(57)【要約】      （修正有）【課題】周辺聴取機能及び音楽聴取機能を遂行しながら、周辺聴取機能の遂行時に、着用者が周辺聴取機能により音声聴取可能であることを対話相手に認知させる、着用者の状態を知らせる聴音補助装置を提供する。【解決手段】周辺聴取機能及び音楽聴取機能の選択の入力を獲得する入力部３と、周辺のサウンドを獲得する少なくとも一つ以上のマイク５ａ、５ｂと、周辺のサウンドを着用者に伝達するスピーカー９と、外部の電気通信機器と有線又は無線に通信する通信部１１と、周辺聴取機能や音楽聴取機能の遂行中であることを表示する表示部７と、入力部からの選択の入力により、マイクからの周辺のサウンドを獲得してスピーカーに伝達する周辺聴取機能を遂行したり、格納された音楽や通信部から受信された音楽を再生してスピーカーに伝達する音楽聴取機能を遂行する制御部２０とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺聴取機能及び音楽聴取機能の選択の入力を獲得する入力部と、
周辺のサウンドを獲得する少なくとも一つ以上のマイクと、
周辺のサウンドを着用者に伝達するスピーカーと、
外部の電気通信機器と有線又は無線に通信する通信部と、
周辺聴取機能や音楽聴取機能の遂行中であることを表示する表示部と、
入力部からの選択の入力により、マイクからの周辺のサウンドを獲得してスピーカーに伝達する周辺聴取機能を遂行したり、格納された音楽や通信部から受信された音楽を再生してスピーカーに伝達する音楽聴取機能を遂行する制御部とからなることを特徴とする、着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項２】
制御部は、獲得した周辺のサウンドに人の音声が含まれているかを確認し、人の音声が含まれている場合、表示部により人の音声がスピーカーを通じて伝達されていることを表示することを特徴とする、請求項１に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項３】
制御部は、周辺のサウンドをフレーム単位として獲得し、基本個数であるＮ個（Ｎ＝自然数）のフレームのパワーを算定し、算定されたＮ個のフレームのパワーを用いて第Ｎのフレームの基本パワーを算定し、算定された基本パワーよりも(Ｎ＋１)個以後のフレームのパワーが大きい場合、周辺のサウンドに人の音声が含まれていると判断し、表示部により人の音声がスピーカーを通じて伝達されていることを表示することを特徴とする、請求項２に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項４】
制御部は、下記の数式（数３）により第２のフレームの基本パワーを算定し、
［数３］
第２のフレームの基本パワー＝λ×第１のフレームのパワー＋(１−λ)×第２のフレームのパワー、
ここで、λは０及び１の間の値を持つ忘却因子であることを特徴とする、請求項３に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項５】
制御部は、第Ｎのフレームの基本パワーを下記の数式(数４)により算定し、
［数４］
第Ｎのフレームの基本パワー＝λ×第(Ｎ−１)のフレームの基本パワー＋(１−λ)×第Ｎのフレームのパワー、
ここで、Ｎは３以上であり、基本個数までの自然数であることを特徴とする、請求項４に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項６】
制御部は、第Ｎのフレームの基本パワーのアップデートが必要であるかを判断して、アップデートが必要な場合、下記の数式（数５）を用いてアップデートを遂行し、
［数５］
第Ｎのフレームの基本パワー＝λ×第(Ｎ−１)のフレームの基本パワー＋(１−λ)×第Ｎのフレームのパワー、
ここで、Ｎは(基本個数＋１)以上の自然数であり、λは０及び１の間の値を持つ忘却因子であることを特徴とする、請求項３に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項７】
制御部は、第Ｎのフレームの基本パワーよりも第(Ｎ＋１)以後のフレームのパワーが小さい場合、第Ｎのフレームの基本パワーをアップデートすることを特徴とする、請求項６に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項８】
制御部は、算定された基本パワーよりも(Ｎ＋１)個以後のフレームのパワーが大きい場合の累積回数を格納し、格納された累積回数が基準累積回数以上である場合、周辺のサウンドに人の音声が含まれていると判断することを特徴とする、請求項３に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【請求項９】
制御部は、既設定の臨界帯域別に各フレームのパワー及び基本パワーを算定することを特徴とする、請求項３〜８の何れか１項に記載の着用者の状態を知らせる聴音補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、聴音補助装置に関し、特に周辺聴取機能及び音楽聴取機能を遂行しながら、周辺聴取機能の遂行時に、着用者が周辺聴取機能により音声聴取可能であることを対話相手に認知させる、着用者の状態を知らせる聴音補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、難聴者とは、日常生活での対話が困難になる程に聞こえ難い者、即ち、聴覚障害者であって、難聴の程度によって軽度難聴、中度難聴、中高度難聴及び高度難聴などに分類される。
【０００３】
難聴の種類としては、伝音性難聴、感音性難聴及び混合性難聴があり、外耳道の損傷や、鼓膜の穿孔や、耳小骨の離脱や、外耳炎又は中耳炎による失聴、老人性難聴、先天性難聴、遺伝性難聴、高音（大音量）による失聴、高熱及び薬物副作用による失聴などの理由のため、骨導経路及び気導経路の損傷の程度に基づいて区分している。
【０００４】
従って、このような聴覚に障害がある難聴者は、自然な日常生活が難しいため、難聴の程度を十分に補償可能な補聴器が必要になる。補聴器は、難聴の程度によって話者音や周辺音を増幅させて、難聴者の聞こえの正確性を高め、より自然音に近く聞こえるように補助する装置である。
【０００５】
一般に、補聴器は、話者音や周辺音を収集して電気的な信号に出力する送話器と、送話器から出力された信号を受けて整流及び増幅する増幅器と、増幅器で増幅された信号を音波に変換して難聴者の耳に伝達する受話器及び送話器と、受話器及び増幅器に電力を供給するバッテリーとからなる。このような補聴器の種類としては箱（ポケット）型、耳かけ型、メガネ型及び耳あな型があるが、最近は耳あな型をより発展させたような耳の中に深く挿入可能な鼓膜型が追加された。
【０００６】
従来の補聴器の場合、着用者が補聴器を作動させて周辺聴取機能により周辺の音声が聞こえるため、対話可能の可否を確認する方法がなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】機能マイク韓国公開特許第１０−２０１１−０１０１８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、周辺聴取機能及び音楽聴取機能を遂行しながら、周辺聴取機能の遂行時に、着用者が周辺聴取機能により音声聴取可能であることを対話相手に認知させる、着用者の状態を知らせる聴音補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る着用者の状態を知らせる聴音補助装置は、周辺聴取機能及び音楽聴取機能の選択の入力を獲得する入力部と、周辺のサウンドを獲得する少なくとも一つ以上のマイクと、周辺のサウンドを着用者に伝達するスピーカーと、外部の電気通信機器と有線又は無線に通信する通信部と、周辺聴取機能や音楽聴取機能の遂行中であることを表示する表示部と、入力部からの選択の入力により、マイクからの周辺のサウンドを獲得してスピーカーに伝達する周辺聴取機能を遂行したり、格納された音楽や通信部から受信された音楽を再生してスピーカーに伝達する音楽聴取機能を遂行する制御部とからなる。
【００１０】
また、制御部は、獲得した周辺のサウンドに人の音声が含まれているかを確認し、人の音声が含まれている場合、表示部により人の音声がスピーカーを通じて伝達されていることを表示するのが好ましい。
【００１１】
また、制御部は、周辺のサウンドをフレーム単位として獲得し、基本個数であるＮ個（Ｎ＝自然数）のフレームのパワーを算定し、算定されたＮ個のフレームのパワーを用いて第Ｎのフレームの基本パワーを算定し、算定された基本パワーよりも(Ｎ＋１)個以後のフレームのパワーが大きい場合、周辺のサウンドに人の音声が含まれていると判断し、表示部により人の音声がスピーカーを通じて伝達されていることを表示するのが好ましい。
【００１２】
また、制御部は、下記の数式（数３）により第２のフレームの基本パワーを算定し、
［数３］
第２のフレームの基本パワー＝λ×第１のフレームのパワー＋(１−λ)×第２のフレームのパワー、
ここで、λは０及び１の間の値を持つ忘却因子(forgetting factor)であるのが好ましい。
【００１３】
また、制御部は、第Ｎのフレームの基本パワーを下記の数式（数４）により算定し、
［数４］
第Ｎのフレームの基本パワー＝λ×第(Ｎ−１)のフレームの基本パワー＋(１−λ)×第Ｎのフレームのパワー、
ここで、Ｎは３以上であり、基本個数までの自然数であるのが好ましい。
【００１４】
また、制御部は、第Ｎのフレームの基本パワーのアップデート(update)が必要であるかを判断して、アップデートが必要な場合、下記の数式（数５）を用いてアップデートを遂行し、
［数５］
第Ｎのフレームの基本パワー＝λ×第(Ｎ−１)のフレームの基本パワー＋(１−λ)×第Ｎのフレームのパワー、
ここで、Ｎは(基本個数＋１)以上の自然数であり、λは０及び１の間の値を持つ忘却因子であるのが好ましい。
【００１５】
また、制御部は、第Ｎのフレームの基本パワーよりも第(Ｎ＋１)以後のフレームのパワーが小さい場合、第Ｎのフレームの基本パワーをアップデートするのが好ましい。
【００１６】
また、制御部は、算定された基本パワーよりも(Ｎ＋１)個以後のフレームのパワーが大きい場合の累積回数を格納し、格納された累積回数が基準累積回数以上である場合、周辺のサウンドに人の音声が含まれていると判断するのが好ましい。
【００１７】
また、制御部は、既設定の臨界帯域別に各フレームのパワー及び基本パワーを算定するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、周辺聴取機能及び音楽聴取機能を遂行しながら、周辺聴取機能の遂行時に、着用者が周辺聴取機能により音声聴取可能であることを対話相手に認知させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る着用者の状態を知らせる聴音補助装置の構成図である。
【図２】図１の聴音補助装置の斜視図である。
【図３】図１の聴音補助装置における人の音声を確認する方法の順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る着用者の状態を知らせる聴音補助装置の構成図である。本発明に係る聴音補助装置は、必要な電源を供給する電源部１と、電源のオン/オフの入力、及び周辺聴取機能と音楽聴取機能との選択/変換の入力を獲得する入力部３と、周辺のサウンド(音声や音響)などを獲得するための第１及び第２のマイク５ａ、５ｂと、電源のオン/オフ状態及び現在遂行中である機能(周辺聴取機能及び音楽聴取機能)を表示する表示部７と、音声や音楽などのサウンドを表出するスピーカー９と、外部の電気通信機器(例えば、スマートフォン、パッド、タブレットＰＣ等)と有線及び/又は無線に(例えば、ブルートゥース(Bluetooth)（登録商標）通信等)通信する通信部１１と、前記の構成要素を制御し、入力部３からの選択/変換の入力によって周辺聴取機能及び音楽聴取機能の一つを遂行する制御部２０とからなる。ただし、電源部１と、入力部３と、第１及び第２のマイク５ａ、５ｂと、表示部７と、スピーカー９と、通信部１１とは、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に広く知られた技術に過ぎないので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
まず、音楽聴取モードについて説明する。制御部２０は、入力部３により着用者から音楽聴取モードに対する選択の入力を獲得し、格納された音響ファイル(例えば、ｍｐ３、ｍｐ４等)を読み込んで格納の再生プログラムを用いて音響電気信号に変換して、スピーカー９に音響電気信号を印加して音響(音楽)を発生させることで、着用者が音響を聴取するようにする。また、制御部２０は、表示部７により現在音楽聴取モードの遂行中であることを表示する。又は、制御部２０は、通信部１１により外部の電気通信機器から音響ファイルを受信し、格納の再生プログラムを用いて音響電気信号に変換して、スピーカー９に音響電気信号を印加して音響(音楽)を発生させることもできる。
【００２３】
次に、周辺聴取モードについて説明する。制御部２０は、入力部３により着用者から周辺聴取モードに対する選択の入力を獲得し、第１及び第２のマイク５ａ、５ｂの少なくとも一つを動作させて周辺のサウンド(音声や音響)を獲得する。このとき、制御部２０は、表示部７により周辺聴取モードの遂行中であることを表示する。また、制御部２０は、獲得した周辺のサウンドに人の音声が含まれているかを確認する。以下、制御部２０が獲得した周辺のサウンドに人の音声が含まれているかを確認する過程を詳細に説明する。制御部２０は、周辺のサウンドに人の音声が含まれていることを確認すれば、表示部７により人の音声が獲得されていることを表示する。制御部２０は、ノイズが除去された周辺のサウンドを増幅したり、既設定の方式により処理したりして、スピーカー９を通じて着用者の聴覚器官に伝達する。このような表示により、着用者と対話する対話相手が着用者の聴音補助装置を介して対話相手の音声が着用者に伝達されていることを確認することができる。
【００２４】
図２は、図１の聴音補助装置の斜視図である。聴音補助装置は、両端部３０ａ、３０ｂ間に開放部を備え、着用者の首部や肩等のような身体にスムーズに乗せる本体部３０を備える。
【００２５】
入力部３は、本体部３０に形成され、電源オン/オフの入力部３ａと、周辺聴取機能及び音楽聴取機能の一つを選択したり、両機能間の変換の入力を獲得するための機能入力部３ｂとからなる。
【００２６】
第１及び第２のマイク５ａ、５ｂは、周辺のサウンド(音響や音声)を獲得するために、本体部３０の外側に向けるように本体部３０に形成される。
【００２７】
表示部７は、周辺聴取機能や音楽聴取機能の遂行中であることを表示する第１の表示器７ａと、獲得した周辺のサウンドに人の音声が含まれていることを表示する第２の表示器７ｂとを少なくとも含む。第２の表示器７ｂの表示により、対話相手は着用者との対話が可能であることを容易に確認できる。或いは、表示部７(第１の表示器７ａ及び第２の表示器７ｂ)は、色相(青色、赤色)や点滅を違うように表示できる１個の表示器から構成され得る。
【００２８】
スピーカー９は、本体部３０の両端部３０ａ、３０ｂに各々連結する一対のスピーカーからなり、着用者の耳に挿入したり乗せるようにして、音楽や音声を伝達する。
【００２９】
図３は、図１の聴音補助装置における人の音声を確認する方法の順序図である。制御部２０は、入力部３により着用者から周辺聴取モードに対する選択の入力を獲得して周辺聴取モードを遂行する。
【００３０】
段階(Ｓ１)において、制御部２０は、第１及び第２のマイク５ａ、５ｂを通じて周辺のサウンドを獲得し、周辺のサウンドの基本パワーを算定する。制御部２０は、周辺のサウンドをフレーム単位に獲得する。ここで、フレーム(frame)は、時間を意味する複数のサンプル(sample)を意味するもので、例えば、サンプリング速度(Sampling rate)＝４８０００の時、１sampleは１/４８０００秒を意味し、２５６sampleは２５６/４８０００秒を意味し、１フレームは２５６samplesで設定され得る。
【００３１】
また、制御部２０は、周辺のサウンドの基本パワーを算定するために、まず、基本個数だけのフレームごとに臨界帯域別に周辺のサウンドのパワーを算定する。臨界帯域(critical band)は、下記の表１と複数の周波数とをグループ化したものである。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
各フレームごとの周辺のサウンドは、表１の第１乃至第Ｎ（Ｎ＝自然数）の臨界帯域に区別され、各臨界帯域ごとのパワーが算定される。制御部２０が、例えば、一つのフレームの間の周辺のサウンドに対して１２８point FFTを遂行する場合、６４個の実数部(real)及び虚数部(imag)を生成し、(real)２＋(imag)２を遂行し、６４個のパワーを算定する。制御部２０は、このように算定された６４個のパワーを表１の周波数の範囲である臨界帯域によって各臨界帯域のパワーを算定する。例えば、６４個のbinを１０、２０、３４の３つの臨界帯域で構成する場合、臨界帯域のパワーは、各々、(１０個のパワーの合算)/１０、(２０個のパワーの合算)/２０、(３４個のパワーの合計)/３４として算定される。
【００３４】
また、制御部２０は、フレームのパワーを用いて基本パワーを臨界帯域別に算定する。特定臨界帯域での基本個数の各フレームのパワーを用いて特定臨界帯域の基本パワーを算定する方式により、全体臨界帯域でのそれぞれの基本パワーを算定する。まず、制御部２０は、特定臨界帯域での以前フレームまでの基本パワー及び現在フレームのパワーを下記の数式（数１）のように演算して、基本個数に該当する現在フレームのパワーを基本パワーとして設定する。
【００３５】
［数１］
第Ｎのフレームの基本パワー＝λ×第(Ｎ−１)のフレームの基本パワー＋(１−λ)×第Ｎのフレームのパワー
ここで、Ｎは３以上であり２０までの自然数であり、λは急変する信号を防止するために用いられる忘却因子であって、０及び１の間の値であり、数式（数１）は低帯域フィルターと同一の作用をする。
【００３６】
制御部２０は、第２のフレームの基本パワーを
［数３］
第２のフレームの基本パワー＝(λ×第１のフレームのパワー＋(１−λ)×第２のフレームのパワー)
の数式（数３）により算定し、第３のフレームの基本パワーからは数式（数１）のように算定する。制御部２０は、２０個のフレームを基本パワーを算定するための基本個数として設定して、基本パワーを臨界帯域別に算定する。ここで、基本個数は可変設定され得る。
【００３７】
段階(Ｓ３)において、制御部２０は、基本個数以上のフレームを獲得したかを判断する。制御部２０は、基本個数以上のフレームを獲得して基本パワーを算定するようにするために、基本個数未満の各フレームを獲得した場合に段階(Ｓ１)に進行し、基本個数以上の各フレームを獲得した場合に段階(Ｓ５)に進行する。
【００３８】
段階(Ｓ５)において、制御部２０は、基本個数を超過する追加フレーム(第２１のフレーム又は第(Ｎ＋１)のフレーム)を獲得して、追加フレームのパワーを算定する。
【００３９】
段階(Ｓ７)において、制御部２０は、段階(Ｓ５)において算定された追加フレームのパワーと、段階(Ｓ１)において算定された基本個数までの(又は追加フレーム以前のフレームまでの)基本パワー(即ち、第２０のフレームの基本パワー)とを比較する。もし、追加フレームのパワーが基本パワーよりも大きい場合には段階(Ｓ９)に進行し、そうでない場合には段階(Ｓ１１)に進行する。
【００４０】
段階(Ｓ９)において、制御部２０は、追加フレームのパワーが基本パワーよりも大きいので、周辺のサウンドに人の音声が含まれていると判断して、追加フレームに該当する周辺のサウンドをスピーカー９を通じて表面から出力して人の音声を伝達しながら、表示部７により着用者が対話相手の音声を聞いていることを表示して対話相手がこれを認知できるようにする。
【００４１】
段階(Ｓ１１)において、制御部２０は、現在算定された基本パワーのアップデートが必要であるかを判断する。特に、追加フレームのパワーが現在算定された基本パワーよりも小さい場合、制御部２０は、追加フレームのパワーと現在算定された基本パワーとを考慮して基本パワーをアップデートして、周辺のサウンドに音声が含まれているかをより正確に判断できるようにする。もし、基本パワーのアップデートが必要であれば、例えば追加フレームのパワーが現在算定された基本パワーよりも小さいと段階(Ｓ１３)に進行し、そうでないと段階(Ｓ１５)に進行する。
【００４２】
段階(Ｓ１３)において、制御部２０は、追加フレームのパワーを用いた基本パワーのアップデートを遂行する。制御部２０は、下記の数式（数２）を用いて基本パワーのアップデートを遂行する。
【００４３】
［数２］
第Ｎのフレームの基本パワー＝λ×第(Ｎ−１)のフレームの基本パワー＋(１−λ)×第Ｎのフレームのパワー
ここで、Ｎは２１以上の自然数であり、λは急変する信号を防止するために用いられる忘却因子であって、０及び１の間の値である。
【００４４】
段階(Ｓ１５)において、制御部２０は、入力部３から周辺聴取モードの終了の入力を獲得したかを判断する。もし、周辺聴取モードの終了の入力を獲得した場合には人の音声を確認する方法を終了し、そうでない場合には段階(Ｓ５)に進行して、制御部２０は追加フレーム(例えば、第２２のフレーム)をマイク５ａ、５ｂから獲得して、段階(Ｓ５)乃至(Ｓ１３)を遂行する。
【００４５】
前述した段階(Ｓ７)においては、制御部２０が追加フレームのパワーと基本パワーとを比較する時、臨界帯域別として比較する。下記の表２は、臨界帯域による追加フレームのパワー及び基本パワーの例示等である。
【００４６】
【表２】
2018007255.tif 000004
【００４７】
前述した段階(Ｓ７)において、制御部２０は、表２のデータに基づき、第１、第４乃至第７の臨界帯域において、追加フレームのパワーが基本パワーよりも大きいことを確認し、全体臨界帯域個数(７つ)の中で基準帯域個数(例えば４つ)以上の臨界帯域において、追加フレームのパワーが基本パワーよりも大きい場合、人の音声が含まれていると判断して、段階(Ｓ９)に進行し得る。
【００４８】
また、前述した段階(Ｓ１１)において、制御部２０は、追加フレームのパワーが現在算定された基本パワーよりも小さい場合である第２及び第３の臨界帯域に対するアップデートが必要であると判断して、段階(Ｓ１３)に進行して、追加フレームのパワーを用いて第２及び第３の臨界帯域の基本パワーのアップデートを遂行する。
【００４９】
或いは、前述した段階(Ｓ７)においては、もし、追加フレームのパワーが基本パワーよりも大きいと、段階(Ｓ９)の代りに、音声の存在を判断するための累積回数を増加させ、段階(Ｓ１１)に進行することも可能である。制御部２０は、この累積回数が基準累積回数(例えば３回)以上である場合、段階(Ｓ９)のように周辺のサウンドに人の音声が含まれていることを表示させることもできる。また、制御部２０は、この累積回数が基準時間以内に基準累積回数以上になった場合、周辺のサウンドに人の音声が含まれていると判断して、段階(Ｓ９)と類似しているように、追加フレームに該当する周辺のサウンドをスピーカー９を通じて表出して人の音声を伝達しながら、表示部７により着用者が対話相手の音声を聞いていることを表示する。又は、この累積回数が基準時間以内に基準累積回数に到達できない場合、制御部２０は、この累積回数を初期化することもできる。
【００５０】
なお、上記に説明した通り、本発明は、前述した特定の好適な実施例に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱しない範囲内において、当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変形の実施が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１  電源部
３  入力部
５ａ、５ｂ  第１及び第２のマイク
７  表示部
９  スピーカー
１１  通信部
２０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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