JPH06233389A - 補聴器 - Google Patents

補聴器

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JPH06233389A
JPH06233389A JP4074093A JP4074093A JPH06233389A JP H06233389 A JPH06233389 A JP H06233389A JP 4074093 A JP4074093 A JP 4074093A JP 4074093 A JP4074093 A JP 4074093A JP H06233389 A JPH06233389 A JP H06233389A
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JP
Japan
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voice
user
output
hearing aid
bone conduction
Prior art date
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Pending
Application number
JP4074093A
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English (en)
Inventor
Toru Sasaki
徹 佐々木
Akiyoshi Kimura
彰良 木村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH06233389A publication Critical patent/JPH06233389A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 マイクロホンにより得られる使用者の音声を
含む周囲の音声を主要入力とし、骨伝導ピックアップに
より得られる使用者の音声を参照入力として、主要入力
に含まれる使用者の音声を所定レベルに減衰させて出力
することができるよう適応処理を行う適応処理部7を設
ける。また、参照入力側の前置増幅器5の後段にレベル
の調整が可能なアッテネーター11を設けて補聴器を構
成する。 【効果】 使用者の発する音声が適度の音量で使用者に
戻されて聞こえることで、しゃべりにくさや不自然な聞
こえ方による疲労が解消される。また、使用者の音声の
戻り量を調整可能とすることで使用者の好みや状況変化
等に細かく対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は補聴器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図6のブロック図は従来の補聴器を示し
ており、20は使用者の発する音声を含む周囲の音を収
音して電気信号に変換するマイクロホン、21はマイク
ロホン20から出力された電気信号の増幅を行う前置増
幅器、22は増幅器であり、23は増幅器22で増幅さ
れた電気信号を音声に変換して、この音声を例えば使用
者の耳道に供給するイヤホン部である。使用者は、例え
ば上記のようにして構成された補聴器を耳部近傍に装着
することで、イヤホン部23から出力される周囲および
自分の音声を聴取することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな構成の補聴器においては、使用者の音声と周囲の音
声が共にマイクロホン20から入力され、これが増幅器
22等により一定のゲインで増幅されることとなる。こ
の場合、使用者の音声のほうが周囲の音声(例えば対話
者の音声)よりもマイクロホン20に近いことから、イ
ヤホン部23から出力される音声は使用者の音声ばかり
が必要以上に大きいものとなってしまう。このため補聴
器の使用者は、自分の話している声が必要以上に大きな
レベルで自分の耳に帰ってきてしまい不自然な聞こえ方
がするうえ、非常にしゃべりにくい状況に置かれること
となる。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の補聴器は
上記した問題を解決するため、周囲の音声を収音して電
気信号に変換するマイクロホンと、骨伝導を介した音声
を電気信号に変換する骨伝導ピックアップと、マイクロ
ホンにて変換された電気信号を主要入力とし、骨伝導ピ
ックアップにて変換された電気信号を参照入力として、
主要入力に含まれる参照入力と同等の音声が適性レベル
にて出力されるよう適応処理を行う適応処理部と、この
適応処理部にて処理された電気信号を増幅した後、音声
信号に変換して耳道に供給する音声出力部とを備えて構
成することとした。
【0005】また、骨伝導ピックアップより出力された
電気信号のレベルを可変することのできるアッテネータ
ーを設けることとした。
【0006】さらに、ステレオによる受聴が行われるよ
う、マイクロホン、骨伝導ピックアップ、適応処理部、
音声出力部をそれぞれ一対づつ設けて構成することとし
た。
【0007】
【作用】使用者の発する音声を含む周囲の音声を収音し
て電気信号に変換するマイクロホンに加え、骨伝導を介
して使用者の発する音声を電気信号に変換する骨伝導ピ
ックアップを設ける。そして、マイクロホンより得られ
る信号を主要入力とし、骨伝導ピックアップより得られ
る信号を参照入力として、主要入力に含まれる参照入力
と同じ音声があるレベルに抑えられて出力されるよう適
応処理を行う適応フィルタを設けることで、補聴器を介
して使用者の耳に帰ってくる使用者自身の発する音声
は、常に適正な音量に保たれる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の補聴器の一実施例におけるブ
ロック図を示しており、1は使用者の発する音声を含む
周囲の音を収音して電気信号に変換するマイクロホン、
2はマイクロホン1から出力された電気信号の増幅を行
う前置増幅器、3は前置増幅器2より出力された電気信
号についてA/D変換して、主要入力として遅延回路7
aに出力する主要入力用A/Dコンバータである。ま
た、4は使用者の発する音声を骨伝導を介して電気信号
に変換する骨伝導ピックアップ、5は骨伝導ピックアッ
プ4より出力された電気信号をA/D変換して参照入力
として適応フィルタ7bに出力する参照入力用A/Dコ
ンバータである。
【0009】また、図に実線で示す適応処理部7は、例
えば主要入力用A/Dコンバータ3から出力された信号
が主要入力として入力される遅延回路7aと、参照入力
用A/Dコンバータ5から出力された信号が参照入力と
して入力される適応フィルタ7b、及び遅延回路7aか
らの出力に対して適応フィルタ7bからの出力が減算さ
れる減算器7cにより構成される。なお、遅延回路7a
は適応処理のための演算に要する時間的遅延や適応フィ
ルタ7bでの伝搬時間等を補償するために設けられる。
【0010】この適応処理部7ではマイクロホン1にて
得られた使用者の発する音声を含む周囲の音声の信号デ
ータを主要入力とし、骨伝導ピックアップにて得られた
使用者の発する音声を主とする信号データを参照入力と
して、周囲の音声の中から使用者の発する音声が所定レ
ベルに抑えらるよう、後述する処理動作を行うものであ
る。
【0011】そして、8は適応処理部7から出力された
デジタル信号をD/A変換するD/Aコンバータであ
り、9はD/Aコンバータ8から出力された電気信号を
増幅して出力する増幅器である。この増幅器9で増幅さ
れた信号がイヤホン10に供給されることで音声として
出力される。そして、本実施例においては適応処理部7
の動作により、使用者の音声があるレベルにまで減衰さ
れた音声の出力がなされることとなる。
【0012】ここで適応処理部7の動作として、使用者
の発する音声について最小となるよう適応処理を行う場
合について、図3及び図4を参照して説明する。図3の
ブロック図は適応処理部7を示し、図1と同一部分は同
一符号を付して説明を省略する。I1 は主要入力端子で
あり、前述のようにマイクロホン1から入力された使用
者の音声を含む周囲の音声が主要入力用A/Dコンバー
タ3でA/D変換されて入力される。I2 は参照入力が
入力される参照入力端子であり、骨伝導ピックアップ4
より入力された使用者の発する音声を主とする音声信号
が参照入力用A/Dコンバータ5でA/D変換された後
入力される。Oは出力端子でありD/Aコンバータ9が
接続されている。また、図に示す信号sはマイクロホン
1にて得られた音声のうち、使用者が発する以外の周囲
の音声に相当し、信号nはマイクロホン1にて得られた
音声のうち、使用者が発する音声に相当する。したがっ
て主要入力端子I1 に入力されるs+nはマイクロホン
1から入力された使用者の音声を含む周囲の音声に等し
い。また、参照入力端子I2 に入力される信号n0 は信
号nと相関する信号を示しており、この場合は、骨伝導
ピックアップ4より入力された使用者の発する音声を主
とする音声信号となる。また、図に示すdは遅延回路7
aの出力を、信号yは適応フィルタ7bの出力を、εは
減算器7cにて(s+n)−yとして得られる残差出力
を示し、この残差出力εが適応処理部7の出力となる。
【0013】例えば、適応フィルタ7bでは残差出力ε
(=(s+n)−y)が信号sに近似するように、適応
フィルタ7bにおけるフィルタ係数を逐次変化させ、信
号n0 の参照入力に基づいて信号nと近似する信号yの
出力を行うよう自己調整する。
【0014】図4は適応フィルタ7bの構成の一例を示
すブロック図であり、この場合には図から分かるように
FIR(Finite Impulse Response )フィルタ型の適応
型線形結合器が用いられている。図に示す複数の15は
遅延素子を、複数の16は係数乗算器を、17は加算器
を示す。また、Z-1は単位サンプリング時間の遅延を、
nkはフィルタ係数(加重係数)を、Xknはk回目のサ
ンプル周期時点における各遅延素子15からの遅延出力
データを、yk はk回目のサンプル周期時点における適
応フィルタ7bのフィルタ出力データを示す。18は適
応アルゴリズム部を示し、各係数乗算器16、16・・
・の係数を変化させてフィルタ係数を変化させることで
フィードバックされる成分であるεが最小となるように
適応制御を行うものである。
【0015】ここで、図4に示す入力ベクトルXk
【数1】 とすれば、適応フィルタ7bのフィルタ出力データyk
【数2】 で与えられる。また、図3における遅延回路7aのk回
目のサンプル周期時点における出力データをdk とすれ
ば、その残差出力データであるεk
【数3】 となる。LMS(最小平均自乗)法では、加重ベクトル
の更新を
【数4】 で示されるアルゴリズムにしたがって行っていくことと
なる。なお、上記の式におけるμは適応の速度と安定性
を決定する利得因子(ステップゲイン)である。ここで
残差出力εは
【数5】 であるから、この自乗の期待値は、信号sが信号n及び
信号yと無相関であることから
【数6】 となる。適応フィルタ7bにおいては、上記した式のE
[ε2 ]が最小となるように調整されるが、主要入力の
成分であるE[s2 ]は影響を受けないので
【数7】 となる。そして、この(数7)におけるE[ε2 ]が最
小化されるということはE[(n−y)2 ]が最小化さ
れることである。したがってフィルタ出力である信号y
は信号nの最良の最小自乗推定値になっている。そし
て、(数4)よりε−s=n−yであるから、E[(n
−y)2 ]が最小化される時にE[(ε−s)2 ]が最
小化されることとなる。すなわち、適応フィルタ7bを
調整して全出力パワーを最小化することは残差出力εが
信号sの最良の最小自乗推定値になることと等しい。一
般的にこのような場合の残差出力εは、信号sに多少の
使用者の発する音声が残ったものとなるが、この出力は
n−yで与えられるので、E[(n−y)2]を最小化
することは、出力の信号sと使用者の音声との比を最大
化することに等しい。このようにして残差出力εで示さ
れる適応処理部7の出力においては使用者の音声レベル
が常に最小に保たれる。
【0016】ただし本実施例の適応フィルタ7bにおい
ては、上述のように使用者自身が発する音声が常に最小
となるのではなく、使用者自身の音声も適度な音量で出
力されるための適応処理が行われるよう構成される。こ
のためには、残差出力εにおける使用者自身の音声が所
定のレベルとなるようフィルタ係数Wnkの適応演算設定
がなされることとなる。
【0017】図5は本実施例の補聴器の外観の一例を示
す斜視図である。本体部12に対して、マイクロホン
1、骨伝導ピックアップ4、イヤホン部10が設けられ
ており、使用者は耳部近傍に対して所定の方法にてこれ
を装着して用いる。そして、本実施例の補聴器において
は、使用者の音声は常に適度な音量となるよう適応処理
された後イヤホン10より出力されるため、使用者はよ
り自然な聴感を得ることができると共に、話しやすい状
況を得ることができる。また、適応信号処理を行ってい
ることで、骨伝導ピックアップ4から入力された音声信
号が不明瞭なような場合でも、的確に使用者の音声のレ
ベルのみを減衰させることが可能となる。
【0018】図2は他の実施例における補聴器のブロッ
ク図を示しており、図1と同一部分は同一符号を付して
説明を省略する。本実施例においては、図に示すように
骨伝導ピックアップ4側の前置増幅器5の後段にアッテ
ネータ11が設けられる。このアッテネータ11におい
ては前置増幅器5の出力レベルを可変して参照入力用A
/Dコンバータ6に供給することができる。このように
してレベル調整を行った後参照入力として適応フィルタ
7bに出力することにより、イヤホン部10から出力さ
れる使用者自身の音声のレベルが調整可能となる。この
ため、使用者ごとに異なる聴感や使用状況の変化に応じ
て、例えば、使用者が最も話しやすいようにレベルを調
整することができる。なお、このレベルの調整について
は連続的に設定可能なように構成されても良いし、ある
いは段階的に設定可能とされることも考えられる。ま
た、本実施例における補聴器の外観の一例も図5により
示されるが、この場合は、図示しないアッテネータ11
のレベル調整用のノブやスイッチ等が本体部12の所定
位置に設けられることとなる。
【0019】更に他の実施例として、図1及び図2に示
した回路を一対設け、ステレオによる受聴を行うことが
できる補聴器を構成することができる。例えば、本実施
例の補聴器をヘッドホン形状として構成し、これを使用
者が装着して補聴を行った場合には、周囲の音声を定位
感を有して聞くことができるため、更に補聴機能が向上
する。本実施例のようなステレオによる補聴の場合は、
片側の耳だけに補聴器を装着してモノラルで用いるよう
な場合よりも、使用者自身の音声の戻り分のレベルが気
になる傾向があるため、図2に示したアッテネータを設
けた場合には特に効果的である。
【0020】なお、上記した各実施例における外観は図
5に示した挿耳形状、あるいはヘッドホン形状等に限定
されるものではなく、例えば、耳掛け式やいわゆるイヤ
ーレシーバー形状、あるいは眼鏡形状等各種考えられ
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明の補聴器は、
マイクロホンより得られる信号を主要入力とし、骨伝導
ピックアップより得られる信号を参照入力として、主要
入力に含まれる参照入力と同じ音声があるレベルに抑え
られて出力されるよう適応処理を行う適応フィルタを設
けることで、イヤホン部を介して使用者の耳に帰ってく
る使用者自身の音声が適正な音量に抑えられるものであ
る。これにより、使用者自身の音声が聞こえすぎること
がなくなるため、自然な聴感が得られしゃべりにくさが
解消されるという効果を有しており、また不自然な聴感
が原因となる疲労も解消される。更に、この補聴器に対
して使用者自身の音声の戻り量を調整することのできる
アッテネータを設けることで、更に細かな使用者の要求
や状況の変化に対応することができる。また、本発明に
必要とされる各回路部等を一対ずつ設けて補聴器を構成
し、ステレオによる補聴が行われるようにすることで、
定位感のある受聴が行われるため更に補聴器としての機
能が向上する。特に、ステレオによる補聴の場合は使用
者自身の音声の戻り量に対して敏感となるため、アッテ
ネータを設けることは有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の補聴器の実施例を示すブロック回路図
である。
【図2】本発明の補聴器の他の実施例を示すブロック回
路図である。
【図3】本実施例の補聴器における適応処理部を示すブ
ロック図である。
【図4】本実施例の補聴器における適応フィルタを示す
ブロック図である。
【図5】本実施例の補聴器の外観を示す斜視図である。
【図6】従来例としての補聴器のブロック図である。
【符号の説明】
4 骨伝導ピックアップ 7 適応処理部 7a 遅延回路 7b 適応フィルタ 7c 減算器 11 アッテネータ 15 遅延素子 16 係数乗算器 17 加算器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周囲の音声を収音して電気信号に変換す
    るマイクロホンと、 骨伝導を介した音声を電気信号に変換する骨伝導ピック
    アップと、 前記マイクロホンにて変換された電気信号を主要入力と
    し、前記骨伝導ピックアップにて変換された電気信号を
    参照入力として、前記主要入力に含まれる前記参照入力
    と同等の音声が適性レベルにて出力されるよう適応処理
    を行う適応処理部と、 前記適応処理部にて処理された電気信号を増幅した後、
    音声信号に変換して耳道に供給する音声出力部と、 を備えて構成されることを特徴とする補聴器。
  2. 【請求項2】 前記骨伝導ピックアップより出力された
    電気信号のレベルを可変することのできるアッテネータ
    ーを設けたことを特徴とする請求項1に記載の補聴器。
  3. 【請求項3】 前記マイクロホンと、前記骨伝導ピック
    アップと、前記適応処理部と、前記音声出力部をそれぞ
    れ一対設ける、あるいは前記マイクロホンと、前記骨伝
    導ピックアップと、前記適応処理部と、前記音声出力部
    及びアッテネーターをそれぞれ一対設けることで、ステ
    レオによる受聴が行われるよう構成したことを特徴とす
    る請求項1あるいは請求項2に記載の補聴器。
JP4074093A 1993-02-05 1993-02-05 補聴器 Pending JPH06233389A (ja)

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