(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を受信し、前記音声信号に関連する少なくとも１つの音源の寄与を決定するように構成されるサウンドアナライザと、  前記サウンドアナライザに結合され、前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報を推定し記憶するように構成される差分推定器と、  前記少なくとも１つの音源に関連する情報を第２の補聴装置から受信するように構成される通信装置と、  を備え、  前記差分推定器が、前記通信装置により受信された前記情報に基づいて、前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するように構成され、  前記差分推定器による前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報の前記更新が、受信された音声信号が前記少なくとも１つの音源に関連する確率を用いた、記憶された空間キュー情報の重み付けを備える、補聴装置。
【請求項２】
前記記憶された空間キュー情報により調整された前記受信された音声信号の少なくとも一部を周波数または振幅に応じて増幅するように構成されるコンプレッサをさらに備える、請求項１に記載の補聴装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの音源のアクティビティを検出し、前記検出されたアクティビティに応じて、前記記憶された空間キュー情報に基づいて、前記少なくとも１つの音源の空間キューを復元するように構成される音源トラッカーをさらに備える、請求項１または２に記載の補聴装置。
【請求項４】
前記音源トラッカーが、受信された音声信号が前記少なくとも１つの音源に関連する確率を用いて、前記記憶された空間キュー情報を重み付けするように構成される、請求項３に記載の補聴装置。
【請求項５】
前記差分推定器が、前記音源トラッカーによるアクティビティの検出時に、前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するように構成される、請求項３に記載の補聴装置。
【請求項６】
前記差分推定器による前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報の前記更新が、さらに、 記憶された空間キュー情報と観測された空間キュー情報との間の誤差の決定と、 少なくとも２つの音源の記憶された空間キュー情報の組み合わせと、 のうちの少なくとも１つを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項７】
前記通信装置が、前記受信された音声信号、または前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報に関連するデータを送信するように構成され、または、  前記通信装置が、前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報に関連するデータを前記第２の補聴装置と同期させるように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの音源に関連する前記情報が、  特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである音声信号の観測パワーと、  所定の周波数帯域に応じた音声信号の観測パワーと、  特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源の観測パワーと、  特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源のうちの他の音源の観測パワーと、  上記のいずれかの平均化された観測パワーと、  前記音声信号または前記少なくとも１つの音源に関する位相情報と、  追加の空間キュー情報または発生源のアクティビティと、  上記の組み合わせと、  のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項９】
前記通信装置が、無線通信用に、特に、  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格と、  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｌｏｗ  ｅｖｅｒｇｙ（ＢＬＥ）と、  近距離通信（ＮＦＣ）用のプロトコルと、  のうちの１つに従う通信用に構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項１０】
前記通信装置が、前記第２の補聴装置と通信するように構成され、前記通信が、  所定の期間と、  所定のアクティビティ閾値を超える前記少なくとも１つの音源のアクティビティの検出と、  上記の組み合わせと、  のうちの１つを契機として開始される、請求項１から９のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項１１】
前記サウンドアナライザが、前記音声信号における雑音源を決定または推定するようにさらに構成され、または、  前記サウンドアナライザが、前記音声信号における声の部分を声ではない部分から分離するように構成される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項１２】
前記サウンドアナライザが、前記受信された音声信号を閾値と比較することで、前記音声信号における少なくとも１つの音源の寄与を決定または推定するように構成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項１３】
前記サウンドアナライザが、前記少なくとも１つの音源の前記寄与が閾値未満である場合に、前記補聴装置を第１の動作モードに設定し、前記少なくとも１つの音源の前記寄与が前記閾値を超える場合に、前記補聴装置を第２の動作モードに設定するように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項１４】
前記空間キュー情報が、前記音声信号における雑音の部分に関連する第１の空間キュー情報と、前記音声信号における声の部分に関連する第２の空間キュー情報とを含み、前記補聴装置が、前記音声信号における前記雑音の部分に関連する前記第１の空間キュー情報と、前記音声信号における前記声の部分に関連する前記第２の空間キュー情報とを記憶するためのメモリをさらに含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項１５】
前記差分推定器が、前記第１の動作モードおよび／または前記第２の動作モードに応じてメモリの所定のメモリ部分に前記空間キュー情報を記憶するように構成される、請求項１３に記載の補聴装置。
【請求項１６】
前記補聴装置が、聴覚保護具および補聴器を含むグループから選択される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の補聴装置。
【請求項１７】
補聴装置により実施される空間キュー情報を復元するための方法であって、  受信された音声信号において少なくとも１つの音源を識別するステップと、  前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報を推定するステップと、  前記空間キュー情報を記憶するステップと、  前記少なくとも１つの音源に関連する外部情報を受信するステップと、  前記受信された外部情報に基づいて前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するステップと、  を備え、  前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新する前記ステップが、受信された音声信号が前記少なくとも１つの音源に関連する確率を用いた、記憶された空間キュー情報の重み付けを備える、  方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの音源のアクティビティを検出するステップと、  それに応じて、前記記憶された空間キュー情報に基づいて、前記少なくとも１つの音源の空間キューを復元するステップと、  をさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの音源のアクティビティの検出に基づいて、前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するステップ、  をさらに備える、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの音源に関連する外部情報を第２の補聴装置と同期させるステップであって、前記外部情報が、    特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである音声信号の観測パワーと、    所定の周波数帯域に応じた音声信号の観測パワーと、    特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源の観測パワーと、    特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源のうちの他の音源の観測パワーと、    前記音声信号の追加の空間キュー情報または発生源のアクティビティと、    上記の組み合わせと、  のうちの１つを含む、前記同期させるステップ、  をさらに備える、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
外部情報を受信する前記ステップおよび推定する前記ステップが繰り返され、外部情報を受信する前記ステップが、空間キュー情報を推定する前記ステップよりも頻度が低い、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新する前記ステップが、さらに、 記憶された空間キュー情報と観測された空間キュー情報との間の誤差の決定と、 少なくとも２つの音源の記憶された空間キュー情報の組み合わせと、 のうちの少なくとも１つを備える、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、補聴装置のシステムと、空間キュー（ｓｐａｔｉａｌ  ｃｕｅ）トラッキングの方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
音源の位置および聴取環境の物理的性質は、聴取者が知覚する音声に影響を与える。そのような影響は、一般に空間キューとして示される。これらの空間キューが聴覚系において検出され、使用されることで、選択的聴取を容易にし、音声環境の音響モデルを構築する。補聴装置の信号処理は、既存の空間キューを歪ませたり、歪みを追加したりすることができる。これは、発生源の実際の位置と一致しない空間キューとして経験される。たとえば、補聴器によってもたらされる歪みは、発生源の位置のずれなどを示し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
空間キューの検出および処理をさらに改善したいという要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、音声信号を受信し、音声信号における少なくとも１つの音源の寄与を決定するように構成されるサウンドアナライザを備える補聴装置を提案する。差分推定器は、サウンドアナライザに結合され、少なくとも１つの音源の空間キュー情報を推定し記憶するように構成される。通信装置は、少なくとも１つの音源に関連する情報を第２の補聴装置から受信するように構成される。本開示によれば、差分推定器は、通信装置により受信された情報に基づいて、記憶された少なくとも１つの音源の空間キュー情報を更新するように構成される。
【０００５】
本開示により、消費電力要件のために継続的には同期しない補聴器に対しても、復元すべき適切な空間キュー情報を提供することが可能になる。人間の聴覚系によってもたらされる感度を維持するために、推定された空間キュー情報は定期的に記憶および更新される。ここで、更新周期は、人間の聴覚系がそのような空間キューに非常に敏感である期間を超えていてもよい。
【０００６】
ここで、「空間キュー情報」という用語は、時間領域またはパワーレベルにおける空間キュー情報、すなわち、両耳間レベル差（ＩＬＤ：ｉｎｔｅｒａｕｒａｌ  ｌｅｖｅｌ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）および両耳間時間差（ＩＴＤ：ｉｎｔｅｒａｕｒａｌ  ｔｉｍｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）に基づく空間キューを指すことがある。同様に、差分推定器は、ＩＬＤ推定器、ＩＴＤ推定器、または両者の組み合わせを備えることができる。
【０００７】
音声信号という用語は、一般的に、１つまたは複数の音源からの可聴信号を含み得る。音源は、異なる性質のものであり得るとともに、互いに干渉し得る。一般的に、これらの音源の一部は雑音に関係するものであり得、その他は有用な情報、たとえば発話、音楽、声などを含み得る。言い換えれば、音声信号は、背景雑音とみなされることが多い（聴取者にとって関心がない音声信号からの）雑音の部分と、（聴取者にとって関心のある音源からの）音声の部分とを含み得る。
【０００８】
一態様では、補聴装置は、差分推定器により推定される空間キュー情報に応じて、受信された音声信号またはその一部を増幅するように構成されるコンプレッサを備えていてもよい。コンプレッサは、増幅された音声信号を聴取者に出力することができる。増幅は、周波数に応じたおよび／または振幅に応じたものであり、推定された空間キュー情報に基づいて調整され得る。これにより、聴取者の聴覚系を支援する推定された空間キューに基づいて音源の出力レベルを調整することによって、空間内における音源の位置を特定することが可能になる。
【０００９】
他の態様では、補聴装置は、少なくとも１つの音源のアクティビティを検出し、前記検出に応じて、記憶された空間キュー情報に基づいて、少なくとも１つの音源の空間キューを復元するように構成される音源トラッカーを備える。結果として、補聴装置は、音源のアクティビティが検出された場合にのみ、前記発生源に割り当てられた受信された音声信号のレベルを調整することができる。そのようなアクティビティは、音源のレベルまたはトーンの変動、音源の低速移動などを含み得る。いくつかの態様では、差分推定器が、音源トラッカーによるアックティビティの検出時に、記憶された少なくとも１つの音源の空間キュー情報を更新するように構成されることが適切であり得る。
【００１０】
いくつかの他の態様は、通信装置に関する。通信装置は、少なくとも１つの音源の空間キュー情報または受信された音声信号に関連するデータを送信し、より一般的には、少なくとも１つの音源の空間キュー情報に関連するデータを第２の補聴装置と同期させるように構成され得る。後者の実装は、同一の聴取者を支援する２つの補聴装置が存在する場合に適切であり得る。２つの補聴装置は、ＩＬＤまたはＩＴＤ予測に関連する情報を定期的に交換することができる。一般的には、前記少なくとも１つの音源に関連するそのような情報は、特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである音声信号の観測パワーを含み得る。代替的には、所定の周波数帯域に応じた音声信号の観測パワーを含み得る。また、特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである少なくとも１つの音源の観測パワーを含み得る。さらに代替的には、特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである少なくとも１つの音源のうちの他の音源の観測パワーを含み得る。最後に、上記の情報の１つまたは複数を組み合わせることができる。他の態様では、情報は、音声信号に関する位相情報、たとえば特定の基準に対する位相差を含み得る。これは、２つの識別された音源の間の位相差を含み得る。ここで、位相または位相差は、時間または時間差に対応する。結果として、情報は、音声信号の一部に割り当てられるタイムスタンプを含み得る。補聴装置間で時間が同期される場合、補聴装置は、タイムスタンプによって、補聴装置間で記録される音声信号の時間差を決定することが可能になる。さらに他の態様では、情報は、音源に割り当てられる空間キュー情報を含むことができ、音源は、両方の補聴装置により、すなわち共通の識別子により一意に識別される。通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格、近距離通信用の様々なプロトコル、消費電力が削減されたおよび／または帯域の使用が削減された任意の他の適切なプロトコルを用い得る。
【００１１】
通信装置は、所定の期間に際し、他の補聴装置と通信するように構成される。そのような期間は、両方の補聴装置により一致させることができる。代替的には、通信は、所定のアクティビティ閾値を超える少なくとも１つの音源のアクティビティの検出を契機として開始され得る。いくつかの態様では、通信は、前記アクティビティを契機として開始され、その後の特定の時間に行われる。これにより、空間キュー情報に変化がなく、適切な場合にのみ情報が交換される場合に、通信の頻度を減少させ、それによって消費電力が削減される。
【００１２】
さらに他の態様は、補聴装置において空間キュー情報を復元するための方法に関する。方法は、受信された音声信号において少なくとも１つの音源を識別することと、少なくとも１つの音源の空間キュー情報を推定することとを提案する。空間キュー情報が記憶される。さらに、少なくとも１つの音源に関連する外部情報が受信され、受信された外部情報に基づいて記憶された少なくとも１つの音源の空間キュー情報が更新される。
【００１３】
受信される情報は、決定された周波数帯域における、特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである音声信号の観測パワーを含むことができる。代替的には、少なくとも１つの音源のパワーが、音声信号と同様に観測されてもよい。さらに、他の音源のパワーに関する情報が受信されてもよい。
【００１４】
本開示のいくつかの態様では、少なくとも１つの音源のアクティビティが検出され、それに応じて、記憶された空間キュー情報に基づいて、少なくとも１つの音源の空間キューが復元される。
【００１５】
方法は、補聴装置、たとえば補聴器または聴覚保護具において使用され得る。同様に、補聴装置の上記の開示は、補聴器または聴覚保護具の一部であってもよい。
【００１６】
上記および他の特徴および利点は、添付の図面の参照とともに、例示的な実施形態の以下の詳細な説明によって、当業者にとって容易に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】２つの補聴装置を示す本開示の一実施形態を示す。
【図２】いくつかの態様による補聴装置の略図を示す。
【図３】補聴器のいくつかの部分の他の略図を示す。
【図４】空間キュー情報を復元するための方法の一実施形態を示す。
【図５Ａ】音声信号における空間キュー情報の効果を示すいくつかの図を示す。
【図５Ｂ】音声信号における空間キュー情報の効果を示すいくつかの図を示す。
【図５Ｃ】音声信号における空間キュー情報の効果を示すいくつかの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、様々な実施形態が、図面を参照しながら説明される。全体を通して、同様の参照番号は同様の要素を指す。したがって、同様の要素は、各図の説明に関して詳細に説明されることはない。また、図面は、実施形態の説明を容易にするためのものにすぎないことに留意されたい。これらは、特許請求の範囲に記載された発明の網羅的な説明としても、特許請求の範囲に記載された発明の範囲の限定としても意図されていない。加えて、例示の実施形態は、示された全ての態様または利点を有する必要はない。特定の実施形態と共に説明される態様または利点は、必ずしもその実施形態に限定されず、任意の他の実施形態において、そのように示されていなくとも、またはそのように明記されていなくとも、実施することができる。全体を通して、同一または対応する部分に対して、同一の参照番号が用いられる。
【００１９】
人間の聴覚系は、音源の空間内での位置決めを、位相および時間遅延の情報ならびにそのような発生源のパワーレベルに基づいて行うことができる。これは、両耳間時間差（ＩＴＤ）および両耳間レベル差（ＩＬＤ）と呼ばれる。ＩＴＤは、発生源からの音声が右耳および左耳にそれぞれ到達するのに異なる時間を要し得ることに由来する。両耳間レベル差は、音響経路における障害物、たとえば、音声を減衰させる聴取者の頭（頭影（ｈｅａｄ  ｓｈａｄｏｗ）とも呼ばれる）によって生じ得る。差分の両方を処理することで、聴取者は、場所に関する情報を得られるだけでなく、より一般的に、音声環境の音響モデルを構築することができる。たとえば、人間の聴覚処理は、音源からの直接的な音響経路を特定することができ、２０ｍｓを超える遅延を有する同一の音声信号（ただしレベルは異なる）を反響として解釈することができる。
【００２０】
図５Ａから図５Ｃは、異なる音声の任意のレベル−時間対応図、およびこれらが聴取者によりどのように受け取られるかを示す。図５Ａの例における全体の音声信号は、背景雑音ＳＳ２と、関心のある情報を聴取者に提供する音声ＳＳ１との組み合わせである。ＳＳ１はたとえば声であり、聴取者は信号ＳＳ１を聞きたいが、その一方、ＳＳ２は、特に関心がないいくつかの他の音源により生成される音声の組み合わせを含む。典型的な実生活の例は人混みの中であり、聴取者は１つの声を聞くが、他の声は背景雑音として知覚される。背景雑音ＳＳ２は時間にわたって安定しており、図５Ｂに示される左耳および図５Ｃに示される右耳において同じレベルである。声音ＳＳ１は時間と共に変化する。さらに、ＳＳ１の場所は聴取者の前方ではなく、その片側に位置する。この配置のために、図５Ｂの左耳の方が右耳よりもレベルが高くなる。言い換えれば、信号対雑音比は左耳の方が高い。聴覚系は、この空間キュー情報を用いて、信号ＳＳ１を生成する音源を空間内で位置決めする。
【００２１】
図１は、同様の状況を、今度は、聴覚障害のある聴取者を支援する２つの補聴装置の一実施形態と共に示す。補聴装置１Ａおよび１Ｂは、それぞれのマイクロフォン７Ａおよび７Ｂを介して、２つの空間的に離れた音源１０および１１からの音声信号を記録する。ここでは２つの音源しか示されていないが、より多くの音源が、異なるパワーレベル、場所および周波数で存在し得る。いくつかの音源は、静止または移動し得る。異なる発生源により生成される音声の組み合わせは、補聴装置においてマイクロフォン７Ａおよび７Ｂでそれぞれ記録され、全体の音声信号とみなされる。図１に示されるように、音源は異なる位置に配置され、発生源１１は発生源１０よりも補聴装置１Ｂに近く、逆も同様である。両方の音源が一定の音声レベルを生成するという仮定の下で、マイクロフォン７Ａにおける発生源１０のレベルは、マイクロフォン７Ｂにおける前記発生源のレベルよりも少し大きい。同様に、マイクロフォン７Ｂにおける発生源１１のレベルは、マイクロフォン７Ａにおける前記発生源のレベルよりも少し大きい。
【００２２】
ここで、従来の補聴器システムは、記録された音声レベルを増幅して、両方の補聴装置に対して均一の出力レベルを得ていた。これは、独立圧縮（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）と呼ばれるものであるが、両方の補聴装置について音源の出力レベルが非常に類似するので、空間情報が事実上失われていた。そのため、音声信号の受信されたパワーに関する２つの補聴装置間の情報が交換される両側圧縮（ｂｉｌａｔｅｒａｌ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）が導入されていた。そのような情報を補聴装置で用いて、記録された音声信号の増幅を調整し、それによって空間キュー情報を人工的に導入していた。これは特定の場合において状況を改善していたが、２つの補聴装置間で要求されるデータ容量はかなりのものである。さらに、音源は、レベルおよびスペクトルがそのような情報交換の更新よりも速く変化し得るので、人工的なアーティファクトを生成し、聴取者における誤った音響モデルへとつながる。
【００２３】
本明細書で提案される２つの補聴装置１Ａおよび１Ｂは、これらの効果の一部を考慮した差分予測推定値を提供することで状況を改善する。補聴装置は、ハードウェアおよびソフトウェアのコンポーネント、または両方の組み合わせを有することができ、様々なアナログおよびデジタル回路を備える。以下でさらに説明される要素の機能を実現するために、異なる回路が動作可能に結合される。
【００２４】
各補聴装置は、それぞれ、サウンドアナライザ２Ａおよび２Ｂに接続されるマイクロフォン７Ａ、７Ｂを備える。サウンドアナライザは、ＳＮＲを改善するために記録された音を事前増幅するだけでなく、記録された信号における１つまたは複数の音源の寄与を決定するように構成される。これは、全体の音声信号から特定の音を分離し、たとえば声の音声信号を識別し、そのような信号を背景雑音から分離することができる。
【００２５】
サウンドアナライザは、ここではＩＬＤ推定器の形態である、差分予測器と接続される。ＩＬＤ予測器は、音源に関する空間キュー情報を推定し、この情報をメモリ３１Ａ、３１Ｂに記憶する。ここで、予測器３Ａおよび３Ｂにより推定される「空間キュー情報」は、それぞれ、ＩＬＤまたはＩＴＤ情報、それらの処理された情報、たとえばそのようなＩＬＤまたはＩＴＤ情報の変化または差分などを含むことができる。そのような情報を推定し記憶する目的で、予測器は、サウンドアナライザからの識別された音源のレベルまたは寄与を使用することができる。また、予測器３Ａおよび３Ｂは、それぞれオプションのコンプレッサ８Ａおよび８Ｂにおける対応するゲインを調整する。この目的で、ＩＬＤ予測器３Ａおよび３Ｂは、空間キューに関する記憶された情報、すなわち、受信された音声信号における全ての利用可能な識別および分離された音源のＩＬＤ情報を使用する。
【００２６】
個々の補聴装置の予測器による空間キュー情報の推定に加えて、補聴装置はまた、無線通信回線６を介して定期的に互いと通信するように構成される。通信は、特定の無線規格、たとえば、限定はされないが、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたはＮＦＣプロトコルに従うことができる。いずれの場合でも、通信タイプならびに交換される情報は、たとえば少量の電力しか消費しないように選択される。
【００２７】
補聴装置間の通信は、サウンドアナライザ２Ａ、２Ｂおよび予測器３Ａ、３Ｂにそれぞれ結合された通信装置４Ａおよび４Ｂにより確立される。一態様では、通信装置は、平均パワーレベルまたは特定の音源のパワーレベルに関する情報を交換する。この交換は、補聴装置における個々の予測および分析よりも低い割合で行われる。
【００２８】
図２は、本開示による補聴装置のいくつかの態様を示す。サウンドアナライザ２Ｃは、異なる周波数帯域におけるパワーレベルを取得するための第１のアナライザｐｏｗを備える。そのような情報は、コンプレッサ８ＣおよびＩＬＤ予測器３Ｃに転送される。ブロックＸＮＲは、異なる音源を分離し、声の音声がアクティブであるかを判定する。また、これは、一般的なパワーレベル包絡線情報、すなわち音レベルが時間と共にどのように変化するかを提供する。そのような情報は、音源が移動しているか、または環境が時間と共にどのように変化するかを予測するのに有益であり得る。声のアクティビティに関する情報は、ＩＬＤ予測器３Ｃに転送される。加えて、声のアクティビティおよび平均パワーに関する情報が平滑化ユニット２１Ｃに転送される。平滑化された声のアクティビティおよび平滑化されたＩＬＤ推定値を用いて、音源ごとのＩＬＤ予測を更新する。この機能は、ｐｏｗブロックおよびＸＮＲブロックからの情報を用いた予測よりも非常に低い割合で行われる。
【００２９】
加えて、平均パワーが、通信装置４Ｃを介して定期的に第２の補聴装置に伝達される。平均パワーに関する得られた情報を用いて、予測器に転送される平滑化されたＩＬＤを生成する。
【００３０】
図３は、ＩＬＤ予測器の機能ブロックの略図を示す。入力９０において、音声信号が特定の音源、すなわち、この非限定的な例では声の発生源または背景雑音に属する尤度を示す信号が受信される。「尤度」は、何らかの値とすることができるが、機能ブロックの説明の目的で、これを単に尤度と呼ぶ場合がある。また、尤度は要素９４に適用され、要素９４は要素９５と共に、音源の記憶された空間キュー情報、すなわち、声の発生源の空間キュー情報１００および背景雑音に関する空間キュー情報１０１によって尤度を重み付ける。この場合の重み付けは、空間キュー情報１００と尤度とを乗算し、次いでこの情報を空間キュー情報１０１と加算することに関連付けることができる。一例として、声の尤度が非常に高い場合、要素９４における乗算の結果は大きな値となって、出力９３における全体の結果において支配的になる。同様に、尤度が非常に低い場合、背景雑音の空間キュー情報１０１が支配的になる。出力９３における予測の出力を用いて、コンプレッサのゲインが調整される。
【００３１】
空間キュー情報を推定し更新するために、予測の出力「予測ｉｌｄ」が要素９８において合計される。図示された例示的実施形態では、「予測ｉｌｄ」は、要素９６および９９を用いて、それぞれ乗算し結果を背景雑音と合計することで生成されるが、上記で説明された出力９３に適用される演算の結果を用いることもできる。
【００３２】
入力９１において、平均レベルに関連する信号、すなわちパワーレベルの信号包絡線が適用される。この平均パワーレベルは、全体の音声信号の以前の変化に関する情報を含み、アンテナにより示される第２の補聴装置にさらに伝達される。第２の補聴器から受信される同様に得られたパワーレベルは、パワーレベル包絡線情報から減算される。その結果が、全体の空間キュー情報「観測ｉｌｄ」である。次いで、要素９８において、「観測ｉｌｄ」が「予測ｉｌｄ」から減算される。その結果は、「ｉｌｄ誤差」と表記される誤差を表す。識別された音源のいずれがアクティブであるとみなされたかに応じて、誤差を用いてメモリ１００および１０１内の空間キュー情報を更新する。この目的で、以下の機能が提供される。ｉｌｄ推定値誤差「ｉｌｄ誤差」は、機能要素９９１および９９２において、それぞれ尤度値または反転された尤度値が乗算されて適用される。機能要素９９３は、反転器として機能する。たとえば、記録された信号が声の発声源に由来する確率が高い場合、推定値誤差「ｉｌｄ誤差」もまた、声の情報を含む可能性が非常に高くなる。要素９９１および９９２における乗算は、空間キュー情報の誤差である「ｉｌｄ誤差」が、メモリ１００および１０１に記憶された音源の確率関数に重み付けられる重み付けに対応する。機能要素９９２において「ｉｌｄ誤差」を反転された確率で重み付けることによって得られる、「背景デルタ」と表記される背景雑音の空間キュー情報についての結果が記憶される。要素９９０において、重み付けられた「ｉｌｄ誤差」から、「背景デルタ」と表記される背景雑音に関する空間キュー情報についての、更新され重み付けられた値を減算した後に、メモリ１００内の声の発生源についての空間キュー情報が更新される。
【００３３】
一例として、２つの補聴装置が音声信号を受信することが仮定され、前記音声信号は雑音および声の部分を含む。声の部分の音源は、一方の補聴器に対して他方よりも近くに配置され、または１つの補聴器は前記音源に向かって覆い隠された音声経路を有する。そして、声の発生源のレベルは２つの補聴器間で異なるが、雑音のレベルは類似している。この状況は、図５で与えられたものと類似している。レベルが異なると、平均信号包絡線もまた、２つの補聴装置について異なる。結果として、それ自体の得られた信号包絡線から受信された信号包絡線を減算することによって、特定の「観測ｉｌｄ」が得られる。この観測値を推定された値から減算して、誤差を得る。誤差が大きいという仮定の下では、これは、発生源が移動したまたはそのレベルを大幅に変化させたということである。発生源が単なる雑音であると考えられる場合、これは声の発生源である確率が低いことを意味し、誤差の重み付けられた発生源の値が小さくなる（要素９９１での重み付けの後）。同時に、要素９９２での重み付けによって、「背景デルタ」誤差が「ｉｌｄ誤差」に類似することになる。したがって、メモリ１０１内の空間キュー情報は、メモリの更新後に大幅に変化し得るが、減算によって、メモリ１００内の空間キュー情報は更新さえされない場合がある。
【００３４】
要約すれば、重み付け機能によって、推定器およびサウンドアナライザは、重要であると考えられるかまたは音声信号において高い確率で識別された音源についての空間キュー情報のみを更新することが可能になる。
【００３５】
図４は、本開示のいくつかの態様を示す空間キュー情報を復元するための方法の一実施形態を示す。第１のステップＳ１において、１つまたは複数の音源が識別される。そのような識別は、発話中に生じ通常の雑音とは異なる、特定の周波数帯域におけるパワーレベルの変化を評価することなどによって行うことができる。たとえば、２つの異なる音源が存在し、一方は声を生成し他方は何らかの雑音を生成するという仮定の下で、声の部分が特に強い周波数帯域におけるパワーレベルの時間変化を評価することで、異なる音源を分離することができる。これらは、たとえば、中間および高周波数帯域であり得るが、低周波数帯域における声レベルおよび雑音レベルは非常に似ているので、分離するのが困難であり得る。ステップＳ２において、音源に関する情報、すなわち、特定の期間における特定の音声信号が声または雑音のいずれに属する可能性が高いかを用いて、前記音源についての空間キュー情報を推定する。
【００３６】
空間キュー情報が事前に記憶されていない状況で方法が開始された場合、初期推定値は、非常に高精度な結果を生成しないことがある。しかしながら、既に記憶された空間キュー情報が存在する場合、推定値によって、観測された情報と既存の推定値との差分を決定し、空間キュー情報をさらに更新することができる。この処理は、Ｓ６からＳ８に大まかに示されている。ステップＳ６において、音源のアクティビティが検出される。そのような検出は、たとえば、特定のポイントについて音声信号を識別済みの音源に割り当てることを含む。上記の例では、声のアクティビティは、高周波数帯域におけるパワーレベルを評価することで検出することができる。評価された音声信号が高周波数帯域において所定の閾値を超える部分を有する場合、声の部分に属すると仮定される。その周波数帯域における観測パワーレベルが閾値未満である場合、雑音信号である可能性が高い場合がある。
【００３７】
次いで、Ｓ７において、アクティビティに関する情報を用いることによって、記憶済みの情報を用いて前記信号の空間キューを復元する。さらに、Ｓ８において、検出されたアクティビティを用いて、記憶された空間キュー情報を更新する。任意のアクティビティの検出中に空間キュー情報を推定し記憶する処理は、継続的に繰り返される。
【００３８】
加えて、時折、すなわちステップＳ２、Ｓ３およびＳ６からＳ８の繰り返しよりも低い頻度で、ステップＳ４において第２の装置からの外部情報が受信される。そのような外部情報は、特定の期間にわたる、または特定の時点における音声信号の任意の観測パワーを含むことができる。たとえば、受信される情報は、そのような情報の最後の送信の間に観測されるパワーを含むことができる。ここで、観測パワーは、特定の周波数帯域のパワー、または全ての音源について結合した総パワーとすることができる。後者は、包絡線パワーと呼ばれる。
【００３９】
受信された包絡線パワーに関する情報を自身の包絡線パワーの測定値と相関させることで、補聴装置は音源の任意の空間的な変化を決定することができる。たとえば、声の発生源が最後の送信中に動いた場合に、２つの包絡線パワーの差分が変化する。この差分を、それぞれの音源が割り当てられた既存の空間キュー情報と相関させると、新たな空間情報が提供される。結果として、ステップＳ５において、更新よりもかなり低い割合で得られる外部情報を用いて、識別された音源の空間キュー情報を更新する。そして、この処理もやはり、継続的に繰り返される。次に、ステップＳ１０において、新たな更新された空間キュー情報を用いて、コンプレッサのゲインを調整することによって、聴取者の聴覚系における空間キューの処理を改善する。
【００４０】
本開示によって、補聴装置は、２ステップの手順によりより高精度な空間キュー情報を得ることが可能になる。その装置は、受信された音声信号の変化を用いて定期的に、識別された音源の記憶された空間キュー情報を更新する。その装置は、より低い頻度ではあるが、第２の補聴装置と通信し、音源に関連する情報、たとえば通信の送信間の受信された平均化パワー、または類似の情報を交換する。受信された情報を用いて、以前に推定された空間キュー情報を更新し、次いでこれを再利用して、聴取者への音声信号の出力レベルを調整する。
【００４１】
本開示のさらなる項目は、以下に関連する。
【００４２】
（項目１）
補聴装置であって、
音声信号を受信し、前記音声信号に関連する少なくとも１つの音源の寄与を決定するように構成されるサウンドアナライザと、
前記サウンドアナライザに結合され、前記補聴装置に記憶させるために前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報を推定するように構成される差分推定器と、
前記少なくとも１つの音源に関連する情報を第２の補聴装置から受信するように構成される通信装置と、
を備え、
前記差分推定器が、前記通信装置により受信された前記情報に基づいて、前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するように構成される、補聴装置。
【００４３】
（項目２）
前記記憶された空間キュー情報により調整された前記受信された音声信号の少なくとも一部を周波数または／及びレベルに応じて増幅するように構成されるコンプレッサをさらに備える、項目１に記載の補聴装置。
【００４４】
（項目３）
前記少なくとも１つの音源のアクティビティを検出し、前記検出されたアクティビティに応じて、前記記憶された空間キュー情報に基づいて、前記少なくとも１つの音源の空間キューを復元するように構成される音源トラッカーをさらに備える、項目１に記載の補聴装置。
【００４５】
（項目４）
前記音源トラッカーが、前記音声信号が前記少なくとも１つの音源に関連する確率を用いて、前記記憶された空間キュー情報を重み付けするように構成される、項目３に記載の補聴装置。
【００４６】
（項目５）
前記少なくとも１つの音源のアクティビティを検出する音源トラッカーをさらに備え、前記差分推定器が、前記音源トラッカーによるアクティビティの検出時に、前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するように構成される、項目１に記載の補聴装置。
【００４７】
（項目６）
前記差分推定器が、
記憶された空間キュー情報と観測された空間キュー情報との間の誤差の決定と、
少なくとも２つの音源の記憶された空間キュー情報の組み合わせと、
前記音声信号が前記少なくとも１つの音源に関連する確率を用いた、記憶された空間キュー情報の重み付けと、
のうちの少なくとも１つを実行することにより、前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するように構成される、項目１に記載の補聴装置。
【００４８】
（項目７）
前記通信装置が、前記受信された音声信号、または前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報に関連するデータを送信するように構成され、または、前記通信装置が、前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報に関連するデータを前記第２の補聴装置と同期させるように構成される、項目１に記載の補聴装置。
【００４９】
（項目８）
前記少なくとも１つの音源に関連する前記情報が、
特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである音声信号の観測パワーと、
所定の周波数帯域に応じた音声信号の観測パワーと、
特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源の観測パワーと、
特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源のうちの他の音源の観測パワーと、
上記のいずれかの平均化された観測パワーと、
前記音声信号または前記少なくとも１つの音源に関する位相情報と、
追加の空間キュー情報または発生源のアクティビティと、
上記の２つまたはそれ以上の組み合わせと、
のうちの少なくとも１つを含む、項目１に記載の補聴装置。
【００５０】
（項目９）
前記通信装置が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｌｏｗ  ｅｖｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、または、近距離通信（ＮＦＣ）用のプロトコル、に従う通信用に構成される、項目１に記載の補聴装置。
【００５１】
（項目１０）
前記通信装置が、前記第２の補聴装置と通信するように構成され、前記通信が、（１）所定の期間の経過、（２）所定のアクティビティ閾値を超える前記少なくとも１つの音源のアクティビティの検出、または、（３）上記の組み合わせ、の際に開始される、項目１に記載の補聴装置。
【００５２】
（項目１１）
前記サウンドアナライザが、前記音声信号における雑音源を決定または推定するようにさらに構成され、または、前記サウンドアナライザが、前記音声信号における声の部分を声ではない部分から分離するように構成される、項目１に記載の補聴装置。
【００５３】
（項目１２）
前記サウンドアナライザが、前記受信された音声信号を閾値と比較することで、前記音声信号における少なくとも１つの音源の寄与を決定または推定するように構成される、項目１に記載の補聴装置。
【００５４】
（項目１３）
前記サウンドアナライザが、前記少なくとも１つの音源の前記寄与が閾値未満である場合に、前記補聴装置を第１の動作モードに設定し、前記少なくとも１つの音源の前記寄与が前記閾値を超える場合に、前記補聴装置を第２の動作モードに設定するように構成される、項目１に記載の補聴装置。
【００５５】
（項目１４）
前記空間キュー情報が、前記音声信号における雑音の部分に関連する第１の空間キュー情報と、前記音声信号における声の部分に関連する第２の空間キュー情報とを含み、前記補聴装置が、前記音声信号における前記雑音の部分に関連する前記第１の空間キュー情報と、前記音声信号における前記声の部分に関連する前記第２の空間キュー情報とを記憶するためのメモリをさらに含む、項目１に記載の補聴装置。
【００５６】
（項目１５）
メモリをさらに含み、前記差分推定器が、前記第１の動作モードおよび／または前記第２の動作モードに応じて前記メモリの所定のメモリ部分に前記空間キュー情報を記憶するように構成される、項目１３に記載の補聴装置。
【００５７】
（項目１６）
前記補聴装置が、聴覚保護具および補聴器を含む、項目１に記載の補聴装置。
【００５８】
（項目１７）
補聴装置により実施される空間キュー情報を復元するための方法であって、
受信された音声信号において少なくとも１つの音源を識別するステップと、
前記少なくとも１つの音源の空間キュー情報を推定するステップと、
前記空間キュー情報を記憶するステップと、
前記少なくとも１つの音源に関連する外部情報を受信するステップと、
前記受信された外部情報に基づいて前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するステップと、
を備える、方法。
【００５９】
（項目１８）
前記少なくとも１つの音源のアクティビティを検出するステップと、
検出されたアクティビティに応じて、前記記憶された空間キュー情報に基づいて、前記少なくとも１つの音源の空間キューを復元するステップと、
をさらに備える、項目１７に記載の方法。
【００６０】
（項目１９）
前記少なくとも１つの音源のアクティビティの検出に基づいて、前記少なくとも１つの音源の前記記憶された空間キュー情報を更新するステップ、をさらに備える、項目１７に記載の方法。
【００６１】
（項目２０）
前記少なくとも１つの音源に関連する外部情報を第２の補聴装置と同期させるステップであって、前記外部情報が、
特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである音声信号の観測パワーと、
所定の周波数帯域に応じた音声信号の観測パワーと、
特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源の観測パワーと、
特定の期間にわたる、もしくは特定の時点における、またはこれらの組み合わせである前記少なくとも１つの音源のうちの他の音源の観測パワーと、
前記音声信号の追加の空間キュー情報または発生源のアクティビティと、
上記の２つ以上の組み合わせと、
のうちの１つを含む、前記同期させるステップ、
をさらに備える、項目１７に記載の方法。
【００６２】
（項目２１）
受信する前記ステップおよび推定する前記ステップを繰り返すステップをさらに備え、外部情報を受信する前記ステップが、空間キュー情報を推定する前記ステップよりも低い頻度で行われる、項目１７に記載の方法。
【符号の説明】
【００６３】
１Ａ、１Ｂ：補聴装置
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ：サウンドアナライザ
３Ａ、３Ｂ：差分推定器
３Ｃ：ＩＬＤ推定器
４Ａ、４Ｂ：通信装置
５Ａ、５Ｂ：アンテナ
６：通信リンク
７Ａ、７Ｂ：マイクロフォン
７１Ａ、７１Ｂ：接続
８Ａ、８Ｂ：コンプレッサ
８１Ａ、８１Ｂ：出力
１０、１１：音源
２１Ｃ、２２Ｃ：要素
９０、９１：入力
９３：ＩＬＤ推定値出力
１００、１０１：メモリ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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