特表 2022-543121 １人以上の所望の話者の音声を強調するバイラテラル補聴器システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-07

(54)【発明の名称】１人以上の所望の話者の音声を強調するバイラテラル補聴器システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 25/00 20060101AFI20220930BHJP

   H04S 7/00 20060101ALI20220930BHJP

   H04R 5/033 20060101ALI20220930BHJP

【ＦＩ】

H04R25/00 M

H04S7/00 340

H04R5/033 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022506805

(86)(22)【出願日】2020-08-05

(85)【翻訳文提出日】2022-03-30

(86)【国際出願番号】 EP2020071998

(87)【国際公開番号】W WO2021023771

(87)【国際公開日】2021-02-11

(31)【優先権主張番号】19190822.7

(32)【優先日】2019-08-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】503021401

【氏名又は名称】ジーエヌ ヒアリング エー／エス

【氏名又は名称原語表記】ＧＮ Ｈｅａｒｉｎｇ Ａ／Ｓ

【住所又は居所原語表記】Ｌａｕｔｒｕｐｂｊｅｒｇ ７， ２７５０ Ｂａｌｌｅｒｕｐ， Ｄｅｎｍａｒｋ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】イェスパー ウデセン

(72)【発明者】

【氏名】ヘンリック ニールセン

【テーマコード（参考）】

5D162

【Ｆターム（参考）】

5D162AA07

5D162CA26

5D162CD07

5D162DA04

(57)【要約】

本願は、受聴ルーム内における１人以上の所望の話者の音声を、屋内測位センサ及びシステムを使用して強調する、バイノーラル補聴器システム及び方法に関する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バイノーラル補聴器システムのユーザのために、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法であって、前記バイノーラル補聴器システムは、前記ユーザの左耳及び右耳に又は耳内に装着されており、前記ユーザ及び前記１人以上の所望の話者の各々は、屋内測位センサ（ＩＰＳ）が装備されたポータブル端末を携行しており、
ａ） 前記バイノーラル補聴器システムの左耳補聴器内に又は右耳補聴器内に搭載された頭部トラッキングセンサによって、所定の基準方向（θ_０）に対する前記ユーザの頭部の配向（θ_Ｕ）を検出するステップと、
ｂ） 受聴ルーム内における前記ユーザの位置を、前記ユーザのポータブル端末によって提供される第１の屋内位置信号に基づいて、所定のルーム座標系を基準として特定するステップと、
ｃ） 前記１人以上の所望の話者の前記ポータブル端末から、それぞれの屋内位置信号を受信するステップであって、前記屋内位置信号の各々は、前記所定のルーム座標系を基準として、前記受聴ルーム内部の前記関連付けられたポータブル端末の位置を示す、前記受信するステップと、
ｄ） 前記１人以上の所望の話者の前記それぞれの位置、前記ユーザの前記位置（Ｘ_Ｕ，Ｙ_Ｕ）、及び前記ユーザの頭部の前記配向（θ_Ｕ）に基づいて、前記ユーザに対する前記１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向を特定するステップと、
ｅ） 前記左耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号及び前記右耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号に基づいて、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号を生成するステップであって、前記１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号は、前記１人以上の所望の話者の前記それぞれの角度方向において最大感度を呈示する、対応する１つ以上の所望のモノラル音声信号を作り出すための前記生成するステップと、
ｆ） 前記１人以上の所望の話者の前記それぞれの角度方向に基づいて、前記１人以上の所望の話者の各々についての左耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）及び右耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を特定するステップと、
ｇ） 例えば、周波数領域乗算又は時間領域畳み込みによって、前記１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、関連付けられた左耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングするステップであって、対応する１つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を作り出すための前記フィルタリングするステップと、
ｈ） 例えば、周波数領域乗算又は時間領域畳み込みによって、前記１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、その関連付けられた右耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングするステップであって、対応する１つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を作り出すための前記フィルタリングするステップと、
ｉ） 前記１つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を前記左耳補聴器において結合し、第１の空間化されて結合された所望の音声信号を前記左耳補聴器の出力トランスデューサを介して前記ユーザの左鼓膜に印加するステップと、
ｊ） 前記１つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を前記右耳補聴器において結合し、第２の空間化されて結合された所望の音声信号を前記右耳補聴器の出力トランスデューサを介して前記ユーザの右鼓膜に印加するステップと、を備える、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項2】

前記頭部トラッキングセンサは、磁力計、ジャイロスコープ、及び加速度センサのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項3】

前記１人以上の所望の話者の前記ポータブル端末からの前記それぞれの屋内位置信号の前記受信は、前記補聴器ユーザのポータブル端末によって、それぞれのワイヤレスデータ通信リンクを介して、又は、共有ワイヤレスネットワークを介して実施される、請求項１又は２の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項4】

前記頭部トラッキングセンサから導出される、前記ユーザの頭部の前記配向（θ_Ｕ）を示す頭部トラッキングデータを、前記左耳補聴器又は前記右耳補聴器から前記補聴器ユーザのポータブル端末に、ワイヤレスデータ通信リンクを介して送信するステップと、
前記１人以上の所望の話者への前記それぞれの角度方向を、前記ユーザのポータブル端末のプロセッサによって特定するステップと、
前記１人以上の所望の話者への前記それぞれの角度方向を示す話者角度データを、前記ユーザのポータブル端末から前記左耳補聴器及び／又は前記右耳補聴器に、前記ワイヤレスデータ通信リンクを介して送信するステップと、をさらに備える、請求項１から３の何れか一項の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項5】

前記ユーザのポータブル端末において、前記１人以上の所望の話者の前記ポータブル端末から、前記それぞれの屋内位置信号を受信するステップと、
前記それぞれの屋内位置信号を、前記ユーザのポータブル端末から、前記左耳補聴器及び前記右耳補聴器のうちの少なくとも１つに、ワイヤレスデータ通信リンクを介して送信するステップと、
前記左耳補聴器の信号プロセッサ及び／又は前記右耳補聴器の信号プロセッサによって、前記１人以上の所望の話者への前記それぞれの方向を計算するステップと、をさらに備える、請求項１から３の何れか一項の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項6】

前記１人以上の所望の話者の各々に関連付けられた前記左耳ＨＲＴＦ及び前記右耳ＨＲＴＦの前記特定は、
前記ユーザのポータブル端末の、揮発性メモリ、例えばＲＡＭ、又は、不揮発性メモリ、及び、前記左耳補聴器又は前記右耳補聴器の、揮発性メモリ、例えばＲＡＭ、又は、不揮発性メモリ、のうちの少なくとも１つに格納されたＨＲＴＦテーブルにアクセスするステップを備えており、
前記ＨＲＴＦテーブルは、０度から３６０度の複数の音入射角について、複数の周波数点における、例えば大きさ及び位相として表現される頭部伝達関数を保持している、請求項１から５の何れか一項の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項7】

前記ＨＲＴＦテーブルから前記左耳ＨＲＴＦ及び前記右耳ＨＲＴＦを選択することによって、前記１人以上の所望の話者の各々についての前記左耳ＨＲＴＦ及び前記右耳ＨＲＴＦを特定するステップであって、前記左耳ＨＲＴＦ及び前記右耳ＨＲＴＦは、前記所望の話者への前記角度方向に最も密接にマッチングしている音入射角を表す、前記特定するステップ、又は、
前記ＨＲＴＦテーブルにおいて、前記所望の話者への前記角度方向に対する一対の隣接する音入射角を特定するステップ、及び、
前記所望の話者の前記左耳ＨＲＴＦを特定するために前記対応する左耳ＨＲＴＦ同士の間を補間し、前記所望の話者の前記右耳ＨＲＴＦを特定するために前記対応する右耳ＨＲＴＦ同士の間を補間するステップ、をさらに備える、請求項６に記載の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項8】

前記ユーザのポータブル端末は、
前記ユーザのポータブル端末のディスプレイのグラフィカルユーザインターフェース上に、前記ルーム内における複数の有効な話者を、前記複数の有効な話者の各々の固有の英数字テキスト及び／又は固有のグラフィカルシンボルによって示すように構成されている、請求項１から７の何れか一項の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項9】

各所望の話者に関連付けられた前記固有の英数字テキスト又は前記固有のグラフィカルシンボルに作用することによって、前記ルーム内における前記複数の有効な話者から、前記１人以上の所望の話者を選択するステップをさらに備える、請求項８の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項10】

前記補聴器ユーザのポータブル端末の前記グラフィカルユーザインターフェースは、
前記ルーム内における、前記複数の話者及び前記ユーザの空間的配置を描写する
ように構成されている、請求項８又は９の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項11】

規則的な又は不規則な時間間隔で、例えば１０秒に少なくとも１回、請求項１のステップａ）～ｊ）を繰り返すステップ、を備える、請求項１から１０の何れか一項の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項12】

水平面における、前記所望の話者のうちの少なくとも１人（Ａ）への角度方向θ_Ａは、以下の数式に従って計算され、

【数3】

式中、
Ｘ_Ｕ、Ｙ_Ｕは、所定のルーム内座標系における前記水平面内のデカルト座標で前記ユーザの前記位置を表しており、
Ｘ_Ａ、Ｙ_Ａは、前記所定のルーム内座標系における前記水平面内の前記デカルト座標で前記所望の話者の前記位置を表しており、
θ_Ｕは、前記水平面における前記ユーザの頭部の前記配向を表している、請求項１から１１の何れか一項の、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法。

【請求項13】

ユーザの左耳又は右耳に又は耳内に配設するために構成されている左耳補聴器であって、第１のマイクロフォン配置、第１の信号プロセッサ、及び、マイクロフォン信号を第１のデータ通信チャネルを経由してワイヤレス送信及び受信するために構成された第１のデータ通信インターフェースを備えている、前記左耳補聴器と、
前記ユーザの右耳に又は耳内に配設するために構成されている右耳補聴器であって、第２のマイクロフォン配置、第２の信号プロセッサ、及び、前記マイクロフォン信号を前記第１のデータ通信チャネルを経由してワイヤレス送信及び受信するために構成された第２のデータ通信インターフェースを備えている、前記右耳補聴器と、
前記左耳補聴器及び前記右耳補聴器のうちの少なくとも１つに搭載されているとともに、所定の基準方向（θ_０）に対する前記ユーザの頭部の角度配向θ_Ｕを検出するように構成された、頭部トラッキングセンサと、
屋内測位センサ（ＩＰＳ）が装備されているとともに、第２のデータ通信リンク又はチャネルを介して前記左耳補聴器及び前記右耳補聴器のうちの少なくとも１つにワイヤレス接続可能な、ユーザのポータブル端末と、を備え、
前記ユーザのポータブル端末のプロセッサは、
ルーム内部の前記ユーザの位置を、前記ユーザのポータブル端末の屋内位置センサにより提供される第１の屋内位置信号に基づいて、所定のルーム座標系を基準として特定することと、
１人以上の所望の話者の前記それぞれのポータブル端末から、それぞれの屋内位置信号を受信することであって、前記屋内位置信号の各々は、前記所定のルーム座標系を基準として、前記ルーム内部の前記関連付けられたポータブル端末の位置を示す、前記受信することと、
前記１人以上の所望の話者の前記関連付けられたポータブル端末の前記それぞれの位置、前記ユーザの前記位置（Ｘ_Ｕ，Ｙ_Ｕ）、及び前記ユーザの頭部の前記角度配向（θ_Ｕ）に基づいて、前記ユーザに対する前記１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向を特定することと、
前記１人以上の所望の話者の前記それぞれの角度方向を、前記第２のデータ通信リンク又はチャネルを介して、前記左耳補聴器及び前記右耳補聴器に送信することと、を行うように構成されており、
前記左耳補聴器の前記第１の信号プロセッサは、
前記１人以上の所望の話者の前記それぞれの角度方向を受信することと、
前記左耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号及び前記右耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号に基づいて、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号を生成することであって、前記１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号は、前記１人以上の所望の話者への前記それぞれの角度方向において最大感度を呈示する、対応する１つ以上の所望のモノラル音声信号を作り出すための前記生成することと、
前記１人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向に基づいて、前記１人以上の所望の話者の各々についての左耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を特定することと、
前記１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、その関連付けられた左耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングすることであって、対応する１つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を作り出すための前記フィルタリングすることと、
前記１つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を結合し、第１の空間化されて結合された所望の音声信号を前記左耳補聴器の出力トランスデューサを介して前記ユーザの左鼓膜に印加することと、を行うように構成されており、
前記右耳補聴器の前記第２の信号プロセッサは、
前記１人以上の所望の話者への前記それぞれの角度方向を受信することと、
前記左耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号及び前記右耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号に基づいて、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号を生成することであって、前記１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号は、前記１人以上の所望の話者への前記それぞれの角度方向において最大感度を呈示する、対応する１つ以上の所望のモノラル音声信号を作り出すための前記生成することと、
前記１人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向に基づいて、前記１人以上の所望の話者の各々についての右耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を特定することと、
前記１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、その関連付けられた右耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングすることであって、対応する１つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を前記右耳補聴器において作り出すための前記フィルタリングすることと、
前記１つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を結合し、第２の空間化されて結合された所望の音声信号を、前記右耳補聴器の出力トランスデューサを介して前記ユーザの右鼓膜に印加することと、を行うように構成されている、バイノーラル補聴器システム。

【請求項14】

前記左耳ＨＲＴＦは、前記左耳補聴器の前記第１のマイクロフォン配置の頭部伝達関数を、音響マネキン、例えばＫＥＭＡＲ又はＨＡＴＳにおいて特定されたものとして表しており、
前記右耳ＨＲＴＦは、前記右耳補聴器の前記第２のマイクロフォン配置の頭部伝達関数を、音響マネキン、例えばＫＥＭＡＲ又はＨＡＴＳにおいて特定されたものとして表している、請求項１３のバイノーラル補聴器システム。

【請求項15】

ＫＥＭＡＲに装着された前記バイノーラル補聴器システムを用いて測定する場合、
前記左耳補聴器の前記１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号の前記各々の前記最大感度と最小感度との間の差は、１ｋＨｚにおいて１０ｄＢよりも大きく、
前記右耳補聴器の前記１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号の前記各々の前記最大感度と最小感度との間の差は、１ｋＨｚにおいて１０ｄＢよりも大きい、請求項１３又は１４のバイノーラル補聴器システム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本願は、受聴ルーム内における１人以上の所望の話者の音声を、屋内測位センサ及びシステムを使用して強調する、バイノーラル補聴器システム及び方法に関する。

【0002】

正常聴力の個々人は、いわゆるカクテルパーティー受聴状況、例えば、混雑したバー、喫茶店、食堂又はレストラン、或いは、コンサートホール又は同様の騒がしい受聴環境又は会場などの下において、音声明瞭性を達成するため、及び、状況認識を維持するために、所望の話者に選択的に注意を払うことができる。これとは対照的に、聴覚障害者にとって、騒がしい音環境において、１人の、又は場合によっては数人の、所望の、話者又は話し手の話を受聴することは、今もなお、日々の困難なタスクとなっている。

【0003】

結果的に、カクテルパーティー環境において所望の話者の話を聞き、理解することに纏わる問題は、聴覚障害者が１つ以上の聴力デバイスを装着しているときでさえも、聴覚障害者の主要な苦痛のうちの１つとなっている。既存のバイノーラル補聴器システムは、バイラテラルに又はバイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号の、左耳及び右耳のマイクロフォン配置によって提供される１つ以上の元々のマイクロフォン信号に対する、信号対雑音比を改善するのに非常に効果的である。バイラテラルに又はバイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号によりもたらされる信号対雑音比（ＳＮＲ）の顕著な増大は、バイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号の高い指向指数によって生じる。しかしながら、バイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号のＳＮＲの増大が概して望ましいとはいえ、バイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号の指向性が高いときには、バイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号の空間聴覚キュー、例えば、ＩＬＤやＩＴＤなどが歪むか、又は失われさえもするということが、今もなお、重大な問題となっている。ヒトの聴覚情報処理系（ａｕｄｉｔｏｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）は、これらの空間聴覚キューを使用して騒音下における受聴を改善しているため、聴覚障害者に対するバイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号の実際の利点は、ＳＮＲの改善により示唆される利点よりも大幅に小さい可能性がある。

【0004】

米国特許出願公開第２０１９／１７４２３７号は、受聴環境においてユーザにより装着されるための左耳補聴器及び右耳補聴器を備える聴力システムを開示している。このシステムは、磁界送信機、ＢＴ送信機、ＦＭ又はＷｉ－Ｆｉ送信機のような特定のルーム内「ビーコン」を場合によっては組み合わせた、補聴器システムの様々なセンサ、例えば、カメラやマイクロフォンアレイによって、受聴環境における所望の話者の位置を特定する。左耳補聴器及び右耳補聴器の各々は、所望の話者に向けて、複数のモノラルビームフォーミング信号を形成する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

よって、当該技術分野では、補聴器ユーザのために１人以上の所望の話者の音声を強調するバイノーラル補聴器システム及び方法であって、空間聴覚キューの保存性を改善しつつ、高い指向性を有するバイノーラルにビームフォーミングされたマイクロフォン信号を提供することのできる、バイノーラル補聴器システム及び方法に対する必要性が存在する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願の第１の態様は、バイノーラル補聴器システムのユーザのために、１人以上の所望の話者の音声を強調する方法であって、バイノーラル補聴器システムは、ユーザの左耳及び右耳に又は耳内に装着されており、ユーザ及び１人以上の所望の話者の各々は、屋内測位センサ（ＩＰＳ）が装備されたポータブル端末を携行しており、
ａ） バイノーラル補聴器システムの左耳補聴器内に又は右耳補聴器内に搭載された頭部トラッキングセンサによって、所定の基準方向（θ_０）に対するユーザの頭部の配向（θ_Ｕ）を検出するステップと、
ｂ） 受聴ルーム内におけるユーザの位置を、ユーザのポータブル端末によって提供される第１の屋内位置信号に基づいて、所定のルーム座標系を基準として特定するステップと、
ｃ） １人以上の所望の話者のポータブル端末から、それぞれの屋内位置信号を受信するステップであって、屋内位置信号の各々は、所定のルーム座標系を基準として、受聴ルーム内部の関連付けられたポータブル端末の位置を示す、受信するステップと、
ｄ） １人以上の所望の話者のそれぞれの位置、ユーザの位置（Ｘ_Ｕ，Ｙ_Ｕ）、及びユーザの頭部の配向（θ_Ｕ）に基づいて、ユーザに対する１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向を特定するステップと、
ｅ） 左耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号及び右耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号に基づいて、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号を生成するステップであって、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号は、１人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向において最大感度を呈示する、対応する１つ以上の所望のモノラル音声信号を作り出すための生成するステップと、
ｆ） １人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向に基づいて、１人以上の所望の話者の各々についての左耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）及び右耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を特定するステップと、
ｇ） 例えば、周波数領域乗算又は時間領域畳み込みによって、１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、関連付けられた左耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングするステップであって、対応する１つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を作り出すためのフィルタリングするステップと、
ｈ） 例えば、周波数領域乗算又は時間領域畳み込みによって、１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、その関連付けられた右耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングするステップであって、対応する１つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を作り出すためのフィルタリングするステップと、
ｉ） １つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を左耳補聴器において結合し、第１の空間化されて結合された所望の音声信号を左耳補聴器の出力トランスデューサを介してユーザの左鼓膜に印加するステップと、
ｊ） １つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を右耳補聴器において結合し、第２の空間化されて結合された所望の音声信号を右耳補聴器の出力トランスデューサを介してユーザの右鼓膜に印加するステップと、を備える方法、に関する。

【0007】

補聴器ユーザ及び１人以上の所望の話者は、典型的には、受聴ルーム内におけるユーザと所望の話者との間の変動する相対的な位置及び配向を用いた動的なセッティングを形成することを、当業者は理解するであろう。したがって、上記のステップａ）～ｊ）は、ユーザの頭部の現在の配向（θ_Ｕ）と、ユーザに対する１人以上の所望の話者へのそれぞれの現在の角度方向と、を正確かつ確実に表すために、規則的な又は不規則な時間間隔で繰り返されてもよい。これらの方法ステップａ）～ｊ）は、規則的な又は不規則な時間間隔で、例えば、１０秒に少なくとも１回、又は、少なくとも毎秒、又は、少なくとも１００ｍｓ毎に、繰り返されてもよいことを、当業者は理解するであろう。

【0008】

１人以上の所望の話者のそれぞれのポータブル端末により生成された屋内位置信号の提供及び利用により、補聴器ユーザの視界（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）が時折遮られるように所望の話者が受聴ルーム内を動き回るか又は高レベルの背景雑音が話者の声を損なわせる場合でさえも、受聴ルーム内部の所望の話者のそれぞれの位置を信頼可能に検出することが可能になる。

【0009】

第１及び第２の聴力機器又は補聴器の各々は、ＢＴＥ、ＲＩＥ、ＩＴＥ、ＩＴＣ、ＣＩＣ、ＲＩＣなどのタイプの補聴器を備えてもよく、これらに関連付けられた筐体は、ユーザの左耳及び右耳に又は耳内に配置される。

【0010】

頭部トラッキングセンサは、磁力計、ジャイロスコープ、及び加速度センサのうちの少なくとも１つを備えてもよい。添付の図面を参照して以下にさらに詳述するように、磁力計は、左耳補聴器及び／又は右耳補聴器の、磁北極又は別の所定の基準方向に対する現在の配向又は角度を示してもよく、それにより、補聴器がユーザの耳に又は耳内に適切に装着されるときのユーザの頭部の、磁北極又は別の所定の基準方向に対する現在の配向又は角度を示してもよい。ユーザの頭部の現在の配向又は角度は、好ましくは、水平面において表される。添付の図面を参照して以下にさらに詳述するように、頭部トラッキングセンサは、ユーザの頭部の配向又は角度の特定における精度及び／又は速度を改善するために、磁力計に加え、ジャイロスコープ及び／又は加速度センサといった他のタイプのセンサを備えてもよい。

【0011】

ポータブル端末の各々は、スマートフォン、モバイルフォン、セルラー式電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、又は、異なるタイプのワイヤレス接続及びディスプレイを有する同様のタイプのポータブル外部制御デバイスを含んでもよいし、又は、これらのデバイスとして実装されてもよい。

【0012】

１人以上の所望の話者の音声を強調する本方法のいくつかの実施形態において、１人以上の所望の話者のポータブル端末からのそれぞれの屋内位置信号の受信は、補聴器ユーザのポータブル端末によって、それぞれのワイヤレスデータ通信リンクを介して、又は、共有ワイヤレスネットワークを介して実施される。ユーザのポータブル端末及び１人以上の所望の話者のポータブル端末の各々は、データ、例えば、それぞれの屋内位置信号を交換するために、全てのポータブル端末間のワイヤレス接続を可能にするＷｉ－Ｆｉインターフェースを備えてもよい。上記のステップｄ）に従った、補聴器ユーザに対する１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向の特定は、ユーザのポータブル端末のプロセッサ、例えば、ユーザのポータブル端末のマイクロプロセッサ及び／又はデジタル信号プロセッサによって実施されてもよいし、左耳補聴器及び／又は右耳補聴器のプロセッサ、例えば、左耳補聴器及び／又は右耳補聴器のマイクロプロセッサ及び／又は信号プロセッサ、例えばデジタル信号プロセッサによって実施されてもよい。１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向の特定が、ユーザのポータブル端末のプロセッサにより実施される場合、ユーザの頭部の配向（θ_Ｕ）は、好ましくは、好適なワイヤレス接続又はリンクを介して、左耳補聴器又は右耳補聴器の頭部トラッキングセンサからユーザのポータブル端末に送信されなければならない。

【0013】

それ故に、本方法論の一実施形態は、
頭部トラッキングセンサから導出される、ユーザの頭部の配向（θ_Ｕ）を示す頭部トラッキングデータを、左耳補聴器又は右耳補聴器から補聴器ユーザのポータブル端末に、ワイヤレスデータ通信リンクを介して送信するステップと、
１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向を、ユーザのポータブル端末のプロセッサによって特定するステップと、
１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向を示す話者角度データを、ユーザのポータブル端末から左耳補聴器及び／又は右耳補聴器に、ワイヤレスデータ通信リンクを介して送信するステップと、をさらに備える。

【0014】

１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向の特定が、補聴器のプロセッサ、例えば、補聴器の信号プロセッサにより実施される、本方法論の代替的な一実施形態は、対照的に、
ユーザのポータブル端末において、１人以上の所望の話者のポータブル端末から、それぞれの屋内位置信号を受信するステップと、
それぞれの屋内位置信号を、ユーザのポータブル端末から、左耳補聴器及び右耳補聴器のうちの少なくとも１つに、ワイヤレスデータ通信リンクを介して送信するステップと、
左耳補聴器の信号プロセッサ及び／又は右耳補聴器の信号プロセッサによって、１人以上の所望の話者へのそれぞれの方向を計算するステップと、を備える。

【0015】

１人以上の所望の話者の各々に関連付けられた左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦの特定は、
ユーザのポータブル端末の、揮発性メモリ、例えばＲＡＭ、又は、不揮発性メモリ、及び、左耳補聴器又は右耳補聴器の、揮発性メモリ、例えばＲＡＭ、又は、不揮発性メモリ、のうちの少なくとも１つに格納されたＨＲＴＦテーブルにアクセスするステップを備えてもよく、
ＨＲＴＦテーブルは、０度から３６０度の複数の音入射角について、複数の周波数点における、例えば大きさ及び位相として表現される頭部伝達関数を保持している。

【0016】

１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向の特定が、ユーザのポータブル端末のプロセッサにより実施される場合、ＨＲＴＦテーブルは、ユーザのポータブル端末の揮発性メモリ又は不揮発性メモリに格納されてもよく、ポータブル端末のプロセッサによりアクセスされてもよいことを、当業者は認識するであろう。１人以上の所望の話者の角度位置又は１人以上の所望の話者への角度方向の各々についての適切な左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦデータセットは、ポータブル端末のプロセッサにより読み出されてもよい。取得されたＨＲＴＦデータセットは、左耳補聴器及び／又は右耳補聴器に、それぞれのワイヤレスデータ通信リンクを介して送信されてもよい。左耳補聴器の信号プロセッサは、上記のステップｇ）に従い、関連付けられた左耳ＨＲＴＦを用いて１つ以上の所望のモノラル音声信号のフィルタリングを実施してもよく、右耳補聴器の信号プロセッサは、上記のステップｈ）に従い、関連付けられた右耳ＨＲＴＦを用いて１つ以上の所望のモノラル音声信号のフィルタリングを、対応するやり方で実施してもよい。この実施形態は、左耳補聴器及び右耳補聴器におけるメモリリソース消費を低減し得る。

【0017】

本方法論の代替的な一実施形態によると、ＨＲＴＦテーブルは、左耳補聴器又は右耳補聴器の揮発性メモリ又は不揮発性メモリに格納されており、これらの補聴器の信号プロセッサによりアクセスされる。左耳補聴器の信号プロセッサは、上記のステップｇ）に従い、関連付けられた左耳ＨＲＴＦを用いて１つ以上の所望のモノラル音声信号のフィルタリングを実施してもよく、右耳補聴器の信号プロセッサは、上記のステップｇ）に従い、関連付けられた右耳ＨＲＴＦを用いて１つ以上の所望のモノラル音声信号のフィルタリングを、対応するやり方で実施してもよい。この実施形態では、１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向の特定は、なおもユーザのポータブル端末のプロセッサにより実施されてもよいし、又は代替的には、左耳補聴器又は右耳補聴器の信号プロセッサにより実施されてもよいことを、当業者は認識するであろう。

【0018】

左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦの特定は、ＨＲＴＦテーブルがユーザのポータブル端末のメモリに格納されているか、それとも左耳補聴器又は右耳補聴器のメモリに格納されているか、に関わらず、特定の所望の話者の特定の角度位置について異なる方式で実施されてもよい。左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦを特定する２つの異なる方式は、
ＨＲＴＦテーブルから左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦを選択することによって、１人以上の所望の話者の各々についての左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦを特定するステップであって、左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦは、所望の話者への角度方向に最も密接にマッチングしている音入射角を表す、特定するステップ、を備えてもよい。

【0019】

代替的には、特定することは、
ＨＲＴＦテーブルにおいて、所望の話者への角度方向に対する一対の隣接する音入射角を特定するステップ、及び、
所望の話者の左耳ＨＲＴＦを特定するために対応する左耳ＨＲＴＦ同士の間を補間し、所望の話者の右耳ＨＲＴＦを特定するために対応する右耳ＨＲＴＦ同士の間を補間するステップ、によって実施されてもよい。対応する左耳ＨＲＴＦ同士は、一対の隣接する音入射角により表されるものであり、対応する右耳ＨＲＴＦ同士は、一対の隣接する音入射角により表されるものである。

【0020】

補聴器ユーザのポータブル端末は、ユーザのポータブル端末のディスプレイのグラフィカルユーザインターフェースを介して、特定の受聴ルーム又は環境において有効な（ａｖａｉｌａｂｌｅ）話者であって、好適に構成されたポータブル端末を装備した複数の話者の概要を、ユーザが得られるように支援するように構成されてもよい。グラフィカルユーザインターフェースは、好ましくはアプリによって提供されており、アプリは、ユーザのポータブル端末にインストールされるとともに、ポータブル端末により実行される。このような一実施形態によると、ユーザのポータブル端末は、
ユーザのポータブル端末のディスプレイのグラフィカルユーザインターフェース上に、ルーム内における複数の有効な話者を、複数の有効な話者の各々の固有の英数字テキスト及び／又は固有のグラフィカルシンボルによって示すように構成されている。

【0021】

ユーザは、それに応じて、各所望の話者に関連付けられた固有の英数字テキスト又は固有のグラフィカルシンボルに作用すること、例えばフィンガータッピングすることによって、ルーム内における複数の有効な話者から１人以上の所望の話者を選択してもよい。この、１人以上の所望の話者の選択は、ポータブル端末のタッチ感応式ディスプレイを提供することによって達成されてもよい。添付の図面を参照して以下にさらに詳述するように、本方法論は、補聴器ユーザのポータブル端末のグラフィカルユーザインターフェースが受聴ルーム内における複数の話者及びユーザの空間的配置を描写するように構成されることにより、複数の有効な話者について、ユーザに対してさらなる支援を提供してもよい。

【0022】

水平面における、所望の話者のうちの少なくとも１人（Ａ）への角度方向θ_Ａは、以下の式に従って計算されてもよい。

【0023】

【数1】

【0024】

式中、
Ｘ_Ｕ、Ｙ_Ｕは、所定のルーム内座標系における水平面内のデカルト座標でユーザの位置を表しており、
Ｘ_Ａ、Ｙ_Ａは、所定のルーム内座標系における水平面内のデカルト座標で所望の話者の位置を表しており、
θ_Ｕは、水平面におけるユーザの頭部の配向を表している。

【0025】

水平面における、他の所望の話者へのそれぞれの角度方向は、対応するやり方で実施されてもよい。

【0026】

本願の第２の態様は、
ユーザの左耳又は右耳に又は耳内に配設するために構成されている左耳補聴器であって、第１のマイクロフォン配置、第１の信号プロセッサ、及び、マイクロフォン信号を第１のデータ通信チャネルを経由してワイヤレス送信及び受信するために構成された第１のデータ通信インターフェースを備えている、左耳補聴器と、
ユーザの右耳に又は耳内に配設するために構成されている右耳補聴器であって、第２のマイクロフォン配置、第２の信号プロセッサ、及び、マイクロフォン信号を第１のデータ通信チャネルを経由してワイヤレス送信及び受信するために構成された第２のデータ通信インターフェースを備えている、右耳補聴器と、を備えるバイノーラル補聴器システムに関する。
このバイノーラル補聴器システムは、左耳補聴器及び右耳補聴器のうちの少なくとも１つに搭載されているとともに、所定の基準方向（θ_０）に対するユーザの頭部の角度配向θ_Ｕを検出するように構成された、頭部トラッキングセンサと、屋内測位センサ（ＩＰＳ）が装備されているとともに、第２のデータ通信リンク又はチャネルを介して左耳補聴器及び右耳補聴器のうちの少なくとも１つにワイヤレス接続可能な、ユーザのポータブル端末と、をさらに備える。
ユーザのポータブル端末のプロセッサ、例えばプログラム可能なマイクロプロセッサ又はＤＳＰは、
ルーム内部のユーザの位置を、ユーザのポータブル端末の屋内位置センサにより提供される第１の屋内位置信号に基づいて、所定のルーム座標系を基準として特定することと、
１人以上の所望の話者のそれぞれのポータブル端末から、それぞれの屋内位置信号を受信することであって、屋内位置信号の各々は、所定のルーム座標系を基準として、ルーム内部の関連付けられたポータブル端末の位置を示す、受信することと、
１人以上の所望の話者の関連付けられたポータブル端末のそれぞれの位置、ユーザの位置（Ｘ_Ｕ，Ｙ_Ｕ）、及びユーザの頭部の角度配向（θ_Ｕ）に基づいて、ユーザに対する１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向を特定することと、
１人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向を、第２のデータ通信リンク又はチャネルを介して、左耳補聴器及び右耳補聴器に送信することと、を行うように構成されている。
左耳補聴器の第１の信号プロセッサは、好ましくは、
１人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向を受信することと、
左耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号及び右耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号に基づいて、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号を生成することであって、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号は、１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向において最大感度を呈示する、対応する１つ以上の所望のモノラル音声信号を作り出すための生成することと、
１人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向に基づいて、１人以上の所望の話者の各々についての左耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を特定することと、
１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、その関連付けられた左耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングすることであって、対応する１つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を作り出すためのフィルタリングすることと、
１つ以上の空間化された所望の左耳音声信号を結合し、第１の空間化されて結合された所望の音声信号を左耳補聴器の出力トランスデューサを介してユーザの左鼓膜に印加することと、を行うように構成されている。
右耳補聴器の第２の信号プロセッサは、
１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向を受信することと、
左耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号及び右耳補聴器の少なくとも１つのマイクロフォン信号に基づいて、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号を生成することであって、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号は、１人以上の所望の話者へのそれぞれの角度方向において最大感度を呈示する、対応する１つ以上の所望のモノラル音声信号を作り出すための生成することと、
１人以上の所望の話者のそれぞれの角度方向に基づいて、１人以上の所望の話者の各々についての右耳頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を特定することと、
１つ以上の所望のモノラル音声信号の各々を、その関連付けられた右耳ＨＲＴＦを用いてフィルタリングすることであって、対応する１つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を右耳補聴器において作り出すためのフィルタリングすることと、
１つ以上の空間化された所望の右耳音声信号を結合し、第２の空間化されて結合された所望の音声信号を、右耳補聴器の出力トランスデューサを介してユーザの右鼓膜に印加することと、を行うように構成されている。

【0027】

ＨＲＴＦテーブルの左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦは、好ましくは、ＫＥＭＡＲ又はＨＡＴＳといった音響マネキンにおいて特定された頭部伝達関数を表している。いくつかの実施形態において、ＨＲＴＦテーブルの左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦは、ユーザ又は音響マネキンのいずれかにおいて特定されたものとして、左耳補聴器の第１のマイクロフォン配置及び右耳補聴器の第２のマイクロフォン配置の頭部伝達関数を表してもよい。

【0028】

第１のワイヤレスデータ通信チャネル又はリンク、及び、その関連付けられたワイヤレスインターフェースであって、右耳補聴器及び左耳補聴器におけるワイヤレスインターフェースは、磁気コイルアンテナを備えてもよく、近距離磁気結合、例えば１０ＭＨｚから２０ＭＨｚの間の周波数範囲で動作し得るＮＭＦＩに基づいてもよい。ワイヤレスデータ通信チャネルは、右耳補聴器と左耳補聴器との間において、マイクロフォン信号に加え、様々なタイプの制御データ、信号処理パラメータなどを搬送するように構成されてもよい。それ故に、右耳補聴器及び左耳補聴器の計算負荷を分散させ、右耳補聴器及び左耳補聴器のステータスを連係させる。

【0029】

ユーザのポータブル端末を左耳補聴器及び右耳補聴器の少なくとも１つにワイヤレス接続する第２のデータ通信リンクは、ユーザのポータブル端末におけるワイヤレス送受信機と、それと互換性のあるワイヤレス送受信機であって、左耳補聴器及び右耳補聴器におけるワイヤレス送受信機と、を備えてもよい。ワイヤレス送受信機は、２．４ＧＨｚの産業科学医療用（ＩＳＭ）バンドで動作するように構成されている無線送受信機であってもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＬＥ規格に準拠していてもよい。

【0030】

ユーザのポータブル端末のプロセッサにより処理される様々なオーディオ信号、及び、左耳補聴器及び右耳補聴器のプロセッサにより処理されるオーディオ信号は、好ましくは、３２ｋＨｚ、４８ｋＨｚ、９６ｋＨｚなどといった特定のサンプリングレート又は周波数においてデジタル符号化されたフォーマットで表される。

【0031】

第１のバイラテラルビームフォーミング信号を形成するために、当該技術分野において周知の様々な固定ビームフォーミングアルゴリズム又は適応ビームフォーミングアルゴリズム、例えば、遅延和（ｄｅｌａｙ－ａｎｄ－ｓｕｍ）ビームフォーミングアルゴリズム又はフィルタアンドサム（ｆｉｌｔｅｒ－ａｎｄ－ｓｕｍ）ビームフォーミングアルゴリズムなどが適用され得ることを、当業者は理解するであろう。１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号の生成は、ＫＥＭＡＲに装着されたバイノーラル補聴器システムを用いて測定する場合、左耳補聴器の１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号の各々の最大感度と最小感度との間に、１ｋＨｚにおいて１０ｄＢよりも大きな差をもたらすように構成されてもよい。同様に、１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号は、ＫＥＭＡＲに装着されたバイノーラル補聴器システムを用いて測定する場合、右耳補聴器の１つ以上のバイラテラルビームフォーミング信号の各々の最大感度と最小感度との間に、１ｋＨｚにおいて１０ｄＢよりも大きな差をもたらすように構成されてもよい。

【0032】

ユーザのポータブル端末のプロセッサは、ソフトウェアでプログラム可能なマイクロプロセッサ、例えば、デジタル信号プロセッサ、又は専用のデジタル論理回路構成、又はそれらの任意の組み合わせを備えてもよい。左耳補聴器及び右耳のプロセッサの各々は、ソフトウェアでプログラム可能なマイクロプロセッサ、例えば、デジタル信号プロセッサ、又は専用のデジタル論理回路構成、又はそれらの任意の組み合わせを備えてもよい。本明細書で使用するような「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」などの用語は、ハードウェア、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれにせよ、マイクロプロセッサ又はＣＰＵに関連するエンティティを指すことが意図される。例えば、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」などは、プロセッサで稼働しているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なファイル、実行のスレッド、及び／又はプログラムであってもよいが、これらであることに限定されない。例示として、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」などの用語は、プロセッサで稼働しているアプリケーション及びハードウェアプロセッサの両方を指し示す。１つ以上の「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、及び「システム」など、又はそれらの任意の組み合わせは、プロセス及び／又は実行のスレッド内に存在していてもよく、１つ以上の「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」など、又はそれらの任意の組み合わせは、１つのハードウェアプロセッサにおいて、場合によっては他のハードウェア回路構成と組み合わせて、局在化されてもよく、及び／又は、２つ以上のハードウェアプロセッサ間で、場合によっては他のハードウェア回路構成と組み合わせて、分散されてもよい。また、プロセッサ（又は同様の用語）は、信号処理を実施することのできる、任意のコンポーネント又はコンポーネントの任意の組み合わせであってもよい。例えば、信号プロセッサは、ＡＳＩＣプロセッサ、ＦＰＧＡプロセッサ、汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路コンポーネント、又は集積回路であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0033】

以下では、添付の図面を参照して、本願の好ましい実施形態についてより詳細に説明する。

【0034】

【図1】本願の例示的な実施形態に従った、第１の双方向ワイヤレスデータ通信リンクを介して接続された左耳補聴器及び右耳補聴器と、左耳補聴器及び右耳補聴器に第２の双方向ワイヤレスデータ通信リンクを介して接続されたポータブル端末と、を備える、バイノーラル又はバイラテラル補聴器システムを概略的に示す図である。

【図2】本願の第１の実施形態に従った、バイノーラル又はバイラテラル補聴器システムの概略ブロック図である。

【図3】本願の第２の実施形態に従った、バイノーラル又はバイラテラル補聴器システムの概略ブロック図である。

【図4】受聴ルーム内における、補聴器ユーザの頭部の配向と、それぞれの位置における複数の所望の話者へのそれぞれの角度方向と、が本願の例示的な実施形態に従ってどのように特定されるかを概略的に示す図である。

【図5】本願の例示的な実施形態に従った、バイノーラル又はバイラテラル補聴器システムと、補聴器ユーザのポータブル端末のディスプレイ上のグラフィカルユーザインターフェースと、の使用状況を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下においては、添付の図面を参照して、本バイノーラル補聴器システムの様々な例示的な実施形態について説明する。添付の図面は、概略的なものであって、明確性のために簡略化されており、したがって、本発明の理解に不可欠な詳細を単に示しているに過ぎず、他の詳細は除外されていることを、当業者は理解するであろう。同じ参照番号は、全体を通して同じ要素を指す。したがって、同じ要素は、各図に関して必ずしも詳細に説明されている訳ではない。

【0036】

図１は、左耳補聴器１０Ｌ及び右耳補聴器１０Ｒを備えるバイノーラル又はバイラテラル補聴器システム５０を概略的に図示しており、左耳補聴器１０Ｌ及び右耳補聴器１０Ｒの各々は、第１のワイヤレス通信チャネル１２を経由して他方の聴力機器に接続するためのワイヤレス通信インターフェース３４Ｌ、３４Ｒを備えている。バイノーラル又はバイラテラル補聴器システム５０は、バイノーラル又はバイラテラル補聴器システム５０のユーザのポータブル端末５、例えば、スマートフォン、モバイルフォン、パーソナルデジタルアシスタントなどをさらに備えている。システム５０の本実施形態において、左耳補聴器１０Ｌ及び右耳補聴器１０Ｒは、リアルタイムストリーミング及びデジタル化マイクロフォン信号や他のデジタルオーディオ信号の交換をサポートする双方向ワイヤレスデータ通信チャネル又はリンク１２を介して互いに接続されている。左耳補聴器１０Ｌ及び右耳補聴器１０Ｒの各々には、固有のＩＤが関連付けられてもよい。バイノーラル補聴器システム５０の、図示されるワイヤレス通信インターフェース３４Ｌ、３４Ｒの各々は、磁気コイルアンテナ４４Ｌ、４４Ｒを備えてもよく、近距離磁気結合、例えば、１０ＭＨｚから２０ＭＨｚの間の周波数範囲で動作するＮＭＦＩに基づいてもよい。ユーザのスマートフォン５と左耳補聴器１０Ｌとの間の第２のワイヤレスデータ通信チャネル又はリンク１５は、２．４ＧＨｚの産業科学医療用（ＩＳＭ）バンドで動作するように構成されてもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ規格、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈコア仕様４．０（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｃｏｒｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ４．０）以上のものに準拠してもよい。左耳補聴器１０Ｌは、別個のＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ３６に結合されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェース回路３５を備えている。右耳補聴器１０Ｒは、右耳補聴器１０Ｒがユーザのスマートフォン５と直接的に通信することを可能にする、対応するＢｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェース回路及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ（図示せず）を備えてもよいことを、当業者は認識するであろう。

【0037】

したがって、左補聴器１０Ｌと右補聴器１０Ｒは、本バイノーラル補聴器システムのいくつかの実施形態におけるハードウェアコンポーネント及び／又は信号処理アルゴリズム及び信号処理機能の観点では、上記の固有の補聴器ＩＤを除いて実質的に同一であってもよく、それにより、左補聴器１０Ｌの特徴、コンポーネント、及び信号処理機能についての以下の説明は、特段述べられない限り、右補聴器１０Ｒにも当てはまる。

【0038】

左補聴器１０Ｌは、補聴器回路１４Ｌに電力を供給するように構成された、ＺｎＯ_２バッテリ（図示せず）又は充電式バッテリを備えてもよい。左補聴器１０Ｌは、以下にさらに詳述するように、好ましくは第１及び第２の全指向性マイクロフォンを少なくとも備えた、マイクロフォン配置１６Ｌを備えている。左耳補聴器１０Ｌの、図示されるコンポーネントは、１つ又はいくつかの補聴器筐体部分、例えば、ＢＴＥ、ＲＩＥ、ＩＴＥ、ＩＴＣ、ＣＩＣ、ＲＩＣなどのタイプの補聴器筐体部分の内部に配置されてもよく、同じことが右耳補聴器１０Ｒにも当てはまる。

【0039】

左補聴器１０Ｌは、プロセッサ、例えば、聴力損失プロセッサ（図示せず）を含み得る信号プロセッサ２４Ｌをさらに備えている。信号プロセッサ２４Ｌは、以下にさらに詳述するように、左補聴器のマイクロフォン信号に対し、及び、対側のマイクロフォン信号に対し、モノラルビームフォーミング及びバイラテラルビームフォーミングを実施するようにも構成されている。聴力損失プロセッサは、ユーザの左耳の聴力損失を補償するように構成されている。好ましくは、聴力損失プロセッサ２４Ｌは、当該技術分野においてしばしば補充現象（ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ）と呼ばれるユーザのダイナミックレンジの周波数依存性損失を補償するための、周知のダイナミックレンジコンプレッサ回路又はアルゴリズムを備えている。よって、信号プロセッサ２４Ｌは、好ましくは、聴力損失補償信号を生成してラウドスピーカ又はレシーバ３２Ｌに出力する。

【0040】

信号プロセッサ２４Ｌ、２４Ｒの各々は、ソフトウェアでプログラム可能なマイクロプロセッサ、例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を備えてもよいことを、当業者は理解するであろう。左耳補聴器１０Ｌ及び右耳補聴器１０Ｒの各々の動作は、ソフトウェアでプログラム可能なマイクロプロセッサにおいて実行される好適なオペレーティングシステムによって、制御されてもよい。オペレーティングシステムは、補聴器のハードウェア及びソフトウェアリソース又はプログラムルーチンを管理するように構成されてもよい。補聴器のハードウェア及びソフトウェアリソース又はプログラムルーチンは、例えば、バイラテラルビームフォーミング信号を計算し、第１及び第３のモノラルビームフォーミング信号を計算するように構成されたアルゴリズムといった様々な信号アルゴリズムの実行、聴力損失補償、及び、場合によっては他のプロセッサ及び関連付けられた信号処理アルゴリズム、ワイヤレスデータ通信インターフェース３４Ｌ、いくつかのメモリリソースなどの計算を含んでいる。オペレーティングシステムは、補聴器リソースを効率的に使用するためのタスクのスケジューリングを行ってもよく、電力消費、プロセッサ時間、メモリロケーション、ワイヤレス送信、及び他のリソースを含む、コスト配分のためのアカウンティングソフトウェアをさらに含んでもよい。オペレーティングシステムは、ワイヤレスデータ通信インターフェース３４Ｌ及び通信チャネル１２を経由して、第１のモノラルビームフォーミング信号が右耳補聴器１０Ｒに送信され、第２のモノラルビームフォーミング信号が右耳補聴器から受信されるように、ワイヤレスデータ通信インターフェース３４Ｌの動作を制御してもよい。

【0041】

左耳補聴器１０Ｌは、頭部トラッキングセンサ１７をさらに備えており、頭部トラッキングセンサ１７は、以下にさらに詳述するように、好ましくは、ユーザの耳に適切に装着されたときの、左耳補聴器１０Ｌの、及び、補聴器ユーザの頭部の、磁北極又は別の所定の基準方向θ_０に対する現在の角度配向θ_Ｕを示す磁力計を備えている。ユーザの頭部の現在の配向又は角度θ_Ｕは、好ましくは、水平面において測定された角度を表す。現在の配向θ_Ｕは、デジタル符号化されてもよく、又は、デジタルに表されてもよく、例えば信号プロセッサ２４Ｌの好適な入力ポートを介して、信号プロセッサ２４Ｌに送信されてもよく、又は、信号プロセッサ２４Ｌにより読み取られてもよい。頭部トラッキングセンサ１７は、磁力計に加え、他のタイプのセンサ、例えば、ＭＥＭＳデバイスを備え得るジャイロスコープ及び／又は加速度センサをさらに備えてもよい。磁力計はユーザの頭部の配向の変化に対して比較的ゆっくりと反応し得るため、これらのさらなるセンサは、その角度配向θ_Ｕの特定において、頭部トラッキングセンサ１５の精度又は速度を改善し得る。これらの迅速な変化は、ジャイロスコープ及び／又は加速度センサによって補償されてもよく、ジャイロスコープ及び／又は加速度センサは、磁力計と共に較正されてもよい。ユーザのスマートフォン５は、第１の屋内測位センサ（ＩＰＳ１）とディスプレイを備えており、ディスプレイは、例えば、英数字シンボル、テキスト、グラフィカルシンボル、ピクチャなどをユーザに視覚的にレンダリングするために適切な解像度を有する、ＬＥＤ又はＯＬＥＤディスプレイである。ユーザのスマートフォン５のプロセッサ、例えば、専用グラフィックエンジン（図示せず）は、ディスプレイ６上の英数字シンボル、テキスト、及びグラフィカルシンボルの内容及びレイアウトを制御して、フレキシブルなグラフィカルユーザインターフェースを作成する。

【0042】

第１の屋内測位センサ（ＩＰＳ１）は、例えばデジタルデータとして、第１の屋内位置信号を生成するように構成されており、この第１の屋内位置信号は、ユーザのスマートフォン５のプログラム可能なマイクロプロセッサ又はＤＳＰ（図示せず）に入力される。第１の屋内位置信号は、プログラム可能なマイクロプロセッサ又はＤＳＰが、スマートフォン５及びそのユーザが位置している特定のルーム（図示せず）内部におけるユーザのスマートフォン５の例えばリアルタイムの現在の位置を、所定のルーム座標系を基準として直接的に又は間接的に特定することを、可能にする。プログラム可能なマイクロプロセッサ又はＤＳＰは、特定の定位アルゴリズム、定位プログラム、又は定位ルーチンを実行し、屋内位置信号をルーム内部のスマートフォン５の現在の位置に変換してもよいことを、当業者は認識するであろう。様々なタイプのルーム座標系が利用されてよいことを、当業者は認識するであろう。一実施形態において、ルーム座標系は、図３を参照して以下にさらに詳述するように、ユーザ及び所望の話者について、水平面におけるデカルト座標（ｘ，ｙ）を使用する。第１の屋内測位センサ（ＩＰＳ１）は、複数の位置送信機（図示せず）を受信し、複数の位置送信機に対して応答するように構成されており、それにより、屋内測位センサＩＰＳ１と複数の位置送信機を組み合わせたシステムは、ユーザのスマートフォンの現在の位置を、２メートル又は１メートルよりも優れた精度で、或いは、好ましくは０．５ｍよりも優れた精度で、規定してもよい。

【0043】

屋内測位センサＩＰＳ１及び複数の位置送信機は、屋内位置の特定及びトラッキングのための多数の周知のメカニズム、例えば、ＲＦ（無線周波数）技術、超音波、赤外線、視覚ベースのシステム、及び磁界のうちの、いずれか一つを利用してもよい。ＲＦ信号ベースのシステムはＷＬＡＮを備えてもよく、ＷＬＡＮは、例えば、２．４ＧＨｚバンド及び５ＧＨｚバンド、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（２．４ＧＨｚバンド）、ウルトラワイドバンド及びＲＦＩＤの技術において動作する。第１の屋内測位センサ（ＩＰＳ１）は、三角測量、三辺測量、双曲線定位、及びデータマッチングなどといった様々なタイプの定位スキームを利用してもよい。ＷＬＡＮネットワークベースの一実施形態において、ユーザのスマートフォンは、複数のＷｉ－ＦｉホットスポットからのそれぞれのＲＦ信号強度を検出することにより、その位置を特定してもよい。

【0044】

図２は、上述したバイノーラル又はバイラテラル補聴器システム５０の例示的な一実施形態の概略ブロック図であり、左耳補聴器１０Ｌ及び右耳補聴器１０Ｒは、補聴器ユーザ１の左耳及び右耳に装着されている。補聴器１０Ｌのマイクロフォン配置１６Ｌは、到来する音又は衝突する音に応じて第１及び第２のマイクロフォン信号を生成する第１及び第２の全指向性マイクロフォン１０１ａ、１０１ｂを備えてもよい。第１及び第２の全指向性マイクロフォン１０１ａ、１０１ｂのそれぞれの音入口又は音ポート（図示せず）は、好ましくは、補聴器１０Ｌの筐体部分のうちの１つにおいて、特定の間隔を空けて配置されている。音入口又は音ポート間の間隔は、筐体部分の寸法及びタイプに依存するが、５ｍｍから３０ｍｍの間であってもよい。補聴器１０Ｒのマイクロフォン配置１６Ｒは、右耳補聴器１０Ｒの筐体部分内に同様に搭載されるとともにマイクロフォン配置１６Ｌと同様のやり方で動作する、同様の一対の第１及び第２の全指向性マイクロフォン１０１ｃ、１０１ｃを備えてもよい。ユーザのスマートフォン５は、統合された第１の屋内測位センサ（ＩＰＳ１）によって概略的に表されている。バイノーラル補聴器システム５０は、図３において概略的に図示される３人の所望の話者又は話し手（Ａ、Ｂ、Ｃ）により携行される３つのさらなるスマートフォン（図示せず）のそれぞれの内部に搭載された、第２の屋内測位センサＩＰＳ Ａ（６０）、第３の屋内測位センサＩＰＳ Ｂ（７０）、及び第４の屋内測位センサＩＰＳ Ｃ（８０）にさらにワイヤレス接続されている。

【0045】

図２の概略ブロック図は、本実施形態における、前述した信号プロセッサ２４Ｌの機能性を図示しており、左耳補聴器内の信号プロセッサ２４Ｌにおいて実行される信号処理アルゴリズム又は信号処理機能は、処理ブロック、例えば、音源角度推定器２１０、バイラテラルビームフォーマ２１２、ＨＲＴＦテーブル２１３、空間化関数２１４、及び信号加算器又は信号結合器２１５により、概略的に図示されている。

【0046】

信号プロセッサ２４Ｌの音源角度推定器２１０は、ユーザのスマートフォン５における第１の屋内測位センサ（ＩＰＳ１）により生成された第１の屋内位置信号を受信するように構成されている。ユーザのスマートフォン５は、第１の屋内位置信号を、前述したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を通じて、音源角度推定器２１０にワイヤレス送信するように構成されている。音源角度推定器２１０はさらに、３人の所望の話者又は話し手（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０によってＢｌｕｅｔｏｏｔｈワイヤレスデータリンク又はチャネルを通じて送信されたそれぞれの屋内位置信号を、前述した左耳補聴器のＢｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェース回路３５を介して、受信するように構成されている。これらの屋内位置信号は、受聴ルーム内部における関連付けられた所望の話者のスマートフォンの現在の位置を、所定のルーム座標系を基準として示す。このルーム座標系は、以下にさらに詳述するように、ルームの水平面におけるデカルト座標に依拠してもよい。音源角度推定器２１０はさらに、所定の基準配向又は角度θ_０に対する、ユーザの頭部１の現在の角度配向θ_Ｕ又はユーザの頭部１の現在の向きを示す頭部配向信号を、頭部トラッキングセンサ１５から受信するように構成されている。この点、図３を参照されたい。

【0047】

代替的な一実施形態において、ユーザのスマートフォン５は、自らの屋内位置信号と、３人の所望の話者又は話し手（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０により生成されたそれぞれの屋内位置信号と、の両方を送信するように構成されている。その実施形態において、所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれのスマートフォン６０、７０、８０は、それぞれのＢｌｕｅｔｏｏｔｈワイヤレス通信リンク又はチャネルを通じてユーザのスマートフォン５にワイヤレス接続されているか、又は、所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０及びユーザのスマートフォン５のそれぞれのＷｉ－Ｆｉインターフェースによって確立される共有Ｗｉ－Ｆｉネットワークを経由してワイヤレス接続されている。所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０は、それぞれの屋内位置信号を、ユーザのスマートフォン５に送信する。この実施形態では、左耳補聴器１０Ｌは、所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０への複数個のワイヤレスリンクを確立して運用する代わりに、ユーザのスマートフォン５への単一のワイヤレス通信リンク１５、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応リンク又はチャネルを確立して運用するだけでよい。換言すると、ユーザのスマートフォン５は、所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０のそれぞれの位置信号についての中継デバイスとして構成されている。

【0048】

音源角度推定器２１０は、ユーザのスマートフォン５及び所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０の上述の屋内位置信号と、所定の基準角度θ_０に対するユーザの頭部１の現在の角度配向θ_Ｕ又はユーザの頭部１の現在の向きを示す頭部配向信号と、に基づいて、ユーザの頭部の現在の配向に対する所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）へのそれぞれの話者角度又は話者角度方向θ_Ａ、θ_Ｂ、θ_Ｃを計算するように構成されている。図３には、所定の基準配向又は基準角度θ_０に対する所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）へのそれぞれの角度方向θ_Ａ、θ_Ｂ、θ_Ｃが概略的に図示されている。図３には、所定の基準配向又は基準角度θ_０に対するユーザの頭部の現在の配向又は現在の角度θ_Ｕもまた、概略的に図示されている。聴力機器ユーザ及び所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、複数個の壁、天井、及び床により画定された受聴ルーム３００内部に位置している。受聴ルームは、バー、喫茶店、食堂、オフィス、レストラン、教室、コンサートホール、又は、任意の同様のルーム又は会場などであってもよい。話者へのそれぞれの角度方向θ_Ａ、θ_Ｂ、θ_Ｃと、θ_０は、好ましくは、受聴ルームの水平面において測定され、即ち、床に平行に測定される。図３に概略的に図示されるように、ユーザの位置又はデカルト座標（Ｘ_Ｕ，Ｙ_Ｕ）、及び、所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれの位置又はデカルト座標（Ｘ_Ａ，Ｙ_Ａ）、（Ｘ_Ｂ，Ｙ_Ｂ）、（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ）は、受聴ルーム３００の水平面におけるデカルト座標（ｘ，ｙ）で特定又は測定されてもよい。

【0049】

デカルト座標を用いて、音源角度推定器２１０は、ユーザの頭部の配向θ_Ｕに対する所望の話者Ａへの角度方向θ_Ａを、以下の数式に従って特定又は計算するように構成されてもよい。

【0050】

【数2】

【0051】

音源角度推定器２１０は、ユーザの頭部の配向θ_Ｕに対する所望の話者Ｂ、Ｃへの話者角度又は話者方向θ_Ｂ、θ_Ｃをそれぞれ、対応するやり方で特定又は計算するように構成されてもよいことを、当業者は認識するであろう。受聴ルーム３００内に存在し得るさらなる所望の話者のいずれに対しても、同じことが当てはまる。

【0052】

音源角度推定器２１０は、所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれへの計算された角度方向θ_Ａ、θ_Ｂ、θ_Ｃを、バイラテラルビームフォーマ２１２に送信するか、又はパスするように構成されている。左耳補聴器１０Ｌのバイラテラルビームフォーマ２１２は、左耳補聴器１０Ｌのマイクロフォン配置１６Ｌにより提供される少なくとも１つのマイクロフォン信号と、右耳補聴器１０Ｒのマイクロフォン配置１６Ｒにより提供される少なくとも１つのマイクロフォン信号と、に基づいて、３つの別個のバイラテラルビームフォーミング信号を生成するように構成されている。右耳補聴器からの少なくとも１つのマイクロフォン信号は、双方向ワイヤレスデータ通信チャネル又はリンク１２を経由して左耳補聴器に送信されてもよい。対応するやり方で、左耳補聴器からの少なくとも１つのマイクロフォン信号は、対応する右耳補聴器１０Ｌのバイラテラルビームフォーマ（図示せず）で使用するために、双方向ワイヤレスデータ通信チャネル又はリンク１２を経由して右耳補聴器１０Ｒに送信されてもよい。

【0053】

少なくとも１つのマイクロフォン信号の各々は、全指向性信号又は指向性信号であってもよく、その後者は、マイクロフォン１０１ａ、１０１ｂからのマイクロフォン信号のモノラルビームフォーミング、及び／又は、右耳補聴器１０Ｒのマイクロフォン１０１ｃ、１０１ｄからのマイクロフォン信号のモノラルビームフォーミングによって作り出されてもよい。

【0054】

バイラテラルビームフォーマ２１２は、所望の話者Ａの話者方向θ_Ａから到着する音に対して最大感度を呈示する第１のバイラテラルビームフォーミング信号を生成する。したがって、第１のバイラテラルビームフォーミング信号のポーラパターンは、全ての他の角度方向において到着する音、特にユーザの頭部の後半分からの音に対して、この最大感度に比べて低減された感度を呈示してもよい。ユーザの頭部の後方向及び側方向から到着する音の、話者Ａへの角度方向θ_Ａから到着する音と比較した場合の相対的な減衰又は抑制は、１ｋＨｚで測定するとき、６ｄＢより大きくてもよく、又は１０ｄＢより大きくてもよい。このやり方では、第１のバイラテラルビームフォーミング信号は所望の話者Ａの音声によって支配され、一方で、他の所望の話者Ｂ、Ｃの音声成分は顕著に減衰され、角度方向θ_Ａ以外の受聴ルーム内の他の方向から到着する環境騒音も同様に、顕著に減衰される。よって、第１のバイラテラルビームフォーミング信号は、第１の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）とみなすことができる。ここで、「モノラル」とは、所望の音声信号ＭＳ（θ_Ａ）が、対応する所望の右耳音声信号（図示せず）と一体となって、適切な空間キューを欠いていることを示す。特に、両耳間レベル差及び両耳間位相差／時間差を欠いていることを示すが、その理由は、これらの聴覚キューが、バイラテラルビームフォーミング動作により、抑制されているか、又は大幅に歪んでいるためである。

【0055】

バイラテラルビームフォーマ２１２はさらに、対応するやり方で、所望の話者Ｂ及びＣへの角度方向θ_Ｂ、θ_Ｃ又は所望の話者Ｂ及びＣの角度位置からそれぞれ到着する音に対して最大感度を呈示する第２及び第３のバイラテラルビームフォーミング信号を生成するように構成されている。即ち、バイラテラルビームフォーマ２１２を使用して、第１の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）に対応する特性を有する第２及び第３の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ｂ）、ＭＳ（θ_Ｃ）を作り出す。

【0056】

バイラテラルビームフォーマ２１２は、周知の様々なビームフォーミングアルゴリズム、例えば、遅延和ビームフォーマ又はフィルタアンドサムビームフォーマを利用して、バイラテラルビームフォーミング信号を生成してもよい。

【0057】

第１、第２、及び第３の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）、ＭＳ（θ_Ｂ）、ＭＳ（θ_Ｃ）は、その後続いて、空間化関数２１４のそれぞれの入力に印加される。空間化関数２１４の役割は、適切な空間キュー、例えば、両耳間レベル差及び両耳間位相差／時間差などを、第１、第２、及び第３の所望のモノラル音声信号に導入する又は組み込むことである。空間化関数又はアルゴリズム２１４は、ＨＲＴＦテーブル２１６のＨＲＦＴデータにアクセスすること、又はＨＲＦＴデータを読み取ることにより、所望の話者Ａ、Ｂ、Ｃの各々に関連付けられた左耳ＨＲＴＦを特定するように構成されている。ＨＲＴＦテーブル２１６は、左耳補聴器１０Ｌの揮発性メモリ、例えばＲＡＭ、或いは、不揮発性メモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリなどに格納されてもよい。左耳ＨＲＴＦテーブル２１６は、空間化関数２１４の実行中に、信号プロセッサ２４Ｌの不揮発性メモリから、特定の揮発性メモリエリア、例えばＲＡＭエリアにロードされてもよい。他の実施形態において、ＨＲＴＦテーブル２１６は、ユーザのスマートフォンの不揮発性メモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリなどに格納されてもよい。後者の実施形態において、ユーザのスマートフォンのプロセッサは、話者方向θ_Ａに基づいて関連する左耳ＨＲＴＦを特定してもよく、この関連する左耳ＨＲＴＦをワイヤレス通信リンク１５を介して左耳補聴器に送信してもよい。

【0058】

両方の例において、ＨＲＴＦテーブル２１６は、好ましくは、０度から３６０度の複数の音入射角について、複数の周波数点における、複数個の左耳頭部伝達関数を保持又は格納している。複数個の左耳頭部伝達関数は、例えば、大きさや位相で表現される。ＨＲＴＦテーブル２１６は、例えば、１０度－３０度の音入射角の刻みでＨＲＴＦを保持してもよい。ＨＲＴＦテーブル２１６の左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦは、好ましくは、音響マネキン、例えば、ＫＥＭＡＲ又はＨＡＴＳなどにおいて特定された頭部伝達関数を表している。いくつかの実施形態において、ＨＲＴＦテーブル２１６の左耳ＨＲＴＦ及び右耳ＨＲＴＦは、左耳補聴器の第１のマイクロフォン配置及び右耳補聴器の第２のマイクロフォン配置の頭部伝達関数を、ユーザにおいて又は音響マネキンにおいて、のいずれかで特定されたものとして表してもよい。

【0059】

空間化関数又はアルゴリズム２１４は、異なるメカニズムにより、角度方向θ_Ａにおける所望の話者Ａについての左耳ＨＲＴＦを特定又は推定してもよいことを、当業者は認識するであろう。一実施形態において、空間化関数又はアルゴリズム２１４は、角度方向θ_Ａに最も密接にマッチングするものを表す音入射角のＨＲＴＦを選択するように構成されてもよい。それ故に、現在の角度方向θ_Ａが３２度と推定され、左耳ＨＲＴＦテーブル２１６が、２０度、３０度、４０度などのような１０度のインクリメントでＨＲＴＦを保持している場合、空間化関数２１４は、単に３０度に対応する左耳ＨＲＦＴを、話者Ａへの角度方向θ_ＡのＨＲＦＴの適切な推定値として選択する。空間化関数２１４の代替的な一実施形態は、ＨＲＴＦテーブルにおいて、所望の話者Ａの角度方向θ_Ａに対する一対の隣接する音入射角を特定し、これらに対応する左耳ＨＲＴＦ同士の間を補間して、所望の話者Ａの左耳ＨＲＴＦ（θ_Ａ）を特定するように構成されている。それ故に、上述の左耳ＨＲＴＦテーブル２１６を使用する場合、空間化関数２１４は、話者方向に対応する３０度及び４０度の左耳ＨＲＴＦを選択し、各周波数点における音入射角３０度の左耳ＨＲＴＦと音入射角４０度の左耳ＨＲＴＦとの間を補間することにより話者方向３２度（θ_Ａ）についての左耳ＨＲＴＦを計算する。例えば、線形補間又は多項式補間を使用して、３２度の話者方向における左耳ＨＲＴＦの優れた推定値を計算する。空間化関数又はアルゴリズム２１４は、好ましくは、対応するやり方で、角度方向θ_Ｂ、θ_Ｃにおける所望の話者Ｂ、Ｃについてのそれぞれの左耳ＨＲＴＦ（θ_Ｂ、θ_Ｃ）を特定又は推定するように構成されている。

【0060】

空間化関数２１４は、引き続き、音入射角３２度において特定された左耳ＨＲＴＦ（θ_Ａ）を用いて、例えば、第１の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）及び左耳ＨＲＴＦの周波数領域変換表現の周波数領域乗算を使用して、第１の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）をフィルタリングする。代替的には、特定された左耳ＨＲＴＦ（θ_Ａ）のインパルス応答と第１の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）との直接的な畳み込みによる。これらの演算のいずれかにより、第１の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）に対応する、第１の空間化された所望の音声信号が獲得される。第１の空間化された所望の音声信号は、第１の所望の話者Ａへの実際の角度方向θ_Ａに関連付けられた適切な空間キューを含む。空間化関数２１４はさらに、対応するやり方で、角度方向θ_Ｂ、θ_Ｃにおける、所望の話者Ｂ、Ｃについての左耳ＨＲＴＦ（θ_Ｂ）、ＨＲＴＦ（θ_Ｃ）のそれぞれの推定値を用いて、第２及び第３の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ｂ）、ＭＳ（θ_Ｃ）をそれぞれフィルタリングするように構成されている。後者の演算により、第２及び第３の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ｂ）、ＭＳ（θ_Ｃ）に対応する、第２及び第３の空間化された所望の音声信号が作り出される。

【0061】

信号加算器又は信号結合器２１５は、第１、第２、及び第３の所望のモノラル音声信号ＭＳ（θ_Ａ）、ＭＳ（θ_Ｂ）、ＭＳ（θ_Ｃ）を加算又は結合して、空間化されて結合された所望の音声信号２１７を作り出す。空間化されて結合された所望の音声信号２１７は、左耳補聴器１０Ｌの出力アンプ／バッファ及び出力トランスデューサ３２Ｌを介して、ユーザの左鼓膜に印加されてもよい。出力トランスデューサ３２Ｌは、Ｄ級アンプといった好適なパワーアンプ、例えば、デジタル変調されたパルス幅変調器（ＰＷＭ）又はパルス密度変調器（ＰＤＭ）などにより駆動されるミニチュアラウドスピーカ又はレシーバを備えてもよい。ミニチュアラウドスピーカ又はレシーバ３２Ｌは、空間化されて結合された所望の音声信号２１７を、対応する音響信号に変換する。対応する音響信号は、左補聴器１０Ｌの、好適に形作られ且つ寸法決定されたイヤプラグを介してユーザの鼓膜に伝達され得る。出力トランスデューサは、代替的には、本バイノーラル補聴器システム５０の人工内耳インプラントの実施形態の、神経刺激用の電極のセットを備えてもよい。

【0062】

左耳補聴器１０Ｌの信号プロセッサにより実施されるものに対応する演算が、右耳補聴器１０Ｒの信号プロセッサ２４Ｒによって、対応する処理ブロック及び回路、例えば、音源角度推定器、バイラテラルビームフォーマ、ＨＲＴＦテーブル、空間化関数、及び、信号加算器又は信号結合器により、適用されてもよいことを、当業者は認識するであろう。

【0063】

空間化されて結合された所望の音声信号２１７は、いくつかの有利な特性を保有している。その理由は、この音声信号２１７が、所望の話者の各々の明瞭な音声のみを内包している一方で、放散する環境騒音と、他の角度において位置する所望しない／干渉する話者からの競合する音声と、が、１人以上の所望の話者に選択的に焦点を合わせているビームフォーミング演算によって抑制されるためである。換言すると、所望の話者により作り出された音声信号は、空間化されて結合された所望の音声信号２１７においては、強調されている。代替的に述べると、所望しない／干渉する話者及び環境騒音により作り出された音声信号は、空間化されて結合された所望の音声信号２１７においては、抑制されている。空間化されて結合された所望の音声信号２１７が、対応する空間化されて結合された所望の右耳音声信号（図示せず）と共に有している、注目に値する別の特性とは、所望の話者、例えばＡ、Ｂ、Ｃの音声が、受聴ルーム内の正しい空間的場所又は角度から発信されているように聞こえる点である。それ故に、本バイノーラル補聴器システム５０のユーザの聴覚系は、所望の話者により発生した音声の、保存された空間キューにより利点を得ることができる。

【0064】

図３は、上述したバイノーラル又はバイラテラル補聴器システム５０の第２の例示的な実施形態の概略ブロック図であり、特定の計算ブロック又は計算機能は、左耳補聴器１０Ｌからユーザのスマートフォン５に移されている。より具体的には、音源角度推定器２１０が、左耳補聴器の信号プロセッサ２４Ｌではなく、ユーザのスマートフォン５のプロセッサにより実行されている。ユーザのスマートフォン５のプロセッサは、それ自体の屋内位置信号と、３人の所望の話者又は話し手（Ａ、Ｂ、Ｃ）のスマートフォン６０、７０、８０によって生成されたそれぞれの屋内位置信号と、を受信するように構成されている。上述したように、ユーザのスマートフォン５及び所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれのスマートフォン６０、７０、８０は、スマートフォン６０、７０、８０のそれぞれのＷｉ－Ｆｉインターフェースにより確立された共有Ｗｉ－Ｆｉネットワークを経由してワイヤレス接続されてもよく、それぞれの屋内位置信号のワイヤレス送信及び受信を可能にしてもよい。左耳補聴器１０Ｌは、頭部トラッキングセンサ１７により生成されたような、左耳補聴器１０Ｌの現在の角度配向θ_Ｕを、前述したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を介して、ユーザのスマートフォン５に送信するように構成されている。それにより、ユーザのスマートフォン５の音源角度推定器２１０は、上述したやり方で、所望の話者（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対する話者角度又は話者角度方向θ_Ａ、θ_Ｂ、θ_Ｃを計算することが可能になる。ユーザのスマートフォン５のプロセッサはその後、１人以上の所望の話者への方向であって、計算された方向を示す話者角度データを、ユーザのスマートフォンからＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を介して左耳補聴器１０Ｌに送信する。ユーザのスマートフォン５は、話者角度データを、対応するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンクを介して右耳補聴器１０Ｒにさらに送信してもよいことを、当業者は認識するであろう。左耳補聴器１０Ｌは、好ましくは、送受信バッファ２１１を備えており、送受信バッファ２１１は、話者角度データの現在の角度配向データの送信及び受信をサポートするために、前述したＢｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェース回路及び別個のＢｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナを備えてもよい。角度方向θ_Ａ、θ_Ｂ、θ_Ｃは、送受信バッファ２１１の出力から、バイラテラルビームフォーマ２１２の入力に印可され、さらに、ＨＲＦＴテーブル２１６の入力にも印加される。信号プロセッサ２４Ｌはその後続いて、本願の前述した実施形態に関して図２を参照して上述したように、同じ計算ステップ及び計算機能を実施する。

【0065】

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を通じて送信されるデータ変数の好適な適応により、より一層多くの計算機能又は計算ステップが、左耳補聴器１０Ｌの信号プロセッサ２４Ｌから、及び同様に右耳補聴器１０Ｒの信号プロセッサ２４Ｒから、ユーザのスマートフォン５のプロセッサに移されてもよいことを、当業者は認識するであろう。このような一実施形態によると、ＨＲＦＴテーブル２１６はユーザのスマートフォン５のメモリ内に配置されており、ユーザのスマートフォンのプロセッサは左耳ＨＲＴＦ、即ち、ＨＲＴＦ（θ_Ａ）、ＨＲＴＦ（θ_Ｂ）、及びＨＲＴＦ（θ_Ｃ）と、対応する右耳ＨＲＴＦ（図示せず）を特定する。左耳ＨＲＴＦはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を経由して左耳補聴器１０Ｌに送信されるとともに、右耳ＨＲＴＦは対応するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンクを介して右耳補聴器１０Ｒに送信される。

【0066】

さらに別の実施形態によると、左耳補聴器１０Ｌの信号プロセッサ２４Ｌにより実施される前述した計算機能又はステップの全ては、本質的に、ユーザのスマートフォン５のプロセッサに移される。ユーザのスマートフォン５のプロセッサは、バイラテラルビームフォーマ２１２の機能性又はアルゴリズムを実装し、ＨＲＴＦテーブル２１３にアクセスしてＨＲＴＦテーブル２１３を読み出し、空間化関数２１４の機能性又はアルゴリズムと、信号加算器又は信号結合器２１５の機能性と、を実装するように構成されている。その後、ユーザのスマートフォン５は、空間化されて結合された所望の音声信号２１７を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を介して左耳補聴器１０Ｌに送信してもよく、空間化されて結合された所望の音声信号２１７は、音響信号又は電極信号に変換されて、ユーザの左耳に印加される。この実施形態において、左耳補聴器１０Ｌは、好ましくは、左耳補聴器１０Ｌの現在の角度配向θ_Ｕを、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を介してユーザのスマートフォン５に送信するように構成されている。加えて、左耳補聴器１０Ｌは、補聴器１０Ｌのマイクロフォン配置１６Ｌにより与えられる１つ以上のマイクロフォン信号を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンク１５を介してユーザのスマートフォン５に送信するようにも構成され、右耳補聴器１０Ｒは、対応するやり方で、マイクロフォン配置１６Ｒのマイクロフォン配置１６Ｒにより与えられる１つ以上のマイクロフォン信号を、対応するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥ対応ワイヤレスリンクを介してユーザのスマートフォン５に送信するように構成されている。

【0067】

図４は、本願の例示的な実施形態に従ったバイノーラル又はバイラテラル補聴器システムの例示的な使用状況の概略図であり、バイノーラル又はバイラテラル補聴器システムは、補聴器ユーザのスマートフォン５のディスプレイ４１０上に例示的なグラフィカルユーザインターフェース４０５を含む。ディスプレイ４１０は、適切な解像度を有するＬＥＤ又はＯＬＥＤディスプレイを備えており、ユーザに図示されるような、英数字シンボル、テキスト、グラフィカルシンボル、又はピクチャを視覚的にレンダリングしてもよい。ユーザのスマートフォン５のプロセッサ、例えば、専用グラフィックエンジン（図示せず）、及び／又は、前述したマイクロプロセッサは、ディスプレイ４１０上の英数字シンボル、テキスト、及びグラフィカルシンボルの内容及びレイアウトを制御して、フレキシブルなグラフィカルユーザインターフェース４０５ａ、４０５ｂを作成する。ユーザインターフェース４０５は、好ましくは、受聴ルーム、ホール、又はエリアに存在している複数の有効な話者のスマートフォン６０、７０、７５、８０及びそれらに関連付けられた話者Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄなどを、話者の各々について、固有の英数字テキスト又は固有のグラフィカルシンボルを表示することによって識別するように構成されている。グラフィカルユーザインターフェース部分４０５ｂは、例えば、有効な話者のそれぞれの名前であるＰｏｕｌ Ｓｍｉｔｈ、Ｌａｕｒｅｌ Ｓｍｉｔｈ、Ｉａｎ Ｒｏｂｅｒｓｏｎ、及びＭｃＧｒｅｇｏｒ Ｔｈｏｍｓｏｎを、固有の英数字テキストとして示している。有効な話者のスマートフォン６０、７０、７５、８０は、それらのＢｌｕｅｔｏｏｔｈワイヤレスデータリンク及びインターフェースを通じて、又は、有効な話者のスマートフォン６０、７０、７５、８０及びユーザのスマートフォン５の、それぞれのＷｉ－Ｆｉインターフェースにより確立された共有Ｗｉ－Ｆｉネットワークを通じて、ユーザのスマートフォン５にワイヤレス接続されてもよい。有効な話者のそれぞれのスマートフォン６０、７０、７５、８０とユーザのスマートフォン５との間のワイヤレスデータ接続及びワイヤレスデータ交換は、有効な話者のそれぞれのスマートフォン６０、７０、７５、８０及びユーザのスマートフォン５にインストールされた、専用のアプリ又はアプリケーションプログラムによって実施されてもよい。

【0068】

本願の一実施形態によると、最下部のグラフィカルユーザインターフェース部分４０５ａは、受聴ルーム内部における補聴器ユーザ（私）及び有効な話者の空間的配置をさらに示すか、又は描写している。受聴ルーム内部における補聴器ユーザ（私）の現在の位置は、固有のグラフィカルシンボルによって示され、有効な話者のスマートフォンの現在の位置は、それぞれの固有のグラフィカルシンボルによって示される。本実施形態では、人のシルエットとして示される。この特徴により、補聴器ユーザ（私）には、受聴ルーム内における有効な話者、及び受聴ルーム内における補聴器ユーザ自身の位置又は場所に対する当該話者の場所についての、直感的且つ忠実な概要がもたらされる。グラフィカルユーザインターフェース部分４０５ａの特定の実施形態において、補聴器ユーザ（私）は、有効な話者のうちの１人以上を、前述した所望の話者として、各所望の話者に関連付けられた固有の英数字テキスト又は固有のグラフィカルシンボルに作用することにより選択可能であってもよい。この所望の話者を選択する特徴は、便利なことに、ディスプレイ４１０をタッチ感応式ディスプレイとして提供することにより達成されてもよい。図示されるグラフィカルユーザインターフェース部分４０５ａ、４０５ｂのレイアウトでは、補聴器ユーザ（私）は、有効な話者Ａ、Ｂ、Ｃを、所望の話者として選択している。したがって、グラフィカルユーザインターフェース４１０は、所望の話者の対応する固有のシルエット及び名前を、緑色でマークしている。これとは対照的に、選択されていないが有効な話者Ｄの固有のシルエット及び名前は、赤色でマークされている。

【0069】

本願の、上述した例示的な実施形態における左耳補聴器１０Ｌの信号プロセッサ２４Ｌは、ユーザ及び３人の所望の話者Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの位置と、ユーザの頭部の角度配向θ_Ｕと、に基づいて、ユーザの頭部１の配向に対する３人の所望の話者Ａ、Ｂ、Ｃへのそれぞれの角度方向を特定するように構成されていることを、当業者は認識するであろう。しかしながら、代替的な実施形態において、左耳補聴器及び／又は右耳補聴器は、ユーザの頭部の配向θ_Ｕを、ワイヤレス通信チャネル１５を介してユーザのスマートフォン５のプログラム可能なマイクロプロセッサ又はＤＳＰに送信するように構成されてもよい。ユーザのスマートフォン５のプログラム可能なマイクロプロセッサ又はＤＳＰは、ユーザの頭部１の配向に対する、３人の所望の話者Ａ、Ｂ、Ｃへのそれぞれの角度方向、又は、３人の所望の話者Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの角度位置の特定を実施するように構成されてもよい。その後、ユーザのスマートフォン５は、３人の所望の話者Ａ、Ｂ、Ｃへのそれぞれの角度方向を示す角度データを、上述のように、左耳補聴器又は右耳補聴器において使用するために、左耳補聴器又は右耳補聴器に送信してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】