(57)【要約】  補聴処理装置（１００）は、音声の入力を受け付ける音声入力部（１０１、１２１）と、音声入力部（１０１、１２１）に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの特性に基づいて、入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理部（１０４、１２４）と、補聴信号処理部（１０４）で生成された第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部（１０６）と、補聴信号処理部（１２４）で生成された第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部（１２６）とを備える。
2009087968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声の入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、
前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える
補聴処理装置。
【請求項２】
前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数未満の周波数成分を減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する高域通過フィルタを備える
請求項１に記載の補聴処理装置。
【請求項３】
前記補聴信号処理部は、さらに、前記入力信号の前記遮断周波数以上の周波数成分を減衰させて前記第２の出力信号を生成する低域通過フィルタを備える
請求項２に記載の補聴処理装置。
【請求項４】
前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数以下の帯域から選択される
請求項２に記載の補聴処理装置。
【請求項５】
前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数と、前記音声入力部に入力された音声に含まれるフォルマント成分の周波数との間の帯域から選択される
請求項２に記載の補聴処理装置。
【請求項６】
前記補聴信号処理部は、前記特定帯域の中心周波数と、前記フォルマント成分の周波数との差が小さいほど前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタのカットオフ特性を急峻にする
請求項５に記載の補聴処理装置。
【請求項７】
前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数から所定の低周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する第１の帯域遮断フィルタと、
前記遮断周波数から所定の高周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成する第２の帯域遮断フィルタとを備える
請求項１に記載の補聴処理装置。
【請求項８】
受聴者から取得した情報に基づいて請求項１に記載の補聴処理装置にパラメータを与える調整装置であって、
受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、
前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて、前記入力信号から前記第１及び第２の出力信号を生成するためのパラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備える
調整装置。
【請求項９】
前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１０】
前記補聴信号処理部は、受聴者の時間的に隣接する音声の分解能の度合いを示す経時マスキング特性が低いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１１】
前記補聴信号処理部は、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成するハイシェルフ型フィルタと、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成するローシェルフ型フィルタとを備え、
前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタそれぞれの周波数特性の差の最大値であるレベル差分を増大させるようなパラメータを生成する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１２】
前記聴覚フィルタ情報取得部は、ノッチノイズ法を用いて受聴者の有する帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１３】
受聴者の左右の耳に補聴信号処理を施した音声を出力する補聴処理装置と、前記補聴信号処理に用いられるパラメータを前記補聴処理装置に出力する調整装置とを備える補聴処理システムであって、
前記調整装置は、
受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、
前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて前記パラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備え
前記補聴処理装置は、
音声の入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、前記パラメータ設定部から取得したパラメータに基づいて前記補聴信号処理を実行することによって、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、
前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える
補聴処理システム。
【請求項１４】
音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、
前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとを備える
補聴処理方法。
【請求項１５】
音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、
前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとを
コンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１６】
音声の入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、
前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える
集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、聴覚補償を行う補聴処理装置ならびに調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
聴覚補償が必要となる難聴は、障害のある部位によって伝音性難聴と感音性難聴に大別される。【０００３】
伝音性難聴は、内耳まで音が伝わっていきにくい状態であり、内耳まで音の振動が到達しさえすれば、聴神経以降の経路は障害無く信号が伝播する。したがって、耳に入力する音を単に増幅することで、低下した聴力を補う。【０００４】
これに対して、感音性難聴は、内耳までは健聴者と同様に音の振動が伝わっているが、感覚細胞の変形または消失によって神経を十分に興奮させることができない状態である。このため、感音性難聴では健聴者に比べて様々な聴覚系機能の低下をもたらすことが知られている。その代表的な聴力特性として、ラウドネス補充現象、周波数選択性の低下、時間分解能の低下があげられる。【０００５】
ラウドネス補充現象とは、感音性難聴では最小可聴値は健聴者に比べ上昇しているのに対し、レベルが大きく不快に感じる不快閾値は健聴者と変わらないため、音がひとたび最小可聴値以上の強さになると、音の感覚的な大きさであるラウドネスが急激に増加するという現象である。【０００６】
従来の補聴器は伝音性難聴および感音性難聴のラウドネス補充現象に着目し、入力音声のレベルを聴力特性の低下に応じて増幅して再生するものが大部分であった。また、それら片耳用の補聴器を左右の耳それぞれに装用し、両耳再生を行うものもあった。【０００７】
一方、周波数選択性の低下により、周波数帯域成分間のマスキング、とりわけ低域周波数成分による高域周波数成分のマスキング（上向性マスキング）の影響が増大する。【０００８】
この周波数帯域間のマスキングを低減し、音声入力信号の明瞭度の向上を図る補聴処理として、入力信号を周波数軸上で左右の耳に分割して提示する両耳分離受聴がある。【０００９】
例えば、音声を低域と高域の２帯域に分け、難聴者に対して片耳に高低両帯域を提示した場合よりも、左右の耳に低域、高域を別々に分けて提示した場合の方が音声の明瞭度が高くなることが報告されている（例えば非特許文献１参照）。【００１０】
また、音声帯域を１８個の周波数帯域に分割し、隣接する帯域を左右の耳に交互に割り当てる補聴処理が示され、感音性難聴者の音声明瞭度が向上したと報告されている（例えば非特許文献２参照）。
【非特許文献１】Barbara Franklin, “The Effect of Combining low- and high-frequency passbands on consonant recognition in the hearing impaired”,（米国）,Journal of Speech and Hearing Research, 1975
【非特許文献２】D.S.Chaudhari and P.C.Pandey, “Dichotic Presentation of Speech Signal Using Critical Filter Bank for Bilateral Sensorineural Hearing Impairment”，(米国), Proc.16th ICA,1998
【非特許文献３】B.J.C.ムーア他、聴覚心理学概論、pp.105-108、誠信書房、1994
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、難聴の種類は人によって様々であり、非特許文献１ならびに２のような方法では、明瞭度の向上効果が少なくなる場合があった。【００１２】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させる補聴処理装置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】
【００１３】
本発明に係る補聴処理装置は、音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える。【００１４】
このように、受聴者の聴覚フィルタに関する情報に基づいて左右の耳に出力する音声の周波数特性を異ならせることにより、入力信号の周波数成分間で発生するマスキングを低減することができる。その結果、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。【００１５】
また、前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数未満の周波数成分を減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する高域通過フィルタを備えてもよい。これにより、上向性マスキングを効果的に抑制することができる。【００１６】
さらに、前記補聴信号処理部は、前記入力信号の前記遮断周波数以上の周波数成分を減衰させて前記第２の出力信号を生成する低域通過フィルタを備えてもよい。これにより、左耳に高周波成分を、右耳に低周波成分を出力することになるので、周波数成分間で発生するマスキングを有効に防止することができる。【００１７】
また、前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数以下の帯域から選択されてもよい。これにより、受聴者の耳の特性に応じて適切な遮断周波数を選択することができる。その結果、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。【００１８】
また、前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数と、前記音声入力部に入力された音声に含まれるフォルマント成分の周波数との間の帯域から選択されてもよい。これにより、刻々と変化する入力音声の特性をも考慮して適切な遮断周波数を選択することが可能となる。【００１９】
また、前記補聴信号処理部は、前記特定帯域の中心周波数と、前記フォルマント成分の周波数との差が小さいほど前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタのカットオフ特性を急峻にしてもよい。これにより、受聴者の耳の特性と入力音声とに基づいた適切な補聴信号処理を行うことが可能となる。【００２０】
また、前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数から所定の低周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する第１の帯域遮断フィルタと、前記遮断周波数から所定の高周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成する第２の帯域遮断フィルタとを備えてもよい。【００２１】
これにより、遮断周波数近傍の周波数成分は左右の耳に分割して出力され、遮断周波数から離れた周波数成分は左右の耳に重複して出力される。その結果、周波数成分間で発生するマスキングを低減すると共に、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。【００２２】
この発明に係る調整装置は、受聴者から取得した情報に基づいて上記記載の補聴処理装置にパラメータを与える調整装置であって、受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて、前記入力信号から前記第１及び第２の出力信号を生成するためのパラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備える。このように、受聴者の耳の特性に基づいてパラメータを生成することにより、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。【００２３】
また、前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成してもよい。これにより、難聴の度合いが大きい受聴者に対しては音声の明瞭度を向上させ、難聴の度合いの低い受聴者に対してはより自然な音声が出力されるようになる。【００２４】
また、前記補聴信号処理部は、受聴者の時間的に隣接する音声の分解能の度合いを示す経時マスキング特性が低いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成してもよい。これにより、難聴の度合いが大きい受聴者に対しては音声の明瞭度を向上させ、難聴の度合いの低い受聴者に対してはより自然な音声が出力されるようになる。【００２５】
また、前記補聴信号処理部は、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成するハイシェルフ型フィルタと、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成するローシェルフ型フィルタとを備える。そして、前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタそれぞれの周波数特性の差の最大値であるレベル差分を増大させるようなパラメータを生成してもよい。これにより、難聴の度合いが大きい受聴者に対しては音声の明瞭度を向上させ、難聴の度合いの低い受聴者に対してはより自然な音声が出力されるようになる。【００２６】
また、前記聴覚フィルタ情報取得部は、ノッチノイズ法を用いて受聴者の有する帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得してもよい。【００２７】
この発明に係る補聴処理システムは、受聴者の左右の耳に補聴信号処理を施した音声を出力する補聴処理装置と、前記補聴信号処理に用いられるパラメータを前記補聴処理装置に出力する調整装置とを備える補聴処理システムである。前記調整装置は、受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて前記パラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備える。前記補聴処理装置は、音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、前記パラメータ設定部から取得したパラメータに基づいて前記補聴信号処理を実行することによって、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える。【００２８】
この発明に係る補聴処理方法は、音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとを備える。【００２９】
この発明に係るプログラムは、音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとをコンピュータに実行させる。【００３０】
この発明に係る集積回路は、音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える。【００３１】
なお、本発明は、補聴処理装置及び調整装置として実現できるだけでなく、補聴処理装置及び調整装置の機能を実現する集積回路として実現したり、そのような機能をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、聴覚フィルタに関する情報に基づいて、左右の耳で異なる周波数特性の信号を与えているので、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】図１Ａは、調整装置によって取得された聴覚フィルタの一例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの各検査周波数を遮断周波数とした時の音声明瞭度の変化を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る補聴処理システムのブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、補聴信号処理部に搭載されるＨＰＦを示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、補聴信号処理部に搭載されるＬＰＦを示すブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の他の例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の他の例を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の他の例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、聴覚フィルタが広がっている周波数を遮断周波数とした例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、聴覚フィルタが広がっている周波数より低い周波数を遮断周波数とした例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る補聴処理システムのブロック図である。
【図７】図７は、入力された音声信号と聴覚フィルタに関する情報とから遮断周波数を決定する例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３に係る補聴処理システムのブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、健聴者の経時マスキング特性の例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、難聴者の経時マスキング特性の例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４に係る補聴処理システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００                                          補聴処理装置
１０１，１２１                                  音声入力部
１０２，１２２                                  Ａ／Ｄ
１０３，１２３                                  パラメータ保持部
１０４，１２４                                  補聴信号処理部
１０５，１２５                                  Ｄ／Ａ
１０６，１２６                                  音声出力部
１１１                                          ＨＰＦ
１１２，１３２                                  ＢＳＦ
１３１                                          ＬＰＦ
１５０                                          調整装置
１５１                                          聴覚フィルタ情報取得部
１５２，１５４，２０３，２２３，２０４，２２４  パラメータ設定部
１５３                                          経時マスキング情報取得部
２０７，２２７                                  聴覚フィルタ情報保持部
２０８，２２８                                  経時マスキング情報保持部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
まず、本発明の基本となる両耳分離受聴による明瞭度の向上効果に関して説明する。【００３６】
上述のように、両耳分離受聴により音声明瞭性が向上することが知られている。しかしながら、それら知見では、個々の受聴者のマスキング特性との関連について詳細に検討したものは無かった。【００３７】
非特許文献３によると、人の聴覚器官のうち、蝸牛（Ｃｏｃｈｌｅａｒ）と呼ばれる器官において、音の周波数成分を分析する処理が行われていることが明らかになっている。この分析処理は、聴覚フィルタ（Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）と呼ばれるフィルタの列によって表現することができる。【００３８】
より具体的には、聴覚フィルタは、周波数軸上に重なりあって並んだ複数の仮想的な帯域通過フィルタの集合体と考えることができる。この複数の帯域通過フィルタは、通過帯域の幅が互いに異なる。そして、帯域通過フィルタの帯域幅と、マスキングとの間には深い関係があることが示されている。本明細書では、聴覚フィルタを構成する複数の仮想的な帯域通過フィルタのうち、難聴等の原因により帯域幅が広がっている帯域通過フィルタの通過帯域を「特定帯域」と、特定帯域の帯域幅を「聴覚フィルタの幅」等と表現する。【００３９】
本発明者は、Ｖｏｗｅｌ−Ｃｏｎｓｏｎａｎｔ−Ｖｏｗｅｌ（ＶＣＶ）音節を用いて、難聴者を対象に、両耳分離受聴の帯域分割周波数を変えて明瞭度実験を実施した。さらに、聴覚フィルタの幅を被験者ごとに測定し、明瞭度実験の結果と比較検討した。なお、聴覚フィルタの幅の測定には、非特許文献３に開示されているような、ノッチノイズ法等の一般的な手法を用いた。【００４０】
その結果、聴覚フィルタの幅と、明瞭度の向上効果が現れる帯域分割周波数との関連性が明らかとなった。【００４１】
図１Ａは、検査周波数ｆ1〜ｆ4を中心周波数とする帯域通過フィルタの帯域幅を測定した結果の例である。図１Ｂは、音声を分割周波数ｆ1〜ｆ4で分割し、左右の耳に周波数特性の異なる音声を出力した場合の音声明瞭度を測定した結果の例である。【００４２】
例えば図１Ａに示すように、聴覚フィルタが周波数ｆ3で広がっている場合、図１Ｂに示すように、周波数ｆ3で帯域分割を行うことにより、明瞭度を向上させることができる。これは、周波数ｆ3の周辺に存在する、音声（母音や子音）のフォルマント成分の間で生じるマスキングが回避されたことが原因とみなせる。【００４３】
あるいは、周波数ｆ3よりも低い周波数であるｆ2で帯域分割を行うことによっても、明瞭度を向上させることができる。これは、周波数ｆ3よりも低い周波数にある先行母音のフォルマント成分による、周波数ｆ3付近にある子音のフォルマント成分のマスキングが回避されたことが原因とみなせる。【００４４】
したがって、聴覚フィルタの広がりの情報に基づいて、周波数ｆ2あるいはｆ3のように、最適な分割周波数を設定することにより、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。【００４５】
さらに本発明者は、単音節ならびにＶＣＶ音節を用いて、両耳分離受聴を行わない明瞭度実験を実施し、ＶＣＶ音節を用いて両耳分離受聴を行った明瞭度実験の結果と比較し検討した。【００４６】
その結果、単音節で両耳分離受聴を行わない場合と比較して、ＶＣＶ音節で両耳分離受聴を行わない場合の明瞭度が大きく悪化している被験者に対して、ＶＣＶ音節で両耳分離受聴を行った場合の明瞭度が大きく向上していることを明らかにした。【００４７】
単音節とＶＣＶ音節の違いは、先行する母音（ｖｏｗｅｌ）の有無である。つまり、ＶＣＶ音節において先行する母音による時間方向のマスキング（経時マスキング）が大きく現れ、明瞭度が大きく悪化する被験者に対して、両耳分離受聴による明瞭度の向上効果は大きく現れるとみなせる。【００４８】
したがって、経時マスキングの大きさの情報に基づいて両耳分離受聴を適用ならびに制御することにより、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。【００４９】
さらに、入力された音声信号を分析し、聴覚フィルタの広がりの情報ならびに経時マスキングの大きさの情報と併せて最適な分割周波数を設定することにより、さらに音声の明瞭度を向上させることができる。【００５０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。【００５１】
（実施の形態１）
図２〜図５Ｂを参照して、本発明の実施の形態１に係る補聴処理システムを説明する。なお、図２は補聴処理システムのブロック図、図３Ａ及び３Ｂは補聴処理システムに実装されるフィルタを示すブロック図、図４Ａ〜図４Ｄは補聴処理システムに実装されるフィルタの特性を示す図、図５Ａ及び図５Ｂは遮断周波数の選択方法を示す図である。【００５２】
本発明の実施の形態１に係る補聴処理システムは、図２に示されるように、補聴処理装置１００と、調整装置１５０とを備える。補聴処理装置１００は、典型的には、左右の耳それぞれに取り付けられる一対の補聴器である。調整装置１５０は、典型的には、補聴処理装置１００に各種パラメータを設定するリモコン（リモートコントローラ）である。【００５３】
補聴処理装置１００は、それぞれ一対の音声入力部１０１、１２１と、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル変換器）１０２、１２２と、パラメータ保持部１０３、１２３と、補聴信号処理部１０４、１２４と、Ｄ／Ａ（ディジタル−アナログ変換器）１０５、１２５と、音声出力部１０６、１２６とを備える。【００５４】
音声入力部１０１、１２１は、補聴器のマイクロフォンの出力やオーディオ機器の出力などのアナログの電気信号に変換された音声信号の入力を受け付ける。Ａ／Ｄ１０２は、音声入力部１０１に入力されたアナログ信号をディジタル信号（入力信号）に変換する。Ａ／Ｄ１２２は、音声入力部１２１に入力されたアナログ信号をディジタル信号（入力信号）に変換する。【００５５】
パラメータ保持部１０３、１２３は、調整装置１５０から与えられた各種パラメータを保持する記憶部（メモリ）である。具体的には、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等を保持する。なお、本実施の形態１においては、パラメータ保持部１０３、１２３に保持されるパラメータの値は同一であるが、例えば聴覚フィルタが左右の耳で異なる場合等には、それぞれ異なる値を設定してもよい。【００５６】
補聴信号処理部１０４は、パラメータ保持部１０３に保持されている各種パラメータに基づいて、入力信号に補聴信号処理を施して第１の出力信号を生成する。具体的には、補聴信号処理部１０４は、図３Ａに示されるように、入力信号の遮断周波数ｆｃ未満の周波数成分を減衰させて第１の出力信号を生成するＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：高域通過フィルタ）１１１を備える。【００５７】
補聴信号処理部１２４は、パラメータ保持部１２３に保持されている各種パラメータに基づいて、入力信号に補聴信号処理を施して第２の出力信号を生成する。具体的には、補聴信号処理部１２４は、図３Ｂに示されるように、入力信号の遮断周波数ｆｃ以上の周波数成分を減衰させて第２の出力信号を生成するＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：低域通過フィルタ）１３１を備える。【００５８】
したがって、補聴信号処理部１０４から出力される第１の出力信号と、補聴信号処理部１２４から出力される第２の出力信号とは、周波数特性が互いに異なっている。【００５９】
Ｄ／Ａ１０５は、補聴信号処理部１０４から出力される第１の出力信号（ディジタル信号）をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ１２５は、補聴信号処理部１２４から出力される第２の出力信号（ディジタル信号）をアナログ信号に変換する。【００６０】
音声出力部１０６は、Ｄ／Ａ１０５から出力されるアナログ信号を音声信号に変換して受聴者の左耳に出力する。音声出力部１２６は、Ｄ／Ａ１２５から出力されるアナログ信号を音声信号に変換して受聴者の右耳に出力する。このとき、補聴信号処理部１０４、１２４から出力される第１及び第２の出力信号は周波数特性が互いに異なっているので、受聴者の左右の耳には異なる音声が出力されることになる。【００６１】
調整装置１５０は、聴覚フィルタ情報取得部１５１と、パラメータ設定部１５２とを備える。聴覚フィルタ情報取得部１５１は、１つあるいは複数の周波数帯域における受聴者の聴覚フィルタに関する情報を取得する。パラメータ設定部１５２は、取得された受聴者の聴覚フィルタに関する情報に基づいて遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、生成されたパラメータを補聴処理装置１００のパラメータ保持部１０３、１２３に設定する。【００６２】
次に、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の特性を説明する。図４Ａに示されるように、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１は、共通の遮断周波数ｆｃに基づいて所定の帯域を通過（若しくは遮断）させる。具体的には、ＨＰＦ１１１は、遮断周波数ｆｃ未満の周波数成分を減衰させる。一方、ＬＰＦ１３１は、遮断周波数ｆｃ以上の周波数成分を減衰させる。【００６３】
なお、遮断周波数ｆｃは、調整装置１５０からパラメータ保持部１０３、１２３に与えられる変数である。すなわち、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１は、取得した遮断周波数ｆｃの値に応じて、通過帯域（若しくは遮断帯域）を任意に変更することができる構成であるのが望ましい。若しくは、遮断周波数の互いに異なる複数のＨＰＦ１１１を予め補聴信号処理部１０４に実装しておき、パラメータ保持部１０３に与えられた遮断周波数ｆｃに基づいて、適切なＨＰＦ１１１を選択するようにしてもよい。ＬＰＦ１３１についても同様の構成としてもよい。【００６４】
また、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１は、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、パラメータ保持部１０３、１２３に与えられたパラメータに応じて、カットオフ特性を任意に変更することができる構成であるのが望ましい。若しくは、カットオフ特性の互いに異なる複数のＨＰＦ１１１を予め補聴信号処理部１０４に実装しておき、パラメータ保持部１０３に与えられたパラメータに基づいて、適切なＨＰＦ１１１を選択するようにしてもよい。ＬＰＦ１３１についても同様の構成としてもよい。【００６５】
また、図４Ｃに示されるように、ＨＰＦ１１１をハイシェルフ（ｈｉｇｈ−ｓｈｅｌｆ）型で構成し、ＬＰＦ１３１をローシェルフ（ｌｏｗ−ｓｈｅｌｆ）型で構成してもよい。この場合、補聴信号処理部１０４、１２４は、上述の遮断周波数ｆｃ及びカットオフ特性に加えて、レベル差分ΔＬをパラメータ保持部１０３、１２３から取得する必要がある。なお、「レベル差分ΔＬ」とは、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１それぞれの周波数特性の差の最大値を指す。【００６６】
さらには、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１に代えて、遮断帯域の互いに異なるＢＳＦ（Ｂａｎｄ  Ｓｔｏｐ  Ｆｉｌｔｅｒ：帯域遮断フィルタ）を補聴信号処理部１０４、１２４に実装してもよい。具体的には、図４Ｄに示されるように、補聴信号処理部１０４に実装されるＢＳＦ１１２は、遮断周波数ｆｃから所定の低周波帯域のみを減衰させて、入力信号から第１の出力信号を生成する。一方、補聴信号処理部１２４に実装されるＢＳＦ１３２は、遮断周波数ｆｃから所定の高周波帯域のみを減衰させて、入力信号から第２の出力信号を生成する。【００６７】
図４Ｄによれば、遮断周波数ｆｃ近傍の周波数帯域の音声のみが左右の耳に分割され、遮断周波数ｆｃから離れた周波数帯域の音声は左右の耳で同じ出力レベルとなっているので、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。【００６８】
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、調整装置１５０が各種パラメータを決定する手順を説明する。まず、聴覚フィルタ情報取得部１５１は、例えば、２５０Ｈｚ〜４０００Ｈｚの帯域から４つの中心周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4を選択し、各中心周波数ｆ1〜ｆ4における受聴者の仮想的な帯域通過フィルタ（聴覚フィルタ）の帯域幅を測定する。測定結果を図５Ａ及び図５Ｂの上段に示す。図５Ａ及び図５Ｂに示す測定結果によれば、中心周波数ｆ3の帯域通過フィルタの帯域幅が最も広くなっている。【００６９】
次に、パラメータ設定部１５２は、聴覚フィルタ情報取得部１５１の測定結果に基づいて、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の特性を決定する遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成する。【００７０】
遮断周波数ｆｃは、帯域幅の最も広い帯域通過フィルタ（中心周波数ｆ3の帯域通過フィルタ）の通過帯域（特定帯域）から選択される。典型的には、図５Ａに示されるように、この帯域通過フィルタの中心周波数ｆ3を遮断周波数ｆｃとすればよい。または、図５Ｂに示されるように、特定帯域の中心周波数ｆ3以下の帯域、つまり、特定帯域の下限周波数と中心周波数ｆ3との間から選択してもよい。これにより、上向性マスキングの影響を低減することができる。【００７１】
カットオフ特性は、特定帯域の帯域幅に応じて定められる。例えば、特定帯域の帯域幅が狭い場合には、マスキングの影響はあまり大きくないので、図４Ａに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が緩やかになるような値を採用すればよい。これにより、左右の耳に出力される音声の重複帯域幅が広くなるので、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。【００７２】
逆に、特定帯域の帯域幅が広い場合には、マスキングの影響が大きくなるので、図４Ｂに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が急峻になるような値を採用すればよい。これにより、左右の耳に出力される音声の重複帯域幅が狭くなるので、周波数成分間のマスキングの影響を抑制することができる。【００７３】
レベル差分ΔＬは、カットオフ特性と同様に、特定帯域の帯域幅に応じて定められる。例えば、特定帯域の帯域幅が狭い場合には、マスキングの影響はあまり大きくないので、ＨＰＦ１１１とＬＰＦ１３１とのレベル差分ΔＬを減少させる。これにより、左右の耳に出力される音声の周波数特性の差が小さくなるので、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。【００７４】
一方、特定帯域の帯域幅が広い場合には、マスキングの影響が大きくなるので、ＨＰＦ１１１とＬＰＦ１３１とのレベル差分ΔＬを増大させる。これにより、左右の耳に出力される音声の周波数特性の差が大きくなるので、周波数成分間のマスキングの影響を抑制することができる。【００７５】
パラメータ設定部１５２は、上記の基準に基づいて決定された各種パラメータを、補聴処理装置１００に出力する。補聴処理装置１００は、取得した各種パラメータをパラメータ保持部１０３、１２３に記憶する。【００７６】
上記の各パラメータを取得した補聴処理装置１００は、入力音声に補聴信号処理を施すことによって、左右の耳に周波数特性の互いに異なる音声を出力することができる。実施の形態１においては、遮断周波数ｆｃ以上の帯域の音声が左耳に出力され、遮断周波数ｆｃ未満の帯域の音声が右耳に出力される。また、遮断周波数ｆｃ周辺の帯域は、左右の耳に重複して出力される。【００７７】
このように本実施の形態１においては、聴覚フィルタ情報取得部１５１で受聴者の聴覚フィルタに関する情報を取得し、受聴者に応じてＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等のパラメータを設定して、音声出力部１０６、１２６で異なる周波数特性の音声を出力している。つまり、音声出力部１０６、１２６の出力を左右の耳に別々に与えれば、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。【００７８】
なお、実施の形態１においては、音声入力部１０１、１２１、Ａ／Ｄ１０２、１２２、パラメータ保持部１０３、１２３、補聴信号処理部１０４、１２４、及びＤ／Ａ１０５、１２５を左右の耳用に２個ずつ設けた例を示したが、これに限ることなく、１つの機能ブロックを左右の耳で共有してもよい。つまり、少なくとも音声出力部１０６、１２６が左右の耳用に独立していればよい。【００７９】
また、受聴者の聴覚フィルタの特性を測定する聴覚フィルタ情報取得部１５１、及び補聴処理装置１００にパラメータを設定するパラメータ設定部１５２の両方の機能を備えた調整装置１５０の例を示したが、これに限ることなく、これらを別体としてもよい。例えば、聴覚フィルタ情報取得部１５１を備える専用の機器で受聴者の聴覚フィルタの特性を測定し、パラメータ設定部１５２を備えるリモコンで各パラメータを手入力するような構成であってもよい。【００８０】
（実施の形態２）
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２の補聴処理システムを説明する。なお、本実施の形態２は、上述の実施の形態１と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。【００８１】
聴覚フィルタ情報保持部２０７、２２７は、調整装置１５０の聴覚フィルタ情報取得部１５１が取得した受聴者の聴覚フィルタに関する情報を保持する。具体的には、受聴者の聴覚フィルタの幅（特定帯域の帯域幅）や中心周波数等の情報を調整装置１５０から取得する。【００８２】
パラメータ設定部２０３は、Ａ／Ｄ１０２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２０７に保持されている聴覚フィルタに関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１０３に記憶させる。【００８３】
パラメータ設定部２２３は、Ａ／Ｄ１２２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２２７に保持されている聴覚フィルタに関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１２３に記憶させる。【００８４】
なお、本実施の形態２においては、Ａ／Ｄ１０２、１２２からの入力信号は同一であり、且つ聴覚フィルタ情報保持部２０７、２２７に保持されている情報も同一であるので、パラメータ設定部２０３、２２３で生成されるパラメータの値も同一となる。一方、Ａ／Ｄ１０２、１２２からの入力信号あるいは聴覚フィルタ情報保持部２０７、２２７に保持されている情報が同一でない場合には、パラメータ設定部２０３、２２３がそれぞれ異なる値を生成してもよい。【００８５】
本実施の形態２に係るパラメータ設定部２０３、２２３は、特定帯域の中心周波数と、音声入力部１０１、１２１に入力された音声に含まれる母音のフォルマント成分の周波数との間の帯域から遮断周波数ｆｃを選択する。【００８６】
例えば、パラメータ設定部２０３、２２３は、図７に示すように、入力された音声信号に母音のフォルマント成分が含まれているときに、特定帯域の中心周波数の周辺かそれよりも低く、なおかつ母音のフォルマント成分の周辺かそれよりも高い周波数で分割するように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１の遮断周波数ｆｃを生成し、パラメータ保持部１０３、１２３に設定すればよい。【００８７】
さらに、パラメータ設定部２０３、２２３は、特定帯域の中心周波数と母音のフォルマント成分の周波数の差に応じて、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１のカットオフ特性を生成し、パラメータ保持部１０３、１２３に設定すればよい。【００８８】
例えば、特定帯域の中心周波数と母音のフォルマント成分の周波数の差が大きい場合には、マスキングの影響はあまり大きくないので、図４Ａに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が緩やかになるような値を設定すればよい。【００８９】
逆に、特定帯域の中心周波数と母音のフォルマント成分の周波数の差が小さい場合には、マスキングの影響が大きくなるので、図４Ｂに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が急峻になるような値を設定すればよい。【００９０】
このように本実施の形態２においては、パラメータ設定部２０３、２２３は、受聴者の聴覚フィルタに関する情報だけでなく、入力信号の周波数特性をも考慮してＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の遮断周波数ｆｃを設定している。入力音声の周波数特性は時間と共に変化していくので、その瞬間における最も適切な遮断周波数ｆｃを選択することにより、さらに音声の明瞭度を向上させることができる。【００９１】
なお、パラメータ設定部２０３、２２３は、母音のフォルマント成分に代えて、入力信号の最もエネルギーレベルの高い周波数帯域を考慮して遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等のパラメータを生成するようにしてもよいし、子音のフォルマント成分が母音と近い周波数帯域に存在する場合には、子音のフォルマント成分を考慮してパラメータを生成するようにしてもよい。【００９２】
（実施の形態３）
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態３に係る補聴処理システムを説明する。なお、実施の形態１との共通点の説明は省略し、相違点を中心に説明する。実施の形態３に係る調整装置１５０は、受聴者の経時マスキング特性に関する情報を取得する経時マスキング情報取得部１５３をさらに備える。【００９３】
なお、「経時マスキング特性」とは、時間的に隣接する音声成分の分解能の度合いを示す。より具体的には、特定周波数の音声が時間的に後(若しくは前)の音声に影響する時間の長さを指す。例えば、「経時マスキング特性が高い」とは、図９Ａのように、各音声成分が後ろの音声成分をマスキングする時間が相対的に短いことを指す。一方、「経時マスキング特性が低い」とは、図９Ｂのように、各音声成分が後ろの音声成分をマスキングする時間が相対的に長いことを指す。【００９４】
パラメータ設定部１５４は、受聴者の聴覚フィルタに関する情報ならびに受聴者の経時マスキング特性に関する情報に基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、補聴処理装置１００のパラメータ保持部１０３、１２３に設定する。【００９５】
経時マスキング情報取得部１５３は、例えば非特許文献３に示されるような手法を用い、受聴者の経時マスキング特性の情報を取得する。【００９６】
あるいは、明瞭度実験に示すように、短い音声（例えば単音節）とそれより長い音声（例えばＶＣＶ音節）の明瞭度を比較することにより、受聴者の経時マスキング特性の情報を取得することも可能である。【００９７】
パラメータ設定部１５４は、パラメータ設定部１５２の動作に加え、経時マスキング特性の度合いにも応じて、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性を生成し、パラメータ保持部１０３、１２３に設定する。なお、実施の形態１と同様に、受聴者の経時マスキング特性が左右の耳で異なる場合には、パラメータ保持部１０３、１２３にそれぞれ異なる値を設定してもよい。【００９８】
例えば、パラメータ設定部１５４は、図９Ａに示すように経時マスキング特性が高い場合には、図４Ａに示すようにＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が緩やかになるような値に設定すればよい。あるいは、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１が動作しないように、すなわちすべての帯域を通過させるように設定してもよい。【００９９】
逆に、パラメータ設定部１５４は、図９Ｂに示すように経時マスキング特性が低い場合には、図４Ｂに示すようにＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が急峻になるような値に設定すればよい。【０１００】
上記構成とすれば、周波数成分間で発生するマスキングに加えて、経時マスキングの影響をも低減することができるので、さらに音声の明瞭度を向上させることができる。特に音声は、相対的に高周波の子音成分と相対的に低周波の母音成分とが連続するような特性を有する。そこで、左右の耳の一方に高周波成分（子音成分）を、他方に低周波成分（母音成分）を出力することにより、経時マスキングの影響を極めて少なくすることができる。【０１０１】
（実施の形態４）
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態４に係る補聴処理システムを説明する。なお、実施の形態１〜３との共通点の説明は省略し、相違点を中心に説明する。【０１０２】
調整装置１５０は、受聴者の経時マスキング特性に関する情報を取得する経時マスキング情報取得部１５３をさらに備える。補聴処理装置１００は、経時マスキング情報取得部１５３が取得した受聴者の経時マスキング特性に関する情報を保持する経時マスキング情報保持部２０８、２２８をさらに備える。【０１０３】
パラメータ設定部２０４は、Ａ／Ｄ１０２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２０７に保持されている聴覚フィルタに関する情報と、経時マスキング情報保持部２０８に保持されている経時マスキング特性に関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１０３に記憶させる。【０１０４】
パラメータ設定部２２４は、Ａ／Ｄ１２２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２２７に保持されている聴覚フィルタに関する情報と、経時マスキング情報保持部２２８に保持されている経時マスキング特性に関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１２３に記憶させる。【０１０５】
なお、上述の各実施の形態において、補聴信号処理部１０４、１２４がそれぞれＨＰＦ１１１、ＬＰＦ１３１を備える構成としたが、一般にＨＰＦとＬＰＦは、フィルタ係数を修正することにより容易にそれぞれＬＰＦ、ＨＰＦに変更可能なので，あらかじめＨＰＦ、ＬＰＦを入れ替えた構成としてもよいし、適応的に入れ替える構成としてもよい。例えば、受聴者の聴力特性に応じて、高周波帯域の聴力が良い方の耳にＨＰＦを割り当てるようにしてもよいし、音声入力部１０１、１２１からの音声信号に応じて、高周波帯域の成分がより多い方にＨＰＦを割り当てるようにしてもよい。【０１０６】
また、低域と高域の２帯域に分割する場合を示したが、両耳に異なる周波数特性の音声信号を与えればよく、片耳だけ帯域制限を行ってもよいし、帯域通過フィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）を用いて、複数の帯域で分割してもよい。【０１０７】
あるいは、例えば聴覚フィルタが広がっていない帯域は両耳に出力し、広がっている帯域だけ左右別々に出力するようにしてもよい。【０１０８】
また、周波数分割を行うためのパラメータとして、分割周波数ｆｃを用いる場合を示したが、ｆｃと関連する数値（たとえば、複数の帯域ごとに補聴処理を行う際には、帯域を参照する番号など）を用いても良い。あるいは、（より多くの受聴者に対して効果があるように、もしくは特定の受聴者に対して最適となるように）あらかじめ設定された複数の値から１つを選択するようにしてもよい。他のパラメータについても同様である。【０１０９】
また、聴覚フィルタ情報取得部１５１、経時マスキング情報取得部１５３を備えず、あらかじめ用意された複数のパラメータの中から、最も音声の明瞭度が高くなるものを受聴者が選択するようにしてもよいし、受聴者がパラメータを調整するようにしてもよい。【０１１０】
また、本発明は、補聴処理装置１００及び調整装置１５０として実現できるだけではなく、補聴処理方法及び補聴処理装置１００の調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現してもよい。【０１１１】
また、実施の形態における補聴処理装置１００及び調整装置１５０は、典型的な集積回路であるＬＳＩを用いて実現することができる。この場合、ＬＳＩは、１チップで構成しても良いし、複数チップで構成しても良い。例えば、メモリ以外の機能ブロックが１チップＬＳＩで構成しても良い。なお、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【０１１２】
集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよいし、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。【０１１３】
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適応等がその可能性として有り得ると考えられる。【０１１４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明にかかる補聴処理装置は、入力信号ならびに受聴者に応じて音声の明瞭度を向上させることができるという効果を有し、補聴器、音響機器、携帯電話、公共拡声などの音声再生、音声通話を行う装置全般に有用である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2009087968.tif 000011
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月4日(2009.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、聴覚補償を行う補聴処理装置ならびに調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
聴覚補償が必要となる難聴は、障害のある部位によって伝音性難聴と感音性難聴に大別される。
【０００３】
伝音性難聴は、内耳まで音が伝わっていきにくい状態であり、内耳まで音の振動が到達しさえすれば、聴神経以降の経路は障害無く信号が伝播する。したがって、耳に入力する音を単に増幅することで、低下した聴力を補う。
【０００４】
これに対して、感音性難聴は、内耳までは健聴者と同様に音の振動が伝わっているが、感覚細胞の変形または消失によって神経を十分に興奮させることができない状態である。このため、感音性難聴では健聴者に比べて様々な聴覚系機能の低下をもたらすことが知られている。その代表的な聴力特性として、ラウドネス補充現象、周波数選択性の低下、時間分解能の低下があげられる。
【０００５】
ラウドネス補充現象とは、感音性難聴では最小可聴値は健聴者に比べ上昇しているのに対し、レベルが大きく不快に感じる不快閾値は健聴者と変わらないため、音がひとたび最小可聴値以上の強さになると、音の感覚的な大きさであるラウドネスが急激に増加するという現象である。
【０００６】
従来の補聴器は伝音性難聴および感音性難聴のラウドネス補充現象に着目し、入力音声のレベルを聴力特性の低下に応じて増幅して再生するものが大部分であった。また、それら片耳用の補聴器を左右の耳それぞれに装用し、両耳再生を行うものもあった。
【０００７】
一方、周波数選択性の低下により、周波数帯域成分間のマスキング、とりわけ低域周波数成分による高域周波数成分のマスキング（上向性マスキング）の影響が増大する。
【０００８】
この周波数帯域間のマスキングを低減し、音声入力信号の明瞭度の向上を図る補聴処理として、入力信号を周波数軸上で左右の耳に分割して提示する両耳分離受聴がある。
【０００９】
例えば、音声を低域と高域の２帯域に分け、難聴者に対して片耳に高低両帯域を提示した場合よりも、左右の耳に低域、高域を別々に分けて提示した場合の方が音声の明瞭度が高くなることが報告されている（例えば非特許文献１参照）。
【００１０】
また、音声帯域を１８個の周波数帯域に分割し、隣接する帯域を左右の耳に交互に割り当てる補聴処理が示され、感音性難聴者の音声明瞭度が向上したと報告されている（例えば非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Barbara Franklin, “The Effect of Combining low- and high-frequency passbands on consonant recognition in the hearing impaired”,（米国）,Journal of Speech and Hearing Research, 1975
【非特許文献２】D.S.Chaudhari and P.C.Pandey, “Dichotic Presentation of Speech Signal Using Critical Filter Bank for Bilateral Sensorineural Hearing Impairment”，(米国), Proc.16th ICA,1998
【非特許文献３】B.J.C.ムーア他、聴覚心理学概論、pp.105-108、誠信書房、1994
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、難聴の種類は人によって様々であり、非特許文献１ならびに２のような方法では、明瞭度の向上効果が少なくなる場合があった。
【００１３】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させる補聴処理装置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】
本発明に係る補聴処理装置は、音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える。
【００１５】
このように、受聴者の聴覚フィルタに関する情報に基づいて左右の耳に出力する音声の周波数特性を異ならせることにより、入力信号の周波数成分間で発生するマスキングを低減することができる。その結果、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【００１６】
また、前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数未満の周波数成分を減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する高域通過フィルタを備えてもよい。これにより、上向性マスキングを効果的に抑制することができる。
【００１７】
さらに、前記補聴信号処理部は、前記入力信号の前記遮断周波数以上の周波数成分を減衰させて前記第２の出力信号を生成する低域通過フィルタを備えてもよい。これにより、左耳に高周波成分を、右耳に低周波成分を出力することになるので、周波数成分間で発生するマスキングを有効に防止することができる。
【００１８】
また、前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数以下の帯域から選択されてもよい。これにより、受聴者の耳の特性に応じて適切な遮断周波数を選択することができる。その結果、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【００１９】
また、前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数と、前記音声入力部に入力された音声に含まれるフォルマント成分の周波数との間の帯域から選択されてもよい。これにより、刻々と変化する入力音声の特性をも考慮して適切な遮断周波数を選択することが可能となる。
【００２０】
また、前記補聴信号処理部は、前記特定帯域の中心周波数と、前記フォルマント成分の周波数との差が小さいほど前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタのカットオフ特性を急峻にしてもよい。これにより、受聴者の耳の特性と入力音声とに基づいた適切な補聴信号処理を行うことが可能となる。
【００２１】
また、前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数から所定の低周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する第１の帯域遮断フィルタと、前記遮断周波数から所定の高周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成する第２の帯域遮断フィルタとを備えてもよい。
【００２２】
これにより、遮断周波数近傍の周波数成分は左右の耳に分割して出力され、遮断周波数から離れた周波数成分は左右の耳に重複して出力される。その結果、周波数成分間で発生するマスキングを低減すると共に、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。
【００２３】
この発明に係る調整装置は、受聴者から取得した情報に基づいて上記記載の補聴処理装置にパラメータを与える調整装置であって、受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて、前記入力信号から前記第１及び第２の出力信号を生成するためのパラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備える。このように、受聴者の耳の特性に基づいてパラメータを生成することにより、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【００２４】
また、前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成してもよい。これにより、難聴の度合いが大きい受聴者に対しては音声の明瞭度を向上させ、難聴の度合いの低い受聴者に対してはより自然な音声が出力されるようになる。
【００２５】
また、前記補聴信号処理部は、受聴者の時間的に隣接する音声の分解能の度合いを示す経時マスキング特性が低いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成してもよい。これにより、難聴の度合いが大きい受聴者に対しては音声の明瞭度を向上させ、難聴の度合いの低い受聴者に対してはより自然な音声が出力されるようになる。
【００２６】
また、前記補聴信号処理部は、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成するハイシェルフ型フィルタと、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成するローシェルフ型フィルタとを備える。そして、前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタそれぞれの周波数特性の差の最大値であるレベル差分を増大させるようなパラメータを生成してもよい。これにより、難聴の度合いが大きい受聴者に対しては音声の明瞭度を向上させ、難聴の度合いの低い受聴者に対してはより自然な音声が出力されるようになる。
【００２７】
また、前記聴覚フィルタ情報取得部は、ノッチノイズ法を用いて受聴者の有する帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得してもよい。
【００２８】
この発明に係る補聴処理システムは、受聴者の左右の耳に補聴信号処理を施した音声を出力する補聴処理装置と、前記補聴信号処理に用いられるパラメータを前記補聴処理装置に出力する調整装置とを備える補聴処理システムである。前記調整装置は、受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて前記パラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備える。前記補聴処理装置は、音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、前記パラメータ設定部から取得したパラメータに基づいて前記補聴信号処理を実行することによって、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える。
【００２９】
この発明に係る補聴処理方法は、音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとを備える。
【００３０】
この発明に係るプログラムは、音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとをコンピュータに実行させる。
【００３１】
この発明に係る集積回路は、音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える。
【００３２】
なお、本発明は、補聴処理装置及び調整装置として実現できるだけでなく、補聴処理装置及び調整装置の機能を実現する集積回路として実現したり、そのような機能をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、聴覚フィルタに関する情報に基づいて、左右の耳で異なる周波数特性の信号を与えているので、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】図１Ａは、調整装置によって取得された聴覚フィルタの一例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの各検査周波数を遮断周波数とした時の音声明瞭度の変化を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る補聴処理システムのブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、補聴信号処理部に搭載されるＨＰＦを示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、補聴信号処理部に搭載されるＬＰＦを示すブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の他の例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の他の例を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図３Ａ及び図３Ｂに示すＨＰＦ及びＬＰＦの周波数特性の他の例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、聴覚フィルタが広がっている周波数を遮断周波数とした例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、聴覚フィルタが広がっている周波数より低い周波数を遮断周波数とした例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る補聴処理システムのブロック図である。
【図７】図７は、入力された音声信号と聴覚フィルタに関する情報とから遮断周波数を決定する例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３に係る補聴処理システムのブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、健聴者の経時マスキング特性の例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、難聴者の経時マスキング特性の例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４に係る補聴処理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
まず、本発明の基本となる両耳分離受聴による明瞭度の向上効果に関して説明する。
【００３６】
上述のように、両耳分離受聴により音声明瞭性が向上することが知られている。しかしながら、それら知見では、個々の受聴者のマスキング特性との関連について詳細に検討したものは無かった。
【００３７】
非特許文献３によると、人の聴覚器官のうち、蝸牛（Ｃｏｃｈｌｅａｒ）と呼ばれる器官において、音の周波数成分を分析する処理が行われていることが明らかになっている。この分析処理は、聴覚フィルタ（Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）と呼ばれるフィルタの列によって表現することができる。
【００３８】
より具体的には、聴覚フィルタは、周波数軸上に重なりあって並んだ複数の仮想的な帯域通過フィルタの集合体と考えることができる。この複数の帯域通過フィルタは、通過帯域の幅が互いに異なる。そして、帯域通過フィルタの帯域幅と、マスキングとの間には深い関係があることが示されている。本明細書では、聴覚フィルタを構成する複数の仮想的な帯域通過フィルタのうち、難聴等の原因により帯域幅が広がっている帯域通過フィルタの通過帯域を「特定帯域」と、特定帯域の帯域幅を「聴覚フィルタの幅」等と表現する。
【００３９】
本発明者は、Ｖｏｗｅｌ−Ｃｏｎｓｏｎａｎｔ−Ｖｏｗｅｌ（ＶＣＶ）音節を用いて、難聴者を対象に、両耳分離受聴の帯域分割周波数を変えて明瞭度実験を実施した。さらに、聴覚フィルタの幅を被験者ごとに測定し、明瞭度実験の結果と比較検討した。なお、聴覚フィルタの幅の測定には、非特許文献３に開示されているような、ノッチノイズ法等の一般的な手法を用いた。
【００４０】
その結果、聴覚フィルタの幅と、明瞭度の向上効果が現れる帯域分割周波数との関連性が明らかとなった。
【００４１】
図１Ａは、検査周波数ｆ1〜ｆ4を中心周波数とする帯域通過フィルタの帯域幅を測定した結果の例である。図１Ｂは、音声を分割周波数ｆ1〜ｆ4で分割し、左右の耳に周波数特性の異なる音声を出力した場合の音声明瞭度を測定した結果の例である。
【００４２】
例えば図１Ａに示すように、聴覚フィルタが周波数ｆ3で広がっている場合、図１Ｂに示すように、周波数ｆ3で帯域分割を行うことにより、明瞭度を向上させることができる。これは、周波数ｆ3の周辺に存在する、音声（母音や子音）のフォルマント成分の間で生じるマスキングが回避されたことが原因とみなせる。
【００４３】
あるいは、周波数ｆ3よりも低い周波数であるｆ2で帯域分割を行うことによっても、明瞭度を向上させることができる。これは、周波数ｆ3よりも低い周波数にある先行母音のフォルマント成分による、周波数ｆ3付近にある子音のフォルマント成分のマスキングが回避されたことが原因とみなせる。
【００４４】
したがって、聴覚フィルタの広がりの情報に基づいて、周波数ｆ2あるいはｆ3のように、最適な分割周波数を設定することにより、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【００４５】
さらに本発明者は、単音節ならびにＶＣＶ音節を用いて、両耳分離受聴を行わない明瞭度実験を実施し、ＶＣＶ音節を用いて両耳分離受聴を行った明瞭度実験の結果と比較し検討した。
【００４６】
その結果、単音節で両耳分離受聴を行わない場合と比較して、ＶＣＶ音節で両耳分離受聴を行わない場合の明瞭度が大きく悪化している被験者に対して、ＶＣＶ音節で両耳分離受聴を行った場合の明瞭度が大きく向上していることを明らかにした。
【００４７】
単音節とＶＣＶ音節の違いは、先行する母音（ｖｏｗｅｌ）の有無である。つまり、ＶＣＶ音節において先行する母音による時間方向のマスキング（経時マスキング）が大きく現れ、明瞭度が大きく悪化する被験者に対して、両耳分離受聴による明瞭度の向上効果は大きく現れるとみなせる。
【００４８】
したがって、経時マスキングの大きさの情報に基づいて両耳分離受聴を適用ならびに制御することにより、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【００４９】
さらに、入力された音声信号を分析し、聴覚フィルタの広がりの情報ならびに経時マスキングの大きさの情報と併せて最適な分割周波数を設定することにより、さらに音声の明瞭度を向上させることができる。
【００５０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００５１】
（実施の形態１）
図２〜図５Ｂを参照して、本発明の実施の形態１に係る補聴処理システムを説明する。なお、図２は補聴処理システムのブロック図、図３Ａ及び図３Ｂは補聴処理システムに実装されるフィルタを示すブロック図、図４Ａ〜図４Ｄは補聴処理システムに実装されるフィルタの特性を示す図、図５Ａ及び図５Ｂは遮断周波数の選択方法を示す図である。
【００５２】
本発明の実施の形態１に係る補聴処理システムは、図２に示されるように、補聴処理装置１００と、調整装置１５０とを備える。補聴処理装置１００は、典型的には、左右の耳それぞれに取り付けられる一対の補聴器である。調整装置１５０は、典型的には、補聴処理装置１００に各種パラメータを設定するリモコン（リモートコントローラ）である。
【００５３】
補聴処理装置１００は、それぞれ一対の音声入力部１０１、１２１と、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル変換器）１０２、１２２と、パラメータ保持部１０３、１２３と、補聴信号処理部１０４、１２４と、Ｄ／Ａ（ディジタル−アナログ変換器）１０５、１２５と、音声出力部１０６、１２６とを備える。
【００５４】
音声入力部１０１、１２１は、補聴器のマイクロフォンの出力やオーディオ機器の出力などのアナログの電気信号に変換された音声信号の入力を受け付ける。Ａ／Ｄ１０２は、音声入力部１０１に入力されたアナログ信号をディジタル信号（入力信号）に変換する。Ａ／Ｄ１２２は、音声入力部１２１に入力されたアナログ信号をディジタル信号（入力信号）に変換する。
【００５５】
パラメータ保持部１０３、１２３は、調整装置１５０から与えられた各種パラメータを保持する記憶部（メモリ）である。具体的には、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等を保持する。なお、本実施の形態１においては、パラメータ保持部１０３、１２３に保持されるパラメータの値は同一であるが、例えば聴覚フィルタが左右の耳で異なる場合等には、それぞれ異なる値を設定してもよい。
【００５６】
補聴信号処理部１０４は、パラメータ保持部１０３に保持されている各種パラメータに基づいて、入力信号に補聴信号処理を施して第１の出力信号を生成する。具体的には、補聴信号処理部１０４は、図３Ａに示されるように、入力信号の遮断周波数ｆｃ未満の周波数成分を減衰させて第１の出力信号を生成するＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：高域通過フィルタ）１１１を備える。
【００５７】
補聴信号処理部１２４は、パラメータ保持部１２３に保持されている各種パラメータに基づいて、入力信号に補聴信号処理を施して第２の出力信号を生成する。具体的には、補聴信号処理部１２４は、図３Ｂに示されるように、入力信号の遮断周波数ｆｃ以上の周波数成分を減衰させて第２の出力信号を生成するＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：低域通過フィルタ）１３１を備える。
【００５８】
したがって、補聴信号処理部１０４から出力される第１の出力信号と、補聴信号処理部１２４から出力される第２の出力信号とは、周波数特性が互いに異なっている。
【００５９】
Ｄ／Ａ１０５は、補聴信号処理部１０４から出力される第１の出力信号（ディジタル信号）をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ１２５は、補聴信号処理部１２４から出力される第２の出力信号（ディジタル信号）をアナログ信号に変換する。
【００６０】
音声出力部１０６は、Ｄ／Ａ１０５から出力されるアナログ信号を音声信号に変換して受聴者の左耳に出力する。音声出力部１２６は、Ｄ／Ａ１２５から出力されるアナログ信号を音声信号に変換して受聴者の右耳に出力する。このとき、補聴信号処理部１０４、１２４から出力される第１及び第２の出力信号は周波数特性が互いに異なっているので、受聴者の左右の耳には異なる音声が出力されることになる。
【００６１】
調整装置１５０は、聴覚フィルタ情報取得部１５１と、パラメータ設定部１５２とを備える。聴覚フィルタ情報取得部１５１は、１つあるいは複数の周波数帯域における受聴者の聴覚フィルタに関する情報を取得する。パラメータ設定部１５２は、取得された受聴者の聴覚フィルタに関する情報に基づいて遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、生成されたパラメータを補聴処理装置１００のパラメータ保持部１０３、１２３に設定する。
【００６２】
次に、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の特性を説明する。図４Ａに示されるように、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１は、共通の遮断周波数ｆｃに基づいて所定の帯域を通過（若しくは遮断）させる。具体的には、ＨＰＦ１１１は、遮断周波数ｆｃ未満の周波数成分を減衰させる。一方、ＬＰＦ１３１は、遮断周波数ｆｃ以上の周波数成分を減衰させる。
【００６３】
なお、遮断周波数ｆｃは、調整装置１５０からパラメータ保持部１０３、１２３に与えられる変数である。すなわち、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１は、取得した遮断周波数ｆｃの値に応じて、通過帯域（若しくは遮断帯域）を任意に変更することができる構成であるのが望ましい。若しくは、遮断周波数の互いに異なる複数のＨＰＦ１１１を予め補聴信号処理部１０４に実装しておき、パラメータ保持部１０３に与えられた遮断周波数ｆｃに基づいて、適切なＨＰＦ１１１を選択するようにしてもよい。ＬＰＦ１３１についても同様の構成としてもよい。
【００６４】
また、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１は、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、パラメータ保持部１０３、１２３に与えられたパラメータに応じて、カットオフ特性を任意に変更することができる構成であるのが望ましい。若しくは、カットオフ特性の互いに異なる複数のＨＰＦ１１１を予め補聴信号処理部１０４に実装しておき、パラメータ保持部１０３に与えられたパラメータに基づいて、適切なＨＰＦ１１１を選択するようにしてもよい。ＬＰＦ１３１についても同様の構成としてもよい。
【００６５】
また、図４Ｃに示されるように、ＨＰＦ１１１をハイシェルフ（ｈｉｇｈ−ｓｈｅｌｆ）型で構成し、ＬＰＦ１３１をローシェルフ（ｌｏｗ−ｓｈｅｌｆ）型で構成してもよい。この場合、補聴信号処理部１０４、１２４は、上述の遮断周波数ｆｃ及びカットオフ特性に加えて、レベル差分ΔＬをパラメータ保持部１０３、１２３から取得する必要がある。なお、「レベル差分ΔＬ」とは、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１それぞれの周波数特性の差の最大値を指す。
【００６６】
さらには、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１に代えて、遮断帯域の互いに異なるＢＳＦ（Ｂａｎｄ  Ｓｔｏｐ  Ｆｉｌｔｅｒ：帯域遮断フィルタ）を補聴信号処理部１０４、１２４に実装してもよい。具体的には、図４Ｄに示されるように、補聴信号処理部１０４に実装されるＢＳＦ１１２は、遮断周波数ｆｃから所定の低周波帯域のみを減衰させて、入力信号から第１の出力信号を生成する。一方、補聴信号処理部１２４に実装されるＢＳＦ１３２は、遮断周波数ｆｃから所定の高周波帯域のみを減衰させて、入力信号から第２の出力信号を生成する。
【００６７】
図４Ｄによれば、遮断周波数ｆｃ近傍の周波数帯域の音声のみが左右の耳に分割され、遮断周波数ｆｃから離れた周波数帯域の音声は左右の耳で同じ出力レベルとなっているので、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。
【００６８】
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、調整装置１５０が各種パラメータを決定する手順を説明する。まず、聴覚フィルタ情報取得部１５１は、例えば、２５０Ｈｚ〜４０００Ｈｚの帯域から４つの中心周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4を選択し、各中心周波数ｆ1〜ｆ4における受聴者の仮想的な帯域通過フィルタ（聴覚フィルタ）の帯域幅を測定する。測定結果を図５Ａ及び図５Ｂの上段に示す。図５Ａ及び図５Ｂに示す測定結果によれば、中心周波数ｆ3の帯域通過フィルタの帯域幅が最も広くなっている。
【００６９】
次に、パラメータ設定部１５２は、聴覚フィルタ情報取得部１５１の測定結果に基づいて、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の特性を決定する遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成する。
【００７０】
遮断周波数ｆｃは、帯域幅の最も広い帯域通過フィルタ（中心周波数ｆ3の帯域通過フィルタ）の通過帯域（特定帯域）から選択される。典型的には、図５Ａに示されるように、この帯域通過フィルタの中心周波数ｆ3を遮断周波数ｆｃとすればよい。または、図５Ｂに示されるように、特定帯域の中心周波数ｆ3以下の帯域、つまり、特定帯域の下限周波数と中心周波数ｆ3との間から選択してもよい。これにより、上向性マスキングの影響を低減することができる。
【００７１】
カットオフ特性は、特定帯域の帯域幅に応じて定められる。例えば、特定帯域の帯域幅が狭い場合には、マスキングの影響はあまり大きくないので、図４Ａに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が緩やかになるような値を採用すればよい。これにより、左右の耳に出力される音声の重複帯域幅が広くなるので、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。
【００７２】
逆に、特定帯域の帯域幅が広い場合には、マスキングの影響が大きくなるので、図４Ｂに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が急峻になるような値を採用すればよい。これにより、左右の耳に出力される音声の重複帯域幅が狭くなるので、周波数成分間のマスキングの影響を抑制することができる。
【００７３】
レベル差分ΔＬは、カットオフ特性と同様に、特定帯域の帯域幅に応じて定められる。例えば、特定帯域の帯域幅が狭い場合には、マスキングの影響はあまり大きくないので、ＨＰＦ１１１とＬＰＦ１３１とのレベル差分ΔＬを減少させる。これにより、左右の耳に出力される音声の周波数特性の差が小さくなるので、受聴者にとってより自然な音声を出力することができる。
【００７４】
一方、特定帯域の帯域幅が広い場合には、マスキングの影響が大きくなるので、ＨＰＦ１１１とＬＰＦ１３１とのレベル差分ΔＬを増大させる。これにより、左右の耳に出力される音声の周波数特性の差が大きくなるので、周波数成分間のマスキングの影響を抑制することができる。
【００７５】
パラメータ設定部１５２は、上記の基準に基づいて決定された各種パラメータを、補聴処理装置１００に出力する。補聴処理装置１００は、取得した各種パラメータをパラメータ保持部１０３、１２３に記憶する。
【００７６】
上記の各パラメータを取得した補聴処理装置１００は、入力音声に補聴信号処理を施すことによって、左右の耳に周波数特性の互いに異なる音声を出力することができる。実施の形態１においては、遮断周波数ｆｃ以上の帯域の音声が左耳に出力され、遮断周波数ｆｃ未満の帯域の音声が右耳に出力される。また、遮断周波数ｆｃ周辺の帯域は、左右の耳に重複して出力される。
【００７７】
このように本実施の形態１においては、聴覚フィルタ情報取得部１５１で受聴者の聴覚フィルタに関する情報を取得し、受聴者に応じてＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等のパラメータを設定して、音声出力部１０６、１２６で異なる周波数特性の音声を出力している。つまり、音声出力部１０６、１２６の出力を左右の耳に別々に与えれば、より多くの受聴者に対して音声の明瞭度を向上させることができる。
【００７８】
なお、実施の形態１においては、音声入力部１０１、１２１、Ａ／Ｄ１０２、１２２、パラメータ保持部１０３、１２３、補聴信号処理部１０４、１２４、及びＤ／Ａ１０５、１２５を左右の耳用に２個ずつ設けた例を示したが、これに限ることなく、１つの機能ブロックを左右の耳で共有してもよい。つまり、少なくとも音声出力部１０６、１２６が左右の耳用に独立していればよい。
【００７９】
また、受聴者の聴覚フィルタの特性を測定する聴覚フィルタ情報取得部１５１、及び補聴処理装置１００にパラメータを設定するパラメータ設定部１５２の両方の機能を備えた調整装置１５０の例を示したが、これに限ることなく、これらを別体としてもよい。例えば、聴覚フィルタ情報取得部１５１を備える専用の機器で受聴者の聴覚フィルタの特性を測定し、パラメータ設定部１５２を備えるリモコンで各パラメータを手入力するような構成であってもよい。
【００８０】
（実施の形態２）
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２の補聴処理システムを説明する。なお、本実施の形態２は、上述の実施の形態１と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００８１】
聴覚フィルタ情報保持部２０７、２２７は、調整装置１５０の聴覚フィルタ情報取得部１５１が取得した受聴者の聴覚フィルタに関する情報を保持する。具体的には、受聴者の聴覚フィルタの幅（特定帯域の帯域幅）や中心周波数等の情報を調整装置１５０から取得する。
【００８２】
パラメータ設定部２０３は、Ａ／Ｄ１０２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２０７に保持されている聴覚フィルタに関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１０３に記憶させる。
【００８３】
パラメータ設定部２２３は、Ａ／Ｄ１２２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２２７に保持されている聴覚フィルタに関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１２３に記憶させる。
【００８４】
なお、本実施の形態２においては、Ａ／Ｄ１０２、１２２からの入力信号は同一であり、且つ聴覚フィルタ情報保持部２０７、２２７に保持されている情報も同一であるので、パラメータ設定部２０３、２２３で生成されるパラメータの値も同一となる。一方、Ａ／Ｄ１０２、１２２からの入力信号あるいは聴覚フィルタ情報保持部２０７、２２７に保持されている情報が同一でない場合には、パラメータ設定部２０３、２２３がそれぞれ異なる値を生成してもよい。
【００８５】
本実施の形態２に係るパラメータ設定部２０３、２２３は、特定帯域の中心周波数と、音声入力部１０１、１２１に入力された音声に含まれる母音のフォルマント成分の周波数との間の帯域から遮断周波数ｆｃを選択する。
【００８６】
例えば、パラメータ設定部２０３、２２３は、図７に示すように、入力された音声信号に母音のフォルマント成分が含まれているときに、特定帯域の中心周波数の周辺かそれよりも低く、なおかつ母音のフォルマント成分の周辺かそれよりも高い周波数で分割するように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１の遮断周波数ｆｃを生成し、パラメータ保持部１０３、１２３に設定すればよい。
【００８７】
さらに、パラメータ設定部２０３、２２３は、特定帯域の中心周波数と母音のフォルマント成分の周波数の差に応じて、ＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１のカットオフ特性を生成し、パラメータ保持部１０３、１２３に設定すればよい。
【００８８】
例えば、特定帯域の中心周波数と母音のフォルマント成分の周波数の差が大きい場合には、マスキングの影響はあまり大きくないので、図４Ａに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が緩やかになるような値を設定すればよい。
【００８９】
逆に、特定帯域の中心周波数と母音のフォルマント成分の周波数の差が小さい場合には、マスキングの影響が大きくなるので、図４Ｂに示すように、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が急峻になるような値を設定すればよい。
【００９０】
このように本実施の形態２においては、パラメータ設定部２０３、２２３は、受聴者の聴覚フィルタに関する情報だけでなく、入力信号の周波数特性をも考慮してＨＰＦ１１１及びＬＰＦ１３１の遮断周波数ｆｃを設定している。入力音声の周波数特性は時間と共に変化していくので、その瞬間における最も適切な遮断周波数ｆｃを選択することにより、さらに音声の明瞭度を向上させることができる。
【００９１】
なお、パラメータ設定部２０３、２２３は、母音のフォルマント成分に代えて、入力信号の最もエネルギーレベルの高い周波数帯域を考慮して遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等のパラメータを生成するようにしてもよいし、子音のフォルマント成分が母音と近い周波数帯域に存在する場合には、子音のフォルマント成分を考慮してパラメータを生成するようにしてもよい。
【００９２】
（実施の形態３）
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態３に係る補聴処理システムを説明する。なお、実施の形態１との共通点の説明は省略し、相違点を中心に説明する。実施の形態３に係る調整装置１５０は、受聴者の経時マスキング特性に関する情報を取得する経時マスキング情報取得部１５３をさらに備える。
【００９３】
なお、「経時マスキング特性」とは、時間的に隣接する音声成分の分解能の度合いを示す。より具体的には、特定周波数の音声が時間的に後(若しくは前)の音声に影響する時間の長さを指す。例えば、「経時マスキング特性が高い」とは、図９Ａのように、各音声成分が後ろの音声成分をマスキングする時間が相対的に短いことを指す。一方、「経時マスキング特性が低い」とは、図９Ｂのように、各音声成分が後ろの音声成分をマスキングする時間が相対的に長いことを指す。
【００９４】
パラメータ設定部１５４は、受聴者の聴覚フィルタに関する情報ならびに受聴者の経時マスキング特性に関する情報に基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、補聴処理装置１００のパラメータ保持部１０３、１２３に設定する。
【００９５】
経時マスキング情報取得部１５３は、例えば非特許文献３に示されるような手法を用い、受聴者の経時マスキング特性の情報を取得する。
【００９６】
あるいは、明瞭度実験に示すように、短い音声（例えば単音節）とそれより長い音声（例えばＶＣＶ音節）の明瞭度を比較することにより、受聴者の経時マスキング特性の情報を取得することも可能である。
【００９７】
パラメータ設定部１５４は、パラメータ設定部１５２の動作に加え、経時マスキング特性の度合いにも応じて、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性を生成し、パラメータ保持部１０３、１２３に設定する。なお、実施の形態１と同様に、受聴者の経時マスキング特性が左右の耳で異なる場合には、パラメータ保持部１０３、１２３にそれぞれ異なる値を設定してもよい。
【００９８】
例えば、パラメータ設定部１５４は、図９Ａに示すように経時マスキング特性が高い場合には、図４Ａに示すようにＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が緩やかになるような値に設定すればよい。あるいは、ＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１が動作しないように、すなわちすべての帯域を通過させるように設定してもよい。
【００９９】
逆に、パラメータ設定部１５４は、図９Ｂに示すように経時マスキング特性が低い場合には、図４Ｂに示すようにＨＰＦ１１１ならびにＬＰＦ１３１のカットオフ特性が急峻になるような値に設定すればよい。
【０１００】
上記構成とすれば、周波数成分間で発生するマスキングに加えて、経時マスキングの影響をも低減することができるので、さらに音声の明瞭度を向上させることができる。特に音声は、相対的に高周波の子音成分と相対的に低周波の母音成分とが連続するような特性を有する。そこで、左右の耳の一方に高周波成分（子音成分）を、他方に低周波成分（母音成分）を出力することにより、経時マスキングの影響を極めて少なくすることができる。
【０１０１】
（実施の形態４）
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態４に係る補聴処理システムを説明する。なお、実施の形態１〜３との共通点の説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【０１０２】
調整装置１５０は、受聴者の経時マスキング特性に関する情報を取得する経時マスキング情報取得部１５３をさらに備える。補聴処理装置１００は、経時マスキング情報取得部１５３が取得した受聴者の経時マスキング特性に関する情報を保持する経時マスキング情報保持部２０８、２２８をさらに備える。
【０１０３】
パラメータ設定部２０４は、Ａ／Ｄ１０２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２０７に保持されている聴覚フィルタに関する情報と、経時マスキング情報保持部２０８に保持されている経時マスキング特性に関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１０３に記憶させる。
【０１０４】
パラメータ設定部２２４は、Ａ／Ｄ１２２からの入力信号と、聴覚フィルタ情報保持部２２７に保持されている聴覚フィルタに関する情報と、経時マスキング情報保持部２２８に保持されている経時マスキング特性に関する情報とに基づいて、遮断周波数ｆｃ、カットオフ特性、及びレベル差分ΔＬ等の各種パラメータを生成し、パラメータ保持部１２３に記憶させる。
【０１０５】
なお、上述の各実施の形態において、補聴信号処理部１０４、１２４がそれぞれＨＰＦ１１１、ＬＰＦ１３１を備える構成としたが、一般にＨＰＦとＬＰＦは、フィルタ係数を修正することにより容易にそれぞれＬＰＦ、ＨＰＦに変更可能なので，あらかじめＨＰＦ、ＬＰＦを入れ替えた構成としてもよいし、適応的に入れ替える構成としてもよい。例えば、受聴者の聴力特性に応じて、高周波帯域の聴力が良い方の耳にＨＰＦを割り当てるようにしてもよいし、音声入力部１０１、１２１からの音声信号に応じて、高周波帯域の成分がより多い方にＨＰＦを割り当てるようにしてもよい。
【０１０６】
また、低域と高域の２帯域に分割する場合を示したが、両耳に異なる周波数特性の音声信号を与えればよく、片耳だけ帯域制限を行ってもよいし、帯域通過フィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）を用いて、複数の帯域で分割してもよい。
【０１０７】
あるいは、例えば聴覚フィルタが広がっていない帯域は両耳に出力し、広がっている帯域だけ左右別々に出力するようにしてもよい。
【０１０８】
また、周波数分割を行うためのパラメータとして、分割周波数ｆｃを用いる場合を示したが、ｆｃと関連する数値（たとえば、複数の帯域ごとに補聴処理を行う際には、帯域を参照する番号など）を用いても良い。あるいは、（より多くの受聴者に対して効果があるように、もしくは特定の受聴者に対して最適となるように）あらかじめ設定された複数の値から１つを選択するようにしてもよい。他のパラメータについても同様である。
【０１０９】
また、聴覚フィルタ情報取得部１５１、経時マスキング情報取得部１５３を備えず、あらかじめ用意された複数のパラメータの中から、最も音声の明瞭度が高くなるものを受聴者が選択するようにしてもよいし、受聴者がパラメータを調整するようにしてもよい。
【０１１０】
また、本発明は、補聴処理装置１００及び調整装置１５０として実現できるだけではなく、補聴処理方法及び補聴処理装置１００の調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現してもよい。
【０１１１】
また、実施の形態における補聴処理装置１００及び調整装置１５０は、典型的な集積回路であるＬＳＩを用いて実現することができる。この場合、ＬＳＩは、１チップで構成しても良いし、複数チップで構成しても良い。例えば、メモリ以外の機能ブロックが１チップＬＳＩで構成しても良い。なお、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１１２】
集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよいし、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１１３】
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適応等がその可能性として有り得ると考えられる。
【０１１４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明にかかる補聴処理装置は、入力信号ならびに受聴者に応じて音声の明瞭度を向上させることができるという効果を有し、補聴器、音響機器、携帯電話、公共拡声などの音声再生、音声通話を行う装置全般に有用である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００                                          補聴処理装置
１０１，１２１                                  音声入力部
１０２，１２２                                  Ａ／Ｄ
１０３，１２３                                  パラメータ保持部
１０４，１２４                                  補聴信号処理部
１０５，１２５                                  Ｄ／Ａ
１０６，１２６                                  音声出力部
１１１                                          ＨＰＦ
１１２，１３２                                  ＢＳＦ
１３１                                          ＬＰＦ
１５０                                          調整装置
１５１                                          聴覚フィルタ情報取得部
１５２，１５４，２０３，２２３，２０４，２２４  パラメータ設定部
１５３                                          経時マスキング情報取得部
２０７，２２７                                  聴覚フィルタ情報保持部
２０８，２２８                                  経時マスキング情報保持部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声の入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、
前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える
補聴処理装置。
【請求項２】
前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数未満の周波数成分を減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する高域通過フィルタを備える
請求項１に記載の補聴処理装置。
【請求項３】
前記補聴信号処理部は、さらに、前記入力信号の前記遮断周波数以上の周波数成分を減衰させて前記第２の出力信号を生成する低域通過フィルタを備える
請求項２に記載の補聴処理装置。
【請求項４】
前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数以下の帯域から選択される
請求項２に記載の補聴処理装置。
【請求項５】
前記遮断周波数は、前記特定帯域の中心周波数と、前記音声入力部に入力された音声に含まれるフォルマント成分の周波数との間の帯域から選択される
請求項２に記載の補聴処理装置。
【請求項６】
前記補聴信号処理部は、前記特定帯域の中心周波数と、前記フォルマント成分の周波数との差が小さいほど前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタのカットオフ特性を急峻にする
請求項５に記載の補聴処理装置。
【請求項７】
前記補聴信号処理部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域から選択された遮断周波数から所定の低周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成する第１の帯域遮断フィルタと、
前記遮断周波数から所定の高周波帯域のみを減衰させて、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成する第２の帯域遮断フィルタとを備える
請求項１に記載の補聴処理装置。
【請求項８】
受聴者から取得した情報に基づいて請求項１に記載の補聴処理装置にパラメータを与える調整装置であって、
受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、
前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて、前記入力信号から前記第１及び第２の出力信号を生成するためのパラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備える
調整装置。
【請求項９】
前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１０】
前記補聴信号処理部は、受聴者の時間的に隣接する音声の分解能の度合いを示す経時マスキング特性が低いほど、前記補聴信号処理部を構成するフィルタのカットオフ特性を急峻にするようなパラメータを生成する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１１】
前記補聴信号処理部は、前記入力信号から前記第１の出力信号を生成するハイシェルフ型フィルタと、前記入力信号から前記第２の出力信号を生成するローシェルフ型フィルタとを備え、
前記パラメータ設定部は、前記帯域幅の最も広い帯域通過フィルタの帯域である特定帯域の帯域幅が広いほど、前記高域通過フィルタ及び前記低域通過フィルタそれぞれの周波数特性の差の最大値であるレベル差分を増大させるようなパラメータを生成する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１２】
前記聴覚フィルタ情報取得部は、ノッチノイズ法を用いて受聴者の有する帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する
請求項８に記載の調整装置。
【請求項１３】
受聴者の左右の耳に補聴信号処理を施した音声を出力する補聴処理装置と、前記補聴信号処理に用いられるパラメータを前記補聴処理装置に出力する調整装置とを備える補聴処理システムであって、
前記調整装置は、
受聴者の前記聴覚フィルタのうちの帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性を取得する聴覚フィルタ情報取得部と、
前記聴覚フィルタ情報取得部によって取得された特性に基づいて前記パラメータを生成し、前記パラメータを前記補聴信号処理部に与えるパラメータ設定部とを備え、
前記補聴処理装置は、
音声の入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、前記パラメータ設定部から取得したパラメータに基づいて前記補聴信号処理を実行することによって、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、
前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える
補聴処理システム。
【請求項１４】
音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、
前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとを備える
補聴処理方法。
【請求項１５】
音声の入力を受け付ける音声入力ステップと、
前記音声入力ステップに入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の出力信号を生成する補聴信号処理ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力ステップと、
前記補聴信号処理ステップで生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力ステップとを
コンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１６】
音声の入力を受け付ける音声入力部と、
前記音声入力部に入力された音声を入力信号とし、複数の仮想的な帯域通過フィルタで構成される受聴者の聴覚フィルタのうち、帯域幅の最も広い前記帯域通過フィルタの特性に基づいて、前記入力信号から周波数特性の互いに異なる第１及び第２の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で生成された前記第１の出力信号を、音声として受聴者の左耳に出力する第１の音声出力部と、
前記補聴信号処理部で生成された前記第２の出力信号を、音声として受聴者の右耳に出力する第２の音声出力部とを備える
集積回路。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2009087968.tif 000021
【図２】
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【図３Ａ】
2009087968.tif 000023
【図３Ｂ】
2009087968.tif 000024
【図４Ａ】
2009087968.tif 000025
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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