JP5031102B2 - 補聴器およびロギング装置の管理方法 - Google Patents

Description

本願は補聴器に関する。より詳細には，音環境（sound environment）および使用中の補聴器のパフォーマンスに関するパラメータをロギング（logging）する手段を備えたディジタル補聴器に関する。

近年のディジタル補聴器は，聴覚障害者個人の聴覚損失を解消することを意図した処方（指令）（prescription）にしたがって，音を処理しかつ増幅する精巧かつ複雑な信号処理ユニットを備えている。上記処方設定を微調整するためには，特定の補聴器が機能することが期待される聴取（リスニング）環境（the listening environments）から，音イベント（音事象）（sound event）に関する統計情報（statistical information）を収集するのが有益である。この情報は好ましくは補聴器中に記憶され，したがって補聴器中には不揮発性メモリを備えたロギング装置が含まれる。次に説明するように，これは補聴器ログ（hearing aid log）を示す。ログサンプル間隔をおいて（at log sample intervals）パラメータ値がサンプリングされ，補聴器の日常使用のゆっくりとした状況（イメージ）（slowly an image of the daily use），およびユーザが補聴器の使用中に遭遇する聴取環境が，補聴器ログ中に蓄積される。

本願において，用語「ログ・サンプル」は，特段の指摘がない限り，優勢な音環境の分類（classification of the prevailing sound environment）の少なくとも何らかの形態（some form）を引出す（derive）ために，十分な時間長にわたって，たとえば数分オーダーの時間間隔で補聴器ログに記憶されるように選択されたパラメータ値を測定して記憶することを指す。音環境サンプル（sound environment sample）として参照されるログサンプル期間（log sample period）は，入力Ａ／Ｄコンバータにおいて音圧レベルを表すアナログ電圧を決定する入力サンプル期間（the input sample period）よりも実質的に長い。従来の音用の入力Ａ／Ｄコンバータはたとえば16-96kHZのレートにおいて動作する。本願において説明する補聴器のタイプは好ましくはディジタル補聴器であり，ディジタル信号プロセッサがユーザに対する音の適当な調整および増幅を実行する。このタイプの補聴器は，通常，信号を，対応する複数のバンドパス・フィルタを用いて複数の別々の周波数帯に分割（分離）（split）する。各周波数帯はその後個別に増幅され，各周波数において圧縮，雑音抑制等が実行される。

国際公開ＷＯ２００７／０４５２７６に補聴器ロギング装置が記載されている。この装置は，本質的には２種類のイベント，すなわち，利用ロギング（usage logging）と呼ばれるユーザが補聴器において特定プログラムを利用する時間と，ヒストグラム・ロギングと呼ばれる，音環境を特徴づける統計ロギング・パラメータ（a statistic logging of parameters）を，ログする。

ヒストグラム・ロギングは，各ヒストグラム・ビン（respective histogram bins）（ヒストグラムにおける値域（階級）のそれぞれ）において，イベントのカウント（counts of events）が生じることによって動作し，ビンが一杯（full）になるたびに，選択された係数（a selected factor）によってロギング間隔が増加し（increasing the logging interval），かつその逆係数（the inverse factor）によってすべてのヒストグラム・ビンにおいてカウントが低減する。すなわち，効果的にカウンタがリベーシング（rebasing）され，上記リベーシングが把握され続ける（keep track of the rebasing）。このようなロギング音イベントは，結果的に延長ロギング期間（extended logging period）を表すヒストグラムになる。

ロギング・データは，限定はされないが，聴取環境を特徴付けるデータ，ユーザの補聴器操作に関するデータ（たとえば音量設定の変更，補聴器における異なるプログラム間の切換え），および補聴器の内部動作に関するデータを含むことができる。ロギングはまた，所定の聴取環境における特定プログラムのユーザによるスイッチングのような，異なるイベント種類の組合わせ（コンビネーション）も考慮に入れることができる。

補聴器ロギング装置は，所定の定義にしたがって，音環境のすべての考えられるパラメータ・コンビネーションを表すヒストグラム（a histogram representing all the possible parameter combinations of sound environments according to a predetermined definition）を備え，各パラメータ・コンビネーションが上記ヒストグラム中の特定のビンによって表される。音環境は特定間隔でサンプリングされ，最も近い対応ビン（the closest corresponding bin）が増加され，補聴器ログにおいて特定音環境の発生が記録される。

ログの内容は主にフィッティングの場面において用いられ，そこでは補聴器フィッタが補聴器のロギング装置のメモリからデータを抽出し，そして補聴器ユーザと面接して，ロギング期間中の特定の聴取環境における現在設定の補聴器の使用経験について覚えていることを，ユーザからヒヤリングする。ログ・データとユーザが思い出した聴取環境とを比較するときに，たとえば数週間前にログされた聴取イベントのように，短期間の特定の聴取状況に関して補聴器ユーザの記憶がなくユーザが完全に忘れてしまっていることがある。これは，フィッタにいくらかの混乱を生じさせ，フィッタを補聴器の不必要な設定変更に導いてしまうことがある。その結果，補聴器の最適化が不十分になり，調整はフィッタの時間の無駄になり，ユーザに対して不快感を引起こしてしまう可能性がある。

補聴器中に音そのものを記録すると，その音を記憶するために補聴器にほぼ無制限の容量のメモリが要求されるので，音の記録に代えて音のいくつか特性（a few properties）が記憶される。２つの主な基準（two main criteria）が，記憶される特性，すなわち補聴器の設定に関する測定性能および固有情報のレベル（measureability and the level of inherent information）を決定する。

これまでの経験から，次の３つのパラメータを含む記録が，メモリ効率およびレベル詳細の間の適切なバランスに行き着くことが分かっている。それは，音の雑音レベル（the noise level of the sound）を表す第１のパラメータ，音の変調レベル（the modulation level of the sound）を表す第２のパラメータ，音に含まれる雑音スペクトルの勾配（the slope of the noise spectrum in the sound）を記述する第３のパラメータである。

雑音レベルは背景雑音レベル（the background noise level）として定義され，音イベントサンプル期間中の１０％パーセンタイル包絡線（10％ percentile envelope）の平均をとることで測定される。雑音レベルは信号中の雑音の現在平均レベルに関して補聴器中の信号プロセッサに有用な情報をもたらし，雑音レベルはまた補聴器の使用期間中にユーザが体験する雑音レベルに関する情報を，フィッタに提供する。

変調レベルは有用信号の変化量（the amount the useful signal is changing）として定義され，９０％パーセンタイル包絡線を計測し，音イベント・サンプル期間中の平均化された９０％パーセンタイル包絡線から，測定された１０％パーセンタイル包絡線レベルを減算することで決定される。変調レベルは，主に信号中の会話（speech）の存在を決定するために補聴器信号プロセッサにおいて用いられ，補聴器のユーザによって体験された音環境の性質に関して有用な情報をフィッタに提供する。

雑音スペクトルの勾配は，複数の周波数帯の各周波数帯からの１０％パーセンタイル包絡線レベルを平均化し，周波数軸上において結果として得られる線形平均の勾配（the slope of the resulting linear average over the frequency axis）を決定することによって，算出することができる。この勾配は各入力サンプルごとに一度計算され，音イベント・サンプル期間にわたって平均化された結果である。雑音スペクトルの勾配によって，補聴器信号プロセッサは雑音の性質を分類し，聞こえの乱れを最小限にしつつ最大の雑音低減を実行するように補聴器における雑音低減アルゴリズムを最適化することができる。そして，フィッタは，この雑音スペクトル勾配を知ることで有用な情報を引出し，所定の種類の雑音が，経験された音環境中に存在するかを決定することができる。

使用中，上記３つのパラメータは連続して計測され，測定値の平均レベルがバッファ中に記憶される。音イベント・サンプル期間においてバッファ内容は解析されて，上記サンプルは，生じる可能性のある（生じうる，適切な）複数の音環境に分類され（classify the sample into a plurality among possible sound environments），補聴器ログにおけるそれぞれのビン記録がインクリメントされ，バッファがリセットされ，このようにして，時間が経過すると，異なる，生じる可能性のある音環境の頻度を表すヒストグラム（a histogram representing the frequencies of the different, possible sound environments）が，補聴器ロギング装置に蓄積される。

上記三つのパラメータは所定の期間中の平均音環境を表すベクトル形式で収集される。音環境を表すベクトルは後続の解析のための記録として記憶される。システムによって検出可能な，複数の生じる可能性のある音環境が，アロケート・メモリ中の複数の初期空ビン（initial empty bin）としてあらかじめ整えられ，ビンの集合がヒストグラムを形成する。

ログは，一の特定の聴取イベントの一の発生を含むことができ，他方においてより頻繁に生じるイベントの１５の発生を含むことができる。補聴器ログが，数週間にわたる過程において後者のイベントの４２回の発生をログしたが，補聴器ログが１５カウントのアロケートルーム（allocated room）のみを有する場合，後者のイベントに関するカウンタは限界に達し，頻繁に生じる単一イベントにあまりに多くの比重（重み）（weight）が置かれることになり，ログ中の異なるイベントの間のバランスが不均衡になる。後述するように，これはログ・オーバーフロー問題として指摘される。

従来技術では，このログ・オーバーフロー問題は，ヒストグラムにおけるあるビンが最大可能カウント数に達するたびに，たとえば，ある音イベントの１５回の発生に達するたびに，ヒストグラムを減らす（decimating）ことによって解決されている。これは，ヒストグラム中のすべてのビンのコンテンツ（内容）を２分割し，サンプリングレートを半分にして後続のサンプルについてロギング・データを正規化する（normalize）ことによって行われる。

しかしながら，この方法の補聴器ログの管理は，少なくとも２つの好ましくない含意（implications）を有する。第一の含意は，ロギング期間の前半部分において多数回ログされ，かつ上記ロギング期間の後半部分では全く存在しない特定の音環境について，全く興味が失われたかも知れない上記音環境が，実質的に重みが置かれてヒストグラム中に保たれてしまうことである。第二の含意は，連続した減少後に，最低可能サンプルレート（the lowest possible sample rate）に達するか，または上記の第１の含意に関連して記述した偏倚ロギング（biased logging）が複数回発生するとログデータがますます不正確で信頼性がなくなるので，厳密な時間制限が補聴器ログに課される（a strict time limit is imposed on the hearing aid log）ことである。

履歴データ（historical data）よりも新規データを強調して，不定期間中の音環境のロギングを可能にする（permits the logging of sound environments during indefinite periods of time）補聴器ログの管理の方法が，したがって好ましい。

したがって，この発明はさらに，任意期間（arbitrary period of time）でデータロギングが可能であり，補聴器ユーザの経験に，よりよく関連するデータ・ロギングが可能な補聴器を案出することを目的とする。

書込み操作が可能な数の観点から，不揮発性メモリブロックは制限される。この発明はさらに，サービスの長い期間にわたって詳細にロギングし，不揮発性メモリにデータを記憶するように取扱うことが可能な補聴器を案出することを目的とする。

第１の観点において，この発明による補聴器は，入力信号を生成する入力トランスデューサ，上記入力信号を処理して出力信号を生成する補聴器プロセッサ，上記出力信号に応答する出力トランスデューサ，ならびにアナライザ，タイマおよびメモリを有するロギング装置を備え，上記メモリはあらかじめ定義された音環境セット（a predefined set of sound environments）に関するヒストグラム・カウンタ・セット（a set of histogram counters）を有しており，上記アナライザが上記入力信号を処理して上記複数のあらかじめ定義された音環境セットのうちの音イベントに分類するものであり，上記タイマが上記音イベントの分類の出力をトリガするものであり，上記メモリが上記分類を受付けかつ上記音環境に関するカウンタをインクリメントするものであり，上記メモリが，上記ヒストグラムカウンタを監視しかつ所定係数（a predetermined factor）によってコンテンツを分割することを通してすべてのカウンタをリべーシングする（rebasing）ことによってオーバーフローの検出に応じるオーバーフロー検出器を有するものであり，上記メモリが上記タイマを制御するタイマ決定ロジック（a timer decision logic）を有するものであり，上記タイマ決定ロジックは上記タイマ設定を決定することによってリベーシング・イベントに応答するものである。

補聴器ログ中に表れるイベントの実数はその時々で役に立つ情報を全く表さないが，異なるログ・イベントの間の相対度合い（the relative magnitude）はかなり有益であることが分かったので，この知見を実行する適当な方法は，補聴器ロギング装置の管理において，指数データ平均の原則（the principle of exponential data averaging）を適用することにある。

この発明は，第２の観点において，請求項７にしたがう方法を提供する。

さらなる特徴および利点が従属請求項から明らかにされる。

この発明によるロギング装置を備えた補聴器の概略図である。 図１に示す補聴器からのログ・データを用いたヒストグラムの一例である。 ビン・カウントのリベース後の図２のログ・データを用いたヒストグラムの一例である。 この発明の方法を実行するアルゴリズムのフローチャートである。

以下，図面を参照してこの発明をさらに詳細に説明する。

図１は，この発明によるロギング装置４を備えた補聴器１の概略ブロック図を示している。補聴器１は入力マイクロフォン２，フィルタ・バンク３，ロギング装置４，補聴器プロセッサ20，シグマ−デルタ変調器21，出力段（ステージ）22，および音響出力トランスデューサ23を備えている。ロギング装置４は，入力／出力インターフェース・ブロック５，10％パーセンタイル・ブロック６，90％パーセンタイル・ブロック７，雑音スペクトル勾配インジケータ・ブロック８，中間加算ブロック９，ログ・データ準備ブロック10，タイマ・ブロック11，およびログ記憶ブロック12を備えている。ログ記憶ブロック12は，揮発性メモリ・ブロック13および不揮発性メモリ・ブロック14を備えている。上記不揮発性メモリ・ブロック14は，少なくとも一つのヒストグラム15を記憶することができる。上記不揮発性メモリ・ブロック14は，アナライザ・ブロック17の入力に接続される出力を有している。アナライザ・ブロック17の出力がサンプルレート制御ブロック16の入力に接続されている。上記サンプルレート制御ブロック16の出力はタイマ・ブロック11の制御入力に接続されている。

補聴器１のフィッティング中，入力／出力インターフェース５を介して上記ロギング装置４を作動させることができる。補聴器マイクロフォン２によってピックアップされた音響信号が電気信号に変換される。上記マイクロフォン２からの出力信号は２つの分岐（branches）に分割（分離）される。一方の分岐はさらなる処理のためにフィルタ・バンク３に与えられ，他方の分岐はロギング装置４に与えられる。上記フィルタ・バンク３からの出力信号は補聴器プロセッサ20の入力に与えられる。補聴器プロセッサ20は聴覚障害を軽減するための処方（prescription）にしたがって音処理（sound processing）を実行し，補聴器プロセッサ20からの出力はシグマ−デルタ変調器21，そして音響出力トランスデューサ23を駆動する出力段22に与えられる。

ロギング装置４において，上記入力信号は，分析のために３つの分岐に分割される。第１の分岐は１０％パーセンタイル・ブロック６を備え，到来信号（incoming signal）の全体の雑音レベルを決定する。第２の分岐は９０％パーセンタイル・ブロック７を備え，中間加算ポイント９および１０％パーセンタイル・ブロック６と組合わされて用いられて，９０％パーセンタイルと１０％パーセンタイルの差を取ることによって音響信号の変調（the modulation of the audio signal）を決定する。第３の分岐は雑音スペクトル勾配インジケータ・ブロック８を備え，雑音スペクトルの勾配（slope），すなわち上記雑音が高周波数または低周波数によって支配されているかどうかを決定する。

ひとまとめに考えると，パラメータ・セットは，雑音レベル・パラメータ，変調レベル・パラメータ，およびαによって示される雑音スペクトル勾配パラメータを含み，音そのものを実際に記憶することなく，与えられた瞬間における音環境の適正な特徴（adequate characterization of the sound environment at a given instant）を表していると考えられる。分析の後，上記パラメータ・セットはログデータ準備ブロック10に与えられ，ログデータ準備ブロック10は上記セット中の３つのパラメータの正規化（等化）（normalization），量子化（quantizing）およびソーティング（sorting）を実行して，多元ベクトルによって表される，複数の生じる可能性のある音環境の一つ（one of a plurality of possible sound environments）をもたらし，ヒストグラム15における記憶の準備を行う。上記タイマ・ブロック11は，ログ・サンプリング期間，すなわちどの程度の頻度で上記データ準備ブロック10が決定された音環境を上記ログ記憶ブロック12に出力するか，の決定に用いられる。

上記ログデータ準備ブロック10は，決定された音環境をログ記憶ブロック12の揮発性メモリブロック13に与える。揮発性メモリブロック13は，ログされるべき決定された音環境を一時的に記憶するもので，上記入力／出力インターフェース５を通して読出すことを可能にするために，すべてのログされた音環境の完全なヒストグラム15を記憶することができ，調査のためにログの内容を検索可能にする。揮発性メモリブロック13が所定数のログされた音環境イベントを含むたびに，上記揮発性メモリブロックは，上記ヒストグラム15中のそのコンテンツ（内容）を不揮発性メモリブロック14に書込む。不揮発性メモリブロック14のサービスライフ（service life）は書込み操作可能な数の観点から制限されるので，このアプローチは補聴器ロギング装置４の構成部品の有益なサービスライフを延長するために好ましい。

上記アナライザ（分析器）17は，上記ヒストグラム中のビンがオーバーフローするたびに（every time a bin in the histogram overflows），上記ヒストグラム15のコンテンツの解析を実行し，取出された情報を使用してサンプルレート制御ブロック16を制御する。ヒストグラム15のコンテンツに応じて，アナライザ17は，音環境データをロギングする最適サンプルレートに関する情報を，上記サンプルレート制御ブロック16に提供する。上記入力／出力インターフェース５を介してロギングが最初に始められるとき，上記ログデータ準備ブロック10をトリガするために用いられるインパルスのレート，すなわちサンプルレートは，上記タイマブロック11によって最高レートに設定される。上記アナライザ17は，その後，たとえば，上記ヒストグラム15のビン・オーバーフローイベント（a bin overflow event of the histogram 15）によって行われる，上記サンプルレートの低減を決定することができる。

ヒストグラム15が特定の音環境の１６個の発生まで登録することができる場合，ロギングは，たとえば１／１６^ＴＨＨｚのサンプルレートで処理することができ，換言すると，１６秒ごとに１回，ログ中の音環境のパラメータを記録することができる。同一環境が１６秒ごとにログされるとすると，対応するビンはちょうど１６のログイベント後に一杯になり，したがってヒストグラムは２５６秒（１分１６秒）後にオーバーフローイベントを発生する。オーバーフローイベントの発生後，上記ヒストグラムはリベース（rebase）されて，サンプルレートは，好ましくは初期サンプルレートの半分に低減され，その結果ロギングは１／３２^ＴＨＨｚのレートで，換言すると３２秒に１回行われ，リベースされたヒストグラムに，新たな音環境イベントの事実（instances）がログされる。

入力／出力ブロック５はロギング手順の開始および停止に用いられ，さらに補聴器ロギング装置４のヒストグラム15からの記憶データの読出しに用いられる。通常の使用中，補聴器ロギング装置４を開始した後，入力／出力ブロック５は静止状態になり（inactive），補聴器がオンされて使用状態になるたび，補聴器ロギング装置４は通常の間隔で（at regular intervals）音環境イベントのロギングを実行する。

図２は上述した例にしたがう補聴器ログヒストグラムを可視的に示している。ログは，図２の小テーブルに示すように，様々な分解能（varying resolution）の３つのパラメータを含む。これらのパラメータは，上記補聴器の入力信号から派生する３つの異なるデータタイプ，すなわち，上記雑音勾配αの２つの異なる値，上記雑音レベルの３つの異なる値，および変調の３つの異なる値を表す。

パラメータ値の各コンビネーション（組合わせ）はユニークであり，ログは２＊３＊３＊＝１８の異なるパラメータ・コンビネーションを有し，その発生を図２に示すようなヒストグラム中にログすることができる。ここで，横軸上のビンはフォーマットｘ，ｙ，ｚ中にラベルされ，ここでｘは雑音勾配を表し，ｙは雑音レベルを表し，ｚは変調を表す。ヒストグラムは，どの程度の頻度で，異なる，生じる可能性のあるパラメータ・コンビネーション（the different possible combinations of parameters）が，与えられる時間フレーム中において発生したかを反映する。この例では，視覚的に分かりやすくするために，３つのパラメータの分解能はかなり低減されている。実際に記録されるパラメータはさらに高い分解能，たとえば，パラメータごとに２５６個の異なる値を持つことができる。

図２から分かるように，音環境の発生の事例では，一のパラメータ・コンビネーションと他のパラメータ・コンビネーションが非常に異なる。たとえば，コンビネーション１，２，３と，コンビネーション１，３，２はヒストグラム中に発生していず，コンビネーション１，２，１が，与えられるタイムフレーム中で１０回発生している。このようにヒストグラムは，生じる可能性のあるパラメータ・コンビネーションのそれぞれの発生を記録し，それにしたがう結果をログする。この例において，補聴器ログに割り当てられる記憶領域は，生じる可能性のある各パラメータ・コンビネーションの１６回の発生まで，記憶可能である。実際のヒストグラムでは，生じる可能性のある各パラメータ・コンビネーションの発生数は，任意に増加させることができる。

ログ・オーバーフローイベントが発生すると，すなわち，あるヒストグラム・ビンがオーバーフローすると，共通係数（因数）（common factor），たとえば２または４によってビンのそれぞれに記憶されている記録数（the number of records stored in each of the bins）を分割することによって，ヒストグラム全体がリベースされる。共通係数によって分割できない数であれば概数に切下げられ，その結果，上記リベーシングはビン１，１，３におけるシングル・カウントを，リベースされたヒストグラムにおける対応するビンにおいては，多数のゼロにマッピングする（the rebasing will map the single count in the bin 1,1,3 into a number of zero in the corresponding bin in the rebased histogram）。

この例では，コンビネーション２，１，３が上記ヒストグラム中において最も頻繁に記録されているコンビネーションであるので，最も次にログ・オーバーフローとなりそうである。ちょうど２つのさらなる特定のパラメータ・コンビネーションの発生が記録された場合，上記カウンタはオーバーフローし，リベーシングおよびそれに続くサンプルレート低減が行われることになる。

音環境をロギングするこの方法に関する懸念の一つは，サンプルレートが繰返し低められてあるポイントまで低下すると，記録される音環境が長い間隔（so long intervals）をもってログされ，ログを記録することができるよりも速く変化する性質を持つ音環境の場合に，結果として得られるログ・ヒストグラム中にそれが任意に（気まぐれに）現れてしまうことである。すなわち，ロギング期間よりも短い持続時間の音環境は，それが補聴器のユーザにとって重要であるとしても，検出およびその後のロギングを知らぬ間に過ぎてしまう（slip past）。

他の懸念は，ヒストグラム中の古いデータが，それが数週間前に記録されたものであったとしても，同じ重みを持って維持されることである。ログが，時間の経過とともに風化する傾向があるユーザの記憶と不十分な相関関係にある場合，上記ログがフィッタによって補聴器メモリから抽出されるときに，意義のあるように上記ヒストグラムからのデータを解釈することは困難であることがある。

十分なデータが補聴器ログ中に記録されている場合（典型的には数時間後），ロギングの第２のモードが開始される。この第２のロギング・モードにおけるログ・オーバーフローはやはり補聴器ログのリベーシングを開始するが，サンプルレートは固定値に維持される。古いデータの重要性がログ・オーバーフローのたびに低減し，したがって比較的より新しいデータがより優勢に補聴器ログ中に記憶されるという効果が得られる。

図３は，この発明によるオーバーフロー問題の解決を可視的に示すもので，ここでは図２のヒストグラムと同じヒストグラムの各ビンのすべての初期値（破線で示す）が，ビン・オーバーフロー後のリベースされた値（実線で示す）によって置換されている。このヒストグラム・リベーシングはすべてのビン値を半分にするものであるが，ビン値を係数３または４によって分割するような他のリベーシング・スキームも使用することができる。すべての偶数のビン値は直接に半分にされ，すべての偶数でないビンは最も近い偶数値に四捨五入された上で半分にされる。このようにして，ヒストグラム・リベーシングの後においても，互いに比例したビンの割合が維持される。

サンプルレートを半分にするヒストグラム・リベーシングが継続すると，この方法のステップは従来技術の方法のステップに一致する。しかしながら，ヒストグラムがリベースされた後においてサンプルレートが従前の値に維持されるとすると，互いに関連するビンの割合（比率）は維持されつつ，しかしながらリベーシング前に収集されたデータの相対重みはリベーシング後に収集されるデータと比べて低められることになる。連続したリベース動作の後において，互いに関連するビンの割合は，システムによって検出されたパラメータ・コンビネーションに依存して，より先進的な方法において最近（直近）の履歴を反映するものになる。連続したリベース・イベントによって，時間を経ると古いデータの重みが衰えることになり，最も古いデータの重みはさらに低減する。

リベーシングによって導入される丸め誤差（round-off error）が無視されるとすると，当初，リベースされたヒストグラムから集められるべき情報はリベーシング前に利用可能な情報と一致する。ヒストグラムにおける各ビンの記録の相対度合（relative magnitude）は本質的に同一であり，パラメータ・コンビネーション２，１，３は未だ最も発生頻度が多く，他のパラメータ・コンビネーションの発生数は，リベース前のパラメータ２，１，３と同一の関係性を有する。

所定の場合，記録された音環境の大きなバリエーション（a large variation）が，ログデータの精度悪化（inaccuracies）を引き起こすことがある。たとえば，ロギング期間中にユーザが多くの異なる音環境を体験すると，ログ中の多くのビンがほぼ同一レートで埋められる。しかしながら，同じログ期間においてユーザが少しの異なる音環境しか体験しない場合には，１つまたは２つのビンは埋められるが，他のビンは空で残ることになる。第１のケースにおいて，多数の異なる音環境のサンプルが発生し，かなり長いロギング期間が経過した後に，ビンの一つがオーバーフローすることになる。上述の両方のケースにおいてサンプリングレートが同一とすると，第２のケースは，第１のケースよりも，ビンがすぐオーバーフローする。

ロギング期間中にユーザによって体験された音環境中のバリエーションの状況（イメージ）を得るために，この発明によるアプローチは，ログ中に記憶される，より最近（直近）のイベントに対してより重要性をもたせる。この記憶されたイベントの重付けは，次に詳細するようにして，ヒストグラム管理（the histogram management）を変更することによって実行される。

ヒストグラム中のパラメータ・コンビネーション・ビンが一杯（full）になり，上述したようにヒストグラムがリベーシングとなるたびに，次の２つの追加のオペレーションが実行される。第１のオペレーションは，一杯の四分の三を超えるビンについてヒストグラムをスキャンすることである。ディジタル・システムにおいて，これは，各ビットのビット・カウントの最重要ビット（the most significant bit）およびこれに続く次に重要ビットをテストすることによって，容易に実行することができる。両方のビットが設定される場合，その特定ビンは一杯の四分の三よりも多く，上記ビンの識別符号が示される。第２のオペレーションはこの情報をヒストグラムそのものから区別して記憶することであり，一杯の三分の四以上のビンの識別符号のための記憶領域の割当てが要求される。

いずれのビンが一杯の四分の三以上であるかについての情報，以下，背景情報という，が記憶されると，その情報に基づいてヒストグラムの統計プロファイル分析が実行される。この分析は，どの程度の速さで音環境が変わるかについての情報を生じさせ，かつ音環境データを収集するためのサンプルレートを決定するために用いられる。

狭プロファイル（narrow profile）は，ヒストグラムにおいて１または少しの音環境タイプが優勢であることを意味し，その音環境は時間にわたって比較的均質（homogenous）であることを意味する。この場合，メモリ書込みイベントは，サンプルレートを低減することによって保存される。広プロファイル（wide profile）は，音環境が時間にわたって比較的異質（heterogenous）であることを意味する。したがって，体験された音環境のさらに精密な表現（impression）は，サンプルレートを増加させることによって得ることができる。この分析に基づいてサンプルレートを調整した後に，上述したようにヒストグラムが減らされる。

補聴器フィッタは，補聴器ログからの読取り（a readout）を分析するときに，上記ヒストグラムおよび記憶されている背景情報から，有用な情報を集めることができる。上記ヒストグラムは，レベルおよび背景雑音レベルの特性，ならびに全体信号中のパーセンテージとしての会話信号の存在といった，音環境に関する情報をもたらす。記憶されている背景情報は，全体のロギング期間中にユーザによって体験された，異なる音環境の変動に関する情報をもたらす。

補聴器ユーザによって体験される音環境は，通常，音環境に関するフィッタの当初の見込みに応じて，数週間から数ヶ月の長さでログされる。補聴器がオンされている間だけログが実行される場合，補聴器中に設けられるオンタイム・カウンタによって動作時間情報が記録される。このオンタイム・カウンタは，ログ期間中に補聴器ユーザによって体験される音環境の状況を確立するために，ログデータと同様に用いられる。

補聴器におけるロギング手順は，補聴器によって実行される実際の音声処理と同時に動作する。好ましい実施態様では，補聴器ログは，雑音レベル，変調レベルおよび雑音スペクトル勾配を，たとえば，いずれのプログラムが好まれているか，音量コントロールはどのようなレベルに設定されているかなど，補聴器がどのように動作しているかに関する情報とともに記録するが，他のパラメータも記録するようにしてもよい。たとえば，２秒を超える快適上限レベルを超える音の発生，フィードバック・キャンセル・システム，テレコイルまたは直接音響入力等の動作およびパフォーマンスなどである。補聴器に設けられているメモリ中の利用可能な記憶領域に制約があるので，何らかの形式のデータ削減を，補聴器ログ中にデータを記憶するのに先立って，実行してもよい。

補聴器ログがロギングを実行するサンプルレートは，好ましくは調整可能とされる。これまでの経験から，メモリ経済に関する考慮と詳細なログデータの要求レベルのバランスを取る場合，１分から１５分までのサンプルレートが申し分ないことが明らかにされている。サンプルレートはロギングを開始する補聴器フィッタによって一時的に設定することができるが，ヒストグラムのデータおよび背景情報の簡単な分析の実行を通して，補聴器プロセッサによって自動的に調整することもできる。

リベーシング動作がヒストグラムで実行中であり，背景情報がヒストグラム・データにおいて広い広がりを示す場合，多くの異なる音環境が遭遇されている。この場合には，音環境がサンプリング期間内で変化しがちであるので，それが特性を変更する前に特定の音環境がログされることを保証するために，サンプルレートは有益に増大される。

他方，リベーシング動作がヒストグラムで実行中であり，背景情報がヒストグラム・データにおいて小さい広がりを示す場合，少ない数の音環境が遭遇されている。音環境はサンプリング期間中に変化しそうにないので，この場合には，メモリを浪費しないようにするために，サンプルレートは有益に減少される。

補聴器ログは，このように，補聴器フィッタに，特定期間に記録される補聴器の質的動作条件に関する量的情報（quantitative information regarding the qualitative working conditions）を提供する。この情報は補聴器ユーザとの面接と一緒に用いることができ，補聴器処方の調整に関して生じる問題を明らかにする。補聴器ユーザが補聴器を装着して使用している期間中に体験した優勢な音環境を知ることによって，補聴器フィッタは補聴器のよりよいフィッティングを考案することができる。

たとえば，補聴器ユーザが所定の聴取状況の下で会話を理解することが困難であることを訴えているが，その困難がいつどこで起こったのか特定の状況を述べることが難しいとき，補聴器フィッタは補聴器ログを抽出および分析して，補聴器を装着して使用しているときにユーザが体験した音環境を決定することができ，補聴器ログから得られる情報および補聴器フィッタ自身の経験に基づいて，補聴器フィッティングの調整を行うことができる。

一般例において，補聴器ユーザは，所定タイプの雑音中において会話を理解することが困難であることを訴えることがあるが，おそらくは適切な聴覚学上の語彙が無く，または忘れてしまうために，その雑音の特性を述べることができず，または困難に直面した実際の状況を思い出すことができない。

補聴器フィッタは補聴器フィッティング・ソフトウエアの専用コマンドを用いて補聴器ログを作動して音環境のロギングを開始し，補聴器ユーザは毎日の通常の活動に戻る。補聴器ユーザが数週間後に再訪問したとき，補聴器ログは，たとえば，中程度の量の高周波ノイズまたはシューシューという音が優勢である状況を明らかにする。フィッタは，ログに記憶された経験された音環境の正確な性質についての知識の利点を利用して，たとえば，補聴器フィッティングを調整し，周波数応答，圧縮器設定，および補聴器中の他のパラメータを調整して，高周波における会話を優性にして，特定の補聴器ユーザが経験している特定の音環境における会話を理解することに対する補聴器ユーザの困難を，緩和する。

任意時間における特定のヒストグラム読出しの体裁（appearance）は，サンプルレートに依存する。サンプルレートを制御する他の手段によって，単に個々のビンの内容をカウントするだけよりも上記ヒストグラムのコンテンツのさらに精巧な統計解析を包含することができる。サンプルレートを制御することが重要である理由について，以下詳細に説明する。

ロギング期間中において補聴器ユーザが多数の異なる音環境を経験する場合，その結果として得られるヒストグラムは，ビンの多くが等しくいっぱいにされるので，かなり広範囲の統計的プロファイル（a rather wide statistical profile）を有する。このようなケースについては，上記ヒストグラムに適切な統計解析を適用することによって識別することができる。このケースでは，サンプルレートを増加して同様のロギング期間における音環境のさらなるサンプルを得るのが有効である。このようにして，ユーザが実際に経験した音環境のタイプの，より詳細な状況（a more detailed picture）が結果として得られるヒストグラムから表れることになる。

しかしながら，ロギング期間中において補聴器ユーザがわずかな異なる音環境しか経験していない場合，その結果として得られるヒストグラムは，ヒストグラムのリベーシングが生じるたびに，少数のビンが一杯になるだけであるので，かなり狭い統計的プロファイル（a rather narrow statistical profile）を有する。このようなケースについても，上記ヒストグラムに適切な統計分析を適用することによって識別することができる。このケースでは，サンプルレートを低減して，同様のロギング期間において，少ない音環境のサンプルを得るのが有効である。このようにして，ユーザが実際に経験した音環境のタイプの，より少ない詳細状況（a less detailed picture）が，結果として得られるヒストグラムから表れることになる。

図４は，この発明によるデータの取得および記憶の管理方法を記述したアルゴリズムのフローチャートを示している。このアルゴリズムの目的は，ヒストグラム・ビンが一杯になり，ヒストグラムがリベースされ，サンプルレートとして示されるデータ取得レートが調整される具体例を，明らかにすることにある。

上記アルゴリズムは２つの部分に分けられている。第１の部分は，音環境イベントのデータ取得を取扱うステップ101，102，103，104および105の組合わせであり，第２の部分はヒストグラム解析，サンプルレート調整およびヒストグラム・ビンのリベーシングを取扱うステップ106，107，108，109，110，111，112および113の組合わせである。これらのタスクについて，以下詳細に説明する。

ステップ101においてアルゴリズムがスタートし，ここで変数（variables）が設定され，ヒストグラムのための記憶領域が割り当てられる。ステップ102において，新規の音環境サンプルについて入力がチェックされる。新規サンプルが存在しない場合，待機ループに入り,ステップ103に分岐する。新規の音環境サンプルが準備されるたびに，ステップ104に分岐することによってヒストグラム中に上記サンプルが記録される。ステップ104におけるサンプルの記録の後，ステップ105においてテストが実行され，ステップ104において記憶された上記サンプルについてのヒストグラム・ビンが一杯かどうかが決定される。そうでない場合には，ロギングが継続され，アルゴリズムがステップ102へループバックし，次のサンプルが待機される。

他方，ステップ104において上記サンプルが記憶されたヒストグラム・ビンが一杯であった場合，アルゴリズムは，アルゴリズムの統計解析を実行するステップ106を介して，アルゴリズムの第２の部分に分岐する。解析結果の中でヒストグラム・プロファイル解析，たとえば，ヒストグラムの検査が行われ，３つの条件のうちの一つが存在するかどうかが決定される。

チェックされる第１の条件はいわゆる「狭プロファイル」（”narrow-profile”）ケースであり，ステップ107においてチェックされる。ヒストグラム中の狭プロファイルは，ヒストグラム中のあるビンが一杯になったとき，わずかな数のビンだけがその最大値に達したことを示す。これは，ごく少ない音環境がログ中において優勢であることを示す。換言すると，経験された音環境は，時間にわたって比較的一定である。ヒストグラムに記録されている多数の音環境イベントは本質的に同じであるので，この場合サンプル・レートは好都合に低減される。

狭プロファイルが存在しない場合，アルゴリズムはすぐにステップ110にジャンプする。狭プロファイルが存在する場合，アルゴリズムはステップ108に分岐し，現在のサンプルレートが生じ得る最小（最低）サンプルレートかどうかがチェックされる。そうでない場合，アルゴリズムはステップ109に分岐し，ここでサンプルレートは低減されて，アルゴリズムはステップ113を通してループバックし，ここですべてのビンが上述したようにリベースされ，ステップ102において次のサンプルが待機される。しかしながら，サンプルレートが生じ得る最小サンプルレートであると，上記アルゴリズムはステップ113を通してループバックし，ここですべてのビンが上述したようにリベースされ，ステップ102において次のサンプルが待機される。

チェックされる第２の条件はいわゆる「広プロファイル」（”wide-profile”）であり，ステップ110においてチェックされる。ヒストグラムにおける広プロファイルは，ヒストグラムにおけるあるビンが一杯になったとき，多数のビンがその最大値に近い値に到達していることを示す。これは，多数の異なる音環境がログに登録されていること，換言すると，時間にわたって多くの音の変化が経験されたことを意味する。多数の異なる音環境イベントがヒストグラムに記録されているので，この場合にはサンプルレートは好都合に増加される。

分析されたヒストグラム中に広プロファイルが存在しない場合，アルゴリズムはステップ110から分岐を抜けてステップ113を通してループバックし，ここですべてのビンが上述したようにリベースされ，ステップ102において次のサンプルが待機される。

広プロファイルが存在する場合，アルゴリズムはステップ111へ分岐し，現在のサンプルレートが生じ得る最大（最高）サンプルレートであるかどうかがチェックされる。そうでない場合，アルゴリズムはステップ112へ分岐し，ここでサンプルレートが増加され，アルゴリズムはステップ113を通してループバックし，ステップ102に進んで次のサンプルが待機される。

しかしながら，サンプルレートがすでにその最大値にある場合，アルゴリズムはステップ113を通してループバックし，ステップ102に進んで次のサンプルを待機する。事実上，これは第３の条件であり，すなわち，ヒストグラム・プロファイルは未決定（undetermined）で，したがってサンプルレートは変化しないままである。

補聴器フィッタによって補聴器ログの読出しが行われるたびに，補聴器ログにおける発生しうるパラメータ・コンビネーションの相対的発生は，たとえ一または複数のパラメータ・コンビネーションがログが実際に含むことができるよりも多くの回数発生したとしても，ロギング期間中に補聴器ユーザによって実際に経験された音環境のとおりに残る。したがって補聴器ログは，補聴器ユーザが利用可能な聴取プログラムを微調整するための強力なツールを提供する。

Claims (13)

1. 入力信号を生成する入力トランスデューサ，上記入力信号を処理して出力信号を生成する補聴器プロセッサ，上記出力信号に応答する出力トランスデューサ，ならびにアナライザ，タイマおよびメモリを備えたロギング装置を備え，上記メモリは所定の音環境セットに関するヒストグラム・カウンタ・セットを有しており，
   上記アナライザは上記入力信号を処理して上記所定の音環境セットのうちの音イベントに分類するものであり，上記タイマは上記音イベントの分類の出力をトリガするものであり，上記メモリは上記分類を受信して上記音環境に関するカウンタをインクリメントするものであり，上記メモリは上記ヒストグラム・カウンタを監視して所定係数によってコンテンツを分割することを通してすべてのカウンタをリベーシングすることによって，オーバーフロー・イベントの検出に応答するオーバーフロー検出器を有しており，上記メモリはヒストグラム・プロファイルの幅を決定するためのヒストグラム・カウンタ分析手段および上記タイマを制御するタイマ決定ロジックを有しており，上記タイマ決定ロジックは上記タイマ設定を決定することによって上記分析手段からの信号に応答する，
   補聴器。
2. 上記オーバーフロー検出器は，上記ヒストグラムを分析し，かつ狭ヒストグラム・プロファイルのイベントにおいて，増加されたタイマ期間を設定する手段を有していることを特徴とする，
   請求項１に記載の補聴器。
3. 上記オーバーフロー検出器は，上記ヒストグラムを分析し，かつ広ヒストグラム・プロファイルのイベントにおいて，低減されたタイマ期間を設定する手段を有することを特徴とする，
   請求項１に記載の補聴器。
4. 上記メモリは，揮発性メモリブロックおよび不揮発性メモリブロックを備え，上記メモリは，上記揮発性メモリブロックにデータを記憶し，断続的に上記揮発性メモリブロックからのデータを上記不揮発性メモリブロックに記憶するようになっていることを特徴とする，
   請求項１に記載の補聴器。
5. 上記ログ中に記録される上記ヒストグラム・カウントが，特性パラメータ・セットのそれぞれによって定義される音環境を表す，請求項１から４のいずれか一項に記載の補聴器。
6. 上記ログ中に記録されるヒストグラム・カウンタを分析する手段は，複数の発生しうるヒストグラム・プロファイルのうちの一つを決定する手段，および上記決定されたヒストグラム・プロファイルに基づいて複数の適切な制御信号を生成する手段を備えている，請求項１から５のいずれか一項に記載の補聴器。
7. 選択されたレートにおいてパラメータ・データを取得し，補聴器中のアロケート・メモリ中のヒストグラムに上記取得データを配置して記憶し，上記記憶データの発生が所定の最大制限数を超えるかどうかをテストし，超える場合に所定係数によってすべてのデータ発生数を比例的に低減し，上記ヒストグラム・データを分析してヒストグラム・プロファイルの幅を決定し，上記決定されたヒストグラム幅に基づいて新規データ取得サンプルレートを決定し，それにしたがって決定されたデータ取得サンプリングレートを変更する，
   補聴器におけるデータロギングの管理方法。
8. 取得されるパラメータ・データの少なくともいくつかは音環境を表すことを特徴とする，請求項７に記載の方法。
9. 上記所定係数が上記ロギング装置に記録されていることを特徴とする，請求項７に記載の方法。
10. 上記ヒストグラム・データを分析するステップは，上記プロファイルが狭プロファイルとして認識された場合に，上記データ取得サンプルレートを低減するステップを含むことを特徴とする，請求項７に記載の方法。
11. 上記ヒストグラム・データを分析するステップは，上記プロファイルが広プロファイルとして認識された場合に，上記データ取得サンプルレートを増加するステップを含むことを特徴とする，請求項７に記載の方法。
12. ヒストグラム・プロファイルの幅を決定するステップは，統計パラメータ・セットを算出するステップを含むことを特徴とする，請求項７に記載の方法。
13. 上記音環境のパラメータは，
    上記入力信号データの音スペクトルの少なくとも一つの勾配，
    上記入力信号データの変調，および
    上記入力信号データの雑音の音圧レベルを含むことを特徴とする，
    請求項８に記載の方法。

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