JP2931101B2 - 音声再生装置用の適応型ゲイン及びフィルタリング回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 政府支援 本発明は、退役軍人管理契約VA KV 674−Ｐ−857とVA
KV 674−Ｐ−1736、及び米国航空宇宙局（NASA）研究
許可番号NAG10−0040に基づく米国政府支援によりなさ
れたものである。米国政府は本発明に関して一部権利を
有する。

注意 著作権1988聾唖中央研究所、本特許文献の記載の一
部は著作権保護の対象となる資料を含む。著作権者は、
特許及び商標庁の特許ファイル又は記録に現れるよう
に、特許文献のファクシミリ再生や特許開示に対して異
議を唱えるものではないが、すべての著作権を取り消す
ものではない。

発明の背景 本発明は、音声再生装置用の適応型圧縮ゲイン及びレ
ベル依存スペクトル成形回路に関し、さらに具体的に
は、補聴器用のそのような回路に関する。

広いダイナミックレンジにわたる会話やその他の音を
知覚する能力は、雇用や日常活動において重要である。
難聴によって知覚し得る音声の人のダイナミックレンジ
が制限される場合、人のダイナミックレンジの外側にあ
る入力音は聞こえる限られたダイナミックレンジの範囲
に入るように修正されなければならない。ソフトな音は
多くの難聴者の限られたダイナミックレンジの外側にあ
り、聞こえるように補聴器でその人の可聴閾値上に増幅
されなければならない。騒がしい音は制限された多くの
難聴者のダイナミックレンジの範囲にあり、補聴器や聞
こえるように増幅する必要はない。しかし、補聴器のゲ
インがソフトな音を知覚できるように十分高く設定され
ている場合、中間及び騒がしい音は不快でやかましい。
会話の認識は快適レベルで得られたものをそれ以上に増
大しないので、難聴者は補聴器について低いゲインを好
むであろう。しかも、低いゲインは同様にソフトな音を
聞こえる閾値以上に増幅することになる。補聴器の操作
を改良して入力音を低下したダイナミックレンジにおい
て再生することを以下圧縮という。

難聴者は、音声レベルが増大するにしたがってゲイン
とともに周波数応答性が変化する補聴器を好む。難聴者
は、第１に、低い音声レベルに対する周波数応答性と高
ゲインを好み、第２に、中間音声レベルに対する周波数
応答性と中間ゲインを好み、第３に、高い音声レベルに
対する周波数応答性と低ゲインを好む。入力音のレベル
の関数として周波数応答性とゲインを変化させる補聴器
の操作を、“レベル依存型スペクトル成形”と以下にい
う。

入力音を効果的に増幅しフィルタリング（ろ波）する
ことに加えて、実用的な耳と同等の補聴器は、現在の商
業的な補聴器設計において要求される電源、大きさ、及
びマイクロフォンの配置の制限を満足するものでなけれ
ばならない。強力なデジタル信号処理技術が利用可能で
あるが、それらは相当なスペースとパワーを必要とする
ので、大部分は耳と同等の補聴器の使用に適さない。し
たがって、入ってくる音声の関数としてゲインと周波数
応答性が変化する補聴器、すなわち適応型圧縮ゲイン特
性とスペクトル成形依存レベルを備え、それぞれが適度
な数の計算を用いて動作し、さらにユーザの好みに応じ
た可変ゲインと可変フィルタのパラメータを注文に合わ
せることができる補聴器が必要とされている。

発明の概要 本発明のいくつかの目的は、入力音声信号のレベルに
応答してゲインが変化する回路の提供、入力信号のレベ
ルに応答して周波数応答性が変化する回路の提供、広域
ダイナミックレンジにわたって発生する入力信号をユー
ザの好みに応じて限られたダイナミックレンジに適応的
に圧縮する回路の提供、入力信号のレベルに応答してゲ
インと周波数応答性が変化する回路の提供、及び、補聴
器への使用に対してサイズが小さくかつ最小電力しか必
要としない回路の提供である。

一般に、本発明の一つの形は、共通の出力に接続され
た複数チャンネルを有する適応型圧縮及びフィルタリン
グ回路を提供するものである。それぞれのチャンネル
は、入力信号を受け取ってろ波された信号を作るために
予め設定されたパラメータを有するフィルタと、ろ波さ
れた信号に応答してチャンネル出力信号を作成するチャ
ンネルアンプと、チャンネル出力信号に対するチャンネ
ル閾値レベルを設定する閾値回路と、ゲイン回路とを備
えている。ゲイン回路は、チャンネル出力信号がチャン
ネル閾値レベル以下の場合に、チャンネル出力信号とチ
ャンネル閾値レベルに応答してチャンネルアンプのゲイ
ン設定を予め設定された限界まで増大し、チャンネル出
力信号がチャンネル閾値レベル以上に上昇するときは、
チャネルアンプのゲイン設定を減少する。チャネル出力
信号は組み合わされて、適応的に圧縮されてろ波された
出力信号を作る。その回路は特に、補聴器に組み込まれ
たときに有効である。その回路は入力信号を作るマイク
ロフォンと、適応的に圧縮されてろ波された出力信号の
関数として音声を作成する変換器を含む。その回路はま
た第２のアンプを含み、それぞれのチャンネルでろ波さ
れた信号に応答して第２のチャンネル出力信号を作成す
る。補聴器は付加的に、第１のチャンネルアンプのゲイ
ン設定の関数として第２のチャンネルアンプのゲイン設
定をプログラムする回路を含めてもよい。

本発明の別の形は適応型ゲイン増幅回路で、それは可
聴周波数帯における入力信号を受けて出力信号を作成す
るアンプを備えている。その回路は出力信号に対する閾
値レベルを設定する閾値回路を含む。その回路はまた、
出力信号が閾値レベル以下の場合に、出力信号と閾値レ
ベルに応答してアンプのゲインを予め決められた限界ま
で値dpの増加量でもって増大し、出力信号が閾値レベル
以上に上昇したときは、値dmの減少量でもってアンプの
ゲインを減少するゲイン回路を含む。その出力信号はdp
に対するdmの比率の関数として圧縮されて適応的に圧縮
された出力信号を作成する。その回路は特に補聴器に有
益である。その回路には入力信号を作成するマイクロフ
ォンと適応的に圧縮された出力信号の関数として音声を
作るための変換器を含めてもよい。

本発明のさらに別の形は、可聴周波数帯の入力信号を
受けて増幅された信号を作成する第１のアンプを有する
プログラム可能な圧縮ゲイン増幅回路である。その回路
は閾値回路を備えており、増幅された信号に対する閾値
レベルを設定する。その回路はまた、増幅された信号が
閾値レベル以下の場合に、増幅された信号と閾値レベル
に応答して第１のアンプのゲイン設定を予め決められた
限界まで増加し、増幅された信号が閾値レベル以上まで
上がると第１のアンプのゲイン設定を減少するゲイン回
路を含む。これにより、増幅された信号は圧縮される。
その回路はまた、入力信号を受け取って出力信号を作成
する第２のアンプを有する。その回路はまた、第２のア
ンプのゲイン設定を第１のアンプのゲイン設定関数とし
てプログラムするゲイン回路を有する。その出力信号は
プログラムで圧縮される。その回路は補聴器において有
効である。その回路は入力信号を作るマイクロフォンと
プログラムにより圧縮された出力信号の関数として音声
を作成する変換器を含む。

本発明のさらに別の形は、共通の出力に接続された複
数のチャンネルを有する適応型フィルタリング回路で、
それぞれのチャンネルは、可聴周波数帯の入力信号を受
けてろ波された信号を作成するプリセットパラメータを
備えたフィルタと、ろ波された信号に応答してチャンネ
ル出力信号を作成するアンプとを備えている。その回路
はプリセットされたパラメータを有し、入力信号に応答
して特性信号を作成する第２のフィルタを含む。その回
路はさらに、特性信号に応答して制御信号を作成する検
出器を含む。検出器の時間定数はプログラム可能であ
る。その回路はまた、検出器に応答して制御信号を代表
する対数チャンネルを作成するログ回路を有する。この
回路はまた、対数値とゲイン値の予め選択されたテーブ
ルを格納するメモリを有する。そのメモリはログ回路に
応答して対数値の閾値としてチャンネル内のそれぞれの
アンプに対するゲイン値を選択する。チャンネル内のそ
れぞれのアンプはメモリに応答して、選択されたゲイン
値の関数としてそれぞれのアンプのゲインを変化させ
る。チャンネル出力信号は組み合わされて適応的にろ波
された出力信号を作成する。その回路は補聴器に有効で
ある。その回路は入力信号を作成するマイクロフォンと
適応的にろ波された出力信号の関数として音声を作成す
る変換器を含めてもよい。

本発明のさらに別の形は、可変パラメータを有するフ
ィルタを備え、可聴周波数帯で入力信号を受け取って適
応的にろ波された信号を作成する適応型フィルタリング
回路である。その回路はアンプを含み、適応的にろ波さ
れた信号を受けて適応的にろ波された出力信号を作成す
る。その回路はまた、入力信号の特性を検出する検出器
と、この検出器に応答して可変フィルタのパラメータを
変化させるとともに、検出された特性の関数としてアン
プのゲインを変化させるコントローラを有する。

その他の目的と特徴は一部明らかであり、一部は以下
において指摘する。

図面の簡単な説明 図１は本発明にかかる適応型ゲイン回路のブロック図
である。

図２は本発明にかかる適応型圧縮ゲイン回路のブロッ
ク図で、そこでは圧縮率はプログラム可能である。

図３は、０から２までの圧縮率を用いた図２の入力／
出力曲線を示す。

図４は４チャンネルのレベル依存型スペクトル成形回
路を示し、それぞれのチャンネルのゲインは図１の回路
を用いて適応的に圧縮されている。

図５は４チャンネルのレベル依存型スペクトル成形回
路を示し、それぞれのチャンネルのゲインは図２の回路
を用いてプログラム可能な圧縮率で適応的に圧縮されて
いる。

図６は４チャンネルのレベル依存型スペクトル成形回
路を示し、それぞれのチャンネルのゲインはレベル検出
器とメモリで適応的に変化される。

図７はレベル依存型スペクトル成形回路を示し、アン
プのゲインとフィルタのパラメータはレベル検出器とメ
モリで適応的に変化される。

図８は図６に示す４チャンネルバージョンの２チャン
ネルバージョンを示す。

図９は、図８のアンプを制御する図８のメモリからの
制御ラインに対する出力曲線を示す。

好適な実施例の詳細な説明 聴力補聴器に具体化される本発明の適応型フィルタ回
路は、図１において参照番号10で全体が示されている。
回路10は入力12を有する。この入力は、マイクロフォ
ン、信号プロセッサ等のようなあらゆる通常の入力信号
源を代表している。マイクロフォン11が図１の実施例と
して示されている。入力12はまた、回路10がデジタル構
成要素を備えている場合、アナログ入力信号のために、
アナログからデジタルへのコンバータ（図示せず）を含
む。同様に、入力12は、回路10がアナログ構成要素を含
む場合には、デジタル入力信号のために、デジタルから
アナログへのコンバータ（図示せず）を含む。

入力12はライン14によりアンプ16に接続されている。
アンプ16のゲインは、アンプ20によってライン18を介し
て制御される。アンプ20は、ゲインレジスタ22に格納さ
れた所定のゲイン設定に従って、ゲインレジスタ24に格
納された値を増幅し、アンプ16のゲインを制御する出力
信号を作る。アンプ16の出力信号はライン28によりリミ
ッタ26に接続されている。リミッタ26はアンプ16からの
出力信号をピーククリップして、後に詳細に説明するよ
うに、本発明に従って、出力30において適応するように
クリップされて圧縮された出力信号を提供する。以下そ
の他の図面に表したすべての出力ターミナルのように、
出力30は補聴器の信号プロセッサに接続してもよいし、
補聴器の変換器31を駆動するように接続してもよい。

回路10のその他の構成要素について、コンパレータ32
は、ライン28を介してアンプ16からの出力信号をモニタ
する。コンパレータ32は上記出力レベルとレジスタ34に
格納された閾値レベルを比較し、比較信号をライン36を
介して多重装置38に出力する。アンプ16の出力信号レベ
ルがレジスタ34に格納された閾値レベルを越えると、コ
ンパレータ32はライン36を介してHigh信号を出力する。
アンプ16の出力レベルがレジスタ34に格納された閾値レ
ベル以下の場合、コンパレータ32はライン36を介してLo
w信号を出力する。多重装置38はまた、値dpを格納した
レジスタ40と値dmを格納したレジスタ42に接続されてい
る。多重装置38がライン36を介してHigh信号を受け取る
と、多重装置38はライン44を介してdmに対応する負値を
出力する。多重装置38がライン36を介してLow信号を受
け取ると、多重装置38はライン44を介してdpに対応する
正値を出力する。加算器46はライン44を介して多重装置
38に接続されるとともに、ライン54を介してゲインレジ
スタ24に接続されている。加算器46は多重装置38により
出力された値をゲインレジスタ24に格納された値に加算
し、ライン48を介して合計値を出力しゲインレジスタ24
を更新する。ゲインレジスタ24を更新する回路構成要素
は、クロック50で作成されるタイミングシーケンスの所
定部分に対応して割り込み可能である。ゲインレジスタ
24はライン52を介してアンプ20に接続されている。レジ
スタ22と24に格納された値によりアンプ20のゲインが制
御される。アンプ20からの出力信号は、アンプ16からの
出力レベルがレジスタ34に格納された閾値レベル以下の
場合にアンプ16のゲインを所定の限界まで増大させるた
めに、またアンプ16からの出力レベルがレジスタ34に格
納された閾値レベル以上に上昇した場合にアンプ16のゲ
インを減少させるために、アンプ16に接続されている。

一つの好適な実施例において、ゲインレジスタ24は12
ビットのレジスタである。最上位の６ビットは、アンプ
16のゲインを制御するためにライン52により接続されて
いる。最下位の６ビットは、クロック50からのタイミン
グシーケンスの割り込み処理の間にライン48を介して加
算器46により更新される。最下位の６ビットに格納され
た新たな値はライン54を介して加算器46に送り戻され
る。加算器46は、多重装置38の制御のもとで、dm又はdp
だけ値を更新する。最下位の６ビットがゲインレジスタ
24の最初の６ビットをオーバーフローすると、ゲインレ
ジスタ24の第７ビットに桁上げビットが付与され、これ
によりアンプ20のゲイン設定を１ビットほどインクリメ
ントする。同様に、最下位の６ビットがゲインレジスタ
24の最初の６ビットをアンダーフローすると、アンプ20
のゲインセッティングが１ビットほどデクリメントされ
る。値dpとdmがログユニットに格納されているので、ア
ンプ16のゲインは一定の比率で増加し減少する。ゲイン
レジスタ24の最上位の６ビットにおける１ビットの変化
は、アンプ16における約1/4dBのゲイン変化に相当す
る。したがってゲインレジスタ24における最上位の６ビ
ットは32デシベルの範囲を規定し、それを越えると適応
限界が生じる。

値dpとdmの大きさは、ゲインレジスタ24における最下
位の６ビットに対応した値に比べて小さい。したがっ
て、最下位の６ビットをフルカウントまで上昇し、それ
によりゲインレジスタ24における次の最上位のビットを
インクリメントするためには、dpに相当する正値の実質
的な貢献がなければならない。同様に、ゲインレジスタ
24における最下位の６ビットがゲインレジスタ24におけ
る次の最上位のビットをデクリメントするためには、dm
に相当する負値の実質的な貢献がなければならない。イ
ンクリメントとデクリメントは小数値としてゲインレジ
スタ24に適用され、それは平均化処理を行い、アンプ16
のゲインの平均の分散を減少する。また、クリッピング
率の統計的平均が目的であるから、それぞれのサンプリ
ング精査する必要はない。入力12からの信号がデジタル
形式の場合、クロック50は入力信号のサンプリング周波
数以下の所定の周波数で動作できる。これにより、より
小さなサンプルの代表数が得られる。例えば、入力信号
のサンプリング周波数が、図１に示すクロック50に対す
る周波数を設定する際に、512で割られる。

操作上、回路10は適応的にアンプ16のチャンネルゲイ
ンを調節し、リミッタ26による一定比率のクリッピング
が、入力12からの信号のレベル範囲にわたり行われる。
入力信号がラプラシアン（Laplacian）分布に従うもの
とすれば、数学的に以下の式をもってモデル化される。

ｐ（ｘ）＝1/（sqrt（２）Ｒ）e^-(sqrt(2)|^x|
^/R） （１） 式（１）中、Ｒは単一スピーチレベルの全２乗平均平
方根である。変数F_Lはいま限界（L,−Ｌ）の外側にある
スピーチサンプルの少数部と定義される。（−∞，−
Ｌ）と（L,＋∞）の範囲でラプラシアン分布を積分する
と、F_Lに対する以下の式が導かれる。

F_L＝ｅ^{−（sqrt（２）L/R）} （２） 以上のように、入力12からの信号サンプルがレジスタ
34でセットされた限界の中にある場合、ゲインレジスタ
24中のゲイン設定がdmだけ減少される。入力12からの信
号サンプルが限界内にない場合、ゲインがdpだけ増加さ
れる。したがって、回路10は、以下の条件が満足される
まで、アンプ16のゲインを調節するであろう。

（１−F_L）dp＝F_Ldm （３） 適応後、以下の関係が見いだされる。

dp＝F_L（dp＋dm） （４） R/L＝sqrt（２）/1n（１＋dm/dp） （５） 以上の式中で、比R/Lは比dm/dpにより定まる圧縮率で
ある。±Ｌの所でクリップされるサンプルの率は以下の
式で与えられる。

％clipping＝F_L＊100 （６） 表１は、補聴器で有益と認められている一般的な値を
与えている。コラム３は、入力信号の２乗平均平方根と
限界の間のデシベルの“ヘッドルーム”である。

以上の式中、Ｒ＝Goの関係は、Ｇがゲイン以前の限界
を示しかつσが入力信号の単一スピーチレベルの２乗平
均平方根を示す場合に適用される。信号レベルσが変化
する場合、回路10は、R/L又はGo/Lがdpとdmで決定され
る圧縮率に復帰する新たな状態に適応するであろう。初
期の適応率は以下の式から決定される。

dg/dt＝f_c（dp（１−e^-(sqrt(2)L;^(Go)）−dm（ｅ^{−（sqrt（２）L/（Gs）}）
（７） 式（７）中、fcはクロック50のクロック率である。ゲ
イン（Ｇ）に追従するパスは、以下の式を帰納的に解く
ことにより決定される。

dG＝dp（１−ｅ^{−（sqrt（２）L/（GO））}）−dm
（ｅ^{−（sqrt（２）L/（Go））}） （８） Ｇ＝Ｇ＋dG （９） 式（８）と（９）の中で、回路10に対する攻撃と開放
の時間は、圧縮率（R/L）が2.04の場合に釣り合いがと
れる。攻撃時間は、信号σの増加に対応するゲインの減
少に相当する。解放時間は、信号レベルσが減少した後
のゲインの増加に相当する。圧縮率の設定が12の場合、
解放時間が攻撃時間よりも相当短い。圧縮率の設定が.6
4と.50の場合、攻撃時間は解放時間よりも相当短い。こ
れらの後者の値は補聴器にとって好適である。

以上のように、適応率は、レジスタ40と42に格納され
ているdpとdmの値に依存する。これら６−ビットのレジ
スタは1/128dBから63/128（dB）の範囲を示す。したが
って、クロック50からのサンプリング率が16kHzの場
合、適応型ゲイン関数の最大傾斜は125dB/秒から800dB/
秒である。32dBの段階的変化に対して、これは256ミリ
セカンドから４ミリセカンドまでの典型的な時間設定範
囲に相当する。dmがゼロに設定されている場合、適応圧
縮性能は無能である。

図２は回路60を示し、これは図１に示す回路10と共通
の多数の回路要素を備えている。そのような共通要素は
同一機能を有し、共通の参照番号で記されている。しか
し、回路10に加えて、図２の回路60は圧縮率がプログラ
ム可能である。回路60はゲインコントロール66を備えて
おり、これはライン62によってレジスタ62に接続されて
いるとともに、等塩68によってレジスタ24に接続されて
いる。レジスタ62は圧縮率を格納している。ゲインコン
トロール66は、ゲインレジスタ24に格納されている値を
レジスタ62に格納されている圧縮率のパワーに持ってい
き、ライン70を介してアンプ72へ上記パワーゲイン値を
出力する。アンプ72はライン70のパワーゲイン値とレジ
スタ74に格納されているゲイン値とを組み合わせてライ
ン76上の出力ゲインを作成する。アンプ78は、アンプ78
のゲインを制御するために、ライン76を介して出力ゲイ
ンを受ける。従って、アンプ78は入力12からの信号を増
幅する。アンプ78からの出力信号はリミッタ80でピーク
クリップされ、本発明に従って出力82において回路60に
対する出力信号として供給される。

回路60の動作を要約すると、リミッタ80への入力はア
ンプ78で作成され、そのゲインはゲインレジスタ24に格
納されたゲイン設定値のパワーとしてプログラム的に設
定されるのに対して、コンパレータ32への入力は図１の
回路10で示されるように継続的に作成される。また、パ
ワー機能以外の多くの機能の一つを、アンプ78のゲイン
をプログラム設定するために用いることができる。

図１に示す回路10に対する回路60の改良が図３に示さ
れており、これはゼロから２までの圧縮率に関する入力
／出力曲線を示す。圧縮率１に対する曲線が、図１に示
す回路10で得られた単一入力／出力曲線である。しか
し、図２の回路は、図３に示すすべての入力／出力曲線
を作ることができる。

実際上、図１の回路10又は図２の回路60は、それぞれ
が異なる周波数応答性を示すようにろ波されたいくつか
の平行チャンネルで使用できる。狭幅又は広幅バンドの
フィルタを用いて、患者の難聴度に補聴器を合わす際
に、十分なフレキシビリティが得られるようにすること
もできる。低い入力信号の補聴器特性、又は高い入力信
号の補聴器特性を患者が好む場合には広幅バンドフィル
タが使用される。また、広幅バンドパスフィルタは背景
の雑音レベルに依存する異なったスペクトル成形を提供
する。チャンネルは、米国特許第5,111,419号（以
下“′419特許”という）で開示され、ここに参照番号
により組み込まれているフィルタ／リミット／フィルタ
の構造に調和して作るのが好ましい。

図４は、図１の回路10に対する４チャンネルのフィル
タ／リミット／フィルタ構造を示す。多くの型式のフィ
ルタが図４及びその他の図面に示すチャンネルフィルタ
に使用でき、FIRフィルタが最も好ましい。図４に示す
フィルタF1、F2、F3、及びF4は対照FIRフィルタで、そ
れらは各チャンネルの中で等しい長さを有する。これ
は、バンド端部であっても、チャンネル出力信号の位相
歪みを大幅に減少する。対称フィルタを使用することは
またチャンネルに対するフィルタ係数を格納するのに約
半分のレジスタしか必要とせず、そのために回路が単純
になるとともに、消費電力が低下できる。それぞれのチ
ャンネルの応答は、隣のチャンネルに近接するバンドパ
スフィルタとなるようにプログラムすることができる。
したがって、フィルタF1−F4は、それぞれフィルタパラ
メータを変更する可変フィルタを構成する。このモード
では、フィルタF1からF4は、所定の可聴周波数帯にわた
り入力12を選択的に通過させるとともに、所定範囲で発
生しないすべての入力12を実質的に減衰するために、フ
ィルタのパラメータをプリセットする。同様に、F1から
F4のチャンネルフィルタは、広域バンドとなって重なり
合う（オーバーラッピング）チャンネルを作るようにプ
ログラム可能である。このモードでは、フィルタF1から
F4は、可聴周波帯のほぼ全域で入力12を選択的に変更す
るために、フィルタパラメータをプリセットする。これ
らの２つのモードの種々の組み合わせが可能である。フ
ィルタ係数は任意に特定できるので、イン−バンド成形
がバンドパスフィルタに適用され、４つのすべてのチャ
ンネルをスムーズに変化する周波数のゲイン関数が得ら
れる。図４に示す回路100の出力102は適応型の圧縮され
てろ波された出力信号を提供する。なお、その出力信号
は、フィルタF1からF4で識別される４つのチャンネルの
それぞれの出力30で、ろ波された信号のすべてを含む。

図５は４チャンネルのフィルタ／リミット／フィルタ
回路110を示し、そこではそれぞれのチャンネルに図２
の回路60が組み込まれている。図５に示す出力112は、
プログラム可能な圧縮されかつろ波された出力信号を提
供する。この出力信号は、フィルタF1からF4で識別され
る４チャンネルのそれぞれの出力82においてろ波された
信号のすべてを含む。

図４と５の回路のそれぞれのチャンネルにおける適応
型ゲインファクタの目的は、入力範囲にわたって包絡線
圧縮の特定の一定レベルを維持することである。適応型
圧縮ゲインを使用することにより、それぞれのチャンネ
ルに対する入力／出力関数が、単一包絡線が変化しない
直線範囲、単一包絡線が所定量圧縮された高入力範囲、
及び包絡線圧縮が入力レベルの増加と共に増加する最も
高い入力範囲を含むようにプログラムされる。この適応
型圧縮ゲイン特性は、広範囲に機能的な入力信号を障害
のある耳の狭くなった可聴範囲にマッピングする有力な
制御性を付加する。

補聴器に対する適応型圧縮ゲイン回路の設計は多数の
事項、例えば広範囲のダイナミックレンジ、雑音パター
ン、及び自然に発生する音に見られるバンド幅、を考慮
しなければならない。補聴器のマイクロフォンの位置で
存在する入力音は、静かな音（約30dB SPL）から、静か
な事務室（約50dB SPL）の音、さらに100dB SPL以上に
達する激しい一時的な音まで変化する。会話音レベルは
３フィートの位置にいる話し手の通常の音声（55DB SP
L）から、マイクロフォンにさらに近づいた話し手自身
の声（80dB SPL）まで変化する。したがって、マイクロ
フォンの位置で存在する会話レベルの長時間平均値は、
話し手、話し手までの距離、話し手の方向、およびその
他の要因によって25dB以上変化する。会話は動的であり
短時間の間に変化する。音素強度は、最もうるさい音で
ある母音の強度から、12dB以下の強度の無声摩擦音、さ
らに18dB以下の強度の閉鎖音まで変化する。これは、会
話に必要なさらに30dBのダイナミックレンジを付加す
る。長期及び短期の両方の変化を含めると、会話に必要
な全ダイナミックレンジは約55dBである。話をする者が
囁くか、３フィート以上の距離にいる場合、そのダイナ
ミックレンジはさらに大きくなる。

電気回路の雑音や処理上の雑音は、処理できる最も静
かな音を制限する。従来の補聴器のマイクロフォンは同
等の25dBの入力雑音指数を有しており、それは推定した
正常な耳の雑音指数20dBに接近している。この雑音指数
を入力ダイナミックレンジの低い限界として使用し、12
0dBL SPLを高い限界として使用すると、好適な補聴器の
入力ダイナミックレンジは約100dBである。マイクロフ
ォンが90から100dB SPLで飽和し始めるので、より小さ
な70dBのダイナミックレンジは動作可能である。

信号のバンド幅はその他の設計考慮事項である。3kHz
以下のバンド幅の装置と通じ合うことができ、3kHzは殆
どの会話情報を伝達すると理解されるけれどもそれより
も大きなバンド幅の補聴器はより良い明瞭度がもたら
す。スキナー、エム、ダブリューとミラー、ジェイ、デ
ィー、バンド幅の増幅と感覚的な聴力障害を有する聞き
手に対する静かな場所と騒がしい場所における会話の理
解度、22:253−79音声学（1983）。したがって、図１に
示す実施例は6kHzの上限周波数カットオフを備えてい
る。

フィルタの構造はその他の設計考慮事項である。フィ
ルタは、広範囲の難聴に対応できるように、バンド幅の
プラグラミングやスペクトル成形において高度の融通性
を達成しなければならない。また、回路の複雑化と消費
電力を抑えるために、より小さなフィルタを使用するの
が好ましい。信号可聴度を良くするために、低下した聴
力感度の周波数に対して、フィルタゲインを増加するこ
とができるようにするのが好ましい。しかしながら、研
究により、低周波数のゲインと高周波数のゲインとの間
でバランスが保たれなければならないことが示されてい
る。周波数に関するゲインの違いは30dBよりも小さくす
るべきことが推奨される。スキナー、エム、ダブリュ
ー.,補聴器評価、プレンティス・ホール（1988）。ま
た、“処方的”なフィルタ特性を計算するためによく使
用される湿度関数は、高度の周波数分解能を要求しな
い、概ねスムーズでゆっくりした周波数の変動関数であ
る。

以上の考察の中で、1000Hzの遷移帯域であって40dBの
帯域消去外のFIRフィルタを使用するのが好ましい。必
要なフィルタの長さは以下の式から決定される。

Ｌ＝（（−20log₁₀（σ）−7.95）／（14.36TB/f_s））＋１ （10） 式（10）中、Ｌはフィルタタップの数を示し、σは目
標フィルタ特性を達成する際の最大誤差を示し、−20 l
og₁₀（σ）は十進法での帯域消去外を示し、TBは遷移帯
域を示し、f_sはサンプリング率である。カイザー、I₀−
SINH・ウィンドウ関数を用いた非帰納的なフィルタの設
計、Proc.IEEE Int.回路とシステムに関するシンポジウ
ム（1974）参照。1000Hzの遷移帯域及び16kHzのサンプ
リング周波数を有する35dBの帯域消去指数の外側に対し
て、フィルタはほぼ31タップの長さを有するものでなけ
ればならない。30dBの帯域消去の外側でかつ下側が受け
入れられる場合、フィルタの長さは25タップ間で減少で
きる。このフィルタ長さ範囲は普通のフィルタであって
補聴器の低パワーという制約条件に合致する。

図１から９に示す回路はすべてコード化されたログデ
ータを使用する。′419参照。ログエンコーディングは
変復調装置（モデム）で使用されるｕ−法則及びＡ−法
則のエンコーディングに類似しており、ダイナミックレ
ンジを拡大するという同一の利点があり、それにより線
形エンコーディングに比べてシステムの雑音レベルを減
少させることが可能となる。ログエンコーディングは、
コード化されたログデータ上で直接数学的処理が行われ
るという別の利点がある。コード化されたログデータ
は、以下のようにサイン関数としてその値として補聴器
において表される。

ｘ＝sgn（ｙ）log（|y|）/log（Ｂ） （11） 式（11）中、Ｂは対数の底を示し、これは正で１に近
いがそれ以下ではなく、ｘは対数値でｙは同等の線形値
である。ｙをｘの関数として互換すると以下のようにな
る。

ｙ＝sgn（ｘ）B|^x| （12） ｘがサイン関数と８ビットの値で代表され、対数の底
が0.941の場合、ｙの範囲は±１から±1.8×10^-7であ
る。これは134dBのダイナミックレンジに相当する。対
数の底Ｂと対数値Ｎを代表するために使用されるビット
数の関数として、ダイナミックレンジに対する一般的な
式は以下の通りである。

ダイナミックレンジ（dB）＝20log₁₀（B^(2N-1)）（13） ｕ法則のエンコーディングに勝るログエンコーディン
グの利点は、数学的処理がコード化された信号上で、こ
れを別の形に変化することなく行われるということであ
る。基本的なFIRフィルタの式、ｙ（ｎ）＝Σa_jx（ｎ−
１）、は対数領域における加算と表の索引操作を連続的
に行うことで帰納的に実行される。掛け算は、演算数の
値を加え、その結果のサイン値を求めることにより行わ
れる。結果のサイン値は、演算数のサインビットに関す
る簡単な排他的論理和演算である。加算（及び引き算）
は、引き算、表の索引、及び加算の演算により対数領域
で行われる。したがって、対数領域におけるFIRフィル
タの積の部分合計を得るために必要な一連の演算は、加
算、引き算、表の索引、及び加算である。

対数領域における加算と引き算は、メモリに格納され
ている疎密な一連の表T_fとT_-を用いた表索引アプローチ
を用いることにより実行される。２つの値ｘとｙの加算
は、大きな値に対する小さな値の比率をとり、対数表T_f
からの値にその小さな値を加えることにより実行され
る。引き算も同様で、対数表を使用する。ｘとｙは対数
の単位であるから、表中の値にアクセスするために使用
する比率|y/x|（又は|x/y|）は、|x|を|y|から引いて得
られる（又はその逆）。T_f又はT_-のいずれの表を使用す
るかの選択は、ｘとｙのサインビットに関する排他的論
理和演算により求められる。表値をｘ又はｙに加えるか
は、|y|から|x|を引き算してその結果のサインビットを
テストすることにより求められる。

掛け算に対数値を使用する際の数学的丸め誤差は重要
ではない。８ビットの代表値を用いることで、対数値は
０から255.までの範囲に制限される。ゼロは最大信号
値、255は最小信号値に相当する。ゼロ以下の対数値が
生じ得る。したがって、最小信号値についてのみオーバ
ーフローが生じるかもしれない。255よりも大きな積対
数値は255に縮められる。これは最小信号値（255 LU'
s）、すなわち最大信号値よりも小さな134dBに相当す
る。したがって、0 LUが130dB SPLに相当するようにア
ンプゲインを設定することにより装置のスケールが決め
られると、積（255LU）の丸め誤差は、最大信号値（0 L
U）に対応する−134 dBに相当する。絶対項において、
これは−4 dBSPL又は−43 dB SPLのスペクトルレベルを
提供し、それは通常の聴力閾値以下である。

加算と引き算の丸め誤差は相当重要である。例えば、
等しい値の２つの値を加算すると、2.4％の表索引誤差
を生じる。逆に、値が３桁が異なる２つの値を加算する
と0.1％の誤差を生じる。T_f又はT_-の２つの表は疎密で
ある。0.941の対数底で８ビットの値として代表された
表の値について、それぞれの表は57の非ゼロ値を含む。
誤差は均一に分布しているとすれば（それぞれの表値は
平均して使用される）、表の丸め誤差に関連した全体平
均誤差は、T_fについて1.01％、T_-について1.02％であ
る。

表誤差は１に近い対数底を用いるとともに多数のビッ
ト数を対数値を代表することにより減少する。しかしな
がら、表のサイズが大きくなり、すぐに実行できなくな
る。誤差を減少するための妥協策は、表を大きくするこ
となく、表中の記載の正確性を増すことである。ゼロで
ない記載の数がいくぶん増える。したがって、デジタル
プロセッサで表索引を実行する場合、精度上の２つの付
加ビットが表値に加えられる。これは、FIRフィルタの
合計を計算するための0.941（0.985）の４乗根である一
時的な対数底を使用することに等しい。対数底の変更に
よりそれぞれの表のゼロでない記載の数が22個増加する
が、平均誤差は４要因減少する。それにより、所定のフ
ィルタの出力SNRが12dB増加する。T_fとT_-の表は依然疎
密でVLSI形式で効果的に実行される。

FIRの式を計算する際に、表の索引操作が帰納的にＮ
−１回適用される。Ｎはフィルタのオーダである。した
がって、結果の全誤差は、平均丸め誤差やフィルタオー
ダの関数よりも大きい。誤差が均一に分布し、入力信号
が白だとすれば、ノイズ率を丸めて信号の式は以下のよ
うになる。

ε_y ²/σ_y ²＝ε^２（c₁ ²＋2c₂ ²＋…＋（Ｎ−１）c_N2）／（C₁ ²＋C₂ ²＋…＋C_N ²） （14） 式（14）中、ε_y ²はフィルタ出力におけるノイズ変
数、σ_y ²はフィルタ出力における信号変数、εは平均パ
ーセント表誤差である。したがって、フィルタノイズは
表索引誤差、フィルタ係数の値、及び合計のオーダに依
存する。最初に使用した係数は、Ｎ−１倍された誤差を
生じる。次に使用した係数はＮ−２倍の誤差を生じる。
誤差は係数値と合計のオーダに比例するので、計算中で
最初の最も小さな係数を順序づけることにより全体誤差
を最小にすることができる。対称フィルタに対するエン
ドタップ値は一般にセンタータップ値よりも小さいの
で、外側から内側に向かう係数を使用して部分合計を計
算することでさらに誤差は減少した。

図４と５において、FIRフィルタF1からF4はチャンネ
ルフィルタで、それらは２つのカスケード部分に分割さ
れている。リミッタ26と80は、対数積算の部分として設
けてある。G₁は、対数領域において、第1FIRフィルタの
出力でサンプルから引かれるゲインファクタである。値
の合計がゼロ以下（最大信号値）の場合、ゼロにクリッ
プされる。G₂は、クリップされたサンプルに（対数領域
で）加えられる減衰率である。G₂は、チャンネルの最大
出力レベルを設定するために使用される。

対数定量化ノイズは、エンコーダの最も小さな定量化
ステップ近傍の低入力レベルを除く、信号レベルの一定
比率である。ラプラシアン信号分布を想定すると、定量
化雑音率に対する信号は以下の式で与えられる。

SNR（dB）＝10log₁₀（12）−20log₁₀（|ln（Ｂ）｜）
（15） 対数底が0.941の場合、SNRは35dBである。定量化ノイ
ズは白で、式（15）は8kHzの帯域幅における全ノイズエ
ネルギを代表するものであるから、スペクトルレベルは
39dB以下で信号レベルよりも74dB小さい。耳は本来的に
定量化信号をこのスペクトルレベルでマスクする。ショ
ロイエダー等、人間の耳のマスキング特性の研究による
最適デジタル会話コード、Vol.66（６）ジェイ・ソック
・エイエム頁1647−52（12月.1979）。かくて、ログエ
ンコーディングは理想的に聴力信号処理に適している。
それは、自然に発生する信号のレベル範囲を含み、大き
な信号が存在している中で小さな信号を解読する耳の条
件に一致した十分なSNRを提供し、ハードウエアに関す
る有意義な積約をもたさらす、広いダイナミックレンジ
を有する。

フィッティング装置の目的は、デジタル補聴器をプロ
グラムして目標とする本当の耳のゲインを達成すること
である。本当の耳のゲインとは、患者に補聴器を付けた
場合と付けていない場合とで測定した本当の耳の補助さ
れた応答（REAR）と本当の耳の補助されていない応答
（REUR）との間の差である。目標ゲインが、聴能学者に
より特定されるか又は聴力測定法に基づいて聴能学者に
より選択された処方的な種々の式の一つで計算されると
する。どの処方が最適であるかに関しては一般的な合意
が得られていない。しかしながら、処方式は一般に極め
て単純で小さなホストコンピュータ上で簡単に実行でき
る。種々の処方に適当な方法がスキナー、エム、ダブリ
ュー．補聴器評価、プレンティス・ホール（1988）の第
６章で説明されている。

目標となる本当の耳のゲインが特定されたとすると、
それぞれのチャンネルが隣のチャンネルに接近したバン
ドパスフィルタとしてプログラムされる場合、自動的に
４チャンネルの補聴器に適応するように以下の方策が用
いられる。本当の耳の測定機構には、米国特許第4,548,
082号（以下“′082特許”という）に開示され参照番号
によりここに組み入れられているものが使用される。最
初に、患者のREURが測定されて患者の通常で閉塞されて
いない耳の導管共鳴が決定される。次に、補聴器が患者
に装着される。第２に、レシーバと耳形が較正される。
これは、それぞれのチャンネルのG2を最大の減衰（−13
4dB）に設定し、′082特許に示されている適応型フィー
ドバック等化回路のノイズジェネレータをオンすること
により行われる。平面スペクトルレベル、疑似ランダム
ノイズシーケンスを備えた補聴器の出力を駆動する。耳
の導管中のノイズは次に疑似出力と共に巻き込まれて、
補聴器の出力変換特性（H_f）の測定を得る。第３に、マ
イクロフォンが較正される。これは、チャンネルを20dB
の平形公称ゲインに設定することで行われる。耳の導管
中の音と参照音との相互関係は、補聴器の全変換特性を
表し、耳型による音の閉塞を含む。マイクロフォンの較
正値（Hm）はその測定値からHrを引いて計算される。最
後に、チャンネルゲイン関数が特定され、フィルタ係数
がウィンドウデザイン法を用いて計算される。ラビナー
とシャフェー、会話番号のデジタル処理、プレンティス
・ホール（1978）参照。係数は次にビット直列順にプロ
セッサの係数レジスタにダウンロードされる。係数レジ
スタは値をダウンローディングすると共にアップローデ
ィングするために、単一直列シフトレジスタとして互い
に連結される。

チャンネルゲインは以下のように導かれる。補聴器の
それぞれのチャンネルに対する音響ゲインが以下のよう
に与えられる。

ゲイン＝H_m＋H_I＋H_n＋Ｇ_Ir.＋G_2n （16） それぞれのフィルタ形状が式（16）のゲインを設定す
ることにより、開放した耳の共鳴を加えた所望の実際の
耳のゲインに決定される。G_1nとG_2nはチャンネルのゲイ
ン一定値で周波数から独立しているので、この時点では
計算に入れられない。平均化されたフィルタ特性は以下
の式から決定される。

Hn＝0.5（所望の実際の耳のゲイン＋開放耳cal−H_m−H_r＋G_n） （17） H_mとH_rはマイクロフォンとレシーバのそれぞれの較正
測定値で、実際の耳の測定システムを用いて患者に対し
て決定される。G_nは、G_1nとG_2nの計算に含まれるフィル
タに対する平均化ゲインファクタである。H_mとH_rは、ア
ンプの周波数応答とすべての信号調整フィルタに加え
て、変換器変換特性を有する。いったんH_Tが決定される
と、それぞれのチャンネルの最大出力（Ｌにより制限さ
れている）が、以下のようにG_2nにより代表される。

Ｇ_2r.＝MPO_n−Ｌ−avg（H_n＋H_r）−Ｇ_r. （18） 式（18）中、演算子“avg"は、チャンネル内における
フィルタ設計周波数でのフィルタゲインとレシーバ感度
の平均値である。Ｌはすべてのチャンネルに対する固定
されたレベルである。したがって、±Ｌの外側にある信
号は±Ｌでピークがクリップされる。G_nはフィルタ標準
化ゲイン、MPO_nは目標最大パワー出力である。全ゲイン
は次に以下のようにG_1nを設定することで得られる。G_n
はフィルタのゲイン標準化ファクタで、チャンネルに対
して線形的なゲインを付与するように設計されている。
次に、全ゲインは以下のようにG_1nを設定することによ
り得られる。

G_1n＝2G_n−G_2n （19） 以上の手法を用いることにより、目標ゲインは一般的
に、100Hzから6000Hzの周波数帯について3dB以内に実現
される。MPO関数に対する段階的近似値と目標MPO関数と
の間の誤差は小さくかつ４チャンネルについて適当な分
割周波数を選択することにより最小化される。

チャンネルフィルタは任意に特定されるので、別の適
応方法は異なるレベルの信号に関する異なる周波数−ゲ
イン形状を規定することである。それぞれのチャンネル
に適当な制限レベルを選択することにより、一つのチャ
ンネルの特性から次のチャンネルの特性への移行が、信
号レベルの関数として自動的に起こる。例えば、透明又
は低ゲインの関数が高レベル信号に対して使用され、高
ゲイン関数が低レベル信号に対して使用される。それぞ
れのチャンネルの適応型ゲイン特性が、一つのチャンネ
ル特性から次のチャンネル特性への移行を制御する手段
を提供する。障害のある耳が機能するような装置の採用
により、ゲイン関数は、ソフトな音に対する最も高いゲ
インから騒がしい音に対する最も低いゲインへと一般に
順序付けされる。図４の回路100によって、ソフトな音
の最も高いゲインを有するチャンネルに対してゲインレ
ジスタ22のG1を高く設定することによりなされる。次の
チャンネルのゲインレジスタにおけるG1の設定値は順次
減少され、G1は最後のチャンネルで１に設定される。そ
のチャンネルは騒がしい音に対する最も低いゲインを有
する。G1は両方のゲインレジスタ22と74で設定されなけ
ればならない点を除いて、同様の方法が図５に示す回路
110に用いられる。この方法では、図４と５に示す回路1
00と110のチャンネルゲイン設定は、最初から最後まで
入力12のレベル関数として順次修正される。

適応方法は、４チャンネルの適応方法について上述し
たものと同様である。実施例際の耳の測定が耳、レシー
バ、及びマイクロフォンを較正するために使用される。
しかしながら、フィルタは異なる設計がなされる。チャ
ンネルの一つは最も低いゲイン関数であって最も高いAC
G閾値に設定される。別のチャンネルは最も高いゲイン
関数に設定され、それより低いゲイン関数を増し、当該
チャンネルに対する低いACG閾値設定以下の信号レベル
でスペクトル成形を支配する。残る２つのチャンネル
は、連続的に低い信号レベルでゲインに貢献するように
設定される。チャンネルフィルタは対称で等しい長さを
有するので、ゲインは線形的に増加する。同一ゲイン関
数に設定された２つのチャンネルは、いずれかのチャン
ネルだけよりも6dBのさらなるゲインを付与する。した
がって、チャンネルフィルタは以下のように設計され
る。

H₁＝1/2 D₁ （20） H₂＝1/2 log₁₀（10^D2−10^D1） （21） H₃＝1/2 log₁₀（10^D3−10^D2−10^D1） （22） H₄＝1/2 log₁₀（10^D4−10^D3−10^D2−10^D1） （23） ここで、D₁＜D₂＜D₃＜D₄である。D_nはフィルタ設計デ
シベルで、これは補聴器に対して好適な装入ゲインを与
える。また、それは聴能学者により特定され、耳導管公
明に対して補正されたゲインと、４チャンネルの適応に
ついて上述したレシーバとマイクロフォンの較正から導
かれる。上述の式における1/2の要素は、それぞれのチ
ャンネルが２つのカスケード型のフィルタを備えている
ことを考慮したものである。

上述したプロセッサは特注のVLSI型で実施されてい
る。５ボルト、16kHzのサンプリング率で操作した場
合、4.6mA消費する。３ボルトで同一サンプリング率の
場合、2.8mAである。回路を低電圧型で実施した場合、
補聴器電源から操作した場合に、1mA以下の消費が期待
される。そのプロセッサは、デジタル型補聴器の小規模
原型バージョンに組み込まれている。このシステムを難
聴対象に適応した結果、規定した周波数ゲイン関数は、
所望のMPO周波数関数が5dBの範囲で正確に達成されると
同時に、3dBの範囲で正確に達成された。

図１から５の回路を実行するために必要なコンピュー
タ手段がない場合、図６から９の簡略化した回路が使用
される。図６では、回路120は入力12を備え、これはマ
イクロフォン、信号プロセッサなどの従来の入力信号源
を代表している。マイクロフォン11が例として示してあ
る。回路120がデジタル構成要素を備えている場合、ア
ナログ入力信号のために、入力12はアナログからデジタ
ルへのコンバータ（図示せず）を備えている。同様に、
入力12は、回路120がアナログ構成要素を備えている場
合、デジタル入力信号のために、デジタルからアナログ
へのコンバータ（図示せず）を備えている。

入力12は一群のフィルタF1からF4とフィルタS1にライ
ン122を介して接続されている。フィルタF1からF4は、
図４と５の多重チャンネル回路に関して上述したように
プリセットされたフィルタパラメータを有する別々のチ
ャンネルを備えている。それぞれのフィルタF1、F2、F
3、及びF4は適応的にろ波された信号をライン124、12
6、128及び130を介して出力し、それらはアンプ132、13
4、136、及び138でそれぞれ増幅される。アンプ132から
138はそれぞれチャンネル出力信号を提供し、これらは
ライン140で組み合わされて回路120の出力142で適応的
にろ波された信号を提供する。

フィルタS1はパラメータを備えており、それらは入力
信号の中に存在する関連した信号特性を抽出するように
設定されている。フィルタS1の出力は、上記特性を検出
する包絡線検出器144により受け取られる。検出器144は
検出時間を変化させるためにプログラム可能な時間定数
を備えているのが望ましい。検出器144がアナログ形式
の場合、全波整流器と抵抗／コンデンサ回路（図示せ
ず）を備えている。抵抗、コンデンサ、又はそれら両方
は、検出器144の時間定数をプログラムするために可変
である。検出器144がデジタル形式の場合、プログラム
可能な時間定数を備えた双曲線型フィルタを備えてい
る。いずれにしても、“オン”時間定数は比較的長い
“オフ”時間定数よりも短く、長時間の間出力信号の中
に騒がしい音が過度に存在するのを防止している。

検出器144の出力は制御信号で、それは後述する標準
的な技術を用いることにより、ログ変換器146でコード
化されたログデータに変換される。コード化されたログ
データは入力12での信号に存在する抽出された信号特性
を代表している。メモリ148は、信号特性値と関連する
増幅ゲイン値とを表にログ形式で格納している。メモリ
148はログ変換器146からコード化されたログデータを受
けると共に、それに対応して、ログ変換器146で作成さ
れた対数値の関数として、それぞれのアンプ132、134、
136、及び138に対してゲイン値を呼び戻す。メモリ148
は、一連のライン150、152、154、156を介してアンプ13
2、134、136、138へゲイン値を出力し、ゲイン値の関数
としてアンプのゲインを設定する。任意の全ゲイン制御
関数とそれぞれの信号処理チャンネルからの信号の混成
はメモリ148の値を変えることにより実行される。

使用する場合、図６の回路120には、図６に示す４チ
ャンネルよりも多いか又は少ない数のろ波されたチャン
ネルを備えてもよい。また、回路120には、別にフィル
タ、検出器、及びフィルタS1に対応した変換器、検出器
144、及び別の入力信号特性をメモリ148に付与するログ
変換器146を設けてもよい。さらに、ライン124、126、1
28、及び130のろ波された信号のいくつか又はすべて
は、メモリ148で使用する入力信号特性を検出するため
に、検出器144のような検出器で使用できる。

図７は入力信号を回路160に供給するために入力12を
備えている。入力12は可変フィルタ162とフィルタS1に
ライン164を介して接続されている。可変フィルタ162
は、アンプ166で増幅された適応的にろ波された信号を
提供する。リミッタ168はアンプ166の適応性のあるろ波
された出力信号をピーククリップして、可変フィルタ17
0でろ波される制限された出力信号を作成する。適応的
にろ波されてクリップされた可変フィルタの出力信号は
回路160の出力171で与えられる。

図７に示すフィルタS1、検出器144、及びログ変換器1
46は、図６に示す同一番号の構成要素と同様の機能を実
行する。メモリ162は、信号特性値、関連フィルタパラ
メータ、及び関連アンプゲイン値の表をログ形式で格納
する。ログ変換器146で作成されたログ値の関数として
フィルタパラメータとアンプゲイン値を呼び出すことに
より、ログ変換器146からの出力メモリ162が応答する。
メモリ162はライン172を介して呼び出されたフィルタパ
ラメータとライン174を介して呼び出されたゲイン値を
出力する。フィルタ162と170は上記フィルタパラメータ
をライン172を介して受け取い、フィルタ162と170のパ
ラメータを設定する。アンプ166は上記ゲイン値をライ
ン174を介して受け取り、アンプ166のゲインを設定す
る。フィルタ係数は入力信号レベルの直列順序でメモリ
162に格納され、入力レベルの関数としてフィルタ係数
の選択を制御する。フィルタ162と170は同一構造で同一
長さのFIRフィルタであるのが好ましく、メモリ162で同
一パラメータに設定される。操作中、回路160は出力信
号をアンプ166の出力から取り出して所望の結果を達成
するように使用される。しかしながら、リミッタ168と
可変フィルタ170は、対の可変フィルタ162と170とを組
み合わせ、′149特許に開示されたフィルタ／リミッタ
／フィルタ構造を表すように示されている。

適当なフィルタ係数を選択することにより、種々のレ
ベルの従属のフィルタリングが達成される。メモリ162
がランダムアクセスメモリの場合、フィルタ係数は患者
の難聴に適応させてあり、適応動作中にホストコンピュ
ータからのメモリに格納されている。ホストコンピュー
タの使用は、′082特許でさらに詳細に説明されてい
る。

図６に示す回路120の２チャンネルバージョンが、回
路180として図８に示してある。図６と８における回路
と同様の構成要素は同一の参照番号で識別されている。
（′082特許に開示されたホストコンピュータのよう
な）ホストコンピュータが、種々のスペクトル成形用に
F1とF2のフィルタ係数を計算すべく、また種々のゲイン
関数とブレンディング関数用にメモリ148中のチャンネ
ルを計算すべく、さらにその値を補聴器にダウンローデ
ィングするために使用される。

それぞれのチャンネルのゲイン関数を図９に示す。曲
線G1のセグメント“a"は、低信号レベルにおける“音声
スイッチ”特性を示す。セグメント“b"は、線形ゲイン
特性に、図８に示すフィルタF1で決定されるスペクトル
特性を与える。セグメント“c"と“d"は、フィルタF1と
F2との特性間の移行を与える。セグメント“e"は、フィ
ルタF2で決定されるスペクトル特性を有する線形ゲイン
特性を示す。最後に、セグメント“f"は、出力142のレ
ベルが一定で入力12のレベルから独立している領域に対
応している。

G1とG2の関数は、図８に示すメモリ148のようなラン
ダムアクセスメモリに格納されている。メモリ148に格
納されているデータは特定の患者の難聴に基づいてい
る。そのデータはホストコンピュータ中の適当なアルゴ
リズムから導かれ、適応中に補聴器モデルにダウンロー
ドされる。フィルタF1とF2に対する係数は、以下のよう
に、患者の残留ヒヤリング特性から導かれる。フィルタ
F2は騒がしい音に対するスペクトル成形を決定するもの
で、患者のUCL関数に調和するように設計される。フィ
ルタF1はソフトナ音に対するスペクトル成形を決定し、
患者のMCL又は閾値関数を決定するように設計されてい
る。多数の適当なフィルタの設計法の一つが、所望のス
ペクトル特性に対応するフィルタ係数値を計算するため
に使用される。

カイザー・ウィンドウ・フィルタ設計法がこの適用に
好適である。好適なスペクトル形状が決まると、フィル
タ係数は以下の式で決まる。

Cn＝ΣA_k（cos（２πnf_k/f_s））W_n （24） 式（24）では、C_nはｎ番目のフィルタ係数、A_kは周波
数f_kにおける所望のスペクトル形状のサンプル、f_sはサ
ンプリング周波数、W_nはカイザー・ウインドウのサンプ
ルを示す。スペクトルのサンプル点A_kの周波数f_kが間隔
をあけてある。その周波数はウィンドウW_nのバンド幅を
6dBづつ隔てている。したがって、それぞれのサンプル
値を通過する比較的スムーズなフィルタ特性が得られ
る。解析フィルタの周波数解度と周波数応答の最大傾斜
とが、フィルタ係数の数とその長さで求められる。図８
に示す装置では、フィルタF1とF2は、12.5kHzのサンプ
リング率で、約700Hzの周波数解度と0.04dB/Hzの最大ス
ペクトル傾斜を与える30タップの長さを有する。

図８の回路180は適応処理を簡略化する。適当なホス
トコンピュータ上の会話型ディスプレイを通じて、それ
ぞれのスペクトルサンプル値A_kが独立して選択される。
所定レベルの会話に重きを置いたノイズのような音領域
で回路18を含む補聴器を装着している間、患者はサンプ
ル値A_kをリスニングに好適な値に調節する。患者はまた
はフィルタF2を調節して、騒がしい音だけ快適な好適な
状態に設定する。

付録Ａは、４チャンネル隣接バンド型補聴器における
チャンネルゲインと制限値を設定するために、マッキン
トッシュ用に書かれたプログラムを含む。そのバンドに
対するフィルタ係数は、マッキントッシュコンピュータ
のディスクに格納されたファイルから読み取られる。会
話型のグラフィックディスプレイがフィルタとゲインの
値を調節するために使用される。

以上のことから、本発明のいくつかの目的が達成さ
れ、その他の利点となる結果が得られることが分かる。

上記構成には本発明の範囲から逸脱することなく種々
の変更が可能で、以上の説明に含まれるか添付の図面に
示されたすべての事項は説明のためのものであって限定
的な意味に解釈されるべきでないことを意図する。

概要 “WDHAC"と題するプログラムは、マッキントッシュ・
パーソナル・コンピュータのために書かれた。装着可能
なデジタル式補聴器がマッキントッシュのSCSIバス周辺
のインターフェイスに取り付けられると、WDHAプログラ
ムの利用者は、簡単に利用できるマッキントッシュ型ユ
ーザインターフェイスを介して、補聴器の操作を変更で
きる。

WDHAプログラムの使用 プログラム開始 プログラムをスタートすると、マッキントッシュは補
聴器に応答指令信号を送り、どのプログラムが走ってい
るかを決定する。補聴器が適正に応答すると、特定のプ
ログラムに適用するオプションを含むメニューがメニュ
ーバーに現れる。補聴器から応答が得られない場合、
“WDHA切断”と題するメニューが以下のようにメニュー
バーに現れる。

このメニューが現れたら、これは補聴器に何らかの問
題があることを示す。この問題の源は、補聴器が本当に
切断されたため、すなわち単に電源がオフされたか補聴
器の電池が切れたためであろう。問題を解消すると、
“ニューWDHAプログラム”のメニューエントリーを選択
して、補聴器に対する適正なメニューを差動させる。

Aidパラメータウィンドウ ４チャンネル型補聴器のプログラムは、Aid2からAid1
4のタイトルを有する。“Aidパラメータ”メニューエン
トリーを選択すると以下のようにAidパラメータウィン
ドウが表示される。

棒グラフとチャートは補聴器の各チャンネルに対する
ゲインとリミットの現状設定を示す。ゲイン又はリミッ
トの設定は、マウスを用いてバーを引き上げたり引き下
げたりすることにより変更できる。選択されたバーは操
作中にブリンクし、マウスが解放されるまで移動するこ
とができ、その点において補聴器が新たな値に更新され
る。制御ボタンは、補聴器がオンされているかオフされ
ているか（すなわち、補聴器プログラムが走っているか
否か）、及び入力又は出力の減衰器がスイッチオン又は
スイッチオフされているのかを示す。これらの設定のい
ずれかは適当なボタンを単にクリックすることにより変
更される。

耳モジュール較正 ファイルメニューは、“耳モジュール較正”と呼ばれ
るオプションを備えており、これはプログラムをスター
トするか患者の耳に耳モジュールが装入（又は再挿入）
されたときは何時でも使用すべきである。このオプショ
ンの適正な使用により、補聴器で実際に作成されたゲイ
ンがプログラムで示されたゲインにできるだけ近いこと
が保証される。

Aidウィンドウディスプレイの右下部隅には、較正フ
ァイルの名称と４つのHc値を含む最新の耳モジュール較
正の結果が示される。ここで、Hcは耳の導管で測定され
た実際の耳圧とそれぞれのチャンネルの中央周波数にお
いてZwislocki上で測定された標準的な圧力との差であ
る。このオオプションを選択すると、ユーザはファイル
名上でダブルクリックすることにより、標準的なマッキ
ントッシュダイアログボックスを介して、耳モジュール
係数を含むファイルを開かなければならない。

プログラムは次に、パワー測定器を用いて耳の導管に
おける実際の圧力を決定するために、患者の耳で一連の
４つのトーンを演奏する。

耳モジュール係数を有するファイルはテキストエディ
タを用いて作成され、テキスト−オンリ・ファイルとし
て保存しなければならない。そのファイルは所定の耳モ
ジュールについて、タブ、スペース、又はキャリッジリ
ターンで分離されたすべてのＨ値を含む。Hrの値により
追随される４つのHe値から開始し、次にHc、そしてHpと
すべきである。プログラムはそれらの値を計算してファ
イルに格納するので、Hc値のために入力された値は任意
である。耳モジュールファイルはそれを入力すると以下
のように見れる。

−100 −85 −90 −84 121 116 127 120 ０ ０ ０ ０ −124 −121 −134 −143 ここで最初の列は４つのHe値と４つのHr値を含む。こ
れに続くのは４つのゼロである、（Hc値は未知だからで
ある）。６番目の列はHp値を含む。なお、値は任意で、
タブ、スペース、又はあキャリッジリターンで分離され
ている。

プログラムで耳モジュール較正を行った後、新たなHc
値がAid設定ウィンドウに表示され、同一ファイルに書
き込まれ、以下のようにデータはそれぞれのＨ値につい
て別々の列に再フォーマットされる。

−100 −85 −90 −84 121 116 127 120 −5 −4 −10 ０ −124 −121 −134 −143 トーン・パラメータ・ウィンドウ ４チャンネルのプログラムはまた聴力目的のために純
粋なトーンを演奏することができる。トーン・パラメー
タ・ウィンドウはこれらの機能を作動するために利用で
きる。“トーン・パラメータ”のメニューエントリーを
選択するとトーン・パラメータ・ウィンドウが以下のよ
うに表示される。

テキストボックスはトーンバーストの番号を特定し
て、以下のように、作成されたトーンバーストの包絡線
を作り出す。

すべての時間はサンプル周期の数で特定され、32767
のサンプル周期を越えることはできない。テストはスタ
ートボタンをクリックすることで開始される。制御ボタ
ンはAidパラメータウィンドウの場合と同様に動作す
る。

フィルタ・タップス・ローディング Aid13とAid14のタイトルを付けたプログラムはフィル
タタッ係数を補聴器にダウンロードすることができる。
その係数は、ユーザがなんらかの標準テキストエディッ
タで作成したテキストファイルからメモリに読まれる。
これらのファイルの係数は、“797"又は“−174"（“−
12028/2"におけるように、除数によってオプション的に
追従される）のようにサイン化された整数で、スペー
ス、タブ、又はキャーリンジリターンで分離されなけれ
ばならない。

Aid13のプログラムはフィルタごとに32タップを有
し、Aid14のプログラムはフィルタごとに31タップを有
するが、フィルタは中央タップについて対照であるか
ら、タップ数の半分だけを用意するか、フィルタごとに
16タップ用意すればよい。したがって、ファイルは４チ
ャンネルに対して64の係数を含む。例えば、TapsFour
（タップスフォー）と題するファイルは以下のフォーマ
ットを有する。

−535/4 −431/4 −254/4 0 333/4 743/4 1220/4 1750/
4 2315/4 2892/4 3545/4 3977/4 4432/4 4797/4 5052/4 5
183/4 −34/2 −231/2 −223/2 0 292/2 398/2 77/2 −745/2 −1873/2 −2869/2 −3212/2 −2535/2 −831/2 1483/2
3683/2 5021/2 −83/2 502/2 859/2 0 −1128/2 −866/2 189/2 128/2 −442/2 890/2 3076/2 1605/2 −3814/2 −6280/2 −92
2/2 6543/2 528/2 −167/2 −446/2 0 585/2 288/2 −1203/2 242/2 442/2 1525/2 −2946/2 797/2 −174/2 6280/2 −12028
/2 6482/2 係数をダウンロードするためのオプションは“タッス
・フィルタ・ロード”メニューエントリーを選択するこ
とにより行われる。マッキントッシュは次に、適当なテ
キストファイルの名を特定するために使用する標準オー
プン・ファイル・ダイアログ・ボックスを提供する。

プログラム・デザイン このプログラムは、アップルのマッキントッシュ開発
システムアセンブリを用いて68000アセンブリ言語で書
かれている。

そのプログラムは、プログラム機能のそれぞれについ
て別々の管理プログラムで構成されている。個々のファ
イルはそれぞれの管理プログラムと関連づけた機能を有
する。例えば、パラメータ設定の管理プログラム（又は
“PS"）はファイルWDHAPS.Asmのファイルに含まれてお
り、Aidパラメータウィンドウに関連したすべてのルー
チンを有する。

以下はそれぞれの管理プログラム、その機能、及びそ
れぞれに含まれたルーチンの説明である。

WDHA.Asm 全体のプログラム構成はマッキントッシュアプリケー
ションの典型であり、そこではイベント（事象）ループ
を備えている。このイベントループは、イベントキュー
（事象持ち行列）からイベントをデキュー（両頭待ち行
列化）し、それぞれの特定タイプのイベントを処理する
コードに分岐する。WDHA.AsmはWDHAプログラムのイベン
トループを含む。

WDHAPS.Asm パラメータ設定（“PS"）管理プログラムは、Aidパラ
メータウィンドウに関連したすべてのルーチンを含み、
これによりユーザは４チャンネルプログラムのそれぞれ
のチャンネルのゲインとリミットを制御することができ
る。特に、これらのルーチンは以下のようになってい
る。

WDHAPSOpen −Aidパラメータウィンドウを作成し表
示する。

WDHAPSClose −Aidパラメータウィンドウを閉鎖しそ
れに関連したメモリを処分する。

WDHAPSShow −Aidパラメータウィンドウを可視化す
る。

WDHAPSHide −Aidパラメータウィンドウを消す。

WDHAPSDraw −Aidパラメータウィンドウの内容を更
新する。

WDHAPSControl −マウスダウンイベントが内容領域
で発生したときに、Aidパラメータウィンドウの適当な
修正を行う。

WDHAPSIS −ウィンドウポインターが与えられ、この
ルーチンはAidパラメータウィンドウか否かを判定す
る。

WDHAPSSetParam −Aidパラメータウィンドウにおい
て特定された設定を含むように補聴器を更新する。

WDHATC.Asm TC管理プログラムは、トーンパラメータウィンドウに
関連したすべてのルーチンを含み、これによりユーザは
４チャンネルプログラムのテスト／較正機能に対するパ
ラメータを特定し、テストを開始することができる。特
に、これらのルーチンは以下のようになっている。

WDHATCOpen −トーンパラメータウィンドウを作成し
て表示する。

WDHATCClose −トーンパラメータウィンドウを閉鎖
してそれに関連したメモリを処分する。

WDHATCShow −トーンパラメータウィンドウを可視化
する。

WDHATCHide −トーンパラメータウィンドウを消去す
る。

WDHATCDraw −トーンパラメータウィンドウの内容を
更新する。

WDHATCControl −トーンパラメータウィンドウ WDHATCIS −ウィンドウポインターが与えられ、この
ルーチンはトーンパラメータウィンドウか否かを判定す
る。

WDHATCIdle −トーンパラメータウィンドウのテキス
トカレット（脱字記号）をブリンクする。

WDHATCKey −トーンパラメータウィンドウの動作テ
キストボックスにキープレスを挿入する。

WDHATCDoTest −トーンパラメータウィンドウで特定
されたパラメータを用いて補聴器プログラムによりテス
トを開始する。

WDHATCCalibrate −４チャンネルのそれぞれについ
てHcを計算する（このルーチンは補聴器のテスト／較正
機能を用いて各チャンネルの中央周波数における実際の
耳圧を求める。

WDHASCSI.Asm SCSI管理管理プログラムは、SCSIバスを介して補聴器
に記録構造を送るすべてのルーチンを含む。

SetParam −４チャンネルのパラメータの記録（ゲイ
ンとリミットを含む）を４チャンネルの補聴器プログラ
ムに送る。

SetCoefficients −フィルタタップ係数を４チャン
ネルの補聴器プログラムに送り出す。

SetFileParams −スペクトル成形プログラムに必要
なパラメータを送る。

wdhatest −補聴器にテスト／較正レコードを送って
純粋トーン試験を開始する。

WDHAFC.Asm WDHAプログラムはいくつかの数値にアクセスする。そ
れはテキストファイルからそれらに読み込まれる。ファ
イル係数（FC）管理プログラムにはこれらのテキストフ
ァイルにアクセスするルーチンを含む。

WDHAFCSet −このルーチンは、ユーザが“ロード・
フィルタ・タップス”メニューオプションを選択したと
きに呼ばれる。それはSFGetFileダイアログを使用して
フィルタ係数を含むテキストファイルの名前と取り、そ
の内容を整数に変換し、さらに補聴器にダウンロードす
る。

WDHASetFileParams −このルーチンはパラメータを
スペクトル成形補聴器プログラムにダウンロードする。
それは、SFGetFileダイアログを用いて、スペクトル成
形パラメータを含むテキストファイルの名前を得て、そ
の内容を整数に変換し、そしてそれらを補聴器にダウン
ロードする。

WDHACalEarModFile −このルーチンはユーザが耳モ
ジュールを較正するときに呼ばれる。それはSFGetFile
ダイアログを使用して耳モジュールＨテーブルを含むテ
キストファイルの名前を得て、その内容をメモリ内で整
数に変換する。次に、それはTC管理機能EarModuleCalib
rateを用いて耳用いて較正する。最後に、同一ファイル
上に新たなＨテーブルを書く。

WDHAMenu.Asm メニュー管理プログラムはWDHAプログラムのメニュー
バーに関連したすべてのルーチンを含む。

MakeMenus −アクセサリ、ファイル、及び補聴器メ
ニューを含むメニューバーを作成し、それをスクリーン
上に表示する。

MenuBar −メインイベントループがメニュー中に設
けたマウスダウン・イベントを受け取ると、このループ
はその選択を扱う適当なコードを呼ぶ。

SetProgMenu −このルーチンは補聴器に応答指令信
号を送って、どのプログラムが現在走っているかを判断
し、適当なメニューをメニューバーに配置する。

プログラマーの注意 上述のように、WDHAプログラムは補聴器上で走るそれ
ぞれのプログラム用に作成された別々のプルダウンメニ
ューを有し、その特定のプログラムに利用できるオプシ
ョンを付与する。新たなメニューを補聴器プログラムに
追加するのは困難ではない。以下の例は、メニューバー
に新たな補助メニュー（このケースでは‘Aid17'）を追
加する際に従うステップを示す。

最初にメニューに必要な定数は同等の言語で定義され
なければならない。マッキントッシュ、メニューに対す
る（NewMenuツールボックス機能で要求されるような）
識別子、及びハンドルが存在するメニューハンドルデク
ラレーション内のオフセット（そのハンドルはMenu.Asm
fileの最終付近でメモリのシーケンシャルブロックで
定義される）で応答指令信号が送られたときに補助プロ
グラムでリターンされたコードを定義しなければならな
い。

Aid17ID equ −17 ；補助信号を送ることにより戻さ
れる補助プログラムid。

Aid17Menu equ 17 ；一つのメニュー識別子 menuaid17equ 40; 10 4＝メニューハンドルオフセッ
ト（これは十番目のハンドル） 次に、位置を宣言してエメニューハンドルデクラレー
ションの端でメニューのハンドルを格納する。

dc.1 0 ;Aid17メニューハンドル 続いて、コードをMakeMenusルーチンに追加して新た
なメニューを作成する（現在のメニューの一つを作成す
るコードを単に切り貼りしてそれを修正する）。

また、SetProgMenuルーチンを修正して新たなメニュ
ーを処理する（再び古いメニューの一つを処理するコー
ド部分を単に移し取り、そのメニュー名を適当に変更す
る）。

最後に、MenuBarルーチンを修正して新たなメニュー
を処理する。メニューに含まれたすべてのオプションは
別の補聴器メニューにある場合、（その他のメニューを
実行する際に）InAidMenu処理を呼ぶことができ、さも
なければ呼び出すために自身の手続きを定義しなければ
ならない。

WDHADisk.Asm ディスク管理プログラムは、マッキントッシュ上のデ
ィスクファイルにアクセスするために使用されるルーチ
ンを含む。

DiskCreate −新たなファイルを作成する。

DiskRead −ファイルからセクタを読む。

DiskWrite −セクタをファイルに書く。

DiskEject −ディスクをイジェクトする。

Diskopen −ファイルを開く。

DiskClose −ファイルを閉じる。

DiskSetFPos −ファイルの読み取り／書き込みマー
クの位置を設定する。

DiskSetEOF −ファイルに関するファイルマーカーの
端の位置を設定する。

DiskSetFInfo −ファイルに関するファインダ情報を
設定する。

Claims (75)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音に応答して入力信号を作り出すためのマ
   イクロホンと、 共通出力部に接続された複数のチャネルとを備え、 各チャネルが、 上記入力信号を受け、フィルタにかけられた信号を作り
   出すためのプリセットパラメータを有するフィルタと、 チャネル出力信号を作り出すためのフィルタにかけられ
   た信号に応答するチャネル増幅器と、 ゲイン値を記憶するためのチャネルゲインレジスタと、 ゲイン信号を作り出すために上記ゲイン値を増幅するた
   めのプリセットゲインを有するチャネルプリアンプリフ
   ァイアであって、上記チャネル増幅器が、上記ゲイン値
   の関数として上記チャネル増幅器のゲインを変更するた
   めに上記チャネルプリアンプリファイアに応答するチャ
   ネルプリアンプリファイアと、 上記チャネル出力信号に対するチャネル閾レベルを作り
   出すための手段と、 上記チャネル出力信号と上記チャネル閾レベルに応答
   し、上記チャネル出力信号が、上記チャネル閾レベル以
   下に降下した場合には、予め決めた限界まで上記ゲイン
   値を増大させ、上記チャネル出力信号が、上記チャネル
   閾レベル以上に上昇した場合には、上記ゲイン値を減少
   させるための手段であって、上記チャネル出力信号が、
   適応的に圧縮され、フィルタにかけられた出力信号を作
   り出すために組み合わされる手段と、 上記適応的に圧縮され、フィルタにかけられた出力信号
   の関数として音を作り出す交換器と からなる補聴器。
2. 【請求項２】上記チャネルの各々における上記増大さ
   せ、減少させる手段が、第１プリセット値を有する増分
   で上記ゲイン値を増大させ、第２プリセット値を有する
   減分で上記ゲイン値を減少させるための手段を備えた請
   求項１に記載の補聴器。
3. 【請求項３】上記チャネルの各々における上記増大さ
   せ、減少させる手段が、さらに、 上記チャネル閾レベルより大きいか、或いは小さい上記
   チャネル出力信号のレベルの関数として制御信号を作り
   出すための比較器と、 上記チャネル出力信号が、上記チャネル閾レベル以下に
   降下した場合には、上記第１プリセット値だけ上記ゲイ
   ン値を増大させ、上記チャネル出力信号が、上記チャネ
   ル閾レベル以上に増大した場合には、上記第２プリセッ
   ト値だけ上記ゲイン値を減少させるために上記制御信号
   に応答する加算器とを備えた請求項２に記載の補聴器。
4. 【請求項４】上記チャネルの上記フィルタが、聞き取れ
   る周波数レンジの実質的にすべてにわたって選択的に入
   力信号を変更するためのプリセットフィルタパラメータ
   を有する請求項１に記載の補聴器。
5. 【請求項５】上記チャネルの各フィルタが、聞き取れる
   周波数の予め定められたレンジにわたって上記入力信号
   を選択的に通過させるためのプリセットフィルタパラメ
   ータを有し、各フィルタが、予め定められた上記レンジ
   に生じていない入力信号のいくらかを実質的に減衰させ
   る請求項１に記載の補聴器。
6. 【請求項６】さらに、各チャネルが、 第２チャネル出力信号を作り出すためにフィルタにかけ
   られた信号に応答する第２チャネル増幅器と、 上記チャネルのそれぞれのゲイン値の関数として上記第
   ２チャネル増幅器のゲインをプログラムするための手段
   とを備え、 上記第２チャネル出力信号が、プログラム可能に圧縮さ
   れ、フィルタにかけられた出力信号を作り出すために他
   のチャネルの第２チャネル出力信号と組み合わされ、上
   記変換器が、プログラム可能に圧縮され、フィルタにか
   けられた出力信号の関数として音を作り出す請求項１に
   記載の補聴器。
7. 【請求項７】各チャネルにおける上記プログラムする手
   段が、上記チャネルのそれぞれに対する上記ゲイン値の
   パワーの関数として上記第２チャネル増幅器のゲインを
   変更するための手段を備えた請求項６に記載の補聴器。
8. 【請求項８】上記チャネルのフィルタが、聞き取れる上
   記周波数レンジの実質的にすべてにわたって上記入力信
   号を選択的に変更するためのプリセットフィルタパラメ
   ータを有する請求項６に記載の補聴器。
9. 【請求項９】上記チャネルの各フィルタが、聞き取れる
   周波数の予め定められたレンジにわたって入力信号を選
   択的に通過させるためのプリセットフィルタパラメータ
   を有し、各フィルタが、予め定められた上記レンジに生
   じていない上記入力信号のいくらかを実質的に減衰させ
   る請求項６に記載の補聴器。
10. 【請求項１０】音に応答して入力信号を作り出すための
    マイクロホンと、 出力信号を作り出すために上記入力信号を受ける増幅器
    と、 上記出力信号に対する閾レベルを確率するための手段
    と、 上記閾レベルより大きいか、或いは小さい上記出力信号
    のレベルの関数として制御信号を作り出すための比較器
    と、 ゲイン設定を記憶するためのゲインレジスタと、 上記出力信号が、上記閾レベル以下に降下した場合に
    は、予め定められた限界まで第１プリセット値だけ上記
    ゲイン設定を増大させ、上記出力信号が、上記閾レベル
    以上に増大した場合には、第２プリセット値だけ上記ゲ
    イン設定を減少させるために上記制御信号に応答する加
    算器と、 上記出力信号の関数として音を作り出す変換器とを備
    え、 上記増幅器が、上記ゲイン設定の関数として上記増幅器
    ゲインを変更するために上記ゲインレジスタに応答する
    補聴器。
11. 【請求項１１】上記増幅器が、２段増幅器を備え、その
    第１段は可変ゲインを有し、その第２段は予め定めたゲ
    インを有する請求項10に記載の補聴器。
12. 【請求項１２】さらに、第２出力信号を作り出すために
    上記入力信号に応答する第２増幅器と、 上記第１増幅器のゲイン設定の関数として上記第２増幅
    器のゲインをプログラムするための手段とを備え、 上記変換器が、上記第２出力信号の関数として音を作り
    出す請求項10に記載の補聴器。
13. 【請求項１３】上記プログラムする手段が、上記ゲイン
    レジスタにおける上記ゲイン設定のパワーの関数として
    上記第２増幅器のゲインを変えるための手段を備えた請
    求項12に記載の補聴器。
14. 【請求項１４】共通出力部に接続された複数のチャネル
    を備え、 各チャネルが、 フィルタにかけられた信号を作り出すために聞き取れる
    周波数レジスタの入力信号を受けるためのプリセットパ
    ラメータを有するフィルタと、 チャネル出力信号を作り出すためのフィルタにかけられ
    た上記信号に応答するチャネル増幅器と、 ゲイン値を記憶するためのチャネルゲインレジスタと、 ゲイン信号を作り出すために上記ゲイン値を増幅するた
    めのプリセットゲインを有するチャネルプリアンプリフ
    ァイアであって、上記チャネル増幅器が、上記ゲイン信
    号の関数として上記チャネル増幅器のゲインを変更する
    ために上記チャネルプリアンプリファイアに応答するチ
    ャネルプリアンプリファイアと、 上記チャネル出力信号に対するチャネル閾レベルを確立
    すための手段と、 上記チャネルが出力信号および上記チャネル閾レベルに
    応答し、上記チャネル出力信号が、上記チャネル閾レベ
    ル以下に降下した場合には、予め定めた限界まで上記ゲ
    イン値を増大させ、上記チャネル出力信号が、上記チャ
    ネル閾レベル以上に上昇した場合には、上記ゲイン値を
    減少させるための手段とを備え、 上記チャネル出力信号が、適応的に圧縮され、フィルタ
    にかけられた出力信号を作り出すために組み合わされた
    適応形圧縮、フィルタ回路。
15. 【請求項１５】上記チャネルの各々における上記増大さ
    せ、減少させる手段が、第１プリセット値を有する増分
    で上記ゲイン値を増大させ、第２プリセット値を有する
    減分で上記ゲイン値を減少させるための手段を備えた請
    求項14に記載の回路。
16. 【請求項１６】上記チャネルの各々における上記増大さ
    せ、減少させる手段が、さらに、 上記チャネル閾レベルより大きいか、或いは小さい上記
    チャネル出力信号のレベルの関数として制御信号を作り
    出すための比較器と、 上記チャネル出力信号が、上記チャネル閾レベル以下に
    降下した場合には、上記第１プリセット値だけ上記ゲイ
    ン値を増大させ、上記チャネル出力信号が、上記チャネ
    ル閾レベル以上に増大した場合には、上記第２プリセッ
    ト値だけ上記ゲイン値を減少させるために上記制御信号
    に応答する加算器とを備えた請求項15に記載の回路。
17. 【請求項１７】上記チャネルの内の特有な一つにおける
    上記加算器が、さらに、上記特有なチャネルに対する第
    １、第２プリセット値を記憶するための第２のレジスタ
    を備え、上記特有な加算器が、上記第１、第２の値だけ
    上記特有なチャネルゲインレジスタにおけるゲイン値を
    増大させ、減少させるために上記第２のレジスタに応答
    する請求項16に記載の回路。
18. 【請求項１８】タイミングシーケンスを作り出すための
    手段を備え、上記チャネルの内の少なくとも一つにおけ
    る上記チャネルゲインレジスタが、上記タイミングシー
    ケンスの予め定められた部分の間、上記加算器のそれぞ
    れから上記ゲイン値を受けるために上記タイミングシー
    ケンスに応答可能である請求項14に記載の回路。
19. 【請求項１９】各チャネルが、さらに、適応的にクリッ
    プし、圧縮したチャネル出力信号を作り出すために予め
    定められたレベルでチャネル出力信号をクリップする手
    段を備えた請求項14に記載の回路。
20. 【請求項２０】上記チャネルの上記フィルタが、聞き取
    れる周波数レンジの実質的にすべてにわたって上記入力
    信号を選択的に変更するためのプリセットフィルタパラ
    メータを有する請求項14に記載の回路。
21. 【請求項２１】上記チャネルの各フィルタが、聞き取れ
    る周波数の予め定められたレンジにわたって上記入力信
    号を選択的に通過させるためのプリセットフィルタパラ
    メータを有し、各フィルタが、上記予め定められたレン
    ジ内に生じない上記入力信号のいずれかを実質的に減衰
    させる請求項14に記載の回路。
22. 【請求項２２】上記チャネルの各々における上記フィル
    タが、有限インパルス応答フィルタからなる請求項14に
    記載の回路。
23. 【請求項２３】各チャネルが、さらに、 第２チャネル出力信号を作り出すためのフィルタにかけ
    られた信号に応答する第２チャネル増幅器と、 上記チャネルのそれぞれに対する上記ゲイン値の関数と
    して上記第２値増幅器のゲインをプログラムするための
    手段とを備え、 上記第２チャネル出力信号が、プログラム可能に圧縮さ
    れ、フィルタにかけられた出力信号を作り出すために他
    のチャネルの第２チャネル出力信号と組み合わせられる
    請求項14に記載の回路。
24. 【請求項２４】各チャネルにおける上記プログラムする
    手段が、上記チャネルのそれぞれに対するゲイン値のパ
    ワーの関数として上記第２チャネル増幅器のゲインを変
    更するための手段を備えた請求項23に記載の回路。
25. 【請求項２５】各チャネルにおける上記プログラムする
    手段が、さらに、パワー値を記憶するためのレジスタを
    備え、このプログラムする手段が、上記チャネルのそれ
    ぞれに対する上記ゲイン値を上記記憶されたパワー値の
    パワーに上げることにより得られる上記値の関数として
    上記第２チャネル増幅器のゲインを変更する請求項24に
    記載の回路。
26. 【請求項２６】各チャネルの上記第１、第２チャネル増
    幅器の各々が、２段増幅器からなり、その第１段は可変
    ゲインを有し、その第２段はプリセットゲインを有する
    請求項23に記載の回路。
27. 【請求項２７】聞き取れる周波数レンジにおける入力信
    号を受け、出力信号を作り出すための増幅器と、 上記出力信号に対する閾レベルを確立するための手段
    と、 上記閾レベルより大きいか、或いは小さい上記出力信号
    のレベルの関数として制御信号を作り出すための比較器
    と、 ゲイン設定を記憶するためのゲインレジスタと、 上記出力信号が、上記閾レベル以下に降下した場合に
    は、予め定められた限界まで上記ゲイン設定を増大さ
    せ、上記出力信号が、上記閾レベル以上に上昇した場合
    には、上記ゲイン設定を減少させるために上記制御信号
    に応答する加算器とを備え、 上記増幅器が、上記ゲイン設定の関数として上記増幅器
    のゲインを変更するために上記ゲインレジスタに応答
    し、 これにより上記出力信号が、適応的に圧縮される適応型
    ゲイン増幅回路。
28. 【請求項２８】上記加算器が、第１プリセット値を有す
    る増分で上記ゲイン設定を増大させ、第２プリセット値
    を有する減分で上記ゲイン設定を減少させるための手段
    を備えた請求項27に記載の回路。
29. 【請求項２９】タイミングシーケンスを作り出すための
    手段を備え、上記ゲインレジスタが、上記タイミングシ
    ーケンスの予め定められた部分の間、上記加算器から上
    記ゲイン設定の増大或いは減少を受けるために上記タイ
    ミングシーケンスに応答可能である請求項27に記載の回
    路。
30. 【請求項３０】上記加算器が、さらに、 第１、第２プリセット値を記憶するための第２のレジス
    タを備え、上記加算器が、上記第１プリセット値に対応
    する増分で上記ゲイン設定を増大させ、上記第２プリセ
    ット値に対応する減分で上記ゲイン設定を減少させるた
    めに上記第２のレジスタに応答する請求項27に記載の回
    路。
31. 【請求項３１】上記増幅器が、２段増幅器からなり、そ
    の第１段は可変ゲインを有し、その第２段は予め定めた
    ゲインを有する請求項27に記載の回路。
32. 【請求項３２】さらに、適応的に圧縮された上記出力信
    号を予め定められたレベルでクリップし、適応的にクリ
    ップされ、圧縮された出力信号を作り出すための手段を
    備えた請求項27に記載の回路。
33. 【請求項３３】聞き取れる周波数レンジにおける入力信
    号を受け、増幅された信号を作り出すための第１増幅器
    と、 上記増幅された信号に対する閾レベルを確立するための
    手段と、 ゲイン値を記憶するためのゲインレジスタと、 上記増幅された信号および上記閾レベルに応答し、上記
    増幅された信号が、上記閾レベル以下に降下した場合に
    は、上記ゲイン値を予め定められた限界まで増幅させ、
    上記増幅された信号が、上記閾レベル以上に上昇した場
    合には、上記ゲイン値を減少させる手段と、 上記入力信号を受け、出力信号を作り出すための第２増
    幅器と、 上記ゲイン値の関数として上記第２増幅器の上記ゲイン
    をプログラムするための手段とを備え、 上記第１増幅器が、上記ゲイン値の関数として、上記第
    １増幅器の上記ゲインを変更するために上記ゲインレジ
    スタに応答し、 上記出力信号が、プログラム可能に圧縮されるプログラ
    マブル圧縮性ゲイン増幅回路。
34. 【請求項３４】増大させ、減少させる上記手段が、第１
    プリセット値を有する増分で上記ゲイン値を増大させ、
    第２プリセット値を有する減分で上記ゲイン値を減少さ
    せる手段を備えた請求項33に記載の回路。
35. 【請求項３５】増大させ、減少させる上記手段が、さら
    に、 上記閾レベルより大きいか、或いは小さい上記増幅され
    た信号のレベルの関数として制御信号を作り出すための
    比較器と、 上記増幅された信号が、上記閾レベル以下に降下した場
    合には、上記第１プリセット値だけ上記ゲイン値を増大
    させ、上記増幅された信号が、上記閾レベル以上に増大
    した場合には、上記第２プリセット値だけ上記ゲイン値
    を減少させるために上記制御信号に応答する加算器とを
    備え、 上記第１増幅器が、上記ゲイン値の関数として上記第１
    増幅器のゲインを設定するために上記ゲインレジスタに
    応答する請求項34に記載の回路。
36. 【請求項３６】増大させ、減少させる上記手段が、さら
    に、 タイミングシーケンスを作り出すための手段を備え、上
    記ゲインレジスタが、タイミングシーケンスの予め定め
    られた部分の間、上記加算器から上記ゲイン値を受ける
    ために上記タイミングシーケンスに応答可能である請求
    項35に記載の回路。
37. 【請求項３７】増大させ、減少させる上記手段が、さら
    に、 上記第１、第２プリセット値を記憶するための第２のレ
    ジスタを備え、上記加算器が、上記第１プリセット値に
    対応する増分で上記ゲイン値を増大させ、上記第２プリ
    セット値に対応する減分で上記ゲイン値を減少させるた
    めに上記第２のレジスタに応答する請求項35に記載の回
    路、
38. 【請求項３８】上記プログラムする手段が、上記ゲイン
    値のパワーの関数として上記第２増膨器のゲインを変更
    するための手段を備えた請求項33に記載の回路。
39. 【請求項３９】上記プログラムする手段が、さらに、パ
    ワー値を記憶するためのレジスタを備え、このプログラ
    ムする手段が、上記ゲイン値を上記記憶されたパワー値
    のパワーに上げることにより得られる上記値の関数とし
    て上記第２増幅器のゲインを変更する請求項38に記載の
    回路。
40. 【請求項４０】上記第１、第２増幅器の各々が、２段増
    幅器からなり、その第１段は可変ゲインを有し、その第
    ２段はプリセットゲインを有する請求項33に記載の回
    路。
41. 【請求項４１】さらに、プログラム可能に圧縮された上
    記出力信号を予め定められたレベルでクリップし、プロ
    グラム可能にクリップされ、圧縮された出力信号を作り
    出すための手段を備えた請求項33に記載の回路。
42. 【請求項４２】予め定められた周波数レンジにわたって
    聴力障害を有する人による使用のための補聴器であっ
    て、 音に応答して入力信号を作り出すためのマイクロホン
    と、 上記入力信号を受け、適応的にフィルタにかけられた信
    号を作り出すための別個の可変フィルタパラメータを有
    する可変フィルタを備えた単一ブロードバンドチャネル
    であって、このチャネルが、さらに適応的にフィルタに
    かけられた信号を受け取り、増幅され、適応的にフィル
    タにかけられた出力信号を作り出すための増幅器を有
    し、上記チャネルが、さらに聴力障害の予め定められた
    レンジに対応するバンド幅を有するチャネルと、 上記入力信号の特性を検出するための手段と、 上記検出手段に応答し、上記可変フィルタの上記フィル
    タパラメータを個別に変更し、検出された上記特性の関
    数として、かつ上記聴力障害の関数として上記増幅器の
    上記ゲインを変更するための手段と、 増幅され、適応的にフィルタにかけられた上記出力信号
    の関数として音を作り出す変換器と を備えた補聴器。
43. 【請求項４３】上記変更する手段が、特性値のテーブ
    ル、関係するフィルタパラメータおよび関係する増幅器
    ゲイン値を記憶するメモリを備え、 上記メモリが、上記検出された特性の関数としてフィル
    タパラメータおよび増幅器ゲイン値を読み出すために上
    記検出手段に応答し、上記可変フィルタが、上記読み出
    されたフィルタパラメータの関数として上記可変フィル
    タのパラメータを設定するために上記メモリに応答し、
    上記増幅器が、上記読み出されたゲイン値の関数として
    上記増幅器のゲインを設定するために上記メモリに応答
    する請求項42に記載の補聴器。
44. 【請求項４４】音に応答して入力信号を作り出すための
    マイクロホンと、 共通出力部に接続された複数のチャネルであって、各チ
    ャネルが、上記入力信号を受け、フィルタにかけられた
    信号を作り出すためのプリセットパラメータを有するフ
    ィルタ、およびチャネル出力信号を作り出すために上記
    フィルタにかけられた信号に応答する増幅器を備えたチ
    ャネルと、 特有の信号を作り出すために上記入力信号に応答するプ
    リセットパラメータを有する第２フィルタと、 制御信号を作り出すために上記特有の信号に応答する検
    出器であって、その時定数をプログラムするための手段
    を含む検出器と、 上記制御信号を表す対数値を作り出すために上記検出器
    に応答する手段と、 対数値とゲイン値の予め選ばれたテーブルを記憶するた
    めのメモリであって、作り出された対数値の関数として
    上記チャネル内の増幅器の各々に対するゲイン値を選択
    するために対数値発生手段に応答し、上記チャネル内の
    増幅器の各々が、それぞれの選択されたゲイン値の関数
    としてそれぞれの増幅器のゲインを個別に変更させるた
    めに上記メモリに応答するこのメモリと、 上記組み合わされたチャネル出力信号の関数として音を
    作り出す変換器と からなる補聴器。
45. 【請求項４５】共通出力部に接続された複数のチャネル
    を備え、各チャネルが、 聞き取れる周波数レンジ内の入力信号を受け、フィルタ
    にかけられた信号を作り出すためのプリセットパラメー
    タを有するフィルタと、 チャネル出力信号を作り出すために上記フィルタにかけ
    られた信号に応答するチャネル増幅器と 上記チャネル出力信号に対するチャネル閾レベルを確立
    するための手段と、 上記閾レベルより大きいか、或いは小さい上記チャネル
    出力信号のレベルの関数として制御信号を作り出すため
    の比較器と、 ゲイン設定を記憶するためのゲインレジスタと、 上記チャネル出力信号が、上記チャネル閾レベル以下に
    降下した場合には、予め定められた限界まで第１プリセ
    ット値だけ上記ゲイン設定を増大させ、上記チャネル出
    力信号が上記チャネル閾レベル以上に増大した場合に
    は、第２プリセット値だけ上記ゲイン設定を減少させる
    ために上記制御信号に応答する加算器とを備え、 上記チャネル増幅器が、上記ゲイン設定の関数として上
    記チャネル増幅器のゲインを変更するために上記ゲイン
    レジスタに応答し、 上記チャネル出力信号が、適応的に圧縮され、フィルタ
    にかけられた出力信号を作り出すために組み合わされた
    適応形圧縮、フィルタ回路。
46. 【請求項４６】上記チャネル増幅器の各々が、２段増幅
    器を備え、その第１段が、それぞれのチャネルに対して
    作用するレンジを規定するための予め定められたゲイン
    を有し、第２段が、上記第１段に応答する可変ゲインを
    有する請求項45に記載の回路。
47. 【請求項４７】上記２段増幅器の各々の第１段が、さら
    に、 上記入力信号のレベルの関数として最初から最後まで上
    記第２段のそれぞれのゲインを順次修正するための手段
    を備えた請求項46に記載の回路。
48. 【請求項４８】上記チャネルにおける上記フィルタが、
    聞き取れる周波数レンジの実質的にすべてにわたって上
    記入力信号を選択的に変更するためのプリセットフィル
    タパラメータを有する請求項45に記載の回路。
49. 【請求項４９】上記チャネルの各フィルタが、聞き取れ
    る周波数の予め定められたレンジにわたって上記入力信
    号を選択的に通過させるためのプリセットフィルタパラ
    メータをを有し、各フィルタが、上記予め定められたレ
    ンジ内に生じない上記入力信号のいずれかを実質的に減
    衰させる請求項45に記載の回路。
50. 【請求項５０】上記チャネルの各々における上記フィル
    タが、有限インパルス応答フィルタからなる請求項45に
    記載の回路。
51. 【請求項５１】上記チャネルの内の特有な一つにおける
    上記第１、第２の値が、上記チャネルのもう一つの第
    １、第２の値とは数値的に異なる請求項45に記載の回
    路。
52. 【請求項５２】上記チャネル内の特有な一つにおける加
    算器が、さらに、 上記特有なチャネルに対する上記第１、第２プリセット
    値を記憶するための第２のレジスタを備え、上記特有な
    加算器が、上記第１、第２の値だけ上記特有なチャネル
    ゲインレジスタにおける上記ゲイン値をを増大させ、減
    少させるために上記第２のレジスタに応答する請求項45
    に記載の回路。
53. 【請求項５３】さらに、タイミングシーケンスを作り出
    すための手段を備え、上記チャネルの少なくとも一つに
    おける上記チャネルゲインレジスタが、タイミングシー
    ケンスの予め定められた部分の間、上記各加算器から上
    記ゲイン設定を受けるために上記タイミングシーケンス
    に応答可能である請求項45に記載の回路。
54. 【請求項５４】各チャネルが、さらに、適応的にクリッ
    プされ、圧縮された出力信号を作り出すために、予め定
    められた各レベルで上記チャネル出力信号をクリップす
    る手段を備えた請求項45に記載の回路。
55. 【請求項５５】共通出力部に接続された複数のチャネル
    であって、その各々が、フィルタにかけられた信号を作
    り出すために聞き取れる周波数レンジ内の入力信号を受
    けるためのプリセットパラメータを有するフィルタと、
    チャネル出力信号を作り出すために上記フィルタにかけ
    られた信号に応答する増幅器とを備えたチャネルと、 特有の信号を作り出すために上記入力信号に応答するプ
    リセットパラメータを有する第２フィルタと、 制御信号を作り出すために上記特有の信号に応答する検
    出器であって、その時定数をプログラムするための手段
    を含む検出器と、 上記制御信号を表す対数値を作り出すために上記検出器
    に応答する手段と、 対数値とゲイン値の予め選ばれたテーブルを記憶するた
    めのメモリであって、作り出された対数値の関数として
    上記チャネル内の増幅器の各々に対するゲイン値を選択
    するために対数値発生手段に応答し、上記チャネル内の
    増幅器の各々が、それぞれの選択されたゲイン値の関数
    としてそれぞれの増幅器のゲインを個別に変更させるた
    めに上記メモリに応答し、それにより上記チャネル出力
    信号が、適応的にフィルタにかけられた出力信号を作り
    出すために組み合せらされる上記メモリと を備えた適応形フィルタ回路。
56. 【請求項５６】上記チャネルにおけるフィルタが、聞き
    取れる周波数レンジの実質的にすべてにわたって入力信
    号を選択的に変更するためにプリセットフィルタパラメ
    ータを有する請求項55に記載の回路。
57. 【請求項５７】上記チャネルにおける各フィルタが、聞
    き取れる周波数の予め定められたレンジにわたって上記
    入力信号を選択的に通過させるためにプリセットフィル
    タパラメータを有し、各フィルタが、上記予め定められ
    たレンジに生じない入力信号のいずれかを実質的に減衰
    させる請求項55に記載の回路。
58. 【請求項５８】上記チャネルの各々における上記フィル
    タが、有限インパルス応答フィルタを備え、上記検出手
    段における上記フィルタが、有限インパルス応答フィル
    タを備えた請求項55に記載の回路。
59. 【請求項５９】上記第２フィルタが、上記チャネルの内
    の一つにおける上記フィルタの内の一つにより構成され
    た請求項55に記載の回路。
60. 【請求項６０】聞き取れる周波数レンジ内の入力信号を
    受け、適応的にフィルタにかけられた信号を作り出すた
    めの別個の可変パラメータを有する可変フィルタと、 適応的にフィルタにかけられた信号を受け、適応的にフ
    ィルタにかけられた出力信号を作り出すための増幅器
    と、入力信号の特性を検出するための手段と、 特性値、関係するフィルタパラメータおよび関係する増
    幅器ゲイン値のテーブルを記憶するためのメモリとを備
    え、 上記メモリが、検出された特性の関数としてフィルタパ
    ラメータおよび増幅器ゲイン値を読み出すために検出手
    段に応答し、 上記可変フィルタが、上記読み出されたフィルタパラメ
    ータの関数として上記可変フィルタのパラメータを変更
    するために上記メモリに応答し、上記増幅器が、上記読
    み出された増幅器ゲイン値の関数として上記増幅器のゲ
    インを変更するために上記メモリに応答する適応形フィ
    ルタ回路。
61. 【請求項６１】上記検出のための手段が、 特性を有する信号を作り出すための上記入力信号に応答
    するフィルタと、 制御信号を作り出すための上記特性を有する信号に応答
    する検出器とを備え、 この検出器が、検出器の時定数をプログラムするための
    手段を含み、 上記メモリが、上記制御信号の関数としてフィルタパラ
    メータと増幅器ゲイン値を読み出すために上記検出器に
    応答する請求項60に記載の回路。
62. 【請求項６２】上記変更手段が、 上記検出された特性を表す対数値を作り出すために上記
    検出手段に応答する手段と、 対数値、関係するフィルタパラメータおよびゲイン値の
    予め選ばれたテーブルを記憶するためのメモリとを備
    え、 このメモリが、作り出された上記対数値の関数としてフ
    ィルタパラメータとゲイン値を選ぶために対数値発生手
    段に応答し、上記可変フィルタが、選ばれた上記フィル
    タパラメータの関数として上記可変フィルタのパラメー
    タを変更するために上記メモリに応答し、上記増幅器
    が、選ばれた上記ゲイン値の関数として上記増幅器のゲ
    インを変更するために上記メモリに応答する請求項42に
    記載の回路。
63. 【請求項６３】上記聞き取れる周波数レンジにおける入
    力信号を受け、適応的にフィルタにかけられた信号を作
    り出すための可変フィルタパラメータを有する可変フィ
    ルタと、 適応的にフィルタにかけられた上記信号を受け、適応的
    にフィルタにかけられた出力信号を作り出すための増幅
    器と、 上記入力信号の特性を検出するための手段と、 上記検出された特性を表す対数値を作り出すために上記
    検出手段に応答する手段と、 対数値、関係するフィルタパラメータおよび関係する増
    幅器ゲイン値のテーブルを記憶するためのメモリとを備
    え、 上記メモリが、作り出された対数値の関数としてフィル
    タパラメータおよび増幅器ゲイン値を読み出すために上
    記対数値発生手段に応答し、 上記可変フィルタが読み出された上記フィルタパラメー
    タの関数として上記可変フィルタの上記パラメータを変
    更するために上記メモリに応答し、上記増幅器が、読み
    出された増幅器ゲイン値の関数として上記増幅器のゲイ
    ンを変更するために上記メモリに応答する適応形フィル
    タ回路。
64. 【請求項６４】さらに、適応的にフィルタにかけられた
    上記出力信号を受け、制限された出力信号を作り出すた
    めのリミッタと、 制限された上記出力信号を受け、フィルタにかけられた
    上記出力信号を作り出すための可変パラメータを有する
    第２フィルタとを備え、 上記第１、第２可変フィルタが、読み出された上記フィ
    ルタパラメータの関数として上記フィルタのパラメータ
    を変更するために上記メモリに応答する請求項60に記載
    の回路。
65. 【請求項６５】聞き取れる周波数レンジにおける入力信
    号を受け、出力信号を作り出すための増幅器と、 ゲイン値を記憶するためのゲインレジスタと、 ゲイン信号を作り出すために上記ゲイン値を増幅するた
    めのプリセットゲインを有するプリアンプリファイア
    と、 上記出力信号に対する閾レベルを確立するための手段
    と、 上記出力信号と上記閾レベルに応答し、上記出力信号
    が、上記閾レベル以下に降下した場合には、上記ゲイン
    値を予め定められたレベルまで増大させ、上記出力信号
    が、上記閾レベル以上に上昇した場合には、上記ゲイン
    値を減少させるための手段とを備え、 上記増幅器が、上記ゲイン信号の関数として上記増幅器
    の上記ゲインを変更するために上記プリアンプリファイ
    アに応答し、 上記出力信号が、適応的に圧縮される適応形ゲイン増幅
    回路。
66. 【請求項６６】上記入増大させ、減少させる手段が、 上記閾レベルより大きいか、或いは小さい上記出力信号
    のレベルの関数として制御信号を作り出すための比較器
    と、 上記出力信号が、上記閾レベル以下に降下した場合に
    は、上記ゲイン値を増大させ、上記出力信号が、上記閾
    レベル以上に増大した場合には、上記ゲイン値を減少さ
    せるために上記制御信号に応答する加算器とを備えた請
    求項65に記載の回路。
67. 【請求項６７】上記増大させ、減少させる手段が、さら
    に、 タイムシーケンスを作り出すための手段を有し、上記増
    大させ、減少させる手段が、上記タイムシーケンスの予
    め定められた部分の間、上記ゲイン値を増大させ、減少
    させるために上記タイムシーケンスに応答可能である請
    求項66に記載の回路。
68. 【請求項６８】上記増大させ、減少させる手段が、さら
    に、 第１、第２プリセット値を記憶するための第２のレジス
    タを備え、 上記加算器が、上記ゲイン値を増大させ、減少させるた
    めの上記第１、第２プリセット値を受けるために上記レ
    ジスタに応答する請求項66に記載の回路。
69. 【請求項６９】上記増大させ、減少させる手段が、さら
    に、 第１プリセット値を有する増分で上記ゲイン値を増大さ
    せ、第２プリセット値を有する減分で上記ゲイン値を減
    少させるための手段を備えた請求項65に記載の回路。
70. 【請求項７０】さらに、予め定められたレベルで上記出
    力信号をクリップし、適応的にクリップされ、圧縮され
    た出力信号を作り出すための手段を備えた請求項65に記
    載の回路。
71. 【請求項７１】聞き取れる周波数レンジにおける入力信
    号を受け、出力信号を作り出すための増幅器と、 上記出力信号に対する閾レベルを確立するための手段
    と、 上記出力信号と上記閾レベルに応答し、上記出力信号
    が、上記閾レベル以下に降下した場合には、上記増幅器
    の上記ゲイン値を第１プリセット値を有する増分で予め
    定められた限界まで増大させ、上記出力信号が、上記閾
    レベル以上に上昇した場合には、第２プリセット値を有
    する減分で上記増幅器の上記ゲイン値を減少させるため
    の手段とを備え、 上記出力信号が、適応的に圧縮された出力信号を作り出
    すためにい上記第２プリセット値対上記第１プリセット
    値の比の関数として圧縮される適応形ゲイン増幅回路。
72. 【請求項７２】上記第１、第２プリセット値を記憶する
    ためのレジスタを備え、 このレジスタが、上記第１プリセット値を記憶するため
    に６ビットのメモリを有し、上記第２プリセット値を記
    憶するために６ビットのメモリを有する請求項71に記載
    の回路。
73. 【請求項７３】さらに、上記第１、第２プリセット値を
    記憶するためのレジスタを備え、このレジスタが、対数
    形式で上記両値を記憶する請求項71に記載の回路。
74. 【請求項７４】さらに、上記出力信号を制限するリミッ
    タを備え、 このリミッタが、上記出力信号の一定％をクリップする
    請求項73に記載の回路。
75. 【請求項７５】上記増大させ、減少させる手段が、さら
    に、ゲイン値を記憶するためのゲインレジスタを備え、
    上記増幅器が、上記ゲイン値の関数として上記増幅器の
    上記ゲインを変更するために上記ゲインレジスタに応答
    し、上記ゲインレジスタが、対数形式で上記ゲイン値を
    記憶し、上記増大させ、減少させる手段が、一定％の大
    きさで上記ゲイン値を増大させ、減少させる請求項71に
    記載の回路。