JPH01298899A - 電気音響システム、補聴器、補聴器において使用するための電子的フィルタ、および補聴器の作動方法 - 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〕 この発明は、補聴器、拡声装置およびその他の電子音響
装置用の電子的フィルタと、電子的フィルタを有する補
聴器、およびその作動方法に関するものである。更に具
体的には、補聴器、拡声装置その他の電子音響装置など
における不都合な音響のフィードバックを相殺するよう
な、電子的適応型フィルタと濾波方法とに一関するもの
である。

〔発明の背景〕

電子的な補聴器とその方法とは、この発明を利用できる
電子音響装置の一例が記載されているものとしてこの明
細書中で引用する米国特許第４５４８０８２号明細書中
で論議されている。

この発明は、−船釣に冒って補聴器、拡声装置および電
子的音響装置にその範囲が限定されるものではないが、
具体的に補聴器に応用した場合を例にとってその背景を
説明する。

スピーチやその他の音声を充分その内容を理解できるよ
うに聴き取る人間の能力は、職業上およびその他の日常
生活において非常に重要である。

従って、聴力障害者の微力不足を補償すなわち助けよう
とする補聴器の改善は、ひとシその様な人々に止まらず
多くの共同社会、集団にとっても重要なことである。

しかし残念なことに、現在市販されている補聴器は、し
ばしば、歪み、リンギングおよびスクイ−リングを起こ
すフィードバック現象に悩まされる。もし、聴力障害者
が補聴器を調節してそのフィードバックを減勢できると
すると、伝えられる音量も普通は低減される。これは、
補聴器使用者にフィードバックを我慢するか音量の低下
を我慢するかの何れを選ぶかジレンマに陥らせるだけで
なく、その様な調節操作自体がその様な使用者の生活に
とって非常な不便を与えることになる。しかし、使用者
の多くが、面倒さとその局面に対処すべく充分な使い方
が出来ないために、補聴器の調節が狂ったま＼使ってい
たり、使用せず放置していることは珍しいことではない
。

補聴器中のマイクロホンは、慣習的な形で外部音声から
電気的出力を発生している。補聴器内の増幅回路はマイ
クロホンがピックアップした音声に対応する電気的出力
の濾波されたものを生成する。この濾波作用は、増幅回
路の固有の特性によるか或いは故意に導入して生ずるも
のである。補聴器のこの増幅され濾波された出力は電気
的に駆動される受話器に供給され、そこでこの補聴器使
用者の耳に向けて音声を発生する。なお、補聴器の分野
では、拡声器または他の電子的音響変換器に相当する電
子的装置を受話器と名付けている。

この受話器で発生した音声の幾分かはマイクロホンに戻
ってマイクロホンの電気的出力にフィードバック成分を
付加することになる。このフィードバックは補聴器によ
り増幅され、無限に続く繰返しフィードバック作用の形
でリンギングやスクイ−リングを起すことが屡々ある。

〔発明の概要〕

この発明の目的は多々あるが、それらは、改良された電
子的フィルタ、補聴器、その他の電子音響装置および方
法であって事実上不所望なフィードバックリンギングと
スクイ−リングを阻止できるものを提供すること、信頼
性があってコンパクトかつ経済的な改良された電子的フ
ィルタ、補聴器およびその他の電子音響装置を提供する
こと、この発明を使わないとしたら補聴器使用者が日常
生活で耳の近くに手をやったとき或いは耳を椅子の背も
たれや壁に近づけたときに起シやすい都合の悪いフィー
ドバックを確実に除去できるような、改良された電子的
フィルタ、補聴器および方法を提供すること、および使
用者が会話をしたシ物を噛むためにあごを動かすときの
不所望なフィードバックを有効に除去できる改良された
電子的フィルタ、補聴器および方法を提供することであ
る。

一般に、この発明の一形態は電子音響装置用の電子的フ
ィルタである。その装置は、外部的な音声から電気的出
力を発生させるマイクロホンと音声を出すための電気的
に駆動される変換器（トランスジューサ）とを持ってい
る。この変換器から出た音声の幾分かはマイクロホン手
段に戻って来てその電気的出力にフィードバック成分を
付加する。電子的フィルタは、マイクロホンの電気的出
力を電子的に処理して濾波された信号を生成するための
第１の回路を持っている。この第１の回路には適応型フ
ィルタが相互接続されていて、上記濾波済み信号の電子
的処理を行なってこの第１の回路に対する適応性出力を
生成することＫよ〕マイクロホンの電気的出力における
フィードバック成分を事実上相殺し、またこの適応型フ
ィルタは上記第１の回路に供給されまたそこから出力す
る信号の極性に応じてのみ適応化させる手段を持ってい
る。

一般的にかつこの発明のまた別の形として、電子的フィ
ルタはマイクロホンの電気的出力をＸ予約に処理して濾
波済みの信号を生成しまたとの濾波済みの信号を変換器
に対する第２の別の信号と合成するための第１の回路を
持っている。また別の回路があってこの第２の別の信号
の大きさを濾波済みの信号の大きさの関数として変化さ
せる作用を行なう。上記の第１の回路と相互接続された
適応型回路は、濾波済みの信号と第２の別の信号とを処
理して第１の回路に対して適応性出力を生成し、マイク
ロホン手段の電気的出力におけるフィードバック成分を
実質的に相殺する。

一般に、またこの発明の別の形態においては、電子的フ
ィルタはマイクロホンの電気的出力を電子的に処理して
濾波された信号を作る回路を持っている。第１の合成手
段があって、それはこの濾波済みの信号を変換器に対す
る第２の別の信号と、通常のスピーチの声の大きさ（ラ
ウドネス）では第２の別の信号の大きさが濾波済みの信
号の大きさよりも大体において小さいような割合で合成
する。また第２の合成手段があって、濾波済みの信号を
第２の別の信号と合成して電子的処理回路の処理作用に
影響を与える制御信号を生成する。その場合の第２の別
の信号の大きさは通常のスピーチの声の大きさで濾波済
みの信号の大きさよりも一般に大きい〇 一般に、この発明のまた別の形態では、変換器に対する
プローブ信号を発生してこのプローブ信号に対応した音
声が変換器から出る音声中に含まれるようにするための
回路を含んでいる。フィルタは一連の係数に従ってこの
プローブ信号の電子的処理を行って濾波出力を発生する
。グローブ信号に対応する音声の幾分かはマイクロホン
に戻って来る。この濾波出力をマイクロホン手段の電気
的出力と合成して極性の変化する合成信号入力を生成す
る手段がある。別の回路は、このプローブ信号に応じた
極性を持った一連の値を電子的に抽出する。また別の回
路は、この一連の値の中の対応する値が合成信号入力に
比べて同一極性を持っているか逆極性を持っているかに
従って、第１記憶回路中の連続的総和（ランニング・ト
ータル）が増加または減少させる０更にまた別の回路が
あって、これは第１記憶回路中の連続的総和を第２記憶
回路中の係数とそれぞれ加算して、フィルタ用の係数を
、第１記憶回路中で起る連続的総和の増減の頻度よシも
少い頻度で更新する。

一般に、補聴器に使用するためのむの発明の更にまた別
の形態は、ＶＬＳＸダイとこのＶＬＳＩダイ上に形成さ
れていてマイクロホンのＩＥＩＣ的出力の電気的処理を
行なって濾波された信号を生成しかつ濾波済みの信号を
補聴器に対する第２の別の信号と合成するための第１の
回路とを具えた電子的フィルタである。全ハードウェア
の適応型フィルタがＶＬＳＩダイ上の第１の回路と一体
化されると共にそれに接続されていて、濾波済みの信号
と第２の別の信号とを処理し、補聴器のマイクロホンの
電気的出力におけるフィードバック成分を実質的に相殺
するための第１の回路に対する適応性出力を生成する。

一般に、補聴器に使用するためのこの発明のなお別の形
態は、マイクロホンの電気的出力を増幅して増幅された
信号を生成しかっこの増幅された信号を偽似ランダム雑
音信号と合成して受話器用の合成増幅信号を生成する回
路を有する電子的フィルタである。全ハードウェア・フ
ィルタは一連の係数に従ってこの合成増幅信号の電子的
処理を行なう。更に、適応性出力をマイクロホンの電気
的出力と合成して増幅回路に対する極性が時間と共に変
化する合成信号とする手段も設けられている。部位ラン
ダムの雑音信号の新しい極性を表わす一連の値を一時的
に記憶しかつ合成信号入力の関数として各係数を増大ま
たは減小させることによって一連の係数内における各係
数の大きさを変化させる回路もある。上記各係数の増大
または減小は、一連の上記値の中の各係数に対応する値
が合成信号入力のその時の極性と同一か逆かに応じて、
なされる。そうして得られた適応性出力はマイクロホン
の電気的出力中のフィードバック成分を実質的に相殺す
る。

一般に、この発明のまた他の形態は、マイクロホン手段
の電気的出力の電子的処理を行なって濾波済みの信号を
生成しかつこの濾波済み信号を変換器に対する第２の別
の信号と合成する第１の回路を含む電子的フィルタであ
る。上記第１の回路に適応型フィルタ回路が相互接続さ
れていて、第１回路に供給されまたそこから得られる信
号に応動するようになっている。この適応型フィルタ回
路は、濾波済み信号と第２の別の信号との電子的な無限
インパルス応答形（エエＲ）処理を行なって、第１の回
路に対する適応性出力を生成し、マイクロホン手段の電
気的出力中のフィードバック成分を実質的に相殺する。

こうして、補聴器、拡声装置その他の電気音響装置にお
ける共振の問題および非常に長いフィードバック経路の
問題はよシ充分に解消される。

補聴器や他の組合せ装置およびそれらを動作させる方法
およびその他の電気音響装置などを含めて、この発明の
上記以外の形態も開示しである。

上記した以外の目的や特徴は、以下の説明で、一部は自
明であシまた池の一部は具体的に明らかにされている。

〔好ましい実施例の詳しい説明〕

以下、添付図面を参照してこの発明を説明するが、幾つ
かの図面において相対応する参照文字数字は対応する部
分を示すものとする。

第１図には、補聴器１１が示されており、これはイヤピ
ース１４中の入力マイクロホン１３で外部音声を受ける
ようになっている。マイクロホン１３ハ、この補聴器使
用者の外部からの音声に応じて電気的出力を発生してこ
れを耳かけユニット１５に供給する。ユニツ）１５は受
話器または変換器１７に対する電気的出力を生成する。

受話器または変換器１７は濾波され増幅された音声を発
生してこれをイヤピース１４から補聴器使用者の耳の中
へ送込む。（図示してないが、他の形式の補聴器ではマ
イクロホン１３と受話器１７がイヤピースの中ではなく
、耳の裏側に着ける（　ＢＴＥ）ユニット内に納められ
ているが、この発明の改良案はこの様−な形式は勿論他
の形式のユニットにも適用できる）０この発明の理解の
ために、受話器１７から出た音声の一部が、受話器１７
を使用者の耳孔に結合する通路２３の開口から矢印１９
．２１で示すようなフィードバックによって、マイクロ
ホン１３に戻ることを充分に認識しておく必要がある。

上記以外のフィードバックは、たとえば矢印２５で示す
ようにイヤピース１４の何方を通って上記よシも短い距
離で入力マイクロホンに至る経路で生ずる。一部の音声
２９は、受話器１７からイヤピース１４の内部吸音材２
７ヲ通シてマイクロホン１３に直接フィードバックされ
る。

フィードバック現象は、補聴器１１の動作に、スクイ−
リング、りンギング、誤動作および不安定性をひきおこ
す不都合がある。従って、図に矢印１９．２１．２５お
よび２９で示すような多数の経路を介して不可避的に生
ずるフィードバックがあっても、補聴器１１が充分満足
すべき動作を行ない得るようにする何等かの方法を見出
すことが要望される。

第２図は、フィルタ回路と増幅回路をもった耳かけユニ
ツ）１５を有する補聴器１１を側面から見た図である。

病院で医学的な検査を行ない適切な補聴器を選定する場
合には、この明細書で参考資料として引用する米国特許
第４５４８０８２号に開示されているようなホスト・コ
ンピュータ装置からコード３７で接続されている接続器
３５を介して、ユニッ）１５にデジタル情報が与えられ
る。病院で、補聴器使用者の固有の聴力障害を改善する
ようにその補聴器を合わせる情報をその補聴器１１に入
力させた後、接続器３５を補聴器の残部から取外して日
常使用の便のために電池パック３９と入れ換える。

一つの好ましい実施形態例は、この発明によるフィード
バック相殺回路によって改善され、その時その様々相殺
動作を制御するためにホスト装置から付加的情報を受け
る必要はない。

第３図はユニット１５のブロック図を示すが、このユニ
ットは、全ハードウェア回路４３を有する電子的フィル
タ４１を持っていて、それは補聴器使用者の聴力障害を
改善するための種々の作用をして既述のように補聴器１
１で不要に生ずるフィードバック成分４４を相殺する。

回路４３については後で詳細に説明する。

また第３図に示されるように、第２図の接続器３５は、
ホスト・コンピュータ装置からの１対の直列線用の、外
部電圧源Ｖの線用のおよび直流（ＤＣ）共通帰路の線用
の、端子を持っている。第２図の接続器中の電池３９が
第３図に示されている。

接続器３５の中で外部信号源であるホスト装置からの直
列線はユニット１５の直列インタフェース集積回路４５
に接続される０直列インタフェース回路４５、は、受入
、れたフィルタ係数を並列形式でデータ・パス４７を通
して全ハードウェア回路４３に供給する。

ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）４９はホスト装
置から供給入力された係数データを保持する。

ＲＡＭ４９はダイオード５１を介して電圧■を印加され
ている。外部接続器３５を接続器３９で置換すると、Ｒ
ＡＭ４９は小電池５３から供給される一時的な電力を利
用してその係数を記憶する。

全ハードウェア回路４３は入力マイクロホン１３から供
給されるデジタル化音響（オーディオ）情報を処理する
。マイクロホン１３として適当なものは電気的マイクロ
ホンであって、動作電力として電池電圧Ｖを受けて、出
力をカットオフ周波数が６ＫＨｚであるエイリアジンが
防止用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５’９に供給する。

ＬＰＦ５９は続いてその出力をサンプル・ホールド回路
Ｓ／Ｈｓ１に供給する。Ｓ／Ｈ６１は、続いて、アナロ
グ・サンプルをアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）６
３に供給し、Ａ　Ｄ　０６３はこれをデジタル化してＡ
ＤＣ出力出力レジスター時的に保持する。このサンプル
はＡＤＣレジスタから全ハードウェア回路４３に与えら
れる。回路４３は、これらサンプルを処理してフィード
バックが相殺された、濾波され増幅された外部音声に対
応するデジタル出力を、デジタル−アナログ変換器（Ｄ
ＡＣ）６５に供給する。ＤＡＣ６５のアナログ出力はア
ナログ能動フィルタ（ＡＡＦ）６７に供給される。ＡＡ
Ｆ６７はこのアナログ出力を増幅して阻止キャパシタ６
９を通して受話器１７を駆動する。受話器１７は、第１
図に関連して前述したように耳に対してこのアナログ出
力に対応した音声を生成する。入力マイクロホン１３に
対する不可避的なフィードバックは曲線状のフィードバ
ック矢印４４で第３図中に示されている。

第３図の全ハードウェア回路４３は付属のクロックお′
よび解号器回路８１と制御フツチ８３がある。回路８１
は、線８５を介して全ハードウェア回路４３にクロック
パルスを供給すると共に直列インタフェース４５を動作
させるために線８７を介して種々の制御パルスを供給す
る。サンプル・ホールド回路６１は線８９を通して制御
ラッチ８３により制御され、またフッチ８３は解号器の
出力線９１を通して回路８１によって制御される。ＡＤ
Ｃ６３は線９３を介して制御フッチ８３によって制御さ
れ、回路８１はまた線９５を介してＡＤＣ６３の出力レ
ジスタＲＥＧをクロック制御する。回路８１は、更に、
線９７を介してＤＡＣ６５をクロック制御する。制御回
路の詳細は給電り七ット回路ＰＯＲのそれと同じく普通
の構成であるから、これ以上の説明は省略する。

第４図には、マイクロホン１３と受話器１７の伝達関数
を示すブロックと共に全ハードウェア回路４３のよシ詳
細な構成が示されている。

外部音声ｎは、第３図のマイクロホン１３と回路６１．
６３によって、図中ブロック１０１で示す伝達関数に従
って回路４３に供給すべきデジタル電気信号形式に変換
される。ブロック１０３で示された別の伝達関数かは、
ＤＡＣ６５による変換、回路４３によって行なわれる増
幅作用よシ後の段階でのＡＦＦ６７による付加的な増幅
および受話器１７による変換作用を表わしている。最終
的に得られる受話器１７からの音響出力の一部はブロッ
ク１０５で示す別の伝達関数Ｈｆに従ってフィードバッ
クされ、入力マイクロホン１３　（Ｈｍｌｏｌ）で音響
的に加算される。

従って、フィードバック成分４４は全ハードウェア回路
４３に到達したとき外部音声ｎと相加される。

ブロック１０１の、デジタル出力は回路４３中の加算器
１０７のような合成回路に供給される。合成回路１０７
の出力Ｅｎは、第３図のＲＡＭ４９中のデータに従って
動作するデジタル・フィルタ１０９に印加されて、使用
者の聴力障害を改善する。このデジタル・フィルタ１０
９は伝達関数Ｈｓを持っている。フィルタ１０９の出力
は濾波済み信号を構成し付加合成回路Ｉｌｌに供給され
てかブロック１０３を駆動する出力Ｙを生ずる。要素１
０７．１０９およびＩｌｌを持った回路は、マイクロホ
ンの電気的出力を電気的に処理して濾波済みの信号を形
成しまたこの濾波済みの信号を補聴器の受話器に対する
第２の別の信号と合成するための第１の手段の一例であ
る。

フィルタ１０９と合成回路１１１は、また、マイクロホ
ンの電気的出力を増幅して増幅信号を生成しかつこの増
幅信号を部位ランダム雑音信号と合成して受話器に対す
る合成増幅信号を生成するための一例手段として働く。

第４図に示す好ましい実施例において、出力Ｙは更に伝
達関数Ｈｅをもった特別な適応型フィルタ１１３を通し
てフィードバックされる０このフィルタ１１３は出力Ｙ
を連続的にかつ可変的に更に濾波して固有の出力を生成
して合成回路１０７に供給する。それにより°て適応型
フィルタ１１３の出力は、そのフィードバックのレベル
のみならず伝達関数Ｈｆが時間的変化をする場合といえ
ども、ブロック１０５からのフィードバック成分４４を
実質的に相殺する。

たとえば、補聴器使用者が壁際に坐った場合のフィード
バック伝達関数Ｈｆは、大きな部屋の中央に使用者が居
る場合の伝達関数Ｈｆとは異なったものとなる。また使
用者は日常生活において、手を耳の近くに持っていった
シ、物を噛むとかその他のためにあごを動かしたシ或い
はその他種々の形で動くので、フィードバック経路が変
わシ従ってＨｆを変えることになる０しかしこの適応型
フィルタ１１３は、使用者にとって補聴器の便利さと価
値が非常に高まるような具合に、この変動するフィード
バックを有効に相殺する。

適応型フィルタ１１３の制御器には部位ランダム雑音発
生器１１５と論理回路１１７が含まれている。

部位ランダム雑音発生器１１５はデジタ／Ｉ／部位ラン
ダム雑音信号Ｓｅを発生し、この信号は合成回路１１１
に供給されて部位ランダム雑音信号用に適当な重みＷｌ
（すなわち乗数〕付けが行なわれ、その結果合成回路ｉ
ｌｌの出力は次式で表される０Ｙ＝Ｈｓ　Ｅｎ＋Ｗｉ：
、　Ｓｅ　　　　　　　（１）こ−で、Ｙは回路１１１
の出力、Ｅｎはフィルタの関数Ｈ８で処理された合成信
号入力、Ｗｌは部位ランダム雑音ｓｅによって逓倍され
るべき重みでサンプル番号の関数である。記号★は、後
で第６図に関連して説明するた＼み込みである。

合成回路Ｉｌｌの出力Ｙは論理回路１１７に供給される
。論理回路１１’７は、付加入力として、入力信号Ｅｎ
のビットのうちの１個を持っている。論理回路１１７は
適応型フィルタ１１３の制御器として作用し、石が変っ
たとき、フィルタ１１３の伝達関数をフィードバック・
ループの伝達関数Ｈｒ　Ｈｆ　Ｈｍと等しくする（模す
る）ようにする。この様にして、合成回路１０７へのフ
ィルタ１１３の出力によって常時フィードバックを相殺
することができる。

部位ランダム雑音ｓｅはこうして具合よく合成回路１１
１の第２の電気的信号（すなわちグローブ信号）として
補聴器回路に供給される。この第２の電気的信号はフィ
ードバック経路Ｈｆ　１０５を調べるもので、それはこ
のプローブ信号に相当する幾分かの音声が増幅されたス
ピーチと共に受話器１７から放出されるからである。ま
た、この雑音はフィードバック成分４４の残部と共にマ
イクロホン１３に音響的にフィードバックされて信号Ｅ
ｎに含まれることになる。この信号膓にはフィルタ１１
３を制御する論理回路１１７が応動する。

第４図のブロック図は、補聴器用に使用するこの発明の
装置と方法を例示するもので、またそれはよく拡声装置
で起るような出力および入力変換器相互間の不所望な結
合作用で不安状態になシやすい装置にも一般に応用可能
である。

この装置と方法の重要な部分は第４図中に示されており
、励振源Ｓ６］１１５と伝達関数Ｈｅをもった適応型等
化フィルタ１１３を含んでいる。第４図中の他の部分は
、入力信号Ｘ１、入力変換器と回路血１０１、装置の処
理過程Ｈ８１ｏ９、出力回路と変換器Ｈｒｌｏ３、　出
力信号ＸＯ１および伝達関数Ｍを持った不所望な外部フ
ィードバック経路１０５を表わしている。この適応型処
理過程は、胆の出力における平均信号が零であると仮定
して、外部フィードパンク経路の存在を相殺または消去
するようにフィルタの伝達関数Ｈｅの係数を調節するこ
とによって、誤差信号Ｅｎが最小平均自乗法的に最小化
されることである。第４図のフィルタ１１３のフィルタ
係数の調節は次の回帰的表現式に従って行なわれる。

Ｃ：Ｌ（ｎ＋１ｔ＝ｃｉ（ｒｏ＋１．ｓｇｎ（Ｅｎ、Ｙ
（ｎ−４３）　　　（２）こ＼で、Ｃ１（ｎ＋１）はサ
ンプル番号ｎ＋１　における１番目の係数を表わし、Ｃ
１（ｎ）はサンプル番号ｎにおける１番目の係数を表わ
し、Ｅｎはサン１ル番号ｎにおける誤差（また合成信号
入力ともいう）を表わし、Ｙ（ｎ−１，）はサンプル番
号ｎ−１におけるフィルタに対する入力を表わしている
□。この式の左辺の第２項は、この乗積項の符号に従っ
て各１番目の係数に正の定数ｌ（ラムダ）を加算または
減算する。こうして、係数は誤差Ｋｎの平均自乗値を最
小化するように全時間を通じて調整される。誤差Ｅｎは
、外部入力ｎを無視できるとすれば、主トシて外部フィ
ードバック経路による信号と内部適応型フィルタ経路（
また等化経路ともいう）の信号との差である０外部から
取出された信号ｘ１の影響は、装置の処理過程Ｈｓとフ
ィードバック経路Ｈｆまたは適応型フィルタ経路Ｈｅの
何れかとを通しての合成信号の遅延によって最小にされ
る。外部信号Ｘ１の如何なる作用も更に低減させようと
すれば、この装置は、装置処理過程ＵＳにまたはそれと
直列に特別の遅延を加えることが容易にできる。

上述の式（２）における回帰的表現は複雑ではないし安
価にＶＬＳＩ（超大規模集積化）形式に構成することが
できる。その乗積項の符号の計算は、誤差信号面の極性
情報と最新の値ｎ　（１＝ｏ　）から時間的にさかのぼ
ってＹ（ｎ−４Ｊで表わされる出力Ｙの各サンプルの極
性情報に対して排他的オア論理計算をすることによって
容易に行なうことができる０フムダを１にすれば、各係
数の更新は上記乗積項の符号によって制御される加減算
カウンタ動作になる。適応の速度は、回帰率すなわち電
子的装置中のクロック周波数で決まる。

第４図において、回路要素１０７．１０９．１１１．１
１３、ｌ１５オヨＱ：１１７ハＶ　Ｌ　Ｓ　Ｉ　タイす
ナワちＶＬＳＩ基板上にＶＬＳＩとして構成されるｂこ
の分野の技術者にとって一般的に利用可能なＶＬＳＩ原
理に関する説明は、たとえばミード（Ｃ，Ａ。

Ｍｅａｄｅ　）氏の［■ＬＳＩＶ７．ｆムの手引き（工
ｎｔ−ｒａａｕｃｔ１０ｎ　ｔｏ　ＶＬＳＩｓｙｓｔｅ
ｍｓ　、）　１９８０年アゾイソ７−　ｆ）　：ｒ−ズ
ｖ　イ（ＡｄｄｌＳｏｎ−ＷｅＳｌｅｙ）発行」の６０
〜８４頁、９１〜１１５頁、１５５〜１６４頁および図
版１〜１５に開示されている。装置の処理過程Ｈ８１０
９は、マイクロホンの電気的出力を第１のデジタル係数
列に従って電気的に処理して濾波済みの信号を生成しか
つこの濾波された信号を受話器に対する第２の別の信号
と合成する作用を行なう第１の全ハードウェア・デジタ
ル・フィルタとして構成スルことができる■適応型フィ
ルタＨθ１１３は、また、第１の全ハードウェアーデジ
タル・フィルタと一体にかつ接続された第２の全ハード
ウェア・デジタル・フィルタとしてダイまたは基板１２
１上に１個のＶＬＳＩ回路の形に形成して、上記濾波済
みの信号と第２の別の信号とを第２のデジタル係数列に
従って電気的処理し適応性出力を生成するようにできる
。適応性出力は、便利さ、経済性および信頼性を最大限
に発揮できるような第３図中の池の素子と共にダイ１２
１にうまく形成できる合成回路１０７によって、マイク
ロホン出力と合成されて第１のデジタル・フィルタに対
する合成信号入力を生成する。更に、回路１１７は第１
の全ハードウェア・デジタル・フィルタと一体化されか
つ接続された全ハードウェア論理回路として構成され、
第２の全ハードウェアーデジタル・フィルタのデジタル
係数を合成信号入力の関数として適応性をもって変化さ
せることによシ、その適応性出力がマイクロホンの電気
的出力中のフィードバック成分を実質的に相殺するよう
に作動する。

適応型フィルタ１１３は、すなわち、第１の手段と相互
接続されたデジタル適応型フィルタ手段の一例であって
、濾波済みの信号と第２の別の信号との電子的処理を行
なって第１の手段に対する適応性出力を生成して補聴器
のマイクロホン手段の電気的出力中のフィードバック成
分を実質的に相殺する働きをするもので、このデジタル
適応型フィルタ手段は上記第１の手段に供給されまたそ
こから出力される信号の極性に応じてのみ適応する手段
を含んでいる。

論理回路１１７では、フィル、り１１３に対する係数の
更新は加算器−減算器を形成することによ勺適切に行な
われ、この場合、正の整数であるラムダ１をＥｎとＹ（
ｎ−１）の積の符号に応じて特定の１番目の係数値に加
算またはその係数値から減算される。この場合の適応速
度は回帰（クロック）率とラムダ１の大きさによって決
まる。

適応型の処理過程を駆動するＳｅのような励振信号は、
平均値が０で＋１および−１の値を有し非常に広帯域の
平坦なスペクトルを呈する部位うンダム最大長シーケン
スとして容易に形成できる。

たとえば、この信号Ｓｅは、１５ビツトのシフトレジス
タとこのシフトレジスゲ中の任意に選んだビット位置（
たとえば、１と３）から入力を供給されるようにこのレ
フトレジスタに結合された２人力排他的オアゲートとに
よって生成できる。この排他的オアゲートの出力はシフ
トレジスタの入カニ接続されている。シフトレジスゲ中
、２”　　ｌ　”ｊイクルまたはビットの後のみに繰返
えされる部位ランダム信号を発生する。励振信号Ｓｅは
、重い聴力障害をもった使用者に対する閾値レベル以下
となるようにまたは閾値レベル近くになるように低レベ
ルで与えることができる。後者の場合には、雑音を使う
とすれば白色雑音のような低レベルの音として感知され
る。

第４図の一実施例では、第３図に示す回路８１から１２
．５ＫＨｚ（少なくともサンプルすべき最高可聴成分周
波数のナイキスト周波数の２倍）のクロック周波数が取
出される。適応型フィルタ１１３はレジスタ長が２０段
、好ましくは４０段のデジタル有限インパルス応答形（
Ｆ工Ｒ）フィルタである。音声は空気中で１ｃ１ｓ伝播
するのに約３０マイクロ秒を要する。１２．５ＫＨ２の
クロック周波数では繰返し周期当）８０マイクロ秒であ
るから、フィルタ１１３のレジスタ段１つ当シの時間は
８０マイクロ秒となる＠これは、レジスタの各段がそれ
ぞれ８０マイクロ秒ずつフィードバック（多分外部入力
と混合されているもの）を保持することを意味し、すな
わちこのシフトレジスタには受話器１７中における遅延
に加えてフィードバック経路中における音響の約２〜３
マイクロ秒の遅延がマツプされていることになる。従っ
て、たとえば５４０１或いはそれ以上という音響フィー
ドバック経路の一周長がこの様にして２０段のＦ工Ｒ適
応型フィードバックは波器に収容できる。この長さより
も大幅に長い距離からの反射成分は補聴器の場合には大
てい小振幅であるから、その様な長い距離からの反射成
分がフィードバック条件を大きく損なうおそれはほとん
ど無い。フィードバック経路が変化したときのＨｅ係数
の新しいセットを得るための適応化動作は、好ましくは
約２秒間未満で行なわれ、更によシ好ましい状態として
は１秒間未満で行なわれる。

第４図の装置と、上記の式および説明でも表わされるそ
の適応型の処理過程または方法を、研究室的なデジタル
信号処理装置としておよび実験的な実装可能デジタル補
聴器として、それぞれ製作して検討した。両製品とも、
耳内モジュールに第２図に示すようなマイクロホンと受
話器を装入したイヤ・モジュールと、第２の形として耳
に音響的に結合した写実側につけるモジュールにマイク
ロホンと受話器を装入した構造のものとを、使用した。

何れの場合にも、等化作用および相殺作用がないと受話
器とマイクロホン間の音響的フィードバックによる発振
が生ずるように補聴器の利得Ｈｓを調節した。前述した
ような適応型フィードバック濾波手段を使って、同一条
件下で、上記の相殺作用を利用すると、発振は止まった
。

この適応型装置の動作特性は優れている。この装置およ
び方法は、広汎な、装置利得、装置の伝達特性および適
応化率の範囲にわたって安定である。この適応型装置は
、装置の処理過程Ｈｓが線形であることを必要とせず、
事実第５図には非線形の制限器素子を含む装置処理過程
Ｈｅが示されている０適応型フイルタ１１３の係数は、
各最新のサンプルが発生するごとに１つずつ更新できる
し、また多数のサンプルが到来した成る時間後に実際上
同時に全体的にまたは−まとめに更新することもできる
。この両方式を組合せ使用することもできる。個々の係
数の更新は互に独立したプロセスで行なわれる。従って
、当該専門技術者にとっては種々多様なこの発明の実施
例が利用可能となる。

外部フィードバック特性Ｈｆが不要に突然変化したとき
に生ずる自己発振はすべてこ−に開示する装置および処
理過程によって対処できる。この自己発振信号は補聴器
によって増幅されるべき音声とは別の信号として作用す
る可能性があシかり現に作用するものであるから、既存
の別の信号Ｓｅと同様にして処理される。従って、仮に
、偶然にどの様な発振が短時間中じたとしても、この装
置はフィードバックが完全に相殺された等化状態への適
応動作を続けるので、その様な自己発振を検知し阻止す
るためｑ補助回路や処理は必要としない。

第４図の装置は自己発振を阻止するのみならず発振抑制
不足状態や発振に近い状態の発生をも等化または調節す
る。普通の補聴器では発振近似状態になると信号が不所
望に歪み動作が損なわれる。

第４図のフィルタ］、０９の好ましい例が第５図に示さ
れておυ、これには４つの相異なる周波数帯で動作して
４チヤンネルのフィルター制限器−フィルタ型デジタル
・フィルタとして働く全ハードウェア・フィルター制限
器−フィルタのバードウェア・ブロックが４七クシヨン
含まれている。第４図に示されているように、合成回路
１０７は第４図のブロック１１３からの適応性出力を外
部マイクロホン１３のデジタル化された出力に加える。

合成回路１０７は４個の有限インパルス応答（Ｆ工Ｒ）
デジタル・フィルタ１３１．　ｌ　、　１３１．２．１
３１．３および１３１．４の各々に信号を供給する。こ
れら４個のフィルタの各々は、第３図の直列インタフェ
ースかＲＡＭ４９に記憶されていた係数の供給を受ける
。

４個のフィルタ１３１．１〜１３１．４の出力は、４個
の制限器回路１３３．　ｌ　、　１３３．２，１３３．
３および１３３．４にそれぞれ供給される。これらの制
限器は非線形装置で、前置されたフィルタ・ブロックか
らの出力を、ＲＡＭ４９中に記憶されていて直列インタ
フェース４５から入力として与えられる所定レベルを超
えないように制限する。制限器回路の出力は続いて次の
デジタル−フィルタ１３５．　ｌ　、　１３５．２．１
３５．３．１３５．４にそれぞれ供給される。グループ
。

１３１中のフィルタとグループ１３５中にあるフィルタ
は共に、全体として可聴周波数範囲をカバーする連続し
た４つの周波数帯を設定するように、そこに供給される
係数に応じて同調する０フイルタ１３１．１〜１３１．
４の出力は、すべて、合成回路１１１に供給され、一方
この回路１′１１にはＷｌの重み付けをされた部位ラン
ダム雑音Ｓｅも供給されて、出力Ｙを生成する。

第６図は、有限インパルス応答（Ｆ工Ｒ）フィルタの動
作原理の全般と、たとえば第４図と第５図の有限インパ
ルス応答デジタル・フィルタ１１３゜１１３．１〜．４
、および１３５．１〜．４のそれぞれおよび何れかの動
作を例示する図である。

フィルタのインパルス応答１４１は、そのフィルタが１
個のインパルス入力（数学的なデルタ関数で表わされて
いる）で励振されたときの出力である。実用されている
フィルタに対する現実の入力１４３は、もち論時間的に
続くある普通の電圧であってインパルスではない。しか
し時間的に続く実際の電圧はインパルスの連続とみなす
ことができる。入力インパルスの連続に対するこのフィ
ルタのインパルス応答は、インパルス応答１４１に対し
て時間的に偏位しかつ縮尺されている点を除けば、イン
パルス応答１４１に似た曲線である。これらのインパル
ス応答は、時間的に連続する実際の電圧入力に応じてこ
のフィルタの出力１４５を決定するために、互に相加さ
れる。この偏位、縮尺および加算処理はインパルス応答
１４１による入力１４３のた＼み込みと呼ばれる。

第６図に一つの例として示したインパルス応答１４１は
、零で始まシ、ピークに向って上昇した後漸減状態を時
間的に無限に続ける。このフィルタの係数Ｃ０１ＣＩ％
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６、・・・Ｃ１、・・・ＣＭのセ
ットはデジタル表現形式でＲＡＭ４９中に記憶されてい
る。この係数は、有限の最初の最初の時間長におけるイ
ンパルス応答１４１の選択された値を表わし、そのため
に「有限インパルス応答」フィルタと名付けられている
。

入力１４３はデジタル形式で表わした一連のサンプル値
であって、最新のサンプルＳｎに始まり以後それより前
ノサンプ、ｕＳｎ−１、Ｓｎ−２、Ｓｎ−３，５ｎ−４
，５ｎ−５、・−５ｎ−ｉ、−、・Ｓｎ−Ｍへと時間的
にさかのぼってそのデジタル値を保持するためのシフト
レジスタの入力である。乗算演算論理回路と加算回路は
、積０ｏＳｎ　＋Ｃ＋５ｎ−１＋・・・＋Ｃ１５ｎ−ｉ
・・・十〇Ｍ　Ｓｎ　−Ｍを生成する。どの時点におい
ても上記の積の和はその時点におけるＦ工Ｒフィルタの
電気的出力を構成している。更に入力サンプルが到来す
るとシフトレジスタ中にあった全サンプルは右方へ１つ
だけ移動させられて、今度のＳｎはこの最後のもつとも
新しいサンプルとなり、前の計算のときのサンプｔｖｓ
ｎが新しい５ｎ−１サンプルとなる。そして、積の和が
再度計算されてＦ工Ｒフィルタの次の連続的な電気的出
力が形成される。このプロ七スは、時間の経過と共に繰
返されて第６図に示されるようなＦ工Ｒフィルタの時間
ドメイン出力１４５が形成される。

簡単化のためにこの研究で使用したＦ工Ｒフィルタは単
純にブロックで示したが、その動作と回路は所要のフィ
ルタ動作を得るに適するように選ばれているものと理解
されたい。係数には、−船釣な論議のためにアルファベ
ットＣに特定係数用の添字をつけて示しである。特定の
フィルタの係数はまたその伝達関数の表示のあとに特定
係数を表わすカッコをつけて、たとえばＨｅ（Ｍ）とい
うようにも示す。フィルタの係数は、各フィルタの四角
枠を貫く斜矢印で示すように、それらを制御する付属論
理回路によって変えられる。論理回路が示されてなく斜
矢印が付けられている場合には、論理回路がフィルタ内
に含まれていて、その論理回路にはその斜矢印の元から
の第１人力とそのフィルタ四角枠に対する入力からであ
る第２人力との２つの入力がある。

第７図は、第４図に示された形態のような好ましい構成
に作られた適応型フィルタ動作の自己啓発的な説明用の
図である。第４図中の殆どの要素は簡明化のために図示
されていない。部位ランダム雑音信号Ｓｅは２極性のパ
ルスとして補聴器装置に供給され、このろ似ランダム雑
音の個々のパルスはパルス１５１として補聴器に入るも
のとして示されている。一つの受話器について測ったと
ころそれは約４８０マイクロ秒の線形位相遅延を呈する
ことが判った。これは、その電気信号入力に対応する音
声を約４８０マイクロ秒すなわち１サンプル当り８０マ
イクロ秒という時間単位の６倍だけ遅れて発生させるこ
とを意味する。雑音信号Ｓｅに対応する音声はこの受話
器から出る音声の中に含まれている。グローブ信号に対
応する音声のうちの幾分かは、大体この受話器の時間単
位の６倍の遅延とフィードバック経路による別の遅延と
の和に等しい遅延時間後にマイクロホンに帰戻する。

第７図では図示された１個のパルス１５１が、フィード
バック成分４４の一部として、入力マイクロホンに、次
いで合成回路１０７に戻って来る。第１図と第８図に示
されるように、実際には伝播遅延時間を異にする多数の
音響フィードバック経路があってインパルス１５１がそ
れらに分割されることは容易に理解されよう。種々の好
ましい実施例はこの多数のフィードバック経路の非常な
複雑さに充分対応することができる。第８図には多くの
フィードバック経路のうちの３本だけが示されておりこ
れらはそれぞれたとえば８．９および１０時時間位（受
話器１７の６単位の遅れを含めて）の遅延を持っている
。第４図の適応型フィルタ１１３の係数は互に無関係に
更新されるから、たとえば第８図の９時間中位の遅延を
有するフィードバック経路の部分について論理回路１１
７の新しい動作を説明すれば充分である。

第７図において、第４図の論理回路１１７中のシフトレ
ジヌタは部位ランダム雑音信号Ｓθ（または、Ｓｅを含
むＹのような成る信号）の最後の２０サンプルを記憶す
る。また、合成回路１０７の出力は論理回路１１７に対
し合成信号入力Ｅｎとして供給される。

合成信号入力Ｅｎの極性は、このシフトレジヌタに記憶
されている部位ランダム雑音信号の個々の値の極性と比
較される。シフトレジメタ中の９番目の段は到来するパ
ルス１５１の極性と一致する部位ランダム雑音信号の極
性を持っている。それはパルス１５１が９時間中位だけ
遅延を受けているからである。この比較動作によって９
番目の段に対する正のまたは大きさの増大する出力が生
じ、これは次いでＦ工Ｒデジタル・フィルタ１１３の係
数中の９番目の係数Ｃ９の大きさを連続的に増大させる
のに使用される。

第９図は比較処理の態様を示す図である０最初め波形１
６１は入力信号Ｅｎの極性の変化状態を示しまた２番目
の波形１６３は第７図のシフトレジ７りの９番目の段の
極性の時間的経過を示している。

波形１６３の極性はどの時点でも波形１６１の極性と正
確に一致している。乗算によって或いは排他的オア（ま
たは排他的ノア）動作によって、この２つの波形の積を
時間経過と共に表わすと第９図に増分信号工ＮＣで示す
ように常に正である。増分信号工ＮＣのこの不変の正の
値は係数０９の大きさを持続的に増大させるのに使用さ
れる。

再び第７図を参照すれば、９番目の係数の符号は合成回
路１０７中でフィードバックを相殺するようにされてい
る。この回路１０７は加算器であるから係数の符号はそ
の大きさが増大するにつれて負にされる。

従って、係数０９は初めは第７図の小さな値１５３に増
大される。それは相殺されないフィードバックが９時間
中位の遅れをもってフィードバック経路中で検出される
からである。第４図の信号Ｙは為似ランダム雑音を含ん
でいて、多くの係数の中の係数０９に応じて適応型フィ
ルタ１１３によって濾波される。フィルタ１１３の出力
のうち、係数０９の作用のために９時間中位の遅延を有
する成分はフイードバック経路のうち９時間単位の遅延
をもつ部分のフィードバックを部分的に相殺する。係数
０９に対する小さな値１５３は対応するフィードバック
を消去するのに充分な相殺作用を与えるには足りないか
ら、信号Ｅｎの極性と論理回路１１７中のシフトレジス
タの９番目の膜中の極性を次に比較するときにはなお未
相殺のフィードバックが検出されることになる。時間が
経過するにつれて、係数０９は、９時間単位の遅延を持
つ経路中のフィードバックを完全に相殺できるよシ大き
な値１５５になるまで、より一層増大された値になる。

−旦相殺作用が完了すると論理回路１１？中の比較プロ
セスは零の出力を発し、フィルタ１１３中の係数０９は
平衡状態に達する。補聴器の使用者の動きによって上記
のプロセスが行き過ぎ（オーバシュート）ヲしたり音響
のフィードバックが減勢したりすると、係数０９の大き
さは減少して平衡状態に戻る。それは、フィードバック
の極性が論理回路１１７！７）シフトレジスタの９番目
のセル中の値が有する極性と完全に逆になり、比較プロ
セスがそれを減少させるからである。

外部音声および第８図の上記以外の遅延量をもったフィ
ードバック経路からのフィードバックは比較プロセスで
零に平均化されて、係数０９を変化させるのではなく単
に統計的な変動を生じさせるに過ぎない。第１０図は、
遅延量７のフィードバック成分とシフトレジスタの９番
目の段の極性との間の平均化プロセフを示す。第１０図
において、波形１６３（シフトレジスタの９番目の段に
おける信号Ｓｅの極性）と波形１６５（遅延量７をもつ
フィードバック成分の極性）とが比較される。その比較
結果は第９図の増分波形とは違って、それが正である時
間とはソ同じ時間だけ負の波形１６７である。

その結果、係数０９は、遅延量が７、または９時間単位
の周りの池の遅延量をもつフィードバック経路からの信
号によって、たとえば僅かに変動させられるが平均的に
は何の影響も受けない。

再び第７図を９照する。フィルタ１１３中の係数０９と
共に他のすべての係数は上記と同じようなプロセスでそ
の平衡状態に向って同時的に変化するか９、論理回路１
１７Ｆｉ、事実上適応型フィルタ１１３に、Ｆ工Ｒフィ
ルタ１１３の利用できる係数、タップ、または長さの範
囲で全フィードバック経路のインパルス応答をシミュレ
ートまたは模倣させる。更に、これらすべての係数は、
音響フィードバックによって帰戻するプローブ信号を相
殺および消去するような平衡値に向って変化するので、
外部音声自体のフィードバックを相殺および消去する適
正な値を必然的にとることになり、こうして補聴器にお
けるすべてのフィードバックの影響を除去することにな
る。

前述のように、合成信号入力（たとえばＥｎ）はデジタ
ル信号で成る大きさを有し、かつ合成信号入力の変化す
る極性を表わす極性信号を含んでいる。論理回路１１７
は、一連の値を一時的に記憶する手段の一例として働く
シフトレジスタを有し、これは第１の手段（たとえば、
第４図のＨｓと加算器１１１）に接続されていて、、そ
の一連の値が第２の別の信号と合成された濾波済みの信
号の極性のサンプルを表わすか或いは＠２の別の信号だ
けの極性のサンプρを表わすようにする。このシフトレ
ジスタはまたグローブ信号に応動して極性を有する一連
のデジタル値を電子的に引出す手段の一例ともみなすこ
とができる。論理回路は、また全ハードウェア・デジタ
ル・フィルタの各係数の大きさを増大または減小させる
加算／減算回路も持っている。各係数それぞれの増大お
よび減小は、それぞれ、一連の値中の対応するもの＼値
が極性信号によって現に表わされている極性と比較して
同極性か逆極性かに応じてきまる。その結果、Ｈｅフィ
ルタ１１３は、一連のデジタル係数に従って７“ロープ
信号を電子的に処理して補聴器のマイクロホンの電気的
出力中のフィードバック成分を実質的に相殺するフィル
タ出力を生成するデジタル・フィルタの一例として作用
する。明らかに、この好ましい実施例構成は、何時でも
フィードバック経路のインパルス応答をそのま一安定に
シミュレートすると共に補聴器使用者の日常生活中にそ
のフィードバック経路自体の実際のインパルス応答の変
動（（従ってそのインパルス応答を変化させて、音響フ
ィードバックを相殺除去するものである。

スピーチのような外部音声がある場合の優れた動作を更
に例示するために、第１１図にスピーチ１７１（破線）
と部位ランダム雑音１７３（下図）とのグラフを示す。

これら両波形１７１と１７３を互に相加しその和の極性
を検出して波形１７５を生成する。雑音１７３はスピー
チ波形１７１の零交差点付近で波形１７５の極性に影響
している。スピーチによる他の正および負極性の期間に
は論理回路１１’７中で雑音１７３と比較プロセスで零
に平均化される。

第１２図は第４図の論理回路１１７の詳細な回路図であ
る。第４図の合成回路１１１からの出力Ｙは、第６図の
シフトレジアタのサンプルＳｎ、５ｎ−１・・・Ｓｎ−
Ｍとマークした段に対応する部分である一連のレジスタ
１８１．０．１８．１．　　・・・および１８１．Ｍの
ような記憶回路を通してシフトされる。このグループ１
８１中の各レジスタからの極性信号はそれぞれ１セツト
の排他的オア・グー）１８３，０．１８３．１・０１８
３．Ｍに供給される。グループ１８１中のレジスタは、
Ｆ工Ｒフィルタ１１３に必要な出力Ｙのサンプルを保持
しているので、Ｆ工Ｒフィルタ１１３と能率良く共用さ
れる。入力信号Ｅｎから得られる極性ビットはこのグル
ープ１８３中の排他的オア・ゲートの各個の付加入力に
共通に与えられる。グループ１８３中の排他的オア・ゲ
ートは、加算−減算回路１Ｂ５．０　、１８５．１・・
・１８５０Ｍを制御する出力を持っている。入力信号Ｅ
ｎの極性がレジスタのどれか、たとえば１８１．１、の
内容の極性と同じときは、排他的オア・グー）１８３．
１は低出力を生成する。それに対応する加算−減算回路
１８５．１は、入力高に応じて加算動作を行ない入力低
に応じて減算処理を行なう。従って、入力信号Ｅｎの極
性がレジスタ１８１．１の内容の極性と同一であれば、
加算−減算回路１８５．１は減算動作を行なう。第１２
図の実施例においては、グループ１８５中の各加算−減
算回路に対する“１”と記した方形ブロックからの入力
によって表わされるように、減算動作で１だけ減少する
。この特定の実施例では、各係数の増大と減少作用とは
このようにして、合成信号入力の大きさおよび第２の別
の信号が合成された濾波済みの信号（たとえば出力Ｙ）
の大きさの双方に無関係に所定量（たとえばラムダ＝ｌ
）だけ行なわれる。減算の繰返しによって、相殺作用の
ためＦ工Ｒ１１３に対する負の係数値Ｈｅ（１）が生成
される。

第３図のクロックおよび解号器回路８１からのクロック
出力は、グループ１８１中のレジスタをクロック制御す
ると共に、加算−減算回路１８５．０．１８５．１、・
・・１８５．Ｍからそれぞれ信号供給を受けるレジスタ
１８７．０．１８７．１・・・１８’７．Ｍの付加グル
ー７”ヲモクロック制御する。グループ１８７中のレジ
スタの出力はグループ１８５内の対応する加算−減算回
路の付加入力にそれぞれ結合されている。

第１２図の論理回路１１？の動作の結果として、グルー
プ１８７中のレジスタは適応型フィルタ１１３に対する
係数Ｈｅ　（０）、Ｈｅ　（１）、・−Ｈｅ　（Ｍ　）
をデジルミｖ的に表わす出力を生成する。

各フィルタ係数の値を表わすのに、各レジヌク１８７．
０．１８７．１・・・１８７．Ｍの全レジスタ長を使用
したとすると、適応型動作で各係数には少量の統計的変
動が起り得る。係数の統計的変動を低減させるための複
雑でないやシ方は、各レジスタから得られる各係数の高
位のビットをＦ工Ｒフィルタ１１３に接続し、２つの（
または他の選択数の）最低位ビット（または最下位ビッ
ト）をＦ工Ｒフィルタ１１３に入れないことである。

第１２図の回路は、すなわち全ハードウェア・デジタル
・フィルタのデジタル係数を、適応性出方がマイクロホ
ンの電気的出力中のフィードバック成分を実質的に相殺
するように、合成信号入力の極性の関数としてその大き
さとは無関係に適応型に変化させる論理回路の一例であ
る。

第１３図は、第１２図の極性信号Ｅｎ　（ｐｏｌａｒｊ
−ｔｙ　）を取出すための回路を示している。第４図の
合成回路１０７の出力は信号Ｅｎを伝送するための８線
式データパヌ２０１である。第１３図で、データパフ　
２０１の線のうちの１本は入力信号Ｅｎの極性すなわち
正または負の文字を表わしている。残シの線は入力信号
］（ｎの大きさを表わす並列デジタル信号を一括して伝
送する。

第１４図は、入力信号Ｅｎがアナログ形態であるような
また別の実施例における回路を示す。アナログ信号は比
較器２０３に供給される。比較器２０３は極性検出器と
して働いて入力信号Ｅｎの正極性および負極性に対応し
てデジタル１および０を生成する。

次に、更に動作を改良した別の実施例について説明する
。外部フィードバック経路のシミュレーションを表わす
フィルタ係数の算定における不明確さや統計的な変動は
どの様なものでも減殺することが望ましい。たとえば、
外部音声信号Ｘ１とその増幅対応分として受話器で発生
した音声は、第１１図に関連して論議したとおり成程度
の変動があると信じられている。この様な変動は、グロ
ーブ信号のレベルと補聴器の合成信号遅延および外部フ
ィードバック経路を適正に選択することによって低減で
きる。

従って、装置および方法の改良として、たとえば、（１
）　　外部信号レベルとフィードバック経路をプローブ
するために使用される内部励振信号との間の比を一定に
保つこと、および（２）誤差関数（合成信号入力Ｅｎ　
）中の外部信号の自動相関が小さくなるよう処理の遅延
を加えること、が上記算定の不明確さを減少させるに有
効となる。

更に別の手段（３）は論理回路１１７に出力Ｙの代りに
雑音Ｓｅのようなプローブ信号を供給することである。

外部信号Ｘ１と内部グローブ信号Ｓｅとの間に相関性は
ないから、信号Ｅｎを１０一プ信号Ｓｅ自身と直接に比
較することによシ、合成信号入力Ｅｎに対する外部信号
Ｘ１と内部プローブ信号Ｓｅの寄与分を分離することが
可能で、それにより信号Ｅｎとプローブ信号自体の相互
相関をとること（クロス・コリレーティング）と同じ利
点をもった動作をうまく行なわれる。これは次の通り表
示することができる。第４図の信号Ｅｎはた＼み込みの
和（下記〕として与えられる。

ｍ＝ｇｌ＊ｘ１＋ｇ２　Ｓｅ　　　　　　　　　　　（
３）こ＼に、Ｅｎ、ＸｉおよびＳｅは、それぞれ合成入
力信号（また誤差信号ともいう）、外部信号、および内
部グローブ信号であり、ｇｌとｇ２はそれぞれ下式で表
わされる伝達関数Ｇｌと０２の対の逆変換であるＯＧｌ
　＝ＨＩＴｌ／（１−ＨｓＨ）　　　　　　　　　（４
）Ｇ２＝Ｈ／（１−Ｈ８Ｈ）　　　　　　　　　（５）
こ＼に、Ｈｍ　Ｈｒ　Ｈｆ　Ｈｍ　＋　Ｈｅは外部フィ
ードバック経路と内部等化フィードバック経路との合成
伝達関数であυ、Ｈｅ、Ｈｒおよび血は第４図に示した
通りである。

更に、次の事項を理解して詳しく解析することによって
０１と０２を求め得る。

（Ｘｉ＋ＨｆＨｒ（ＨｓＥｎ十Ｓｅ））Ｈｍ＋Ｈｅ（Ｈ
ｓＥｎ＋５ｅ）＝Ｅｎ　（６）これを整理して ＸｉＨｍ＋（ＨｆＨｒＨｍ−１−Ｈｅ）Ｓ６３＝Ｅｎ（
１−ＨｅＨ８−ＨｆＨｒＨ８Ｈｍ）　（？）ＥｎＯ後の
カッコ内の量で割算をし、前述したＧ１と０２用の式と
比較すれば次式が得られる。

Ｇｌ　＝Ｈｍ／　（１−ＨｅＨｓ　−ＨｆＨｒＨｓＨｍ
　）　　　　　　（ｓ）Ｇ２　＝（ＨｆＨｒＨｍ＋Ｈｅ
）／（１−ＨｅＨ８−ＨｆＨｒＨ９Ｈｍ）　　（９）誤
差信号Ｅｎと１０一ブ信号Ｓｅの相互相関（クロス・コ
リレーション）をとれば、プローブ信号は入力信号Ｘ１
と相関がなくｇｌを含む項は丁度消えるので次式を得る
。

Ｅ（Ｅｎ（ｎ）−Ｓｅ（ｎ−１））＝８２１）　　　　
　　　　　　　（１０）従って、こうして得られたｇ２
ｃｉ）は、外部フィードバック経路と内部等化経路との
間の差のバイアヌされていない算定器である。それ故、
ｇ２（ｉ）は、適応型フィルタまたは等化フィルタの係
数を、下式で規定される調整プロセヌに従って外部フィ
ードバック経路を相殺するように調整するのに使用でき
る。

当（ｊ＋１）＝血（ｊ）−二（ｊ）（１１）こ−に、度
は係数のベクトルを（ラプラスまたはＺドメインの伝達
関数自体ではなくて）指し、またｊは調整プロセヌにお
ける反復係数であって特定係数を指定するもの（インデ
ツクヌ１のような）ではない。ｇ２　（ｊ）は反復ｊに
おける相互相関のベクトルを指す。

ヱが零ベクトルに減少すると、この例の適応型フィルタ
の伝達関数Ｈｅは、 Ｈｅ　＝＝　−Ｈｒ　Ｈｆ　Ｈｍ　　　　　　　　　　
　　（１２）上記の式（それら自身の伝達関数を含みそ
の逆変換を含まない）に従ってフィードバック経路を相
殺する。

この明細書中で使用す語「等化（イコライゼーション）
」は、減算、加算またはその油の任怠の合成法によって
フィードバックが相殺されるように、適応型フィルタ・
１０セヌの係数に、経路かＨｆＨｍで表わし得る係数を
シミュレートさせる処理をいうもので、たとえば通信チ
ャンネルの直列濾波作用に関する文献などで何か別の意
味で使用されている「等化」と混同してはならない。

これらのプロセスは種々の具体的装置で構成できる。一
つの実施例では、相互相関の電子的ブロック計算を最大
長の雑音γ−ケンヌであるグローブ信号の１周期に亘っ
て行なう。得られたｇ２σ）の値は、適応型フィルタを
更新するために次にＨｅ　（ｊ）に対応する係数から差
引かれる。

第１５図は、フィードバック経路の算定における外部音
声によって起る変動を低減する改良を施したまた別のＶ
ＬＳＩを示す。第１５図のうち第４図の回路と異なる部
分のみを詳細に説明する。装置のプロセス・デジタル・
フィルタ１０９の出カバ追加の合成回路２１１に供給さ
れて重み係数Ｗ２によって重み付けされる。重みＷ２は
、たとえばｌ、　Ｏ乃至０．５の範囲内の成る小数にセ
ットされている。この合成回路２１１に対する別の入力
は部位ランダム雑音信号Ｓｅである。通常のレベルのス
ピーチでは、フィルタ１０９の出力の重み付けされた成
分は回路２１１における雑音信号Ｓｅとの和の極性に影
響を与えない（第１８図と以下の説明参照のこと）。合
成回路２１１の出力は信号Ｕとして論理回路１１７に供
給される。

論理回路１１７は第４図を参照して前述した形と大体同
様に動作する。しかし、補聴□器の使用状態に異常が生
じると、フィードバックの不安定さのためにフィルタ１
０９の出力が実質的に増大する。

そのときこの出力は通常のスピーチの大きさのレベルを
超えて、Ｗ２の小数値とは無関係に合成回路２１１の出
力Ｕにその極性を決定するような形で作用することにな
る。入力Ｅｎと出力Ｕはフィードバック自体によって互
に事実上相関する。ユこうして合成回路２１１は、上記
不安定さを除くように論理回路１１７を制御するのにフ
ィードバックそれ自体を使用して、この異常状態におけ
る論理回路１１７の適応プロセスをヌビードアツプさせ
る。

別の実施例では、自動利得制御（ＡＧＯ）回路２１５を
付加して第１５図の合成回路１１１の雑音入力の重みＷ
ｌを可変にしている。ＡＧＣ回路２１５は装置のフィル
タ１０９の出力Ｓに応動する。ＡＧＣ回路２１５は、フ
ィルタ１０９の出力と合成される部位ランダム雑音信号
ｓｅの量を出力Ｓ中の平均音量レベルによって直接増大
するように動作させられる。

この様にして、外部音声が弱勢の場合には補聴器に注入
される部位ランダム雑音が少くなる。都合のよいことに
、その様なときには、部位ランダム雑音信号は存在する
が自動利得制御回路２１５の作用によって、よシ感知さ
れにく＼なる。

一方、フィルタ１０９の音声出力Ｓが大きな外部音響の
ためにより大きくなると、出力Ｓに応動するＡＧＣ回路
２１５によって設定される重みＷｌの値が増加して相当
量の部位ランダム雑音信号が合成回路Ｉｌｌからこの補
聴器回路に注入される。この様にして、スピーチのすべ
ての大きさでスピーチの零交差点に相当の部位ランダム
雑音信号が存在することＫなシ（第１１図と比較のこと
）、また適応型フィルタ１１３を制御する論理回路１１
７の動作はよシー層有効かつ高信頼性となる。

ＡＧＣ回路２１５は、Ｓｅ雑音発生器に接続された電圧
制御乗算器に接続されているエネルギまたは包路線検波
器（整流器と低域通過フィルタのよりな）を持っていて
、こ−に説明されるように合成回路１１１の入力に与え
られる雑音レベルを変化させる。

ＡＧＣ回路２１５は、このように、第２の別の信号（た
とえばＳｅ　）の大きさを、濾波された信号の大きさの
関数としてから真にこの濾波済み信号の大きさの平均値
の直接関数として変化させる手段の一例である。また合
成回路１１１と２１１を含むこの回路は、通常のスピー
チの声の大きさで、第２の別の信号の大きさが濾波済み
の信号の大きさより一般に小さいような成る比率をもっ
て濾波済みの信号を補聴器の受話器に対する第２の別の
信号と合成する第１合成手段の一例を構成し、また濾波
済みの信号と第２の別の信号とを通常のヌビーチの声の
大きさで一般に前者の大きさの方が後者の大きさよりも
大きな形で合成して電子的処理手段（たとえばフィルタ
１１３）による処理に影響を与える制御信号または第２
の合成信号を生成する第２の合成手段の一例を構成する
ものである。第１５図の論理回路１１７はフィルタ１１
３のフイ／Ｌ／　ｐ係Ｗ１．Ｈｅ　（０）、Ｈｅ　（１
）、−・−Ｈｅ（□を第２合成信号の大きさとは無関係
にたソその極性の関数として適応型に変化させる。

第１６図は第４図と第１５図に示す論理回路のまた別の
回路構成を示している。後の２図におけるものに対応す
る回路には第１６図でも同一数字番号を付けである。グ
ループ１８５中の加算−減算回路には１セツトをなす乗
算回路２２１．　Ｏ，２２１，１・・・２１２、ｎで生
成された入力が供給される。これらの乗算回路は１つの
入力としてグループ１８１中の対応するレジメタから得
られる１個またはそれ以上の大きさを表わすビットをそ
れぞれ受入れる。ンフトレジヌタのグループ１８１は、
当該技術者の選択によって、第４図の入力Ｙまたは第１
５図の入力ＹあるいはＵから、その入力を取出す。乗算
回路２２１、０　、２２１．１１．、・２２１．Ｈのそ
れぞれのもう一方の入力は合成入力信号Ｅｎの最高位ピ
ッ）　（ＭＳＢ）から取出される。この様にして、グル
ープ１８５中の加算−減算回路はレジフタ１８フ中のそ
れぞれ対応する係数すなわちＨｅ（ｏ）、Ｈｅ（１）、
・・・Ｈｅ（財）を増大させ或いは減少させる。この第
１６図の回路では、乗算回路の構成がよυ複雑化してい
るが、それによって非常に正確な算定が得られる。

第１７図は、また別の好ましい実施形態による全ハード
ウェアＶＬＳＩ処理装置２３１を示し、この装置ではＶ
ＬＳＩダイ２４１に処理領域２４３が設けられている。

処理領域２４３は、合金回路２４７を介してマイクロホ
ン出力伽を供給される、装置のブロセヌＨｓフィルタ関
数を構成するための回路２４５を持っている。合成回路
の上記出力は、付加フィルタ部Ｈｅ２４９を適応型に制
御するための論理回路にも供給される。このフィルタ２
４９の出力は合成回路２４７にフィードバックされる。

同様に、フィルタ２４５の出力Ｓが第１と第２の合成回
路２５１と２５３に供給される。部位ランダム雑音信号
発生器２５５も合成回路２５１と２５３にそれぞれ信号
を供給する。この雑音は合成回路２５１中で重みＷｌに
重み付けされ、またＨｓフィルタの出力Ｓは合成回路２
５３の入力でＷ２の重み付けをされる。合成回路２５１
の出力Ｙはブロック亡に供給されまたフィルタ２４９に
フィードバックされる。このフィルタ２４９用のＬＯＧ
工Ｃブロックには合成回路２５３から信号Ｕが供給され
る。

この様にして、処理領域２４３とその回路は、マイクロ
ホン手段の電気的出力を電気的に処理して濾波された信
号を生成する一例手段を構成している。合成回路２５１
は、との濾波済みの信号を第２の別信号と通常のヌビー
チの声の大きさで一般に後者の信号が前者の信号より小
さいような割合で合成して補聴器の受話器に供給する一
例手段として動作する。合成回路２５３は、上記濾波済
みの信号を上記と同じ第２の別の信号と通常のスピーチ
の声の大きさで一般に後者の信号が前者の信号よシも大
きいような割合で混合して、電気的処理手段に対する制
御信号を生成する手段の一例として動作する。

第１８図は、第１５図の回路２１１または第１７図の回
路２５３で重みＷ２に従って重み付けをした場合の通常
のヌビーチ２６１の相対的割合を示す。スピーチ２６１
のレベ゛ルは第１８図の部位ランダム雑音２６３のレベ
ルの約半分以下である。

第１９図は、第１７図の回路２５１または第１５図の回
路１１１中で部位ランダム雑音２７３を重みＷｌで合成
した場合の通常のスピーチの相対的な割合を示している
。この通常のヌビーチの音量が大きいときは、部位ラン
ダム雑音の高さが７ピーチの振幅の１０分の１から２分
の１程度になるようにＷｌを調節する。しかし、第２０
図におけるように、雑音バルク２７５がより低音量のヌ
ビーチ２７７の振幅に対して、第１９図の大音量のスピ
ーチ２７１に対して雑音２７３がとった比率とはソ同−
比率の振幅を呈するように、その雑音バルク２７５のレ
ベルをデエンフアジアまたは低下させるようにＡＧＯ回
路２１５を制御するために、低音量レベルのヌビーチ２
７７を利用することもできる。

第２１図は、合成回路２８１が装置のプロセヌＨｓフィ
ルタ２８３の入力側で加算器ではなく減算器として構成
された回路を示す。この第２１図の構成では減算器へ変
ったことを考慮して適切に変形された論理回路２８５に
よって適応型Ｆ工Ｒフィルタ１１３が駆動される。Ｈｓ
フィルタ２８３には、フィードバックによるヌクイーリ
ングと不安定性の発生の可能性をよシー層低減するため
に、遅延部を付加することが好ましい。論理回路２８５
は、一連の値を一時的に記憶する手段の一例として動作
するもので、この手段はその一連の値が第２の別の信号
（たとえばＳｅ、　）の極性のサンプルを表わすように
上記第１の手段（たとえば２８５）に接続されている。

また上記論理２８５は、全ハードウェア・デジタル・フ
ィルタ手段に対する各係数の大きさを増減する手段とし
て働く。この各係数の増減作用は、それぞれ一連の値の
うちの対応するものが合成信号入力の極性を表わす極性
信号と比較して同一極性か逆極性かによって決まる。

第２２図には第２１図の論理回路２８５が詳細に示され
ている０第２２図の論理回路２８５は、加算−減算ユニ
ット２８５．０．２８５．　ｌ　、　　・・・２８５．
Ｍのセットを第１２図のグループ１８５中のユニットの
代りに使用している点を除けば第１２図の回路と同様な
構成となっている。制御入力“バブル”で示されるよう
に、第２２図のグループ２８５中の加算−減算ユニット
はその制御入力が、減算作用でなく加算作用の場合には
低アクティブどなシまた加算の代シに減算を行なうため
には高アクティブとなる。これは、第２２図の加算−減
算ユニットはその制御用排他的オア・ゲートの出力が低
アクティブであれば、第１２図におけるようにそれが高
アクティブである場合に代って、加算動作を行なうこと
を意味する。

その結果、第２１図の適応型フィルタ１１３の係数は第
４図の適応型フィルタ１１３用に第１２図の論理回路１
１？が発生する係数と反対符号を持つことになる。

第２１図のＦ工Ｒフィルタ１１３の出力は、従って、フ
ィードバック成分を有効に相殺するように第２１図の減
算回路２８１を動作させるのに適当な符号をもつ。これ
を第４図の例と比較すれば、第４図ではＦ工Ｒ１１３の
出力は第４図の合成回路１０７として使用した加算回路
と共働するに適切な符号を持っている。

第２２図の回路２８５は、第１のフィルタ手段（たとえ
ば第２１図のフィルタ２８３）に供給されまたそれから
得られる信号の極性に応動してのみ適応性を示す一例手
段を構成している。各排他的オア・グー）１８３．０．
１８３．　ｌ、・・・１８３．ｎは、合成入力信号Ｅｎ
の極性を表わすデジタル信号を伝達する１本の線から信
号を受ける。一連のＤラッチ２９１．０．２９１．１・
・・２９１．Ｍは、信号Ｅｎの比較相手である適当な任
意信号の極性の経歴であるデジタル信号を保持するシフ
トレジヌタをなすように接続されている。適当な信号は
、たとえば、任意の雑音信号Ｓｅ１または第１７図の信
号Ｕ１或いは第４図、第１７図、第２１図における信号
Ｙなどである。この利用される信号は、第１のＤラッチ
すなわちビット・レジアタ２９１．０に供給され、その
後この信号の相連続する極性は残シのレジフタ２９１．
１乃至２９１．ｎ中にシフトされる。第３図のクロック
回路８１がら得られる信号は、第２２図中のグループ１
８７のレジ７タおよびグループ２９１中のＤラッチをク
ロック制御するように接続されている。この様にして、
適応型フィルタ１１３に対するインパルス応答の係数は
第６図、第７図、第９図および第１０図に関連して説明
した原理に従って連続的に増大または減少される。

第２３図は、レジ７３１３０１．０　、３０１．１、−
・−３０１，Ｍよ構成る第１セツト中に連続的０和を保
持しがっレジ７　夕３０３．０１３０３．１、−・−３
０３，Ｍの第２セツト中の係数Ｈｅ　（０）、Ｈｅ　（
１）、・・・Ｈｅ（財）をよシ小てぃ頻度で更新するこ
とによシ統計的変動を減殺する一実施例を示している。

加算−減算回路３０５．ｌ、３０５、　ｌ　、　　・・
・３０５．Ｍよ構成るセットは、シフトレジ７　夕２９
１．０１２９１．　ｌ　、　　・−・２９１．Ｍ中ＯＳ
ｅ％Ｕ　ｉたはＹの極性というような一連のデジタル値
の中の対応する値が合成信号入力ＥｎＫ比べて同一極性
をもっているか逆極性をもっているかに応じて、符号と
大きさを含む合成信号入力ＥｎＯ値によってレジスタ３
０１．０１３０１．　ｌ、・・・３０１．　Ｍの第１七
ツト中の各連続的総和を増加および減少させる。

第２３図の実施例では第２２図のグループ１８３中の排
他的オア・ゲートが省略されている。その代りに合成信
号入力Ｅｎがグループ３０５中の加算−減算回路の各々
に供給される。こうして、この加算−減算回路は、−時
的に記憶されている部位ランダム雑音信号の極性を表わ
す一連のデジタル値に応動して各連続的総和の大きさを
合成信号入力の大きさに直接関連する大きさだけ増大ま
たは減少させる。

シフトレジスタ２９１の各段は加算−減算回路３０５の
低アクティブＡｄ（１人力にそれぞれ結合されている。

クロック回路８１は、グループ３０１中の全レジスタと
共にシフトレジスタ２９１中の全段全駆動するためにク
ロック・バルクを供給する。グループ３０１中の各レジ
スタの出力は、連続的総和ｒ（０）、ｒ　（１）、・・
・ｒ（財）が信号Ｅｎにそれらを加算し或はＥｎからそ
れらを減算した値をもつように、その対応する加算−減
算回路３０５．０．３０５．１、・・・３０５、Ｍにそ
れぞれ戻す形に接続されている。

レジアタの第１セツトとしてのグループ３０１中のレジ
アタの連続的総和ｒ　（ｏ）、ｒ　（１）、−・ｒ（Ｍ
）は、それぞれ対応するｍ算回路３０？、０１３０７．
１、・・・３０７、Ｍに供給される。係数を保持するた
めのグループ３０３中のレジスタの第２セツトの各々は
その出力をグループ３０７中の加算回路の対応する入力
に接続されている。′Ｌ除−算（除数で除算する）回路
３０９はその入力がクロック回路８１に接続されていて
クロック・バルクをたとえば２０という数である定数り
で除算する。回路３０９は連続的総和をそれぞれ係数に
加算してレジスタ３０３０更新を開始し、次いで時々グ
ルーグ中のレジスタ中で連続的総和を零にリセットする
。

このようにして、Ｌ除算回路３０９はグループ３０７中
の加算−減算回路と共に、レジスタの第１セツトの増加
作用と減少作用の発生頻度よりも小さな頻度でデジタル
・フィルタ（たとえば、フィルタ１１３）の係数を更新
するためにレジスタの第２セツト（たとえばグループ３
０３）中の係数にレジアタの第１セツト（たとえばグル
ープ３０１）中の連続的３和をそれぞれ加算する一例手
段を構成している。回路３０９は、加算する手段から得
られる周波数分割された割合でレジスタの第２セツトを
更新するためにクロック・バルクを周波数分割してクロ
ック・バルクの第２セツトを第２セツトのレジスタに供
給する一例手段を構成している。

クロック回路８１は第１セツトのレジスタの増加作用（
インフレメンティング）および減少作用（デクレメンテ
イング）を開始させるためにクロック・バルクを供給す
る一例手段である。

この形式の動作によって、連続的総和中に統計的変動が
発生したときそれは具合よく平均化されてしまう。こう
して、上記動作により一層有効なフィードバック成分の
相殺が行なわれ、また係数の更新頻度が低下する。この
統計的な変動は、値りの平方根の逆数程度に低減する、
これはＬを２０としたとき７５％以上のパーセント低減
になる、と思われる。

第２４図には、第２３図の回路の極性だけの成分が図示
されている。この回路は第２３図の回路と同一であって
相対応する要素には同じ数字が付けられている。一連の
排他的オア・ゲート３１１．０．３１１．１、・・・３
１１．Ｍには入力信号Ｅｎの極性成分が供給される。排
他的オア・ゲートの出力はグループ３０５中の加算−減
算回路の低Ａｄα入力にそれぞれ信号を供給する。加算
−減算回路は、加算−減算入力と等測的に使用される低
アクティブ増加／減少入力をもった複雑でない可逆カウ
ンタ構成である。連絣的総計は、１１”と印した方形枠
３１＆へ３１３．１、・・・３１３．Ｍで示されるよう
に１ずつ増大または減少させられる。この様に、第２４
図の論理回路は、合成信号入力の極性と第１の手段から
の少くとも１つの信号（たとえばｓｅ、ｕ４たはＹ）の
極性の関数として、増大されまた減少させられル連続的
総計用のレジスタの第１セツ）３０１．０〜３０１、Ｍ
を含んでいる。この回路は、比較的複雑ではなくかつ経
済的であシ、連続的総計を生成し、この連続的総計が発
生するにつれて適応型フィルタ１１３の係数に有利な対
応効果を与えながらその統計的変動を平均化する。

第２５図には、デシベル（ｄＢ）で表わした補聴器回路
の周波数応答対０〜５　ＫＨｚの範囲の周波数の関係を
示す曲線が示されている。適応型フィルタの接続を外し
た状態で、従ってフィードバック成分を相殺できない状
態で測定したこの補聴器回路の周波数応答を、実線で示
す。この実線には多数の鋭い、ぎざぎざした突起状のピ
ーク３３１．　ｌ　。

３３１、２．３３１．３．３３１．４．３３１．５．３
３１．６および３３１．７が含まれている。相殺作用が
無いと、このように補正されない周波数ヌベクトルには
多数のピークが生じ、このピークは、補聴器の初期の不
安定性とリンギングとに相当する、制限作用（ダンピン
グ）の非常な不足を示している。補聴器の音量を成程度
以上大きくするとフィードバックのためにヌクイーリン
グが始まる。

フィードバック成分を相殺するこの発明の装置および方
法を用いた場合、この補聴器の周波数応答を測定すると
、破線３３３．１乃至３３３．７で示されるようになる
。フィードバックが相殺されると、ピークは減少して一
層目立たなくなり、応答がよシー様な周波数ヌベクトル
が得られる。その結果、この発明の装置と方法を利用し
た回路から得られる音量レベルは、上記相殺作用のない
ものに比べると大幅に上昇する。この適応型の等化作用
が無かったら実際に発振を起させるような音響的な使用
条件の下で安定なかつ等化された装置動作が得られる。

この発明技術の研究活動中に、全ハードウェア・デジタ
ル適応型フィルタはマイクロプロセッサをベースとした
動作に極めて好適することが明らかになった。表１は、
マイクロプロセッサによる算定（エヌチメーション）手
法に使われる回路の特性を、全ハードウェア・デジタル
適応型フィルタ法で使用される好ましい実施例における
一層簡単かつ安価であシまたより好ましい構成のものと
比較した結果を示す。

表１に示される通り、全ハードウェア演算は比較的簡単
であるが、マイクロプロセッサ演算ユニットは比較的複
雑である。マイクロプロセッサ演算を使用するやシ方は
、基本的にプログラム・アドレヌ回路、算定を行なうべ
き記憶プログラム用のメモリ・ヌベーヌ、および命令レ
ジヌタと復号用ハードウェアを含み、これらは全ハード
ウェア・デジタル適応型フィルタの好ましい実施例では
すべて不要である。更に、ＶＬＳＩダイ上のマイクロプ
ロ七ツサ回路中の入力−出力論理回路と制御論理回路は
、こ−に開示しかつ全ハードウェア・デジタル適応型フ
ィルタ法で使用する比較的単純な回路に比べて極めて複
雑である。

表　　１ このように、またたとえば第４図、第１５図、第１７図
、第２１図、第２６図および第２７図に示されるように
、マイクロホンの電気的出力を電子的に処理して濾波さ
れた信号を生成しかっこの濾波済みの信号を補聴器の受
話器に対する第２の別の信号と合成するために第１の手
段がＶＬＳＩダイの上に作られる。全ハードウェア・デ
ジタル適応型フィルタ手段は、このＶＬＳＩダイ上のこ
の第１の手段と一体化され接続されていて、濾波済みの
信号と第２の別の信号とを処理して第１の手段に対する
適応性出力を生成し、補聴器のマイクロホンの′Ｆ１．
気的出気中出力中−ドバック成分を実質的に相殺する。

全ハードウェア・デジタル適応型フィルタは、ＶＬＳＩ
ダイの上で処理用の第１手段と一体化されかつ接続され
ていて、一連のデジタル係数に従って濾波済みの信号と
第２の別の信号とを処理し、適応性出力を生成する。ま
た、この適応性出力をマイクロホンの出力およびフィー
ドバック成分色合成して処理のために第１手段の合成信
号入力を生成する手段も設けられている。更に、論理回
路手段がＶＬＳＩダイ上の第１手段と一体化されかつ接
続されていて、適応性出力がマイクロホンの電気的出力
中のフィードバック成分を実質的に相殺するように、合
成信号入力の関数として全ハードウェア・デジタル・フ
ィルタのデジタル係数を適応型に変化させる。

第２６図はフィードバック相殺回路の更に別の実施例を
示す。この実施例は、小量の余分なＶＬＳＩハードウェ
アだけを使って相殺範囲または相殺の効果を更に平坦に
増大させ得る無限インパルヌ応答（工ＩＲ）フィルタを
含んでいる。

第２６図に示されたように、Ｆ工Ｒ適応型デジタル・フ
ィルタ４０１の入力は合成回路Ｉｌｌの出力Ｙを受入れ
るように接続されている。フィルタ４０１は第２１図の
フィルタ１１３と組合わせた第２１図の論理回路２８５
を含むブロックとして示されている。

フィルタ４０１の論理回路は合成信号入力Ｅｎと出力Ｙ
とに応動する。付加的なフィルタ・ブロック４０３の入
力と出力とは共に合成回路４０５に接続されている。合
成回路４０５は、フィルタ４０３の出力とフィルタ４０
１の出力とを加算して和出力Ｘを生成する。この和出力
はフィルタ４０３の入力と減算的合成回路４０１の入力
の双方に供給されて、マイクロホン・ブロック１０１の
出力中にあるフィードバック分を相殺する。

フィルタ４０３はフィルタ４０１と同一の内部構造をも
っていポ。別の言い分をすれば、フィルタ・ブロック４
０３は、第２１図の１１３と似たフィルタと組合わされ
た、第２１図の論理回路２８５と同じ論理回路を持って
いる。フィルタ４０３中の論理回路はフィルタ４０１中
の論理回路と同様に合成信号入力Ｅｒｉに応動する。し
かし、フィルタ４０３中の論理回路は、フィルタ４０１
の論理回路が応動する出力信号Ｙにではなくて、出力信
号Ｘに応動する。

更に、フィルタ４０３の出力は合成回路４０５を介して
自己の入力に戻る形に供給される。フィルタ４０１には
、第２６図の合成回路４０５から自身に直接戻るような
フィードバックはない。フィルタ４０１と４０３および
合成回路４０５は一緒になってエエＲフィルタの一例を
構成するが、時にはこの発明論議のために文脈上フィル
タ４０３と回路４０５のみを１工Ｒフィルタということ
もある。この様に、第２６図の回路は、たとえば第２１
図のＦ工Ｒフィルタと直列にＩＩＲフィルタを付加する
ことによって、第２１図の回路の改良を示している。

このＦ工Ｒ適応型フィルタは、音響的遅延と減衰より成
る、フィードバック経路Ｈｆ１ｏ５の成分を補償するの
に好適するものと信じられる。この工工ＲＪ応型フィル
タ（４０３，４０５）はフィードバック経路中に存在す
る共振勢力を補償するのに好適する。補聴器、拡声装置
およびその他の電気音響装置における共振と非常に長い
フィードバック経路とは、エエＲフィルタ法で設けられ
る内部フィードバックおよびメモリによって更によく除
去される。

フィルタ４０１および４０３と合成回路４０５とは、第
１回路（たとえばブロック２８１．１０９、Ｉｌｌ　。

１１５）と相互接続遣れていてこの第１回路に供給され
たシそとから得られる信号に応動して、濾波済みの信号
（たとえばＨｓの出力）と第２の別の信号（たとえばｓ
ｅ）とを電子的な無限インパルヌ応答（エエＲ）処理し
て補聴器のマイクロホンの電気的出力中のフィードバッ
ク成分を実質的に相殺するために上記第１回路に対する
適応性出力Ｘを生成するデジタル適応型フィルタの一例
を構成している。このデジタル適応型フィルタは第１と
第２のデジタル・フィルタ４０３と４０５を持っている
。

第１のデジタル・フィルタ４０１は、第２の別の信号と
組合わされる濾波済みの信号の一例である信号Ｙを受入
れる入力４０７を持っている。フィルタ４０１の出力は
、合成回路４０５で第２のデジタル・フィルタ４０３．
４０５に接続された出力４０９を具えている。この第２
のデジタル・フィルタ４０３と４０５は出力Ｘを生じ、
その一部はブロック４０３の入力４１１で自己に逆供給
される。第２デジタル・フィルタの出力Ｘは、補聴器の
マイクロホンの電気的出力中のフィードバック成分を実
質的に相殺するように減算合成回路２８１で電子的に処
理するために、第１の回路へ供給される。

フィルタ・ブロック４０１と４０３中のフィルタ係数の
更新動作は、係数が２七ツト含まれている点を除けば既
に前述したプロセスと同様なものである。フィルタ４０
１の係数はＷにで表わされフィルタ４０３の係数はａｈ
で表わされる。こ−に、Ｘは各特定係数を指定するため
の指標（インディクヌ、前述の１と同様）で、各特定の
係数を表わしている。

係数の更新のための回帰的表現形式は、Ｗｋ（ｎ＋ｇ＝
Ｗｋ（ｎ）＋ｓｇｎ（Ｅｎ−Ｙ（ｎ−ｋ））　　　　（
１３ンａｋ（ｎ＋１）＝ａｋ（ｎ）＋Ｓｇｎ（Ｅｎ、Ｘ
（ｎ−：ｋ）〕　　　（１４，１第２６図において、フ
ィルタ・ブロック４０３は適応型変化をする伝達関数Ａ
を持っている。符号“Ａ″で表わされるこの伝達関数は
ラプラス（またはＳ或いは２）ドメインでは非常に複雑
な関数である。フィルタ・ブロック４０３は合成回路４
０５およびこの様に形成されたフィードバックと一緒に
伝達関数１／（１−Ａ）を持っている。Ｆ工Ｒフィルタ
４０１の伝達関数がＷで表わせるなら、第２６図の全フ
ィルタ構成４０１１４０３．４０５の伝達関数ＨｅはＷ
　／　（１−Ａ　）である。

第２７図では誤差濾波特性が更に改善されている。

第２６図のフィルタ４０１がフィルタ４１３として第２
７図の論理回路４１７と共に示されている。論理回路４
１７は出力Ｙと今論騒する濾波された誤差百号Ｖとに応
動する。第２７図のフィルタ４２３と論理回路４２５は
第２６図のフィルタ・ブロック４０３に対応する。合成
回路４２７はフィルタ４１３と４２３の出力を加算して
出力Ｘを生成する。出力Ｘはまたフィルタ４２３にフィ
ードバックされる。

論理回路４２５は、付加的な誤差フィルタ４３１に対す
る論理回路としても使用することが都合が良いので、フ
ィルタ４２３から離して示しである。誤差フィルタ４３
１は、フィードバック・フィルタＨｅに対する誤差信号
の形をとる合成信号人力Ｅｎを受入れるように、その入
力が接続されている。減算器として図示した合成回路４
３３ｉｊ合成信号入カＥｎと誤差フィルタ４３１の出力
との供給を受ける。フィルタ４１３と回路４３３を有す
る回路の出力Ｖは次式で表わされる濾波された誤差信号
である。

Ｖ　＝　Ｅｎ　（１−Ａ　）　　　　　　　　　　（１
５）論理回路４２５はフィルタ４２３と４３１に同じ係
数を与える。論理回路４２５は、出力■とＸとに応動し
、第１２図、第１６図、第２２図、第２３図および第２
４図に示された回路の何れででも構成することができ、
合成信号人力Ｅｎの極性だけ或いは極性と大きさの全情
報を使用することができる。第２７図の３個のフィルタ
４１３．４２３および４３１の係数を更新するための回
帰的表現式のセットは、 ＷＫ（ｎ＋１）＝Ｗｋ（１１）＋ｓｇｎ（Ｖ、’Ｙ（ｎ
−４ｃＪ　、ｌ　　　　　　　（１６）ａ！ｃ（ｎ＋１
）＝ａｋ（ｎ）＋ｓｇｎ（Ｖ、Ｘ（ｎ−ｋ））　　　　
　　（１７）である。

両フィルタ４２３と４３１の係数は相対応して同一であ
るから３個の式は必要としない。

第２６１図と第２７図のそれぞれにおいては、既述の幾
つかのブロック図中の方形枠Ｈｅに対応するデジタル適
応型フィルタ構成を破線で画いた方形枠で囲んであるこ
とに性態されたい。

第２７図のフィルタ４３１と減算回路４３３によるこの
付加的な誤差濾波作用は、この適応型ａＩ波回路の動作
を円滑にかつよシ有効にする点で更に有利な特徴を与え
るものである。この発明の試験的で自己思索的な説明は
、素子４２３と４２７は、成る周波数で零に近ずく分母
（１−Ａ）を有するｌ／（１−Ａ）伝達関数のため、動
作はするが安定性に少し欠けるループ（４２３，４２７
，２８１，４２５，４４１７，４１３）　Ｌか形成でき
ないものと信じている。

伝達関数（１−Ａ）（これはｌ／（１−Ａ）の逆数であ
る）を有する画素子４３１と４３３とを追加することに
よって、ラプラスまたは周波数ドメインに（１−Ａ）Ｘ
ｉ／（１−Ａ）なる乗算が生じて上記の様な分母の影響
は無くなる。この説明は、この実施例が持っているけれ
どもこ！に記述しなかった他の優れた効果や動作を除外
するような意図、すなわち記述事項のみに限定するよう
な意図を持つものではない。

フィルタ４３１と合成回路４３３は、こうして、電子的
処理のために第１手段にも供給される成る信号（たとえ
ば、合成信号人力Ｅｎ　）を濾波する第３のデジタル・
フィルタの一例を構成スる。フィルタ４２３は成る伝達
関数を有するデジタル・フィルタ部の一例であって、自
身にフィードバックされる電気的信号を生成する。フィ
ルタ４３１と合成回路４３３トは、上記デジタル・フィ
ルタ部の伝達関数の事実上逆数である伝達関数に従って
合成信号を電子的に濾波する手段であって論理回路を駆
動するものの一例を構成する。論理回路４２５と４１７
とは共同して、第３デジタル・フィルタから信号供給を
受ける成る形式の論理回路として働き、第１と第２のデ
ジタル・フィルタを制御して無限インパル応答（エエＲ
）処理を制御する。

第１５図、第１７図および第２１図に関連して既に行な
った説明に従って、論理回路４１７と４２５に対する接
続の種々の変形および多数の合成回路の使用なども利用
可能である。マイクロホン１３の電気的出力を処理して
合成信号人力Ｅｎを作シ、補聴器の増幅および濾波作用
Ｈｓに従って濾波済み信号を生成する動作は、５ＴＡＲ
Ｔ５０１で始まυステップ５０３へ進む。

次のステップ５０５では、上述の濾波済み信号とは区別
できる第２の別の信号の一例として偽値ランダム？Ｉ音
信号のようなグローブ信号を発生させる。次のステップ
５０７で、濾波済み信号を補聴器の受話器に対する第２
の別の信号と合成する。第２の別の信号には重み値Ｗ１
で適当に重み付けしてその大きさが、通常のスピーチの
声の大きさで一般に濾波済みの信号の大きさよりも小さ
いようにする。

濾波済み信号の大きさが変化すれば、ステップ５０９に
おいてこの濾波済み信号の大きさの関数として上記第２
の別の信号（たとえば雑音）の大きさを変える。たとえ
ば、成る一つの実施例では、雑音の大きさを濾波済みの
信号の大きさに直接対応して変化させることによって、
両者の大きさがは′Ｚ一定比をなすようにすることが望
ましい。

次のステップ５１１では、通常のスピーチの声の大きさ
で雑音の大きさが一般に濾波済みの信号の大きさよりも
大となるようにこの濾波済みの信号に重み係数Ｗ２によ
り重み付けを施して、との濾波済みは号と雑音とを合成
する。

続いてステップ５１３では、シフトレジヌタヲ通して部
位ランダム雑音をシフトさせることによる等で、１０一
ブ信号に応答する極性を持った一連のデジタル値を取出
す。次いでステップ５１５でレジスタのセット中に連続
的総計を電子的に保持する。各連続的総計は、合成信号
入力と比べてこの一連のデジタル値の対応する値の極性
が同一か逆かによって、増大または減少される。

テヌト・ステップ５１’７では、インデックスＮがたと
えば２０という様な所定値に到達したかどうかを確認す
るために、このインデックスＮをテヌトする。もし到達
していれば、ステップ５１５における連続的総計はデジ
タル・フィルタの係数のセットを更新するように加えら
れ、インデックスＮは１にリセットされる。また、イン
デックスＮが２０に達していなければ、ステップ５１７
がらステップ５２１へのオペレーション分岐によりイン
デックスＮが１だけ増加され、ステップ５１９はパイパ
ヌされる。この様にして、レジスタ・セット中の連続的
総計は、ステップ５１５における増減動作の発生頻度よ
りは少ない頻度で、ステップ５１９において係数にそれ
ぞれ電子的・罠加えられる。

ステップ５１９か５２１の後、オペレーションはステッ
プ５２３へ進んで、たとえばステップ５１１で合成され
た第２の別の信号（またはグローブ信号）と濾波済み信
号とを適応型濾波する。この濾波作用は、たとえば極性
に応じてのみ変化するデジタル係数に応じて行なわれて
、補聴器に適応性出方を生成する。このステップ５２３
におけるグロセヌのエエＲ分は、濾波済みの信号と第２
の別の信号とを適応型濾波して電気的信号を生成し、か
つこの電気的信号が同一ステップ５２３中でまた適応型
濾波されるようにこの電気的信号を矢印５２５で示され
るようにフィードバックして、適応性出力を生成する。

更にステップ５２７で、この適応性出力をマイクロホン
出力と合成して、この適応性出力によって、処理ステッ
プ５０３に対するマイクロホンの電気的出力中の音響的
フィードバック成分を実質的に相殺する。このプロセヌ
が続行されるときはテスト５２９ヲ介シてステップ５０
３へとオペレーションがループバックする。続行しない
ときは、このオペレーションはテヌｌ−５２９からＥ　
Ｎ　Ｄ　５３１へ分岐スる。

この発明は、デジタル技術またはアナログ技術を使用す
る形式および用途に応じてソフトウェア、ハードウェア
またはファームウェアを組入れた種々多様な実施形態を
含むものである。一般に大気中で、水中でまたはその他
の環境で使用する補聴器、拡声装置およびその他の電気
音響装置を対象とした応用、組合せおよびグロセ４は、
この発明の範囲に含まれるものである。

上述したところから、こめ発明の種々の目的が達成され
また有利な効果が得られることが理解されよう。

上述したこの発明の構成についてはこの発明の範囲を逸
脱することなしに種４の変更を施すことができるから、
これまでの説明に含まれおよび添付図面に示された事項
はすべて単なる一例であって発明の範囲を制限する性質
のものではないと解釈されたい。

なお、この発明は、在郷軍人局（Ｙ、Ａ、）契約Ｖ６７
４−　Ｐ　−８５７、Ｖ２Ｖ５−　Ｐ　−１７３６ト連
邦航弯 空宇＠（ＮＡＳＡ）認可第Ｎ　ＡＧ　１０−００４０号
に八 よる米国政府の支援でなされたものであり、この明細書
および図面の開示事項に関する著作権は中央難聴者研究
所が所有するものである。よって、この発明の特許出願
および登録に関連ある場合を除きその複製は著作権の対
象となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による電子的フィルタを含むこの発
明の補聴器を着けた使用者の、この補聴器を一部断面で
示した、簡略見取図、第２図は第１図に示した補聴器の
側面見取図、第３図は、この発明の特徴である全ハード
ウェア回路を有する電子的フィルタ回路を含む第１図の
補聴器の、音響フィードバック経路と共に示す、電気的
ブロック図、第４図は、第３図の電子的フィルタ用のこ
の発明の特徴を具えた全ハードウェア回路の電気的ブロ
ック図、第５図は、第３図の電子的フィルタ中の直列イ
ンタフェース、ランダムアクセヌ・メモリおよび幾つか
のフィルター制限器−フィルタのセクションの電気的ブ
ロック図、第６図は、この発明の特徴を具えた回路の幾
つかで使用される有限インパルス応答（Ｆ工Ｒ）デジタ
ル・フィルタを表す一部図形的に表示した一部ブロック
図、第７図は、フィードバック経路の特性を適応型にシ
ミュレートｔたハ模倣するデジタル・フィルタを構成す
る好ましい実施例の動作を示す一部を図形的に一部をブ
ロックで表わす図、第８図は、プローブ信号に対して相
異なる多数の遅延を与える分数を持つ、グローブ信号の
供給を受ける、フィードバック経路の図、第９図は、合
成入力信号とそれに同期したプローブ信号とを画く２つ
の曲線およびフィードバック経路をシミュレートするた
めフィルタ係数を増加させるため正性を持続する積信号
を表わす第３の曲線とを含む電圧対時間関係図、第１０
図は、プローブ信号に対して遅延した合成入力信号を示
す２つの曲線と時には正性時には負性を呈しそれによっ
てフィードバック経路シミュレート用の他のフィルタ係
数の値に対して殆ど無影響の積信号を表わす第３の曲線
とより成る電圧対時間の関係を示す３組の曲線図、第１
１図は、スピーチの零交差点付近で部位ランダム雑音プ
ローブ信号と極性が一致するヌビーチを含む合成入力信
号の極性を示す１対の電圧対時間関係図、第１２図は、
第４図の適応型フィルタを制御するこの発明の特徴を具
えた論理回路を一部ブロックで示す一部概略図、第１３
図は、成る大きさと極性とを有するデジタル信号を伝送
するデータバヌの概略図、第１４図は、極性信号を検出
するための比較器を有するアナログ信号線の概略図、第
１５図は、この発明のまた別の実施例に従う、雑音信号
用の第１と第２の合成回路を有するＶＬＳＩダイ上に設
けた全ハードウェア回路のブロック図、第１６図は、フ
ィードバック経路をシミュレートする適応型フィルタと
制御するためのまた別の形態を一部ブロックで示す概略
図、第１７図は、この発明の特徴を有するまた別の、Ｖ
ＬＳＩダイ上に設けた全ハードウェア回路のブロック図
、第１８図は、第２の別の信号としての雑音の大きさが
通常のスピーチの声の大きさで濾波された信号の大きさ
よりも一般に大であるような場合の合成回路中のスピー
チおよび部位ランダム・プローブ雑音成分対時間の関係
を示す線図、第１９図と第２０図とは、共に第２の別の
信号としての雑音の大きさが通常のスピーチの声の大き
さで一般に濾波された信号の大きさよりも小さくかつ雑
音の大きさがスピーチの大きさの関数として変化させら
れるような上記とは別の合成回路における、スピーチと
部位ランダム・グローブ雑音成分対時間の関係を示す線
図、第２１図は、フィードバック成分の相殺を行なう合
成回路として減算器を使用した形式の、ＶＬＳＩダイ上
に設けたこの発明の特徴を具えた全ハードウェア回路の
１０ツク図、第２２図は、第２１図の回路に使用するこ
の発明の特徴を具えた論理回路の一部ブロックで示す概
略図、第２３図は、連続的総計を生成してこれを時々デ
ジタル・フィルタの係数に加算するためのこの発明の特
徴を具えた論理回路の一部ブロックで示した概略図、第
２４図は、連続的総計を生成しそれを時々デジタル・フ
ィルタの係数に加算するこの発明の特徴を具えたまた別
の論理回路の一部ブロックで示す概略図、第２５図は、
この発明によるフィードバック相殺機能をもった補聴器
の出力の周波数特性（破線）と比較してフィードバック
相殺機能無しの補聴器の出力の周波数ヌベクトル（実線
）を示す周波数（ＫＨｚ　）対デシベル（ｄＢ　）の曲
線図、第２６図は、無限インバルク応答適応型フィルタ
で改善されたこの発明による補聴器用のこの発明の特徴
を具えた電子的フィルタのブロック図、第２７図は、無
限インバルク応答適応型フィルタと誤差フィルタとで改
良されたこの発明の補聴器用のこの発明の特徴を具えた
また別の論理回路のブロック図、第２８図は、この発明
の電子的フィルタと補聴器を動作させるためのこの発明
の特徴をもつ方法を示すプロ・セフ流れ図である。 １１・・・補聴器、１３・・・マイクロホン手段、１５
・・・耳かけユニット、１７・・・変換手段、１０９゛
・・・第１１のフィルタ手段、１１１・・・第１の合成
手段、１１７・・・第２のフィルタ手段、１０７・・・
第２の合成手段、１１３・・・回路手段。 特許出ｍ人　　セントラル　インヌテイチュートフオ　
ザ　デフ 代　理　人　　清　水　　　　哲　ほか２名ａ面の、＞
書ｔν熔に変更なし〕 Ｆｌｏ、７ ＦＩＧ、９ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　ｌ○ ＦＩＧ、１６ Ｆｌ（３，１８ Ｆ　ｌ（３，２４ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　８ １之 Ｆｌｏ、２５ 〜−′

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部の音声を受けて電気的出力を発生するマイク
   ロホン手段と、 音声を発生する電気的に駆動される変換器であつて、そ
   の発生した音声の一部が上記マイクロホン手段に戻つて
   上記電気的出力にフィードバック成分を付加するような
   変換器と、上記マイクロホン手段の電気的出力を電子的
   に処理して濾波された信号を生成する第１のフィルタ手
   段と、 上記濾波された信号を上記変換器に対する第２の別の信
   号と合成する第１の合成手段とを具備して成り、更に特
   徴として、 上記第１のフィルタ手段に一体化されかつ接続されてい
   て上記濾波された信号と第２の別の信号とを電子的に処
   理して適応性出力を生成する第２のフィルタ手段と、 上記適応性出力を上記マイクロホン手段からの電気的出
   力と合成して上記第１のフィルタ手段に対する合成信号
   入力を生成する第２の合成手段と、上記第１のフィルタ
   手段に一体化されかつ接続されていて上記第２のフィル
   タ手段の電子的処理を、上記マイクロホン手段の電気的
   出力中の上記フィードバック成分を上記適応性出力が実
   質的に相殺するように、上記合成信号入力の関数として
   適応型に変化させるための回路手段と、を有して成る電
   気音響装置。
2. （２）上記第１と第２のフィルタ手段の各々が全ハード
   ウェア・フィルタで構成されている請求項（１）に記載
   の電気音響装置。
3. （３）補聴器使用者に対する外部音声を受けて電気的出
   力を発生するマイクロホン手段と、 上記使用者の耳内に音声を放射する電気的に駆動される
   受話器手段であつて、その放射された音声の一部が上記
   マイクロホン手段に戻つてその電気的出力中にフィード
   バック成分を付加するような受話器手段と、を具備し、
   更に特徴として、このマイクロホン手段の電気的出力を
   電子的に処理して上記受話器手段に対する濾波された信
   号を生成する手段と、上記濾波された信号に結合された
   入力を有し、上記濾波された信号を処理して上記電子的
   に処理する手段に対する適応性出力を生成して、上記マ
   イクロホンの電気的出力中の上記フィードバック成分を
   実質的に相殺する適応型フィルタ手段と、を有して成る
   使用者に結合しやすい補聴器。
4. （４）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて電
   気的出力を発生するマイクロホン手段と、補聴器使用者
   の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器手段
   であつて、その放射した音声の一部が上記マイクロホン
   手段に戻つてその電気的出力にフィードバック成分を付
   加するような受話器手段と、を具備し、更に特徴として
   、マイクロホン手段の電気的出力を電気的に処理して濾
   波された信号を生成しこの濾波された信号を補聴器の受
   話器に対する第２の別の信号と合成するための第１の手
   段と、 上記第１の手段と相互接続されていて上記濾波された信
   号と第２の別の信号とを電子的に処理して上記第１の手
   段に対する適応性出力を生成し、補聴器のマイクロホン
   手段の電気的出力中のフィードバック成分を実質的に相
   殺するデジタル適応型フィルタ手段と、を有して成る補
   聴器。
5. （５）上記デジタル適応型フィルタ手段が、上記第１の
   手段に供給される信号および第１の手段から得られる信
   号の極性に応じてのみ適応動作する手段を含んで成る請
   求項（４）に記載された補聴器。
6. （６）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて電
   気的出力を発生するマイクロホン手段と、補聴器使用者
   の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器手段
   であつて、放射された音声の一部が上記マイクロホン手
   段に戻つてその電気的出力にフィードバック成分を付加
   するような受話器手段とを具備し、更に特徴として、 マイクロホン手段の電気的出力を電子的に処理して濾波
   された信号を生成しこの濾波された信号を補聴器の受話
   器に対する第２の別の信号と合成するための第１の手段
   と、 上記濾波された信号の大きさの関数として第２の別の信
   号の大きさを変える手段と、 上記第１の手段と相互接続されていて上記濾波された信
   号と第２の別の信号とを処理して上記第１の手段に対す
   る適応性出力を生成して、補聴器のマイクロホン手段の
   電気的出力中のフィードバック成分を実質的に相殺する
   適応型手段と、を有する補聴器。
7. （７）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて電
   気的出力を発生するマイクロホン手段と、補聴器使用者
   の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器手段
   であつて、放射された音声の一部が上記マイクロホン手
   段に戻つてその電気的出力にフィードバック分を付加す
   るような受話器手段と、を具備し、更に特徴として、 上記マイクロホン手段の電気的出力を電気的に処理して
   濾波された信号を生成する手段と、上記濾波された信号
   を補聴器の受話器手段に対する第２の別の信号と、通常
   のスピーチの声の大きさで上記第２の別の信号の大きさ
   が一般に上記濾波された信号の大きさよりも小であるよ
   うな割合で、合成する第１の合成手段と、 通常のスピーチの声の大きさで一般に上記第２の別の信
   号の大きさが濾波された信号の大きさよりも大である形
   で、上記濾波された信号と第２の別の信号とを合成して
   上記電気的に処理する手段に対する制御信号を生成する
   第２の合成手段と、を有して成る補聴器。
8. （８）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて電
   気的出力を発生するマイクロホン手段と、上記補聴器使
   用者の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器
   手段とを有し、この受話器手段の放射する音声の一部が
   マイクロホン手段に戻つてその電気的出力にフィードバ
   ック成分を付加するような補聴器に使用するための電子
   的フィルタ手段であつて； 上記マイクロホン手段の電気的出力を電子的に処理して
   濾波された信号を生成しかつこの濾波された信号を上記
   補聴器の受話器手段に対する第２の別の信号と合成する
   ための第１の手段と、上記第１の手段と相互接続されて
   いて、上記濾波された信号と第２の別の信号とを電子的
   に処理して上記第１の手段に対する適応性出力を生成し
   て補聴器中のマイクロホン手段の電気的出力中のフィー
   ドバック成分を実質的に相殺するような適応型フィルタ
   手段と、を有することを特徴とする電子的フィルタ。
9. （９）上記適応型フィルタ手段が、上記第１の手段に供
   給される信号およびその手段から得られる信号の極性に
   応じてのみ適応型動作をする手段を含んで成る請求項（
   ８）に記載の電子的フィルタ。
10. （１０）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて
    電気的出力を発生するマイクロホン手段と、上記補聴器
    使用者の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話
    器手段とを有し、この受話器手段の放射する音声の一部
    がマイクロホン手段に戻つてその電気的出力にフィード
    バック成分を付加するような補聴器に使用するための電
    子的フィルタ手段であつて； 上記マイクロホン手段の電気的出力を電子的に処理して
    濾波された信号を生成しかつこの濾波された信号を補聴
    器の受話器手段に対する第２の別の信号と合成するため
    の第１の手段と、 上記濾波された信号の大きさの関数として上記第２の別
    の信号の大きさを変化させる手段と、上記第１の手段と
    相互接続されていて、上記濾波された信号と第２の別の
    信号とを処理して上記第１の手段に対する適応性出力を
    生成して、補聴器中のマイクロホン手段の電気的出力中
    のフィードバック成分を実質的に相殺する適応型手段と
    、を有することを特徴とする電子的フィルタ。
11. （１１）上記第２の別の信号の大きさを変化させる手段
    が、上記濾波された信号の大きさの平均値の直接関数と
    して上記第２の別の信号の大きさを変える手段を含んで
    成る請求項（１０）に記載の電子的フィルタ。
12. （１２）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて
    電気的出力を発生するマイクロホン手段と、補聴器使用
    者の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器手
    段とを有し、この受話器手段の放射する音声の一部がマ
    イクロホン手段に戻つてその電気的出力にフィードバッ
    ク成分を付加するような補聴器の作動方法であつて； マイクロホン手段の電気的出力を処理して濾波された信
    号を生成する処理段階と、 濾波された信号を補聴器の受話器手段に対する第２の別
    の信号とを合成する合成段階と、上記濾波された信号と
    第２の別の信号とを適応型濾波処理して電気的信号を生
    成しこの電気的信号をフィードバックして、この電気的
    信号もこの段階で適応型濾波処理をして、上記処理段階
    に対するマイクロホン手段の電気的出力中のフィードバ
    ック成分を実質的に相殺する適応型出力を生成する段階
    と、より成る補聴器の作動方法。
13. （１３）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて
    電気的出力を発生するマイクロホン手段と、補聴器使用
    者の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器手
    段とを有し、この受話器手段の放射する音声の一部がマ
    イクロホン手段に戻つてその電気的出力にフィードバッ
    ク成分を付加するような補聴器の作動方法であつて； 上記マイクロホン手段の電気的出力を処理して濾波され
    た信号を生成する処理段階と、 この濾波された信号と補聴器の受話器手段に対する第２
    の別の信号とを合成する合成段階と、上記濾波された信
    号と第２の別の信号とを極性に応じてのみ変化する係数
    をもつて適応型濾波処理して補聴器に適応性出力を生成
    し、上記処理段階に対するマイクロホン手段の電気的出
    力中のフィードバック成分を上記適応性出力で実質的に
    相殺するようにする適応型濾波段階と、より成る補聴器
    の作動方法。
14. （１４）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて
    電気的出力を発生するマイクロホン手段と、補聴器使用
    者の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器手
    段とを有し、この受話器手段の放射する音声の一部がマ
    イクロホン手段に戻つてその電気的出力にフィードバッ
    ク成分を付加するような補聴器の作動方法であつて； 上記マイクロホン手段の電気的出力を処理して濾波され
    た信号を生成する処理段階と、 第２の別の信号を発生しかつその信号の大きさを上記濾
    波された信号の大きさの関数として変化させる信号発生
    段階と、 上記濾波された信号を補聴器の受話器手段に対する第２
    の別の信号と合成する合成段階と、上記濾波された信号
    と第２の別の信号とを適応型濾波処理して補聴器中に適
    応性出力を生成し、上記処理段階に対するマイクロホン
    手段の電気的出力中のフィードバック成分をこの適応性
    出力で実質的に相殺するようにする段階と、より成る補
    聴器の作動方法。
15. （１５）補聴器使用者に対する外部からの音声を受けて
    電気的出力を発生するマイクロホン手段と、補聴器使用
    者の耳内に音声を放射する電気的に駆動される受話器手
    段とを有し、この受話器手段の放射する音声の一部がマ
    イクロホン手段に戻つてその電気的出力に対して、実質
    的に消去されるべきフィードバック分を付加するような
    補聴器の作動方法であつて； 上記マイクロホン手段の電気的出力を処理して濾波され
    た信号を生成する処理段階と、 上記濾波された信号を補聴器の受話器手段に対する第２
    の別の信号と、通常のスピーチの声の大きさで上記第２
    の別の信号の大きさが濾波された信号の大きさよりも一
    部に小であるような割合で合成する合成段階と、 上記濾波された信号を上記第２の別の信号と、通常のス
    ピーチの声の大きさで第２の別の信号の大きさが濾波さ
    れた信号の大きさよりも一般に大であるような形で、合
    成して上記処理段階に対する制御信号を生成する合成段
    階と、より成る補聴器の作動方法。