(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの右耳および左耳のそれぞれに配される２つの補聴ユニットであって，各々が，受信された入力音声信号をアナログ入力信号へと変換する入力信号トランスデューサー手段と，前記アナログ入力信号をデジタル入力信号へと変換するＡ／Ｄ変換手段と，前記デジタル入力信号を処理してデジタル出力信号を生成するデジタル信号処理手段と，前記デジタル出力信号をアナログ出力信号へと変換するＤ／Ａ変換手段と，前記アナログ出力信号を前記ユーザーに知覚できる出力音声信号に変換する出力信号トランスデューサー手段とを具備する２つの補聴ユニット，および
前記２つの補聴ユニットのうちの１つにおける入力信号トランスデューサー手段とデジタル信号処理手段との間の信号経路におけるポイントを，前記２つの補聴ユニットのうちの他方における入力信号トランスデューサー手段とデジタル信号処理手段との間の信号経路における対応するポイントと接続する，前記２つの補聴ユニットの間に提供される２方向性通信リンク，
を備えたバイノーラル・デジタル補聴システムにおいて，
前記２つの補聴ユニット（１，２；１６，１７）のそれぞれの前記デジタル信号処理手段が，その補聴ユニット自体の前記入力信号トランスデューサー手段（３ｒ，３ｌ；１８ｒ，１８ｌ）からの信号に対する個別処理，および他方の補聴ユニットの入力信号トランスデューサー手段からの信号に対するシミュレートされた処理，並びに一方で同じ補聴ユニットの入力信号トランスデューサー手段から内部的に供給され，そして他方で他方の補聴ユニットの入力信号トランスデューサー手段から前記通信リンク（７；２８）を介して供給される信号に対するバイノーラルの信号処理を含む，実質的に完全なデジタル信号処理をもたらすように配置され，
前記デジタル信号処理手段は，
前記内部的に供給される信号を処理する第１のデジタル信号プロセッサー部（５ｒ，５ｌ，１２ｒ，１２ｌ；２１ｒ〜２３ｒ，２１ｌ〜２３ｌ）と，
前記通信リンク（２８）を介して供給される信号を処理する第２のデジタル信号プロセッサー部（６ｌ，６ｒ，１３ｌ，１３ｒ；２１ｌｓ〜２３ｌｓ，２１ｒｓ〜２３ｒｓ）と，
前記第１および第２のデジタル信号プロセッサー部において処理される信号から得られる情報の共通のバイノーラルのデジタル信号処理をもたらす第３のデジタル信号プロセッサー部（９ｒ，９ｌ；２４ｒ〜２５ｒ，２４ｌ〜２５ｌ）とを少なくとも含んでおり，
２つの補聴ユニットのそれぞれにおける前記第２のデジタル信号プロセッサー部（６ｌ，６ｒ，１３ｌ，１３ｒ；２１ｌｓ〜２３ｌｓ，２１ｒｓ〜２３ｒｓ）は，
他方の補聴ユニットにおける前記第１のデジタル信号プロセッサー部（５ｒ，５ｌ，１２ｒ，１２ｌ；２１ｒ〜２３ｒ，２１ｌ〜２３ｌ）を前記他方の補聴ユニットにおける前記第１のデジタル信号プロセッサー部のパフォーマンスを制御する調整パラメーターに関してシミュレートすることを特徴とする，
バイノーラルな聴力損失のある人の両耳の聴覚を補償するバイノーラル・デジタル補聴システム。
【請求項２】
前記２方向性の通信リンク（７）がワイヤレスの送信リンクであって，トランシーバー手段（８ｒ，８ｌ）およびアンテナ手段（７ｒ，７ｌ）が前記補聴ユニットの各々に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の補聴システム。
【請求項３】
各補聴ユニットにおける前記アンテナ手段（７ｒ，７ｌ）が，ユーザの耳のチャンネルに装備される耳型から外に突出し，引き出しひもとして同時に働く，短片のアンテナ・ワイヤーを具備することを特徴とする請求項２に記載の補聴システム。
【請求項４】
前記補聴ユニット（１６，１７）の少なくとも１つにおいて，補聴ユニットが配される耳に適合される信号処理をもたらす実際の信号処理チャンネルにおける処理ユニットのための調整パラメーター，並びに他方の補聴ユニットが配される耳に適合される前記シミュレートされる信号処理をもたらすシミュレートされる信号処理チャンネルのためのさらなる調整パラメーターが，メモリー（３０）に入力されることを特徴とする請求項１，２または３に記載の補聴システム。
【請求項５】
前記２つの補聴ユニットの各々における前記バイノーラルの信号処理機能は，右耳および左耳の補聴ユニットに入射する音声信号間の音響スペクトラムの相違および／または音声レベルを考慮するために他方の補聴ユニットにおけるバイノーラルの信号処理機能に関して正確に模倣されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかひとつに記載の補聴システム。
【請求項６】
前記補聴ユニットの各々のバイノーラルの信号処理部が，実際のおよびシミュレートされる信号処理チャンネルにおけるフィードバック信号間の相違を表す残留信号の処理によって，ハウリング抑制を提供するフィードバック・ハウリング抑制システムを具備することを特徴とする請求項５に記載の補聴システム。
【請求項７】
前記補聴ユニット（１６，１７）の各々において，他方の補聴ユニット（１７，１６）の第２のプロセッサ部（２１ｌｓ−２３ｌｓ，２１ｒｓ―２３ｒｓ）によって，および／または，同一の補聴ユニット（１６，１７）の第３のプロセッサ部によって，処理される信号の情報の量を低減する制限手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかひとつに記載の補聴システム。
【請求項８】
前記制限手段は，前記信号のサンプリングの数，バンド幅，及び／又はダイナミックレンジを低減するための圧縮手段（２８ｒ，２８ｌ，２９ｒ，２９ｌ）を備えることを特徴とする請求項７に記載の補聴システム。
【請求項９】
前記２つの補聴ユニットの各々に，前記２つの補聴ユニットの信号処理部間で同期情報を交換する手段（３３）が備えられることを特徴とする請求項１から８のいずれかひとつに記載の補聴システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ユーザーの右耳および左耳それぞれに装備される２つの補聴ユニットを具備し、前記ユニットの各々は、受信される入力音声信号のアナログ入力信号への変換のための入力信号トランスデューサー手段と、前記アナログ入力信号のデジタル入力信号への変換のためのＡ／Ｄ変換手段と、前記デジタル入力信号を処理してデジタル出力信号を生成するためのデジタル信号処理手段と、前記デジタル出力信号のアナログ出力信号への変換のためのＤ／Ａ変換手段と、前記アナログ出力信号のユーザーに知覚できる出力音声信号への変換のための出力信号トランスデューサー手段とを具備し、前記ユニットの１つでの入力信号トランスデューサー手段とデジタル信号処理手段との間の信号経路におけるある点を、前記ユニットの他方の入力信号トランスデューサー手段とデジタル信号処理手段との間の信号経路における対応する点と接続するために前記ユニットの間に２方向性の通信リンクが備えられるバイノーラル（両耳用）・デジタル補聴システムに関する。
【０００２】
通常の聴覚の人にとって、バイノーラル聴能力として定義される、空間において音源を探り出す能力は、音声知覚の重要な部分である。典型的には、音源により近い同側の（ｉｐｓｉｌａｔｅｒａｌ）耳によって受けられる音声の振幅は、反対の対側の（ｃｏｎｔｒａｌａｔｅｒａｌ）耳によって受けられる音声より大きな振幅のものである。音声レベルにおけるこの相違は、それ自体しばしば小さいものであるが、人間の、入射する音声の方向の知覚にとっては非常に重要なものである。
【０００３】
人間の聴覚システムにおいて、バイノーラルな音声知覚は、右側および左側の耳に到達する音声の複雑な信号処理の結果生じ、そこでは音声の時間／位相および周波数分布が決定的な役割を果たす。このように、時間／位相の相違および周波数の高揚が、水平および垂直平面それぞれにおける方向を測定するのに重要である。
【０００４】
バイノーラルの聴覚損傷、すなわち双方の耳を悪くしている聴力損失を被っている人の通常のアナログ補聴器で、慣習として行われているのは、補聴器が作用するそれぞれの耳の聴力損失を個別に補償するよう調整される２つの別々の補聴器を用いることであり、バイノーラルな音声知覚の損失の補償は、典型的には、まさに双方の耳に補聴器を使用することによってより悪くさえされているけれども、ほとんどの場合、概して無視されている。
【０００５】
比較的簡単な補償として、発音された方向に依存する特性を有するマイクロフォンを用いて、補聴器が音源の方を向くポジションから、補聴器が音源への方向に直角をなす方向を向くときである、最小限レベルをもつ他のポジションへと動かされるとき、レベルが変化するアナログ信号をアナログ・システムの２つの補聴器の各々に対して提供することが提案されている。
【０００６】
米国特許第３，５０９，２８９号において、アナログ補聴システムにおけるバイノーラルの聴力損失の補償について異なる概念が開示されており、対側および同側の入射音声の間での聴覚間のレベルの相違を維持して高揚する交差結合したＡＧＣ（自動利得制御）回路が使用されている。このシステムにおいては、第１および第２の増幅チャンネルの各々の利得が、システムを安定化するために交差結合される別個のＡＧＣ回路によって他のチャンネルの出力と反比例して変化する。
【０００７】
補聴器におけるデジタル信号処理の導入で、補聴パフォーマンスの著しい向上が可能となり、またバイノーラルの聴力損失補償のためのより進んだ提案が、光明を見ている。
【０００８】
このように、米国特許第５，４７９，５２２号には、右側および左側の耳それぞれにおける装備のための２つの補聴デバイスに加えて、身体装着用パックを備える聴覚高揚システムが開示されており、この身体装着用パックは、双方の補聴デバイスから受け取られる信号に基づいての、それぞれの耳のための音声信号の双方向のデジタル処理のために、ダウン・リンクおよびアップ・リンクによって補聴デバイスの各々に接続される遠隔デジタル信号プロセッサーを具備する。共通のバイノーラルのデジタル信号処理が予め定められ、ノイズの減衰および音場を狭くすることまたは２つのチャンネルで信号レベルを適合させることに限定されている。共通のバイノーラル信号処理に供給される信号は、２つのチャンネルにおける個別の聴力損失補償によって影響されるものではない。
【０００９】
加えて、この先行技術システムは、２つの補聴デバイスに加えて別個の身体装着用信号プロセッサーを必要とすることで快適さが失われており、また共通のバイノーラル・プロセッサーと２つの補聴デバイスとの間のラジオ通信の形での物理的なリンクは、システムを、音声再生の品質に影響を及ぼす歪みの影響を受けやすいものとしている。
【００１０】
ＷＯ９７／１４２６８においては、バイノーラルのデジタル補聴システムが開示されており、別個の身体装着用遠隔制御プロセッサーの必要が低減されているが、それは右側および左側のそれぞれの耳への装備のための２つの補聴デバイスを使用することによるものであり、その各々は、同じ補聴デバイスにおけるマイクロフォンによって生成される処理されていない音声信号が供給されているのみならず、反対の補聴デバイスにおけるマイクロフォンによって生成される処理されていない音声信号が供給されてもいるデジタル信号プロセッサーを組み込んでおり、その２つのデバイスの各々からの後者の音声信号は、２方向性の通信リンクを通してそれぞれ反対のデバイスへと供給されている。
【００１１】
この先行技術のシステムは、完全バイノーラルの信号処理か通常のモノラルの補聴器としてのパフォーマンスかのいずれかの別個のモードの間で切り替えることができ、それは、１つの実施例においては、物理的に外部デジタル処理ユニットを取り除くか、またはデジタル・プロセッサーを使用不可とするかすることによって、デジタル信号プロセッサーを使用不可能とする選択をユーザーに与えることによって行われている。
【００１２】
この先行技術のシステムのバイノーラル処理モードにおいては、聴力損失と２つの耳の間の補償に関してなんの相違も考慮されておらず、もう少し一般化して言えば、そのシステムは、発音された方向に依存する特性を有するマイクロフォンを用いる前述の比較的に簡単なバイノーラルの補償に代わる、進んだデジタル代替物と見ることができる。
【００１３】
このような背景で、本発明の目的は、改良されたデジタル・バイノーラル補聴システムを提供することであり、そこでは、前述した先行技術システムの欠点が削減され、聴力損失と２つの耳の間の補償とに相違を考慮しつつ、バイノーラルな聴力損失のある人について、バイノーラルの音声知覚を回復するバイノーラル信号処理を提供する。
【００１４】
本発明によると、上で定義されるようなバイノーラルのデジタル補聴システムが、各ユニットのデジタル信号処理手段が、実際のユニットの入力トランスデューサ手段からの信号の個別処理および他のユニットの入力トランスデューサー手段からの信号のシミュレートされた処理並びに、一方で同じユニットの入力信号トランスデューサー手段から内部的に、他方でその他のユニットの入力信号トランスデューサー手段からの前記通信リンクを介して、供給される信号のバイノーラル信号処理が含まれる実質的に完全なデジタル信号処理をもたらすように配置されており、前記デジタル信号処理手段には、少なくとも前記内部的に供給される信号を処理するための第１のデジタル信号プロセッサー部と、前記通信リンクを介して供給される信号を処理するための第２のデジタル信号プロセッサー部と、前記第１および第２のデジタル信号プロセッサー部において処理される信号から得られる情報の共通のバイノーラルのデジタル信号処理をもたらす第３のデジタル信号プロセッサー部とが含まれており、各ユニットにおける前記第２のデジタル信号プロセッサー部は、他方のユニットにおける第１のデジタル信号プロセッサー部を、その他方のユニットにおける前記第１の信号プロセッサー部のパフォーマンスを制御する調整パラメーターに関してシミュレートすることを特徴としている。
【００１５】
それによって、本発明のバイノーラル補聴システムにおいて、右側および左側のそれぞれの耳のための補聴ユニットの各々が、そのユニットによって補助される耳の聴力損失を補償するよう適合されるデジタル信号処理に加えて、反対の耳のためのユニットによって受信され、その耳の特定の聴力損失を補償するよう適合される音声信号のシミュレートされた完全なデジタル信号処理並びに双方のユニットの通常異なる双方の補償特性を考慮に入れた共通のバイノーラル信号処理を行う。
【００１６】
従属する請求項に述べられる本システムの利点のある実施例および変形例によって、バイノーラルのシステムとしておよび通常のモノラルの聴覚システムとして機能することの間でユーザーが操作して切り替えられるよう本システムを設計することができ、また各聴覚ユニットにおけるデジタル信号処理手段は、異なる音声環境またはユーザーの操作による聞き取り状況の間で切り替えが可能であるようにプログラムすることができるものとされてもよく、それによって、１つのユニットの第１の信号処理手段のためのプログラムされたパフォーマンス・データが、他方のユニットの第２の信号処理手段のプログラミングのために入力され、そこでは、第１のユニットから供給された信号のシミュレートされる信号処理が実行される。
【００１７】
２つの補聴ユニットの間の単一の２方向性通信リンクのみを備えることによって、本発明の補聴システムは、前述された先行技術のシステムよりも信号歪みおよび妨害により影響を受けにくいものとなる。
【００１８】
図１に例示されるバイノーラル聴覚システムは、ユーザーの右耳および左耳にそれぞれ装備されることを意図する２つの補聴ユニット１および２を具備する。補聴ユニット１および２は、構造において同一のものであるが、さらに以下に説明されるとおり、通常はプログラムされていてまたはそうでなければ調整されていて、そのユニットが装備されるべき耳の特定の聴力損傷に適合するよう異なる聴力損失補償を提供する。以下の記述について、２つのユニット１および２における同一の部分は、そのような部分が右耳か左耳かにおけるユニット１または２かに位置することを指示するために、それぞれ「ｒ」および「ｌ」が続けられる同じ参照番号によって指定される。
【００１９】
ユニット１および２の各々は、入力信号トランスデューサー手段、例えば、１つ以上の補聴マイクロフォン３ｒ，３ｌの形で具備し、それらは、ユニット内で処理されるべき音声信号を受信し、これらの音声信号を、デジタル信号への変換のためのＡ／Ｄコンバーター４ｒ，４ｌに供給されるアナログ電気信号へと変換する。
【００２０】
図示される実施例において、ユニット１および２の各々におけるＡ／Ｄコンバーター４ｒ，４ｌからのデジタル信号は、第１のデジタル信号プロセッサー５ｒ，５ｌに供給され、それはフィルタリング、バンド分割、増幅、利得制御調整、圧縮、拡張および／またはマイクロフォンまたはユーザーの外耳道（ｅａｒ  ｃｈａｎｎｅｌ）における非線形性のための補償のような信号処理機能を行うようプログラムされるかそうでなければ調整されるかする。
【００２１】
しかしながら、プロセッサー５ｒ，５ｌの信号処理機能のいくつかが、Ａ／Ｄコンバーター４ｒ，４ｌにおいて実行される程度まで、その各々が、続いて前もって処理されたデジタル信号を供給してもよく、デジタル・プロセッサー５ｒ，５ｌの各々は、別個のユニットとして存在する必要がない。
【００２２】
本発明によると、ユニット１および２の各々はまた、第２のデジタル信号プロセッサー６ｌおよび６ｒをそれぞれ具備し、それは構造的にはプロセッサー５ｒ，５ｌと同一であるが、しかし、反対の耳で受け取られる信号についてデジタル信号処理機能を行うようプログラムされるかさもなくば調整されており、すなわち右耳のためのユニット１におけるプロセッサー６ｌは、左耳について意図された特定の信号処理を提供するようプログラムされており、そしてそれで、原則としてユニット２における信号プロセッサー５ｌと同じ信号処理を提供し、それに対し、ユニット２における信号プロセッサー６ｒは、ユニット１におけるプロセッサー５ｒと同じ信号処理を提供する。
【００２３】
図示される実施例において、ユニット１および２の各々におけるコンバーター４ｒ，４ｌからのデジタル電気信号が、他方のユニットにおける第２の信号プロセッサー６ｒ，６ｌへ、通信リンク７を介してさらに供給され、各ユニットにおいて第２の信号プロセッサー６ｌ，６ｒが、他方のユニットにおける第１の信号プロセッサー５ｌ，５ｒによる処理に対応するシミュレートされた処理を行うものとされる。しかしながら、代わりのものとして、ユニット１および２の各々におけるマイクロフォン３ｒ，３ｌからのアナログ信号が、他方のユニットにおけるＡ／Ｄ変換と直接通信し、それに供給することができる。
【００２４】
信号プロセッサー５ｒ，５ｌおよび６ｒ，６ｌは、典型的には、音声／ノイズ分離および多くの異なる音声環境または聞き取り状態へのユーザー操作による適合性に関して、比較的洗練された信号処理を行うようにプログラムされた到達技術水準のデジタル補聴プロセッサーである。
【００２５】
右および左補聴ユニット１および２の間の通信リンク７は、好ましくは、その２つのユニットの間に延びるケーブルによって物理的に実現される単一の２方向通信リンクである。補聴ユニット１および２は、耳の中（ｉｎ  ｔｈｅ  ｅａｒ）（ＩＴＥ）または耳の後ろ（ｂｅｈｉｎｄ  ｔｈｅ  ｅａｒ）（ＢＴＥ）に装備されるよう設計される。いずれの場合においても、ユニット間のケーブル接続は、ユーザーの首の回りに延びており、結局は、ネックレスまたは同様の宝石または装身具に一体化されてよい。
【００２６】
代わりに、２方向性の通信リンク７は、ワイヤレスであって、点線で示されるように、各ユニットにおける適当なトランシーバー手段８ｒ，８ｌと接続されるアンテナ７ｒ，７ｌを具備する。ＩＴＥ（耳の中）設計の聴覚ユニットについて、そのようなアンテナは、比較的短いワイヤーまたはストリング片によって物理的に実現され、使用においては耳の外に突き出して、聴覚ユニットをそのＩＴＥ位置から引き抜くのを容易にするような役割をさらに果たす。
【００２７】
ユニット１および２の各々において、第１および第２のデジタル信号プロセッサー５ｒ，５ｌおよび６ｌ，６ｒは、第３の信号プロセッサー９ｒ，９ｌに供給される処理されたデジタル信号を出力し、それは、本発明によって、第１および第２の信号プロセッサー５ｒ，５ｌおよび６ｌ，６ｒから出力される処理されたデジタル信号の共通のバイノーラルのデジタル信号処理を行う。
【００２８】
第３の信号プロセッサー９ｒ，９ｌの各々におけるバイノーラルの信号処理は、右耳および左耳の補聴ユニットの入力トランスデューサーへの入力音声の到達間での振幅、位相の遅れなどに関する相違を考慮して、当該技術水準のバイノーラルの処理技術を利用する。本発明によって、ユニット１および２の双方において処理されたデジタル信号から得られる情報に基づく、このバイノーラルの信号処理の結果として、各ユニットにおける第３の信号プロセッサー９ｌ，９ｒは、処理されたデジタルの右および左のバイノーラルの信号部分を出力し、それは、デジタル加算デバイス１０ｒ，１０ｌおよび１１ｌ，１１ｒにおいて、同じユニットにおける第１の信号プロセッサー５ｒ，５ｌからの処理されたデジタル出力信号と結合される。
【００２９】
各ユニットにおいて、加算デバイス１０ｒ，１０ｌからの結合され処理されたデジタル信号は、通常の補聴電話（ｈｅａｒｉｎｇ  ａｉｄ  ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ）１５ｒ，１５ｌの形で出力トランスデューサー・デバイスに供給される処理されたアナログ信号へと変換されるために、Ｄ／Ａコンバーター１４ｒ，１４ｌへと直接供給される。図示されるとおり、加算デバイス１０ｒ，１０ｌおよび１１ｒ，１１ｌからの処理されたデジタル信号は、第４の信号プロセッサー１２ｒ，１２ｌおよび第５の信号プロセッサー１３ｒ，１３ｌにおいてそれぞれさらなるデジタル信号処理を選択的に受けてもよく、それには、特定の聴力損失の補償および自動利得制御が含まれている。プロセッサー１２ｒ，１２ｌおよび１３ｒ，１３ｌから、フィードバック信号もまたバイノーラルのプロセッサー９ｒ，９ｌに供給される。
【００３０】
ユニット１および２の各々における第４および第５の信号プロセッサー１２ｒ，１２ｌおよび１３ｒ，１３ｌの処理機能は、プロセッサー１２ｒ，１２ｌおよび１３ｒ，１３ｌが、原則として別個のユニットとして無しで済まされるように、バイノーラルのプロセッサー９ｒ，９ｌにおいて実行される。そしてバイノーラルの信号プロセッサー９ｒ，９ｌはさらに、実際のユニットを意図したバイノーラルのデジタル信号部分のみ、すなわちユニット１のための右耳のバイノーラルの信号部分およびユニット２のための左耳のバイノーラルの信号部分を出力するように設計される。しかしながら、双方の場合において、第４および第５の信号プロセッサーの、別個のユニットとしてのまたはバイノーラルのプロセッサー９ｒ，９ｌにおいての組み込みは、第４および第５の信号プロセッサー１２ｒ，１２ｌおよび１３ｒ，１３ｌの双方からバイノーラルのプロセッサー９ｒ，９ｌへの処理されたデジタル出力信号のフィード・バックによって、バイノーラルの信号プロセッサー９ｒ，９ｌにおけるＡＧＣ機能および／または聴力損失補償のために、利点のある可能性を提供する。
【００３１】
ユニット１および２の各々において、使用されるデジタル信号プロセッサーの例が、例えば、ＥＰ−Ｂ１−０７３２０３６、ＵＳ−Ａ−５，１６５，０１７、ＵＳ−Ａ−４，５３１，２２９およびＵＳ−Ａ−５，１４４，６７５に開示されている。進んだ信号処理方法およびいわゆるダイナミックＡＧＣを使用するデバイスが、一緒に出願中である国際特許出願ＰＣＴ／ＤＫ９７／００５９８に開示されており、その開示は参照することによってここに組み入れられる。
【００３２】
本発明のバイノーラル聴覚システムの設計および構造は、それによって、右耳および左耳の音声知覚のための別個の信号チャンネルにおける、情報を担持する全ての信号が、実際にそれぞれの側に属する信号のみならず、シミュレートされる処理による、他方の側に属する信号もまた、ユニット１および２の双方における処理のために利用できるものとされ、構造を著しく複雑化することなく、バイノーラルの聴覚能力を回復するための複雑で高度に洗練されたバイノーラルの信号処理を実現する可能性を開くものである。実際、補聴ユニット１および２の双方は、構造において同一であり、コンバーター、信号プロセッサーなどのような同一の構成部品を備えている。
【００３３】
ユニット１および２の各々における様々な信号プロセッサーが、別個のプロセッサーとして例示され記述されているのに対して、それらは、マイクロプロセッサーのような共通の単一デジタル・プロセッサーの別個の処理部分として利点をもって一体に組み込まれていてもよい。
【００３４】
図２に示される補聴システムの実施例は、右耳および左耳の補聴ユニット１６および１７の各々において、その２つのユニットの間の単一の２方向性の通信リンク２８で実現することができるバイノーラルの信号処理の複雑さの度合いを例示する役割を果たす。
【００３５】
図１における実施例のために用いられるのと同じ、右耳および左耳のユニットの間の参照番号についての区別を用いて、右耳ユニット１６の構造および機能のみが以下で説明される。
【００３６】
マイクロフォン１８ｒからの処理されていないアナログ信号が、前置増幅器およびＡ／Ｄコンバーター１９ｒにおいて前置増幅されデジタルの形に変換され、またマイクロフォンの非線形性および線形性制御ユニット２０ｒにおける耳での音声知覚を補償するように処理され、そこからは、前もって処理されたデジタル信号が、一方では右耳のための信号処理チャンネルにおけるバンド分割器フィルタリング・ユニット２１ｒに、他方では２方向性の通信リンク２８を介して、シミュレートされた右耳信号処理を行う左耳ユニット１７の処理部分におけるバンド分割器フィルタリング・ユニット２１ｒｓに供給される。
【００３７】
バンド分割器フィルタリング・ユニット２１ｒにおいて、入力してくる前もって処理されたデジタル信号は多数の周波数バンドに分割され、その各々は、ノイズ・フィルタリング・ユニット２２ｒおよび処理ユニット２３ｒにおいて、さらに処理され、それらにおいては、右耳の特定の聴力損失を補償するように適合された補償特性に従って信号が増幅される。
【００３８】
図１における実施例では、２つの補聴器の各々は、ユニットが装備される耳のための信号処理チャンネルに加えて、他方のユニットにおける信号処理に対応するシミュレートされる信号処理をもたらす、別個の信号処理チャンネルを具備する。図２の実施例において、このシミュレートされた処理チャンネルは、右耳の補聴ユニット１６のために、右耳補償のための処理ユニット２１ｒ，２２ｒおよび２３ｒと同じ処理機能をもたらすが、左耳の補聴ユニット１７においてもたらされる左耳補償のための特定の特性へと調整される処理ユニット２１ｌｓ，２２ｌｓおよび２３ｌｓを具備する。
【００３９】
左耳の補聴ユニット１７は、構造において右耳の補聴ユニット１６と同一であり、処理ユニット１９ｌおよび２０ｌおよびフィルタリングおよび補償ユニット２１ｌ，２２ｌおよび２３ｌを備えた左耳信号処理チャンネル、並びにユニット２１ｒｓ，２２ｒｓおよび２３ｒｓを含むシミュレートされた右耳処理チャンネルを具備する。
【００４０】
補聴ユニット１６および１７の各々において、バイノーラルの信号処理は、２つの処理ユニット２４，２４ｌおよび２５ｒ，２５ｌにおいてもたらされる。このように、右耳の補聴ユニット１６において、第１のバイノーラルの処理ユニット２４ｒは、右耳処理チャンネルにおけるフィルタリング・ユニット２１ｒから並びにシミュレートされた左耳処理チャンネルにおけるフィルタリング・ユニット２１ｌｓからバンド分割された出力信号を受信し、また処理ユニット２２ｒおよび２２ｌｓにおける信号スケーリングに影響を及ぼす訂正信号を提供し、また第２のバイノーラルの処理ユニット２５ｒは、第１のバイノーラルの処理ユニット２４ｒからの並びに処理ユニット２２ｒ，２２ｌおよび２３ｒ，２３ｌｓからの入力信号において、さらにバイノーラルの信号処理をもたらしている。
【００４１】
最後に、補聴ユニット１６および１７の各々において、右耳および左耳の処理チャンネルそれぞれにおいての処理ユニット２３ｒ，２３ｌからの出力信号、および第２のバイノーラルの処理ユニット２５ｒ，２５ｌからのバイノーラルの出力信号は、出力処理ユニット２６ｒ，２６ｌにおいてアナログの形に再度変換され、通常の補聴電話２７ｒ，２７ｌのような出力トランスデューサーに供給される。
【００４２】
補聴ユニット１６および１７の各々において、処理ユニット２２から２５の全ては、例えば、前述の一緒に出願中である国際特許出願ＰＣＴ／ＤＫ９７／０００５９８に開示されているような自動利得制御（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）（ＡＧＣ）用に設計されている。
【００４３】
補聴ユニット１６および１７の各々において、処理ユニット２１から２５はこのように複数の内部情報および制御信号ラインを介して相互接続されており、それに対して、他方の補聴ユニットへの唯一の外部接続は、単一方向の通信リンク２８を介するものである。
【００４４】
本発明のある特定の観点によると、右耳および左耳の処理チャンネルの処理ユニット２１乃至２３およびシミュレートされた左耳および右耳の処理チャンネルをバイノーラルの処理ユニット２４および２５へと接続する信号ラインは、図示されていない適当なスイッチング手段の制御によって開閉され、または活性化および非活性化され、それによって、上で説明されたＷＯ９７／１４２６８の先行技術システムにおける通常およびバイノーラルの処理のための処理ユニットの分離とは反対に、人間の脳の音声情報処理に似せた完全なバイノーラルの信号処理から、より簡単なバイノーラル音声レベル制御を介して、通常のモノラルの音声再生までにわたる範囲のなめらかな移行が備わる利点のある調整の柔軟性が得られる。
【００４５】
右耳および左耳の補聴ユニットにおいて、ユニット２４および２５におけるバイノーラルの信号処理に供給される信号は、図２に例示されるように、デジタルの形への変換、および周波数および／またはマイクロフォン回路における非線形性によって引き起こされおよび／またはユーザーの外耳道（ｅａｒ  ｃｈａｎｎｅｌ）における装備から続くレベル歪みの訂正によって、予め処理されているマイクロフォン信号である。好ましくは、バイノーラル処理のための入力信号は、所望の周波数バンド幅に濾過されている。
【００４６】
さらには、図２に示されているように、補聴ユニット１６および１７の各々から他方のユニットのシミュレートされる処理チャンネルに供給される、予め処理されたマイクロフォン信号は、例えば、さらなるコンプレッサー・ユニット２８ｒ，２８ｌにおける圧縮によって、ダイナミック・レンジ、バンド幅および／またはサンプリングの数を低減するように制限され、それによってシミュレートされる処理によって処理されるべきデータまたは情報の量を低減している。同様の信号制限もまた、例えば、各聴覚ユニットにおいて右耳または左耳それぞれのための信号処理チャンネルからバイノーラルの信号処理へと供給される信号のためのさらなるコンプレッサー・ユニット２９ｒ，２９ｌによって提供される。いずれの場合においても、そのような圧縮された信号が供給される処理ユニットは、これらの信号を処理するように設計されなければならない。
【００４７】
処理ユニット２４および２５によってもたらされるバイノーラルの信号処理は、レベル訂正を具備し、それによって、右または左の、最も弱い入力音声信号を受信する補聴ユニットにおける利得が、例えばシミュレートされた信号処理のため通信リンク２８を介してそこから通信される、予め処理されたマイクロフォン信号によって表されるような他方の補聴ユニットにおける入力音声信号に基づいて制御される。それによって、右耳および左耳によってそれぞれ受けられる音声の間の音声レベル比およびそれによって提供される空間的な情報は、自動利得制御（ＡＧＣ）を備える補聴ユニットのためにもまた維持される。というのも、ＡＧＣ制御は、右耳または左耳ユニット１６および１７における最も強い処理された信号に基づいてもたらすことができるからである。
【００４８】
補聴ユニット１６および１７の各々における内部信号処理を可能とする複雑さはまた、例えば、必要であるならば、通信リンク２８を介して信号通信によって導入される時間遅延の補償をも可能とする。
【００４９】
図２に示されるように、各バンドにおいて自動利得制御を備える多数の別個の周波数バンドにおいて、音声または信号処理を用いる補聴器について、処理の複雑さおよび／またはキャパシティーは、各ユニットにおける現実のおよびシミュレートされる処理チャンネルの間での、データまたは情報転送をさらに伴い、これらの処理チャンネルの利得制御の等しい適合を提供し、それによって、各補聴ユニットの全体的な転送機能は、右側および左側で生じる音響スペクトルの相違を考慮するよう適合され、それによって右耳および左耳で受け取られる音声のスペクトラムにおける周波数分布を考慮しており、それは空間における音源の位置測定にとって非常に重要である。
【００５０】
図２における右耳および左耳の補聴ユニット１６および１７の各々において、実際の右耳または左耳の信号処理チャンネル用の全ての処理ユニット１９ｒ〜２３ｒ、１９ｌ〜２３ｌおよびシミュレートされる信号処理チャンネル用の全ての処理ユニット２１ｌｓ〜２３ｌｓ、２１ｒｓ〜２３ｒｓが、プログラムされ、またはそうでなければ、右耳および左耳それぞれの信号処理用の特定の処理パラメーターに調整され、またはその反対に、各側におけるバイノーラルの信号処理は、出力信号トランスデューサー２６ｒおよび２６ｌそれぞれまでのまたはそれらを超えさえして、双方の側の特定の聴力損失特性を十分に考慮する。
【００５１】
これを成し遂げるために、右耳および左耳の聴覚ユニット１６および１７においてもたらされるバイノーラルの信号処理は、典型的には、実際の音声レベルおよび右耳および左耳それぞれへの入射音声間の音響スペクトラムの相違を回復するために、お互いの鏡像である。
【００５２】
本発明によるシステムの２つの聴覚ユニットの各々におけるバイノーラルの信号処理の特別な利点として、高性能なノイズまたはフィードバックの抑制が可能となるものであり、それによって、全体の音声イメージから逸脱するトーン信号が、全体の音声信号においてまたは右側および左側において同時に存在するトーン信号を抑制することなく、効果的に抑制される。これは、バイノーラルの音声処理ユニットに、実際のおよびシミュレートされた音声処理チャンネルからの相違フィードバック信号を表す残留フィードバック信号が供給されるフィードバック抑制システムを含むことによって成し遂げることができる。そのようなフィードバック抑制によって、本発明の補聴システムが、ハウル（ｈｏｗｌ）と、クラッシック音楽作品におけるフルート・ソロからのトーンまたは交通信号での歩け／止まれの発信音のような警告若しくは合図トーンのような同様の特性の情報音声信号とを区別することが可能となる。
【００５３】
補聴ユニット１６および１７の各々において、実際の信号処理チャンネルにおける信号処理ユニット２１ｒ〜２３ｒ、２１ｌ〜２３ｌの各々のパフォーマンス並びにシミュレートされる処理チャンネルにおける処理ユニット２１ｌｓ〜２３ｌｓ、２１ｒｓ〜２３ｒｓの各々のパフォーマンスは、調整パラメーター、または右耳および左耳それぞれの特定の補償要求に適合されたデータによって制御される。
【００５４】
本発明によると、そのような調整パラメーターは、右耳および左耳に関してのユーザーの特定の聴力損傷を補償するように個別にプログラム可能であり、それによって、補聴システムには標準調整が供給され、補聴器の個別のユーザー調整において習慣的に行われているような補聴器の整備人がもたらすような個別のプログラミングを可能とする。
【００５５】
さらには、調整パラメーターは、異なるプログラム設定において整理され、補聴ユニットの完全にバイノーラルから簡単なモノラルの作動にわたる範囲の異なるモードにおいて補聴システムの作動を可能とし、および／または補聴システムの、変化する音声環境または聞き取り状態への適合を可能とする。
【００５６】
図３では、図２に例示されるシステムにおける補聴ユニットの１つ、すなわち右耳の補聴ユニット１６について、パフォーマンスおよびプログラム・メモリー３０によってどのようにこれが成し遂げられるかが示されている。このパフォーマンスおよびプログラムメモリー３０では、多数の特定のパフォーマンス・プログラムのための全てのプログラム可能な調整パラメーターが入力され、あるいはユーザーに操作されるおよび／または特定の音声信号状態の発生に応答して自動的にプログラム選択をもたらす音声信号分析器３２から操作される選択ユニット３１から選択されることがある。
【００５７】
任意的に、補聴ユニット１６または１７の少なくとも１つは、少なくとも２つの連続するパフォーマンス・プログラム設定の間の中間設定を計算する手段を含んでいてもよく、その場合には、そのような中間設定もまた選択ユニット３１から選択可能である。
【００５８】
補聴ユニット１６および１７の構造および組織の結果として、ユニットが装備される耳のための実際の信号処理のみならず、反対の耳のメモリー３０のためシミュレートされる処理をももたらすことが、両方の側のための信号処理に必要とされる全ての調整パラメーターを含むので、補聴システムのプログラミングは、調整パラメーター、およびユーザーに操作されるかまたは自動的に活性化されるパフォーマンス・プログラムを、補聴ユニット１６および１７の１つのみのメモリー３０に入力すること、並びに他方の補聴ユニットの処理ユニットのための調整パラメーターを、パフォーマンス・プログラムの変更ごとに活性化される調整または開始モードにおいて、通信リンク２８を介して転送するものとすることによってもたらされる。
【００５９】
究極的には、これは、本発明によるシステムをマスタースレーブ原理によって操作することを可能とし、その場合には、補聴ユニットの１つはマスター・ユニットとして機能し、スレーブ・ユニットとして機能する他方のユニットを制御し、そこではメモリー３０が、スレーブ・ユニットの実際の機能に必要な情報またはパラメーターを収容する。
【００６０】
代わりに、様々な種類の中間または混合の組織構造を、例えば、双方の聴覚ユニットをユーザーに操作されるものとして、並びに自動プログラム選択のものとして設計することによって、予見することができる。これによって、例えば、１つのユニットが、広がっている音声信号状態にマッチする特定のプログラムへと自動的に移行しようとする状況で、調和操作（ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を備えることができるのは、通信リンク２８を介して２つのユニット間で実際の調整パラメーターの設定を交換するものとし、ユニットの１つによって選択されるプログラムが双方のユニットのために生み出されるべきであるかどうかについて、ユニットの１つにおいて決定が成されることを可能とすることによってである。
【００６１】
２つのユニットの各々において、同期手段３３がさらに備わって、通信リンク２８を介して２つのユニットの信号処理部間で同期情報が交換されてもよい。そのような同期情報は、信号から得られるか、さもなくば２つのユニットの間で転送され、または別個の同期信号として生成されるかする。
【００６２】
ユーザーの操作性は、ユーザーによって持ち運ばれる別個の制御ユニットからのワイヤレスの遠隔制御によって利点をもってもたらされてもよい。特にこれは、２つの補聴ユニット間の２方向性の通信リンクのためにすでにワイヤレス送信が用いられている実施例に適する。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付された図面を参照してより詳細に記述されている。
【図１】  本発明の補聴システムの実施例を表す概略ブロック図である。
【図２】  図１に示される実施例のさらに詳細な図である。
【図３】  本発明のプログラム可能な補聴システムの１つの補聴ユニットを表すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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