JP7708416B2 - Assistive hearing devices - Google Patents
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Description
本発明は、聴力補助装置に関し、特に、ハウリングによる不快感を抑制できる聴力補助装置に関する。 The present invention relates to a hearing aid device, and in particular to a hearing aid device that can suppress discomfort caused by feedback.
近年、難聴者用の補聴器や集音器ではデジタル方式の製品が普及しつつあり、ハウリングキャンセルを謳った機種が多くなっている。 In recent years, digital hearing aids and sound amplifiers for the hearing impaired have become more popular, and there are many models that claim to cancel feedback.
ハウリングは、マイク音声が増幅され、イヤホンスピーカから発せられた音が反射してマイクに帰還したときにできる帰還ループにより、ループ固有の周波数信号が無限に増幅を繰り返し、回路のダイナミックレンジまで増幅された発振音である。補聴器、集音器でハウリングが発生するのは、イヤホンを耳に近づけたときにイヤホンスピーカから発せられた音が耳介に反射し、近接したマイクに帰還するループができるからである。これは非常に耳障りな音であり、ハウリングの抑制性能が補聴器、集音器の性能を表す重要な要素となっている。 Feedback occurs when the microphone sound is amplified and the sound emitted from the earphone speaker is reflected back to the microphone, creating a feedback loop that causes the loop's specific frequency signal to be amplified infinitely, creating an oscillating sound that is amplified up to the dynamic range of the circuit. Howling occurs in hearing aids and sound amplifiers because when the earphone is brought close to the ear, the sound emitted from the earphone speaker is reflected off the auricle, creating a loop that feeds back to the nearby microphone. This is a very harsh sound, and the ability to suppress feedback is an important factor in determining the performance of a hearing aid or sound amplifier.
高価な補聴器では、ハウリングの発生をしっかり抑制している。一方、廉価版の補聴器や集音器では、ハウリング抑制を謳っていても、誤動作が発生したり、ハウリング成分のキャンセルが十分ではなかったりするなど、ハウリングキャンセル性能が満足できるものではない製品が多い。 High-end hearing aids effectively suppress feedback. On the other hand, many low-cost hearing aids and sound amplifiers, even if they claim to suppress feedback, have unsatisfactory feedback cancellation capabilities, such as malfunctions and insufficient cancellation of feedback components.
特許文献１にハウリング成分を抑制する補聴器に関する発明が記載されている。 Patent document 1 describes an invention related to a hearing aid that suppresses feedback components.
しかしながら、前述した背景技術に係るハウリング抑制技術では、ハウリングにより発生する不快感を抑制する観点から改善の余地があった。 However, the feedback suppression technology according to the background art described above leaves room for improvement in terms of suppressing the discomfort caused by feedback.
具体的には、前述した背景技術に係る、デジタル補聴器や集音器で広く使われているハウリング抑制技術は、ハウリングキャンセル方式であり、ハウリングと同じ周波数、レベルで生成した信号を逆相で合成し、発生したハウリングをキャンセルする技術である。しかし、課題は、不安定なハウリング信号をキャンセルする信号を、瞬時にどれだけ正確に作り出せるかであり、デジタル信号処理には有限の時間が必要であり、不安定なハウリング信号をアダプティプに作り出すことはかなり難しい。よって、追随してハウリング成分をキャンセルできない場合は、ハウリングが残ってしまう、あるいは、歪やノイズが発生するなどの問題があった。更に、不安定なハウリングを追随するための特性要素は単純ではなく、レベル、周波数ともに変化するハウリングと、同一帯域にある音声との区別の難しさがあった。 Specifically, the feedback suppression technology widely used in digital hearing aids and sound amplifiers according to the background art mentioned above is a feedback cancellation method, which synthesizes a signal generated at the same frequency and level as the feedback in reverse phase to cancel the feedback that has occurred. However, the challenge is how accurately a signal that cancels an unstable feedback signal can be instantaneously created, and digital signal processing requires a finite amount of time, making it very difficult to adaptively create an unstable feedback signal. Therefore, if the feedback component cannot be tracked and canceled, there are problems such as feedback remaining or distortion or noise being generated. Furthermore, the characteristic elements for tracking unstable feedback are not simple, and it is difficult to distinguish between feedback, which changes in both level and frequency, and sound in the same band.
本発明はこの様な問題点に鑑みて成されたものであり、簡易な構成によりハウリングに起因した不快感を抑制することができる聴力補助装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to provide a hearing assistance device that can suppress the discomfort caused by howling with a simple configuration.
また、本発明の聴力補助装置は、外部から集音した音を増幅して出力する聴力補助装置であり、マイク部と、ハウリング検出部と、ミュート部と、イヤホン部と、を具備し、前記ハウリング検出部は、フィルタ部と、検波部と、波形成形部と、ホールド部と、を有し、前記フィルタ部は、前記マイク部から入力された音声信号のうち、ハウリング成分を優先的に通過させ、前記検波部は、前記ハウリング成分をレベル検出し、前記波形成形部は、前記検波部が出力した検波出力電圧の立ち上がり部分を微分することで、ハウリングの発生を示すトリガーパルスを生成し、前記ホールド部は、前記トリガーパルスに基づいて、所定期間のホールド信号を生成し、前記ミュート部は、前記マイク部と前記イヤホン部との間に介装され、前記ハウリング検出部から出力される前記ホールド信号に基づいて、一定時間に渡って、前記マイク部から前記イヤホン部への前記音声信号の伝達を遮断することを特徴とする。 The hearing assistance device of the present invention is a hearing assistance device that amplifies and outputs a sound collected from the outside, and is equipped with a microphone unit, a feedback detection unit, a mute unit, and an earphone unit. The feedback detection unit has a filter unit, a detection unit, a waveform shaping unit, and a hold unit. The filter unit preferentially passes feedback components of the audio signal input from the microphone unit. The detection unit detects the level of the feedback components. The waveform shaping unit generates a trigger pulse indicating the occurrence of feedback by differentiating the rising portion of the detection output voltage output by the detection unit. The hold unit generates a hold signal for a predetermined period based on the trigger pulse. The mute unit is interposed between the microphone unit and the earphone unit, and blocks the transmission of the audio signal from the microphone unit to the earphone unit for a certain period of time based on the hold signal output from the feedback detection unit.
また、本発明の聴力補助装置では、前記フィルタ部は、人の音声帯域の音声信号を減衰させることを特徴とする。 The hearing assistance device of the present invention is also characterized in that the filter unit attenuates audio signals in the human voice band.
また、本発明の聴力補助装置では、前記ミュート部は、前記一定時間が終了した後は、前記遮断を解除することを特徴とする。 The hearing assistance device of the present invention is also characterized in that the mute unit cancels the blocking after the certain period of time has elapsed.
また、本発明の聴力補助装置は、外部から集音した音を増幅して出力する聴力補助装置であり、マイク部と、ハウリング検出部と、ミュート部と、イヤホン部と、を具備し、前記ハウリング検出部は、フィルタ部と、検波部と、波形成形部と、ホールド部と、を有し、前記フィルタ部は、前記マイク部から入力された音声信号のうち、ハウリング成分を優先的に通過させ、前記検波部は、前記ハウリング成分をレベル検出し、前記波形成形部は、前記検波部が出力した検波出力電圧の立ち上がり部分を微分することで、ハウリングの発生を示すトリガーパルスを生成し、前記ホールド部は、前記トリガーパルスに基づいて、所定期間のホールド信号を生成し、前記ミュート部は、前記マイク部と前記イヤホン部との間に介装され、前記ハウリング検出部から出力される前記ホールド信号に基づいて、一定時間に渡って、前記マイク部から前記イヤホン部への前記音声信号の伝達を遮断することを特徴とする。従って、本発明の聴力補助装置によれば、ハウリング検出部によりハウリングを検出した場合のみ、一定時間に渡って、マイク部からイヤホン部への音声信号の伝達を遮断することにより、装着時におけるハウリング音の連続的な発生を抑制し、ユーザの不快感を大きく低減できる。 The hearing assistance device of the present invention is a hearing assistance device that amplifies and outputs sound collected from the outside, and is equipped with a microphone unit, a feedback detection unit, a mute unit, and an earphone unit, and the feedback detection unit has a filter unit, a detection unit, a waveform shaping unit, and a hold unit, and the filter unit preferentially passes feedback components of the audio signal input from the microphone unit, the detection unit detects the level of the feedback components, and the waveform shaping unit generates a trigger pulse indicating the occurrence of feedback by differentiating the rising portion of the detection output voltage output by the detection unit, and the hold unit generates a hold signal for a predetermined period based on the trigger pulse, and the mute unit is interposed between the microphone unit and the earphone unit, and blocks the transmission of the audio signal from the microphone unit to the earphone unit for a certain period of time based on the hold signal output from the feedback detection unit. Therefore, with the hearing assistance device of the present invention, the transmission of audio signals from the microphone unit to the earphone unit is blocked for a certain period of time only when the feedback detection unit detects feedback, thereby suppressing the continuous generation of feedback noise when the device is worn and significantly reducing discomfort to the user.
また、本発明の聴力補助装置では、前記フィルタ部は、人の音声帯域の音声信号を減衰させることを特徴とする。従って、本発明の聴力補助装置によれば、人の音声をハウリング音と誤認することを抑制できる。 Furthermore, in the hearing assistance device of the present invention, the filter unit is characterized by attenuating audio signals in the human voice band. Therefore, the hearing assistance device of the present invention can prevent human voices from being mistaken for howling noise.
また、本発明の聴力補助装置では、前記ミュート部は、前記一定時間が終了した後は、前記遮断を解除することを特徴とする。従って、本発明の聴力補助装置によれば、ハウリングが発生している期間のみ、イヤホン部からの出力を停止し、イヤホン装着が終了した後の期間は、イヤホン部から音声を出力することができる。 The hearing assistance device of the present invention is also characterized in that the mute unit cancels the blocking after the fixed time has elapsed. Therefore, with the hearing assistance device of the present invention, the output from the earphone unit is stopped only while feedback is occurring, and sound can be output from the earphone unit for the period after the earphone is no longer worn.
以下、本発明の実施形態に係る聴力補助装置１０を図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。 Hearing assistance device 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following description, the same components are generally given the same reference numerals, and repeated description will be omitted.
図１は、聴力補助装置１０のブロック図である。 Figure 1 is a block diagram of the hearing aid device 10.
聴力補助装置１０は、外部から集音した音を増幅して出力する装置であり、ハウリングが発生した際に、一定時間に渡り、出力を停止するミュート部１３を有する。具体的には、聴力補助装置１０は、主に、マイク部１１と、ハウリング検出部１２と、ミュート部１３と、イヤホン部１４と、を具備する。聴力補助装置１０は、例えば、耳の機能が弱った高齢者の聴音機能を補助するものであり、例えば、補聴器または集音器等と称されることもある。 Hearing assistance device 10 is a device that amplifies and outputs sound collected from the outside, and has a mute unit 13 that stops output for a certain period of time when feedback occurs. Specifically, hearing assistance device 10 mainly comprises a microphone unit 11, a feedback detection unit 12, a mute unit 13, and an earphone unit 14. Hearing assistance device 10 assists the hearing function of elderly people with weakened ear function, for example, and is sometimes called a hearing aid or sound collector, for example.
ここで、聴力補助装置１０の具体的な接続構成を説明すると、マイク部１１、プリアンプ１９、バッファ２０、ミュート部１３、ボリューム２１、パワーアンプ２２およびイヤホン部１４が直列に接続されている。ハウリング検出部１２の入力端子は、プリアンプ１９とバッファ２０との中間点に接続される。ハウリング検出部１２の出力端子はミュート部１３に接続されている。本実施形態では、イヤホン部１４から出力された音がマイク部１１に帰還するループを帰還ループと称する。 Here, the specific connection configuration of the hearing assistance device 10 will be described. The microphone unit 11, preamplifier 19, buffer 20, mute unit 13, volume 21, power amplifier 22 and earphone unit 14 are connected in series. The input terminal of the feedback detection unit 12 is connected to the midpoint between the preamplifier 19 and the buffer 20. The output terminal of the feedback detection unit 12 is connected to the mute unit 13. In this embodiment, the loop in which the sound output from the earphone unit 14 is fed back to the microphone unit 11 is called a feedback loop.
ハウリング検出部１２は、フィルタ部１５と、検波部１６と、波形成形部１７と、ホールド部１８と、を有する。フィルタ部１５、検波部１６、波形成形部１７およびホールド部１８は直列に接続されている。 The howling detection unit 12 has a filter unit 15, a detection unit 16, a waveform shaping unit 17, and a hold unit 18. The filter unit 15, the detection unit 16, the waveform shaping unit 17, and the hold unit 18 are connected in series.
ここで、聴力補助装置１０の各部位の機能等を簡単に説明する。 Here, we will briefly explain the functions of each part of the hearing assistance device 10.
マイク部１１は、外部から入力された音の大きさに基づく音声信号を生成する。 The microphone unit 11 generates an audio signal based on the volume of sound input from the outside.
プリアンプ１９は、マイク部１１から入力された音声信号を増幅する。 The preamplifier 19 amplifies the audio signal input from the microphone unit 11.
バッファ２０は、例えば増幅器や抵抗器であり、出力負荷の影響が入力に帰還することを軽減する機能を有する。 The buffer 20 is, for example, an amplifier or resistor, and has the function of reducing the effect of the output load from being fed back to the input.
フィルタ部１５は、マイク部１１から入力された音声信号のうち、ハウリング成分を優先的に通過させる。 The filter unit 15 preferentially passes feedback components from the audio signal input from the microphone unit 11.
検波部１６は、ハウリング成分をレベル検出する。 The detection unit 16 detects the level of the howling components.
波形成形部１７は、検波部１６が出力した検波出力電圧の、立ち上がり部分を微分することで、ハウリングの発生を示すトリガーパルスを生成する。 The waveform shaping unit 17 generates a trigger pulse that indicates the occurrence of feedback by differentiating the rising portion of the detected output voltage output by the detection unit 16.
ホールド部１８は、トリガーパルスに基づいて、所定期間のホールド信号を生成する。 The hold unit 18 generates a hold signal for a predetermined period based on the trigger pulse.
ミュート部１３は、マイク部１１とイヤホン部１４との間に介装され、ハウリング検出部１２から出力されるホールド信号に基づいて、一定時間に渡って、マイク部１１からイヤホン部１４への音声信号の伝達を遮断する。ここで、ミュート部１３は、プリアンプ１９とイヤホン部１４との間であれば、任意の箇所に配置することができる。 The mute unit 13 is interposed between the microphone unit 11 and the earphone unit 14, and blocks the transmission of audio signals from the microphone unit 11 to the earphone unit 14 for a certain period of time based on a hold signal output from the howling detection unit 12. Here, the mute unit 13 can be placed anywhere between the preamplifier 19 and the earphone unit 14.
ボリューム２１は、例えば可変抵抗であり、ユーザの操作に応じて出力される音を加減する。 The volume 21 is, for example, a variable resistor, and adjusts the volume of the sound output according to the user's operation.
パワーアンプ２２は、ボリューム２１における設定に応じて、入力される音声信号を増幅する。 The power amplifier 22 amplifies the input audio signal according to the setting of the volume 21.
イヤホン部１４は、パワーアンプ２２から入力される音声信号に基づき所定の音を発する。 The earphone unit 14 emits a predetermined sound based on the audio signal input from the power amplifier 22.
聴力補助装置１０の基本機能を説明すると、マイク部１１に入力した音声は、音声電圧に変換され、プリアンプ１９、バッファ２０、ボリューム２１を経由してパワーアンプ２２で電力増幅され、イヤホン部１４（イヤホン）で音声に変換して音圧として出力される。 The basic function of the hearing assistance device 10 is as follows: sound input to the microphone unit 11 is converted to audio voltage, passes through the preamplifier 19, buffer 20, and volume 21, is power amplified by the power amplifier 22, and is converted to sound by the earphone unit 14 (earphone) and output as sound pressure.
一方、ハウリング検出部１２はプリアンプ１９から入力された音声信号に基づいてフィルタ部１５でハウリング信号を抽出し、検波部１６がハウリング信号を検波してハウリングの発生を検出する。そして、検出出力をホールド部１８で一定時間ホールドし、ホールド出力でミュート部１３を一定時間切断することによってハウリングを消滅させる。このようにすることで、その間ミュートされ、ミュートされている期間はハウリング音声がイヤホン部１４から出力されることは無い。 Meanwhile, the feedback detection unit 12 extracts a feedback signal using the filter unit 15 based on the audio signal input from the preamplifier 19, and the detection unit 16 detects the feedback signal to detect the occurrence of feedback. The detection output is then held for a fixed period of time by the hold unit 18, and the hold output is used to turn off the mute unit 13 for a fixed period of time, thereby eliminating feedback. By doing this, the device is muted during that period, and no feedback sound is output from the earphone unit 14 during the muted period.
図２は、聴力補助装置１０が装着される状況を示す図である。ここで、聴力補助装置１０を構成する装着部２６は、イヤーピース２７、イヤホン部１４およびマイク部１１を有している。 Figure 2 shows the situation in which the hearing assistance device 10 is worn. Here, the wearing section 26 that constitutes the hearing assistance device 10 has an earpiece 27, an earphone section 14, and a microphone section 11.
ユーザが、装着部２６を外耳道２８に挿入しようとする場合、上述したように、イヤホン部１４およびイヤーピース２７から発せられた音が耳介２５に反射し、近接したマイク部１１に帰還するループができ、これによりハウリングが発生してしまう恐れがある。 When the user attempts to insert the attachment unit 26 into the ear canal 28, as described above, the sound emitted from the earphone unit 14 and earpiece 27 is reflected by the auricle 25 and feedbacks to the nearby microphone unit 11, creating a loop that may result in feedback.
本実施形態では、前述した聴力補助装置１０の構成により、ハウリングを検出した際に、一定時間に渡り、出力を停止するミュートを実行している。よって、ユーザが聴力補助装置１０を装着しようとする際に、ハウリングが発生したとしても、ハウリング音が連続して発生することを防止し、ハウリングに起因した不快感を抑制できる。 In this embodiment, the above-described configuration of the hearing assistance device 10 executes a mute to stop output for a certain period of time when feedback is detected. Therefore, even if feedback occurs when the user tries to wear the hearing assistance device 10, the feedback sound can be prevented from being generated continuously, and the discomfort caused by feedback can be suppressed.
図３以降の図を参照し、前述した聴力補助装置１０を構成する各部位の機能等を詳細に説明する。 The functions of each part of the hearing assistance device 10 described above will be explained in detail with reference to Figure 3 and subsequent figures.
図３は、ハウリング成分を優先的に通過させるフィルタ部１５の機能を示すグラフである。図３のグラフにおいて、縦軸はフィルタ部１５に入力される音声信号の大きさを示し、横軸は周波数を示している。 Figure 3 is a graph showing the function of the filter unit 15, which preferentially passes feedback components. In the graph of Figure 3, the vertical axis shows the magnitude of the audio signal input to the filter unit 15, and the horizontal axis shows the frequency.
聴力補助装置１０によりハウリング信号を抽出するにあたり、音声の影響でハウリング抑制動作に誤動作が起こることがあり得る。従って、ハウリングと音声を区別できるようフィルタ部１５で音声帯域を減衰させる。フィルタ部１５は、音声帯域の遮断周波数より高い周波数の成分はほとんど減衰させず、遮断周波数より低い周波数の成分を逓減させるハイパスフィルタである。音声の周波数帯域は凡そ１００Ｈｚ～２ｋＨｚ程度であり、補聴器のハウリング周波数は２ｋＨｚ～５ｋＨｚの範囲に発生する。そこで、音声帯域の音声信号をフィルタ部１５で減衰する。具体的には、フィルタ部１５は、カットオフ周波数２ｋＨｚとし、１００Ｈｚから５００Ｈｚの音声帯域を２０ｄＢ程度減衰させる。このようにすると、ハウリングと音声信号とのレベル差が開き、音声の影響の少ないハウリング信号を抽出できる。更に、叫び声などの音声によるハウリング信号検出誤動作を防止することができる。ここでは、フィルタ部１５で減衰する前の音声信号を破線で示し、減衰後の音声信号を一点鎖線で示している。 When the hearing aid 10 extracts a feedback signal, the feedback suppression operation may malfunction due to the influence of the voice. Therefore, the filter unit 15 attenuates the voice band so that feedback and voice can be distinguished. The filter unit 15 is a high-pass filter that hardly attenuates frequency components higher than the cutoff frequency of the voice band, but attenuates frequency components lower than the cutoff frequency. The frequency band of voice is approximately 100 Hz to 2 kHz, and the feedback frequency of the hearing aid occurs in the range of 2 kHz to 5 kHz. Therefore, the voice signal in the voice band is attenuated by the filter unit 15. Specifically, the filter unit 15 has a cutoff frequency of 2 kHz, and attenuates the voice band from 100 Hz to 500 Hz by about 20 dB. In this way, the level difference between the feedback and the voice signal increases, and a feedback signal that is less affected by the voice can be extracted. Furthermore, it is possible to prevent feedback signal detection malfunctions caused by voice such as shouting. Here, the audio signal before attenuation by the filter unit 15 is shown by a dashed line, and the audio signal after attenuation is shown by a dashed line.
図４は、ハウリング成分をレベル検出する検波部１６の機能を示す図である。図４には、ハウリング信号、音声信号、バイアス電圧および検波出力波形を示している。 Figure 4 shows the function of the detection unit 16, which detects the level of the howling component. Figure 4 shows the howling signal, audio signal, bias voltage, and detection output waveform.
検波部１６は、ハウリング信号レベルを検出するに際して、音声の影響を無くすために音声レベルとハウリングレベルの間に検波レベルを設定する。具体的には、検波部１６は、Ｖｂのバイアス回路を設け、音声信号レベルＶｂ以下は阻止し、Ｖｂ以上のハウリング信号を検波（通過）させる。 When detecting the howling signal level, the detection unit 16 sets the detection level between the audio level and the howling level to eliminate the influence of the audio. Specifically, the detection unit 16 has a bias circuit of Vb, blocks audio signals below Vb, and detects (passes) howling signals above Vb.
図５は、検波部１６および波形成形部１７の機能を示す図である。図５では、ハウリング信号、検波部１６、検波後の波形、波形成形部１７およびトリガーパルスを図示している。 Figure 5 is a diagram showing the functions of the detection unit 16 and the waveform shaping unit 17. Figure 5 shows the howling signal, the detection unit 16, the waveform after detection, the waveform shaping unit 17, and the trigger pulse.
検波部１６は、ハウリングの発生をとらえるため、入力されるハウリング信号を検波し、具体的にはハウリング成分をレベル検出する。検波部１６からは、レベル検出された検波波形が出力される。 The detection unit 16 detects the input howling signal to detect the occurrence of howling, and more specifically, detects the level of the howling component. The detection unit 16 outputs a detected waveform with a level detected.
波形成形部１７は、コンデンサと抵抗とを有する。ここで、コンデンサは、検波部１６、波形成形部１７およびホールド部１８を接続する接続線に介装される。抵抗は、接続線と接地との間に介装される。波形成形部１７は、検波部１６が出力した検波出力電圧の立ち上がり部分を微分することで、ハウリングの発生を示すトリガーパルスを生成する。 The waveform shaping unit 17 has a capacitor and a resistor. Here, the capacitor is inserted in the connection line connecting the detection unit 16, the waveform shaping unit 17, and the hold unit 18. The resistor is inserted between the connection line and ground. The waveform shaping unit 17 differentiates the rising portion of the detection output voltage output by the detection unit 16 to generate a trigger pulse that indicates the occurrence of howling.
図６は、トリガーパルスに基づいて所定期間のホールド信号を生成するホールド部１８の機能を示す図である。図６では、トリガーパルス、ホールド部１８および生成されるパルスを示している。 Figure 6 is a diagram showing the function of the hold unit 18, which generates a hold signal for a predetermined period based on a trigger pulse. Figure 6 shows the trigger pulse, the hold unit 18, and the pulse that is generated.
ホールド部１８は、例えば、単安定マルチ回路から成る。ホールド部１８にトリガーパルスが入力されると、ホールド部１８は、帰還ループを切断する時間を設定するためのパルスであるホールド信号を生成する。ホールド信号の時間Ｔは、ユーザが装着部２６を外耳道２８に挿入するために必要とされる時間であり、例えば、８００ｍｓｅｃである。また、ホールド信号の時間Ｔの上限値は、好ましくは１０００ｍｓｅｃであり、更に好ましくは９００ｍｓｅｃであり、特に好ましくは８５０ｍｓｅｃである。一方、ホールド信号の時間Ｔの下限値は、好ましくは６００ｍｓｅｃであり、更に好ましくは７００ｍｓｅｃであり、特に好ましくは７５０ｍｓｅｃである。ホールド信号の時間Ｔを係る範囲にすることで、ユーザが装着部２６を装着する際に発生するハウリング音を効果的に遮断し、ハウリング音による不快感を低減できる。 The hold unit 18 is, for example, a monostable multi-circuit. When a trigger pulse is input to the hold unit 18, the hold unit 18 generates a hold signal, which is a pulse for setting the time to cut off the feedback loop. The time T of the hold signal is the time required for the user to insert the attachment unit 26 into the ear canal 28, and is, for example, 800 msec. The upper limit of the time T of the hold signal is preferably 1000 msec, more preferably 900 msec, and particularly preferably 850 msec. On the other hand, the lower limit of the time T of the hold signal is preferably 600 msec, more preferably 700 msec, and particularly preferably 750 msec. By setting the time T of the hold signal within this range, the howling sound generated when the user wears the attachment unit 26 can be effectively blocked, and the discomfort caused by the howling sound can be reduced.
図７Ａは、ミュート部１３の機能を示す図である。ここで、ミュート部１３は、トランジスタ２３を有する。トランジスタ２３は、バッファ２０とパワーアンプ２２の間に配設されており、その制御電極はハウリング検出部１２に接続されている。 Figure 7A is a diagram showing the function of the mute unit 13. Here, the mute unit 13 has a transistor 23. The transistor 23 is disposed between the buffer 20 and the power amplifier 22, and its control electrode is connected to the howling detection unit 12.
よって、ハウリング検出部１２に含まれる前述したホールド部１８が、ホールド信号をトランジスタ２３の制御電極に印加すると、トランジスタ２３は切断状態となる。よって、プリアンプ１９、コンデンサ２４およびバッファ２０を経由した音声信号は、パワーアンプ２２には到達しない。即ち、ハウリング検出部１２から出力されるホールド信号に基づいて、一定時間に渡って、マイク部１１からイヤホン部１４への音声信号の伝達は遮断される。 Therefore, when the aforementioned hold unit 18 included in the howling detection unit 12 applies a hold signal to the control electrode of the transistor 23, the transistor 23 is disconnected. Therefore, the audio signal that passes through the preamplifier 19, the capacitor 24, and the buffer 20 does not reach the power amplifier 22. In other words, based on the hold signal output from the howling detection unit 12, the transmission of the audio signal from the microphone unit 11 to the earphone unit 14 is blocked for a certain period of time.
図７Ｂは、ミュート部１３の機能を示すグラフであり、横軸は時間であり、縦軸は音の大きさを示している。 Figure 7B is a graph showing the function of the mute unit 13, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing sound volume.
このグラフを参照して、時刻Ｔ１までの期間は、ユーザが装着部２６を外耳道２８に挿入しようとしている期間である。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間は、装着部２６の外耳道２８への挿入が終了した後の期間である。本実施形態では、特に、時刻Ｔ１までの期間において発生するハウリングをミュートすることで、ミュートがユーザに与える不快感を軽減している。 Referring to this graph, the period up to time T1 is the period during which the user is about to insert the attachment unit 26 into the ear canal 28. The period from time T1 to time T2 is the period after the attachment unit 26 has been completely inserted into the ear canal 28. In this embodiment, howling that occurs particularly in the period up to time T1 is muted, thereby reducing the discomfort that the muting causes to the user.
時刻Ｔ３でハウリングが検出された場合、聴力補助装置１０は、ミュート部１３のトランジスタ２３で音声信号伝達を遮断する。その結果、パワーアンプ２２に音声信号が伝達されず、イヤホン部１４からハウリング音は連続的に発生しない。トランジスタ２３は、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４に至るまでの時間、例えば８００ｍｓｅｃに渡り、音声信号伝達の遮断を続行する。このようにすることで、ハウリング音がイヤホン部１４から発せられることが抑制され、ユーザの不快感を抑制できる。尚、ハウリングが検出されるまでの間に、若干のハウリング音がイヤホン部１４から発生するが、ハウリング音が発生する期間は例えば３０ｍｓｅｃ程度であり非常に短く、例えは「ピッ」と音が鳴る程度であり、ユーザに与える不快感は小さいものと考えられる。 If feedback is detected at time T3, the hearing assistance device 10 cuts off audio signal transmission using the transistor 23 of the mute unit 13. As a result, no audio signal is transmitted to the power amplifier 22, and no feedback sound is continuously generated from the earphone unit 14. The transistor 23 continues to cut off audio signal transmission for the time from time T3 to time T4, for example, 800 msec. This prevents feedback sound from being generated from the earphone unit 14, and reduces discomfort to the user. Note that some feedback sound is generated from the earphone unit 14 before feedback is detected, but the period during which the feedback sound is generated is very short, for example, about 30 msec, and is only about the size of a "beep" sound, so the discomfort to the user is considered to be small.
その後、ミュート部１３は、時刻Ｔ４に至った際に、音声信号を伝達させる。よって、時刻Ｔ４から後の暫くの期間は、帰還ループが接続され、ハウリングが成長し得る環境となる。 Then, when time T4 is reached, the mute unit 13 transmits the audio signal. Therefore, for a certain period after time T4, the feedback loop is connected, creating an environment in which feedback can grow.
時刻Ｔ５で再びハウリングが成長した場合、ミュート部１３は、時刻Ｔ６に至るまで、再び音声信号伝達を遮断し、ハウリング音がイヤホン部１４から発生することを停止し、ユーザの不快感を抑制する。 If the feedback grows again at time T5, the mute unit 13 again blocks the transmission of the audio signal until time T6, stopping the feedback sound from being generated from the earphone unit 14 and reducing the user's discomfort.
即ち、本実施形態では、ユーザが装着部２６を耳に装着する期間に於いて、ハウリングが複数回発生したとしても、その都度、音声信号伝達を遮断することより、ハウリングの発生を停止し、ユーザの不快感を抑制することができる。 In other words, in this embodiment, even if feedback occurs multiple times while the user is wearing the attachment unit 26 on their ear, the audio signal transmission is cut off each time, thereby stopping the feedback and reducing the discomfort felt by the user.
図８は、聴力補助装置１０の効果を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は聴力補助装置１０のイヤホン部１４から出力される音の大きさを示している。 Figure 8 is a graph showing the effect of the hearing assistance device 10. In this graph, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the volume of sound output from the earphone unit 14 of the hearing assistance device 10.
図２に示したように、ユーザが装着部２６を外耳道２８に装着しようとすると、耳介２５により音が反響することでハウリングが発生する。図８のグラフでは、装着部挿入直前において、複数回のハウリングが発生している。 As shown in FIG. 2, when a user attempts to attach the attachment part 26 to the ear canal 28, howling occurs as sound reverberates off the pinna 25. In the graph of FIG. 8, howling occurs multiple times just before the attachment part is inserted.
前述したように、本実施形態では、ハウリング検出部１２によりハウリングが検知されたら、ミュート部１３が、イヤホン部１４への音声出力を一時的に遮断する。よって、ハウリング音がイヤホン部１４から出力され続けることが抑制されている。 As described above, in this embodiment, when feedback is detected by the feedback detection unit 12, the mute unit 13 temporarily blocks audio output to the earphone unit 14. This prevents the feedback sound from being continuously output from the earphone unit 14.
しかしながら、装着部挿入直前において、ユーザが装着部２６を外耳道２８に挿入することも考えられる。この場合、ユーザに聞こえるハウリング検出までの音は、前述したように、数十ｍｓｅｃと短時間なので「ピッ」という軽快な音で、気にならない。また、装着部２６が未装着でハウリングが発生する状態にあれば、再びハウリングが成長し、検出、音声ミュートを繰り返すので、「ピッ、ピッ」という検出音が繰り返し聞こえる。係る検出音は、ハウリング音である「ピーピー」という高音と比較すると、ユーザに与える不快感は遙かに小さい。 However, it is also conceivable that the user may insert the attachment unit 26 into the ear canal 28 immediately before inserting the attachment unit. In this case, as mentioned above, the sound heard by the user until feedback detection is a short time of several tens of milliseconds, so it is a light "beep" sound that is not bothersome. Also, if the attachment unit 26 is not attached and feedback is in a state in which feedback occurs, feedback will grow again, and detection and audio muting will be repeated, resulting in a repeated "beep, beep" detection sound. This detection sound is much less unpleasant to the user than the high-pitched "beep beep" that is the feedback sound.
また、ユーザが装着部２６を装着した後は、聴力補助装置１０が本来の機能を発揮し、マイク部１１から入力された音声信号を増幅し、増幅された音声信号に基づく音がイヤホン部１４から発生される。 After the user wears the attachment unit 26, the hearing assistance device 10 performs its original function, amplifying the audio signal input from the microphone unit 11, and sound based on the amplified audio signal is generated from the earphone unit 14.
図９は、本発明のミュート機能を有さない比較例において発生するハウリングを示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は聴力補助装置１０のイヤホン部１４から出力される音の大きさを示している。 Figure 9 is a graph showing howling that occurs in a comparative example that does not have the mute function of the present invention. In this graph, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the volume of sound output from the earphone unit 14 of the hearing assistance device 10.
比較例では、装着部挿入直前において、連続してハウリング音が発生している。よって、ユーザはイヤホン部１４から発生する「ピーピー」というハウリング音を聞き続けることにより、大きな不快感が発生する。特に外耳道２８に近接してのハウリング音は刺激的であり、ユーザに与える不快感が大きい。 In the comparative example, a continuous howling sound occurs immediately before the attachment part is inserted. Therefore, the user experiences great discomfort as he or she continues to hear the high-pitched howling sound coming from the earphone part 14. The howling sound is particularly irritating close to the ear canal 28, causing great discomfort to the user.
一方、本実施形態では、前述したように、一定時間に渡り、ハウリングループを切断することによってハウリング発振を停止し、その間に装着部２６を外耳道２８に挿入することで、不快なハウリングを聞くことなく装着部２６を装着することができる。 On the other hand, in this embodiment, as described above, the howling oscillation is stopped by disconnecting the howling loop for a certain period of time, and during that time the attachment part 26 is inserted into the ear canal 28, allowing the attachment part 26 to be worn without hearing any unpleasant howling.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、前述した各形態は相互に組み合わせることが可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. In addition, the above-mentioned embodiments can be combined with each other.
本実施形態は、安価なアナログ方式の補聴器や集音器に於いて、キャンセルではなくミュート方式で満足のいくハウリング抑制技術を提供するものである。本実施形態はハウリング抑制の原理的な要素技術であるので、アナログ回路のみならずＤＳＰによるデジタル信号処理でもハウリング抑制機能を実現することができる。 This embodiment provides a satisfactory feedback suppression technology that uses a muting method rather than a cancellation method in inexpensive analog hearing aids and sound amplifiers. Since this embodiment is a fundamental elemental technology for feedback suppression, the feedback suppression function can be realized not only by analog circuits but also by digital signal processing using a DSP.
更に、本実施形態では、右耳および左耳に装着される２つの装着部２６を有するが、各々の装着部２６に於いて個別に聴力補助装置１０を構成することができる。このようにすることで、左右夫々の耳に装着部２６を挿入する際に発生するハウリング音を、個別に抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, there are two attachment parts 26 that are attached to the right and left ears, but the hearing assistance device 10 can be configured separately for each attachment part 26. In this way, the howling noise that occurs when the attachment parts 26 are inserted into the left and right ears can be suppressed separately.
１０ 聴力補助装置
１１ マイク部
１２ ハウリング検出部
１３ ミュート部
１４ イヤホン部
１５ フィルタ部
１６ 検波部
１７ 波形成形部
１８ ホールド部
１９ プリアンプ
２０ バッファ
２１ ボリューム
２２ パワーアンプ
２３ トランジスタ
２４ コンデンサ
２５ 耳介
２６ 装着部
２７ イヤーピース
２８ 外耳道
REFERENCE SIGNS LIST 10 Hearing assistance device 11 Microphone section 12 Feedback detection section 13 Mute section 14 Earphone section 15 Filter section 16 Wave detection section 17 Waveform shaping section 18 Hold section 19 Preamplifier 20 Buffer 21 Volume 22 Power amplifier 23 Transistor 24 Capacitor 25 Auricle 26 Mounting section 27 Earpiece 28 Ear canal
Claims (3)
マイク部と、ハウリング検出部と、ミュート部と、イヤホン部と、を具備し、
前記ハウリング検出部は、フィルタ部と、検波部と、波形成形部と、ホールド部と、を有し、
前記フィルタ部は、前記マイク部から入力された音声信号のうち、ハウリング成分を優先的に通過させ、
前記検波部は、前記ハウリング成分をレベル検出し、
前記波形成形部は、前記検波部が出力した検波出力電圧の立ち上がり部分を微分することで、ハウリングの発生を示すトリガーパルスを生成し、
前記ホールド部は、前記トリガーパルスに基づいて、所定期間のホールド信号を生成し、
前記ミュート部は、前記マイク部と前記イヤホン部との間に介装され、前記ハウリング検出部から出力される前記ホールド信号に基づいて、一定時間に渡って、前記マイク部から前記イヤホン部への前記音声信号の伝達を遮断することを特徴とする聴力補助装置。 This is a hearing assistance device that amplifies and outputs sounds collected from the outside.
The device includes a microphone unit, a feedback detection unit, a mute unit, and an earphone unit,
the howling detection unit has a filter unit, a detection unit, a waveform shaping unit, and a hold unit,
The filter unit preferentially passes a howling component from the audio signal input from the microphone unit,
The detection unit detects the level of the howling component,
the waveform shaping unit generates a trigger pulse indicating the occurrence of feedback by differentiating a rising portion of the detection output voltage output by the detection unit;
The hold unit generates a hold signal for a predetermined period based on the trigger pulse,
The mute unit is interposed between the microphone unit and the earphone unit, and blocks the transmission of the audio signal from the microphone unit to the earphone unit for a certain period of time based on the hold signal output from the howling detection unit.
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