JPH0686399A

JPH0686399A - 補聴器

Info

Publication number: JPH0686399A
Application number: JP4253507A
Authority: JP
Inventors: Masaji Mogami; 正司最上
Original assignee: DAIICHI FUEEZU KK
Current assignee: DAIICHI FUEEZU KK
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、周囲騒音の影響を低減して目的音
を聴取できると共に、種々の視聴覚装置の音声信号を周
囲騒音の影響なしに聴取することもできる補聴器を提供
することを目的とする。【構成】無指向性マイクＭ1 と有指向性マイクＭ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 ，Ｍ5 から成る収音部１と、該収音部１の無
指向性及び有指向性マイクからの夫々の電気信号を演算
処理し、騒音成分を電気的に相殺し目的音成分を出力す
る演算処理部５，６）、該演算処理部５，６からの出力
信号が入力されるイヤホーン１３とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周囲騒音の影響を低減
して目的音を聴取できる補聴器に関し、特に種々の視聴
覚装置の音声信号を周囲騒音の影響なしに聴取できる補
聴器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に普及している補聴器は、概ね図８
のブロック図の如く、収音マイク３１、自動利得制限増
巾器３２、狭帯域通過濾波器３３、音量調節器３４、電
力増幅器３５、イヤホーン３６で構成されている。これ
らの全ての部品を超小型化して外耳道内に装着するもの
や、多機能化して衣服胸部に装着し、音声のみを高音質
なるイヤホーンで聴取するもの等が多く普及している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成において、収
音マイク３１で収音された音は増幅器３２で均一に増幅
され、特に騒音の多い環境下では、目的音はマスキング
作用により著しく了解度が低下してしまう。これを改善
するための方策として、３５０Ｈｚ〜２ｋＨｚ程度の狭
帯域通過濾波器３３によりその他の不要周波数成分を削
除し明瞭度を向上する努力が行なわれているが、前記帯
域内に存在する騒音成分も通過するため充分な改善はな
い。また、狭帯域成分のみとなるため刺激的な再生音と
なり、聴取の際多大なる疲労感を生じ、補聴器を長時間
装着した場合には苦痛を訴えることも報告されている。
また、デジタル信号処理による騒音打ち消しも開発され
ているが、複雑で小型化は難しくコストも高く普及に至
ってない。本発明は、上記従来の欠点を解消し、周囲騒
音の影響を軽減して目的音を聴取できると共に、種々の
視聴覚装置の音声信号を周囲騒音の影響なしに聴取する
こともできる補聴器を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による補聴器は、
無指向性マイクと有指向性マイクから成る収音部と、該
収音部の無指向性及び有指向性マイクからの夫々の電気
信号を演算処理し、騒音成分を電気的に相殺して目的音
成分を出力する演算処理部と、該演算処理部からの出力
信号が入力されるイヤホーンとで構成される。また、無
指向性マイクと有指向性マイクから成る収音部と、該収
音部の無指向性及び有指向性マイクからの夫々の電気信
号を演算処理し、騒音成分を電気的に相殺して目的音成
分を出力する演算処理部と、各種視聴覚装置の音声信号
を変調して送信する送信部と、該送信部からの送信信号
を受信復調する受信部と、該受信部からの出力信号と前
記演算処理部の出力信号とを混合する混合回路と、該混
合回路からの出力信号が入力されるイヤホーンとで構成
される。

【０００５】

【作用】有指向性及び無指向性マイクで収音された目的
音と周囲騒音の電気信号は、演算処理部で演算処理され
て騒音成分が電気的に相殺され、目的音成分がイヤホー
ンに入力される。したがって、周囲騒音を抑圧し目的音
の聴取ができる。また、有指向性及び無指向性マイクで
収音された目的音と周囲騒音の電気信号は、演算処理部
で演算処理されて騒音成分が電気的に相殺され、目的音
成分が出力されると共に、各種視聴覚装置の音声信号を
変調して送信された極微弱電波が受信部にて受信復調さ
れ、復調された各種視聴覚装置の音声信号と前記演算処
理部の出力信号とが混合されて、イヤホーンに入力され
る。この構成によれば、例えば、テレビジョンを見てそ
のテレビ音声を周囲騒音の影響なく聞いているときに、
近くで誰か話しかけてきた場合、その音声をテレビ音声
を手動または自動的に減衰させて優先的に聞くことがで
きる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明による補聴器の第１の実施例の
具体的回路構成のブロック図を示す。このブロック図で
は、２系統の収音部、演算処理部、電圧増幅部、イヤホ
ーンを有し、立体音再生によって補聴器の装着感を大巾
に改善しかつ不自然感を無くしている。１は収音部であ
り、騒音検出用の無指向性マイク素子Ｍ1 、目的音検出
用の有指向性マイク素子Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 、Ｍ5 とから
成る。騒音検出用の無指向性マイク素子Ｍ1 は中央に配
置し２系統兼用で使用している。２、３、４は自動利得
制限増幅器であり、各マイク素子からの信号を常に歪ま
なく増幅し、その出力を差動増幅器構成による演算処理
部５、６へ送り、有指向性マイク素子Ｍ2 、Ｍ3、Ｍ4
、Ｍ5 からの電気信号に含まれる騒音成分と無指向性
マイク素子Ｍ1 からの騒音成分とを電気的に相殺し、目
的音成分のみを出力する。７、８は緩衡増幅器、９、１
０はメイン音量調節器、１１、１２はイヤホーン１３を
駆動するための電力増幅器である。

【０００７】本考案の最大特長である収音部１について
説明すると、図２（Ａ）に示すように、音源Ｓから比較
的離れた地点Ｐ1 、Ｐ2 に同一性能を有する無指向性マ
イクＭ1 、Ｍ2 をそれぞれ配置した場合、音源Ｓとマイ
クＭ1 の距離Ｄ1 と、音源ＳとマイクＭ2 の距離Ｄ2 は
ほぼ同一となり、音源Ｓから発せられた音は、ほとんど
時間差がなくマイクＭ1 、Ｍ2 に到達するため、それぞ
れ同相、同一レベルの信号電圧ｅ1 、ｅ2 （ｅ1 ＝ｅ2
＝ＥS sin ωｔ）を発生する。ところが図２（Ｂ）に示
すように、音源Ｓが地点Ｐ1 、Ｐ2 に非常に接近し、音
源ＳとマイクＭ1 の距離Ｄ1 と音源ＳとマイクＭ2 の距
離Ｄ2 との関係が例えばＤ1 ＞Ｄ2 となった場合は、マ
イクＭ1 、Ｍ2 には、音源Ｓよりの音が到達する時間差
によりそれぞれ若干の位相差及びレベル差をもったｅ1
′、ｅ2 ′なる信号電圧を発生する。ここで、信号電
圧ｅ1 、ｅ2 及びｅ1 ′、ｅ2 ′を差動増幅動作をする
演算処理部５、６に印加すると、ｅ1 、ｅ2 はｅ1 ＝ｅ
2 なので、ｅ1 −ｅ2 ＝０となり、理論上打ち消すこと
ができる。また、ｅ1 ′＜ｅ2 ′であるから、ｅ1 ′−
ｅ2 ′＝ｅt ′（＝ΔＥS sin ωΔｔ）なる差信号が得
られる。つまり一般的に、収音装置から比較的離れた位
置にある音源は騒音と見なし、近接音源からの音は目的
音と考えられることから、マイクＭ1 、Ｍ2 の配置を常
にＤ1 ≠Ｄ2 なる条件を満足するよう構成すれば、周囲
騒音を抑圧し目的音のみを捉えることが可能となる。な
お、マイクＭ1 とマイクＭ3 、Ｍ4 、Ｍ5 との配置も、
上記と同様に構成する。

【０００８】図３は、上記条件を満足させる収音部の具
体的構造例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、
（Ｃ）は正面図であり、これについて説明する。まず、
主に騒音成分を検出するためのマイク素子Ｍ1 は、受音
面を除いた全ての面を遮蔽壁Ｗで囲み、通常使用時には
上向きになるように取り付ける。また、主に目的音収音
用としてマイク素子Ｍ1 と同一性能、同一形状のマイク
素子Ｍ2、Ｍ3 を同様に周囲を遮蔽壁Ｗで囲い、目的音
の到来する方向にマイク素子Ｍ1と９０度向きを変えて
取り付ける。このように配置することにより、マイク素
子Ｍ1 とマイク素子Ｍ2 、Ｍ3 は、音源Ｓからの音を捉
える場合、常に若干の時間差（位相差）を発生すること
が可能となる。マイク素子Ｍ3 は、マイク素子Ｍ2と同
一方向に合わせて配置し、加算動作するよう同相接続と
してあり、図４の如く無指向性マイクを複数（この例で
は２個）使用し、総合特性Ｔのような有指向性を創り出
して近距離にある目的音を高感度に捕え、大きな差信号
電圧ｅt ′を取り出している。マイク素子を増すことに
より、さらに指向性を鋭くすることも可能である。マイ
ク素子Ｍ1 は、上向きに取付けているため、使用者自身
の声を捉えイヤホーンへ出力することより不自然感を無
くしている。ここで、マイク素子Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 を同
一特性で且つ無指向性のものを用いた理由について説明
すると、日常生活における騒音（特に交通車輌の走行
音、飛行機の騒音、工事機械の動作音等）はあらゆる方
向から伝播してくるため、必然的に騒音検出用マイクＭ
1 は無指向性が要求されることは容易に理解される。我
々は実験により、マイク素子はその構造、形状、素材に
より誘起される信号電圧の波形が異なり、異種マイク素
子の組合せでは演算処理による打ち消しは不可能である
ことを確認しており、本発明では無指向性を得るにせよ
有指向性を得るにせよ全て同一特性、同一形状のマイク
を採用しているのが大きな特長となっている。なお、マ
イク素子Ｍ4 、Ｍ5 は、マイク素子Ｍ1 をはさんでマイ
ク素子Ｍ2 、Ｍ3 の反対側に上記と同様の関係位置に配
置してあり、その構成及び動作は上記と同様であるの
で、詳細な説明は省略する。

【０００９】次に、図５は本発明による補聴器の第２の
実施例の具体的回路構成のブロック図を示す。なお、図
１と同一構成要素は同一番号を付しその説明を省略す
る。図５においては、図１の構成に加えて、アンテナ１
４、受信復調器１５、可変抵抗器１６である減衰回路Ａ
からなる受信部ＲＸと、緩衝増幅器７、８の代わりに減
衰回路Ａからの出力信号と演算処理部５、６からの出力
信号をそれぞれ混合してメイン音量調節器９、１０に出
力する混合回路１７、１８とで構成されている。種々の
視聴覚装置、例えばテレビジョンを視聴する際、テレビ
音声信号は後述する送信部ＴＸより送信され、受信部Ｒ
Ｘのアンテナ１４で受信され、ＦＭ受信復調器１５で復
調される。受信復調されたテレビ音声信号は、減衰回路
Ａを介して混合回路１７、１８に入力され、演算処理部
５、６からの出力信号と混合されて、メイン音量調節器
９、１０、電力増幅器１１、１２を経てイヤホーン１３
に供給される。したがって、テレビジョンを視聴中、誰
かが身近で話しかけてきた場合、演算処理部５、６から
周囲騒音が相殺された音声が出力され、イヤホーン１３
よりこの音声とテレビ音声とを重複して聞くことができ
る。このとき、減衰回路Ａの可変抵抗器１６を調節して
テレビ音声を適宜減衰させることができる。

【００１０】次に、図６は本発明による補聴器の第３の
実施例の具体的回路構成のブロック図を示す。なお、図
５と同一構成要素は同一番号を付しその説明を省略す
る。図６においては、受信部ＲＸの減衰回路Ａは、図５
の可変抵抗器１６に代えて、演算処理部５、６からの出
力信号が入力され、該出力信号が所定レベル以上になっ
た時に制御信号を発生するシュミット回路等の制御信号
発生回路１９と、該制御信号発生回路１９からの制御信
号で制御される減衰器２０とで構成されている。この構
成においては、種々の視聴覚装置、例えばテレビジョン
を視聴している時、誰かが身近で話しかけてきた場合、
演算処理部５、６から周囲騒音が相殺された音声が出力
され、この音声出力信号が所定レベル以上の場合は制御
信号発生回路１９より制御信号が減衰器２０に入力さ
れ、減衰器２０を自動的に減衰動作させてＦＭ受信復調
器１５よりのテレビ音声を所定レベルまで減衰する。な
お、減衰器２０はミューティング素子で構成し、上記の
場合完全にテレビ音声を遮断するようにしても良い。

【００１１】また、上記した各実施例には図示しない
が、収音部１からの音声信号伝送系と受信部ＲＸからの
音声信号伝送系のどちらか一方また両方に、伝送される
音声信号を遮断するスイッチを設け、該スイッチを適宜
オンオフして、収音部１からの音声信号伝送系と受信部
ＲＸからの音声信号伝送系のどちらか一方のみを聴取す
るかまたは両方を聴取するかを選択できる機能を持たせ
ても良い。また、上記した各実施例では２系統の立体音
再生構成としたが、１系統のモノラル再生構成としても
良いことは勿論である。

【００１２】図７に図５及び６に示した本発明の補聴器
と共に使用される送信部ＴＸの具体的回路構成例のブロ
ック図を示す。図７において、送信部ＴＸは，種々の視
聴覚装置例えばテレビジョンのイヤホーン出力端子等に
接続される音声信号入力プラグ２１、信号伝送線と送信
アンテナを兼ねた電線２２、前置増幅器２３、ＦＭ変調
器２４、高周波発振器兼緩衝増幅器２５から構成されて
おり、補聴器本体とは別個の装置として視聴覚装置側に
取付けられ、補聴器本体の受信部ＲＸに極微弱電波を媒
体として音声を送信するものである。

【発明の効果】本発明に係る補聴器によれば、下記のよ
うな効果が得られる。 (1) 騒音抑圧動作により従来方式に比較し５０〜６０％
の騒音レベルの低減が達成できる。 (2) 装着による疲労や苦痛が軽減される。 (3) 特殊部品が不要なため廉価に提供できる。 (4) 騒音の混入しないテレビ等の視聴覚装置の視聴が可
能である。 (5) 耳の不自由な人はもちろん正常な人も使用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による補聴器の第１の実施例の具体的回
路構成のブロック図を示す。

【図２】図１の補聴器の収音部のマイク配置の説明図で
あり、（Ａ）は音源とマイクの距離が比較的離れた状
態、（Ｂ）は音源とマイクの距離が非常に接近した状態
を示す。

【図３】図１の補聴器の収音部の具体的構造例を示す。

【図４】図４の収音部の有指向性マイクの指向特性を表
わす説明図である。

【図５】本発明による補聴器の第２の実施例の具体的回
路構成のブロック図を示す。

【図６】本発明による補聴器の第３の実施例の具体的回
路構成のブロック図を示す。

【図７】図５及び６に示した本発明の補聴器と共に使用
される送信部ＴＸの具体的回路構成例のブロック図を示
す。

【図８】従来の補聴器のブロック図を示す。

【符号の説明】

１収音部２，３，４自動利得制限増幅器５，６演算処理部７，８緩衝増幅器９，１０メイン音量調節器１１，１２電力増幅器１３イヤホーン１４アンテナ１５受信復調器１６可変抵抗器１７，１８混合回路１９制御信号発生回路２０減衰器Ａ減衰回路Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 ，Ｍ5 マイク素子ＲＸ受信部ＴＸ送信部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無指向性マイク（Ｍ1 ）と有指向性マイ
ク（Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4，Ｍ5 ）から成る収音部（１）
と、該収音部（１）の無指向性及び有指向性マイクから
の夫々の電気信号を演算処理し、騒音成分を電気的に相
殺して目的音成分を出力する演算処理部（５，６）と、
該演算処理部（５，６）からの出力信号が入力されるイ
ヤホーン（１３）とで構成されていることを特徴とする
補聴器。
【請求項２】無指向性マイク（Ｍ1 ）と有指向性マイ
ク（Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4，Ｍ5 ）から成る収音部（１）
と、該収音部（１）の無指向性及び有指向性マイクから
の夫々の電気信号を演算処理し、騒音成分を電気的に相
殺して目的音成分を出力する演算処理部（５，６）と、
各種視聴覚装置の音声信号を変調して送信する送信部
（ＴＸ）と、該送信部（ＴＸ）からの送信信号を受信復
調する受信部（ＲＸ）と、該受信部（ＲＸ）の出力信号
と前記演算処理部（５，６）の出力信号とを混合する混
合回路（１７，１８）と、該混合回路（１７，１８）か
らの出力信号が入力されるイヤホーン（１３）とで構成
されていることを特徴とする補聴器。
【請求項３】収音部（１）の無指向性マイク（Ｍ1 ）
と有指向性マイク（Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 ，Ｍ5 ）は、近接
音源からの音を時間差をもって捉えるように配置される
ことを特徴とする請求項１または２記載の補聴器。
【請求項４】受信部（ＲＸ）は、該送信部（ＴＸ）か
らの送信信号を受信するアンテナ（１４）と、該アンテ
ナ（１４）の出力を受信復調する受信復調器（１５）
と、該受信復調器（１５）からの出力信号を減衰する減
衰回路（Ａ）とで構成されている請求項２記載の補聴
器。
【請求項５】減衰回路（Ａ）は可変抵抗器（１６）で
あることを特徴とする請求項４記載の補聴器。
【請求項６】減衰回路（Ａ）は、演算処理部（５，
６）の出力信号を入力とし、該出力信号が所定レベル以
上のとき制御信号を発生する制御信号発生回路（１９）
と、該制御信号発生回路（１９）からの制御信号により
制御されて受信部（ＲＸ）の出力信号を減衰する減衰器
（２０）とからなることを特徴とする請求項４記載の補
聴器。
【請求項７】減衰器（２０）は、制御信号発生回路
（１９）からの制御信号により制御されて受信回路の出
力信号を遮断するミューティング素子であることを特徴
とする請求項６記載の補聴器。