特許 5886737 信号強調機能を有する補聴器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5886737

(24)【登録日】2016年2月19日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】信号強調機能を有する補聴器

(51)【国際特許分類】

   H04R 25/00 20060101AFI20160303BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20160303BHJP

【ＦＩ】

   H04R25/00 K

   H04R3/00 320

【請求項の数】21

【外国語出願】

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-279605(P2012-279605)

(22)【出願日】2012年12月21日

(65)【公開番号】特開2013-153426(P2013-153426A)

(43)【公開日】2013年8月8日

【審査請求日】2013年2月27日

【審判番号】不服2014-19815(P2014-19815/J1)

【審判請求日】2014年10月2日

(31)【優先権主張番号】11196247

(32)【優先日】2011年12月30日

(33)【優先権主張国】EP

(31)【優先権主張番号】PA201170772

(32)【優先日】2011年12月30日

(33)【優先権主張国】DK

(31)【優先権主張番号】13/343428

(32)【優先日】2012年1月4日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】503021401

【氏名又は名称】ジーエヌ リザウンド エー／エス

【氏名又は名称原語表記】ＧＮ ＲＥＳＯＵＮＤ Ａ／Ｓ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】グラン カール−フレドリック ヨハン

(72)【発明者】

【氏名】ディットバーナー アンドリュー バーク

【合議体】

【審判長】 森川 幸俊

【審判官】 酒井 朋広

【審判官】 関谷 隆一

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５１４５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２６１８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４７６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２９８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３７７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３９４６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H04R25/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

両耳用補聴器システム（１０）であって、
受けた音声に応答して少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）を提供する、少なくとも１つのマイクロホン（１４，１６，１４Ｂ，１６Ｂ）と、
前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）に基づいて、対象信号（２６）および雑音信号（３０）の一方の推定値を提供し、前記推定値を位相シフトし、位相シフトされた前記推定値を前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）に２回加算することによって位相シフト済み信号を提供するように構成された信号分離装置（１２）と、
第１のレシーバ入力信号を両耳用補聴器システム（１０）の使用者の第１の鼓膜へ向けて伝達される第１の音響信号へ変換する第１のレシーバ（４８）と、
第２のレシーバ入力信号を前記使用者の第２の鼓膜へ向けて伝達される第２の音響信号へ変換する第２のレシーバ（４８Ｂ）を備えており、
前記第１のレシーバ入力信号および前記第２のレシーバ入力信号の一方が、前記位相シフト済み信号を表しており、
前記第１のレシーバ入力信号および前記第２のレシーバ入力信号の他方が、前記少なくとも１つのマイクロホン（１４，１６，１４Ｂ，１６Ｂ）で受けた前記音声を表している、両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項2】

両耳用補聴器システム（１０）であって、
受けた音声に応答して少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）を提供する、少なくとも１つのマイクロホン（１４，１６，１４Ｂ，１６Ｂ）と、
前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）に基づいて、対象信号（２６）の推定値および雑音信号（３０）の推定値を提供するように構成された信号分離装置（１２）と、
前記対象信号（２６）の前記推定値と前記雑音信号（３０）の前記推定値の和を提供する第１の加算器（４２）と、
前記対象信号（２６）の前記推定値および前記雑音信号（３０）の前記推定値の一方を位相シフトし、位相シフトされた前記推定値を前記対象信号（２６）の前記推定値および前記雑音信号（３０）の前記推定値の他方と加算することによって、位相シフト済み信号を提供する第２の加算器（５０）と、
第１のレシーバ入力信号を両耳用補聴器システム（１０）の使用者の第１の鼓膜へ向けて伝達される第１の音響信号へ変換する第１のレシーバ（４８）と、
第２のレシーバ入力信号を前記使用者の第２の鼓膜へ向けて伝達される第２の音響信号へ変換する第２のレシーバ（４８Ｂ）を備えており、
前記第１のレシーバ入力信号および前記第２のレシーバ入力信号の一方が、前記位相シフト済み信号を表しており、
前記第１のレシーバ入力信号および前記第２のレシーバ入力信号の他方が、前記対象信号（２６）の前記推定値と前記雑音信号（３０）の前記推定値の和を表している、両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項3】

受けた音声に応答して第１のマイクロホン音声信号（１８，２０）を提供する、第１のマイクロホン（１４，１６）を備える第１の補聴器（１０Ａ）と、
受けた音声に応答して第２のマイクロホン音声信号（１８Ｂ，２０Ｂ）を提供する、第２のマイクロホン（１４Ｂ，１６Ｂ）を備える第２の補聴器（１０Ｂ）を備えており、
前記少なくとも１つのマイクロホンが、前記第１のマイクロホンおよび前記第２のマイクロホンを備えており、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号が、前記第１のマイクロホン音声信号および前記第２のマイクロホン音声信号を備えており、
前記第２の補聴器（１０Ｂ）が、前記第１の補聴器（１０Ａ）に信号を送信するように接続されたトランシーバ（３６Ｂ）を備えており、
前記第１の補聴器（１０Ａ）が、前記第２の補聴器（１０Ｂ）から前記信号を受信するように接続されたトランシーバ（３６）を備えており、
前記信号分離装置（１２）が、前記第１の補聴器（１０Ａ）および前記第２の補聴器（１０Ｂ）の前記第１のマイクロホン音声信号および前記第２のマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）に基づいて、前記推定値を提供するように構成されている、請求項１または２の両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項4】

前記位相シフト済み信号を提供するために、前記対象信号（２６）の前記推定値が位相シフトされる、請求項１から３の何れか一項の両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項5】

前記信号分離装置（１２）が、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号のスペクトル特性に基づいて前記推定値を提供するように構成されている、請求項１から４の何れか一項の両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項6】

前記信号分離装置（１２）が、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号の統計的特性に基づいて前記推定値を提供するように構成されている、請求項１から５の何れか一項の両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項7】

前記信号分離装置（１２）が、ビーム形成器を備えている、請求項１から６の何れか一項の両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項8】

前記少なくとも１つのマイクロホンが、第１の補聴器の第１のマイクロホンおよび第２の補聴器の第２のマイクロホンを備えており、
前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号が、前記第１のマイクロホンにより提供される第１のマイクロホン音声信号および前記第２のマイクロホンにより提供される第２のマイクロホン音声信号を備えており、
前記ビーム形成器が、前記第１の補聴器（１０Ａ）および前記第２の補聴器（１０Ｂ）の前記第１のマイクロホン音声信号および前記第２のマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）に基づいて、前記推定値を提供するように構成されている、請求項７の両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項9】

前記ビーム形成器が適応フィルタを備えており、
前記適応フィルタが、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号をフィルタリングし、前記適応フィルタの出力信号の和を最小化するようにそれぞれのフィルタのフィルタ係数を適応させるように構成されている、請求項７または８の両耳用補聴器システム（１０）。

【請求項10】

両耳用補聴器システム（１０）において両耳用信号を強調する方法であって、
音声に応答して、少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０）を提供するステップと、
前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０）に基づいて、対象信号（２６）および雑音信号（３０）の一方の推定値を提供するステップと、
前記対象信号（２６）および前記雑音信号（３０）の一方の前記推定値の位相をシフトするステップと、
前記対象信号（２６）および前記雑音信号（３０）の一方の位相シフトされた前記推定値を前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０）に２回加算することによって位相シフト済み信号を提供するステップと、
前記両耳用補聴器システム（１０）の使用者の第１の鼓膜に前記位相シフト済み信号を表す第１の信号を送信するステップと、
前記使用者の第２の鼓膜に前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０）を表す第２の信号を送信するステップを備える方法。

【請求項11】

両耳用補聴器システム（１０）において両耳用信号を強調する方法であって、
音声に応答して、少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０）を提供するステップと、
前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号（１８，２０）に基づいて、対象信号（２６）の推定値および雑音信号（３０）の推定値を提供するステップと、
前記対象信号（２６）の前記推定値と前記雑音信号（３０）の前記推定値の和を提供するステップと、
前記対象信号（２６）の前記推定値および前記雑音信号（３０）の前記推定値の一方の位相をシフトするステップと、
位相シフトされた前記推定値を前記対象信号（２６）の前記推定値および前記雑音信号（３０）の前記推定値の他方と加算することによって、位相シフト済み信号を提供するステップと、
前記両耳用補聴器システム（１０）の使用者の第１の鼓膜に前記位相シフト済み信号を表す第１の信号を送信するステップと、
前記使用者の第２の鼓膜に前記対象信号（２６）の前記推定値と前記雑音信号（３０）の前記推定値の和を表す第２の信号を送信するステップを備える方法。

【請求項12】

前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号が、前記使用者の両耳において、前記両耳で受けた音声に応答して提供されるマイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）を備えており、
前記推定値が、前記両耳での前記マイクロホン音声信号（１８，２０，１８Ｂ，２０Ｂ）に基づいて提供される、請求項１０または１１の両耳用信号を強調する方法。

【請求項13】

前記対象信号（２６）が、推定されて、位相シフトされる、請求項１０から１２の何れか一項の両耳用信号を強調する方法。

【請求項14】

前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号に基づいてビーム形成するステップをさらに備える、請求項１０から１３の何れか一項の両耳用信号を強調する方法。

【請求項15】

適応フィルタリングされた出力信号の和を最小化するようにフィルタ係数を適応させることによって、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号を適応フィルタリングするステップをさらに備える、請求項１４の両耳用信号を強調する方法。

【請求項16】

前記信号分離装置（１２）が、前記対象信号（２６）の推定値を提供し、前記対象信号（２６）の前記推定値を位相シフトするように構成されており、
前記位相シフト済み信号が、前記雑音信号（３０）と、前記対象信号（２６）の位相シフトされた前記推定値の組み合わせに基づいている、請求項１の両耳用補聴器システム。

【請求項17】

前記第１のレシーバ入力信号が、前記位相シフト済み信号を表しており、
前記第２のレシーバ入力信号が、前記少なくとも１つのマイクロホン（１４，１６，１４Ｂ，１６Ｂ）で受けた前記音声を表している、請求項１６の両耳用補聴器システム。

【請求項18】

前記信号分離装置（１２）が、前記雑音信号（３０）の推定値を提供し、前記雑音信号（３０）の前記推定値を位相シフトするように構成されており、
前記位相シフト済み信号が、前記対象信号（２６）と、前記雑音信号（３０）の位相シフトされた前記推定値の組み合わせに基づいている、請求項１の両耳用補聴器システム。

【請求項19】

前記第１のレシーバ入力信号が、前記位相シフト済み信号を表しており、
前記第２のレシーバ入力信号が、前記少なくとも１つのマイクロホン（１４，１６，１４Ｂ，１６Ｂ）で受けた前記音声を表している、請求項１８の両耳用補聴器システム。

【請求項20】

前記対象信号（２６）および前記雑音信号（３０）の一方の前記推定値が、前記対象信号（２６）の推定値であって、
前記位相をシフトするステップが、前記対象信号（２６）の前記推定値の位相をシフトするステップを備えており、
前記位相シフト済み信号が、前記雑音信号（３０）と、前記対象信号（２６）の位相シフトされた前記推定値の組み合わせに基づいている、請求項１０の方法。

【請求項21】

前記対象信号（２６）および前記雑音信号（３０）の一方の前記推定値が、前記雑音信号（３０）の推定値であって、
前記位相をシフトするステップが、前記雑音信号（３０）の前記推定値の位相をシフトするステップを備えており、
前記位相シフト済み信号が、前記対象信号（２６）と、前記雑音信号（３０）の位相シフトされた前記推定値の組み合わせに基づいている、請求項１０の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

聴覚障害を有する使用者の雑音下での会話理解力の損失を補償する新規な両耳用補聴器システムを提供する。

【0002】

聴覚障害者は往々にして少なくとも二つの異なる問題に直面する。すなわち、聴力しきい値レベルの増大である聴力の損失と、正常聴力者と比較した雑音下での高度な会話の理解力の損失である。大多数の聴覚障害患者にとって、雑音下での会話理解試験の成績は、たとえ入ってくる音の可聴性を増幅により回復させた場合であっても、正常聴力者よりも劣る。個人の会話聴取しきい値（ＳＲＴ）は、雑音下での聴覚試験において単語認識正答率５０パーセントを達成するために、提示される信号において必要とされる信号対雑音比である。

【0003】

マルチチャネル増幅および圧縮信号処理を用いる現在のデジタル補聴器は、聴覚障害者に対して増幅された音を提供して、可聴性を容易に回復させることができる。患者の聴取能力は従って、以前は聞こえなかった会話の手掛かりを聞こえるようにすることで改善される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

雑音下での会話理解力の損失は現在、大多数の補聴器使用者にとり最も重要な課題である。補聴器のＳＲＴを増大させる従来の方法は、ビーム形成技術またはスペクトル減算技術のいずれかを適用するものである。

【0005】

前者では、多くの固定型または適応型フィルタと組み合わせた少なくとも１つのマイクロホンを用いて、推定された対象方向からの信号を強調し、同時に他の全ての信号を抑制する。

【0006】

スペクトル減算技術では、長期雑音スペクトルの推定を行なって、瞬時対象信号強度が長期雑音強度より低い周波数帯域のゲインを下げることが目的である。これらの方法は技術的見地から極めて異なっているが、対象信号の強調および雑音外乱の除去という共通の目的を有している。

【0007】

これらの方法は、聴取者の意図を考慮することができず、聴取者が集中しようとしている音声信号の一部を除去してしまう恐れがある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以下に、所望信号を強調する新規な方法を開示する。この新規な方法は、所望信号に集中する人の聴覚系の能力を利用する。この新規な方法を利用する新規な両耳用補聴器システムもまた開示する。

【0009】

複合的な音場における聴取は、聴覚系の両耳での処理によりかなりの程度容易になる。耳介、耳甲介、頭部および胴体による回折効果、および反響環境における反射効果に起因して、音場に手掛かり（キュー）が生じる。これらは、被験者毎に極めて個別的である。

【0010】

両耳処理において最も重要な手掛かりは、両耳間時差（ＩＴＤ）および両耳間レベル差（ＩＬＤ）である。ＩＴＤは、音源から両耳への距離の差から生じる。この手掛かりは基本的に最高約１．５ｋＨｚまで有用であり、この周波数を超えると聴覚系はＩＴＤの手掛かりを解くことができない。

【0011】

上記の両耳間レベル差は回折の結果であって、音源に対する耳の相対位置により決定される。この手掛かりは２ｋＨｚ超で優位であるが、聴覚系はスペクトル全体にわたりＩＬＤの変化に等しく敏感である。

【0012】

周波数が低いほど聴力損失の程度が軽くなる傾向があるため、聴覚障害者はＩＴＤの手掛かりから最も恩恵を受けると主張されてきた。

【0013】

対象信号、すなわち聴取者が聞きたいと望む信号と、雑音信号、すなわち聴取者が邪魔だと感じる信号の、両耳間相対位相と両耳間相対レベルを操作することで、会話理解力が向上することが示されている。この事は、聴覚系が実際に、対象信号に集中し易くするために、異なるＩＴＤおよびＩＬＤ符号化をなされた信号を分離して、自然な雑音抑制を実行すべく適応されているかのようである。

【0014】

両耳において、対象信号が逆位相で、すなわち位相を１８０°シフトして提示され、且つ雑音信号が同位相である場合、両信号が両耳に同位相で提示される場合と比較して、両耳マスキングレベル差（ＢＭＬＤ）を１３ｄＢ増大できることが分かっている。雑音の種類に応じて、ＢＭＬＤを２０ｄＢ向上させることも可能である。

【0015】

雑音信号の位相がシフトしており、且つ対象信号が同位相で提示される逆の状況では、僅かに性能が低下する。

【0016】

新規な方法では、対象信号および雑音信号の少なくとも一方が推定されて、前記少なくとも１つの推定値が、使用者の雑音下での会話理解力を向上するように、両耳用補聴器システムの使用者に提示される。

【0017】

例えば、聴取者が聞き取りたいと望む信号Ｓと聴取者が邪魔だと感じる雑音Ｎを備える音声を聴取者は聞き取るであろう。すなわち、音声信号はＳ＋Ｎである。音声信号Ｓ＋Ｎに基づいて所望信号Ｓは推定される。推定値をＥＳと表記する。音声信号Ｓ＋Ｎから２回にわたって推定値ＥＳを減算することにより、変更された信号Ｓ＋Ｎ−ＥＳ−ＥＳという結果が得られる。ＥＳが概ねＳに等しいため、減算の結果は概ねＮ−ＥＳであり、これは−Ｓ＋Ｎ、すなわち本来の音声信号において所望信号Ｓが１８０°位相シフトした信号Ｓで置き換えられたものに概ね等しい。そして、ＢＭＬＤとＳＲＴを向上するために、本来の信号Ｓ＋Ｎは使用者の一方の耳に提示され、位相シフト済み信号Ｎ−ＥＳ、より正確にはＳ＋Ｎ−２ＥＳは他方の耳に提示される。

【0018】

代替的には、ＢＭＬＤおよびＳＲＴを向上させるべく、所望信号Ｓおよび雑音信号Ｎの両方を推定し、推定値の合計値ＥＳ＋ＥＮを使用者の一方の耳に提示して、位相シフトした合計値−ＥＳ＋ＥＮを他方の耳に提示してもよい。

【0019】

ＢＭＬＤおよびＳＲＴを向上させるべく、所望信号Ｓと雑音信号を入れ換えて、所望信号の代わりに雑音信号の推定値の位相をシフトしてもよいが、所望信号Ｓの位相をシフトする場合と比較して性能が低下する。

【0020】

雑音は周囲の会話音、レストランでの食器の音、音楽（会話音が所望信号である場合）、交通騒音等である。

【0021】

上記の方法の目的は、信号の一部を除去するのではなく、それらの信号を提示することによって、使用者の聴覚系が自然な雑音抑制を行ない、対象信号を雑音信号から分離できるようにすることである。

【0022】

この場合、何らかの理由（例えば、推定された対象の方向が誤っている、あるいは装置が十分な対象／雑音の分離を行うことができない）によって、対象信号と雑音信号が入れ替わっている場合、対象信号の強調をすることはできるものの、その性能は僅かに低下する。

【0023】

これは、従来の雑音抑制技術では不可能なことである。なぜなら、対象信号は、この場合雑音であると想定されて、抑制されてしまうからである。

【0024】

そして、新規な両耳用補聴器システムが提供される。両耳用補聴器システムは、受けた音声に応答して少なくとも１つのマイクロホン音声信号を提供する少なくとも１つのマイクロホンと、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号に基づいて、対象信号および雑音信号の一方の推定値を提供するように構成された信号分離装置と、対象信号および雑音信号の一方の推定値の位相をシフトするように構成された位相シフト回路と、前記少なくとも１つのマイクロホンで受けた音声を表す位相シフト済み信号を提供するように接続された位相シフト加算器であって、対象信号および雑音信号の一方の推定値によって、実質的に、本来の対象信号および雑音信号の一方が置き換えられている、位相シフト加算器と、レシーバ入力信号を両耳用補聴器システムの使用者の一方の鼓膜へ向けて伝達される音響信号へ変換する第１のレシーバと、レシーバ入力信号を使用者の他方の鼓膜へ向けて伝達される音響信号へ変換する第２のレシーバを備えている。第１のレシーバおよび第２のレシーバの一方の前記レシーバ入力は、位相シフト済み信号を表す信号に接続されている。第１のレシーバおよび第２のレシーバの他方の前記レシーバ入力は、前記少なくとも１つのマイクロホンで受けた音声を表す信号に接続されている。

【0025】

更に、両耳用補聴器システムにおいて両耳用信号を強調する新規な方法が提供される。その方法は、音声に応答して、少なくとも１つのマイクロホン音声信号を提供するステップと、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号に基づいて、対象信号および雑音信号の一方の推定値を提供するステップと、対象信号および雑音信号の一方の前記推定値の位相をシフトするステップと、前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号を表す位相シフト済み信号を提供するステップであって、対象信号および雑音信号の一方の前記位相がシフトされた推定値によって、本来の対象信号および雑音信号の一方が置き換えられているステップと、前記両耳用補聴器システムの使用者の一方の鼓膜に位相シフト済み信号を表す信号を送信するステップと、前記使用者の他方の鼓膜に前記少なくとも１つのマイクロホン音声信号を表す信号を送信するステップを備えている。

【0026】

対象信号および雑音信号の一方の推定値が、対応する対象信号および雑音信号の一方の本来のものに等しい場合、位相シフトされた推定値によって正確に本来の信号と置き換えることができる。しかしながら、通常は、信号の推定値は本来の信号から外れており、本来の信号の推定値による置き換えはその偏差を置き換えることにはならない。このため、推定値によって実質的に本来の信号が置き換えられていると表現されている。

【0027】

本明細書の全体を通じて、１つの信号が他の信号を表すと言えるのは、当該１つの信号が他の信号の関数である場合、例えば、１つの信号が他の信号のアナログ／デジタル変換またはデジタル／アナログ変換により形成できる場合、または１つの信号が他の音響信号から電子信号へ、またはその逆の変換により形成できる場合、または１つの信号が他の信号のアナログまたはデジタルフィルタリングまたは混合により形成できる場合、あるいは１つの信号が他の信号の周波数変換等の変換により形成できる場合である。

【0028】

更に、特定の回路、例えば信号処理装置により処理される信号は、注目する信号の発生源から信号処理装置等、注目する回路への入力までの信号経路の一部をなす任意のアナログまたはデジタル信号の識別に利用される名称によって識別することもある。例えば、マイクロホンの出力信号、すなわちマイクロホン音声信号という名称は、マイクロホンの出力から信号処理装置の入力までの信号経路の一部をなす、事前処理されたマイクロホン音声信号を含む、任意のアナログまたはデジタル信号を識別するために使用されることもある。

【0029】

少なくとも１つのマイクロホンは単独のマイクロホンを含んでいてもよいが、好適には、少なくとも１つのマイクロホンは２つのマイクロホンを有している。さらに、少なくとも１つのマイクロホンは、対象信号と雑音信号の分離を改善するために、３つ以上のマイクロホンを有していてよい。

【0030】

信号強調を改善するために、第２の補聴器はまた、受けた音声に応答してマイクロホン音声信号を提供する、少なくとも１つのマイクロホンを含んでいてもよい。この場合、第１の補聴器のトランシーバは、第２の補聴器のマイクロホン音声信号を表す信号を受信すべく接続されていて、信号分離装置は、第１および第２の補聴器の音声信号に基づいて対象信号の推定値および雑音信号の推定値を提供すべく構成されている。

【0031】

好適には、位相シフト回路は、対象信号の推定値の位相をシフトさせ、好適には、位相シフトは１５０°〜２１０°の範囲であり、より好適には位相シフトは約１８０°に等しく、最も好適には１８０°に等しい。

【0032】

信号分離装置は、雑音抑制の技術分野で公知のように、音声信号のスペクトル特性に基づいて推定値を提供すべく構成されていてよい。しかし、新規な方法によれば、雑音信号推定値は、使用者に提示される出力において抑制されるわけではなく、むしろ対象信号推定値および雑音信号推定値は、使用者のＳＲＴを向上させる態様で使用者に提示される。

【0033】

信号分離装置は、雑音抑制の当該技術分野で公知のように、音声信号の統計的特性に基づいて推定値を提供すべく構成されていてよい。しかし、新規方法によれば、雑音信号推定値は使用者に提示される出力において抑制されるわけではなく、むしろ対象信号推定値および雑音信号推定値は、使用者のＳＲＴを向上させる態様で使用者に提示される。

【0034】

信号分離装置はビーム形成器を含んでいてよく、当該ビーム形成器は、第１および第２の補聴器のマイクロホン音声信号に基づいて推定値を提供すべく構成されていてよい。信号分離装置のビーム形成器は、雑音信号の推定値が使用者に提示される出力において抑制されるわけではなく、むしろ対象信号推定値および雑音信号推定値は、使用者のＳＲＴを向上させる態様で使用者に提示される点で、従来のビーム形成器とは異なる。

【0035】

ビーム形成器は、少なくとも１つのマイクロホンの複数のマイクロホンにより出力されたマイクロホン音声信号を組み合せて、当該複数のマイクロホンに関して異なる方向の音源に対する感度が変化する対象信号とする。本明細書の全体を通じて、指向性パターンは、方向の関数としての感度変化のプロットで表される。通常、指向性パターンは、マイクロホン信号が互いに実質的に打ち消し合う少なくとも１つの方向を有する。本明細書の全体を通じて、そのような方向をヌル方向と表記する。指向性パターンは、当該複数のマイクロホンにおけるマイクロホンの個数に応じて、および信号処理に応じて、いくつかのヌル方向を含んでいてよい。

【0036】

ビーム形成器は、使用者の頭部に関して固定された指向性パターンを有する固定ビーム形成器であってよい。ビーム形成器は例えば、少なくとも２つのマイクロホンに基づいていてよく、指向性パターンは使用者の前方向、すなわち使用者が前方を視る方向に最大値を有し、反対方向、すなわち使用者の後向きにヌル方向を有している。

【0037】

ビーム形成器は、３つ以上のマイクロホンに基づいていてよく、無線または有線通信技術を用いる両耳補聴器のマイクロホンを含んでいてよい。マイクロホン間の距離の広さを利用して、細いビームを有する指向性パターンを形成して、対象信号推定値の雑音信号の推定値からの空間的分離を改善することができる。ビーム形成器の従来の出力を対象信号推定値として用いて、複数のマイクロホンのうち１つのマイクロホンのマイクロホン音声信号から対象信号推定値を減算することにより、雑音信号推定値を得ることができる。

【0038】

両耳用補聴器システムの両方の補聴器のマイクロホンがビーム形成器と協働する場合、各マイクロホン信号は実質的に同期的にサンプリングされなければならない。２つの補聴器の各マイクロホン信号のサンプリング時刻の２０〜３０μＳ程度の小さな時間のずれが、ビーム方向において無視できないずれをもたらす場合がある。更に、補聴器を非同期的に動作させた場合、必然的に各マイクロホン信号のサンプリング時刻の時間のずれが時間に伴い緩慢に変化し、その結果、方向が交互に入れ替わるような音響ビームを生じてしまう。

【0039】

従って、例えばＷＯ０２／０７４７９号により詳細に開示しているように、両耳用補聴器システムの補聴器が同期されていてよい。

【0040】

ビーム形成器は、各マイクロホン音声信号をフィルタリングし、音源に向けた適応型ビーム形成のために各々のフィルタ係数を適応させるべく構成された適応型フィルタを含んでいてよい。例えば、ビーム形成器は、信号対雑音比を最適化すべく適応されていてよい。

【0041】

適応型ビーム形成器により、移動している音源に集中したり、補聴器システムの使用者が移動している際に静止している音源に集中することができるようになる。更に、適応型ビーム形成器は、新たな音源の出現、雑音源の消失、あるいは補聴器システムの使用者に対する雑音源の移動等、音声環境の変化に適応可能である。

【0042】

適応型ビーム形成器は、少なくとも１つのマイクロホンで受けた信号が、所定の対象方向からの対象信号に雑音を加えた組合せとしてモデル化可能であるとの仮定の下で設計することができる。

【0043】

【数1】

【0044】

ここで、ｈ_ｉ（ｎ）は信号ｓ（ｎ）を発している音源からｉ番目のマイクロホンへの音声伝播のインパルス応答、ｖ_ｉ（ｎ）は同じマイクロホンにおける雑音信号である。雑音信号は、指向性雑音およびと他の種類の雑音、例えば拡散性雑音またはバブル雑音の両方を含んでいてもよい。

【0045】

フィルタ係数は、以下の最適化問題を解くことにより適応的に決定することができる。

【0046】

【数2】

【0047】

上記最適化問題の解の導出は、最小平均二乗法、再帰的最小二乗法、最急降下法または他の種類の数値最適化アルゴリズムを用いて適応的に行なうことができる。

【0048】

対象信号の推定値および雑音信号の推定値が決定されると、当該信号が、使用者のＳＲＴが向上するような態様で、使用者に提示される。

【0049】

好ましくは、使用者の両耳において、対象信号の推定値は逆位相で、すなわち互いに位相を１８０°シフトして提示され、雑音信号の推定値は同位相で提示される。そして、第１の補聴器において、第１の加算器が信号分離装置に接続されており、信号分離装置によって提供された対象信号の推定値と雑音信号の推定値の和を出力し、第１の加算器の出力は更なる処理、例えば聴力損失補償のための信号処理装置に接続されており、信号処理装置の出力は使用者の一方の耳に対応する出力を出力する出力トランスデューサに接続されており、あるいは第１の加算器の出力は直接的に出力トランスデューサに接続されている。第２の加算器が信号分離装置に接続されており、信号分離装置によって提供される対象信号の推定値と雑音信号の推定値の逆位相の和を出力し、第２の加算器の出力はトランシーバに接続されており、トランシーバは第２の加算器の出力を他方の補聴器に送信し、他方の補聴器は第２の加算器の出力を受信するためのトランシーバを備えている。そのトランシーバの出力は更なる処理、例えば聴力損失補償のための信号処理装置に接続されており、信号処理装置の出力は使用者の他方の耳に対応する出力を出力する出力トランスデューサに接続されており、あるいはトランシーバの出力は直接的に出力トランスデューサに接続されている。

【0050】

あるいは、使用者のＳＲＴの向上はある程度軽減されるものの、使用者の両耳において、雑音信号の推定値を逆位相で、すなわち互いに位相を１８０°シフトして提示し、対象信号の推定値を同位相で提示してもよい。

【0051】

好ましくは、第１の補聴器は加算器と主力トランスデューサの間に遅延部を備えており、第１の補聴器および第２の補聴器のそれぞれの出力トランスデューサによって出力される信号の相対的な位相が維持される。

【0052】

位相シフトの関数としてのＳＲＴの向上は１８０°が最大であるが、１５０°〜２１０°の範囲の位相シフトにより得られる向上が最大の向上に近くなるように、当該関数は平坦な最大値を有する正弦波形状をなしている。従って、位相シフトは必ずしも正確に１８０°である必要はなく、１３５°〜２２５°、より好適には１５０°〜２１０°の範囲に値を有している。

【0053】

新規な両耳用補聴器システムは、マイクロホン音声信号が複数の周波数チャネルに分割されるマルチチャネルの第１の補聴器を含んでいてよい。

【0054】

対応して、個別の対象信号推定値および雑音信号推定値が複数の周波数チャネルの各周波数チャネルで提供されてもよいし、複数の周波数チャネルの１つ以上の選択された周波数チャネルで提供されてもよいし、または１つ以上の対象信号の推定値および雑音信号推定値が複数の周波数チャネルのうち選択された周波数チャネルの１つ以上の各グループに提供されてもよいし、あるいは１つの対象信号推定値および雑音信号推定値が複数の周波数チャネルの全ての周波数チャネルに基づいて提供されてもよい。

【0055】

複数の周波数チャネルは、ワープ周波数チャネルを含んでいてよく、例えば周波数チャネルの全てがワープ周波数チャネルであってよい。

【0056】

新規な両耳用補聴器システムは更に、他の従来技術の聴力損失補償方法において用いられる回路を備えており、新規な回路または他の従来技術の回路が様々な種類の音声環境において適切に動作すべく選択できるように構成してもよい。様々な音声環境には、会話音、騒々しい会話音、レストランでの食器の音、音楽、交通騒音等が含まれる。

【0057】

新規な両耳用補聴器システムは、例えばデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）を含んでいてよく、その処理は選択可能な信号処理アルゴリズムにより制御され、各アルゴリズムは実行される実際の信号処理を調整する各種パラメータを有している。そのようなパラメータの例としては、マルチチャネル補聴器の各周波数チャネルのゲインがある。

【0058】

選択可能な信号処理アルゴリズムの一つは、新規な方法に従い動作する。

【0059】

例えば、各種のアルゴリズムによって、従来技術の雑音抑制、すなわち不要信号の減衰と、所望信号の増幅を提供してもよい。

【0060】

異なる音声環境から得られたマイクロホン音声信号は、極めて異なる特徴、例えば平均および最大音圧レベル（ＳＰＬ）および／または周波数成分を有することがある。従って、各々の種類の音声環境には特定のプログラムが関連付けられていて、特定の信号処理アルゴリズムのアルゴリズムパラメータの設定により、特定の音声環境の最適な信号品質の処理済み音声を提供することができる。そのようなパラメータの組は、典型的には、広帯域ゲインや、周波数選択的なフィルタアルゴリズムのコーナー周波数またはスロープに関連するパラメータや、例えば自動ゲイン制御（ＡＧＣ）アルゴリズムのニーポイントおよび圧縮比を制御するパラメータを含んでいてよい。

【0061】

各々のアルゴリズムの信号処理特性は、補聴器の販売店で初期フィッティング作業を行なう際に決定されて、新規な両耳用補聴器システムの不揮発メモリ領域にプログラミングすることができる。

【0062】

新規な両耳用補聴器システムは、ユーザーインターフェース、例えば補聴器筐体のボタン、トグルスイッチ等、またはリモコンを有していてよく、これにより新規な両耳用補聴器システムの使用者は、自身の音声環境において所望の聴力損失補償を得るべく利用可能な信号処理アルゴリズムのうち１つを選択できる。

【0063】

新規な両耳用補聴器システムは、使用者の音声環境を会話音、騒々しい会話音、レストランでの食器の音、音楽、交通騒音等、多くの音声環境カテゴリの一つに自動的に分類して、当該技術分野でよく知られている適切な信号処理アルゴリズムを自動的に選択するようにしてもよい。

【0064】

以下において、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら更に詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0065】

【図1】新規な両耳用補聴器システムの例を模式的に示す。

【図2】新規な両耳用補聴器システムの例を模式的に示す。

【図3】新規な両耳用補聴器システムの例を模式的に示す。

【図4】新規な両耳用補聴器システムの例を模式的に示す。

【図5】２つのマイクロホンに基づく適応型ビーム形成器を有する信号分離装置を模式的に示す。

【図6】４つのマイクロホンに基づく信号分離装置を模式的に示す。

【図7】新規な両耳用補聴器システムの例を模式的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0066】

本発明について、本発明の例示的な実施形態を示す添付の図面を参照しながら以下により完全に記述する。本発明はしかし、異なる形式で実施可能であり、本明細書に開示する実施形態には限定されるものと考えてはならない。むしろこれらの実施形態は、本開示が網羅的且つ完全となり、本発明の範囲を当業者に完全に伝達すべく提供するものである。図面全体を通じて同一参照番号は同一要素を指す。従って同一要素については、各図の記述に関して詳述しない。

【実施例】

【0067】

図１に、新規な両耳用補聴器システム１０の例を模式的に示す。

【0068】

新規な両耳用補聴器システム１０は、第１および第２の補聴器１０Ａ、１０Ｂを備えている。第２の補聴器１０Ｂは、レシーバ４８Ｂと、有線または無線送信により第１の補聴器１０Ａからレシーバ４８Ｂへの入力信号を受信するトランシーバ（図示せず）を有している。従って、図に示す例において、第２の補聴器１０Ｂから発せられる音響出力信号は第１の補聴器１０Ａにより制御される。

【0069】

第１の補聴器１０Ａは１つのマイクロホン１４を含み、マイクロホン１４で受けた音声に応答してマイクロホン音声信号１８を提供する。マイクロホン音声信号１８は、当該技術分野で公知な各プリフィルタ（図示せず）においてプリフィルタリングされてから信号分離装置１２に入力されてもよい。信号分離装置１２は、対象信号を推定し、推定された対象信号をマイクロホン音声信号１８から２回にわたって減算し、以下では「位相シフト済み信号」と表記する信号を取得する。その信号は、マイクロホン音声信号１８を表しているが、本来の対象信号は、１８０°位相がシフトされた対象信号の推定値によって置き換えられている。位相シフト済み信号は、第２の補聴器１０Ｂへの送信のために、第１の補聴器１０Ａのトランシーバ（図示せず）へ出力される。第１の補聴器１０Ａのレシーバ４８は、マイクロホン音声信号１８を使用者の一方の耳の鼓膜へ伝達される音響信号へ変換する。第２の補聴器１０Ｂのレシーバ４８Ｂは、位相シフト済み信号を使用者の他方の耳の鼓膜へ伝達される音響信号へ変換する。これによって、ＢＭＬＤとＳＲＴが改善される。信号分離装置１２は、雑音抑制の分野で公知であるように、時間領域、スペクトル、および／またはマイクロホン音声信号の統計的特性に基づいて推定値を提供すべく構成されていてよい。加えて、それぞれのレシーバ４８、４８Ｂへの入力の前に、各信号に対して、例えば各信号の聴力損失補償を行なう更なる処理を施してもよい。

【0070】

図２に示す新規な両耳用補聴器システム１０は、図２に示す信号分離装置１２が、プレフィルタリングされているかもしれないマイクロホン音声信号１８に基づいて、対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値の両方を提供するように構成されている点を除いて、図１に示す補聴器システムと同様である。

【0071】

対象信号２６の推定値は、第１の加算器４２において雑音信号３０の推定値に加算され、対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値の出力された合計値は出力トランスデューサ４８に入力される。出力トランスデューサ４８は、第１の加算器４２の出力を、両耳用補聴器システム１０を装着した使用者の鼓膜へ伝達される音響出力信号に変換する。

【0072】

更に、対象信号２６の推定値は、第２の加算器５０において、１８０°の位相シフトに対応して、雑音信号３０の推定値から減算される。第２の加算器５０の出力は出力トランスデューサ４８Ｂに送信されて、両耳用補聴器システム１０を装着した使用者の他方の鼓膜へ伝達される音響出力信号に変換される。これにより、ＢＭＬＤおよびＳＲＴが向上する。

【0073】

対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値を入れ換えることができ、従って、対象信号２６の推定値の位相をシフトする代わりに、使用者の鼓膜の一方に提示する前に雑音信号３０の推定値の位相を１８０°シフトすることができる。これにより得られるＢＭＬＤおよびＳＲＴの向上は、対象信号２６の推定値の位相シフトにより得られる向上よりも小さい。

【0074】

図３に示す新規な両耳用補聴器システム１０は、第２の補聴器１０Ｂのマイクロホン１４Ｂから出力されたマイクロホン音声信号１８Ｂが第１の補聴器１０Ａに有線または無線送信により送信されて、信号分離装置１２へ入力される点を除いて、図１に示す補聴器システムと同様である。従って、例えば以下でより詳述するビーム形成により、信号分離装置１２は、対象信号２６の推定値を、マイクロホン音声信号１８、１８Ｂの両方に基づいて提供できる。使用者が第１および第２の補聴器１０Ａ、１０Ｂを自分の両耳の所定の位置に装着した際の、マイクロホン１４、１４Ｂ間の距離は比較的大きいから、狭いビームを形成し、対象信号を雑音信号から空間的に良好に分離することが可能になる。

【0075】

図４に示す新規な両耳用補聴器システム１０は、図４に示す信号分離装置１２が、図２に示す信号分離装置と同じように、プレフィルタリングされている可能性のあるマイクロホン音声信号１８に基づいて、対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値の両方を提供するように構成されている点を除いて、図３に示す補聴器システムと同様である。

【0076】

対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値は、第１の加算器４２において加算され、対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値の出力された合計値は出力トランスデューサ４８に入力される。出力トランスデューサ４８は、第１の加算器４２の出力を、両耳用補聴器システム１０を装着した使用者の鼓膜へ伝達される音響出力信号に変換する。

【0077】

更に、対象信号２６の推定値は、第２の加算器５０において、１８０°の位相シフトに対応して、雑音信号３０の推定値から減算される。第２の加算器５０の出力は出力トランスデューサ４８Ｂに送信されて、両耳用補聴器システム１０を装着した使用者の他方の鼓膜へ伝達される音響出力信号に変換される。これにより、ＢＭＬＤおよびＳＲＴが向上する。

【0078】

図５に、２つのマイクロホン１４、１６を備えた、適応型ビーム形成器１０を含むデジタル信号分離装置１２を模式的に示す。

【0079】

マイクロホン音声信号１８、２０は、ビーム形成の前に従来型のプリフィルタ２２、２４においてフィルタリングされる。マイクロホン音声信号１８、２０は、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）により、プリフィルタ２２、２４の前または後でデジタル化することができる。プリフィルタリング前後のおよびＡ／Ｄ変換前後の信号を、全てマイクロホン音声信号と称する。

【0080】

第１の減算器２８の出力２６は、適応型ビーム形成を用いて、想定される対象方向からの対象信号の推定値を生成する。そして、対象信号２６の推定値は、使用者の両耳の一方に提示されると共に、使用者の両耳の他方に逆位相で提示される。そして、第２の減算器３４の出力をフィルタリングする適応型フィルタ３２の出力３０は、使用者の両耳に提示すべく、雑音推定値を生成する。

【0081】

第１のマイクロホン１４に対する入力ｘ_１（ｎ）は次式で与えられる。

【0082】

【数3】

【0083】

ここで、ｈ_１（ｎ）は第１のマイクロホン１４に信号ｓ（ｎ）を発している音源からの音声伝播のインパルス応答であり、ｇ_１（ｎ）は第１のマイクロホン１４に信号ｑ（ｎ）を発している雑音源からの音声伝播のインパルス応答である。

【0084】

第２のマイクロホン１６に対する入力ｘ_２（ｎ）は次式で与えられる。

【0085】

【数4】

【0086】

ここで、ｈ_２（ｎ）は第２のマイクロホン１６に信号ｓ（ｎ）を発している音源からの音声伝播のインパルス応答であり、ｇ_２（ｎ）は第２のマイクロホン１６に信号ｑ（ｎ）を発している雑音源からの音声伝播のインパルス応答である。

【0087】

この時、対象信号の出力２６はｈ_１（ｎ）*ｓ（ｎ）に等しく、雑音推定値の出力３０はｇ_１（ｎ）*ｑ（ｎ）に等しい。

【0088】

図６に、４つのマイクロホン１４，１６，１４Ｂ，１６Ｂに基づく信号分離装置１２を模式的に示す。そのうち２つのマイクロホン１４，１６は第１の補聴器１０Ａに配置され、他の２つのマイクロホン１４Ｂ，１６Ｂは第２の補聴器１０Ｂに配置されている。

【0089】

マイクロホン間の広い距離を利用して、細いビームを備える指向性パターンを形成し、対象信号推定値の雑音推定値からの空間的分離を改善することができる。ビーム形成器の従来の出力を対象信号推定値として用いてもよく、複数のマイクロホンのうち１つのマイクロホンのマイクロホン音声信号から対象信号推定値を減算することにより雑音推定値を提供してもよい。

【0090】

第１の補聴器１０Ａの２つのマイクロホン１４，１６のマイクロホン音声信号１８、２０は、当該技術分野で公知の各プリフィルタ２２、２４でマイクロホン音声信号ｙ_１（ｎ）、ｙ_２（ｎ）にプリフィルタリングされて、各々の適応型フィルタａ_１（ｎ）、ａ_２（ｎ）に入力される。

【0091】

第２の補聴器１０Ｂの２つのマイクロホン１４Ｂ，１６Ｂのプリフィルタリングされたマイクロホン音声信号は第２の補聴器１０Ｂにおける送信のために符号化されて、無線または有線のデータ送信を用いて第１の補聴器１０Ａに送信される。第２の補聴器１０Ｂの２つのマイクロホン１４Ｂ，１６Ｂのマイクロホン音声信号を表す送信データは、第１の補聴器１０Ａのトランシーバ３６により受信され、デコーダ３８において２つのマイクロホン音声信号ｙ_３（ｎ）、ｙ_４（ｎ）に復号化されて、各々の適応型フィルタａ_３（ｎ）、ａ_４（ｎ）に入力される。

【0092】

適応型フィルタａ_１（ｎ）、ａ_２（ｎ）、ａ_３（ｎ）、ａ_４（ｎ）は各マイクロホン音声信号ｙ_１（ｎ）、ｙ_２（ｎ）、ｙ_３（ｎ）、ｙ_４（ｎ）をフィルタリングして、音源に向けた適応型ビーム形成のために各フィルタ係数を適応させるように構成されている。

【0093】

適応型フィルタａ_１（ｎ）、ａ_２（ｎ）、ａ_３（ｎ）、ａ_４（ｎ）により、移動している音源に集中することや、補聴器システムの使用者が移動している間に静止している音源に集中することが可能になる。更に、適応型フィルタａ_１（ｎ）、ａ_２（ｎ）、ａ_３（ｎ）、ａ_４（ｎ）は、新規な音源の出現、雑音源の消失、あるいは補聴器システムの使用者に対する雑音源の移動等、音声環境の変化に適応可能である。

【0094】

適応型ビーム形成器フィルタａ_１（ｎ）、ａ_２（ｎ）、ａ_３（ｎ）、ａ_４（ｎ）は、少なくとも１つのマイクロホン１４、１６、１４Ｂ、１６Ｂで受けた信号が、所定の対象方向からの対象信号にマスカまたは雑音を加えた組合せとしてモデル化可能であるとの仮定の下で設計されていてよい。

【0095】

【数5】

【0096】

ここで、ｈ_ｉ（ｎ）はｉ番目のマイクロホンに信号ｓ（ｎ）を発している音源からの音声伝播のインパルス応答であり、ｖ_ｉ（ｎ）は同一マイクロホンにおける雑音信号である。雑音は、指向性の雑音、および他の種類の雑音、例えば拡散性雑音またはバブル雑音の両方からなっていてよい。

【0097】

フィルタ係数は、以下の最適化問題を解くことにより適応的に決定される。

【0098】

【数6】

【0099】

フィルタ適応は好適には、最小平均二乗法（ＬＭＳ）アルゴリズム、より好適には正規化最小平均二乗法（ＮＬＭＳ）アルゴリズムを用いて実行されるが、再帰的最小二乗法、最急降下法または他の種類の数値最適化アルゴリズム等、他のアルゴリズムを用いてもよい。

【0100】

適応型フィルタａ_１（ｎ）、ａ_２（ｎ）、ａ_３（ｎ）、ａ_４（ｎ）の出力は加算器３４において加算されて、加算器３４の出力２６は対象信号の推定値を構成する。

【0101】

【数7】

【0102】

減算器２８は雑音の推定値を出力する。

【0103】

【数8】

【0104】

対象信号推定値および雑音推定値が決定されると、当該信号は、図７に模式的に示すように、使用者のＳＲＴが向上するように使用者に提示される。

【0105】

図７に、新規な両耳用補聴器システム１０の一例を示す。

【0106】

新規な両耳用補聴器システム１０は、第１および第２の補聴器１０Ａ、１０Ｂを有し、２つの補聴器１０Ａ、１０Ｂの間でデータ通信を行なうトランシーバ３６、３６Ｂを備えている。第１の補聴器１０Ａは２つのマイクロホン１４、１６を備えた少なくとも１つのマイクロホンを含み、各マイクロホン１４、１６で受けた音声に応答してマイクロホン音声信号１８、２０を提供する。マイクロホン音声信号１８、２０は、当該技術分野で公知の各プリフィルタ２２、２４においてマイクロホン音声信号にプリフィルタリングされて、信号分離装置１２に入力される。信号分離装置１２については、図６により詳細に示し、図６を参照しながら上記で説明されている。

【0107】

第２の補聴器１０Ｂもまた、２つのマイクロホン１４Ｂ、１６Ｂを備えた少なくとも１つのマイクロホンを含み、各マイクロホン１４Ｂ、１６Ｂで受けた音声に応答してマイクロホン音声信号１８Ｂ、２０Ｂを提供する。マイクロホン音声信号１８Ｂ、２０Ｂは、当該技術分野で公知のようにプリフィルタ２２Ｂ、２４Ｂによりプリフィルタリングされる。次いで、２つのマイクロホン２２Ｂ、２４Ｂのプリフィルタリングされたマイクロホン音声信号は、無線データ送信を用いて第１の補聴器１０Ａに送信すべくコーデック４０Ｂにおいて符号化される。第２の補聴器１０Ｂのマイクロホン音声信号を表す送信データが、第１の補聴器１０Ａのトランシーバ３６により受信され、図６を参照しながら上で述べたようにデコーダ３８において、信号分離装置１２に入力される２つのマイクロホン音声信号に復号化される。

【0108】

信号分離装置１２は、第１および第２の補聴器１０Ａ、１０Ｂのプリフィルタリングされたマイクロホン音声信号に基づいて、対象信号２６の推定値および雑音信号３０の推定値を提供すべく構成されている。

【0109】

単一の補聴器のマイクロホン間の距離と比較して各補聴器１０Ａ、１０Ｂのマイクロホン間の距離は比較的大きいため、信号分離装置１２のビーム形成器を狭いビーム指向性パターンにより構成し、雑音信号３０の推定値からの対象信号２６の推定値の空間分離を改善することが可能になる（図６参照）。ビーム形成器の従来の出力が対象信号２６の推定として用いられ、雑音信号３０の推定値は複数すなわち４つのマイクロホン１４、１６、１４Ｂ、１６Ｂのうち１つのマイクロホンのプリフィルタリングされたマイクロホン音声信号から対象信号２６の推定値を減算することにより提供される。

【0110】

対象信号推定値および雑音推定値が決定されると、当該信号は、使用者のＳＲＴが向上するように使用者に提示される。対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値は、第１の加算器４２において加算され、対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値の出力された合計値は、遅延部４４において遅延され、聴力損失補償のために信号処理装置４６に入力される。遅延部４４は、第１および第２の補聴器１０Ａ、１０Ｂにより各々出力された信号の所望の相対位相を維持する。

【0111】

図に示す例ではレシーバ４８である出力トランスデューサ４８が、信号処理装置４６の出力を、両耳用補聴器システム１０を装着した使用者の鼓膜へ伝達される音響出力信号に変換する。

【0112】

更に、対象信号２６の推定値は、１８０°の位相シフトに対応して、第２の加算器５０において雑音信号３０の推定値から減算され、第２の加算器５０の出力は、コーデック４０において符号化されて、トランシーバ３６により第２の補聴器１０Ｂに送信される。送信された合計値は、第２の補聴器１０Ｂにおいてトランシーバ３６Ｂにより受信され、デコーダ３８Ｂにより復号化されて、聴力損失補償のために信号処理装置４６Ｂに入力される。図に示す例ではレシーバ４８Ｂである出力トランスデューサ４８Ｂが、信号処理装置４６Ｂの出力を、両耳用補聴器システム１０を装着した使用者の鼓膜へ伝達される音響出力信号に変換する。これにより、音声環境に応じて使用者のＳＲＴを最大で２０ｄＢ改善することができる。

【0113】

対象信号２６の推定値と雑音信号３０の推定値を入れ換えることができ、従って、対象信号２６の推定値の位相をシフトする代わりに、使用者の鼓膜の一方に提示する前に雑音信号３０の推定値の位相を１８０°シフトすることができる。これにより得られるＳＲＴの向上は、対象信号２６の推定値の位相シフトにより得られる向上よりも小さい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】