JPH0834652B2 - 補聴器システム - Google Patents
補聴器システムInfo
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- JPH0834652B2 JPH0834652B2 JP8457490A JP8457490A JPH0834652B2 JP H0834652 B2 JPH0834652 B2 JP H0834652B2 JP 8457490 A JP8457490 A JP 8457490A JP 8457490 A JP8457490 A JP 8457490A JP H0834652 B2 JPH0834652 B2 JP H0834652B2
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- sampling
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、難聴者、特に感音性難聴者に好適であって
自然な音質の音を該難聴者のダイナミックレンジ内にて
出力させる様に改良された補聴器システムに関する。
自然な音質の音を該難聴者のダイナミックレンジ内にて
出力させる様に改良された補聴器システムに関する。
［従来の技術］ 難聴には、大別して「伝音性難聴」と「感音性難聴」
の二種類がある。前者の場合、聴きとれる音圧の最小値
である「閾値」および最大値である「不快レベル」が共
に健聴者よりも上昇するので、補聴器としては単純な増
幅器で済む。しかし、後者の場合、健聴者と比較して不
快レベルはほぼ同じで閾値が上昇することが多く、しか
も、不快レベルおよび閾値の変化が周波数に依って異な
ることが多いので、補聴器が単なる増幅器であると、補
聴器の出力レベルが難聴者のダイナミックレンジ（閾値
〜不快レベル）内に収まらず、小さすぎたり大きすぎた
りするという欠点がある。
の二種類がある。前者の場合、聴きとれる音圧の最小値
である「閾値」および最大値である「不快レベル」が共
に健聴者よりも上昇するので、補聴器としては単純な増
幅器で済む。しかし、後者の場合、健聴者と比較して不
快レベルはほぼ同じで閾値が上昇することが多く、しか
も、不快レベルおよび閾値の変化が周波数に依って異な
ることが多いので、補聴器が単なる増幅器であると、補
聴器の出力レベルが難聴者のダイナミックレンジ（閾値
〜不快レベル）内に収まらず、小さすぎたり大きすぎた
りするという欠点がある。
そこで、最近では、特にこの「感音性難聴」に適用す
るために、難聴者の周波数毎の閾値および不快レベルを
予め測定しておき、その測定結果を用いて出力信号のス
ペクトルが当該難聴者の閾値と不快レベルとの間（ダイ
ナミックレンジ）内に収まるように動作するタイプの補
聴器が考案されている。
るために、難聴者の周波数毎の閾値および不快レベルを
予め測定しておき、その測定結果を用いて出力信号のス
ペクトルが当該難聴者の閾値と不快レベルとの間（ダイ
ナミックレンジ）内に収まるように動作するタイプの補
聴器が考案されている。
そのようなタイプの補聴器の１公知例（文献１参照）
は、第14図に示すように、帯域フィルタバンクによって
入力信号の周波数分析を行い、得られた帯域毎のレベル
を、難聴者の閾値および不快レベルの実測値と健聴者の
閾値および不快レベルの実測値とから帯域毎に予め算出
したラウドネス写像関数によって、帯域毎のゲインに変
換し、このゲインを帯域毎の乗算器に入力して帯域毎の
信号の振幅を制御し、最後に、これら制御された信号を
全周波数帯域に亘って加算して出力する構成となってい
る。
は、第14図に示すように、帯域フィルタバンクによって
入力信号の周波数分析を行い、得られた帯域毎のレベル
を、難聴者の閾値および不快レベルの実測値と健聴者の
閾値および不快レベルの実測値とから帯域毎に予め算出
したラウドネス写像関数によって、帯域毎のゲインに変
換し、このゲインを帯域毎の乗算器に入力して帯域毎の
信号の振幅を制御し、最後に、これら制御された信号を
全周波数帯域に亘って加算して出力する構成となってい
る。
また、第２の公知例（文献２参照）は、第15図に示す
ように、短時間フーリエ分析により、入力信号を一定短
時間毎に区切ったブロック毎に周波数分析を行い、得ら
れた一定周波数毎のレベルを、ラウドネス写像関数によ
り、一定周波数毎のゲインに変換し、このゲインを周波
数標本化構造型フィルタ［或る幾つかの離散的周波数
（標本周波数）に対するゲインが定められたとき、その
間を滑らかに補間した周波数−ゲイン特性が得られる構
成のフィルタ］のフィルタ係数として用いる事により、
一定周波数毎に与えられているゲインを滑らかにつない
だ周波数特性フィルタを実現し、入力信号をこのフィル
タに通すことで、周波数毎の振幅制御の行われた出力を
得る構成となっている。
ように、短時間フーリエ分析により、入力信号を一定短
時間毎に区切ったブロック毎に周波数分析を行い、得ら
れた一定周波数毎のレベルを、ラウドネス写像関数によ
り、一定周波数毎のゲインに変換し、このゲインを周波
数標本化構造型フィルタ［或る幾つかの離散的周波数
（標本周波数）に対するゲインが定められたとき、その
間を滑らかに補間した周波数−ゲイン特性が得られる構
成のフィルタ］のフィルタ係数として用いる事により、
一定周波数毎に与えられているゲインを滑らかにつない
だ周波数特性フィルタを実現し、入力信号をこのフィル
タに通すことで、周波数毎の振幅制御の行われた出力を
得る構成となっている。
文献１ J.C.Ventura “Programmable Gain Controller For H
earing Haids,“Procedings of 13th Internatinal Con
gress on Acoustics（Belgrade,1989） 文献２ 林 哲也、外６名、「ディジタル方式によるマスタ補
聴器の試作について」、日本音響学会講演論文集（平成
元年３月）、２−１−７ ［発明が解決しようとする課題］ 前記第１の公知例においては、帯域フィルタによって
信号を周波数軸上で分割して処理するので、得られる出
力信号の周波数特性は滑らかではなく、階段状になる。
このため、音質が不自然なものとなる。
earing Haids,“Procedings of 13th Internatinal Con
gress on Acoustics（Belgrade,1989） 文献２ 林 哲也、外６名、「ディジタル方式によるマスタ補
聴器の試作について」、日本音響学会講演論文集（平成
元年３月）、２−１−７ ［発明が解決しようとする課題］ 前記第１の公知例においては、帯域フィルタによって
信号を周波数軸上で分割して処理するので、得られる出
力信号の周波数特性は滑らかではなく、階段状になる。
このため、音質が不自然なものとなる。
また前記第２の公知例においては、周波数分析を短時
間フーリエ分析により行うので、周波数分析結果は一定
時間毎に得られ、従って、周波数標本化構造型フィルタ
の係数の変化も一定時間毎に不連続的に生じ、その結
果、出力信号は一定時間毎に不連続に変化する。このた
め、出力にクリック音が生じる場合がある。
間フーリエ分析により行うので、周波数分析結果は一定
時間毎に得られ、従って、周波数標本化構造型フィルタ
の係数の変化も一定時間毎に不連続的に生じ、その結
果、出力信号は一定時間毎に不連続に変化する。このた
め、出力にクリック音が生じる場合がある。
本発明の目的は、上述した公知技術の問題である、出
力信号の周波数特性が滑らかでないこと、出力信号が時
間的に急激に変化すること、の双方を改善して音質をよ
り自然なものとなし得る補聴器システムを提供すること
にある。
力信号の周波数特性が滑らかでないこと、出力信号が時
間的に急激に変化すること、の双方を改善して音質をよ
り自然なものとなし得る補聴器システムを提供すること
にある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的の下に、本発明の補聴器システムは特許請求
の範囲の各請求項に記載された構成上の特徴を有する。
の範囲の各請求項に記載された構成上の特徴を有する。
［作用］ 請求項１ないし３の各々に記載の本発明の補聴器シス
テムにおいては、周波数標本化構造型フィルタ手段は周
波数軸上で、また周波数分析手段は時間軸上で連続的滑
らかさを確保し、また周波数毎のラウドネス写像関数に
基づき上記周波数標本化構造型フィルタ手段の各ゲイン
を指定する手段は、難聴者個人のラウドネスカーブに出
力音レベルを周波数毎に適合せしめる作用をなす。
テムにおいては、周波数標本化構造型フィルタ手段は周
波数軸上で、また周波数分析手段は時間軸上で連続的滑
らかさを確保し、また周波数毎のラウドネス写像関数に
基づき上記周波数標本化構造型フィルタ手段の各ゲイン
を指定する手段は、難聴者個人のラウドネスカーブに出
力音レベルを周波数毎に適合せしめる作用をなす。
また請求項４記載の補聴器システムでは、時間軸上で
の連続的滑らかさは周波数標本化構造型フィルタ手段の
出力に作用する窓手段によって与えられる。
の連続的滑らかさは周波数標本化構造型フィルタ手段の
出力に作用する窓手段によって与えられる。
また、請求項５記載の補聴器システムでは、ラウドネ
ス写像関数に基づいて算出した各ブロックの標本周波数
毎のゲインをブロック間で時間的に平滑して周波数標本
化構造型フィルタ手段の各標本周波数でのゲインとして
与えることにより、時間軸上での動作の滑らかさが確保
される。
ス写像関数に基づいて算出した各ブロックの標本周波数
毎のゲインをブロック間で時間的に平滑して周波数標本
化構造型フィルタ手段の各標本周波数でのゲインとして
与えることにより、時間軸上での動作の滑らかさが確保
される。
［実 施 例］ 第１図は本発明の補聴器システムの第１実施例を示す
全体構成図である。入力音の電気信号波形を示す入力
は、極く短いサンプリング周期で働くA/D変換器でディ
ジタル信号に変換され、周波数標本化構造型フィルタ１
を通った後、D/A変換されて出力信号となる。これが出
力音に変換されて補聴器装着者の耳に達する様になって
いる。
全体構成図である。入力音の電気信号波形を示す入力
は、極く短いサンプリング周期で働くA/D変換器でディ
ジタル信号に変換され、周波数標本化構造型フィルタ１
を通った後、D/A変換されて出力信号となる。これが出
力音に変換されて補聴器装着者の耳に達する様になって
いる。
周波数標本化構造型フィルタ１は、第２図に示すよう
に、Ｎ個の離散的周波数（標本周波数）におけるゲイン
g1,g2…,gNが指定されると、該標本周波数においてそれ
らの点を通り且つその間を滑らかに補間した第３図の如
き周波数−ゲイン特性を実現する様なフィルタである。
これを実現する具体的なディジタルフィルタとしての式
の１例を下記に示す。周波数標本の個数をＮとする。ま
た、各周波数標本の値（各標本周波数での複素数として
のゲイン）を（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）とする。所
望のフィルタの、ｚ−変換で表わした伝達関数は、下式
で与えられる。
に、Ｎ個の離散的周波数（標本周波数）におけるゲイン
g1,g2…,gNが指定されると、該標本周波数においてそれ
らの点を通り且つその間を滑らかに補間した第３図の如
き周波数−ゲイン特性を実現する様なフィルタである。
これを実現する具体的なディジタルフィルタとしての式
の１例を下記に示す。周波数標本の個数をＮとする。ま
た、各周波数標本の値（各標本周波数での複素数として
のゲイン）を（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）とする。所
望のフィルタの、ｚ−変換で表わした伝達関数は、下式
で与えられる。
但し、 （共役複素の関係）であるとする。ここで、 と置くと、シグナルフロー図は第４図の様になる。この
様に周波数標本化構造型フィルタの特性は、振幅と位相
の双方についてコントロールでき、その制約条件は特性
に上記の如く共役複素の関係があることであるが、実際
上は位相はゼロであるとする。よって、本実施例におい
て前記標本周波数での各ゲインg1,g2,……gNに関し位相
はゼロであるとする。
様に周波数標本化構造型フィルタの特性は、振幅と位相
の双方についてコントロールでき、その制約条件は特性
に上記の如く共役複素の関係があることであるが、実際
上は位相はゼロであるとする。よって、本実施例におい
て前記標本周波数での各ゲインg1,g2,……gNに関し位相
はゼロであるとする。
さて、本実施例では、周波数標本化構造型フィルタ１
の各標本周波数での上記各ゲインg1,g2,…,gNは第１図
の上半に示した信号処理ルートによって指定される様に
なっている。以下これについて説明する。
の各標本周波数での上記各ゲインg1,g2,…,gNは第１図
の上半に示した信号処理ルートによって指定される様に
なっている。以下これについて説明する。
先ず、入力信号を前記A/D変換することによって得ら
れたサンプル値を用いて短時間フーリエ分析手段２によ
り、第５図の如く互いに部分的に重なる逐次の各短時間
区間（その夫々をブロックと称し、これら各々のブロッ
ク内には多数の一定個数のサンプル値が含まれている）
内のフーリエ分析を行う。この短時間フーリエ分析で
は、各ブロックにおいて、前記の周波数標本化構造型フ
ィルタ１のＮ個の標本周波数と同じＮ個の周波数成分に
ついて夫々のフーリエ係数（夫々の複素フーリエ係数の
絶対値、すなわち各周波数成分の振幅、ひいては、レベ
ルを意味する。これを本明細書では単にフーリエ係数と
称呼する）を算出する（第６図）。第ｎブロックで得ら
れた第ｉ周波数成分のフーリエ係数をai (n)で表わす
（ｉ＝1,2,…,N）。これら逐次ブロックのフーリエ係数
ai (n)は、第１図のように、時間的平滑化手段3i（ｉ＝
1,2,…,N）に夫々入力される。この時間的平滑化手段3i
においては、Wai (n-1)＋ｗ′ai (n)の演算を行う。ここ
でｗとｗ′は重み関数であって、第ｎ−１ブロックと第
ｎブロックとの重なりの成分では時間と共にｗは減少、
ｗ′は増加する様に変化する。第７図はこの重み関数
（時間窓と表現してもよい）を例示した図である。これ
により、第８図に示すように、各ブロック間での時間的
変化が滑らかであるフーリエ係数aiが時間的平滑化手段
3iから時間の経過と共に連続的に出力される。
れたサンプル値を用いて短時間フーリエ分析手段２によ
り、第５図の如く互いに部分的に重なる逐次の各短時間
区間（その夫々をブロックと称し、これら各々のブロッ
ク内には多数の一定個数のサンプル値が含まれている）
内のフーリエ分析を行う。この短時間フーリエ分析で
は、各ブロックにおいて、前記の周波数標本化構造型フ
ィルタ１のＮ個の標本周波数と同じＮ個の周波数成分に
ついて夫々のフーリエ係数（夫々の複素フーリエ係数の
絶対値、すなわち各周波数成分の振幅、ひいては、レベ
ルを意味する。これを本明細書では単にフーリエ係数と
称呼する）を算出する（第６図）。第ｎブロックで得ら
れた第ｉ周波数成分のフーリエ係数をai (n)で表わす
（ｉ＝1,2,…,N）。これら逐次ブロックのフーリエ係数
ai (n)は、第１図のように、時間的平滑化手段3i（ｉ＝
1,2,…,N）に夫々入力される。この時間的平滑化手段3i
においては、Wai (n-1)＋ｗ′ai (n)の演算を行う。ここ
でｗとｗ′は重み関数であって、第ｎ−１ブロックと第
ｎブロックとの重なりの成分では時間と共にｗは減少、
ｗ′は増加する様に変化する。第７図はこの重み関数
（時間窓と表現してもよい）を例示した図である。これ
により、第８図に示すように、各ブロック間での時間的
変化が滑らかであるフーリエ係数aiが時間的平滑化手段
3iから時間の経過と共に連続的に出力される。
各フーリエ係数の時間的平滑化手段3iから得られた第
ｉ周波数成分のフーリエ係数aiは、夫々、ラウドネス写
像関数手段4i（ｉ＝1,2,…,N）に入力される。ここで、
ラウドネス写像関数について下記に説明する。
ｉ周波数成分のフーリエ係数aiは、夫々、ラウドネス写
像関数手段4i（ｉ＝1,2,…,N）に入力される。ここで、
ラウドネス写像関数について下記に説明する。
ラウドネスとは、心理的な（すなわち聴覚された）音
の大きさを表わす量であり、一方、音圧レベルは物理的
な音の大きさを表わす量である。健聴者と難聴者とで
は、音圧レベルとラウドネスとの対応に差があり、難聴
者では、健聴者に比べて、同じ音圧レベルの音に対する
ラウドネスは一般に低くなる（即ち、音が小さく聞こえ
る）。感音性難聴者の場合、健聴者と比較して、音圧の
不快レベルはほぼ同じだが閾値が高くなっており、或る
周波数において、両者のラウドネスカーブ（音圧レベル
に対するラウドネスのグラフ）は第９図のようになる。
この図から、難聴者にとって健聴者と同じラウドネスと
なるような、健聴者に対する音圧レベルと難聴者に対す
る音圧レベルの対応のグラフを作る事ができ、それは第
10図の実線のようになる。これがラウドネス写像関数で
ある。よって、入力音圧レベルを第10図と相似な第11図
の実線で示される入出力特性に従って変換すれば、難聴
者に健聴者と同じラウドネスカーブを与えることができ
る。そのためには、第11付から求まる第12図の実線に従
って入力レベルに応じゲインを変化させればよい。な
お、第10図，第11図中の破線で示した直線および第12図
中の破線で示した水平直線は、基準として健聴者の場合
を示したものである。難聴者のラウドネスカーブ（第９
図）は周波数に依って異なるのが一般であるから、補聴
器装着者となる難聴者について測定を予め行うことによ
り、当該難聴者に関して周波数毎に如上のラウドネス写
像関数、ひいては第11図、第12図の如き関数を作ること
ができる。
の大きさを表わす量であり、一方、音圧レベルは物理的
な音の大きさを表わす量である。健聴者と難聴者とで
は、音圧レベルとラウドネスとの対応に差があり、難聴
者では、健聴者に比べて、同じ音圧レベルの音に対する
ラウドネスは一般に低くなる（即ち、音が小さく聞こえ
る）。感音性難聴者の場合、健聴者と比較して、音圧の
不快レベルはほぼ同じだが閾値が高くなっており、或る
周波数において、両者のラウドネスカーブ（音圧レベル
に対するラウドネスのグラフ）は第９図のようになる。
この図から、難聴者にとって健聴者と同じラウドネスと
なるような、健聴者に対する音圧レベルと難聴者に対す
る音圧レベルの対応のグラフを作る事ができ、それは第
10図の実線のようになる。これがラウドネス写像関数で
ある。よって、入力音圧レベルを第10図と相似な第11図
の実線で示される入出力特性に従って変換すれば、難聴
者に健聴者と同じラウドネスカーブを与えることができ
る。そのためには、第11付から求まる第12図の実線に従
って入力レベルに応じゲインを変化させればよい。な
お、第10図，第11図中の破線で示した直線および第12図
中の破線で示した水平直線は、基準として健聴者の場合
を示したものである。難聴者のラウドネスカーブ（第９
図）は周波数に依って異なるのが一般であるから、補聴
器装着者となる難聴者について測定を予め行うことによ
り、当該難聴者に関して周波数毎に如上のラウドネス写
像関数、ひいては第11図、第12図の如き関数を作ること
ができる。
第１図に示した本実施例におけるラウドネス写像関数
手段4i（ｉ＝1,2,…,N）は、夫々、上記の周波数標本化
構造型フィルタ１のＮ個の標本周波数（これは前記の短
時間フーリエ分析で導出されるＮ個の周波数でもある）
の各各についての当該難聴者のラウドネス写像関数よ
り、それら各周波数に対する第12図の関数関係を演算す
るものである。この各ラウドネス写像関数手段4iは、前
記平滑化手段3iから入力されたフーリエ係数aiに応じ、
それに対応するゲインを第12図の関係から求める（上記
フーリエ係数は第12図の入力レベルに相当する）。具体
的には、例えば、第12図のグラフに相当する入力レベル
とゲインとの対応表をROMに記憶させておき、それを用
いてゲインを求めればよい。このようにして得られたＮ
個の標本周波数に対するＮ個のゲインg1,g2,…,gNが周
波数標本化構造型フィルタ１に与えられる。
手段4i（ｉ＝1,2,…,N）は、夫々、上記の周波数標本化
構造型フィルタ１のＮ個の標本周波数（これは前記の短
時間フーリエ分析で導出されるＮ個の周波数でもある）
の各各についての当該難聴者のラウドネス写像関数よ
り、それら各周波数に対する第12図の関数関係を演算す
るものである。この各ラウドネス写像関数手段4iは、前
記平滑化手段3iから入力されたフーリエ係数aiに応じ、
それに対応するゲインを第12図の関係から求める（上記
フーリエ係数は第12図の入力レベルに相当する）。具体
的には、例えば、第12図のグラフに相当する入力レベル
とゲインとの対応表をROMに記憶させておき、それを用
いてゲインを求めればよい。このようにして得られたＮ
個の標本周波数に対するＮ個のゲインg1,g2,…,gNが周
波数標本化構造型フィルタ１に与えられる。
以上の様にして、第１図の実施例によれば、時間軸上
および周波数軸上の双方において連続的滑らかで且つ当
該難聴者の周波数毎のラウドネスカーブに良く適合した
補聴器システムが得られる。
および周波数軸上の双方において連続的滑らかで且つ当
該難聴者の周波数毎のラウドネスカーブに良く適合した
補聴器システムが得られる。
次に本発明の補聴器システムの第２実施例を述べる。
第13図はその全体構成を示す。本実施例では、前記第１
実施例における如く、逐次ブロックに分けた短時間フー
リエ分析を行う代りに、狭帯域フィルタ51,52,…,5Nよ
りなるフィルタバンクにより時間的に連続的に周波数分
析を行う様にしている。従って、第１実施例における如
きフーリエ係数の時間的平滑化手段31,32,…,3Nは無
い。これら帯域フィルタ51,52,…,5Nの通過中心周波数
は、周波数標本化構造型フィルタ１のＮ個の標本周波
数、従って、ラウドネス写像関数手段41,42,…,4Nの夫
々の周波数、と一致させてある。その他の構成・作用は
第１実施例と同様である。本実施例においても、時間軸
上および周波数軸上の双方において滑らかで且つ当該難
聴者の周波数毎にラウドネスカーブに良く適合した補聴
器システムが得られる。
第13図はその全体構成を示す。本実施例では、前記第１
実施例における如く、逐次ブロックに分けた短時間フー
リエ分析を行う代りに、狭帯域フィルタ51,52,…,5Nよ
りなるフィルタバンクにより時間的に連続的に周波数分
析を行う様にしている。従って、第１実施例における如
きフーリエ係数の時間的平滑化手段31,32,…,3Nは無
い。これら帯域フィルタ51,52,…,5Nの通過中心周波数
は、周波数標本化構造型フィルタ１のＮ個の標本周波
数、従って、ラウドネス写像関数手段41,42,…,4Nの夫
々の周波数、と一致させてある。その他の構成・作用は
第１実施例と同様である。本実施例においても、時間軸
上および周波数軸上の双方において滑らかで且つ当該難
聴者の周波数毎にラウドネスカーブに良く適合した補聴
器システムが得られる。
第16図に本発明の補聴器システムの他の実施例の処理
の概要を示す。まず、短いサンプリング周期でサンプル
された入力信号を適当な長さの部分的に重なるブロック
に区切り、このブロック内信号に対して短区間フーリエ
分析を行い、ブロック内の平均スペクトル（前記第１実
施例での短時間フーリエ分析結果と同じもの）を求め
る。次に、周波数ごとにあらかじめ用意しておいたラウ
ドネス写像関数（健聴者と難聴者のラウドネスの対応関
係を示す関数）を基に、このブロックに対し周波数標本
化構造型フィルタの最適となるフィルタの特性を決定
し、各ブロックごとにフィルタ処理を行う。
の概要を示す。まず、短いサンプリング周期でサンプル
された入力信号を適当な長さの部分的に重なるブロック
に区切り、このブロック内信号に対して短区間フーリエ
分析を行い、ブロック内の平均スペクトル（前記第１実
施例での短時間フーリエ分析結果と同じもの）を求め
る。次に、周波数ごとにあらかじめ用意しておいたラウ
ドネス写像関数（健聴者と難聴者のラウドネスの対応関
係を示す関数）を基に、このブロックに対し周波数標本
化構造型フィルタの最適となるフィルタの特性を決定
し、各ブロックごとにフィルタ処理を行う。
フィルタ係数は、隣接するブロックの境界で更新され
るが、この際、増幅率が変化するため、出力信号が不連
続になり、クリック音として知覚されることがある。こ
のことを防止するため、フィルタ処理を行った後、第16
図に示すように互に重なる隣接ブロック間で時間的に変
化する窓を掛け、滑らかにつながるようにしてある。
るが、この際、増幅率が変化するため、出力信号が不連
続になり、クリック音として知覚されることがある。こ
のことを防止するため、フィルタ処理を行った後、第16
図に示すように互に重なる隣接ブロック間で時間的に変
化する窓を掛け、滑らかにつながるようにしてある。
以下に上記の第16図の実施例に基づいて試作した補聴
器システムについて開示する。前述した短時間フーリエ
分析を行う各ブロックをサンプル値が512ポイント（32m
s）、重なり合いの長さを256ポイントとしたが、用いた
音声試料ではクリックにより音質劣化はなかった。この
試作した補聴器システムの処理側および評価実験を下記
に示す。
器システムについて開示する。前述した短時間フーリエ
分析を行う各ブロックをサンプル値が512ポイント（32m
s）、重なり合いの長さを256ポイントとしたが、用いた
音声試料ではクリックにより音質劣化はなかった。この
試作した補聴器システムの処理側および評価実験を下記
に示す。
処理例 入力信号のレベル変動の例として、同一入力信号に対
し、入力レベルを15dB変化させた場合のフィルタの特性
の変化、入力及び出力信号のスペクトルを第17図に示
す。この図から、入力信号のレベルが変動しても、フィ
ルタの周波数特性がこれに追従し、出力信号のスペクト
ルが概ね難聴者のダイナミックレンジ内に写像されるの
がわかる。
し、入力レベルを15dB変化させた場合のフィルタの特性
の変化、入力及び出力信号のスペクトルを第17図に示
す。この図から、入力信号のレベルが変動しても、フィ
ルタの周波数特性がこれに追従し、出力信号のスペクト
ルが概ね難聴者のダイナミックレンジ内に写像されるの
がわかる。
評価実験 日本語単音節（男性、100音節）を用いて明瞭試験を
行った。被験者は、健聴耳を持つ成人男子３名、難聴を
模擬するため、閾値が第17図の難聴者の閾値となるよう
なマスキングノイズを与えた。入力音声のレベルは、相
対レベルが0dB及び−15dB（第17図（ａ）及び（ｂ）に
対応）の２通りとし、無響室内でヘッドホンを用いて片
耳から提示した。１音節に対する判断の繰り返しは３回
である。補聴器システムを用いない場合と、本補聴器シ
ステムを用いた場合の結果を表１に示す。これから、入
力音声の相対レベルが0dBの場合は、補聴器システムな
しの場合に比べ、本補聴器システムを用いた場合、正答
率が大きく改善されていることがわかる。入力レベルが
−15dBの場合についても、大きく改善されており、0dB
の結果と比較しても、多少正答率が低下しているもの
の、ほぼ同等の結果が得られており、本システムの入力
信号のスペクトルに追従する効果が確認された。
行った。被験者は、健聴耳を持つ成人男子３名、難聴を
模擬するため、閾値が第17図の難聴者の閾値となるよう
なマスキングノイズを与えた。入力音声のレベルは、相
対レベルが0dB及び−15dB（第17図（ａ）及び（ｂ）に
対応）の２通りとし、無響室内でヘッドホンを用いて片
耳から提示した。１音節に対する判断の繰り返しは３回
である。補聴器システムを用いない場合と、本補聴器シ
ステムを用いた場合の結果を表１に示す。これから、入
力音声の相対レベルが0dBの場合は、補聴器システムな
しの場合に比べ、本補聴器システムを用いた場合、正答
率が大きく改善されていることがわかる。入力レベルが
−15dBの場合についても、大きく改善されており、0dB
の結果と比較しても、多少正答率が低下しているもの
の、ほぼ同等の結果が得られており、本システムの入力
信号のスペクトルに追従する効果が確認された。
本発明の更に他の実施例として、前記第１実施例にお
ける各ブロックの短時間フーリエ分析による周波数分析
結果を、フーリエ係数の時間的平滑化手段3iを介するこ
となく直接、ラウドネス写像関数手段4iに与え、ここで
得られた各標本周波数に対する各ゲインg1,g2,……gNを
各ブロック間で時間的に平滑化する手段を介して周波数
標本化構造型フィルタ１に与える様にした実施例も可能
である。
ける各ブロックの短時間フーリエ分析による周波数分析
結果を、フーリエ係数の時間的平滑化手段3iを介するこ
となく直接、ラウドネス写像関数手段4iに与え、ここで
得られた各標本周波数に対する各ゲインg1,g2,……gNを
各ブロック間で時間的に平滑化する手段を介して周波数
標本化構造型フィルタ１に与える様にした実施例も可能
である。
［発明の効果］ 本発明の補聴器システムは、個々の難聴者の周波数毎
のラウドネスカーブに良くマッチし、且つ周波数軸上で
も時間軸上でも不連続なく滑らかな動作特性を持つこと
ができるので、クリック音が生ぜず且つ自然な音質をも
たらすことができる。
のラウドネスカーブに良くマッチし、且つ周波数軸上で
も時間軸上でも不連続なく滑らかな動作特性を持つこと
ができるので、クリック音が生ぜず且つ自然な音質をも
たらすことができる。
第１図は本発明の第１実施例の全体構成図、第２図〜第
４図は周波数標本化構造型フィルタの説明図およびシグ
ナルフローの例示図、第５図および第６図は同実施例に
おける短時間フーリエ分析の説明図、第７図および第８
図は同じくフーリエ係数の時間的平滑化の説明図、第９
図〜第12図はラウドネス写像関数についての説明図、第
13図は本発明の第２実施例の全体構成図、第14図および
第15図は夫々異なる公知例の構成図、第16図は本発明の
他の実施例の処理構成を示す図、第17図（ａ），（ｂ）
は同実施例の実験結果を示す図である。
４図は周波数標本化構造型フィルタの説明図およびシグ
ナルフローの例示図、第５図および第６図は同実施例に
おける短時間フーリエ分析の説明図、第７図および第８
図は同じくフーリエ係数の時間的平滑化の説明図、第９
図〜第12図はラウドネス写像関数についての説明図、第
13図は本発明の第２実施例の全体構成図、第14図および
第15図は夫々異なる公知例の構成図、第16図は本発明の
他の実施例の処理構成を示す図、第17図（ａ），（ｂ）
は同実施例の実験結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 哲也 宮城県仙台市青葉区川内大工町52 川内工 藤コーポ202
Claims (5)
- 【請求項１】幾つかの所与の標本周波数に対する夫々の
ゲインを指定されると該標本周波数において該各ゲイン
を示す各点を通り且つ前記標本周波数間のゲインを滑ら
かに補間してなる周波数−ゲイン特性を呈する周波数標
本化構造型フィルタ手段と、入力音波を表わす入力信号
を該周波数標本化構造型フィルタ手段に入力する手段
と、該周波数標本化構造型フィルタ手段を通過した出力
信号を出力音波に変換する手段と、前記入力信号の前記
各標本周波数毎のレベルを時間的に連続的に求める周波
数分析手段と、該周波数分析手段で求めた前記各標本周
波数毎のレベルに応じて装着者の該各標本周波数毎のラ
ウドネス写像関数に基づき前記周波数標本化構造型フィ
ルタ手段の前記ゲインを夫々指定する手段と、からなる
ことを特徴とする補聴器システム。 - 【請求項２】前記周波数分析手段は、前記入力信号につ
いて互に部分的に重なる短時間のブロック毎にフーリエ
分析を行う短時間フーリエ分析手段と、該短時間フーリ
エ分析手段で得られた前記各ブロック中の前記各標本周
波数のフーリエ係数を該ブロック間で時間的に平滑化す
る手段とからなることを特徴とする請求項１記載の補聴
器システム。 - 【請求項３】前記周波数分析手段は、前記入力信号を夫
夫入力され且つ前記各標本周波数を夫々通過させる複数
個の狭帯域フィルタよりなるフィルタバンクであること
を特徴とする請求項１記載の補聴器システム。 - 【請求項４】幾つかの所与の標本周波数に対する夫々の
ゲインを指定されると該標本周波数において該各ゲイン
を示す各点を通り且つ前記標本周波数間のゲインを滑ら
かに補間してなる周波数−ゲイン特性を呈する周波数標
本化構造型フィルタ手段と、入力音波を表わす入力信号
を該周波数標本化構造型フィルタ手段に入力する手段
と、前記入力信号について互に部分的に重なる短時間の
ブロック毎にフーリエ分析を行う短時間フーリエ分析手
段と、該短時間フーリエ分析手段で得られた各ブロック
中の周波数成分のレベルに応じて該周波数成分に該当す
る周波数毎の装着者のラウドネス写像関数に基づいて前
記周波数標本化構造型フィルタ手段の前記夫々のゲイン
を指定する手段と、該周波数標本化構造型フィルタ手段
を通過した信号を前記各ブロック間で滑らか連続して出
力させる様に時間的に変化する窓手段と、該窓手段から
の出力信号を出力音波に変換する手段と、からなること
を特徴とする補聴器システム。 - 【請求項５】幾つかの所与の標本周波数に対する夫々の
ゲインを指定されると該標本周波数において該各ゲイン
を示す各点を通り且つ前記標本周波数間のゲインを滑ら
かに補間してなる周波数−ゲイン特性を呈する周波数標
本化構造型フィルタ手段と、入力音波を表わす入力信号
を該周波数標本化構造型フィルタ手段に入力する手段
と、該周波数標本化構造型フィルタ手段を通過した出力
信号を出力音波に変換する手段と、前記入力信号につい
て互に部分的に重なる短時間のブロック毎にフーリエ分
析を行う短時間フーリエ分析手段と、該短時間フーリエ
分析手段で得られた各ブロック中の周波数成分のレベル
に応じて該周波数成分に該当する周波数毎の装着者のラ
ウドネス写像関数に基づいて前記周波数標本化構造型フ
ィルタ手段に与えるべき前記各ブロックにおける前記各
標本周波数毎の各ゲインを算出する手段と、該手段で算
出された該各ゲインを前記ブロック間で時間的に平滑化
した上で前記周波数標本化構造型フィルタ手段に与える
手段と、からなることを特徴とする補聴器システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8457490A JPH0834652B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 補聴器システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8457490A JPH0834652B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 補聴器システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03284000A JPH03284000A (ja) | 1991-12-13 |
| JPH0834652B2 true JPH0834652B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=13834446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8457490A Expired - Fee Related JPH0834652B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 補聴器システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834652B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2970498B2 (ja) * | 1995-10-26 | 1999-11-02 | 日本電気株式会社 | ディジタル補聴器 |
| JPH09182194A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Nec Corp | 補聴器 |
| JP2953397B2 (ja) * | 1996-09-13 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | ディジタル補聴器の聴覚補償処理方法及びディジタル補聴器 |
| JP2904272B2 (ja) * | 1996-12-10 | 1999-06-14 | 日本電気株式会社 | ディジタル補聴器、及びその補聴処理方法 |
| JP2004061617A (ja) | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Fujitsu Ltd | 受話音声処理装置 |
| JP2006087018A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音響処理装置 |
| US20120281863A1 (en) * | 2009-11-04 | 2012-11-08 | Kenji Iwano | Hearing aid |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8457490A patent/JPH0834652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03284000A (ja) | 1991-12-13 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |