JPH09215096A - 補聴器音響特性設定方法 - Google Patents

補聴器音響特性設定方法

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JPH09215096A
JPH09215096A JP1978396A JP1978396A JPH09215096A JP H09215096 A JPH09215096 A JP H09215096A JP 1978396 A JP1978396 A JP 1978396A JP 1978396 A JP1978396 A JP 1978396A JP H09215096 A JPH09215096 A JP H09215096A
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】可聴域の全周波数帯で最小可聴閾値を低くし、
矯正効果を向上させる。 【解決手段】発音時間を極めて短い時間から徐々に長く
して被験者に聞かせて被験者が知覚し得た最短発音時間
をT検出値として得、次いで予め設定された最長発音時
間とT検出値との差分を求め、基準差分検出値に対する
比を算出して差分比を得、各周波数毎の差分比から挿入
利得を算出し、その挿入利得に基づいて補聴器の音響特
性を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、難聴者の聴力を補
助するのに用いられている補聴器の音響特性を設定する
新規な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】難聴者の聴力を補助するものとして、補
聴器が広く用いられている。この補聴器は、音を電気信
号に変換するマイクロフォンと、マイクロフォンで検出
した信号を電気的に増幅する増幅装置と、増幅された電
気信号を音に変換するスピーカーとから構成され、箱
型、耳かけ型、めがね型、挿耳型など種々の形状のもの
が市販されている。
【0003】ところで難聴の程度は人によって様々であ
り、補聴器は各個人の聴覚に合わせて調整する必要があ
る。そのため近年の補聴器は、各周波数毎に増幅装置の
増幅量を調整することができるようになっており、各個
人の聴覚を測定して各周波数毎に挿入利得を決定してい
る。補聴器の挿入利得をどの程度にするかについては、
古くから種々の提案があり、裸耳の最小可聴閾値(以
下、MCLという)から50dB差し引いた値とする方
法、60dBの音声の聴力レベルがMCLになるような
利得とする方法なども提案されたが、近年ではハーフゲ
イン・ルールが主流となっている。
【0004】このハーフゲイン・ルールは、各周波数毎
の聴力レベルを測定し、聴力レベルの約半分を挿入利得
とする方法である。例えば250Hz〜4KHzの範囲
の周波数帯でオクターブの点をとり、それぞれの音をオ
ージオメーターを使用し、ヘッドホーンで被験者に聞か
せて聴力レベルを測定し、その約半分を挿入利得として
補聴器の音響特性を設定する。
【0005】聴力レベルの測定法としては、純音、バン
ドノイズなどをごく小さい音から電気的に徐々に音量を
増幅し、被験者が知覚した最小音量を聴力レベルとす
る。また、補聴器装用時の補聴効果を評価するには、ス
ピーカーを使用したフリーフィールドでMCLを測定
し、各周波数のMCLがスピーチスペクトラムに合致す
れば良いとされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところがハーフゲイン
・ルールに基づいて設定された補聴器を装用しても、理
論通りの矯正聴力レベルが与えられることは稀であり、
可聴域の全周波数帯でMCLを低くすることは困難であ
った。さらに従来の方法においては、環境音の意味、例
えば語音を聞き取るのが不十分であった。また神経生理
学的な配慮は全くなされておらず、その結果、聴神経系
の発達・退行といった生理的変化に対応することは不可
能である。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、新規な補聴器の音響特性設定方法を提供す
ることで可聴域の全周波数帯でMCLを低くできるよう
にするとともに、環境音の意味の認知、生理的変化への
対応を可能とすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の補聴器音響特性設定方法の特徴は、被験者に各周波
数毎の音を聞かせて各周波数毎の聴力を測定しその結果
に基づいて補聴器の挿入利得を調整する補聴器音響特性
設定方法において、ある周波数の音の発音時間を極めて
短い時間から徐々に長くして被験者に聞かせ被験者が知
覚し得た最短発音時間をT検出値として測定し、次いで
予め設定された最長発音時間とT検出値との差分を求め
る工程を複数の周波数についてそれぞれ行い周波数:差
分検出値テーブルを得る測定工程と、 周波数:差分検出値テーブルのうち任意の基準周波数に
おける差分検出値を基準差分検出値とし、他の差分検出
値の基準差分検出値に対する比をそれぞれ算出して周波
数:差分比テーブルを得る比算出工程と、 周波数:差分比テーブルより得られる各周波数毎の差分
比から挿入利得を算出し、挿入利得に基づいて補聴器の
音響特性を設定する設定工程と、を行うことにある。
【0009】
【発明の実施の形態】従来の聴力レベルや挿入利得の単
位はdBであり、これは圧力の単位であって1Paが9
4dBに相当する。つまり従来は、補聴器の挿入利得を
上げれば音圧が上がり、より聞こえるようになると考え
られていた。そのためハーフゲイン・ルールのように、
聴力レベルの約半分を挿入利得とし、圧力レベルでの音
響特性設定方法が行われている。
【0010】ところが本発明者は、従来の音響特性設定
方法では理論通りの矯正聴力レベルが与えられることは
稀であること、補聴効果評価に用いられるスピーチスペ
クトラムのMCLが正常耳のMCLと異なること、過大
な挿入利得がMCLを低下させることがあること、など
に疑問をおぼえ、これは聞こえの物理量として音圧を用
いていることに原因があるのではないかと考えた。
【0011】そして鋭意研究の結果、同じ音圧であって
も発音時間が長い音ほど大きな音に聞こえることを発見
し、発音時間を聞こえの物理量とすることを想起したの
である。そして極めて短い発音時間から徐々に発音時間
を長くした音を被験者に聞かせたところ、ある時間以上
の長さの発音時間であれば聞こえることが明らかとなっ
た。これは騒音計のような機械で測定しても同じ結果が
得られ、人間の脳の錯覚ではないことも明らかとなっ
た。
【0012】つまり増幅器の出力を一定として発音して
も発音時間によって聞こえが異なり、測定される音圧も
異なるという現象がみられた。例えば100Hzの音と
31Hzの音を同一の増幅器を用いてそれぞれ所定時間
発音させた時の音圧を測定したところ、図1に示すよう
に等しい発音時間でも音圧には差異があることがわかっ
た。したがって、音圧のみを聞こえの物理量とし、それ
によって補聴器音響特性を設定してきた従来の方法には
矛盾があることが明らかとなったのである。
【0013】一方、さらなる研究の結果、例えば一定の
音圧の音源を用いて0.5ミリ秒から100ミリ秒の間
で0.5ミリ秒間隔で発音時間を長くしてその音圧を測
定したところ、図2に示すように初期ほど音圧の変化量
が小さく、後期ほど変化量が大きくなることを見出し
た。しかし観測者には、初期ほど発音時間の変化量に対
して聞こえる音の大きさの変化量が大きく、後期になる
と発音時間の変化量に対して聞こえる音の大きさの変化
量が小さくなることが明らかとなった。
【0014】このことから、発音時間を聞こえの物理量
とする場合には何らかの数学的処理が必要となることが
わかり、最長発音時間と発音時間の差分を求め、各差分
の比を用いることを想起した。そして各差分の比に応じ
て挿入利得を調整することで、被験者の各周波数におけ
るMCLが著しく低下して各周波数でほぼ一定となり、
極めて顕著な矯正効果が得られることを見出し本発明を
完成したものである。
【0015】測定工程では、ある周波数の音の発音時間
を極めて短い時間から徐々に長くして被験者に聞かせ、
被験者が知覚し得た最短発音時間をT検出値として測定
する。そして予め設定された最長発音時間と測定された
T検出値との差分を求めることを複数の周波数について
それぞれ行い、周波数:差分検出値テーブルを得る。こ
の測定工程は、任意の基準挿入利得をもつ補聴器を装用
させた状態で行うことが望ましいが、場合によっては補
聴器を装用しないフリーフィールドで行うこともでき
る。また用いる音源としては、精度の高い音響特性設定
を行う上から、ノイズのないサイン波を描く音源を用い
ることが望ましいが、イコライザーによる変調音を用い
ることもできる。また発音時間はできるだけ短い時間か
ら始めるのが好ましく、8000Hzの音の1波長の長
さが1/8000=0.125ミリ秒であるから、長く
とも0.1ミリ秒程度から始めることが望ましい。
【0016】そして発音時間が順次長くされ、被験者が
知覚し得た最短発音時間がT検出値として測定される。
一の発音時間の音と次の発音時間の音との発音時間の差
は、短いほど精度が高くなるので好ましい。また一の発
音時間の音と次の発音時間の音との間の無音時間の長さ
は、無音時間があると認知できれば特に制限されない。
【0017】予め設定された最長発音時間とは、例えば
音源の音圧を不快域値とした場合に測定値がその不快域
値の値と同等になる発音時間、あるいは正常な聴力の人
が誰でも聞こえる発音時間とすることができる。この最
長発音時間は、各周波数ごとに設定される。比算出工程
では、周波数:差分検出値テーブルのうち任意の基準周
波数における差分検出値を基準差分検出値とし、他の差
分検出値の基準差分検出値に対する比をそれぞれ算出し
て周波数:差分比テーブルを得る。なお、この基準周波
数は、一般に障害耳は高音部のダイナミックレンジが狭
隘であることから、250Hzを基準周波数とするのが
便利である。
【0018】耳の蝸牛管では入力音をフーリエの定理に
相当する分析をしていると考えられ、障害耳と正常耳の
機能の違いはこのフーリエ分析機能の差異にあると考え
られる。正常耳のフーリエ分析機能は、250Hz〜4
000Hzの間で発音時間を単位とするエネルギーレベ
ルに対して等しい値を示すが、障害耳では等しい値を示
さない。
【0019】例えば正常耳では、250Hz:500H
z:1000Hz:2000Hz:4000HzのT検
出値の差分の比が1:1:1:1:1であり、エネルギ
ーレベルが20:30:50:20:10の入力音があ
ったとき、蝸牛管では20:30:50:20:10の
フーリエ分析値が得られる。しかしT検出値の差分の比
が例えば1:2:3:4:5のような障害耳では、蝸牛
管のフーリエ分析値は20/1:30/2:50/3:
20/4:10/5=20:15:16.7:5:2と
なる。つまり比算出工程では、障害耳の蝸牛管のフーリ
エ分析値の歪みを算出している。
【0020】そして設定工程では、周波数:差分比テー
ブルより得られる各周波数毎の差分比から挿入利得を算
出し、その挿入利得に基づいて補聴器の音響特性を設定
する。例えば補聴器を装用して検査した場合には、装用
した補聴器の基準挿入利得に差分比を乗じた値を挿入利
得とすることができる。
【0021】
【実施例】以下、実験例、実施例及び比較例により本発
明をさらに具体的に説明する。 (実験例)音源として、周波数1000Hzと31Hz
のFM音源による2種類の純音を用い、同じ増幅器とス
ピーカーを用いて、発音時間を10ミリ秒から初めて1
0ミリ秒ステップで増加させて100ミリ秒まで発音さ
せ、各発音時間における音圧を騒音計でそれぞれ測定し
た。結果を図1に示す。図1に示すように、31Hzの
低音は30ミリ秒以下の発音時間では音圧がゼロであ
り、40ミリ秒以上の発音時間では35〜40dBでほ
ぼ一定の音圧を示している。しかし1000Hzの高音
では、発音時間が10ミリ秒でも約48dBの音圧が発
生し、50ミリ秒までの間に急激に音圧が上昇してそれ
以後は約90dBに漸近している。
【0022】すなわち発音時間の長さによって音圧が変
化し、同じ発音時間でも周波数によって音圧が大きく異
なっていることが明らかである。また音源として、周波
数250HzのFM音源による純音を用い、発音時間を
0.5ミリ秒から初めて0.5ミリ秒ステップで増加さ
せて100ミリ秒まで発音させ、各ステップにおける音
圧を騒音計で測定した。100ミリ秒の発音時間の音圧
を100とした場合の各音圧の比率を図2に示す。横軸
は発音時間を表している。
【0023】図2より発音時間と音圧の関係は決して一
定ではなく、発音時間が長い範囲で急激に音圧が上昇し
ていることがわかる。したがって図1及び図2より、聞
こえには発音時間が大きく影響することが明らかであ
り、従来のように音圧のみを聞こえの物理量とすること
は誤りであることが明らかである。 (実施例) (1)測定工程 難聴の被験者に所定の基準挿入利得をもつ補聴器を装用
させ、FM音源による純音を用い、250Hz、500
Hz、1000Hz、2000Hz及び4000Hzの
5水準の周波数にて、それぞれ発音時間を0.5ミリ秒
から初めて0.5ミリ秒ステップで増加させながらスピ
ーカーより発音させた。そしてそれぞれの周波数毎に、
被験者が知覚し得た最短発音時間を測定し、T検出値を
得た。結果を表2に示す。
【0024】なお、用いた補聴器には予め表1に示す基
準挿入利得が設定されている。次に、最長発音時間を1
00ミリ秒に設定し、差分検出値(100−T検出値)
を算出して表2に示すように周波数:差分検出値テーブ
ルを得た。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】 (2)比算出工程 基準差分検出値として周波数250Hzにおける差分検
出値(97.5)を選び、他の差分検出値の基準差分検
出値に対する比を算出して、表3に示す周波数:差分比
テーブルを得た。
【0027】
【表3】 (3)設定工程 得られた差分比をそれぞれ基準挿入利得に乗じて、表4
に示すように新挿入利得を算出した。
【0028】
【表4】 この新挿入利得に基づいて補聴器の音響特性を設定し、
同じ被験者に装用させて、オージオメータを用い250
Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz及び4
000Hzの5水準の周波数にてMCLを測定した。結
果を表6及び図3に示す。
【0029】(比較例)実施例と同じ被験者に、実施例
と同じ基準挿入利得が設定された補聴器を装用させ、オ
ージオメータを用い250Hz、500Hz、1000
Hz、2000Hz及び4000Hzの5水準の周波数
にて聴力レベルを測定した。結果を表5に示す。
【0030】得られた聴力レベルを基に、ハーフゲイン
・ルールにより新挿入利得を算出し、表5に合わせて示
す。
【0031】
【表5】 この新挿入利得に基づいて補聴器の音響特性を設定し、
同じ被験者に装用させて、オージオメータを用い250
Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz及び4
000Hzの5水準の周波数にてMCLを測定した。結
果を表6及び図3に示す。
【0032】(評価)
【0033】
【表6】 表6及び図3より、比較例の方法でもある程度の矯正効
果がみられるが、実施例の方法によればMCLが極めて
低くなり、矯正効果に格段に優れている。また各周波数
で一定のMCLとなっていることもわかる。
【0034】
【発明の効果】すなわち本発明の補聴器音響特性設定方
法によれば、可聴域の全周波数帯でMCLを低くするこ
とができる。またダイナミックレンジも広くなり、難聴
を確実に矯正することができる。さらに、本発明の補聴
器音響特性設定方法の理論を用いれば、原刺激、補聴器
出力、聴覚などを定量的に扱うことが可能となり、聴覚
神経系の生理的機能の賦活化が可能となるなど、今後の
音の研究に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実験例で得られた発音時間と音圧との関係を示
すグラフである。
【図2】実験例で得られた発音時間と音圧比の関係を示
すグラフである。
【図3】実施例及び比較例で設定された補聴器を装用し
た被験者のMCLを示すオージオグラムである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被験者に各周波数毎の音を聞かせて各周
    波数毎の聴力を測定しその結果に基づいて該補聴器の挿
    入利得を調整する補聴器音響特性設定方法において、 ある周波数の音の発音時間を極めて短い時間から徐々に
    長くして被験者に聞かせ被験者が知覚し得た最短発音時
    間をT検出値として測定し、次いで予め設定された最長
    発音時間と該T検出値との差分を求める工程を複数の周
    波数についてそれぞれ行い周波数:差分検出値テーブル
    を得る測定工程と、 該周波数:差分検出値テーブルのうち任意の基準周波数
    における差分検出値を基準差分検出値とし、他の差分検
    出値の該基準差分検出値に対する比をそれぞれ算出して
    周波数:差分比テーブルを得る比算出工程と、 該周波数:差分比テーブルより得られる各周波数毎の差
    分比から挿入利得を算出し、該挿入利得に基づいて前記
    補聴器の音響特性を設定する設定工程と、を行うことを
    特徴とする補聴器音響特性設定方法。
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