JPH06189397A - ユーザ制御フィードバック除去機能を備えた聴覚補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィードバックを効果的に除去することが出
来る聴覚補助装置を提供するものである。 【構成】 入力フィルターは濾過特性の急速適応を与え
るためにユーザ作動可能な適応フィルター34を具備して
おり、プローブ・ゼネレーター40は、予め設定された信
号を生成して、急速適応中にフィードバック・パス30を
経由して入力信号に既知の成分を導く。濾過特性は、予
め設定された信号の成分と増幅器の出力の成分を含んで
いる基準信号に対応して適応される。別の実施態様で
は、基準信号に入力信号から抽出された好ましくないノ
イズ成分を加え、そこでは濾過特性は好ましくないノイ
ズが入力信号に多く存在する時に適応が作動される場合
に入力信号の好ましくないノイズを濾過するように適応
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、聴覚補助装置のフィー
ドバックを適正な適応状態に於いて除去する方法と手
段、なおかつ、代替実施態様として、好ましくない暗騒
音を濾過することとフィードバックを除去することを共
に実施する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】ほとんどの人は、放声装置の音声フィー
ドバックに依って発生される、一般的に高いピッチの金
切り音について知っている。このフィードバック・ノイ
ズは、放声装置のスピーカーの音がマイクロフォンにフ
ィードバックする時に発生し且つ非制御信号拡大フィー
ドバック・ループで更に増幅される結果になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この同じ問題は、聴覚
補助装置、特に補聴器のユーザも知っている。補聴器の
場合、補聴器のスピーカー、補聴器手段のレシーバーの
音は、空中を経由して、補聴器ハウジングを通るか、ま
たはユーザの耳または頭の組織、骨、または軟骨を通っ
て、補聴器のマイクロフォンに戻ることが分かってい
る。補聴器の該音声フィードバックに依って発生される
金切り音は、補聴器のユーザに大きな苦痛を与え、その
近くにいる人達にも苦痛を与える場合がある。

【０００４】普通、補聴器のユーザは、補聴器の増幅器
の利得を下げることに依って好ましくない音声フィード
バックを制御する。この対策は、しかし、ユーザの周囲
の音を増幅するという補聴器の趣旨に矛盾することは明
らかである。更に、小型の補聴器のボリュームを手動で
調整することは難しくて不便な場合が時々ある。 この
問題を解決するために少なくとも１つの提案されている
方法が、Graupe などのアメリカ特許 No.4,783,818 に
開示されている。

【０００５】Graupe などの 818 特許は、フィードバッ
クを除去し且つそれが再増幅されないようにする補聴器
の増幅器の前に濾過回路を備えたシステムを開示してい
る。このシステムは、補聴器の増幅器が回路から切り替
えられ且つランダム・ノイズ・ゼネレーターがレシーバ
ー（スピーカー）をドライブするように作動されるフィ
ルター適応モードを搭載している。フィードバック除去
フィルターは、レシーバーの補聴器マイクロフォンに依
って受信される任意のフィードバックを除去するように
適応するために適応モードで同時に作動される。

【０００６】補聴器の増幅器は、いちどフィルターの適
応が終了し且つフィルターがその濾過モードに戻される
と、回路に切り替えられて戻る。補聴器は、従って、ユ
ーザの周囲の増幅音から生成される可能性があるフィー
ドバックを除去するように構成されている。Graupe な
どの 818 特許に開示されているフィルター適応モード
は、システムの始動、または音声フィードバックを示す
増幅システムのダイナミックな他の変動に対応して作動
される。ユーザの耳に補聴器を取り付けている時に自然
に発生する、システムの始動作用は、システムが取付状
態の最初の音声条件に自ら適応することを可能にする。
そこで、音声フィードバックのダイナミックな変動は、
補聴器が使用中の時に、システムがフィードバックを除
去するようにダイナミックに適応できる、或る予め設定
された基準が適合される場合に、適応モードもトリガー
することができる。

【０００７】Graupe などの 818 特許に開示されている
システムは変動するフィードバック条件に相応する或る
調整方式を示しているが、補聴器は、該調整が行われて
いる間に音を増幅するように作動できない。そこで、適
応モードは補聴器のユーザに依る連続的な聞き取りを妨
げることになる。更に、システムを再調整する必要性を
検出する回路は、制御されないフィードバックの増幅を
導く可能性をもつ条件の或るセットの検出に限定される
ので、システムが或るフィードバック条件に対して鈍感
になる恐れがある。

【０００８】更に、変動するフィードバック条件を検出
するために要求される回路は、システムを比較的複雑に
し且つ高価にする。 補聴器のユーザに知られている別
の問題として、ユーザに関心のある信号に部分的にマス
クをかけてしまう可能性がある暗騒音の好ましくない増
幅があり、これは普通のスピーチにも存在する。この問
題に対する種々の対策が提案されてきた。

【０００９】特に、Graupe などのアメリカ特許No.4,02
5,721（およびGraupeなどのアメリカ特許 No.4,185,16
8、721 Graupe 特許の一部継続）は、入力フィルターが
ユーザ環境に於ける大半の暗騒音に連続して適応するよ
うにデザインされている補聴器増幅器に入力からくる好
ましくない暗騒音を濾過するシステムを開示している。
このシステムは、しかし、ユーザが聞き取れる好ましく
ない悩ましい“ポンプ”音を生成する場合がある。この
“ポンプ”音および Graupe などの 721 特許に開示さ
れているシステムに関連する他の問題の原因は、引用さ
れる同時継続出願で説明される。

【００１０】

【課題を解決するための手段】次に示されているよう
に、本発明は、効果的にフィードバックを除去するユー
ザ制御フィードバック除去のための装置および同じこと
を実施する方法を提供する。本発明の聴覚補助装置は、
聴覚補助装置の通常増幅モードを妨げずに、効果的なフ
ィードバック除去のための適応を可能にする。更に、本
発明の聴覚補助装置は、柔軟性に富んでいるので、ユー
ザが認識するフィードバック条件の全てに適応できる。
聴覚補助装置のユーザに補助装置の適応性を制御する機
能を与えることに依って、非常に優れた了解度が適応プ
ロセスに提供される。ユーザは特定の時にフィードバッ
クまたはノイズと考えられるものを知るだけである。更
に、或る時にフィードバックまたはノイズと考えられる
要素は、別の時に、環境で好ましい音声成分になる場合
もある。また、本発明は、別の実施態様で、フィードバ
ック除去と暗騒音濾過が組み合わされている装置および
同じことを実施する方法を示している。

【００１１】本発明は、最初の入力成分を含んでいて且
つ聴覚補助装置から生じるフィードバック成分を含んで
いる音声環境で人に依って用いられるように適応される
聴覚補助装置を提供する。入力トランスジューサーは電
気入力信号を音声環境から生成する。信号プロセッサー
は、電気入力信号を処理して、処理された信号を生成す
る。レシーバーは処理された信号を受信し且つ処理され
た信号を音声出力信号に変換する。

【００１２】適応フィルターを備えた入力フィルター
は、信号プロセッサーに結合されて、フィードバック成
分を電気入力信号から、選ばれた適応可能な濾過特性を
用いて除去する。適応フィルターに結合されているユー
ザ制御手段は、適応フィルターに、ユーザに対応して処
理された信号と電気入力信号に基づいて適応可能な濾過
特性を選別して調整させる。

【００１３】好まれる実施態様に於いて、適応フィルタ
ーは、濾過特性がほとんど集中されるまで高速集中を与
える第１の速度で、次に特性が集中されるまで更に正確
な集中を与える１つまたは複数の段階的な低速の速度
で、濾過特性に急速に適応する手段を具備している。別
の実施態様で、本発明は、最初の入力成分を備えていて
且つ聴覚補助装置から生じるフィードバック成分を備え
た音声環境で人に依って用いられるように適応される聴
覚補助装置を提供する。入力トランスジューサーは電気
入力信号を音声環境から生成する。電気入力信号を処理
する信号プロセッサーは処理された信号を生成する。レ
シーバーは処理された信号を受信し且つ処理された信号
を音声出力信号に変換する。

【００１４】信号プロセッサーに結合されている適応フ
ィルターを備えた入力フィルターは、フィードバック成
分を電気入力信号から、選別して適応可能な濾過特性を
用いて除去する。信号プロセッサーとレシーバーの間に
結合されていて且つ適応フィルターに結合されているプ
ローブ手段は、予め設定されたノイズ信号を選別して生
成する。ユーザ制御手段は、プローブ手段が予め設定さ
れたノイズ信号を選別して生成し且つユーザに対応して
処理された信号と電気入力信号に基づいて適応可能な濾
過特性を適応フィルターに調整させるために、適応フィ
ルターとプローブ手段に結合されている。

【００１５】好まれる実施態様に於いて、ユーザ操作コ
ントロールは、プローブ・ゼネレーターが、予め設定さ
れたノイズ信号から生じる音声出力信号の成分を聴覚補
助装置のユーザが聞き取れないレベルで、しかし、入力
信号が濾過特性の適応に十分に適したフィードバック成
分のレベルをもつように提供できる十分な強度で、予め
設定されたノイズ信号を印加することを可能にする。

【００１６】別の実施態様に於いて、本発明は、最初の
入力成分を含んでいて且つ聴覚補助装置から生じるフィ
ードバック成分を含んでいる音声環境で人に依って用い
られるように適応される聴覚補助装置を提供する。入力
トランスジューサーは電気入力信号を音声環境から生成
する。入力フィルターはフィードバック成分を電気入力
信号から除去して濾過された入力信号を送り、フィルタ
ーは基準信号に従ってフィードバック成分を除去するよ
うに作動し且つ選別して適応可能な濾過特性を備えてい
る。

【００１７】信号プロセッサーは、濾過された入力信号
を処理して処理された信号を生成する。遅延回路は、処
理された信号を遅延して、遅延され処理された信号を生
成する。レシーバーは処理された信号を受信し且つ処理
された信号を音声出力信号に変換する。基準信号手段
は、遅延され処理された信号を得て、それを用いて基準
信号を生成する。信号プロセッサーに結合されている適
応フィルターはフィードバック成分を電気入力信号から
除去し、適応フィルターは選別して適応可能な濾過特性
を備えている。適応フィルターに結合されているユーザ
制御手段は、適応フィルターに、ユーザに対応して処理
された信号と電気入力信号に基づいて適応可能な濾過特
性を選別して調整させる。

【００１８】別の代替実施態様に於いて、本発明は、最
初の入力成分を含んでいて且つ聴覚補助装置から生じる
フィードバック成分を含んでいる音声環境で人に依って
用いられるように適応される聴覚補助装置を提供する。
入力トランスジューサーは電気入力信号を音声環境から
生成する。フィルターは、入力信号を受信し、なおか
つ、選ばれたフィードバック信号成分をフィードバック
基準信号に従って入力信号から除去して、濾過された入
力信号を生成する。信号プロセッサーは、濾過された入
力信号を処理して、処理された信号を生成する。第１遅
延回路は処理された信号を受信し且つ遅延され処理され
た信号を生成する。

【００１９】プローブ・ゼネレーターは予め設定された
信号を生成する。プログラム設定可能な利得をもつ第１
加算増幅器は、信号の制御される混合成分を含んでいる
出力信号を生成する。第１加算増幅器の出力に接続され
ているレシーバーは出力信号に対応する出力音を生成す
る。第２加算増幅器は信号の制御される混合成分を生成
する。第２遅延回路は第２加算増幅器の出力を受信し且
つフィードバック基準信号を生成する。ユーザ制御手段
はユーザに対応するユーザ作動信号を選別して生成す
る。

【００２０】入力フィルターと第１と第２の加算増幅器
に接続されている適応フィルターはフィルターの濾過特
性の適応性を制御し、適応フィルターはユーザ作動信号
のための入力を含んでいて、適応フィルターは、(i)第
１加算増幅器が予め設定された信号を出力信号に混合し
て、入力信号が出力トランスジューサーとマイクロフォ
ンの間のフィードバック・パスから誘導される予め設定
された信号に対応する既知のフィードバック成分を含む
ようにし、(ii)第２加算増幅器が予め設定された信号を
その出力に混合して、基準信号がその遅延された成分を
含むようにし、(iii)入力フィルターの濾過特性が入力
信号の既知のフィードバック成分に従って急速に適応
し、なおかつ、フィードバック基準信号とエラー信号が
濾過された入力信号から抽出されて、入力フィルターが
入力信号のフィードバックを除去するように作動するフ
ィードバック・パスの特性に濾過特性が適応されるよう
にするために、ユーザ作動信号に対応している。

【００２１】代替実施態様に於いて、本発明はフィード
バック除去機能とノイズ濾過装置を具備する聴覚補助装
置を提供する。マイクロフォンは入力信号を生成する。
入力フィルターはフィードバック成分と好ましくないノ
イズを入力信号から除去して濾過された入力信号を生成
し、フィルターは基準信号に従ってフィードバック成分
を除去するように作動し且つ選別して適応可能な濾過特
性を備えている。増幅器は濾過された入力信号を増幅し
て処理された信号を生成する。遅延回路は処理された信
号を遅延して、遅延され処理された信号を生成する。

【００２２】遅延回路に接続されている出力トランスジ
ューサーは遅延され処理された信号に対応する出力信号
を生成する。基準信号手段は、遅延され処理された信号
を得て、それを用いて基準信号を生成する。適応フィル
ターは聴覚補助装置のユーザに依って作動される信号に
対応してフィルターの濾過特性に急速に適応する。適応
フィルターは、予め設定された信号を遅延され処理され
た信号に加えて、出力トランスジューサーに既知の成分
を含んでいる出力信号を生成させて、既知の成分がフィ
ードバック・パスを経由してマイクロフォンに移動する
ようにし、入力信号が既知の成分に対応する既知のフィ
ードバック成分を含むようにするために、急速適応中に
作動できるプローブ・ゼネレーターと、プローブ・ゼネ
レーターから既知の成分に対応するフィードバック基準
信号と好ましくないノイズ基準信号を入力信号から得て
それらを基準信号に加え且つそこでは基準信号が遅延さ
れ処理された信号と入力信号の既知の成分と好ましくな
いノイズ基準信号を含んでいる手段と、エラー信号を濾
過された入力信号から得るエラー信号手段と、なおか
つ、フィルターがユーザに依って制御される時にユーザ
環境のほとんどのノイズ条件とフィードバック・パスの
特性に相応して適応されていて、好ましくないノイズが
入力信号のほとんどを占めている時に、急速適応が作動
される場合に、フィルターが入力信号の既知のフィード
バック成分を除去し且つ好ましくないノイズを濾過する
ために、基準信号とエラー信号に対応して濾過特性の適
応性を制御する手段を搭載している代替実施態様に於い
て、本発明はフィードバック成分を除去する方法を提供
する。電気入力信号は最初の入力成分を含んでいて且つ
フィードバック成分を含んでいる音声環境から生成され
る。電気入力信号は処理された信号を生成するために処
理される。レシーバーは処理された信号を受信し且つ処
理された信号を音声出力信号に変換する。フィードバッ
ク成分は、選別して適応可能な濾過特性を備えた適応フ
ィルターを用いて電気入力信号から除去される。適応フ
ィルターは、ユーザに対応して処理された信号と電気入
力信号に基づいて適応可能な濾過特性を選別して調整す
る。

【００２３】代替実施態様に於いて、本発明は聴覚補助
装置の入力信号のフィードバックを除去し且つ好ましく
ないノイズを濾過する手段を提供する。入力フィルター
は、基準信号に従って入力信号からフィードバック成分
を除去し、聴覚補助装置に依る増幅のために濾過された
入力信号を提供するように作動され、フィルターは適応
可能な特性を備えている。濾過された入力フィルター
は、増幅されて、処理された信号を生成する。基準信号
は、処理された信号から得られて、入力フィルターに送
られる。濾過特性はシステムのユーザに依って制御され
る時に急速に適応される。

【００２４】急速適応は、予め設定された信号をシステ
ムの出力に送って、予め設定された信号がフィードバッ
ク・パスを経由して聴覚補助装置の入力に移動するよう
にして、入力信号が予め設定された信号に対応する既知
のフィードバック成分を含むようにし、なおかつ、基準
信号に急速適応中に予め設定された信号に対応する成分
を含む信号と好ましくないノイズに対応する成分を含ん
でいる入力信号から得られた信号を加えて、基準信号が
処理された信号と予め設定された信号と濾過特性の適応
中に於ける入力信号からの成分を含むようにし、なおか
つ、濾過特性に適応する際に用いられるエラー信号、濾
過された入力信号から抽出されたエラー信号を受信し、
なおかつ、基準信号とエラー信号に従って濾過特性に急
速に適応して、濾過特性が適応時に入力信号のフィード
バック・パスと好ましくないノイズの特性に従って入力
信号から既知のフィードバック成分を除去し且つ好まし
くないノイズを濾過するように適応されるようにする。

【００２５】

【実施例】図１を見ると、聴覚補助装置10はユーザの耳
12に組み込まれている“後耳”の補聴器となるように図
示されている。好まれる聴覚補助装置10は聴力に障害の
ある人達を主として意図された補聴器であるが、他のタ
イプの聴覚補助装置も想定されている。例は、高騒音環
境または或る高いレベルの了解度のスピーチが希望され
る他の環境の人達に依って用いられることを意図された
耳覆いを具備している。他のタイプの補聴器も想定され
ている。本発明と同じように作動する装置も“内耳”補
聴器と“内管”補聴器になると考えられる。聴覚補助装
置10はハウジング12に組み込まれている。マイクロフォ
ン16は、音声信号、例えば聴覚補助装置10の着用者の周
囲から発生する音を受信する位置でハウジング12に組み
込まれている。

【００２６】レシーバー18はハウジング12に組み込まれ
ているので、それは、好都合にイアーピース20を経由し
て、増幅された音を着用者の耳12に伝えることができ
る。スイッチ22、好ましくはプッシュボタン・スイッチ
は、ユーザが触れることができるハウジング12の外側に
組み込まれている。スイッチ22は、聴覚補助装置10のユ
ーザが、聴覚補助装置10の機能を制御して、聴覚補助装
置10のユーザの周囲から発するフィードバックを除去す
るように適応することを可能にする。

【００２７】図２はユーザの耳12の周囲で作動する聴覚
補助装置10の図解／ブロック図である。聴覚補助装置10
は音声信号（音）をユーザの周囲から受信する。ユーザ
の音声環境には、関心のある信号、例えば、スピーチを
含んでいる音声入力信号24と、フィードバック信号26が
含まれている。これらの信号は一般的に音声信号なの
で、それらは“波状の”線で表されている。

【００２８】フィードバック信号26は、補聴器のスピー
カー、聴覚補助装置10のレシーバー18から放出する音声
出力信号28をから生成する。音声出力信号28は、聴覚補
助装置10の周囲に、聴覚補助装置10のハウジング14（図
１に図示されている）を経由して、ユーザの身体組織
に、空中、または任意のそれらの組み合わせを経由して
戻る。このプロセスで、音声出力信号28は、その最初の
条件から、減衰され、変形され、または変質される。こ
のプロセスは、転送機能Hfを備えたフィードバック・パ
ス30として図２に図示されている。

【００２９】従って、好ましい音声入力信号24と好まし
くないフィードバック信号26は共にマイクロフォン16に
現れ且つ聴覚補助装置10に依って処理されるように使用
できる。聴覚補助装置10は、好ましい変形を音声入力信
号24に提供するように一般的に用いられる信号プロセッ
サー32をを具備している。この変形は転送機能Hsとして
表されている。例えば、補聴器の実施態様に於いて、信
号プロセッサー32はユーザの聴力障害を補償するために
必要な周波数で選別した増幅を提供すると思われる。

【００３０】別の例に於いて、信号プロセッサー32は、
聴力障害のないユーザに高い了解度を与える好ましい信
号処理機能を提供すると思われる。信号プロセッサー32
は、Mangold などのアメリカ特許 No.4,425,481 の信号
プロセッサー、または Engebretson などのアメリカ特
許 No.4,548,082 の補聴器、信号供給装置、聴力障害を
補償するシステム、および方法に図示されているデザイ
ン、または補聴器アプリケーションに於いて入力信号の
増幅に適した任意の他の既知のデザインになることがで
きる。代わりに、信号プロセッサー32は単純に増幅器に
なることができる。

【００３１】適応フィルター34と加算ジャンクションか
ら構成する入力フィルターは聴覚補助装置のフィードバ
ックを除去するように適応する。適応フィルター34は信
号プロセッサー32の出力を入力として受信する。適応フ
ィルター34の出力は、この出力がマイクロフォン16に依
って送られる電気信号から除外される加算ジャンクショ
ン36に送られる。適応フィルター34には、適応フィルタ
ー34の濾過特性に適応するために用いられる信号プロセ
ッサー32の電気入力信号も送られる。適応フィルター34
の接続とオペレーションは、ここで述べられるように従
来の技術では普通のことである。聴覚補助装置を用いる
フィードバックに於ける適応性濾過は、周知のことであ
り、なおかつ、Bustamante, Diane K., Worrall, Thoma
s L. とWilliamson, Malcolm J., の補聴器の音声フィ
ードバックの測定と適応抑制、ICASSP 1989 会報 pp. 2
017-2020, IEEE (1989) に説明されていて、なおかつ、
それはここで引例に依って包含されている。ユーザ操作
コントロール38は適応フィルター34を制御するために与
えられている。或る好まれる実施態様では、ユーザ操作
コントロール38は、スイッチ22、好ましくはプッシュボ
タン・スイッチになる。適応フィルター34は、フィード
バック信号26がユーザ環境に多く存在する時に、フィー
ドバック信号26を聴覚補助装置の信号処理パスから除去
するように効果的に適応する。

【００３２】すなわち、フィードバック信号26が音声信
号24より遥かに大きい時に、または音声信号24が環境に
存在しない時に、適応フィルター34は、既知の適応性濾
過方法と技術に従って、加算ノード36に於けるフィード
バック信号26と実質的に等しい信号を除外するために、
機能Haを転送するように容易に調整される。これは、フ
ィードバック信号26を聴覚補助装置10の処理パスから効
果的に除去し、なおかつ、フィードバック信号26がレシ
ーバー18に依って再生されることを防止し且つユーザの
耳12に到達することを防止する。

【００３３】ユーザ操作コントロール38は、聴覚補助装
置10のユーザが適応フィルター34の適応を或る状態また
は或る条件の場合にだけ実施できるように与えられてい
る。適応フィルター34は、フィードバック信号26を信号
処理パスから除去するように聴覚補助装置10で常に作動
できる。しかし、適応フィルター34がその濾過特性すな
わち適応性を変えることは常に望まれているわけでな
い。音声信号24が環境に多く存在する時に、適応フィル
ター34の適応は好ましい信号、すなわち音声信号24を除
去する傾向を示す。従って、ユーザは、適応フィルター
が適応する時に、聴覚補助装置10の適応中の時間または
間隔を選択するために、ユーザ操作コントロール38を使
用できる。普通、ユーザは、フィードバック信号26が環
境の音声信号24を多く占める時間または状態を選択す
る。

【００３４】図３は聴覚補助装置10の代替実施態様を示
している。図３の聴覚補助装置10は、プローブ・ゼネレ
ーター40と加算ノード42を加えていることを除けば図２
の聴覚補助装置10と同じである。比較的静かな期間に於
いて、または環境に音声信号24の僅かな成分が存在する
時にフィードバック信号26に更に効果的に適応するため
に、ユーザは、ユーザ操作コントロール38を用いて、適
応フィルター34をその濾過特性に適応させ且つプローブ
・ゼネレーター40に加算ノード42の信号プロセッサー32
の出力と加算される予め設定された信号44を導かせるこ
とができる。これは、予め設定された成分をマイクロフ
ォン16のフィードバック信号26にフィードバックされる
音声出力信号28に送る。フィードバック信号26に於ける
予め設定された信号44の存在は、環境からの音声信号24
がない時に、フィードバック信号26を環境から除去する
ために、その濾過特性に適応する際に適応フィルター34
を支援する。好都合に、プローブ・ゼネレーター40は、
予め設定された信号46を適応フィルター34に直接印加し
て、適応プロセスを支援する。

【００３５】図４は本発明に従う聴覚補助装置10の代替
実施態様を示している。聴覚補助装置10は、マイクロフ
ォン16、適応フィルター58を備えた入力フィルター48、
信号プロセッサー32、遅延回路50、加算ノード52、レシ
ーバー18、プローブ・ゼネレーター40、加算ノード54、
遅延回路56、ユーザ・スイッチ入力24aに依って制御さ
れて図示されているユーザ操作コントロール60を具備し
ている。加算ノード52と54はプログラム設定可能な利得
を備えているので、入力信号の混合が制御されることが
できる。好まれる実施態様に於いて、ユーザ操作コント
ロール60は、加算ノード52と加算ノード42とプローブ・
ゼネレーター40の利得を制御する。図４にフィードバッ
ク・パス30と加算ジャンクション62が図解されている。
加算ジャンクション62は関心のあるフィードバック信号
26と音声信号24の環境に於ける結合を図解している。

【００３６】フィードバック信号26と音声信号24は共に
マイクロフォン16に印加される。マイクロフォン16は、
入力フィルター48に依って濾過され次に信号プロセッサ
ー32に印加される対応する電気入力信号y(n)を生成す
る。信号プロセッサー32の出力は、遅延回路50で遅延さ
れ次に加算ノード52に印加され、その出力はレシーバー
18に印加される。レシーバー18は補聴器ユーザのために
濾過された音28を生成する。遅延回路50の出力も加算ノ
ード42に印加され、それは順にその出力を遅延回路56に
印加する。遅延回路56の出力、信号d(n)は、入力フィル
ター48の内部に組み込まれている適応フィルター58の基
準信号に印加される。更に詳細に次に説明されるよう
に、適応フィルター58は基準信号d(n)に対応する出力信
号x(n)を提供する。出力x(n)は、加算ノード64に於い
て、y(n)の入力信号から除外される。正しく適応される
時に、適応フィルター58は、信号y(n)のフィードバック
成分が加算ノード64で除外されるようにするので、信号
プロセッサー32に印加される信号にはフィードバックが
実質的にないので、フィードバックの増幅を実質的に防
止することになる。プローブ・ゼネレーター40は、予め
設定された信号66、好都合に既知の広帯域ノイズ信号
を、適応フィルター58で使用するために生成する目的の
ために与えられている。更に詳細に次に説明されるよう
に、プローブ・ゼネレーター40のノイズ信号出力は、レ
シーバー18の出力で既知の広帯域音を与えるために、加
算ノード52を経由してレシーバー18に印加される。ノイ
ズの成分はフィードバック・パス30を通ってマイクロフ
ォン16に進み、そこで、それはフィードバック成分26を
信号y(n)に関係付けさせる。プローブ・ゼネレーター40
は同じ信号68を遅延回路56に加算ノード54を経由して送
る。遅延回路56は順に遅延された信号d(n)を適応フィル
ター58の基準入力に送る。適応フィルター58は、加算ノ
ード64の出力から抽出される、エラー信号e(n)に対応し
てその特性を適応する。遅延回路50はフィードバック・
パスのフィードバック信号とマイクロフォン16に達する
音声信号との相関関係を分離するために与えられている
が、遅延回路56はフィードバック・パスの純粋な遅延と
整合するために与えられている。これは、適応フィルタ
ー58のエラー信号入力に印加されるエラー信号e(n)が、
加算ノード64を通る任意の除去されないフィードバック
信号にプラスして関心のある音声信号に実質的に比例す
るようにする。遅延回路50に依って誘導される遅延は数
ミリ秒以上の単位に好都合になるが、遅延回路56からの
遅延は、レシーバーから入力信号に戻る時にフィードバ
ックの純粋な遅延と整合するように調整されるので、１
または２ミリ秒の単位になる。

【００３７】ここで図５を見ると、図４の聴覚補助装置
に於けるフィルター58としての使用に適した適応フィル
ター70の例が図解されている。適応フィルター70は入力
データd(n)72を受信する。入力データd(n)はブロック74
で予備処理される。予備処理の次に、どんな場合でも、
適応フィルター70は、複数のタップ 1,2,3...N と複数
の対応するタップ係数 C(1),C(2),C(3)...C(N) を含ん
でいる。動作時に、タップは、データ U(n)=[u(n),u(n-
1),u(n-2)...u(n-N+1)] のベクトルを時間ｎで保持す
る。データ・ベクトルU(n)は基準信号入力d(n)から得ら
れる。各々タップ係数C(N)はタップ係数ベクトル Ha(n)
=[ha(n,1),ha(n,2),ha(n,3)...ha(n,N)]のエレメントに
対応している。フィルター58は、データ・ベクトルU(n)
と係数ベクトルHa(n)に於いて対応するエレメントを掛
け算する手段を具備して、対応する積ベクトル P(N)=[P
(1),P(2),P(3)...P(N)] を与える。この積ベクトルはフ
ィルター出力信号x(n)を与えるために時間ｎで加算され
る、ここで、x(n)=[Ha(n)]tU(n)であり、ｔはベクトル
転置に等しい。適応フィルター70は、従って、基準信号
d(n)とタップ係数ベクトルHa(n)の関数である出力信号x
(n)を任意に与えられる時間に送るように作動する。

【００３８】フィルター58が適応する時に、更に詳細に
次に説明されるように、Ha係数ベクトルは、フィルター
のそのエラー信号入力に達するエラー信号e(n)を最小限
にするために更新される。係数ベクトルは、y(n)、時間
ｎとx(n)の時のフィードバックにプラスした音声信号、
適応フィルター58の出力すなわちe(n)²の間で２乗され
た差の推定値を最小限にするために更新される、ここで
e(n)=y(n)-x(n)である。最小平均２乗(LMS)を用いて、
時間 n+1、Ha(n+1) で更新された係数ベクトルの適応
は、Ha(n+1) = h(n) + μ x e(n) x U(n) に依って計算
される、ここでμはフィルターの適応速度を制御する適
応パラメータである。極性またはサインサイン適応を用
いると、それは Ha(n+1) =（Ha(n) + u x [sign[e(n) x
U(n)]）に依って計算される。この式で“x”は掛け算
を表している。

【００３９】聴覚補助装置10は、フィードバック除去基
準に適合するように、フィルター58の適応を与えるため
に、３つの基本モードの任意の１つで作動できる。或る
モードのオペレーションに於いて、適応はユーザ操作コ
ントロール60に依るユーザ作動になり且つ急速に作動さ
れる。急速適応中に、ユーザに依るスイッチ作動の直後
に、プローブ・ゼネレーター40はユーザ操作コントロー
ル60に依って立ち上げられ、なおかつ、加算ノード52の
利得は、既知のフィードバック信号を増幅器の出力と混
合するために、ユーザ操作コントロール60に依ってセッ
トされる。

【００４０】出力遅延回路50との関係は一定に保たれ
る。実質的な影響は、フィードバック・パスの周波数応
答の正確な識別を可能にするために、ハイ・レベルのプ
ローブ・ノイズを与えるようにセットされる。聴覚補助
装置の最大出力を下回る約40dBの既知のフィードバック
信号の強度が適当のようにみられた。同時に比較的大き
い値にユーザ操作コントロール60に依ってセットされる
適応フィルター58の適応制御パラメータμは、既に現れ
ている時に、高速集中と適応を与えて、発振性のフィー
ドバックを停止する。フィルターがほぼ完全に集中され
ると、μは小さい値に減少されるので、適応は正確な集
中を導く低速の速度で進行する。

【００４１】この急速適応間隔は好都合に約１秒以下に
なるようにデザインされている。前述の２段階適応は、
μが大きい値を保つ時に、フィルターがほぼ完全に集中
され且つ適応プロセスそのものが好ましくないノイズと
歪みを信号に加えると、フィルターは適応を続けるので
好ましいことである。適応の後の段階の小さいμの値
は、更に正確な集中を可能にし且つ好ましくないノイズ
と歪みを減少する。２段階適応プロセスは急速で且つ正
確な集中を十分に提供すると考えられるが、３段階以上
も希望または要求される場合に使用されることができる
ので、発明は２段階プロセスに限定されるわけでない。
複数の段階の適応は、サインサイン演算が用いられる時
に特に重要になる、何故ならば、適応速度と適応ノイズ
はμの大きさに全体的に依存し、LMSを用いるとe(n)の
大きさも適応速度と適応ノイズに影響するからである。

【００４２】どんな場合でも、急速適応間隔が終了する
と、レシーバー18に印加されていた既知のフィードバッ
ク信号はオフに切り替えられるか或いは非常に低いレベ
ルにセットされ、そのオペレーションの他のモードに従
って、聴覚補助装置は、次に説明されるように作動する
ようにセットされる。聴覚補助装置10は、フィルター58
がフィルターの特性の変動に相応して調整するように連
続して適応する低速適応モードで作動するユーザ操作コ
ントロール60に依ってもセットされることができる、ま
たは急速または低速適応モードが再始動される時まで濾
過係数が固定または凍結された状態でセットされるかも
知れない。低速適応モードに於いて、フィルター58の適
応パラメータμは比較的小さい値にセットされ、なおか
つ、加算ノード52の利得はレシーバー18にアプリケーシ
ョンに適した非常に低いプローブ・フィードバック信号
を与えるように調整される。

【００４３】好都合に、しかしそれを限定せずに、急速
適応は低速適応の速度より約32倍はやくなる。完全に、
既知のフィードバック信号は、それを補聴器のユーザが
聞くことができないが、適応フィルターが集中された状
態を保つことができるようにフィードバック・パスを十
分に励磁できる信号を送る十分な高さに調整される。一
般的に、最大聴覚補助装置出力から約60dB低い既知のフ
ィードバック信号強度が、この趣旨に適していると考え
られた。しかし、フィードバック信号が聞き取れない速
度にまで十分に減速されることができない場合、例えば
或る周波数をほぼ日常的に感じる補聴器のユーザのケー
スに於いて、それは低速適応中にオフに切り替えられる
ことができる。

【００４４】フィードバック信号がオフの時に、集中に
要求される広帯域信号は、スピーチまたは他の適当な周
囲の音から入ってくる。しかし、スピーチまたは他の広
帯域信号がマイクロフォンに現れない間隔に於いて、フ
ィルター58は分岐する。従って、低速適応が与えられて
いるけれども、プローブ・ゼネレーター40がオフに切り
替えられているケースに於いて、ユーザ操作コントロー
ル60は、信号レベルを１つまたは複数の補聴器チャンネ
ルでモニターする回路を好都合に搭載しているので、指
定しきい値を越える広帯域入力の不在を検出できる。該
間隔に於いて、ユーザ操作コントロール60は、プローブ
18と加算ノード52を自動的に作動し、フィルターが再び
集中されて次に再びオフに切り替えられることができる
十分な長さで短くて固定された間隔に低レベルの既知の
フィードバック信号を送ることができる。

【００４５】低速適応動作中に、聴覚補助装置10は補聴
器のユーザのために周囲の音を普通に増幅する。従っ
て、低速適応動作は、係数が凍結されている場合にフィ
ルターの不整合とフィードバックの漏洩を事実上生成す
るフィードバック・パスの僅かな遅い変動を、適応フィ
ルター58が連続して追従することを可能にするので、ユ
ーザ作動急速適応間隔中に連続基準の低速モードの聴覚
補助装置の作動が好まれると思われる。従って、本発明
に従って構成される聴覚補助装置は、ユーザ作動急速適
応が必要になる時の数を最小限に保ち、なおかつ、ユー
ザの聴覚作用が急速適応を実施するために妨げられる間
隔を対応して最小限にする。

【００４６】従って、前述のように、本発明はフィード
バックを除去する聴覚補助装置10を提供し、そこでは、
それは低速適応モードで作動されている時にフィードバ
ック・パスの段階的な変動に追従して補償できて、なお
かつそこでは、ユーザは急速適応を作動するので、聴覚
補助装置は、ユーザ環境の音声条件がはやく変動する時
または補聴器の取付状態が乱れているのでフィードバッ
ク・パス30の特性が変動する場合に要求されると思われ
る、そのフィードバック除去特性に於いて現実的な再調
整を急速に行うことができる。

【００４７】この聴覚補助装置は、聴覚補助装置のフィ
ードバック応答の変動を検出する特殊な回路を必要とし
ないところがGraupeなどの818に開示されている聴覚補
助装置より優れていて、なおかつ、それはユーザの聴覚
作用を妨げずに聴覚補助装置のフィードバック除去特性
を段階的に追従して更新できるので優れている。更に、
ユーザは、Graupeなどの818に開示されている聴覚補助
装置に現れると考えられる、制御されないフィードバッ
クが検出されず且つ修正されない状態で進む可能性をな
くするために、急速適応を作動する時を完全に制御する
ことができる。

【００４８】ここで図６を見ると、フィードバック除去
と暗騒音濾過機能が共に与えられている聴覚補助装置80
として発明の１つの実施態様が図示されている。前述の
ように、環境の騒音は、一般的にスピーチである関心の
ある信号を聞こうとするユーザの機能を妨げるレベルに
ノイズが増幅される、補聴器のユーザにとって現実の問
題である。一般的に、補聴器のユーザにとって最も大き
い問題となる暗騒音のタイプは“固定暗騒音”であり、
これは、走行中の自動車、汽車、飛行機、または運転中
のファンまたは機械に付随するノイズのように近固定ス
ペクトル特性をもつ比較的長い期間のノイズとして定義
されることができる。

【００４９】この環境的な騒音は、補聴器システムの入
力から除去されないと、関心のある信号を理解しようと
するユーザの機能を妨げるだけでなく、ユーザを悩ませ
時には物理的な苦痛を与える場合もある。前記の同時係
属出願に開示されているノイズを濾過する聴覚補助装置
は、作動時にその濾過特性に急速に適応して周囲のほと
んどのノイズ条件と整合するユーザ作動適応入力フィル
ターを一般的に具備している。聴覚補助装置は、適応フ
ィルターの基準入力としてマイクロフォンの入力信号を
使用していて、なおかつ、実質的に好ましくない固定暗
騒音だけ、ユーザに依って定められて、周囲に現れる間
隔で作動される。フィルターは、従って、入力信号の好
ましくない固定暗騒音成分を除去するように急速に適応
する。その聴覚補助装置は、固定暗騒音の特性の段階的
な変動が調整されると思われるオペレーションの低速適
応モードを更に具備している。

【００５０】本発明の聴覚補助装置80は、補聴器システ
ムの入力信号からのフィードバックの除去と好ましくな
い固定暗騒音の濾過を共に提供するものである。図６に
図示されているように、聴覚補助装置80は、図４に図示
されている聴覚補助装置10と一般的に同じ構造である。
従って、聴覚補助装置10の構成要素に対応する聴覚補助
装置80の構成成分は“主な”部品を除けば図４と同じ参
照数字が付いている。聴覚補助装置80は、しかし、図４
の聴覚補助装置の構成要素に加えて、加算ノード82と遅
延回路84を具備している。

【００５１】遅延回路84は、入力信号y(n)を遅延し、遅
延された入力信号y'(n)を加算ノード82に与える。加算
ノード82は、遅延された信号y'(n)をd(n)信号に加え、
加算された信号を適応フィルター58'の基準信号入力に
加える。遅延回路84はy'(n)との相関関係を取り除くよ
うに機能し、これは固定暗騒音基準信号をフィルター5
8'に１次信号y(n)から与える。

【００５２】聴覚補助装置80は、聴覚補助装置10と同じ
３つの基本モードのオペレーション、すなわち、ユーザ
作動急速適応モード、連続低速適応モード、固定非適応
モードを備えている。従って、それは、更に詳細に次に
説明されるように、更なる暗騒音濾過と適応機能を除け
ば聴覚補助装置10と全く同様に作動する。そのように構
成されているので、聴覚補助装置80は、フィードバック
の除去に関して聴覚補助装置10と同様に作動するが、好
ましくない固定暗騒音も入力信号から濾過するように作
動できる。更に特に、適応中に、適応フィルター58'
は、遅延回路56'に依って表されているd(n)信号だけで
なくy'(n)基準信号にも、その濾過特性を調整するため
に対応している。

【００５３】前記の同時係属出願の聴覚補助装置のよう
に、暗騒音基準信号y'(n)が多い時のこれらの時間間隔
中に、少なくとも平均して、総基準信号の基準信号y'
(n)成分は、フィルター58に、入力信号y(n)のこの成分
を調整させる。従って、聴覚補助装置は、固定暗騒音が
ユーザ環境に多く存在する時にだけ急速適応のために好
都合に作動される。フィルター58'は、従って、その特
性がフィードバックを除去するだけでなく好ましくない
固定暗騒音を１次y(n)信号入力から濾過するために調整
されるように適応する。

【００５４】更に、低速適応モードで作動している時
に、y'(n)ノイズ基準信号入力成分は、適応フィルター5
8が、好ましくない固定暗騒音を入力から濾過する特性
に対応するようにさせる。y'(n)とy(n)の相関関係を遅
延回路84に依って分離すると、適応フィルター58'が関
心のある好ましい信号を濾過するためにその濾過特性を
調整されることを防止し、なおかつ更に、低速の速度の
適応は、好ましくない固定暗騒音が、一般的にスピーチ
に存在する、関心のある信号の長い時間の期間に対し
て、マイクロフォン16'の入力に最も頻繁に現れるの
で、フィルター58'の全体的な実質的な調整が好ましい
設定条件に向かうようにする。

【００５５】本発明の聴覚補助装置80は、従って、好ま
しくない固定暗騒音またはフィードバック条件あるいは
その両方の変動に相応する調整のために濾過適応プロセ
スを選択し制御するために、補聴器のユーザの知的感覚
を利用する聴覚補助装置を提供する。本発明の聴覚補助
装置は、補聴器ユーザが補聴器の濾過特性を制御できる
ので、なおかつ、濾過特性が補聴器デザインに設定され
ている予めプログラム設定され固定された基準と逆行す
るユーザのニーズと要望に直接対応して変更されるの
で、暗騒音を濾過する場合にGraupeなどの721に開示さ
れている聴覚補助装置より更に好ましいと考えられる。

【００５６】特に、本発明の聴覚補助装置は、好ましく
ないノイズが入力信号に多く存在しても、ユーザは急速
適応を作動すれば除去されるように試みられる“好まし
くない”暗騒音を設定できるようにして提供している。
更に、連続適応モードは、変動する環境の暗騒音に連続
して適応するというGraupeなどの721に開示されている
聴覚補助装置の優れた特性も提供し、同時にユーザが聞
き取れる濾過特性の急激な変動が連続して現れるGraupe
などの721に開示されている聴覚補助装置に依って生成
される悩ましい“ポンプ”ノイズを同時に除去してい
る。更に、本発明の聴覚補助装置は、Graupeなどの721
に開示されている聴覚補助装置のオペレーションに必要
な回路、ユーザ環境に於けるスピーチの有無を検出する
回路を要求しないので、Graupeなどの721に開示されて
いる聴覚補助装置よりデザイン的に単純になり且つコス
ト的にも安くなる。

【００５７】図７を見ると、聴覚補助装置10と50の両方
の方法が単純化されたブロック・ダイアグラム・フロー
チャートの形態で図示されている。図７に一般的に図示
されているように、この方法は、フィルター58が最初の
濾過構成に相応して始動されるステップ90から、例えば
聴覚補助装置の立ち上げから開始する。フィルターは、
特性が固定される或いはフィルターが連続基準で低速で
適応するようにセットされることができる(92)。ブロッ
ク94は、固定された特性またはフィルターが低速で適応
するようにセットされている場合に低速で変動する特性
で、入力信号を濾過するフィルター58または58'のオペ
レーションを示している。

【００５８】フィルターは、ユーザが、ブロック96に依
って図示されているように、フィルター58または58'を
作動して急速に適応しない限り且つそれまで、この状態
で作動を続ける。聴覚補助装置10の場合、ユーザは、急
速調整でフィードバック増幅を除去するために、フィー
ドバック作用が認識または感じられる或いはその両方の
状態の時に急速適応を作動する。聴覚補助装置80の場
合、ユーザは、変動されたフィードバック条件に対応し
て或いは聴覚補助装置のノイズ濾過特性を変更するため
に、聴覚補助装置を作動して急速に適応する。

【００５９】何れかのケースに於いて、ユーザは、好ま
しくない暗騒音が環境に多く存在する時にだけ急速適応
を好都合に作動して、フィルターが好ましくないノイズ
を濾過する趣旨のために最適の特性になるように調整で
きる。ブロック94でも注目されたように、複数段階の急
速適応プロセスが用いられている。急速適応が終了する
と、フィルターは、固定特性または低速適応で作動する
ようにセットされて戻り(92)、なおかつ、正規の濾過オ
ペレーションに戻る(94)。

【００６０】フィルター58または58'がその正規の濾過
モードのオペレーションで濾過している時に低速適応に
セットされると、適応は、濾過応答に於ける急激な変動
がユーザに依って感じられることがなく、Graupeなどの
721に開示されている前述の聴覚補助装置のユーザを悩
ませる“ポンプ”音を防止すると同時に、フィルター58
または58'が大半のフィードバックとノイズ条件に対し
て段階的に調整できるペースで設定される。低速適応に
於いて、この方法は、従って、低い聞き取れないレベル
またはオフにセットされるようにプローブ・ゼネレータ
ー40を設定する。オフにセットされると、この方法は、
環境の広帯域信号がフィルターの集中を妨げる状態で存
在していない場合に、それを低いレベルで再び作動する
ように設定する。

【００６１】特定のフィルターの実施態様について述べ
られてきたが、発明はこれに関して限定されないことが
理解されるものとする。最小変動時間領域フィルター、
増分されるKalmanノイズ・フィルター、またはWienerフ
ィルターのようなアナログまたはデジタル濾過回路が、
フィルター58または58'に使用されることができる。代
わりに、フィルターは調整可能なノッチ・フィルターに
なることもできる。該フィルターの例は、次に示す資
料、すなわち、Sage と Melsa の通信と制御のアプリケ
ーションに依る推定理論 McGraw Hill (1971)、N. Leve
nson と N. Wiener の固定時間シリーズの挿入と平滑化
MIT Press (1964)、Y. Z. Tsypkin の学習システムの
理論の基本 Academic Press, N.Y., N.Y. (1973)、M. S
chwarz とL. Shaw の信号処理 McGraw Hill, N.Y., N.
Y.(1975)、および D.E. Johnson とJ.L. Hillburn の能
動性フィルターの急速の現実的なデザイン John Wilev
& Sons, N.Y., N.Y. (1975) に説明されている。適切な
デジタル・フィルターの例は、D. Graupe のタイム・シ
リーズ分析、識別と適応濾過 Krieger Publishing Co.,
Melba, FL. (1984), pp. 20-100 の文献に見受けられ
る。

【００６２】本発明は、聴覚補助装置の技術に対するそ
のアプリケーションに於いて特に有用であるとともに、
ほとんどの聴覚補助装置に於いて更に一般的なアプリケ
ーションになることを示している。図８を見ると、聴覚
補助装置100と一般的に表されている他のアプリケーシ
ョンに用いられる本発明の適応フィルターが図示されて
いる。入力信号102のソースは、フィードバックの好ま
しくない成分を除去するために濾過されるように試みら
れる適応フィルター58または58'に入力信号を与えてい
る。入力信号ソース102は、放声聴覚補助装置または装
置オペレーターのヘッドセット、例えば、戦闘機のパイ
ロットまたはタンクのオペレーターのヘッドセットのマ
イクロフォンになると思われる。

【００６３】このようなケースでは、除去されるように
試みられる暗騒音は、操作される装置のノイズ、例え
ば、前述の例に関して、ジェット機の操縦室またはタン
ク内部に存在するノイズがある。フィードバック・パス
は、放声聴覚補助装置の拡声器から聴覚補助装置のマイ
クロフォンに、またはヘッドセットのレシーバーからヘ
ッドセットのマイクロフォンに向かうと思われる。この
ようなケースに於いて、フィルター58または58'は、マ
イクロフォンのスピーチ成分の装置のノイズを濾過し且
つ任意のフィードバックを除去するために用いられるこ
とができるので、増幅／通信の了解度を高めることがで
きる。ブロック104は、聴覚補助装置100の増幅とレシー
バー／拡声器の要素を一般的に表している。

【００６４】フィルター10の前述のアプリケーション
は、特定の条件を限定することを意図されておらず、フ
ィルター58または58'が組み込まれる可能性がある幅広
い信号濾過アプリケーションを単純に図示しているだけ
である。この点に関して、フィルター58または58'は、
信号処理ストリームの任意の位置に応用されることがで
きて、なおかつ、入力信号のソースの近くのアプリケー
ションに限定されるわけでない。例えば、それは他の信
号処理回路のダウンストリームに実施されることができ
ると思われる。

【００６５】

【発明の効果】発明はその好まれる形態を越えて説明さ
れてきたが、当業者は、種々の変更と修正が次に示す特
許請求項に記載されている発明の精神と範囲を逸脱せず
に、そこに加えられることができることを認めると思わ
れる。

【図面の簡単な説明】

本発明の前述の長所と構成とオペレーションは、次に示
す説明と添付図面から更に容易に明らかになる。

【図１】図１は、ユーザの“後耳”のハウジングに組み
込まれている本発明の聴覚補助装置の透視図である。

【図２】図２は、本発明に従って構成される聴覚補助装
置のブロック図である。

【図３】図３は、本発明の代替実施態様を示す聴覚補助
装置のブロック図である。

【図４】図４は、本発明の代替フィードバック除去シス
テムを備えた聴覚補助装置を示すブロック図である。

【図５】図５は、本発明の聴覚補助装置に用いられるこ
とができる適応フィルターのオペレーションの単純化さ
れたブロック図である。

【図６】図６は、本発明に従うフィードバック除去とノ
イズ除去を具備する聴覚補助装置を示すブロック図であ
る。

【図７】図７は、本発明に従う方法の単純化されたブロ
ック図である。

【図８】図８は、本発明の代替実施態様である。

【符号の説明】

１０…聴覚補助装置 １２…ハウジング（耳） １６…マイクロフォン １８…レシーバー ２２…スイッチ ２４…入力信号 ２６…フィードバック信号 ２８…出力信号 ３０…フィードバック・パス ３２…信号プロセッサー ３４…適応フィルター ３８…ユーザ操作コントロール ４０…プローブ・ゼネレーター ５０…遅延回路 ５６…遅延回路 ５８…適応フィルター ６０…ユーザ操作コントロール ７２…入力データｄ（ｎ） ７４…予備処理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ パワーズ フラベル アメリカ合衆国，ミネソタ 55144−1000, セント ポール，スリーエム センター （番地なし)

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 聴覚補助装置であって、最初の入力成分
   を含んでいて且つ前記の聴覚補助装置から発生するフィ
   ードバック成分を含んでいる音声環境で人に依って用い
   られるように適応されていて、前記の最初の入力成分を
   備えていて且つ前記のフィードバック成分を備えている
   前記の音声環境から電気入力信号を生成する入力トラン
   スジューサーと、前記の電気入力信号を処理して処理さ
   れた信号を生成する信号プロセッサーと、前記の処理さ
   れた信号を受信し且つ前記の処理された信号を音声出力
   信号に変換するレシーバーと、前記のフィードバック成
   分を前記の電気入力信号から除去するために前記の信号
   プロセッサーに動作的に結合されている入力フィルター
   であって、選別して適応可能な濾過特性を備えた前記の
   入力フィルターを具備していて、入力フィルターに結合
   されていて、前記の電気入力信号と前記のユーザに対応
   する前記の処理された信号に基づいて、選択的に前記入
   力フィルターに、前記の適応可能な濾過特性を調整させ
   るユーザ制御手段を特徴とする前記の聴覚補助装置。
2. 【請求項２】 聴覚補助装置であって、最初の入力成分
   と前記の聴覚補助装置から発生するフィードバック成分
   を含んでいる音声環境で人に依って用いられるように適
   応されていて、前記の最初の入力成分を含んでいて且つ
   前記のフィードバック成分を含んでいる前記の音声環境
   から電気入力信号を生成する入力トランスジューサー
   と、前記の電気入力信号を処理して処理された信号を生
   成する信号プロセッサーと、前記の処理された信号を受
   信し且つ前記の処理された信号を音声出力信号に変換す
   るレシーバーを具備していて、前記のフィードバック成
   分を前記の電気入力信号から除去するために前記の信号
   プロセッサーに結合されている入力フィルターであっ
   て、選別して適応可能な濾過特性を備えている前記の入
   力フィルターと、前記の信号プロセッサーと前記のレシ
   ーバーの間に結合されていて且つ予め設定されたノイズ
   信号を選別して生成するために前記の入力フィルターに
   結合されているプローブ手段と、入力フィルターと前記
   のプローブ手段に結合されていて選別して前記のプロー
   ブ手段に前記の予め設定されたノイズ信号を生成させ且
   つ前記の入力フィルターに、前記の電気入力信号と前記
   のユーザに対応する前記の処理された信号に基づいて、
   前記の適応可能な濾過特性を調整させるユーザ制御手段
   を特徴とする前記の聴覚補助装置。
3. 【請求項３】 聴覚補助装置に於いて、最初の入力成分
   と前記の聴覚補助装置から発生するフィードバック成分
   を含んでいる音声環境で人に依って用いられるように適
   応されていて、前記の最初の入力成分と前記のフィード
   バック成分を含んでいる前記の音声環境から電気入力信
   号を生成する入力トランスジューサーと、前記のフィー
   ドバック成分を前記の電気入力信号から除去して濾過さ
   れた入力信号を発生する入力フィルターであって、前記
   の入力フィルターは前記のフィードバック成分を基準信
   号に従って除去するように作動し、選択的に適応可能な
   濾過特性を備えている前記の入力フィルターと、前記の
   濾過された入力信号を処理して処理された信号を生成す
   る信号プロセッサーと、前記の処理された信号を遅延し
   て遅延され処理された信号を生成する遅延回路と、前記
   の処理された信号を受信し且つ前記の遅延され処理され
   た信号を音声出力信号に変換するレシーバーを具備して
   いて、前記の遅延され処理された信号を得て且つそれを
   用いて前記の基準信号を生成する基準信号手段と、入力
   フィルターに結合されていて選別して前記の入力フィル
   ターに前記の電気入力信号と前記のユーザに依る手動作
   動に対応する前記の基準信号に基づいて前記の適応可能
   な濾過特性を調整させるユーザ制御手段を特徴とする前
   記の聴覚補助装置。
4. 【請求項４】 前記の遅延回路が前記の処理された信号
   のフィードバックと前記の入力トランスジューサーに達
   する新しい信号との相関関係を分離するために十分に前
   記の処理された信号を遅延する請求項３に記載の聴覚補
   助装置。
5. 【請求項５】 更に前記の基準信号手段が前記の基準信
   号を前記のフィードバック・パスの遅延と実質的に等し
   い時間の周期で遅延する手段を具備している請求項３に
   記載の聴覚補助装置。
6. 【請求項６】 前記の音声環境の前記のフィードバック
   成分が前記のトランスジューサーにフィードバック・パ
   スに沿って到達し、前記のフィードバック・パスは固有
   の遅延をもっていて、そこでは前記の基準信号手段は、
   前記の遅延され処理された信号を前記のフィードバック
   ・パスの前記の遅延と実質的に等しい時間の間、遅延さ
   せる事により、前記の基準信号を生成する為の手段を具
   備している請求項３に記載の聴覚補助装置。
7. 【請求項７】 前記の入力フィルターが、前記の濾過特
   性に、前記の濾過特性がほとんど集中されるまで高速集
   中を与える第１の速度で、又、次に前記の濾過特性が集
   中されるまで更に正確な集中を与える１つまたは複数の
   段階的な低速の速度で、急速に適応する手段を具備して
   いる請求項１、２、または３に記載の聴覚補助装置。
8. 【請求項８】 更に前記の適応速度が、適応の前記の第
   １速度を与えるように制御する前記の手段に依って第１
   強度にセットされる適応速度パラメータμに依って制御
   され、なおかつ次に適応の前記の１つまたは複数の低速
   の速度を、各々、与えるように制御する前記の手段に依
   って１つまたは複数の時間に段階的に減速される請求項
   ７に記載の聴覚補助装置。
9. 【請求項９】 聴覚補助装置に於いて、最初の入力成分
   を含んでいて且つフィードバック・パスに沿って前記の
   聴覚補助装置から発生するフィードバック成分を含んで
   いる音声環境で人に依って用いられるように適応されて
   いて、電気入力信号を前記の最初の入力成分と前記のフ
   ィードバック成分を含んでいる前記の音声環境から生成
   する入力トランスジューサーと、基準信号入力をもつ入
   力フィルターであって、前記の電気入力信号を受信し且
   つ選ばれたフィードバック信号成分を前記の電気入力信
   号からその基準信号入力に印加されるフィードバック基
   準信号に従って除去して濾過された入力信号を生成する
   前記の入力フィルターを具備していて、前記の濾過され
   た入力信号を処理して処理された信号を生成する信号プ
   ロセッサーと、前記の処理された信号を受信し且つ遅延
   され処理された信号を生成する第１遅延回路と、予め設
   定された信号を生成するプローブ・ゼネレーターと、２
   つの入力を備えていて且つその入力の１つで前記の遅延
   され処理された信号を且つ前記の予め設定された信号を
   その他の入力で受信して前記の信号の混合成分を含んで
   いる出力信号を生成する第１加算ジャンクションと、前
   記の出力信号に対応する音声出力信号を生成するために
   前記の第１加算ジャンクションの前記の出力信号に動作
   的に結合されているレシーバーと、２つの入力を備えて
   いて且つその入力の１つで前記の予め設定された信号を
   受信し且つ前記の遅延され処理された信号をその他の入
   力で受信して前記の予め設定された信号と前記の遅延さ
   れ処理された信号の混合成分をその出力で生成する第２
   加算ジャンクションと、前記の第２加算ジャンクション
   の出力を受信し且つ前記のフィードバック基準信号を生
   成する第２遅延回路と、手動で作動される信号を前記の
   ユーザに対応して選別して生成するユーザ制御手段と、
   前記の入力フィルターの前記の濾過特性の適応性を制御
   する適応フィルターを具備している前記の入力フィルタ
   ーを特徴とし、前記の適応フィルターは前記のユーザ手
   動作動信号のための入力を備えていて、前記の適応フィ
   ルターは、(i)前記の第１加算ジャンクションに前記の
   予め設定された信号を前記の出力信号に混合させて、前
   記の電気入力信号が前記の出力トランスジューサーと前
   記のマイクロフォンの間でフィードバック・パスから導
   かれる前記の予め設定された信号に少なくとも部分的に
   対応する前記のフィードバック成分を含むようにし、(i
   i)前記の第２加算ジャンクションに前記の予め設定され
   た信号をその出力に混合させて、前記の基準信号がその
   遅延された成分を含むようにし、(iii)前記の入力フィ
   ルターの前記の濾過特性に前記の電気入力信号のフィー
   ドバック成分に従って急速に適応させるために、前記の
   手動で作動される電気入力信号に対応していて、前記の
   フィードバック基準信号とエラー信号は前記の濾過され
   た入力信号から抽出されるので前記の濾過特性は前記の
   入力フィルターが前記の入力信号のフィードバックを除
   去するように作動する前記のフィードバック・パスの特
   性に適応されることができる前記の聴覚補助装置。
10. 【請求項１０】 更に前記の適応フィルターは前記のフ
    ィルターの濾過特性に前記の濾過特性が急速に適応され
    ない時の間隔中に低速で適応する手段を具備していて、
    前記の手段は前記の第１加算ジャンクションに前記の未
    知の信号が前記の出力信号に混合されることを防止させ
    且つ代わりに適応中に前記の濾過特性を集中する目的の
    ために環境と前記の入力信号に存在する広帯域信号成分
    を使用させて低速で適応し且つ前記の濾過特性に急速適
    応の前記の速度に相応する低速の速度で適応させて前記
    の濾過特性が前記のフィードバック・パスと好ましくな
    いノイズの特性の段階的な変動に適応する請求項９に記
    載の聴覚補助装置。
11. 【請求項１１】 更に前記の適応フィルターは前記のフ
    ィルターの濾過特性に前記の濾過特性が急速に適応され
    ない時の間隔中に低速で適応する手段を更に具備してい
    て、前記の手段は前記の第１加算ジャンクションに前記
    の予め設定された信号が前記の出力信号に混合されるこ
    とを防止させ且つ代わりに適応中に前記の濾過特性を集
    中する目的のために環境と前記の入力信号に存在する広
    帯域信号成分を使用させるために第１モードで作動しな
    がら、低速で適応し、且つ前記の濾過特性に急速適応の
    前記の速度に相応する低速の速度で適応させて前記の濾
    過特性が前記のフィードバック・パスの特性の段階的な
    変動に適応させ、なおかつそこでは、前記の適応フィル
    ターは前記の入力信号に前記の広帯域信号の不在を検出
    し且つ一時的に前記の第１加算ジャンクションに前記の
    予め設定された信号を前記の出力信号に前記の濾過特性
    に適応して集中できる十分な時間の周期に於いて加えさ
    せる手段を更に具備している請求項１０に記載の聴覚補
    助装置。
12. 【請求項１２】 聴覚補助装置に於いて、好ましくない
    ノイズ成分を濾過するように適応され且つ最初の入力成
    分を含んでいて且つフィードバック・パスに沿って前記
    の聴覚補助装置から発生するフィードバック成分を含ん
    でいる音声環境で人に依って用いられるように適応され
    ていて、電気入力信号を生成するマイクロフォンと、フ
    ィードバック成分と好ましくないノイズを前記の電気入
    力信号から除去し濾過された入力信号を生成する入力フ
    ィルターであって、前記のフィードバック成分を基準信
    号に従って除去するように作動し且つ選別して適応可能
    な濾過特性を備えている前記の入力フィルターと、前記
    の濾過された入力信号を処理して処理された信号を生成
    する信号プロセッサーを具備していて、前記の処理され
    た信号を遅延して遅延され処理された信号を生成する遅
    延回路と、前記の遅延され処理された信号に対応する音
    声出力信号を生成するために前記の遅延回路に接続され
    ている出力トランスジューサーと、前記の遅延され処理
    された信号を得て、且つそれを用いて前記の基準信号を
    生成する基準信号手段と、前記の聴覚補助装置のユーザ
    に依って手動で作動される信号に対応して、前記の入力
    フィルターの濾過特性を急速に適応させる適応フィルタ
    ーを具備している前記の入力フィルターと、急速適応中
    に予め設定された信号を前記の遅延され処理された信号
    に加えて前記の出力トランスジューサーに予め設定され
    た成分を含んでいる音声出力信号を生成させ、その結
    果、前記の予め設定された成分は前記のフィードバック
    ・パスに沿って前記のマイクロフォンに移動して前記の
    電気入力信号がフィードバック成分を含むように作動す
    るプローブ・ゼネレーターと、前記のプローブ・ゼネレ
    ーターから前記の予め設定された成分に対応するフィー
    ドバック基準信号を且つ好ましくないノイズ基準信号を
    前記の入力信号から得て且つそれらを前記の基準信号に
    加え且つそこでは前記の基準信号が前記の遅延され処理
    された信号に対応する成分と前記の電気入力信号の前記
    の既知の成分と前記の好ましくないノイズ成分を含んで
    いる手段と、エラー信号を前記の濾過された入力信号か
    ら得るエラー信号手段と、前記の好ましくないノイズ成
    分が前記の電気入力信号に多く存在する時に前記の急速
    適応が作動される場合に前記のフィルターが前記のフィ
    ードバック成分を除去し且つ前記の電気入力信号の前記
    の好ましくないノイズ成分を濾過するように前記の基準
    信号と前記のエラー信号に対応して前記の濾過特性の適
    応性を制御する手段を特徴とし、そこでは前記の入力フ
    ィルターがユーザに依って制御される時に前記のフィー
    ドバック・パスと前記の好ましくないノイズ成分の特性
    に相応して適応される前記の聴覚補助装置。
13. 【請求項１３】 前記の遅延回路が前記の処理された信
    号のフィードバックと前記のマイクロフォンに達する新
    しい信号との相関関係を取り除くために十分に前記の処
    理された信号を遅延する請求項１２に記載の聴覚補助装
    置。
14. 【請求項１４】 更に前記の基準信号手段が前記の基準
    信号を前記のフィードバック・パスの遅延と実質的に等
    しい時間の周期だけ遅延する手段を搭載している請求項
    １２に記載の聴覚補助装置。
15. 【請求項１５】 前記の適応フィルターが前記の濾過特
    性に前記の濾過特性がほとんど集中されるまで高速集中
    を与える第１速度で且つ次に前記の濾過特性が集中され
    るまで更に正確な集中を与える１つまたは複数の段階的
    な低速の速度で急速に適応する手段を具備している請求
    項９または１２に記載の聴覚補助装置。