(57)【要約】      （修正有）【課題】インパルス音、たとえばドアがバタンと閉まること、銀食器のぶつかり合い、鍵の絡み合いなどにより生じる不快感を軽減する聴覚装置および方法を提供する。【解決手段】音を音声信号に変換し、音声信号に周波数変換を施し２、周波数変換された音声信号に基づいて音声信号におけるインパルスの存在を検出し３、音声信号におけるインパルスの検出に応答して音声信号を処理済み音声信号に処理し、処理済み信号を出力音信号に変換し、出力音信号を人間の鼓膜へ放出する。【選択図】図３
2017163526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのマイクロフォンであって、前記少なくとも１つのマイクロフォンにより受信された音を音声信号に変換するための、少なくとも１つのマイクロフォンと、
前記音声信号におけるインパルスの存在を検出するように構成されるインパルス音検出器と、
前記インパルス音検出器により検出された前記音声信号における前記インパルスの存在に応答して、前記音声信号を処理済み音声信号に処理するように構成される信号処理装置と、
前記信号処理装置の出力に接続され、前記処理済み信号を出力音信号に変換してユーザの鼓膜へ放出するためのレシーバと
を備え、
前記信号処理装置が、前記インパルス音検出器による前記インパルスの検出に応答して、利得調整によって前記インパルスを減衰させるように構成されるインパルス音抑制器を備える、聴覚装置。
【請求項２】
前記信号処理装置が、前記音声信号を複数の非ワープ周波数帯域に分割するように構成される、請求項１に記載の聴覚装置。
【請求項３】
前記信号処理装置が、前記音声信号を複数のワープ周波数帯域に分割するように構成される、請求項１に記載の聴覚装置。
【請求項４】
前記信号処理装置が、前記音声信号に周波数変換を施すように構成される、請求項２または３に記載の聴覚装置。
【請求項５】
前記インパルス音抑制器が、前記複数の周波数帯域において同じ量で利得を低減させるように構成される、請求項２から４のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項６】
前記インパルス音抑制器が、前記複数の周波数帯域において個別に利得を低減させるように構成される、請求項２から４のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項７】
前記インパルス音抑制器が、インパルス音の存在が検出された場合に、広帯域パワーに応じて利得を低減させるように構成される、請求項２から６のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項８】
前記インパルス音抑制器が、インパルス音の存在が検出された場合に、利得を０ｄＢまで低減させるように構成される、請求項２から７のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項９】
前記インパルス音抑制器が、前記レシーバが前記インパルスに由来する音を放出しないよう、前記インパルスを減衰させ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聴覚装置。
【請求項１０】
前記インパルス音抑制器の信号処理パラメータが、ユーザ入力に従って調整可能である、請求項１から９のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１１】
前記インパルス音検出器が、前記音声信号を複数の非ワープ周波数帯域に分割し、前記分割された音声信号に基づいて前記音声信号におけるインパルスの存在を検出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聴覚装置。
【請求項１２】
前記インパルス音検出器が、前記音声信号を複数のワープ周波数帯域に分割し、前記分割された音声信号に基づいて前記音声信号におけるインパルスの存在を検出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聴覚装置。
【請求項１３】
前記インパルス音検出器が、前記音声信号に周波数変換を施し、周波数領域において前記音声信号におけるインパルスの存在を検出するように構成される、請求項１１または１２に記載の聴覚装置。
【請求項１４】
前記インパルス音検出器が、前記音声信号における前記インパルスの存在を決定する場合に、時刻ｔ０における周波数帯域Ｆｉ内の前記音声信号の信号レベルＳ０を決定し、前記決定された信号レベルＳ０を、前記周波数帯域Ｆｉ内の少なくとも１つの以前に決定された信号レベルに基づく信号レベルＳ−１と比較するように構成される、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１５】
前記決定された信号レベルＳ−１が、前記周波数帯域Ｆｉ内の現在および以前の信号レベルの平滑化された平均である、請求項１４に記載の聴覚装置。
【請求項１６】
前記インパルス音検出器が、時刻ｔ０において決定された周波数帯域Ｆｉ内の前記音声信号の前記信号レベルＳ０と、前記周波数帯域Ｆｉ内の少なくとも１つの以前に決定された信号レベルに基づく前記信号レベルＳ−１との比が、所定数Ｎの周波数帯域Ｆｉについて所定の閾値Ｔｈｉより大きい場合に、前記音声信号における前記インパルスの存在を決定するように構成される、請求項１４または１５に記載の聴覚装置。
【請求項１７】
前記インパルス音検出器が、前記音声信号の広帯域パワー・レベルがパワー閾値レベルより高い場合に、前記音声信号における前記インパルスの存在を決定するように構成される、請求項１から１６のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１８】
前記インパルス音検出器の信号処理パラメータが、ユーザ入力に従って調整可能である、請求項１から１７のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項１９】
音環境を所定の音環境クラスのセットに分類するための音環境検出器を備え、前記インパルス音検出器が、前記音環境検出器により決定される前記音環境クラスに応答して動作するように構成される、請求項１から１８のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項２０】
前記閾値Ｔｈｉが、前記音環境検出器により決定される前記音環境クラスに応じたものである、請求項１６に従属する請求項１９に記載の聴覚装置。
【請求項２１】
前記インパルス音抑制器が、前記音環境検出器により決定される前記音環境クラスに応じた量で前記インパルスを減衰させるように構成される、請求項１９に記載の聴覚装置。
【請求項２２】
ユーザの聴力損失を補償する聴力損失補償音声信号を生成するための所定の信号処理アルゴリズムに従って前記音声信号を処理するように構成される聴力損失処理装置を備える補聴器である、請求項１から２１のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項２３】
前記聴力損失処理装置が、ダイナミック・レンジの損失を含む前記聴力損失を補償するように構成されるダイナミック・レンジ圧縮器を備える、請求項２２に記載の聴覚装置。
【請求項２４】
前記インパルス音抑制器が、前記聴力損失処理装置の利得設定に基づいて利得調整を行うように構成される、請求項２２または２３に記載の聴覚装置。
【請求項２５】
音を減衰させるように構成される受動的減衰器をさらに備える聴覚保護器であり、前記受動的減衰器の少なくとも一部が前記ユーザの外耳道の一部を塞ぐように構成される、請求項１から２４のいずれか一項に記載の聴覚装置。
【請求項２６】
音を音声信号に変換するステップと、
前記音声信号を複数の周波数帯域に分割するステップと、
前記分割された音声信号に基づいて前記音声信号におけるインパルスの存在を検出するステップと、
前記音声信号における前記インパルスの検出された存在に応答して、利得調整によって前記音声信号を処理済み音声信号に処理するステップと、
前記処理済み信号を出力音信号に変換するステップと、
前記出力音信号を人間の鼓膜へ放出するステップと
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
耳の保護およびユーザの快適性のためにインパルス音を抑制可能な新たな聴覚装置が提供される。
【背景技術】
【０００２】
聴覚障害者は、正常聴覚者と比較して、高い音圧レベルのインパルス音を受けた場合に不快感がより生じやすい。
【０００３】
既知の補聴器は、発話の時間特性の歪みを回避するのに十分に長い時定数を有する動的な音量圧縮を用いる圧縮器を備える。補聴器と組み合わせられた関連する補充現象（ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ）効果によって、高エネルギーを有するインパルス音により生じる不快感が増加する。
【０００４】
典型的には、感音難聴を患う聴覚障害者は、１）周波数依存であって、２）耳での音のラウドネスに依存する聴覚感度の損失を経験する。
【０００５】
したがって聴覚障害者は、正常聴覚者と同様に、特定の周波数、たとえば低い周波数を聞くことができる場合があるが、他の周波数は同様に聞こえない。典型的には、聴覚障害者は、高い周波数で聴覚感度の損失を経験する。
【０００６】
感度が低下した周波数では、聴覚障害者は、大きい音を正常聴覚者と同様に聞くことができるが、小さい音を正常聴覚者と同じ感度で聞くことができない場合が多い。したがって、聴覚障害者は、ダイナミック・レンジが低下する。
【０００７】
ダイナミック・レンジ圧縮器を補聴器で用いて、聴覚障害者の耳に届く音のダイナミック・レンジを対象者の残存ダイナミック・レンジに適合するように圧縮することができる。聴覚障害者の動的な聴力損失の程度は、異なる周波数帯域において異なる場合がある。
【０００８】
入出力圧縮器伝達関数の傾きは、圧縮率と呼ばれる。人間に必要な圧縮率は、入力パワー範囲全体にわたって一定ではない場合があり、すなわち、典型的には圧縮器の特性は１つまたは複数のニー・ポイント（ｋｎｅｅ−ｐｏｉｎｔ）を有する。
【０００９】
したがって、ダイナミック・レンジ圧縮器を、異なる周波数帯域において異なって動作するように構成して、対象者の聴力損失の周波数依存性を考慮することができる。そのようなマルチバンドまたはマルチチャネルの圧縮器は、入力信号を２つ以上の周波数帯域または周波数チャネルに分割し、次いで各帯域またはチャネルを別々に圧縮する。
【００１０】
マルチバンドまたはマルチチャネルの圧縮器は、入力信号を２つ以上のワープ周波数帯域または周波数チャネルに分割することができる。
【００１１】
ダイナミック・レンジ圧縮器は、アタック時定数およびリリース時定数をさらに有する。アタック時定数は、圧縮器が大きい音の開始に反応するのに要する時間を決定する。これは、利得を下げるのに要する時間である。リリース時定数は、大きい音が終了した後にシステムが利得を再度上げるのに要する時間を決定する。ほとんどの場合、アタック時間は非常に短く（５ミリ秒未満）、リリース時間はより長い（１５ミリ秒から数百ミリ秒までの範囲）。
【００１２】
圧縮器のパラメータ、たとえば圧縮率、ニー・ポイントの位置、アタック時定数、リリース時定数などは、周波数帯域ごとに異なる場合がある。
【００１３】
ダイナミック・レンジ圧縮器は、認められたフィッティング・ルールに従って、また、人間に対して決定された聴覚閾値に基づいて圧縮器のパラメータを調整することで、人間の聴力損失にフィッティングされる。
【００１４】
欧州特許出願公開第１４４８０２２号では、マルチバンドの圧縮器を有する補聴器が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
インパルス音により生じる不快感を軽減する新たな聴覚装置および方法が提供される。インパルス音とは、たとえば１０ミリ秒未満のミリ秒のオーダーの期間などの短い期間の間に高い音圧を呈する音である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
新たな方法は、
音を音声信号に変換するステップと、
音声信号を複数の周波数帯域に分割するステップと、
分割された音声信号に基づいて音声信号におけるインパルスの存在を検出するステップと、
音声信号におけるインパルスの検出された存在に応答して、好ましくは利得調整によって音声信号を処理済み音声信号に処理するステップと、
処理済み信号を出力音信号に変換するステップと、
出力音信号を人間の鼓膜へ放出するステップと
を備える。
【００１７】
周波数帯域は、ワープ周波数帯域または非ワープ周波数帯域とすることができる。
【００１８】
音声信号を複数の周波数帯域に分割するステップは、音声信号に周波数変換を施すことを備えることができ、音声信号におけるインパルスの存在を検出するステップは、周波数領域で行うことができる。
【００１９】
周波数変換は、ワープ周波数変換とすることができる。
【００２０】
周波数変換は、ワープ・フーリエ変換、ワープ離散フーリエ変換、ワープ高速フーリエ変換などとすることができる。
【００２１】
ワープ周波数帯域は、人間の耳のバーク周波数尺度に対応することができる。
【００２２】
周波数変換は、非ワープ周波数変換とすることができる。
【００２３】
周波数変換は、フーリエ変換、たとえば離散フーリエ変換、高速フーリエ変換などとすることができる。
【００２４】
新たな聴覚装置は、
少なくとも１つのマイクロフォンであって、少なくとも１つのマイクロフォンにより受信された音を音声信号に変換するための、少なくとも１つのマイクロフォンと、
音声信号におけるインパルスの存在を検出するように構成されるインパルス音検出器と、
インパルス音検出器により検出された音声信号におけるインパルスの存在に応答して、音声信号を処理済み音声信号に処理するように構成される信号処理装置と、
信号処理装置の出力に接続され、処理済み信号を出力音信号に変換してユーザの鼓膜へ放出するためのレシーバと
を備え、
信号処理装置が、インパルス音検出器によるインパルスの検出に応答して、好ましくは利得調整によってインパルスを減衰させるように構成されるインパルス音抑制器を備える。
【００２５】
インパルス音検出器は、信号処理装置の一部を形成することができる。
【００２６】
信号処理装置は、線形位相フィルタを有するフィルタ・バンクなどのフィルタ・バンクを用いるなどして、音声信号を複数の非ワープ周波数帯域に分割するように構成することができる。
【００２７】
信号処理装置は、たとえばワープ・フィルタを有するフィルタ・バンクを用いて、音声信号を複数のワープ周波数帯域に分割するように構成することができる。
【００２８】
信号処理装置は、たとえばフーリエ変換、たとえば離散フーリエ変換、高速フーリエ変換など、またはワープ・フーリエ変換、ワープ離散フーリエ変換、ワープ高速フーリエ変換などの周波数変換を音声信号に施すことで、音声信号を複数の周波数帯域に分割するように構成することができる。
【００２９】
信号処理装置のワープ周波数帯域は、人間の耳のバーク周波数尺度に対応することができる。
【００３０】
インパルス音抑制器は、信号処理装置の複数の周波数帯域において同じ量で利得を低減させるように構成することができる。
【００３１】
インパルス音抑制器は、信号処理装置の複数の周波数帯域において個別に利得を低減させるように構成することができる。
【００３２】
インパルス音抑制器は、インパルス音の存在が検出された場合に、広帯域パワーに応じて利得を低減させるように構成することができる。
【００３３】
インパルス音抑制器は、インパルス音の存在が検出された場合に、利得を０ｄＢまで低減させるように構成することができる。
【００３４】
インパルス音抑制器は、レシーバがインパルスに由来する音を放出しない、または音を実質的に放出しないよう、インパルスを減衰させるように構成することができる。
【００３５】
インパルス音抑制器は、ユーザが補聴器を装着していないかのように、ユーザが対応するインパルス音を聞くように、インパルスを減衰させるように構成することができる。
【００３６】
インパルス音抑制器の信号処理パラメータは、ユーザ入力に従って調整可能とすることができる。
【００３７】
インパルス音検出器は、線形位相フィルタを有するフィルタ・バンクなどのフィルタ・バンクを用いるなどして、音声信号を複数の非ワープ周波数帯域に分割し、分割された音声信号に基づいて音声信号におけるインパルスの存在を検出するように構成することができる。
【００３８】
インパルス音検出器は、たとえばワープ・フィルタを有するフィルタ・バンクを用いて、音声信号を複数のワープ周波数帯域に分割し、分割された音声信号に基づいて音声信号におけるインパルスの存在を検出するように構成することができる。
【００３９】
インパルス音検出器は、たとえばフーリエ変換、たとえば離散フーリエ変換、高速フーリエ変換など、またはワープ・フーリエ変換、ワープ離散フーリエ変換、ワープ高速フーリエ変換などの周波数変換を音声信号に施すことで、音声信号を複数の周波数帯域に分割し、周波数領域において音声信号におけるインパルスの存在を検出するように構成することができる。
【００４０】
インパルス音検出器のワープ周波数帯域は、人間の耳のバーク周波数尺度に対応することができる。
【００４１】
インパルス音検出器の周波数帯域は、信号処理装置の周波数帯域と異なることができ、インパルス音検出器が信号処理装置の一部を形成する場合、インパルス音検出器の周波数帯域は信号処理装置の他の部分の周波数帯域、たとえばインパルス音抑制器の周波数帯域と異なることができる。
【００４２】
たとえば、インパルス音抑制器の周波数帯域はワープ周波数帯域とすることができ、インパルス音検出器の周波数帯域は非ワープ周波数帯域とすることができる。
【００４３】
インパルス音検出器は、音声信号におけるインパルスの存在を決定する場合に、時刻ｔ０における周波数帯域Ｆｉ内の音声信号の信号レベルＳ０を決定し、決定された信号レベルＳ０を、周波数帯域Ｆｉ内の少なくとも１つの以前に決定された信号レベルに基づく信号レベルＳ−１と比較するように構成することができる。
【００４４】
インパルス音検出器は、時刻ｔ０において決定された周波数帯域Ｆｉ内の音声信号の信号レベルＳ０と、周波数帯域Ｆｉ内の少なくとも１つの以前に決定された信号レベルに基づく信号レベルＳ−１との比が、所定数Ｎの周波数帯域Ｆｉについて所定の閾値Ｔｈｉより大きい場合に、音声信号におけるインパルスの存在を決定するように構成することができる。
【００４５】
信号レベルは、ｄＢでの音圧レベル（ＳＰＬ：ｓｏｕｎｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｌｅｖｅｌ）、すなわち、二乗平均平方根音圧と２０μＰａの基準音圧とのｄＢでの比とすることができる。
【００４６】
発話と比較して、人間に不快感を生じさせるインパルス音は、典型的には、多数の周波数帯域において、たとえば周波数帯域の総数の過半数のいくつかの周波数帯域において、たとえば総数１７個の周波数帯域では１０個において所定の閾値を超え、すなわちＮは総数１７個の周波数帯域では１０に等しくてもよい。
【００４７】
閾値は、全周波数帯域に対して１０ｄＢに等しくてもよい。
【００４８】
聴覚装置は、音環境を所定の音環境クラスのセットに分類するための音環境検出器をさらに備えることができる。
【００４９】
インパルス音検出器は、音環境検出器により決定される音環境クラスに応答して動作するように構成することができ、たとえば、閾値Ｔｈｉは、音環境検出器により決定される音環境クラスに応じたものとすることができる。
【００５０】
また、広帯域パワー・レベルは、発話の開始におけるインパルスの存在をさらに区別するために、インパルスの存在の決定に含めることができる。たとえば、インパルスの存在の決定は、周波数変換された音声信号の総音圧レベルが所定の閾値、たとえば７５ｄＢＳＰＬ、８０ｄＢＳＰＬなどより大きいことを必要としてもよい。
【００５１】
所定の閾値は、表１に関連して以下で説明されるように、ユーザの好みに従って調整することができる。表１は、Ｗ．Ｏ．Ｏｌｓｅｎ：「Ａｖｅｒａｇｅ  ｓｐｅｅｃｈ  ｌｅｖｅｌｓ  ａｎｄ  ｓｐｅｃｔｒａ  ｉｎ  ｖａｒｉｏｕｓ  ｓｐｅａｋｉｎｇ／ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，  ａ  ｓｕｍｍａｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｅａｒｓｏｎ，  Ｂｅｎｎｅｔｔ，  Ｆｉｄｅｌｌ  （１９７７）  ｒｅｐｏｒｔ」、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｕｄｉｏｌｏｇｙ、ｖｏｌ．７、２１−２５頁、１９９８年から再現される。
【００５２】
インパルス音抑制器は、音環境検出器により決定される音環境クラスに応じた量でインパルスを減衰させるように構成することができる。
【００５３】
新たなインパルス音検出器およびインパルス音抑制器の様々な信号処理パラメータ、たとえば検出閾値、減衰レベルなどは、ユーザの入力に従って調整可能とすることができる。
【００５４】
聴覚装置は、補聴器、たとえばＢＴＥ、ＲＩＥ、ＩＴＥ、ＩＴＣ、またはＣＩＣなど、とすることができ、補聴器は両耳用補聴器を含む。
【００５５】
聴覚装置は、ヘッドセット、ヘッドフォン、イヤフォン、イヤー・ディフェンダー、イヤーマフなど、たとえばイヤー・フック、イン・イヤー、オン・イヤー、オーバー・ザ・イヤー、ビハインド・ザ・ネック、ヘルメット、またはヘッドガードなどとすることができる。
【００５６】
たとえば、新たな聴覚装置は、ユーザの聴力損失を補償する聴力損失補償音声信号を生成するための所定の信号処理アルゴリズムに従って音声信号を処理するように構成される聴力損失処理装置を備える新たな補聴器である。
【００５７】
聴力損失処理装置は、ダイナミック・レンジの損失を含む聴力損失を補償するように構成されるダイナミック・レンジ圧縮器を備えることができる。
【００５８】
聴力損失処理装置は、信号処理装置の一部を形成することができる。
【００５９】
インパルス音抑制器は、聴力損失処理装置の利得設定に基づいて利得調整を行うように構成することができる。
【００６０】
新たな聴覚装置における信号処理を含む処理は、専用のハードウェアで実施することができ、もしくは信号処理装置で実施することができ、または専用のハードウェアおよび１つまたは複数の信号処理装置の組み合わせで実施することができる。
【００６１】
本明細書で用いられる場合、「処理装置」、「中央処理装置」、「聴力損失処理装置」、「信号処理装置」、「コントローラ」、「システム」などの用語は、ＣＰＵ関連のエンティティ、ハードウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアを指すものとする。
【００６２】
たとえば、「処理装置」、「信号処理装置」、「コントローラ」、「システム」などは、限定はされないが、処理装置で動作するプロセス、処理装置、オブジェクト、実行可能ファイル、実行のスレッド、および／またはプログラムとすることができる。
【００６３】
説明のために、「処理装置」、「中央処理装置」、「聴力損失処理装置」、「信号処理装置」、「コントローラ」、「システム」などの用語は、処理装置で動作するアプリケーションおよびハードウェア処理装置の両方を指す。１つまたは複数の「処理装置」、「中央処理装置」、「聴力損失処理装置」、「信号処理装置」、「コントローラ」、「システム」など、またはこれらの任意の組み合わせは、プロセスおよび／または実行のスレッド内に存在することができ、１つまたは複数の「処理装置」、「中央処理装置」、「聴力損失処理装置」、「信号処理装置」、「コントローラ」、「システム」など、またはこれらの任意の組み合わせは、他のハードウェア回路と併用され得る１つのハードウェア処理装置に局在することができ、および／または他のハードウェア回路と併用され得る２つ以上のハードウェア処理装置の間で分散させることができる。
【００６４】
他のおよびさらなる態様および特徴は、実施形態の以下の詳細な説明を読むことから明らかとなろう。
【００６５】
図面には、実施形態の設計および効用が示されており、図面では同様の要素は共通の参照番号で参照される。これらの図面は、必ずしも縮尺通りではない。上記で列挙されたおよび他の利点および目的が得られる方法をより良く理解するために、実施形態のより詳細な説明が行われ、これらは添付の図面に示されている。これらの図面には、典型的な実施形態のみが示されており、したがって、その範囲を限定するものとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、従来技術の補聴器の信号処理方式のブロック図を示す。
【図２】図２は、従来技術のワープ遅延線における周波数に応じた遅延のプロットを示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態の信号処理方式のブロック図を示す。
【図４】図４は、ワープ周波数帯域のプロットを示す。
【図５】図５は、本発明によるインパルス音検出器の周波数帯域のプロットを示す。
【図６】図６は、本発明の一実施形態の広帯域パワーに応じた利得低減のプロットを示す。
【図７】図７は、本発明の一実施形態の時間に応じたインパルス検出および利得低減のプロットを示す。
【図８】図８は、本発明の一実施形態によるパワー推定計算のフローチャートを示す。
【図９】図９は、本発明の一実施形態の時間に応じたインパルス検出およびα値のプロットを示す。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態の異なる音環境についての立ち上がりパワー閾値のプロットを示す。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態の信号処理方式のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下、添付の特許請求の範囲による新たな聴覚装置の様々な例示的な例が、添付の図面を参照してより詳細に説明され、図面には新たな聴覚装置の様々な実施形態が示されている。しかしながら、添付の特許請求の範囲による新たな聴覚装置は、異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。加えて、例示の実施形態は、示された全ての側面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側面または利点は、必ずしもその実施形態に限定されず、任意の他の例において、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。添付の図面は明瞭さのために概略的であって簡略化されており、新たな聴覚装置の理解に必須な細部を示しているにすぎず、他の細部は省略されていることにも留意されたい。
【００６８】
本明細書で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明確に別途指示しない限り、１つまたは２つ以上を指す。
【００６９】
図１は、補聴器の分野でよく知られている補聴器圧縮器で行われる動的信号圧縮を有する従来技術の補聴器信号処理方式１０を概略的に示す。
【００７０】
既知の補聴器圧縮器は、ワープ周波数変換を行い、人間の聴覚のバーク周波数尺度に対応する１７個のワープ周波数帯域において利得を制御する。正常聴覚者のダイナミック・レンジが聴力損失を有するユーザの残存ダイナミック・レンジに圧縮されるように、補聴器のフィッティング・ルールおよび補聴器のユーザの聴力損失に従って利得が制御され、これは補聴器の分野でよく知られているダイナミック・レンジの損失につながる。アタックおよびリリース時定数は、発話の歪みを回避するために非常に長い。
【００７１】
トレード・オフなのは、短く強い音が過剰に増幅され、補充現象としても知られている知覚されるラウドネスの急増を伴い得ることであり、これは潜在的に補聴器圧縮器の不都合な点であり得る。
【００７２】
たとえばドアがバタンと閉まること、銀食器のぶつかり合い、鍵の絡み合いなどのインパルス音の性質によって、補聴器のユーザは毎日の使用において不快感および苛立ちが残る場合が多い。
【００７３】
多くの場合、非常に稀に発生するイベントは、聴覚障害のあるユーザが装置を着用することで得られる意図した利益全てを失い得るように、聴覚装置の使用に影響する。音量を下げること、または聴覚装置を耳からわずかに外すことは、周波数依存の利得低減にある程度類似しているが、アルゴリズムがより高速かつ効果的に行うことが可能なはずのことである。適切なインパルス抑制を得るためには、インパルス検出および応答を最小限の遅延で行って、たとえばインパルス中はラウドネスの補助をしないことを維持する必要がある。
【００７４】
軽度の聴力損失については、インパルス音からの保護は、他の効果も有することができ、すなわち聴力を保存することができる。正常聴覚者は、音響性反射とも呼ばれるものを有し、これは高い音圧レベル（ＳＰＬ）により開始される。これは、内耳に伝達される音の強さを選択的に低減させるが、約２０ｍｓの短い遅延がある。したがって、高レベルのインパルス音、たとえば発砲などは、筋肉が反応するには短すぎる場合があり、永続的な難聴になり得る。
【００７５】
また、聴力損失および設定の特定の組み合わせを有する聴覚装置のユーザはあまり大きくない小さいインパルス音によってさらに煩わされる。これは、コンピュータのキーボードのクリック、またはカサカサと音を立てる紙であり得る。
【００７６】
新たなインパルス音検出器および／またはインパルス音抑制器は、ユーザの入力に従って調整可能とすることができる。
【００７７】
例示的実施形態では、補聴器圧縮器の現在の利得設定を考慮して利得調整が行われる。
【００７８】
既知のワープ補聴器圧縮器の信号処理方式が、図１の上部に示されている。番号付けは、１つのサンプル・ブロック内での実行の順序を示す。圧縮器の入力から出力までの遅延は、１つのサンプル・ブロックをサンプリングする時間、たとえば数ミリ秒に等しい。
【００７９】
臨海的な帯域の分解能でパワーを推定することは、遅延線をワープさせることで実現される。全域通過フィルタは周波数依存の単位遅延を実施する役割を果たし、低い周波数が引き伸ばされ、高い周波数が圧縮される。図２に示された群遅延は、高帯域幅構成では、高い周波数において低く、低周波数領域はより長い群遅延にさらされる。各ブロックにおける最後の入力サンプルから存続する状態に基づく圧縮器システムでは、高周波数における群遅延がブロック・レート約１．５ｍｓより非常に低いことを観測することができる。
【００８０】
言い換えれば、ワープ遅延線に基づくインパルス音検出器が、インパルスを有するブロックの高周波数部分を潜在的に過小評価するという危険性がある。高帯域幅プラットフォームは、通常帯域幅プラットフォームと比較してわずかに異なる最大パワー出力（ＭＰＯ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ）実装を有する。ＭＰＯは、静的な利得動作において急変を回避するように更新されている。高帯域幅ＭＰＯは、２つのサンプルの間隔において静的な利得変化を部分的に適用し、最大限の利得変化が１つのサンプル・ブロック内で適用される。既存のＭＰＯの上に構築されるインパルス利得低減は、直接音経路における利得更新遅延に対処するために、さらに変化を暗示する。
【００８１】
インパルスを減衰できるようにするために、インパルス音検出器が動的補聴器圧縮器に追加される。
【００８２】
結合されたインパルス音検出器、利得調整、および動的補聴器圧縮器の信号処理方式が図３に示されている。
【００８３】
サブモジュールの実行順を比較すると、利得コントローラおよびフィルタ設計が直接経路処理の前にここで実行されることが示されている。ワープ・パワーはまだ以前のブロックに基づいており、全ての利得エージェントは依然として同じデータをまだ処理しており、すなわち動的補聴器圧縮器は変更されていない。新たな利得計算ブロックが利得コントローラの前に追加されており、周波数応答の瞬時の変化を得ることができる。インパルス音検出器および利得計算ブロックが無効化された場合、例示的な処理方式は、図１に示された処理方式、すなわち既知の動的補聴器圧縮器の処理方式と同一となる。
【００８４】
周波数領域でインパルス音を検出することは、第２の周波数領域変換を用いて行われる。複雑性、分解能および柔軟性に対処する場合、式（１）の線形ＤＦＴが、インパルス音検出器のための開始点となる。
【００８５】
【数１】
2017163526.tif 000003
【００８６】
好ましくは、インパルス音検出器は未処理の入力ブロックに作用すべきである。これは図３に示されており、ここで（２）は周波数領域変換を示し、新たに到着した入力音声サンプル・ブロックに続く。インパルスのパターンを探索する際に、どのようにパワーが経時的に立ち上がるかに特に関心がある。式（２）は、現在のブロックの周波数領域パワー推定値Ｐ［ｎ］を示す。
【数２】
2017163526.tif 000004
【００８７】
インパルス性を呈する入力サンプル・ブロックは、近似的に瞬時の立ち上がり時間を有するはずである。加えて、インパルス特性によって、多数の帯域に広がるパワー分布が生じる。帯域ごとのパワー推定値を平滑化したものＰ~［ｎ］が、瞬時立ち上がり特徴抽出に用いられる。背景パワーの短い履歴に対するインパルスの瞬時立ち上がり時間を探索するために、式（３）のパラメータαは十分に小さく選択されるべきである。
【００８８】
【数３】
2017163526.tif 000005
【００８９】
繰り返されるインパルスの間の最適化された性能のために、平滑化されたパワー推定値は、検出されたインパルスの間に更新されることが許可されない。加えて、インパルスを効率的に追跡する能力は、インパルスの周波数領域パワーをインパルス開始直前のエネルギーと比較できる可能性に依存する。式（４）のように現在のパワー推定値を平滑化したもので除算したものは、新たなサンプル・ブロックによって異なる帯域のパワーが立ち上がった程度の尺度として使用することができる。
【００９０】
【数４】
2017163526.tif 000006
【００９１】
実装の複雑性の理由で、立ち上がり尺度ｒ（ｎ）はｌｏｇ２領域で実装されると有利であり得る。ｌｏｇ２の精度は十分に正確であることが分かっており、インパルス音検出器の残りの部分は、式（５）のように対数領域で決定および閾値を実装することで改良することができる。
【００９２】
【数５】
2017163526.tif 000007
【００９３】
ウィンドウ・サイズによって、パワー推定値が最低帯域には不足であると言うこともできる。簡単にするために、および既存の聴覚装置プラットフォームと一致するために、帯域数Ｌは式（６）として定義される。
【００９４】
【数６】
2017163526.tif 000008
【００９５】
ここでＮはＤＦＴのサイズであり、それに応じて、非重複の実装では処理ブロック・サイズに等しい。ここで、ｌｏｇ２領域におけるＬ個の帯域の立ち上がり尺度から作られるベクトルｒｔは、次式で構築することができる。
【００９６】
【数７】
2017163526.tif 000009
【００９７】
ここでｔは、高帯域幅聴覚装置プラットフォームでは、次式のブロック・レートである。
【００９８】
【数８】
2017163526.tif 000010
【００９９】
実際には、式（８）のブロック・レートは、インパルス音検出器が観測可能なインパルス立ち上がり時間の下限も設定する。この限度が、検出点から遅延なしで即時に利得低減に適用可能な図３の方式と混同されるべきでないことに留意されたい。インパルス音検出器についての１つの主要な留意事項は常に、インパルス音、たとえばバタンと閉まるドアや、刃物などと、インパルス状の特徴が確認され得る発声の部分である発話開始とを区別するか否かということとなる。この問題に対処する１つの方法は、ベクトルｒｔに作用する閾値を含めることであろう。ここで、式（９）は、この閾値を超える現在のパワー推定値内の帯域数の尺度を定義する。
【０１００】
【数９】
2017163526.tif 000011
【０１０１】
式（９）の閾値はｌｏｇ２領域で定義される。発話と比較して、聴覚装置のユーザにとって本来的に悩ましいインパルス雑音は、周波数パワー帯域のほとんどにパワーを広げる傾向がある。瞬時立ち上がり時間を有するパワー帯域の総和Ｒｔが１０を超えるように定義すると、インパルス音検出器において発話対インパルス雑音に対処するタスクに他の側面が追加される。この時点で、インパルス検出の真偽パラメータは利用可能である。
【０１０２】
また、特定の音圧レベルを超えるインパルス性ブロックのみが検出されるように、最終的な広帯域パワー閾値が適用される。この閾値は、インパルス音検出器の感度を設定するために適用される。ドアがバタンと閉まるなどの強いインパルスだけをうるさいと感じるエンド・ユーザに対して、コンピュータのキーボードのクリック、カチャカチャと鳴る食器などのように定義された、より弱いインパルスにより煩わされるユーザと比較して、この閾値を増加させることができる。たとえば、爆竹は１８０ｄＢＳＰＬの高さのレベルに到達し得る。
【０１０３】
以下の表１は、男性、女性、および子供によるカジュアル、通常、少し大きい、大きい、および叫び声の発話の発話レベル（非加重ＳＰＬ）を示す。
【０１０４】
【表１】
2017163526.tif 000012
【０１０５】
インパルス音検出器の広帯域パワー閾値は、Ｗ．Ｏ．Ｏｌｓｅｎ：「Ａｖｅｒａｇｅ  ｓｐｅｅｃｈ  ｌｅｖｅｌｓ  ａｎｄ  ｓｐｅｃｔｒａ  ｉｎ  ｖａｒｉｏｕｓ  ｓｐｅａｋｉｎｇ／ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，  ａ  ｓｕｍｍａｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｅａｒｓｏｎ，  Ｂｅｎｎｅｔｔ，  Ｆｉｄｅｌ  （１９７７）  ｒｅｐｏｒｔ」、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｕｄｉｏｌｏｇｙ、ｖｏｌ．７、２１−２５頁、１９９８年から再現される表１に示された自然な下限を有する。
【０１０６】
発話開始およびターゲットのインパルス音の差を知ることに対してさらなる頑健性を適用するためには、この閾値は、通常の発話生成領域の上で動作するのに十分高く設定されなければならない。
【０１０７】
【数１０】
2017163526.tif 000013
【０１０８】
上記の疑似コードのアルゴリズム１は、インパルス音検出器のインパルス検出を要約したものである。検出アルゴリズムの出力パラメータはｄｅｔｅｃｔであり、これは０と１との間の値を保持する（０≦ｄｅｔｅｃｔ≦１）。インパルス性の特徴をもはや探索せず、広帯域パワー閾値ともはや適合しない状態までインパルスが減衰した後にｄｅｔｅｃｔが０に到達するために、対数リリース時間が適用される。パラメータαｄｅｔｅｃｔはリリース時間を指定するために使用され、ｄｅｔｅｃｔのアタック時間は瞬時的である。
【０１０９】
周波数ワープＦＩＲフィルタは、従来のＦＩＲフィルタにおける単位遅延を全域通過フィルタ・セクションで置き換えることで設計することができる。これは、圧縮システムの周波数分解能を人間の聴覚系の分解能に適合させる働きをする。加えて、ワープ・フィルタは、同一の低周波数分解能について、従来のフィルタよりも、低周波数において高い群遅延を有する。先に論じられたように、高周波数における短い遅延は、インパルス音検出器にとって問題であり、たとえばアンダー・サンプリングは誤検出につながり得る。加えて、ワープ遅延線に基づくＤＦＴの周波数分解能は、検出方式の性能も制限し得る。ワープ圧縮システム、またはより重要なパワー推定器は、式１０の全域通過伝達関数を用いたワープ遅延線に基づく。
【０１１０】
【数１１】
2017163526.tif 000014
【０１１１】
ここでａはワープ用パラメータである。ワープ・ウィンドウと組み合わせられると、これは図４に示された１７個の帯域となる。ワープ周波数尺度は、線形ベースのシステムと比べて、聴覚へのより良い適合を与える。しかしながら、自身および周囲の発話を含む毎日の音環境からインパルス雑音を検出し区別する働きをする場合、ワープ・ベースのＤＦＴは低い性能を呈する。インパルス性入力ブロックを検出するための特徴として瞬時パワー立ち上がりを有する周波数ビンの数を用いるためには、より優れた分解能が最大のビンにおいて必要とされる。加えて、ワープ・ウィンドウは、フィルタ設計者により急激な利得差を回避するために隣接するビンを塗抹する（ｓｍｅａｒ）ように構築される。インパルス音検出器は、テューキー・ウィンドウを有する３２点線形ＦＦＴを用いる。図５は、１７個の帯域の周波数分解能を示す。この構成は、発話のような信号には都合が良くない。他の選択肢は、正のワープ係数を有するワープ遅延線を用いることであろう。これは、最高ビンの分解能をさらに増加させることになり、発話で占められていない領域における瞬時的なパワー増加にさらに焦点を当てた検出につながる。並列のワープ遅延線に基づいた検出方式の主な欠点は、単位遅延を１次の全域通過フィルタで置き換える計算コストである。
【０１１２】
ＤＦＴは、信号が時間フレームにおいて周期的であることを暗黙的に仮定する。入力ブロックが周期的でない場合、漏れ（ｌｅａｋａｇｅ）が発生する。漏れは、スペクトルの振幅および周波数に関して誤解を与える情報につながる。インパルス音検出器にとって、さらに悪い影響は隣接するビンへの漏れであり、これは誤検出につながり得る。インパルス音検出器は、音パワーの急増を有する帯域の特定に依存し、スペクトルの漏れは誤検出の危険性の一因となる。ＤＦＴウィンドウを適用して、漏れの効果を低減させることができる。
【０１１３】
【数１２】
2017163526.tif 000015
【０１１４】
利得計算ブロックは、インパルスを減衰させるために、圧縮器の周波数帯域の過半数などの複数の周波数帯域の中の全ての周波数帯域における利得などの広帯域利得を低減させることができる。
【０１１５】
利得計算ブロックは、たとえばドアがバタンと閉まること、銀食器のぶつかり合い、または鍵の絡み合いなどの信号の自然なラウドネスを、インパルス検出に応答して復元することができる。これらは全て、毎日の音環境の一部である音の例であるが、ほとんどの場合、聴覚装置のユーザの鼓膜において不自然かつ苦痛な表現を生成することになる。エンド・ユーザと不快感を生じさせるものとに焦点を当てる場合、利得計算ブロックは、短い持続時間のインパルス性の信号の過剰増幅に対処できなければならない。大概、不自然に再生される区間は、所定の利得の線形部分により生じ、すなわちＧ５０利得が高エネルギーのインパルス信号に適用される。言い換えれば、不快感を生じさせるものは、エンド・ユーザ依存であり、Ｇ５０利得により大概記述される。また、これは、ワープ・システムの挙動を適合させるために、インパルス音抑制器が１７個の周波数帯域において独立して利得を制御する必要があることを意味する。
【０１１６】
インパルス音抑制器は、音響環境をなおも記述している快適なレベルまでインパルスを減衰させるように構成される。アルゴリズムの実行時間部分に多大な複雑性を追加しない非常に単純な手法は、利得のルック・アップ・テーブルを利用することであろう。ルック・アップ・テーブルは、インパルス区間の広帯域パワーを、１７個のワープ帯域についての必要とされる利得を有する低減ベクトルにマッピングすることになる。聴覚閾値に基づいた所定の利得に到達するために、所与のフィッティング・ルールが用いられる。２つのパワー帯域の構成では、所定の利得は、ターゲットＧ５０利得およびＧ８０利得により実施される。広帯域パワー閾値ベクトルＢを開始点として定義する。
【０１１７】
【数１３】
2017163526.tif 000016
【０１１８】
ここでＰはパワー・テーブルの大きさ、すなわち実現可能なステップの分解能である。インパルス音抑制器が動作すべきパワーの期間、またはＳＰＬ領域は、次式で定義される。
【０１１９】
【数１４】
2017163526.tif 000017
【０１２０】
このとき、ターゲット利得は、最小低減および最大低減のパラメータによって、この領域に線形にマッピングされる。ここで、ｄＢでの最小低減はＢベクトルの下方境界における低減を定義し、最大低減はベクトルの最上部における低減を定義する。たとえば、インパルス音抑制器が所与のＳＰＬにおいて補正するターゲット利得Ｇ５０の程度が定義される。広帯域パワー・レベル閾値ΔＢの相対分布を用いて、このベクトルを正規化する。
【０１２１】
【数１５】
2017163526.tif 000018
【０１２２】
正規化されたベクトルＢ^を用いて、最小低減および最大低減により定義される２次元空間からＢベクトルの次元に線形に補間することができる。その結果は、広帯域パワー・レベルごとのｄＢでの利得低減比を有するベクトルである。これらの低減数は、Ｇ５０ターゲット利得に対するものであり、最終的なインパルス音抑制器の利得はこのときＰ×１７行列Ｇとして定義される。最小低減が６ｄＢに設定された場合、インパルス音抑制器は、最低広帯域パワーを有するインパルス中の低減においてターゲット利得の半分を適用する。そして、これは、たとえば０ｄＢに設定された最大低減まで線形に増加し、ここでインパルス音抑制器は、ターゲット利得に等しい利得を低減させ、すなわちＡＧＣＩ（自動利得制御−入力：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｉｎｐｕｔ）利得を完全に補償する。図６は、どのようにターゲットＧ５０利得がインパルス音抑制器の利得低減にマッピングされるかを示す。この例では、広帯域パワー閾値ベクトルＢを、次のように設定した。
【０１２３】
【数１６】
2017163526.tif 000019
【０１２４】
また、使用されたターゲットＧ５０利得は、次のものであった。
【０１２５】
【数１７】
2017163526.tif 000020
【０１２６】
最小低減が６ｄＢに設定され、最大低減が０ｄＢに設定された状態で、利得低減が、８６ｄＢ  ＳＰＬのインパルス広帯域パワーにおけるＧ５０ターゲット利得の半分から、１１０ｄＢ  ＳＰＬにおける完全補償まで徐々に増加する様子が観測される。Ｂベクトルにおいて最大広帯域パワーに達した場合、インパルス音抑制器の利得低減はこのレベルにロックされる。加えて、検出部で使用される広帯域パワー閾値は、Ｂベクトルの最初のエントリと同じ値であるべきである。これは、インパルス音検出器および利得計算ブロックを動作のアクティブ領域に関して位置合わせすることになる。
【０１２７】
聴覚閾値フィッティングの幅広い表現のために聞き取りの快適性を確保する試みにおいて、インパルス音検出器の感度を調整する能力が必要とされる。ユーザは、特別なニーズおよび苛立ちのレベルを表すことがあり、たとえば、ある聴覚障害者は、コンピュータのキーボードのクリック、カサカサと音を立てる紙などの弱いインパルス状の音であっても不快感を感じる場合がある。また、初めての聴覚装置のユーザについての順応に対処するために、異なる感度が必要な場合がある。単純な弱中強の手法が好ましい。これは、異なるインパルス中の広帯域パワー・レベルに対処することで、すなわちモードごとにベクトルＢを定義することで、実現することができる。インパルス音検出器モードが構成され得る方法の一例が表２に示されており、表２は、広帯域パワー閾値ｄＢ  ＳＰＬと並べられたインパルス音検出器モード（弱、中、強）を一覧にしている。
【０１２８】
【表２】
2017163526.tif 000021
【０１２９】
モードごとに設定されたＢベクトルと組み合わせて、最大低減および最小低減を含めることもできる。これにより、インパルス音検出器およびインパルス音抑制器が、利得を低減すべき場所のレベル、それにまた、利得を低減すべき程度によって、モードを定義することが可能になる。
【０１３０】
不快感に対処する場合、インパルス音の間に利得を低減させることで、インパルス音抑制器は実現可能な最小のアタック時間を適用する。これは、図３の再構成されたワープ・システムで既に観測されたように可能である。広帯域パワーはインパルス中に変化すると予想され、その影響は、適用される利得低減が変動して歪みを生じることであろう。この潜在的な問題は、たとえばモードが広い領域の音圧レベルに広がる場合に、表２のモードの設定が極端なほど増加する。変動するインパルス音抑制器の利得に対処する方法は、インパルス開始検出パラメータを適用することであろう。図７（Ａ）にこれが示されている。インパルス開始（ｏｎｓｅｔ）の検出は、前のブロックがインパルス・シーケンスの一部として検出されず、インパルスが現在のブロックで検出された時点にあると定義される。
【０１３１】
これは次のように記述される。
【０１３２】
【数１８】
2017163526.tif 000022
【０１３３】
ここで、アルゴリズムは、インパルス開始と、他の全ての条件がまだ有効なインパルスの部分、すなわちインパルスの中間部分とを区別することができる。利得低減を適用する方法についての戦略は、インパルス開始が検出されたブロックに先行するブロックにおける利得の対称な平滑化を用いることである。開始ブロックは、現在の広帯域パワーに従って利得開始点を決定する。
【０１３４】
短いインパルス状の信号は、状況によっては、聴覚障害者が経験する空間認識の一部である。室内反響が部屋の特徴および大きさについての知覚認識を提供するという意味である。最適には、利得低減リリース時間は、たとえば部屋、ホールなどの残響時間についての音響環境に従って設定されなければならない。リリース時間は、通常のＡＧＣＩアタック時間と組み合わせて、初期の反射がまだ抑制されているが、後期の反射が通常のラウドネスで知覚されるように設定されるべきである。音声の明瞭さのために、初期の反射は正常聴覚者および聴覚障害者の両方にとって非常に重要であるが、後期の反射は雑音内の発話を理解する能力を低下させることが多い。インパルス信号については、これは、後期の反射が部屋の特徴の知覚を増大させるという意味で反対である。聴覚装置のユーザにとって、初期の反射は、一部の周波数において高いエネルギーをまだ含み得るが、（ＡＧＣＩリリース時間が初期反射の到着に比べて長い場合は）依然として過剰増幅され、不快感を増大させることになる。
【０１３５】
インパルス音抑制器は、広帯域利得リリース時間を有することができ、すなわち、全帯域が同じ時定数に設定され、このパラメータは実行時間中に全く適合されない。リリース時間中に、インパルス音抑制器により提供される利得低減は減衰する。これは、インパルス音抑制器がインパルスの影響をアクティブに減少させることと、入力関連利得処理の通常のＡＧＣＩ制御を復元することとの間の遷移を滑らかにする働きをする。利得低減のリリースは、図７（Ａ）の検出パラメータに対する閾値に基づく。このパラメータは、いつインパルスが、完了したと定義され得る点までその強度を減少させたかの決定において使用することができる。この時点で、利得リリースは成功しており、図７（Ａ）および（Ｂ）は検出閾値の使用法を示す。
【０１３６】
インパルス性の入力を検出しこれに反応する方法が、前の節に記載されている。インパルス性の開始および特定の長さを有する入力信号が、アルゴリズムの検出状態をロックする能力を有することは明らかである。インパルスの持続時間の尺度および最大インパルス持続時間の定義が必要とされる。インパルス開始条件を実際は利用するが持続時間が非常に長い信号を引き渡すために、インパルス音抑制器は、フェード・アウトし、利得操作を通常のワープ圧縮器システムに委ねるように構成される。信号がインパルス性の開始を有し、これに多数の帯域でエネルギーを有する長いシーケンスが続く場合、パワー推定は意図的にインパルス音検出器によりロックされる。その結果、これらのタイプの音が、必要な非常に長い時間の間に利得計算ブロックにより減衰され、すなわち、徐々に利得を低減させる通常のワープ圧縮器システムと重複する。たとえば、芝刈り機の開始は、典型的には、短いインパルス性の部分にわたって非常に静かな状態から始まり、そしてより長い間、多数の帯域において騒々しいままとなる。インパルス音抑制器が扱うべきインパルスの最大持続時間の定義と、測定しフェード・アウトする方法とが必要とされる。インパルスの持続時間に関してインパルス音検出器部分を制御する非常にエレガントな方法は、式（３）のパラメータを適応的に制御することである。現在の検出推定値の時間的な位置の情報に基づいて、周波数帯域パワー推定値平滑化の更新速度を制御することが可能である。図８のフローチャートは、検出器のパワー推定器部分を制御し更新する方法を示す。定義された最大持続時間カウントに基づいて、パラメータαに基づく平滑化速度を決定することが可能である。α値が０へ向かうと、単に、周波数帯域パワー推定値の平滑化が停止することになる。これは、インパルスの開始に続くシーケンスにおいて好ましい設定であり、すなわち更新を停止させる。インパルスが検出されない通常動作について、検出決定を帯域ごとのエネルギーの履歴に基づかせるために、かなり高い値のαが必要とされる。インパルスの最大持続時間に到達した場合に、高速パワー更新が必要とされる。αパラメータを低下させた結果、高速更新速度によって、パワー推定値は、芝刈り機などが現在経験しているレベルに素早く適合することになる。現在の推定値および平滑化された推定値の差は、瞬時的な立ち上がりをもはや利用せず、検出方式はリリース・モードに退き、再度、かなり遅い更新速度のための通常のα値を適用することができる。検出値に基づいてαパラメータを変更するシーケンスが、図９に示されている。
【０１３７】
この時点で、インパルス音抑制器により適用される減衰の区別は、広帯域パワーに純粋に基づく。所定の利得に基づく利得ベクトルは、オンラインで計算され、推定された広帯域パワーに従って適用される。この方式は、Ｇ５０ニー・ポイントに近い状況に都合が良いと思われ、適用される利得が現在の音圧レベルに導かれる段階に達するための他のニー・ポイントを含めると有利であろう。１つの解決方法は、環境の音圧レベルに関する情報をある程度含む分類器のクラスを利用することであろう。表３は、分類器出力クラスのそれぞれに関連する音圧レベルを一覧にしている。表によれば、他の利得テーブルを追加し、計算された利得テーブルを約７５ｄＢＳＰＬにおけるニー・ポイントに基づかせることは意味をなす。ここで、分類器環境を用いて、利得低減テーブルを操作して、インパルス音抑制器が現在の推定された音環境を考慮することを実現することができる。たとえば、所定の利得が線形領域内にある静かな環境は、より高い利得低減に対応し、利得が圧縮領域で動作する高ノイズ環境は、インパルス音抑制器からのより少ない利得低減に遭遇するはずである。
【０１３８】
ワープ遅延線およびワープ・パワー推定値が存在しない聴覚保護デバイスなどのための、図１１に示された信号処理方式を有する本発明の他の実施形態によれば、より単純なインパルス音検出器およびインパルス音抑制器を用いることができる。利得低減が聴力損失または所定の利得に関連付けられない追加のアプリケーションでは、インパルス音検出器のインパルス検出ブロックは、インパルス音抑制器の利得計算ユニットではなく利得制御ユニットに入力を提供することができる。利得制御ユニットは、他の利得エージェントおよびインパルス検出ブロックから入力を与えられる利得コントローラのいくつかのパラメータを制御することができる。
【０１３９】
特定の特徴が示され説明されているが、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではないことは理解されると思われ、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨および範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を実施できることは、当業者にとって明らかであろう。本明細書および図面は、それに応じて、限定的な意味ではなく例示的な意味で考えられるべきである。特許請求の範囲に記載された発明は、代替形態、修正形態および均等形態を含むものとする。
【図１】
2017163526.tif 000023
【図２】
2017163526.tif 000024
【図３】
2017163526.tif 000025
【図４】
2017163526.tif 000026
【図５】
2017163526.tif 000027
【図６】
2017163526.tif 000028
【図７】
2017163526.tif 000029
【図８】
2017163526.tif 000030
【図９】
2017163526.tif 000031
【図１０】
2017163526.tif 000032
【図１１】
2017163526.tif 000033
【外国語明細書】
2017163526000001.pdf
2017163526000002.pdf
2017163526000003.pdf
2017163526000004.pdf