JPH02223210A - 音の信号を処理する電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は音の信号を処理する電子装置に関し、これには
限定されないがより具体的には、患者の聴き取り上の問
題の矯正に適用され、本発明の装置はかくして携帯補聴
器として使われるものである。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題）一般に従
来の補聴器は、入力マイクロフォンと、増幅手段と、出
力イヤホーンとから構成されている。増幅は全ての周波
数域にわたって行われるようになっている。このことは
第１に、各患者個人に対して可聴振動数域の内の特定の
帯域が最も良く聴取し得れば足りるのに、余分な帯域も
含むことになり、また、２番目には従って「有用な」周
波数とそうでない周波数とで区別することなく増幅して
いるという事実によって有害なものとなり得る。

さらに、病理学上耳について言うならば聴力の喪失は実
際には聴く事ができないのではなくて、発せられた音を
正しく識別できないという聴力不能状態として言い表し
得ることが明らかである。

しかも、臨床テストによれば、音を正しく識別できない
というこの不能状態は、含まれている周波数域によって
はより多くあるいはより少なく現れ、また患者特有の聴
力喪失に至る態様によって上記不能の状態も異なるもの
であることが示されている。

太き（影響を受けるヒアリングゾーンにおいては、ある
周波数で与えられた音の信号が異なった周波数で与えら
れた信号として受は取られ、結果的に患者によって「聴
かれた」音は伝達された音とは異なるようなものとなり
かねない。例えば患者はｒＦＪに対して「Ｓ」と聞き取
るであろうし、これに類したことが起こり得る。これに
よってたとえ増幅されても音の信号は音の強さに無関係
に、伝達された音をいく分ゆがめる異常のある耳によっ
て不都合に受は取られる危険性が依然として存在してい
る。

このように、音域周波数は少なくとも１に等しい全オク
ターブ数だけシフトされるように考慮されてきた。（こ
こで使われている「オクターブ」と言う文言は一方の振
動が他方の振動の２倍の振動を有している２つの振動領
域を表しているのが明らかに理解される）。

信号の周波数は次いでより都合の良いゾーン、即ち、異
常のある耳にとって最も良く聴取されるヒアリングゾー
ンで発生するかも知れない。更に、信号の周波数が１オ
クターブだけシフトされると、それに対応した音はたと
え更にローピッチ化されたものとして、又は更にハイピ
ッチ化されたものとして認識されても、依然明確に認識
され得るものとなろう。

しかし、全周波数域を上記シフトのもとで実施した場合
でも、最近の分析によれば、先に指摘したのと同様の難
点が生ずる。

本発明の目的は、これらの欠点を解消することであり、
困難な状況において特に聴覚障害をもった患者にかかわ
る音の知覚を改善し得る音の信号を処理する装置を提供
するにある。

（課題を解決するための手段及び作用）この目的を達成
するために、音の信号を処理する電子装置は、音の信号
を受信して電気信号に転換する手段と、上記電気信号を
処理する手段と、上記処理された電気信号から修正され
た音の信号を修復する手段とから構成されており、本発
明によるとこの音の信号を処理する電子装置は、上記信
号の少な（とも１つの周波数帯域を選定する手段を有し
ており、この選定手段が音の信号を受信する手段とこれ
に対応した電気信号を処理する手段との間に配置されて
いることを特徴としている。

従って、この信号は患者が聴覚障害の影響を受ける帯域
（または周波数帯域）において処理されるだけであり、
この帯域は患者の事前検査によって決定される。

有利な構成として、周波数帯域を選定する手段は、音の
信号を受信する手段と当該信号を修復する手段とを連結
する接続線に並列に連結されており、また受信された信
号と処理された信号とを加丸合わせる手段も設けられて
いる。

第１のケースとして、上記処理手段は上記周波数帯域の
信号を増幅するように構成されている。

特に音声の処理に適合化された装置では、電気信号を処
理する手段は、信号の少なくとも１つの振幅ピークを検
出する手段と、当該ピークを増幅する手段とを有してお
り、上記受信された音の信号と上記増幅されたピークを
重ね合わせて形成された修復信号が上記ピークをより際
立たせるようにしている。これにより、患者はより容易
に母音や子音の（増幅ピークに対応した）形態素（ｍ。

ｒｐｈｅｍｅ）構造を認識することができるようになっ
ている。

有利な構成としては、上記選定し処理する手段は、帯域
フィルターと制限増幅器と両横フィルターとから連結し
て成る少なくとも一連の構成部材から構成されている。

好ましくは、制御線は帯域フィルターの出力を両横フィ
ルターの下流側に設けられた強度調節手段に連結してい
る。

第２のケースとして、上記処理手段は上記周波数選定手
段の制御の下で、少なくともｌに等しい全オクターブだ
け上記帯域の周波数をシフトするように構成される。

先ず最初に、上記処理手段は各周波数が受信された信号
の対応周波数の半分となっている信号を出力させること
ができる手段を含む。

２番目に、上記処理手段は周波数が受信された信号の周
波数の２倍となっている信号を出力させることができる
手段を含む。

この第２のケースでは、本装置は好ましくは、上記音の
信号を受信する手段と上記処理手段との間に配設された
帯域フィルターと、帯域フィルターの出力信号を受信し
、上記処理手段を制御するように意図された手段とから
構成されている。

特に、上記制御手段は制限増幅器から構成することがで
きる。

更に、上記制御手段は信号をデジタル化する回路から構
成することができ、この回路は上記制限増幅器と上記信
号の処理手段との間に付加される。

しかも、フィルター手段を上記信号処理手段と合わせる
手段との間に設けることができる。

更に、本装置はある選定された周波数帯域において受信
された信号と処理された信号とを合わせる手段から構成
され、最初のものは増幅されており、２番目のものは少
なくとも１に等しい全オクターブだけ周波数がシフトさ
れている。

有利な構成として、本装置は更に受信された信号の強度
に対して処理された信号の強度を調節する手段も有して
いる。

（実施例） 既に示したように、本電子装置は世帯式の補聴器の形を
取ることができる。

以下に述べる全ての実施例において、上記のように本装
置は接続線６によって連結された前置増幅器４と増幅器
５とを有する増幅手段３に接続線２を介して連結された
マイクロフォン１を有している。

第１図の実施例において、増幅器５の出力部は帯域フィ
ルター８の入力部に接続線７によって連結されており、
当該フィルター８の周波数帯域は各患者に特有な障害を
受けた聴覚ゾーンに応じて選定されており、かつ事前検
査によって決定されている。例えば７５０Ｈ２から２５
００Ｈｚの間の周波数帯域が考慮される。帯域フィルタ
ー８は、連結線９によって制限増幅器１０に連結され、
制限増幅器１０は連結線１１によって両横フィルタ１２
に連結されている。

当該フィルター１２の出力部は、強度調節手段１５を介
して合せ手段１４の第１人力部に接続線１３によって連
結されている。

更に、制御線５０は整流器５１によって帯域フィルター
８の出力部を強度調節手段１５に連結している。人力信
号の振幅は、かくして前槽フィルター１２の出力部にお
いて強度調節を「制御」し、合せ手段１４へ一定経路で
送られる処理された信号は入力信号の振幅に比例した振
幅を有することになる。

加えて、増幅器５の出力部は接続線１６によって合せ手
段１４の第２の入力部に直接連結されている。

合せ手段１４には、更に強度調節手段１７が設けられる
。更に、合せ手段１４の出力部は、できれば「プッシュ
プル」式壇幅器２０を介して接続線１８によって制限器
１９に連結されている。

さて、次に特に補聴器として使用される本発明に係る装
置のこの実施例の機能の説明を行う。

マイクロフォンｌによってとらえられた音の信号は、電
気信号に転換され、電気信号は接続線２によって増幅手
段３に送られるようになっている。

次に、この信号は可聴振動数帯域から選定された周波数
帯域のみが通過できるようにする帯域フィルター８に接
続線７によって送られ、当該周波数帯域は次いで制限増
幅器１０と前槽フィルター１２に送られて、増幅され、
修復される。かくして発生された信号は合せ手段１４に
送られ、増幅された入力信号と加算される。

本装置が特に音声の処理に適合化されている場合には、
電気信号の処理手段は当該信号の少なくとも１つの増幅
ピークを検出しく当該ピークは母音又は子音の第１又は
第２の形態素構造を代表している）。かつ上記ピークを
増幅することができ、受信された音の信号と増幅された
ピークと重ね合わせによって構成される修復された音の
信号は、ピークをより際立たせることになる。このピー
クの際立った出現は、患者が（増幅ピークに対応した）
特定の母音や子音の形態素構造を認識するのを助けるこ
とになる。

第２図は、第１図の装置の変形実施例を表わしている。

この図は構成要素を直列に接続して成る３列の回路を用
い、各々が帯域フィルター８ａ。

８ｂ、３ｃと制限増幅器１０ａ、１０ｂ、１０ｃと前槽
フィルター１２ａ、１２ｂ、１２ｃとを連結して構成さ
れている。３列の直列構成要素が示されているが、しか
しこれに制限される必要はない。一般に複数列の直列の
構成要素が使用される。

この場合、各帯域フィルター８ａ、８ｂ、８ｃは例えば
２００〜７５０Ｈｚ、７５０〜２０００Ｈ２、及び２５
０．０〜５０００　Ｈｚのような特定のゾーンで各々使
用しており、かくしてより広い帯域の周波数をカバーし
ている。

さて、第３図及び第４図の実施例を参照すると、本発明
の装置は同様に増幅手段３に接続線２によって連結され
たマイクロフォン１を備え、増幅手段３は接続線６によ
って接続された前置増幅器４と増幅器５とを含む。

増幅器５の出力部は、接続線７によって帯域フィルター
８の入力部に連結されている。このフィルターの周波数
帯域は、各患者に特有な障害を受けた聴覚ゾーンに応じ
て選定されており、（又はこの選定は各種の障害のある
聴覚ゾーンの間を折衷して得られるものである）。この
帯域は患者の事前の検査によっ、て決定されている。

第３図の場合、帯域フィルター８の出力部は周波数分割
手段２１ａと、周波数増倍手段２１を制御する手段２２
に制御線９によって連結されている。これらの手段２１
８．２１は、それぞれ与えられた周波数をある所定の周
波数に分割し、及び２倍にすることができ、即ち、上記
周波数を１オクターブだけ各々ローピッチ化された音に
向けて又はハイピッチ化された音に向けてシフトできる
ようになっている。

この周波数は、更にローピッチ化された音又はハイピッ
チ化された音に向けて２〜３オクターブだけシフトされ
得るものである。更に周波数分割手段２１ａと周波数増
倍手段２１は電力線４０によって増幅器５の出力部に連
結されている。

制御手段２２は接続線９によってフィルター８の出力部
に連結され、かつ接続線２４によって信号のデジタル化
回路２３の入力部に連結された制限増幅器１０を有して
いる。この回路は接続線２５・２６を介して分割手段２
１ａと周波数増倍手段２１の出力部に各々連結されたス
イッチ４１・４２に作用する。これらの手段２１ａ・２
１は連続的に機能する。

加えて、周波数分割手段２１ａの出力部は接続線２８に
よって両横フィルター２７に連結さ４１／ている。とこ
ろが、周波数増倍手段２１の出力部は接続線３０によっ
て各々上記スイッチ４１・４２を介して両横フィルター
２９に連結されている。

フィルター２７の出力部は、接続線３１によって強度調
節手段３２に接続され、強度調節手段３２を介して合せ
手段１４の第１人力部に連結されている。同様に、フィ
ルター２９の出力部は強度調節手段３４を介して合せ手
段１４の第２人力部に接続線３３によって連結されてい
る。

一方、増幅器５の出力部は接続線１６によって上記合せ
手段１４の第３人力部に直接連結されている。合せ手段
１４の出力部は第１図の場合と同様に、増幅器２０を介
してイヤホーン１９に連結されている。

第４図の変形例において、帯域フィルター８の出力部は
電力線４３によって周波数分割手段２１ａと周波数増倍
手段２１に連結されている。この場合、これら両手段２
１ａ・２１はフィルター８によって限定された周波数帯
域で機能するだけである。第３図の場合と同様に、フィ
ルター８の出力部は更に上記周波数分割手段２１ａと周
波数増倍手段２１を制御する手段２２に制御線９によっ
て連結されている。

制御手段２２は更に接続線９によってフィルター８の出
力部に連結され、かつ信号をデジタル化する回路２３の
入力部に接続線２４によって連結された制限増幅器１０
を有している。この回路２３は、接続線２５・２６によ
って各々周波数分割手段２１ａと周波数増倍手段２１に
連結されている。

本装置の残りの部分は、上述の第３図の装置の対応した
部分と同じである。

第５図の場合、第２図で示されている第１図の装置の変
形例として、かつ同じ理由で（フィルター２７・２９は
次いで当然帯域フィルター８ａ・８ｂ・８ｃに適合化さ
れている）３個の帯域フィルター８ａ・８ｂ・８Ｃが設
けられており、かつ３つの別々の周波数ゾーンで作用す
るようになっている。第４図の装置に対して示されてい
る変形例は、明らかに第３図の装置にも適用され得るも
のである。

以下、第３図から第５図に示されている装置の実施例の
機能について述べる。

マイクロフォン１によってとらえられた音の信号は、電
気信号に転換され次いで接続線２によって増幅手段３に
送られる。

第３図の場合、信号の出力は接続線４０によって周波数
分割手段２１ａと周波数増倍手段２１に伝達される。こ
れらの手段２１ａ・２１は連続的に機能するようになっ
ている。スイッチ４１・４２は、患者に適した周波数域
に作用する帯域フィルター３の制御の下で制御手段２２
によって制御される。この周波数域は、例えば７５０Ｈ
ｚから２５００Ｈｚの間となっている。

第４図の場合、信号の出力は接続線４３によって帯域フ
ィルター８を経由して分割手段２１ａと周波数増倍手段
２１に送られるようになっている。

これらの手段２１ａ・２１は選定された周波数帯域、（
例えば７５０Ｈｚから２５００Ｈｚの間）に属するそれ
らの周波数に対してのみ１作用し」、上記帯域の周波数
の例えば１／２分割又は２倍増は制御手段２２によって
制御されるようになっている。

従って、周波数分割手段２１ａ及び周波数増倍手段２１
からの出力信号は、受信された信号の選択された周波数
に対して各々ローピッチ化された音とハイピッチ化され
た音に向けて１オクターブだけ（できれば２オクタ一ブ
以上）シフトされた周波数帯域の信号となっている。

発生された信号は、次いでフィルター２７・２９を通り
、合せ手段１４に送られる以前に全て望ましくなり、調
和歪みが除去される。

周波数分割手段の出力信号と周波数増倍手段の出力信号
の相対的増幅は調節手段３２・３４によって調節される
。

増幅された人力信号は、同様に直接合せ手段１４へ送ら
れ、そこでは当該入力信号と前記出力信号とが加え合わ
され、一般的な出力信号を増幅器２０を介してイヤホー
ン１９へ送り込む。

本装置の出力部において、信号はかくして次の要素から
成る。

即ち、増幅された入力信号と、帯域フィルターの周波数
帯域における周波数が上記入力信号の対応周波数に対し
て１オクターブだけ（できれば２オクタ一ブ以上）ロー
ピッチ化された音に向けてシフトされた信号と、帯域フ
ィルターの周波数帯域における周波数が入力信号の対応
周波数に対して１オクターブだけ（できれば２オクタ一
ブ以上）ハイピッチ化された音に向けてシフトされた信
号とから構成される。　第５図の本装置の機能は、周波
数の複数の帯域が各種のフィルター８ａ・８ｂ・８ｃに
よって選定される点を除いて、第３図及び第４図の装置
の機能と同一となっている。

第６図の変形例において、本装置は第１図及び第４図の
装置において行われる信号の処理を結合している。この
場合、合せ手段１４は、周波数の選定された帯域で（帯
域フィルター８で）受信された信号（接続線１６を介し
て）と処理された信号を合わせるように特別に構成され
ており、最初のものはく接続線１３を介して）増幅され
ており、２番目のものは少な（とも１に等しい全オクタ
ーブだけ周波数が（接続線３１・３３を介して）シフト
されている。

、（発明の効果） 以上述べたごとく、本発明の音の信号を処理する電子装
置によれば、補聴器に応用された場合に受信された音の
信号と処理された。信号とが合わせられて修復された信
号がピークが各患者に特有の障害を受けた周波数帯域で
際立つようになっているため、患者がより容易に母音や
子音の形態素構造を認識することができるように、困難
な状況において特に聴覚障害をもった患者に係る音の知
覚を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、どのように本発明が具体化されているかを
明瞭に示しており、これらの図における同じ符号は同じ
部材を示している。 第１図は本発明に係る装置の一実施例の概要線図であり
、第２図は第１図の変形例を示しており、第３図は本発
明に係る装置の別の実施例の概要線図であり、第４図は
第３図の装置の変形例を示しており、第５図は第４図の
装置の変形例を示しており、第６図は第１図及び第３図
又は第４図の装置で実施される信号の処理を結合する装
置の概要線図である。 １・・・音の信号を電気信号に変換する手段（マイクロ
フォンＬ３（４・５）・・・増幅手段、８・８ａ・８ｂ
・８Ｃ１・帯域フィルター（バンドパスフィルタ）、ｌ
ｏ−１Ｏａ−１Ｏｂ・１０Ｃ・・・電気信号処理手順（
制限増幅器）、１２・１２ａ−１２ｂ−１２Ｃ・２７・
２９・・・両横フィルタ、１４・・・合せ手段、１５１
５ａ・１５ｂ・１５ｃ・３２・・・強度調節手段、・１
９・・・制御器（イヤホーン）、２０・・・増幅器、２
１・・・周波数増倍手段、２１ａ・・・周波数分割手段
、２２・・・制御手段、２３・・・デジタル化回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音の信号を受信してこの音の信号を電気信号に変換
   する手段と、 上記電気信号を処理する手段と、 上記処理された電気信号から修正された音の信号を修復
   する手段と、 上記音の信号を受信する手段とこれに対応した電気信号
   を処理する手段との間に設けられ、かつ上記音の信号を
   受信する手段と上記信号を修復する手段とを連結する接
   続線に並列に設けられ、上記信号の少なくとも一つの周
   波数帯域を選定する手段と、 受信された信号と処理された信号を合わせる手段とから
   構成されており、 上記選定手段と処理手段が、帯域フィルターと制限増幅
   器と再構フィルターとから成る少なくとも一連の構成要
   素から構成された音の信号を処理する電子装置 ２、上記電気信号を処理する手段は、当該信号の少なく
   とも１つの振幅ピークを検出する手段と、当該ピークを
   増幅する手段とを有しており、上記受信された音の信号
   と上記増幅されたピークを重ね合わせて形成された修復
   された信号が、上記ピークをより際立つように出現させ
   るようにした、特に音声処理に適した請求項１に記載の
   音の信号を処理する電子装置 ３、制御線が帯域フィルターの出力を再構フィルターの
   下流側に設けられた強度調節手段に連結するものである
   請求項１に記載の音の信号を処理する電子装置 ４、上記処理手段は、上記周波数選定手段の制御の下で
   少なくとも１に等しい全オクターブ数だけ上記帯域の周
   波数をシフトさせるようにした請求項１に記載の音の信
   号を処理する電子装置 ５、上記処理手段は、信号を発生させることができる手
   段から構成され、当該信号の各周波数は受信された信号
   の対応した周波数の半分となっている請求項４に記載の
   音の信号を処理する電子装置 ６、上記処理手段は、信号を発生できる手段から構成さ
   れ、当該信号の各々の周波数は受信された信号の周波数
   の２倍となっている請求項４に記載の音の信号を処理す
   る電子装置 ７、帯域フィルターの出力信号を受信する手段を備え、
   上記処理手段を制御するように構成された請求項４に記
   載の音の信号を処理する電子装置 ８、上記制御手段は、信号をデジタル化する回路から構
   成されており、当該回路は、上記制限増幅器と上記信号
   処理手段との間に設けられたものである請求項７に記載
   の音の信号を処理する電子装置 ９、処理された信号の強度を受信された強度に対して調
   節する手段を有したものである請求項４に記載の音の信
   号を処理する電子装置 １０、携帯補聴器の形を成すものである請求項１に記載
   の音の信号を処理する電子装置