(57)【要約】【課題】  帯域毎の増幅率が調整可能なくし型フィルタを提供する。【解決手段】  入力信号を所定時間遅延して出力する遅延部１０と、この遅延部１０の出力信号と入力信号を加算して１／２倍する加算部１１と、遅延部１０の出力信号から入力信号を減算して１／２倍する減算部１２と、加算部１１の出力信号についてクロスオーバー周波数と各帯域のゲインを設定する第１クロスオーバー周波数設定部１３と、減算部１２の出力信号についてクロスオーバー周波数を設定する第２クロスオーバー周波数設定部１４と、第１クロスオーバー周波数設定部１３及び第２クロスオーバー周波数設定部１４の各出力信号をＳＮ比に応じて増幅する増幅器１５と、これらの増幅器１５の出力信号を加算して出力する合成部１６を備えた。【選択図】        図１
2011250224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を所定時間遅延して出力する遅延部と、この遅延部の出力信号と前記入力信号を加算して１／２倍する加算部と、前記遅延部の出力信号から前記入力信号を減算して１／２倍する減算部と、前記加算部の出力信号についてクロスオーバー周波数と各帯域のゲインを設定する第１クロスオーバー周波数設定部と、前記減算部の出力信号についてクロスオーバー周波数を設定する第２クロスオーバー周波数設定部と、前記第１クロスオーバー周波数設定部及び前記第２クロスオーバー周波数設定部の各出力信号を増幅する増幅器と、これらの増幅器の出力信号を加算して出力する合成部を備えたことを特徴とするくし型フィルタ。
【請求項２】
請求項１記載のくし型フィルタにおいて、前記第１クロスオーバー周波数設定部及び／又は前記第２クロスオーバー周波数設定部は、各々のクロスオーバー周波数を決定する２バンドマルチレベルフィルタバンクを有し、この２バンドマルチレベルフィルタバンクは２つのオールパスフィルタにより構成されていることを特徴とするくし型フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のくし型フィルタを備えたことを特徴とする補聴器。
【請求項４】
請求項３記載の補聴器において、前記増幅器は、使用者の聴こえ具合に応じて増幅率が設定されると共に、入力された電気信号レベルＸと、この電気信号レベルＸに含まれる信号成分のうち音声以外である雑音信号成分の推定レベルＷから求められる信号対雑音比ＳＮＲ（＝Ｘ２／Ｗ２）に応じたシグモイド関数で増幅率が変化することを特徴とする補聴器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の信号を強調または抑制するために使用されるくし型フィルタ及びそれを用いた補聴器に関する。
【背景技術】
【０００２】
補聴器の場合、使用者の聴こえ具合により、低域、高域、または両方の周波数帯域の増幅率を適宜調整する必要がある。例えば、低域周波数の聴力が十分にある使用者には、低域周波数の増幅率を小さくした調整をする。また、くし型フィルタの特性を音声ピッチに合わせることで音声を強調する技術が知られている。
【０００３】
従来のデジタルくし型フィルタとしては、特許文献１に記載のように、検出したピッチに応じてくし型フィルタのピッチ間隔を変更する時間領域型くし型フィルタが知られている。また、特許文献２に記載のように、周波数領域での信号処理によりくし型フィルタのピッチ間隔を修正し、雑音成分を除去するＦＦＴ型くし型フィルタが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−４０７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１２６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の時間領域型くし型フィルタにおいては、比較的計算量が軽く、周波数分解能が高く、遅延が少ないという利点がある反面、ピーク及びディップのゲインを独立に設定できず、ピークの増幅率を増加させたとすると、ディップの増幅率が下がってしまい、所望の周波数特性を得ることが難しい。
【０００６】
また、特許文献２に記載のＦＦＴ型くし型フィルタにおいては、ピーク及びディップの増幅率を独立に設定でき、所望の周波数特性を得ることができるが、計算量が大きく、周波数分解能がＦＦＴポイントに依存し、遅延が大きく、調整パラメータが多くなってしまう。更に、補聴器において、音声成分以外の音を雑音として過度に抑制してしまうと、近づく車の音など必要な情報を聴取し難くなる場合がある。
【０００７】
また、ＦＦＴ型くし型フィルタの問題点を解決するために、図１０に示すように、時間領域型くし型フィルタ１００とマルチレベルフィルタバンク１０１を単に縦列接続しただけでは、各々の伝達関数の積となり、図１１に示すような周波数特性となる。この例では、帯域毎にくし型の度合（ゲイン）を調節することができず、高域周波数に不要なディップを生じている。くし型フィルタをかけたい帯域とかけたくない帯域を区別することができない。
【０００８】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、帯域毎の増幅率が調整可能で計算量の軽いくし型フィルタ及びそれを用いた補聴器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、入力信号を所定時間遅延して出力する遅延部と、この遅延部の出力信号と前記入力信号を加算して１／２倍する加算部と、前記遅延部の出力信号から前記入力信号を減算して１／２倍する減算部と、前記加算部の出力信号についてクロスオーバー周波数と各帯域のゲインを設定する第１クロスオーバー周波数設定部と、前記減算部の出力信号についてクロスオーバー周波数を設定する第２クロスオーバー周波数設定部と、前記第１クロスオーバー周波数設定部及び前記第２クロスオーバー周波数設定部の各出力信号を増幅する増幅器と、これらの増幅器の出力信号を加算して出力する合成部を備えたものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のくし型フィルタにおいて、前記第１クロスオーバー周波数設定部及び／又は前記第２クロスオーバー周波数設定部が、各々のクロスオーバー周波数を決定する２バンドマルチレベルフィルタバンクを有し、この２バンドマルチレベルフィルタバンクは２つのオールパスフィルタにより構成される（“Tree-Structured Complementary Filter Banks Using All-Pass Sections”, PHILLIP A. REFALIA et al., IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS, VOL.CAS-34, NO.12, DECEMBER 1987）。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のくし型フィルタを備えた補聴器である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の補聴器において、前記増幅器は、使用者の聴こえ具合に応じて増幅率が設定されると共に、入力された電気信号レベルＸと、この電気信号レベルＸに含まれる信号成分のうち音声以外である雑音信号成分の推定レベルＷから求められる信号対雑音比ＳＮＲ（＝Ｘ２／Ｗ２）に応じたシグモイド関数で増幅率を変化させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、時間領域型くし型フィルタで帯域毎に増幅率を調整することが可能になる。周波数特性のピーク側若しくはディップ側の包絡線について、ＦＦＴ型のように帯域毎の特性を調整することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、第１クロスオーバー周波数設定部及び／又は第２クロスオーバー周波数設定部をオールパスフィルタによる２バンドマルチレベルフィルタで構成するので、所望な周波数特性を得ることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、くし型フィルタの周波数特性のピーク側若しくはディップ側の包絡線について、時間領域型の帯域毎の特性をＦＦＴ型のように調整することができるので、使用者の聴こえ具合に応じた補聴器の調整ができる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、信号対雑音比ＳＮＲ（＝Ｘ２／Ｗ２）に応じたシグモイド関数で増幅率を変化させるので、ノイズ成分の推定レベルＷと入力信号レベルＸの大きさが同程度（ＳＮＲ≒０ｄＢ）のとき、増幅率の変化が滑らかになり、不快感を低減することができる。更に、帯域毎にＳＮ比の変化に応じて増幅率を変化させることで、聴こえ具合や状況に応じて音声を聴き取り易くすると共に、音声以外の音も聞こえるようにしつつ不快感を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るくし型フィルタを用いた補聴器の構成図
【図２】遅延部の構成図
【図３】２バンドマルチレベルフィルタの説明図で、（ａ）は構成図、（ｂ）はバタフライ計算接続の略号
【図４】４バンドのクロスオーバー周波数設定部の構成図
【図５】バンド毎の調整を必要としない場合のクロスオーバー周波数設定部の構成図
【図６】周波数特性で、（ａ）は遅延部と加算部と減算部からなるくし型フィルタの周波数特性、（ｂ）は２バンドマルチレベルフィルタの周波数特性、（ｃ）はくし型フィルタと２バンドマルチレベルフィルタを組み合わせた場合の伝達特性
【図７】増幅器の構成図
【図８】信号対雑音比ＳＮＲと増幅率（ゲイン）との関係図
【図９】本発明に係るくし型フィルタの伝達特性
【図１０】くし型フィルタとマルチレベルフィルタバンクを単に縦列接続した図
【図１１】従来の周波数特性で、（ａ）はくし型フィルタの周波数特性、（ｂ）は２バンドマルチレベルフィルタの周波数特性、（ｃ）はくし型フィルタと２バンドマルチレベルフィルタを単に縦列接続した場合の伝達特性
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るくし型フィルタを適用した補聴器は、図１に示すように、音を電気信号に変換するマイクロホン１、マイクロホン１の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部２、ＡＤ変換部２の出力信号を強調または抑制するくし型フィルタ３、くし型フィルタ３の出力信号を補聴処理する補聴処理部４、補聴処理部４の出力信号を音声に変換するイヤホン５を備えてなる。
【００１９】
くし型フィルタ３は、ＡＤ変換部２の出力信号を所定時間遅延して出力する遅延部１０と、遅延部１０の出力信号とＡＤ変換部２の出力信号を加算して１／２倍する加算部１１と、遅延部１０の出力信号からＡＤ変換部２の出力信号を減算して１／２倍する減算部１２と、加算部１１の出力信号についてクロスオーバー周波数を設定する第１クロスオーバー周波数設定部１３と、減算部１２の出力信号についてクロスオーバー周波数を設定する第２クロスオーバー周波数設定部１４と、第１クロスオーバー周波数設定部１３及び第２クロスオーバー周波数設定部１４の各出力信号を増幅する増幅器１５と、これらの増幅器１５の出力信号を加算して出力する合成部１６からなる。
【００２０】
遅延部１０は、図２に示すように、ピッチ検出部２０で音声のピッチを検出し、ピッチ検出部２０が検出したピッチに応じて遅延回路２１の遅延時間を調整する。くし型フィルタ３のピッチが音声のピッチに合うように調整する。Ｌはピッチ周期に相当するサンプル数を示している。
【００２１】
第１クロスオーバー周波数設定部１３は、ピーク側の特性の設定をする。ここで、ピークとは、遅延部１０で遅らせた時間の逆数の１/２の偶数倍にあたる周波数における増幅率の値で、加算部１１側の回路で設定され、図９に示すピーク側となる。また、第２クロスオーバー周波数設定部１４は、ディップ側の特性の設定をする。ここで、ディップとは、遅延部１０で遅らせた時間の逆数の１/２の奇数倍にあたる周波数における増幅率の値で、減算部１２側の回路で設定され、図９に示すディップ側となる。
【００２２】
第１クロスオーバー周波数設定部１３及び第２クロスオーバー周波数設定部１４は、図３に示すように、オールパスフィルタ２５をバタフライ計算接続した２バンドマルチレベルフィルタ２６で構成される。２バンドマルチレベルフィルタ２６の伝達関数とオールパスフィルタ２５の伝達関数の関係は、Ｈhigh（ｚ）＋Ｈlow（ｚ）＝Ａ０（ｚ）、Ｈhigh（ｚ）−Ｈlow（ｚ）＝Ａ１（ｚ）である。
【００２３】
ここで、Ｈhigh（ｚ）は高域通過特性を持つマルチレベルフィルタの伝達関数、Ｈlow（ｚ）は低域通過特性を持つマルチレベルフィルタの伝達関数、Ａ０（ｚ），Ａ１（ｚ）はオールパスフィルタの伝達関数である。２バンドマルチレベルフィルタ２６がクロスオーバー周波数を決定する。
【００２４】
ｎバンドのくし型フィルタを設計する場合、（ｎ−１）個のクロスオーバー周波数を設定する必要がある。この場合、（ｎ−１）個の２バンドマルチレベルフィルタ２６を縦列接続する。２バンドマルチレベルフィルタバンクの高域通過特性Ｈhigh側の出力に次段の２バンドマルチレベルフィルタ２６を順次つなげていく。
【００２５】
各段の空き端子には、同段の２バンドマルチレベルフィルタ２６を構成する２つのオールパスフィルタ２５のうち伝達関数Ａ0（ｚ）のオールパスフィルタ２５と同じ伝達関数のオールパスフィルタ２５を接続する。このオールパスフィルタ２５は、出力を合成部１６で単に加算した場合の隣接するバンドへの影響が無い。
【００２６】
本発明の実施の形態では、４バンドのくし型フィルタについて説明する。なお、本発明は４バンドの構成に限定されるものではなく、仕様に応じて適宜バンド数を設定することができる。第１クロスオーバー周波数設定部（ピーク側）１３と第２クロスオーバー周波数設定部（ディップ側）１４は同じ構成である。
【００２７】
図４に示すように、１段目の２バンドマルチレベルフィルタ２６は、伝達関数Ａ0_1（ｚ）及びＡ1_1（ｚ）のオールパスフィルタ２５で構成される。入力信号を二つに分岐して各オールパスフィルタ２５に接続する。各オールパスフィルタ２５の出力をバタフライ計算接続する。以下、他段の２バンドマルチレベルフィルタ２６も伝達関数以外は同じ構成とする。
【００２８】
１段目の２バンドマルチレベルフィルタ２６の高域通過特性側の出力端に第２段目の２バンドマルチレベルフィルタ２６を接続する。２段目のマルチレベルフィルタ２６を構成するオールパスフィルタ２５の伝達関数はＡ0_2（ｚ）とＡ1_2（ｚ）とする。１段目の２バンドマルチレベルフィルタ２６の低域通過特性側の出力端に伝達関数Ａ0_2（ｚ）のオールパスフィルタ２５を接続する。
【００２９】
２段目の２バンドマルチレベルフィルタ２６の高域通過特性側の出力端に第３段目の２バンドマルチレベルフィルタ２６を接続する。３段目のマルチレベルフィルタ２６を構成するオールパスフィルタ２５の伝達関数はＡ0_3（ｚ）とＡ1_3（ｚ）とする。２段目の２バンドマルチレベルフィルタ２６の低域通過特性側の出力端に伝達関数Ａ0_3（ｚ）のオールパスフィルタ２５を接続する。
【００３０】
２段目のオールパスフィルタ２５の出力端にも伝達関数Ａ0_3（ｚ）のオールパスフィルタ２５を接続する。以上の構成で１入力４出力のクロスオーバー周波数設定部１３，１４が構成される。このような構成にすることで、任意のクロスオーバー周波数を設定できる。３段目の各出力が帯域毎の信号となる。
【００３１】
ピーク側またはディップ側のいずれか一方について、バンド毎の調整を必要としない場合は、クロスオーバー周波数設定部１３，１４を、図５に示すように、置き換えることが可能である。各バンドに対応するオールパスフィルタ２５の同段のオールパスフィルタ２５と同じ伝達関数Ａ0_1（ｚ），Ａ0_2（ｚ），Ａ0_3（ｚ）にすればよい。
【００３２】
例えば、図６（ａ）に示す周波数特性を有するくし型フィルタに、図６（ｂ）に示す周波数特性を有する２バンドマルチレベルフィルタ２６を組み込んだ第１クロスオーバー周波数設定部及び各出力に接続する増幅器を組み合わせることにより、図６（ｃ）に示す伝達特性を得ることができる。
【００３３】
増幅器１５は、図７に示すように、増幅部３０、ノイズ推定部３１、ＳＮＲ算出部３２からなり、クロスオーバー周波数設定部１３，１４の各出力端に接続され、予め設定した増幅率で各帯域の信号を増幅する。更に、この増幅率はＳＮ比に応じて変化する。ＳＮ比が低ければ増幅率を小さくし、ＳＮ比が高ければ増幅率を大きくする。（予め設定した増幅率を最大値とする。）ノイズ推定部３１では、入力信号Ｘについて、音声以外のノイズレベルＷを推定する。ノイズレベルＷを推定する手法は限定されない。例えば、所定時間のレベルが定常である場合をノイズであると仮定し、そのレベルをノイズレベルＷとすることができる。
【００３４】
ＳＮＲ算出部３２では、信号対雑音比ＳＮＲ＝Ｘ2／Ｗ2を算出する。増幅部３０では、ＳＮＲ算出部３２で算出されたＳＮＲ（＝Ｘ2／Ｗ2）に応じて、予め設定しておいたシグモイド関数により増幅率を決定し、入力信号Ｘを増幅し出力する。増幅部３０の伝達関数は、次式（１）のように表わされる。ここで、αは強調度合い値、ｄはゲインカーブ水平方向シフト量調整値、ｇはゲインカーブの傾き調整値である。これらのパラメータα，ｄ，ｇにより、ゲインカーブを適宜調整可能である。
【００３５】
【数１】
2011250224.tif 000003
【００３６】
信号対雑音比ＳＮＲと増幅率との関係は、図８に示す通りである。なお、シグモイド関数に限らず、アークタンジェント関数、コサイン関数、またはガウス関数で増幅率を決定することもできる。増幅率の最小値は、所定の最小増幅率より大きい。増幅率の最大値は、予め設定した増幅率に漸近する。信号対雑音比ＳＮＲが小さいときは、増幅率の変化率が小さい。
【００３７】
そして、本発明に係るくし型フィルタ３の伝達特性は、図９に示すようになる。ここでは、マルチレベルフィルタを３バンドに分割した場合で、ピーク部のゲインは、低い方から２．５ｄＢ，７．５ｄＢ，５．０ｄＢに設定し、ディップ部のゲインは、低い方から−７．５ｄＢ，−５ｄＢ，０ｄＢに設定している。ピーク側とディップ側でクロスオーバー周波数（各帯域を決定する周波数）は同じにしなければならないが、帯域毎の増幅率は、ピーク側とディップ側を独立して設定することができる。更に、増幅器１５の増幅率はＳＮ比に応じて変化する。
【００３８】
補聴処理部４は、使用者の聴こえ具合や使用環境に応じて、出力制限、ハウリング抑制、出力音圧ダイナミックレンジの圧縮等の信号処理をする。本発明の実施の形態では合成部１６の後段に配置しているが、ＡＤ変換部２の直後に配置してもよい。
【００３９】
補聴器をフィッティングする際には、補聴器をパソコン（補聴器調整器）に接続し、各オールパスフィルタ２５の伝達関数Ａ0_1（ｚ），Ａ0_2（ｚ）…、増幅部３０の増幅率を決定するシグモイド関数のパラメータ（図５）、補聴処理部４の各処理条件などを設定する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、聴こえ具合や状況に応じて音声を聴き取り易くすると共に、音声以外の音も聞こえるようにしつつ不快感を低減させることができる補聴器を提供することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…マイクロホン、２…ＡＤ変換部、３…くし型フィルタ、４…補聴処理部、５…イヤホン、１０…遅延部、１１…加算部、１２…減算部、１３…第１クロスオーバー周波数設定部、１４…第２クロスオーバー周波数設定部、１５…増幅器、１６…合成部、２０…ピッチ検出部、２１…遅延回路、２５…オールパスフィルタ、２６…２バンドマルチレベルフィルタ、３０…増幅部、３１…ノイズ推定部、３２…ＳＮＲ算出部。
【図１】
2011250224.tif 000004
【図２】
2011250224.tif 000005
【図３】
2011250224.tif 000006
【図４】
2011250224.tif 000007
【図５】
2011250224.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011250224.tif 000013
【図１１】
2011250224.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月4日(2011.2.4)
【手続補正１】
【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】
入力信号を所定時間遅延して出力する遅延部と、この遅延部の出力信号と前記入力信号を加算して１／２倍する加算部と、前記遅延部の出力信号から前記入力信号を減算して１／２倍する減算部と、前記加算部の出力信号についてクロスオーバー周波数と各帯域のゲインを設定する第１クロスオーバー周波数設定部と、前記減算部の出力信号についてクロスオーバー周波数と各帯域のゲインを設定する第２クロスオーバー周波数設定部と、前記第１クロスオーバー周波数設定部の各出力信号を増幅する増幅器と、前記第２クロスオーバー周波数設定部の各出力信号を増幅する増幅器と、これら全ての増幅器の出力信号を加算して出力する合成部を備えたことを特徴とするくし型フィルタ。
【請求項２】
請求項１記載のくし型フィルタにおいて、前記第１クロスオーバー周波数設定部と前記第２クロスオーバー周波数設定部のうち少なくとも一方は、各々のクロスオーバー周波数を決定する２バンドマルチレベルフィルタバンクを分割される帯域毎に有し、この２バンドマルチレベルフィルタバンクは２つのオールパスフィルタにより構成されていることを特徴とするくし型フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のくし型フィルタを備えたことを特徴とする補聴器。
【請求項４】
請求項３記載の補聴器において、前記増幅器の全ては、使用者の聴こえ具合に応じて増幅率が設定されると共に、入力された電気信号レベルＸと、この電気信号レベルＸに含まれる信号成分のうち音声以外である雑音信号成分の推定レベルＷから求められる信号対雑音比ＳＮＲに応じたシグモイド関数で前記増幅率が設定された値から変化することを特徴とする補聴器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、入力信号を所定時間遅延して出力する遅延部と、この遅延部の出力信号と前記入力信号を加算して１／２倍する加算部と、前記遅延部の出力信号から前記入力信号を減算して１／２倍する減算部と、前記加算部の出力信号についてクロスオーバー周波数と各帯域のゲインを設定する第１クロスオーバー周波数設定部と、前記減算部の出力信号についてクロスオーバー周波数と各帯域のゲインを設定する第２クロスオーバー周波数設定部と、前記第１クロスオーバー周波数設定部の各出力信号を増幅する増幅器と、前記第２クロスオーバー周波数設定部の各出力信号を増幅する増幅器と、これら全ての増幅器の出力信号を加算して出力する合成部を備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のくし型フィルタにおいて、前記第１クロスオーバー周波数設定部と前記第２クロスオーバー周波数設定部のうち少なくとも一方が、各々のクロスオーバー周波数を決定する２バンドマルチレベルフィルタバンクを分割される帯域毎に有し、この２バンドマルチレベルフィルタバンクは２つのオールパスフィルタにより構成される（“Tree-Structured Complementary Filter Banks Using All-Pass Sections”, PHILLIP A. REFALIA et al., IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS, VOL.CAS-34, NO.12, DECEMBER 1987参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の補聴器において、前記増幅器の全ては、使用者の聴こえ具合に応じて増幅率が設定されると共に、入力された電気信号レベルＸと、この電気信号レベルＸに含まれる信号成分のうち音声以外である雑音信号成分の推定レベルＷから求められる信号対雑音比ＳＮＲ（＝Ｘ２／Ｗ２）に応じたシグモイド関数で前記増幅率を設定された値から変化させるものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、第１クロスオーバー周波数設定部と前記第２クロスオーバー周波数設定部のうち少なくとも一方をオールパスフィルタによる２バンドマルチレベルフィルタで構成するので、所望な周波数特性を得ることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月27日(2011.6.27)
【手続補正１】
【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】
入力信号を所定時間遅延して出力する遅延部と、この遅延部の出力信号と前記入力信号を加算して１／２倍する加算部と、前記遅延部の出力信号から前記入力信号を減算して１／２倍する減算部と、前記加算部の出力信号について所定の帯域に分割する第１クロスオーバー周波数設定部と、前記減算部の出力信号について所定の帯域に分割する第２クロスオーバー周波数設定部と、前記第１クロスオーバー周波数設定部の帯域毎の出力に各々設けられ各出力信号を増幅する増幅器と、前記第２クロスオーバー周波数設定部の帯域毎の出力に各々設けられ各出力信号を増幅する増幅器と、これら全ての増幅器の出力信号を加算して出力する合成部を備えたことを特徴とするくし型フィルタ。
【請求項２】
請求項１記載のくし型フィルタにおいて、前記第１クロスオーバー周波数設定部と前記第２クロスオーバー周波数設定部のうち少なくとも一方は、各々のクロスオーバー周波数を決定する２バンドマルチレベルフィルタバンクを有し、この２バンドマルチレベルフィルタバンクは分岐した信号を夫々入力する２つのオールパスフィルタの出力をバタフライ計算接続することにより構成されていることを特徴とするくし型フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のくし型フィルタを備えたことを特徴とする補聴器。
【請求項４】
請求項３記載の補聴器において、前記増幅器の全ては、予め増幅率が設定されると共に、入力された電気信号レベルＸと、この電気信号レベルＸに含まれる信号成分のうち音声以外である雑音信号成分の推定レベルＷから求められる入力信号対雑音比ＳＮＲに応じたシグモイド関数で前記増幅率が設定された値から変化することを特徴とする補聴器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、入力信号を所定時間遅延して出力する遅延部と、この遅延部の出力信号と前記入力信号を加算して１／２倍する加算部と、前記遅延部の出力信号から前記入力信号を減算して１／２倍する減算部と、前記加算部の出力信号について所定の帯域に分割する第１クロスオーバー周波数設定部と、前記減算部の出力信号について所定の帯域に分割する第２クロスオーバー周波数設定部と、前記第１クロスオーバー周波数設定部の帯域毎の出力に各々設けられ各出力信号を増幅する増幅器と、前記第２クロスオーバー周波数設定部の帯域毎の出力に各々設けられ各出力信号を増幅する増幅器と、これら全ての増幅器の出力信号を加算して出力する合成部を備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のくし型フィルタにおいて、前記第１クロスオーバー周波数設定部と前記第２クロスオーバー周波数設定部のうち少なくとも一方は、各々のクロスオーバー周波数を決定する２バンドマルチレベルフィルタバンクを有し、この２バンドマルチレベルフィルタバンクは分岐した信号を夫々入力する２つのオールパスフィルタの出力をバタフライ計算接続することにより構成される（“Tree-Structured Complementary Filter Banks Using All-Pass Sections”, PHILLIP A. REFALIA et al., IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS, VOL.CAS-34, NO.12, DECEMBER 1987参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の補聴器において、前記増幅器の全ては、予め増幅率が設定されると共に、入力された電気信号レベルＸと、この電気信号レベルＸに含まれる信号成分のうち音声以外である雑音信号成分の推定レベルＷから求められる入力信号対雑音比ＳＮＲ（＝Ｘ２／Ｗ２）に応じたシグモイド関数で前記増幅率を設定された値から変化させるものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、入力信号対雑音比ＳＮＲ（＝Ｘ２／Ｗ２）に応じたシグモイド関数で増幅率を変化させるので、ノイズ成分の推定レベルＷと入力信号レベルＸの大きさが同程度（ＳＮＲ≒０ｄＢ）のとき、増幅率の変化が滑らかになり、不快感を低減することができる。更に、帯域毎にＳＮ比の変化に応じて増幅率を変化させることで、聴こえ具合や状況に応じて音声を聴き取り易くすると共に、音声以外の音も聞こえるようにしつつ不快感を低減させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ＳＮＲ算出部３２では、入力信号対雑音比ＳＮＲ＝Ｘ2／Ｗ2を算出する。増幅部３０では、ＳＮＲ算出部３２で算出されたＳＮＲ（＝Ｘ2／Ｗ2）に応じて、予め設定しておいたシグモイド関数により増幅率を決定し、入力信号Ｘを増幅し出力する。増幅部３０の伝達関数は、次式（１）のように表わされる。ここで、αは強調度合い値、ｄはゲインカーブ水平方向シフト量調整値、ｇはゲインカーブの傾き調整値である。これらのパラメータα，ｄ，ｇにより、ゲインカーブを適宜調整可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
入力信号対雑音比ＳＮＲと増幅率との関係は、図８に示す通りである。なお、シグモイド関数に限らず、アークタンジェント関数、コサイン関数、またはガウス関数で増幅率を決定することもできる。増幅率の最小値は、所定の最小増幅率より大きい。増幅率の最大値は、予め設定した増幅率に漸近する。入力信号対雑音比ＳＮＲが小さいときは、増幅率の変化率が小さい。