(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴覚信号を第１および第２の電気信号にそれぞれ変換する第１および第２のマイクロフォン，
前記第１および第２の電気信号をそれぞれ第１および第２のディジタル信号に変換する第１および第２のＡ／Ｄ変換器，
第１の減算ノード，および
第１の適応フィルタ，
を備えた補聴器システムにおける適応的風切音抑制のための処理ユニットにおいて，
前記第１の減算ノードが，前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力に動作用として接続された第１の入力，前記第１の適応フィルタの出力に動作用として接続された第２の入力，および前記第１の適応フィルタの制御入力に供給される第４のディジタル信号としての出力を有し，前記第１の適応フィルタが，前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力に動作用として接続された入力，ディジタル信号プロセッサの入力および前記第１の減算ノードの第２の入力に供給される第３のディジタル信号としての出力，ならびに前記第１の適応フィルタの適応を制御する制御入力を有し，前記第４のディジタル信号の値が，前記第１のディジタル信号の値から前記第３のディジタル信号の値を減算して算出されることを特徴とする処理ユニット。
【請求項２】
前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力を前記第１の適応フィルタの入力または前記第１の減算ノードの入力に選択的に接続するとともに，前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力を前記２つの入力の他方に選択的に接続するように構成された切り替え手段を備えたことを特徴とする，請求項１に記載の処理ユニット。
【請求項３】
前記第１および第２のディジタル信号のパワー・レベルを推定する手段，
前記推定した２つのパワー・レベルを比較する手段，および
ディジタル信号の出力パワー・レベルが低い方のＡ／Ｄ変換器が前記適応フィルタの入力に接続され，ディジタル信号の出力パワー・レベルが高い方のＡ／Ｄ変換器が前記減算ノードの入力に接続されるように，前記推定した２つのパワーレベル間の比較結果に基づいて前記切り替え手段を制御する手段，
を備えたことを特徴とする，請求項２に記載の処理ユニット。
【請求項４】
第２の減算ノード，および
第２の適応フィルタ，を備え，
前記第２の減算ノードが，前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力に接続された第１の入力，前記第２の適応フィルタの出力に接続された第２の入力，および前記第２の適応フィルタの制御入力に接続された出力を有し，
前記第２の適応フィルタが，前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力に接続された入力，前記ディジタル信号プロセッサの入力および前記第２の減算ノードの第２の入力に接続された出力，ならびに前記第２の適応フィルタの適応を制御する制御入力を有することを特徴とする，請求項１に記載の処理ユニット。
【請求項５】
風切音の入射を検出する手段を備えたことを特徴とする，請求項１〜４のいずれか１項に記載の処理ユニット。
【請求項６】
前記風切音を検出する手段が，前記第１および第２のディジタル信号間の相互相関値を算出し，前記相互相関値を第１の閾値と比較するように構成されたことを特徴とする，請求項５に記載の処理ユニット。
【請求項７】
前記風切音を検出する手段が，前記第１および第２のディジタル信号のパワー・レベルを推定し，前記パワー・レベルを第２の閾値と比較するようにさらに構成されたことを特徴とする，請求項６に記載の処理ユニット。
【請求項８】
風切音の入射の検出に応答して，少なくとも前記第１の適応フィルタおよび前記第１の減算ノードを所定の時間にわたって起動する手段を備えたことを特徴とする，請求項５〜７のいずれか１項に記載の処理ユニット。
【請求項９】
前記所定の時間が１０秒から２分の範囲であることを特徴とする，請求項８に記載の処理ユニット。
【請求項１０】
風切音の入射が新たに検出されることなく前記所定の時間に相当する期間が経過した場合，前記第１の適応フィルタおよび前記第１の減算ノードが停止されることを特徴とする，請求項８または９に記載の処理ユニット。
【請求項１１】
風切音の入射の検出に応答して，指向性システムの空間変換手段を迂回させるように構成された手段を備えたことを特徴とする，請求項１〜１０のいずれか１項に記載の処理ユニット。
【請求項１２】
周波数帯を分割することによって，第１および第２のディジタル・サブ・バンド信号，サブ・バンド適応フィルタ，およびサブ・バンド減算ノードを有する周波数サブ・バンド群を提供するように構成された手段を備えたことを特徴とする，請求項１〜１１のいずれか１項に記載の処理ユニット。
【請求項１３】
前記各サブ・バンド適応フィルタが１つの係数を含むことを特徴とする，請求項１２に記載の処理ユニット。
【請求項１４】
ＮＬＭＳアルゴリズムに従って前記サブ・バンド適応フィルタを更新するように構成された手段を備えたことを特徴とする，請求項１２または１３に記載の処理ユニット。
【請求項１５】
符号−符号ＬＭＳアルゴリズムに従って前記サブ・バンド適応フィルタを更新するように構成された手段を備えたことを特徴とする，請求項１２または１３に記載の処理ユニット。
【請求項１６】
前記周波数帯を分割するように構成された手段によって提供される周波数サブ・バンドの一部が，第１および第２のディジタル・サブ・バンド信号，サブ・バンド適応フィルタ，およびサブ・バンド減算ノードを含むことを特徴とする，請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の処理ユニット。
【請求項１７】
第１のフィードバック補償信号を第１のディジタル信号または第１の空間ビーム変換ディジタル信号と選択的に組み合わせるとともに，第２のフィードバック補償信号を第２のディジタル信号または第２の空間ビーム変換ディジタル信号と選択的に組み合わせるように構成された手段，および
風切音の入射の検出に応答して，前記第１のフィードバック補償信号の前記第１のディジタル信号との組み合わせを停止する手段，
を備えたことを特徴とする，請求項１〜１６のいずれか１項に記載の処理ユニット。
【請求項１８】
前記第１の空間ビーム変換ディジタル信号が双方向性の特性を示すことを特徴とする，請求項１７に記載の処理ユニット。
【請求項１９】
マイクロフォン内部ノイズの存在を検出する手段，および当該検出に応答して少なくとも前記第１の適応フィルタおよび前記第１の減算ノードを起動する手段を備えたことを特徴とする，請求項１〜１８のいずれか１項に記載の処理ユニット。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の処理ユニットを備えた補聴器。
【請求項２１】
第１および第２の補聴器を有する両耳用補聴器システムにおいて，
前記第１の補聴器が，第１のマイクロフォン，第１のＡ／Ｄ変換器，第１の適応フィルタ，第１の減算ノード，第１のディジタル信号プロセッサ，第１のスイッチ，第１のアンテナ，および第１の送受信手段を備え，
前記第２の補聴器が，第２のマイクロフォン，第２のＡ／Ｄ変換器，第２の適応フィルタ，第２の減算ノード，第２のディジタル信号プロセッサ，第２のスイッチ，第２のアンテナ，および第２の送受信手段を備え，
前記第１および第２の送受信手段ならびに前記第１および第２のアンテナが，前記第１および第２の補聴器間に双方向リンクを提供するように構成され，
前記第１の減算ノードが，前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力に接続された第１の入力，前記第１の適応フィルタの出力に接続された第２の入力，および前記第１の適応フィルタの制御入力に接続された出力を有し，
前記第１の適応フィルタが，前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力に接続された入力，前記第１のディジタル信号プロセッサの入力および前記第１の減算ノードの第２の入力に接続された出力，ならびに前記第１の適応フィルタの適応を制御する制御入力を有し，
前記第２の減算ノードが，前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力に接続された第１の入力，前記第２の適応フィルタの出力に接続された第２の入力，および前記第２の適応フィルタの制御入力に接続された出力を有し，
前記第２の適応フィルタが，前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力に接続された入力，前記第２のディジタル信号プロセッサの入力および前記第２の減算ノードの第２の入力に接続された出力，ならびに前記第２の適応フィルタの適応を制御する制御入力を有することを特徴とする両耳用補聴器システム。
【請求項２２】
補聴器における適応的風切音抑制のための方法において，
第１のマイクロフォンからの出力を表す第１の信号を提供する工程と，
第２のマイクロフォンからの出力を表す第２の信号を提供する工程と，
適応フィルタにて前記第１の信号のフィルタリングを行って第３の信号を提供する工程と，
減算ノードにて前記第２の信号の値から前記第３の信号の値を減算して第４の信号を提供する工程と，
前記第４の信号の値を前記適応フィルタの制御入力に供給する工程と，
前記第３の信号を提供して補聴器における処理をさらに行う工程と，
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，補聴器システムにおける風切音（風雑音）抑制のための方法および処理ユニットに関し，より具体的には，本発明は，補聴器システムにおける適応的風切音抑制のための方法および処理ユニットに関する。さらに，本発明は，適応的風切音抑制のための手段を有する補聴器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本開示の背景として，補聴器システムは，聴覚障害者の聴力損失を軽減するためのシステムと理解されなければならない。補聴器システムは，片耳用として補聴器を１つだけ備えていてもよいし，両耳用として補聴器を２つ備えていてもよい。
【０００３】
本開示の背景として，補聴器は，聴覚障害者の耳の後ろまたは耳内に装着するように設計された小型のマイクロフォンロ電子ディバイスと理解されなければならない。補聴器は，使用前に補聴器専門家の指示に従って調整される。この指示は，いわゆる聴力図として結果が得られる聴覚障害者の裸耳聴力の検査に基づいている。この指示は，ユーザが聴覚欠損を起こす可聴周波数範囲の周波数の音を増幅することによって補聴器が聴力損失を軽減する設定に到達できるように開発されたものである。補聴器は，１または複数のマイクロフォン，信号プロセッサを備えたマイクロ電子回路，および聴覚出力変換器を備える。信号プロセッサは，好ましくはディジタル信号プロセッサである。補聴器は，耳の後ろまたは耳内に装着するのに適したケーシングに収容されている。
【０００４】
本背景において，風切音は，乱気流による補聴器マイクロフォンでの圧力変動の結果と定義される。これとは対照的に，風による聴覚音は，自然環境の一部であるため，ここでは風切音とは見なさない。
【０００５】
ＵＳ−Ｂ２−７１２７０７６は，音響ディバイス，特に補聴器の製造方法を開示している。ディバイスのケーシングには，電気出力を備えた音響／電気入力変換器構成が設けられている。音声信号処理ユニットは，個々のニーズおよび／またはディバイスの目的に応じたディバイスの音声信号処理を規定している。少なくとも１つの電気／機械出力変換器が設けられている。調整可能な高域通過特性を有するフィルタ構成は，その特性の制御入力を備える。入力変換器構成の出力とフィルタ構成の入力との間，フィルタ構成の出力と制御入力との間，フィルタ構成の出力と処理ユニットの入力との間，および処理ユニットの出力と少なくとも１つの出力変換器の入力との間には，動作用接続が確立されている。
【０００６】
また，ＵＳ−Ｂ２−７１２７０７６は，２つのマイクロフォンからの出力信号に基づいた風切音抑制方法を開示している。第１の工程においては，出力信号が周波数領域に変換され，ビーム・フォーマ等の空間フィルタに適用される。第２の工程においては，ウィナー・フィルタが空間フィルタの信号出力に適用される。最後の工程においては，得られたスペクトルが再び時間領域に変換されて，風切音抑制信号が生成される。
【０００７】
ウィナー・フィルタを備えた構成に基づくシステムの問題として，雑音（風切音）スペクトルを推定する必要がある点が挙げられる。雑音スペクトルの推定は困難であり，特に風切音スペクトルが時間的に変化する場合は，システムの信頼性および効率が犠牲となる可能性がある。
【０００８】
ＵＳ−Ｂ２−６８８２７３６は，複数のマイクロフォンからの入力に基づいて風切音を検出し，抑制する方法を開示している。検出された風切音を低減する方策の１つとして，減算フィルタの適用が挙げられる。このような減算フィルタは，すべてのマイクロフォンから均等に生じる信号成分のみがさらに処理されてイヤホンに供給されるようにしようとするものである。１つのマイクロフォンのみから生じる無相関の風切音は抑制される。
【０００９】
このシステムの問題として，マイクロフォン出力信号の単純な減算では風切音が効率的に抑制されない点が挙げられる。
【発明の開示】
【００１０】
以上から，本発明の特徴は，少なくともこれらの欠点を克服して，聴覚音の忠実性を保ちつつ，補聴器システムにおける適応的な風切音抑制のためのより効率的かつ信頼性ある方法および処理ユニットを提供することである。これにより，聴覚障害者の快適性および明瞭度が向上可能である。
【００１１】
本発明の別の特徴は，適応的風切音抑制に適応した処理ユニットを備えた補聴器システムを提供することである。
【発明の概要】
【００１２】
第１の態様において，本発明は，請求項１に記載の補聴器システムにおける適応的風切音抑制のための処理ユニットを提供する。
【００１３】
これにより，効率的で音の忠実性が高い適応的風切音抑制のための処理ユニットが提供される。
【００１４】
第２の態様において，本発明は，請求項２０に記載の補聴器を提供する。
【００１５】
第３の態様において，本発明は，請求項２１に記載の両耳用補聴器システムを提供する。
【００１６】
これらにより，音の高い忠実性を保ちつつ，風切音を効率的に抑制可能な補聴器システムが提供される。
【００１７】
第４の態様において，本発明は，請求項２２に記載の補聴器システムにおける適応的風切音抑制のための方法を提供する。
【００１８】
さらに有利な特徴については，従属請求項により明らかとなる。
【００１９】
本発明のさらに別の特徴については，本発明が詳細に説明される以下の発明の詳細な説明により，当業者には明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る補聴器システムにおける適応的風切音抑制に適応した処理ユニットの概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る補聴器システムにおける適応的風切音抑制に適応した処理ユニットの概略図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る補聴器システムにおける適応的風切音抑制に適応した処理ユニットの概略図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る適応的風切音抑制に適応した処理ユニットを有する両耳用補聴器システムの一部を示した概略図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る補聴器システムにおける適応的風切音抑制に適応した処理ユニットの概略図である。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る両耳用補聴器システムの概略図である。
【実施例】
【００２１】
一例として，本発明の好適な一実施形態を図示して説明する。当然のことながら，本発明は別の異なる実施形態も可能であって，本発明から逸脱することなく，様々な自明の態様にて詳細を変更可能である。従って，以下の図面および説明はほんの一例に過ぎず，これらに限定されるものではない。
【００２２】
乱気流によって発生する風切音には，複数の特有の性質がある。第１に，風切音の大きさは，風速が比較的低い場合でも大きくなる可能性がある。Ｄｉｌｌｏｎ，Ｒｏｅ，Ｋａｔｓｃｈ著「Ｗｉｎｄ  ｎｏｉｓｅ  ｉｎ  ｈｅａｒｉｎｇ  ａｉｄｓ：ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ａｎｄ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」，Ｒｅｐｏｒｔ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ，１９９９には，５ｍ／ｓの風速において，すべてのテスト用補聴器マイクロフォンが風切音で飽和したことが示されている。第２に，１〜２センチメートルの範囲の距離を置いたマイクロフォンで発生する風切音は相関が低いことが示されている。
【００２３】
通常，補聴器の２つのマイクロフォン間の距離は，音源とマイクロフォン間の距離よりもはるかに短く，聴覚音のファー・フィールド・モデルを適用するのが妥当である。補聴器のマイクロフォン間の距離は通常１０ｍｍ前後であり，補聴器の関心聴覚帯域幅は１６ｋＨｚ前後以下である。従って，補聴器の２つのマイクロフォンで拾われた聴覚音は，高い相関を示す。これとは対照的に，補聴器の２つのマイクロフォンで拾われた風切音は，非常に低い相関しか示さない。これは，乱気流がマイクロフォンに及ぼす影響が一般的にはニア・フィールド・プロセスだからである。
【００２４】
まず，図１を参照する。図１は，本発明の第１の実施形態に係る補聴器システムにおける適応的風切音抑制に適応した処理ユニット１００の概略図である。風切音１０１，１０３および聴覚音１０２，１０４は，第１のマイクロフォン１０５および第２のマイクロフォン１０６によって拾われるものと仮定する。第１のマイクロフォンからのアナログ信号は，第１のアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１１３において第１のディジタル信号１０７に変換され，第２のマイクロフォンからのアナログ信号は，第２のＡ／Ｄ変換器１１４において第２のディジタル信号１０８に変換される。第１のＡ／Ｄ変換器の出力は，動作用として減算ノード１１１の第１の入力に接続されている。第２のＡ／Ｄ変換器の出力は，動作用として適応フィルタ１０９の入力に接続されている。適応フィルタ１０９の出力は分岐されており，第１の分岐は動作用として減算ノード１１１の第２の入力に接続され，第２の分岐は動作用として補聴器の残りの信号処理の入力（不図示）に接続されている。適応フィルタ１０９の出力は，第３のディジタル信号１１０として表される。減算ノード１１１の出力は，第４のディジタル信号１１２として表され，その値は，第１のディジタル信号１０７の値から第３のディジタル信号１１０の値を減算して算出される。減算ノード１１１の出力は，動作用として適応フィルタ１０９の制御入力に接続されている。
【００２５】
一実施形態において，上記Ａ／Ｄ変換器は，Σ−Δ変換器である。
【００２６】
図１の適応的風切音抑制処理ユニットは，線形予測理論を考えると最もよく理解することができる。適応フィルタ１０９は，第２のディジタル信号１０８の多数の遅延サンプルを入力として取得し，第１のディジタル信号１０７の最新のサンプルを最もよく「予測」するこれらサンプルの線形組み合わせを見出そうとする線形予測器として機能する。これにより，理想的には，第１のディジタル信号１０７および第２のディジタル信号１０８の相関部分のみが適応フィルタ１０９から出力される。第１のディジタル信号１０７および第２のディジタル信号１０８の風切音部分は基本的には予測不可能であり，理想的には，適応フィルタ１０９の出力である第３のディジタル信号１１０からは取り残される。
【００２７】
さらに，適応フィルタ１０９は，以下のように記述される。ここで，ｙ１（ｎ）およびｙ２（ｎ）は，時間ｎにおける第１のディジタル信号１０７および第２のディジタル信号１０８を表す。Ｈ（ｎ）は適応フィルタの係数ベクトル，Ｙ２（ｎ）は第１のディジタル信号の信号ベクトルである。また，適応フィルタの予測誤差ｕ（ｎ）は，第４のディジタル信号１１２によって表され，式（１）で与えることができる。
【００２８】
【数１】
0005214824.tif 000002
【００２９】
予測誤差を最低限に抑えるため，平均２乗誤差としてコスト関数Ｊを求めることができる。
【００３０】
【数２】
0005214824.tif 000003
【００３１】
信号が静的である場合は，コスト関数の勾配を取ってゼロに設定することにより，ウィナー解を求めることができる。
【００３２】
【数３】
0005214824.tif 000004
【００３３】
これより，
【００３４】
【数４】
0005214824.tif 000005
【００３５】
ここで，Ｒｙ１ｙ２は相互相関ベクトル，Ｒｙ２ｙ２は自己相関行列である。
線形予測のさらなる詳細については，例えばＳｉｍｏｎ  Ｈａｙｋｉｎ著「Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｆｉｌｔｅｒ  ｔｈｅｏｒｙ」，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ，（２００１）またはＳａｅｅｄ  Ｖ．Ｖａｓｅｇｈｉ著「Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｎｏｉｓｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，（２０００）等の書籍が参考になる。
【００３６】
当技術において風切音の抑制にウィナー・フィルタを使用することは知られているが，既知の方法では，ウィナー・フィルタの係数を算出するのにノイズ・スペクトルまたは所望の聴覚信号スペクトルいずれかの推定が必要となるため，非常に不利である。ただし，本発明によれば，必要なのはマイクロフォンの出力信号のみである。
【００３７】
一般的には，発話も風切音も変動するため，フィルタ１０９は，これらの変動に適応できなければならない。一実施形態において，フィルタ１０９は，旧知の最小２乗平均（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムに従って適応される。
【００３８】
【数５】
0005214824.tif 000006
【００３９】
ここで，μは適応のステップ・サイズを表す。
【００４０】
一実施形態において，適応のステップ・サイズは，予測誤差を表す第４のディジタル信号１１２の大きさに適応的かつ比例する。
【００４１】
旧知のＬＭＳアルゴリズムまたはＬＭＳアルゴリズムの正規化版（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ＬＭＳ）（ＮＬＭＳアルゴリズム）を実行するには，電力消費および製造コストの点で高価ではあるが，比較的複雑度が高いディジタル回路が必要である。
【００４２】
複雑さを抑えるため，別の実施形態によれば，ＮＬＭＳアルゴリズムをサブ・バンド形式で実行することができる。ここで，図５を参照する。図５は，本発明の第５の実施形態に係る補聴器における適応的風切音抑制に適応した処理ユニット５００の概略図である。処理ユニット５００は，適応的風切音抑制処理ユニットのサブ・バンド実装を構成している。風切音１０１，１０３および聴覚音１０２，１０４は，第１のマイクロフォン５０５および第２のマイクロフォン５０６によって拾われるものと仮定する。第１のマイクロフォンからのアナログ信号は，第１のアナログ・ディジタル変換器５１３において第１のディジタル信号５０７に変換され，第２のマイクロフォンからのアナログ信号は，第２のアナログ・ディジタル変換器５１４において第２のディジタル信号５０８に変換される。そして，第１のディジタル信号５０７および第２のディジタル信号５０８は，第１の帯域分割フィルタ５１５および第２の帯域分割フィルタ５１６にそれぞれ入力される。これにより，第１のディジタル・サブ・バンド信号５１７−１，・・・，５１７−ｎ，・・・，５１７−Ｎおよび第２のディジタル・サブ・バンド信号５１８−１，・・・，５１８−ｎ，・・・，５１８−Ｎをそれぞれ有するＮ個の周波数サブ・バンドが提供される。図５には，任意の周波数帯を１つだけ例示しており，残りの周波数帯については，明瞭化のため暗示的に示している。通常は，このようにすることでサブ・バンド周波数の帯域幅が狭くなるため，各サブ・バンドの信号を白色スペクトルと見なすことができ，第１のディジタル信号５０７および第２のディジタル信号５０８を前処理する必要はなくなる。各サブ・バンドには，サブ・バンド適応フィルタ５０９−１，・・・，５０９−ｎ，・・・，５０９−Ｎおよびサブ・バンド減算ノード５１１−１，・・・，５１１−ｎ，・・・，５１１−Ｎがさらに含まれる。各サブ・バンド適応フィルタの係数は，対応する広帯域適応フィルタよりも大幅に少なくてもよい。一実施形態においては，各サブ・バンド適応フィルタに１つの係数があれば十分である。各サブ・バンド適応フィルタからの出力５１０−１，・・・，５１０−ｎ，・・・，５１０−Ｎは，動作用として補聴器の残りの信号処理の入力に接続され，この入力には，すべてのサブ・バンドに共通のサブ・バンド加算ブロックが含まれている（不図示）。
【００４３】
別の実施形態においては，ＮＬＭＳアルゴリズムの代わりに，符号−符号ＬＭＳアルゴリズムを実行してもよい。
【００４４】
また，別の実施形態においては，適応フィルタが非線形フィルタであり，さらに別の実施形態では非再帰的である。
【００４５】
適応フィルタリングの概要は，Ｓｉｍｏｎ  Ｈａｙｋｉｎ著「Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｆｉｌｔｅｒ  ｔｈｅｏｒｙ」，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ，（２００１）またはＰｈｉｌｉｐｐ  Ａ．Ｒｅｇａｌｉａ著「Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＩＩＲ  Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｉｎ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ」（１９９５年出版）等の書籍が参考となる。
【００４６】
さらに別の実施形態において，適応のステップ・サイズの大きさは，予測誤差および第２のディジタル信号の符号によって決まる。これにより，風切音抑制は，風切音が生じた際には素早く反応し，風切音が消失する際にはゆっくりと反応することができる。このため，音の聞き取りの快適性が向上し，低周波数帯で特に好都合となる。
【００４７】
また，さらに別の実施形態において，適応のステップ・サイズは，風切音が発話よりも支配的である低周波数帯では固定される。これにより，適応的風切音抑制処理ユニットの複雑さを抑えることができる。
【００４８】
一実施形態によれば，第１および第２の帯域分割フィルタは，サブ・バンド風切音抑制処理ユニットの実装に用いられるものであるが，すでに補聴器の標準的な信号処理の一部であるため，サブ・バンド式の適応的風切音抑制処理ユニットの実装に別の帯域分割フィルタは不要である。
【００４９】
別の実施形態によれば，高周波数帯の風切音は無視できるため，サブ・バンド適応的風切音抑制処理ユニットは，低周波数帯のみで適用される。これにより，システムの複雑さおよび電力消費が低減可能となる。
【００５０】
さらに別の実施形態によれば，適応的風切音抑制処理ユニットは，風切音に応答して起動されるだけである。一実施形態において，第１および第２のディジタル信号の相互相関は，算出されて第１の閾値と比較される。この相互相関が第１の閾値を下回る場合は，風切音の検出が推測される。具体的に好都合な一実施形態においては，算出された相互相関値が補聴器の別の部分でも使用される。この実施形態では，風切音の検出を短い時間間隔で行ってもよく，追加で必要となる電力消費は制限される。
【００５１】
別の実施形態において，風切音の検出は，第１および第２のディジタル信号のパワー・レベルの推定値が第２の閾値を上回るか否かによっても決まる。
【００５２】
別の実施形態において，適応的風切音抑制処理ユニットは，別の種類の無相関ノイズの抑制にも使用される。無相関ノイズの一例としては，マイクロフォン内部ノイズが挙げられる。この種のノイズは通常，信号のパワー・レベルが極めて低い場合にのみ聞こえる。従って，風切音抑制処理ユニットは，第１および第２のディジタル信号の相互相関が第３の閾値を下回るとともに，第１および第２のディジタル信号のそれぞれのパワー・レベルの推定値が第４の閾値を下回る状況で起動される。
【００５３】
別の実施形態において，適応的風切音抑制処理ユニットは，風切音の入射の検出に応答して起動されるだけである。適応的風切音抑制処理ユニットは，いったん起動されると，風切音の入射が新たに検出されることなくある期間が経過するまでは停止されない。一実施形態において，この期間は１０秒より長い。別の実施形態において，この期間は２分より短い。好ましくは，２０秒前後である。これにより，急激な変化をほとんど起こさずに滑らかな適応的風切音抑制が実現される。これは，適応的風切音抑制処理ユニットの頻繁な起動および停止が回避可能なためである。さらに，所与の期間に風切音が検出されない場合は，電力消費を抑えるため，適応的風切音抑制処理ユニットは停止される。
【００５４】
ここで，図２を参照する。図２は，本発明の第２の実施形態に係る補聴器システムにおける適応的風切音抑制に適応した処理ユニット２００の概略図である。図２は，風切音１０１および１０３ならびに聴覚音１０２および１０４が第１のマイクロフォン２０５および第２のマイクロフォン２０６によって拾われるものと仮定している点が図１と類似している。第１のマイクロフォンからのアナログ信号は，第１のＡ／Ｄ変換器２１３において第１のディジタル信号２０７に変換され，第２のマイクロフォンからのアナログ信号は，第２のＡ／Ｄ変換器２１４において第２のディジタル信号２０８に変換される。第１のディジタル信号２０７および第２のディジタル信号２０８のうち風切音のレベルが低い方は，動作用として適応フィルタ２０９の入力に接続され，第１のディジタル信号２０７および第２のディジタル信号２０８のうち風切音のレベルが高い方は，動作用として減算ノード２１１の第１の入力に接続される。図２の矢印２１６−ａで示すように，第１のスイッチにより，第１のＡ／Ｄ変換器２１３の出力を動作用として適応フィルタ２０９の入力に接続可能であるし，または，図２の矢印２１６−ｂで示すように，減算ノード２１１の第１の入力に接続可能である。図２の矢印２１７−ｂで示すように，第２のスイッチにより，第２のＡ／Ｄ変換器２１４の出力を動作用として適応フィルタ２０９の入力に接続可能であるし，または，図２の矢印２１７−ａで示すように，減算ノード２１１の第１の入力に接続可能である。これらのスイッチは，制御信号２１８および２１９を用いてユニット２１５により設定される。これらのスイッチは，第１のディジタル信号２０７の風切音のレベルが第２のディジタル信号２０８の風切音のレベルよりも高い場合，２１６−ｂおよび２１７−ｂで示される位置を取る。あるいは，この切り替えシステムは，２１６−ａおよび２１７−ａで示される位置を取る。
【００５５】
一実施形態において，スイッチ制御ユニット２１５は，風切音のレベルを決定するため，２つのディジタル信号２０７および２０８のパワー・レベルを推定して比較する。推定されるパワー・レベルは，絶対平均値，百分率値，またはその他の信号レベル推定値として算出されてもよい。
【００５６】
適応的風切音抑制処理ユニットの残りの部分は，適応フィルタ２０９の出力が分岐されており，第１の分岐が動作用として減算ノード２１１の第２の入力に接続され，第２の分岐が動作用として補聴器の残りの信号処理の入力（不図示）に接続されている点が図１と類似している。適応フィルタ２０９の出力は，第３のディジタル信号２１０として表される。減算ノード２１１の出力は，動作用として適応フィルタ２０９の制御入力に接続されている。減算ノード２１１からの出力である第４のディジタル信号２１２は，第１のディジタル信号２０７の値から第３のディジタル信号２１０の値を減算して算出される。
【００５７】
図２の実施形態に係る風切音抑制処理ユニットは，風切音を効率的に抑制できる点で都合がよい。
【００５８】
現行の多くの補聴器は，固定的指向性システム（fixed directional system）または適応的指向性システム（adaptive directional system）を具備する。このようなシステムは通常，第１および第２のマイクロフォン出力ディジタル信号を空間的に変換する手段を具備する。空間変換の例としては，２つのディジタル信号の加算による無指向性信号の生成または２つのディジタル信号の減算による双指向性（両指向性，２方向性）信号の生成が挙げられる。本発明の一実施形態によれば，風切音抑制処理ユニットは，空間変換の前に第１および第２のマイクロフォン出力ディジタル信号を入力として用い，風切音が抑制された単一のディジタル信号のみを出力として提供する。従って，本発明の一実施形態によれば，風切音抑制処理ユニットは，風切音の検出に応答して空間変換手段を迂回させるように構成された手段を有する。
【００５９】
ここで，図３を参照する。図３は，本発明の第３の実施形態に係る風切音抑制処理ユニットを備えた補聴器３００の一部を示した概略図であって，風切音が抑制されるとともに位相情報が保存された２つのディジタル信号を出力するものである。図３は，風切音１０１および１０３ならびに聴覚音１０２および１０４が第１のマイクロフォン３０５および第２のマイクロフォン３０６によって拾われるものと仮定している点が図１と類似している。第１のマイクロフォンからのアナログ信号は，第１のＡ／Ｄ変換器３１３において第１のディジタル信号３０７に変換され，第２のマイクロフォンからのアナログ信号は，第２のＡ／Ｄ変換器３１４において第２のディジタル信号３０８に変換される。第１のＡ／Ｄ変換器３１３の出力は分岐されており，第１の分岐は動作用として第２の適応フィルタ３２０の入力に接続され，第２の分岐は動作用として第１の減算ノード３１１の第１の入力に接続されている。同様に，第２のＡ／Ｄ変換器３１４の出力は分岐されており，第１の分岐は動作用として第１の適応フィルタ３０９の入力に接続され，第２の分岐は動作用として第２の減算ノード３２２の第１の入力に接続されている。第２の適応フィルタ３２０の出力は分岐されており，第１の分岐は動作用として第２の減算ノード３２２の第２の入力に接続され，第２の分岐は動作用として補聴器の残りの信号処理の入力（不図示）に接続されている。同様に，第１の適応フィルタ３０９の出力は分岐されており，第１の分岐は動作用として第１の減算ノード３１１の第２の入力に接続され，第２の分岐は動作用として補聴器の残りの信号処理の入力（不図示）に接続されている。第１の減算ノード３１１の出力は，動作用として第１の適応フィルタ３０９の制御入力に接続され，第２の減算ノード３２２の出力は，動作用として第２の適応フィルタ３２０の制御入力に接続されている。
【００６０】
これにより，指向性システムとともに実装可能な風切音抑制処理ユニットが，簡単かつ効率的に提供される。
【００６１】
別の実施形態においては，風切音抑制処理ユニットが低い周波数サブ・バンドのみで実装される一方，ビーム形成が残りの高い周波数サブ・バンドで実装される。
【００６２】
また，現行の多くの補聴器は，指向性システムに加えて，適応フィードバック抑制処理ユニットを具備する。このような補聴器の一実施態様においては，第１のフィードバック抑制信号の値が無指向性を示すディジタル信号の値から減算され，第２のフィードバック抑制信号の値が双指向性を示すディジタル信号の値から減算される。このような補聴器の詳細については，ＷＯ−Ａ１−２００７０４２０２５に開示されている。
【００６３】
本発明の一実施形態によれば，風切音の検出をきっかけとして空間変換手段が停止され，第１のフィードバック抑制信号の値は，無指向性を示すディジタル信号の値から減算される代わりに，第１のマイクロフォン出力ディジタル信号の値から減算され，また，第２のフィードバック抑制信号の値は，双指向性を示すディジタル信号の値から減算される代わりに，第２のマイクロフォン出力ディジタル信号の値から減算されることになる。
【００６４】
別の好適な実施形態において，フィードバック抑制信号と双指向性を示すディジタル信号との組み合わせは，風切音の検出に応答して停止されることになる。これにより，双指向性信号分岐におけるフィードバックの適応モデリングに起因する音への影響や風切音の非効率的な抑制は回避される。
【００６５】
ここで，図４を参照する。図４は，本発明の第４の実施形態に係る両耳用補聴器システム４００の一部を示した概略図であって，第１の補聴器４０１および第２の補聴器４０２で構成される（明確化のため，補聴器の第１の部分のみを図示している）。各補聴器は，入力マイクロフォン４０５，４０６，Ａ／Ｄ変換器４１３，４１４，適応フィルタ４０９，４２０，減算ノード４１１，４２２，適当な送受信手段（不図示）に接続されて２つの補聴器間に双方向リンク（通信）を提供するアンテナ４２３，４２４，ならびにスイッチ４２７および４２８を備える。補聴器のスイッチにより，両耳用補聴器システムは２通りに構成可能である。第１の状況においては，矢印４２５−２で表される位置に第１のスイッチ４２７を設定するとともに矢印４２６−１で表される位置に第２のスイッチ４２８を設定することによって，第１の補聴器のＡ／Ｄ変換器４１３からの出力が動作用として第２の補聴器の減算ノード４１１の第１の入力に接続される。第２の状況においては，矢印４２５−１で表される位置に第１のスイッチ４２７を設定するとともに矢印４２６−２で表される位置に第２のスイッチ４２８を設定することによって，第２の補聴器のＡ／Ｄ変換器４１４からの出力が動作用として第１の補聴器の減算ノード４２２の第１の入力に接続される。好適な一実施形態において，この補聴器システムは，適応フィルタを絶え間なく更新するため，２つのスイッチ設定間で循環する。
【００６６】
これにより，低周波乱気流によって発生する風切音の適応的抑制が改善された両耳用補聴器システムが提供される。この種の風切音は，高周波乱気流によって発生する風切音よりも長い距離にわたって相関を維持するためである。また，この種の風切音抑制は，対象とする補聴器ユーザの一方の耳に極めて近い位置からのノイズに対しても有効となる。一例として，補聴器の配置または補聴器の制御によって生じるノイズが挙げられる。さらに，本実施形態に係る両耳用補聴器システムは，各補聴器がマイクロフォンを１つずつしか含まない場合であっても実装可能である。
【００６７】
ここで，図６を参照する。図６は，本発明の第６の実施形態に係る両耳用補聴器システム６００の概略図である。この両耳用補聴器システム６００は，左側補聴器６０１−Ｌおよび右側補聴器６０１−Ｒを備える。各補聴器は，適応的風切音抑制処理ユニット６０２−Ｌおよび６０２−Ｒ，２つの補聴器間に双指向性リンクを提供するアンテナ６０３−Ｌおよび６０３−Ｒ，ディジタル信号処理ユニット６０４−Ｌおよび６０４−Ｒ，ならびに聴覚出力変換器６０５−Ｌおよび６０５−Ｒを備える。
【００６８】
上記構成および手順のその他の変更および変形については，当業者にとっては明らかであろう。
【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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