(57)【要約】      （修正有）【課題】選択的な／標的化された聞き取りと、状況認識の両方に適応する聴覚機器を動作させる方法を提供する。【解決手段】聴覚機器２を動作させる方法は、遠位聴覚機器から遠位データ５を受信することと、オーディオ信号を受信し、オーディオ信号を第１マイクロフォン入力信号１０と第２マイクロフォン入力信号１２に変換することと、遠位データ５、第１マイクロフォン入力信号１０及び第２マイクロフォン入力信号１２に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定することを含む。ビームフォーミングスキームを決定することが、ゼロ方向性指数を得ることを含み、かつビームフォーミングスキームは、ゼロ方向性指数に基づくことと、聴覚機器のビームフォーミングモジュール１４にビームフォーミングスキームを適用することと、を含む。【選択図】図２
2018113681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両耳用聴覚システムのための聴覚機器であって、
遠位聴覚機器からのデータを受信するように構成された、両耳用システムの前記遠位聴覚機器と通信するための送受信機モジュールと、
第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号をそれぞれ与えるための第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンを含む一組のマイクロフォンと、
前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号を処理するために前記第１マイクロフォン及び前記第２マイクロフォンに接続されたビームフォーミングモジュールと、
前記ビームフォーミングモジュールからの入力信号に基づいて、電気出力信号を与えるように構成されたプロセッサと、
前記電気出力信号をオーディオ出力信号に変換するためのレシーバと、
前記ビームフォーミングモジュール及び前記送受信機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と、を備え、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記遠位聴覚機器からのデータ、前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、ゼロ方向性指数に基づいて前記ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記ビームフォーミングモジュールに前記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、聴覚機器。
【請求項２】
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、近位指向性パターンを決定するように構成されており、
前記送受信機モジュールは、前記近位指向性パターンに関する情報を、前記両耳用聴覚システムの前記遠位聴覚機器に送信するように構成されている、請求項１に記載の聴覚機器。
【請求項３】
前記ビームフォーミングコントローラは、複数のフィルタ係数のベクトルを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記ビームフォーミングモジュールに前記複数のフィルタ係数のベクトルを適用することによって、前記ビームフォーミングモジュールに前記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又は２に記載の聴覚機器。
【請求項４】
前記ビームフォーミングコントローラは、第１目標関数及び第２目標関数に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記ゼロ方向性指数、前記第１目標関数及び前記第２目標関数に基づく目的関数を最小化することにより、前記ビームフォーミングスキームを決定するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の聴覚機器。
【請求項５】
前記目的関数は、複数の誤差関数の加重和を含み、
前記複数の誤差関数は、それぞれ、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいている、請求項４に記載の聴覚機器。
【請求項６】
前記ビームフォーミングコントローラは、
【数１】
2018113681.tif 000022
として与えられる関数を最小化することによって、前記ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は遠位聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄはＦＩＲフィルタ係数のベクトルであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは重みである、請求項５に記載の聴覚機器。
【請求項７】
前記近位指向性パターンは、Ｐｌ（ｆ，φ）によって表され、ここで、
【数２】
2018113681.tif 000023
であり、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である、請求項２又は請求項２を引用する請求項３から６のいずれか一項に記載の聴覚機器。
【請求項８】
両耳用聴覚システムにおいて聴覚機器を作動させる方法であって、
遠位聴覚機器から遠位データを受信することと、
オーディオ信号を受信し、前記オーディオ信号を第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号に変換することと、
前記遠位データ、前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定することであって、前記ビームフォーミングスキームがゼロ方向性指数に基づくことと、
前記聴覚機器のビームフォーミングモジュールに前記ビームフォーミングスキームを適用することと、を含む方法。
【請求項９】
前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、近位指向性パターンを決定することと、
前記近位指向性パターンに関する情報を遠位聴覚機器に送信することと、を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数のフィルタ係数のベクトルを決定することを含み、
前記複数のフィルタ係数のベクトルがビームフォーミングモジュールに適用されることによって、前記ビームフォーミングスキームが前記ビームフォーミングモジュールに適用される、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ビームフォーミングスキームは、第１目標関数及び第２目標関数に基づいており、
前記ビームフォーミングスキームを決定することが、前記ゼロ方向性指数、前記第１目標関数及び前記第２目標関数に基づいて、目的関数を最小化することを含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記目的関数は、複数の誤差関数の加重和を含み、前記複数の誤差関数は、それぞれ、前記ゼロ方向性指数、前記第１目標関数及び前記第２目標関数に基づいている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビームフォーミングスキームを決定することは、
【数３】
2018113681.tif 000024
として与えられる関数を最小化することを含み、ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は遠位聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄはＦＩＲフィルタ係数のベクトルであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは重みである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記近位指向性パターンは、Ｐｌ（ｆ，φ）によって表され、ここで、
【数４】
2018113681.tif 000025
であり、Ｈｂｌは第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）はビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）はビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である、請求項９、請求項１３又は請求項９を引用する請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
第１聴覚機器及び第２聴覚機器を備える両耳用聴覚システムであって、前記第１聴覚機器及び前記第２聴覚機器の一方又はそれぞれが、請求項１から７のいずれか一項に記載の聴覚機器である、両耳用聴覚システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、適応型の両耳用聴覚指向を有する聴覚機器、及び両耳用聴覚システムにおいて聴覚機器を作動させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響環境において、通常の聞き手は、他の音響源を感知しつつ、一人の話し手に注目するのが自然である。その一例は、カクテルパーティの設定や、他の複雑な音響環境における、他の話し手達である。この場合、他の雑音を抑制しながら、注目する話し手の発話を強調するために、頭影効果や両耳神経の相互作用による音響的フィルタリングが、重要な役割をはたす。さらに、脳は、他の音響源を感知するために二つの耳から別の音像も作り出すが、これは、両耳のビームフォーミング効果によって抑制される。
【０００３】
人が補聴器を装着すると、音響源からの信号は、さらなる段階によって空間的にフィルタリングされる。さらなる段階とは、補聴器のことであり、特に、補聴器が指向性を高めるための高次元のビームフォーミング技術を適用する場合である。ほとんどの場合、この種のビームフォーミングは、信号対ノイズ比の向上に集中される。これにより、指向性のトンネルが生まれ、脳は、周囲の音響的な事象を感知するという作業を行うための音像を合成することができなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のことから、上述のトンネルヒアリングの影響を克服するか、又は少なくとも低減し得る機器及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、両耳用聴覚システムのための聴覚機器が開示される。この聴覚機器は、両耳用聴覚システムの遠位聴覚機器と通信するための送受信機モジュールであって、遠位聴覚機器からの遠位データを受信し、及び／又は遠位聴覚機器から受信した遠位データを提供するように構成された送受信機モジュールと；第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号をそれぞれ与えるための第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンを含む一組のマイクロフォンと；第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号を処理するために第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンに接続されたビームフォーミングモジュールと；ビームフォーミングモジュールからの入力信号に基づいて、電気出力信号を与えるように構成されたプロセッサと；電気出力信号をオーディオ出力信号に変換するためのレシーバと；ビームフォーミングモジュール及び送受信機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とを備える。ビームフォーミングコントローラは、例えば、遠位聴覚機器からの遠位データ、第１マイクロフォン入力信号及び／又は第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されている。ビームフォーミングコントローラは、ゼロ方向性指数に基づいてビームフォーミングスキームを決定するように構成されていてもよく、ビームフォーミングコントローラは、ビームフォーミングモジュールに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。
【０００６】
第１聴覚機器及び第２聴覚機器を備える両耳用聴覚システムであって、第１聴覚機器が、本明細書に記載される聴覚機器であり、第２聴覚機器が、本明細書に記載される聴覚機器である、両耳用聴覚システムも開示される。
【０００７】
さらに、両耳用聴覚システムにおいて聴覚機器を作動させる方法であって、この方法は、遠位聴覚機器から遠位データを受信することと；オーディオ信号を受信し、オーディオ信号を第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号に変換することと；例えば、遠位データ、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定することであって、ビームフォーミングスキームが、任意であるが、ゼロ方向性指数に基づくことと；聴覚機器のビームフォーミングモジュールにビームフォーミングスキームを適用することと、を含む方法が提供される。
【０００８】
本発明の装置及び方法は、音響、聴覚のプロセスと選択的な聞き取り機構を一体化するために改良された両耳用聴覚指向方略（Binaural Auditory Steering Strategy：ＢＡＳＳ）を提供する。本発明の装置及び方法は、耳を傾ける話し手に向かって強く集中するマイクロフォンの指向性を生成し、それと同時に、そばにいる他の話し手に対しては全方向マイクロフォンの特性と同様の受信パターンを形成する。
【０００９】
本開示は、音響フィルタリング、周辺の処理及び中心部の聞き取りレベルを一体化し、改良された補聴器の解決策を与える。
【００１０】
本開示は、選択的な／標的化された聞き取りと、状況認識の両方に適応する最適化されたビームフォーミングを提供する。
【００１１】
両耳用聴覚システムのための聴覚機器は、両耳用システムの遠位聴覚機器と通信するための送受信機モジュールであって、遠位聴覚機器からのデータを受信するように構成された送受信機モジュールと；第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号をそれぞれ与えるための第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンを含む一組のマイクロフォンと；第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号を処理するために第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンに接続されたビームフォーミングモジュールと；ビームフォーミングモジュールからの入力信号に基づいて、電気出力信号を与えるように構成されたプロセッサと；電気出力信号をオーディオ出力信号に変換するためのレシーバと；ビームフォーミングモジュール及び送受信機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とを備える。ビームフォーミングコントローラは、遠位聴覚機器からのデータ、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されている。ビームフォーミングコントローラは、ゼロ方向性指数に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されている。ビームフォーミングコントローラは、ビームフォーミングモジュールに、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。
【００１２】
任意であるが、ビームフォーミングコントローラは、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づいて、近位指向性パターンを決定するように構成されており、送受信機モジュールは、近位指向性パターンに関する情報を両耳用聴覚システムの遠位聴覚機器に送信するように構成されている。
【００１３】
任意であるが、ビームフォーミングコントローラは、複数のフィルタ係数のベクトルを決定するように構成されており、ビームフォーミングコントローラは、ビームフォーミングモジュールに複数のフィルタ係数のベクトルを適用することによって、ビームフォーミングモジュールに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。
【００１４】
任意であるが、ビームフォーミングコントローラは、第１目標関数及び第２目標関数に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、ビームフォーミングコントローラは、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいて目的関数を最小化することによって、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されている。
【００１５】
任意であるが、目的関数は、複数の誤差関数の加重和を含み、複数の誤差関数は、それぞれ、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいている。
【００１６】
任意であるが、ビームフォーミングコントローラは、下記の関数を最小化することによって、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されている。
【数１】
2018113681.tif 000003
【００１７】
ここで、ＢＥＩ(f，θ)は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は、遠位聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＦＩＲフィルタ係数のベクトルであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは、重みである。
【００１８】
任意であるが、近位指向性パターンが、下記のＰｌ（ｆ，φ）によって表される。
【数２】
2018113681.tif 000004
【００１９】
ここで、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である。
【００２０】
両耳用聴覚システムにおいて聴覚機器を作動させる方法は、遠位聴覚機器から遠位データを受信することと；オーディオ信号を受信し、オーディオ信号を第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号に変換することと；遠位データ、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定することであって、ビームフォーミングスキームがゼロ方向性指数に基づくことと；聴覚機器のビームフォーミングモジュールにビームフォーミングスキームを適用することとを含む。
【００２１】
任意であるが、この方法は、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づいて、近位指向性パターンを決定することと；近位指向性パターンに関する情報を遠位聴覚機器に送信することとをさらに含む。
【００２２】
任意であるが、この方法は、複数のフィルタ係数のベクトルを決定することをさらに含み、複数のフィルタ係数のベクトルをビームフォーミングモジュールに適用することによって、ビームフォーミングスキームがビームフォーミングモジュールに適用される。
【００２３】
任意であるが、ビームフォーミングスキームは、第１目標関数及び第２目標関数に基づいており、ビームフォーミングスキームを決定することは、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づき、目的関数を最小化することを含む。
【００２４】
任意であるが、目的関数は、複数の誤差関数の加重和を含み、複数の誤差関数は、それぞれ、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいている。
【００２５】
任意であるが、ビームフォーミングスキームを決定することは、下記の関数を最小化することを含む。
【数３】
2018113681.tif 000005
【００２６】
ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は、遠位聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＦＩＲフィルタ係数のベクトルであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは、重みである。
【００２７】
任意であるが、近位指向性パターンは、下記のＰｌ（ｆ，φ）によって表される。
【数４】
2018113681.tif 000006
【００２８】
ここで、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である。
【００２９】
第１聴覚機器及び第２聴覚機器を備える両耳用聴覚システムであって、第１聴覚機器及び第２聴覚機器の片方又はそれぞれが、本明細書に記載される聴覚機器である、両耳用聴覚システム。
【００３０】
上述の特徴及び利点と、他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しつつ、以下の例示的な実施形態の詳細な記載によって当業者には容易に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、聴覚系の指向性を示す。
【図２】図２は、例示的な聴覚機器を模式的に示す。
【図３】図３は、二個の聴覚機器の指向性パターンを示す。
【図４】図４は、二個の聴覚機器のために最適化された指向性パターンを示す。
【図５】図５は、例示的な方法のフロー図である。
【図６】図６は、両耳用聴覚システムを示す。
【図７】図７は、例示的な聴覚機器を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
関連するときは図面を参照しつつ、本明細書で以下に種々の例示的な実施形態及び詳細を記載する。図面は、縮尺通りに描かれていてもよく、描かれていなくてもよく、同様の構造又は機能をもつ要素は、図面全体で同様の参照番号によって表されることを注記しておくべきである。図面は、実施形態の説明を容易にすることだけを意図していることも注記しておくべきである。図面は、発明の包括的な記載であることは意図しておらず、又は特許請求されている発明の範囲を限定するものであることは意図していない。これに加え、図示されている実施形態は、示されている全ての態様又は利点を有する必要はない。特定の実施形態と関連して記載される態様又は利点は、必ずしもその実施形態に限定されず、図示されていない場合であっても、又はそのように明確に記載されていない場合であっても、任意の他の実施形態で実施することができる。
【００３３】
両耳用聴覚指向方略（ＢＡＳＳ）は、音響フィルタリング、周辺の処理及び中心部の聞き取りレベルを一体化し、補聴器の解決策を与える、補聴器の設計における最新技術である。ＢＡＳＳは、注目する話し手に向かって強く集中する指向性を生成し、同時に、図１に示されるように、そのそばにいる他の話し手に対して全方向マイクロフォンの特性と同様の受信パターンを形成する。ここで、注目する話し手は、ゼロ方向に配置される。本開示は、一つについては指向性を示し、他については開放された耳のような全方向性を示す音響信号の流れを、聴覚系へ提供するための解決策の設計を容易にする。これによって、空間的に遮蔽されないという利点のために、二つの音声の流れにおける空間的な手がかりを保持することが意図される。本開示は、注目するメッセージを抽出し、注目しないメッセージを感知するために、入ってくる流れに対して処理を行う聴覚系に依存している。
【００３４】
標的となる音源を０度の方位（前面）に設定し、妨害となるノイズが他の方向からやってくるとする。会話を聞き取るという観点では、聴覚系は、左右の信号の間で最良の信号対ノイズ比を有する信号を検知すればよい。一方、状況認識という観点では、注目するメッセージが任意の方向から来ることになり、妨害となる音源が聞き手の前面に位置することになる。聴覚系は、二つの信号のうち、出力が大きい方の信号を検知することによって、最良の信号対ノイズ比を有する信号に集中するだろう。両方の場合において、前方向の信号は、両方の耳に対し、同じ量の出力を与える。図１に示されるように、このアイディアは、聴覚系の指向性という観点で表現することができ、二つのカージオイドは、それぞれ、左の補聴器の指向性パターンＬと右の補聴器の指向性パターンＲを示す。
【００３５】
開示される聴覚機器及び方法は、人の両方の聞き取りモードに適応するようなビームフォーミング制御を与えることによって、改良された会話の聞き取りと状況認識とを同時に与える。
【００３６】
聴覚機器は、補聴器、例えば、耳かけ（ＢＴＥ）型、耳あな（ＩＴＥ）型、外耳道挿入（ＩＴＣ）型、外耳道挿入レシーバ（ＲＩＣ）型又は耳挿入レシーバ（ＲＩＴＥ）型の補聴器であってもよい。プロセッサは、ユーザの聴覚障害を補償するような構成であってもよい。補聴器は、両耳用補聴器であってもよい。
【００３７】
聴覚機器は、両耳用システムの遠位聴覚機器と通信（受信及び／又は送信）するための送受信機モジュールを備えている。送受信機モジュールは、遠位聴覚機器から受信した遠位データを与えるように構成されている。送受信機モジュールは、遠位聴覚機器からの一つ以上の無線入力信号を、アンテナ出力信号に変換するためのアンテナを備えていてもよい。送受信機モジュールは、任意であるが、アンテナ出力信号から送受信機入力信号（例えば、遠位データを含む）に変換するために、アンテナに連結した無線送受信機を備えている。送受信機モジュールは、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の態様で作動するように構成されていてもよい。送受信機モジュールは、近位指向性パターンに関する情報を両耳用聴覚システムの遠位聴覚機器に送信するように構成されていてもよい。
【００３８】
聴覚機器は、一組のマイクロフォンを備えている。一組のマイクロフォンは、一つ以上のマイクロフォンを含んでいてもよい。一組のマイクロフォンは、第１マイクロフォン入力信号を与えるための第１マイクロフォン及び／又は第２マイクロフォン入力信号を与えるための第２マイクロフォンを含む。一組のマイクロフォンは、Ｎ個のマイクロフォン信号を与えるためのＮ個のマイクロフォンを含んでいてもよく、ここで、Ｎは、１〜１０の範囲の整数である。一つ以上の例示的な聴覚機器において、マイクロフォンの数Ｎは、２、３、４、５又はもっと大きい。一組のマイクロフォンは、第３マイクロフォン入力信号を与えるための第３マイクロフォンを含んでいてもよい。
【００３９】
聴覚機器は、第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号を処理するために第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンに接続するビームフォーミングモジュールを備えている。ビームフォーミングモジュールは、ビームフォーミングスキームに従って作動する。ビームフォーミングモジュールは、第１フィルタ（例えば、第１ＦＩＲフィルタ）及び／又は第２フィルタ（例えば、第２ＦＩＲフィルタ）を含んでいてもよい。第１フィルタは、第１マイクロフォン入力信号を処理し、第２フィルタは、第２マイクロフォン入力信号を処理する。フィルタ出力信号は、合計され、ビームフォーミングされたマイクロフォン入力信号を生成する。第１ＦＩＲフィルタは、１０〜５０のフィルタ係数、例えば、２０〜４０の範囲のフィルタ係数、例えば、３０のフィルタ係数を含んでいてもよい。第２ＦＩＲフィルタは、１０〜５０のフィルタ係数、例えば、２０〜４０の範囲のフィルタ係数、例えば、３０のフィルタ係数を含んでいてもよい。フィルタ係数は、例えばビームフォーミングコントローラから受信されるか、又は読み取られたフィルタ係数のベクトルによって設定されてもよく、又はこのようなフィルタ係数のベクトルによって与えられてもよい（以下を参照）。
【００４０】
聴覚機器は、一つ以上の入力信号、例えば、ビームフォーミングされたマイクロフォン入力信号を処理するためのプロセッサを備えている。プロセッサは、ビームフォーミングモジュールからの入力信号に基づき、電気出力信号を与えるように構成されるか、又は電気出力信号を与える。プロセッサの入力端子は、任意であるが、ビームフォーミングモジュールの出力端子に接続する。
【００４１】
聴覚機器は、ビームフォーミングモジュール及び送受信機モジュールに接続するビームフォーミングコントローラを備えている。ビームフォーマコントローラは、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号を受信するために第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンに接続する。ビームフォーミングコントローラは、任意であるが、遠位聴覚機器からの遠位データ、第１マイクロフォン入力信号及び／又は第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成される。ビームフォーミングコントローラは、ゼロ方向性指数を得ることによって、ビームフォーミングスキームを決定してもよい。したがって、ビームフォーミングスキームを決定することは、ゼロ方向性指数を得ることを含んでいてもよい。ビームフォーミングスキームは、ゼロ方向性指数に基づいていてもよい。ビームフォーミングコントローラは、ビームフォーミングモジュールに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。
【００４２】
ビームフォーミングコントローラは、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づいて、近位指向性パターンを決定し、近位データに近位指向性パターンを含ませ、この近位データを両耳用聴覚システムの遠位聴覚機器に送信するように構成されていてもよい。近位指向性パターンは、下記するＰｌ（ｆ，φ）によって表されるか、又は示されてもよい。
【数５】
2018113681.tif 000007
【００４３】
ここで、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である。
【００４４】
遠位データは、遠位指向性パターンを含み、遠位指向性パターンＰｒ（ｆ，φ）は、任意であるが、下記の式によって与えられる。
【数６】
2018113681.tif 000008
【００４５】
ここで、Ｈｂｒは、遠位聴覚機器における第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｒは、遠位聴覚機器における第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｒ（ｆ，ｃ）は、遠位聴覚機器におけるビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｒ（ｆ，ｄ）は、聴覚機器におけるビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である。遠位指向性データは、遠位聴覚機器において決定される。
【００４６】
ビームフォーミングコントローラは、複数のフィルタ係数のベクトル（例えば、二個、三個、四個又はもっと多くのフィルタ係数のベクトル）を決定するように構成されていてもよい。ビームフォーミングコントローラは、ビームフォーミングモジュールに複数のフィルタ係数のベクトル又はこれらのフィルタ係数のベクトルのうち少なくともいくつかを適用することによって、ビームフォーミングモジュールに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てもよい。フィルタ係数のベクトルは、ＦＩＲフィルタ係数のベクトルであってもよく、すなわち、ビームフォーミングモジュールは、ＦＩＲフィルタを含んでいてもよい。一つ以上の例示的な聴覚機器において、ビームフォーミングコントローラによって決定されるフィルタ係数のベクトルの数は、３〜７の範囲である。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルは、１０〜５０のフィルタ係数、例えば、２０〜４０の範囲のフィルタ係数、例えば、３０のフィルタ係数を含んでいてもよい。
【００４７】
ビームフォーミングコントローラは、第１目標関数及び／又は第２目標関数に基づき、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されていてもよい。ビームフォーミングコントローラは、目的関数を最小化することによって、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されていてもよい。言い換えると、ビームフォーミングコントローラは、例えば、目的関数に基づき、最小化の問題を解決するように構成されていてもよい。目的関数は、ゼロ方向性指数に基づいていてもよい。目的関数は、第１目標関数に基づいていてもよい。目的関数は、第２目標関数に基づいていてもよい。一つ以上の例示的な聴覚機器において、目的関数は、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づく。
【００４８】
目的関数は、複数の誤差関数の加重和を含んでいてもよく、複数の誤差関数の加重和であってもよい。複数の誤差関数は、それぞれ、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいていてもよい。目的関数は、第１目標関数に基づく第１誤差関数、第２目標関数に基づく第２誤差関数、ゼロ方向性指数に基づく第３誤差関数の群から選択される少なくとも二つの誤差関数の合計又は加重和を含んでいてもよく、又はこのような少なくとも二つの誤差関数の合計又は加重和であってもよい。
【００４９】
ビームフォーミングコントローラは、（目的）関数を最小化することによって、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されていてもよい。この関数は、下記の式で与えられてもよい。
【数７】
2018113681.tif 000009
【００５０】
ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は、遠位データ／遠位聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは、重みである。最適化パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＦＩＲフィルタ係数のベクトルである。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルａは、第１マイクロフォン入力信号を処理するためのビームフォーミングモジュールの第１ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｂは、第２マイクロフォン入力信号を処理するためのビームフォーミングモジュールの第２ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。同様に、ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｃ及びｄは、遠位聴覚機器のフィルタ係数のベクトルである。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｃは、第１マイクロフォン入力信号を処理するための遠位聴覚機器のビームフォーミングモジュールの第１ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｄは、第２マイクロフォン入力信号を処理するための遠位聴覚機器のビームフォーミングモジュールの第２ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。
【００５１】
一つ以上の例示的な装置／方法において、重みｗｂは、０．１〜３の範囲、例えば、０．５〜１．５の範囲であり、例えば、ｗｂ＝１である。一つ以上の例示的な装置／方法において、重みｗｚｅｒｏは、０．１〜３の範囲、例えば、０．５〜１．５の範囲であり、例えば、ｗｚｅｒｏ＝１である。一つ以上の例示的な装置／方法において、重みｗｏは、０．０１〜１の範囲、例えば、０．０５〜０．１５の範囲、例えば、ｗｏ＝０．１である。
【００５２】
ビームフォーミングコントローラは、第１指向性パターンＥｂｋと、第２指向性パターンＥｓｋを決定する。第１指向性パターンは、Ｂｅｔｔｅｒ  Ｅａｒ  Ｍｏｄｅ指向性パターンとしても示され、第２指向性パターンは、Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ  Ａｗａｒｅｎｅｓｓ  Ｍｏｄｅ指向性パターンとしても示される。
【００５３】
第１指向性パターンは、以下の式で与えられてもよい。
【数８】
2018113681.tif 000010
【００５４】
第２指向性パターンは、以下の式で与えられてもよい。
【数９】
2018113681.tif 000011
【００５５】
指数ｋは、ｋ番目の方位角θｋ［１：ｎ］と関連する指向性指数であり、かつθ１＝０である。上付き文字ｒ及びｌは、左耳及び右耳に関連しており、ｌは、本明細書に記載される本発明の（近位の）聴覚機器に用いられ、ｒは、遠位の聴覚機器に用いられる。聴覚機器は、本質的に右耳用の聴覚機器として構成されていてもよく、このとき、上付き文字ｒとｌは入れ替わるべきである。上付き文字ｂ及びｓは、それぞれ、より良い耳パターン（ｂｅｔｔｅｒ  ｅａｒ  ｐａｔｔｅｒｎ）及び状況認識パターン（ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ  ａｗａｒｅｎｅｓｓ  ｐａｔｔｅｒｎ）を表す。
【００５６】
第１目標関数は、Ｂｅｔｔｅｒ  Ｅａｒ指数とも示される。ＢＥＩ（ｆ，θ）は、下記の式で与えられてもよい。
【数１０】
2018113681.tif 000012
【００５７】
ここで、Ｅｂａは、下記の式を満たし、平均出力である。
【数１１】
2018113681.tif 000013
【００５８】
第２目標関数は、Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ  Ａｗａｒｅｎｅｓｓ指数として示されてよい。ＳＡＩ（ｆ，θ）は、下記の式で与えられてもよい。
【数１２】
2018113681.tif 000014
【００５９】
ここで、Ｅｓａは、下記の式を満たし、平均出力である。
【数１３】
2018113681.tif 000015
【００６０】
この方法は、遠位聴覚機器から遠位データを受信することを含む。遠位データは、遠位聴覚機器の遠位指向性パターンを含んでいてもよい。
【００６１】
この方法は、例えば、聴覚機器の第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンをそれぞれ用い、オーディオ信号を受信し、オーディオ信号を第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号に変換することを含む。
【００６２】
さらに、この方法は、ビームフォーミングスキームを決定することを含む。ビームフォーミングスキームは、遠位データ、第１マイクロフォン入力信号及び／又は第２マイクロフォン入力信号に基づいていてもよい。ビームフォーミングスキームを決定することは、任意であるが、ゼロ方向性指数を得る事を含む。ビームフォーミングスキームは、ゼロ方向性指数に基づいていてもよい。この方法は、聴覚機器のビームフォーミングモジュールにビームフォーミングスキームを適用することを含む。
【００６３】
この方法は、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づき、近位指向性パターンを決定することを含んでいてもよい。この方法は、例えば、近位データに近位指向性パターンを含ませることによって、近位指向性パターンに関する情報を遠位聴覚機器に送信することと、任意であるが、近位データを遠位聴覚機器に送信することを含んでいてもよい。
【００６４】
近位指向性パターンＰｌ（ｆ，φ）は、下記の式で与えられてもよい。
【数１４】
2018113681.tif 000016
【００６５】
ここで、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である。
【００６６】
この方法は、複数のフィルタ係数のベクトル（例えば、ＦＩＲフィルタ係数のベクトル）を決定することを含んでいてもよい。この方法において、ビームフォーミングスキームをビームフォーミングモジュールに適用することは、ビームフォーミングモジュールに複数のフィルタ係数のベクトル又はこれらのフィルタ係数のベクトルのうち少なくともいくつかを適用することを含んでいてもよい。
【００６７】
この方法において、ビームフォーミングスキームを決定することは、第１目標関数及び／又は第２目標関数に基づいていてもよい。ビームフォーミングスキームを決定することは、目的関数を最小化することを含んでいてもよい。言い換えると、ビームフォーミングスキームを決定することは、最小化の問題を解決することを含んでいてもよい。目的関数は、ゼロ方向性指数に基づいていてもよい。目的関数は、第１目標関数に基づいていてもよい。目的関数は、第２目標関数に基づいていてもよい。一つ以上の例示的な方法において、目的関数は、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づく。
【００６８】
目的関数は、誤差関数の加重和であってもよい。誤差関数は、それぞれ、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいていてもよい。目的関数は、第１目標関数に基づく第１誤差関数、第２目標関数に基づく第２誤差関数、ゼロ方向性指数に基づく第３誤差関数の群から選択されるか、又はこれらを少なくとも含む少なくとも二つの誤差関数の合計又は加重和であってもよい。
【００６９】
この方法において、ビームフォーミングスキームを決定することは、（目的）関数を最小化することを含んでいてもよい。この関数は、下記の式で与えられてもよい。
【数１５】
2018113681.tif 000017
【００７０】
ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器の近位指向性パターン又は聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は、遠位データ／聴覚機器の遠位指向性パターン又は遠位データ／聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは重みである。最適化パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＦＩＲフィルタ係数のベクトルである。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルａは、第１マイクロフォン入力信号を処理するためのビームフォーミングモジュールの第１ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｂは、第２マイクロフォン入力信号を処理するためのビームフォーミングモジュールの第２ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｃ及びｄは、遠位聴覚機器のフィルタ係数のベクトルである。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｃは、第１マイクロフォン入力信号を処理するための遠位聴覚機器のビームフォーミングモジュールの第１ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｄは、第２マイクロフォン入力信号を処理するための遠位聴覚機器のビームフォーミングモジュールの第２ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。
【００７１】
図２は、聴覚機器を示す。聴覚機器２は、第１聴覚機器及び第２聴覚機器を備える両耳用聴覚システムで使用するように構成されている。聴覚機器２（両耳用聴覚システムの第１／左の聴覚機器）は、両耳用システムの遠位／右の聴覚機器（図２に示されていない）と（無線）通信するための送受信機モジュール４を備えている。送受信機モジュール４は、遠位聴覚機器から受信する遠位データ５を与えるように構成されている。聴覚機器２は、第１マイクロフォン入力信号１０と第２マイクロフォン入力信号１２をそれぞれ与えるための第１マイクロフォン６及び第２マイクロフォン８を含む一組のマイクロフォンを備えている。聴覚機器は、第１マイクロフォン入力信号１０と第２マイクロフォン入力信号１２を受信し、処理するために、第１マイクロフォン６及び第２マイクロフォン８に接続されたビームフォーミングモジュール１４を含むビームフォーマ１３を備えている。ビームフォーミングモジュールは、第１フィルタ１５Ａと第２フィルタ１５Ｂとを備えている。第１フィルタ１５Ａは、第１マイクロフォン入力信号１０を処理し、第２フィルタ１５Ｂは、第２マイクロフォン入力信号１２を処理する。処理済マイクロフォン入力信号は、加算器１５Ｃで合計され、ビームフォーミングされたマイクロフォン入力信号２４を生成する。第１フィルタ１５Ａは、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）で示される伝達関数を有し、第２フィルタ１５Ｂは、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）で示される伝達関数を有する。示されている実装において、第１フィルタ１５Ａと第２フィルタ１５Ｂは、それぞれ３０のフィルタ係数を有する。
【００７２】
さらに、聴覚機器２は、ビームフォーミングされたマイクロフォン入力信号２４を処理し、ビームフォーミングモジュールからの入力信号に基づいて、電気出力信号１８を与えるためのプロセッサ１６を備えている。聴覚機器２は、電気出力信号をオーディオ出力信号に変換するためのレシーバ２０と、ビームフォーマ１３の一部を形成し、ビームフォーミングモジュール１４及び送受信機モジュール４に接続されたビームフォーミングコントローラ２２とを備えている。送受信ユニット４は、遠位データ５をビームフォーミングコントローラに送信し、ビームフォーミングコントローラ２２は、マイクロフォン入力信号１０、１２を受信するために第１マイクロフォン６及び第２マイクロフォン８に接続する。
【００７３】
ビームフォーミングコントローラ２２は、例えば、決定部２２Ａを用いて、遠位聴覚機器からの遠位データ、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づくビームフォーミングスキームを決定するように構成されている。ビームフォーミングスキームは、４個のＦＩＲフィルタ係数のベクトルａ、ｂ、ｃ及びｄを含み、ビームフォーミングコントローラ２２は、下記の式で与えられる関数を最小化することによって、フィルタ係数のベクトルａ、ｂ、ｃ、ｄを決定するように構成されている。
【数１６】
2018113681.tif 000018
【００７４】
ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器の近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は、遠位データの遠位指向性パターンであり、（｜｜Ｐｌ（ｆ，φ）│｜２−｜｜Ｐｒ（ｆ，φ）│｜２）は、ゼロ方向性指数であり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは重みである。最適化パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＦＩＲフィルタ係数のベクトルである。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルａは、第１マイクロフォン入力信号１０を処理するためのビームフォーミングモジュールの第１ＦＩＲフィルタ１５Ａのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｂは、第２マイクロフォン入力信号１２を処理するためのビームフォーミングモジュールの第２ＦＩＲフィルタ１５Ｂのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｃ及びｄは、遠位聴覚機器のフィルタ係数である。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｃは、第１マイクロフォン入力信号を処理するための遠位聴覚機器のビームフォーミングモジュールの第１ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。ＦＩＲフィルタ係数のベクトルｄは、第２マイクロフォン入力信号を処理するための遠位聴覚機器のビームフォーミングモジュールの第２ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を含む。
【００７５】
近位指向性パターンＰｌ（ｆ，φ）は、下記の式で与えられる。
【数１７】
2018113681.tif 000019
【００７６】
ここで、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である。
【００７７】
ビームフォーミングコントローラ２２は、フィルタ係数のベクトルａ及びｂをビームフォーミングモジュールに送信することによってフィルタ係数のベクトルａ及びｂをビームフォーミングモジュールに適用することによって、ビームフォーミングスキームをビームフォーミングモジュールに適用する。
【００７８】
さらに、ビームフォーミングコントローラ２２は、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づき、近位指向性パターンを決定し、近位データに近位指向性パターンを含ませ、送受信ユニット４を介し、この近位データ２６を両耳用聴覚システムの遠位聴覚機器に送信するように構成されている。それによって、遠位聴覚機器は、両耳用聴覚システムの聴覚機器が、両耳用聴覚システムにおける最適なビームフォーミングに協働するように、遠位聴覚機器のビームフォーミングスキームを最適化することができる。
【００７９】
図３は、二個の聴覚機器についてのＢＡＳＳ指向性パターンを示し、図４は、二つの聴覚機器についての最適化されたＢＡＳＳ指向性パターンを示す。特に、図４の最適化されたＢＡＳＳビームフォーミングスキームにおいて、感知側の耳の低い周波数（５００Ｈｚ及び１，０００Ｈｚ）での指向性パターンが変化していることに留意すべきである。
【００８０】
図５は、両耳用聴覚システムにおいて聴覚機器（例えば、聴覚機器２）を作動させる例示的な方法のフローチャートを示す。方法１００は、例えば、送受信機モジュール４を介し、遠位聴覚機器から遠位データを受信すること（１０２）を含み、遠位データは遠位指向性パターンを含む。さらに、方法１００は、例えば、第１マイクロフォン６及び第２マイクロフォン８を用い、オーディオ信号を受信し、オーディオ信号を第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号に変換すること（１０４）を含む。方法１００は、例えば、ビームフォーミングコントローラ２２を用い、遠位データ、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づき、ビームフォーミングスキームを決定すること（１０６）に進む。ビームフォーミングスキームを決定すること（１０６）は、ゼロ方向性指数を得ること（１０６Ａ）を含み、ビームフォーミングスキームは、任意であるが、ゼロ方向性指数に基づく。方法１００は、聴覚機器のビームフォーミングモジュール（例えば、ビームフォーミングモジュール１４）にビームフォーミングスキームを適用すること（１０８）を含む。方法１００は、第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号に基づき、近位指向性パターンを決定すること（１１０）と、近位データに近位指向性パターンを含ませること（１１２）と、例えば、送受信機モジュール４を介し、近位データを遠位聴覚機器に送信すること（１１４）とを含む。
【００８１】
方法１００は、ビームフォーミングスキームを決定すること（１０６）の一部として、複数のフィルタ係数のベクトルを決定すること（１０６Ｂ）を含み、ビームフォーミングモジュールにビームフォーミングスキームを適用すること（１０８）は、ビームフォーミングモジュールに複数のフィルタ係数のベクトルを適用すること（１０８Ａ）を含む。ビームフォーミングスキームを決定すること（１０６）は、第１目標関数及び第２目標関数に基づいており、ビームフォーミングスキームを決定すること（１０６）が、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づき、目的関数を最小化すること（１０６Ｃ）を含む。示されている方法１００において、目的関数は、誤差関数の加重和を含み、誤差関数は、それぞれ、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいている。さらに、ビームフォーミングスキームを決定すること（１０６）は、下記の式で与えられる関数を最小化することを、例えば、１０６Ｃの一部として含む。
【数１８】
2018113681.tif 000020
【００８２】
ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は、遠位データの遠位指向性パターンであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、聴覚機器及び遠位聴覚機器のビームフォーミングモジュールのＦＩＲフィルタ係数のベクトルであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは、重みである。最適化パラメータは、フィルタ係数のベクトルａ、ｂ、ｃ、ｄである。フィルタ係数のベクトルは、それぞれ、１０〜５０のフィルタ係数、例えば、２０〜４０の範囲のフィルタ係数、例えば、３０のフィルタ係数を含んでいてもよい。近位指向性パターンＰｌ（ｆ，φ）は、下記の式で与えられる。
【数１９】
2018113681.tif 000021
【００８３】
ここで、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である。
【００８４】
図６は、第１聴覚機器２及び第２聴覚機器２Ａを備える両耳用聴覚システム２００を示し、聴覚機器２Ａの第１フィルタ及び第２フィルタが、聴覚機器２と同じフィルタ係数のベクトルａ及びｂを使用するのではなく、フィルタ係数のベクトルｃ及びｄを使用し、補聴器２Ａが、遠位データ５の一部としてＰｌ（ｆ，φ）を受信し、近位データ２６の一部としてＰｒ（ｆ，φ）を送信する点が異なる（図７を参照）。
【００８５】
図７は、両耳用聴覚システム２００の第２聴覚機器である例示的な聴覚機器２Ａを示す。聴覚機器２Ａのビームフォーミングコントローラ２２は、フィルタ係数のベクトルｃ及びｄを、それぞれ聴覚機器の第１フィルタ１５Ａ及び第２フィルタ１５Ｂに送信する。
【００８６】
特定の特徴を示し、記載してきたが、これらの特徴は、特許請求の範囲に記載された発明を限定することを意図していないことが理解され、特許請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更及び改変が行われてもよいことが当業者に明らかになるだろう。従って、明細書及び図面は、限定するという観点ではなく、実例であると考えるべきである。特許請求の範囲に記載された発明は、全ての代替例、改変及び均等物を包含することを意図している。
【符号の説明】
【００８７】
２、２Ａ：聴覚機器
４：送受信機モジュール
５：遠位データ
６：第１マイクロフォン
８：第２マイクロフォン
１０：第１マイクロフォン入力信号
１２：第２マイクロフォン入力信号
１３：ビームフォーマ
１４：ビームフォーミングモジュール
１５Ａ：第１フィルタ
１５Ｂ：第２フィルタ
１５Ｃ：加算器
１６：プロセッサ
１８：電気出力信号
２０：レシーバ
２２：ビームフォーミングコントローラ
２２Ａ：決定部
２４：ビームフォーミングされたマイクロフォン入力信号
２６：近位データ
１００：聴覚機器を作動させる方法
１０２：遠位データを受信すること
１０４：オーディオ信号を受信し、変換すること
１０６：ビームフォーミングスキームを決定すること
１０６Ａ：ゼロ方向性指数を得ること
１０６Ｂ：複数のフィルタ係数のベクトルを決定すること
１０６Ｃ：目的関数を最小化すること
１０８：ビームフォーミングスキームを適用すること
１０８Ａ：複数のフィルタ係数のベクトルを適用すること
１１０：近位指向性パターンを決定すること
１１２：近位指向性パターンを近位データに含ませること
１１４：近位データを遠位聴覚機器に送信すること
２００：両耳用聴覚システム
【図１】
2018113681.tif 000026
【図２】
2018113681.tif 000027
【図３】
2018113681.tif 000028
【図４】
2018113681.tif 000029
【図５】
2018113681.tif 000030
【図６】
2018113681.tif 000031
【図７】
2018113681.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月14日(2018.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
特定の特徴を示し、記載してきたが、これらの特徴は、特許請求の範囲に記載された発明を限定することを意図していないことが理解され、特許請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更及び改変が行われてもよいことが当業者に明らかになるだろう。従って、明細書及び図面は、限定するという観点ではなく、実例であると考えるべきである。特許請求の範囲に記載された発明は、全ての代替例、改変及び均等物を包含することを意図している。
本明細書に開示された技術により、下記の各項目に記載された実施形態が把握される。
［項目１］
両耳用聴覚システムのための聴覚機器であって、
遠位聴覚機器からのデータを受信するように構成された、両耳用システムの前記遠位聴覚機器と通信するための送受信機モジュールと、
第１マイクロフォン入力信号及び第２マイクロフォン入力信号をそれぞれ与えるための第１マイクロフォン及び第２マイクロフォンを含む一組のマイクロフォンと、
前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号を処理するために前記第１マイクロフォン及び前記第２マイクロフォンに接続されたビームフォーミングモジュールと、
前記ビームフォーミングモジュールからの入力信号に基づいて、電気出力信号を与えるように構成されたプロセッサと、
前記電気出力信号をオーディオ出力信号に変換するためのレシーバと、
前記ビームフォーミングモジュール及び前記送受信機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と、を備え、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記遠位聴覚機器からのデータ、前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、ゼロ方向性指数に基づいて前記ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記ビームフォーミングモジュールに前記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、聴覚機器。
［項目２］
前記ビームフォーミングコントローラは、前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、近位指向性パターンを決定するように構成されており、
前記送受信機モジュールは、前記近位指向性パターンに関する情報を、前記両耳用聴覚システムの前記遠位聴覚機器に送信するように構成されている、項目１に記載の聴覚機器。
［項目３］
前記ビームフォーミングコントローラは、複数のフィルタ係数のベクトルを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記ビームフォーミングモジュールに前記複数のフィルタ係数のベクトルを適用することによって、前記ビームフォーミングモジュールに前記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又は２に記載の聴覚機器。
［項目４］
前記ビームフォーミングコントローラは、第１目標関数及び第２目標関数に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
前記ビームフォーミングコントローラは、前記ゼロ方向性指数、前記第１目標関数及び前記第２目標関数に基づく目的関数を最小化することにより、前記ビームフォーミングスキームを決定するように構成されている、項目１から３のいずれか一項に記載の聴覚機器。
［項目５］
前記目的関数は、複数の誤差関数の加重和を含み、
前記複数の誤差関数は、それぞれ、ゼロ方向性指数、第１目標関数及び第２目標関数に基づいている、項目４に記載の聴覚機器。
［項目６］
前記ビームフォーミングコントローラは、前述した数１の式で与えられる関数を最小化することによって、前記ビームフォーミングスキームを決定するように構成されており、
ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は、聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は遠位聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄはＦＩＲフィルタ係数のベクトルであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは重みである、項目５に記載の聴覚機器。
［項目７］
前記近位指向性パターンは、前述した数２の式を満たすＰｌ（ｆ，φ）によって表され、Ｈｂｌは、第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは、第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）は、ビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）は、ビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である、項目２又は項目２を引用する項目３から６のいずれか一項に記載の聴覚機器。
［項目８］
両耳用聴覚システムにおいて聴覚機器を作動させる方法であって、
遠位聴覚機器から遠位データを受信することと、
オーディオ信号を受信し、前記オーディオ信号を第１マイクロフォン入力信号と第２マイクロフォン入力信号に変換することと、
前記遠位データ、前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、ビームフォーミングスキームを決定することであって、前記ビームフォーミングスキームがゼロ方向性指数に基づくことと、
前記聴覚機器のビームフォーミングモジュールに前記ビームフォーミングスキームを適用することと、を含む方法。
［項目９］
前記第１マイクロフォン入力信号及び前記第２マイクロフォン入力信号に基づいて、近位指向性パターンを決定することと、
前記近位指向性パターンに関する情報を遠位聴覚機器に送信することと、を含む項目８に記載の方法。
［項目１０］
複数のフィルタ係数のベクトルを決定することを含み、
前記複数のフィルタ係数のベクトルがビームフォーミングモジュールに適用されることによって、前記ビームフォーミングスキームが前記ビームフォーミングモジュールに適用される、項目８又は９に記載の方法。
［項目１１］
前記ビームフォーミングスキームは、第１目標関数及び第２目標関数に基づいており、
前記ビームフォーミングスキームを決定することが、前記ゼロ方向性指数、前記第１目標関数及び前記第２目標関数に基づいて、目的関数を最小化することを含む、項目８から１０のいずれか一項に記載の方法。
［項目１２］
前記目的関数は、複数の誤差関数の加重和を含み、前記複数の誤差関数は、それぞれ、前記ゼロ方向性指数、前記第１目標関数及び前記第２目標関数に基づいている、項目１１に記載の方法。
［項目１３］
前記ビームフォーミングスキームを決定することは、前述した数３の式で与えられる関数を最小化することを含み、ここで、ＢＥＩ（ｆ，θ）は第１目標関数であり、ＳＡＩ（ｆ，θ）は第２目標関数であり、Ｐｌ（ｆ，φ）は聴覚機器に関連する近位指向性パターンであり、Ｐｒ（ｆ，φ）は遠位聴覚機器に関連する遠位指向性パターンであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄはＦＩＲフィルタ係数のベクトルであり、ｗｂ、ｗｏ、ｗｚｅｒｏは重みである、項目１２に記載の方法。
［項目１４］
前記近位指向性パターンは、前述した数３の式を満たすＰｌ（ｆ，φ）によって表され、Ｈｂｌは第１マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｈｆｌは第２マイクロフォンの頭部伝達関数であり、Ｆｂｌ（ｆ，ａ）はビームフォーミングモジュールの第１フィルタの伝達関数であり、Ｆｆｌ（ｆ，ｂ）はビームフォーミングモジュールの第２フィルタの伝達関数である、項目９、項目１３又は項目９を引用する項目１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
［項目１５］
第１聴覚機器及び第２聴覚機器を備える両耳用聴覚システムであって、前記第１聴覚機器及び前記第２聴覚機器の一方又はそれぞれが、項目１から７のいずれか一項に記載の聴覚機器である、両耳用聴覚システム。
【外国語明細書】
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