JPH0965492A - ラウドネス補償装置および聴覚補助器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユ−ザ自らがラウドネス特性の補償を容易に
調整できる使い勝手の良い聴覚補助器を提供する。 【構成】 試験信号生成手段２５は、試験信号の音声
を、その音声レベルを徐々に大きくしながら出力する。
ユーザは、この音声が聞き取れた時点で、応答信号を端
子１０を通じて入力する。同様の操作を複数種類の周波
数の試験信号について行う。聴力算出手段２４は、応答
信号が入力された時点での音声レベルに基づいて、当該
ユーザの聴力のラウドネス周波数特性を求める。ラウド
ネス補償手段５は、このラウドネス周波数特性に基づい
た補償を行う。この場合、補償をトランスバ−サルフィ
ルタ２１を用いて行うことで、精度のよい補償が可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、補聴器や集音器等の聴
覚補助器の音声信号のディジタル処理に使用されるラウ
ドネス補償装置およびこれを用いた聴覚補助器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の聴覚補助器（例えば、補聴器）で
は、音声信号にフィルタ処理や音声出力拡大等を行う際
には、アナログ処理で行うのが一般的である。

【０００３】しかし、最近のディジタル信号技術の向上
により、これらの聴覚補助器にもディジタル信号技術が
採用されつつある。

【０００４】補聴器にディジタル信号技術を採用した従
来例としては、文献１（尾野，「ディジタル補聴器の現
状と将来」；日本音響学会 ４７巻１０号，1991）に記
載されているディジタル補聴器「ディジタリアン」があ
る。このディジタル補聴器の特徴は、音声信号をアナロ
グフィルタにより３つの周波数帯域（低音域、中音域，
高音域）に分け、各周波数帯域の利得を外部コンピュ−
タにより設定することで、各ユ−ザへのラウドネス特性
の補償を或る程度可能にしている点である。

【０００５】また、他の従来例としては、文献２（吉住
他，「多信号処理型ディジタル補聴器の開発」；日本
音響学会講演論文集 １−７−１６，1991/10〜11）に
記載されているディジタル補聴器の試作機がある。この
試作機の特徴は、現状の補聴器で問題となっている衝撃
音の抑圧，音声を明瞭にするためのホルマント強調等で
ある。さらに、音声信号をディジタル的に３つの周波数
帯域（低音域、中音域，高音域）に分けて、上記従来例
と同じように各周波数帯域の利得を外部より設定するこ
とで各ユ−ザへのラウドネス特性の補償を可能にしてい
るという特徴がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のうち
音声信号をアナログ処理する一般的な補聴器では、各ユ
−ザへのラウドネス特性の補償機能は設けられていな
い。

【０００７】また、最近のディジタル信号技術を採用し
た補聴器では、音声信号を３つの周波数帯域（低音域、
中音域，高音域）に分けて簡易的にラウドネス特性を補
償するものがある。しかし、ユ−ザにとっては、下記の
点において性能面および使い勝手の面で十分なものとは
なっていない。

【０００８】（１） ユ−ザの聴力検査結果を基に３つ
の周波数帯域（低音域、中音域，高音域）に分けられた
各音声成分の利得を設定する簡易的なラウドネス特性補
償方法であり、各ユ−ザ毎に精度の良いラウドネス補償
するのは困難である。

【０００９】（２） ラウドネス特性補償用の各周波数
帯域の利得は外部コンピュ−タ（例えばパソコン）によ
り設定するようになっている。従って、この特性補償を
チェックして利得を更新するには、専門医、専門店等に
依頼しなければならず面倒であった。

【００１０】ユーザのラウドネス特性は徐々に変化して
ゆくものである。にもかかわらず、ユ−ザは一旦設定し
たラウドネス補償特性がいつまでも自分に適した特性で
あると思い込み、自らの聴力のラウドネス特性が変化し
たことに気付かないまま適さなくなった特性のまま使用
してしまうことがあった。

【００１１】このように、従来の聴覚補助器は、ユ−ザ
に最適なラウドネス特性の補償を提供することが困難で
あった。また、ユ−ザが使用用途に応じてラウドネス特
性の補償を容易に調整することができず、使い勝手が悪
かった。

【００１２】本発明は、ユーザ自身の手でラウドネス特
性を調整できる聴覚補助器を提供することを目的とす
る。

【００１３】本発明は、より使い勝手の良い聴覚補助器
を提供することを目的とする。

【００１４】本発明は、ラウドネス特性の調整が容易な
ラウドネス補償装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、その第１の態様としては、
ユーザの聴力の周波数特性を測定する聴力チェック手段
と、外部から入力された音声信号に対し、上記聴力チェ
ック手段の測定結果に基づいてラウドネス特性補償処理
を施すラウドネス特性補償手段と、上記ラウドネス補償
処理の施された音声信号を外部へ出力する出力手段と、
を有することを特徴とするラウドネス補償装置が提供さ
れる。

【００１６】上記ラウドネス補償手段は、トランスバ−
サルフィルタと、上記聴力チェック手段により求められ
たユ−ザの聴力の周波数特性を補償するに必要なラウド
ネス補償用周波数特性を求める補償特性算出手段と、上
記補償特性算出手段が求めたラウドネス補償用周波数特
性を上記トランスバ−サルフィルタで実現するための上
記トランスバーサルフィルタのタップ係数値を求めて、
上記トランスバーサルフィルタに設定する係数設定手段
と、を含んで構成されることが好ましい。

【００１７】上記聴力チェック手段は、周波数および／
または出力レベルの異なる複数種類の試験信号を生成可
能に構成され、該試験信号のうちいずれか一つのみを一
度に出力する試験信号生成手段と、上記試験信号生成手
段が試験信号を出力中、ユーザからの応答信号の入力を
受け付けて取り込む応答信号取り込み手段と、上記応答
信号を取り込んだ時点で出力されている試験信号の周波
数およびその出力レベルに基づいて、当該ユ−ザの聴力
のラウドネス周波数特性を求める聴力算出手段と、を含
んで構成され、上記出力手段は、上記試験信号生成手段
の出力している、上記ラウドネス特性補償処理の施され
ていない試験信号を外部へ出力するものであることが好
ましい。

【００１８】上記試験信号生成手段は、上記試験信号の
出力レベルを連続的に変更可能であることが好ましい。

【００１９】外部から入力された音声信号に対し、非線
形な音声加工処理を施す音声加工処理手段を供え、上記
ラウドネス補償手段は、上記音声加工処理手段による処
理後の信号に対して上記ラウドネス特性補償処理を施す
ものであることが好ましい。

【００２０】上記非線形な音声加工処理には、母音ピッ
チの伸長処理、母音ピッチの短縮処理、子音強調処理、
のうちの少なくとも一つを含まれることが好ましい。

【００２１】音声を合成する音声合成手段と、外部から
入力された音声信号を記録する音声記録再生手段と、の
うちの少なくとも一方を備え、上記ラウドネス補償手段
は、上記音声合成手段および／または上記音声記録再生
手段の出力信号に対して上記ラウドネス特性補償処理を
施すものであることが好ましい。

【００２２】音声を合成する音声合成手段と、外部から
入力された音声信号を記録する音声記録再生手段と、の
うちの少なくとも一方を備え、上記音声加工処理手段
は、上記音声合成手段および／または上記音声記録再生
手段の出力信号に対して上記非線形な音声加工処理を施
すものであることが好ましい。

【００２３】本発明の第２の態様としては、ユーザの聴
力の周波数特性を測定する聴力チェック手段と、外部か
ら入力された音声信号に対し、上記聴力チェック手段の
測定結果に基づいてラウドネス特性補償処理を施すラウ
ドネス特性補償手段と、上記ラウドネス補償処理の施さ
れた音声信号を外部へ出力する出力手段と、動作モード
として少なくとも、聴覚補助モードと、聴力チェックモ
ードとを備えた制御手段と、を備え、上記制御手段は、
上記聴覚補助モードにおいては、外部から入力された音
声信号に対して上記ラウドネス特性補償手段にラウドネ
ス特性補償処理を施させ、上記聴力チェックモードにお
いては、ユーザの聴力の周波数特性を上記聴力チェック
手段により測定させるものであることを特徴とする聴覚
補助器が提供される。

【００２４】上記聴力チェック手段は、周波数の異なる
複数種類の試験信号を一つずつ、その出力レベルを徐々
に増大させつつ出力してゆき、該試験信号の出力中、ユ
ーザからの応答信号の入力を受け付け、該応答信号を受
け付けた時点で出力されている試験信号の周波数および
その出力レベルに基づいて、当該ユ−ザの聴力の周波数
特性を求めるものであることが好ましい。

【００２５】

【作用】

（１）ユ−ザのラウドネス特性測定 聴力チェック手段は、ユーザの聴力の周波数特性を測定
する。つまり、試験信号生成手段は、複数種類備えた基
本周波数（例えば100Hz，200Hz，500Hz，1kHz，2kHz，
……）の内のある周波数の試験信号を出力する。この場
合、出力レベル（振幅レベル）は、当初、十分低レベル
とする。そして、この出力レベルを徐々に高めてゆく。

【００２６】ユ−ザはこの試験信号の音声が聴き取れた
時点で、聴き取れたことを示す応答信号を入力する。

【００２７】応答信号取り込み手段は、この応答信号を
受け付けて取り込む。

【００２８】試験信号生成手段は、以上の動作を複数の
周波数の試験信号について実行することで、各周波数毎
にユ−ザの聴力を測定する。

【００２９】聴力算出手段は、これらの各周波数毎（例
えば100Hz，200Hz，500Hz，1kHz，2kHz，……）の聴力
測定結果に基づいて、ユ−ザの聴力の周波数特性を求め
る。

【００３０】（２）ラウドネス補償特性の算出 補償特性算出手段は、聴力算出手段が求めたユ−ザの聴
力の周波数特性に基づいて、ユ−ザの聴力の周波数特性
を例えば音声帯域において健聴者の特性と一致させるた
めに必要なラウドネス補償用周波数特性を求める。

【００３１】（３）ラウドネス補償特性の実現 係数設定手段は、補償特性算出手段が求めたラウドネス
補償用周波数特性に基づいて、該ラウドネス補償用周波
数特性を上記トランスバ−サルフィルタで実現するため
のタップ係数値を算出する。

【００３２】この係数設定手段は、求めたタップ係数値
を上記トランスバ−サルフィルタのタップ係数値として
設定する。

【００３３】出力手段は、ラウドネス補償処理の施され
た音声信号を外部へ出力する。

【００３４】以上の作用により、ユ−ザは自らの聴力の
ラウドネス特性が測定でき、かつ自動的にラウドネス補
償特性が設定される。

【００３５】聴覚補助器に本発明を適用するには、聴覚
補助器に聴覚補助モ−ドと聴力チェックモ−ドと設け
る。上述のラウドネス補償特性の設定は、聴力チェック
モ−ドにおいて行なう。

【００３６】なお、音声加工処理手段による処理（例え
ば、母音ピッチの伸長処理、母音ピッチの短縮処理、子
音強調処理）後に、ラウドネス特性補償処理を施すよう
にすることで、音声加工処理の有無に関わらず、ラウド
ネス特性補償を施すことができる。同様に、音声合成手
段および／または上記音声記録再生手段による処理後
に、ラウドネス特性補償処理を施す。

【００３７】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【００３８】第１の実施例 この実施例の特徴は、以下の点にある。

【００３９】（１） 一つの聴覚補助器が、聴覚補助の
ために通常使用するモ−ド（以下“聴覚補助モード”と
いう）と、ユ−ザの聴力をチェックするモード（以下
“聴力チェックモ−ド”という）との２つの動作モ−ド
を備える。

【００４０】（２） 聴力チェックモ−ドでユーザの聴
力を確認にすると、その結果に応じて自動的に当該ユ−
ザに最適なラウドネス補償特性が設定される。

【００４１】（３） 最適なラウドネス特性を補償する
手段として、複数のタップを有したトランスバ−サルフ
ィルタ形式の手段を持ち、精度の良いラウドネス特性の
補償が可能である。

【００４２】（４） 非線形な音声加工処理（例えば、
子音強調、母音伸長）の実行の有無を用途に応じて切り
換えても、ユ−ザに提供するラウドネス補償特性は一定
である。

【００４３】該第１の実施例である聴覚補助器の全体構
成は、図１に示したとおり、入力処理部２と、メモリ部
３と、音声加工処理部４と、ラウドネス特性補償処理部
５と、聴力チェック部６と、加工されたデジタル音声デ
−タをアナログ音声に変換する出力処理部７と、これら
の各信号処理部をつなぐバス部８と、各入出力端子１，
９，１０と、より構成される。

【００４４】なお、図１において太実線の双方向矢印線
は、各信号処理手段とバス８との間のディジタルデ−タ
転送用ラインである。細実線の矢印線は、音声信号の流
れを示す。点線は、各信号処理部内における処理の流れ
を示している。

【００４５】入力処理部２は、マイク等から入力される
アナログの音声信号をディジタル音声デ−タに変換する
ものである。本実施例では入力処理部２を、帯域制限フ
ィルタ（ＬＰＦまたはＢＰＦ）１１，クランプ手段１
２，アナログ信号をディジタル信号変換するためのＡＤ
Ｃ１３で構成している。

【００４６】メモリ部３は、ディジタル音声デ−タを蓄
えておくためのものである。本実施例では、メモリ部３
を、バス８とのデ−タのやり取りを行うメモリインタフ
ェ−ス１４，デ−タを蓄えるメモリ１５で構成してい
る。

【００４７】音声加工処理部４は、各種音声加工処理
（例えば、聴き易くするための子音強調や母音伸長）を
行うものである。本実施例では、母音伸長機能と子音強
調機能を実現するために、音声加工処理部４を、母音の
ピッチ検出手段１６，母音伸長手段１７，子音検出手段
１８，子音強調手段１９，母音と子音の合成手段２０で
構成している。該音声加工処理部４を実現する上で必要
な音声処理技術については従来から様々なものが提案さ
れて既に周知の技術（例えば、特開平５ー２４１５９８
号に開示されている）であり、また、ここで挙げている
該音声加工処理技術自体は本発明の本質に関わるもので
はないため、ここでの説明は省略する。

【００４８】聴力チェック部６は、ユーザの聴力特性を
測定するためのものである。本実施例においては該聴力
チェック部６を聴力測定用の試験信号生成手段２５，応
答信号取り込み手段２４，聴力算出手段２６で構成して
いる。

【００４９】試験信号生成手段２５は、聴力チェックに
使用する試験信号を発生させるものである。試験信号生
成手段２５は、該試験信号として、複数の基本周波数
（例えば１００Ｈｚ，２００Ｈｚ，５００Ｈｚ，１ｋＨ
ｚ，２ｋＨｚ，………）の信号を発生させることができ
るように構成されている。また、この試験信号の音声出
力レベルを、自動的に増大させてゆくように構成されて
いる。さらに、応答信号取り込み手段２４からの指示に
応じて、その時出力している試験信号の周波数及びその
時の音声出力レベルを記憶可能に構成されている。該試
験信号生成手段２５は、周波数及び音声出力レベルを１
組だけではなく、発生可能な基本周波数の種類分だけ記
憶可能になっている。

【００５０】応答信号取り込み手段２４は、別途設けら
れたスイッチの操作を検出し、応答信号として受け付け
るものである。該応答信号取り込み手段２４は、該応答
信号が入力された場合（スイッチが操作された場合）に
は、試験信号生成手段２５へその旨を知らせるようにな
っている。なお、該スイッチ自体は、必ずしも補聴器自
体に備えている必要はない。本実施例では、該スイッチ
を着脱可能に構成しており、聴力チェックを行う場合の
み補聴器（入力端子１０）に接続するようにしている。

【００５１】聴力算出手段２６は、応答信号に応じて試
験信号生成手段２５が記憶した、周波数毎の音声出力レ
ベルに基づいて、当該ユーザの聴力特性を求めるもので
ある。なお、聴力特性とは、試験信号の周波数と、ユー
ザが当該周波数の試験信号を検知可能な最小の音声出力
レベルとの関係として定義されるものである。

【００５２】ラウドネス特性補償処理部５は、ユーザの
聴力特性に応じてラウドネス特性補償を行うことで、該
補聴器から最終的に外部に出力される音声を、当該ユー
ザにとって聞き取りやすい周波数特性とするためのもの
である。本実施例では該ラウドネス特性補償処理部５
を、トランスバ−サルフィルタ手段２１，補償特性算出
手段２２，トランスバ−サルフィルタ手段２１のタップ
係数を設定するタップ係数設定手段２３で構成してい
る。

【００５３】補償特性算出手段２２は、聴力チェック部
６の求めた聴力特性に応じてラウドネス補償処理部５に
おいて行うべき補償特性を求めるものである。該補償特
性算出手段２２は、各周波数毎の利得が、あらかじめ設
定されたレベルに達するようにラウドネス補償の利得を
各周波数毎に決定するようになっている。

【００５４】トランスバ−サルフィルタ手段２１は、多
段のタップからなるトランスバ−サルフィルタである。
各タップにはそれぞれ係数を設定できるようになってい
る。この係数を適宜設定することで、トランスバーサル
フィルタ手段２１は所望のラウドネス補償を行うことが
できるようになっている。

【００５５】タップ係数設定手段２３は、上述のタップ
係数を設定するものである。該タップ係数設定手段２３
は、補償特性算出手段２２の求めた補償特性を実現する
ために必要なタップ係数の値を求め、これを上述のトラ
ンスバーサルフィルタ手段２１に設定するものである。
なお、トランスバーサルフィルタおよび目的の周波数特
性を得るためのタップ係数の求め方等については、既に
周知の技術であるため、ここでの説明は省略する。

【００５６】出力処理部７は、ディジタル音声デ−タを
アナログ音声に変換するＤＡＣ２７，帯域制限用ＬＰＦ
（またはＢＰＦ）２８，出力アンプ２９で構成されてい
る。

【００５７】次に、該聴覚補助器の動作を、動作モード
毎に説明する。

【００５８】（１）聴覚補助モードでの動作 この聴覚補助モードでは、入力端子１から入力された音
声信号に、音声加工処理、ラウドネス補償を行った後、
出力端子９から出力する。

【００５９】入力端子１から入力されたアナログ音声信
号は、入力処理部２においてまず帯域制限フィルタ１１
によって音声帯域成分が抽出される。続いて、クランプ
１２によって、アナログ音声信号にＤＣ電圧が重畳され
る。また、ＡＤＣ１３によってディジタルの音声デ−タ
に変換される。この後、このディジタル音声データは、
バス８を通じてメモリ部３へ転送され、メモリインタフ
ェ−ス１４を介してメモリ１５に蓄えられる。

【００６０】メモリ１５に蓄えられた音声デ−タは、音
声加工処理部４によって各種音声加工処理が施される。
例えば、ピッチ検出手段１６と母音伸長手段１７とによ
って、音声母音のピッチ幅を変えることなくピッチ数を
増減することによって、母音の伸長または短縮がなされ
る。これにより、入力された音声は、いわゆる“ゆっく
り言葉”または“早口言葉”に変換される。また、子音
検出手段１８と子音強調手段１９とで音声の子音部が強
調され、言葉の明瞭度が改善される。このように加工さ
れた音声デ−タは、バス８を介して、再びメモリ部３に
蓄えられる。

【００６１】音声加工処理部４によって加工された音声
デ−タは、メモリ部３からバス８を介してラウドネス特
性補償処理部５に導かれる。そして、ここでトランスバ
−サルフィルタ手段２１によってラウドネス周波数特性
の補償が施された後、バス８を介してメモリ部３（ある
いは、直接、出力処理部７）に導かれる。

【００６２】出力処理部７に導かれたラウドネス周波数
特性が補償された音声デ−タは、ＤＡＣ２７でアナログ
音声信号に変換される。また、帯域制限フィルタ２８で
音声帯域が抽出される。そして、該抽出された音声帯域
の信号が、出力アンプ２９を介して出力端子９から出力
される。

【００６３】出力端子９から出力された信号は、図示し
ないイヤホンなどに導かれここで音声に変換される。

【００６４】このようにしてユーザに提供される音声
は、ラウドネス特性補償がなされた良好なものである。
特に、本実施例では、トランスバ−サルフィルタを用い
ていることから、ラウドネス特性補償の精度に優れる。

【００６５】ラウドネス特性補償処理部５によるラウド
ネス周波数特性の補償は、音声加工処理部４による非線
形な音声加工処理（音声母音の伸長／短縮による「ゆっ
くり言葉」または「早口言葉」への変換や、子音強調に
よる言葉の明瞭度の改善処理加工）の後施される。従っ
て、非線形な音声加工処理の実行の有無に関わらず、ラ
ウドネス特性補償処理部５により提供されるラウドネス
周波数補償特性は変化せず、一定に保たれる。

【００６６】（２）聴力チェックモ−ドでの動作 この聴力チェックモ−ドでは、聴力チェック部６の試験
信号生成手段２５によって生成される試験信号を用い
て、ユーザの聴力チェックが行われる。

【００６７】試験信号生成手段２５は、試験信号を発生
させる。この試験信号の音声出力レベルは、自動的に最
小レベルから少しづつ（事実上無段階で（連続的に））
大きくできるようになっている。この試験信号生成手段
２５は、該試験信号を、バス８を介して出力処理部７に
出力する。出力処理部７は、この試験信号に対し上記聴
覚補助モードと同様の処理を施こし、端子９から出力す
る。

【００６８】ユ−ザは、イヤホン等を介してこの出力端
子９から出力される試験信号音を聴く。そして、少しづ
つ大きくなってゆく試験信号音が聴こえた時点で、入力
端子１０に接続されたスイッチを操作する。すると、該
操作に応じて、応答信号入力端子１０には所定の応答信
号が入力される。

【００６９】応答信号取り込み手段２４は、入力端子１
０から応答信号が入力されたことを検出すると、その旨
を試験信号生成手段２５および聴力算出手段２６に知ら
せる。

【００７０】試験信号生成手段２５は、この応答信号が
入力された知らせを受けると、その時出力している周波
数の試験信号の生成を停止し、新たな周波数の試験信号
の生成・出力を開始する。また、該応答信号が入力され
た時点での音声出力レベルを、その周波数と対応づけて
記憶する。

【００７１】新たな周波数の試験信号についても同様の
処理動作を繰り返す。このようにして記憶された試験信
号の周波数とその音声出力レベルは、すべての周波数の
試験信号について聴力チェックを行った後で、聴力算出
手段２６へ出力される。

【００７２】聴力算出手段２６は、これらの聴力デ−タ
を基に当該ユ−ザの聴力の周波数特性を算出し、これを
バス８を介してラウドネス特性補償処理部５に転送す
る。

【００７３】ラウドネス特性補償処理部５内の補償特性
算出手段２２は、転送されてきたラウドネス周波数特性
に応じて、これを補償する特性を算出する。そして、求
めた特性をバス８を介してメモリ部３またはタップ係数
設定手段２３に転送する。

【００７４】タップ係数設定手段２３は、導かれた補償
特性デ−タを基に補償に必要なトランスバ−サルフィル
タ手段２１のタップ係数を求める。トランスバーサルフ
ィルタ手段２１は、この求めたタップ係数を、バス８を
介してトランスバ−サルフィルタ手段２１のタップ係数
器（またはメモリ部３のメモリ１５のタップ係数用メモ
リ領域）に転送する。タップ係数器（またはメモリ部３
のメモリ１５のタップ係数用メモリ領域）は、このタッ
プ係数を保持する。

【００７５】以上説明したとおり聴力チェックモ−ドで
は、ユ−ザ自らが定期的に聴力チェックモ−ドで聴力特
性を測定することができる。そして、測定結果に応じ
て、補聴器はラウドネス特性を自動的に補償することが
できる。従って、聴覚補助モードで使用する場合には常
に最適なラウドネス特性をユ−ザに提供することができ
る。

【００７６】自動ラウドネス特性補償のアルゴリズムを
図２を用いて改めて説明する。図中、実線の矢印は聴覚
補助モードでの信号処理アルゴリズムである。また、点
線の矢印は聴力チェックモ−ドでのアルゴリズムであ
る。

【００７７】聴覚補助モードと、聴力チェックモードと
のうちのいずれかのモ−ドを設定する（ステップ１０
１）。ここで、聴覚補助モード（１０２）を選択する
と、図中、実線で描いた左側の処理が実行されることに
なる。一方、聴力チェックモードを選択すると、図中点
線で描いた右側の処理が実行されることになる。

【００７８】すなわち、既に説明したとおり、アナログ
音声の入力があると（ステップ１０３）、入力されたア
ナログ音声の帯域制限を行い（ステップ１０４），続い
て、アナログ音声をディジタル音声デ−タへ変換する
（ステップ１０５）。そして、変換されたディジタル音
声デ−タを、メモリ１５へ蓄積する（ステップ１０
６）。

【００７９】この後、ディジタル音声デ−タの用途に応
じた加工処理を施す（ステップ１０７）。さらに、加工
処理されたディジタル音声デ−タのラウドネス特性をト
ランスバ−サルフィルタ手段で２１によって補償する
（ステップ１０８）。このラウドネス特性補償処理され
たディジタル音声デ−タをバス８を介して出力処理部７
へ転送する（ステップ１０９）。

【００８０】出力処理部７では、ディジタル音声デ−タ
のアナログ音声信号への変換（ステップ１１０），アナ
ログに変換された音声の帯域制限（ステップ１１１），
帯域制限したアナログ音声の出力（ステップ１１２）が
行われて、音声はユ−ザに導かれる（１２５）。この場
合、前もって聴力チェックモ−ドによりトランスバ−サ
ルフィルタ手段でのラウドネス特性の補償の最適化が図
られているため、ユ−ザは良好な音声を聴くことができ
る。

【００８１】一方、モ−ド設定（ステップ１０１）にお
いて聴力チェックモ−ド（１１３）を選択すると、点線
で描いた図中右側の処理が実行される。

【００８２】すなわち、聴力チェック用試験信号の周波
数を初期設定する（ステップ１１４）とともに、その信
号の出力レベル（音量）を最小値に設定する（ステップ
１１５）。このようにして初期設定されたの試験信号を
バス８を介して出力部へ転送する（ステップ１０９）。

【００８３】この後は、聴覚補助モードと同様に、ステ
ップ１１０，１１１，１１２の処理を行うことで、ユ−
ザに試験信号の音声を提供する。

【００８４】ユ−ザ（１２５）は試験信号音が聴こえた
場合にはスイッチを操作して応答信号を入力する。応答
信号取り込み手段２４はこれを取り込む（ステップ１１
６）。応答取り込み手段２４は、応答信号に基づいて、
その時出力している試験信号音声がユーザに聴こえたか
否かを判別する（ステップ１１７）応答信号が無い場合
には聴こえていないとみなしてステップ１１８に進む。
ステップ１１８では、試験信号生成手段２５が試験信号
レベルを増大させる。この後、再び、ステップ１１０、
１１１、１１２を実行することで、音量が増大した試験
信号音を再びユ−ザに聞かせる。

【００８５】ステップ１１７において、応答信号が有る
場合には聴こえていたとみなしてステップ１１９へ進
む。

【００８６】ステップ１１９において、試験信号生成手
段２５は、その時出力していた試験信号の周波数および
その信号レベルを記録する。その後、さらに、すべての
基本周波数について聴力チェックを行ったか否かを判断
する（ステップ１２０）。その結果、すべての基本周波
数について聴力のチェックがまだ終了していない場合
は、ステップ１２１に進み、試験信号の周波数を変更す
る。そして、当該新たな周波数について、試験信号レベ
ルを最小値設定し（ステップ１１５）、再び同様の処理
を繰り返す。

【００８７】ステップ１２０において、すべての試験用
周波数について聴力チェックが終了していた場合、試験
信号生成手段２５はステップ１２２に進み、試験信号の
生成を停止する。

【００８８】この後、聴力算出手段２６は、ステップ１
１９で記録された各周波数毎の音声出力レベル（これ
は、当該周波数の音声について、ユ−ザの聴き取ること
のできる最小信号レベルである）に基づいて、ユ−ザの
聴力特性を算出し、これをラウドネス補償処理部５に出
力する（ステップ１２３）。

【００８９】ラウドネス補償処理部５の補償特性算出手
段２２は、聴力算出手段２６から入力された聴力特性に
基づいて、当該ユ−ザに適したラウドネス補償特性を算
出する（ステップ１２４）。さらに、タップ係数算出手
段２３は、このラウドネス補償特性をトランスバ−サル
フィルタ手段２１で実現するために必要なタップ係数を
算出し、設定する（ステップ１２５）。

【００９０】以上の結果、上述の聴覚補助モードにおい
ては、このようにして設定されたラウドネス補償特性に
基づいたラウドネス補償がトランスバーサルフィルタ手
段２１によって行われることになる。

【００９１】以上説明したとおり該第１の実施例におい
ては、ユーザ自身の手で容易に聴力をチェックすること
ができる。また、その結果に基づいて、ラウドネス補償
特性を自動的に更新することができる。従って、ユーザ
は常に最適な音声を得ることができる。

【００９２】本実施例では、試験信号の音声出力レベル
を自動的に増大させていた。しかし、ユーザからの指示
を受け付けて該指示に従って出力レベルを変更するよう
にしてもよい。音声出力レベルを連続的に変更してゆく
のではなく、各周波数の試験信号について、あらかじめ
設定された複数種類レベルの試験信号のうちいずれか一
つを出力するにようにしてもよい。この場合、ある周波
数の試験信号については、出力する試験信号の出力レベ
ルは、必ずしも、出力レベルが低い順に出力する必要は
ない。出力レベル毎に応答信号の有無が確認できるよう
にしておけば、出力する順序は特に限定されない。

【００９３】第２の実施例 本発明の第２の実施例である聴覚補助器の構成を図３に
示す。

【００９４】該第２の実施例の聴覚補助器は、第１の実
施例（図１参照）の特徴に加えて、新たに以下の特徴を
備えている。

【００９５】（１） 聴覚補助モ−ド、聴力チェックモ
−ドに加えて、音声合成手段からのメッセ−ジを出力す
るモード（以下“メッセージモード”という）をも備え
ている。

【００９６】（２） 音声合成手段を備えており、この
音声合成手段によって合成された音声に対しても、音声
加工処理およびラウドネス補償処理を行うことが可能。
合成音声は、例えば、聴覚補助器の使い方や現在使用さ
れているモ−ド等をユ−ザに音声でアナウンスするため
に用いられる。

【００９７】上記特徴を実現するため本実施例では、図
３に示すとおり、第１の実施例と同様の装置構成（図１
参照）に加えて、音声合成処理部４０を、音声加工処理
部４およびラウドネス補償処理部５の前段に設けてい
る。

【００９８】なお、音声合成処理部４０については、既
に周知の技術であるため、ここでの説明は省略する。

【００９９】動作を説明する。

【０１００】聴覚補助モードおよび聴力チェックモ−ド
での動作は、第１の実施例と同じであるため、ここでは
メッセージモードでの動作についてのみ説明する。

【０１０１】音声合成処理部４０は、合成したデジタル
音声デ−タを、バス８を介してメモリ部３へ（あるい
は、直接、音声加工処理部４へ）転送する。

【０１０２】音声加工処理部４は、メモリ部３から読み
出した（あるいは、音声合成処理部４０から直接送られ
てきた）合成音声に対して「ゆっくり言葉」や「早口言
葉」への変換，「子音強調」や「音程変換」などの処理
を施す。そして、該処理後の合成音声デ−タを、バス８
を介してメモリ部３（あるいは、ラウドネス補償処理部
５）に転送する。

【０１０３】ラウドネス補償処理部５は、メモリ部３か
ら読み出した（あるいは、音声加工処理部４から直接送
られてきた）合成音声に対して、聴覚補助モードにおけ
る動作と同様に、トランスバ−サルフィルタ手段２１に
よるユ−ザのラウドネス周波数特性の補償を施す。そし
て、補償後のデータを、バス８を介してメモリ部３（あ
るいは、出力処理部７）に出力する。

【０１０４】出力処理部７は、メモリ部３から読み出し
た（あるいは、ラウドネス補償処理部５から直接送られ
てきた）合成音声を、アナログデータへ変換する等した
後、出力端子９から出力する。

【０１０５】以上の動作により、音声合成処理部４０が
合成した聴覚補助器の説明メッセ−ジやアラ−ム音声メ
ッセ−ジ等に対しても「ゆっくり言葉」または「早口言
葉」への変換、子音強調による言葉の明瞭度の改善処理
加工などが可能となる。また、多段のタップからなるト
ランスバ−サルフィルタ手段による精度の良いラウドネ
ス特性補償も可能となる。

【０１０６】該メッセージモードでの動作を、図４を用
いて改めて説明する。図４は、メッセージモードでの処
理の流れを、聴覚補助モードでの処理の流れと共に示し
たものである。なお、聴力チェックモ−ドでの処理の流
れは、第１の実施態様と同じであるため図４への記載を
省略している。また、聴覚補助モードでの動作は、第１
の実施例（図２参照）と同様であるため説明を省略す
る。

【０１０７】モード設定（ステップ１０１）においてメ
ッセージモード（２０１）を選択すると、図中一点鎖線
で描いた処理の流れが選択される。

【０１０８】音声合成処理部４０は、聴覚補助器の説明
メッセ−ジやアラ−ム音声メッセ−ジなどの音声を合成
する（ステップ２０２）、音声加工手段４は、この合成
された音声に対して「ゆっくり言葉」または「早口言
葉」への変換処理や子音強調処理等を施す（ステップ１
０７）。

【０１０９】ラウドネス補償処理部５は、この合成音声
に対してトランスバ−サルフィルタ手段２１によるラウ
ドネス特性補償処理を施し（ステップ１０８）、バス８
を介して出力部７へ転送する（ステップ１０９）。

【０１１０】出力部７のＤＡＣ２７は転送されてきたデ
ジタル音声データをアナログ音声信号へ変換する（ステ
ップ１１０）。帯域制限フィルタ２８はこのアナログ音
声の帯域制限を行なう（ステップ１１１）。出力アンプ
２９はこれを出力する。

【０１１１】以上の処理により、音声合成処理部４０が
合成した音声に対しても用途に応じた音声加工処理やラ
ウドネス特性の補償が図られ、ユ−ザは良好な合成音声
を聴くことができる。

【０１１２】第３の実施例 該第３の実施例の聴覚補助器は、第１の実施例（図１）
と同様の装置構成に加えて、音声録音再生処理部５０を
備えている。そして、この音声録音再生処理部５０によ
り再生された音声は、音声加工処理部４および／または
ラウドネス特性補償処理部５により処理を施された後出
力されるようになっている。

【０１１３】これにより該実施例は、第１の実施例での
特徴に加えて、新たに以下のような特徴を備えている。

【０１１４】（１） 聴覚補助器は、聴覚補助モード、
聴力チェックモ−ドに加えて、外部音声を録音および再
生する録音再生モードを備える。従って、ユ−ザ自身へ
のメッセ−ジ録音，授業や講演内容の録音，ＴＶやラジ
オのニュ−スの録音などが可能である。

【０１１５】（２） 録音された音声を再生する時に、
音声加工処理およびラウドネス特性補償処理を施すこと
が可能である。

【０１１６】上記特徴を実現するために、該第３の実施
例では、第２の実施例（図３参照）における音声合成処
理部４０に代わって、音声録音再生処理部５０を設けて
いる。

【０１１７】音声録音再生処理部５０は、入力部２から
の音声を長時間録音するためのものである。

【０１１８】本実施例では該音声録音再生処理部５０
を、図５に示すように、ディジタル音声デ−タをビット
レ−ト圧縮する音声圧縮手段５１と、ビットレ−ト圧縮
されたディジタル音声デ−タをもとの音声デ−タに復元
する音声復調手段５２と、録音用メモリ５４と、メモリ
インタフェ−ス５３とで構成される。メモリインタフェ
ース５３は、音声圧縮手段５１および音声復調手段５２
と、録音用メモリ５４との間におけるデ−タのやり取り
を行うものである。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によれば、ユ−ザは自らの聴力の
周波数特性の測定とラウドネス補償特性が設定可能であ
る。従って、ユ−ザは定期的に自らの聴力チェックを行
うことで聴覚補助器のラウドネス特性を常に最適に保つ
ことができ、使い勝手が向上する。

【０１２０】また、複数のタップを有したトランスバ−
サルフィルタで構成されたラウドネス特性補償手段を用
いたことで、精度の良いラウドネス特性補償が可能であ
る。

【０１２１】音声加工等の非線形信号処理手段による処
理は、ラウドネス特性補償手段による処理の前に行うこ
とで、音声加工理の有無に関わらず、常に一定の精度の
良いラウドネス特性補償を提供することができる。

【０１２２】音声合成手段や外部音声の録音再生手段に
よる処理は、音声加工処理手段および上記のラウドネス
特性補償手段による処理の前に行うようにしているた
め、音声合成手段や外部音声の録音再生手段からの音声
に対しても音声加工処理およびラウドネス特性補償を施
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である、ラウドネス特性
補償機能を搭載した聴覚補助器を示す構成図である。

【図２】第１の実施例におけるラウドネス特性補償アル
ゴリズムを示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例である、ラウドネス特性
補償機能を搭載した聴覚補助器を示す構成図である。

【図４】第２の実施例における聴覚補助モード及びメッ
セージモードでの処理の流れを示す図である。

【図５】本発明の第３の実施例である、ラウドネス特性
補償機能を搭載した聴覚補助器の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…音声入力、２…入力処理部、３…メモリ部、４…音
声加工処理部、５…ラウドネス特性補償処理部、６…聴
力チェック部、７…出力処理部、８…バス、９…出力端
子、１０…入力端子、１１…帯域制限フィルタ、１２…
クランプ、１３…ＡＤＣ、１４…メモリインタフェー
ス、１５…メモリ、１６…ピッチ検出手段、１７…母音
伸長手段、１８…子音検出手段、１９…子音強調手段、
２０…合成手段、２１…トランスバ−サルフィルタ手
段、２２…補償特性算出手段、２３…タップ係数設定手
段、２４…応答信号取り込む手段、２５…試験信号生成
手段、２６…聴力算出手段、２７…ＤＡＣ、２８…帯域
制限フィルタ、２９…出力アンプ、４０…音声合成処理
部、５０…音声録音再生処理部、５１…音声圧縮手段、
５２…音声復調手段、５３…メモリインタフェース、５
４…録音用メモリ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ユーザの聴力の周波数特性を測定する聴力
   チェック手段と、 外部から入力された音声信号に対し、上記聴力チェック
   手段の測定結果に基づいてラウドネス特性補償処理を施
   すラウドネス特性補償手段と、 上記ラウドネス補償処理の施された音声信号を外部へ出
   力する出力手段と、 を有することを特徴とするラウドネス補償装置。
2. 【請求項２】上記ラウドネス補償手段は、 トランスバ−サルフィルタと、 上記聴力チェック手段により求められたユ−ザの聴力の
   周波数特性を補償するに必要なラウドネス補償用周波数
   特性を求める補償特性算出手段と、 上記補償特性算出手段が求めたラウドネス補償用周波数
   特性を上記トランスバ−サルフィルタで実現するための
   上記トランスバーサルフィルタのタップ係数値を求め
   て、上記トランスバーサルフィルタに設定する係数設定
   手段と、を含んで構成されること、 を特徴とする請求項１記載のラウドネス補償装置。
3. 【請求項３】上記聴力チェック手段は、 周波数および／または出力レベルの異なる複数種類の試
   験信号を生成可能に構成され、該試験信号のうちいずれ
   か一つのみを一度に出力する試験信号生成手段と、 上記試験信号生成手段が試験信号を出力中、ユーザから
   の応答信号の入力を受け付けて取り込む応答信号取り込
   み手段と、 上記応答信号を取り込んだ時点で出力されている試験信
   号の周波数およびその出力レベルに基づいて、当該ユ−
   ザの聴力の周波数特性を求める聴力算出手段と、を含ん
   で構成され、 上記出力手段は、上記試験信号生成手段の出力してい
   る、上記ラウドネス特性補償処理の施されていない試験
   信号を外部へ出力するものであること、 を特徴とする請求項１または２記載のラウドネス補償装
   置。
4. 【請求項４】上記試験信号生成手段は、上記試験信号の
   出力レベルを連続的に変更可能であること、 を特徴とする請求項３記載のラウドネス補償装置。
5. 【請求項５】外部から入力された音声信号に対し、非線
   形な音声加工処理を施す音声加工処理手段を供え、 上記ラウドネス補償手段は、上記音声加工処理手段によ
   る処理後の信号に対して上記ラウドネス特性補償処理を
   施すものであること、 を特徴とする請求項１記載のラウドネス補償装置。
6. 【請求項６】上記非線形な音声加工処理には、母音ピッ
   チの伸長処理、母音ピッチの短縮処理、子音強調処理、
   のうちの少なくとも一つを含まれること、 を特徴とする請求項５記載のラウドネス補償装置。
7. 【請求項７】音声を合成する音声合成手段と、外部から
   入力された音声信号を記録する音声記録再生手段と、の
   うちの少なくとも一方を備え、 上記ラウドネス補償手段は、上記音声合成手段および／
   または上記音声記録再生手段の出力信号に対して上記ラ
   ウドネス特性補償処理を施すものであること、 を特徴とする請求項１記載のラウドネス補償装置。
8. 【請求項８】音声を合成する音声合成手段と、外部から
   入力された音声信号を記録する音声記録再生手段と、の
   うちの少なくとも一方を備え、 上記音声加工処理手段は、上記音声合成手段および／ま
   たは上記音声記録再生手段の出力信号に対して上記非線
   形な音声加工処理を施すものであること、 を特徴とする請求項５記載のラウドネス補償装置。
9. 【請求項９】ユーザの聴力の周波数特性を測定する聴力
   チェック手段と、 外部から入力された音声信号に対し、上記聴力チェック
   手段の測定結果に基づいてラウドネス特性補償処理を施
   すラウドネス特性補償手段と、 上記ラウドネス補償処理の施された音声信号を外部へ出
   力する出力手段と、 動作モードとして少なくとも、聴覚補助モードと、聴力
   チェックモードとを備えた制御手段と、を備え、 上記制御手段は、 上記聴覚補助モードにおいては、外部から入力された音
   声信号に対して上記ラウドネス特性補償手段にラウドネ
   ス特性補償処理を施させ、 上記聴力チェックモードにおいては、ユーザの聴力の周
   波数特性を上記聴力チェック手段により測定させるもの
   であること、 を特徴とする聴覚補助器。
10. 【請求項１０】上記聴力チェック手段は、 周波数の異なる複数種類の試験信号を一つずつ、その出
    力レベルを徐々に増大させつつ出力してゆき、 該試験信号の出力中、ユーザからの応答信号の入力を受
    け付け、該応答信号を受け付けた時点で出力されている
    試験信号の周波数およびその出力レベルに基づいて、当
    該ユ−ザの聴力の周波数特性を求めるものであること、 を特徴とする請求項９記載の聴覚補助器。