JP2012134919A - 補聴器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本補聴器100は、音声入力部101と、音声バッファ103と、第1・第2方向調整部104,105と、補聴処理部107と、音声出力部102と、を備えている。音声入力部101は、音声信号が入力される。音声バッファ103は、音声入力部101に入力された音声信号を保存する。第1・第2方向調整部104,105は、音声入力部101に入力された第1音声信号と音声バッファ103に保存された第2音声信号のうち少なくとも1つに対して、第1音声信号と第2音声信号とがそれぞれ独立して知覚されるように音声処理を行う。補聴処理部107は、第1・第2方向調整部104,105から出力された信号に対して補聴処理を行う。音声出力部102は、補聴処理部107において補聴処理された音声信号を出力する。
【選択図】図1
Description
すなわち、上記従来の補聴器では、使用者が音声を聞き取れなかった場合、録音していておいた音声を低速度で繰り返し再生することで、聞き逃した音声を確実に聞き取れるようにしている。しかし、録音した音声を再生している間は、補聴器使用者は、リアルタイムで補聴器に入力される音声を聞きとることができなくなり、新たな聞き逃しを招くおそれがある。
本発明の課題は、録音した音声を聞き直す際における新たな聞き逃しの発生を防止することが可能な補聴器を提供することにある。
ここで、上記音声処理としては、例えば、使用者に近くされる音声の方向(発生源の方向)や出力される音量に差をつける等の処理が考えられる。
ここでは、上述した第1・第2音声信号に対して、異なる方向から聞こえてくる音声であると使用者に知覚されるように、それぞれ方向調整処理を行う。
これにより、使用者は、聞き直したい音声とリアルタイムで入力されてくる音声とを判別して認識することができる。
ここでは、使用者が聞き直したい音声(第2音声信号)の方を優先的に使用者に聞き取らせるために、使用者が集中し易い正面方向からの音声であると知覚されるように第2音声信号に対して方向調整処理するとともに、優先度の低い第1音声信号に対しては、使用者の横方向からの音声であると知覚されるように第1音声信号に対して方向調整処理を行う。
これにより、使用者は、聞き直している第2音声信号の音声に集中して優先的に聞き取ることができるとともに、リアルタイムで入力される第1音声信号の音声も聞き取ることができる。
ここでは、上述した方向調整処理として、指向性収音処理を用いる。
これにより、例えば、第2音声信号に対しては、使用者の正面方向に指向性を持って収音処理し、第1音声信号に対しては、使用者の横方向に指向性を持って収音処理することで、使用者は、第1・第2音声信号に対応する音声を判別して聞き取ることができる。
ここでは、使用者が第1・第2音声信号を判別して聞き取れるように、第1・第2音声信号に対して、出力レベルに差をつける音量調整処理を行う。
なお、第1・第2音声信号に対する音声処理としては、上述した方向調整処理とこの音声調整処理とを選択的に実施してもよいし、両者を組み合わせて実施してもよい。
これにより、使用者は、第1・第2音声信号に対応する音声を判別して聞き取ることができるとともに、より優先度の高い音声を優先的に聞き取ることができる。
ここでは、上述した音声処理に加えて、補聴処理についても第1・第2音声信号に対して異なる処理を行う。
これにより、使用者は、第1・第2音声信号に対応したそれぞれの音声を、より判別し易くなる。
ここでは、上述した補聴処理として、第2音声信号に対して雑音除去処理を実施する。
これにより、使用者が聞き直したい第2音声信号に対応する音声を、よりクリアな音質で聞き取ることができるとともに、第1音声信号に対応する危険音等の音声についても聞き逃すことを防止することができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る補聴器100の制御ブロック図である。
本実施形態の補聴器100は、図1に示すように、音声入力部101と、音声出力部102と、音声バッファ(音声記憶部)103と、第1方向調整部(音声処理部)104と、第2方向調整部(音声処理部)105と、合成部106と、補聴処理部107と、コントローラ110と、制御部111と、を備えている。
コントローラ110は、使用者10(図3(a)参照)や他の装置による操作を受け付けて、制御部111に対して操作情報を出力する。
制御部111は、コントローラ110から入力される操作情報に基づいて、音声バッファ103、第1方向調整部104、第2方向調整部105、および合成部106の動作を制御する。
第1方向調整部104は、制御部111による制御に基づいて、音声入力部101から出力された音声信号(第1音声信号)に対して、使用者10が知覚する音の方向を調整する方向調整処理を行う。
合成部106は、制御部111による制御に基づいて、第1方向調整部104あるいは第2方向調整部105から出力された音声信号の少なくとも1つについて、音量調整を行った後、合成して出力する。
補聴処理部107は、合成部106から出力された信号に対して、非線形増幅や雑音抑圧などの補聴処理を行って出力する。
音声出力部102は、補聴処理部107において処理された信号を出力する。
本実施形態の補聴器100の動作の一例について、図2のフローチャートを用いて説明する。
本実施形態の補聴器100の動作状態は、図中において、「通常モード」と「聞き直しモード」として示す2つの状態に大別される。
通常モードにおいて、音声入力部101へ音声信号が入力されると(S101)、音声バッファ103は、入力された音声信号を逐次記録する(S102)。なお、音声バッファ103が保持する記録領域を全て使い果たした場合は、古い方から順に上書きするようにしてもよい。
補聴処理部107は、指向性収音処理が施された音声信号に対して、非線形増幅や雑音抑圧等の補聴処理を行って出力する(S104)。
ここで、コントローラ110は、図3(a)および図3(b)に示すように、使用者10が補聴器100のボタン100aを押す等、録音した音声信号の聞き直しを要求する動作をしていないかを確認する。音声聞き直しの要求を確認した場合は、コントローラ110は、聞き直しモードに移行するための操作情報を出力する。そうでなければ、S101に戻り、通常モードの動作を継続する(S106)。
また、制御部111は、音声バッファ103に対し、再生位置を所定位置に初期化するように制御信号を出力する(S108)。ここで、所定位置とは、最も古い録音音声信号の位置や、一定時間(例えば、10〜20秒程度)前の再生位置、あるいは、利用者によって予め指定された位置であればよい。
このとき、リアルタイムで音声入力部101に音声信号が入力されると(S112)、第1方向調整部104は、音声入力部101から出力された音声信号に対し、また、第2方向調整部105は、音声バッファ103から出力された録音音声信号に対し、それぞれ使用者10が知覚する音の方向を調整する方向調整処理を行って出力する(S113)。
例えば、第2方向調整部105から出力された録音音声信号は、聞き直したい音声信号が明瞭に聞こえるように大きめに、第1方向調整部104から出力された音声は、危険音(接近する車の音など)を知覚できる程度に小さめに設定する。これにより、いずれの音声からも、必要な情報を得るとともに、同時に聞こえてくる音声のどちらが聞き直した音声信号化を識別することができる。
なお、補聴処理部107は、第2方向調整部105から出力された録音音声信号については、聞き直したい音声信号が明瞭に聞こえるように、雑音を除去する補聴処理を行い、第1方向調整部104から出力された音声信号は、通常の補聴処理を行うように設定されていてもよい。あるいは、第2方向調整部105から出力された録音音声信号と、第1方向調整部104から出力された音声信号とで、雑音を除去する補聴処理の程度に差を設けてもよい。これにより、いずれの音声からも、聞き直した音声の方をより明瞭に聞き取ることができる。
例えば、ボタン100aを押してからすぐに離した場合には、1回のボタン操作で一定時間(例えば、1〜10秒程度)変更するようにし、ボタン100aを長時間押したままにしている場合には、一般的なオーディオプレイヤーにおける早送りや巻戻しに相当する変更量(例えば1.5倍〜10倍速程度)で連続的に変更するようにしてもよい。
このとき、コントローラ110は、使用者10が補聴器100のボタン100aを押す等して、通常の補聴処理に戻ることを要求しているかどうかを確認する。ここで、通常の補聴処理に戻る要求を確認した場合は、コントローラ110は、通常モードに移行するための操作情報を出力する。そうでなければ、S111に戻り、聞き直しモードの動作を継続する(S120)。
制御部111は、S119において録音音声の最後に到達するか、あるいは通常モードに移行するための操作情報が入力されると、音声バッファ103、第1方向調整部104および合成部106に対し、動作を通常モードに変更するよう制御信号を出力する(S121)。
ここで、S113における第1方向調整部104および第2方向調整部105の動作の詳細について説明する。
使用者10の両耳に入力される音声から算出される両耳間時間差(Interaural Time Difference, ITD)が小さい場合には、その音声は使用者10の正中面付近に知覚される(非特許文献1参照)。したがって、両耳間時間差が小さくなるように方向調整処理を行うことにより、音声を正面近く、すなわち使用者10の正面あるいは後ろ方向からの音声として集中して知覚させることができる。
なお、上述した方向調整の制御に関しては、図4(a)、図4(b)に示すいずれか一方の状態に設定されていてもよいし、双方を切り換えて使用できるように設定されていてもよい。
これにより、録音された音声を聞き直す際に、聞き直したい音声を明瞭に聞くことができるとともに、リアルタイムな危険音まで同時に検知することができる。
例えば、リアルタイムで入力された音声と録音された音声とに対して、方向調整処理を行うことなく、音量を調整する処理だけを実施することで、上記効果を得るようにしてもよい。
本発明の他の実施形態に係る補聴器200について、以下で説明する。
なお、図5〜図7に示す構成要素のうち、上述した実施の形態1で説明した図1と同じ構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の補聴器200は、例えば、図5に示すように、両耳用の補聴器として構成されている点で、上述した実施の形態1の補聴器100とは異なっている。
第1方向調整部104および第2方向調整部105は、それぞれ音声入力部101a,10abおよび音声バッファ103から2つずつ入力された音声信号に対して、方向調整処理を行う。
Yl(t)=αXl(t)+(1-α)Xr(t), Yr(t)=(1-α)Xl(t)+αXr(t) ・・・・・ 式(1)
(なお、0.5≦α<1とする。)
ここで、
Xl(t):左耳への入力、 Xr(t):右耳への入力、
Yl(t):左耳への出力、 Yr(t):右耳への出力
あるいは、図6および図7に示すように、それぞれの補聴器200が互いに近接した複数のマイクロホンを備えている場合には、前方あるいは後方の音を収音する(あるいは、側方の音を除外する)指向性収音処理を行うこと等により、同様に、聞き取った音声が使用者10の正面近くからの音声であるように、集中して知覚させることができる。
図5〜図7に示す本実施形態の両耳用の補聴器200の場合には、例えば、左右いずれか一方の音声信号の正負を反転させる処理や、左右の信号を無相関化する処理等により、聞き取った音声が使用者10の正面以外からの音声であると使用者10に知覚させることができる。
本実施形態の補聴器200では、以上のように、音声バッファ103から出力された録音音声信号と、音声入力部101から入力された音声信号とに対して、それぞれ異なる方向からの音声であると知覚するような方向調整処理を行うことで、いずれの音声も明瞭に聞き取ることができる。
本発明のさらに他の実施形態に係る補聴器300について、以下で説明する。
図8は、本実施形態の補聴器300の構成を示す制御ブロック図である。なお、図8に示す構成要素のうち、上述した実施の形態1で説明した図1と同じ構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
第1方向調整補聴処理部204は、音声入力部101から出力された音声信号(第1音声信号)に対して、使用者10が知覚する音の方向を調整する方向調整処理や非線形増幅や雑音抑圧等を含む補聴処理を行って出力する。
合成部206は、制御部211による制御に基づいて、第1方向調整補聴処理部204あるいは第2方向調整補聴処理部205から出力された音声信号のうち少なくとも1つについて、音量調整を行った後に合成して出力する。
通常モードにおいて、音声入力部101に音声が入力されると(S101)、入力された音声信号は、音声バッファ103に逐次記録される(S102)。
合成部206は、補聴処理が施された音声信号だけをそのまま出力し、音声出力部102は、合成部206から出力された音声信号を、補聴器300のレシーバ等の再生装置から出力する(S105)。
聞き直しモードにおいて、音声バッファ103は、制御部211によって指定された再生位置から、逐次、録音音声を出力する(S111)。
また、第1方向調整補聴処理部204は、上述した実施の形態1で説明した方向調整処理に加えて、リアルタイムに入力される音声信号に含まれる危険音を使用者が検知しやすくするために、危険音を強調する処理(例えば、突発音強調等)を行ってもよい。
合成部206は、第1方向調整補聴処理部204および第2方向調整補聴処理部205から出力された音声信号に対して、音量調整を行った後、合成して出力する(S214)。
ここで、コントローラ110は、使用者10が補聴器300のボタンを押す等して、録音した音声信号の早送りあるいは巻戻し再生を要求しているかどうかを確認する。早送りあるいは巻戻し再生の要求を確認した場合は、コントローラ110は、早送りあるいは巻戻し再生の操作情報を出力する。そうでなければ、S119に進む(S117)。
制御部111は、早送りあるいは巻戻し再生の操作情報が入力されると、音声バッファ103に対して、再生位置を変更するよう制御信号を出力する(S118)。
ここで、コントローラ110は、使用者10が補聴器300のボタンを押す等して、通常の補聴処理に戻ることを要求しているかどうかを確認する。通常の補聴処理に戻る要求を確認した場合は、コントローラ110は、通常モードに移行するための操作情報を出力する。そうでなければ、S111に戻り、聞き直しモードの動作を継続する(S120)。
本実施形態においては、以上のように、音声バッファ103から出力された録音音声信号(第2音声信号)と、音声入力部101から出力されたと音声信号(第1音声信号)とに対し、それぞれ異なる方向に音声を知覚するような方向調整処理、および異なる補聴処理を行って合成し出力する。
なお、指向性収音処理や補聴処理は、フィッティングと呼ばれる補聴器の調整作業や、補聴器の使用環境等に応じて、適宜、処理内容を変更してもよい。例えば、第1方向調整部104、第1方向調整補聴処理部204、あるいは第2方向調整補聴処理部205は、指向性収音処理を行わず、入力された音声をそのまま出力するようにしてもよい。
本発明のさらに他の実施形態に係る補聴器400について、以下で説明する。
図10〜図12は、本実施形態の補聴器400の構成を示す制御ブロック図である。なお、図10〜図12に示す構成要素のうち、上述した実施の形態1で説明した図1と同じ構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
また、第1方向調整補聴処理部204および第2方向調整補聴処理部205は、それぞれ音声入力部101および音声バッファ103から出力された2つの音声信号に対して、方向調整処理を行う第1・第2方向調整部(音声処理部)204a,205aと、それぞれ異なる補聴処理を行う2つの補聴処理部204b,204c、補聴処理部205b,205cを有していればよい。
さらに、もし録音音声信号に対して指向性収音処理を行う必要がない場合には、図12に示すように、音声バッファ103は、それぞれの音声入力部101a,101bから出力された複数の音声信号のうち、それぞれ1つずつを記録して出力すればよい。
100 補聴器
100a ボタン
101 音声入力部
101a,101b 音声入力部
102 音声出力部
102a,102b 音声出力部
103 音声バッファ(音声記憶部)
104 第1方向調整部(音声処理部)
105 第2方向調整部(音声処理部)
106 合成部
107 補聴処理部
107a,107b 補聴処理部
110 コントローラ
111 制御部
200 補聴器
204 第1方向調整補聴処理部(音声処理部)
204a 第1方向調整部(音声処理部)
204b 第1補聴処理部
204c 第2補聴処理部
205 第2方向調整補聴処理部(音声処理部)
205a 第1方向調整部(音声処理部)
205b 第1補聴処理部
205c 第2補聴処理部
206 合成部
206a,206b 合成部
211 制御部
300 補聴器
400 補聴器
Claims (7)
- 音声信号が入力される音声入力部と、
前記音声入力部に入力された音声信号を保存する音声記憶部と、
前記音声入力部に入力された第1音声信号と前記音声記憶部に保存された第2音声信号のうち少なくとも1つに対して、前記第1音声信号と前記第2音声信号とがそれぞれ独立して知覚されるように音声処理を行う音声処理部と、
前記音声処理部から出力された信号に対して補聴処理を行う補聴処理部と、
前記補聴処理部において補聴処理された音声信号を出力する音声出力部と、
を備えている補聴器。 - 前記音声処理部は、前記第1音声信号および前記第2音声信号が、使用者によってそれぞれ異なる方向からの音声であると知覚されるように方向調整処理を行う、
請求項1に記載の補聴器。 - 前記音声処理部は、前記第1音声信号に対して横方向の指向性処理を施し、前記第2音声信号に対して正面方向の指向性処理を施すように方向調整処理を行う、
請求項2に記載の補聴器。 - 前記方向調整処理は、所望の方向に指向性を持って収音する指向性収音処理を含む、
請求項2または3に記載の補聴器。 - 前記音声処理部は、前記第1音声信号の出力レベルを、前記第2音声信号の出力レベルよりも小さくするように音量調整処理を行う、
請求項1から4のいずれかに記載の補聴器。 - 前記補聴処理部は、前記第1音声信号と前記第2音声信号とに対して、それぞれ異なる補聴処理を施す、
請求項1から5のいずれかに記載の補聴器。 - 前記補聴処理部は、前記第2音声信号から雑音部分を除去するように補聴処理を施す、
請求項6に記載の補聴器。
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