(57)【要約】      （修正有）【課題】一定の音環境条件の下で信号対雑音比を改善した合成発話／声信号を供給する頭部装着聴覚装置を提供する。【解決手段】頭部装着聴覚装置１は、環境音２を取得しマイクロホン入力信号に変換する周囲音マイクロホン装置５と、マイクロホン入力信号を取得し処理後出力信号７を生成する信号プロセッサ１０と、処理後出力信号を取得し対応する音響出力信号に変換するスピーカー２０と、外耳道音圧を取得し外耳道電気信号６に変換する外耳道マイクロホン２５と、処理後出力信号と補償加算器１２の第１の入力との間に接続される補償フィルター８と、合成マイクロホン信号２９を生成するため補償後外耳道信号とマイクロホン入力信号とを組み合わせるミキサー２８と、を備える。合成マイクロホン信号は、双方向無線データ通信インターフェース２６と共働アンテナ３２とを介して、遠端の個人または受信者に送信される。【選択図】図１
2017163531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境音を取得し、マイクロホン入力信号に変換するように構成された周囲音マイクロホン装置と、
前記マイクロホン入力信号を取得し、処理後出力信号を生成するための所定のまたは適応的処理スキームに従って前記マイクロホン入力信号を処理するように適応されている信号プロセッサと、
ユーザの外耳道内で外耳道音圧を生成するため、前記処理後出力信号を取得し、対応する音響出力信号に変換するように適応されているスピーカーまたはレシーバと、
前記外耳道音圧を取得し、外耳道電気信号に変換するように構成される外耳道マイクロホンと、
前記処理後出力信号と補償加算器の第１の入力との間に接続される補償フィルターであって、環境音圧成分を抑制した補償後外耳道信号を生成するため、前記補償加算器が前記処理後出力信号と前記外耳道電気信号とを差し引くように構成される、補償フィルターと、
合成マイクロホン信号を生成するため前記補償後外耳道信号と前記マイクロホン入力信号とを組み合わせるように構成されるミキサーと、
前記合成マイクロホン信号を無線または有線のデータ通信リンクを介して遠端受信者に送信するように構成される無線または有線データ通信インターフェースと、を備える頭部装着聴覚装置。
【請求項２】
前記補償加算器と前記ミキサーとの間に挿入され、前記ミキサーの第１の入力に入力する前に前記補償後外耳道電気信号の低域フィルタリングを行うように構成される低域フィルター機能を更に備える、請求項１に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項３】
前記マイクロホン入力信号と前記ミキサーとの間に挿入され、前記ミキサーの第２の入力に入力する前に前記マイクロホン入力信号の高域フィルタリングを行うように構成される高域フィルター機能を更に備える、請求項１または２に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項４】
前記低域フィルター機能および／または前記高域フィルター機能は、前記可聴周波数範囲の少なくとも一部に渡って配置される複数の隣接する帯域フィルターを備えるフィルターバンクを備える、請求項２または３に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項５】
前記低域フィルター機能は、前記ミキサーの前記第１の入力に入力するために、前記複数の隣接する帯域フィルターの第１のサブセットのそれぞれの出力を選択することを備え、および／または、前記高域フィルター機能は、前記ミキサーの前記第２の入力に入力するため、前記複数の隣接する帯域フィルターの第２のサブセットのそれぞれの出力を選択することを備える、請求項４に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項６】
前記低域フィルター機能は、５００Ｈｚと２ｋＨｚとの間のしゃ断周波数を有し、および／または、前記高域フィルター機能は、５００Ｈｚと２ｋＨｚとの間のしゃ断周波数を有する、請求項３から５のいずれか一項に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項７】
前記低域フィルター機能の前記しゃ断周波数は、前記高域フィルター機能の前記しゃ断周波数と概ね同一であり、および／または、
前記低域および高域フィルター機能の前記それぞれの出力の信号の可算強度は少なくとも１００Ｈｚと５ｋＨｚとの間で実質的に単一である、請求項６に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項８】
ＢＴＥ、ＲＩＥ、ＩＴＥ、ＩＴＣ、またはＣＩＣ聴覚器具のような聴覚器具または補聴器を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項９】
前記補償フィルターは、前記スピーカーと前記外耳道マイクロホンとの間の伝達関数をモデリングするように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項１０】
前記補償フィルターは、デジタルＦＩＲフィルターまたはデジタルＩＩＲフィルターのような適応フィルターを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の頭部装着聴覚装置。
【請求項１１】
前記信号プロセッサは、
信号対雑音比のような前記マイクロホン入力信号の信号特性を推定し、
前記マイクロホン入力信号の前記信号特性に基づいて、前記合成マイクロホン信号に対する前記補償後外耳道信号および前記マイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御する
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頭部装着聴覚装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の複数の頭部装着聴覚装置を備え、前記複数の頭部装着聴覚装置のそれぞれが複数のコールセンターサービス人員の耳の上にまたは耳のところに装着される、複数ユーザコールセンター通信システム。
【請求項１３】
頭部装着聴覚装置により合成マイクロホン信号を生成し遠端受信者に送信する方法であって、
環境音を取得し、マイクロホン入力信号に変換するステップと、
前記マイクロホン入力信号を取得し、処理後出力信号を生成するための所定のまたは適応的処理スキームに従って前記マイクロホン入力信号を処理するステップと、
ユーザの外耳道内で外耳道音圧を生成するため、スピーカーまたはレシーバにより前記処理後出力信号を対応する音響出力信号に変換するステップと、
フィルタリング済処理後出力信号を生成するため補償フィルターにより前記処理後出力信号をフィルタリングするステップと、
外耳道マイクロホンにより前記外耳道音圧を感知し、前記外耳道音圧を外耳道電気信号に変換するステップと、
補償後外耳道信号を生成するため、前記フィルタリング済処理後出力信号と前記外耳道電気信号とを差し引くステップと、
前記合成マイクロホン信号を生成するため前記補償後外耳道信号と前記マイクロホン入力信号とを組み合わせるステップと、
前記合成マイクロホン信号を無線または有線のデータ通信リンクを介して遠端受信者に送信するステップと、を備える方法。
【請求項１４】
前記マイクロホン入力信号または前記マイクロホン入力信号から派生する信号の信号特性を推定するステップと、
前記マイクロホン入力信号またはそれから派生する前記信号の前記決定された信号特性に基づいて、前記合成マイクロホン信号に対する前記補償後外耳道信号および前記マイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御するステップと、
を更に備える、請求項１３に記載の合成マイクロホン信号を生成し遠端受信者に送信する方法。
【請求項１５】
前記マイクロホン入力信号と組み合わせる前に前記補償後外耳道信号の低域フィルタリングを行うステップ、および／または、
前記補償後外耳道信号と組み合わせる前に前記マイクロホン入力信号の高域フィルタリングを行うステップと、
を更に備える、請求項１３に記載の合成マイクロホン信号を生成し遠端受信者に送信する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境音を取得し、マイクロホン入力信号に変換するように構成された周囲音マイクロホン装置と、外耳道音圧を取得し、外耳道電気信号に変換するように構成された外耳道マイクロホンとを備える頭部装着聴覚装置に関する。頭部装着聴覚装置は、合成マイクロホン信号を生成するために、補償後外耳道信号とマイクロホン入力信号とを組み合わせるミキサーを更に備える。合成マイクロホン信号は、無線または有線のデータ通信リンクを介して遠端受信者に送信されてもよい。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドセット、能動的聴覚保護具、聴覚器具、または補聴器のような様々な頭部装着聴覚装置を使用する多くの２方向通信アプリケーションにおいては、きれいな発話信号を取得することが大きな関心事となっている。きれいな発話信号は、無線データ通信リンクを介してきれいな発話信号を受信する遠端受信者に、より分かりやすく快適に聞こえる発話信号を供給する。例えば電話による会話では、通常、きれいな発話信号によって、よりわかりやすくより快適な発話が遠端受信者に提供される。
【０００３】
しかしながら、頭部装着聴覚装置を着けるユーザの音環境は、話者や交通や大音量の楽曲や機械等の数多くの邪魔な雑音源によって乱され、また影響されることが多く、聴覚装置の周囲音マイクロホンに届く対象音響信号の信号対雑音比の悪化につながる。ユーザの音環境においてこの周囲音マイクロホンは、あらゆる方向からやってくる音に敏感であり、したがって、周囲音を見境なく拾い、その音を雑音で汚れた発話信号として遠端受信者に送信する傾向がある。このような環境雑音の問題は、一定の指向性を有する周囲音マイクロホンを使用したり、いわゆるブームマイクロホン（通常はヘッドセット用）を使用することである程度軽減され得る一方、無線データ通信リンクを介して遠端受信者に送信されるユーザ自身の声の信号品質を改善する、とりわけ信号対雑音比を改善する、頭部装着聴覚装置を実現するというニーズがある。無線データ通信リンクは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンクまたはネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉリンクまたはネットワーク、ＧＳＭ（登録商標）携帯電話リンクなどを含んでもよい。
【０００４】
本頭部装着聴覚装置は、遠端受信者に送信するため、ユーザの外耳道内で拾ったユーザ自身の声の骨伝動成分を検知してそれを活用し、一定の音環境条件の下で信号対雑音比を改善した合成発話／声信号を供給する。合成発話信号は、ユーザ自身の声の骨伝動成分に加えて、頭部装着聴覚装置の周囲音マイクロホン装置が拾うユーザ自身の声の成分／寄与も含んでもよい。合成マイクロホン信号においてユーザ自身の声の元のスペクトルを少なくとも部分的に復元するため、周囲音マイクロホン装置から派生するこの追加的声成分はユーザ自身の声の高周波成分を含んでもよい。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の知見は、頭部装着聴覚装置に関する。頭部装着聴覚装置は、
環境音を取得し、マイクロホン入力信号に変換するように構成された周囲音マイクロホン装置と、
前記マイクロホン入力信号を取得し、処理後出力信号を生成するための所定のまたは適応的処理スキームに従って前記マイクロホン入力信号を処理するように適応されている信号プロセッサと、
ユーザの外耳道内で外耳道音圧を生成するため、前記処理後出力信号を取得し、対応する音響出力信号に変換するように適応されているスピーカーまたはレシーバと、
前記外耳道音圧を取得し、外耳道電気信号に変換するように構成される外耳道マイクロホンと、
前記処理後出力信号と補償加算器の第１の入力との間に接続される補償フィルターであって、環境音圧成分を抑制した補償後外耳道信号を生成するため、前記補償加算器が前記処理後出力信号と前記外耳道電気信号とを差し引くように構成される、補償フィルターと、を備える。頭部装着聴覚装置は、さらに、合成マイクロホン信号を生成するため前記補償後外耳道信号と前記マイクロホン入力信号とを組み合わせるように構成されるミキサーと、前記合成マイクロホン信号を無線または有線のデータ通信リンクを介して遠端受信者に送信するように構成される無線または有線データ通信インターフェースと、を備える。
【０００６】
頭部装着聴覚装置は、ヘッドセット、能動的聴覚保護具、または聴覚器具等の異なるタイプの頭部装着聴覚または通信装置、または補聴器を備えていてもよい。聴覚器具は、挿耳型（ＩＴＥ）、外耳道型（ＩＴＣ）、完全外耳道型（ＣＩＣ）補聴器であって、ハウジング、外被、またはユーザの外耳道にフィットする形状と大きさのハウジング部を備える補聴器に具現化されてもよい。ハウジングまたは外被は、周囲マイクロホン、信号プロセッサ、外耳道マイクロホンおよびスピーカーを囲んでいてもよい。あるいは、本聴覚器具は、挿耳型レシーバ（ＲＩＣ）または伝統的な耳かけ型（ＢＴＥ）補聴器であって、イヤーモールドまたはユーザの外耳道に挿入するための栓を備える補聴器として具現化されてもよい。ＢＴＥ聴覚機器は、ＢＴＥ補聴器のハウジング内に配置されるレシーバによって生成される音圧を伝達するための適応される可撓音管を備えていてもよい。この実施形態においては、外耳道マイクロホンはイヤーモールド内に配してもよく、周囲音マイクロホン装置、信号プロセッサ、およびレシーバまたはスピーカーは、ＢＴＥハウジング内に位置してもよい。適切な電線、または別の無線もしくは有線の通信路を介して、外耳道信号を信号プロセッサに送信してもよい。周囲音マイクロホン装置は頭部装着聴覚装置のハウジング内に位置してもよい。周囲音マイクロホン装置は、頭部装着聴覚装置のハウジングを通って延在する適切な音路、ポートまたは孔を通して、環境音または周囲音を感知または検知してもよい。外耳道マイクロホンは、ＩＴＥ、ＩＴＣ、もしくはＣＩＣ補聴器のハウジングの先端部分に、またはヘッドセット、能動的聴覚保護具、もしくはＢＴＥ補聴器の耳栓もしくはイヤーモールドの先端に位置する音取入口を有してもよい。好適には、完全にまたは部分的にふさがれたユーザの鼓膜前の外耳道容積内の外耳道音圧をこれにより支障なく感知可能とする。
【０００７】
信号プロセッサは、所定のまたは適応的処理スキームに従ってマイクロホン入力信号の増幅と処理を行うための所定のプログラム命令セットを実行するプログラム可能なデジタルシグナルプロセッサのようなプログラム可能なマイクロプロセッサを備えていてもよい。したがって、信号プロセッサが実行する信号処理機能または信号処理演算は、専用ハードウェアによって実現されてもよく、または、１つもしくは複数の信号プロセッサで実現されてもよく、あるいは、専用ハードウェアと１つもしくは複数の信号プロセッサを組み合わせて行われてもよい。本明細書で使用しているように、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等の用語は、マイクロプロセッサもしくはＣＰＵに関係する実体を指すことを意図しており、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、もしくは実行中のソフトウェアのいずれかを指している。例えば、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等は、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、および／またはプログラムであってもよいが、これに限らない。説明の便宜上、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等の用語は、プロセッサ上で実行されているアプリケーションと、ハードウェアのプロセッサとの両方を意味する。１つまたは複数の「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等、または、それらの組み合わせは、実行プロセスおよび／または実行スレッド内に存在してもよい。１つまたは複数の「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等、または、それらの組み合わせは、１つのハードウェアプロセッサ（他のハードウェア回路と組み合わせることも可能）上で局所的に実現してもよいし、および／または、２つ以上のハードウェアプロセッサ（他のハードウェア回路と組み合わせることも可能）の間で分散させてもよい。また、プロセッサ（または同種の用語）は、信号処理を実行することのできる部品または部品の組み合わせであってもよい。例えば、信号プロセッサは、特定用途向け集積回路プロセッサ（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）プロセッサ、汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路部品、または集積回路であってもよい。
【０００８】
マイクロホン入力信号は、マイクロホンのトランスデューサ要素に接続されるＡＤ変換器が生成するデジタルマイクロホン入力信号として供給されてもよい。ＡＤ変換器は、例えば共通の半導体基板上で信号プロセッサと一体化していてもよい。処理後出力信号、外耳道電気信号、補償後外耳道信号、および合成マイクロホン信号はそれぞれ、適切なサンプリング周波数と分解能のデジタル形式で与えられてもよい。これらのデジタル信号の各サンプリング周波数は１６ｋＨｚから４８ｋＨｚの間にあってもよい。補償フィルター、補償加算器、およびミキサーのそれぞれの機能は、所定の実行可能なプログラム命令セット、および／または、適切に構成された専用のデジタルハードウェアが実行してもよいことは、当業者であれば理解するであろう。
【０００９】
無線データ通信リンクは双方向または一方向のデータリンクを備えてもよい。無線データ通信リンクは、２．４０〜２．５０ＧＨｚバンドまたは９０２〜９２８ＭＨｚバンドのような産業科学医療用（ＩＳＭ）無線周波数範囲または周波数バンドで作動してもよい。無線データ通信インターフェースおよび関連する無線データ通信リンクの詳細は、添付図面を参照しながら以下で更に説明する。
【００１０】
有線データ通信インターフェースは、別の無線データ送信機またはスマートフォンやタブレット端末のような通信装置に合成マイクロホン信号を送信するため、ＵＳＢ、ＩＩＣ、またはＳＰＩに準拠したデータ通信バスを備えてもよい。
【００１１】
頭部装着聴覚装置の一実施形態は、さらに、補償加算器とミキサーとの間に挿入され、ミキサーの第１の入力に入力する前に補償後外耳道電気信号の低域フィルタリングを行うように構成される低域フィルター機能を備える。さらに、あるいは、代替として、頭部装着聴覚装置は、マイクロホン入力信号とミキサーとの間に挿入され、ミキサーの第２の入力に入力する前にマイクロホン入力信号の高域フィルタリングを行うように構成される高域フィルター機能を備えていてもよい。当業者であれば、低域フィルター機能および高域フィルター機能はそれぞれ数多くの方法で実現され得ることを理解するであろう。ある実施形態においては、低域および高域フィルター機能はそれぞれ、所定の周波数応答または可調整／可適応周波数応答を有する有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルターまたは無限インパルス応答（ＩＩＲフィルター）フィルターを含む。低域フィルター機能および／または高域フィルター機能の代替の実施形態は、デジタルフィルターバンクのようなフィルターバンクを備える。フィルターバンクは、可聴周波数範囲の少なくとも一部に渡って配置される複数の隣接する帯域フィルターを備えていてもよい。フィルターバンクは、例えば、少なくとも１００Ｈｚから５ｋＨｚの間で隣接させて並べた４個から２５個の間の帯域フィルターを備えてもよい。フィルターバンクは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づくデジタルフィルターバンクやワープ周波数スケール型のフィルターバンク（ｗａｒｐｅｄ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｃａｌｅ  ｔｙｐｅ  ｏｆ  ｆｉｌｔｅｒ  ｂａｎｋ）のようなデジタルフィルターバンクを備えてもよい。信号プロセッサは、低域フィルター機能および／または高域フィルター機能を、信号プロセッサのプログラム可能マイクロプロセッサ実施形態上で実行される所定の実行可能プログラム命令セットとして生成または提供するように構成してもよい。デジタルフィルターバンクを利用して、低域フィルター機能は、ミキサーの第１の入力に入力するために、複数の隣接する帯域フィルターの第１のサブセットのそれぞれの出力を選択することを実行してもよく、および／または、高域フィルター機能は、ミキサーの第２の入力に入力するため、複数の隣接する帯域フィルターの第２のサブセットのそれぞれの出力を選択することを備えていてもよい。フィルターバンクの第１と第２の隣接する帯域フィルターサブセットは、以下で説明するそれぞれのしゃ断周波数の箇所は除いて、概ね重なりあわなくてもよい。
【００１２】
低域フィルター機能は５００Ｈｚから２ｋＨｚの間のしゃ断周波数を有してもよく、および／または、高域フィルター機能は５００Ｈｚから２ｋＨｚの間のしゃ断周波数を有してもよい。一実施形態においては、低域フィルター機能のしゃ断周波数は、高域フィルター機能のしゃ断周波数と概ね同一である。別の実施形態によれば、低域フィルター機能および高域フィルター機能のそれぞれの出力信号の加算強度は、少なくとも１００Ｈｚと５ｋＨｚとの間で概ね単一である。添付図面を参照して以下で更に詳しく説明するように、低域および高域フィルター機能のこの２つの実施形態は、通常、フィルター機能の加算出力の強度を比較的フラットなものとする。
【００１３】
補償フィルターは、スピーカーと外耳道マイクロホンとの間の伝達関数をモデリングするように構成されていてもよい。スピーカーと外耳道マイクロホンとの間の伝達関数は、通常、頭部装着聴覚装置の通常の作動状態、即ち、頭部装着聴覚装置がユーザの耳に配置された状態における、スピーカーと外耳道マイクロホンとの間の音響伝達関数を含む。スピーカーと外耳道マイクロホンとの間の伝達関数は、スピーカーおよび／または外耳道マイクロホンの周波数応答特性を追加的に含んでもよい。補償フィルターは、デジタルＦＩＲフィルターまたはデジタルＩＩＲフィルターのような適応フィルターを備えていてもよく、または、補償フィルターは、添付図面を参照して以下で更に詳細を説明するように、適切な周波数応答を有して構成される静的ＦＩＲフィルターまたは静的ＩＩＲフィルターを備えてもよい。
【００１４】
頭部装着聴覚装置の更に別の実施形態によれば、信号プロセッサは、
マイクロホン入力信号の信号特性を推定し、
決定されたマイクロホン入力信号の信号特性に基づいて、合成マイクロホン信号に対する補償後外耳道信号およびマイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御するように構成される。この実施形態によれば、信号プロセッサは、決定された信号特性に従って上述の低域および高域フィルター機能のそれぞれのしゃ断周波数を調整することにより、合成マイクロホン信号に対する補償後外耳道信号とマイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御してもよい。マイクロホン入力信号の信号特性は、例えば、１００Ｈｚから５ｋＨｚといった対象となる特定の音響帯域幅に渡って測定され／推定されたマイクロホン入力信号の信号対雑音比を含んでもよい。マイクロホン入力信号の信号特性は、マイクロホン入力信号の例えばｄＢ  ＳＰＬで表現される雑音レベルを含んでもよい。それに加えてまたはそれに代えて、信号プロセッサは、マイクロホン入力信号の決定された信号特性に基づいて、ミキサーに入力する前に、補償後外耳道信号およびマイクロホン入力信号の相対的な増幅または減衰を制御するように構成されていてもよい。図面を参照して以下で詳しく説明するように、合成マイクロホン信号に対する補償後外耳道信号とマイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御するためのこれらの方法の１つまたはその両方を利用して、マイクロホン入力信号が例えば１０ｄＢを超える高い信号対雑音比の音環境においては、補償後外耳道信号の寄与度を比較的小さくし、マイクロホン入力信号が例えば０ｄＢ未満の低い信号対雑音比の音環境においては、補償後外耳道信号の寄与度を比較的大きくしてもよい。
【００１５】
本発明の第２の知見は、複数ユーザコールセンター通信システムに関する。複数ユーザコールセンター通信システムは、例えば、上述の実施形態のいずれかに関して、無線ハンドセットによって具現化された複数の頭部装着聴覚装置を備える。複数の頭部装着聴覚装置のそれぞれは、複数のコールセンターサービス人員の耳の上にまたは耳のところに装着される数多くの邪魔な雑音源のせいで、かなりのレベルの環境雑音が存在する様々な種類の複数ユーザ環境の用途において、本頭部装着聴覚装置の雑音抑制特性は利点となる。本頭部装着聴覚装置の雑音抑制特性は、遠端受信者のために、ユーザ自身の声を表す合成マイクロホン信号に改善された分かりやすさと快適さを付与するであろう。
【００１６】
本発明の第３の知見は、頭部装着聴覚装置により合成マイクロホン信号を生成し遠端受信者に送信する方法に関する。この方法は、
環境音を取得し、マイクロホン入力信号に変換するステップと、
マイクロホン入力信号を取得し、処理後出力信号を生成するための所定のまたは適応的処理スキームに従ってマイクロホン入力信号を処理するステップと、
ユーザの外耳道内で外耳道音圧を生成するため、スピーカーまたはレシーバにより処理後出力信号を対応する音響出力信号に変換するステップと、
フィルタリング済処理後出力信号を生成するため補償フィルターにより処理後出力信号をフィルタリングするステップと、
外耳道マイクロホンにより外耳道音圧を感知し、外耳道音圧を外耳道電気信号に変換するステップと、
補償後外耳道信号を生成するため、前記フィルタリング済処理後出力信号と前記外耳道電気信号とを差し引くステップと、
前記合成マイクロホン信号を生成するため前記補償後外耳道信号と前記マイクロホン入力信号とを組み合わせるステップと、前記合成マイクロホン信号を無線または有線のデータ通信リンクを介して遠端受信者に送信するステップと、を備える。
【００１７】
この方法は、
マイクロホン入力信号またはマイクロホン入力信号から派生する信号の信号特性を推定するステップと、
マイクロホン入力信号またはそれから派生する信号の決定された信号特性に基づいて、合成マイクロホン信号に対する補償後外耳道信号およびマイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御するステップと、を更に備えていてもよい。
【００１８】
この方法の一実施形態は、
マイクロホン入力信号と組み合わせる前に補償後外耳道信号の低域フィルタリングを行うステップ、および／または、補償後外耳道信号と組み合わせる前にマイクロホン入力信号の高域フィルタリングを行うステップと、を更に備えていてもよい。
【００１９】
添付図面を参照しながら、以下で本発明の好適な実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態による頭部装着聴覚装置の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による頭部装着聴覚装置の概略図である。
【図３】本発明の様々な実施形態による、ユーザの耳に装着されたＢＴＥ聴覚器具を備える頭部装着聴覚装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、添付図面を参照しながら本頭部装着聴覚装置の様々な例示実施形態を説明する。わかりやすくするため添付図面は概略的で単純化したものであり、したがって、当業者であれば、本発明を理解するのに必要な詳細だけを示し、他の詳細は割愛されていることを理解するであろう。本明細書を通して同様の参照番号は同様の要素を示す。したがって、必ずしも図面毎に同様の要素を詳細に説明しているわけではない。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態による頭部装着聴覚装置１の概略図である。当業者であれば、頭部装着聴覚装置１が、ヘッドセット、能動的聴覚保護具、または聴覚器具のような様々な種類の頭部装着聴覚装置または通信装置として具現化し得ることを、理解するであろう。頭部装着聴覚装置１は、ユーザの耳にまたは耳の上に装着する形状と大きさのハウジングまたはケーシング４０を備える。頭部装着聴覚装置１がＩＴＥまたはＩＴＣまたはＣＩＣタイプの聴覚器具を備える場合、ハウジング４０は、ユーザの外耳道にフィットする形状と大きさのカスタムメードの硬質アクリル外被を備えてもよい。
【００２３】
頭部装着聴覚装置１は、音圧波２として模式的に示している環境音を取得し、対応するマイクロホン入力信号に変換するように構成される周囲音マイクロホン装置５を備える。周囲音マイクロホン装置５は、装置ハウジング１０５の近くに置いてもよく、例えば、ハウジング４０の外向き面（ユーザの頭と耳から離れるように突き出した面）に配置した音取入口、または音ポート３とともに並べて配置してもよい。音取入口３は、ユーザの頭部周辺の外部環境の環境音を、周囲音マイクロホン装置５に運ぶ。周囲音マイクロホン装置５は、環境音の衝突に応答して、取得された音を表わすマイクロホン入力信号を生成する。当業者であれば、周囲音マイクロホン装置５は、無指向性マイクロホンまたは指向性マイクロホンのような１個のマイクロホンを備えてもよいし、複数の個別のマイクロホンを備えてもよいことを理解するであろう。複数のマイクロホンは、ビーム形成したアレイとして並べてもよく、入ってくる周囲音を表すマイクロホン入力信号に、ある程度の指向性を付与するように並べてもよい。指向性マイクロホンまたはビーム形成アレイは、マイクロホン入力信号における環境雑音を抑制するため、ユーザの口に向けて指向性パターンを形成してもよい。
【００２４】
マイクロホン入力信号は、作動可能に周囲音マイクロホン装置５と接続された信号プロセッサ１０に送信される。信号プロセッサ１０は、プログラム可能なマイクロプロセッサ、例えば低電力デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を備えていてもよい。マイクロホン入力信号は、デジタル形式で与えられてもよいし、例えば、周囲音マイクロホン装置５のハウジング内に位置するＡＤ変換器によって、または、信号プロセッサ１０と一体に形成されたＡＤ変換器によってデジタル形式に変換してもよい。頭部装着聴覚装置１が聴覚器具を備える場合、信号プロセッサ１０は、ユーザの決定された聴覚損失の程度に応じてマイクロホン入力信号を補償するために適用された聴覚損失補償機能を備えていてもよい。したがって、本発明のいくつかの実施形態においては、例えば、マイクロホン入力信号の増幅および／またはダイナミックレンジ圧縮により、信号プロセッサ１０の処理後出力信号７を、ユーザの聴覚損失を考慮して適切に補償してもよい。ヘッドセットのような本発明の別の実施形態においては、処理後出力信号７は、増幅され周波数応答に従って整形されたマイクロホン入力信号の複製を備えてもよい。処理後出力信号７は、小型の動電型スピーカーまたは小型の平衡電機子レシーバのようなスピーカー、またはレシーバ２０に供給される。頭部装着聴覚装置１がユーザの耳に装着されている際、スピーカーまたはレシーバ２０は、ユーザの鼓膜の前の外耳道容積２３内で音圧を生成するため、処理後出力信号７を取得し、対応する音響出力信号に変換するように適合されている。当業者であれば、ユーザの外耳道の外耳道容積２３は、頭部装着聴覚装置１のハウジング４０の物理的／音響的特性に応じて完全にまたは部分的にふさがれていてもよいことを理解するであろう。したがって、外耳道音圧の第１の成分または部分は、スピーカーまたはレシーバ２０が生成する音響出力信号によって生み出される。この第１の成分または第１の部分は、マイクロホン入力信号から派生したもので、典型的には上述のように処理された環境音を表す。しかしながら、例えば電話の会話で、ユーザが遠端の個人／受信者に話しかける状況において、ユーザ自身の声は、ユーザの外耳道の外耳道容積２３内で自身の声の骨伝動成分を生み出す。ユーザ自身の声のこの骨伝動信号成分は、ユーザの外耳道周辺の骨質部５０を介して伝播する骨伝動音圧波２４として模式的に示されている。したがって、ユーザが話したり発声した時、外耳道容積２３内の全音圧は、環境音成分と自身の声の骨伝動成分２４との音響的加算によって生み出される。
【００２５】
外耳道容積２３内の全音圧は、頭部装着聴覚装置１の外耳道マイクロホン２５によって感知される。外耳道マイクロホン２５は、例えば、上記のハウジング４０の遠位部に配置されてもよく、または、頭部装着聴覚装置１の外被またはイヤーモールドに配置してもよい。外耳道マイクロホン２５が外耳道容積２３内の全音圧を音響的に感知または検知できるよう、音取入口または音導管を、ハウジング、外被、イヤーモールドを通って延在させてもよい。したがって、外耳道マイクロホン２５は、外耳道容積２３内で全音圧を取得し、外耳道マイクロホン２５の出力において、対応する外耳道電気信号６に変換するように構成される。外耳道電気信号６は、補償加算器または補償演算器１２の第１の入力に入力される。補償加算器１２の第２の入力は、補償フィルター８の出力から取られる。処理後出力信号７に補償フィルター８が接続され、そのフィルタリング済処理後出力信号が、補償加算器１２の第２の入力に入力される。補償フィルター８は、スピーカー２０と外耳道マイクロホン２５との間の伝達関数２２をモデリングするように構成される。したがって、補償フィルター８の役割または機能は、音伝播路矢印Ｈｆ（ｓ）によって模式的に示しているスピーカー２０と外耳道マイクロホン２５との間の音響伝達関数２２の電子的なモデリングを行うことである。音響伝達関数２２のモデリングを行うこの補償フィルター８は、以下で詳細に説明するように、適切な周波数応答を行うように構成された適応フィルターまたは静的フィルターを備えてもよい。
【００２６】
補償加算器１２は、補償加算器１２の出力で補償後外耳道信号（ε）を生成するため、フィルタリング済処理後信号と外耳道電気信号６とを差し引くように構成される。補償フィルター８に対する入力は処理後出力信号７であり、これは上記の外耳道音圧の第１の成分を表わす（周囲音マイクロホン装置５における環境音２を表わす）ものであるから、補償フィルター８による処理後出力信号７のフィルタリングは、その後の外耳道電気信号６からの処理後出力信号７の差し引きと組み合わせることにより、補償後外耳道信号（ε）を生成する。上述の、補償フィルター８の周波数応答が、スピーカー２０と外耳道マイクロホン２５との間の音響伝達関数２２、Ｈｆ（ｓ）を表し、または、それを模倣するので、補償後外耳道信号（ε）では、外耳道音圧の第１の成分が抑制され、減衰され、または実質的に除去される。したがって、補償後外耳道信号（ε）は、外耳道容積２３内の全外耳道音圧における自身の声の骨伝動成分に支配される。何故なら、環境音を表す外耳道音圧の（第１の）成分は、補償加算器１２の差し引き演算によって著しく抑制されるかまたはキャンセルされるからである。当業者であれば、環境音圧成分の実際の抑制量は、特に、補償フィルター８がスピーカー２０と外耳道マイクロホン２５との間の音響伝達関数２２をどれだけ正確にモデリングできるかにかかっていることが理解されるであろう。
【００２７】
補償後外耳道信号（ε）は、好適には低域フィルター１４を介して、ミキサーまたは加算ユニット２８の第１の入力に入力される。ミキサー２８の第２の入力は、好適にはオプションの高域フィルター４を介してフィルタリングを行った後のマイクロホン入力信号を取得する。ミキシングまたは加算を行う前に補償後外耳道信号（ε）とマイクロホン入力信号の１つまたは両方を減衰させるため、ミキサー９は、それぞれの信号減衰機能を備えてもよい。したがって、ミキサー２８は、補償後外耳道信号（ε）の選択周波数成分とマイクロホン入力信号の選択周波数成分とを含むミキサー出力信号２９、即ち、合成マイクロホン信号２９を生成する。合成マイクロホン信号２９は、頭部装着聴覚装置１の双方向無線データ通信インターフェース２６と共働アンテナ３２とを介して、遠端の個人または受信者に送信される。双方向無線データ通信インターフェース２６は、無線データ通信リンク３０を介して、適切にデジタル形式にエンコードされ変調されたフォーマットで合成マイクロホン信号２９を送信するように構成されていてもよい。双方向無線データ通信インターフェース２６は更に、遠端の個人または受信者に関連付けられた適切な無線送信機によって送信される無線データ信号を受信することができる。頭部装着聴覚装置１のユーザと遠端の個人との間の通常電話会話を可能とするため、遠端の個人からの無線データ信号は、当然のことながら遠端の個人が発する発話を含む。双方向無線データ通信インターフェース２６は、無線周波復調器（ＲＦ  ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）と、取得された無線データ信号から遠端発話データ／信号を取り出すためのデコーダ（図示せず）とを備えてもよい。取り出された遠端発話データ／信号は、指向性無線データ通信インターフェース２６により、専用データ線、バス、またはチャンネル３１を介して、信号プロセッサ１０の適切なデータ入力ポートまたはデータインターフェースに送信されてもよい。信号プロセッサ１０は、取り出された遠端発話データ／信号を処理し、処理された遠端発話信号をスピーカー２０に入力される処理後出力信号７に加えてもよい。したがって、頭部装着聴覚装置１のユーザが遠端の発話を聞くことができるようになる。
【００２８】
双方向無線データ通信インターフェース２６は、専用の無線データ通信プロトコルに従ってもよいし、または、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＷｉ−Ｆｉ等の標準的な無線データ通信プロトコルに準拠してもよい。双方向無線データ通信インターフェース２６は、互換性のあるスマートフォンまたは携帯電話の無線インターフェースに接続してもよく、更に携帯電話ネットワークを介して遠端受信者または個人に接続される。この実施形態において、スマートフォンまたは携帯電話は、頭部装着聴覚装置のユーザと遠端受信者との間の無線通信のための中継器または媒介手段として働く。本発明の一実施形態において、無線データ通信インターフェース２６は、出願人によって同時に係属される欧州特許出願Ｎｏ．１５１８１３８４．７に記載されたパッケージ型の双方向無線データ通信インターフェースに準拠してもよい。この双方向無線データ通信インターフェースは、特に電力消費量が非常に小さいので聴覚器具用途に適している。
【００２９】
周囲音マイクロホン装置５が拾ったマイクロホン入力信号だけを送信するのではなく、合成マイクロホン信号２９を遠端話者に送信することには顕著な利点がいくつかある。環境音２を損なう大量の周囲雑音によって、マイクロホン入力信号の信号対雑音比に比べて、合成マイクロホン信号２９の信号対雑音比が著しく高い場合がある。マイクロホン入力信号は雑音によって損なわれる場合があり、または、ユーザの周辺環境における話者や交通や機械等の邪魔な数多くの雑音源によって乱されている場合があり、これも一因となり、マイクロホン入力信号の信号対雑音比が部分的に影響を受けることになる。当業者であれば、周囲音マイクロホン装置５がこの種の周囲雑音源に直接影響を受けやすいことが理解されるであろう。その上、周囲音マイクロホン装置５がユーザの口からかなり離れて配置されている場合、例えば、ＢＴＥ、ＩＴＥ、ＣＩＣ式の聴覚器具またはヘッドセットのハウジングに周囲音マイクロホン装置５が配置されている場合には、既に悪化しているマイクロホン入力信号の信号対雑音比が更に悪化する。この状況において、周囲音マイクロホン装置５は、通常、ユーザの外耳またはその中に、即ち、ユーザの口から離れて配置されている。このことは、周囲音マイクロホン装置５が拾うユーザ自身の発話の信号対雑音比が悪化することを意味する。
【００３０】
一方、合成マイクロホン信号２９では、既に述べた通り外耳道容積２３内の外耳道音圧におけるユーザ自身の声の骨伝動成分からの有意な寄与を含んでもよい。既に述べたように、周囲雑音の外耳道音圧に対する寄与分は、補償加算器１２の差し引き演算により、補償後外耳道信号（ε）において大幅に除去されてもよい。言い換えれば、補償後外耳道信号（ε）は、骨伝動によってユーザの外耳道２３に運ばれてきた概ね「きれい」なユーザ自身の声を表していてもよい。一方で、ユーザ自身の声の骨伝動信号成分は、通常、ユーザの自然な声と比較して低周波数優位な、または傾いた周波数スペクトルを有する。したがって、ユーザ自身の声の骨伝動信号成分は、望ましいものと比べればより不自然に聞こえる。したがって、マイクロホン入力信号から高域フィルター４を通る上記の信号経路を介してユーザ自身の声の高周波数成分を派生させてもよく、ある状況においては、それを合成マイクロホン信号２９に加えてもよい。この操作により、送信された合成マイクロホン信号２９において、ユーザ自身の声の周波数スペクトルがより自然に聞こえるものとなる。
【００３１】
当業者であれば、頭部装着聴覚装置１のハウジング４０が、特にその一部であるユーザの外耳道に挿入された外被またはイヤーモールドが、直接的な周囲音の外耳道容積２３への伝播を、通常、大きく減衰させることが理解されるであろう。したがって、ハウジング４０は完全に、または少なくとも部分的に外耳道容積２３をふさいでもよく、外耳道容積を周囲音環境から音響的に密閉してもよい。音響伝達関数２２をモデリングする補償フィルター８は、時間で変化する周波数応答を有する適応フィルターまたは固定周波数応答を有する静的フィルターを備えてもよい。補償フィルター８が静的フィルターである場合、音響伝達関数２２が決定される際の初期化ルーチンまたはプロセスを通して補償フィルター８の周波数応答が決定されてもよい。音響伝達関数２２は、好適には頭部装着聴覚装置１をユーザの耳に適切にフィットさせた状態で決定され、これにより補償フィルター８の適切な静的フィルター係数が決定できる。一方で、補償フィルター８が適応フィルターである場合、図示したように補償後外耳道信号（ε）によって、補償フィルター８の適応が制御されてもよい。したがって、適応補償フィルターは、補償後外耳道信号（ε）を最小化するように周波数応答を繰り返し調整する。適応補償フィルターの有利な特性は、スピーカー２０と外耳道マイクロホン２５との間においてＨｆ（ｓ）で示される音響伝達関数２２の時間的な変化を追跡することができるということである。この音響伝達関数の変化は、ユーザの外耳道において頭部装着聴覚装置１のハウジング、耳栓またはモールド４０の装着状態が変化することによって引き起こされることがある。
【００３２】
当業者であれば、低域および高域フィルター１４、４は、それぞれ数多くの方法で実装され得ることが理解されるであろう。ある実施形態においては、低域および高域フィルターは、それぞれ所定の周波数応答または可調整／可適応周波数応答を有するＦＩＲフィルターまたはＩＩＲフィルターを別々に備える。補償後外耳道信号（ε）のフィルタリングを行う低域フィルター１４のしゃ断周波数またはコーナー周波数は、５００Ｈｚから２ｋＨｚの間であってもよく、および／または、高域フィルター４のしゃ断周波数は５００Ｈｚから２ｋＨｚの間であってもよい。低域フィルター１４のしゃ断周波数は、高域フィルター４のしゃ断周波数と概ね同一であってもよく、通常、これにより低域および高域フィルターの加算出力強度が一様となる。これは通常、合成マイクロホン信号２９においてユーザ自身の声が比較的自然に聞こえることにつながる。何故なら、ユーザ自身の声の全ての、または少なくともほとんどの、周波数成分どうしの相対強度が保持されるからである。これに代わる低域および高域フィルター１４、４の実施形態ではそれぞれがフィルターバンクを備える。フィルターバンクは、低域および高域フィルター１４、４をそれぞれ実現する低域フィルター機能と高域フィルター機能の両方を備える。フィルターバンクは、１００Ｈｚから８ｋＨｚの間のような可聴周波数範囲の少なくとも一部に渡って配置された複数の隣接する帯域フィルターを備える。フィルターバンクは、隣接して置かれた１７個の帯域フィルターというように４個から２５個の間の帯域フィルターを備えていてもよい。隣接する帯域フィルターの第１のサブセットが音響スペクトルの低周波数範囲にある場合、低域フィルター機能１４は、隣接する複数の帯域フィルターの第１のサブセットのそれぞれの出力を合計することによって生み出される。高域フィルター機能４は、同様の方法で、帯域フィルターの第２のサブセットが音響スペクトルの高周波数範囲にある場合、隣接する複数の帯域フィルターの第２のサブセットのそれぞれの出力を合計することによって生み出される。例えば、隣接する帯域フィルターの第１のサブセットは、低い可聴周波数範囲、例えば１００Ｈｚから２ｋＨｚの間に渡って配置されていてもよく、例えば最上位の帯域フィルターのしゃ断周波数は２ｋＨｚであってもよい。したがって、補償後外耳道信号（ε）の低域フィルター機能を提供するために、隣接する帯域フィルターの第１のサブセットを効果的に使用できる。例えば、隣接する帯域フィルターの第２のサブセットは、高い可聴周波数範囲、例えば２ｋＨｚから５ｋＨｚまたは８ｋＨｚの間に渡って分散させてもよく、例えば最下位の帯域フィルターのしゃ断周波数を２ｋＨｚに置くようにしてもよい。したがって、隣接する帯域フィルターの第２のサブセットを効果的に使用すると、マイクロホン入力信号の高域フィルター機能が提供される。低域および高域フィルター機能のしゃ断周波数は、第１および第２の隣接する帯域フィルターのサブセットとしてそれぞれ選択される帯域フィルターの数を変えることによって、好適に調整または適応させてもよい。
【００３３】
頭部装着聴覚装置１の一実施形態によれば、低域および高域フィルター１４、４のそれぞれのしゃ断周波数を調整することにより、信号プロセッサ１０は、合成マイクロホン信号２９に対する補償後外耳道信号（ε）とマイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御するようになっている。この調整は、好適には、頭部装着聴覚装置１の信号に関連する様々なパラメータ、例えばマイクロホン入力信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）に基づく。このようにして、ユーザ周辺の周囲雑音のレベルに応じて、周囲音マイクロホン装置５が生成した様々なレベルのマイクロホン入力信号と外耳道マイクロホン信号６とが合成マイクロホン信号２９に含まれる。
【００３４】
図２は、本発明の第２の実施形態による頭部装着聴覚装置２００の概略図である。頭部装着聴覚装置２００は、以下に述べる相違点は除き、既に説明した頭部装着聴覚装置１と概ね同一であってよい。本発明の第１および第２の実施形態において同様の特徴には対応する参照数字を付してある。
【００３５】
頭部装着聴覚装置２００は、マイクロホン入力信号とミキサー２８０の第１の入力との間の信号経路に挿入される第１の可変利得機能２０６を備える。第２の可変利得機能２１３は、ミキサー２８０に入力される前に補償後外耳道信号（ε）を調整量で増幅または減衰するため、ミキサー２８０の第２の入力の前に挿入される。本発明の他の実施形態では、第１および第２の可変利得機能のうちの１つだけを備えてもよい。マイクロホン入力信号および補償後外耳道信号（ε）のそれぞれの減衰量または増幅量は、可変利得機能２０６、２１３のそれぞれに接続された信号プロセッサ２１０によって制御される。既に述べたように、ミキサー２８０は、マイクロホン入力信号と補償後外耳道信号（ε）とを組み合わせまたは加算し、合成マイクロホン信号２９０を形成または生成する。したがって、信号プロセッサ２１０は、合成マイクロホン信号２９０に対する補償後外耳道信号（ε）とマイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御することができる。信号プロセッサ２１０は、頭部装着聴覚装置２００の信号に関連する様々なパラメータ、例えば、ｄＢ  ＳＰＬ等で表現されるマイクロホン入力信号の雑音レベルか、またはマイクロホン入力信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を用いて、補償後外耳道信号（ε）とマイクロホン入力信号の相対的寄与度を制御してもよい。この実施形態において、マイクロホン入力信号のＳ／Ｎ比が高い状態の場合、即ち、環境音または周囲雑音が低い状態に対応している場合、信号プロセッサ２１０は、補償後外耳道信号（ε）の寄与度を比較的小さくしてもよく、即ち、第２の可変利得機能２１３が大きな減衰を適用するようにしてもよい。したがって、もしマイクロホン入力信号のＳ／Ｎ比が高い場合、合成マイクロホン信号２９０の中身はマイクロホン入力信号が優勢であってもよく、あるいはその信号だけを含むようにしてもよい。このマイクロホン入力信号はその大部分が、周囲音マイクロホン装置５が拾う空気伝達されたユーザの声でなる。それとは反対に、マイクロホン入力信号のＳ／Ｎ比が低い場合、信号プロセッサ２１０は、補償後外耳道信号（ε）の寄与度を、ユーザの空気伝達された声と比較して相対的に大きくさせるようにしてもよい。それにより、合成マイクロホン信号２９０の中身は補償後外耳道信号（ε）が優勢となるかまたはその信号だけを含むようになる。この外耳道信号は、既に述べたように大部分が外耳道容積２３内におけるユーザ自身の声の「きれい」な骨伝動成分からなる。マイクロホン入力信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）は、１００Ｈｚから５ｋＨｚの間、または２００Ｈｚから３ｋＨｚの間といったように、ある特定の音響帯域幅または関係する範囲に渡って推定または決定してもよい。この２つの周波数範囲は典型的な発話成分の大部分を含むからである。当業者であれば、信号プロセッサ２１０は、補償後外耳道信号（ε）およびマイクロホン入力信号のそれぞれのＳ／Ｎ比に基づいて寄与度を調整するようにしてもよく、これには数多くの方法があることが理解されるであろう。例えば、合成マイクロホン信号２９０が、周囲音マイクロホン装置２０５と外耳道マイクロホン２２５とからの様々なレベルのマイクロホン信号を含むように、合成���イクロホン信号２９０に対する両者の相対的寄与度を、低いＳ／Ｎ比しきい値から高いＳ／Ｎ比しきい値まで連続して調整する方法がある。
【００３６】
当業者であれば、代替の頭部装着聴覚装置２００の実施形態として、上述した頭部装着聴覚装置１の低域フィルターおよび高域フィルターの実施形態のいずれかと類似した低域および高域フィルターを追加的に備えてもよいことが理解されるであろう。これらの追加の低域および高域フィルターは、第１および第２の可変利得機能２０６、２１３それぞれの前または後の信号経路にそれぞれ挿入されてもよい。本頭部装着聴覚装置２００と上述の第１の実施形態との主な違いは、前述の頭部装着聴覚装置１の双方向無線データ通信インターフェース２６および共働アンテナ３２とは対照的に、無線データ通信インターフェース２２６が無指向性であるということである。無線データ通信インターフェース２２６は、合成マイクロホン信号２９０を遠端受信者に送信するだけのために構成される。無線データ通信インターフェース２２６は、無線データ通信リンク、チャンネル、ネットワーク２３０に接続された無線周波数アンテナ２３２を介して、合成マイクロホン信号２９０を適切にデジタル形式にエンコードし、無線周波数変調したフォーマットで送信するように構成してもよい。
【００３７】
図３は、本発明の様々な実施形態による、聴覚に障害のあるユーザの耳３６０または耳たぶに装着された頭部装着ＢＴＥ聴覚器具、または補聴器３００を模式的に示す。当業者であれば、頭部装着ＢＴＥ聴覚器具３００が、図１および図２と関連して上述した頭部装着聴覚装置１、２００のいずれの機能も特徴も備えてよいことを理解するであろう。
【００３８】
当業者であれば、頭部装着聴覚装置の別の実施形態がヘッドセットまたは能動的聴覚保護具を備えてもよいことを理解するであろう。ユーザ自身の声の信号対雑音比を改善するため、ヘッドセットは、マイクロホン装置の１つまたは複数のマイクロホンをユーザの口近くで支持または保持するブームを備えてもよい。
【００３９】
図で模式的に示したように、ＢＴＥ聴覚器具３００は、ユーザの耳たぶの後ろにフィットする形状と大きさのハウジングまたはケーシング３４０を備える。ハウジング３４０は周囲音マイクロホン装置を備える。周囲音マイクロホン装置は、ハウジング３４０の内部に通じる１つまたは複数の音ポートまたは孔を介して環境音を拾う一対の無指向性マイクロホン３０５ａ、３０５ｂを備える。一対の無指向性マイクロホン３０５ａ、３０５ｂは、例えば無指向性マイクロホン３０５ａ、３０５ｂに供給されるマイクロホン信号のそれぞれに対して演算を行うビーム形成アルゴリズムを通して、周囲音マイクロホン装置に指向性を付与するために使用してもよい。ビーム形成アルゴリズムは、マイクロホン入力信号に一定の指向性を提供するため、ＢＴＥ聴覚器具のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）上で実行されてもよい。ＢＴＥ聴覚器具３００は、イヤーモールドまたは耳栓３４１を更に備える。イヤーモールド３４１は、ユーザの外耳道に挿入され、そこでユーザ周辺の音環境に対して外耳道容積３２３を少なくとも部分的に密閉する。ＢＴＥ聴覚器具３００は、ハウジング３４０内に置かれたレシーバ／スピーカ（図示せず）によって生み出される音圧をイヤーモールド３４１を通って延在する孔または音路を通ってユーザの外耳道に送るようにした可撓音管３２７を備える。イヤーモールド３４１は、完全にまたは部分的にふさがれたユーザの外耳道容積３２３内で外耳道音圧を感知または検知するように構成された外耳道マイクロホン３２５を備える。外耳道容積３２３は、本発明の第１および第２の実施形態に関連して既に述べたようにユーザの鼓膜（図示せず）の前に配置されている。外耳道マイクロホン３２５は、感知されまたは測定された外耳道音圧を表す外耳道電気信号をデジタルまたはアナログのどちらか形式で生成する。外耳道電気信号は、例えば可撓音管３２７の外面または内面に沿って延びる適切な電線（図示せず）を介して、ＤＳＰに送られてもよい。それに代えて、有線または無線の通信チャンネル／リンクを使用して外耳道電気信号をＤＳＰに送ってもよい。一対の無指向性マイクロホン３０５ａ、３０５ｂ、ＤＳＰ、および小型スピーカー／レシーバは、埃、汗、環境内のその他の汚染物質から部品を保護するため、好適には全てハウジング３４０の内部に置かれる。
【００４０】
ユーザ自身の声によって生み出される外耳道容積３２３内の全音圧における骨伝動発話成分の由来を、ユーザの口からユーザの外耳道の骨質部（図示せず）を介して伝播する骨伝動音波３２４として模式的に示す。ユーザの発話は、ユーザ自身の声３０２の外耳道音圧における空気伝達成分も生み出す。ユーザ自身の声による外耳道音圧の空気伝達成分は、ユーザの口から、周囲音マイクロホン装置３０５ａ、３０５ｂ、ＤＳＰ、小型レシーバ、可撓音管３２７およびイヤーモールド３４１を経て、外耳道容積３２３に伝わる。既に述べたように、ユーザの口と周囲音マイクロホン装置３０５ａ、３０５ｂとの間の距離が比較的長いせいで、ユーザ自身の声の空気伝達成分は特に外部環境の騒音汚染に影響されやすい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017163531.tif 000005
【外国語明細書】
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2017163531000002.pdf
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