JPH08508626A - 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

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

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JPH08508626A JP6522504A JP52250494A JPH08508626A JP H08508626 A JPH08508626 A JP H08508626A JP 6522504 A JP6522504 A JP 6522504A JP 52250494 A JP52250494 A JP 52250494A JP H08508626 A JPH08508626 A JP H08508626A
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Abstract

(57)【要約】 補聴器用の適合型ゲイン及びレベル依存スペクトル成形回路は、入力信号を作るマイクロフォンと、共通回路出力(102)に接続された複数のチャンネルを備えている。各チャンネルは予め設定された周波数応答性を有する。各チャンネルは、入力信号(12)を受け入れてろ波された信号を作成する予め設定された周波数応答性を有するフィルタ(F1、F2、F3、F4)と、ろ波された信号を増幅してチャンネル出力信号を作成するチャネルフィルタと、チャンネル閾値レベルを設定する閾値レジスタ(34)と、ゲイン回路(24)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になるとチャンネルアンプのゲインを増加し、チャンネル出力信号がチャンネル閾値レベル以上になるとチャンネルアンプのゲインを減少する。変換器は共通回路出力を通過する信号に応答して音声を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】 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 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NAG 10−0040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 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。しかし、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値を作成するログ回路 を有する。その回路はまた、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関数としてチャ 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 信号を作成するマィ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 聴力補助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。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2 6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。以下の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(図示せず)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Hig h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Low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2 4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d p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 、それぞれのサンプルを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FLはい ま限界(L,−L)の外側にあるスピーチサンプルの小数部と定義される。(− ∞,−L)と(L,+∞)の範囲でラプラシアン分布を積分すると、FLに対す る以下の式が導かれる。 FL=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-FL)dp=FLdm (3) 適応後、以下の関係が見いだされる。 dp=FL(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=FL * 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との間のデシベルの“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=fc(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に対する攻撃と解放の時間は、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、解放時間は攻撃時間よりも相当短 い。圧縮率の設定が.64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)の範囲を有する。したがって、クロック50からのサンプリング率が1 6kHzの場合、適応型ゲイン関数の最大傾斜は125dB/秒から8000d B/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定数範囲に相当する。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、ライン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。したがって、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1 0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。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3 0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 SPL) 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、120dBL 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てい 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A言の理 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、バンド幅のプロ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/fs))+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 log10(σ)は十進法での帯域消去外を示し 、TBは遷移帯域を示し、fsはサンプリング率である。カイザー、I0−SIN H・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。′41 9特許参照。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)=Σaix(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Tf 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Tf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)。Tf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。25 5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 L U’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 LU)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。Tf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、Tf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用いて対数値を代 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。Tf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、平均表丸め誤差やフ 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。 εy 2y 22(c1 2+2c2 2+…+(N-1)cN2)/ (C1 2+C2 2+…+CN 2) (14) 式(14)中、εy 2はフィルタ出力におけるノイズ変数、σy 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節約をも たらす、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(REA R)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(19 88)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(−134dB )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(Hr)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、会話信号のデジタル処理、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=Hm+HI+Hn+GIr.+G2n (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。G1nとG2n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-Hm-Hr+Gn) (17) HmとHr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。Gnは、G1nとG2n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。HmとHr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HT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G2nにより代表される。 G2r.=MPOn-L-avg(Hn+Hr)-Gr. (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士Lでピ ークがクリップされる。Gnはフィルタ標準化ゲイン、MPOn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G1nを設定することで得られる。Gn 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G1nを設定するこ とにより得られる。 G1n=2Gn-G2n (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60 00Hz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100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 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のに使用される。 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ACG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、それは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 ]ルタは以下のように設計される。 H1=1/2D1 (20) H2=1/2log10(10D2-10D1) (21) H3=1/2log10(10D3-10D2-10D1) (22) H4=1/2log10(10D4-10D3-10D2-10D1) (23) ここで、D1<D2<D3<D4である。Dn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挿入ゲインを与える。また、それは聴能学者により特定され 、耳導管共鳴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、16k Hz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。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、F3、及びF4は適応的 にろ波された信号をライン124、126、128及び130を介して出力し、 それらはアンプ132、134、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132、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、128、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1 2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170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146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1 70は上記フィルタパラメータをライン172を介して受け取り、フィルタ16 2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17 4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FI R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1 70は、対の可変フィルタ162と170とを組み合わせ、’419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中の値を計算 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はソフトな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=ΣAk(cos(2πnfk/fs))Wn (24) 式(24)では、Cnはn番目のフィルタ係数、Akは周波数fkにおける所望の スペクトル形状のサンプル、fsはサンプリング周波数、Wnはカイザー・ウィン ドウのサンプルを示す。スペクトルのサンプル点Akの周波数fkが間隔をあけて ある。その周波数はウィンドウWn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、12.5 kHz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Ak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Akをリスニングに好適な値に 調節する。患者はまたフィルタF2を調節して、騒がしい音にだけ快適な好適な 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ェ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はないことを意図する。 プログラム WDHA 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 作動させる。 Aidパラメータウインドウ 4チャンネル型補聴器のプログラムは、Aid12からAid14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挿入(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表示される。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Zw islocki上で測定された標準的な圧力との差である。このオプションを選 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。 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。 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。 フイルタ・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プ係数 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、又はキャリッ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 て対称であるから、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。 係数をダウンロードするためのオプションは“タップス・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前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(事象待ち行列)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W DHA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のついて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を用いて耳用いてを較正する。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写し取り、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。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年5月12日 【補正内容】 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2 6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。以下の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Hig h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Low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 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カ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、 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、F3、及びF4は適応的 にろ波された信号をライン124、126、128及び130を介して出力し、 それらはアンプ132、134、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 請求の範囲 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敷居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敷居レベルに応答し、上記チャ ネル出力信号が、上記チャネル敷居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、上記チャネル敷居 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 音を作り出す変換器と からなる補聴器。 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. 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、 上記チャネル敷居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、上記チャネル敷居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、上記チャネル敷居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.(削除) 5. 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。 6. 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。 7. 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。 8. 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7に記載の補聴器。 9. 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7に記載の補聴器。 10. 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7に記載の補聴器。 11. 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敷居レベルを確立するための手段と、 上記敷居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、上記敷居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、上記敷居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。 12.(削除) 13. 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11に記載の補聴器。 14. 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1 1に記載の補聴器。 15. 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14に記載の補聴器。 16. 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ンジ 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敷居レベルを確立するための 手段と、 上記チャネル出力信号および上記チャネル敷居レベルに応答し、上記 チャネル出力信号が、上記チャネル敷居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 敷居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。 17. 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16に記載の回路 。 18. 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、 上記チャネル敷居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、上記チャネル敷居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、上記チャネル敷居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17に記載の回路。 19. 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18に記載の回路。 20.(削除) 21. 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16に記載の回 路。 22. 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16に記載の回路。 23. 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16に記載の回路。 24. 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16に記載の回路。 25. 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16に記載の回路。 26. 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 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 組み合わせられる請求項16に記載の回路。 27. 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26に記載の回路。 28. 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27に記載の回路。 29. 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26に記載の回路。 30. 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敷居レベルを確立するための手段と、 上記敷居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、上記敷居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、上記敷居レベル以 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。 31. 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30に記載の回路。 32. 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30に記載の回路。 33. 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30に記載の回路。 34.(削除) 35. 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30に記載の回路。 36. 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30に記載の回路。 37. 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敷居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敷居レベルに応答し、上記増幅された 信号が、上記敷居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 た限界まで増大させ、上記増幅された信号が、上記敷居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。 38. 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37に記載の回路。 39. 増大させ、減少させる上記手段が、さらに、 上記敷居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、上記敷居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 敷居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38に記載の回路。 40. 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39に記載の回 路。 41. 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39に記載の回路。 42. 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増幅器のゲインを変更するための手段を備えた請求項37に記載の回路。 43. 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42に記載の回路。 44. 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37に記載の 回路。 45. 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37に記載の回路。 46. 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。 47. 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46に記載の補聴器。 48. 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。 49. 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敷居レベルを確立するための 手段と、 上記敷居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、上記チャネル敷居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敷居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。 50. 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49に記 載の回路。 51. 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50に記載の回路。 52. 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49に記載の回路。 53. 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49に記載の回路。 54. 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49に記載の回路。 55. 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49に記載の回 路。 56.(削除) 57.(削除) 58. 上記チャネルの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49に記載の回路。 59. 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49に記載の回路。 60. 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49に記載の回路。 61. 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わせら れる上記メモリと を備えた適応形フィルタ回路。 62. 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61に記載の回路。 63. 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61に記載の回路。 64. 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61に記載の回路。 65. 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61に記載の回路。 66. 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。 67. 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66に記載の回路。 68. 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46に 記載の回路。 69. 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。 70. 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66に記載の回路。 71.(削除) 72. 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敷居レベルを確立するための手段と、 上記出力信号と上記敷居レベルに応答し、上記出力信号が、上記敷居 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、上記敷居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。 73. 上記増大させ、減少させる手段が、 上記敷居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、上記敷居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、上記敷居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 72に記載の回路。 74. 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7 3に記載の回路。 75. 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73に記載の 回路。 76. 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7 2に記載の回路。 77. 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72 に記載の回路。 78. 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敷居レベルを確立するための手段と、 上記出力信号と上記敷居レベルに応答し、上記出力信号が、上記敷居 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、上記敷居レ 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。 79. 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78に記載の回路。 80. 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78に記載の回路。 81. 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80に 記載の回路。 82. 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78に記載の回路。 【図1】 【図6】 【図2】 【図4】 【図5】 【図7】 【図8】 【図9】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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、 上記チャネル出力信号に対するチャネル敷居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敷居レベルに応答し、上記チャ ネル出力信号が上記チャネル敷居レベル以下に降下した場合には、予め決めた限 界まで上記チャネル増幅器のゲイン設定を増大させ、上記チャネル出力信号が上 記チャネル敷居レベル以上に上昇した場合には、上記チャネル増幅器のゲイン設 定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 音を作り出す変換器と からなる補聴器。 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、値dp を有する増分で上記チャネル増幅器のゲイン設定を増大させ、値dmを有する減分 で上記チャネル増幅器のゲイン設定を減少させるための手段を備えた請求項1に 記載の回路。 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、 上記チャネル敷居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、上記チャネル敷居レベル以下に降下した場 合には、dpだけゲインレジスタにおいて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敷居レベル以上に上昇した場合には、dmに対応した負 の値だけ上記ゲインレジスタにおいて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、記憶された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設定するために上記ゲインレジスタに応答する請求項2に 記載の回路。 4. 上記チャネル増幅器が、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1に記載の回路。 5. 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に記載の回路。 6. 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に記載の回路。 7. さらに、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、 上記第1チャネル増幅器のゲイン設定の関数として上記第2チャネル 増幅器のゲイン設定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に記載の回路。 8. 上記プログラムする手段が、上記第1チャネル増幅器の上記ゲイン設 定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設定を変更するための 手段を備えた請求項7に記載の回路。 9. 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7に記載の回路。 10. 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7に記載の回路。 11. 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敷居レベルを確立するための手段と、 上記出力信号および上記敷居レベルに応答し、上記出力信号が上記敷 居レベル以下に降下する場合には値dpを有する増分で予め定められた限界まで上 記増幅器の上記ゲイン設定増大させ、上記出力信号が敷居レベル以上に上昇した 場合には、値dmを有する減分で上記増幅器のゲイン設定を減少させるための手段 と、 上記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。 12. 上記増大させ、減少させる手段が、さらに、 上記敷居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、上記敷居レベル以下に降下した場合には、dpだけゲ インレジスタにおいて上記ゲイン設定を増大させ、上記出力信号が、上記敷居レ ベル以上に上昇した場合には、dmに対応した負の値だけ上記ゲインレジスタにお いて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、記憶されたゲイン設定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ゲインレジスタに応答する請求項11に記載の回路。 13. 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、予め定められたゲインを有する請求項11に記載の回路。 14. 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増幅器のゲイン設 定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1 1に記載の回路。 15. 上記プログラムする手段が、上記第1増幅器の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14 に記載の回路。 16. 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ンジ 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、 上記チャネル出力信号に対するチャネル敷居レベルを確立するための 手段と、 上記チャネル出力信号および上記チャネル敷居レベルに応答し、上記 チャネル出力信号が、上記チャネル敷居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チャネル増幅器のゲインを増大させ、上記チャネル出力信 号が、上記チャネル敷居レベル以上に上昇した場合には、上記チャネル増幅器の ゲイン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。 17. 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、値dp を有する増分で上記チャネル増幅器のゲインを増大させ、値dmを有する減分で上 記チャネル増幅器のゲインを減少させるための手段を備えた請求項16に記載の 回路。 18. 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、 上記チャネル敷居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、上記チャネル敷居レベル以下に降下した場 合には、dpだけゲインレジスタにおいて上記ゲイン設定を増大させ、上記チャネ ル出力信号が、上記チャネル敷居レベル以上に上昇した場合には、dmに対応した 負の値だけ上記ゲインレジスタにおいて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、記憶された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設定するために上記ゲインレジスタに応答する請求項17 に記載の回路。 19. 各チャネルにおける増大させ、減少させる上記手段が、さらに、 dpおよびdmの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dpおよびdmの記憶された値を受け、上記ゲインレジスタ内に記憶されたゲイン 設定を増大させ、減少させるために上記レジスタに応答する請求項18に記載の 回路。 20. 上記チャネル増幅器が、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16に記載の回路。 21. タイミングシーケンスを作り出すための手段を備え、各チャネルにお ける増大させ、減少させる上記手段が、上記タイミングシーケンスの予め定めら れた部分の間、チャネル増幅器のゲインを増大させ、減少させるために上記タイ ミングシーケンスに応答可能である請求項16に記載の回路。 22. 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16に記載の回路。 23. 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16に記載の回路。 24. 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16に記載の回路。 25. 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16に記載の回路。 26. 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、 上記第1チャネル増幅器のゲインの関数として上記第2チャネル増幅 器のゲイン設定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組み合わせられる請求項16に記載の回 路。 27. 上記プログラムする手段が、上記第1チャネル増幅器のゲイン設定の 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26に記載の回路。 28. 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、上記第1チャネル増幅器の上記ゲイン 設定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27に記載の回路。 29. 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26 に記載の回路。 30. 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敷居レベルを確立するための手段と、 上記出力信号および上記敷居レベルに応答し、上記出力信号が、上記 敷居レベル以下に降下した場合には、値dpを有する増分で予め定められた限界ま で上記増幅器のゲインを増大させ、上記出力信号が、上記敷居レベル以上に上昇 した場合には、値dmを有する減分で上記増幅器のゲインを減少させる手段とを備 え、 これにより上記出力信号が、適応的に圧縮された出力信号を作り出す ためにdm対dpの比の関数として圧縮される適応型ゲイン増幅回路。 31. 増大させ、減少させる上記手段が、 上記敷居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敷居レベル以下に降下した場合には、dpだけゲイ ンレジスタにおいて上記ゲイン設定を増大させ、上記出力信号が上記敷居レベル 以上に上昇した場合には、dmに対応した負の値だけ上記ゲインレジスタにおいて 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、記憶されたゲイン設定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ゲインレジスタに応答する請求項30に記載の回路。 32. 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、この増大させ、減少させる 手段が、タイミングシーケンスの予め定められた部分の間、上記ゲインレジスタ に記憶されたゲイン設定を増大させ、減少させ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31に記載の回路。 33. 増大させ、減少させる上記手段が、さらに、 dpおよびdmの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、上記ゲインレジスタ内に記憶されたゲイン設定を増大させ、減少させるため の記憶されたdpおよびdmの値を受けるために上記レジスタに応答する請求項31 に記載の回路。 34. 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、予め定められたゲインを有する請求項31に記載の回路。 35. 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、予め定められたゲインを有する請求項30に記載の回路。 36. 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30に記載の回路。 37. 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敷居レベルを確立するための手段と、 上記増幅された信号および上記敷居レベルに応答し、上記増幅された 信号が、上記敷居レベル以下に降下した場合には、上記第1増幅器のゲイン設定 を予め定められた限界まで増大させ、上記増幅された信号が上記敷居レベル以上 に上昇した場合には、上記第1増幅器のゲイン設定を減少させ、これによって上 記増幅された信号を圧縮する手段と、 上記入力信号を受け、出力信号を作り出す第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増幅器のゲイン設 定をプログラムする手段とを備え、 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。 38. 増大させ、減少させる上記手段が、値dpを有する増分で上記第1増幅 器のゲインを増大させ、値dmを有する減分で上記第1増幅器のゲインを減少させ る手段を備えた請求項37に記載の回路。 39. 増大させ、減少させる上記手段が、さらに、 上記敷居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、 ゲイン設定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が、上記敷居レベル以下に降下した場合には、dp だけゲインレジスタにおいて上記ゲイン設定を増大させ、上記増幅された信号が 、上記敷居レベル以上に増大した場合には、、dmに対応した負の値だけ上記ゲイ ンレジスタにおいて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、 上記第1増幅器が、記憶されたゲイン設定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38に記載の 回路。 40. 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、この増大させ、減少させる 手段が、タイミングシーケンスの予め定められた部分の間、上記ゲインレジスタ に記憶されたゲイン設定を増大させ、減少させ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39に記載の回路。 41. 増大させ、減少させる上記手段が、さらに、 dpおよびdmの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、上記ゲインレジスタ内に記憶されたゲイン設定を増大させ、減少させるため の記憶されたdpおよびdmの値を受けるために上記レジスタに応答する請求項39 に記載の回路。 42. 上記プログラムする手段が、上記第1増幅器の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更するための手段を備えた請求項37に 記載の回路。 43. 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、上記第1増幅器の上記ゲイン設定を上 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42に記載の回路。 44. 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37に記載の 回路。 45. 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37に記載の回路。 46. 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 ために可変パラメータを有するフィルタと、 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、 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、検出された上記特性の関数として上記可変フ ィルタのパラメータを変更し、上記増幅器のゲインを変更するための手段と、 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。 47. 上記変更する手段が、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46に記載の回路。 48. 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、その各々が、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。 49. 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、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、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を備えたチャネルと 、 各チャネルにおける上記出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、上記検出された特性の関数として上記出力信 号を圧縮するために上記チャネルの各々における増幅器のゲインを個別に変更す るための手段とを備え、 上記チャネルにおける上記出力信号が、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せられる適応形圧縮、フィルタ 回路。 50. 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、上記可変手段に応答する可変ゲインを有する請求項49に 記載の回路。 51. 上記可変手段が、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チャネルの 各々における上記ゲイン設定を順次修正するための手段を備えた請求項49に記 載の回路。 52. 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49に記載の回路。 53. 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49に記載の回路。 54. 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49に記載の回路。 55. 上記検出手段が、さらに、 各チャネルにおいて上記出力信号に対するチャネル敷居レベルを確立 するための手段を備え、 さらに上記手段が、それぞれの上記チャネルの上記出力信号が、上記 チャネル敷居レベル以下に降下した場合には、各増幅器の上記ゲインを予め定め られた限界まで増大させ、上記出力信号が、上記チャネル敷居レベル以上に上昇 した場合には、上記増幅器のゲインを減少させるための手段を備えた請求項49 に記載の回路。 56. 増大させ、減少させる上記手段が、値dpを有する増分で上記第1増幅 器のゲインを増大させ、値dmを有する減分で上記第1増幅器のゲインを減少させ る手段を備えた請求項55に記載の回路。 57. 増大させ、減少させる上記手段が、さらに、 上記チャネル敷居レベルより大きいか、或いは小さい上記チャネルに おける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、 各増幅器に対するゲイン設定を記憶するためのゲインレジスタと、 それぞれの上記チャネルにおける上記出力信号が、上記チャネル敷居 レベル以下に降下した場合には、dpだけ増幅器に対する上記ゲイン設定を増大さ せ、上記チャネルにおける上記出力信号が、上記チャネル敷居レベル以上に上昇 した場合には、dmに対応した負の値だけ上記増幅器に対する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、記憶された上記ゲイン設定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ゲインレジスタに応答する請求項56に記載の回路 。 58. 増大させ、減少させる上記手段が、さらに、 dpおよびdmの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、上記ゲインレジスタ内に記憶されたゲイン設定を増大させ、減少させるため の記憶されたdpおよびdmの値を受けるために上記第2のレジスタに応答する請求 項57に記載の回路。 59. 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、上記変 更させる手段が、タイミングシーケンスの予め定められた部分の間、上記増幅器 のゲインを変更させ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 49に記載の回路。 60. 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、予め定められたレベルで各チャネルにおける上記出力信号を クリップする手段を備えた請求項49に記載の回路。 61. 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わせら れる上記メモリと を備えた適応形フィルタ回路。 62. 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61に記載の回路。 63. 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61に記載の回路。 64. 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61に記載の回路。 65. 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61に記載の回路。 66. 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可変パラメータを有するフィルタと、 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、 上記検出手段に応答し、検出された特性の関数として上記フィルタの 可変パラメータを変更し、上記増幅器のゲインを変更するための手段と を備えた適応形フィルタ回路。 67. 上記検出手段が、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、 上記可変手段が、上記制御信号の関数として上記可変フィルタのパラメータを変 更し、上記増幅器のゲインを変更するための手段を備えた請求項66に記載の回 路。 68. 上記変更手段が、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、 対数値と関係するフィルタパラメータ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設 定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設定するために上記メモリに応答する請求項67に 記載の回路。 69. 上記可変手段が、特性値、関係するフィルタパラメータおよび関係す る増幅器のゲイン値のテーブルを記憶するためのメモリを備え、このメモリが、 検出された上記特性の関数としてフィルタパラメータおよび増幅器のゲイン値を 読み出し、上記増幅器が、上記読み出し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66に記載の回路。 70. 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、 この第2可変フィルタのパラメータが、上記第1可変フィルタのパラ メータの関数として変わる請求項66に記載の回路。 71. 上記可変手段が、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を備え、 このメモリが、検出された上記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、上記第1、第2 可変フィルタ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 パラメータを設定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 上記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70に記載の回路。
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