(57)【要約】  バイノーラル補聴器システム（１００）は，補聴器ユーザにバイノーラル・ビートを提供するように構成されている。この発明はさらに，バイノーラル・ビートを生成する方法を提供する。
2014507889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の補聴器，第２の補聴器，無線リンク手段，および同期化手段を備えるバイノーラル補聴器システムであって，
上記補聴器（複数）のそれぞれが，
音響−電気トランスデューサ，電気オーディオ入力信号を増幅して補聴器ユーザの聴覚損失を緩和するように構成される信号処理手段，および電気−音響出力トランスデューサを含む主要信号経路を備え，
上記第１の補聴器が，
電気オーディオ信号の周波数をシフトして，これによって第１の処理済電気オーディオ信号を提供するように構成される第１の周波数シフト手段，および
上記第１の処理済電気オーディオ信号を，上記第１の補聴器の上記主要信号経路中の信号に加えるように構成される加算手段を備え，
上記無線リンク手段が，上記バイノーラル補聴器システムの２つの補聴器間に無線接続を構築するように構成されており，
上記同期化手段が，少なくとも上記電気オーディオ信号に関して上記バイノーラル補聴器システムの上記２つの補聴器の動作を同期するように構成されており，
これによって，上記第１の補聴器からのオーディオ出力の少なくとも一部が上記第２の補聴器からのオーディオ出力に対して周波数シフトされて，これによりバイノーラル・ビート周波数を持つバイノーラル・ビートが提供される，
バイノーラル補聴器システム。
【請求項２】
上記第１の補聴器が，上記電気オーディオ信号を提供するように構成される音生成手段を備えている，請求項１に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項３】
上記無線リンク手段が，外部機器から電気オーディオ信号を受信するように構成されている，請求項１または２に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項４】
上記第１の補聴器が，上記音響−電気トランスデューサからの出力信号を，上記周波数シフト手段に選択的に向かわせるスイッチを備えている，請求項１から３のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項５】
上記バイノーラル・ビート周波数が0.5から40Ｈｚの範囲にある，請求項１から４のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項６】
上記第２の補聴器が，
電気オーディオ信号の周波数をシフトし，これによって第２の処理済電気オーディオ信号を提供するように構成される第２の周波数シフト手段，および上記第２の処理済電気オーディオ信号を上記第２の補聴器の主要信号経路中の信号に加えるように構成される加算手段を備え，
上記補聴器（複数）のそれぞれにおいて上記電気オーディオ信号（複数）を反対向きにシフトして，かつ一緒になって所望のバイノーラル・ビート周波数を提供する値（複数）にすることで，上記バイノーラル・ビートが提供される，
請求項１から５のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項７】
上記周波数シフト手段が，所与の周波数範囲内において，上記電気オーディオ信号のすべての周波数成分に対して所定の周波数シフトを適用する，請求項１から６のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項８】
上記周波数範囲が1500Ｈｚ未満の周波数成分のみから構成されている，請求項７に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項９】
上記音生成手段が，擬似乱数を発生する擬似乱数発生器，上記生成された乱数からトーンのパラメータを算出する手段，および上記算出されたパラメータにしたがって第１の電気信号を生成する音生成器を備えている，請求項２から８のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１０】
上記音生成手段が，一セットの音生成器および上記一セットの音生成器を制御する制御装置を備え，上記一セットの音生成器の制御パラメータが，上記制御装置によって，上記擬似乱数発生器によって生成された数から算出される，請求項９に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１１】
上記周波数シフト手段がヒルベルト変換手段を備え，上記周波数シフトを提供するために単一側波帯変調が用いられる，請求項１から１０のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１２】
上記バイノーラル・ビート周波数の値を選択できるように構成されたユーザ操作手段を備えている，請求項１から１１のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１３】
脳波測定手段を備えている，請求項１から１２のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１４】
上記測定脳波に依存するバイノーラル・ビートを提供するために用いられる，上記バイノーラル・ビート周波数または上記オーディオ出力の音量を選択するように構成される制御手段を備えている，請求項１３に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１５】
耳の後ろ，耳の中，または耳の外耳道内に装着されるように構成される，第１の電子機器および第２の電子機器を用意し，
上記第１の電子機器において第１の電気オーディオ信号を生成し，かつ上記第２の電子機器において第２の電気オーディオ信号を生成し，
上記第１の電子機器における上記第１の電気オーディオ信号と上記第２の電子機器における上記第２の電気オーディオ信号を同期し，
所定の周波数を用いて上記第２の電気オーディオ信号に対して上記第１の電気オーディオ信号を周波数シフトし，
上記第１および第２の電気オーディオ信号を生成するステップが，
擬似乱数を生成し，生成された擬似乱数からトーンのパラメータを算出し，算出されたパラメータにしたがって電気オーディオ信号を生成し，生成された擬似乱数から算出される制御パラメータを用いて上記電気オーディオ信号の上記生成を制御するステップを含む，
バイノーラル・ビートを提供する方法。
【請求項１６】
上記第１の電気オーディオ信号を周波数シフトするステップが，上記第１の電気オーディオ信号をヒルベルト変換するステップを含む，請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
上記第１および第２の電子機器を装着しているユーザの脳波を測定するステップを含む，請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
測定された脳波に依存して上記バイノーラル・ビート周波数の値を選択するステップを含む，請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
左耳内および右耳内，または左耳および右耳においてそれぞれ測定される脳波間の不平衡に依存して上記バイノーラル・ビート周波数の値を選択するステップを含む，請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は補聴器システムに関する。より詳細には，この発明はバイノーラル・ビート（binaural beats）（両耳ビート）を提供するように構成されるバイノーラル補聴器システムに関する。この発明はまたバイノーラル・ビートを提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の開示において，補聴器は，聴覚障害者の耳の後ろにまたは耳の中に装着されるように設計された，小さい，小型電子機器として理解される。補聴器システムは一つの補聴器のみを備えるモノラルのものあるし，２つの補聴器を備えるバイノーラルのものもある。使用に先立ち，補聴器は処方（prescription）にしたがって補聴器フィッタによって調整される。上記処方は，いわゆるオージオグラムが得られる，聴覚障害者の裸耳聴力の聴覚テストに基づく。ユーザが聴覚欠損を蒙っている可聴周波数範囲における周波数の音を増幅することによって上記補聴器が難聴を緩和することになる設定に達するように，上記処方は構築される。補聴器は一または複数のマイクロフォン，信号処理装置を含む小型電子回路，音響出力トランスデューサを備える。上記信号処理装置は好ましくはデジタル信号処理装置である。上記補聴器は人の耳の後ろまたは耳の中へのフィットに適するケース内に収められる。
【０００３】
その名が示すように，耳掛け形（Behind-The-Ear）（ＢＴＥ）補聴器は耳の後ろに装着される。より正確には，主要電子回路部を含むハウジングを備える電子回路ユニットが耳の後ろに装着される。補聴器ユーザに向けて音を放出するイヤピースが，耳の中，たとえば耳介または外耳道内に装着される。従来のＢＴＥ補聴器では，補聴器の用語において通常はレシーバと呼ばれている出力トランスデューサが上記電子回路ユニットのハウジング内に設けられているので音チューブが用いられている。近年の補聴器の中には，上記レシーバが耳内のイヤピース中に設けられているので電導体を備える電導部材が用いられているものもある。この補聴器は通常耳内レシーバ形（Receiver-In-The-Ear）（ＲＩＴＥ）補聴器と呼ばれている。特定タイプのＲＩＴＥ補聴器では上記レシーバが外耳道の内側に設けられる。これは耳道内レシーバ形（Receiver-In-Canal）（ＲＩＣ）補聴器として知られている。
【０００４】
耳内形（In-The-Ear）（ＩＴＥ）補聴器は，耳の中，通常は外耳道の漏斗形状の外側部分に配置されるように設計されている，特定タイプのＩＴＥ補聴器は実質的に外耳道の内側に配置される。このタイプは完全耳道内形（Completely-In-Canal）（ＣＩＣ）補聴器として知られている。このタイプの補聴器は，マイクロフォン，信号処理装置を含む小型電子回路，音響出力トランスデューサおよび電池といった補聴器の動作に必要な構成要素を収容しつつ，外耳道内に配置することができるように非常にコンパクトなデザインであることが要求される。
【０００５】
バイノーラル・ビートは，各脳半球の上オリーブ核において生じる聴性脳幹反応である（auditory brainstem responses which originate in the superior olivary nucleus of each hemisphere）。それらは両耳において生じ，かつ約１から30Ｈｚの周波数差がある２つの異なる聴覚インパルスの相互作用から得られる。たとえば，ステレオ・ヘッドフォンを用いて，400Ｈｚのピュアトーン（pure tone）（純音）が右耳に提示され，かつ410Ｈｚのピュアトーンが同時に左耳に提示されると，上記上オリーブ核内で位相の内外で２つの波形が調和するので（as the two wave forms mesh in and out of phase within the superior olivary nuclei），２つのトーン間の差である10Ｈｚの振幅変調波（amplitude modulated wave）が体感される。このバイノーラル・ビートは言語の通常の聴覚では聞こえない（人の聴覚範囲は20−20,000Ｈｚである）。それは聴覚ビートとして知覚されるもので，周波数追従応答（frequency-following response）（ＦＦＲ）（外的刺激の周波数に同調するまたは共鳴する皮質電位傾向（the tendency for cortical potentials to entrain to or resonate at the frequency of an external stimulus））を通して，特定の神経リズム（neural rhythms）を同調させるために用いることができる。すなわち，特定のバイノーラル・ビート周波数を，特定の皮質リズムを同調させるための意識管理技術（consciousness management technique to entrain a specific cortical rhythm）として利用することができる。
【０００６】
報告されているところによれば，バイノーラル・ビートは脳波の同調を通して脳に対してより微細に影響を及ぼし，不安を軽減しかつ疼痛制御のような他の健康上の利点を提供するために用いることができる。
【０００７】
上記バイノーラル・ビートは，脳内における周波数追従反応である脳波記録（ＥＥＧ）に関連すると考えられる。多くの研究が，人間の脳の頂点（頭頂部）で記録される聴覚刺激に対する周波数追従応答の存在を実証している。その周期（period）が刺激の基本周波数に対応していることから，ＥＥＧ活動は“周波数追従応答”と呼ばれている。脳波の範囲内の周波数を持つ刺激を受けると，支配的な（主要な）脳波周波数が上記刺激の周波数に向かって移動することが多いと言われていること（同調と呼ばれるプロセス）が，そのコンセプトである。
【０００８】
バイノーラル・ビートを聴くことの主観的な効果は，上記バイノーラル・ビート刺激の周波数に応じて，リラックスしたり，刺激を受けることである。
【０００９】
デルタ（１〜４Ｈｚ）およびシータ（４〜８Ｈｚ）の範囲のバイノーラル・ビートは，リラックスした，瞑想的で，かつ独創的状態（relaxed, meditative, and creative states）に関連しており，睡眠導入を助けるものとして使用されている。アルファ周波数（８〜12Ｈｚ）のバイノーラル・ビートは，覚醒しているときのリラックス状態と関連したアルファ脳波を増加させるものであり，ベータ周波数（典型的には16〜24Ｈｚ）のバイノーラル・ビートは集中力または注意力の増加の報告と関連している。
【００１０】
感受されるビート周波数が上記デルタ，シータ，アルファ，ベータまたはガンマの範囲の脳波周波数に対応すると，脳波は上記ビート周波数に同調されるまたはビート周波数に向けて移動する。
【００１１】
バイノーラル・ビートの刺激は，様々な意識状態を誘導するためにかなり広く用いられており，リラックス，集中，注意および意識状態について，これらの刺激の効果に関するさまざまな研究が行われている。研究では，繰返しのトレーニングによって脳の可塑的再編成（plastic reorganization）が生じ，これによってわずかな周波数偏差を示すだけの音が区別されることが示されている。
【００１２】
優勢（主要）周波数（dominant frequency）が人の現在状態を決定する。たとえば，脳内においてアルファ波が支配的であると，それはアルファ状態にある（これは覚醒しているがリラックスしているときに生じる）。なお，より小さい振幅であるが，他の周波数が存在することもある。
【００１３】
バイノーラル・ビートは，耳鳴り再訓練セラピー（Tinnitus Retraining Theraphy）（ＴＲＴ）の一部として有利となることが示されている。しかしながら，いくつかの実験では，観察可能な安定した効果を達成するには約18ヶ月のＴＲＴが必要とされることが示されている。したがってこのようなＴＲＴは患者に想到程度の忍耐と訓練とを要求する。
【００１４】
脳波同調は，同調周波数がユーザの開始優勢周波数（the user’s starting dominant frequency）に近い場合により効果的となる。したがって現在の優勢周波数に近い周波数（覚醒している人物について約20Ｈｚないしそれ未満程度）からスタートして，所望周波数に向けてゆっくりと低下させることが提案されている。
【００１５】
何らかの形態の（some form）オーディオ媒体に特別に記録されかつ保存された音をユーザに提供することによって，バイノーラル・ビートを誘導することが提案されている。
【００１６】
これらの従来技術のシステムが持つ問題の一つは，従来技術のシステムがユーザに対して頻繁かつ長期のトレーニング・セッション（training sessions）を促進（奨励）しないこと（do not encourage）であり，それは，患者が，トレーニングの一部として，何らかのオーディオ媒体に特別に記録されかつ保存された音を聞くことができるだけである限りにおいて，上記システムが柔軟でないからである。特別に記録された同じ音を何度も何度も聞かされることでユーザは非常に退屈なものとしてそれを認識しがちであることから，これは典型的な問題になる。
【００１７】
上記オーディオ媒体を無くしたり，破損したり，または患者が持ち運ぶことができない何らかの理由があると，別の問題が生じる。
【００１８】
従来技術のさらに他の問題は，トレーニングの初期段階においてユーザの優勢脳周波数が未知であり，したがって誘導されるバイノーラル・ビートの周波数を微調整することによってトレーニングの有効性を最適化することができないことである。
【００１９】
さらなる問題は，ユーザは何らかの形態のオーディオ媒体に好きなように事前に記録された音を持つだけであるから，優勢脳周波数がたとえ既知であったとしても，この情報を考慮してトレーニング・セッションにおいて上記バイノーラル・ビートを微調整することができないことである。
【発明の開示】
【００２０】
したがってこの発明の特徴は，補聴器ユーザにバイノーラル・ビートを提供する改善された手段を備える補聴器システムを提供することである。
【００２１】
この発明の他の特徴は，バイノーラル・ビートを提供する改善された方法を提供することである。
【００２２】
第１の観点において，この発明は請求項１に記載の補聴器を提供する。
【００２３】
これにより補聴器ユーザにバイノーラル・ビートを提供する改善された手段を備える補聴器が提供される。
【００２４】
第２の観点において，この発明は請求項１５に記載の方法を提供する。
【００２５】
これによりバイノーラル・ビートを誘導（誘発）する改善された方法が提供される。
【００２６】
さらなる有利な特徴は従属請求項から明らかにされる。
【００２７】
この発明のさらに他の特徴は，この発明を詳細に説明する以下の記載から当業者に明らかにされよう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施態様による補聴器システムをかなり模式的に示している。
【図２】この発明の一実施態様による周波数シフト手段のブロック図である。
【図３】この発明の一実施態様による補聴器システムの第１の補聴器をかなり模式的に示している。
【図４】この発明の他の実施態様による補聴器システムの第１の補聴器をかなり模式的に示している。
【実施例】
【００２９】
一例として，この発明の好ましい実施態様を示しかつ記載する。当然ではあるが，この発明は他の実施態様も可能であり，そのいくつかの詳細は，この発明から逸脱することなく，様々な明白な観点において修正可能である。したがって図面および説明は本質的に例示にすぎず，限定するものではない。
【００３０】
はじめに図１を参照して，図１はこの発明の一実施態様による補聴器システム100をかなり模式的に示している。上記補聴器システム100は，第１の補聴器101および第２の補聴器102を備えている。上記第１の補聴器101は音響−電気トランスデューサ103ａ，加算ユニット104ａ，補聴器信号処理装置105ａ，電気−音響トランスデューサ106ａ，音（サウンド）生成手段107ａ，周波数シフト手段116，同期化手段108ａ，無線リンク手段109ａおよびユーザ入力手段115を備えている。
【００３１】
上記第１の補聴器101において，上記音響−電気トランスデューサ103ａは周囲からの音響信号を第１の電気オーディオ信号（electrical audio signal）110ａに変換し，それが上記加算ユニット104ａの第１入力に与えられる。上記音生成手段107ａは第２の電気オーディオ信号111ａを上記周波数シフト手段116に合成して提供し，周波数シフト手段116は上記第２の電気オーディオ信号を周波数シフト済電気オーディオ信号（frequency shifted electrical audio signal）112に変換し，それが上記加算ユニット104ａの第２入力に与えられる。上記加算ユニット104ａは，上記第１の電気オーディオ信号110ａと上記周波数シフト済電気オーディオ信号112の合計である加算信号113ａを提供する。上記加算信号113ａは補聴器処理装置105ａの入力に与えられ，上記補聴器ユーザの聴覚欠損を緩和するさらなる標準的な補聴器信号処理が行われる。上記補聴器処理装置105ａは電気出力信号114ａを上記電気−音響トランスデューサ106ａに与え，そこで上記電気出力信号114ａが音（サウンド）に変換される。同期化手段108ａは，上記音生成手段107ａが，反対側の音生成手段107ｂの周波数コンテンツに対して時間的に同期されることを保証（確保）する（ensure）。上記同期化は，上記無線リンク手段109ａおよび109ｂを用いて上記２つの補聴器101，102間で状態データ（status data）を交換することによって行われる。ユーザは上記ユーザ入力手段115を用いて周波数シフト手段116を制御することができ，これによって様々な特性（various characteristics）を持つバイノーラル・ビートを得ることができる。
【００３２】
上記第２の補聴器102は，上記周波数シフト手段116およびユーザ入力手段115が上記第２の補聴器102の一部とされていず，したがって上記音生成手段107ｂによって提供される電気オーディオ信号111ｂが加算ユニット104ｂの第２入力に直接に与えられる点を除いて，上記第１の補聴器101と同様に機能する。
【００３３】
図１の実施態様の変形例では，上記第１および第２の補聴器は実質的に同じである（substantially identical）。これによって，両方の補聴器の周波数シフト手段を用いて，上記電気オーディオ信号（複数）を上記バイノーラル・ビート周波数の半分（half the binaural beat frequency）に対応する周波数で反対向きに周波数シフトして，すなわち第１の補聴器においては低い周波数に周波数シフトし，かつ第２の補聴器においては高い周波数に周波数シフトする，またはその逆に周波数シフトすることで，所望のバイノーラル・ビート周波数を提供することができる。この変形例の特有の利点は，生成されるオーディオ信号が低歪み（less distorted）の音になり，上記周波数シフト手段によって導入されることがある何らかの相対時間遅延（any relative time delay）がもはや問題とならないことである。
【００３４】
図１の実施態様の他の変形例では，２つ以上のデジタル処理ユニット105ａ，105ｂ，107ａ，107ｂ，108ａ，108ｂおよび116が，各補聴器101および102のそれぞれにおけるデジタル信号処理装置中に統合される。
【００３５】
図１の実施態様の他の変形例では，上記加算ユニット104ａが上記補聴器処理装置105ａの下流（下段）に配置される。
【００３６】
次に図２を参照して，図２はこの発明の実施例による周波数シフト手段116のブロック図を示している。上記周波数シフト手段116は，ヒルベルト（ヒルバート）変換器201，位相アキュムレータ202，コサイン関数ブロック203，サイン関数ブロック204，第１の乗算器ノード205，第２の乗算器ノード206，および差分ノード207を備えている。上記ヒルベルト変換器201は，第１の全域通過フィルタ（オールパス・フィルタ）201ａ，第２の全域通過フィルタ201ｂ，位相反転器201ｃ，および第３の全域通過フィルタ201ｄを備えている。上記周波数シフト手段116は，第１入力としてソース信号Ｘ（図１を参照して上述した第２の電気オーディオ信号111ａに対応する）を受付け，かつ第２入力として転移周波数Ｗを受付けるもので，上記転移周波数は上記システムによって提供されるべきバイノーラル・ビートの周波数であって，図１による実施態様では上記ユーザ入力115によって提供されるものである。上記周波数シフト手段116は，その結果として，図１を参照して上述した周波数シフト済電気オーディオ信号112に対応する信号ｙを出力する。
【００３７】
周波数シフトされる信号が，入力信号Ｘとして上記周波数シフト手段116の上記ヒルベルト変換器201に入力する。上記ヒルベルト変換器201において，上記信号Ｘは２つの分岐に分割される。第１の全域通過フィルタ201ａおよび第２の全域通過フィルタ201ｂを含む第１の分岐は上記信号Ｘの実部ｘreを分離し，位相反転器201ｃおよび第３の全域通過フィルタ201ｂを含む第２の分岐は上記信号Ｘの虚部ｘimを分離する。上記信号Ｘに対するこの操作の全体結果は，上記虚信号部ｘimが上記実信号部ｘreに対して−90°位相シフトされることである。上記実信号部ｘreは第１の乗算器ノード205に与えられ，上記虚信号部ｘimは第２の乗算器ノード206に与えられる。
【００３８】
上記周波数Ｗは上記位相アキュムレータ202に与えられて位相信号φが生成される。上記位相信号φは２つの分岐に分割されて上記コサイン関数ブロック203および上記サイン関数ブロック204のそれぞれに与えられ，上記位相信号φのコサインおよびサインがそれぞれ生成される。上記実信号部ｘreが上記第１の乗算器ノード205において上記位相信号φのコサインと乗算され，上記虚信号部ｘimが上記第２の乗算器ノード206において上記位相信号φのサインと乗算される。
【００３９】
上記周波数シフト手段116の上記差分ノード207において，上記虚信号部ｘimと上記位相信号φのサインとの積を伝達する上記第２の乗算器ノード206からの出力信号が，上記実信号部ｘreと上記位相信号φのコサインの積を伝達する上記第１の乗算ノード205からの出力信号から減算され，Ｗの値だけ周波数シフトされた周波数シフト済出力信号ｙが生成される。
【００４０】
上記ヒルベルト変換はたとえば会話検出や周波数転移といった補聴器における他の目的に用いることができるので，補聴器においてヒルベルト変換に基づいて周波数シフトする方法を用いることには特別の利点がある。
【００４１】
図１による実施態様において，上記音生成手段107ａおよび107ｂは，リラックスしてかかつ快適に聞くことができる電気オーディオ信号を提供する。この実施態様において，上記音生成手段107ａおよび107ｂは米国特許第６８１６５９９号に記載の音楽合成方法にしたがって実装される。この公報には上記音生成手段107ａおよび107ｂに対応する音楽合成器（ミュージック・シンセサイザ）が記載されている。
【００４２】
上記音楽合成器は，デジタル制御される一セットの音生成器（a set of sound generators）を備える。各音生成器は，特定の音量および周波数のトーンを表し，かつ特定のスペクトル・コンテンツ，すなわち特定の響きのよい描写（specific sonorous figure）を有するトーンを表す電子信号（electronic signal）を生成するように構成されている。さらに生成されるトーンのフェードイン時定数およびフェードアウト時定数が制御される。音量，周波数，スペクトル・コンテンツ，フェードイン，フェードアウトおよびトーン持続時間といった上記音生成器の調整可能なパラメータが，上記音楽合成器に含まれるコントローラによってデジタル制御される。
【００４３】
上記コントローラは擬似乱数列を生成する擬似乱数発生器を備えている。上記擬似乱数発生器によって生成される数値に基づいて音生成器のパラメータが決定される。擬似乱数列において，数列の初期条件が未知であれば一つ前の数字または前の短い数列（a short sequence of the previous numbers）から次の数（next number）を決定することはできない。上記コントローラはさらに，連続トーンの生成の先頭（スタート）間の時間間隔の決定のために，擬似乱数発生器を含むテンポラル生成器（temporal generator）を備えている。上記擬似乱数発生器は自己相似数列（a sequence of self-similar numbers）を生成するように構成されている。擬似乱数発生器を用いた音楽の合成は，ユーザが同じ音楽を繰り返し聞くことでろうばいしてしまわないような十分な量の記録音楽の選択を記憶可能な大容量メモリの必要性を排除することについて，重要な利点となる。たとえば，大容量の別の装置を持ち運び，より広範囲の音楽を選択することは，一般には面倒であり，毎日の使用には相容れない。
【００４４】
さらに，自己相似数を生成する擬似乱数発生器を利用して合成される音楽は，その聴取がおどろくほどリラックスするものでかつ快適であることが分かっている。また，このような数値発生器によって生成される音楽シーケンスは非常に長く，上記音楽を聴いている者は繰り返しの音楽シーケンスを聞いているとは感じない。このようにして音楽を合成することによって，合成音楽が事実上非反復のものとして感じられることが達成され，すなわち聴取者は繰り返される音楽シーケンスを認識しない。上記音楽合成器は，耳の後ろ，耳の中または外耳道内に装着される補聴器内または補聴器タイプのハウジング内に都合良く収納することができ，記憶のためのリモート・ユニットおよび補聴器または補聴器タイプのハウジングへの音楽の送信を不要とするという，さらなる利点を持つ。
【００４５】
図１の実施態様によると，上記音生成器107ａおよび107ｂは，上記第１の補聴器101から上記第２の補聴器102に，上記擬似乱数発生器の結果を含む状態レジスタの内容をコピーすることによって同期される。
【００４６】
図１の実施態様によるこの発明の特定の利点は，上記補聴器ユーザが，上記ユーザ入力手段115を通じて，広範囲のバイノーラル・ビート周波数（すなわち周波数シフトの値）を選択することができる点にある。
【００４７】
さらに，上記ユーザ入力手段115を用いることによって，補聴器ユーザは，図３を参照して以下にさらに記載するように，多くの電気オーディオ信号を選択することができる。
【００４８】
図１の実施態様の変形例によると，上記周波数シフトの値（すなわちバイノーラル・ビート周波数）は，たとえば音環境の分類に基づいて，または図４を参照して以下にさらに記載するような脳波測定に基づいて，上記補聴器によって自動的に選択される。
【００４９】
上記ユーザ入力手段115は，上記補聴器に収容されたつまみまたはプッシュボタンを備えてもよく，または上記ユーザ入力手段115を外部機器と無線で通信するように構成することができる。
【００５０】
図１の実施態様の変形例によると，上記補聴器または上記外部機器は，上記ユーザがリラックスすることを望んでいるかどうか，または上記ユーザが集中や覚醒の増加を望んでいるかどうかといった所与の状況について，最も適切なバイノーラル・ビート周波数を選択するときにユーザを補助するために関連情報を提示することができる。
【００５１】
次に図３を参照して，図３はこの発明の一実施態様による補聴器システムの第１の補聴器301をかなり模式的に示している。上記補聴器301は，図１を参照して記載した上記第１の補聴器101のすべての構成要素を備えるとともに，追加的に，第１および第２のスイッチ手段（switching means）302および303を備えている。
【００５２】
上記第１のスイッチ手段302は，上記音響−電気トランスデューサ103ａによって提供される電気オーディオ信号110ａ，110ａ’を上記加算ユニット104ａの第１入力に与えるか，これに代えて上記周波数シフト手段116に与えてさらに上記加算ユニット104ａの第２入力にもたらすかを行うように構成されている。後者のケースの場合，上記補聴器ユーザにもたらされる周囲音にバイノーラル・ビートを含ませることによって，覚醒（alertness）すなわち日常生活状況における補聴器ユーザにとっての言語明瞭度（speech intelligibility）を増加させることが可能になる。
【００５３】
上記第２のスイッチ手段303は，第１のケースにおいて，上記音生成手段107ａが電気オーディオ信号111ａを上記周波数シフト手段116に合成して与えるように構成されている。これは，図１を参照して既に既述した状況に対応する。第２のケースでは，上記無線リンク手段から，上記周波数シフト手段116，さらに上記加算ユニット104ａの第２入力に電気オーディオ信号111ａ’が提供される。このように，上記２つの補聴器において同一と考えられる上記無線リンク手段109ａによって提供される上記電気オーディオ信号111ａ’が，バイノーラル・ビートを提供する。ストリーミングされる電気オーディオ信号111ａ’は，あらゆるタイプのオーディオ信号，たとえば，携帯電話，パーソナル・コンピュータまたはあらゆる他の適切な音楽プレーヤからストリーミングされる音楽を提示することができ，または，テレコイルまたはＦＭシステムから受信される会話を提示することができる。
【００５４】
このようにして，上記補聴器ユーザは，上記バイノーラル・ビートの利益を楽しむことを望む場合に，音楽の選択に制限されることがない。上記バイノーラル・ビートの利益を楽しむために，バイノーラル・ビートを提供することが可能な特別な音楽の記録がもはや必要とされないからである。
【００５５】
図３の実施態様の変形例によると，周波数シフトされるべき上記電気オーディオ信号110ａ，110ａ’，111ａ，111ａ’は，たとえば音環境の分類に基づいて，または利用可能な電気オーディオ信号の所定のヒエラルキーに基づいて，上記補聴器によって自動的に選択される。
【００５６】
図１および図２の実施態様の変形例によると，上記周波数シフト手段116が，上記電気オーディオ信号110ａ，110ａ’，111ａおよび111ａ’の周波数成分の所定範囲にだけ適用されるように構成される。さらなる変形例では，この周波数範囲は，1500Ｈｚ未満の周波数成分のみを，または1000Ｈｚ未満の周波数成分のみを含む。
【００５７】
次に図４を参照して，図４はこの発明の一実施態様による補聴器システムの第１の補聴器401をかなり模式的に示している。上記補聴器401は，図１を参照して上述した第１の補聴器101のすべての構成要素を備えるとともに，追加的に，脳波測定（計測）手段402，周波数シフト手段116を制御するように構成される制御手段403，周波数シフト制御信号404を利用する音生成手段107ａ，および音生成制御信号405を備えている。測定された脳波は上記制御手段403に与えられてここで上記脳波が解析されて，上記周波数シフト手段116および音生成手段107ａがこの解析に依存して制御される。
【００５８】
脳波測定手段を備える補聴器システムに関するさらなる詳細は，未公開の特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５１００５に見ることができる。
【００５９】
図４の実施態様の変形例によると，上記脳波測定手段402は，補聴器のイヤピース部に統合された少なくとも２つの表面電極を備える。
【００６０】
図４の実施態様の変形例によると，測定された脳波は，選択されたバイノーラル・ビートの特性に対応する心理（a state of mind corresponding to the selected characteristics of the binaural beat）が実際に誘発されたかどうかを決定するために用いられる。
【００６１】
所望の心理が十分に誘発されていない場合，上記バイノーラル・ビート補聴器システムは，以下のようにして状況を改善することを試みることができる。
・選択されたバイノーラル・ビート周波数を自動的に変更する，
・上記バイノーラル・ビートを提供するために用いられる電気オーディオ信号の一般的な音特性，たとえば周波数成分および音量を自動的に変更する，
・上記音生成手段を用いて警告を発行して，補聴器ユーザが手動で上述した特性を代えることを推奨する，
別のタイプの電気オーディオ信号を使用すること，たとえば図３を参照して記載した非合成音楽の無線ストリーミングに代えて内部的に生成された音を使用すること，またはその逆を，提案する。
【００６２】
図４の実施態様のさらなる変形例では，上記脳波測定手段402が，所望心理に対応するバイノーラル・ビート周波数範囲中の優勢脳波周波数を決定する脳波測定に基づいて，初期バイノーラル・ビート周波数を選択するために用いられる。
【００６３】
図４の実施態様のさらに他の変形例では，上記脳波測定手段402が，上記補聴器ユーザの左耳内および右耳内において（in），または左耳および右耳において（at），上記脳波が測定されるように構成される。非常に大きな不平衡（アンバランス）（unbalance）が測定された場合，上記制御手段403は上記周波数シフトの値，すなわち上記バイノーラル・ビートが上記不平衡が検出された脳波周波数に対応するように，上記周波数シフト手段116を制御するように構成されている。
【図１】
2014507889.tif 000003
【図２】
2014507889.tif 000004
【図３】
2014507889.tif 000005
【図４】
2014507889.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月25日(2013.3.25)
【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】
第１の補聴器，第２の補聴器，無線リンク手段，および同期化手段を備えるバイノーラル補聴器システムであって，
上記補聴器（複数）のそれぞれが，
音響−電気トランスデューサ，電気オーディオ入力信号を増幅して補聴器ユーザの聴覚損失を緩和するように構成される信号処理手段，および電気−音響出力トランスデューサを含む主要信号経路を備え，
上記第１の補聴器が，
電子信号を提供する音生成手段，
上記電子信号を周波数シフト済電気オーディオ信号に変換して，これによって第１の処理済電気オーディオ信号を提供するように構成される第１の周波数シフト手段，
上記第１の処理済電気オーディオ信号を，上記第１の補聴器の上記主要信号経路中の信号に加えるように構成される加算手段を備え，
上記無線リンク手段が，上記バイノーラル補聴器システムの２つの補聴器間に無線接続を構築するように構成されており，
上記同期化手段が，少なくとも上記電子信号に関して上記バイノーラル補聴器システムの上記２つの補聴器の動作を同期するように構成されており，これによって，バイノーラル・ビート周波数を持つバイノーラル・ビートを提供するために，上記第１の補聴器からのオーディオ出力の少なくとも一部が上記第２の補聴器からのオーディオ出力に対して周波数シフトされる，
バイノーラル補聴器システム。
【請求項２】
上記音生成手段が音楽合成器を備えている，請求項１に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項３】
上記音生成手段が，外部機器からの電子信号を受信するように構成される無線リンク手段を備えている，請求項１または２に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項４】
上記第１の補聴器が，上記音響−電気トランスデューサからの出力信号を，上記周波数シフト手段に選択的に向かわせるスイッチを備えている，請求項１から３のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項５】
上記バイノーラル・ビート周波数が0.5から40Ｈｚの範囲にある，請求項１から４のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項６】
上記第２の補聴器が，
電子信号を周波数シフト済電気オーディオ信号に変換し，これによって第２の処理済電気オーディオ信号を提供するように構成される第２の周波数シフト手段，および
上記第２の処理済電気オーディオ信号を上記第２の補聴器の主要信号経路中の信号に加えるように構成される加算手段を備え，
上記周波数シフト手段（複数）が，各補聴器における上記電子信号（複数）を，反対方向であって，かつ一緒になって所望のバイノーラル・ビート周波数を提供する値（複数）にシフトするように構成されている，
請求項１から５のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項７】
上記周波数シフト手段が，所与の周波数範囲内において，上記電気オーディオ信号のすべての周波数成分に対して所定の周波数シフトを適用する，請求項１から６のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項８】
上記周波数範囲が1500Ｈｚ未満の周波数成分のみから構成されている，請求項７に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項９】
上記音生成手段が，擬似乱数を発生する擬似乱数発生器，上記生成された乱数からトーンのパラメータを算出する手段，および上記算出されたパラメータにしたがって第１の電気信号を生成する音生成器を備えている，請求項２から８のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１０】
上記音生成手段が，一セットの音生成器および上記一セットの音生成器を制御する制御装置を備え，上記一セットの音生成器の制御パラメータが，上記制御装置によって，上記擬似乱数発生器によって生成された数から算出される，請求項９に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１１】
上記周波数シフト手段がヒルベルト変換手段を備え，上記周波数シフトを提供するために単一側波帯変調が用いられる，請求項１から１０のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１２】
上記バイノーラル・ビート周波数の値を選択できるように構成されたユーザ操作手段を備えている，請求項１から１１のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１３】
脳波測定手段を備えている，請求項１から１２のいずれか一項に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１４】
上記測定脳波に依存するバイノーラル・ビートを提供するために用いられる，上記バイノーラル・ビート周波数または上記オーディオ出力の音量を選択するように構成される制御手段を備えている，請求項１３に記載のバイノーラル補聴器システム。
【請求項１５】
耳の後ろ，耳の中，または耳の外耳道内に装着されるように構成される，第１の電子機器および第２の電子機器を用意し，
上記第１の電子機器において第１の電子信号を生成し，かつ上記第２の電子機器において第２の電子信号を生成し，
上記第１の電子機器における上記第１の電子信号と上記第２の電子機器における上記第２の電子信号を同期し，
上記第２の電子信号に対して所定の周波数だけ上記第１の電子信号を周波数シフトし，
上記第１および第２の電子信号を生成するステップが，
擬似乱数を生成し，生成された擬似乱数からトーンのパラメータを算出し，算出されたパラメータにしたがって電子信号を生成し，生成された擬似乱数から算出される制御パラメータを用いて上記電子信号の上記生成を制御し，連続トーンの生成の先頭間の時間間隔の決定のためにテンポラル生成器を用いるステップを含む，
バイノーラル・ビートを提供する方法。
【請求項１６】
上記第１の電子信号を周波数シフトするステップが，上記第１の電子信号をヒルベルト変換するステップを含む，請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
上記第１および第２の電子機器を装着しているユーザの脳波を測定するステップを含む，請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
測定された脳波に依存して上記バイノーラル・ビート周波数の値を選択するステップを含む，請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
左耳内および右耳内，または左耳および右耳においてそれぞれ測定される脳波間の不平衡に依存して上記バイノーラル・ビート周波数の値を選択するステップを含む，請求項１７に記載の方法。
【国際調査報告】
2014507889.tif 000007
2014507889.tif 000008
2014507889.tif 000009