(57)【要約】  聴覚装置において音声信号をモデリングするための聴覚装置、電子装置、及び方法が開示される。聴覚装置は、ユーザによって装着されるように構成されている。聴覚装置は、入力信号を提供する第１入力トランスデューサを備える。聴覚装置は、第１音声信号モデルに従って、入力信号を処理するように構成された第１処理ユニットを備える。聴覚装置は、第１処理ユニットの出力と接続されており、第１処理ユニットからの出力信号を音響出力信号へ変換する音響出力トランスデューサを備える。方法は、記録ユニットによって第１目的信号を記録することを備える。記録することは、聴覚装置のユーザによって開始される。方法は、第２処理ユニットによって、第１目的信号のために第２音声信号モデルの第１のパラメータ値セットを決定することを備える。方法は、聴覚装置の第１処理ユニットにおいて、少なくとも部分的に第１目的信号に対応する第１信号部分と、第２部分とを含む入力信号を続いて受信することを備える。方法は、第２音声信号モデルの決定された第１のパラメータ値セットを第１音声信号モデルに適用することを備える。方法は、第１音声信号モデルに従って入力信号を処理することを備える。【選択図】図１
2020503822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴覚装置（２）において音声信号をモデリングする方法であって、
前記聴覚装置（２）はユーザ（４）によって装着されるように構成されており、
前記聴覚装置（２）は、
入力信号（８）を提供する第１入力トランスデューサ（６）と、
第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理するように構成された第１処理ユニット（１０）と、
前記第１処理ユニット（１０）の出力に接続され、前記第１処理ユニット（１０）からの出力信号（１６）を音響出力信号（１８）へ変換する音響出力トランスデューサ（１４）と、を備えており、
前記方法は、
記録ユニット（２２）によって第１目的信号（２０）を記録することであって、前記聴覚装置（２）の前記ユーザ（４）によって開始される前記記録することと、
第２処理ユニット（２４）によって、前記第１目的信号（２０）のための第２音声信号モデル（２８）の第１のパラメータ値セット（２６）を決定することと、
前記聴覚装置（２）の前記第１処理ユニット（１０）において、前記第１目的信号（２０）に少なくとも部分的に対応する第１信号部分（３０）と、第２信号部分（３２）とを含む、入力信号（８）を続いて受信することと、
前記第２音声信号モデル（２８）の決定された前記第１のパラメータ値セット（２６）を前記第１音声信号モデル（１２）に適用することと、
前記第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理すること、を備える、方法。
【請求項２】
前記記録ユニット（２２）によって第２目的信号（３４）を記録することであって、前記聴覚装置（２）の前記ユーザ（４）によって開始される前記記録することと、
前記第２処理ユニット（２４）によって、前記第２目的信号（３４）のための前記第２音声信号モデル（２８）の第２のパラメータ値セット（３６）を決定することと、
前記聴覚装置（２）の前記第１処理ユニット（１０）において、前記第２目的信号（３４）に少なくとも部分的に対応する第１信号部分（３０）と、第２信号部分（３２）とを含む入力信号（８）を続いて受信することと、
前記第２音声信号モデル（２８）の決定された前記第２のパラメータ値のセット（３６）を前記第１音声信号モデル（１２）に適用することと、
前記第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理することと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２音声信号モデル（２８）の決定された前記第１のパラメータ値セット（２６）はストレージ（３８）に格納され、
前記第２音声信号モデル（２８）の決定された前記第１のパラメータ値セット（２６）は、前記第２処理ユニット（２４）によって前記ストレージ（３８）から読み取られるように構成されている、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、各目的信号（４４）のために前記第２音声信号モデル（２８）のために決定された各パラメータ値セット（４２）のライブラリ（４０）を生成することであって、前記目的信号（４４）は、少なくとも前記第１目的信号（２０）及び前記第２目的信号（３４）を含む、前記生成することを備え、
前記入力信号（８）が前記各目的信号（４４）を少なくとも部分的に含む場合、前記各目的信号（４４）のための前記第２音声信号モデル（２８）のための決定された前記各パラメータ値セット（４２）は、前記第１音声信号モデル（１２）に適用されるように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記聴覚装置（２）において前記入力信号（８）をモデリングすることは、所定の第２音声信号モデル（２８）を提供することと、前記所定の第２音声信号モデル（２８）のための前記各目的信号（４４）のために前記各パラメータ値セット（４２）を決定すること、を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２処理ユニット（２４）は電子装置（４６）内に設けられており、前記各目的信号（４４）のための前記第２音声信号モデル（２８）の決定された前記各パラメータ値セット（４２）は、前記電子装置（４６）から前記聴覚装置（２）へ送信され、前記第１音声信号モデル（１２）に適用される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記各目的信号（４４）を記録する前記記録ユニット（２２）は、前記電子装置（４６）の第２入力トランスデューサ（４８）である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記各目的信号（４４）のための前記第２音声信号モデル（２８）の前記各パラメータ値セット（４２）は、ユーザインタフェース（５０）上で前記ユーザ（４）によって変更されるように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理することは、前記第１音声信号モデル（１２）のフィルタバンクの各周波数帯における平均スペクトルパワー係数（ａｖｅｒａｇｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ）のセットを推定することを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理することは、スペクトル減算において推定された前記平均スペクトルパワー係数を適用することを備えており、固定された目的スペクトルは、前記入力信号（８）の時間変動周波数スペクトルから減算される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記スペクトル減算は、前記入力信号（８）の特定の特徴に基づいて時間変動インパクトファクターを推定する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記聴覚装置（２）において前記入力信号（８）をモデリングすることは、生成確率的モデリング手法を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１目的信号（２０）は、前記聴覚装置（２）の前記ユーザ（４）が前記入力信号（８）において抑制することを望むノイズ信号である、あるいは、前記第１目的信号（２０）は、前記聴覚装置（２）の前記ユーザ（４）が前記入力信号（８）において強調することを望む所望の信号である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
音声信号をモデリングする聴覚装置（２）であって、
前記聴覚装置（２）は、ユーザ（４）によって装着されるように構成されており、
前記聴覚装置（２）は、
入力信号（８）を提供する第１入力トランスデューサ（６）と、
第１音声信号モデル（１２）に従って、前記入力信号（８）を処理するように構成された第１処理ユニット（１０）と、
前記第１処理ユニット（１０）の出力と接続されており、前記第１処理ユニット（１０）からの出力信号（１６）を音響出力信号（１８）へ変換する音響出力トランスデューサ（１４）と、を備え、
第１目的信号（２０）は、記録ユニット（２２）によって記録され、その記録することは、聴覚装置（２）のユーザ（４）によって開始され、
第２音声信号モデル（２８）の第１のパラメータ値セット（２６）は、前記第１目的信号（２０）のために第２処理ユニット（２４）によって決定され、
前記聴覚装置（２）は、
前記聴覚装置（２）の前記第１処理ユニット（１０）において、前記第１目的信号（２０）に少なくとも部分的に対応する第１信号部分（３０）と、第２信号部分（３２）とを含む入力信号（８）を、続いて受信し、
前記第２音声信号モデル（２８）の決定された前記第１のパラメータ値セット（２６）を前記第１音声信号モデル（１２）に適用し、
前記第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理するように構成されている、
聴覚装置（２）。
【請求項１５】
ユーザ（４）によって装着されるように構成される聴覚装置（２）と、電子装置（４６）と、を備えるシステム（５８）であって、
前記電子装置（４６）は、記録ユニット（２２）と、第２処理ユニット（２４）と、を備え、
前記電子装置（４６）は、
前記記録ユニット（２２）によって第１目的信号（２０）を記録し、その記録することは、前記聴覚装置（２）の前記ユーザ（４）によって開始され、
前記第２処理ユニット（２４）によって、前記第１目的信号（２０）のために第２音声信号モデル（２８）の第１のパラメータ値セット（２６）を決定するように構成されており、
前記聴覚装置（２）は、
入力信号（８）を提供する第１入力トランスデューサ（６）と、
第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理するように構成された第１処理ユニット（１０）と、
前記第１処理ユニット（１０）の出力と接続されており、前記第１処理ユニット（１０）からの出力信号（１６）を音響出力信号（１８）へ変換する音響出力トランスデューサ（１４）と、を備え、
前記聴覚装置（２）は、
前記聴覚装置（２）の前記第１処理ユニット（１０）において、前記第１目的信号（２０）に少なくとも部分的に対応する第１信号部分（３０）と、第２信号部分（３２）とを含む入力信号（８）を続いて受信し、
前記第２音声信号モデル（２８）の決定された前記第１のパラメータ値セット（２６）を前記第１音声信号モデル（１２）に適用し、
前記第１音声信号モデル（１２）に従って前記入力信号（８）を処理するように構成されている、
システム（５８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、聴覚装置及び、聴覚装置内で音声信号をモデリングするための聴覚装置及びその方法に関する。聴覚装置は、ユーザによって装着されるように構成されている。聴覚装置は、入力信号を提供する第１入力トランスデューサを備える。聴覚装置は、第１音声信号モデルに従って、入力信号を処理するように構成された第１処理ユニットを備える。聴覚装置は、第１処理ユニットの出力と接続された音響出力トランスデューサであって、第１処理ユニットからの出力信号を音響出力信号へ変換する音響出力トランスデューサを備える。方法は、記録ユニットによって第１目的信号を記録することを備える。記録することは、聴覚装置のユーザによって開始される。
【背景技術】
【０００２】
通常、補聴器信号処理におけるノイズ低減方法は、ターゲット信号からノイズを分離するものについて、事前に強く仮定している。ターゲット信号は通常、発話又は音楽である。例えば、補聴器ビームフォーミングアルゴリズムは、ターゲット信号が視覚前方から生じていると仮定し、シングルマイクロフォンベースのノイズ低減アルゴリズムは、ノイズ信号がターゲット信号よりも統計的にはるかに定常であると仮定する。実際には、これらの特定の条件は、必ずしも常にはあてはまらないかもしれず、リスナーは非ターゲット音声によって依然として悩まされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、聴覚装置において、ノイズ低減及びターゲット強調を改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
聴覚装置において音声信号をモデリングする方法が開示される。聴覚装置は、ユーザによって装着されるように構成されている。聴覚装置は、入力信号を提供する第１入力トランスデューサを備える。聴覚装置は、第１音声信号モデルに従って、入力信号を処理するように構成された第１処理ユニットを備える。聴覚装置は、第１処理ユニットの出力と接続されており、第１処理ユニットからの出力信号を音響出力信号へ変換する音響出力トランスデューサを備える。方法は、記録ユニットによって第１目的信号を記録することを備える。記録は、聴覚装置のユーザによって開始される。方法は、第２処理ユニットによって、第１目的信号のために第２音声信号モデルの第１のパラメータ値セットを決定することを備える。方法は、聴覚装置の第１処理ユニットにおいて、少なくとも部分的に第１目的信号に対応する第１信号部分と、第２部分とを含む入力信号を続いて受信することを備える。方法は、第２音声信号モデルの決定された第１のパラメータ値セットを第１音声信号モデルに適用することを備える。方法は、第１音声信号モデルに従って入力信号を処理することを備える。
【０００５】
音声信号をモデリングする聴覚装置もまた開示される。聴覚装置は、ユーザによって装着されるように構成されている。聴覚装置は、入力信号を提供する第１入力トランスデューサを備える。聴覚装置は、第１音声信号モデルに従って、入力信号を処理するように構成された第１処理ユニットを備える。聴覚装置は、第１処理ユニットの出力と接続されており、第１処理ユニットからの出力信号を音響出力信号へ変換する音響出力トランスデューサを備える。第１目的信号は、記録ユニットによって記録される。記録することは、聴覚装置のユーザによって開始される。第２音声信号モデルの第１のパラメータ値セットは、第１目的信号のために第２処理ユニットによって決定される。聴覚装置は、聴覚装置の第１処理ユニットにおいて、第１目的信号に少なくとも部分的に対応する第１信号部分と、第２信号部分とを含む入力信号を、続いて受信するように構成されている。聴覚装置は、第２音声信号モデルの決定された第１のパラメータ値セットを第１音声信号モデルに適用するように構成されている。聴覚装置は、第１音声信号モデルに従って、入力信号を処理するように構成されている。
【０００６】
システムもまた開示される。システムは、ユーザによって装着されるように構成される聴覚装置と、電子装置とを備える。電子装置は、記録ユニットを備える。電子装置は第２処理ユニットを備える。電子装置は、記録ユニットによって第１目的信号を記録するように構成されている。記録することは、聴覚装置のユーザによって開始される。電子装置は、第２処理ユニットによって、第１目的信号のために第２音声信号モデルの第１のパラメータ値セットを決定するように構成されている。聴覚装置は、入力信号を提供する第１入力トランスデューサを備える。聴覚装置は、第１音声信号モデルに従って入力信号を処理するように構成された第１処理ユニットを備える。聴覚装置は、第１処理ユニットの出力と接続されており、第１処理ユニットからの出力信号を音響出力信号へ変換する音響出力トランスデューサを備える。聴覚装置は、聴覚装置の第１処理ユニットにおいて、第１目的信号に少なくとも部分的に対応する第１信号部分と、第２信号部分を含む入力信号を、続いて受信するように構成されている。聴覚装置は、第２音声信号モデルの決定された第１のパラメータ値セットを第１音声信号モデルに適用するように構成されている。聴覚装置は、第１音声信号モデルに従って入力信号を処理するように構成されている。電子装置は、第１目的信号のための音声信号モデルの第１のパラメータ値セットを変更するようにユーザによって制御されるように構成されたユーザインタフェースを有するソフトウェアアプリケーションをさらに備えてもよい。
【０００７】
目的信号のパラメータ値セットは、前に記録された目的信号と対応する、又は類似する、即ち似ている信号部分を少なくとも部分的に含む入力信号を受信するときは、いつでも適用することが可能な音声信号モデルについて決定されるので、ユーザが、第１目的信号等の目的信号の記録を開始させることができるというのは利点である。これにより、記録された信号が、特定の機械からのノイズといったノイズ信号である場合、入力信号をノイズ抑制することができ、あるいは、記録された信号がユーザの配偶者からの発話、又は音楽といった所望のターゲット信号である場合、入力信号をターゲット強調することができる。
【０００８】
聴覚装置が、ノイズパターンという形態であり得る目的信号のための決定されたパラメータ値セットのうちの一つを、目的信号内のノイズパターンと聴覚装置において受信した入力信号とのマッチングに基づいて、ノイズ低減アルゴリズムであってもよく、ノイズ低減アルゴリズムを含んでいてもよい第１音声信号モデルに、適用又は適用するようにユーザに示唆してもよいことは、利点である。聴覚装置は、目的信号が記録された特定の環境のための設定及び／又は調整を記憶するための手段を有していてもよい。ノイズ低減又はターゲット強調をいつ適用するかに関するユーザの決定は、ユーザの嗜好として保存されてもよく、それにより、自動的にパーソナライズされたノイズ低減システム及び／又はターゲット強調システムがもたらされ、そのシステムでは聴覚装置が適切なノイズ低減又はターゲット強調のパラメータ値を自動的に適用する。
【０００９】
方法、聴覚装置、及び／又は電子装置が、その場の条件によって、聴覚装置のユーザによるアドホックノイズ低減又はターゲット強調のアルゴリズムの構築を提供してもよいことは利点である。
【００１０】
方法及び聴覚装置、及び／又は電子装置が、補聴器アルゴリズムが音声に対して行うことの部分的制御をユーザに与えることによって、患者中心又はユーザ中心のアプローチを提供してもよいことは更なる利点である。
【００１１】
さらに、方法及び聴覚装置が、ユーザが不快な音声又は所望の音声をただ記録し、選択的に、その音声のノイズ抑制又はターゲット強調を微調整することを可能にすることによって、非常に単純なユーザ体験を提供してもよいことは利点である。望むように動作しないときには、ユーザはそのアルゴリズムを単に取り消すだけである。
【００１２】
さらに、方法及び聴覚装置が、聴覚装置のユーザが、特定の環境及びユーザの嗜好に合わせて調整された、パーソナライズされたノイズ低減システム及び／又はターゲット強調システムを生み出すことができることにより、パーソナライゼーションを提供できることは利点である。
【００１３】
概念は、より高度な実現へ容易な拡張が可能になるので、方法及び聴覚装置が拡張を提供できることは利点である。
【００１４】
方法は、聴覚装置において音声信号をモデリングする、及び／又は聴覚装置において音声信号を処理するためのものである。モデリング及び／又は処理することは、入力信号のノイズ低減又はターゲット強調のためであってよい。入力信号は、聴覚装置において受信した受信信号又は音声信号、即ち音である。
【００１５】
第１音声信号モデルは、聴覚装置における処理アルゴリズムであってもよい。第１音声信号モデルは、入力信号のノイズ低減及び／又はターゲット強調を提供してもよい。第１音声信号モデルは、聴覚装置のユーザの聴力補償と、入力信号のノイズ低減及び／又はターゲット強調の両方を提供してもよい。第１音声信号モデルは、聴力補償と、入力信号のノイズ低減及び／又はターゲット強調の両方を提供する、聴覚装置における処理アルゴリズムであってもよい。第１及び／又は第２音声信号モデルはフィルタであってよく、あるいは、第１及び／又は第２音声信号モデルはフィルタを含んでいてもよく、あるいは、第１及び／又は第２音声信号モデルはフィルタを利用してもよい。パラメータ値は、フィルタ係数であってよい。第１音声信号モデルは、いくつかのパラメータを含んでいてよい。
【００１６】
聴覚装置は、耳穴型補聴器、完全外耳道挿入型補聴器、又は耳かけ型補聴器等といった補聴器であってもよい。聴覚装置は、二つの聴覚装置を備えるバイノーラル聴覚装置システム内の一つの聴覚装置であってもよい。聴覚装置は、聴力保護装置であってもよい。聴覚装置は、ユーザの耳に装着するように構成されていてもよい。
【００１７】
第２音声信号モデルは、電子装置における処理アルゴリズムであってもよい。電子装置は、聴覚装置と関連していてもよい。電子装置は、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）等のスマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット、パーソナルデジタルアシスタント、及び／又は聴覚装置と関連するように構成されており、聴覚装置のユーザによって制御されるように構成された他の電子装置であってもよい。第２音声信号モデルは、電子装置におけるノイズ低減及び／又はターゲット強調の処理アルゴリズムであってもよい。電子装置は、聴覚装置の外部に設けられていてもよい。
【００１８】
第２音声信号モデルは、聴覚装置における処理アルゴリズムであってもよい。
【００１９】
第１入力トランスデューサは、聴覚装置内のマイクロフォンであってもよい。音響出力トランスデューサは、音響出力信号を聴覚装置のユーザの耳へ送信する、聴覚装置のレシーバ、ラウドスピーカ、スピーカであってもよい。
【００２０】
第１目的信号は、音声、例えばノイズ信号又はターゲット信号であり、第１目的信号がノイズ信号である場合には、聴覚装置のユーザは抑制したいと望み、ターゲット信号である場合には、ユーザは強調したいと望むものである。目的信号は、理想的には、実質的に目的音声のみを含み、他には（理想的には）何も含まれていない「クリーンな」信号であってもよい。このように、目的信号は、目的音声だけが存在するなどの理想的な条件下で記録されてもよい。例えば、目的音声が、聴覚装置のユーザが働く仕事場内の特定の工場機械からのノイズ信号であるとすると、特定の工場機械が音声を提供する唯一の音源であるときに、聴覚装置のユーザは特定の目的信号の記録を開始してもよい。従って、他の全ての機械又は音源は、理想的には無音であるべきである。ユーザは通常、約１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、６秒、７秒、８秒、９秒、１０秒等のほんの数秒だけ目的信号を記録する。
【００２１】
目的信号を記録するために使用され、聴覚装置のユーザによって開始される記録ユニットは、通常、ユーザのスマートフォン等の電子装置内に設けられていてもよい。スマートフォン内のマイクロフォンは、目的信号を記録するために使用されてもよい。スマートフォン内のマイクロフォンは、この電子装置の入力トランスデューサであって、聴覚装置において入力信号を提供する聴覚装置の入力トランスデューサから、目的信号を記録する電子装置の入力トランスデューサと区別するために、第２入力トランスデューサと称してもよい。
【００２２】
目的信号の記録は、聴覚装置のユーザによって開始される。従って、例えば記録のために自分のスマートフォンを使用して、目的信号の記録を開始するのは、聴覚装置のユーザ自身である。目的信号の記録を開始するのは、聴覚装置ではない。本方法は、補聴器は典型的に音声を受け取り、補聴器のプロセッサが、どの信号部分がノイズで、どの信号部分がターゲット信号であるかを決定するように構成されているような、補聴器における従来のノイズ抑制又はターゲット強調方法とは異なる。
【００２３】
本方法では、ユーザは自分が記録を所望する目的信号を、好ましくは自分のスマートフォンを使用して、これらの記録された目的信号を使用して類似した目的信号が次に現れる際に、聴覚装置におけるノイズ抑制又はターゲット強調の処理を改善するために、能動的に決定する。
【００２４】
方法は、第２処理ユニットによって、第１目的信号のために第２音声信号モデルの第１のパラメータ値セットを決定することを備える。パラメータ値を決定することは、パラメータ値を推定、コンピュータで計算、及び/又は計算してもよい。決定は、第２処理ユニットにおいて実行される。第２処理ユニットは電子装置の処理ユニットであってもよい。第２処理ユニットは、第１処理ユニットと同様の処理ユニット等の聴覚装置の処理ユニットであってもよい。しかしながら、通常、聴覚装置には十分に処理能力がないため、好ましくは、第２処理ユニットは、聴覚装置よりも大きな処理能力を有する電子装置内に設けられる。
【００２５】
従って、目的信号を記録することと、パラメータ値を決定することの二つの方法ステップは、電子装置において実施されてもよい。これらの二つのステップは、「オフラインで」、即ち、入力信号の実際のノイズ抑制又はターゲット強調が実行されるべき前に、実施されてもよい。これらの二つのステップは、モデルの構築あるいは、モデルのトレーニング又は学習に関連している。モデルの生成は、特定の目的信号のために、モデルにおいて使用される特定のパラメータ値を決定することを備える。
【００２６】
次の方法ステップは、先のステップで決定されたパラメータ値を用いる聴覚装置において、入力信号の信号処理を実行することに関する。従って、これらのステップは「オンラインで」、即ち、入力信号が聴覚装置に受信されたときと、及びこの入力信号が目的信号に少なくとも部分的に対応する又は類似する、即ち似ている第１信号部分を含むときとに実行され、第１信号部分は、目的信号がノイズ信号である場合には抑制されることを、あるいは、目的信号がターゲット信号又は所望の信号である場合には強調されることを、ユーザが望むものである。方法の信号処理部分のこれらのステップは、聴覚装置の第１処理ユニットにおいて、第１目的信号に少なくとも部分的に対応する第１信号部分と、第２信号部分とを含む入力信号を続いて受信することを備える。方法は、第１音声信号モデルに決定された第１のパラメータ値セットを適用することを備える。方法は、第１音声信号モデルに従って、入力信号を処理することを備える。
【００２７】
従って、モデル構築フェーズにおけるパラメータ値の計算後、聴覚装置において、実際のノイズ抑制又はターゲット強調は、信号処理フェーズにおいて決定されたパラメータ値を使用して実行することができる。
【００２８】
記録された目的信号は、特定のノイズ音源からのノイズ信号における信号部分の一例であってもよい。聴覚装置が目的信号に少なくとも部分的に対応する第１部分を含む入力を続いて受信するとき、この事は、例えばノイズ信号が同じノイズ音源からのものであるため、入力信号の一部が目的信号に対応する又は類似する、即ち似ていることを意味する。従って、目的信号に少なくとも部分的に対応する入力信号の第１部分は正確に目的信号と同じでない場合がある。目的信号のサンプルと入力信号の第１部分では、信号が同じでない場合がある。ノイズパターンは、記録された目的信号及び入力信号の第１部分において、正確に同じではない場合がある。しかしながら、ユーザにとって、例えばノイズ音源（例えば工場機械）が目的信号及び入力信号の第１部分と同じである場合、信号は、同じノイズ又は同じ種類のノイズ等と同じ信号として知覚される場合がある。第１信号部分が目的信号に少なくとも部分的に対応するかどうか、従って、入力信号の一部が目的信号と対応する又は類似するか、即ち似ているかどうかに関する決定は、周波数分析及び／又は周波数パターン分析によって行うことできる。第１信号部分が目的信号に少なくとも部分的に対応するかどうか、従って入力信号のいくつかの部分が目的信号に対応又は類似するか、即ち似ているかどうかに関する決定は、ベイズ推定、例えば入力信号、即ち少なくとも入力信号の第１部分と目的信号とにおける時間周波数領域パターンの類似性の推定によって行ってもよい。
【００２９】
このように、第１音声信号モデルにおける追加の処理は、ユーザにとって聴力補償処理部分であってよいので、処理におけるノイズ抑制又はターゲット強調部分は、聴覚装置内の第１音声信号モデル及び電子装置内の第２音声信号モデルにおいて実質的に同じであってよい。
【００３０】
入力信号の第１信号部分は、目的信号に少なくとも部分的に対応する又は、少なくとも部分的に類似する、即ち少なくとも部分的に似ていてもよい。入力信号の第２信号部分は、入力信号の残りの部分であってよく、目的信号に対応しない。例えば、入力信号の第１信号部分は少なくとも部分的に目的信号に似ている又は対応するノイズ信号であってよい。従って、入力信号のこの第１部分は抑制されるべきである。入力信号の第２信号部分は、ユーザが聞きたいと望む残りの音声であってもよい。代替的に、入力信号の第１信号部分は、例えば配偶者からの発話などの目的信号に、少なくとも部分的に似ている又は対応するターゲットまたは所望の信号であってもよい。その場合、入力信号の第１部分は強調されるべきものである。入力信号の第２信号部分はその場合、ユーザが聞きたいと望み得るが強調されない該音声の残りの部分であってよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、方法は、記録ユニットによって第２目的信号を記録することを備える。記録することは、聴覚装置のユーザによって開始される。方法は、第２処理ユニットによって、第２目的信号のために第２音声信号モデルの第２のパラメータ値セットを決定することを備える。方法は、聴覚装置の第１処理ユニットにおいて、第２目的信号に少なくとも部分的に対応する第１信号部分と、第２信号部分とを含む入力信号を続いて受信することを備える。方法は、第２音声信号モデルの決定された第２のパラメータ値セットを第１音声信号モデルに適用することを備える。方法は、第１音声信号モデルに従って、入力信号を処理することを備える。第２目的信号は、第１目的信号以外の他の目的信号であってよい。第２目的信号は、第１目的信号以外の、例えば、異なるノイズ音源又は他のターゲット人物等といった異なる種類の音源によるものであってもよい。ユーザが、第１目的信号及び第２目的信号等の異なる目的信号の記録を開始することができることは利点である。なぜならばこれによりユーザは、自身のパーソナライズした、異なる目的信号のための音声信号モデルのパラメータ値のセットの集合又はライブラリを生成することができ、これは、聴覚装置が前に記録された目的信号の一つに対応する又は類似する、即ち似ている信号部分を少なくとも部分的に含む入力信号を受信するときは、いつでも適用することができるからである。
【００３２】
いくつかの実施形態では、方法は、記録ユニットによって複数の目的信号を記録することを備え、その各記録は聴覚装置のユーザによって開始される。
【００３３】
いくつかの実施形態では、目的信号は、第１トランスデューサによって記録されてもよく、第２処理ユニットに提供されてもよい。第１トランスデューサによって記録された目的信号は、たとえばオーディオストリーミングによって第２処理ユニットに提供されてもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、第２音声信号モデルの決定された第１のパラメータ値セットはストレージに格納される。第２音声信号モデルの決定された第１のパラメータ値セットは、第２処理ユニットによってストレージから読み取られるように構成されてもよい。ストレージは、電子装置内に配置されてもよい。ストレージは、聴覚装置内に配置されてもよい。ストレージが電子装置内に配置されている場合、パラメータ値は、電子装置のストレージから聴覚装置へ、例えば聴覚装置の第１処理ユニットへ送信されてもよい。パラメータ値は、聴覚装置の入力信号が、そこからパラメータ値が決定された目的信号に対応する又は類似する、即ち似ている第１信号部分を少なくとも部分的に含むときに、ストレージから読み取られてもよい。
【００３５】
いくつかの実施形態では、方法は、各目的信号のために第２音声信号モデルのために各パラメータ値セットのライブラリを生成することを備える。目的信号は、少なくとも第１目的信号及び第２目的信号を含む複数の目的信号を備えていてもよい。入力信号が各目的信号を少なくとも部分的に含む場合、各目的信号のための第２音声信号モデルのための決定された各パラメータ値セットは、第１音声信号モデルに適用されるように構成されてもよい。従って、ライブラリはオフラインで、例えば聴覚装置が目的信号に少なくとも部分的に対応する入力信号を処理していないときに生成されてもよい。ライブラリは、第２処理ユニット又はストレージ内といった電子装置内に生成されてもよい。ライブラリは、第１処理ユニット又はストレージ内といった聴覚装置内に生成されてもよい。入力信号が各目的信号に少なくとも部分的に対応する第１信号部分を含む場合、決定された各パラメータ値セットは、第１音声信号モデルに適用するように構成されていてもよく、このように、第１音声信号モデルへのパラメータ値の適用はオンラインで、例えば聴力装置がノイズ抑制又はターゲット強調されるべき入力信号を受信するときに実行されてもよい。
【００３６】
いくつかの実施形態では、聴覚装置において入力信号をモデリングすること又は処理することは、所定の第２音声信号モデルを提供することを備えてもよい。入力信号をモデリングすることは、所定の第２音声信号モデルにおける各目的信号のために各パラメータ値セットを決定することを備えてもよい。第２音声信号モデルはアルゴリズム等の所定のモデルであってもよい。第１音声信号モデルはアルゴリズム等の所定のモデルであってもよい。所定の第２及び／又は第１音声信号モデルを提供することは、それぞれ第１及び／又は第２処理ユニット内において、且つ、聴覚装置及び／又は電子装置のストレージ内において、第１及び／又は第２音声信号モデルを取得又は読み取ることを備えてもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、第２処理ユニットは電子装置内に設けられている。各目的信号のための第２音声信号モデルにおける決定された各パラメータ値セットは、電子装置から聴覚装置への送信などの手段で送られ、第１音声信号モデルに適用されてもよい。代替的には、第２処理ユニットは、聴覚装置内に設けられてもよく、例えば第１処理ユニット及び第２処理ユニットが同じ処理ユニットであってもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、各目的信号を記録する記録ユニットは、電子装置の第２入力トランスデューサである。第２入力トランスデュ―サは、電子装置の内蔵マイクロフォン、スマートフォン内のマイクロフォン等のマイクロフォンであってよい。さらに、記録ユニットは、目的信号を記録及び保存するための手段等の記録手段を備えてもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、各目的信号のための第２音声信号モデルにおける各パラメータ値セットは、ユーザインタフェース上でユーザによって変更されるように構成されている。ユーザインタフェースは、グラフィカルユーザインタフェースであってもよい。ユーザインタフェースは、例えばタッチセンサー式画面を有するスマートフォンといった電子装置上のアプリ等のソフトウェアアプリケーションの視覚的なユーザ部分とすることができる。ユーザインタフェースは、聴覚装置における機械制御式カナルであってよい。ユーザは、指でユーザインタフェースを制御してもよい。ユーザは、入力信号のノイズ抑制又はターゲット強調を改善するために音声信号モデルのためのパラメータ値セットを変更してもよい。ユーザは、音声信号モデル、及び／又は、入力信号のモデリング若しくはプロセシングの他の特徴を変更してもよい。ユーザインタフェースは、例えばソフト又は機械式ボタン等のボタンを押すジェスチャを通して、ユーザによって制御されていてもよい。ユーザインタフェースは、スマートフォン及び／若しくはユーザによって装着されたスマートウォッチ上に設けられ、及び／又は制御されてもよい。
【００４０】
いくつかの実施形態では、第１音声信号モデルに従って入力信号を処理することは、第１音声信号モデルのフィルタバンクの各周波数帯における平均スペクトルパワー係数（ａｖｅｒａｇｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ）のセットを推定することを備える。
【００４１】
いくつかの実施形態では、第１音声信号モデルに従って入力信号を処理することは、スペクトル減算において推定された平均スペクトルパワー係数を適用することを備え、ここで、固定された目的スペクトルは、入力信号の時間変動周波数スペクトルから減算される。調整可能なスカラーインパクトファクター（ｓｃａｌａｒ  ｉｍｐａｃｔ  ｆａｃｔｏｒ）が、固定された目的スペクトルに加算されてもよい。スペクトル減算は、スペクトル減算アルゴリズム又はスペクトル減算モデルであってもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、スペクトル減算は、入力信号の特定の特徴に基づいて時間変動インパクトファクターを推定する。入力信号内の特定の特徴は周波数の特徴であってよい。入力信号内の特定の特徴は、発話のみ、ノイズ中の発話、車内、レストラン等の音響シーンに関する特徴であってよい。
【００４３】
いくつかの実施形態では、聴覚装置において入力信号をモデリングすることは、生成確率的モデリング手法を備えてもよい。このように、生成確率的モデリングは、サンプルごと又はピクセルごとに入力信号とマッチングすることによって実行されてもよい。マッチングすることは、より高次の信号に対してであってよく、このように、より高次の統計値が入力信号及び目的信号に対して、少なくとも一部について同じである場合、ノイズ音声又はターゲット音声等のそのときの音声は、信号において同じであってよい。信号の類似性のパターンが生成されてもよい。生成確率的モデリング手法は、例えばノイズが規則的又は継続的ではない場合でも、信号を扱ってもよい。生成確率的モデリング手法は、数秒に亘る等、より長い期間に亘って使用されてもよい。中程度の期間は、１秒であってよい。小程度の期間は、１秒未満であってよい。このように定期的及び非定期パターン、例えばノイズパターン、の両方が、扱われてもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態では、第１目的信号は、聴覚装置のユーザが入力信号において抑制することを望むノイズ信号である。ノイズ信号は、例えば、工場機械、コンピュータのうなり音等の特定の機械による機械ノイズであってよく、それは交通ノイズ、ユーザのパートナーのいびき音であってよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、第１目的信号は、聴覚装置のユーザが入力信号において強調することを望む、所望の信号である。所望の信号又はターゲット信号は、例えば音楽又は、ユーザのパートナー、同僚、家族の声等の発話であってよい。
【００４６】
システムは、アドホックなノイズ低減アルゴリズムを早急に設計するための、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）又はアンドロイド（登録商標）フォン等のスマートフォンで動作し得るエンドユーザアプリを備えてもよい。手順は以下の通りであってよい。
【００４７】
その場の条件下で、エンドユーザはスマートフォンで抑制したい音声の断片を記録する。記録が終了すると、所定のノイズ抑制アルゴリズムのパラメータが、スマートフォン上の「推定アルゴリズム」によって計算される。次いで、推定されたパラメータ値は、補聴器に送信され、そこでノイズ抑制アルゴリズムに適用される。次いで、エンドユーザは、例えばスマートフォンアプリのユーザインタフェース内のダイアルを回すことによるキーパラメータの操作によって、オンラインでノイズ低減アルゴリズムのパフォーマンスを微調整することができる。
【００４８】
目的信号の記録、パラメータ値の推定、及び、聴覚装置のノイズ低減アルゴリズム等の聴覚装置の音声信号モデルにおける推定されたパラメータ値の適用、を含む方法全体が、その場で、すなわち現場で実行されることは利点である。このように、特定のノイズ低減アルゴリズムの作成をアシストするのにプロフェッショナル又はプログラマとのやりとりは必要ではなく、方法はユーザ開始プロセス及び／又はユーザ主体のプロセスである。ユーザはパーソナライズされたノイズ低減又は信号強調ヒアリング体験といった、パーソナライズされたヒアリング体験を作ってもよい。
【００４９】
以下の記載は、提案された方法の、簡略した、起こりうる実現の一例である。例えば、エンドユーザは、パートナーのいびき音又は食器洗浄機の音を約５秒間記録する。簡略な実現において、パラメータ推定手順は、補聴器アルゴリズムのフィルタバンクの各周波数帯における平均スペクトルパワーを計算する。次いで、これらの平均スペクトルパワー係数は、補聴器に送信され、そこでシンプルなスペクトル減算アルゴリズムに適用され、固定されたノイズスペクトルは、調整可能なスカラーインパクトファクターを乗算して、受信信号全体の時間変動周波数スペクトルから減算される。ユーザはノイズ低減アルゴリズムをオンラインで、スマートフォンアプリのユーザインタフェース内のダイアルを回すことによって調整してもよい。ダイアルの設定は補聴器に送信され、スカラーインパクトファクターを制御する。
【００５０】
さらなる実施例では、ユーザは、特定の時間又は継続時間について入力信号を記録してもよい。記録された入力信号は、一つ又は複数の音声セグメントを含んでもよい。ユーザは、一つ又は複数の選択された音声セグメントを抑制又は強調したいと望んでもよい。ユーザは、記録された入力信号の一つ又は複数の音声セグメントを定義してもよく、代替的に又は追加的に、処理ユニットは、入力信号の特性に基づいて、記録された入力信号の音声セグメントを定義又は改善してもよい。これにより、ユーザが例えば、さもなければ記録するのが困難であり得る、まれに発生する非常に短いノイズに対応する、音声プロファイルを提供することもし得るという利点がある。
【００５１】
同概念のより高度な実現も可能である。例えば、スペクトル減算アルゴリズムは、それ自体で、受信した信号全体の、ある一定の特徴に基づいて、時間変動インパクトファクターを推定してもよい。
【００５２】
拡張された実現では、ユーザはパーソナルノイズパターンのライブラリを生成することができる。補聴器は、その場でユーザに、受信した信号に対する格納したパターンとの「マッチング」に基づいて、ノイズ低減アルゴリズムにおいてこれらのノイズパターンの一つに適用するように示唆することができるであろう。エンドユーザの決定は、ユーザの嗜好として保存されることができ、自動的にパーソナライズされたノイズ低減システムをもたらす。
【００５３】
上述したノイズ低減システムよりもさらに一般的な、以下のステップによる補聴器における音響アルゴリズムのアドホックな設計のための一般的なフレームワークが開示される。
【００５４】
先ず、環境のスナップショットがユーザに捕捉される。スナップショットは音声、写真、動画、位置等であってよい。それから、ユーザはスナップショットにラベリングをする。ラベリングは、例えば「好きでない」、「好き」等であってよい。所定のアルゴリズム又は音声信号モデルのパラメータ値が推定されるオフライン処理が実行される。この処理は、スマートフォン上及び／又はリモートストレージ等のクラウド内で実行されてよい。それから、聴覚装置内のアルゴリズムパラメータ又はパラメータ値のセットは、上記処理に基づいて更新される。類似した環境状況においては、パーソナライズされたパラメータは、その場で聴覚装置の入力信号に適用される。
【００５５】
本発明は、上記及び下記の方法及び聴覚装置を含む種々の形態と、それぞれが最初に言及した態様に関連して記載された一つ又は複数の利益及び利点をもたらし、また、最初に言及した態様及び／又は添付の特許請求の範囲に開示された態様に関連して記載された実施例を有する、対応する聴覚装置、方法、装置、システム、ネットワーク、キット、使用及び／又は製品手段とに関する。
【００５６】
上記及び他の特徴、並びに利点は、添付の図面を参照した以下の例示的な実施形態の詳細な説明によって、当業者には容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】聴覚装置及び電子装置と、聴覚装置において音声信号をモデリングする方法とのそれぞれ一例を模式的に図示する。
【図２】聴覚装置及び電子装置と、聴覚装置において音声信号をモデリングする方法とのそれぞれ一例を模式的に図示する。
【図３】記録ユニットによって目的信号を記録することを備える方法の一例を模式的に図示する。
【図４】聴覚装置及び電子装置と、聴覚装置において音声信号をモデリングする方法とのそれぞれ一例を模式的に図示する。
【図５ａ】電子装置の一例を模式的に図示する。
【図５ｂ】聴覚装置の一例を模式的に図示する。
【図６ａ】聴覚装置に音声信号をモデリングする方法のフローチャートの一例を示す。
【図６ｂ】聴覚装置に音声信号をモデリングする方法のフローチャートの一例を示す。
【図７】生成モデルのフォーニースタイルファクターグラフ（Ｆｏｒｎｅｙ−ｓｔｙｌｅ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｇｒａｐｈ）の実現を模式的に図示する。
【図８】メッセージパッシングスケジュールを模式的に図示する。
【図９】メッセージパッシングスケジュールを模式的に図示する。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
様々な実施形態は、図面を参照して以下に説明される。全体を通して、同じ参照番号は同じ要素を示す。従って、同じ要素は各図の説明に関して詳細には説明していない。図は、実施形態の説明を容易にすることのみを意図していることも留意されたい。それらは、特許請求の範囲に記載された発明の網羅的な説明として、又は特許請求の範囲に記載された発明の範囲に対する限定として意図されない。更に、例示された実施形態は示されたすべての態様又は利点を有する必要はない。さらに、例示された実施形態は、示されたすべての態様又は利点を有する必要はない。特定の実施形態に関連して説明された態様又は利点は必ずしもその実施形態に限定されず、そのように図示されていなくても又はそのように明確に説明されていなくても他の実施形態で実施することができる。
【００５９】
全体を通して、同一又は対応する部分には同じ参照番号を使用する。
【００６０】
図１及び図２は、聴覚装置２と、電子装置４６と、聴覚装置２において音声信号をモデリングする方法の一例を模式的に図示する。聴覚装置２はユーザ４に装着されるように構成される。聴覚装置２は、入力信号８を提供する第１入力トランスデューサ６を備える。第１入力トランスデューサはマイクロフォンを備えてもよい。聴覚装置２は、第１音声信号モデル１２に従って入力信号８を処理するように構成される第１処理ユニット１０を備える。聴覚装置２は、第１処理ユニット１０の出力と接続されているとともに第１処理ユニット１０からの出力信号１６を音響出力信号１８へ変換する音響出力トランスデューサ１４を備える。方法は、記録ユニット２２によって第１目的信号２０を記録することを備える。第１目的信号２０は、第１音源５２から由来してもよいし、あるいは第１音源５２から送信されてもよい。第１目的信号２０は、聴覚装置２のユーザ４が入力信号８において抑制することを望むノイズ信号であってよい。第１目的信号２０は、聴覚装置２のユーザ４が入力信号８において強調することを望む所望の信号であってよい。
【００６１】
記録ユニット２２は、電子装置４６内のマイクロフォン等の入力トランスデューサ４８であってよい。電子装置４６は、スマートフォン、ＰＣ、タブレット等であってよい。記録は、聴覚装置２のユーザ４によって開始される。方法は、第２処理ユニット２４によって、第１目的信号２０のために第２音声信号モデル２８の第１のパラメータ値セット２６を決定することを備える。第２処理ユニット２４は、電子装置４６内に配置されてもよい。方法は、聴覚装置２の第１処理ユニット１０において、第１目的信号２０に少なくとも部分的に対応する第１信号部分３０と、第２信号部分３２とを含む入力信号８を、続いて受信することを備える。方法は、聴覚装置２において、第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６を、第１音声信号モデル１２に適用することを備える。方法は、聴覚装置２において、第１音声信号モデル１２に従って入力信号８を処理することを備える。
【００６２】
従って、電子装置４６は、記録ユニット２２と第２処理ユニット２４を備える。電子装置４６は、記録ユニット２２によって、第１目的信号２０を記録するように構成され、記録は、聴覚装置２のユーザ４によって開始される。電子装置４６は、第２処理ユニット２４によって、第１目的信号２０のための第２音声信号モデル２８の第１のパラメータ値セット２６を決定するように、さらに構成されている。
【００６３】
電子装置は、第２処理ユニット２４を備えてもよい。従って、第１目的信号２０のための第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６は、電子装置４６から聴覚装置２に送信され、第１音声信号モデル１２に適用されてもよい。
【００６４】
図３及び図４は、記録ユニット２２によって第２目的信号３４を記録することを備え、記録は聴覚装置２のユーザ４によって開始される方法の一例を模式的に図示する。第２目的信号３４は、第２音源５４から由来してもよいし、あるいは第２音源５４から送信されてもよい。方法は、第２処理ユニット２４によって、第２目的信号３４のための第２音声信号モデル２８の第２のパラメータ値セット３６を決定することを備える。方法は、聴覚装置２の第１処理ユニット１０において、第２目的信号３４に少なくとも部分的に対応する第１信号部分３０と、第２信号部分３２とを備える入力信号８を続いて受信することを備える。方法は、第２音声信号モデル２８の決定された第２のパラメータ値セット３６を第１音声信号モデル１２に適用することを備える。方法は、第１音声信号モデル１２に従って入力信号８を処理することを備える。続いて、又は異なる時間に、同一又は異なる音源から、更なる目的信号がユーザによって記録され得ることが想定される。このように、複数の目的信号が、ユーザによって記録されてもよい。方法は、さらに、複数の音声信号のそれぞれに対応するパラメータ値セットを決定することをさらに備えてもよい。
【００６５】
電子装置は、第２処理ユニット２４を備えてもよい。従って、第２目的信号３４のための第２音声信号モデル２８の決定された第２のパラメータ値セット３６は、電子装置４６から聴覚装置２に送信され、第１音声信号モデル１２に適用されてもよい。
【００６６】
さらに、方法は、記録ユニット２２によって各目的信号４４を記録することであって、聴覚装置２のユーザ４によって開始される記録することを備えてもよい。各目的信号４４は、各音源５６に由来してもよく、あるいは各音源５６から送信されてもよい。方法は、第２処理ユニット２４によって、各目的信号４４のための第２音声信号モデル２８の各パラメータ値セット４２をそれぞれ決定することを備える。方法は、聴覚装置２の第１処理ユニット１０において、各目的信号４４に少なくとも部分的に対応する第１信号部分３０と、第２信号部分３２とを含む入力信号８を続いて受信することを備える。方法は、第１音声信号モデル１２に第２音声信号モデル２８の決定された各パラメータ値セット４２を適用することを備える。方法は、第１音声信号モデル１２に従って入力信号８を処理することを備える。
【００６７】
電子装置は、第２処理ユニット２４を備えてもよい。従って、各目的信号４４のための第２音声信号モデル２８の決定された各パラメータ値セット４２は、電子装置４６から聴覚装置２に送信され、第１音声信号モデル１２に適用されてもよい。
【００６８】
図５ａは、電子装置４６の一例を模式的に図示する。
【００６９】
電子装置は、第２処理ユニット２４を備えてもよい。従って、目的信号のための第２音声信号モデル２８の決定されたパラメータ値セットは、電子装置４６から聴覚装置に送信され、第１音声信号モデルに適用されてもよい。
【００７０】
電子装置４６は、第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６を格納するストレージ３８を備えてもよい。従って、第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６は、第２処理ユニット２４によってストレージ３８から読み取られるように構成されている。
【００７１】
電子装置は、ライブラリ４０を備えてもよい。従って、方法は、ライブラリ４０を生成することを備えていてもよい。ライブラリ４０は、各目的信号４４（図３及び図４参照）のための第２音声信号モデル２８のための決定された各パラメータ値セット４２（図３及び図４参照）を備えてもよい。目的信号４４は、少なくとも第１目的信号２０及び第２目的信号３４を備える。
【００７２】
電子装置４６は、記録ユニット２２を備えてもよい。記録ユニットは、各目的信号４４を記録するマイクロフォン等の第２入力トランスデューサ４８であってもよく、各目的信号４４は、第１目的信号２０及び第２目的信号３４を備えてもよい。
【００７３】
電子装置は、グラフィカルユーザインタフェース等のユーザインタフェース５０を備えてもよい。ユーザは、ユーザインタフェース５０上において、各目的信号４４のための第２音声信号モデル２８のパラメータ値セット４２をそれぞれ変更する。
【００７４】
図５ｂは、聴覚装置２の一例を模式的に図示する。
【００７５】
聴覚装置２は、ユーザ（不図示）によって装着されるように構成されている。聴覚装置２は、入力信号８を提供する第１入力トランスデューサ６を備える。聴覚装置２は、第１音声信号モデル１２に従って、入力信号８を処理する第１処理ユニット１０を備える。聴覚装置２は、第１処理ユニット１０の出力と接続されるとともに第１処理ユニット１０からの出力信号１６を音響出力信号１８へ変換する音響出力トランスデューサ１４を備える。
【００７６】
聴覚装置は、記録ユニット２２をさらに備える。記録ユニットは、マイクロフォン等の第２入力トランスデューサ４８であって、第１目的信号２０及び第２目的信号３４を含んでもよい各目的信号４４を記録する第２入力トランスデューサ４８であってもよい。
【００７７】
方法は、記録ユニット２２によって第１目的信号２０を記録することを備えてもよい。第１目的信号２０は、第１音源（不図示）に由来してもよいし、あるいは第１音源から送信されてもよい。第１目的信号２０は、聴覚装置２のユーザが入力信号８において抑制することを望むノイズ信号であってよい。第１目的信号２０は、聴覚装置２のユーザが入力信号８において強調することを望む所望の信号であってよい。
【００７８】
聴覚装置は、第２処理ユニット２４をさらに備えてもよい。従って、目的信号のための第２音声信号モデル２８の決定されたパラメータ値セットは、第１音声信号モデルに適用されるように聴覚装置において処理されてもよい。第２処理ユニット２４は、第１処理ユニット１０と同一であってもよい。第１処理ユニット１０及び第２処理ユニット２４は、それぞれ異なる処理ユニットであってもよい。
【００７９】
第１入力トランスデューサ６は、第２入力トランスデューサ２２と同一であってもよい。第１入力トランスデューサ６は、第２入力トランスデューサ２２と異なっていてもよい。
【００８０】
聴覚装置２は、第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６を格納するストレージ３８を備えてもよい。従って、第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６は、第２処理ユニット２４又は第１処理ユニット１０によってストレージ３８から読み取られるように構成されている。聴覚装置は、ライブラリ４０を備えてもよい。従って、方法は、ライブラリ４０を生成することを備えてもよい。ライブラリ４０は、各目的信号４４（図３及び図４参照）のための第２音声信号モデル２８のための決定された各パラメータ値セット４２（図３及び図４参照）を備えてもよい。目的信号４４は、少なくとも第１目的信号２０及び第２目的信号３４を備える。聴覚装置において、ストレージ３８がライブラリ４０を備えていてもよい。
【００８１】
聴覚装置は、グラフィカルユーザインタフェース、機械式ユーザインタフェース等のユーザインタフェース５０を備えてもよい。ユーザは、ユーザインタフェース５０を介して、各目的信号４４のための第２音声信号モデル２８のパラメータ値セット４２をそれぞれ変更する。
【００８２】
図６ａ及び図６ｂは、聴覚装置２において音声信号をモデリングする方法のフローチャートの一例を示す。聴覚装置２はユーザ４によって装着されるように構成されている。図６ａは、方法が、聴覚装置２と関連付けられた電子装置４６において実行されてもよいパラメータ決定フェーズを備えることを図示する。方法は、ステップ６０１において、記録ユニット２２によって第１目的信号２０を記録することを備える。記録することは、聴覚装置２のユーザ４によって開始される。方法は、ステップ６０２において、第２処理ユニット２４によって、第１目的信号２０のための第２音声信号モデル２８の第１のパラメータ値セット２６を決定することを備える。
【００８３】
図６ｂは、方法が、聴覚装置２において実行されてもよい信号処理フェーズを備えることを図示する。聴覚装置２は、第１のパラメータ値セット２６がそこで決定された電子装置４６に関連付けられる。従って、第１のパラメータ値セット２６は、電子装置４６から聴覚装置２へ送信されてもよい。方法は、ステップ６０３において、聴覚装置２の第１処理ユニット１０において、第１目的信号２０に少なくとも部分的に対応する第１信号部分３０と、第２信号部分３２とを備える入力信号８を続いて受信することを備える。方法は、ステップ６０４において、第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６を、第１音声信号モデル１２に適用することを備える。方法は、ステップ６０５において、第１音声信号モデル１２に従って、入力信号８を処理することを備える。
【００８４】
以下の開示は、システムの技術的実現の一例である。一般的に、提案されるシステムへの複数のアプローチが可能である。生成確率的モデリング手法が採用されてもよい。
【００８５】
・モデル詳細
音響信号が構成音源信号の和であると仮定する。これらの構成信号のいくつかは所望のものであり、例えば発話又は音楽であり、これらの信号を増幅することを望む場合がある。いくつかの他の構成音源は、所望されない、例えば工場機械であり、これらの信号を抑制することを望む場合がある。問題を簡単にするために、入力信号又は受信音響信号ｘtは、所望信号ｓt及び非所望（「ノイズ」）信号ｎtの和で構成されることを示すために、以下の通り記載する。
ｘt ＝ ｓt ＋ ｎt
添え字tは、時間インデックスを含む。上述したように、二つより多い音源が存在し得るが、一つの所望の信号及び一つのノイズ信号の合成物に関するモデルの説明を続ける。
【００８６】
ここでは、所望されない信号の減衰に焦点を当てる。その場合、以下の出力信号を生成することに注視する。
ｙt ＝ ｓt ＋ α・ｎt
ここで、０≦α＜１は減衰率である。
【００８７】
生成確率的モデリング手法を用いてもよい。これは以下の式を意味する。
ｐ (ｘt｜ｓt，ｎt) ＝ δ (ｘt − ｓt −ｎt)、
及びｐ (ｙt｜ｓt，ｎt) ＝ δ (ｙt − ｓt −α・ｎt)
【００８８】
各音源信号は類似した確率的な階層化動的システム（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＨＤＳ））によってモデリングされる。音源信号ｓtに対して、モデルは次式で与えられる。
【００８９】
【数１】
2020503822.tif 000003
【００９０】
このモデルでは、時間ステップｔでの結果（「観測された」）信号をｓｔで表し、ｚt(k)は、ｋ番目の層における時間ステップｔでの隠された状態信号であり、それはθ(k)によってパラメータ化される。パラメータの全セットをθ ＝ ｛θ(1), ... , θ(k)｝で表し、変数ｓにおいて同様の方法ですべての状態を収集する。図７では、本モデルのフォーニースタイルファクターグラフ（Ｆｏｒｎｅｙ−ｓｔｙｌｅ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｇｒａｐｈ（ＦＦＧ））を示す。ＦＦＧは、確率グラフィカルモデル（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ  Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｍｏｄｅｌ（Ｌｏｅｌｉｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００７，  Ｋｏｒｌ  ２００５））の特定の型である。
【００９１】
（階層的な）隠れマルコフモデル及びカルマンフィルタと、畳み込み及び回帰ニューラルワーク等のディープニューラルネットワークとを含む多くの周知のモデルが、所定のＨＤＳの方程式に従う。
【００９２】
生成モデルを、受信信号から構成音源信号を推定するために用いることができ、次いで、聴覚的情景の体験をパーソナライズするため、個々の信号の増幅ゲインを調整することができる。次に、生成モデルのトレーニングの方法を説明し、その後、信号処理フェーズの説明が続く。
【００９３】
・トレーニング
エンドユーザは、例えば発話もしくは音楽といった所望の信号分類、又は例えば工場機械等のノイズ音源といった所望されない信号分類のうちどちらかということについて、明確な認識を有する環境にいると仮定する。簡単にするために、ここでは、上述した目的信号に対応する非所望ノイズ信号の明確な認識を有する場合に焦点を当てる。この信号の数秒の記録されたシーケンスをＤ（即ち、「データ」）で表すこととする。トレーニングの目標は、新しい音源信号のパラメータを推定することである。技術的に、これは生成モデル及び記録されたデータからｐ(θ｜Ｄ)を推定することに行き着く。
【００９４】
好ましい実現では、ファクターグラフのフレームワークにおいて生成モデルを実装する。その場合に、ｐ(θ｜Ｄ)は、変分メッセージパッシング（Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐａｓｓｉｎｇ（Ｄａｕｗｅｌｓ，  ２００７））等のメッセージパッシングアルゴリズムによって自動的に推定される。明確にするために、適切なメッセージパッシングスケジュールを図８に示す。
【００９５】
・信号処理
図９は、生成モデルと、ｓtとｎtの和で構成される受信音響信号ｘtが与えられ、推定問題ｐ(ｙt, ｚt｜ｘt, ｚt-1, θ)を解くことによって強調信号ｙtを計算することに注視することを示している。図７に示すように、生成モデルがＦＦＧによって実現される場合、推定問題は、メッセージパッシングアルゴリズムによって自動的に解くことができる。図８では、適切なメッセージパッシングシーケンスを示す。同じ推定問題を解くために、他の近似ベイズ推定の手順も考慮され得る。
【００９６】
・生成モデル形態に関して
図７は、生成モデルのフォーニースタイルファクターグラフ実現を模式的に図示する。このモデルでは、ｘt ＝ ｓt ＋ ｎtと、構成音源信号が、階層式隠れマルコフモデル又は多層ニューラルネットワーク等の確率的階層式動的システムによって生成されることを仮定する。出力信号はｙt ＝ ｓt ＋ α・ｎtによって生成されると仮定する。
【００９７】
・学習形態に関して
図８は、音源信号のためのｐ(θ｜Ｄ)を計算するメッセージパッシングスケジュールを模式的に図示し、ここで、Ｄは記録された音響信号を含む。この図式では、生成音源モデルを記録された音響フラグメントに調整する。
【００９８】
・信号処理形態に関して
図９は、生成モデル及び新しい観測ｘtからｐ(ｙt, ｚt｜ｘt, ｚt-1, θ)を計算するメッセージパッシングスケジュールを模式的に図示する。形態を簡単にするために、生成モデルの状態ネットワーク及びパラメータネットワークを囲んで「閉じた箱」を有していることに注意されたい（Ｌｏｅｌｉｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  ２００７）。この図式では、システムのオペレーションフェーズの間に信号処理ステップを行う。
【００９９】
・参照
Ｈ．−ａ．  Ｌｏｅｌｉｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｔｈｅ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｇｒａｐｈ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｍｏｄｅｌ−Ｂａｓｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，  Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ，  ９５−６，  ２００７．
Ｓａｓｈａ  Ｋｏｒｌ，  ａ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｇｒａｐｈ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ，  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，  Ｄｉｓｓ．  ＥＴＨ  Ｎｏ．  １６１７０，  ２００５．
Ｊｕｓｔｉｎ  Ｄａｕｗｅｌｓ，  Ｏｎ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐａｓｓｉｎｇ  ｏｎ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｇｒａｐｈｓ，  ＩＳＩＴ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，    ２００７．
【０１００】
特定の特徴を示し説明したが、それらは特許請求の範囲に記載された発明を限定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲を逸脱することなく様々な変更及び修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味でみなされるべきである。特許請求の範囲に記載された発明は、全ての代替形態、修正形態及び均等形態を包含することを意図している。
【０１０１】
２：聴覚装置
４：ユーザ
６：第１入力トランスデューサ
８：入力信号
１０：第１処理ユニット
１２：第１音声信号モデル
１４：音響出力トランスデュ―サ
１６：出力信号
１８：音響出力信号
２０：第１目的信号
２２：記録ユニット
２４：第２処理ユニット
２６：第１のパラメータ値セット
２８：第２音声信号モデル
３０：第１目的信号に少なくとも部分的に対応する第１信号部分
３２：第２信号部分
３４：第２目的信号
３６：第２のパラメータ値セット
３８：ストレージ
４０：ライブラリ
４２：各パラメータ値セット
４４：各目的信号
４６：電子装置
４８：第２入力トランスデューサ
５２：第１音源
５４：第２音源
５６：各音源
５８：システム
６０１：記録ユニット２２によって第１目的信号２０を記録するステップ
６０２：第２処理ユニット２４によって、第１目的信号２０のための第２音声信号モデル２８の第１のパラメータ値セット２６を決定するステップ
６０３：聴覚装置２の第１処理ユニット１０において、第１目的信号２０に少なくとも部分的に対応する第１信号部分３０と、第２信号部分３２とを含む入力信号８を続いて受信するステップ
６０４：第２音声信号モデル２８の決定された第１のパラメータ値セット２６を第１音声信号モデル１２に適用するステップ
６０５：第１音声信号モデル１２に従って入力信号８を処理するステップ
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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