(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耳の外側の外部音を入力する外部マイクロホンと、外耳道内の音を入力する内部マイクロホンと、前記外部マイクロホンと前記内部マイクロホンからの入力信号を増幅する増幅部と、外部音の音圧レベルに応じて前記増幅部における増幅度を調整する一次調整部と、内部音の音圧レベルに応じて前記増幅部における増幅度を調整する二次調整部を備え、前記内部音の音圧レベルを２５０〜７５０Ｈｚの周波数帯域の内部音を使用して計測することを特徴とする補聴器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、挿耳型の補聴器の調整方法と挿耳型の補聴器に関するものであり、より詳細には、補聴器の装用している者の自己の音声レベルを分離・認識して補聴器の利得及び出力を増減する補聴器の調整方法と補聴器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
補聴器の構造は、図６に示すように、音を拾い音声信号に変換するマイクロホン１０Ｘ、電気信号となった音声信号を増幅する増幅器２０Ｘ、この増幅器２０Ｘの増幅度を調整したり、音声出力の上限を設けたりする調整装置４０Ｘ、音声信号を受けて音声を出すイヤホーン３０Ｘや電源となる電池等とから構成されている。
【０００３】
この補聴器は、アナログタイプの補聴器からデジタルタイプの補聴器になりつつあり、電気信号をＡ／Ｄ変換してデジタル演算処理し、デジタル処理後の信号をＤ／Ａ変換して電気信号に直している。
【０００４】
このデジタルタイプの補聴器では、音の倍率を変えるノンリニア機能や音量を自動的に調節するオートボリューム機能や高い音、低い音の大きさを別々に調整できるマルチチャンネル機能を有し、より広い範囲の音が聞こえるようにしたり、感知した音の大きさに応じて自動的に最適の音の大きさが出るようにしたり、音の高さごとに最も聞き易い音圧レベルに調整することができる。
【０００５】
また、この補聴器の利得は、一般に音響環境において利得を自動的に制御される自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）で調整される場合が多い。
【０００６】
この自動利得制御では、補聴器の増幅回路のマイク入力の音圧を規制し、あるレベルを超えた大きな音が入ってくると、補聴器が自動的に音の増幅率を落とす、即ち、利得を減少するように、作動させている。これにより、歪まないで大きな音が出過ぎないようにすると共に、普通の会話が聞こえやすいレベルになるように、音を適度に増幅して、難聴者の便に供されている。
【０００７】
つまり、この自動利得制御では、補聴器のマイク、これは自声を含む耳に到達してくる音（社会音も含む）全てのレベルで、大小を認識し、利得を調整している。
【０００８】
そして、更に、補聴器の利得を自声及び生活音を含む補聴器入力音に応じて、設定の基準レベルを超える大きいレベルでは利得を減少させており、時定数を超えると元の利得に戻すようになっている。
【０００９】
つまり、耳を保護するために大きな音が出過ぎないように、大きすぎる音の部分を切る出力制限も設けられているが、音の強いエネルギーの部分を取り除いてしまうため、大きな音が歪んでしまうピーククリップ方式や歪の生じないＡＧＣｉ，ＡＧＣｏの方式がある。
【００１０】
そして、補聴器の大切な仕事は、装着者が音を聞き易くすることであり、難聴の人のそれぞれの難聴の程度や難聴の原因にあわせて補聴器の特性を調整する必要がある。この補聴器の特性の調整をフィッテイング（適合）といい、幾つかのフィッテイング法で行われている。
【００１１】
通常は、難聴者の聴力検査により得られた純音オージオグラム等の聴力図を基に、補聴器の特性を測定する機器を使用しながら調整し、更に、各人の耳に合わせるために補聴器を付けてから更に微調整している。
【００１２】
この調整は、聞き易さの指標となる快適に聞こえる音圧レベルである快適レベル（ＭＣＬ：快適値）を基準に利得を調整し、我慢できない程うるさく感じる音圧レベルである不快レベル（ＵＣＬ：不快値）を基準に出力制限を決めている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、補聴器は装着する位置によって、耳あな形、耳かけ形、箱形（ポケット形）の３種類に分かれ、特殊なものとして、骨導補聴器がある。そして、耳あな形においては、補聴器本体を、図５に示すように外耳道に挿入し、耳の外側のマイクロホンで入力される音声を、増幅調整して、外耳道内に出力している。
【００１４】
この外耳道内の音響特性は、補聴器で外耳道を塞がない場合には、一般に２〜３ｋＨｚに共振ピークのあるエネルギー分布を示す。このピークは補聴器等で外耳道を閉鎖すると消滅する。一方補聴器の装用者の自声は口唇から空気伝搬し補聴器の外部入力部に達するものと骨伝導により内耳蝸牛で聴取するものの外、外耳道周辺部の振動により生ずる鼓膜面上の音圧をも加わった音を聴取している。
【００１５】
そして、補聴器のイヤホーン等で外耳道を塞いだ場合には、この外耳道内の自声は５００Ｈｚ付近の周波数帯域で共鳴しピークを持ち、高周波帯域になるに従って小さくなる。この低音帯域における音声エネルギーのピーク値は装着者の持つ不快値を超える程大きなエネルギーを持っているため、自声強調音といわれ、外耳道内が塞がれる補聴器では、しばしば装用を困難にする厄介な問題である。
【００１６】
この自声強調音は、外耳道内に設置した内部マイクで入力した音を、５００Ｈｚを中心とするフィルタ回路により分離でき、外部入力音と区別することができる。
【００１７】
そして、人が音声を用いて情報交換する場合には、その音声レベルは重要な要素であり、感情がたかぶり興奮している時や周囲の音の音圧レベルが大きい時は、自声の音圧レベルは大きくなり、相手方の音声も大きな音圧レベルで聞こえることを欲する。一方、逆に静かな環境や厳粛な雰囲気の場合は自声の音圧レベルは小さくなり、相手方の音声も小さな音圧レベルで聞こえることを欲する。
【００１８】
このように人は、その音の環境によって自分の声の音量を変化・調整しており、また、相手方の声の音圧レベルも、自分の声の音圧レベルに追従することを期待及び希望している。
【００１９】
本発明は、前記したように自声強調音と外部入力音の周波数分布に顕著な相違があることに着目してなされたものであって、その目的は、外部音の音圧レベルに応じた増幅度の一次調整に加えて、装着者の自分の声によって発生する外耳道内の内部音の音圧レベルに応じて増幅度の二次調整を行うことにより、会話時においても最適な増幅度調整を得ることができる補聴器の調整方法と補聴器を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の補聴器の調整方法は、音を増幅して伝達する際に、入力した音圧レベルに応じて増幅度を調整する補聴器の調整方法において、耳の外側から入力する外部音の音圧レベルに対して前記増幅度を一次調整すると共に、外耳道内に配設した内部音入力部から入力した内部音の音圧レベルに基づいて前記増幅度を二次調整する方法である。
【００２１】
この方法によれば、外部音の音圧レベルに応じて一次調整することにより、装着者の耳に外部音が好ましいレベルの音圧で伝達されることになり、更に、内部音の音圧レベル、特に内部音から分離した自声強調音の音圧レベルに応じて二次調整することにより、会話に好ましい音圧レベルで、対話相手の声が伝達されるようになる。
【００２２】
そして、この補聴器の調整方法において、前記二次調整を、前記内部音の音圧レベルが所定の判定値を超えた時に、該内部音の音圧レベルの大小に応じて増幅度を増減する調整とする。つまり、内部音が限度を超えて大きくなった時に内部音の大きさに応じて、外部音の増幅度を増減する。
【００２３】
この二次調整を採用することにより、会話のために声を発生した時に、この自分の声の大きさに応じた増幅度に変更することができる。
【００２４】
また、前記一次調整を、前記外部音の音圧レベルに対して出力が快適レベルになるようにする調整とする。つまり、一次調整は快適レベルによる調整とし、外部音が聞き易くなるように調整する。
【００２５】
また、上記の補聴器の調整方法において、前記内部音の音圧レベルを、２５０〜７５０Ｈｚの周波数帯域の内部音を使用して計測する。
【００２６】
つまり、内部マイクで増幅された音を５００Ｈｚを中心とする２５０〜７５０Ｈｚの周波数帯域を通過させるフィルタ回路により分離し、この内部音から分離された自声強調音成分を使用する。
【００２７】
この補聴器の調整方法によれば、一律に増幅度を上げ下げするだけでなく、更に、周波数帯域毎に細かい二次調整を行うことにより、会話に適した調整をすることができる。例えば、会話に使用される周波数範囲のみの増幅度を変更したり、逆に会話で使用されない周波数範囲のみ増幅度を変更したり、あるいは会話に使用される周波数範囲と会話で使用されない周波数範囲とで増幅度の増減を逆にしたりして相互に関連させて変更する等の調整も行える。
【００２８】
本発明の補聴器は、耳の外側の外部音を入力する外部マイクロホンと、外耳道内の音を入力する内部マイクロホンと、前記外部マイクロホンと前記内部マイクロホンからの入力信号を増幅する増幅部と、外部音の音圧レベルに応じて前記増幅部における増幅度を調整する一次調整部と、内部音の音圧レベルに応じて前記増幅部における増幅度を調整する二次調整部を備え、前記内部音の音圧レベルを２５０〜７５０Ｈｚの周波数帯域の内部音を使用して計測することを特徴とする補聴器である。
【００２９】
そして、前記二次調整器が、前記内部音の音圧レベルが所定の判定値を超えた時に、該内部音の音圧レベルの大小に応じて前記外部入力部の増幅度を増減する調整を行うように、また、前記一次調整器が、前記外部音の音圧レベルに対して出力が快適レベルになるように調整するように構成される。
【００３０】
また、前記二次調整部が、前記内部音の音圧レベルが所定の範囲を超えた時に、該内部音の音圧レベルの大小に応じて前記外部入力部の増幅度を増減する調整し、該調整状態を所定の時間保持した後に、元の調整状態に戻すように構成される。
【００３１】
この元の調整状態に戻す場合は、急激な増幅度の変化、即ち、装着者の耳に出力する音量の急激な変化を避けるために徐々に戻すことが好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、ここでは、耳あな形の補聴器を例にして説明しているが、これに限定されず、外耳道を塞ぐ方式の補聴器に本発明を適用することができる。
【００３３】
図１に示すように、この挿耳形の補聴器１は、外部入力部１０、増幅部２０、出力部３０、第１調整部４０、内部音入力部５０、第２調整部６０を有して構成される。
【００３４】
図２のより詳細な構成図に示すように、外部音入力部１０は外部マイクロホン１１で構成され、耳の外側に存在する音を集音して電気信号に変換し、内部音入力部５０は、外耳道内に配置されるイヤホーン３２の近傍に設けられる内部マイクロホン５１で形成され、外耳道内の音をピックアップして電気信号に変換する。
【００３５】
また、増幅部２０は、前置増幅器２１と増幅器２２と出力増幅器２３からなり、外部マイクロホン１１の電気信号を増幅して出力部３０に送る。
【００３６】
出力部３０は、出力器３１とイヤホーン３２で構成され、増幅部２０で増幅された電気信号を音に変換して外耳道内に出力する。
【００３７】
そして、第１調整部４０は、入力レベル検知器４１と第１調整器４２とからなり、外部入力部１０で入力された外部音の音圧レベルを検知し、第１調整器４２に予め入力されたデータに基づいて演算される調整値を用いて、増幅部２０の増幅器２２における増幅度を周波数帯域毎に一次調節する。
【００３８】
また、第２調整部６０は、５００Ｈｚを中心とする２５０〜７５０Ｈｚの周波数帯域を通過させる自声分離フィルタ６１と自声レベル検知器６２と第２調整器６３とからなり、自声分離フィルタ６１により内部マイクロホン５１で入力された内部音から自声強調音成分を分離し、自声レベル検知器６２でこの分離した自声強調音成分の音圧レベルを検知し、第２調整器６３で演算される設定値を用いて、増幅部２０の増幅器２２における増幅度を二次調整する。
【００３９】
なお、この自声分離フィルタ６１は、クシャミ、咳、鼻かみ等で外耳道内の自声で突発的に生じる衝撃的な音を除去し、典型的な周波数特性と緩やかな持続時間を持つ通常の発話音声は通過させる。
【００４０】
また、データ設定部７０は、パソコン等のデータ設定装置で構成され、第１調整器４２や出力増幅器２３や第２調整器６３に調整用のデータを設定する。このデータ設定部７０は、必要に応じて、聴力検査機器とリンクして、補聴器１の装用者のＨＴＬ（ヒアリングレベル）、ＭＣＬ（快適レベル）、ＵＣＬ（不快レベル）のデータを蓄積すると共に、この聴力の各レベルに合わせて、増幅度調整のためのデータを作成し、第１調整器４２や出力増幅器２３や第２調整器６３に出力する。
【００４１】
つまり、第１調整器４２には、外部音の音圧レベルがＭＣＬとなるような一次調整用のデータが設定され、外部音の音圧レベルの大小によって、各周波数帯域毎に利得を一次調整する。
【００４２】
また、出力増幅器２３には、周波数帯域毎に設定された不快レベルを超える出力が出ないように出力を制限するためのデータを設定し、出力制限機能を出力増幅器２３に持たせる。
【００４３】
そして、第２調整器６３には、内部音からフィルタで分離した自声強調音成分の音圧レベルが所定の範囲の値を超えた時に、一次調整された利得を、更に二次調整するための二次調整用のデータが設定される。この二次調整は、自声強調音成分の音圧レベルが所定の値より大きくなったときには、相手の声が聞こえ易くなるように、この音圧レベルに合わせて利得を大きくして二次調整し、自声強調音成分の音圧レベルが同じ又は別の所定の値より小さくなったときには、相手の声も小さくなるように、この音圧レベルに合わせて利得を小さくして二次調整する。
【００４４】
この補聴器１の調整データの作成方法は、図３に例示するようなフローに従って、次のように行われる。
【００４５】
最初に、ステップＳ１０では、難聴者の耳に関する検査を行う。
【００４６】
この検査としては、ステップＳ１１の外耳道の検査、鼓膜の検査、必要に応じてレントゲン検査等の一般的な検査と、ステップＳ１２のヒアリングレベル（ＨＴＬ：最小可聴閾値）を求める純音聴力検査、語音聴力検査、不快レベル検査（ＵＣＬテスト）、快適レベル検査（ＭＣＬテスト）を行う聴力検査等がある。
【００４７】
これらの検査により、ヒアリングレベル（ＨＴＬ）、快適レベル（ＭＣＬ）、不快レベル（ＵＣＬ）のデータを得る。
【００４８】
次に、ステップＳ２０で、調整用のデータの作成を行う。
【００４９】
ステップＳ２１で、一次調整用データの作成を行うが、この一次調整用データの作成では、第１調節器４２のデータを、外部マイクロホンから入力した外部音の音圧レベルが快適レベルになるような増幅度にする利得（ゲイン）を一次調整用データとして作成する。つまり、装着者の快適レベルデータに基づいて外部から入力される音声が難聴者の耳に対して快適レベルになるような、即ち、ちょうど聞き易い程度になるような利得データとする。
【００５０】
また、出力増幅器２３の設定用データとして、外部音の音圧レベルが不快レベルを超えないように、最大出力を制限するようにデータを作成する。つまり装着者の不快レベルのデータに基づいて、聞きたくないくらいうるさく感じる、即ち、不快な音圧レベルであるＵＣＬ（不快値）を基準に出力上限の利得データを決める。
【００５１】
これらの一次調整用データの作成は、通常、入力周波数の２５０Ｈｚ〜４ｋＨｚの音域で行われるが、音声が入力された時には、会話の重要度や貢献度が大きい１〜３ｋＨｚの音域が中心となって行われる。
【００５２】
この一次調整用データの作成が終了したら、ステップＳ２２において、自声に対する二次調整用データの作成を行う。
【００５３】
このステップＳ２２ａでは、難聴者に補聴器１を装着させた状態で、自声を発生させ、この自声を内部マイクロホン５１で受け、自声が含まれる内部音のデータの収集を行う。このデータの収集は、データ設定装置７０とデータ通信が可能な状態で、装着者に自声を発生してもらい、内部マイクロホン５１に入力された音声データをデータ設定装置７０に送ることで行われる。この内部音は自声分離フィルタ６１で自声強調音成分を分離させられる。
【００５４】
この外耳内の自声強調音の音圧エネルギーは、主として２５０〜７５０Ｈｚの範囲内に集中しているので、自声強調音成分を分離する自声分離フィルタ６１は２５０〜７５０Ｈｚの範囲内を通過させるように構成する。
【００５５】
ステップＳ２２ｂでは、データ設定装置７０において、この内部マイクロホン５１から入力された信号から自声強調音成分の音圧レベルを得て、あるいは、この内部マイクロホン５１から入力された信号を周波数解析し、周波数帯域毎の自声強調音成分の音圧レベルを得て、ステップＳ２２ｃで、データ設定装置７０において、この自声強調音成分の音圧レベルのデータから、増幅度の二次調整用データを作成する。
【００５６】
そして、これらの一次調整用データと二次調整用データは、データ設定装置７０に、補聴器１をセットし、データ設定装置７０との間でデータ通信が可能な状態にして、一次調整用データを第１調節器４１と出力増幅器２３に入力し、二次調整用データを第２調節器６３に入力する。
【００５７】
次に、この補聴器の自動増幅度調整方法について、図４に例示するフローを参照しながら説明する。
【００５８】
装着された補聴器１のスイッチが入れられて、自動増幅度調整のフローがスタートすると、ステップＳ３１で、外部マイクロホン１１から入力された外部音の音圧レベル（入力レベル）Ｌｏを検出し、この音圧レベルＬｏに基づいて、増幅器２２の増幅度（利得）の増減に関する一次調整をする。この外部音の音圧レベルＬｏに応じた一次調整により、外部音の音圧レベルＬｏが変化しても装着者の耳に最適レベルの音圧で伝達されるようになる。
【００５９】
なお、外部音の音圧レベルＬｏに追従して増幅度を変更する自動利得制御機能を持たない補聴器の場合には、ステップＳ１２の聴力検査の諸データに基づいて予め設定され、補聴器１に予め入力された固定の増幅度が一次調整の増幅度となる。
【００６０】
次に、ステップＳ３２で内部音から分離された自声強調音成分の音圧レベルＬｉをチェックし、所定の第１の判定値Ｌ１よりも大きい時は、ステップＳ３３で会話に適した音圧レベルになるように二次調整する。そして、ステップＳ３４で、所定の時間の間この調整状態を維持する。
【００６１】
この音圧レベルの二次調整は、一次調整された各周波数帯域の増幅度を変更するが、周波数全域を一括して変更してもよいが、各周波数帯域を考慮して、会話に使用される周波数帯域のみの増幅度を大きくしてもよく、あるいは、会話に使用される周波数帯域以外の増幅度を小さくしてもよい。また両方を同時に行ってもよい。
【００６２】
この内部音から分離した自声強調音成分の音圧レベルＬｉに応じた二次調整により、一次調整が変更され、会話に適した音圧レベルで、対話相手の音声を含んだ外部音が伝達されるように再調整されるので、対話相手の声が聞き取り易くなる。
【００６３】
また、この増幅度の増減は、ステップＳ３３で、一回の実行で一度に所定の変更速度で制御目標の増幅度に変更してもよいが、予め決めた増分量（又は減分量）のみ変更し、ステップＳ３３の何回かの実行で、段階的に制御目標の増幅度になるようにしてもよい。
【００６４】
そして、ステップＳ３２の自声強調音成分の音圧レベルＬｉのチェックで、所定の第１の判定値Ｌ１よりも小さい時は、ステップＳ３５で二次調整中であるか否かをチェックする。そして、二次調整中であれば、ステップＳ３６で、二次調整の増幅度を一次調整の増幅度に戻し、二次調整中でなければ、ステップＳ３１の一次調整に戻る。このステップＳ３６の戻しによって、会話が無い時は元の一次調整にもどり、外部音を最適レベルで伝達することができる。
【００６５】
また、この一次調整への戻しについても、このステップＳ３６の１回実行で一度に所定の変更速度で一次調整の増幅度に戻してもよいが、１回の実行で戻す変化量を決めておき、何回の実行で一次調整に戻すようにしてもよい。
【００６６】
そして、補聴器のスイッチがＯＦＦにされると、ステップＳ５０の割り込みにより、フローを終了する。
【００６７】
なお、上記の実施の形態では、内部音から分離した自声強調音成分の音圧レベルＬｉに応じて二次調整しているが、内部音の音圧レベルにおいて自声強調音成分の音圧レベルが大きな部分を占めるので、自声強調音成分を分離せず、内部音の音圧レベルに応じて二次調整することもできる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る補聴器の調整方法及び補聴器によれば、外部音の音圧レベルに応じて一次調整することにより、装着者の耳に外部音が最適レベル等の好ましい音圧レベルで伝達されることになり、更に、会話時には、内部音から分離した自声強調音成分の音圧レベルに応じて二次調整することにより、会話に適した音圧レベルで、対話相手の声が伝達されるようになる。
【００６９】
従って、より人間行動に則した増幅作用をもつ補聴器の調整方法と補聴器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る補聴器の構成の例を示す図である。
【図２】図１の補聴器の構成の詳細を示す図である。
【図３】本発明に係る補聴器の調整用データの作成方法のフローの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る補聴器の自動増幅度調整方法のフローの一例を示す図である。
【図５】耳の構造と補聴器の装着の例を示す図である。
【図６】従来技術の補聴器の構成の例を示す図である。
【符号の説明】
１    補聴器
１０    外部音入力部
２０    増幅部
３０    出力部
４０    第１調整部
５０    内部音入力部
６０    第２調整部
７０    データ設定部
Ｌｏ    外部音の音圧レベル
Ｌｉ    自声強調音成分の音圧レベル
Ｌ１    所定の判定値
【図１】
0003938322.tif 000002
【図２】
0003938322.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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