JP5037435B2

JP5037435B2 - 補聴器の調整方法

Info

Publication number: JP5037435B2
Application number: JP2008156077A
Authority: JP
Inventors: 和輝西山; 健志中市; 誠舘野
Original assignee: Rion Co Ltd
Current assignee: Rion Co Ltd
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-06-16
Also published as: JP2009302980A

Description

本発明は、装用者にとって最も聞き取り易い増幅率を設定する補聴器の調整方法に関する。

補聴器を使用する難聴は、伝音性難聴、感音性難聴及び混合性難聴に大別することができる。伝音性難聴の場合、鼓膜や耳小骨などの異常が主な原因であることから、補聴器装用者はオージオメータなどによる聴力検査で得られたデータにより、補聴器の増幅率を周波数帯域毎に調整することで聴こえの改善が可能である。しかし、感音性難聴と混合性難聴の場合、言葉を聞き分ける弁別能力が低下するほか、小さい音が聴こえ難く、僅か大きな音でもうるさく感じてしまうという現象（補充現象、リクルートメント現象）が見られ、個人差が大きいことが特徴であり、補聴器の調整方法として課題を残している。

主に感音性難聴に対する改善策としては、装用者にとって聞き取り易い音圧レベルに入力音のダイナミックレンジを圧縮し、装用者と健聴者の聴力特性から装用者の最も聞き取り易い音圧範囲になるようにゲインを算出し、次いで装用者の聴力特性・語音明瞭度検査の結果から最もよく聞こえる音圧レベルとゲインを周波数帯域毎に算出し、更にボリュームなどを操作することで最大音圧・最小音圧の音圧範囲を設定するデジタル補聴器の補聴処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、装用者の使用状況を記録するデータロギング機能を備えた補聴器としては、装用者の様々な聴覚環境データを採取するため、プリセットプログラムの選択、音量調節などの所定の信号パラメータの変更、入力信号が所定の基準信号と合致したときなどをトリガーとし、これらのトリガーイベント情報と装用者の環境音を組み合わせて記録することにより、聴覚人工器官の動作の過去の履歴を分析して性能の向上を図る聴覚人工器官にデータを記録する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第２９０４２７２号公報特開２００３−３３９７６０号公報

しかし、特許文献１に記載のような補聴処理方法では、聴力特性・語音明瞭度検査を行い、補聴器のダイナミックレンジの圧縮とゲインなどの設定を行っているが、補聴器を使用する音環境で合わせたものでないため、聞き取り易い調整が不十分となり、装用者はボリュームの操作で最大音圧レベル・最小音圧レベルの音圧レベルの範囲を音環境に合わせて変更しなければならない。

また、特許文献２に記載の技術では、データロギング機能を使用することにより、装用者の音環境データを採取しているが、この音環境データを用いた補聴器の調整方法については具体的に記載されていない。現在市販されているデータロギング機能を有する補聴器では、予め設定した基準ボリューム指示値に対して、装用者が選択したボリューム指示値を所定期間でサンプリングしその平均を新たな基準ボリューム指示値としているため、静かだったり騒々しかったり又は聞き取りたかったり聞きたくないような音環境の変化に対応できず、装用者はボリューム調整をしなければならない。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、実際の音環境である入力音圧レベルから算出した入力信号レベルやボリューム指示値のデータを考慮して、装用者にとって最も聞き取り易い増幅率を設定することができる補聴器の調整方法を提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、データログを備え、ボリューム調節により入力音圧レベルに対する出力音圧レベルの増幅率を調整する補聴器の調整方法であって、装用者の音環境である入力音圧レベルから算出した入力信号レベルとボリューム指示値を保存するデータロギング工程と、入力信号レベルの音圧区分毎に代表ボリューム指示値を算出する代表ボリューム指示値算出工程と、入力信号レベルの音圧区分毎に前記代表ボリューム指示値と予め設定された基準ボリューム指示値及び予め設定されている増幅率を用いて、新たな増幅率を算出する増幅率算出工程を備えたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の補聴器の調整方法において、前記入力信号レベルは、入力音レベル、雑音レベルまたは会話音レベルのいずれかとした。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の補聴器の調整方法において、前記記憶部のメモリ容量までデータを保存したときには、保存しているデータの古い順に新たなデータを上書きするものである。

請求項１、２に係る発明によれば、装用者の様々な音環境における入力信号レベルとボリューム指示値のデータを用いて新たな増幅率を算出することにより、装用者にとって最も聞き取り易い増幅率を設定することができる。

請求項３に係る発明によれば、最新のデータを使用することにより、最も装用者の音環境に合った補聴器の調整を行うことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る補聴器の調整方法を実施するブロック構成図、図２は本発明に係る補聴器の調整方法の手順を示すフローチャート、図３は補聴器の入出力特性を示す図、図４は会話音レベルとボリューム指示値の関係を示す図、図５は入力音圧レベルの度数分布図である。

本発明に係る補聴器の調整方法を実施する補聴器１は、図１に示すように、マイクロホン２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３、ボリューム４、スイッチ５、イヤホン６などからなる。７はＤＳＰ３に接続されるパーソナルコンピュータである。マイクロホン２は、入力音を電気信号に変換し、変換した電気信号を出力する。ＤＳＰ３は、信号処理部８、記憶部９、タイマ１０などを構成している。ボリューム４により、装用者は音量を調節することができる。イヤホン６は、信号処理部８の出力信号を音響信号に変換し、音声信号として出力する。

信号処理部８は、設定された係数の組（プログラムパターン）により、マイクロホン２からの電気信号に各種の信号処理を施し、信号処理を施した電気信号を出力する。また、信号処理部８は、入力信号レベルを算出したり、タイマ１０により一定時間の間隔でデータを記憶部９に保存したり、時系列的なデータの保存管理をしたりする。

記憶部９は、プログラム記憶部１１とデータ記憶部１２からなる。プログラム記憶部１１は、複数（例えば、４タイプ）のプログラムパターンを保存する。プログラムパターンには識別番号が付与されており、装用者が補聴器を利用する音環境に合わせて、スイッチ５により切り替えることができるし、補聴器が音環境に合わせて自動的に切り替えることもできる。データ記憶部１２は、入力信号レベル、ボリューム４の選択されている指示値データ、選択されているプログラムパターン識別番号データなどを保存する。補聴器の再調整による新たな増幅率は、プログラムパターンの係数として上書き保存される。なお、ここではボリューム指示値を増幅率で示すが、識別番号を付与して、これを保存してもよい。

パーソナルコンピュータ７には、新たな増幅率などを算出する演算プログラムを含む補聴器の調整プログラムが組み込まれている。

以上のように構成された補聴器１による本発明に係る補聴器の調整方法を説明する。図２に示すように、補聴器１の調整方法は、先ずステップＳＰ１において、初期設定を行う。ここでは、装用者のオージオメータによる聴力検査で聴力データを、音場での聴力検査で音場聴力データを、音声での語音明瞭度検査で語音明瞭度データを収集し、これらのデータから入力音圧レベルに対する出力音圧レベルの増幅率を設定する。

例えば、ある周波数における入力音圧レベルと出力音圧レベルの関係が、図３に示す破線（ａ）のように、設定される。これは感音性難聴における例であり、増幅率（グラフの傾き）は一定ではなく、入力音圧レベルが５０ｄＢＳＰＬを超えると増幅率を徐々に下げている。また、出力音圧レベルが９１ｄＢＳＰＬを超えないように制限されている。

なお、出力音圧レベルは、装用者がボリューム４を操作し増幅率を変えることにより、調整することができるようになっている。例えば、初期設定で設定した増幅率のときのボリューム指示値（基準ボリューム指示値）を−３ｄＢとし、０〜−１０ｄＢの間で装用者がボリューム４の指示値（●印）を変えることにより、増幅率を調整することができる。ここでボリューム指示値を０ｄＢにすると、出力音圧は初期設定の出力音圧に対して＋３ｄＢとなる。

次いで、ステップＳＰ２において、信号処理部８がマイクロホン２で捉えた入力音圧レベルから入力信号レベルの算出を行い、この入力信号レベルをデータ記憶部１２に保存する（データロギング工程）。入力信号レベルには入力音レベル、雑音レベルまたは会話音レベルのいずれかを使用し、入力音レベルの場合には入力信号レベル用の音圧区分として入力音レベル用音圧区分、雑音レベルまたは会話音レベルの場合には雑音レベル用音圧区分を設定して使用する。ここでは、入力信号レベルの算出方法を、入力音レベル、雑音レベル、会話音レベルの場合について説明する。

入力音レベルの算出方法は、所定の周波数帯域毎に、代表周波数を予め設定しておく。例えば、周波数２００Ｈｚから８ｋＨｚにおいて、周波数帯域に分割した中の１つの周波数帯域を２００Ｈｚ以上８００Ｈｚ未満とし代表周波数を５００Ｈｚと設定する。そして、各周波数帯域の代表周波数毎に、入力音圧レベルに対して代表周波数毎の音圧レベルを第一指定時間（例えば、０．０５秒）で繰り返し測定し、第二指定時間（例えば、１秒）の間隔毎に平均値を算出する。

更に、第三指定時間（例えば、３０分）の間隔で、図５に示すように、入力音レベル用音圧区分（例えば、４ｄＢＳＰＬ間隔で、センタ６０ｄＢＳＰＬ（５８ｄＢＳＰＬ以上６２ｄＢＳＰＬ未満）、センタ６４ｄＢＳＰＬ（６２ｄＢＳＰＬ以上６６ｄＢＳＰＬ未満）……）毎に、第二指定時間毎に算出した平均値の度数を求め、最も度数の高い入力音レベル用音圧区分を入力音レベルとして算出する。図５に示す例では、度数を斜線で表わしたセンタ６０ｄＢＳＰＬ（５８ｄＢＳＰＬ以上６２ｄＢＳＰＬ未満）の入力音レベル用音圧区分のセンタ値６０ｄＢＳＰＬが入力音レベルとなる。なお、最も度数の高い音圧区分が複数存在するときは、この中で最も低い音圧区分のセンタ値を入力音レベルとするが、この限りでない。

次に、雑音レベルの算出方法は、所定の周波数帯域毎に、代表周波数を予め設定しておく。例えば、周波数２００Ｈｚから８ｋＨｚにおいて、周波数帯域に分割した中の１つの周波数帯域を２００Ｈｚ以上８００Ｈｚ未満とし代表周波数を５００Ｈｚと設定する。そして、各周波数帯域の代表周波数毎に、入力音圧レベルに対して代表周波数毎の音圧レベルを第一指定時間（例えば、０．０５秒）で繰り返し測定する。

更に、第二指定時間（例えば、１秒）の間隔で、雑音レベル用音圧区分（例えば、５ｄＢＳＰＬ間隔で、センタ６０ｄＢＳＰＬ（５７．５ｄＢＳＰＬ以上６２．５ｄＢＳＰＬ未満）、センタ６５ｄＢＳＰＬ（６２．５ｄＢＳＰＬ以上６７．５ｄＢＳＰＬ未満）……）での音圧レベルの度数を求め、最も度数の高い音圧区分のセンタ値を一次雑音レベルとして算出する。なお、最も度数の高い音圧区分が複数存在するときは、この中で最も低い音圧区分のセンタ値を一次雑音レベルとするが、この限りではない。

次いで、第三指定時間（例えば、１５分）において、第二指定時間毎に算出した一次雑音レベルの度数を求め、最も度数の高い雑音レベル用音圧区分のセンタ値を雑音レベルとして算出する。なお、最も度数の高い音圧区分が複数存在するときは、この中で最も低い音圧区分のセンタ値を雑音レベルとするが、この限りではない。

次に、会話音レベルの算出方法は、雑音レベルから計算式を用いて算出する。計算式としては、例えばＣ_Ｌ＝α・Ｎ_ｔ＋βを用いる。ここで、Ｃ_Ｌ：会話音レベル、Ｎ_ｔ：雑音レベル、α，β：係数（例えば、α＝０．３８、β＝３７．２）である（「Effect of Psychological Feedback on Conversational Noise Reduction in Rooms」By T.S.KORN THE JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA VOLUME 26 NUMBER 5）。この会話音レベルの算出方法は一例であり、これに限定するものではない。また、この会話音レベルＣ_Ｌは、雑音レベルＮ_ｔのデータから、補聴器１内部の信号処理部８で計算させるのではなく、パーソナルコンピュータ７により計算することもできる。

所定の時間間隔（第三指定時間）でデータ記憶部１２に保存されるデータとしては、入力信号データとしての入力音レベル、雑音レベルまたは会話音レベルのいずれかのデータ、選択されているボリューム４の指示値データ、選択されているプログラムパターン識別番号データである。ボリューム４の指示値とプログラムパターン識別番号は、例えば第二指定時間（例えば、1秒）でサンプリングし、そのデータから度数を求めて算出することもできる。データ記憶部１２のデータ記憶量がメモリ容量に達すると、古い順に新たなデータを上書きする。保存されるデータ量は所定の時間間隔及びデータ記憶部１２の容量により異なるが、例えば約２週間分のデータがデータ記憶部１２に保存される。

ここでは、所定の時間間隔でデータ保存をする実施例を示したが、これに限定するものではなく、ボリューム４及びプログラムパターンの切り替えなどをトリガーとしてもよい。このような不定期な時間間隔でサンプリングしたデータから、入力信号レベルを所定の指定時間で算出し、この入力信号レベルとボリューム指示値及びプログラムパターンの識別番号を時系列的に保存したデータから、新たな増幅率を算出することもできる。

次いで、ステップＳＰ３において、ボリューム４の指示値が変更されたか否かが判断される。ボリューム４の指示値が変更されている場合には、ステップＳＰ４に進む。一方、ボリューム４の指示値が変更されていない場合には、調整は終了となる。

ステップＳＰ４においては、増幅率の調整作業が行われる（調整工程）。調整作業が終了すると、ステップＳＰ２のデータロギング工程に戻る。ここでは、会話音レベルの場合で増幅率の調整作業を説明する。パーソナルコンピュータ７には、所定のアルゴリズム（後述）に基づいて、演算プログラムを含む補聴器１の調整プログラムが組み込まれている。

増幅率の調整作業は、先ず補聴器１の会話音レベルのデータを含むデータ記憶部１２に保存されたデータをパーソナルコンピュータ７に取り込む。次いで、パーソナルコンピュータ７に取り込んだデータを用いて、所定のアルゴリズム（後述）により、最適な増幅率（新たな増幅率）を求める。次いで、パーソナルコンピュータ７により、プログラム記憶部１１に保存されている補聴器１のプログラムパターンの係数として所定のアルゴリズムにより求めた新たな増幅率を再設定する。

なお、新たな増幅率の再設定処理は、パーソナルコンピュータ７を用いずに補聴器１の中、例えばＤＳＰ３で行うこともできる。

前述した所定のアルゴリズムについて、会話音レベルの場合で説明する。先ず、図４に示すように、会話音レベル（雑音レベル用音圧区分の各センタ値であり、例えば５ｄＢＳＰＬ間隔で４０ｄＢＳＰＬから８０ｄＢＳＰＬまで）毎にボリューム指示値（０ｄＢから−１０ｄＢまで１ｄＢ間隔）の度数を求める。次いで、会話音レベル毎に、代表ボリューム指示値を算出する（代表ボリューム指示値算出工程）。代表ボリューム指示値としては、最も度数の高い値とする。

なお、度数分布が分散してしまうことなどを考慮し、ボリューム指示値の平均を用いてもよいし、度数分布の分散幅が広い場合はボリューム指示値に相当する増幅率の平均を用いてもよい。また、最も度数の高い音圧区分が複数存在するときは、この中で最も低いボリューム指示値を用いてもよく、限定しない。

実際には、会話音レベル毎のボリューム指示値のデータ数は多数となるが、ここでは、図４に示すものとすると、会話音レベルが６５ｄＢＳＰＬではサンプル数が２個（●印の−６ｄＢと−８ｄＢ）であり、分散しているのでこれらを平均して最も近いボリューム指示値にすると、代表ボリューム指示値は、−７ｄＢとなる。

次いで、増幅率の変更度合いは、求めた代表ボリューム指示値から初期設定で設定した基準ボリューム指示値を差し引いた値となる。例えば、図４に示すように、会話音レベルが６５ｄＢＳＰＬにおける代表ボリューム指示値が−７ｄＢ、基準ボリューム指示値が−３ｄＢであれば、会話音レベルが６５ｄＢＳＰＬにおける増幅率の変更度合いは、−４ｄＢとなる。よって、新たな増幅率は、調整前の増幅率に−４ｄＢを加えた値になる（増幅率算出工程）。

図４に示す例では、会話音レベルが低い（５５ｄＢＳＰＬ以下）ときには、基準ボリューム指示値のままでボリューム４を操作していないが、会話音レベルが高い（６０ｄＢＳＰＬ以上）ときには、増幅率を下げるようにボリューム４を操作していることから、基準ボリューム指示値では出力音が大き過ぎることが分かる。

図４に示す例で、増幅率の調整作業を所定のアルゴリズムで行うと、図３に示す実線（ｂ）のように、高い入力音圧レベル（５５ｄＢＳＰＬ以上７５ｄＢＳＰＬ以下）の増幅率を下げる調整が行われ、補聴器１の入出力特性を装用者の聴力特性に応じたものにすることができる。そして、このような増幅率の調整作業が、所定の時間間隔で所定の周波数帯域毎に順次行われる。

本発明によれば、装用者にとって最も聞き取り易い増幅率を算出することにより、装用者の症状に合った細やかな補聴器の調整方法を提供することができる。

本発明に係る補聴器の調整方法を実施するブロック構成図本発明に係る補聴器の調整方法の手順を示すフローチャート補聴器の入出力特性を示す図会話音レベルとボリューム指示値の関係を示す図入力音レベルの度数分布図

符号の説明

１…補聴器、２…マイクロホン、３…ＤＳＰ、４…ボリューム、５…スイッチ、６…イヤホン、７…パーソナルコンピュータ、８…信号処理部、９…記憶部、１０…タイマ、１１…プログラム記憶部、１２…データ記憶部。

Claims

データログを備え、ボリューム調節により入力音圧レベルに対する出力音圧レベルの増幅率を調整する補聴器の調整方法であって、装用者の音環境である入力音圧レベルから算出した入力信号レベルとボリューム指示値を保存するデータロギング工程と、入力信号レベルの音圧区分毎に代表ボリューム指示値を算出する代表ボリューム指示値算出工程と、入力信号レベルの音圧区分毎に前記代表ボリューム指示値と予め設定された基準ボリューム指示値及び予め設定されている増幅率を用いて、新たな増幅率を算出する増幅率算出工程を備えたことを特徴とする補聴器の調整方法。
請求項１に記載の補聴器の調整方法において、前記入力信号レベルは、入力音レベル、雑音レベルまたは会話音レベルのいずれかであることを特徴とする補聴器の調整方法。
請求項１又は２に記載の補聴器の調整方法において、前記記憶部のメモリ容量までデータを保存したときには、保存しているデータの古い順に新たなデータを上書きすることを特徴とする補聴器の調整方法。