(57)【要約】【目的】入力トランスデューサ（２），信号処理装置（３），出力トランスデューサ（４），およびフィードバック除去信号（１０１）を生成する適応フィルタ（５）を有する補聴器は，電気入力信号のノルムを示す第１のノルム信号（１０９）およびフィードバックが除去された電気入力信号のノルムを示す第２のノルム信号（１１０）を生成するノルム推定器 （１０），第１と第２のノルム信号を比較して，差の値Ｎfbc−Ｎxを生成する比較器，差の値が，ある閾値ｃthより大きい場合に，補聴器の信号経路中へのフィードバック除去信号の適用を禁止する判断装置をさらに備えている。これにより，フィードバック除去機構は，補聴器の音響フィードバックが実際に増加することを避ける。また，この発明は，補聴器の音響フィードバックを減少させる方法，コンピュータプログラム，および補聴器用電子回路を提供する。
2007515820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響入力信号を電気入力信号（１０１）に変換する入力トランスデューサ（２），
電気出力信号を生成する信号処理装置（３），
電気出力信号を音響出力信号に変換する出力トランスデューサ（４），
フィードバック除去信号（１０３）を生成する適応フィルタ（５），
電気入力信号のノルムＮxを示す第１のノルム信号（１０９）およびフィードバックが除去された電気入力信号（１０２）のノルムＮfbcを示す第２のノルム信号（１１０）を生成するノルム推定器（１１），
第１のノルム信号（１０９）と第２のノルム信号（１１０）を比較して，フィードバックが除去された入力信号のノルムと電気入力信号のノルムの差の値Ｎfbc−Ｎxを生成する比較器（１２），ならびに
差の値が，ある閾値ｃthより大きい場合に，補聴器（１）の信号経路中へのフィードバック除去信号（１０３）の適用を禁止する判断装置（１３），
を備えた補聴器。
【請求項２】
フィードバック除去信号は，判断装置（１３）の判断結果にかかわりなく，適応フィルタ制御装置（６）に供給される，請求項１に記載の補聴器。
【請求項３】
差の値Ｎfbc−Ｎxが閾値ｃthより大きい場合に，適応フィルタ（５）の適応速度が増加する，請求項２に記載の補聴器。
【請求項４】
ノルム推定器（１１）は，次の一般式に従って，入力信号ｘおよびフィードバックが除去された信号ｙのノルム信号Ｎm（m＝ｘ，ｙ）を計算する，請求項１から３のいずれか一項に記載の補聴器。
【数１】
2007515820.tif 000011
ここで，ｍkはノルムを計算すべき信号ｍ＝ｘ，ｙのｋ番目のサンプル（ｋ＝１，…，Ｌ）であり，Ｆkは期間またはフィルタ関数を表し，自然数ｐはノルムのべき乗である。
【請求項５】
請求項４に記載の補聴器において，
べき乗ｐ＝１であり，フィルタ関数Ｆkが次の帰納式により定義される，補聴器。
【数２】
2007515820.tif 000012
ここで，λは０＜λ≦１の定数である。
【請求項６】
閾値ｃthは一定の値である，請求項１から５のいずれか一項に記載の補聴器。
【請求項７】
閾値ｃth＝０である，請求項６に記載の補聴器。
【請求項８】
閾値因子が乗算されたフィードバック除去信号のノルムを可変閾値ｃthとして生成する閾値発生器（１４）を備えている，請求項１から５のいずれか一項に記載の補聴器。
【請求項９】
判断装置（１３）の判断結果に応じて，信号経路中へのフィードバック除去信号（１０３）をフェードインおよびフェードアウトするフェーディング装置（１６）を備えている，請求項１から８のいずれか一項に記載の補聴器。
【請求項１０】
フェーディング装置（１４）は，フェーディング時定数を０．１ｓ〜５ｓ，好適には０．５ｓ〜２ｓとして動作する，請求項９に記載の補聴器。
【請求項１１】
フェーディング装置（１６）のフェーディング関数は，線形関数，三角関数または多項式関数の中から選択される，請求項９または１０に記載の補聴器。
【請求項１２】
補聴器の信号経路中にフィードバック除去信号を適用することを許可または禁止する判断は，入力信号の異なる周波数帯域に対してそれぞれ独立に行われる，請求項１から１１のいずれか一項に記載の補聴器。
【請求項１３】
入力信号を電気入力信号に変換する入力トランスデューサ（２），電気出力信号を生成する信号処理装置（３），および電気出力信号を音響出力信号に変換する出力トランスデューサ（４）を備えた補聴器（１）の音響フィードバックを減少させる方法であって，
適応フィードバック除去信号（１０３）を生成し，
フィードバック除去信号（１０３）を電気入力信号（１０１）から減算して，フィードバックが除去された入力信号（１０２）を生成し，
電気入力信号（１０１）のノルムＮxを示す第１のノルム信号（１０９）およびフィードバックが除去された入力信号（１０２）のノルムＮfbcを示す第２のノルム信号（１１０）を生成し，
第１のノルム信号（１０９）と第２のノルム信号（１１０）を比較することにより，差の値Ｎfbc−Ｎxを生成し，
差の値Ｎfbc−Ｎxが，ある閾値ｃthより大きい場合に，補聴器（１）の信号経路中へのフィードバック除去信号（１０３）の適用を禁止する，
補聴器（１）の音響フィードバックを減少させる方法。
【請求項１４】
差の値Ｎfbc−Ｎxが閾値ｃthより大きい場合に，適応フィードバック除去信号（１０３）の生成の適応速度を増加させる，請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ノルム推定器（１１）は，次の一般式に従って，入力信号ｘおよびフィードバックが除去された信号ｙであるノルム信号Ｎm（m＝ｘ，ｙ）を計算する，請求項１３または１４に記載の方法。
【数３】
2007515820.tif 000013
ここで，Ｘkはノルムを計算すべき信号のｋ番目のサンプル（ｋ＝１，…，Ｌ）であり，Ｆkは期間またはフィルタ関数を表し，自然数ｐはノルムのべき乗である。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において，
べき乗ｐ＝１であり，フィルタ関数Ｆkが次の帰納式により定義される，方法。
【数４】
2007515820.tif 000014
ここで，λは０＜λ≦１の定数である。
【請求項１７】
閾値ｃthは一定の値である，請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
閾値ｃth＝０である，請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
閾値は，閾値因子が乗算されたフィードバック除去信号のノルムである，請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
補聴器の信号経路中へのフィードバック除去信号（１０３）の適用の許可または禁止を，滑らかなフェードインおよびフェードアウトにより行う，請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
フェーディング時定数は，０．１ｓ〜５ｓ，好適には０．５ｓ〜２ｓである，請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
線形ランプ関数，三角関数または多項式関数を，フェーディング関数として用いる，請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
フェードインおよびフェードアウトは，対称的に行われる，請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
フェードインおよびフェードアウトは，非対称的に行われる，請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
補聴器の信号経路中へのフィードバック除去信号の適用の許可または禁止の判断は，入力信号の異なる周波数帯域に対してそれぞれ独立に行われる，請求項１３から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１３から２３のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムコードを備えている，コンピュータプログラム。
【請求項２７】
音響入力信号から生じる電気入力信号（１０１）を処理して，電気出力信号を生成する信号処理装置（３），
フィードバック除去信号（１０３）を生成する適応フィルタ（５），
電気入力信号のノルムＮxを示す第１のノルム信号（１０９）およびフィードバックが除去された電気入力信号（１０２）のノルムＮfbcを示す第２のノルム信号（１１０）を生成するノルム推定器（１１），
第１のノルム信号（１０９）と第２のノルム信号（１１０）を比較して，フィードバックが除去された入力信号のノルムと電気入力信号のノルムの差の値Ｎfbc−Ｎxを生成する比較器（１２），ならびに
差の値が，ある閾値より大きい場合に，補聴器（１）の信号経路中へのフィードバック除去信号（１０３）の適用を禁止する判断装置（１３），
を備えた補聴器用電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，補聴器の分野に関する。より詳細には，この発明は，フィードバック除去信号を生成する適応フィルタを有する補聴器，補聴器の音響フィードバックを減少させる方法，および補聴器用の電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響フィードバックは，イヤモールドと耳管との間のベントまたはシールから音が漏れる場合に，すべての聴覚機器において発生する。たいていの場合，音響フィードバックは聞き取れない。しかし，補聴器のその場のゲインが十分に高いとき，あるいは，最適サイズより大きなベントを使用するとき，耳管内に生じる補聴器の出力は，イヤモールド／シェルによる減衰を超えることがある。そのとき，補聴器の出力は不安定になり，聞こえなかった音響フィードバックが，例えば笛音ノイズとして聞こえるようになる。多くのユーザとそのような可聴の音響フィードバックの周りにいる人々にとっては不快であり，困ったことでもある。さらに，フィードバック寸前のところにある，すなわち弱発振フィードバック（sub-oscillatory feedback）している聴覚機器は，聴覚機器の周波数特性に影響し，笛音を断続的に引起こすことがある。
【０００３】
図５は補聴器の簡単なブロック図を示す。補聴器は，音響入力信号を電気入力信号に変換する入力トランスデューサまたはマイクロフォン２，入力信号を増幅し，かつ電気出力信号を生成する信号処理装置３，および電気出力信号を音響出力信号に変換する出力トランスデューサまたはレシーバ４を備える。補聴器の音響フィードバック経路を破線の矢印で示す。減衰係数（the attenuation factor）をβで示す。ある周波数範囲において，処理装置３のゲインＧ（マイクロフォンおよびレシーバの変換効率を含む）と減衰βとの積が１に近いと，可聴の音響フィードバックが生じる。
【０００４】
このような好ましくないフィードバックを抑制するために，補聴器に適応フィルタを含ませてフィードバックを補償することが，当該技術分野において公知である。適応フィルタは，出力トランスデューサから入力トランスデューサに至る音響伝播経路を含む補聴器の出力から入力に至る伝達関数を推定する。適応フィルタの入力は補聴器の出力と接続され，適応フィルタの出力信号を入力トランスデューサ信号から減算することによって音響フィードバックを補償する。例えば，この種の補聴器は，たとえば国際出願番号ＷＯ０２／２５９９６Ａ１に開示されている。
【０００５】
そのようなシステムを図６に概略的に示す。信号処理装置３からの出力信号は，適応フィルタ５に与えられる。フィルタ制御装置６は，適応フィルタを制御し，例えば適応フィルタリングの収束率またはスピードを制御する。適応フィルタは，フィードバック信号の推定が行われるフィードバック経路を常にモニタする。この推定に基づいてフィードバック除去信号が生成され，音響フィードバックを減少，または理想的には除去するために，補聴器の信号経路中にフィードバック除去信号が与えられる。
【０００６】
上記のような適応音響フィードバック除去システムは音響フィードバックの実質的な抑制が可能であり，http://www.hearingreview.com/Articles.ASP?articleid=H0202F04において入手可能な“Understanding feedback and digital feedback cancellation strategies” The Hearing Review, February 2002においてKuk, Ludvigsen, Kaulbergが述べているように，それにより使用可能なゲインが１０〜１２ｄＢ増加する。また，この記事は，聴覚機器による音響フィードバック現象の包括的概観およびこのフィードバックを抑制するための方策を提供する。
【０００７】
それにもかかわらず，適応フィードバック除去に関連する問題が残っている。フィードバック経路を推定するために相関分析が行われる。これは，フィードバック信号はオリジナルの信号と非常に相関の高いものであるという仮定に基づいている。高い相関が観測されるが，相関分析の時間が短い場合，フィードバックが実際に起こっていなくても，システムはフィードバックの存在を示すことがある。これは，フィードバック解析アルゴリズムが不適当である結果（artifact）である。実生活において，ほとんどの会話や音楽信号は，長時間ではなく，短時間を基準として高い相関がある。従って，会話や音楽に関する短時間の相関分析によって，ある信号が除去されたり，さらには不愉快な音質になったり了解度を喪失することがある。このことは，そのような結果を避けるために長時間の相関（すなわち，低速のフィードバック経路推定）を用いるべきであることを示唆している。
【０００８】
一方，フィードバック信号を除去するためにフィードバック除去アルゴリズムを長い時間行うと，フィードバック経路の特性が突然変化したときに対処できない。フィードバック除去アルゴリズムがうまくフィードバック信号を推定して，そして除去するまでに，可聴のフィードバックが残ってしまう。例えば，耳のそばに電話送受器があると，不快な信号を抑えるフィードバック除去アルゴリズムが有効になる前に，笛音が数秒間続く結果になるであろう。これは好ましいものではなく，良好なアルゴリズムはフィードバック経路中の突然の変化に（理想的に）対処すべきである。
【０００９】
さらに，フィードバック除去アルゴリズムは異なる周波数範囲において異なる有効性を有することがある。すなわち，ある周波数帯域ではフィードバックを十分に抑制するが，別の周波数帯域では好ましくない結果を生じることがある。
【００１０】
高いフィードバック環境が突然低いフィードバック環境に変化する場合に，例えば補聴器をつけた人が電話送受器を元に戻す場合に，比較的低速の適応時定数の場合における別の問題が起きる。このとき適応フィルタは，信号除去にはもはや必要でない強力なフィードバック除去信号を信号経路から減算（反転の後加算）する。この場合，適応フィルタは，フィードバックを除去するのではなくて好ましくないフィードバックを生成する。
【発明の開示】
【００１１】
それゆえ，この発明の目的は，フィードバック除去機能付き補聴器，および改良されたフィードバック除去特性を有する補聴器の音響フィードバック低減方法を提供することである。
【００１２】
この問題は，音響入力信号を電気入力信号に変換する入力トランスデューサ，電気出力信号を生成する信号処理装置，電気出力信号を音響出力信号に変換する出力トランスデューサ，フィードバック除去信号を生成する適応フィルタ，電気入力信号のノルムＮxを示す第１のノルム信号およびフィードバックが除去された電気入力信号のノルムＮfbcを示す第２のノルム信号を生成するノルム推定器，第１のノルム信号を第２のノルム信号と比較して，フィードバックが除去された入力信号のノルムと電気入力信号のノルムとの差の値Ｎfbc−Ｎxを生成する比較器，ならびに差の値が，ある閾値ｃthより大きい場合に，補聴器の信号経路中へのフィードバック除去信号の適用を禁止する判断装置を備える補聴器によって,解決される。
【００１３】
この発明による補聴器に関して，フィードバック補償なしの電気入力信号のノルムをフィードバック制御された電気入力信号のノルムと比較し，２つのノルムの差が特定の閾値より大きいとき，例えば０より大きいとき，補聴器の信号経路におけるフィードバック除去を禁止することができる。従って，フィードバック除去が信号のノルムを実際に増加させて，フィードバックを抑制するのではなくてフィードバックが付加されるときには，補聴器は，状況を検出して，これらの場合の信号経路に悪影響を及ぼさないようにフィードバック除去を解除する。
【００１４】
補聴器の主信号のフィードバック除去が禁止されても，フィードバック除去信号は，適応フィルタを制御するために適応フィルタ制御回路に供給される。
【００１５】
この発明による補聴器の判断処理の結果は，適応フィルタの適応アルゴリズムの入力パラメータとして用いてもよい。例えば，高速適応のため聞こえない状況が生じたような場合に，信号経路中のフィードバック除去信号をオフに切り替えると，適応速度を速くすることが可能である。
【００１６】
好適な実施形態によれば，ノルムの信号は次の一般式により計算される。
【００１７】
【数５】
2007515820.tif 000003
ここで，ｍkはノルムを計算すべき信号ｍ＝ｘ，ｙのｋ番目のサンプル（ｋ＝１，…，Ｌ），Ｆkは期間またはフィルタ関数（window or filter function）を表し，自然数ｐはノルムのべき乗（power）である。この式の特別な実施形態によれば，べき乗ｐ＝１であって，フィルタ関数Ｆkが次の帰納式により定義される。
【００１８】
【数６】
2007515820.tif 000004
ここで，λは０＜λ≦１の定数である。
【００１９】
補聴器は，フィードバック除去信号を急速に切り替える代わりに，フィードバック除去信号を滑らかにフェードインおよびフェードアウトするフェーディング装置を備えてもよい。フェーディングの時定数は，０．１ｓ〜５ｓ，好適には０．５ｓ〜２ｓである。直線ランプ関数，または三角関数あるいは多項式関数のようなその他の好適な関数をフェーディングに用いてもよい。
【００２０】
好適な実施形態によれば，信号経路中にフィードバック除去信号を導入するかどうかの判断は，補聴器の異なる周波数帯域または周波数チャネルに対してそれぞれ独立に行われる。これにより，１つの周波数帯域においてフィードバック除去を許可し，別の周波数帯域においてフィードバック除去を禁止することが可能となる。従って，補聴器は，種々の周波数範囲における音響環境のフィードバック状況により適切に適用可能である。
【００２１】
また，この発明は，入力信号を電気入力信号に変換する入力トランスデューサ，電気出力信号を生成する信号処理装置，および電気出力信号を音響出力信号に変換する出力トランスデューサを備える補聴器の音響フィードバックを減少させる方法であって，適応フィードバック除去信号を生成し，フィードバック除去信号を電気入力信号から減算してフィードバックが除去された入力信号を生成し，電気入力信号のノルムＮxを示す第１のノルム信号およびフィードバックが除去された電気入力信号のノルムＮfbcを示す第２のノルム信号を生成し，第１のノルム信号と第２のノルム信号を比較することによって，差の値Ｎfbc−Ｎxを生成し，差の値Ｎfbc−Ｎxが，ある閾値ｃthより大きい場合に，補聴器の信号経路中へのフィードバック除去信号の適用を禁止する，方法を提供する。
【００２２】
この発明は，他の態様において，請求項２６に記載のコンピュータプログラムを提供する。
【００２３】
この発明は，さらに他の態様において，請求項２７に記載の補聴器用電子回路を提供する。
【００２４】
この発明のさらなる特定の変形例は，その他の従属請求項により定義される。
【００２５】
この発明とその更なる特徴および優位性は，図面に基づくこの発明の特別な実施例の下記詳細な説明から容易に明らかになるであろう。
【実施例】
【００２６】
図１は，この発明による補聴器の第１の実施例のブロック図を示す。
【００２７】
補聴器１の信号経路には，音響入力信号を電気入力信号１０１に変換する入力トランスデューサまたはマイクロフォン２，増幅した電気出力信号を生成する信号処理装置または増幅器３，および電気出力信号を音響出力信号に変換する出力トランスデューサ（スピーカー，レシーバ）４を備える。信号処理装置３の増幅特性は，低信号レベルで大きなゲインを実現する非線形であってもよく，当該技術分野で公知の圧縮特性を示してもよい。
【００２８】
電気出力信号は，適応フィルタ５およびフィルタ制御装置６に供給される。適応フィルタ５は，フィードバック経路をモニタする。また，適応フィルタ５は，音響フィードバック経路をシミュレートするようにデジタルフィルターを調節する適応アルゴリズムを備え，実際の音響フィードバック経路をモデリングするフィードバック除去信号を生成するために音響フィードバックの推定値を供給する。適応フィルタ５の適応速度は，フィルタ制御装置６によって制御される。
【００２９】
この発明によると，入力信号１０１およびフィードバックが除去された入力信号（the feedback-cancelled input signal）１０２，すなわち入力信号１０１と反転フィードバック除去信号１０３の和が与えられる，フィードバック制御装置１０が備えられている。これらの信号に基づいて，フィードバック制御装置は，フィードバック除去が補聴器信号の信号品質を向上させるか低下させるかを判断して，スイッチ１５を動作させる判断信号１０４を出力する。スイッチ１５は，補聴器１の信号経路中の加算節点９へのフィードバックが除去された入力信号１０２の供給のオンまたはオフを切り替える。フィードバック制御装置１０が補聴器信号が向上すると判断した場合にのみ，フィードバック除去信号は信号経路に与えられる。
【００３０】
フィードバック制御装置１０の実施例を図２に詳細に示す。
【００３１】
判断装置１０は，ある時間帯（time window）にわたって，電気入力信号１０１およびフィードバックが除去された電気入力信号１０２のノルムをそれぞれ推定するノルム推定器１１ｂ，１１ａを備えている。得られた第１のノルム 信号１０９および第２のノルム信号１１０は，比較信号１０６を出力する加算節点１２において（減算器を構成する信号１１０用のインバータと協働して）減算される。比較信号１０６は判断装置１３に入力され，ここでノルム差を示す比較信号が閾値１０７と順次比較される。この閾値は０，一定値，あるいは閾値発生器１４によって出力される閾値のいずれかである。閾値発生器１４では，フィードバック除去信号１０３のノルムがノルム推定器１１ｃにおいて計算され，閾値因子（a threshold factor）１０８が乗算される。
【００３２】
判断装置１３は，比較信号１０６を閾値１０７と比較して，比較結果に応じて判断信号１０４をスイッチ１５に出力する。スイッチ１５（図１）は，加算節点９における反転フィードバック除去信号の補聴器の信号経路への供給を許可または禁止する。
【００３３】
補聴器の信号経路へのフィードバック除去信号を瞬時にスイッチングするよりも，０．１ｓ〜５ｓ，好適には例えば０．５ｓ〜２ｓの時間間隔にわたって除去信号を滑らかにフェードインまたはフェードアウトする方が優位である。この目的のために，図３に示すように，判断信号１０４の代わりにフェーディング信号１０５を，乗算器を構成するスイッチ１５に供給するフェーディング装置１６を用いてもよい。スイッチ動作は，例えば１ｓの時間にわたってフェーディング信号１０５を０から最大電圧まで直線的に増加させ，同じまたは異なる時定数でスイッチをオフ動作させるために電圧を減少させるランプ電圧によって可能である。線形フェーディング関数の代わりに，その他多くのフェーディング関数，例えば三角関数または多項式関数などを用いてもよい。上述のように，フェーディングは対称的である必要はなく，フェードインはフェードアウトとは異なる時間速度で生じるものであってもよい。異常なスイッチ動作を避けるために,フェーディングを初期化する前に，フィードバック除去のオンまたはオフを切り替える条件をある時間満たすことが必要であれば，ヒステリシスを持つフェーディング関数も選択可能である。
【００３４】
例えば，高フィードバック環境が低フィードバック環境に突然変化し，それにより，ある程度低い適応速度の適応フィルタが，推定されたフィードバックの反転信号としてモデル化されたフィードバック除去信号を信号経路中に導入することによって，既に存在しない強力なフィードバックを依然として除去しようとしている場合のように，フィードバック除去アルゴリズムそれ自体によって付加的なフィードバックが生成されてしまうのを避けることに，この発明は着目している。このような場合，フィードバック除去動作は付加的なフィードバックを実際に生成する。この発明は，フィードバック除去アルゴリズムそれ自体によって好ましくない余分なフィードバックが生成するのを，元の信号のノルムとフィードバックが除去された信号のノルムを比較することにより識別できるという前提に基づくものである。フィードバック除去によって信号ノルムが増加する場合は，除去されるのではなく付加的なフィードバックが発生しているものとする。これらの場合，この発明によるフィードバック制御装置１０は，補聴器の信号経路中にフィードバック除去信号を適用することを禁止する判断を行う。フィードバック除去信号は，適応フィルタ出力の適合のために，フィルタ制御装置にのみフィードバックされる。上述のように，０以外の定数またはフィードバック除去信号に応じた閾値を，許可／禁止の判断のトリガとして用いてもよい。
【００３５】
時間ｔにわたって変化しかつ正または負の値をとる信号ｘ（ｔ）のノルムは，信号ｘのサイズまたは量を示す負ではない値（a non-negative value）である。この発明によると，信号ノルムは，所定時間帯，すなわち，信号ｘのサンプルｘk（ｋ＝１，…，Ｌ）の特定の番号Ｌにわたって計算される。サンプルｘkの重み付けは，フィルタ関数Ｆkによって表現される。一般化された信号ｘのノルムは，次のように表される。
【００３６】
【数７】
2007515820.tif 000005
ここで，ｐ∈Ｎはノルムのべき乗である。最も簡単な場合である１−ノルム（ｐ＝１）であれば，式（１）は次のように表される。
【００３７】
【数８】
2007515820.tif 000006
【００３８】
好ましい実施態様では，フィルタ関数Ｆkは帰納的定義によって表現することができる。
【００３９】
【数９】
2007515820.tif 000007
ここで，λは０〜１の可能な値を有する規格化された定数である。
【００４０】
ｐ→∞の場合，式（１）はさらに極端なケース，すなわち最大ノルムを表す。
【００４１】
【数１０】
2007515820.tif 000008
【００４２】
他の可能性としては，信号エネルギーを示す平方ノルム（ｐ＝２）がある。
【００４３】
【数１１】
2007515820.tif 000009
【００４４】
この発明において，すべての好適なノルムおよび時間帯を用いることができる。ノルム推定器は，電気入力信号ｘのノルムＮxのみならず，フィードバックが除去された入力信号ｙのノルムＮfbc＝Ｎyも計算する。判断装置１３において，２つのノルムの差が閾値ｃthと比較される。
【００４５】
【数１２】
2007515820.tif 000010
【００４６】
フィードバックが除去された入力信号のノルムと入力信号自体の差が閾値より大きい場合には，フィードバック除去は，フィードバックを除去するよりもむしろフィードバックを生成していると扱われ，したがって補聴器信号経路からフィードバック除去が解除される。
【００４７】
図３は，この発明による補聴器の第２の実施例を示す。スイッチが，図２に示すフェーディング装置１６からフェーディング信号１０５を受ける乗算要素に置換えられている。図３の実施例に関して，入力トランスデューサ２と信号処理装置３との間における補聴器の信号経路中へのフィードバック除去信号の滑らかなフェードインまたはフェードアウトは，加算節点９においてスムーズに行われる。
【００４８】
より好ましくは，周波数チャンネルの多くの周波数帯域に対して，独立に，フィードバック制御装置１０の判断動作が行われる。図４は，この発明による補聴器の第３の実施例を示し，周波数チャンネルの数に対応する複数のフィードバック制御装置１０を備えている。入力トランスデューサ２からの電気入力信号を複数（例えば，８または１６）の異なる周波数成分に分割する第１のフィルターバンクまたはＦＦＴ（すなわち，高速フーリエ変換ブロック）７が設けられている。種々の周波数帯域中の信号を処理し，トランスデューサ４によって出力される処理された信号を結合する多チャネル処理装置３ａが設けられている。
【００４９】
この補聴器は，フィードバック除去信号を複数の周波数成分に分割するさらに別のフィルターバンクまたは ＦＦＴ８を備え，この複数の周波数成分は，特定の周波数範囲で動作する図２のフィードバック制御装置に対応する複数のフィードバック制御装置１０のそれぞれによって，別々にオンオフが切り替えられる。
【００５０】
異なるフィルタ帯域またはＦＦＴタブにおいて動作する複数の適応フィルタ５を設けることもできる。補聴器の構造およびフィードバック除去アルゴリズムに応じて，これらのブロックの１つまたは両方に，必要なＦＦＴまたはフィルタ帯域関数を予め存在させてもよい。これにより，異なる周波数帯域におけるフィードバック除去の許可／禁止を独立に提供するために２つのフィルターバンクを実際に実装する必要がなくなる。
【００５１】
この発明の特定の変形例によれば，図１，３および４の点線矢印１０４によって示されるフィードバック除去システムの適応アルゴリズムへの入力パラメータとして，判断信号１０４を用いてもよい。実行可能な応用例の１つは，高速適応のため聞こえない状況が生じたような場合に，信号経路において除去信号をオフに切り替えるまたはフェードオフするときの適応フィルタ５の適応速度を速くすることである。
【００５２】
図７は，この発明による補聴器の音響フィードバックを生成する方法の実施例を示すフローチャートである。方法ステップＳ１において，受信された音響入力信号はマイクロフォン２によって電気入力信号ｘkに変換される。次の方法ステップＳ２において，フィードバック除去信号が適応フィルタ５によって生成され，次にフィードバック除去信号を電気入力信号から減算することによってフィードバックが除去された入力信号ｙkを得る（ステップＳ３）。次のステップＳ４において，上記において詳述したように，入力信号ｘkのノルムＮxおよび入力信号ｙkのノルムＮfbcが計算される。次に，方法ステップＳ５において，ノルムの信号の差すなわちＮfbc−Ｎxが閾値ｃthと比較される。比較結果が正の場合，すなわち２つのノルムの差が与えられた閾値より大きい場合，方法ステップＳ６において，フィードバック除去の禁止が判断される。他方，ノルム信号の差が閾値以下の場合，補聴器の信号経路中のフィードバック除去が許可される（方法ステップＳ７）。
【００５３】
この発明は，フィードバック除去のための適応フィルタを備える補聴器，および比較的低い計算コストで適応フィルタがフィードバックを実際に増加させることを効果的に防止する，補聴器の音響フィードバックを減少させる方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の第１の実施例による補聴器のブロック図である。
【図２】この発明による補聴器の実施例のフィードバック制御装置のブロック図である。
【図３】この発明による補聴器の第２の実施例のブロック図である。
【図４】多チャネル補聴器を具体化するこの発明による補聴器の第３の実施例である。
【図５】補聴器の音響フィードバック経路を示す概略ブロック図である。
【図６】従来技術の補聴器を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施例による補聴器の音響フィードバックを減少させる方法を示すフローチャートである。
【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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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