(57)【要約】      （修正有）【課題】聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムの聴覚装置を提供する。【解決手段】聴覚装置２Ｂは、第１のマイクロフォン入力信号６Ａと第２のマイクロフォン入力信号８Ａに基づいて第１のビームフォーミング信号１２Ｂを提供する第１のビームフォーミングモジュール１０と、第１のビームフォーミング信号をフィルタリングし、且つ、対側ビームフォーミング信号５をフィルタリングするフィルタバンク１２と、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａを提供する適応型バンドパスビームフォーマを有する第２のビームフォーミングモジュール１６と、ビームフォーミングされた入力信号を提供する加算器２０と、ビームフォーミングされた入力信号２２に基づいて電気出力信号２６を提供するプロセッサ２４と、電気出力信号を音響出力信号へ変換するレシーバ２８とを備える。【選択図】図３
2018186494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムのための前記聴覚装置であって、
前記バイノーラル聴覚システムの前記対側聴覚装置と通信するためのトランシーバモジュールであって、前記対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得するように構成されるトランシーバモジュールと、
第１のマイクロフォン入力信号を提供するための第１のマイクロフォン及び第２のマイクロフォン入力信号を提供するための第２のマイクロフォンを有する１組のマイクロフォンと、
前記１組のマイクロフォンに接続されており、前記第１のマイクロフォン入力信号及び前記第２のマイクロフォン入力信号に基づいて第１のビームフォーミング信号を提供するための第１のビームフォーミングモジュールと、
前記第１のビームフォーミングモジュール及び前記トランシーバモジュールに接続されているフィルタバンクであって、前記第１のビームフォーミング信号を、第１のバンドパスビームフォーミング信号を含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングし、前記対側ビームフォーミング信号を対側バンドパスビームフォーミング信号へフィルタリングするためのフィルタバンクと、
前記フィルタバンクに接続されている第２のビームフォーミングモジュールであって、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するためのバンドパスビームフォーマを備える第２のビームフォーミングモジュールと、
前記バンドパスビームフォーマに接続されており、前記第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいてビームフォーミングされた入力信号を提供するための加算器と、
前記ビームフォーミングされた入力信号を処理し、且つ、前記ビームフォーミングされた入力信号に基づいて電気出力信号を提供するためのプロセッサと、
前記電気出力信号を音響出力信号へ変換するためのレシーバと、を備え、
前記第２のビームフォーミングモジュールの前記バンドパスビームフォーマは、適応型ビームフォーマである、聴覚装置。
【請求項２】
前記バンドパスビームフォーマは、バンドパスビームフォーミングコントローラと、第１の乗算器とを備え、
前記バンドパスビームフォーマは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定し、且つ、前記第１の乗算器において前記第１のバンドパス係数を適用するように構成されている、請求項１に記載の聴覚装置。
【請求項３】
前記バンドパスビームフォーマは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいて、最小化問題を解くことによって、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号の前記第１のバンドパス係数を決定するように構成されている、請求項２に記載の聴覚装置。
【請求項４】
前記バンドパスビームフォーマは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値に基づいて、最小化問題を解くことによって、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号の前記第１のバンドパス係数を決定するように構成されている、請求項２又は３に記載の聴覚装置。
【請求項５】
前記バンドパスビームフォーマは、対側乗算器を備え、
前記バンドパスビームフォーミングコントローラは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、前記対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定するように、且つ、前記対側乗算器において、前記対側バンドパス係数を適用するように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項６】
前記バンドパスビームフォーミングコントローラは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいて、最小化問題を解くことによって、前記対側バンドパスビームフォーミング信号の前記対側バンドパス係数を決定するように構成されている、請求項５に記載の聴覚装置。
【請求項７】
前記バンドパスビームフォーミングコントローラは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値に基づいて、最小化問題を解くことによって、前記対側バンドパスビームフォーミング信号の前記対側バンドパス係数を決定するように構成されている、請求項５又は６に記載の聴覚装置。
【請求項８】
前記バンドパスビームフォーマは、イコライザ入力に基づいて前記第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するように構成されるバンドパスイコライザを備えており、
前記イコライザ入力は、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいている、請求項１から７のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項９】
前記第２のビームフォーミングモジュールは、第１のローパスビームフォーミング信号に基づいて、且つ、対側ローパスビームフォーミング信号にも基づいて、第２のローパスビームフォーミング信号を提供するためのローパスビームフォーマを備えており、
前記加算器は、前記第２のローパスビームフォーミング信号に基づいて、前記ビームフォーミングされた入力信号を提供するために、前記ローパスビームフォーマに接続されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１０】
前記第２のビームフォーミングモジュールは、第１のハイパスビームフォーミング信号に基づいて、且つ、対側ハイパスビームフォーミング信号にも基づいて、第２のハイパスビームフォーミング信号を提供するためのハイパスビームフォーマを備えており、
前記加算器は、前記第２のハイパスビームフォーミング信号に基づいて、前記ビームフォーミングされた入力信号を提供するために、前記ハイパスビームフォーマに接続されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１１】
前記聴覚装置は、前記第２のビームフォーミングモジュールを制御するために、前記第２のビームフォーミングモジュールに接続されたビームフォーミングコントローラを備え、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第２のビームフォーミングモジュールで、前記聴覚装置の一次動作モードにおいて、第２の一次ビームフォーミングスキームを適用し、前記第２のビームフォーミングモジュールで、前記聴覚装置の二次動作モードにおいて、第２の二次ビームフォーミングスキームを適用するように構成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１２】
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第１のビームフォーミングモジュールを制御するために、前記第１のビームフォーミングモジュールに接続されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第１のビームフォーミングモジュールで、前記聴覚装置の前記一次動作モードにおいて、第１の一次ビームフォーミングスキームを適用し、前記聴覚装置の前記二次動作モードにおいて、第１の二次ビームフォーミングスキームを適用するように構成されている、請求項１１に記載の聴覚装置。
【請求項１３】
第１のビームフォーミングモジュールは、前記トランシーバモジュールに接続されており、前記トランシーバモジュールは、前記第１のビームフォーミング信号の少なくとも一部を前記対側聴覚装置に送信するように構成されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の聴覚装置と、対側聴覚装置と、を備える、バイノーラル聴覚システム。
【請求項１５】
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムにおいて前記聴覚装置を動作させる方法であって、前記方法は、
前記対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得することと、
第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号を取得することと、
前記第１のマイクロフォン入力信号及び前記第２のマイクロフォン入力信号に基づいて、第１のビームフォーミング信号を提供することと、
前記第１のビームフォーミング信号及び前記対側ビームフォーミング信号をフィルタリングして、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号を提供することと、
前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することと、
前記第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供することと、
前記ビームフォーミングされた入力信号に対して聴覚補償処理を実行し、電気出力信号を提供することと、
前記電気出力信号を音響出力信号へ変換することと、を備え、
前記第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に適応型ビームフォーミングを適用することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、適応型バイノーラル聴覚ステアリングを用いた聴覚装置及び、バイノーラル聴覚システムにおける聴覚装置の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響環境において、正常な聞き手が、他の音源をモニターしながら、一人の話し手に集中することは自然である。他の音源の一例は、カクテルパーティのような状況、又は他の複雑な音響環境における他の話し手である。これに関して、頭影効果及びバイノーラル神経相互作用による音響フィルタリングは、他の干渉を抑制しながら、フォーカスされる話し手の音声を強調するために重要な役割を果たす。さらに、脳は、バイノーラルビームフォーミング効果によって抑制される他の音源をモニターするために、両耳から別の音像も形成する。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１５／０２８９０６５Ａ１号は、バイノーラル雑音抑制を備えるバイノーラル補聴システムに関する。ユーザは、例えば、リモートコントロール又は携帯電話を用いて標的音源の場所を入力することができ、雑音抑制システムは入力された場所に基づいて動作する。
【０００４】
人々が補聴器を装着している場合、特にそれらの補聴器がその指向性を高めるために高次元のビームフォーミング技術を用いる場合には、音源からの信号は追加的な段階、即ち補聴器によって空間的にフィルタリングされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、騒音が多い環境やカクテルパーティの状況において、音声を強調するための装置と方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムのための聴覚装置が開示されている。聴覚装置は、バイノーラル聴覚システムの対側聴覚装置と通信するトランシーバモジュールであって、対側聴覚装置から受信される対側ビームフォーミング信号を提供するように構成されるトランシーバモジュールと、第１のマイクロフォン入力信号を提供するための第１のマイクロフォン及び第２のマイクロフォン入力信号を提供するための第２のマイクロフォンを有する１組のマイクロフォンと、１組のマイクロフォンに接続されており、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号に基づいて第１のビームフォーミング信号を提供する第１のビームフォーミングモジュールと、第１のビームフォーミングモジュール及び任意にトランシーバモジュールに接続されており、第１のビームフォーミング信号を、第１のバンドパスビームフォーミング信号を含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングし、対側ビームフォーミング信号を対側バンドパスビームフォーミング信号へ任意にフィルタリングするフィルタバンクと、フィルタバンクに接続されている第２のビームフォーミングモジュールであって、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するバンドパスビームフォーマを備える第２のビームフォーミングモジュールと、バンドパスビームフォーマに接続されており、第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいてビームフォーミングされた入力信号を提供する加算器と、ビームフォーミングされた入力信号を処理し、ビームフォーミングされた入力信号に基づいて電気出力信号を提供するプロセッサと、電気出力信号を音響出力信号へ変換するレシーバと、を備える。第２のビームフォーミングモジュールのバンドパスビームフォーマは、任意に、適応型ビームフォーマである。
【０００７】
また、聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムも開示されており、当該聴覚装置は本明細書で開示される聴覚装置である。当該対側聴覚装置は本明細書で開示される聴覚装置であってもよい。
【０００８】
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムにおける聴覚装置の動作方法が開示されており、その方法は、対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得することと、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号を取得することと、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号に基づいて、第１のビームフォーミング信号を提供することと、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号を提供するために、第１のビームフォーミング信号、及び任意に対側ビームフォーミング信号をフィルタリングすることと、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することと、第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供することと、電気出力信号を提供するために、ビームフォーミングされた入力信号に対して聴覚補償処理を実行することと、電気出力信号を音響出力信号へ変換することと、を備える。この方法において、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することは、適応型ビームフォーミングを第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に適用することを任意に備える。
【０００９】
本装置と本方法は、音響、聴覚情報処理及び選択的聴取メカニズムを統合するために改良されたバイノーラル聴覚ステアリング戦略（ｂｉｎａｕｒａｌ  ａｕｄｉｔｏｒｙ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｓｔｒａｔｅｇｙ，  ＢＡＳＳ）を提供する。本装置と本方法は、注意を向けている話し手に対して高度にフォーカスした指向性マイクロフォンビームを形成すると同時に、側にいる他の話し手に対して無指向性マイクロフォンの特徴に類似した受信パターンを形成する。
【００１０】
本開示は、改良された聴覚装置ソリューションを提供するために、音響フィルタリング、周辺処理及び中枢の聴取レベルを統合する。
【００１１】
本開示は、選択的／標的聴取と状況認識との両方を調整するために最適化されたビームフォーミングを提供する。
【００１２】
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムのための聴覚装置であって、当該聴覚装置は、バイノーラル聴覚システムの対側聴覚装置と通信するトランシーバモジュールであって、対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得するように構成されるトランシーバモジュールと、第１のマイクロフォン入力信号を提供するための第１のマイクロフォン及び第２のマイクロフォン入力信号を提供するための第２のマイクロフォンを有する１組のマイクロフォンと、１組のマイクロフォンに接続されており、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号に基づいて第１のビームフォーミング信号を提供する第１のビームフォーミングモジュールと、第１のビームフォーミングモジュール及びトランシーバモジュールに接続されており、第１のビームフォーミング信号を第１のバンドパスビームフォーミング信号を含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングし、対側ビームフォーミング信号を対側バンドパスビームフォーミング信号へフィルタリングするフィルタバンクと、フィルタバンクに接続されている第２のビームフォーミングモジュールであって、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するバンドパスビームフォーマを備える第２のビームフォーミングモジュールと、バンドパスビームフォーマに接続されており、第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいてビームフォーミングされた入力信号を提供する加算器と、ビームフォーミングされた入力信号を処理し、且つ、ビームフォーミングされた入力信号に基づいて電気出力信号を提供するプロセッサと、電気出力信号を音響出力信号へ変換するレシーバと、を備え、第２のビームフォーミングモジュールのバンドパスビームフォーマは、適応型ビームフォーマである。非限定的な例によって、第２のバンドパスビームフォーミング信号は、ローパスビームフォーミング信号及び／又はハイパスビームフォーミング信号であってもよい。
【００１３】
任意で、バンドパスビームフォーマは、バンドパスビームフォーミングコントローラと、第１の乗算器とを備え、バンドパスビームフォーマは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定し、第１の乗算器において第１のバンドパス係数を適用するように構成される。
【００１４】
任意で、バンドパスビームフォーマは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値（ｅｘｐｅｃｔｅｄ  ｐｏｗｅｒ  ｖａｌｕｅｓ）に基づいて最小化問題を解くことによって、第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定するように構成される。
【００１５】
任意で、バンドパスビームフォーマは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値（ｅｘｐｅｃｔｅｄ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ  ｖａｌｕｅ）に基づいて最小化問題を解くことによって、第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定するように構成される。
【００１６】
任意で、バンドパスビームフォーマは、対側乗算器を備え、バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定し、対側乗算器において対側バンドパス係数を適用するように構成される。
【００１７】
任意で、バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいて最小化問題を解くことによって、対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定するように構成される。
【００１８】
任意で、バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値に基づいて最小化問題を解くことによって、対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定するように構成される。
【００１９】
任意で、バンドパスビームフォーマは、イコライザ入力に基づいて第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するように構成されるバンドパスイコライザを備え、イコライザ入力は、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいている。
【００２０】
任意で、第２のビームフォーミングモジュールは、第１のローパスビームフォーミング信号及び対側ローパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のローパスビームフォーミング信号を提供するローパスビームフォーマを備え、加算器は、第２のローパスビームフォーミング信号に基づいてビームフォーミングされた入力信号を提供するために、ローパスビームフォーマに接続されている。
【００２１】
任意で、第２のビームフォーミングモジュールは、第１のハイパスビームフォーミング信号及び対側ハイパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のハイパスビームフォーミング信号を提供するハイパスビームフォーマを備え、加算器は、第２のハイパスビームフォーミング信号に基づいてビームフォーミングされた入力信号を提供するために、ハイパスビームフォーマに接続される。
【００２２】
任意で、聴覚装置は、第２のビームフォーミングモジュールを制御するために、第２のビームフォーミングモジュールに接続されたビームフォーミングコントローラを備え、ビームフォーミングコントローラは、第２のビームフォーミングモジュールで、聴覚装置の一次動作モードにおいて第２の一次ビームフォーミングスキームを適用し、第２のビームフォーミングモジュールで、聴覚装置の二次動作モードにおいて第２の二次ビームフォーミングスキームを適用するように構成される。
【００２３】
任意で、ビームフォーミングコントローラは、第１のビームフォーミングモジュールを制御するために、第１のビームフォーミングモジュールに接続されており、ビームフォーミングコントローラは、第１のビームフォーミングモジュールで、聴覚装置の一次動作モードにおいて第１の一次ビームフォーミングスキームを適用し、聴覚装置の二次動作モードにおいて第１の二次ビームフォーミングスキームを適用するように構成される。
【００２４】
任意で、第１のビームフォーミングモジュールはトランシーバモジュールに接続されており、トランシーバモジュールは、第１のビームフォーミング信号の少なくとも一部を対側聴覚装置に送信するように構成される。
【００２５】
バイノーラル聴覚システムは、本明細書に記載するあらゆる聴覚装置、及び対側聴覚装置を備える。
【００２６】
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムにおける聴覚装置の動作方法は、対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得することと、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号を取得することと、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号に基づいて、第１のビームフォーミング信号を提供することと、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号を提供するために、第１のビームフォーミング信号及び対側ビームフォーミング信号をフィルタリングすることと、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することと、第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供することと、電気出力信号を提供するために、ビームフォーミングされた入力信号に対して聴覚補償処理を実行することと、電気出力信号を音響出力信号へ変換することと、を備え、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することは、適応型ビームフォーミングを第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に適用することを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
上記及びその他の特徴及び利点は、添付の図面を参照した以下の例示的な実施形態の詳細な説明により、当業者には容易に明らかになるだろう。
【図１】例示的な聴覚装置を模式的に示す図。
【図２】別の例示的な聴覚装置を模式的に示す図。
【図３】さらに別の例示的な聴覚装置を模式的に示す図。
【図４】第２のビームフォーミングモジュールの例示的なバンドパスビームフォーマを示す図。
【図５】例示的な方法のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
関連する図面を参照し、様々な例示的な実施形態及び詳細が以下に記載される。図面は、一定の尺度で描かれていても又は描かれていなくてもよく、同様の構造又は機能の要素は、全図面にわたって、同様の参照符号で表されていることに留意すべきである。また、図面は、実施形態の説明を容易にするということのみを意図しているということも留意すべきである。図面は、本明細書に記載された発明の包括的な説明として、又は、本明細書に記載された発明の特許請求の範囲を限定するものとして、意図されていない。さらに、図示された実施形態は、示されるすべての態様又は利点を有している必要はない。特定の実施例に関連して説明される態様又は利点は、必ずしもその実施例に限定されず、そのように図示されていない場合でも、又は明示的に説明されていない場合においても、他の実施例においても実施することができる。
【００２９】
開示される聴覚装置及び方法は、改善された軸外（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）聴取とともに、ユーザの両耳に対して改善された空間的なアンマスキング（ｓｐａｔｉａｌ  ｕｎｍａｓｋｉｎｇ）を提供する。さらに、選択的聴取のために複数のストリームを提供するためのより良好な状況認識が提供される。本開示は、人間の聴覚システムのバイノーラル聴覚メカニズムを利用することによって、非対称な聞き取り経験を提供する。従って、非対称で、且つ、異なるポーラパターン、即ちフォーカスポーラパターン（ｆｏｃｕｓｅｄ  ｐｏｌａｒ  ｐａｔｔｅｒｎ）及びモニターポーラパターン（ｍｏｎｉｔｏｒ  ｐｏｌａｒ  ｐａｔｔｅｒｎ）が、バイノーラル聴覚システムの二つの聴覚装置に適用される。フォーカスポーラパターンは、拡散性雑音を処理するために付加的に設計され、モニターポーラパターンは、例えば聴覚システムの選択的注意機構を利用して最適化された状況認識及びより良好な音声明瞭度を提供するために、フォーカスポーラパターンとともに付加的に設計される。開示される聴覚装置及び方法は、人間の聞き手のニーズを満たすためのフォーカスイヤー及びモニターイヤーの空間フィルタリングシステムの設計を含む。
【００３０】
聴覚装置は、例えば耳かけ（ｂｅｈｉｎｄ−ｔｈｅ−ｅａｒ、ＢＴＥ）型、耳あな（ｉｎ−ｔｈｅ−ｅａｒ、ＩＴＥ）型、カナル（ｉｎ−ｔｈｅ−ｃａｎａｌ、ＩＴＣ）型、リック（ｒｅｃｅｉｖｅｒ−ｉｎ−ｃａｎａｌ、ＲＩＣ）型、又はライト（ｒｅｃｅｉｖｅｒ−ｉｎ−ｔｈｅ−ｅａｒ、ＲＩＴＥ）型の補聴器であってもよい。補聴器は、バイノーラル補聴器であってもよい。
【００３１】
聴覚装置は、バイノーラル聴覚システムの対側聴覚装置との通信（受信及び／又は送信）のためのトランシーバモジュールを備える。トランシーバモジュールは、対側聴覚装置から受信する対側ビームフォーミング信号を提供するように任意に構成される。トランシーバモジュールは、対側聴覚装置からの一つ又は複数の無線入力信号をアンテナ出力信号へ変換するためのアンテナを備えていてもよい。トランシーバモジュールは、アンテナ出力信号をトランシーバ入力信号へ変換するためのラジオトランシーバであって、アンテナに連結されたラジオトランシーバを任意に備える。トランシーバモジュールは複数のアンテナを備えていてもよく、及び／又は、一つのアンテナが一つ又は複数のアンテナモードで動作されるように構成されていてもよい。
【００３２】
対側ビームフォーミング信号は、対側聴覚装置の複数のマイクロフォン入力信号の組合せであってよく、従って、限りあるトランシーバリソース（帯域幅及び電池）の有効活用を可能にする。一つ又は複数の例示的な聴覚装置又は方法では、対側ビームフォーミング信号は、モニタービームフォーミング信号であってもよい。一つ又は複数の例示的な聴覚装置又は方法では、対側ビームフォーミング信号は、対側聴覚装置からのマイクロフォン入力信号であってもよい。
【００３３】
聴覚装置は、１組のマイクロフォンを備える。１組のマイクロフォンは、一つ又は複数のマイクロフォンを備えていてもよい。１組のマイクロフォンは、第１のマイクロフォン入力信号を提供する第１のマイクロフォン、及び／又は第２のマイクロフォン入力信号を提供する第２のマイクロフォンを有する。１組のマイクロフォンは、Ｎ個のマイクロフォン信号を提供するためのＮ個のマイクロフォンを備えていてもよい。ここで、Ｎは、１から１０までの範囲にある整数である。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、マイクロフォンの数Ｎは、２、３、４、５又はそれ以上である。１組のマイクロフォンは、第３のマイクロフォン入力信号を提供する第３のマイクロフォンを備えていてもよい。
【００３４】
聴覚装置は、第１のマイクロフォン入力信号及び／又は第２のマイクロフォン入力信号に基づいて第１のビームフォーミング信号を提供するための第１のビームフォーミングモジュールを備える。第１のビームフォーミングモジュールは、マイクロフォン入力信号を受信するために、１組のマイクロフォンに接続される。第１のビームフォーミング信号は、もし存在するならば、第３のマイクロフォン入力信号に基づいていてもよい。第１のビームフォーミングモジュールは、タイムドメインで動作してもよい。
【００３５】
聴覚装置は、第１のビームフォーミング信号を第１のバンドパスビームフォーミング信号を含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングするための、任意で複数のフィルタを含む、フィルタバンクを備える。フィルタバンクは、第１のビームフォーミング信号を受信するために、第１のビームフォーミングモジュールに接続される。複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号は、第１のローパスビームフォーミング信号及び／又は第１のハイパスビームフォーミング信号を有していてもよい。複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号は、複数の第１のバンドパスビームフォーミング信号を有していてもよい。フィルタバンクは、タイムドメインで作動してもよい。
【００３６】
フィルタバンクは、第１のビームフォーミング信号を第１のバンドパスビームフォーミング信号へフィルタリングする第１のバンドパスフィルタを任意に備える。第１のバンドパスフィルタは、３００Ｈｚから２．０ｋＨｚの範囲の比較的に低いカットオフ周波数を有していてもよい。第１のバンドパスフィルタは、４．０ｋＨｚから８．０ｋＨｚの範囲の比較的に高いカットオフ周波数を有していてもよい。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、第１のバンドパスフィルタは、１．０ｋＨｚから１．８ｋＨｚの範囲の比較的に低いカットオフ周波数、及び、５．０ｋＨｚから７．０ｋＨｚの範囲の比較的に高いカットオフ周波数を有していてもよい。
【００３７】
フィルタバンクは、対側ビームフォーミング信号を対側バンドパスビームフォーミング信号へフィルタリングするための対側バンドパスフィルタを任意に備える。対側バンドパスフィルタは、３００Ｈｚから２．０ｋＨｚの範囲の比較的に低いカットオフ周波数を有していてもよい。対側バンドパスフィルタは、４．０ｋＨｚから８．０ｋＨｚの範囲の比較的に高いカットオフ周波数を有していてもよい。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、対側バンドパスフィルタは、１．０ｋＨｚから１．８ｋＨｚの範囲の比較的に低いカットオフ周波数、及び、５．０ｋＨｚから７．０ｋＨｚの範囲の比較的に高いカットオフ周波数を有していてもよい。
【００３８】
フィルタバンクは、第１のビームフォーミング信号を第１のローパスビームフォーミング信号へフィルタリングするための第１のローパスフィルタを任意に備える。第１のローパスフィルタは、３００Ｈｚから２．０ｋＨｚの範囲のカットオフ周波数を有していてもよい。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、第１のローパスフィルタは、１．０ｋＨｚから１．８ｋＨｚの範囲のカットオフ周波数を有していてもよい。第１のローパスフィルタは、０Ｈｚから３００Ｈｚの範囲の比較的に低いカットオフ周波数、及び、１．０ｋＨｚから１．８ｋＨｚの範囲の比較的に高いカットオフ周波数を有するバンドパスフィルタとして実装されていてもよい。
【００３９】
フィルタバンクは、第１のビームフォーミング信号を第１のハイパスビームフォーミング信号へフィルタリングするための第１のハイパスフィルタを任意に備える。第１のハイパスフィルタは、４．０ｋＨｚ以上の、例えば５．０ｋＨｚから７．０ｋＨｚの範囲のカットオフ周波数を有していてもよい。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、第１のハイパスフィルタは、５．０ｋＨｚから７．０ｋＨｚの範囲の比較的に低いカットオフ周波数、及び、８ｋＨｚ以上の、例えば８．０ｋＨｚから１２．０ｋＨｚの範囲の比較的に高いカットオフ周波数を有するバンドパスフィルタとして実装されていてもよい。
【００４０】
フィルタバンクは、対側ビームフォーミング信号を受信及び／又は対側ビームフォーミング信号を少なくとも一つの対側バンドパスビームフォーム信号へフィルタリングするために、トランシーバモジュールに任意に接続される。フィルタバンクは、対側ビームフォーミング信号を、対側バンドパスビームフォーミング信号を含む複数の対側サブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングするように構成されていてもよい。複数の対側サブバンドビームフォーミング信号は、対側ローパスビームフォーミング信号及び／又は対側ハイパスビームフォーミング信号を含んでいてよい。
【００４１】
フィルタバンクは、対側ビームフォーミング信号を対側ローパスビームフォーミング信号へフィルタリングするための対側ローパスフィルタを任意に備える。対側ローパスフィルタは、３００Ｈｚから２．０ｋＨｚの範囲のカットオフ周波数を有していてもよい。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、対側ローパスフィルタは、１．０ｋＨｚから１．８ｋＨｚの範囲のカットオフ周波数を有する。対側ローパスフィルタは、０Ｈｚから３００Ｈｚの範囲の比較的低いカットオフ周波数、及び、１．０ｋＨｚから１．８ｋＨｚの範囲の比較的高いカットオフ周波数を有するバンドパスフィルタとして実装されていてもよい。
【００４２】
フィルタバンクは、対側ビームフォーミング信号を対側ハイパスビームフォーミング信号へフィルタリングするための対側ハイパスフィルタを任意に備える。対側ハイパスフィルタは、４．０ｋＨｚ以上の、例えば５．０ｋＨｚから７．０ｋＨｚの範囲のカットオフ周波数を有していてもよい。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、対側ハイパスフィルタは、５．０ｋＨｚから７．０ｋＨｚの範囲の比較的低いカットオフ周波数、及び、８ｋＨｚ以上の、例えば８．０ｋＨｚから１２．０ｋＨｚの範囲の比較的高いカットオフ周波数を有するバンドパスフィルタとして実装されていてもよい。
【００４３】
聴覚の観点では、聴覚の情景分析を助けるために、できる限り入力信号を変更しないことが望まれる一方で、選択されたサブバンドにおいて雑音抑圧が実行されることは、本開示の重要な利点である。さらに、いくつかの周波数領域は、雑音干渉に影響を受けやすく、本開示はこれらの領域におけるＳＮＲ選択性を改善させる。
【００４４】
聴覚装置は、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、例えば第２のバンドパスビームフォーミング信号を含む一つ又は複数の第２のビームフォーミング信号を提供するための第２のビームフォーミングモジュールを備える。第２のビームフォーミングモジュールは、第１のサブバンドビームフォーミング信号及び／又は対側サブバンドビームフォーミング信号を受信するために、フィルタバンクに接続される。第２のビームフォーミングモジュールは、タイムドメインで動作してもよい。
【００４５】
第２のビームフォーミングモジュールは、バンドパスビームフォーマを含む、一つ又は複数のビームフォーマを備える。バンドパスビームフォーマは、適応型ビームフォーマであってもよい。適応型ビームフォーマとは、ビームフォーマへの一つ又は複数の入力信号に応じて、ビームフォーミングが適応されるビームフォーマである。
【００４６】
第２のビームフォーミングモジュールは、対側ビームフォーミング信号を受信するために、トランシーバモジュールに直接的に接続されてよい。従って、対側ビームフォーミング信号は、例えばトランシーバモジュールでエンコード／デコードすることに起因する、及び／又は対側聴覚装置からの送信前にフィルタリングすることに起因する、対側バンドパスビームフォーミング信号であってもよい。
【００４７】
聴覚装置は、加算器を備える。加算器は、例えば第２のビームフォーミングモジュールからの一つ又は複数の第２のビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供するために、例えばバンドパスビームフォーマといった第２のビームフォーミングモジュールの一つ又は複数の出力に任意に接続される。ビームフォーミングされた入力信号は、第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいていてもよい。
【００４８】
聴覚装置は、ビームフォーミングされた入力信号を処理する、及びビームフォーミングされた入力信号に基づいて電気出力信号を提供するためのプロセッサを備える。プロセッサは、例えばビームフォーミングされた入力信号のフィルタリング及び／又は圧縮によって、ユーザの聴力損失を補償するように構成されていてもよい。
【００４９】
第２のビームフォーミングモジュールのビームフォーマは、ビームフォーミングコントローラ及び／又は、例えば複数の乗算器といった一つ又は複数の乗算器を備えていてもよい。第２のビームフォーミングモジュールのビームフォーマは、それぞれの第２のビームフォーミング信号を提供するために、乗算器の出力を加算するように乗算器に接続された加算器を任意に備える。ビームフォーミングコントローラは、一つ又は複数の乗算器において、Ａ＿１、Ｂ＿１、Ａ＿２、Ｂ＿２、Ａ＿３、Ｂ＿３、Ａ＿４、Ｂ＿４等とも示されるそれぞれの係数を決定及び／又は適用するように構成される。
【００５０】
バンドパスビームフォーマは、バンドパスビームフォーミングコントローラ及び第１の乗算器を備えていてもよく、バンドパスビームフォーマ、例えばバンドパスビームフォーミングコントローラは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定するように任意に構成される。バンドパスビームフォーマ、例えばバンドパスビームフォーミングコントローラは、第１の乗算器において、第１のバンドパス係数を適用するように任意に構成される。第２のビームフォーミングモジュールの適応型バンドパスビームフォーマは、選択された周波数帯域（例えば音声をカバーする周波数帯域）においてビームフォーミングすることを許容するとともに、比較的に高い及び／又は比較的に低い周波数が、例えばビームフォーミングを用いない、あるいは非常に低減されたビームフォーミングで、通過することを許容する。音声入力信号のＩＬＤ（両耳間レベル差）及びＩＴＤ（両耳間時間差）は比較的に高い及び比較的に低い周波数帯域に存在するため、これは非常に有利である。
【００５１】
本聴覚装置は、両耳からのタイムドメインのサブバンド信号に基づいている。バイノーラルビームフォーミングに対して両耳からのタイムドメインのサブバンド信号を使用する利益は、ＳＮＲを改善するという面で明確である。さらに、本開示は、空間的な手がかり及び会話の文脈上の手がかりが保持されることによって、低減されたトンネルヒアリング（ｔｕｎｎｅｌ  ｈｅａｒｉｎｇ）効果を提供する。
【００５２】
選択された周波数帯域において信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善することができるとともに、例えば空間的な手がかり（ＩＬＤ及びＩＴＤ）を最適化するために、他の周波数帯域は影響を受けないままにしたり、あるいは、異なる周波数帯域で異なるビームフォーミングスキームを可能にすることは、本開示の重要な利点である。
【００５３】
聴覚装置、例えばバンドパスビームフォーミングコントローラは、第１のバンドパスビームフォーミング信号のＡ＿１とも示される第１のバンドパス係数を決定するように構成されていてもよい。一例ではあるが、第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定することは、最小化問題を解くことを含んでいてもよい。最小化問題は、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいていてもよい。
【００５４】
最小化問題は、任意で一つ又は複数の制約下において、コスト関数によって供与されてもよい。
【００５５】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定することが、例えば、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値に基づいて、最小化問題を解くことを含んでいてもよい。
【００５６】
第２のビームフォーミングモジュールのビームフォーマは、対側乗算器を備えていてもよい。ビームフォーマのビームフォーミングコントローラは、例えば第１のビームフォーミング信号及び対側ビームフォーミング信号に基づいて、対側乗算器の対側係数を決定するように構成されてよく、対側乗算器において、対側係数を、例えば対側サブバンドビームフォーミング信号に対して適用するように構成されていてもよい。
【００５７】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、バンドパスビームフォーマは、対側乗算器を備えていてもよい。バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、対側バンドパスビームフォーミング信号のＢ＿１とも示される対側バンドパス係数を決定するように構成されていてもよい。バンドパスビームフォーミングコントローラは、対側乗算器において、対側バンドパス係数を、例えば対側バンドパスビームフォーミング信号に対して適用するように構成されていてもよい。
【００５８】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定することが、例えば第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいて、最小化問題を解くことを含んでいてもよい。
【００５９】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定することが、例えば第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値に基づいて、最小化問題を解くことを含んでいてもよい。
【００６０】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、係数Ａ＿１、Ｂ＿１、Ａ＿２、Ｂ＿２、Ａ＿３、Ｂ＿３等は、０から１の範囲内である。
【００６１】
例えば、第１のバンドパスビームフォーミング信号のα又はＡ＿１とも示される第１のバンドパス係数、及び／又は、対側バンドパスビームフォーミング信号のβ又はＢ＿１とも示される対側バンドパス係数を決定することは、例えば次式によって与えられる最小化問題を解くことを含んでよい。
ｓｉ＝ａｒｇｍａｘ（ＳＮＲ（ｌｉ）, ＳＮＲ（ｒｉ），ＳＮＲ（αｌｉ＋（１−α）ｒｉ）
ここで、ｌｉは第１のバンドパスビームフォーミング信号であり、ｒｉは対側バンドパスビームフォーミング信号であり、αは第１のバンドパス係数である。聴覚装置設計において、標的音源は、方向軸のゼロ上に位置すると想定する。上記の式は、以下のように簡略化される。
ｓｉ＝ａｒｇｍｉｎ（ｒｍｓ（ｌｉ）, ｒｍｓ（ｒｉ），ｒｍｓ（αｌｉ＋（１−α）ｒｉ）
ここで、ｒｍｓは、信号の二乗平均平方根値を表わす。従って、目標を達成するために、最適なα値を取得することが必要とされる。それは、以下のコスト関数Ｃ（α，β）において、α＋β＝１及びＥが統計的期待値であるという制約下で、α及びβを解くことと等価である。
Ｃ（α，β）：ａｒｇｍｉｎ{Ｅ［（αｌｉ＋βｒｉ）・（αｌｉ＋βｒｉ）］}
ここで、αは第１のバンドパス係数であり、βは対側バンドパス係数である。
【００６２】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、最小化問題を解くことは、確率的最急降下法アルゴリズムを適用することを含んでいてもよい。
【００６３】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、最小化問題を解くことは、少なくとも最小二乗平均（ｌｅａｓｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム又は正規化最小二乗平均（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ｌｅａｓｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを適用することを含んでいてもよい。
【００６４】
最小化問題は、例えば以下の式によって、適応的に得られてもよい。
Ｃ（α，β）＝｛Ｅ｛（αｌｉ＋βｒｉ）・（αｌｉ＋βｒｉ）}＋λ（α＋β−１）｝
【００６５】
最小化問題は、以下を含む確率的最急降下法アルゴリズムを用いて解かれてもよい。
・勾配を取る
【００６６】
【数１】
2018186494.tif 000003
【００６７】
・ラグランジュを解く
【００６８】
【数２】
2018186494.tif 000004
【００６９】
【数３】
2018186494.tif 000005
【００７０】
・解は、次式である
【００７１】
【数４】
2018186494.tif 000006
【００７２】
・μはステップサイズである
【００７３】
最小化問題は、ＬＭＳ（最小二乗平均）アルゴリズムを用いることによって解かれてもよい。
【００７４】
【数５】
2018186494.tif 000007
【００７５】
最小化問題は、ＮＬＭＳ（正規化最小二乗平均）アルゴリズムを用いることによって、解かれてもよい。
【００７６】
【数６】
2018186494.tif 000008
【００７７】
３つのアルゴリズムすべてにおいて、ｖ・ｖ＞０のとき、更新が完了する。
【００７８】
実装される解は、以下の通りである。
【００７９】
【数７】
2018186494.tif 000009
【００８０】
ここで、出力は、ｖ＝αｎｌｉ＋βｎｒｉであり、ステップサイズはμ＝０．００１であり、αｎは第１のバンドパス係数であり、βｎは対側バンドパス係数であり、いずれもバンドパスビームフォーマで使用される。
【００８１】
ビームフォーミング信号ベクトルｌ及びｒのサイズは、８ｋＨｚから３３ｋＨｚ（例えば１６ｋＨｚ）のサンプリングレートにおいて、サンプル数２０から６０（例えば４８）であってよい。
【００８２】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、例えば一つ又は複数のサブバンドに対するより良好なイヤ−戦略（ｅａｒ  ｓｔｒａｔｅｇｙ）（最小化問題）は、次のように表されてよい。：
ｓｉ＝ ａｒｇｍｉｎ（ｒｍｓ（ｌｉ）， ｒｍｓ（ｒｉ）， ｒｍｓ（ｖ））
例えば、バンドパスビームフォーミングコントローラは、この最小化問題を解くことによって、第１のバンドパス係数及び対側バンドパス係数を決定するように構成されていてもよい。適応処理が収束する場合、その解がビームフォーミングの結果（第１のバンドパス係数及び対側バンドパス係数）である。適応処理が均等な重みから開始される場合（α０＝β０＝０．５）、より良好なイヤーリスニング戦略（ｅａｒ  ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ  ｓｔｒａｔｅｇｙ）は、三つの信号の最小ＲＭＳから信号を選択することができる。
【００８３】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、バンドパスビームフォーマは、イコライザ入力に基づいて第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するように構成されるバンドパスイコライザを備え、イコライザ入力は、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいている。本開示のマルチチャネル選択性サブバンド方向フィルタリングスキームは、選択された周波数帯域における雑音障害を効果的に低減することができる。しかしながら、その雑音低減によって、サブバンドの総合的なラウドネスは、他の帯域に対して相対的に弱いと感じられる、あるいは低音がより多いことがあり得る。バンドパスイコライザは、そのようなラウドネスの消失を補償することができる。さらに、高い及び低い周波数サブバンドからのマスキングの拡張を抑制できる、あるいは実質的に回避できる。バンドパスイコライザは、音環境及び／又はある特定の聴取シナリオに応じて起動することができる。
【００８４】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、バンドパスイコライザは、検出される標的音声がない任意の場合に、Ｇ＿１とも示される補正係数を決定し、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合に対して補正係数を適用するように構成される。一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、補正係数は、スケール因子Ｇ１として、以下のように与えられる／計算される。
【００８５】
【数８】
2018186494.tif 000010
【００８６】
ここで、ｌは第１のバンドパスビームフォーミング信号であり、ｖ＝Ａ＿１＊ｌ＋Ｂ＿１＊ｒであり、ｒは対側バンドパスビームフォーミング信号、即ち、ビームフォーミング前後の強度比の二乗根である。従って、ビームフォーミングされた帯域は、その元のＲＭＳレベルまでアップスケーリングされてもよい。
【００８７】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、未処理帯域は、そのスケールに基づいてダウンスケーリングされてよい。
【００８８】
第２のビームフォーミングモジュールは、例えば、第１のローパスビームフォーミング信号及び対側ローパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のローパスビームフォーミング信号を提供するためのローパスビームフォーマを備えていてもよい。ローパスビームフォーマは、適応型ビームフォーマであってよい。加算器は、第２のローパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供するために、ローパスビームフォーマに接続されていてもよい。
【００８９】
ローパスビームフォーマは、ローパスビームフォーミングコントローラ及び第１の乗算器を備えていてもよく、ローパスビームフォーマ、例えばローパスビームフォーミングコントローラは、第１のローパスビームフォーミング信号及び／又は対側ローパスビームフォーミング信号に基づいて、第１のローパスビームフォーミング信号の第１のローパス係数を決定するように任意に構成される。ローパスビームフォーマ、例えばローパスビームフォーミングコントローラは、第1乗算器において、第１のローパス係数を適用するように任意に構成される。
【００９０】
聴覚装置、例えばローパスビームフォーミングコントローラは、第１のローパスビームフォーミング信号の、Ａ＿２とも示される第１のローパス係数を決定するように構成されてよい。一例ではあるが、第１のローパスビームフォーミング信号の第１のローパス係数を決定することは、最小化問題を解くことを含んでいてもよい。最小化問題は、第１のローパスビームフォーミング信号及び／又は対側ローパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいていてもよい。
【００９１】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、ローパスビームフォーマは、対側乗算器を備える。ローパスビームフォーミングコントローラは、第１のローパスビームフォーミング信号及び／又は対側ローパスビームフォーミング信号に基づいて、対側ローパスビームフォーミング信号のＢ＿２とも示される対側ローパス係数を決定するように構成されてもよい。ローパスビームフォーミングコントローラは、対側乗算器において、例えば対側ローパスビームフォーミング信号に対して対側ローパス係数を適用するように構成されていてもよい。
【００９２】
第２のビームフォーミングモジュールは、例えば、第１のハイパスビームフォーミング信号及び対側ハイパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のハイパスビームフォーミング信号を提供するためのハイパスビームフォーマを備えていてもよい。ハイパスビームフォーマは、適応型ビームフォーマであってよい。加算器は、第２のハイパスビームフォーミング信号に基づいてビームフォーミングされた入力信号を提供するために、ハイパスビームフォーマに接続されていてもよい。
【００９３】
ハイパスビームフォーマは、ハイパスビームフォーミングコントローラ及び第１の乗算器を備えていてもよく、ハイパスビームフォーマ、例えばハイパスビームフォーミングコントローラは、第１のハイパスビームフォーミング信号及び／又は対側ハイパスビームフォーミング信号に基づいて、第１のハイパスビームフォーミング信号の第１のハイパス係数を決定するように任意に構成される。ハイパスビームフォーマ、例えばハイパスビームフォーミングコントローラは、第1乗算器において、第１のハイパス係数を適用するように任意に構成される。
【００９４】
聴覚装置、例えばハイパスビームフォーミングコントローラは、第１のハイパスビームフォーミング信号の、Ａ＿３とも示される第１のハイパス係数を決定するように構成されてよい。一例ではあるが、第１のハイパスビームフォーミング信号の第１のハイパス係数を決定することは、最小化問題を解くことを含んでいてもよい。最小化問題は、第１のハイパスビームフォーミング信号及び／又は対側ハイパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいていてもよい。
【００９５】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、ハイパスビームフォーマは、対側乗算器を備える。ハイパスビームフォーミングコントローラは、第１のハイパスビームフォーミング信号及び／又は対側ハイパスビームフォーミング信号に基づいて、対側ハイパスビームフォーミング信号のＢ＿３とも示される対側ハイパス係数を決定するように構成されてもよい。ハイパスビームフォーミングコントローラは、対側乗算器において、例えば対側ハイパスビームフォーミング信号に対して対側ハイパス係数を適用するように構成されていてもよい。
【００９６】
第２のビームフォーミングモジュールは、複数の第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するための複数のバンドパスビームフォーマを備えていてもよい。その結果、さらに改良されたＳＮＲが、異なる周波数帯域において取得されてもよい。
【００９７】
第２のビームフォーミングモジュールは、例えば、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号及び対側二次バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第２の二次バンドパスビームフォーミング信号を提供するための二次バンドパスビームフォーマを備えてもよい。二次バンドパスビームフォーマは、適応型ビームフォーマであってもよい。加算器は、第２の二次バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供するために、二次バンドパスビームフォーマに接続されてもよい。
【００９８】
二次バンドパスビームフォーマは、二次バンドパスビームフォーミングコントローラ及び第１の乗算器を備えていてもよい。ここで、二次バンドパスビームフォーマ、例えば二次バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側二次バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号の第１の二次バンドパス係数を決定するように任意に構成される。二次バンドパスビームフォーマ、例えば二次バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１の乗算器において、第１の二次バンドパス係数を適用するように、任意に構成される。
【００９９】
聴覚装置、例えば二次バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号のＡ＿４とも示される第１の二次バンドパス係数を決定するように構成されていてもよい。一例ではあるが、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号の第１の二次バンドパス係数を決定することは、最小化問題を解くことを含んでいてもよい。最小化問題は、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側二次バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいていてもよい。
【０１００】
一つ又は複数の例示的な聴覚装置では、二次バンドパスビームフォーマは、対側乗算器を備える。二次バンドパスビームフォーミングコントローラは、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側二次バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、対側二次バンドパスビームフォーミング信号のＢ＿４とも示される対側二次バンドパス係数を決定するように構成されていてもよい。二次バンドパスビームフォーミングコントローラは、対側乗算器において、例えば対側二次バンドパスビームフォーミング信号に対して対側二次バンドパス係数を適用するように構成されていてもよい。
【０１０１】
二次バンドパスビームフォーマを有する一つ又は複数の聴覚装置では、フィルタバンクは、第１の二次バンドパスビームフォーミング信号及び対側二次バンドパスビームフォーミング信号をそれぞれ提供するための第１の二次バンドパスフィルタ及び対側二次バンドパスフィルタを、それぞれ任意に備える。第１の二次バンドパスフィルタ及び対側二次バンドパスフィルタの比較的に低いカットオフ周波数が、例えば２ｋＨｚから４ｋＨｚの範囲で、第１のバンドパスフィルタ及び対側バンドパスフィルタの比較的に高いカットオフ周波数に対応していてもよく、第１の及び対側二次バンドパスフィルタの比較的に高いカットオフ周波数が、例えば５．０ｋＨｚから７．０ｋＨｚの範囲で、第１のハイパスフィルタ及び対側ハイパスフィルタのカットオフ周波数に対応していてもよい。
【０１０２】
聴覚装置は、第２のビームフォーミングモジュールを制御するために、第２のビームフォーミングモジュールに接続された第２のビームフォーミングコントローラを備えていてもよい。ここで、ビームフォーミングコントローラは、第２のビームフォーミングモジュールで、聴覚装置の一次動作モードにおいて第２の一次ビームフォーミングスキームを適用するように構成され、第２のビームフォーミングモジュールで、聴覚装置の二次動作モードにおいて第２の二次ビームフォーミングスキームを適用するように任意に構成される。
【０１０３】
ビームフォーミングコントローラは、第１のビームフォーミングモジュールを制御するために、第１のビームフォーミングモジュールに接続されていてもよい。ビームフォーミングコントローラは、第１のビームフォーミングモジュールで、聴覚装置の一次動作モードにおいて第１の一次ビームフォーミングスキームを適用するように構成されてよく、聴覚装置の二次動作モードにおいて第１の二次ビームフォーミングスキームを適用するように任意に構成されてもよい。
【０１０４】
第１のビームフォーミングモジュールは、例えばトランシーバモジュールに第１のビームフォーミング信号を供給するために、トランシーバモジュールに接続されていてもよい。トランシーバモジュールは、第１のビームフォーミング信号の少なくとも一部を対側聴覚装置へ送信するために構成されていてもよい。第１のマイクロフォン及び／又は第２のマイクロフォンは、例えば第１のマイクロフォン入力信号及び／又は第２のマイクロフォン入力信号をトランシーバモジュールへ供給するために、トランシーバモジュールに接続されていてもよい。トランシーバモジュールは、第１のマイクロフォン入力信号及び／又は第２のマイクロフォン入力信号の少なくとも一部を対側聴覚装置へ送信するように構成されていてもよい。
【０１０５】
方法は、例えば聴覚装置のトランシーバモジュールを用いて、対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得することを備える。
【０１０６】
方法は、例えば聴覚装置の第１のマイクロフォン及び第２のマイクロフォンをそれぞれ用いて、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号を取得することを備える。方法は、例えば聴覚装置の第１のビームフォーミングモジュールを用いて、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号に基づいて、第１のビームフォーミング信号を提供することを備える。方法は、例えば聴覚装置のフィルタを用いて、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号を提供するために、第１のビームフォーミング信号及び／又は対側ビームフォーミング信号をフィルタリングすることを備える。方法は、例えば聴覚装置の第２のビームフォーミングモジュールを用いて、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することを備える。第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することは、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に適応型ビームフォーミングを適用することを任意に備える。方法は、例えば聴覚装置の加算器を用いて、第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供することを備える。方法は、例えば聴覚装置のプロセッサを用いて、電気出力信号を提供するために、ビームフォーミングされた入力信号に対して聴覚補償処理を実行することを備える。方法は、例えば聴覚装置のレシーバを用いて、電気出力信号を音響出力信号へ変換することを備える。
【０１０７】
本聴覚装置及び方法は、補聴装置設計者が、音響フィルタリング、周辺処理及び中枢の聴取レベルを統合するのを手助けするために、バイノーラル聴覚ステアリング戦略（ＢＡＳＳ）を使用する。本開示は、空間的なアンマスキングの利益のために、二つの音響ストリームにおける空間的手がかりを保存することを意図している。
【０１０８】
図１は、聴覚装置の一例を説明する。聴覚装置２は、聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムで用いられるように構成される。聴覚装置２（バイノーラル聴覚システムの左側／右側の聴覚装置）は、バイノーラル聴覚システムの対側聴覚装置（右側／左側）（図１で不図示）と（無線）通信するためのトランシーバモジュール４を備える。トランシーバモジュール４は、アンテナ４Ａ及びトランシーバ４Ｂを有しており、遠位の聴覚装置から受信する対側ビームフォーミング信号５を提供するように構成されている。聴覚装置２は、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａをそれぞれ提供するための、第１のマイクロフォン６及び第２のマイクロフォン８を有する１組のマイクロフォンを備える。聴覚装置２は、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａを受信及び処理する、第１のマイクロフォン６及び第２のマイクロフォン８に接続された第１のビームフォーミングモジュール１０を備える。第１のビームフォーミングモジュール１０は、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａに基づいて、第１のビームフォーミング信号１０Ａを提供又は出力する。
【０１０９】
聴覚装置２は、第１のビームフォーミングモジュール１０に接続されたフィルタバンク１２を備える。フィルタバンクは、第１のビームフォーミング信号１０Ａを、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａを含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングするように構成される。フィルタバンク１２は、トランシーバモジュール４に任意に接続され、対側ビームフォーミング信号を対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａへフィルタリングするように構成される。
【０１１０】
聴覚装置２は、フィルタバンク１２に接続された第２のビームフォーミングモジュール１６を備え、第２のビームフォーミングモジュール１６は、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ及び対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａに基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａを提供するための、適応型バンドパスビームフォーマ１７Ａを備えている。聴覚装置２は、バンドパスビームフォーマ１７Ａに接続された加算器２０を備え、加算器２０は、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａに基づいて、ビームフォーミングされた入力信号２２を提供するために構成されている。さらに、加算器２０は、第１のローパスビームフォーミング信号１２Ｂ及び／又は第1のハイパスビームフォーミング信号１２Ｃに基づいて、ビームフォーミングされた入力信号２２を提供するために、フィルタバンク１２に接続されている。従って、バイノーラル聴覚システムにおいて、第１のビームフォーミング信号のＩＴＤ及びＩＬＤを維持するために、低周波数及び高周波数では第２のビームフォーミングが実行されない。
【０１１１】
聴覚装置２は、ビームフォーミングされた入力信号２２を処理し、ビームフォーミングされた入力信号２２に基づいて、電気出力信号２６を提供するためのプロセッサ２４と、電気出力信号２６を音響出力信号へ変換するレシーバ２８とを備える。
【０１１２】
図２は、聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムで使用するために構成される聴覚装置２Ａの一例を示す。聴覚装置２Ａ（バイノーラル聴覚システムの左側／右側の聴覚装置）は、バイノーラル聴覚システムの対側聴覚装置（右側／左側）（図２で不図示）と（無線）通信するためのトランシーバモジュール４を備える。トランシーバモジュール４は、遠位の聴覚装置から受信する対側ビームフォーミング信号５を提供するように構成されている。聴覚装置２Ａは、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａをそれぞれ提供するための、第１のマイクロフォン６及び第２のマイクロフォン８を有する１組のマイクロフォンを備える。聴覚装置２Ａは、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａを受信及び処理する、第１のマイクロフォン６及び第２のマイクロフォン８と接続された、第１のビームフォーミングモジュール１０を備える。第１のビームフォーミングモジュール１０は、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａに基づいて、第１のビームフォーミング信号１０Ａを提供又は出力する。
【０１１３】
聴覚装置２Ａは、第１のビームフォーミングモジュール１０に接続されたフィルタバンク１２を備える。フィルタバンクは、第１のビームフォーミング信号１０Ａを、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ及び第１のローパスビームフォーミング信号１２Ｂを含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングするように構成される。フィルタバンク１２は、トランシーバモジュール４に任意に接続され、対側ビームフォーミング信号を対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａ及び対側ローパスビームフォーミング信号１４Ｂへフィルタリングするように構成される。
【０１１４】
聴覚装置２Ａは、フィルタバンク１２に接続された第２のビームフォーミングモジュール１６を備え、第２のビームフォーミングモジュール１６は、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ及び対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａに基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａを提供するための、適応型バンドパスビームフォーマ１７Ａを備えている。第２のビームフォーミングモジュール１６は、第１のローパスビームフォーミング信号１２Ｂ及び対側ローパスビームフォーミング信号１４Ｂに基づいて、第２のローパスビームフォーミング信号１８Ｂを提供するための、適応型ローパスビームフォーマ１７Ｂを備える。聴覚装置２Ａは、バンドパスビームフォーマ１７Ａ及びローパスビームフォーマ１７Ｂに接続された加算器２０を備える。加算器２０は、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａ及び第２のローパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号２２を提供するように構成されている。さらに、加算器２０は、第１のハイパスビームフォーミング信号１２Ｃに基づいて、ビームフォーミングされた入力信号２２を提供するために、フィルタバンク１２に接続されている。従って、バイノーラル聴覚システムにおいて、第１のビームフォーミング信号のＩＬＤを維持するために、高周波数では第２のビームフォーミングは実行されない。
【０１１５】
聴覚装置２Ａは、ビームフォーミングされた入力信号２２を処理し、ビームフォーミングされた入力信号２２に基づいて、電気出力信号２６を提供するためのプロセッサ２４と、電気出力信号２６を音響出力信号へ変換するレシーバ２８とを備える。
【０１１６】
図３は、聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムで使用するために構成された聴覚装置２Ｂの一例を示す。聴覚装置２Ｂ（バイノーラル聴覚システムの左側／右側の聴覚装置）は、バイノーラル聴覚システムの対側聴覚装置（右側／左側）（図３で不図示）と（無線）通信するためのトランシーバモジュール４を備える。トランシーバモジュール４は、遠位の聴覚装置から受信する対側ビームフォーミング信号５を提供するように構成されている。聴覚装置２Ｂは、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａをそれぞれ提供するための、第１のマイクロフォン６及び第２のマイクロフォン８を有する１組のマイクロフォンを備える。聴覚装置２Ｂは、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａを受信及び処理する、第１のマイクロフォン６及び第２のマイクロフォン８と接続された、第１のビームフォーミングモジュール１０を備える。第１のビームフォーミングモジュール１０は、第１のマイクロフォン入力信号６Ａ及び第２のマイクロフォン入力信号８Ａに基づいて、第１のビームフォーミング信号１０Ａを提供する又は出力する。
【０１１７】
聴覚装置２Ｂは、第１のビームフォーミングモジュール１０に接続されたフィルタバンク１２を備える。フィルタバンクは、第１のビームフォーミング信号１０Ａを、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ、第１のローパスビームフォーミング信号１２Ｂ及び第１のハイパスビームフォーミング信号１２Ｃを含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングするように構成される。フィルタバンク１２は、トランシーバモジュール４に任意に接続され、対側ビームフォーミング信号を、対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａ、対側ローパスビームフォーミング信号１４Ｂ及び対側ハイパスビームフォーミング信号１４Ｃへフィルタリングするように構成される。対側ビームフォーミング信号を対側サブバンドビームフォーミング信号１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃへフィルタリングすることで、対側サブバンドビームフォーミング信号に基づくサブバンドビームフォーミングが可能となり、設計の柔軟性が改善される。
【０１１８】
聴覚装置２Ｂは、フィルタバンク１２に接続された第２のビームフォーミングモジュール１６を備え、第２のビームフォーミングモジュール１６は、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ及び対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａに基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａを提供するための適応型バンドパスビームフォーマ１７Ａを備える。第２のビームフォーミングモジュール１６は、第１のローパスビームフォーミング信号１２Ｂ及び対側ローパスビームフォーミング信号１４Ｂに基づいて、第２のローパスビームフォーミング信号１８Ｂを提供するための適応型ローパスビームフォーマ１７Ｂを備える。第２のビームフォーミングモジュール１６は、第１のハイパスビームフォーミング信号１２Ｃ及び対側ハイパスビームフォーミング１４Ｃに基づいて、第２のハイパスビームフォーミング信号１８Ｃを提供するための適応型ハイパスビームフォーマ１７Ｃを備える。聴覚装置２Ｂは、バンドパスビームフォーマ１７Ａ、ハイパスビームフォーマ１７Ｃ及び、存在するのであれば、ローパスビームフォーマ１７Ｂに接続された加算器２０を備える。加算器２０は、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａ、第２のハイパスビームフォーミング信号１８Ｃ及び第２のローパスビームフォーミング信号１８Ｂに基づいて、ビームフォーミングされた入力信号２２を提供するように構成される。聴覚装置２Ｂに類似する聴覚装置の一例では、ローパスビームフォーマ１７Ｂは省いてもよく、第１のローパスビームフォーミング信号１２Ｂは加算器２０に直接供給されてもよい。聴覚装置２Ｂは、ビームフォーミングされた入力信号２２を処理し、ビームフォーミングされた入力信号２２に基づいて、電気出力信号２６を提供するためのプロセッサ２４と、電気出力信号２６を音響出力信号へ変換するためのレシーバ２８とを備える。
【０１１９】
図４は、第２のビームフォーミングモジュール１６のバンドパスビームフォーマ１７Ａの一例を示す。バンドパスビームフォーマは、バンドパスビームフォーミングコントローラ５２及び第１の乗算器５４を備える。バンドパスビームフォーマは、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ及び対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａに基づいて、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａの第１のバンドパス係数Ａ＿１を決定するように構成される。バンドパスビームフォーミングコントローラ５２は、例えば第１のバンドパス係数又は第１のバンドパス係数を示す第１の制御信号を第１の乗算器５４に送信することによって、第１の乗算器５４において、第１のバンドパス係数Ａ＿１を第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａに適用するように構成される。バンドパスビームフォーマ１７Ａは、対側乗算器５６を備え、バンドパスビームフォーミングコントローラ５２は、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ及び対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａに基づいて、対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａの対側バンドパス係数Ｂ＿１を決定するように構成される。バンドパスビームフォーミングコントローラ５２は、例えば対側バンドパス係数Ｂ＿１又は対側バンドパス係数Ｂ＿１を示す対側制御信号を対側乗算器５６に送信することによって、対側乗算器において、対側バンドパス係数Ｂ＿１を適用するように構成される。バンドパスビームフォーマ１７Ａは、乗算器５４、５６それぞれの出力信号を加算するために、乗算器５４、５６に接続された加算器６０を備える。バンドパスビームフォーマ１７Ａは、加算器６０に接続され、加算器６０の出力信号であるイコライザ入力に基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａを提供するように構成されるバンドパスイコライザ５８を備える。従って、イコライザ入力は、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいており、係数Ａ＿１及びＢ＿１の現在値に依存する。バンドパスイコライザ５８は、Ｇ＿１とも示される補償係数を決定し、且つ、第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａ及び／又は対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａの線形結合である加算器の出力に補償係数を適用するように構成される。補償係数は、任意に以下のように決定される。
【０１２０】
【数９】
2018186494.tif 000011
【０１２１】
ここで、ｌは第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａであり、ｖ＝Ａ＿１＊ｌ＋Ｂ＿１＊ｒであり、ｒは対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａである。従って、補償係数は、ビームフォーミング前後の強度比の二乗根であり、バンドパスサブバンドは、元のＲＭＳレベルまでアップスケーリングされる。
【０１２２】
バンドパスビームフォーミングコントローラ５２は、例えば決定器（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｒ）５２Ａを用いて、上述したように確率的最急降下法アルゴリズムを用いてコスト関数Ｃ及び制約によって与えられる最小化問題を解くことによって、第１のバンドパス係数Ａ＿１及び対側バンドパス係数Ｂ＿１を決定するように構成される。
【０１２３】
従って、バンドパスビームフォーマ１７Ａにおいて、Ｘ＿１とも示される第２のバンドパスビームフォーミング信号１８Ａは次式によって求められる。
Ｘ１＝Ｇ１＊（Ａ＿１＊ｌ＋Ｂ＿１＊ｒ）
ここで、ｌは第１のバンドパスビームフォーミング信号１２Ａであり、ｒは対側バンドパスビームフォーミング信号１４Ａである。
【０１２４】
図５は、聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムにおいて、聴覚装置を操作する方法１００の一例のフローチャートを示す。方法１００は、対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得すること１０２と、第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号を取得すること１０４とを備える。方法１００は、第１のマイクロフォン入力信号と第２のマイクロフォン入力信号に基づいて、第１のビームフォーミング信号を提供すること１０６と、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号を提供するために、第１のビームフォーミング信号及び対側ビームフォーミング信号をフィルタリングすること１０８とをさらに備える。方法は、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供すること１１０へ進み、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供すること１１０は、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号に適応型ビームフォーミングを適用することを備える。方法１００は、第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供すること１１２と、電気出力信号を提供するために、ビームフォーミングされた入力信号に対して聴覚補償処理を実行すること１１４と、電気出力信号を音響出力信号へ変換すること１１６とを備える。
【０１２５】
以下の項目のいずれかによる聴覚装置と方法も開示される。
（項目１）
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムための前記聴覚装置であって、
前記バイノーラル聴覚システムの前記対側聴覚装置と通信するためのトランシーバモジュールであって、前記対側聴覚装置から受信する対側ビームフォーミング信号を提供するために構成されているトランシーバモジュールと、
第１のマイクロフォン入力信号を提供するための第１のマイクロフォン及び第２のマイクロフォン入力信号を提供するための第２のマイクロフォンを有する１組のマイクロフォンと、
前記１組のマイクロフォンに接続されており、前記第１のマイクロフォン入力信号及び前記第２のマイクロフォン入力信号に基づいて第１のビームフォーミング信号を提供するための第１のビームフォーミングモジュールと、
前記第１のビームフォーミングモジュール及び前記トランシーバモジュールに接続されているフィルタバンクであって、前記第１のビームフォーミング信号を、第１のバンドパスビームフォーミング信号を含む複数の第１のサブバンドビームフォーミング信号へフィルタリングし、前記対側ビームフォーミング信号を対側バンドパスビームフォーミング信号へフィルタリングするためのフィルタバンクと、
前記フィルタバンクに接続されている第２のビームフォーミングモジュールであって、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するためのバンドパスビームフォーマを備える第２のビームフォーミングモジュールと、
前記バンドパスビームフォーマに接続されており、前記第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいてビームフォーミングされた入力信号を提供するための加算器と、
前記ビームフォーミングされた入力信号を処理し、且つ、前記ビームフォーミングされた入力信号に基づいて電気出力信号を提供するためのプロセッサと、
前記電気出力信号を音響出力信号へ変換するためのレシーバと、を備え、
前記第２のビームフォーミングモジュールの前記バンドパスビームフォーマは、適応型ビームフォーマである、聴覚装置。
（項目２）
前記バンドパスビームフォーマは、バンドパスビームフォーミングコントローラと、第１の乗算器とを備え、
前記バンドパスビームフォーマは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定し、且つ、前記第１の乗算器において前記第１のバンドパス係数を適用するように構成されている、項目１に記載の聴覚装置。
（項目３）
前記第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定することは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいて、最小化問題を解くことを含む、項目２に記載の聴覚装置。
（項目４）
前記第１のバンドパスビームフォーミング信号の第１のバンドパス係数を決定することは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値に基づいて、最小化問題を解くことを含む、項目２又は３に記載の聴覚装置。
（項目５）
前記バンドパスビームフォーマは、対側乗算器を備え、
前記バンドパスビームフォーミングコントローラは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、前記対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定するように、且つ、前記対側乗算器において、前記対側バンドパス係数を適用するように構成されている、項目１から４のいずれか一項に記載の聴覚装置。
（項目６）
前記対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定することは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号のパワーの期待値に基づいて、最小化問題を解くことを含む、項目５に記載の聴覚装置。
（項目７）
前記対側バンドパスビームフォーミング信号の対側バンドパス係数を決定することは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号の線形結合の二乗平均の期待値に基づいて、最小化問題を解くことを含む、項目５又は６に記載の聴覚装置。
（項目８）
前記バンドパスビームフォーマは、イコライザ入力に基づいて前記第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供するように構成されるバンドパスイコライザを備えており、
前記イコライザ入力は、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び／又は前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいている、項目１から７のいずれか一項に記載の聴覚装置。
（項目９）
前記第２のビームフォーミングモジュールは、第１のローパスビームフォーミング信号及び対側ローパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のローパスビームフォーミング信号を提供するためのローパスビームフォーマを備えており、
前記加算器は、前記第２のローパスビームフォーミング信号に基づいて、前記ビームフォーミングされた入力信号を提供するために、前記ローパスビームフォーマに接続されている、項目１から８のいずれか一項に記載の聴覚装置。
（項目１０）
前記第２のビームフォーミングモジュールは、第１のハイパスビームフォーミング信号及び対側ハイパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のハイパスビームフォーミング信号を提供するためのハイパスビームフォーマを備えており、
前記加算器は、前記第２のハイパスビームフォーミング信号に基づいて、前記ビームフォーミングされた入力信号を提供するために、前記ハイパスビームフォーマに接続されている、項目１から９のいずれか一項に記載の聴覚装置。
（項目１１）
前記聴覚装置は、前記第２のビームフォーミングモジュールを制御するために、前記第２のビームフォーミングモジュールに接続されたビームフォーミングコントローラを備え、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第２のビームフォーミングモジュールで、前記聴覚装置の一次動作モードにおいて、第２の一次ビームフォーミングスキームを適用し、前記第２のビームフォーミングモジュールで、前記聴覚装置の二次動作モードにおいて、第２の二次ビームフォーミングスキームを適用するように構成されている、項目１から１０のいずれか一項に記載の聴覚装置。
（項目１２）
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第１のビームフォーミングモジュールを制御するために、前記第１のビームフォーミングモジュールに接続されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第１のビームフォーミングモジュールで、前記聴覚装置の一次動作モードにおいて、第１の一次ビームフォーミングスキームを適用し、前記聴覚装置の二次動作モードにおいて、第１の二次ビームフォーミングスキームを適用するように構成されている、項目１から１１のいずれか一項に記載の聴覚装置。
（項目１３）
第１のビームフォーミングモジュールは、前記トランシーバモジュールに接続されており、前記トランシーバモジュールは、前記第１のビームフォーミング信号の少なくとも一部を前記対側聴覚装置に送信するように構成されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の聴覚装置。
（項目１４）
聴覚装置と、対側聴覚装置とを備えるバイノーラル聴覚システムであって、前記聴覚装置は、項目１から１３のいずれか一項に記載の聴覚装置である、バイノーラル聴覚システム。
（項目１５）
聴覚装置及び対側聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚システムにおいて前記聴覚装置を動作させる方法であって、前記方法は、
前記対側聴覚装置から対側ビームフォーミング信号を取得することと、
第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号を取得することと、
前記第１のマイクロフォン入力信号及び前記第２のマイクロフォン入力信号に基づいて、第１のビームフォーミング信号を提供することと、
前記第１のビームフォーミング信号及び前記対側ビームフォーミング信号をフィルタリングして、第１のバンドパスビームフォーミング信号及び対側バンドパスビームフォーミング信号を提供することと、
前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に基づいて、第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することと、
前記第２のバンドパスビームフォーミング信号に基づいて、ビームフォーミングされた入力信号を提供することと、
前記ビームフォーミングされた入力信号に対して聴覚補償処理を実行し、電気出力信号を提供することと、
前記電気出力信号を音響出力信号へ変換することと、を備え、
前記第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供することは、前記第１のバンドパスビームフォーミング信号及び前記対側バンドパスビームフォーミング信号に適応型ビームフォーミングを適用することを含む、方法。
【０１２６】
特定の特徴を示し説明したが、これらは特許請求の範囲を限定することを意図したものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、当業者は様々な変更及び修正を行うことができる。従って、明細書及び図面は制限的ではなく例示的なものとしてみなされるべきである。特許請求の範囲に記載された発明は、すべての代替物、変形物、均等物に及ぶものである。
【符号の説明】
【０１２７】
２：聴覚装置
４：トランシーバモジュール
４Ａ：アンテナ
４Ｂ：トランシーバ／ラジオユニット
５：対側ビームフォーミング信号
６：第１のマイクロフォン
６Ａ：第１のマイクロフォン入力信号
８：第２のマイクロフォン
８Ａ：第２のマイクロフォン入力信号
１０：第１のビームフォーミングモジュール
１０Ａ：第１のビームフォーミング信号
１２：フィルタバンク
１２Ａ：第１のバンドパスビームフォーミング信号
１２Ｂ：第１のローパスビームフォーミング信号
１２Ｃ：第１のハイパスビームフォーミング信号
１４Ａ：対側バンドパスビームフォーミング信号
１４Ｂ：対側ローパスビームフォーミング信号
１４Ｃ：対側ハイパスビームフォーミング信号
１６：第２のビームフォーミングモジュール
１７Ａ：バンドパスビームフォーマ
１７Ｂ：ローパスビームフォーマ
１７Ｃ：ハイパスビームフォーマ
１８Ａ：第２のバンドパスビームフォーミング信号
１８Ｂ：第２のローパスビームフォーミング信号
１８Ｃ：第２のハイパスビームフォーミング信号
２０：加算器
２２：ビームフォーミングされた入力信号
２４：プロセッサ
２６：電気出力信号
２８：レシーバ
５２：バンドパスビームフォーミングコントローラ
５４：第１の乗算器
５６：対側乗算器
５８：バンドパスイコライザ
６０：加算器
１００：聴覚装置の動作方法
１０２：対側ビームフォーミング信号を取得する
１０４：第１のマイクロフォン入力信号及び第２のマイクロフォン入力信号を取得する
１０６：第１のビームフォーミング信号を提供する
１０８：第１のビームフォーミング信号及び対側ビームフォーミング信号をフィルタリングする
１１０：第２のバンドパスビームフォーミング信号を提供する
１１２：ビームフォーミングされた入力信号を提供する
１１４：聴覚補償処理を実行する
１１６：電気出力信号を音響出力信号へ変換する
【図１】
2018186494.tif 000012
【図２】
2018186494.tif 000013
【図３】
2018186494.tif 000014
【図４】
2018186494.tif 000015
【図５】
2018186494.tif 000016
【外国語明細書】
2018186494000001.pdf
2018186494000002.pdf
2018186494000003.pdf
2018186494000004.pdf