JPS598500A - 補聴器 - 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】 技術分野 本発明は、補聴器の改良に関し、特にその周波数特性を
環境騒音の大小に応して自動的に変化させるフィルタの
回路構成に関する。

−従」１１群 環境騒音により音声識別が困難になるの、を軽減するた
めに、マイクロホン出力の音声帯域外周波数成分のレベ
ルに応じた電圧信号を発生する制御電圧発生回路を設け
、該回路により補聴器の周波数特性を自動的に変化させ
るようにした装置が既に提案されている（特公昭５２−
５０６４６号）。

この装置では、補聴器の周波数特性は検出レベル（即ち
環境騒音のレベル）に応じて一義的に定められており、
使用者が補聴器の周波数特性を変更することは不用能で
あった。一般に、難聴者の聴力の周波数特性は個人差に
より大きくばらついており、環境騒音のレベルのみなら
す“餠聴者の聴力の周波数特性をも考慮して補聴器の周
波数特性を変化できる装置か望まれている。前記装置で
これを実現するには、聴力の周波数特性に対応した周波
数特性を有するフィルタを史に別設すれはよいか、回路
素子数が増加して回路構成か複雑になるとともに、装置
が大型化して実用的でない。

目的 本発明は、環境騒音のレベルのみならす難聴者の聴力の
周波数特性をも考慮した周波数特性が得られるとともに
、簡単な回路構成で小型化に適した補聴器を提供しよう
とするものである。

要旨 本発明は、コンデンサ、抵抗および能動素子よりなる能
動フィルタにより所定の周波数特性を有する補聴器にお
いて、能動フィルタの周波数特性を定める抵抗の一つを
、マイクロホン出力の音声帯域外成分に対応し且つその
レベルか調節可能な電圧信号に応して抵抗成分か変化す
る可塵抵抗素モて構Ｆ戊したものである。

実施例 第１図は、本発明による補聴器の全体構成を示すフロッ
ク図である。図において、入力音によって発生したマイ
クロホン（２）の出力信号（Ｊ、増幅器（，１）およＯ
・ボリューム（６）を介して周波数特性制御回路（８）
に、また、増幅器（１０）を介して帯域除去フィルタ（
１２）にそれぞれ与えられる。このフィルタ（１２）は
、マイクロホン（２）の出力信号のうち音声帯域外の周
波数スペクトル成分を抽出し、その出力信号を制御電圧
発生回路（１４）に与える。尚、このフィルタ（１２）
は単に低域のみを除去する高域通過フィルタでもよい。

制御電圧発生回路（１１４）は、フィルタ（Ｉ２）の出
力信号に応じた電圧で且つそのレベルか調節可能な電圧
信号を出力する。制御回路（８）は、コンデンサ、抵抗
および能動素子からなり、コンデンサおよび抵抗により
定められる所定の周波数特性を有する能動フィルタであ
り、ボリューム（６）を介するマイクロホン（２）の出
力信号を＋、記局周波数特性応じて通過させる。この制
御回路（８）は、制御電圧発生回路（１４）からの出力
信号により上記周波数特性が制御されており、この出力
信号は能Ｕ１フィルタの周波数特性を決定する抵抗の一
つに１−ｉ、えられてその抵抗値を変化させる。制御回
路（８）の出力信号は増幅器（１６）を介してイヤホン
（１８）に与えられる。

第２図は、第１図における制御回路（８）および制御電
圧発生回路（Ｉ４）の具体的な一実ｊＫ５例を示す回路
図である。制御回路（８）において、コンデンサ（ＣＩ
）、　　（Ｃ２）、抵抗（ＲＪ）、　（Ｒ２）およびト
ランジスタ（Ｑｌ）よりなる回路は公知の能動高域通過
フィルタ（２０）であり、これらコンデンサ（ＣＩ）、
　（Ｃ２）および抵抗（Ｒ」）　、　（Ｒ２）により所
定の周波数特性が定められている。本実施例では更にこ
の抵抗（ＩＱ）に、コンデンサ（Ｃ３）、抵抗（艮３）
およびＦｌらＴ（Ｑ２）の直列接続体か並列に接続され
ている。この１’　Ｅ　ｌ’　（Ｑ２）は、＝Ｊ変低抵
抗素子して設けられており、そのノｒ−トに与えられる
制御電圧に応してトレイン、ソース間の抵抗成分か無限
大からほぼ零まで連続的に変化する。従って、抵抗（Ｒ
３）とｆ−’　Ｉ巳Ｔ　（Ｑ２）との直列回路の抵抗値
は典限犬から抵抗（Ｒａ）の抵抗値ｒ３まて変化する。

尚、この直列回路と抵抗（Ｒ２）は交流的に並列回路を
形成している。

制御電圧発生回路（１４）において、コンデンサ（Ｃ５
）、　（Ｃ６）およびクイオード（１）＋）、　（１３
２）よりなる回路部（２２）は周知の倍電圧整流回路で
あり、フィルタ（１０）から７Ｂ力される交流信号を直
流信号に変換する。この直流信号は、トランジスタ（Ｑ
３）、　（Ｑ４）および抵抗（Ｒｓ）よりなるスイッチ
ング回路（２４）に与えられる。こ５のスイッチング回
路（２４）においてトランジスタ（Ｑ３）のベースか整
流回路（２２）の出力端に、フレツクがトランジスタＣ
Ｑｊ）のベースに接続されており、環境騒音のレベルか
所定値以下である場合はトランジスタ（Ｑ３）か遮断、
　　（Ｑ４）か導通となるように増幅器（１０）のゲイ
ンが予め定められている。レベル変換部としてのトラン
ジスタ（Ｑ４）のコレクタ抵抗（Ｒ６）はポテンショメ
ータであり、その摺動接点は使用者により任意の位置に
手動設定される。従って、この摺動接点（ｌ’＋　）に
おける電圧レベルはトランジスタ（Ｑ４）の遮断時には
Ｖｃｃレベルとなり、導通時には上記設定位置に応じた
分圧レベルとなる。この摺動接点（Ｐ＋）は抵抗（Ｒ７
）およびコンデンサ（Ｃ７）からなる積分回路（２６）
に接続されており、コンデンサ（Ｃ７）での積分電圧か
制御電圧として前記Ｆ　Ｅ　Ｔ　（Ｑ２）のケートに与
えられる。

尚、この積分回路（２６）は微小時間の突発的な關￥４
音に感応して制御回路（８）が作動するこ吉により補聴
器の周波数特性か微小時間たけ急激に変化して使用者に
不自然な感じを与えるのを防止して、継続的な高騒音に
のみ制御回路（８）が感応しうるよう例えは数＋００ｍ
５ないし数秒の時定数か定められている。

４１記の構成による本実施例の作動を以下に筒用に説明
する。まず、環境騒音のレベルが所定値以下である場合
は、帯域除去フィルタ（］２）を介して整流回路（２２
）で得られるマイクロホン出力の音声帯域外成分のレベ
ルはトランジスタ（９３）の導通レベルに達しておらす
、トランジスタ（Ｑ３）か遮断し、（Ｑ４）か導通して
いる。このとき、ポテンショメータ（Ｒ６）の摺動接点
（Ｐ＋）か図の下端位置に設定されていれは、この接点
（内）のレベルは接地レベルである。この接地レベルの
制御電圧かケートに与えられることによりＩ・１！、Ｔ
（’、２２）のトレイン、ソース間の抵抗成分は無限大
になる。この場合の、抵抗（助）と抵抗（Ｒ３）および
Ｆ　Ｉｉ　Ｔ　（Ｑ２　）との並列回路における合成抵
抗値は抵抗（Ｒ２）の抵抗値１２に等しくなる。従って
、能動フィルタ（２０）の周波数特性は、第３図の実線
ｆａ）で示すように、コンデンサ（（負）、　（Ｃ２）
および抵抗（Ｐ＋）、　（ｌｕ）で定められる遮断周波
数ｆａから低周波側は所定の勾配で利得か減衰する特性
となる。また、ポテンショメータ（Ｒ６）の摺動接点（
内）か図の中間位置に設定されていれは、この接点（Ｐ
ｌ）のレベルはＶｃｃレヘレベ接地レベルとの中間のレ
ベルとなり、このレベルに応した所定値のＦ　ｌｌ−Ｆ
（（，２２）の抵抗成分か得られる。こ　　　□れによ
り、上記並列回路における合成抵抗値はｒ２より小さな
値となり、従って、能動フィルタ（２０）の周波数特性
は、第３図の破線＋ｂ＋て示すように、ｎＩＩ述の実線
（ａｔよりも遮断周波数ｆｂ（）ｆａ　）が高周波側に
シフトした特性となる。このようにして、ホテンンヨメ
ータ（Ｒ６）を手動操作することにより任意の遮断周波
数を有する特性か容易に得られる。

次に、ｆｔｉ境騒音のレベルか所定値を越えている場合
は、帯域除去フィルタ（１２）を介して整流回路（２２
）で得られるマイクロホン出力の音声帯域外成分のレベ
ルがトランジスタ（９３）の導通レベルに達して、トラ
ンジスタ（Ｑ３）が導通し、（９４）が遮…ｆとなる。

これにより、点（Ｐυのレベルはポテンショメータ（Ｒ
６）の摺動接点の設定位置とは無関係に〜’ＣＣＬ／ヘ
ルとなる。このＶｃｃレベルによすＩ−’　Ｅ　Ｔ（娑
）の抵抗成分は零となり、上記並列回路における合成抵
抗値はｒ　２　＋ｒ　３　　となる。従って、能動フィ
ルタ（２０）の周波数特性は、第３図の一点鎖線（Ｃ＋
て示すように、遮断周波数「Ｃか前述の破線（１〕）よ
りも川に高周波側にシフトしたものとなる。一般に環境
騒音のスペクトルは低周波側で主熱なるものであり、」
−述のように、環境騒音のレベルが高いときに低周波側
か史に除去されることにより環境騒音による影響の軽減
か図れる。尚、環境鵠音か“低″レベルからゝゝ高″レ
ベルへと急激に変化した場合には、トランジスタ（Ｑ４
）は直ちに導通がら遮断へと反転してその出力力へ’ｃ
ｃレベルとなるか、このＶｃｃレベル信号は直ちには■
・Ｅ　Ｔ　（Ｑ２）に与えられず、積分回路（２６）を
介して徐々に与えられる。

即ち、ｌ”　Ｉｉ　Ｕ−（Ｑ２）には、抵抗（Ｉ切）お
よびコンデンサ（Ｃ７）で定められる時定数に応して増
加する充電電圧かり−えられるので、能動フィルタ（２
０）の周波数特性も例えは（ｌから（Ｃ）へ徐々に変化
する。

これにより、イヤホン（１８）から出力される音声信号
は周波数特性か急激に変化する場合よりも自然な感じと
なる。また、環境騒音のレベルか微小時間たけ突発的に
高くなった場合は、同様に、Ｉ）　ＥＴ（９）に与えら
れる制御電圧は徐々に変化しており、その期間内ではｖ
ＣＣレベルにまで達しえす、上記時間後に直ちにｆａｌ
の状態に復帰するので、使用者に不自然な感じを与える
ことかない。

第４図は、第２図の回路にトーン、コントロ−小回路を
付加した本発明の変形例を示す回路図である。図におい
て、制御回路（８）は前述の能動フィルタ（２０）と負
帰還増幅器（２８）とて構成されており、負帰還増幅器
（２８）は能動フィルタ（２０）の後段に接続されてい
る。この負帰還増幅器（２８）の帰還路はコンデンサ（
Ｃ８）および抵抗（１仙）からなる直列接続体で形成さ
れており、抵抗（−）には抵抗（Ｉ（）および１・Ｅ　
ｌ’　（Ｑｓ）からなる直列接続体か並列に接続されて
いる。このＮ　Ｅ　Ｔ’　（Ｑｓ）は、能動フィルタ（
２０）にお６プるＦ　Ｅ　Ｔ　（（、！２）と同様に、
ゲート印加布部に応してドレイン、ソース間の抵抗成分
か変化する可変抵抗素子として設けられている。

また、Ｆ　Ｅ　−１−（Ｑｓ）のドレイン、ソース間に
はコンデンサ（Ｃ９）か並列に接続されている。負帰還
増幅器（２８）の周波数特性は、その帰還路を形成する
コンデン→ノー（Ｃｓ）、　（Ｃ９）、抵抗（Ｒ８）、
　Ｃ助）および１・１・、Ｔ（Ｑ５）により定められる
。制御電圧発生回路（１＝１　）において、トランジス
タ（Ｑ４）のコレクタ、即ち抵抗（技６）の下端（Ｐ２
　）を介して積分回路（３０）が接続されている。この
積分回路（３０）は前述の積分回路（２６）とほぼ同一
定数の抵抗（Ｒ＋ｏ）およびコンデンサ（Ｃｏｏ）から
なる直列接続体で形成されている。このコンデンサ（Ｃ
ｏｏ）の積分電圧は前述のＦ　Ｉｉ　ｌ’　（Ｑｓ　）
のケー］・に与えられている。

Ｊ−述の回路構成によるトー／　　コントロールの状η
Ｌをり、下に説明する。ます、環境騒音のレベルが所定
イ１ｉ以下である場合は、前述と同様に、トランジスタ
（Ｑ４）か導通しており、ボテ／ンヨメータ（１ζ６）
の摺動接点（ＰＩ）での分圧レベルに応したＦｌ“：　
ｌ’　（Ｑ、りの抵抗成分により、能動フィルタ（２０
）の周波数特性は第３１ツ１の（ａｌまたは（１））の
ように一義的かりえられて遮…ｆしており、Ｆ　Ｅ　ｌ
’　（Ｑ５）の抵抗成分は伴限大となる。従って、負帰
還増幅器（２８）の周波数特性は、第５図の実線（ａ）
に示すように、帰Ｍ　路におけるコンチン→Ｊ−（Ｃ８
）、　（Ｃ９）および抵抗（ＲＢ）、　（Ｒ９）に応し
て定められる周波数ｆｄから低周波側は所定の勾配で増
幅率が」１昇する。この負帰還増幅器（２８）自体の周
波数特性と能動フィルタＣ２０）の周波数特性との組合
せにより、例えは第３図（ａ）と第５１’１（ａ）との
組合せにより第６図の実線（ａ）に示すように、周波数
ｆｄから周波数か低ドするにつれて、まず負帰還増幅器
（２８）の特性に応して利得かトがし、続いてｆａを下
回ると、能動フィルタ（２ｏ）の特性が付加されて能動
フィルタ（２０）単体の場合よりは緩やかな勾配で利得
か上昇するという特性か得られる。尚、負帰還増幅器（
２８）におる特性の勾配は能動フィルタ（２０）におけ
る特性の勾配よりも緩やかなものとなるように、それぞ
れの回路の利得が定めである。この制御回路（８）の特
性はボテ／ショメータ（Ｒ６）を任意に調節して例えは
第；３図（１））と第５図（ａｌとの糾合せにより第６
図の破線（ｂｌ　ｉこ示すような特性を得ることもてき
る。尚、図の場合は［ｄ二ｆｂとして簡単化しである。

このようにして、ポテンンヨメータ（Ｒ６）を手動操作
することにより難聴者の聴力の周波数特性に対処しうる
所望の周波数特性か得られる。

次に、環境騒音のレベルか所定値を越えている場合は、
前述と同様に、ｌ・ランジスタ（Ｑ４）か遮断となり、
ｖｃｃレベル信号によりｌ−’　ＩＩ　ｌ’　（（，２
２）　０）抵抗成分か零となって能動フィルタ（２ｏ）
の周波数特性は第３図の（Ｃ１のように一義的に定めら
れる。

同様に、このＶｃｃレヘレベ号によりＦ　Ｅ　ｌ’　（
Ｑｓ）の抵抗成分も零となってコンデンサ（Ｃ９）の両
端が短終されるので、負帰還増幅器（２８）の周波数特
性は、コンデンサ（Ｃ８）および抵抗（ＲＪＩ）、　（
Ｒ９）に応して定められ、第５図の一点鎖線（Ｃ１に示
すように、平担なものとなる。従って、制御回路（８）
の周波数特性は、第６図のｆｃｌに示すように、第３図
＋ｑの特性そのままとなり、前述のｆａｌまたは（］）
は第６図）よりも急激に制帽か減衰し、鋭い低周波域除
去のフィルタとなる。

尚、上述の実施例では、低騒音時に周波数特性が手動操
作により変更できるよう構成したが、逆に高騒音時に周
波数特性を変更するようにしてもよい。

上述では簡単のために、補聴器を具体例として本発明を
説明したか、環境騒音の状態下で音声を処理する装置で
あれは、容易に適用できるものてあり、例えは唄に音声
信号を増幅する電話やトランンーハ、および録音を主目
的として使用されるカセット　チープレコータのような
装置にも応用できることは蕗うまでもない。

効果 」−述のように、本発明は、周波数特性が能動フィルタ
により定められる補聴器において、」１記周波数特性を
定める能動フィルタの抵抗の一つを１−’　Ｅ　’Ｉ’
のような半導体素子からなる可変抵抗素子で形成し、環
境騒音のレベルに応したレベルの電圧信号で可変抵抗素
子の抵抗成分を変化させることにより能動フィルタの周
波数特性を自動的に変更させるとともに、上記電圧信号
のレベルを手動的に調節可能として同様に可変抵抗素子
の抵抗成分を変化させて任意の周波数特性が得られるよ
うに制御電圧発生回路を構成したので、補聴器の周波数
特性が環境騒音のレベルに応して自動的に変化するとと
もに、手動操作により個々の難聴者の聴力の周波数特性
に対応しうるような所望の周波数特性を得ることかでき
る。また、この所望の周波数特性は、従来の制御電圧発
生回路から出力される電圧信号のレベルを手動操作によ
り甲に比例的に変化させるたけて実現できるので、回路
構成が曲用となり、小型化に適した構成である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明か適用される補聴器の全体回路構成を示
すフロック図、第２Ｍは第１図における本発明の一実施
例を示す回路図、第７３図はその周波数特性を示す図、
第４図は本発明の変形例を示す回路図、第５図および第
６図はその周波数特性を示す図である。 ２０６能動フイルタ、１２：帯域除去フィルタ。 １４　制御電圧発生回路、２２．整流回路、２７Ｉ　　
スイッチング回路、２６．３０：積分回路、Ｑ２．　Ｑ
５　：可変抵抗素子、１（６゛レヘル変換。 出願人　ミノルタノＪメラ株式会社 禾ｌ凶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コノテンサ、抵抗および能動素子からなり、該コン
   デンサおよび抵抗により定められる周波数特性に応した
   マイクロホン出力を発生する能動フィルタを備えた補聴
   器において、マイクロホン出力のうち少なくとも一方の
   音声帯域外の周波数スペクトル成分を抽出する帯域除去
   フィルタと、該フィルタの出力に応じた直流レベルで且
   つそのレベルか手動調節可能な制御電圧信号を出力する
   制御電圧発生回路と、前記能動フィルタの周波数特性を
   定める抵抗の一つとして設けられており、前記制御電圧
   発生回路から出力される制御電圧のレベルに応じて抵抗
   成分が変化する可変抵抗素子とを備えたことを特徴とす
   る補聴器。 ２制御電圧発生回路は、前記帯域除去フィルタからの交
   流信号を直流信号に変換する整流回路と、該整流回路の
   出力レベルが所定値を越えると出力が反転するスイッチ
   ング回路と、該スイッチング回路の出力レベルか手動調
   節”Ｔ能なレベル変換部とを備えている特許請求の範囲
   第１項に記載の補聴器。 ａ制御電圧発生回路は、前記制御電圧信号を所定の時定
   数に従って増加させる積分回路を備えている特許請求の
   範囲第１項ないし第２項に記載の補聴器。