
実際の聴覚用人工装具１０の電気的特性はブロック２１
４で決定される。このことは聴覚用人工装具１０の聴器
特性を測定することによって行なわれる。すなわち、聴
覚用人工装具１ｏを個人３゜から取りはずして別個に動
作させ、音響入力とそれに対する出力の特性を測定する
ことによって行なわれる。
このように、ブロック２１０は個人のターゲット聴器特
性を決定する。この決定は、例えば、聴力図の特性とそ
れを用いての計粋とによって行なわれる。そして、聴覚
用人工５Ａ！Ａ１０の実際の耳についての音響学的測定
２１２が個人３ｏについて行なわれる。さらに、実際の
測定は聴覚用人工装具１０の音響入力１４に対する電気
・音響応答特性について行なわれ、そしてこの測定は個
人に装着して行なう必要はなく、また同時に行なう必要
もない。プロン）２１２での実際の耳での測定による音
響特性と聴覚用人工装具１０の電気的特性とから、聴覚
用人工装具１０のソフトウェア・モデル３６を構成する
ことができる。ブロック２１６において、よく知られて
いる最適化技術を用いて、ブロック２１０からのターゲ
ット聴器特性がブロック３６からの聴覚用人工装具１０
のソフトウェア・モデルの特性と比較され、そしてブロ
ック２１０からのターゲット聴器特性とソフトウェア・
モデル３６の特性との間の誤差を最小にするように、ソ
フトウェア・モデルのパラメータの値が調整される。こ
れらのよく知られている最適化技術を用いて、聴覚用人
工装具１０の最適化がブロック２１８においてえられる
。
第５図のブロック１２６と第６図のブロック２１２で考
察された実際の耳での測定を行なう技術は、第７図に示
されている。実際の耳で測定を行なう目的は、個人３０
の外耳道およびそれに付随する「プラミング（ｐｌｕａ
＋ｂｉｎｏ）　Ｊ　、例えば、イヤ・モールド、チュー
ビングなどと組み合わせて、聴覚用人工装具１０の音響
特性をうろことである。
これらの実際の耳での測定は、通常、個人個人に対して
実行される。けれども、通常の方法では、個人の聴覚障
害を補正するために処方されたｌｌ器特性をつるように
「プログラムされた」聴覚用人工装具１ｏを、個人３０
の外耳道の中へまたは外耳道の近傍に挿入して行なわれ
る。このようにして、「実際の耳での測定」では、個人
の聴覚障害を補正した処方されたＭ固持性を有する実際
の応答がえられる。第７図に示されている実際の耳での
で測定法は、聴覚用人工装具１ｏが動作するように設計
されている全周波数領域にわたって、まず閉塞されてい
ない外耳道の特性がブロック３１０で測定される以外は
、実際の耳での測定法と同じ測定法で行なわれる。次に
、聴覚用人工装具１０が、またはや、や好ましくない実
施例ではこの適合化システム３２のために特に作成され
たＫＩ型製品よく知られている標準配置で装着され、そ
して個人３０とその四人の外耳道に対して動作が行なわ
れる。この標準配置は個人３０の個々の聴覚障害には依
存しない一定の配置である。これがブロック３１２で示
されている。聴覚用人工装具１０に音響刺激を与えない
で、耳に聴覚用人工装具を装着した実際の耳での測定で
、音響レベルが測定される。これがブロック３１４に示
されている動作である。次に、ブロック３１６において
、聴覚用人工装具１０に音響刺激が与えられ、実際の耳
の応答特性が測定される。ブロック３１８において、ブ
ロック３１６で行なわれた測定結果がブロック３１４で
行なわれた測定結果よりも少なくとも１０ｄＢ以上太き
いかかどうかが判定される。もし１０ｄＢ以上大きくな
い場合には、ブロック３２０において聴覚用人工・装具
１０の利得が増加され、そして段階３１４に戻される。
段階３１４で音響刺激を与えない新規な実際の耳での測
定が行なわれ、そしてそれからブロック３１６で音響刺
激を与えての応答特性が測定される。その袋、ブロック
３１６で行なわれた測定の結果がブロック３１４で行な
われた測定の結果よりも少なくとも１０ｄＢ以上大きい
かどうかの新規な判定が行なわれる。
この聴覚用人工装具１０のブロック３１６にお番プる応
答の大きさがブロック３１４で測定された応答の大きさ
よりも少なくとも１０ｄＢ以上大きくなるまで、または
許容しうる最大レベルが到達されてオペレータの介入が
必要となるまで、この段階が繰り返される。その侵、ブ
ロック３２２において、ソフトウェア・モデル３６を用
いて、ブロック３１６での測定のうち与えられた音響刺
激に基づいているはずの部分を予測する。その後、ブロ
ック３２４において、ブロック３２２がらの結果とブロ
ック３１６でえ弓れた結果との間の差が計算される。こ
れらの値の差が第５図のブロック１２６で考察された実
際の耳での測定の補正になる。
このように、第７図に示された方法は適切な「実際の耳
」の聴覚特性を測定し、そして具体的な個人３０に適用
するために、ソフトウェア・モデル３６に補うべき補正
清を求める。
第６図のブロック２１６に示された最適化技術は、ソフ
トウェア・モデルと本発明に応用された場合、解析的に
は解くことができない一組の未知量があるときに、最適
値を決定するよく知られている多くの方法のうちの１つ
であろう。１つの好ましい最適化技術としてニュートン
促進法を用いた［１大傾斜降下の変更された束縛法」　
（これは「勾配法」と云われることもある）がある。束
縛されるのは音響パラメータ２４の組の値、例えば、５
００ヘルツと４．０００ヘルツの間の中心周波数、およ
び最大出力が不快な大きさ以下であることである。最適
化の基準には、中心位置、すなわち、中心周波数が１５
００ヘルツにできるだけ近いことや、＾域周波数帯域と
低域周波数帯域との両方の帯域内平均誤差や、聴覚用人
工装具１ｏの全周波数特性にわたっての全振幅の絶対誤
差、すなわち、モデルとターゲット聴器特性との間のｄ
Ｂ差がある。最適化がうまく行くためには音響パラメー
タの値の初期値の評価を適切に行なうことが大切であり
、このことは従来の聴器技術で行なうことができる。
これらの初期評価の技術は当業者にはよく知られている
。例えば、クロスオーバ周波数に対する初期評価は、次
の式により、モデル応答が計算される周波数ｆ、の加重
平均として定められる。
ここで、Ｉｎは自然対数であり、１．は１番目の周波数
における目標応答であり、ｅ−２，７１８２８１８２８
である。和は、このモデルが計算される最低周波数から
最高周波数まで（この場合には１２５１１ｚ　〜８００
０Ｈｚ）の周波数ｆ、を与えるｉの領域にわたって行な
われる。
特定の値の音響パラメータ２４から生ずる誤差をできる
だけ小さくすることは、音響パラメータに新しい値を入
れてみることと、ターゲット挿入利得をこのモデルから
予測される応答特性と比較することで行なわれる。適切
な最適化技術では、この比較は、誤差表面を正しい方向
に「降下」するように移動することによって、誤差関数
の最小値を見い出すことで行なわれる。この最適化をど
のようにして行なうかについての文献を挙げれば、＾ｄ
ｂｙ、　Ｐ、Ｒ，およびＤｅｍｐｓｔｅｒ、　Ｈ，Ａ、
　ｆｌ、名の「最適化法学ｖＡ（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉ
ｏｎ　ｔｏ　Ｏｐ口１ｉＺａｔｉｎＭｅｔｈｏｄｓ　）
　Ｊ　　（Ｃｈａｐｍａｎ　ａｎｄ　Ｈａｌｌ、　Ｌｏ
ｎｄｏｎ　（１９７４年））がある。
第８図は複数個の変数がある場合の一般的な最適化問題
の概要図である。２つのパラメータ、すなわち、パラメ
ーターとパラメータ２が特定の値に任意に設定すること
ができる。この例では、いま説明したようにして計算さ
れた誤差は、パラメーターとパラメータ２の関数として
、１つの放物面で表される。一般的に云って、Ｎ次元の
最適化問題では、誤差表面は（Ｎ＋１）次元空間内の曲
面である。目標は最小の誤差を見い出すことである。第
８図に示されている例では、（Ｐ、Ｐ２）の初期値に対
する誤差は、誤差表面上のＡ点で示されているように、
極小の誤差ではない。最適化アルゴリズムは、誤差空間
内での探索によって、極小点、すなわち、点Ｂを見い出
すものでなければならない。誤差表面、すなわち、解析
的に表された誤差ｒＭ数は知られていないのが普通であ
る。
けれども、この問題に対処するための方法がいろいろと
開発されており、それには一般的に評価方程式が関与し
ている。
ソフトウェア適合化システム３２において、プログラム
可能なパラメータは、１．マイクロホン減衰、２．低域
チャンネルと高域チャンネルとの間のクロスオーバー周
波数、３．低域自動利得制御回路の中の減衰、４．自動
利得制御回路の接の低域チャンネルの中の減衰、５．高
域自動利１７ｉｔｌＪ御回路の中の減衰、６．自動利得
制御回路の侵の高域チャンネルの中の減衰である。この
他に２つのプログラム可能な伍、すなわち、低域解放時
間とａ域解放時間があるが、これらは周波数応答特性に
影響を与えないし、また好ましい実施例では、最適化す
る吊の中には入っていない。これらのプログラム可能な
音響パラメータ２４を用いた次の方程式により、ソフト
ウェア・モデル３６がえられる。評価されたＩＧ（ｆ）
［ｄＢで表す］−音響学的補正（ｆ）十マイクロホンの
応答特性（ｆ）　　ｊ＋内部増幅器（ｆ’）土受信器応
答特性（ｆ）十マイクロホン減衰（ｆ）＋ ２０ｘＪｏｇ１０［ＬＰ　（ｆｃ−ｆ’）８１ｏ（”°
°［ＴＴ、　）　／２０ ＋ 定数。
ここで、記号ｘ（ｆ）はＸの値が周波数ｆの関数である
ことを示している。これらの方程式は周波数領域でのソ
フトウェア・モデルである。音響パラメータ２４が設定
された時、他の方程式もまた聴覚用人工装具の振幅応答
特性を計算しうることを断っておく。
このように、聴覚用人工装具の音響パラメータを決定す
るための新規な方法と新規な装置が開示された。けれど
も、本発明の方式および細部について、種々の変更を本
発明の範囲内においてなしうることは、当業者にとって
可能であることを断っておく。
【図面の簡単な説明】
第１図は聴覚用人工装具と共に動作する先行技術による
適合化システムのブロック線図、第２図は適合化工程中
で動作している先行記述による適合化システムの概要図
、第３図は先行技術による適合化システムの流れ図、第
４図は適合化工程中で動作している本発明の適合化シス
テムの概要図、第５図は本発明を用いた適合化システム
の流れ図、第６図は本発明を用いた適合化システムのブ
ロック線図、第７図は本発明を用いた適合化システムの
実際の耳での測定段階の流れ図のブロック線図、第８図
は最適化技術において現われる「誤差表面」の図である
。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）聴覚用人工装具の音響的適合化関数を少なくとも
    部分的に決定する調整可能な音響パラメータを有する前
    記聴覚用人工装具と共に用いられ、前記聴覚用人工装具
    の利用者のターゲット聴器応答特性を決定する段階と、
    前記利用者と共に動作する前記聴覚用人工装具の前記音
    響的適合化関数を決定する段階と、前記音響的適合化関
    数のソフトウェア・モデルを記憶する段階と、前記ソフ
    トウェア・モデルの聴器応答特性と前記ターゲット聴器
    応答特性とを比較することによつてかつ前記比較の誤差
    を最小にするために前記音響パラメータを調整すること
    によつて聴覚用人工装具の前記音響パハラメータを最適
    化する段階とを有することを特徴とする、ターゲット聴
    器応答特性を有する前記聴覚用人工装具の利用者に提供
    される前記聴覚用人工装具の前記音響パラメータの決定
    法。
  2. （２）請求項１において、前記音響的適合化関数の前記
    ソフトウェア・モデルが前記音響的適合化関数として役
    立つためのソフトウェア・ルックアップ表を有する、前
    記方法。
  3. （３）請求項１において、前記音響的適合化関数の前記
    ソフトウェア・モデルが前記音響的適合化関数として役
    立つための一組の数学方程式を有する、前記方法。
  4. （４）請求項３において、前記最適化段階が前記ターゲ
    ット聴器応答特性に基づいて前記音響パラメータに対す
    る前記数学方程式の組を解く段階をさらに有する、前記
    方法。
  5. （５）聴覚用人工装具の音響的適合化関数を少なくとも
    部分的に決定する調整可能な音響パラメータを有する前
    記聴覚用人工装具と共に用いられ、前記聴覚用人工装具
    の利用者のターゲット聴器応答特性を決定する第１装置
    と、前記利用者と共に動作する前記聴覚用人工装具の前
    記音響的適合化関数を決定するために前記利用者に動作
    可能に接続することが可能な第２装置と、前記音響的適
    合化関数のソフトウェアモデルを記憶するために前記第
    ２装置に接続された記憶装置と、前記ソフトウェア・モ
    デルの聴器応答特性と前記ターゲット聴器応答特性とを
    比較することによつて聴覚用人工装具の前記音響パラメ
    ータを最適化するためにかつ前記比較の結果の誤差を最
    小にするために前記音響パラメータを調整するように前
    記第１装置と前記第２装置とに動作可能に接続された最
    適化装置とによつて特徴づけられた、ターゲット聴器応
    答特性を有する前記聴覚用人工装具の利用者に提供され
    る前記聴覚用人工装具の前記音響パラメータを決定する
    ための装置。
  6. （６）請求項５において、前記第２装置が前記音響的適
    合化関数として役立つためのソフトウェア・ルックアッ
    プ表をつくる装置をさらに有する、前記装置。
  7. （７）請求項５において、前記第２装置が前記音響適合
    化関数として役立つための一組の数学方程式をつくる装
    置をさらに有する、前記装置。
  8. （８）請求項７において、前記最適化装置が前記ターゲ
    ット聴器応答特性に基づいて前記音響パラメータに対す
    る前記数学方程式の組を解くための装置をさらに有する
    、前記装置。
JP1114895A 1988-05-10 1989-05-08 聴覚用人工装具の音響パラメータを決定する方法と装置 Pending JPH01319397A (ja)

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