補聴器並びに補聴器に用いられる補聴処理方法及び集積回路
【課題】ユーザ個人の意思を身体的及び心理的に負担の少ない方法で補聴器に伝達する。
【解決手段】装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器１０であって、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホン１１、１２と、入力信号から出力信号を生成する補聴信号処理部１５と、補聴信号処理部１５によって生成された出力信号を音として出力するレシーバ１６と、装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部１４とを備え、補聴信号処理部１５は、補聴処理制御部１４によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって、出力信号を生成する。
【解決手段】装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器１０であって、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホン１１、１２と、入力信号から出力信号を生成する補聴信号処理部１５と、補聴信号処理部１５によって生成された出力信号を音として出力するレシーバ１６と、装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部１４とを備え、補聴信号処理部１５は、補聴処理制御部１４によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって、出力信号を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の補聴器には指向性制御、雑音抑圧、ボリューム自動調節など、多くの機能が搭載されている。例えば、補聴器は、補聴器自体が周囲の雑音状況などの装用者（以下、ユーザと称する。）の周囲の環境を判断し、判断した環境に応じて信号処理（以下、補聴処理という。）を制御する。このように、補聴器が周囲の環境に応じて自動的に補聴処理を制御することにより、補聴器は、ユーザによりよい「聞こえ」を提供することが可能となる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかし、ユーザの聞きたい音は周囲の環境によって一意に決まるものではない。ユーザの聞きたい音は、個々のユーザが置かれた状況あるいはユーザの心理によって変化する。そのため、補聴器が周囲の環境を自動的に判断し、判断した環境に応じて補聴処理を制御する上記の方法では、すべてのユーザにとって必ずしも最適な「聞こえ」が提供されているとは限らない。したがって、補聴器が出力する音とユーザが聞きたい音との間に相違がある場合、何らかの形でユーザの意思を補聴器へ伝えることが求められる。
【０００４】
そこで、従来、補聴器は、一般的に、本体又は付属リモコンに、ユーザ自身の意思を補聴器に伝えるためのスイッチ等を有する。図８は、従来の補聴器１００の機能構成を示すブロック図である。補聴信号処理部１１５は、気導マイクロホン１１１によって生成された入力信号から出力信号を生成する。そして、レシーバ１１６は、補聴信号処理部１１５によって生成された出力信号を音として出力する。補聴処理制御部１１４は、入力信号に基づいて周囲の環境を判断し、判断した環境に応じて補聴信号処理部１１５が行う信号処理を制御するための制御情報を出力する。また、ユーザは、補聴器リモコン２００又は補聴器１００の本体に設けられたスイッチ等を用いて、補聴処理制御部１１４へ制御信号を入力することができる。
【０００５】
その他、ユーザ自身が補聴器を調整する方法として、テスト音響データを予め補聴器の遠隔装置に記憶しておき、記憶されたテスト音響データを再生可能な仕組みを補聴器に設けることで、ユーザ自身による補聴器の調整を支援する例がある（例えば、特許文献２を参照）。
【０００６】
また、補聴器以外の分野において、手動操作を行わない入力インターフェースの１つとして、音声を用いた入力インターフェースが提案されている。音声を用いた入力インターフェースは、ユーザが手を使わずに気軽に利用することができるので、コンピュータ、カーナビ又は携帯電話などの様々な機器に適用されている。なお、音声を用いた入力インターフェースが実際に搭載された補聴器は、まだ実用化されていない。しかし、補聴器は、ユーザが扱うことの難しい小さな機器であるため、音声を用いた入力インターフェースは、スイッチ等による手入力インターフェースの代替手段として有用であると考えられる。
【０００７】
また、一般的に、マイクロホンには、空気の振動を検出することによって音を検出する気導マイクロホン、及び骨又は皮膚などのユーザの体の振動を検出することによって音を検出する接触型マイクロホンなどがある。接触型マイクロホンには、ユーザの骨の振動を検出する骨伝導マイクロホン、及びユーザの皮膚の振動を検出する肉伝導マイクロホンなどがある。接触型マイクロホンは、音の振動を検出する振動板を、外部遮音壁（ケース）で覆う構造を有するのが一般的である（例えば、特許文献３、４及び５を参照）。また、接触型マイクロホンは、雑音が混入しにくく、通常の気導マイクロホンに比べて小さな発声を検出することができることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８６５６００号公報
【特許文献２】特開２００７−０２８６０９号公報
【特許文献３】特許第３７６０１７３号公報
【特許文献４】特開２００７−１０１３０５号公報
【特許文献５】特開２００７−２５９００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、一般的に、ユーザは、自分の聞きたい音を得るために、補聴器本体又は遠隔リモコンに設けられたスイッチ等を用いて補聴器を制御する。
【００１０】
しかしながら、ユーザがスイッチ等を用いて、補聴器が有するプログラム又はボリュームを切り替えるだけでは、その場その場に応じたユーザの細かな要望を補聴器に反映させることが難しい。例えば、補聴器本体のスイッチで調整を行う補聴器で、ユーザが補聴処理を切り替えたいと思った場合、ユーザは、手探りで、又は鏡などを用いて、スイッチの位置を確認しなければならない。付属リモコンで調整を行う補聴器で補聴処理を切り替える場合には、付属リモコンを常に携帯し、ポケットなどから取り出して操作する必要がある。したがって、従来のような構成では、ユーザは、スムーズに補聴処理の切り替えを行うことが難しい。
【００１１】
また、補聴器が周囲の環境を自動的に判断することにより、環境に応じた「聞こえ」をユーザに提供する場合には、補聴器の誤認識によってユーザが不快な思いをする場合がある。
【００１２】
また、ユーザが補聴器の制御を行うために声を出した場合、周囲に聞こえてしまうので、ユーザの心理的抵抗が大きいという課題がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、ユーザ個人の意思を身体的及び心理的に負担の少ない方法で補聴器に伝達し、伝達した意思に応じて補聴処理を適切に制御することによって、ユーザの求める「聞こえ」を実現する補聴器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る補聴器は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器であって、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、前記入力信号から出力信号を生成する補聴信号処理部と、前記補聴信号処理部によって生成された出力信号を音として出力する出力部と、前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、前記補聴信号処理部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する。
【００１５】
これにより、ユーザの周囲にいる他人が聞き取ることが難しい非可聴音に基づいて補聴処理を制御することができるので、ユーザは心理的な抵抗もなく意思を補聴器に伝達することができる。さらに、音により補聴処理を制御することができるので、ユーザが意思を補聴器に伝達する際に、補聴器リモコンをポケットから取り出す、あるいはスイッチの位置を確認する必要がない。つまり、ユーザの身体的な負担を軽減することが可能となる。
【００１６】
また、前記マイクロホンは、空気を介して伝わる音を第１入力信号に変換する第１マイクロホンと、前記装用者の体を介して伝わる音を第２入力信号に変換する第２マイクロホンとを含み、前記補聴信号処理部は、前記第１入力信号から出力信号を生成し、前記補聴処理制御部は、前記第２入力信号を用いて非可聴音を検出し、検出した非可聴音に基づいて前記制御情報を生成することが好ましい。
【００１７】
これにより、装用者の体を介して伝わる音から非可聴音を検出することができるので、周囲の雑音の大きさに関わりなく非可聴音を検出することが可能となる。
【００１８】
また、前記補聴処理制御部は、前記第１入力信号と前記第２入力信号との相関値を算出する相関算出部を備え、前記相関算出部によって算出された相関値が閾値より小さい場合、前記第２入力信号を用いて前記非可聴音を検出することが好ましい。
【００１９】
これにより、第１マイクロホンに検出された音と第２マイクロホンに検出された音との相関が低い場合に非可聴音を検出することができるので、非可聴音ではない音を非可聴音として検出する可能性を低減することが可能となる。
【００２０】
また、前記相関算出部は、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えるか否かと、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えるか否かとを、時間区間ごとに判定し、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えない、かつ、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えると判定された時間区間が多いほど値が小さくなるように前記相関値を算出することが好ましい。
【００２１】
これにより、第１マイクロホンに検出された音が小さく、第２マイクロホンに検出された音が大きい場合に、第２入力信号を用いて非可聴音を検出することができるので、非可聴音ではない音を非可聴音として検出する可能性を低減することが可能となる。
【００２２】
また、前記補聴処理制御部は、第２入力信号から第１入力信号を減算するノイズ抑圧部を備え、前記ノイズ抑圧部によって減算された後の第２入力信号を用いて、前記非可聴音を検出することが好ましい。
【００２３】
これにより、第２マイクロホンが検出する音の中に空気を介して伝わる音が雑音として混入していた場合であってもその雑音を除去することができるので、より高精度に非可聴音を検出することが可能となる。また、雑音の混入を抑制するために第２マイクロホンが備える遮音壁などの部材を小型化することができるので、補聴器本体の小型化も可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る集積回路は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる集積回路であって、前記補聴器は、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、出力信号を音として出力する出力部とを備え、前記集積回路は、前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理部と、前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、前記補聴処理制御部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する。
【００２５】
また、本発明に係る補聴処理方法は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる補聴処理方法であって、前記補聴器は、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、出力信号を音として出力する出力部とを備え、前記補聴処理方法は、前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御ステップとを含み、前記補聴信号処理ステップでは、前記補聴処理制御ステップにおいて制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する。
【００２６】
なお、本発明は、このような補聴処理方法として実現することができるだけでなく、補聴処理方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体又はインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのはいうまでもない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る補聴器は、ユーザの周囲にいる他人が聞き取ることが難しい非可聴音に基づいて補聴処理を制御するため、ユーザは心理的な抵抗もなく意思を補聴器に伝達することができる。さらに、本発明に係る補聴器は、音により補聴処理を制御するため、ユーザが意思を補聴器に伝達する際に、補聴器リモコンをポケットから取り出す、あるいはスイッチの位置を確認する必要がない。つまり、本発明に係る補聴器は、ユーザの身体的な負担を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る補聴器の一例を示す外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る補聴器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る補聴器の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る補聴器の機能構成を示すブロック図である。
【図５】意図情報テーブルの一例を示す図である。
【図６】制御情報テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る補聴器の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の補聴器の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について、以下に説明する。
【００３１】
本実施の形態に係る補聴器１０は、本体又は補聴器リモコンに備えられたスイッチからの入力信号にしたがって補聴処理を制御するのではなく、非可聴音に基づいて信号処理を制御する点に特徴を有する。また、本実施の形態に係る補聴器１０は、ユーザの体を介して伝わる音を示す第２入力信号を用いて非可聴音を検出する点にも特徴を有する。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る補聴器１０の一例を示す外観図である。図１に示すように、本実施の形態では、一例として、耳掛け型の補聴器１０について説明する。補聴器１０は、気導マイクロホン１１と、接触型マイクロホン１２と、レシーバ１６と、筐体１９とから構成される。
【００３３】
気導マイクロホン１１は、空気中を伝わる振動を検出することにより、音を電気信号に変換する。なお、図１では、補聴器１０は、気導マイクロホン１１を２つ備えているが、本発明に係る補聴器は、１つあるいは３つ以上の気導マイクロホンを備えてもよい。
【００３４】
接触型マイクロホン１２は、ユーザの体内又は体表を伝わる振動を検出することにより、音を電気信号に変換する。したがって、ユーザの皮膚と接触型マイクロホン１２とが隙間なく密着するように、ユーザは補聴器１０を装着する必要がある。そこで、接触型マイクロホン１２とユーザの皮膚との接触面、又は筐体１９とユーザの皮膚との接触面には、粘着性を有する素材が用いられることが望ましい。この構成により、補聴器１０は、従来のように耳に掛けることによって固定されるだけではなく、皮膚と粘着性のある素材との接着によって固定される。つまり、ユーザは、従来よりも自由な位置に補聴器１０を装着することが可能となる。
【００３５】
なお、本発明に係る補聴器は、必ずしも接触面に粘着性のある素材を用いる必要はない。例えば、ユーザが補聴器を装着するときに皮膚と接触型マイクロホン１２との間に空気の層が生じなければ、小型の専用器具などを用いて補聴器をユーザに固定しても構わない。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る補聴器１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、補聴器１０は、気導マイクロホン１１と、接触型マイクロホン１２と、補聴処理制御部１４と、補聴信号処理部１５と、レシーバ１６とを備える。
【００３７】
気導マイクロホン１１は、第１マイクロホンの一例であり、空気を介して伝わる音を第１入力信号に変換する。
【００３８】
接触型マイクロホン１２は、第２マイクロホンの一例であり、ユーザの体を介して伝わる音を第２入力信号に変換する。接触型マイクロホン１２は、例えば、ユーザの骨の振動を検出する骨伝導マイクロホン、あるいはユーザの皮膚の振動を検出する肉伝導マイクロホンである。
【００３９】
補聴処理制御部１４は、ユーザが発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音を、第２入力信号を用いて検出し、検出した非可聴音に基づいて信号処理を制御するための制御情報を生成する。ここで、外部とは、ユーザの周囲にいるユーザ以外の者を意味する。したがって、非可聴音とは、ユーザが発した小さな音であって、ユーザの周囲にいる者が聞き取ることが難しい音を意味する。具体的には、非可聴音は、例えば、ユーザが意識的若しくは無意識に発するつぶやき声、ユーザが口腔内で意識的に発した音（歯をカチカチとさせる音、舌打ちなど）、又はユーザの頭髪若しくは皮膚と、補聴器との摩擦音などである。
【００４０】
具体的には、補聴処理制御部１４は、例えば、第２入力信号に対してケプストラム分析などを行うことにより、第２入力信号に言語情報が含まれているか否かを判定する。ここで、補聴処理制御部１４は、言語情報が含まれていると判定した場合、ユーザが発した言語を認識し、認識した言語に応じた制御情報を生成する。一方、言語情報が含まれていないと判定した場合、補聴処理制御部１４は、特定の周波数帯域のスペクトルを分析することにより、歯をカチカチとさせる音などの非可聴音を検出し、検出した音に応じた制御情報を生成する。なお、言語情報の有無を判定する処理と、舌打ちや歯を合わせる音などの特徴音を検出する処理は、どちらが先に行われてもよいし、同時並行で行われてもよい。また、補聴処理のプログラムモードに応じて、処理の順序や、どちらかの処理だけを行うかなどを決定させる構成であってもよい。
【００４１】
補聴信号処理部１５は、第１入力信号から出力信号を生成する。また、補聴処理制御部１４によって制御情報が生成された場合は、補聴信号処理部１５は、生成された制御情報にしたがって、第１入力信号から出力信号を生成する。具体的には、補聴信号処理部１５は、指向性機能又は雑音抑圧機能などによって実現される信号処理を第１入力信号に施すとともに、所定の音圧レベルで音が出力されるように第１入力信号を増幅する。ここで指向性機能とは、複数の気導マイクロホン１１のそれぞれから出力される第１入力信号に生じる時間差が音の伝わる方向によって異なることを利用して、特定の方向から伝わる音の感度を高める機能である。また、雑音抑圧機能とは、第１入力信号に含まれる特定のパターンの信号を雑音としてカットし、出力信号のＳＮ比を向上させる機能である。
【００４２】
レシーバ１６は、出力部の一例であり、出力信号を音として出力する。具体的には、レシーバ１６は、例えば、イヤホンであり、ユーザの耳へ音を出力する。また、例えば、レシーバ１６は、ユーザの体を振動させることによって音をユーザへ出力する骨伝導スピーカーであってもよい。
【００４３】
次に、以上のように構成された本実施の形態に係る補聴器１０の各種動作について説明する。
【００４４】
図３は、本発明の実施の形態１に係る補聴器１０の動作を示すフローチャートである。
まず、気導マイクロホン１１は、ユーザ以外の者が発する声又はユーザの周囲にある音である環境音（静かな室内音、屋外の騒音など）などを含む、空気中を伝わる音を、第１入力信号に変換する（ステップＳ１０１）。
【００４５】
また、接触型マイクロホン１２は、非可聴音などを含む、ユーザの体内又は体表を伝わる音を、第２入力信号に変換する（ステップＳ１０２）。この非可聴音は、ユーザ以外の者が聞き取ることが難しいほど小さな音であるため、気導マイクロホン１１には非常に検出されにくい音である。また、接触型マイクロホン１２では、音を検出するマイクロホンユニットが外部遮音壁で覆われているため、外部からの雑音は遮断されている。したがって、接触型マイクロホン１２で検出される音にのみ非可聴音が含まれる。
【００４６】
次に、補聴処理制御部１４は、非可聴音に基づいて、補聴信号処理部１５が行う補聴処理を制御するための制御情報を生成する。そして、補聴処理制御部１４は、生成した制御情報を補聴信号処理部１５へ送信する（ステップＳ１０３）。
【００４７】
具体的には、補聴処理制御部１４は、接触型マイクロホン１２によって生成された第２入力信号を用いて非可聴音を検出し、検出した非可聴音に基づいて制御情報を生成する。例えば、補聴処理制御部１４は、プログラムモードの名称をユーザがつぶやいたときの声を非可聴音として検出した場合、検出した非可聴音に含まれる言語が示すプログラムモードへ変更することを指示する制御情報を生成する。また、例えば、補聴処理制御部１４は、ユーザが歯をカチカチと２度合わせる音を非可聴音として検出した場合、出力信号の生成の中断を指示する制御情報を生成する。
【００４８】
また、例えば、補聴処理制御部１４は、頭髪又は皮膚と補聴器１０との摩擦音を頻繁に検出した場合、指向性機能を無効にする制御情報を補聴信号処理部１５へ送信する。このように頭髪又は皮膚と補聴器１０との摩擦音が頻繁に検出されるときは、ユーザの頭部が頻繁に動いていることを意味する。つまり、ユーザが周囲の音を探すために無意識で頭部を頻繁に動かしている可能性が高い。このような場合に、補聴処理制御部１４が指向性機能を無効にする制御情報を生成することで、ユーザの置かれた状況やユーザの心理に合う「聞こえ」を提供することができる。
【００４９】
次に、補聴信号処理部１５は、補聴処理制御部１４から受信した制御情報にしたがって、気導マイクロホン１１から入力された第１入力信号から出力信号を生成する。そして、補聴信号処理部１５は、生成した出力信号をレシーバ１６へ出力する（ステップＳ１０４）。例えば、補聴信号処理部１５は、ボリュームを下げる指示を示す制御情報を受信した場合、レシーバ１６から出力される音の音圧レベルが所定値下がるように、入力信号を増幅する際の増幅率を小さくする。
【００５０】
最後に、レシーバ１６は、出力信号を音として出力する（ステップＳ１０５）。
以上のように、本実施の形態に係る補聴器１０は、ユーザの周囲にいる他人が聞き取ることが難しい非可聴音に基づいて補聴処理を制御することができるので、ユーザは心理的な抵抗もなく自らの意思を補聴器に伝達することができる。さらに補聴器１０は、音により補聴処理を制御することで、ユーザが意思を補聴器に伝達する際に、補聴器リモコンをポケットから取り出す、あるいはスイッチの位置を確認するなどの必要がないので、ユーザの身体的な負担を軽減できる。
【００５１】
また、補聴器１０は、接触型マイクロホン１２を備えることにより、装用者の体を介して伝わる音から非可聴音を検出することができるので、周囲の雑音の大きさに関わりなく非可聴音を検出することが可能となる。
【００５２】
ところで、非可聴音には、人間が無意識的に発する声であり、主に他人に聞かれたくない場合に発する声であるつぶやき声などが含まれる。他人に発信する目的ではないのに思わず声に出してしまう、といった場合に生じることが多いつぶやき声には、ユーザの感情が強く反映されている場合が多い。したがって、ユーザが意図的に発する音に加えて、ユーザが無意識に発する音が多く含まれる非可聴音を用いて補聴処理を制御することにより、補聴器１０は、ユーザの感情あるいは意思を補聴処理に反映することができる。つまり、補聴器１０は、非可聴音を検出することによってユーザの感情あるいは意思を検出することが可能となるので、ユーザが求める「聞こえ」を実現することが可能となる。
【００５３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、以下に説明する。
【００５４】
図４は、本発明の実施の形態２に係る補聴器２０の機能構成を示すブロック図である。図４において、図２に示す実施の形態１の補聴器１０と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５５】
図４に示すように、補聴処理制御部２１は、相関算出部２２と、ノイズ抑圧部２３と、意図認識部２４と、意図情報記憶部２５と、環境認識部２６と、音声認識部２７と、制御情報生成部２８と、制御情報記憶部２９とを備える。
【００５６】
相関算出部２２は、気導マイクロホン１１から出力された第１入力信号と接触型マイクロホン１２から出力された第２入力信号との相関値を算出する。具体的には、相関算出部２２は、第１入力信号のパワーが第１閾値を超えるか否かと、第２入力信号のパワーが第２閾値を超えるか否かとを、時間区間ごとに判定する。そして、相関算出部２２は、第１入力信号のパワーが第１閾値を超えない、かつ、第２入力信号のパワーが第２閾値を超えると判定された時間区間が多いほど値が小さくなるように相関値を算出する。
【００５７】
ノイズ抑圧部２３は、第２入力信号から第１入力信号を減算する。すなわち、ノイズ抑圧部２３は、第２入力信号から第１入力信号を減算することにより、第２入力信号に混入した空気を介して伝わった音の成分を除去する。なお、異なる種類のマイクロホンから入力される第１入力信号と第２入力信号の伝達特性には差があるため、この減算は、その差に基づいてどちらか一方又は両方の信号に適切なゲインをかけてから行うとよい。
【００５８】
意図認識部２４は、相関算出部２２によって算出された相関値が閾値より小さい場合、第２入力信号を用いて非可聴音を検出する。そして、意図認識部２４は、検出された非可聴音が示す特徴から装用者の意図を推定する。具体的には、意図認識部２４は、例えば、第２入力信号に対してケプストラム分析などを行うことにより、第２入力信号に言語情報が含まれているか否かを判定する。ここで、意図認識部２４は、言語情報が含まれていると判定した場合、ユーザが発した言語を認識し、認識した言語を非可聴音として検出する。一方、言語情報が含まれていないと判定した場合、意図認識部２４は、特定の周波数帯域のスペクトルを分析することにより、歯をカチカチとさせる音などを非可聴音として検出する。そして、意図認識部２４は、意図情報記憶部２５に記憶された意図情報テーブル２５ａを参照することにより、検出した非可聴音の特徴（言語、音の種類など）に対応する意図情報を取得する。
【００５９】
意図情報記憶部２５は、非可聴音の特徴を示す非可聴音情報とユーザの意図を示す意図情報との対応関係を記憶している。具体的には、意図情報記憶部２５には、例えば、意図情報テーブル２５ａが記憶されている。意図情報テーブル２５ａの詳細は、図５を用いて後述する。
【００６０】
環境認識部２６は、第１入力信号における騒音の大きさを判定する。具体的には、環境認識部２６は、第１入力信号のパワースペクトルを全帯域について加算した総パワーを算出する。そして、環境認識部２６は、算出した総パワーが閾値を超えるか否かを判定することにより、騒音の大小を判定する。なお、環境認識部２６は、平滑化フィルタを用いて第１入力信号に含まれるノイズ成分を除去した後に、総パワーを算出してもよい。また、環境認識部２６は、複数の閾値を用いて、騒音の大きさを「大」、「中」及び「小」などの複数段階のレベルで判定してもよい。
【００６１】
音声認識部２７は、第１入力信号における言語情報の有無を判定する。具体的には、音声認識部２７は、例えば、第１入力信号に対してケプストラム分析を行うことにより、気導マイクロホン１１が検出した音の中に人の会話が含まれているか否かを判定する。
【００６２】
制御情報生成部２８は、意図認識部２４によって推定されたユーザの意図と、環境認識部２６によって判定された騒音の大きさと、音声認識部２７によって判定された言語情報の有無とに応じて制御情報を生成する。具体的には、制御情報生成部２８は、制御情報記憶部２９に記憶された制御情報テーブル２９ａを参照し、意図認識部２４によって推定されたユーザの意図と、環境認識部２６によって判定された騒音の大きさと、音声認識部２７によって判定された言語情報の有無とに対応する制御情報を取得する。
【００６３】
制御情報記憶部２９は、ユーザの意図を示す意図情報、騒音の大きさを示す騒音情報、及び言語情報の有無を示す音声情報と、制御情報との対応関係を記憶している。具体的には、制御情報記憶部２９には、例えば、制御情報テーブル２９ａが記憶されている。制御情報テーブル２９ａの詳細は、図６を用いて後述する。
【００６４】
図５は、意図情報テーブル２５ａの一例を示す図である。図５に示すように、意図情報テーブル２５ａには、非可聴音情報と意図情報とが格納される。
【００６５】
非可聴音情報は、非可聴音の特徴を示す情報である。意図情報は、ユーザの意図を示す情報である。図５に示す意図情報テーブル２５ａは、例えば、非可聴音が「うるさいなぁ」あるいは「小さく」という言語である場合、ユーザの意図は、「騒音が大きすぎる」であることを示す。また、意図情報テーブル２５ａは、非可聴音が歯をカチカチと合わせた音である場合、ユーザの意図は、「すべての機能を無効にしたい」であることを示す。
【００６６】
図６は、制御情報テーブル２９ａの一例を示す図である。図６に示すように、制御情報テーブル２９ａには、意図情報、騒音情報、音声情報及び制御情報が格納される。
【００６７】
意図情報は、図５に示した意図情報と同様であり、ユーザの意図を示す情報である。騒音情報は、周囲の騒音の大きさを示す情報である。音声情報は、言語情報の有無を示す情報である。制御情報は、補聴処理を制御するための情報である。図６に示す制御情報テーブル２９ａは、例えば、ユーザの意図が「会話を聞き取れない」であり、かつ周囲の騒音の大きさが「大」であり、かつ周囲の音声が「有り」である場合、補聴処理を制御するための情報が「雑音抑圧機能の最大化」であることを示す。
【００６８】
以上のように構成された本実施の形態に係る補聴器２０の各種動作について説明する。
図７は、本発明の実施の形態２に係る補聴器２０の動作を示すフローチャートである。図７において、図３と同じ処理については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６９】
ステップＳ１０２の処理に続いて、相関算出部２２は、気導マイクロホン１１から出力された第１入力信号と接触型マイクロホン１２から出力された第２入力信号との相関値を算出する（ステップＳ２０１）。
【００７０】
具体的には、相関算出部２２は、第１入力信号の総パワーを時間区間ごとに算出し、算出した各総パワーが第１閾値を超えるか否かを判定する。さらに、相関算出部２２は、第２入力信号の総パワーを時間区間ごとに算出し、算出した各総パワーが第２閾値を超えるか否かを判定する。ここで、相関算出部２２は、第１入力信号の総パワーが第１閾値を超えない、かつ第２入力信号の総パワーが第２閾値を超える場合、当該時間区間の個別相関値を「０」と算出し、その他の場合、当該時間区間の個別相関値を「１」と算出する。相関算出部２２は、このように算出された個別相関値を加算した値を、時間区間の数で除した値を相関値として算出する。
【００７１】
次に、ノイズ抑圧部２３は、第２入力信号から第１入力信号を減算する（ステップＳ２０２）。続いて、意図認識部２４は、相関値が予め定められた閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、相関値が閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、ステップＳ１０４の処理を実行する。
【００７２】
一方、相関値が閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、意図認識部２４は、ステップＳ２０２において減算された後の第２入力信号を用いてユーザの意図を推定する（ステップＳ２０４）。具体的には、意図認識部２４は、例えば、接触型マイクロホン１２が検出した音に含まれる言語情報を検出することにより、非可聴音であるつぶやき声が示す言語を認識する。そして、意図認識部２４は、意図情報テーブル２５ａを参照することにより、認識した言語に対応する意図情報を取得する。例えば、認識した言語が「聞こえない」である場合、意図認識部２４は、図５に示す意図情報テーブルを参照することにより、ユーザの意図として「会話が聞き取れない」を推定する。
【００７３】
次に、環境認識部２６は、第１入力信号における騒音の大きさを判定する（ステップＳ２０５）。具体的には、環境認識部２６は、第１入力信号の総パワーが予め定められた閾値を超えるか否かを判定することにより、騒音の大きさを判定する。例えば、環境認識部２６は、第１入力信号の総パワーが予め定められた閾値を超えると判定した場合、騒音が「大」であると判定する。
【００７４】
続いて、音声認識部２７は、第１入力信号における言語情報の有無を判定する（ステップＳ２０６）。具体的には、音声認識部２７は、第１入力信号に対してケプストラム分析を行うことにより、第１入力信号に言語情報が含まれるか否かを判定する。
【００７５】
次に、制御情報生成部２８は、制御情報テーブル２９ａを参照することにより、ユーザの意図、騒音の大きさ、及び言語情報の有無に対応する制御情報を生成する（ステップＳ２０７）。例えば、ユーザの意図が「会話が聞き取れない」であり、かつ騒音の大きさが「大」であり、かつ言語情報が「有り」である場合、制御情報生成部２８は、図６に示す制御情報テーブル２９ａを参照し、「雑音抑圧機能の最大化」を制御情報として生成する。
【００７６】
以上のように、本実施の形態に係る補聴器２０は、気導マイクロホン１１が検出した音と、接触型マイクロホン１２が検出した音との両方を用いて非可聴音を検出する。気導マイクロホン１１は、ユーザ以外の者が発した声又はユーザの周囲の環境音などに加えて、ユーザが発する通常の大きさの声である通常音声及び小声を検出するが、つぶやき声などの非可聴音はパワーが小さいため検出することができない。一方、接触型マイクロホン１２は、体表を振動として伝わる、通常音声から非可聴音までのユーザが発したすべての声を検出する。したがって、第１入力信号と第２入力信号との相関値が大きい場合は、ユーザが通常音声などの非可聴音ではない音声を発している可能性が高い。一方、相関値が小さい場合は、接触型マイクロホン１２のみに検出される非可聴音をユーザが発している可能性が高い。そこで、補聴器２０は、相関値が小さい場合のみ、接触型マイクロホン１２から出力された第２入力信号を分析することにより、ユーザが発した非可聴音のみに基づいて補聴処理の制御を行うことができる。つまり、本実施の形態に係る補聴器２０は、第１入力信号と第２入力信号との相関値が小さい場合にのみ非可聴音を検出するので、他人にも聞こえる音を非可聴音として検出する可能性を低減することが可能となる。
【００７７】
また、補聴器２０は、第２入力信号から第１入力信号を減算処理することにより、第２入力信号に混入した雑音を除去することが可能となる。一般的に、接触型マイクロホン１２において、空気を介して伝わる音が雑音として混入することを防ぐために、振動センサは外部遮音壁で覆われることが多い。しかし、補聴器は非常に小さな機器であることから、マイクロホンの小型化を実現するために、外部遮音壁は小さいことが望ましい。ただし、外部遮音壁が小さい場合、雑音が混入する可能性が高まる。ここで、補聴器がノイズ抑圧部２３を備える場合、ノイズ抑圧部２３が、第２入力信号から第１入力信号を減算することにより、第２入力信号に含まれる雑音成分を除去することができる。したがって、補聴器がノイズ抑圧部２３を備える場合、接触型マイクロホン１２の外部遮音壁を小さくすることが可能となる。すなわち、本実施の形態に係る補聴器２０は、ノイズ抑圧部２３を備えることにより接触型マイクロホンを小型化することができるので、補聴器本体の小型化を実現することができる。
【００７８】
以上、本発明に係る補聴器について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、又は異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００７９】
例えば、実施の形態２において、ノイズ抑圧部２３は、単に、第１入力信号と第２入力信号との減算処理を行うだけであったが、第１入力信号又は第２入力信号に対して伝達関数補正などの信号処理を施した後に減算処理を行ってもよい。
【００８０】
また、実施の形態２において、相関算出部２２は、第１入力信号及び第２入力信号の総パワーを用いて相関値を算出していたが、特定の周波数帯域のパワーを用いて相関値を算出してもよい。さらに、相関算出部２２は、周波数帯域ごとのパワーを用いて相関値を算出してもよい。また、相関算出部２２は、第１入力信号又は第２入力信号に対して伝達関数補正などの信号処理を施した後に相関値を算出してもよい。また、相関算出部２２は、適応フィルタを利用し、適応フィルタ係数やエラー信号の収束・発散度合いを閾値等に基づいて判定してもよいし、統計的に用いられる相関係数を算出し、その相関係数を閾値判別してもよい。
【００８１】
また、実施の形態２において、意図認識部２４は、相関値が予め定められた閾値より小さい場合にユーザの意図を推定したが、第１入力信号又は第２入力信号が示す特徴に応じて閾値を変動させてもよい。例えば、意図認識部２４は、第１入力信号から騒音の大きさを検出し、検出した騒音の大きさが大きいほど閾値が大きくなるように、閾値を決定してもよい。これにより、ロンバード効果と呼ばれる発話歪みが発生し、無意識的にユーザの発声音量が増加する高騒音下であっても、非可聴音を正確に検出することが可能となる。
【００８２】
また、上記実施の形態において、補聴器は、非可聴音に基づいて補聴処理を制御したが、従来用いられる補聴器リモコンを併用してもよい。非可聴音と補聴器リモコンから出力される制御信号とを併用して補聴器の制御を行う場合、補聴処理制御部と補聴器リモコンとのそれぞれに、非可聴音モードとリモコンモードとを切り替えるための機能を備えることが好ましい。ここで、非可聴音モードとは、非可聴音に基づいて補聴処理を制御するモードである。一方、リモコンモードとは、補聴器リモコンから出力される制御信号に基づいて補聴処理を制御するモードである。例えば、非可聴音モードである場合、騒音が大きい又は小さいなどの周囲の環境に関わらず、ユーザが『切り替え』と非可聴な声でつぶやいたとき、補聴処理制御部は、非可聴音を検出し、リモコンモードへ切り替える。逆に、リモコンモードである場合、ユーザが補聴器リモコンに設けられた「操作切り替えスイッチ」を押下したとき、補聴処理制御部は、補聴器リモコンから出力される制御信号にしたがって、非可聴音モードに切り替える。なお、非可聴音モードでは、補聴処理制御部は、補聴器リモコンから出力される制御信号を受け付けない。一方、リモコンモードでは、補聴処理制御部は、非可聴音を検出しない。
【００８３】
また、上記の補聴器を構成する構成要素の一部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。例えば、図２に示すように、補聴処理制御部１４及び補聴信号処理部１５は、１個のシステムＬＳＩ３０から構成されてもよい。また、例えば、図４に示すように、補聴処理制御部２１及び補聴信号処理部１５は、１個のシステムＬＳＩ３１から構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、ユーザの意思に応じて補聴処理を制御することができる補聴器として、特に、環境に応じて補聴処理を変更することによってユーザへよりよい「聞こえ」を提供することができる環境適応型補聴器に有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１０、２０、１００ 補聴器
１１、１１１ 気導マイクロホン
１２ 接触型マイクロホン
１４、２１、１１４ 補聴処理制御部
１５、１１５ 補聴信号処理部
１６、１１６ レシーバ
１９ 筐体
２２ 相関算出部
２３ ノイズ抑圧部
２４ 意図認識部
２５ 意図情報記憶部
２５ａ 意図情報テーブル
２６ 環境認識部
２７ 音声認識部
２８ 制御情報生成部
２９ 制御情報記憶部
２９ａ 制御情報テーブル
３０、３１ システムＬＳＩ
２００ 補聴器リモコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の補聴器には指向性制御、雑音抑圧、ボリューム自動調節など、多くの機能が搭載されている。例えば、補聴器は、補聴器自体が周囲の雑音状況などの装用者（以下、ユーザと称する。）の周囲の環境を判断し、判断した環境に応じて信号処理（以下、補聴処理という。）を制御する。このように、補聴器が周囲の環境に応じて自動的に補聴処理を制御することにより、補聴器は、ユーザによりよい「聞こえ」を提供することが可能となる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかし、ユーザの聞きたい音は周囲の環境によって一意に決まるものではない。ユーザの聞きたい音は、個々のユーザが置かれた状況あるいはユーザの心理によって変化する。そのため、補聴器が周囲の環境を自動的に判断し、判断した環境に応じて補聴処理を制御する上記の方法では、すべてのユーザにとって必ずしも最適な「聞こえ」が提供されているとは限らない。したがって、補聴器が出力する音とユーザが聞きたい音との間に相違がある場合、何らかの形でユーザの意思を補聴器へ伝えることが求められる。
【０００４】
そこで、従来、補聴器は、一般的に、本体又は付属リモコンに、ユーザ自身の意思を補聴器に伝えるためのスイッチ等を有する。図８は、従来の補聴器１００の機能構成を示すブロック図である。補聴信号処理部１１５は、気導マイクロホン１１１によって生成された入力信号から出力信号を生成する。そして、レシーバ１１６は、補聴信号処理部１１５によって生成された出力信号を音として出力する。補聴処理制御部１１４は、入力信号に基づいて周囲の環境を判断し、判断した環境に応じて補聴信号処理部１１５が行う信号処理を制御するための制御情報を出力する。また、ユーザは、補聴器リモコン２００又は補聴器１００の本体に設けられたスイッチ等を用いて、補聴処理制御部１１４へ制御信号を入力することができる。
【０００５】
その他、ユーザ自身が補聴器を調整する方法として、テスト音響データを予め補聴器の遠隔装置に記憶しておき、記憶されたテスト音響データを再生可能な仕組みを補聴器に設けることで、ユーザ自身による補聴器の調整を支援する例がある（例えば、特許文献２を参照）。
【０００６】
また、補聴器以外の分野において、手動操作を行わない入力インターフェースの１つとして、音声を用いた入力インターフェースが提案されている。音声を用いた入力インターフェースは、ユーザが手を使わずに気軽に利用することができるので、コンピュータ、カーナビ又は携帯電話などの様々な機器に適用されている。なお、音声を用いた入力インターフェースが実際に搭載された補聴器は、まだ実用化されていない。しかし、補聴器は、ユーザが扱うことの難しい小さな機器であるため、音声を用いた入力インターフェースは、スイッチ等による手入力インターフェースの代替手段として有用であると考えられる。
【０００７】
また、一般的に、マイクロホンには、空気の振動を検出することによって音を検出する気導マイクロホン、及び骨又は皮膚などのユーザの体の振動を検出することによって音を検出する接触型マイクロホンなどがある。接触型マイクロホンには、ユーザの骨の振動を検出する骨伝導マイクロホン、及びユーザの皮膚の振動を検出する肉伝導マイクロホンなどがある。接触型マイクロホンは、音の振動を検出する振動板を、外部遮音壁（ケース）で覆う構造を有するのが一般的である（例えば、特許文献３、４及び５を参照）。また、接触型マイクロホンは、雑音が混入しにくく、通常の気導マイクロホンに比べて小さな発声を検出することができることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８６５６００号公報
【特許文献２】特開２００７−０２８６０９号公報
【特許文献３】特許第３７６０１７３号公報
【特許文献４】特開２００７−１０１３０５号公報
【特許文献５】特開２００７−２５９００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、一般的に、ユーザは、自分の聞きたい音を得るために、補聴器本体又は遠隔リモコンに設けられたスイッチ等を用いて補聴器を制御する。
【００１０】
しかしながら、ユーザがスイッチ等を用いて、補聴器が有するプログラム又はボリュームを切り替えるだけでは、その場その場に応じたユーザの細かな要望を補聴器に反映させることが難しい。例えば、補聴器本体のスイッチで調整を行う補聴器で、ユーザが補聴処理を切り替えたいと思った場合、ユーザは、手探りで、又は鏡などを用いて、スイッチの位置を確認しなければならない。付属リモコンで調整を行う補聴器で補聴処理を切り替える場合には、付属リモコンを常に携帯し、ポケットなどから取り出して操作する必要がある。したがって、従来のような構成では、ユーザは、スムーズに補聴処理の切り替えを行うことが難しい。
【００１１】
また、補聴器が周囲の環境を自動的に判断することにより、環境に応じた「聞こえ」をユーザに提供する場合には、補聴器の誤認識によってユーザが不快な思いをする場合がある。
【００１２】
また、ユーザが補聴器の制御を行うために声を出した場合、周囲に聞こえてしまうので、ユーザの心理的抵抗が大きいという課題がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、ユーザ個人の意思を身体的及び心理的に負担の少ない方法で補聴器に伝達し、伝達した意思に応じて補聴処理を適切に制御することによって、ユーザの求める「聞こえ」を実現する補聴器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る補聴器は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器であって、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、前記入力信号から出力信号を生成する補聴信号処理部と、前記補聴信号処理部によって生成された出力信号を音として出力する出力部と、前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、前記補聴信号処理部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する。
【００１５】
これにより、ユーザの周囲にいる他人が聞き取ることが難しい非可聴音に基づいて補聴処理を制御することができるので、ユーザは心理的な抵抗もなく意思を補聴器に伝達することができる。さらに、音により補聴処理を制御することができるので、ユーザが意思を補聴器に伝達する際に、補聴器リモコンをポケットから取り出す、あるいはスイッチの位置を確認する必要がない。つまり、ユーザの身体的な負担を軽減することが可能となる。
【００１６】
また、前記マイクロホンは、空気を介して伝わる音を第１入力信号に変換する第１マイクロホンと、前記装用者の体を介して伝わる音を第２入力信号に変換する第２マイクロホンとを含み、前記補聴信号処理部は、前記第１入力信号から出力信号を生成し、前記補聴処理制御部は、前記第２入力信号を用いて非可聴音を検出し、検出した非可聴音に基づいて前記制御情報を生成することが好ましい。
【００１７】
これにより、装用者の体を介して伝わる音から非可聴音を検出することができるので、周囲の雑音の大きさに関わりなく非可聴音を検出することが可能となる。
【００１８】
また、前記補聴処理制御部は、前記第１入力信号と前記第２入力信号との相関値を算出する相関算出部を備え、前記相関算出部によって算出された相関値が閾値より小さい場合、前記第２入力信号を用いて前記非可聴音を検出することが好ましい。
【００１９】
これにより、第１マイクロホンに検出された音と第２マイクロホンに検出された音との相関が低い場合に非可聴音を検出することができるので、非可聴音ではない音を非可聴音として検出する可能性を低減することが可能となる。
【００２０】
また、前記相関算出部は、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えるか否かと、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えるか否かとを、時間区間ごとに判定し、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えない、かつ、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えると判定された時間区間が多いほど値が小さくなるように前記相関値を算出することが好ましい。
【００２１】
これにより、第１マイクロホンに検出された音が小さく、第２マイクロホンに検出された音が大きい場合に、第２入力信号を用いて非可聴音を検出することができるので、非可聴音ではない音を非可聴音として検出する可能性を低減することが可能となる。
【００２２】
また、前記補聴処理制御部は、第２入力信号から第１入力信号を減算するノイズ抑圧部を備え、前記ノイズ抑圧部によって減算された後の第２入力信号を用いて、前記非可聴音を検出することが好ましい。
【００２３】
これにより、第２マイクロホンが検出する音の中に空気を介して伝わる音が雑音として混入していた場合であってもその雑音を除去することができるので、より高精度に非可聴音を検出することが可能となる。また、雑音の混入を抑制するために第２マイクロホンが備える遮音壁などの部材を小型化することができるので、補聴器本体の小型化も可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る集積回路は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる集積回路であって、前記補聴器は、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、出力信号を音として出力する出力部とを備え、前記集積回路は、前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理部と、前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、前記補聴処理制御部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する。
【００２５】
また、本発明に係る補聴処理方法は、装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる補聴処理方法であって、前記補聴器は、音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、出力信号を音として出力する出力部とを備え、前記補聴処理方法は、前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御ステップとを含み、前記補聴信号処理ステップでは、前記補聴処理制御ステップにおいて制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する。
【００２６】
なお、本発明は、このような補聴処理方法として実現することができるだけでなく、補聴処理方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体又はインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのはいうまでもない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る補聴器は、ユーザの周囲にいる他人が聞き取ることが難しい非可聴音に基づいて補聴処理を制御するため、ユーザは心理的な抵抗もなく意思を補聴器に伝達することができる。さらに、本発明に係る補聴器は、音により補聴処理を制御するため、ユーザが意思を補聴器に伝達する際に、補聴器リモコンをポケットから取り出す、あるいはスイッチの位置を確認する必要がない。つまり、本発明に係る補聴器は、ユーザの身体的な負担を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る補聴器の一例を示す外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る補聴器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る補聴器の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る補聴器の機能構成を示すブロック図である。
【図５】意図情報テーブルの一例を示す図である。
【図６】制御情報テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る補聴器の動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の補聴器の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について、以下に説明する。
【００３１】
本実施の形態に係る補聴器１０は、本体又は補聴器リモコンに備えられたスイッチからの入力信号にしたがって補聴処理を制御するのではなく、非可聴音に基づいて信号処理を制御する点に特徴を有する。また、本実施の形態に係る補聴器１０は、ユーザの体を介して伝わる音を示す第２入力信号を用いて非可聴音を検出する点にも特徴を有する。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る補聴器１０の一例を示す外観図である。図１に示すように、本実施の形態では、一例として、耳掛け型の補聴器１０について説明する。補聴器１０は、気導マイクロホン１１と、接触型マイクロホン１２と、レシーバ１６と、筐体１９とから構成される。
【００３３】
気導マイクロホン１１は、空気中を伝わる振動を検出することにより、音を電気信号に変換する。なお、図１では、補聴器１０は、気導マイクロホン１１を２つ備えているが、本発明に係る補聴器は、１つあるいは３つ以上の気導マイクロホンを備えてもよい。
【００３４】
接触型マイクロホン１２は、ユーザの体内又は体表を伝わる振動を検出することにより、音を電気信号に変換する。したがって、ユーザの皮膚と接触型マイクロホン１２とが隙間なく密着するように、ユーザは補聴器１０を装着する必要がある。そこで、接触型マイクロホン１２とユーザの皮膚との接触面、又は筐体１９とユーザの皮膚との接触面には、粘着性を有する素材が用いられることが望ましい。この構成により、補聴器１０は、従来のように耳に掛けることによって固定されるだけではなく、皮膚と粘着性のある素材との接着によって固定される。つまり、ユーザは、従来よりも自由な位置に補聴器１０を装着することが可能となる。
【００３５】
なお、本発明に係る補聴器は、必ずしも接触面に粘着性のある素材を用いる必要はない。例えば、ユーザが補聴器を装着するときに皮膚と接触型マイクロホン１２との間に空気の層が生じなければ、小型の専用器具などを用いて補聴器をユーザに固定しても構わない。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る補聴器１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、補聴器１０は、気導マイクロホン１１と、接触型マイクロホン１２と、補聴処理制御部１４と、補聴信号処理部１５と、レシーバ１６とを備える。
【００３７】
気導マイクロホン１１は、第１マイクロホンの一例であり、空気を介して伝わる音を第１入力信号に変換する。
【００３８】
接触型マイクロホン１２は、第２マイクロホンの一例であり、ユーザの体を介して伝わる音を第２入力信号に変換する。接触型マイクロホン１２は、例えば、ユーザの骨の振動を検出する骨伝導マイクロホン、あるいはユーザの皮膚の振動を検出する肉伝導マイクロホンである。
【００３９】
補聴処理制御部１４は、ユーザが発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音を、第２入力信号を用いて検出し、検出した非可聴音に基づいて信号処理を制御するための制御情報を生成する。ここで、外部とは、ユーザの周囲にいるユーザ以外の者を意味する。したがって、非可聴音とは、ユーザが発した小さな音であって、ユーザの周囲にいる者が聞き取ることが難しい音を意味する。具体的には、非可聴音は、例えば、ユーザが意識的若しくは無意識に発するつぶやき声、ユーザが口腔内で意識的に発した音（歯をカチカチとさせる音、舌打ちなど）、又はユーザの頭髪若しくは皮膚と、補聴器との摩擦音などである。
【００４０】
具体的には、補聴処理制御部１４は、例えば、第２入力信号に対してケプストラム分析などを行うことにより、第２入力信号に言語情報が含まれているか否かを判定する。ここで、補聴処理制御部１４は、言語情報が含まれていると判定した場合、ユーザが発した言語を認識し、認識した言語に応じた制御情報を生成する。一方、言語情報が含まれていないと判定した場合、補聴処理制御部１４は、特定の周波数帯域のスペクトルを分析することにより、歯をカチカチとさせる音などの非可聴音を検出し、検出した音に応じた制御情報を生成する。なお、言語情報の有無を判定する処理と、舌打ちや歯を合わせる音などの特徴音を検出する処理は、どちらが先に行われてもよいし、同時並行で行われてもよい。また、補聴処理のプログラムモードに応じて、処理の順序や、どちらかの処理だけを行うかなどを決定させる構成であってもよい。
【００４１】
補聴信号処理部１５は、第１入力信号から出力信号を生成する。また、補聴処理制御部１４によって制御情報が生成された場合は、補聴信号処理部１５は、生成された制御情報にしたがって、第１入力信号から出力信号を生成する。具体的には、補聴信号処理部１５は、指向性機能又は雑音抑圧機能などによって実現される信号処理を第１入力信号に施すとともに、所定の音圧レベルで音が出力されるように第１入力信号を増幅する。ここで指向性機能とは、複数の気導マイクロホン１１のそれぞれから出力される第１入力信号に生じる時間差が音の伝わる方向によって異なることを利用して、特定の方向から伝わる音の感度を高める機能である。また、雑音抑圧機能とは、第１入力信号に含まれる特定のパターンの信号を雑音としてカットし、出力信号のＳＮ比を向上させる機能である。
【００４２】
レシーバ１６は、出力部の一例であり、出力信号を音として出力する。具体的には、レシーバ１６は、例えば、イヤホンであり、ユーザの耳へ音を出力する。また、例えば、レシーバ１６は、ユーザの体を振動させることによって音をユーザへ出力する骨伝導スピーカーであってもよい。
【００４３】
次に、以上のように構成された本実施の形態に係る補聴器１０の各種動作について説明する。
【００４４】
図３は、本発明の実施の形態１に係る補聴器１０の動作を示すフローチャートである。
まず、気導マイクロホン１１は、ユーザ以外の者が発する声又はユーザの周囲にある音である環境音（静かな室内音、屋外の騒音など）などを含む、空気中を伝わる音を、第１入力信号に変換する（ステップＳ１０１）。
【００４５】
また、接触型マイクロホン１２は、非可聴音などを含む、ユーザの体内又は体表を伝わる音を、第２入力信号に変換する（ステップＳ１０２）。この非可聴音は、ユーザ以外の者が聞き取ることが難しいほど小さな音であるため、気導マイクロホン１１には非常に検出されにくい音である。また、接触型マイクロホン１２では、音を検出するマイクロホンユニットが外部遮音壁で覆われているため、外部からの雑音は遮断されている。したがって、接触型マイクロホン１２で検出される音にのみ非可聴音が含まれる。
【００４６】
次に、補聴処理制御部１４は、非可聴音に基づいて、補聴信号処理部１５が行う補聴処理を制御するための制御情報を生成する。そして、補聴処理制御部１４は、生成した制御情報を補聴信号処理部１５へ送信する（ステップＳ１０３）。
【００４７】
具体的には、補聴処理制御部１４は、接触型マイクロホン１２によって生成された第２入力信号を用いて非可聴音を検出し、検出した非可聴音に基づいて制御情報を生成する。例えば、補聴処理制御部１４は、プログラムモードの名称をユーザがつぶやいたときの声を非可聴音として検出した場合、検出した非可聴音に含まれる言語が示すプログラムモードへ変更することを指示する制御情報を生成する。また、例えば、補聴処理制御部１４は、ユーザが歯をカチカチと２度合わせる音を非可聴音として検出した場合、出力信号の生成の中断を指示する制御情報を生成する。
【００４８】
また、例えば、補聴処理制御部１４は、頭髪又は皮膚と補聴器１０との摩擦音を頻繁に検出した場合、指向性機能を無効にする制御情報を補聴信号処理部１５へ送信する。このように頭髪又は皮膚と補聴器１０との摩擦音が頻繁に検出されるときは、ユーザの頭部が頻繁に動いていることを意味する。つまり、ユーザが周囲の音を探すために無意識で頭部を頻繁に動かしている可能性が高い。このような場合に、補聴処理制御部１４が指向性機能を無効にする制御情報を生成することで、ユーザの置かれた状況やユーザの心理に合う「聞こえ」を提供することができる。
【００４９】
次に、補聴信号処理部１５は、補聴処理制御部１４から受信した制御情報にしたがって、気導マイクロホン１１から入力された第１入力信号から出力信号を生成する。そして、補聴信号処理部１５は、生成した出力信号をレシーバ１６へ出力する（ステップＳ１０４）。例えば、補聴信号処理部１５は、ボリュームを下げる指示を示す制御情報を受信した場合、レシーバ１６から出力される音の音圧レベルが所定値下がるように、入力信号を増幅する際の増幅率を小さくする。
【００５０】
最後に、レシーバ１６は、出力信号を音として出力する（ステップＳ１０５）。
以上のように、本実施の形態に係る補聴器１０は、ユーザの周囲にいる他人が聞き取ることが難しい非可聴音に基づいて補聴処理を制御することができるので、ユーザは心理的な抵抗もなく自らの意思を補聴器に伝達することができる。さらに補聴器１０は、音により補聴処理を制御することで、ユーザが意思を補聴器に伝達する際に、補聴器リモコンをポケットから取り出す、あるいはスイッチの位置を確認するなどの必要がないので、ユーザの身体的な負担を軽減できる。
【００５１】
また、補聴器１０は、接触型マイクロホン１２を備えることにより、装用者の体を介して伝わる音から非可聴音を検出することができるので、周囲の雑音の大きさに関わりなく非可聴音を検出することが可能となる。
【００５２】
ところで、非可聴音には、人間が無意識的に発する声であり、主に他人に聞かれたくない場合に発する声であるつぶやき声などが含まれる。他人に発信する目的ではないのに思わず声に出してしまう、といった場合に生じることが多いつぶやき声には、ユーザの感情が強く反映されている場合が多い。したがって、ユーザが意図的に発する音に加えて、ユーザが無意識に発する音が多く含まれる非可聴音を用いて補聴処理を制御することにより、補聴器１０は、ユーザの感情あるいは意思を補聴処理に反映することができる。つまり、補聴器１０は、非可聴音を検出することによってユーザの感情あるいは意思を検出することが可能となるので、ユーザが求める「聞こえ」を実現することが可能となる。
【００５３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、以下に説明する。
【００５４】
図４は、本発明の実施の形態２に係る補聴器２０の機能構成を示すブロック図である。図４において、図２に示す実施の形態１の補聴器１０と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５５】
図４に示すように、補聴処理制御部２１は、相関算出部２２と、ノイズ抑圧部２３と、意図認識部２４と、意図情報記憶部２５と、環境認識部２６と、音声認識部２７と、制御情報生成部２８と、制御情報記憶部２９とを備える。
【００５６】
相関算出部２２は、気導マイクロホン１１から出力された第１入力信号と接触型マイクロホン１２から出力された第２入力信号との相関値を算出する。具体的には、相関算出部２２は、第１入力信号のパワーが第１閾値を超えるか否かと、第２入力信号のパワーが第２閾値を超えるか否かとを、時間区間ごとに判定する。そして、相関算出部２２は、第１入力信号のパワーが第１閾値を超えない、かつ、第２入力信号のパワーが第２閾値を超えると判定された時間区間が多いほど値が小さくなるように相関値を算出する。
【００５７】
ノイズ抑圧部２３は、第２入力信号から第１入力信号を減算する。すなわち、ノイズ抑圧部２３は、第２入力信号から第１入力信号を減算することにより、第２入力信号に混入した空気を介して伝わった音の成分を除去する。なお、異なる種類のマイクロホンから入力される第１入力信号と第２入力信号の伝達特性には差があるため、この減算は、その差に基づいてどちらか一方又は両方の信号に適切なゲインをかけてから行うとよい。
【００５８】
意図認識部２４は、相関算出部２２によって算出された相関値が閾値より小さい場合、第２入力信号を用いて非可聴音を検出する。そして、意図認識部２４は、検出された非可聴音が示す特徴から装用者の意図を推定する。具体的には、意図認識部２４は、例えば、第２入力信号に対してケプストラム分析などを行うことにより、第２入力信号に言語情報が含まれているか否かを判定する。ここで、意図認識部２４は、言語情報が含まれていると判定した場合、ユーザが発した言語を認識し、認識した言語を非可聴音として検出する。一方、言語情報が含まれていないと判定した場合、意図認識部２４は、特定の周波数帯域のスペクトルを分析することにより、歯をカチカチとさせる音などを非可聴音として検出する。そして、意図認識部２４は、意図情報記憶部２５に記憶された意図情報テーブル２５ａを参照することにより、検出した非可聴音の特徴（言語、音の種類など）に対応する意図情報を取得する。
【００５９】
意図情報記憶部２５は、非可聴音の特徴を示す非可聴音情報とユーザの意図を示す意図情報との対応関係を記憶している。具体的には、意図情報記憶部２５には、例えば、意図情報テーブル２５ａが記憶されている。意図情報テーブル２５ａの詳細は、図５を用いて後述する。
【００６０】
環境認識部２６は、第１入力信号における騒音の大きさを判定する。具体的には、環境認識部２６は、第１入力信号のパワースペクトルを全帯域について加算した総パワーを算出する。そして、環境認識部２６は、算出した総パワーが閾値を超えるか否かを判定することにより、騒音の大小を判定する。なお、環境認識部２６は、平滑化フィルタを用いて第１入力信号に含まれるノイズ成分を除去した後に、総パワーを算出してもよい。また、環境認識部２６は、複数の閾値を用いて、騒音の大きさを「大」、「中」及び「小」などの複数段階のレベルで判定してもよい。
【００６１】
音声認識部２７は、第１入力信号における言語情報の有無を判定する。具体的には、音声認識部２７は、例えば、第１入力信号に対してケプストラム分析を行うことにより、気導マイクロホン１１が検出した音の中に人の会話が含まれているか否かを判定する。
【００６２】
制御情報生成部２８は、意図認識部２４によって推定されたユーザの意図と、環境認識部２６によって判定された騒音の大きさと、音声認識部２７によって判定された言語情報の有無とに応じて制御情報を生成する。具体的には、制御情報生成部２８は、制御情報記憶部２９に記憶された制御情報テーブル２９ａを参照し、意図認識部２４によって推定されたユーザの意図と、環境認識部２６によって判定された騒音の大きさと、音声認識部２７によって判定された言語情報の有無とに対応する制御情報を取得する。
【００６３】
制御情報記憶部２９は、ユーザの意図を示す意図情報、騒音の大きさを示す騒音情報、及び言語情報の有無を示す音声情報と、制御情報との対応関係を記憶している。具体的には、制御情報記憶部２９には、例えば、制御情報テーブル２９ａが記憶されている。制御情報テーブル２９ａの詳細は、図６を用いて後述する。
【００６４】
図５は、意図情報テーブル２５ａの一例を示す図である。図５に示すように、意図情報テーブル２５ａには、非可聴音情報と意図情報とが格納される。
【００６５】
非可聴音情報は、非可聴音の特徴を示す情報である。意図情報は、ユーザの意図を示す情報である。図５に示す意図情報テーブル２５ａは、例えば、非可聴音が「うるさいなぁ」あるいは「小さく」という言語である場合、ユーザの意図は、「騒音が大きすぎる」であることを示す。また、意図情報テーブル２５ａは、非可聴音が歯をカチカチと合わせた音である場合、ユーザの意図は、「すべての機能を無効にしたい」であることを示す。
【００６６】
図６は、制御情報テーブル２９ａの一例を示す図である。図６に示すように、制御情報テーブル２９ａには、意図情報、騒音情報、音声情報及び制御情報が格納される。
【００６７】
意図情報は、図５に示した意図情報と同様であり、ユーザの意図を示す情報である。騒音情報は、周囲の騒音の大きさを示す情報である。音声情報は、言語情報の有無を示す情報である。制御情報は、補聴処理を制御するための情報である。図６に示す制御情報テーブル２９ａは、例えば、ユーザの意図が「会話を聞き取れない」であり、かつ周囲の騒音の大きさが「大」であり、かつ周囲の音声が「有り」である場合、補聴処理を制御するための情報が「雑音抑圧機能の最大化」であることを示す。
【００６８】
以上のように構成された本実施の形態に係る補聴器２０の各種動作について説明する。
図７は、本発明の実施の形態２に係る補聴器２０の動作を示すフローチャートである。図７において、図３と同じ処理については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６９】
ステップＳ１０２の処理に続いて、相関算出部２２は、気導マイクロホン１１から出力された第１入力信号と接触型マイクロホン１２から出力された第２入力信号との相関値を算出する（ステップＳ２０１）。
【００７０】
具体的には、相関算出部２２は、第１入力信号の総パワーを時間区間ごとに算出し、算出した各総パワーが第１閾値を超えるか否かを判定する。さらに、相関算出部２２は、第２入力信号の総パワーを時間区間ごとに算出し、算出した各総パワーが第２閾値を超えるか否かを判定する。ここで、相関算出部２２は、第１入力信号の総パワーが第１閾値を超えない、かつ第２入力信号の総パワーが第２閾値を超える場合、当該時間区間の個別相関値を「０」と算出し、その他の場合、当該時間区間の個別相関値を「１」と算出する。相関算出部２２は、このように算出された個別相関値を加算した値を、時間区間の数で除した値を相関値として算出する。
【００７１】
次に、ノイズ抑圧部２３は、第２入力信号から第１入力信号を減算する（ステップＳ２０２）。続いて、意図認識部２４は、相関値が予め定められた閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、相関値が閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、ステップＳ１０４の処理を実行する。
【００７２】
一方、相関値が閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、意図認識部２４は、ステップＳ２０２において減算された後の第２入力信号を用いてユーザの意図を推定する（ステップＳ２０４）。具体的には、意図認識部２４は、例えば、接触型マイクロホン１２が検出した音に含まれる言語情報を検出することにより、非可聴音であるつぶやき声が示す言語を認識する。そして、意図認識部２４は、意図情報テーブル２５ａを参照することにより、認識した言語に対応する意図情報を取得する。例えば、認識した言語が「聞こえない」である場合、意図認識部２４は、図５に示す意図情報テーブルを参照することにより、ユーザの意図として「会話が聞き取れない」を推定する。
【００７３】
次に、環境認識部２６は、第１入力信号における騒音の大きさを判定する（ステップＳ２０５）。具体的には、環境認識部２６は、第１入力信号の総パワーが予め定められた閾値を超えるか否かを判定することにより、騒音の大きさを判定する。例えば、環境認識部２６は、第１入力信号の総パワーが予め定められた閾値を超えると判定した場合、騒音が「大」であると判定する。
【００７４】
続いて、音声認識部２７は、第１入力信号における言語情報の有無を判定する（ステップＳ２０６）。具体的には、音声認識部２７は、第１入力信号に対してケプストラム分析を行うことにより、第１入力信号に言語情報が含まれるか否かを判定する。
【００７５】
次に、制御情報生成部２８は、制御情報テーブル２９ａを参照することにより、ユーザの意図、騒音の大きさ、及び言語情報の有無に対応する制御情報を生成する（ステップＳ２０７）。例えば、ユーザの意図が「会話が聞き取れない」であり、かつ騒音の大きさが「大」であり、かつ言語情報が「有り」である場合、制御情報生成部２８は、図６に示す制御情報テーブル２９ａを参照し、「雑音抑圧機能の最大化」を制御情報として生成する。
【００７６】
以上のように、本実施の形態に係る補聴器２０は、気導マイクロホン１１が検出した音と、接触型マイクロホン１２が検出した音との両方を用いて非可聴音を検出する。気導マイクロホン１１は、ユーザ以外の者が発した声又はユーザの周囲の環境音などに加えて、ユーザが発する通常の大きさの声である通常音声及び小声を検出するが、つぶやき声などの非可聴音はパワーが小さいため検出することができない。一方、接触型マイクロホン１２は、体表を振動として伝わる、通常音声から非可聴音までのユーザが発したすべての声を検出する。したがって、第１入力信号と第２入力信号との相関値が大きい場合は、ユーザが通常音声などの非可聴音ではない音声を発している可能性が高い。一方、相関値が小さい場合は、接触型マイクロホン１２のみに検出される非可聴音をユーザが発している可能性が高い。そこで、補聴器２０は、相関値が小さい場合のみ、接触型マイクロホン１２から出力された第２入力信号を分析することにより、ユーザが発した非可聴音のみに基づいて補聴処理の制御を行うことができる。つまり、本実施の形態に係る補聴器２０は、第１入力信号と第２入力信号との相関値が小さい場合にのみ非可聴音を検出するので、他人にも聞こえる音を非可聴音として検出する可能性を低減することが可能となる。
【００７７】
また、補聴器２０は、第２入力信号から第１入力信号を減算処理することにより、第２入力信号に混入した雑音を除去することが可能となる。一般的に、接触型マイクロホン１２において、空気を介して伝わる音が雑音として混入することを防ぐために、振動センサは外部遮音壁で覆われることが多い。しかし、補聴器は非常に小さな機器であることから、マイクロホンの小型化を実現するために、外部遮音壁は小さいことが望ましい。ただし、外部遮音壁が小さい場合、雑音が混入する可能性が高まる。ここで、補聴器がノイズ抑圧部２３を備える場合、ノイズ抑圧部２３が、第２入力信号から第１入力信号を減算することにより、第２入力信号に含まれる雑音成分を除去することができる。したがって、補聴器がノイズ抑圧部２３を備える場合、接触型マイクロホン１２の外部遮音壁を小さくすることが可能となる。すなわち、本実施の形態に係る補聴器２０は、ノイズ抑圧部２３を備えることにより接触型マイクロホンを小型化することができるので、補聴器本体の小型化を実現することができる。
【００７８】
以上、本発明に係る補聴器について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、又は異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００７９】
例えば、実施の形態２において、ノイズ抑圧部２３は、単に、第１入力信号と第２入力信号との減算処理を行うだけであったが、第１入力信号又は第２入力信号に対して伝達関数補正などの信号処理を施した後に減算処理を行ってもよい。
【００８０】
また、実施の形態２において、相関算出部２２は、第１入力信号及び第２入力信号の総パワーを用いて相関値を算出していたが、特定の周波数帯域のパワーを用いて相関値を算出してもよい。さらに、相関算出部２２は、周波数帯域ごとのパワーを用いて相関値を算出してもよい。また、相関算出部２２は、第１入力信号又は第２入力信号に対して伝達関数補正などの信号処理を施した後に相関値を算出してもよい。また、相関算出部２２は、適応フィルタを利用し、適応フィルタ係数やエラー信号の収束・発散度合いを閾値等に基づいて判定してもよいし、統計的に用いられる相関係数を算出し、その相関係数を閾値判別してもよい。
【００８１】
また、実施の形態２において、意図認識部２４は、相関値が予め定められた閾値より小さい場合にユーザの意図を推定したが、第１入力信号又は第２入力信号が示す特徴に応じて閾値を変動させてもよい。例えば、意図認識部２４は、第１入力信号から騒音の大きさを検出し、検出した騒音の大きさが大きいほど閾値が大きくなるように、閾値を決定してもよい。これにより、ロンバード効果と呼ばれる発話歪みが発生し、無意識的にユーザの発声音量が増加する高騒音下であっても、非可聴音を正確に検出することが可能となる。
【００８２】
また、上記実施の形態において、補聴器は、非可聴音に基づいて補聴処理を制御したが、従来用いられる補聴器リモコンを併用してもよい。非可聴音と補聴器リモコンから出力される制御信号とを併用して補聴器の制御を行う場合、補聴処理制御部と補聴器リモコンとのそれぞれに、非可聴音モードとリモコンモードとを切り替えるための機能を備えることが好ましい。ここで、非可聴音モードとは、非可聴音に基づいて補聴処理を制御するモードである。一方、リモコンモードとは、補聴器リモコンから出力される制御信号に基づいて補聴処理を制御するモードである。例えば、非可聴音モードである場合、騒音が大きい又は小さいなどの周囲の環境に関わらず、ユーザが『切り替え』と非可聴な声でつぶやいたとき、補聴処理制御部は、非可聴音を検出し、リモコンモードへ切り替える。逆に、リモコンモードである場合、ユーザが補聴器リモコンに設けられた「操作切り替えスイッチ」を押下したとき、補聴処理制御部は、補聴器リモコンから出力される制御信号にしたがって、非可聴音モードに切り替える。なお、非可聴音モードでは、補聴処理制御部は、補聴器リモコンから出力される制御信号を受け付けない。一方、リモコンモードでは、補聴処理制御部は、非可聴音を検出しない。
【００８３】
また、上記の補聴器を構成する構成要素の一部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。例えば、図２に示すように、補聴処理制御部１４及び補聴信号処理部１５は、１個のシステムＬＳＩ３０から構成されてもよい。また、例えば、図４に示すように、補聴処理制御部２１及び補聴信号処理部１５は、１個のシステムＬＳＩ３１から構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、ユーザの意思に応じて補聴処理を制御することができる補聴器として、特に、環境に応じて補聴処理を変更することによってユーザへよりよい「聞こえ」を提供することができる環境適応型補聴器に有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１０、２０、１００ 補聴器
１１、１１１ 気導マイクロホン
１２ 接触型マイクロホン
１４、２１、１１４ 補聴処理制御部
１５、１１５ 補聴信号処理部
１６、１１６ レシーバ
１９ 筐体
２２ 相関算出部
２３ ノイズ抑圧部
２４ 意図認識部
２５ 意図情報記憶部
２５ａ 意図情報テーブル
２６ 環境認識部
２７ 音声認識部
２８ 制御情報生成部
２９ 制御情報記憶部
２９ａ 制御情報テーブル
３０、３１ システムＬＳＩ
２００ 補聴器リモコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器であって、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
前記入力信号から出力信号を生成する補聴信号処理部と、
前記補聴信号処理部によって生成された出力信号を音として出力する出力部と、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、
前記補聴信号処理部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
補聴器。
【請求項２】
前記マイクロホンは、
空気を介して伝わる音を第１入力信号に変換する第１マイクロホンと、
前記装用者の体を介して伝わる音を第２入力信号に変換する第２マイクロホンとを含み、
前記補聴信号処理部は、前記第１入力信号から出力信号を生成し、
前記補聴処理制御部は、前記第２入力信号を用いて非可聴音を検出し、検出した非可聴音に基づいて前記制御情報を生成する
請求項１に記載の補聴器。
【請求項３】
前記補聴処理制御部は、
前記第１入力信号と前記第２入力信号との相関値を算出する相関算出部を備え、
前記相関算出部によって算出された相関値が閾値より小さい場合、前記第２入力信号を用いて前記非可聴音を検出する
請求項２に記載の補聴器。
【請求項４】
前記相関算出部は、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えるか否かと、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えるか否かとを、時間区間ごとに判定し、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えない、かつ、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えると判定された時間区間が多いほど値が小さくなるように前記相関値を算出する
請求項３に記載の補聴器。
【請求項５】
前記補聴処理制御部は、
第２入力信号から第１入力信号を減算するノイズ抑圧部を備え、
前記ノイズ抑圧部によって減算された後の第２入力信号を用いて、前記非可聴音を検出する
請求項２〜４のいずれか１項に記載の補聴器。
【請求項６】
前記補聴処理制御部は、
検出された前記非可聴音が示す特徴から装用者の意図を推定する意図認識部と、
前記意図認識部によって推定された装用者の意図に応じて前記制御情報を生成する制御情報生成部とを備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の補聴器。
【請求項７】
前記補聴処理制御部は、さらに、
前記第１入力信号における騒音の大きさを判定する環境認識部と、
前記第１入力信号における言語情報の有無を判定する音声認識部とを備え、
前記制御情報生成部は、前記意図認識部によって推定された前記装用者の意図と、前記環境認識部によって判定された騒音の大きさと、前記音声認識部によって判定された言語情報の有無とに応じて前記制御情報を生成する
請求項６に記載の補聴器。
【請求項８】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる集積回路であって、
前記補聴器は、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
出力信号を音として出力する出力部とを備え、
前記集積回路は、
前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理部と、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、
前記補聴処理制御部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
集積回路。
【請求項９】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる補聴処理方法であって、
前記補聴器は、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
出力信号を音として出力する出力部とを備え、
前記補聴処理方法は、
前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御ステップとを含み、
前記補聴信号処理ステップでは、前記補聴処理制御ステップにおいて制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
補聴処理方法。
【請求項１０】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器が備えるコンピュータに処理を実行させるためのプログラムであって、
前記補聴器は、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
出力信号を音として出力する出力部とを備え、
前記プログラムは、
前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御ステップとを前記コンピュータに実行させ、
前記補聴信号処理ステップでは、前記補聴処理制御ステップにおいて制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
プログラム。
【請求項１】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器であって、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
前記入力信号から出力信号を生成する補聴信号処理部と、
前記補聴信号処理部によって生成された出力信号を音として出力する出力部と、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、
前記補聴信号処理部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
補聴器。
【請求項２】
前記マイクロホンは、
空気を介して伝わる音を第１入力信号に変換する第１マイクロホンと、
前記装用者の体を介して伝わる音を第２入力信号に変換する第２マイクロホンとを含み、
前記補聴信号処理部は、前記第１入力信号から出力信号を生成し、
前記補聴処理制御部は、前記第２入力信号を用いて非可聴音を検出し、検出した非可聴音に基づいて前記制御情報を生成する
請求項１に記載の補聴器。
【請求項３】
前記補聴処理制御部は、
前記第１入力信号と前記第２入力信号との相関値を算出する相関算出部を備え、
前記相関算出部によって算出された相関値が閾値より小さい場合、前記第２入力信号を用いて前記非可聴音を検出する
請求項２に記載の補聴器。
【請求項４】
前記相関算出部は、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えるか否かと、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えるか否かとを、時間区間ごとに判定し、前記第１入力信号のパワーが第１閾値を超えない、かつ、前記第２入力信号のパワーが第２閾値を超えると判定された時間区間が多いほど値が小さくなるように前記相関値を算出する
請求項３に記載の補聴器。
【請求項５】
前記補聴処理制御部は、
第２入力信号から第１入力信号を減算するノイズ抑圧部を備え、
前記ノイズ抑圧部によって減算された後の第２入力信号を用いて、前記非可聴音を検出する
請求項２〜４のいずれか１項に記載の補聴器。
【請求項６】
前記補聴処理制御部は、
検出された前記非可聴音が示す特徴から装用者の意図を推定する意図認識部と、
前記意図認識部によって推定された装用者の意図に応じて前記制御情報を生成する制御情報生成部とを備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の補聴器。
【請求項７】
前記補聴処理制御部は、さらに、
前記第１入力信号における騒音の大きさを判定する環境認識部と、
前記第１入力信号における言語情報の有無を判定する音声認識部とを備え、
前記制御情報生成部は、前記意図認識部によって推定された前記装用者の意図と、前記環境認識部によって判定された騒音の大きさと、前記音声認識部によって判定された言語情報の有無とに応じて前記制御情報を生成する
請求項６に記載の補聴器。
【請求項８】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる集積回路であって、
前記補聴器は、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
出力信号を音として出力する出力部とを備え、
前記集積回路は、
前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理部と、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御部とを備え、
前記補聴処理制御部は、前記補聴処理制御部によって制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
集積回路。
【請求項９】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器に用いられる補聴処理方法であって、
前記補聴器は、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
出力信号を音として出力する出力部とを備え、
前記補聴処理方法は、
前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御ステップとを含み、
前記補聴信号処理ステップでは、前記補聴処理制御ステップにおいて制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
補聴処理方法。
【請求項１０】
装用者に装着され、当該装用者の聴覚補償を行う補聴器が備えるコンピュータに処理を実行させるためのプログラムであって、
前記補聴器は、
音を入力信号に変換する少なくとも１つのマイクロホンと、
出力信号を音として出力する出力部とを備え、
前記プログラムは、
前記入力信号から前記出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記装用者が発する音であって外部から非可聴な音である非可聴音に基づいて、信号処理を制御するための制御情報を生成する補聴処理制御ステップとを前記コンピュータに実行させ、
前記補聴信号処理ステップでは、前記補聴処理制御ステップにおいて制御情報が生成された場合、生成された制御情報にしたがって前記出力信号を生成する
プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１４４７（Ｐ２０１０−１１４４７Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２３１００（Ｐ２００９−１２３１００）
【出願日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
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