(57)【要約】      （修正有）【課題】周囲の音響信号から外部入力信号を生成し、外部入力信号に基づいて補聴器内の雑音抑制を行う補聴器の作動方法を提供する。【解決手段】補聴器の第１入力変換器３０によって、周囲の音響信号から第１入力信号３２を生成し、補聴器の外側の外部入力変換器３４によって、周囲の音響信号から外部入力信号３６を生成し、第１入力信号３２に基づいておよび／または外部入力信号３６に基づいて、目標信号源の、補聴器に対する外部入力変換器３４の相対伝達関数を決定し、外部入力信号３６を相対伝達関数によってろ波し、これによって推定された目標信号４２を生成し、推定された目標信号４２に基づいて補聴器内での雑音抑制を行う。第１入力信号３２を生成するための少なくとも１つの第１入力変換器３０と、外部入力信号３６を生成するための外部入力変換器３４と、このような方法を実施するように構成されたプロセッサユニットとを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補聴器（２）の第１入力変換器（３０）によって、周囲の音響信号から第１入力信号（３２）を生成し、
前記補聴器（２）の外側の外部入力変換器（３４）によって、周囲の音響信号から外部入力信号（３６）を生成し、
前記第１入力信号（３２）に基づいておよび／または前記外部入力信号（３６）に基づいて、目標信号源（４）に関しての、前記補聴器（２）に対する前記外部入力変換器（３４）の相対伝達関数を決定し、前記外部入力信号（３６）を前記相対伝達関数によってろ波し、これによって推定された目標信号（４２）を生成し、
前記推定された目標信号（４２）に基づいて前記補聴器（２）内での雑音抑制を行う、
補聴器（２）を作動させるための方法。
【請求項２】
前記推定された目標信号（４２）と前記第１入力信号（３２）に基づいて、推定された雑音信号（４４）を生成し、前記推定された雑音信号（４４）に基づいて前記補聴器（２）内での雑音抑制を行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１入力信号（３２）から導き出された第１中間信号（４６、５６）から前記推定された目標信号（４２）を差し引くことによって、前記推定された雑音信号（４４）を生成することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記中間信号（４６、５６）として、前記第１入力信号（３２）から、雑音を抑制した第１信号を導き出し、雑音を抑制した前記第１信号から前記推定された目標信号（４２）を差し引くことによって、前記推定された雑音信号（４４）を生成することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
適応フィルタ（４０）を用いて前記外部入力信号（３６）に基づいて前記相対伝達関数を決定し、前記推定された雑音信号（４４）がエラー信号として前記適応フィルタに入ることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１入力信号（３２）および／または前記外部入力信号（３６）に依存して、前記適応フィルタ（４０）の増分値を制御することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記補聴器（２）の第２入力変換器（５２）によって、周囲の音響信号から、第２入力信号（５４）を生成し、前記目標信号源（４）に関しての、前記補聴器（２）に対する前記外部入力変換器（３４）の前記相対伝達関数を、前記第１入力信号（３２）に基づいておよび／または前記第２入力信号（５４）に基づいておよび／または前記外部入力信号（３６）に基づいて決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１入力信号（３２）に基づいておよび前記第２入力信号（５４）に基づいて第１指向性信号（５６）を生成し、前記目標信号源（４）に関しての、前記補聴器（２）に対する前記外部入力変換器（３４）の前記相対伝達関数を、前記第１指向性信号（５６）と前記外部入力信号（３６）に基づいて決定することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１指向性信号（５６）から前記推定された目標信号（４２）を差し引くことによって、前記推定された雑音信号（４４）を生成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
適応フィルタ（４０）を用いて前記外部入力信号（３６）に基づいて前記相対伝達関数を決定し、前記推定された雑音信号（４４）がエラー信号として前記適応フィルタに入ることを特徴する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記外部入力信号（３６）および前記第１入力信号（３２）および／または前記第２入力信号（５４）に基づいて、正面の目標信号源（４）の生成確率（５８）を決定し、前記適応フィルタ（４０）の増分値を正面の目標信号源（４）の前記生成確率（５８）に依存して制御することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１入力信号（３２）と前記第２入力信号（５４）をそれぞれ、両耳性補聴器の異なる２つのローカル機器（６、８）で生成することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記推定された雑音信号（４４）に基づいて雑音抑制（６２）のパラメータを決定し、このパラメータが前記第１入力信号（３２）から導き出された第２中間信号（５６）に適用され、雑音抑制した前記第２中間信号（６４）に基づいて出力信号（６８）を生成し、この出力信号（６８）から、前記補聴器（２）の出力変換器（７０）によって出力音響信号（７２）を生成することを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記推定された目標信号（４２）に基づいておよび第１入力信号（３２）に基づいて第２指向性信号（６６）を生成し、この第２指向性信号（６６）に基づいて出力信号（６８）を生成し、この出力信号（６８）から、前記補聴器（２）の出力変換器（７０）によって出力音響信号（７２）を生成することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１指向性信号（５６）および前記推定された目標信号（４２）に基づいて前記第２指向性信号（６６）を求めることを特徴とする、請求項８と関連する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１入力信号（３２）を生成するための少なくとも１つの第１入力変換器（３０）を備えた補聴器（２）と、
外部入力信号（３６）を生成するための外部入力変換器（３４）と、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されたプロセッサユニットと
を具備する補聴器システム。
【請求項１７】
前記補聴器（２）がさらに、第２入力信号（５４）を生成するための第２入力変換器（５２）を備えていることを特徴とする請求項１６に記載の補聴器システム。
【請求項１８】
前記外部入力変換器（３４）と前記プロセッサユニットが共通のハウジング（２０）内に配置されていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の補聴器システム。
【請求項１９】
補聴器（２）内で雑音抑制する目的で、目標信号源（４）に関しての、前記補聴器（２）に対する外部入力変換器（３４）の相対伝達関数を決定するために、前記外部入力変換器（３４）によって生成された外部入力信号（３６）を使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補聴器の第１入力変換器によって、周囲の音響信号から第１入力信号を生成し、補聴器の外側の外部入力変換器によって、周囲の音響信号から外部入力信号を生成し、外部入力信号に基づいて補聴器内の雑音抑制を行う、補聴器を作動させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
補聴器内で雑音を抑制するための外部入力信号の使用は、特に、このような外部入力信号の利用率が上昇することによって重要になってきた。携帯電話のマイクロホンを用いて外部入力信号を提供するための携帯電話が普及してきている結果として並びに携帯電話で外部入力信号を補聴器に伝送することができることにより、補聴器の装着者は、特に妨害騒音が話し相手の発言に重なる対話状況において、補聴器によって生成される出力音響信号の良好な音質を得ることができる。
【０００３】
従来は特に、話し相手の発言有効信号または発言目標信号を推定するためおよび雑音からこの発言有効信号または発言目標信号を区別するために、外部入力信号の使用が重要であった。これは例えば、補聴器の装着者によって携帯電話が装着者のからだの前に配置され、従って正面の話し相手に補聴器よりも幾分近くに配置されるという仮定の下で行われた。この配置により、補聴器は正面の有効信号に関して、補聴器自体によって生成された入力信号よりも幾分改善された信号対雑音比（ＳＮ比、ＳＮＲ）を有する。それによって例えば、補聴器の装着者の正面にいる話し相手が話している時間を知ることができる。そして、この時間を知った上で補聴器の入力信号で本来の信号処理が行われる。
【０００４】
補聴器で出力信号を生成するために外部入力信号の信号成分を使用することは、信号成分が周波数帯域に依存した増幅および／または圧縮だけを受けるように、さらにまた出力信号に直接入るように行われるがしかし従来は、話し相手に対する携帯電話の、決定が困難な相対的な位置決めに基づいておよびこれから生じる空間的な聴力の問題に基づいて、適切に実施することができない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｄｉａｎｎａ  Ｙｅｅ，Ａ．Ｈｏｍａｙｏｕｎ  Ｋａｍｋａｒ−Ｐａｒｓｉ，Ｒａｉｎｅｒ  Ｍａｒｔｉｎ，Ｈｅｎｎｉｎｇ  Ｐｕｄｅｒ，”Ａ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｓｔｆｉｌｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｂｉｎａｕｒａｌｌｙ  Ｌｉｎｋｅｄ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ  Ｈｅａｒｉｎｇ  Ａｉｄｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａ  Ｎｅａｒｂｙ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｍｉｃｒｏｈｏｎｅ”，ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓ．Ａｕｄｉｏ，Ｓｐｅｅｃｈ  ＆  Ｌａｎｇｕａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ２６（１）．ｐｐ．５−１８，２０１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の根底をなす課題は、外部入力信号を用いて音質が改善される、補聴器を作動させるための方法を提供することである。本発明の根底をなす課題はさらに、このような方法を実施することができる、外部入力変換器を備えた補聴器システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この場合、最初に述べた課題は本発明に従い、補聴器の第１入力変換器によって、周囲の音響信号から第１入力信号を生成し、補聴器の外側の外部入力変換器によって、周囲の音響信号から外部入力信号を生成し、第１入力信号に基づいておよび／または外部入力信号に基づいて、目標信号源に関しての、補聴器に対する外部入力変換器の相対伝達関数を決定し、外部入力信号を相対伝達関数によってろ波し、これによって推定された目標信号を生成し、推定された目標信号に基づいて補聴器内での雑音抑制を行う、補聴器を作動させるための方法によって解決される。有利で、一部はそれ自体発明的である実施形は、従属請求項と以下の記載の対象である。
【０００８】
この場合、入力変換器にはそれぞれ特に、例えば少なくとも１個のマイクロホンとしての音響−電気的な変換器が含まれる。この場合、外部入力変換器は補聴器には含まれておらず、この補聴器から空間的に分離され、そして特にハウジング内に配置されている。この場合、外部入力変換器は好ましくは、ハウジングによって画成されたその上位装置、例えば携帯電話内に配置されているかまたは特に付加的な外部ユニット内に配置されている。この外部ユニットは特に補聴器と共に使用するためのものであり、かつそのように形成されているが、耳には装着されない。外部ユニットはさらに、補聴器の規定通りの作動にとっては任意であり、従ってこのような外部ユニットとして補聴器に付設する必要はない。
【０００９】
方法を実施するために、外部入力信号が上位装置から補聴器に伝送可能であるので、個々の方法ステップを補聴器内で実施することができる。その代わりに、第１入力信号を外部入力変換器の上位装置に伝送してもよい。それによって、方法の一部が上位装置内で行われ、例えば推定された目標信号がそこでの他の処理のために補聴器に伝送される。
【００１０】
この場合、異なる場所で生成した２つの入力信号ｘ１（ｎ）、ｘ２（ｎ）の、音響源Ｓに関する相対伝達関数は、不連続の周波数空間内で、音響源から入力信号のそれぞれの生成場所への両伝達関数ＨＳ１（ｋ）、ＨＳ１（ｋ）の商として定められる。すなわち周波数空間内で、
Ｘ１（ｋ）＝ＨＳ１（ｋ）・Ｓ（ｋ）
Ｘ２（ｋ）＝ＨＳ２（ｋ）・Ｓ（ｋ）
Ｘ１（ｋ）＝Ｈ２１／Ｓ（ｋ）・Ｘ２（ｋ）
であり、Ｓに関する相対伝達関数Ｈ２１／Ｓ（ｋ）＝ＨＳ１（ｋ）／ＨＳ２（ｋ）である。ここで、Ｘｊ（ｋ）はＸｊ（ｎ）に対応する周波数空間内の信号であり、Ｓ（ｋ）は源Ｓから生成された信号（周波数空間内の）を表す。この場合特に、両生成場所の間の音響的な遅延、ひいては周波数空間内で生じる両入力信号の位相差が考慮される。
【００１１】
目標信号源に関しての、補聴器に対する外部入力変換器の相対伝達関数によって、外部入力信号をろ波することにより、推定された目標信号（推定目標信号）は、相対伝達関数の申し分のない決定の仮の理想的ケースでは、目標信号源の方向から補聴器に入る音響信号に正確に一致する。適当な手段を介して、相対伝達関数の決定における偏差を、最小限に抑えることができるので、実質的に、推定目標信号は目標信号源から生成された目標信号の信号成分を含む。この情報は雑音抑制のために利用可能である。
【００１２】
この場合さらに、外部入力変換器を目標信号源に関して有利なように、例えば装着者のからだの前に配置するために、補聴器の装着者が外部入力変換器の位置を自由に選択可能であることを利用することができる。それによって、一方では拡散背景雑音と比較して、空間的により近くにあるために目標信号のより大きな信号振幅が達成可能であり、他方では目標信号源の方向から離れたところで生成された指向性妨害騒音に逆らって、装着者のからだの遮蔽作用は外部入力信号のＳＮＲを改善するために付加的に貢献する。
【００１３】
雑音抑制は特に、推定目標信号と第１入力信号に基づいて生成された推定された雑音信号（推定雑音信号）に基づいて行われる。推定目標信号内に存在する、目標信号の信号成分に関する情報により、生成および場合によっては他の処理に基づいて同様に大きな目標信号成分を有する他の存在信号との適切な比較手段を介して、雑音成分に関する情報を含む推定雑音信号を適切に決定することができる。推定雑音信号に基づく雑音抑制は例えば、スペクトルの雑音出力密度を求めることによって行うことができる。この雑音出力密度に基づいて、補聴器内で第１入力信号を処理するための周波数帯域特有の重み付け係数が決定される。
【００１４】
この場合特に、外部入力変換器またはその上位装置が目標信号源に関して有利に位置決めされている結果として、外部入力信号は元々第１入力信号よりも良好なＳＮＲを既に有するという事情を利用することができる。補聴器内で雑音抑制するための普通の方法は話し相手の発言の間の休止のときの雑音成分を決定する。しかし、このようなやり方は、例えば装着者のほぼ背後に位置する話し手の発言で生じるような指向性妨害騒音の場合にもはや不可能である。それによって、雑音抑制は出力信号内に大きなエラーおよび人工物をもたらすことになる。本方法はこの問題を回避する。というのは、補聴器の第１入力変換器と異なり、このような妨害騒音がその非停止性の結果として誤って「有効信号」として解釈されないように、外部入力変換器を配置することができる。
【００１５】
その際、目標信号源の目標信号の信号成分を表す推定された目標信号が、第１入力信号からまたは第１入力信号から導き出された第１中間信号から導き出されると有利である。この場合、少なくとも第１入力信号と同じ目標信号成分または少なくとも同じＳＮＲを有するように、第１中間信号が構成されているときわめて有利である。第１入力信号内の有効信号成分が事実上目標信号に由来しているという仮定の下では、第１中間信号から推定目標信号を差し引くと、特に上記の場合推定雑音信号が提供される。この推定雑音信号は一方では第１中間信号の生成時の雑音抑制にとって重要であり、他方では推定目標信号の品質、ひいては相対伝達関数の推定の品質にとって重要である。
【００１６】
その際、第１中間信号は特に、周波数帯域特有の雑音抑制を適用することによって第１入力信号から生成することができる。この場合、個々の周波数帯域の減衰率は例えば静的モデルを介しておよび／またはスペクトル出力密度に基づいて求めることができる。この場合、第１中間信号は雑音を抑制した第１信号であり、この雑音を抑制した第１信号から、第１雑音信号を生成するために推定目標信号が差し引かれる。
【００１７】
相対伝達関数が外部入力信号に基づいて適応フィルタによって生成させられるときわめて有利である。この適応フィルタには、エラー信号として推定雑音信号が入り、この適応フィルタ内で外部入力信号のろ波が行われるので、有利には適応フィルタの出力信号は推定された目標信号である。この場合、特に第１中間信号としての雑音を抑制した第１信号が小さな雑音成分と特に高いＳＮＲを有することを有利に利用することができる。それにより、適応フィルタによって出力される推定目標信号の減算は第１中間信号内の目標信号の信号成分を十分に除去し、このようにして生成した推定雑音信号によって表される残りの雑音は、相対伝達関数への適応の質にとって重要となる。
【００１８】
その際好ましくは、適応フィルタの増分値が外部入力信号および／または第１入力信号に依存して制御される。これは例えば、外部入力信号および／または第１入力信号に基づいて、雑音抑制が最適化される所定の信号の生成の可能性が求められ、そしてこの可能性に依存して増分値が制御されることによって行われる。特に、雑音抑制が最適化されるこのような信号は正面の方向からの目標信号である。
【００１９】
補聴器の第２入力変換器によって周囲の音響信号から第２入力信号を生成し、第１入力信号に基づいておよび／または第２入力信号に基づいておよび／または外部入力信号に基づいて、目標信号源に関しての、補聴器に対する外部入力変換器の相対伝達関数を求めると有利である。これにより、外部入力信号は付加的な空間的情報を提供する。この情報は、特に第１入力信号と第２入力信号に基づいて指向性信号を求める際に、特に装着者の前頭面に関しての、指向性信号の指向特性の不所望な対称姓を低減するために用いることができる。
【００２０】
この場合、両耳性補聴器の２つの異なるローカル機器内で、第１入力信号と第２入力信号をそれぞれ生成すると有利である。それによって、この両入力信号の一方が装着者の頭の左側で生成され、他方の入力信号が頭の右側で生成される。しかし、この両入力信号を両方とも、装着者の耳に装着したモノラル式補聴器で生成することができる。
【００２１】
上記の相対伝達関数を求めることは特に、第１入力信号に基づいておよび第２入力信号に基づいて第１指向性信号を生成し、目標信号源に関しての、補聴器に対する外部入力変換器の相対伝達関数を第１指向性信号と外部入力信号に基づいて求めることによって行われる。この場合、特に指向作用の結果として周波数帯域毎のまたは広帯域の雑音抑制が行われるように、第１指向性信号を生成することができるので、第１指向性信号は雑音を抑制した第１信号の形成、従って第１中間信号の特別な形成を行う。
【００２２】
その際、第１指向性信号から推定目標信号を差し引くことによって推定雑音信号を求めると有利である。第１指向性信号を求める際に行われる、特に拡散した妨害騒音の雑音抑制によって、第１指向性信号は既に、使用される両入力信号よりも改善されたＳＮＲを有する。減算は、特に関与する入力信号内に目標信号成分が存在する場合に、第１指向性信号からの推定目標信号成分の偏差から、相対伝達関数の推定の質に関する情報を得ることを可能にする。
【００２３】
上記のやり方は特に、相対伝達関数を決定するためにおよび特に外部入力信号から推定目標信号を生成するために、適応フィルタと組合せられる。この場合、第１指向性信号と推定目標信号から推定された雑音信号がエラー信号として適応フィルタに入ると有利である。
【００２４】
その際特に、外部入力信号および第１入力信号および／または第２入力信号に基づいて決定される、正面の目標信号源の生成確率に依存して、適応フィルタの増分値を制御することができる。この場合、正面方向からの目標信号の生成確率が高いときに、適応が大きな増分値で行われると有利である。この場合、推定雑音信号が、関与する入力信号内の高い目標信号成分の結果として、適応フィルタの適応の質にとってきわめて重要である。上記の生成確率を決定するための方法は、非特許文献１に記載されている。
【００２５】
その際、雑音抑制は一方では、推定雑音信号に基づいて雑音抑制のパラメータが決定され、このパラメータが第１入力信号から導き出された第２中間信号に適用され、この場合雑音抑制した第２中間信号に基づいて出力信号が生成され、この出力信号から、補聴器の出力変換器によって出力音響信号が生成されるように行うことができる。これは特に、推定雑音信号を次のために使用することを意味する。すなわち、外部入力信号の信号成分が出力信号に直接入ることなく、スペクトルの出力密度等の決定に関して、増幅率のような周波数帯域に依存するパラメータあるいは第２中間信号としての指向性信号の場合には指向作用に該当するパラメータを決定するために使用することを意味する。特に、第１中間信号と第２中間信号は互いに同一であってもよいし、また結果としてその信号成分が別々に生じてもよい。この場合特に、第２中間信号は第１指向性信号によって生じることができる。
【００２６】
他方では、推定目標信号に基づいておよび第１入力信号に基づいて、第２指向性信号を生成することができ、この場合第２指向性信号に基づいて出力信号が生成され、この出力信号から、補聴器の出力変換器によって出力音響信号が生成される。これは、外部入力信号の信号成分が出力信号に入ることを意味する。この場合、相対伝達関数による外部入力信号のろ波が新たに有利に利用される。これは特に、外部入力変換器に対するまたは第１と第２の入力変換器に対する目標信号の遅延差の結果としての位相差の適合を意味する。補聴器の入力信号と共に外部入力信号に基づいて指向性信号を求めるために、一般的にこの位相差は補聴器に対する外部入力変換器の不正確な位置決めのために、相対伝達関数を介してのこの位相差の「ろ波除去」によって取り除かれる障害である。これは特に、第１と第２の入力信号がそれぞれ異なるローカル機器で生成される両耳性補聴器にとって有利である。というのは、両ローカル機器によって空間内で既に優先平面または優先方向が定められるからであり、この優先平面または優先方向に関して、外部入力信号の信号成分によって生成された指向性信号が方向づけられる。
【００２７】
第２指向性信号またはこれから導き出された信号または第２指向性信号を生成するために第１入力信号および／または第２入力信号から導き出された第２中間信号はさらに、雑音抑制を受けることができる。この雑音抑制のパラメータは推定雑音信号に基づいて上述の方法で求められる。推定目標信号が第２指向性信号を求める前にさらに、特に単チャンネルの雑音抑制を受けると有利である。推定目標信号と第２中間信号または雑音抑制された第２中間信号の間の音量の差が、第２指向性信号を求める前に除去されると有利である。この第２中間信号または雑音抑制された第２中間信号は、外部入力変換器が目標信号源により近いことに基づいておよび／または関与する入力変換器の異なる感度に基づいて生成し得る。
【００２８】
２番目に述べた課題は本発明に従い、周囲の音響信号から第１入力信号を生成するための少なくとも１つの第１入力変換器を備えた補聴器と、周囲の音響信号から外部入力信号を生成するための外部入力変換器と、上記の方法を実施するように構成されたプロセッサユニットとを具備する補聴器システムによって解決される。方法とその発展形態について記載した効果は、補聴器システムに準用的におよび逆に、同様に適用可能である。
【００２９】
その際、補聴器システムは特に、周囲の音響信号から第２入力信号を生成するための第２入力変換器を備えることができる。この第２入力変換器は第１入力変換器と共にローカル機器内に配置されているかあるいは両入力変換器がそれぞれ両耳姓補聴器の異なるローカル機器内に配置され、それによって両入力信号が装着者の頭の異なる側で生成される。外部入力変換器とプロセッサユニットは特に共通のハウジング内に配置可能である。この場合、補聴器とプロセッサユニットの間で包含信号を伝送するための手段がハウジング内に設けられていると有利である。これは好ましくは携帯電話によって達成可能である。伝送するための手段は特にブルートゥース（登録商標）によって提供可能である。
【００３０】
次に、図に基づいて本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】正面の話し相手と他の話し手がいる対話状況における補聴器の装着者を示す図である。
【図２】外部マイクロホンによってモノラル式補聴器内で雑音を抑制するための方法を示す図である。
【図３】両耳性補聴器内における図２の方法の実施形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
すべての図において互いに一致する部分とサイズにはそれぞれ、同じ参照符号がつけてある。
【００３３】
図１には、補聴器２の装着者１が平面図で概略的に示してある。装着者は正面にいる話し相手４と対話している状況にある。話し相手はこの対話状況では目標信号源を形成する。補聴器２は本例では、適切なローカル機器６、８を有する両耳性補聴器として形成されている。このローカル機器はそれぞれ、装着者１の頭１０の左側または右側で装着者に装着される。しかし、本発明の範囲内の原理的な思想は、モノラル構造の補聴器２にも有効である。補聴器２によって感知された音響の信号は、一方では目標信号１２として話し相手４の発言を含み、他方では雑音成分を含んでいる。この雑音成分はさらに、実際のもとの方向に割り当て不可能である拡散した背景騒音と、本例では装着者１の後側の半球１６内に位置する話し手１８の対話発言によってもたらされる指向性の妨害騒音１４とに分けることができる。
【００３４】
いろいろな雑音成分に対して、特に指向性の妨害騒音１４に対して、目標信号１２を良好に際立たせることができるようにするために、補聴器２は後述の方法で携帯電話２０のマイクロホン信号を用いる。この場合、装着者１はそのからだ２２の前で携帯電話２０を持ち、それによってこの携帯電話は正面の話し相手に関して補聴器２よりも幾分近くに位置している。その際、補聴器２内での携帯電話２０のマイクロホン信号を用いた雑音抑制のために、補聴器２の装着者１のからだ２２が指向性妨害騒音１４に対して携帯電話２０を十分に遮るという事実と、携帯電話２０が正面の話し相手４に対して補聴器２よりも幾分近くに配置されているという事実が利用される。この両事実は、補聴器２によって生成する信号と比較して、携帯電話２０のマイクロホン信号のＳＮＲを幾分改善することになる。
【００３５】
図２には、補聴器２内で雑音を抑制するための方法がブロック図で概略的に示してある。補聴器２は本例では、第１入力変換器３０としてのマイクロホンを１個だけ有するモノラル式補聴器として形成されている。この入力変換器は周囲の音響信号から第１入力信号３２を生成する。第１入力信号３２内の雑音を抑制するために、例えば図１の携帯電話２０のマイクロホンのような外部入力変換器３４によって、外部入力信号３６が生成され、補聴器２に伝送される。外部入力信号３６は補聴器２内で適応フィルタ４０に供給される。この適応フィルタ内において、図２に示していない目標信号源に関しての、補聴器２に対する外部入力変換器３４の相対伝達関数が決定される。その際、目標信号源は特に、装着者１の正面に位置している図１の話し相手４と見なすことができる。
【００３６】
この相対伝達関数によって外部入力信号３６をろ波することによって、すなわち特に相対伝達関数のパルス応答の適切な係数を有する時間内での外部入力信号３６の個々のサンプリング値を畳込むことによって、推定された目標信号（推定目標信号）４２が生成される。周波数空間内で目標信号源から補聴器への伝達関数と目標信号源から外部入力変換器への伝達関数との商によって与えられる、目標信号源に関する相対伝達関数の設計は、推定目標信号４２、理想的な場合には目標信号源の目標信号に関する音響的な情報を提供する。この音響的な情報は補聴器の第１入力変換器３０で２つ存在するが、図１に基づいて説明した装着者のからだの遮蔽作用のために、指向性妨害騒音が取り除かれる。
【００３７】
相対伝達関数を演算するために、適応フィルタ４０は、本例では推定された雑音信号（推定雑音信号）４４によってもたらされるエラー信号を受け取る。この場合、推定雑音信号４４は、適応フィルタ４０によって生成された推定目標信号４２が第１中間信号４６から差し引かれることにより生成される。この場合、第１中間信号４６は前処理４８によって第１入力信号３２から得られる。この場合、前処理４８は特に、周波数帯域毎に雑音を抑制するためのステップを既に含むことができるので、第１中間信号４６はそれ自体既に雑音を抑制した第１信号を形成している。第１中間信号４６から推定目標信号４２を差し引くことにより、これによって生成された推定雑音信号４４は一方では残留雑音の量的な尺度であり、他方では実際の相対伝達関数に対する適応フィルタ４０の誤り適応の尺度である。従って、推定雑音信号４４は適応フィルタ４０においてエラー信号として使用可能である。
【００３８】
適応フィルタを制御するために、第１入力信号３２に基づいておよび外部入力信号３６に基づいて、制御信号５０を生成することができる。この制御信号は、例えば適応フィルタ４０の増分値の適合により、適応フィルタ４０に直接影響を及ぼす。これは例えば、第１入力信号３２と外部入力信号３６から、特に設定された方向での目標信号源の存在について十分に高い生成確率が生じるときにのみ、適応フィルタ４０の増分値が制御信号５０によって正の値をとるように行うことができる。推定雑音信号４４に含まれる、雑音成分に関する情報、特に指向性妨害騒音に関する情報は、第１入力信号３２においてまたは第１中間信号４６において雑音成分をさらに抑制するために用いることができ、かつ結果として生じる信号を、補聴器２内で出力信号を生成する他の処理のために使用するために用いることができる。しかしながら、第１入力信号３２または第１中間信号４６は推定目標信号４２と共に、指向性円錐の付加的な雑音抑制作用を、離れた雑音源のために利用できるように、１つの指向性信号に重ねることができる。
【００３９】
図３には、補聴器内で雑音を抑制するための図２に示した方法の代わりの方法がブロック図で概略的に示してある。この場合、補聴器は、第１入力変換器３０と第２入力変換器５２を備えた両耳性補聴器として形成されている。第１入力変換器３０と第２入力変換器５２はそれぞれ、図１に示した補聴器２の異なるローカル機器６、８内に配置されている。次に説明する信号処理ステップは、両ローカル機器６、８の一方で完全に実施することができ、また外部入力変換器３４を含む携帯電話２０のプロセッサでも部分的に実施することができる。
【００４０】
第１入力変換器３０によって生成される第１入力信号３２と、第２入力変換器５２によって生成される第２入力信号５４は、前処理部４８において第１指向性信号５６に処理される。第１入力信号３２と第２入力信号５４とから第１指向性信号５６を生成する範囲内において既に、指向性円錐を介して特に周波数帯域毎の雑音抑制を行うことができる。この指向性円錐が好ましくは目標信号源の方に向けられるので、他の方向からの騒音は既に部分的に強く抑制される。しかしながら一般的に、第１指向性信号５６の指向特性は、信号処理が複雑になり、多大な演算を必要とし、それによって遅くなることは別として、補聴器２の装着者１の前頭面に関してある程度の対称性または類似の感度を示す。その結果、図１において装着者１の後側の半球１６内にも、指向性妨害騒音１４が第１指向性信号５６を求めるときに十分に抑制されない三次元角度範囲が存在することになる。
【００４１】
図２に基づいて示したやり方と同様なやり方で、適応フィルタ４０を用いて、外部入力信号３６から推定目標信号４２が生成される。この場合、エラー信号として適応フィルタ４０に供給される推定雑音信号４４は、第１指向性信号５６から推定目標信号４２を差し引くことによって求められる。これは次のような仮定の下で行われる。すなわち、第１指向性信号５６内の雑音成分、特に拡散した性質の雑音成分が既に抑制されるので、第１指向性信号５６を雑音抑制した第１信号として見なすことができ、それによって推定目標信号４２に対する偏差を、相対伝達関数に対する適応フィルタ４０の適応または誤り適応の程度として見なすことができるという仮定の下で行われる。
【００４２】
適応フィルタ４０の増分値を制御するための制御信号５０は、第１入力信号３２と第２入力信号５４と外部入力信号３６に基づいて正面の目標信号源の存在についての生成確率５８を求めることによって求められる。今や、推定雑音信号４４から、スペクトルの雑音出力密度６０を決定することができる。これは特に、第１指向性信号５６の雑音分布に逆らう正面目標信号源の生成確率５８によって、推定雑音信号４４の雑音を重み付けすることによって行うことができる。決定されたスペクトルの雑音出力密度６０から、第１指向性信号５６に適用される周波数帯域毎の重み付け係数６２が決定される。雑音抑制した第１指向性信号６４と推定目標信号４２から、第２指向性信号６６を生成することができる。この第２指向性信号は正面の目標信号に関してさらに改善されたＳＮＲを有し、その結果出力信号６８を求めるために使用される。この出力信号は両ローカル機器６、８の一方の出力変換器７０において出力音響信号７２に変換される。この場合、第２指向性信号６６は出力信号６８として直接使用されるかまたは周波数帯域に依存する増幅のため、特に装着者１の聴取機能不全を補償するためにおよび場合によってはダイナミック圧縮のために用いることができる。
【００４３】
推定目標信号４２はさらに、第２指向性信号６６を求める前に、特に単チャンネルの雑音抑制７４のために使用可能である。さらに、推定目標信号４２と雑音抑制された第１指向性信号６４内の目標信号成分の異なる音量は、正面の目標信号源の生成確率５８に依存して、適切な音量適合７６によって相殺することができる。異なる音量は特に、目標信号源に対する当該入力変換器３０、５２、３４の異なる距離に起因するがしかし、使用される入力変換器３０、５２、３４の異なる感度にも起因する。
【００４４】
本発明を有利な実施の形態によって詳細に図示および説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されない。専門家はこれから、本発明の保護範囲を逸脱せずに、他の変形を導き出すことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  装着者
２  補聴器
４  正面の話し相手
６、８  ローカル機器
１０  装着者の頭
１２  目標信号
１４  指向性妨害騒音
１６  後側の半球
１８  話し手
２０  携帯電話
２２  装着者のからだ
３０  第１入力変換器
３２  第１入力信号
３４  外部入力変換器
３６  外部入力信号
４０  適応フィルタ
４２  推定目標信号
４４  推定雑音信号
４６  第１中間信号
４８  前処理
５０  制御信号
５２  第２入力変換器
５４  第２入力信号
５６  第１指向性信号
５８  正面目標信号源についての生成確率
６０  スペクトルの雑音出力密度
６２  重み付け係数
６４  雑音を抑制した第１指向性信号
６６  第２指向性信号
６８  出力信号
７０  出力変換器
７２  出力音響信号
７４  単チャンネルの雑音抑制
７６  音量適合
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
2019154030000001.pdf