(57)【要約】【課題】【解決手段】  補聴器における雑音低減回路は、耳道に連結されたマイクロフォン３１に連結されたプログラム可能なフィルタ４１を含む。フィルタは、マイクロフォンからの信号に従ってフィルタ係数が設定されるフィードバックループにてプログラム可能である。フィルタは、耳道内に比較的静粛な室を提供すべくマイクロフォンにより検出された音のスペクトルの実質的に逆数である伝達関数に対してプログラム化される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部マイクロフォンと、内部マイクロフォンと、スピーカとを有する補聴器において、
前記外部マイクロフォンに連結されたプログラム可能なフィルタを含む雑音低減回路を備え、プログラム可能なフィルタの係数は、前記内部マイクロフォンからの信号に従って設定され、
これにより、内部マイクロフォンにより取り上げられる信号は最小となるように改良された、補聴器。
【請求項２】
請求項１に記載の補聴器において、耳道内型式の補聴器である、補聴器。
【請求項３】
請求項１に記載の補聴器において、耳後部型式の補聴器である、補聴器。
【請求項４】
請求項３に記載の補聴器において、
前記補聴器は、前記内部マイクロフォンに連結された第一の導体と、前記スピーカに連結された第二の導体とにより耳道に連結される、補聴器。
【請求項５】
請求項１に記載の補聴器において、
前記フィルタは、前記内部マイクロフォンにより取り上げられた音のスペクトルの実質的に逆数である伝達関数に対してプログラム化される、補聴器。
【請求項６】
請求項１に記載の補聴器において、
前記内部マイクロフォンに連結された第一の入力部と、前記スピーカに連結された第二の入力部とを有するマルチプライヤを更に含み、プログラム可能なフィルタの係数は、前記マルチプライヤからの信号に従って設定される、補聴器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補聴器、特に、聴力検査のための静粛室（無音室）を提供する補聴器に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国内にて２千万人もの人がかなりの程度の聴力障害を有すると推定される。残念なことに、一部分、検査の不便さ及び費用のため、通常の健康管理の一環として、聴力検査を受ける人はほとんどいない。
【０００３】
聴力検査は、典型的に、聴力検査を手操作にて実行する聴能訓練士のような、有資格の専門家により臨床施設にて行われる。検査者は、特定の周波数（Ｈｚ）及び振幅（ｄＢ）を有する一連の音を発生させるよう聴音計を制御する。被験者は、ヘッドフォンを着用し、静粛室又は音隔離ブース内にて各耳で音を聴く。被験者は、音が聴えた場合、動作で示す。音が聴こえない場合、検査士は、被験者が聴くことができる迄、音の振幅を調整する。各耳に対して幾つかの異なる周波数に対してこの過程を繰り返し且つ結果を編集することにより、検査士は、被験者の聴力の鋭敏性を決定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、眼の検査及び矯正レンズと比較して、補聴器及び聴力検査は比較的費用がかかる。費用及びその他のファクタのため、人々は、常に現在の聴力を検査しておく気が失われる。自己実施型の聴力検査を提供することは当該技術にて公知である。例えば、公開された米国出願第２００４／０００６２８３号（ハリソン（Ｈａｒｒｉｓｏｎ）その他の者）を参照するとよい。かかるシステムに伴なう問題点は、被験者が自己実施する能力である。被験者が自己検査システム内に座ることは、検査の監視をより困難にする。別の問題点は、静粛の必要性である。無響室の経験がない限り、静粛であると考えられる区域内にいるときでさえ、同程度の周囲雑音が存在するか分からない。（心拍動及び呼吸は極めて感得し易いから、無響室でも無音ではない。）雑音、特に、ランダムノイズ（「ホワイト」又は「ピンク」）は、低振幅の音を聴こえなくし、被験者の聴能の鋭敏性を実際よりも低いと判定することになろう）。
【０００５】
このように、従来の自己実施型の聴力検査の短所を解決する聴力検査が必要とされる。特に、既存のシステムよりも簡単で、より便利で、しかもより経済的であり、音隔離ブースを使用して有資格の専門家による従来の聴力検査と同程度の結果を提供する装置が必要とされている。
【０００６】
当該技術にて、ヘッドフォンに対して雑音消去回路を設けることが既知である。米国特許番号６，６８３，９６５（サピエジエウスキー（Ｓａｐｉｅｊｅｗｓｋｉ）には、雑音を耳介から取り上げるイアピース内にマイクロフォンを有する外耳（耳介）ヘッドフォンが開示されている。ヘッドフォンが耳の上に装着される点を除いて、同様の構造体が米国特許番号５，３０５，３８７（サピエジエウスキー及び米国特許番号５，４９７，４２６（ジェイ（Ｊａｙ））に開示されている。３つの開示の全てにおいて、マイクロフォンからの信号は、ヘッドフォンに与えられた信号から減算される。この減算方式は、電子部品における時間的遅れ、主として音波の伝播の時間的遅れのため、必然的に、周波数に依存するエラーを発生させる。所定の遅れは、低周波数にて重要でない、僅か５°等の位相ずれであることを表わし、又は、より高周波数にて重要である、１３０°以上の位相ずれであることを表わす。
【０００７】
当該技術にて、空気圧式に又は電気式に耳道に連結することは既知である。米国特許第５，９８７，１４６号（プルヴィナージ（Ｐｌｕｖｉｎａｇｅ）その他の者）を参照するとよい。プルヴィナージ及びその他の者の特許において、マイクロフォンは、補聴器への入力部である。耳介は、指向性のため使用される。
【０００８】
このため、上記に鑑みて、本発明の１つの目的は、耳道内の雑音を低減し且つ聴力検査の間、使用するのに適した補聴器を提供することである。
本発明の別の目的は、日常的な作業の間、雑音低減回路を使用することのできる補聴器を提供することである。
【０００９】
本発明の更なる目的は、雑音を減算する方式ではなく、雑音を低減する方式とすることである。
本発明の別の目的は、特殊な室を必要とせずに、自己検査を含む、既存の聴力検査と同程度である雑音低減システムを提供することである。
【００１０】
本発明の更なる目的は、聴力検査の費用を軽減する雑音低減回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、被験者の耳道内の雑音を低減させるよう補聴器が改変され、その後、聴力検査の間、静粛さを維持すべく補聴器が使用される、本発明によって実現される。耳道の内側部分は、聴力検査に適した静粛室として形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付図面と共に、以下の詳細な説明を検討することにより、本発明をより完全に理解することができる。
図１において、補聴器１０は、耳道１２内に実質的に配置され、また、耳道を密封し又は栓をすることができるが、必ずしもそうする必要はない。換言すれば、本発明は、通気口付き又は通気口無しの補聴器と共に作用するが、通気口付きの補聴器の方が好ましい。補聴器１０は、マイクロフォン１４のような、少なくとも１つの外部マイクロフォンを含む。「外部」とは、マイクロフォンが身体外からユーザの耳に入射する音を取り上げるため被験者から離れる方向を向くことを意味する。補聴器１０は、また、耳道１２内にて、特に、耳道１２の内端に形成された室１６内にて音を発生させる内部スピーカ１５も含む。
【００１３】
補聴器１０は、また、信号の処理及びその他の作用のためマイクロフォンを含むフレックス回路又は集積回路２１と、電力のための再充電可能な電池２２と、インダクタ２３と、その他の電気的構成要素とを含み、これらはすべて回路２１と電気的に連結されている。プログラム可能な電子部品の代わりに、専用の電子部品を使用することができるが、プログラム可能な電子部品の方が好ましい。
【００１４】
本発明に従って、補聴器１０は、室内にて音を取り上げるためポート３２により室１６に音響学的に連結された内部マイクロフォン３１も含む。マイクロフォン３１は、室１６内の雑音を低減させるためフィードバックループ内にて使用される。
【００１５】
図２に示したように、マイクロフォン１４は、２つから８つのタップを有するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であるプログラム可能なフィルタ４１に連結されている。タップは、フィルタの係数を規定する一方、フィルタは、フィルタの特徴すなわち伝達関数を規定する。タップの最大数は、主として、電力の消費及びコストにより決定される。現在の技術を使用する場合、８つ以上のタップを有する回路は、過度に多くの電力を消散させる。
【００１６】
図３には、フィルタ４１の作用が示されている。マイクロフォン３１からの入力信号は、例えば、１６キロヘルツの率にてサンプリングされる。２つから８つの試料は、「ウィンドウ」を形成し、ここにおいて、試料ｘｎの各々は、ａｎを掛けることにより重り付けし、次に、その他の重り付けをした試料と組み合わせて試料の総和値を表わす出力信号を発生させる。係数が耳内の音の逆数である伝達関数を提供するとき、出力は最小値となる。重り付け因子ａは、マイクロフォン３１からの信号の振幅の増加と共に、減少する。室１６内にて最小の音を発生させるよう係数を設定する（図１）のに必要なウィンドウの数は、音の性質に依存する。幾つかの閾値ξよりも小さい係数の変化を生じさせる連続的なウィンドウは、検査の特定の環境に対する収束値又は最小値を示す。
【００１７】
作用時、被験者には、外部から室に侵入する全ての音に加えて、典型的に換気管路を通って急に入ってくる空気音及び電気装置の運転音を有する、比較的静粛な室が与えられる。回路は、各耳に対して別個に作動され（２つの補聴器）、フィルタは、回路２１内のマイクロプロセッサによりプログラム化される。マイクロフォン１４に入射する外部音の幾つかは、図２に線２５で示したように、補聴器１０（図１）から漏れる。マイクロフォン３１に入射する音は、約９０％のフィルタを通った音と、約１０％の外部音との混合体である。音の漏れは、室１６（図１）を完全に無音にすることができないもう一つの理由である。プログラム化したとき、フィルタ４１は、その後の聴力検査のため、交換されないままであることが好ましい。マイクロフォン１４からの信号は、検査中、音を低減させるため、フィルタ４１によりフィルタリングされる。
【００１８】
本発明は、先行技術に優る幾つかの有利な効果を有する。その第一は、背景雑音が減少し、このことは、聴力の閾値を低減させる効果を有する。背景雑音は最早、低振幅の検査信号を引き付けることができないため、人間の聴力はより敏感になると考えられる。このように、人間の聴力応答性のより正確な曲線を得ることができる。別の有利な効果は、可動性である。聴能訓練士は、特殊なオフィスに拘束されず、また、音隔離ブース又はルームの費用を避けることになる。
【００１９】
聴力検査のため、被験者は、適正な聴音計に連結されたヘッドフォンを着用し、検査は、通常の方法にて実行される。音が与えられるため、検査中、制御ループを作動させることができ、また、図２に示したように、選択的なノッチフィルタ４３により音をループからフィルタにより除去することができる。
【００２０】
図４にて、耳の後側にて、補聴器５０は、導体５１、５２を含む。導体は、補聴器５０内にて開始し、ユーザの耳道内にて終わる。導体５１は、マイクロフォン（図４にて図示せず）に連結され、導体５２は、スピーカ（図４にて図示せず）に連結される。
【００２１】
何れの導体も、空気圧的又は電気的とすることができる。換言すれば、４つの可能な組み合わせ、ＡＣ、ＡＤ、ＢＣ、ＢＤがあり、Ａは、管の形態をした導体５１により耳道に空気圧的に連結された補聴器５０内のマイクロフォンである。Ｂは、絶縁線の形態をした導体５１により補聴器５０に電気的に連結された耳道内のマイクロフォンである。Ｃは、管の形態をした導体５２により耳道に空圧的に連結された補聴器５０内のスピーカである。Ｄは、絶縁線の形態をした導体５２により補聴器５０に電気的に連結された、耳道内のスピーカである。ＢＤであることが好ましい。
【００２２】
補聴器５０は、補聴器１０と同一の態様にて作用し、聴力検査のため雑音を低減させる。聴力検査後、フィルタ４１は、被験者に対する補正利得となるようにプログラム化される。
【００２３】
図６は、最小の雑音を見い出すため、減算方式ではなく、相関方式を利用する信号処理回路のブロック図である。具体的には、内部マイクロフォン３１からの出力は、マルチプライヤ６３内にてフィルタ４１からの出力信号と相関させてフィルタ４１に対する制御信号を提供する。最小の相関であることは、フィルタ係数が最適に設定されたことを示す。
【００２４】
このように、本発明は、耳道内の雑音を低減させ、また、聴力検査中に使用するのに適した補聴器を提供する。雑音の低減回路は、持運び型ミュージックプレーヤを聴く場合のように、日常的な作業中に使用することも可能である。雑音の低減は、時間的遅れのため、周波数に依存するエラーを生じさせる減算方式ではなくて、フィルタリングにより行われる。雑音の低減システムは、特殊な室を必要とせず、自己検査を含む既存の聴力検査と適合可能であり且つ、聴力検査のコストを軽減する。
【００２５】
このように、本発明を説明したが、当該技術の当業者には、本発明の範囲から逸脱せずに、色々な改変を為すことができることは明らかであろう。例えば、本発明は、図示した２つの型式ではなくて、任意の補聴器にて使用することができる。フィルタのプログラム化機能は、例えば、補聴器に誘電的に連結された外部装置により、又は聴音計からの所定の周波数及び持続時間の定常的な音によって開始させる。上述したように、係数の変化を監視し、又は室内の音レベル（図１にてマイクロフォン３１からの入力）を監視することにより、最小値を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】人間の耳道内に取り付けられた本発明の好ましい実施の形態に従った構造とした補聴器の断面図である。
【図２】図１に示した補聴器内の信号処理回路のブロック図である。
【図３】図２におけるフィルタの作用を説明する概略図である。
【図４】本発明に従った構造とされた補聴器の後方斜視図である。
【図５】図１に示した補聴器内の信号処理回路の代替的な実施の形態を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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