(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外来音を収音し音声信号に変換するマイクと、該マイクが変換した音声信号に対して聴覚補償を行う聴覚補償手段と、聴覚補償を行った音声信号をワイヤレスで送信する送信手段と、を有するマイクユニットと、
前記送信手段が送信した音声信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した音声信号の利得調整を行う利得調整手段と、利得調整を行った音声信号を出力するレシーバと、を有し、前記マイクユニットと別体に構成され、外耳道に挿入されるレシーバユニットと、
を備え、
前記レシーバユニットは、外来音を収音し音声信号に変換する内蔵マイクと、前記受信手段が受信した音声信号の状態を判定する判定手段と、その判定結果に応じて前記受信手段が受信した音声信号に代えて前記内蔵マイクが受信した音声信号を前記利得調整手段に入力する切換手段と、をさらに備え、
前記マイクユニットが、メガネのツルに取り付けられ、または、メガネのツルに組み込まれている聴覚補助装置。
【請求項２】
前記レシーバユニットは、前記判定手段の判定結果をマイクユニットに向けて送信する判定結果送信手段をさらに備え、
前記マイクユニットは、前記判定結果送信手段が送信した判定結果を受信する判定結果受信手段と、該判定結果受信手段が受信した判定結果に基づいて送信手段を制御する制御手段と、をさらに備えた請求項１に記載の聴覚補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外来音を集音するマイクユニットと聴覚器官に音声を出力するレシーバユニットとを別体に設けた聴覚補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
補聴器に代表される聴覚補助装置は、マイクで集音した外来音をアンプで増幅してレシーバから外耳道など聴覚器官に向けて出力するものである。近年、装用者の聴覚能力に合わせてイコライズ、話速変換などの音声信号処理をすることができる聴覚補助装置が提案されているが、この音声信号処理にはＤＳＰなどの処理回路が必要になり、装置が大型化するとともに電力消費量も従来の聴覚補助装置に比べて大きいため大きい電池が必要になる。このため、このような聴覚補助装置を外耳道に挿入する一体型のものとして構成することは困難であった。
【０００３】
また、一体型の聴覚補助装置としてメガネのツルに取り付けるタイプのものやメガネのツルに組み込むタイプのものが実用化されているが、このようなタイプのものでは、メガネを外したとき聴覚補助装置も一緒に外れてしまい、別々に使用することができないという問題点があった。
【０００４】
また、マイクとレシーバを別々にユニットで構成した聴覚補助装置も実用化されているが、これらのユニットをケーブルでつなぐと取り扱いが面倒であり、ワイヤレスでつなぐと、距離などの条件によって信号レベルなどが不安定になるという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、メガネを外したときでも使用できるメガネタイプの聴覚補助装置を提供することを目的とする。また、この発明は、信号の伝送を確実化したマイクユニットとレシーバユニットとをワイヤレスで接続する聴覚補助装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外来音を収音し音声信号に変換するマイクと、この音声信号に対して聴覚補償を行う聴覚補償手段と、聴覚補償を行った音声信号をワイヤレスで送信する送信手段と、を有するマイクユニットと、前記送信手段が送信した音声信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した音声信号の利得調整を行う利得調整手段と、利得調整を行った音声信号を出力するレシーバと、を有し、前記マイクユニットと別体に構成され、外耳道に挿入されるレシーバユニットと、を備え、前記レシーバユニットは、外来音を収音し音声信号に変換する内蔵マイクと、前記受信手段が受信した音声信号の状態を判定する判定手段と、その判定結果に応じて前記受信手段が受信した音声信号に代えて前記内蔵マイクが受信した音声信号を前記利得調整手段に入力する切換手段と、をさらに備え、前記マイクユニットが、メガネのツルに取り付けられ、または、メガネのツルに組み込まれていることを特徴とする。
この発明のレシーバユニットは、マイクユニットとは別体に、たとえば装用者の聴覚器官の近傍に設けられる。すなわち、レシーバユニットは、外耳道に挿入し、外耳道内に音声を出力するタイプ、皮膚を介して頬骨や頭骨に接触させこれを振動させて聴覚器官に音声（振動）を伝達するタイプ、装用者の内耳付近に埋め込み、直接聴覚器官に振動を伝達するタイプなど様々なものを適用することができる。装用者の身体を介して音声信号の伝送を行う場合、赤外線、電磁波、微小電流、磁束などを用いることができる。装用者の身体を信号伝送の媒質として用いることにより、外部に信号が漏れることが少なく、また、レシーバユニットを身体の内部に設けた場合でも信号を伝送することができる。
また、レシーバユニットにも内蔵のマイクを設け、マイクユニットから送られてくる音声信号の状態に応じて、例えばレベルが低下したとき、マイクユニットからの信号から内蔵のマイクが受信した音声信号に切り換えて、これをレシーバから出力するようにする。これにより、マイクユニットとの距離が遠くなった場合やマイクユニットの電池がなくなった場合でもレシーバユニットだけで使用を継続することができる。
更に、マイクユニットは、メガネのツルに取り付けまたは組み込まれる。これにより、装用者がメガネをかけたときマイクユニットが自然に装用される。このようにメガネタイプの聴覚補助装置でレシーバユニットを別体に構成したことにより、メガネと聴覚補助装置を一緒に使用することができるうえ、メガネを外しても聴覚補助装置が外れないようにすることができる。この場合、レシーバユニットを先に装着してからメガネ（マイクユニット）を掛けることにより、ハウリングが生じることがない。また、メガネを外してもレシーバユニットに信号が届く範囲であればそのまま聴覚補助装置を使用することができる。
なお、レシーバは、マグネチックスピーカに限定されず圧電振動子など他の素子をも含む概念である。このレシーバユニットの構成は以下の発明でも同様である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、レシーバユニットに、受信した音声信号の状態を判定する判定手段と、判定結果をマイクユニットに向けて送信する判定結果送信手段と、をさらに設け、マイクユニットに、判定結果送信手段が送信した判定結果を受信する判定結果受信手段と、判定結果受信手段が受信した判定結果に基づいて送信手段を制御する制御手段と、をさらに設けたことを特徴とする。
この発明では、レシーバユニットが受信した信号の状態（たとえば信号の品質や信号レベルなど）を判定してマイクユニットに返信し、マイクユニットはこれに応じて送信する信号のレベルなどを制御する。これにより、マイクユニットとレシーバユニットの距離が変わった場合などでも音声信号の伝送状態を常に最適な状態に維持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面を参照してこの発明の実施形態である聴覚補助装置について説明する。この聴覚補助装置は、マイクを内蔵するマイクユニットと、レシーバ（スピーカ）を内蔵し外耳道に挿入されるレシーバユニットを別体に構成したものである。図１は同聴覚補助装置の外観図である。同図（Ａ）はメガネフレームのツルに取り付けるメガネタイプのマイクユニットを示す図、同図（Ｂ）は耳介の上から後ろ側に係止する耳掛けタイプのマイクユニットを示す図、また、同図（Ｃ）は外耳道内に挿入されるレシーバユニットを示す図である。また、図２〜図６は同聴覚補助装置の回路ブロック図を示す図である。
【００１１】
図１（Ａ）において、マイクユニット１はメガネ３の左側のツル４に取り付けられている。取り付けは左側に限定されず右側でもよい。マイクユニット１は直接装用者の外耳道につなぐ必要がないため、取り付け位置はそれほど厳密である必要がなく、装用者のこめかみに当たらないツル４の前のほうに取り付けることも可能である。なお、マイクユニット１をメガネ３のツル４に一体に組み込んでしまってもよい。
【００１２】
また、同図（Ｂ）において、耳掛け式のマイクユニット１′は、耳介の上から後ろ側に係止されるようになっており、装用者の外耳道に直接つなぐ必要がないため装用者の耳介に隠すことができる。同図（Ｃ）において、レシーバユニット２は、音声信号の話速を変換するなどの複雑な処理をする処理回路を内蔵する必要がないため、外耳道内に挿入できる程度の小型のものにすることができ目立たない。
【００１３】
図２を参照して、同聴覚補助装置の処理回路の構成について説明する。マイクユニット１（またはマイクユニット１′：以下同じ）は、マイク１０、増幅器１１、聴力補償回路１２、ドライバ１３および送信装置１４を内蔵している。また図示しないがこれらの電子回路を駆動するための電池も内蔵している。レシーバユニット２は、受信装置２０、利得調整装置２１、ドライバ２２およびレシーバ２３を内蔵している。また図示しないがこれらの電子回路を駆動するための電池も内蔵している。
【００１４】
マイクユニット１は図１に示したようにメガネ３のツル４に取り付けまたは組み込まれたり装用者の耳介の裏側に装用されるものであり、マイク１０は外界に向けて設けられている。マイク１０は外界の音声を取得して電気信号に変換する。増幅器１１はこの電気信号に変換された音声（音声信号）を後段の処理回路で処理可能なレベルまで増幅する。聴力補償回路１２は、音声信号の周波数特性を高齢者や聴覚障害者の聴覚能力の周波数特性に合わせて変換（イコライズ）したり、高齢者の言語理解能力に合わせて話速を変換したりして、装用者の了解度が高まるように音声信号を処理する回路である。この処理回路はＤＳＰなどで構成され電力の消費量も大きいが、マイクユニット１は、外耳道に挿入されるレシーバユニット２に比べて形状および大きさに自由度が高いため、この回路および大型の電池を内蔵することが容易である。ドライバ１３は、聴力補償回路１２で処理された音声信号を送信装置１４から送信できるように変調および増幅する回路である。送信装置１４はドライバから入力された信号をワイヤレスでレシーバユニット２の受信装置２０に対して送信する。この信号の伝送方式は、後述（図４参照）するように赤外線方式、経皮伝送方式、電磁方式などを採用することができる。
【００１５】
レシーバユニット２において、受信装置２０は上記送信装置１４から送られてくる信号を送信装置１４と同様の伝送方式で受信する。この信号は、マイクユニット１が受信して処理した音声信号をキャリアに重畳したものであるため、受信装置２０はこれを復調分離して利得調整回路２１に出力する。利得調整回路２１は、プリアンプであり、この装用者に最適なレベルになるように音声信号の利得を調整してドライバ２２に入力する。ドライバ２２はパワーアンプであり、入力された音声信号を電力増幅してレシーバ２３を駆動する。レシーバ２３はマグネチックスピーカなどで構成されており、外耳道内に挿入されていることにより、１ｍＷ程度の電力で十分な音量の音声を出力することができる。
【００１６】
図３に同聴覚補助装置の他の実施形態の回路ブロック図を示す。図２の聴覚補助装置は、マイクユニット１が一方的に設定した送信出力でレシーバユニット２に対して信号を送信するようになっているが、図３の実施形態では、レシーバユニット２がマイクユニット１から受信した信号の信号強度などの状態を監視し、それをマイクユニット１に返信することにより、マイクユニット１が最適な出力で信号を送信し、良好な通信状態を維持できるようにしたものである。
図３において図２のブロック図と同一構成の部分は同一番号を付して説明を省略する。同図において、レシーバユニット２は、受信判定部２４、ドライバ２５、送信装置２６を備えている。受信判定部２４は、受信装置２０が受信した変調信号のレベルを入力し、その信号が適正か否かを判定する。この受信判定部２４はコンパレータなどのハード（アナログまたはロジック）回路で構成してもよく、ＣＰＵを用いたソフトウェアで実現してもよい。変調信号のレベルが適正でない（低すぎるまたは高すぎる）と判定された場合には、その旨を示すレベル修正要求信号をドライバ２５に入力する。ドライバ２５は、入力されたレベル修正要求信号を送信装置２６から送信できるように変調および増幅する回路である。送信装置２６はドライバから入力された信号をワイヤレスでマイクユニット１の受信装置１５に対して送信する。この信号の伝送方式は、上述した音声信号の伝送方式と同じものを用いる。なお、ドライバ２５が送信装置２６をドライブする電力も受信判定部２４から入力されたレベル修正要求信号に対応させ、信号が適正なレベルでマイクユニット１へ到達するような電力でドライブするものとする。
【００１７】
マイクユニット１は、受信装置１５、制御部１６および表示部１７を備えている。受信装置１５は、レシーバユニット２の送信装置２６からレベル修正要求信号が送られてきたときこれを受信し、この信号を復調分離して制御部１６に入力する。制御部１６はこのレベル要求信号を表示部１７に表示するとともに、この信号に応じてレシーバユニット２へ到達する信号のレベルが適正になるようにドライバ１３′のゲインを修正する。ドライバ１３′は、図２のドライバ１３に出力レベル制御機能を付加したものである。なお、表示部１７はたとえばＬＥＤで構成し、レベルを上げる旨のレベル修正要求信号を受信したときは点灯し、レベルを下げる旨のレベル修正要求信号を受信したときは短い間隔で点滅するようにするなどの点灯制御で受信した信号の内容を表示することができる。
【００１８】
このように、マイクユニット１とレシーバユニット２の距離などに応じて送信装置１４の送信レベルを調節することができるため、マイクユニット１とレシーバユニット２を別体にしたことにより、その距離が一定でなくなっても常に同じ条件で音声信号の送受信をすることができるようになる。
【００１９】
図４は、上記回路ブロック図に示す送信装置１４，２６、受信装置１５，２０の各種の実施形態を示す図である。この図は耳介を挟んで信号を送受信するようにした実施形態を示している。すなわち、耳掛けタイプのレシーバユニットの場合、および、メガネタイプのレシーバユニットで送受信素子をツルの先端部（モダン）に設けた場合を示している。
【００２０】
同図（Ａ）は赤外線方式の伝送方式の送受信部を示す図である。マイクユニット１の耳介側には赤外線発光用のＬＥＤ３１および赤外線受信用のフォトダイオード３２が設けられている。また、外耳道内に挿入されるレシーバユニット２の耳介側には赤外線受信用のフォトダイオード３３および赤外線発光用のＬＥＤ３４が設けられている。ＬＥＤ３１は送信装置１４に含まれ、フォトダイオード３３は受信装置２０に含まれる。また、ＬＥＤ３４は送信装置２６に含まれ、フォトダイオード３２は受信装置１５に含まれる。マイクユニット１のドライバ１３′は、音声信号で所定周波数のキャリアを変調する。送信装置１４では入力されたキャリア信号をＬＥＤ３１に印加する。耳介は６８０〜７８０ｎｍ程度の波長の赤外線を良く透過するため、ＬＥＤ３１としてはこの範囲の波長の赤外線を発光するものを用いる。ＬＥＤ３１が発生した赤外線信号は耳介を通過してレシーバユニット２のフォトダイオード３３に到達する。レシーバユニット２の受信装置２０（フォトダイオード３３）はこのキャリア周波数の信号を選択的に受信復調する。また、レシーバユニット２のドライバ２５は、上記所定周波数とは異なる第２の所定周波数のキャリア信号を発生し、このキャリア信号をレベル修正要求信号で変調する。送信装置２６では入力された変調キャリア信号をＬＥＤ３４に印加して、ＬＥＤ３４を発光させる。ＬＥＤ３４も上記ＬＥＤ３１と同様の波長域で発光するものにする。マイクユニット１の受信装置１５（フォトダイオード３２）はこの第２の所定周波数のキャリアに重畳された信号を選択的に受信復調する。これにより、両方の信号が混信しないようにしている。
【００２１】
同図（Ｂ）は装用者の体内に微小電流を流すことによって信号を伝送する経皮的伝送方式の送受信部を示す図である。マイクユニット１の耳介側には信号送信用の電極４１および信号受信用の電極４２が設けられている。また、外耳道内に挿入されるレシーバユニット２の耳介側には信号受信用の電極４３および信号受信用の電極４４が設けられている。電極４１は送信装置１４に含まれ、電極４３は受信装置２０に含まれる。また、電極４４は送信装置２６に含まれ、電極４２は受信装置１５に含まれる。マイクユニット１のドライバ１３′は、音声信号で所定周波数のキャリアを変調し、送信装置１４に入力する。送信装置１４では、入力されたキャリア信号を電極４１に印加する。体表面は導電率が高いため、この印加された信号はレシーバユニット２の電極４３に到達する。レシーバユニット２の電極４３は、この信号を受信して受信装置２０に取り込み、受信装置２０はこのキャリア周波数の信号を選択的に受信復調する。また、レシーバユニット２のドライバ２５は、上記所定周波数とは異なる第２の所定周波数のキャリア信号を発生し、このキャリア信号をレベル修正要求信号で変調する。送信装置２６では、この変調キャリア信号を電極４４に印加する。マイクユニット１では、受信装置１５の電極４２が上記キャリア信号を受信し、第２の所定周波数のキャリアに重畳された信号を選択的に受信復調する。
【００２２】
同図（Ｃ）は電磁結合により、電磁的に信号を伝送する方式の送受信部を示す図である。マイクユニット１の耳介側には信号送信用の電磁コイル５１および信号受信用の電磁コイル５２が設けられている。また、外耳道内に挿入されるレシーバユニット２の耳介側には信号受信用の電磁コイル５３および信号送信用の電磁コイル５４が設けられている。電磁コイル５１は送信装置１４に含まれ、電磁コイル５３は受信装置２０に含まれる。また、電磁コイル５４は送信装置２６に含まれ、電磁コイル５２は受信装置１５に含まれる。マイクユニット１のドライバ１３′は、音声信号を所定周波数のキャリアを変調し、送信装置１４に入力する。送信装置１４では、入力されたキャリア信号を電磁コイル５１に印加する。人体は殆ど電磁的なシールドとならないため電磁コイル５１が発生した磁束（の変化）はレシーバユニット２の電磁コイル５３に到達する。レシーバユニット２の電磁コイル５３は、この信号を受信して受信装置２０に取り込み、受信装置２０はこのキャリア周波数の信号を選択的に受信復調する。また、レシーバユニット２のドライバ２５は、上記所定周波数とは異なる第２の所定周波数のキャリア信号を発生し、このキャリア信号をレベル修正要求信号で変調する。送信装置２６では、この変調キャリア信号を電磁コイル５４に印加する。マイクユニット１では、受信装置１５の電磁コイル５２が上記キャリア信号を受信し、第２の所定周波数のキャリアに重畳された信号を選択的に受信復調する。
【００２３】
図５は、上記聴覚補助装置の他の実施形態を示す回路ブロック図である。この実施形態は、図２に示した実施形態のレシーバユニット２に、判定処理部２７、マイク２８およびスイッチ部２９を設けたものである。この実施形態において、判定処理部２７は、受信装置２０がマイクユニット１から受信した音声信号のレベルを判定する。そのレベルが聴覚補助装置の信号として使用可能なレベルであれば、スイッチ部２９を受信装置２０側に切り換え、後段の利得調整回路２１にこの信号を入力する。また、マイクユニット１とレシーバユニット２との距離が離れた場合、マイクユニット１の電池が消耗した場合などマイクユニット１から送信されてくる信号のレベルが低下して使用に耐えないものであると判断された場合には、判定処理部２７はスイッチ部２９を内蔵のマイク２８側に切り換える。これにより、マイクユニット１が離れた場合、たとえば、マイクユニット１がメガネのツルに取り付けられるタイプのものでメガネが外された場合であっても、レシーバユニット２のみで聴覚補助装置として機能させることができる。この場合には、マイク２８から入力された音声信号はイコライズや話速変換などの処理がされず単に増幅されるのみであるが、音声信号を拡声して出力するという聴覚補助装置として最低限の機能は果たすことができる。
【００２４】
また、図６はさらに他の実施形態を示す図である。この実施形態は、図３に示した実施形態のレシーバユニット２に、判定処理部２７′、マイク２８およびスイッチ部２９を設けたものである。この実施形態において、判定処理部２７′は、受信装置２０がマイクユニット１から受信した音声信号のレベルを判定し、そのレベルが適当でない場合には、ドライバに対してレベル修正要求信号を出力する。これによって、受信装置２０が受信する信号レベルを常に適正に保つが、レベルが限界を超えて低くなると、そのままでは装用者に音声を聴かせることができなくなるため、音声信号として処理できる限界のレベル（しきい値）を超えて低くなった期間が一定時間を超えたときスイッチ部２９を内蔵のマイク２８側に切り換えて、レシーバユニット２単体で聴覚補助装置として機能させる。そして、マイクユニット１から入力される信号が上記しきい値以上に回復したとき、またスイッチ部２９を受信装置２０側に切り換えて聴力補償回路１２で処理された音声をレシーバ２３から出力するようにする。これにより、できるだけ最適なレベルでマイクユニット１からの音声信号を受信するようにし、受信した信号が処理できる限界以下の場合には内蔵のマイク２８の信号を増幅して出力するようにしたことにより、マイクユニット１との距離や電池の消耗度に応じてマイクユニット１を適切に制御できるとともに、マイクユニット１からの信号がしきい値以下になった場合には、内蔵のマイク２８を用いて音声信号を拡声して出力するという聴覚補助装置として最低限の機能は果たすことができる。
【００２５】
なお、このようにワイヤレスで信号を伝送することにより、レシーバユニットを体内に埋め込むことも可能になる。その場合、体内にあるレシーバユニットに対する電力の供給は、電池を一緒に埋め込んでもよく、また、電磁的に外部から供給するようにしてもよい。
【００２６】
レシーバユニット２に設けられるレシーバ１３は、マグネチックスピーカに限定されず、電気信号を振動に変換できるものであれば圧電素子などどのような素子を用いることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、聴覚補助装置をメガネのツルに設けた場合でも、メガネとは別々に使用することができ自由度を高めることができる。また、この発明によれば、マイクユニットとレシーバユニットとをワイヤレスで接続しても、装用者の身体を信号伝送の媒質として用いることにより、外部に信号が漏れることが少なくすることができる。
【００２８】
また、この発明によれば、レシーバユニットが、マイクユニットから送られてくる音声信号のレベルなどの状態を判定して、これをマイクユニットに変換し、これに応じて送信する信号のレベルなどを制御するため、マイクユニットとレシーバユニットの距離が変わった場合などでも音声信号の伝送状態を常に最適な状態に維持することができる。
【００２９】
また、この発明によれば、レシーバユニットにも内蔵のマイクを設け、マイクユニットから送られてくる音声信号の状態に応じて、内蔵マイクが受信した音声信号をレシーバから出力するようにしたことにより、マイクユニットとの距離が遠くなった場合やマイクユニットの電池がなくなった場合でもレシーバユニットだけで使用を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態である聴覚補助装置の外観図
【図２】同聴覚補助装置のブロック図
【図３】同聴覚補助装置の他の実施形態を示すブロック図
【図４】同聴覚補助装置の送受信部の構成を示す図
【図５】同聴覚補助装置の他の実施形態を示すブロック図
【図６】同聴覚補助装置の他の実施形態を示すブロック図
【符号の説明】
１…マイクユニット、１′…（耳掛け型の）マイクユニット、２…レシーバユニット、３…メガネ、４…ツル、
１０…マイク、１１…増幅器、１２…聴力補償回路、１３、１３′…ドライバ、１４…送信装置、１５…受信装置、１６…制御部、１７…表示部、
２０…受信装置、２１…利得調整回路、２２…ドライバ、２３…レシーバ、２４…受信判定部、２５…ドライバ、２６…送信装置、２７、２７′…判定処理部、２８…マイク、２９…スイッチ部
【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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