JPH10200997A - 補聴器 - Google Patents
補聴器Info
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- JPH10200997A JPH10200997A JP8351601A JP35160196A JPH10200997A JP H10200997 A JPH10200997 A JP H10200997A JP 8351601 A JP8351601 A JP 8351601A JP 35160196 A JP35160196 A JP 35160196A JP H10200997 A JPH10200997 A JP H10200997A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R25/00—Electric hearing aids
- H04R25/35—Electric hearing aids using translation techniques
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- H04R25/00—Electric hearing aids
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- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レベルが高い入力音声信号に対しても、出力
信号における歪みの割合を最小にし、使用者に明瞭な音
声を供給する補聴器を提供する。 【解決手段】 本発明に係る補聴器１０は、音声検出手
段に接続された入力端子６４と、出力端子７８とを有
し、出力端子７８における信号のレベルに応じて、利得
を自動的に調節する前置増幅段６０と、出力端子７８に
接続された入力端子８４及び電気−音響変換手段９８に
接続された出力端子１０２を有し、当該出力端子１０２
における信号のレベルに応じて利得を自動的に調節する
出力増幅段９０とを備える。
信号における歪みの割合を最小にし、使用者に明瞭な音
声を供給する補聴器を提供する。 【解決手段】 本発明に係る補聴器１０は、音声検出手
段に接続された入力端子６４と、出力端子７８とを有
し、出力端子７８における信号のレベルに応じて、利得
を自動的に調節する前置増幅段６０と、出力端子７８に
接続された入力端子８４及び電気−音響変換手段９８に
接続された出力端子１０２を有し、当該出力端子１０２
における信号のレベルに応じて利得を自動的に調節する
出力増幅段９０とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声の歪みを防止
する補聴器に関する。特に、本発明は、前置増幅段と出
力増幅段の両段に利得制御回路を用いて入力及び出力増
幅器の飽和を防止する補聴器に関する。
する補聴器に関する。特に、本発明は、前置増幅段と出
力増幅段の両段に利得制御回路を用いて入力及び出力増
幅器の飽和を防止する補聴器に関する。
【０００２】
【従来の技術】補聴器における信号の歪みは、入力音声
には存在しない、望ましくない雑音を出力音声に発生さ
せることがある。このような信号の歪み、すなわち出力
音声に付加される雑音は、音声の時間的構成において殆
どの割合を占める低レベルの音声キューを直接的にマス
キングし、また重要な振幅キューを劣化させることによ
り、ある種の音声のマスキングノイズとして作用する。
標準的な補聴器において、出力増幅段の振幅を制限する
技術としてピーククリッピングが用いられているが、ピ
ーククリッピングにより、補聴器回路の出力増幅段で歪
みが生じることが多い。
には存在しない、望ましくない雑音を出力音声に発生さ
せることがある。このような信号の歪み、すなわち出力
音声に付加される雑音は、音声の時間的構成において殆
どの割合を占める低レベルの音声キューを直接的にマス
キングし、また重要な振幅キューを劣化させることによ
り、ある種の音声のマスキングノイズとして作用する。
標準的な補聴器において、出力増幅段の振幅を制限する
技術としてピーククリッピングが用いられているが、ピ
ーククリッピングにより、補聴器回路の出力増幅段で歪
みが生じることが多い。
【０００３】音声信号の歪みを解析するために、補聴器
は、通常、前置増幅段と出力増幅段の２つの主要な増幅
段により構成されていると考えることができる。このよ
うな補聴器の回路構成の例を図８に示す。この補聴器に
おいて、図８に示すように、前置増幅段１２は、増幅器
１４を備え、この増幅器１４の一方の入力端子１６は、
カップリングコンデンサ２０を介してマイクロフォン１
８に接続され、他方の入力端子２２は接地されている。
増幅器１４は、抵抗２４、２６により決定される定利得
を有する。前置増幅段１２の出力端子２８は、ユーザに
よって調整可能なボリューム制御回路３０に接続され、
このボリューム制御回路３０の出力端子３２は、出力増
幅段３４に接続されている。ボリューム制御回路３０
は、ポテンショメータ３６を備え、このポテンショメー
タ３６は、前置増幅段１２の出力端子２８に接続されて
いると共に、カップリングコンデンサ４０を介して出力
増幅段３４の入力端子３８に接続されている。出力増幅
段３４は、増幅器４２を備え、この増幅器４２の入力端
子３８は、ボリューム制御回路３０の出力端子３２に接
続されている。増幅器４２は、抵抗４４、４６によって
決定される定利得を有し、この増幅器４２の出力端子４
８は電気−音響変換器、例えばスピーカ５０に接続され
ている。
は、通常、前置増幅段と出力増幅段の２つの主要な増幅
段により構成されていると考えることができる。このよ
うな補聴器の回路構成の例を図８に示す。この補聴器に
おいて、図８に示すように、前置増幅段１２は、増幅器
１４を備え、この増幅器１４の一方の入力端子１６は、
カップリングコンデンサ２０を介してマイクロフォン１
８に接続され、他方の入力端子２２は接地されている。
増幅器１４は、抵抗２４、２６により決定される定利得
を有する。前置増幅段１２の出力端子２８は、ユーザに
よって調整可能なボリューム制御回路３０に接続され、
このボリューム制御回路３０の出力端子３２は、出力増
幅段３４に接続されている。ボリューム制御回路３０
は、ポテンショメータ３６を備え、このポテンショメー
タ３６は、前置増幅段１２の出力端子２８に接続されて
いると共に、カップリングコンデンサ４０を介して出力
増幅段３４の入力端子３８に接続されている。出力増幅
段３４は、増幅器４２を備え、この増幅器４２の入力端
子３８は、ボリューム制御回路３０の出力端子３２に接
続されている。増幅器４２は、抵抗４４、４６によって
決定される定利得を有し、この増幅器４２の出力端子４
８は電気−音響変換器、例えばスピーカ５０に接続され
ている。
【０００４】前置増幅段１２において、音声信号を歪ま
せることなく増幅できる範囲は、通常、電源の電池から
供給される電圧により制限される。耳に装着される大き
さの従来の補聴器では、通常、電池から供給される電圧
は、亜鉛−エア電池により得られる１．２５Ｖに制限さ
れている。入力される音声のレベル（振幅）が大幅に増
加すると、前置増幅段１２の出力にて得られる増幅され
た信号は、使用可能な電池の電圧を超えようとし、前置
増幅器１２が飽和して出力信号が歪む。すなわち出力信
号がクリップされる。
せることなく増幅できる範囲は、通常、電源の電池から
供給される電圧により制限される。耳に装着される大き
さの従来の補聴器では、通常、電池から供給される電圧
は、亜鉛−エア電池により得られる１．２５Ｖに制限さ
れている。入力される音声のレベル（振幅）が大幅に増
加すると、前置増幅段１２の出力にて得られる増幅され
た信号は、使用可能な電池の電圧を超えようとし、前置
増幅器１２が飽和して出力信号が歪む。すなわち出力信
号がクリップされる。
【０００５】出力増幅段３４では、Ａ級増幅器やＤ級増
幅器等の種々の増幅器が用いられる。このような増幅器
では、入力音声のレベルがある閾値に達すると、オーバ
ロードが起こる。出力増幅段３４にＡ級増幅器を用いた
場合、前置増幅段１２から出力増幅段３４に供給される
信号は、前置増幅段１２に入力される音声の振幅が大き
くなるにつれて増大する。前置増幅段１２の出力端子２
８における電圧が電池供給電圧の限界値に達すると、そ
れ以上の増幅は行われない。マイクロフォン１８におけ
る入力音声のレベルが前置増幅段１２を励振し続ける
と、前置増幅段１２が飽和して、歪みが生じる。
幅器等の種々の増幅器が用いられる。このような増幅器
では、入力音声のレベルがある閾値に達すると、オーバ
ロードが起こる。出力増幅段３４にＡ級増幅器を用いた
場合、前置増幅段１２から出力増幅段３４に供給される
信号は、前置増幅段１２に入力される音声の振幅が大き
くなるにつれて増大する。前置増幅段１２の出力端子２
８における電圧が電池供給電圧の限界値に達すると、そ
れ以上の増幅は行われない。マイクロフォン１８におけ
る入力音声のレベルが前置増幅段１２を励振し続ける
と、前置増幅段１２が飽和して、歪みが生じる。
【０００６】出力増幅段３４にＤ級増幅器を用いた場合
にも、飽和のメカニズムは異なるが、同様のオーバロー
ドが発生する。Ｄ級増幅器を用いると、出力増幅段３４
は、電気−音響変換器、例えばスピーカ５０のコイル
に、パルス幅変調された信号を供給する。入力音声のレ
ベル又は全体の増幅量のいずれかが大きくなると、各パ
ルスが互いに重なり、出力信号が飽和し、例えばピーク
クリッピングの形で歪みが生じる。通常、Ｄ級増幅器で
は、最大音響出力から約３ｄＢ下がった点から歪みが生
じ始める。
にも、飽和のメカニズムは異なるが、同様のオーバロー
ドが発生する。Ｄ級増幅器を用いると、出力増幅段３４
は、電気−音響変換器、例えばスピーカ５０のコイル
に、パルス幅変調された信号を供給する。入力音声のレ
ベル又は全体の増幅量のいずれかが大きくなると、各パ
ルスが互いに重なり、出力信号が飽和し、例えばピーク
クリッピングの形で歪みが生じる。通常、Ｄ級増幅器で
は、最大音響出力から約３ｄＢ下がった点から歪みが生
じ始める。
【０００７】ピーククリッピングは、出力増幅器を過大
に励振した場合のように非意図的に行ってもよく、ある
いは補聴器の飽和音圧レベル（ＳＳＰＬ）をピーククリ
ッピング回路によって低下させる場合のように、意図的
に行ってもよい。増幅器における過励振や出力のクリッ
ピングにより生じる飽和に起因した歪みは、低い入力レ
ベルにおいて補聴器内に発生する低レベルの歪みとは区
別される必要がある。飽和による歪みは、入力レベルが
高すぎるために、前置増幅段、出力増幅段又はその両方
において飽和に達した場合に発生する。飽和が生じる
と、波形が大きく歪む。低い入力レベルにおいて歪みの
発生を抑制するために補聴器を意図的に構成した場合で
も、入力される音声のレベルが電池、前置増幅段や出力
増幅段の能力を超えると、ある時点で飽和による歪みが
発生する。
に励振した場合のように非意図的に行ってもよく、ある
いは補聴器の飽和音圧レベル（ＳＳＰＬ）をピーククリ
ッピング回路によって低下させる場合のように、意図的
に行ってもよい。増幅器における過励振や出力のクリッ
ピングにより生じる飽和に起因した歪みは、低い入力レ
ベルにおいて補聴器内に発生する低レベルの歪みとは区
別される必要がある。飽和による歪みは、入力レベルが
高すぎるために、前置増幅段、出力増幅段又はその両方
において飽和に達した場合に発生する。飽和が生じる
と、波形が大きく歪む。低い入力レベルにおいて歪みの
発生を抑制するために補聴器を意図的に構成した場合で
も、入力される音声のレベルが電池、前置増幅段や出力
増幅段の能力を超えると、ある時点で飽和による歪みが
発生する。
【０００８】図９に、図８に示す補聴器にＤ級増幅器に
よるピーククリッピングを用い、そのときの飽和に起因
した高い歪みの歪率を示す。この補聴器のピーク音響利
得は３５ｄＢであり、ピーク飽和音圧レベル（ＳＳＰ
Ｌ）は１０７ｄＢであり、周波数応答マトリクススロー
プ（すなわち、ピークと５００Ｈｚの音響利得の差）は
１０ｄＢである。図９に、入力音声のレベルが６０ｄ
Ｂ、７０ｄＢ、８０ｄＢ、９０ｄＢのときの周波数に対
する高調波歪みを示す。これらの入力音声のレベルは、
それぞれ小声、会話音声、大声、叫び声に相当する。歪
み特性図は、例えば６０ｄＢや７０ｄＢといった低い入
力音声のレベルでは歪みのレベルは低く、歪率が２又は
３パーセントの範囲にあることを示している。入力音声
のレベルが、例えば８０ｄＢに増大すると、補聴器は急
激に飽和状態となり、歪みのレベルは急激に高くなり、
歪みピークが約５０パーセントになる。入力音声のレベ
ルが９０ｄＢのときは、歪みの割合が増加し続け、５０
パーセントの歪み上限を超える。これは、特に９００Ｈ
ｚ〜２０００Ｈｚの中間周波数帯域において顕著であ
る。
よるピーククリッピングを用い、そのときの飽和に起因
した高い歪みの歪率を示す。この補聴器のピーク音響利
得は３５ｄＢであり、ピーク飽和音圧レベル（ＳＳＰ
Ｌ）は１０７ｄＢであり、周波数応答マトリクススロー
プ（すなわち、ピークと５００Ｈｚの音響利得の差）は
１０ｄＢである。図９に、入力音声のレベルが６０ｄ
Ｂ、７０ｄＢ、８０ｄＢ、９０ｄＢのときの周波数に対
する高調波歪みを示す。これらの入力音声のレベルは、
それぞれ小声、会話音声、大声、叫び声に相当する。歪
み特性図は、例えば６０ｄＢや７０ｄＢといった低い入
力音声のレベルでは歪みのレベルは低く、歪率が２又は
３パーセントの範囲にあることを示している。入力音声
のレベルが、例えば８０ｄＢに増大すると、補聴器は急
激に飽和状態となり、歪みのレベルは急激に高くなり、
歪みピークが約５０パーセントになる。入力音声のレベ
ルが９０ｄＢのときは、歪みの割合が増加し続け、５０
パーセントの歪み上限を超える。これは、特に９００Ｈ
ｚ〜２０００Ｈｚの中間周波数帯域において顕著であ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前置増幅段で圧縮回路
を用いることにより、従来の補聴器の飽和による歪みが
僅かに低減されることが知られている。図１０は、前置
増幅段１２に接続された圧縮回路５２を有する従来の補
聴器の回路構成を示し、図１１は、図１０に示す補聴器
の歪みを示すグラフである。図１１に示すように、前置
増幅段に圧縮回路を用いても、入力音声レベルが８０ｄ
Ｂより高いと、歪みの割合は非常に高くなる。
を用いることにより、従来の補聴器の飽和による歪みが
僅かに低減されることが知られている。図１０は、前置
増幅段１２に接続された圧縮回路５２を有する従来の補
聴器の回路構成を示し、図１１は、図１０に示す補聴器
の歪みを示すグラフである。図１１に示すように、前置
増幅段に圧縮回路を用いても、入力音声レベルが８０ｄ
Ｂより高いと、歪みの割合は非常に高くなる。
【００１０】したがって、例えば６０ｄＢ〜９０ｄＢの
ような広いダイナミックレンジに亘って、線形圧縮関数
を提供する圧縮回路が必要である。本発明は上述の課題
に鑑み、レベルが低い入力音声信号のみならず、レベル
が高い入力音声信号に対しても、出力信号における歪み
の割合を最小化し、使用者に明瞭な音声を供給する補聴
器の提供を目的とする。
ような広いダイナミックレンジに亘って、線形圧縮関数
を提供する圧縮回路が必要である。本発明は上述の課題
に鑑み、レベルが低い入力音声信号のみならず、レベル
が高い入力音声信号に対しても、出力信号における歪み
の割合を最小化し、使用者に明瞭な音声を供給する補聴
器の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る補聴器は、
独立した複数の、利得を圧縮するフィードバックループ
を用いて音声信号の歪みを最小化する。この補聴器は、
音声検出手段に接続された入力端子と、出力端子と、出
力端子から出力される信号のレベルに応じて利得を自動
的に調節する前置増幅回路網を備える。前置増幅回路網
は、出力信号の電圧を測定し、この出力信号の電圧に応
じて利得を自動的に調整する。また、この補聴器は、前
置増幅回路網の出力端子に接続された入力端子と、電気
−音響変換器等の負荷に接続された出力端子とを有する
出力駆動回路網を備える。出力駆動回路網は、出力駆動
回路網の増幅器の出力信号の電圧を測定し、測定された
値に応じて利得を自動に調整する。また、この補聴器
は、前置増幅回路網の出力端子と出力駆動回路網の入力
端子との間に接続されたボリューム制御回路を有する。
このボリューム制御回路は、ポテンショメータ等の分圧
器を構成する可変抵抗器を有する。ボリューム制御回路
により、補聴器の使用者は補聴器の出力ボリュームを調
整することができる。
独立した複数の、利得を圧縮するフィードバックループ
を用いて音声信号の歪みを最小化する。この補聴器は、
音声検出手段に接続された入力端子と、出力端子と、出
力端子から出力される信号のレベルに応じて利得を自動
的に調節する前置増幅回路網を備える。前置増幅回路網
は、出力信号の電圧を測定し、この出力信号の電圧に応
じて利得を自動的に調整する。また、この補聴器は、前
置増幅回路網の出力端子に接続された入力端子と、電気
−音響変換器等の負荷に接続された出力端子とを有する
出力駆動回路網を備える。出力駆動回路網は、出力駆動
回路網の増幅器の出力信号の電圧を測定し、測定された
値に応じて利得を自動に調整する。また、この補聴器
は、前置増幅回路網の出力端子と出力駆動回路網の入力
端子との間に接続されたボリューム制御回路を有する。
このボリューム制御回路は、ポテンショメータ等の分圧
器を構成する可変抵抗器を有する。ボリューム制御回路
により、補聴器の使用者は補聴器の出力ボリュームを調
整することができる。
【００１２】また、本発明に係る補聴器の前置増幅回路
網は、利得が調整可能な増幅回路と、増幅回路にフィー
ドバックループで接続された利得制御回路とを備える。
この構成により、増幅回路の利得を自動的に調整して、
増幅回路の飽和を防止する利得圧縮増幅回路が形成され
る。
網は、利得が調整可能な増幅回路と、増幅回路にフィー
ドバックループで接続された利得制御回路とを備える。
この構成により、増幅回路の利得を自動的に調整して、
増幅回路の飽和を防止する利得圧縮増幅回路が形成され
る。
【００１３】利得制御回路は、増幅回路の出力端子に接
続され、増幅回路の出力端子における信号レベルが所定
の閾値電圧よりも高いときに増幅回路の利得を自動的に
調整する。所定の閾値電圧は、前置増幅回路網の増幅回
路が飽和する電圧より低い値に設定される。好ましく
は、所定の閾値電圧は、例えば、入力換算で７．８ｍＶ
（ｒｍｓ）であり、電池電圧が１．２５Ｖにおける８５
ｄｂの音圧レベルに相当する。
続され、増幅回路の出力端子における信号レベルが所定
の閾値電圧よりも高いときに増幅回路の利得を自動的に
調整する。所定の閾値電圧は、前置増幅回路網の増幅回
路が飽和する電圧より低い値に設定される。好ましく
は、所定の閾値電圧は、例えば、入力換算で７．８ｍＶ
（ｒｍｓ）であり、電池電圧が１．２５Ｖにおける８５
ｄｂの音圧レベルに相当する。
【００１４】前置増幅回路網と同様、出力駆動回路網
は、利得を調整可能な増幅回路と、増幅回路にフィード
バックループで接続された利得制御回路とを備える。こ
の構成により、出力駆動回路網の増幅回路の利得を、前
置増幅段とは独立して自動調整し、増幅回路の飽和を防
止する利得圧縮増幅回路が形成される。
は、利得を調整可能な増幅回路と、増幅回路にフィード
バックループで接続された利得制御回路とを備える。こ
の構成により、出力駆動回路網の増幅回路の利得を、前
置増幅段とは独立して自動調整し、増幅回路の飽和を防
止する利得圧縮増幅回路が形成される。
【００１５】出力駆動回路網の利得制御回路は、出力駆
動回路網の増幅回路の出力端子に接続され、増幅回路の
出力端子における信号のレベルが所定の閾値電圧よりも
高いときに出力駆動回路網の増幅回路の利得を自動的に
調整する。出力駆動増幅回路網の所定の閾値電圧は、出
力駆動増幅回路網の増幅回路が飽和する電圧より低い値
に設定される。所定の閾値電圧は、出力駆動回路網にＢ
級プッシュプル増幅回路あるいはＤ級パルス幅変調増幅
回路が用いられる場合に、例えば出力換算で８８０ｍＶ
（ｒｍｓ）である。
動回路網の増幅回路の出力端子に接続され、増幅回路の
出力端子における信号のレベルが所定の閾値電圧よりも
高いときに出力駆動回路網の増幅回路の利得を自動的に
調整する。出力駆動増幅回路網の所定の閾値電圧は、出
力駆動増幅回路網の増幅回路が飽和する電圧より低い値
に設定される。所定の閾値電圧は、出力駆動回路網にＢ
級プッシュプル増幅回路あるいはＤ級パルス幅変調増幅
回路が用いられる場合に、例えば出力換算で８８０ｍＶ
（ｒｍｓ）である。
【００１６】また、本発明に係る補聴器用歪み防止回路
は、利得が調整可能な第１の増幅回路及び第１の利得制
御回路を有する前置増幅段を備える。第１の増幅回路
は、マイクロフォンに接続された入力端子と、出力端子
とを備える。第１の利得制御回路は、前置増幅段の出力
端子に接続され、前置増幅段の出力端子における電圧に
応じて、この電圧が所定の閾値電圧よりも高いときに第
１の増幅回路の利得を調整する。
は、利得が調整可能な第１の増幅回路及び第１の利得制
御回路を有する前置増幅段を備える。第１の増幅回路
は、マイクロフォンに接続された入力端子と、出力端子
とを備える。第１の利得制御回路は、前置増幅段の出力
端子に接続され、前置増幅段の出力端子における電圧に
応じて、この電圧が所定の閾値電圧よりも高いときに第
１の増幅回路の利得を調整する。
【００１７】この補聴器用歪み防止回路は、前置増幅段
の出力端子に接続された入力端子、電気−音響変換器に
接続された出力端子を有する出力増幅段を備える。出力
増幅段は、定利得を有する第２の増幅回路、第２の利得
制御回路を有する。第２の利得制御回路は、出力増幅段
の出力端子と第１の利得制御回路に接続されている。第
２の利得制御回路は、第２の増幅回路の出力端子におけ
る電圧に応じて、第２の増幅回路の出力電圧が所定の閾
値電圧より高いときに、第２の利得制御回路が前置増幅
段の利得を変化させる。前置増幅段と出力増幅段の所定
の閾値電圧は、同じでもよく、異なってもよい。これら
所定の閾値電圧は、それぞれの増幅段が飽和する電圧に
よって異なる。
の出力端子に接続された入力端子、電気−音響変換器に
接続された出力端子を有する出力増幅段を備える。出力
増幅段は、定利得を有する第２の増幅回路、第２の利得
制御回路を有する。第２の利得制御回路は、出力増幅段
の出力端子と第１の利得制御回路に接続されている。第
２の利得制御回路は、第２の増幅回路の出力端子におけ
る電圧に応じて、第２の増幅回路の出力電圧が所定の閾
値電圧より高いときに、第２の利得制御回路が前置増幅
段の利得を変化させる。前置増幅段と出力増幅段の所定
の閾値電圧は、同じでもよく、異なってもよい。これら
所定の閾値電圧は、それぞれの増幅段が飽和する電圧に
よって異なる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る補聴器につい
て図面を用いて詳細に説明する。本発明を適用した補聴
器は、特に入力音声のレベルが所定の閾値を超えたとき
に、利得を圧縮する複数のフィードバックループを用い
て補聴器における音声歪みを最小化する。
て図面を用いて詳細に説明する。本発明を適用した補聴
器は、特に入力音声のレベルが所定の閾値を超えたとき
に、利得を圧縮する複数のフィードバックループを用い
て補聴器における音声歪みを最小化する。
【００１９】また、前置増幅段の出力端子及び出力増幅
段の出力端子において信号クリッピングが発生すること
があるが、前置増幅段の出力信号がクリップされる時点
は、マイクロフォンからの入力信号の振幅、すなわち入
力音声のレベルや、前置増幅段の利得や、電池電圧によ
って異なる。一般的には、入力音声レベル（音圧レベル
（ＳＰＬ）としても知られる）が約８０ｄＢに達する
と、クリッピングが発生する。一方、出力増幅段でのク
リッピングは、マイクロフォンからの入力音声レベル
と、前置増幅段の利得と、電源電圧と、ボリューム制御
回路におけるレベル減衰量及び出力増幅段の利得の関数
である。
段の出力端子において信号クリッピングが発生すること
があるが、前置増幅段の出力信号がクリップされる時点
は、マイクロフォンからの入力信号の振幅、すなわち入
力音声のレベルや、前置増幅段の利得や、電池電圧によ
って異なる。一般的には、入力音声レベル（音圧レベル
（ＳＰＬ）としても知られる）が約８０ｄＢに達する
と、クリッピングが発生する。一方、出力増幅段でのク
リッピングは、マイクロフォンからの入力音声レベル
と、前置増幅段の利得と、電源電圧と、ボリューム制御
回路におけるレベル減衰量及び出力増幅段の利得の関数
である。
【００２０】具体的には、ボリューム制御回路の減衰量
がユーザにより最小に設定され、マイクロフォンからの
入力音声が時間の経過と共に大きくなる場合、出力増幅
段の利得により、出力増幅段の出力は、前置増幅段の出
力より前にクリップされる。一方、出力増幅段への入力
信号の振幅が出力増幅段の利得と同じ値あるいはそれよ
り大きい値により低減されるように、ボリューム制御回
路の減衰が調整されている場合、前置増幅段が出力増幅
段より前にクリップされる。
がユーザにより最小に設定され、マイクロフォンからの
入力音声が時間の経過と共に大きくなる場合、出力増幅
段の利得により、出力増幅段の出力は、前置増幅段の出
力より前にクリップされる。一方、出力増幅段への入力
信号の振幅が出力増幅段の利得と同じ値あるいはそれよ
り大きい値により低減されるように、ボリューム制御回
路の減衰が調整されている場合、前置増幅段が出力増幅
段より前にクリップされる。
【００２１】この問題を解決し、補聴器でのクリッピン
グを最小にするため、前置増幅段の出力及び出力増幅段
の出力は、個別に検出され、圧縮を介して制御される。
両段についての圧縮の閾値は、クリッピングを生じない
範囲できるだけ高く設定されることが好ましい。一般的
には、圧縮比１０：１が補聴器に好適である。
グを最小にするため、前置増幅段の出力及び出力増幅段
の出力は、個別に検出され、圧縮を介して制御される。
両段についての圧縮の閾値は、クリッピングを生じない
範囲できるだけ高く設定されることが好ましい。一般的
には、圧縮比１０：１が補聴器に好適である。
【００２２】図１に、本発明を適用し、歪みを最小にす
る補聴器の回路構成の１実施例を示す。この補聴器回路
１０は、図１に示すように、前置増幅段６０と出力増幅
段９０とを備える。前置増幅段６０は、入力信号を増幅
し、補聴器１０全体のＳ／Ｎ比を向上させるために設け
られている。
る補聴器の回路構成の１実施例を示す。この補聴器回路
１０は、図１に示すように、前置増幅段６０と出力増幅
段９０とを備える。前置増幅段６０は、入力信号を増幅
し、補聴器１０全体のＳ／Ｎ比を向上させるために設け
られている。
【００２３】前置増幅段６０は、増幅器６２を備え、増
幅器６２の一方の入力端子６４は、カップリングコンデ
ンサ６８を介して入力信号受信器、例えばマイクロフォ
ン６６に接続されており、他方の入力端子７０は接地さ
れている。また、増幅器６２の利得は、固定抵抗７２と
可変抵抗７４の抵抗値の比によって決定され、可変抵抗
７４により調整可能になっている。可変抵抗７４は、利
得制御回路７６から供給される制御電流に応じて動作す
る電流制御形抵抗である。この可変抵抗７４は、利得制
御回路７６から供給される利得制御電流に比例する所定
の電圧−電流変換関数（トランスコンダクタンス）を有
している。電流制御形可変抵抗の例として、ナショナル
セミコンダクタ社（National Semiconductor Corporati
on）製のトランスコンダクタンス演算増幅器（ＯＴＡ）
モデルＬＭ３０８０がある。
幅器６２の一方の入力端子６４は、カップリングコンデ
ンサ６８を介して入力信号受信器、例えばマイクロフォ
ン６６に接続されており、他方の入力端子７０は接地さ
れている。また、増幅器６２の利得は、固定抵抗７２と
可変抵抗７４の抵抗値の比によって決定され、可変抵抗
７４により調整可能になっている。可変抵抗７４は、利
得制御回路７６から供給される制御電流に応じて動作す
る電流制御形抵抗である。この可変抵抗７４は、利得制
御回路７６から供給される利得制御電流に比例する所定
の電圧−電流変換関数（トランスコンダクタンス）を有
している。電流制御形可変抵抗の例として、ナショナル
セミコンダクタ社（National Semiconductor Corporati
on）製のトランスコンダクタンス演算増幅器（ＯＴＡ）
モデルＬＭ３０８０がある。
【００２４】利得制御回路７６は、増幅器６２の出力端
子７８と可変抵抗７４に接続されている。利得制御回路
７６は、増幅器６２からの出力信号の電圧を測定又は検
出し、この測定した電圧を所定の閾値電圧と比較する。
所定の閾値電圧は、例えば入力換算で７．８ｍＶ（ｒｍ
ｓ）である。測定された電圧が閾値電圧より高いとき、
利得制御回路７６は、可変抵抗７４の抵抗値を変化さ
せ、前置増幅段６０の増幅器６２の利得を下げる。測定
された電圧が閾値電圧より低いとき、利得制御回路７６
は、可変抵抗７４に制御電流を供給し、増幅器６２の利
得を最大にする。
子７８と可変抵抗７４に接続されている。利得制御回路
７６は、増幅器６２からの出力信号の電圧を測定又は検
出し、この測定した電圧を所定の閾値電圧と比較する。
所定の閾値電圧は、例えば入力換算で７．８ｍＶ（ｒｍ
ｓ）である。測定された電圧が閾値電圧より高いとき、
利得制御回路７６は、可変抵抗７４の抵抗値を変化さ
せ、前置増幅段６０の増幅器６２の利得を下げる。測定
された電圧が閾値電圧より低いとき、利得制御回路７６
は、可変抵抗７４に制御電流を供給し、増幅器６２の利
得を最大にする。
【００２５】上述のように、利得制御回路７６、抵抗７
２、可変抵抗７４及び増幅器６２は、増幅器６２の利得
を制御する前置増幅段の利得を圧縮するフィードバック
ループ（以下、圧縮フィードバックループと呼ぶ）を構
成している。この圧縮フィードバックループは、増幅器
６２の出力信号が供給電圧の能力を超える直前に、すな
わち増幅器６２の飽和する前に、前置増幅段６０の利得
を下げるために設けられている。圧縮フィードバックル
ープを用いることにより、前置増幅段６０の増幅器６２
は線形領域内で増幅を行うので、増幅器６２が飽和する
ことを防止できる。この結果、入力音声のレベルが高
く、例えば８５ｄＢを超えるようなときでも、例えばピ
ーククリッピングのような飽和に起因した歪みを抑制、
あるいは事実上最小化できる。
２、可変抵抗７４及び増幅器６２は、増幅器６２の利得
を制御する前置増幅段の利得を圧縮するフィードバック
ループ（以下、圧縮フィードバックループと呼ぶ）を構
成している。この圧縮フィードバックループは、増幅器
６２の出力信号が供給電圧の能力を超える直前に、すな
わち増幅器６２の飽和する前に、前置増幅段６０の利得
を下げるために設けられている。圧縮フィードバックル
ープを用いることにより、前置増幅段６０の増幅器６２
は線形領域内で増幅を行うので、増幅器６２が飽和する
ことを防止できる。この結果、入力音声のレベルが高
く、例えば８５ｄＢを超えるようなときでも、例えばピ
ーククリッピングのような飽和に起因した歪みを抑制、
あるいは事実上最小化できる。
【００２６】前置増幅段６０の後段には、通常、ユーザ
が調整することができるボリューム制御回路８０が設け
られており、例えば医師や患者が補聴器１０の出力音声
レベルを最適に調整できるようになっている。図１に示
す実施例において、可変抵抗、例えばポテンショメータ
８２は、一端が接地された分圧器であり、前置増幅段６
０の出力端子７８に接続されるとともに、カップリング
コンデンサ８６を介して、出力増幅段９０の入力端子８
４に接続されている。
が調整することができるボリューム制御回路８０が設け
られており、例えば医師や患者が補聴器１０の出力音声
レベルを最適に調整できるようになっている。図１に示
す実施例において、可変抵抗、例えばポテンショメータ
８２は、一端が接地された分圧器であり、前置増幅段６
０の出力端子７８に接続されるとともに、カップリング
コンデンサ８６を介して、出力増幅段９０の入力端子８
４に接続されている。
【００２７】補聴器１０の出力増幅段９０は、増幅器９
２を備え、この増幅器９２の入力端子８４は、ボリュー
ム制御回路８０の出力端子に接続されている。また、出
力増幅段９０の利得は、固定抵抗９４と可変抵抗９６の
比によって決定され、可変抵抗９６の抵抗値により調整
可能である。この出力増幅段９０は、電気−音響変換
器、例えばスピーカ９８を駆動する。利得制御回路１０
０は、増幅器９２の出力端子１０２と可変抵抗９６に接
続されている。出力増幅段９０の利得制御回路１００
は、前置増幅段６０の利得制御回路７６と同様、増幅器
９２からの出力信号の電圧を測定又は検出し、この測定
した電圧を所定の閾値電圧と比較する。この閾値電圧
は、例えば出力増幅段９０にＢ級プッシュプル増幅器あ
るいはＤ級パルス幅変調増幅回路を用いた場合、出力換
算で、８８０ｍＶ（ｒｍｓ）である。測定された電圧が
閾値電圧より高いとき、利得制御回路１００は、可変抵
抗９６の抵抗を変化させ、出力増幅段９０の増幅器９２
の利得を下げる。測定された電圧が閾値電圧より低いと
き、利得制御回路１００は、増幅器９２の利得が最大と
なるような値に可変抵抗９６を設定するための電流を発
生する。
２を備え、この増幅器９２の入力端子８４は、ボリュー
ム制御回路８０の出力端子に接続されている。また、出
力増幅段９０の利得は、固定抵抗９４と可変抵抗９６の
比によって決定され、可変抵抗９６の抵抗値により調整
可能である。この出力増幅段９０は、電気−音響変換
器、例えばスピーカ９８を駆動する。利得制御回路１０
０は、増幅器９２の出力端子１０２と可変抵抗９６に接
続されている。出力増幅段９０の利得制御回路１００
は、前置増幅段６０の利得制御回路７６と同様、増幅器
９２からの出力信号の電圧を測定又は検出し、この測定
した電圧を所定の閾値電圧と比較する。この閾値電圧
は、例えば出力増幅段９０にＢ級プッシュプル増幅器あ
るいはＤ級パルス幅変調増幅回路を用いた場合、出力換
算で、８８０ｍＶ（ｒｍｓ）である。測定された電圧が
閾値電圧より高いとき、利得制御回路１００は、可変抵
抗９６の抵抗を変化させ、出力増幅段９０の増幅器９２
の利得を下げる。測定された電圧が閾値電圧より低いと
き、利得制御回路１００は、増幅器９２の利得が最大と
なるような値に可変抵抗９６を設定するための電流を発
生する。
【００２８】この出力増幅段９０において、利得制御回
路１００、抵抗９４、可変抵抗９６、増幅器９２は、出
力増幅段９０の圧縮フィードバックを構成している。そ
して、この圧縮フィードバックループは、増幅器９２の
出力信号が供給電圧の能力を超える直前にすなわち、増
幅器が飽和する前に、出力増幅段９０の利得を下げるた
めに設けられている。圧縮フィードバックループを用い
ることにより、出力増幅段９０の増幅器９２は、線形領
域内で増幅を行うので、増幅器９２が飽和することを防
止できる。この結果、入力音声レベルが８５ｄＢを超え
るようなときでも、例えばピーククリッピングのような
飽和に起因した歪みを抑制、あるいは事実上最小化でき
る。
路１００、抵抗９４、可変抵抗９６、増幅器９２は、出
力増幅段９０の圧縮フィードバックを構成している。そ
して、この圧縮フィードバックループは、増幅器９２の
出力信号が供給電圧の能力を超える直前にすなわち、増
幅器が飽和する前に、出力増幅段９０の利得を下げるた
めに設けられている。圧縮フィードバックループを用い
ることにより、出力増幅段９０の増幅器９２は、線形領
域内で増幅を行うので、増幅器９２が飽和することを防
止できる。この結果、入力音声レベルが８５ｄＢを超え
るようなときでも、例えばピーククリッピングのような
飽和に起因した歪みを抑制、あるいは事実上最小化でき
る。
【００２９】上述のように、圧縮フィードバックループ
を用いることのより、特に入力音声のレベルが増加した
ときに補聴器内で発生する音声の歪みを最小にする。ま
た、この圧縮フィードバックループは、例えば１０：１
等の一定の圧縮比を有し、増幅器への入力信号の振幅が
いかなる場合でも、前置増幅段の増幅器６２と出力増幅
段の増幅器９２から出力される信号の振幅を確実に予測
することができる。少なくともこのような特性を得るこ
とができる圧縮フィードバックループの構成は種々考え
られる。
を用いることのより、特に入力音声のレベルが増加した
ときに補聴器内で発生する音声の歪みを最小にする。ま
た、この圧縮フィードバックループは、例えば１０：１
等の一定の圧縮比を有し、増幅器への入力信号の振幅が
いかなる場合でも、前置増幅段の増幅器６２と出力増幅
段の増幅器９２から出力される信号の振幅を確実に予測
することができる。少なくともこのような特性を得るこ
とができる圧縮フィードバックループの構成は種々考え
られる。
【００３０】図２に、圧縮フィードバックループの具体
的実施例を示す。以下では、前置増幅段６０の圧縮フィ
ードバックループ用いて説明するが、図２に示す圧縮フ
ィードバックループは、出力増幅段９０にも用いること
ができる。また、各段の圧縮比は、個別部品の特性及び
／又は値を変化させることにより調整できる。
的実施例を示す。以下では、前置増幅段６０の圧縮フィ
ードバックループ用いて説明するが、図２に示す圧縮フ
ィードバックループは、出力増幅段９０にも用いること
ができる。また、各段の圧縮比は、個別部品の特性及び
／又は値を変化させることにより調整できる。
【００３１】図２に示す圧縮フィードバックループにお
いて、前置増幅段の増幅器６２の出力端子は、利得制御
回路７６内の半波整流回路１２０に接続されている。半
波整流回路１２０は、増幅器１２２と、ＰチャンネルＭ
ＯＳＦＥＴトランジスタ１２４と、コンデンサ１２６と
を備える。上述のように、整流回路１２０は半波整流器
であるが、全波整流回路を用いてもよい。さらに、コン
デンサ１２６は、フィードバックループにおける１次の
位相補償素子であり、その値は、遅延特性がフィードバ
ックループの遅延時間を優先したものとなるように設定
されている。整流回路１２０により整流された信号は、
この整流された出力電圧と所定の閾値電圧と比較する比
較器１２８に供給され所定の閾値と比較される。整流さ
れた出力電圧｜Ｖo｜が閾値電圧Ｖthより低い場合、リ
レースイッチ１３２のソレノイドコイル１３０には電流
が流れず、リレースイッチ１３２は開いたままである。
整流信号電圧｜Ｖo｜が閾値電圧Ｖthより高い場合、比
較器１２８はソレノイドコイル１３０に駆動電流を流
し、リレースイッチ１３２を閉じる。これにより、利得
圧縮動作が行われる。リレースイッチ１３２が閉じる
と、差動増幅器１３４は、対数増幅器１３８の出力電圧
Ｖ2から対数増幅器１３６の出力電圧Ｖ1を減算し、利得
変換率ＧＴによりＶ1 とＶ2 の差に比例する信号を出力
する差動増幅器として動作する。差動増幅器１３４の出
力電圧Ｖ3 は、加算増幅器１４２により、対数増幅器１
４０の出力電圧Ｖ4 と加算される。加算された出力電圧
Ｖ5 は、フィードバックループの電圧−電流変換器を構
成する増幅器１４４及びトランスコンダクタンス演算増
幅器１４６に供給される。増幅器１４４の出力電圧Ｖ6
は、所望の利得制御電流ＩGNを電流制御抵抗７４に供給
するように、トランスコンダクタンス演算増幅器１４８
を制御する。
いて、前置増幅段の増幅器６２の出力端子は、利得制御
回路７６内の半波整流回路１２０に接続されている。半
波整流回路１２０は、増幅器１２２と、ＰチャンネルＭ
ＯＳＦＥＴトランジスタ１２４と、コンデンサ１２６と
を備える。上述のように、整流回路１２０は半波整流器
であるが、全波整流回路を用いてもよい。さらに、コン
デンサ１２６は、フィードバックループにおける１次の
位相補償素子であり、その値は、遅延特性がフィードバ
ックループの遅延時間を優先したものとなるように設定
されている。整流回路１２０により整流された信号は、
この整流された出力電圧と所定の閾値電圧と比較する比
較器１２８に供給され所定の閾値と比較される。整流さ
れた出力電圧｜Ｖo｜が閾値電圧Ｖthより低い場合、リ
レースイッチ１３２のソレノイドコイル１３０には電流
が流れず、リレースイッチ１３２は開いたままである。
整流信号電圧｜Ｖo｜が閾値電圧Ｖthより高い場合、比
較器１２８はソレノイドコイル１３０に駆動電流を流
し、リレースイッチ１３２を閉じる。これにより、利得
圧縮動作が行われる。リレースイッチ１３２が閉じる
と、差動増幅器１３４は、対数増幅器１３８の出力電圧
Ｖ2から対数増幅器１３６の出力電圧Ｖ1を減算し、利得
変換率ＧＴによりＶ1 とＶ2 の差に比例する信号を出力
する差動増幅器として動作する。差動増幅器１３４の出
力電圧Ｖ3 は、加算増幅器１４２により、対数増幅器１
４０の出力電圧Ｖ4 と加算される。加算された出力電圧
Ｖ5 は、フィードバックループの電圧−電流変換器を構
成する増幅器１４４及びトランスコンダクタンス演算増
幅器１４６に供給される。増幅器１４４の出力電圧Ｖ6
は、所望の利得制御電流ＩGNを電流制御抵抗７４に供給
するように、トランスコンダクタンス演算増幅器１４８
を制御する。
【００３２】すなわち、増幅器１３４〜１４８及びそれ
らに対応する個別部品は、可変抵抗７４を制御する所望
の電流を発生させる圧縮制御信号処理器として動作す
る。上述のように、電流制御形可変抵抗７４は、例えば
電流が増減する際に増幅器６２の利得を変化させるトラ
ンスコンダクタンス演算増幅器である。トランスコンダ
クタンス演算増幅器としては、例えばナショナルセミコ
ンダクタ社（National Semiconductor）製のモデルＬＭ
３０８０がある。圧縮フィードバックループについて
は、米国特許出願、発明の名称「A GAIN COMPRESSION A
MPLIFIER PROVIDINGA LINEAR COMPRESSION FUNCTION」
に詳細に説明される。この出願は、本願と共に出願さ
れ、本願出願人に譲渡され、本願において参照される。
らに対応する個別部品は、可変抵抗７４を制御する所望
の電流を発生させる圧縮制御信号処理器として動作す
る。上述のように、電流制御形可変抵抗７４は、例えば
電流が増減する際に増幅器６２の利得を変化させるトラ
ンスコンダクタンス演算増幅器である。トランスコンダ
クタンス演算増幅器としては、例えばナショナルセミコ
ンダクタ社（National Semiconductor）製のモデルＬＭ
３０８０がある。圧縮フィードバックループについて
は、米国特許出願、発明の名称「A GAIN COMPRESSION A
MPLIFIER PROVIDINGA LINEAR COMPRESSION FUNCTION」
に詳細に説明される。この出願は、本願と共に出願さ
れ、本願出願人に譲渡され、本願において参照される。
【００３３】ここで、前置増幅段６０の出力音圧レベル
の増加率ＯＩは、以下の式１に定義される。
の増加率ＯＩは、以下の式１に定義される。
【００３４】
【数１】
【００３５】ここで、Ｖoは半波整流器１２０からの出
力電圧であり、Ｖthは所定の閾値電圧である。図３は、
前置増幅段及び出力増幅段に圧縮フィードバックループ
を用いた補聴器の歪み特性を示す図である。図４は、テ
スト音声波形、図５は、前置増幅段で圧縮を行う従来の
補聴器の出力音声波形、図６は、前置増幅段及び出力増
幅段で圧縮を行う補聴器の出力音声波形をそれぞれ示す
図である。
力電圧であり、Ｖthは所定の閾値電圧である。図３は、
前置増幅段及び出力増幅段に圧縮フィードバックループ
を用いた補聴器の歪み特性を示す図である。図４は、テ
スト音声波形、図５は、前置増幅段で圧縮を行う従来の
補聴器の出力音声波形、図６は、前置増幅段及び出力増
幅段で圧縮を行う補聴器の出力音声波形をそれぞれ示す
図である。
【００３６】ここで、本発明を適用した補聴器の他の実
施例を図７を用いて説明する。この実施例においては、
図１に示す２個のタイミングコンデンサ１２６の代わり
に、利得制御回路７６、１００に対して１個のタイミン
グコンデンサ１０４が用いられる。この実施例では、出
力増幅段９０は、抵抗９４、１０６の抵抗値により決定
される定利得を有している。各段の出力信号の振幅は、
それぞれの利得制御回路７６、１００により独立して検
出されているが、各段の出力信号の振幅は、例えば前置
増幅段に利得制御回路６０の１つで制御されている。こ
のような構成を有する補聴器の圧縮比も高く、例えば１
０：１であるので、１つの段が、ボリューム制御回路８
０の減衰に応じて、圧縮比を変化させる。
施例を図７を用いて説明する。この実施例においては、
図１に示す２個のタイミングコンデンサ１２６の代わり
に、利得制御回路７６、１００に対して１個のタイミン
グコンデンサ１０４が用いられる。この実施例では、出
力増幅段９０は、抵抗９４、１０６の抵抗値により決定
される定利得を有している。各段の出力信号の振幅は、
それぞれの利得制御回路７６、１００により独立して検
出されているが、各段の出力信号の振幅は、例えば前置
増幅段に利得制御回路６０の１つで制御されている。こ
のような構成を有する補聴器の圧縮比も高く、例えば１
０：１であるので、１つの段が、ボリューム制御回路８
０の減衰に応じて、圧縮比を変化させる。
【００３７】図１に示す補聴器において、入力音声レベ
ルが小声、会話音声、大声、叫び声のいずれであって
も、入力音声は、マイクロフォン６６により検出され、
前置増幅段６０により増幅される。前置増幅段６０によ
り増幅された信号は、ボリューム制御回路８０に供給さ
れ、ここでポテンショメータ８２の設定に応じて減衰さ
れる。ボリューム制御回路８０の出力は、出力増幅段９
０に供給され、出力増幅段９０では、電気−音響変換
器、例えばスピーカ９８を駆動する。
ルが小声、会話音声、大声、叫び声のいずれであって
も、入力音声は、マイクロフォン６６により検出され、
前置増幅段６０により増幅される。前置増幅段６０によ
り増幅された信号は、ボリューム制御回路８０に供給さ
れ、ここでポテンショメータ８２の設定に応じて減衰さ
れる。ボリューム制御回路８０の出力は、出力増幅段９
０に供給され、出力増幅段９０では、電気−音響変換
器、例えばスピーカ９８を駆動する。
【００３８】入力音声信号のレベルが増幅されると、利
得制御回路７６は、増幅器６２の出力信号の電圧を検出
又は測定する。増幅器６２の出力信号の電圧が所定の閾
値電圧、例えば入力換算で７．８ｍＶ（ｒｍｓ）より高
いときは、増幅器６２の利得は、可変抵抗７４の抵抗を
調整することにより自動的に低下される。増幅器６２の
出力電圧が所定の閾値電圧を超えると、可変抵抗７４の
抵抗値が調整され、増幅器６２が線形領域内で増幅を続
け、飽和しない。
得制御回路７６は、増幅器６２の出力信号の電圧を検出
又は測定する。増幅器６２の出力信号の電圧が所定の閾
値電圧、例えば入力換算で７．８ｍＶ（ｒｍｓ）より高
いときは、増幅器６２の利得は、可変抵抗７４の抵抗を
調整することにより自動的に低下される。増幅器６２の
出力電圧が所定の閾値電圧を超えると、可変抵抗７４の
抵抗値が調整され、増幅器６２が線形領域内で増幅を続
け、飽和しない。
【００３９】同様に、出力段の増幅器９２の出力の電圧
は、利得制御回路１００により検出又は測定される。増
幅器９２の出力の電圧が所定の閾値電圧、例えば出力換
算で８８０ｍＶ（ｒｍｓ）より高いとき、増幅器９２の
利得は、可変抵抗９６の抵抗を調整することにより自動
的に低下される。増幅器９２の出力の電圧が所定の閾値
電圧を超えると、増幅器９２が線形領域内で動作を続
け、飽和しない。 ここで開示された本発明の実施例に
は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加
えることができる。例えば、前置増幅段及び出力増幅段
には、種々の増幅器を用いることができる。したがっ
て、上述の説明は、本発明を限定するものではなく、単
なる好ましい実施例に過ぎない。当該分野の技術者にと
って、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲
内での他の変更が可能であることは言うまでもない。
は、利得制御回路１００により検出又は測定される。増
幅器９２の出力の電圧が所定の閾値電圧、例えば出力換
算で８８０ｍＶ（ｒｍｓ）より高いとき、増幅器９２の
利得は、可変抵抗９６の抵抗を調整することにより自動
的に低下される。増幅器９２の出力の電圧が所定の閾値
電圧を超えると、増幅器９２が線形領域内で動作を続
け、飽和しない。 ここで開示された本発明の実施例に
は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加
えることができる。例えば、前置増幅段及び出力増幅段
には、種々の増幅器を用いることができる。したがっ
て、上述の説明は、本発明を限定するものではなく、単
なる好ましい実施例に過ぎない。当該分野の技術者にと
って、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲
内での他の変更が可能であることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係る補聴器は、音声検出手段に
接続された入力端子と、出力端子とを有し、出力端子に
おける信号のレベルに応じて、利得を自動的に調節する
前置増幅回路網と、前置増幅回路網の出力端子に接続さ
れた入力端子及び電気−音響変換手段に接続された出力
端子を有し、当該出力端子における信号のレベルに応じ
て利得を自動的に調節する出力駆動回路網とを備える。
前置増幅回路網及び出力駆動回路網の出力端子における
信号のレベルが所定の閾値電圧より高いとき、各回路網
の利得は自動的に低下される。この、閾値電圧は各回路
網が備える増幅器が飽和する電圧より低く設定されてい
る。これにより、レベルが低い入力音声信号のみなら
ず、レベルが高い入力音声信号に対しても、出力信号に
おける歪みの割合を最小にすることができ、使用者に明
瞭な音声を供給する補聴器が提供できる。
接続された入力端子と、出力端子とを有し、出力端子に
おける信号のレベルに応じて、利得を自動的に調節する
前置増幅回路網と、前置増幅回路網の出力端子に接続さ
れた入力端子及び電気−音響変換手段に接続された出力
端子を有し、当該出力端子における信号のレベルに応じ
て利得を自動的に調節する出力駆動回路網とを備える。
前置増幅回路網及び出力駆動回路網の出力端子における
信号のレベルが所定の閾値電圧より高いとき、各回路網
の利得は自動的に低下される。この、閾値電圧は各回路
網が備える増幅器が飽和する電圧より低く設定されてい
る。これにより、レベルが低い入力音声信号のみなら
ず、レベルが高い入力音声信号に対しても、出力信号に
おける歪みの割合を最小にすることができ、使用者に明
瞭な音声を供給する補聴器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した補聴器の回路構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】圧縮フィードバックループの回路図である。
【図３】本発明を適用した補聴器の音声歪み特性を示す
図である。
図である。
【図４】テスト音声の波形を示す図である。
【図５】従来の補聴器の出力音声の波形を示す図であ
る。
る。
【図６】本発明を適用した補聴器の出力音声の波形を示
す図である。
す図である。
【図７】本発明を適用した補聴器の他の実施例の回路構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図８】従来の補聴器の回路構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図９】図８に示す補聴器における歪率を示す図であ
る。
る。
【図１０】前置増幅段に圧縮回路を用いた従来の補聴器
の回路構成を示すブロック図である。
の回路構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す補聴器における歪率を示す図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595165634 6600 Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ａｎｅ． Ｓｏｕｔｈ Ｅｄｅｎ Ｐｒａｉｒｉｅ, Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ 5534 Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジェリー アール ワール アメリカ合衆国 コロラド州 80866 ウ ッドランドパーク バーデット コート 404
Claims (26)
- 【請求項１】 音声検出手段に接続された入力端子と、
出力端子とを有し、上記出力端子における信号のレベル
に応じて、利得を自動的に調節する前置増幅回路網と、 上記前置増幅回路網の出力端子に接続された入力端子及
び電気−音響変換手段に接続された出力端子を有し、当
該出力端子における信号のレベルに応じて利得を自動的
に調節する出力駆動回路網と、 を備えることを特徴とする補聴器。 - 【請求項２】 上記前置増幅回路網と上記出力駆動回路
網の間に接続されたボリューム制御回路を備える、 ことを特徴とする請求項１記載の補聴器。 - 【請求項３】 上記ボリューム制御回路は、分圧器を構
成する可変抵抗からなる、 ことを特徴とする請求項２記載の補聴器。 - 【請求項４】 上記前置増幅回路網は、 利得が調整可能な増幅回路及び上記増幅回路のフィード
バックループに接続された利得制御回路を有し、上記増
幅回路の利得を自動的に調整して、上記増幅回路の飽和
を防止する利得圧縮増幅回路を構成する、 ことを特徴とする請求項１記載の補聴器。 - 【請求項５】 上記増幅回路の入力端子は、上記前置増
幅回路網の入力端子であり、上記増幅回路の出力端子
は、上記前置増幅回路網の出力端子であり、 上記利得制御回路は、上記増幅回路の出力端子に接続さ
れて、上記増幅回路の出力端子における電圧が所定の閾
値電圧を超えるときに、上記増幅回路の利得を自動的に
調整する、 ことを特徴とする請求項４記載の補聴器。 - 【請求項６】 上記所定の閾値電圧は、上記増幅回路が
飽和する電圧より低い値に設定される、 ことを特徴とする請求項５記載の補聴器。 - 【請求項７】 上記出力駆動増幅回路網は、 利得が調整可能な増幅回路及び上記増幅回路のフィード
バックループに接続された利得制御回路を有し、上記増
幅回路の利得を自動的に調整し、上記増幅回路の飽和を
防止する利得圧縮増幅回路を備える、 ことを特徴とする請求項１記載の補聴器。 - 【請求項８】 上記増幅回路の入力端子は、上記出力駆
動増幅回路網の入力端子であり、上記増幅回路の出力端
子は、上記出力駆動増幅回路網の出力端子であり、 上記利得制御回路は、上記増幅回路の出力端子に接続さ
れて、上記増幅回路の出力端子から出力される信号の電
圧が所定の閾値電圧を超えるときに、上記増幅回路の利
得を自動的に調整する、 ことを特徴とする請求項７記載の補聴器。 - 【請求項９】 上記所定の閾値電圧は、上記増幅回路が
飽和する電圧より低い値に設定される、 ことを特徴とする請求項８記載の補聴器。 - 【請求項１０】 上記調整可能な利得は、可変抵抗によ
り制御される、 ことを特徴とする請求項１記載の補聴器。 - 【請求項１１】 上記可変抵抗は、電流制御形抵抗であ
る、 ことを特徴とする請求項１０記載の補聴器。 - 【請求項１２】 上記電流制御形抵抗は、トランスコン
ダクタンス演算増幅器である、 ことを特徴とする請求項１１記載の補聴器。 - 【請求項１３】 上記音声検出手段は、マイクロフォン
である、 ことを特徴とする請求項１記載の補聴器。 - 【請求項１４】 上記電気−音響変換手段はスピーカで
ある、 ことを特徴とする請求項１記載の補聴器。 - 【請求項１５】 補聴器の歪みを防止する補聴器用歪み
防止回路であって、 利得が調整可能な第１の増幅回路及び上記第１の増幅回
路の出力端子に接続された第１の利得制御回路を有する
前置増幅段と、 入力端子が上記第１の増幅回路の出力端子に接続され、
当該出力端子が負荷に接続され、利得が調整可能な第２
の増幅回路を有する出力増幅段と、 を備え、 上記前置増幅段の第１の利得制御回路は、上記第１の増
幅回路の出力端子における信号のレベルが所定の閾値信
号レベルよりも高いときに、上記第１の増幅器の利得を
自動的に調整し、 上記出力増幅段の第２の増幅回路は、上記出力増幅段の
出力端子に接続された利得制御回路を有し、上記利得制
御回路は、上記出力増幅段の出力端子から出力される信
号のレベルが所定の閾値信号レベルよりも高いときに、
上記第２の増幅回路の利得を自動的に調整する、 ことを特徴する補聴器用歪み防止回路。 - 【請求項１６】 上記前置増幅段の所定の閾値信号レベ
ルは、上記第１の増幅回路が飽和する電圧より低い電圧
である、 ことを特徴とする請求項１５記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項１７】 上記出力増幅段の所定の閾値信号レベ
ルは、上記第２の増幅回路が飽和する電圧より低い電圧
である、 ことを特徴とする請求項１５記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項１８】 上記第１の増幅回路は、増幅器と、上
記第１の増幅回路の利得を調整する少なくとも１つの可
変抵抗と、を備える、 ことを特徴とする請求項１５記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項１９】 上記少なくとも１つの可変抵抗は、電
流制御形抵抗器であり、上記電流制御形抵抗器は、上記
第１の利得制御回路に接続され、上記第１の利得制御回
路が発生した制御電流は、上記電流制御形抵抗の抵抗値
を変化させる、 ことを特徴とする請求項１８記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項２０】 上記第２の増幅回路は、増幅器と、上
記第２の増幅回路の利得を調整する少なくとも１つの可
変抵抗を備える、 ことを特徴とする請求項１５記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項２１】 上記少なくとも１つの可変抵抗は、電
流制御形抵抗であり、上記電流制御抵抗は、上記第２の
利得制御回路に接続され、上記第２の利得制御回路が発
生した制御電流は、上記電流制御形抵抗の抵抗値を変化
させる、 ことを特徴とする請求項２０記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項２２】 補聴器用歪み防止回路であって、 マイクロフォンに接続された入力端子及び出力端子とを
有する利得が調整可能な第１の増幅回路と、前置増幅段
の出力端子に接続された第１の利得制御回路とを有する
前置増幅段と、 上記前置増幅段の出力端子に接続された入力端子と、電
気−音響変換手段に接続された出力端子と、定利得を有
する第２の増幅回路と、上記出力端子と上記第１の利得
制御回路に接続された第２の利得制御回路とを有する出
力増幅段と、 を備え、 上記前置増幅段の第１の利得制御回路は、上記前置増幅
段の出力端子における電圧に応じて、上記電圧が所定の
閾値電圧よりも高いときに、上記第１の増幅回路の利得
を調整し、 上記出力増幅段の第２の利得制御回路は、上記第２の増
幅回路の出力端子における電圧に応じて、上記第２の増
幅回路の出力電圧が所定の閾値電圧よりも高いときに、
上記前置増幅段の利得を変化させる、 ことを特徴する補聴器用歪み防止回路。 - 【請求項２３】 上記前置増幅段の所定の閾値電圧は、
上記第１の増幅回路が飽和する電圧より低い値に設定さ
れる、 ことを特徴とする請求項２２記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項２４】 上記出力増幅段の所定の閾値電圧は、
上記第２の増幅回路が飽和する電圧より低い値に設定さ
れる、 ことを特徴とする請求項２２記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項２５】 上記第１の増幅回路の入力端子は、上
記前置増幅段の入力端子であり、上記第１の増幅回路の
出力端子は、上記前置増幅段の出力端子であり、 上記第１の利得制御回路は、上記第１の増幅回路の出力
端子に接続されて、上記第１の増幅回路の出力端子にお
ける電圧が上記所定の閾値電圧より高いとき、上記第１
の増幅回路の利得を自動調整する、 ことを特徴とする請求項２２記載の補聴器用歪み防止回
路。 - 【請求項２６】 上記第２の増幅回路の入力端子は、上
記出力増幅段の入力端子であり、上記第２の増幅回路の
出力端子は、上記出力増幅段の出力端子であり、 上記第２の利得制御回路は、上記第２の増幅回路の出力
端子に接続されて、上記第２の増幅回路の出力端子にお
ける電圧が上記所定の閾値より高いときに上記第２の増
幅回路の利得を自動的に調整する、 ことを特徴とする請求項２２記載の補聴器用歪み防止回
路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002190788A CA2190788A1 (en) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | A hearing aid having input/output gain compression circuits |
| EP96650052A EP0844804A1 (en) | 1996-11-20 | 1996-11-25 | A non-distorting circuit for a hearing aid |
| AU7403396A AU7403396A (en) | 1996-11-20 | 1996-11-27 | A hearing aid having input and output gain compression circuits |
| JP8351601A JPH10200997A (ja) | 1996-11-20 | 1996-12-27 | 補聴器 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002190788A CA2190788A1 (en) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | A hearing aid having input/output gain compression circuits |
| EP96650052A EP0844804A1 (en) | 1996-11-20 | 1996-11-25 | A non-distorting circuit for a hearing aid |
| AU7403396A AU7403396A (en) | 1996-11-20 | 1996-11-27 | A hearing aid having input and output gain compression circuits |
| JP8351601A JPH10200997A (ja) | 1996-11-20 | 1996-12-27 | 補聴器 |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH10200997A true JPH10200997A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=27423808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8351601A Withdrawn JPH10200997A (ja) | 1996-11-20 | 1996-12-27 | 補聴器 |
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| JP (1) | JPH10200997A (ja) |
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-
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- 1996-11-20 CA CA002190788A patent/CA2190788A1/en not_active Abandoned
- 1996-11-25 EP EP96650052A patent/EP0844804A1/en not_active Withdrawn
- 1996-11-27 AU AU7403396A patent/AU7403396A/en not_active Withdrawn
- 1996-12-27 JP JP8351601A patent/JPH10200997A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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