助聽(tīng)器、信號(hào)處理方法和程序的制作方法

專利名稱：助聽(tīng)器、信號(hào)處理方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使助聽(tīng)器用戶易于聽(tīng)見(jiàn)希望聽(tīng)見(jiàn)的聲音的助聽(tīng)器、信號(hào)處理方法和程序。
背景技術(shù)：
一般而言，聽(tīng)力下降則聽(tīng)不清較小的聲音。助聽(tīng)器是放大這樣的較小的聲音以便即使是聽(tīng)力下降的人也容易聽(tīng)見(jiàn)的裝置。但是，助聽(tīng)器除了放大想聽(tīng)見(jiàn)的聲音之外還放大噪聲，因此在吵鬧的環(huán)境下，聽(tīng)見(jiàn)交談對(duì)方的說(shuō)話聲或電視的聲音較為困難。作為在吵鬧的環(huán)境下容易聽(tīng)見(jiàn)特定的聲音的方法，有使話筒的指向性朝向存在想聽(tīng)見(jiàn)的聲源的方向的方法。助聽(tīng)器通過(guò)使話筒的指向性朝向想聽(tīng)見(jiàn)的聲音的方向，從而抑制周圍的噪聲，SNR (信噪比)上升，能夠容易聽(tīng)見(jiàn)處于該方向的特定聲音。專利文獻(xiàn)1記載了通過(guò)2對(duì)以上的具有指向性的話筒檢測(cè)聲源方向，并且將指向性切換到檢測(cè)出的方向的話筒。在只有一個(gè)聲源時(shí)，專利文獻(xiàn)1記載的話筒通過(guò)使指向性朝向聲源方向，能夠使該聲源的聲音易于聽(tīng)見(jiàn)。但在多個(gè)方向上存在聲源時(shí)，必須由助聽(tīng)器用戶指定哪個(gè)方向上存在想聽(tīng)見(jiàn)的聲音。專利文獻(xiàn)2記載了一種助聽(tīng)器，其不是通過(guò)助聽(tīng)器用戶的操作指定想聽(tīng)見(jiàn)的聲音的方向，而是自動(dòng)地控制指向性。專利文獻(xiàn)2記載的助聽(tīng)器檢測(cè)助聽(tīng)器用戶的視線，將方向性對(duì)準(zhǔn)其視線方向。另一方面，作為在吵鬧的環(huán)境下僅容易聽(tīng)見(jiàn)特定的聲音的其它方法，有將電視的聲音直接輸入到助聽(tīng)器，并從助聽(tīng)器的揚(yáng)聲器輸出的方法。根據(jù)該方法，能夠通過(guò)用戶的操作，用藍(lán)牙(Bluetooth)無(wú)線通信將電視、音頻設(shè)備、移動(dòng)電話的聲音輸入到助聽(tīng)器，直接通過(guò)助聽(tīng)器聽(tīng)所輸入的電視等的聲音。采用這種方法的商品例如有西門子公司的產(chǎn)品“Tek Multi Navigator，，http://www· siemens-hi. co. jp/catalogue/tek· php#。但是，該方法與專利文獻(xiàn)2同樣，必須由助聽(tīng)器用戶在看電視等時(shí)人工地進(jìn)行切換操作?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)[專利文獻(xiàn)1]日本實(shí)用新型申請(qǐng)昭62-150464號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利公開(kāi)平9-327097號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本專利公開(kāi)昭58-88996號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，在日常的家庭內(nèi)存在多個(gè)聲源，助聽(tīng)器用戶想聽(tīng)見(jiàn)的聲音是時(shí)時(shí)變化的。特別是，作為在家庭內(nèi)日常存在的聲源，有電視。電視機(jī)雖然無(wú)人看但因接通電源而發(fā)出聲音的情況較多，因此存在交談和電視聲音這多個(gè)聲源的情況較多。在這樣同時(shí)存在會(huì)話和電視聲音這多個(gè)聲源的事例中，希望在與家人談話時(shí)易于聽(tīng)見(jiàn)談話對(duì)象的聲音，在要看電視時(shí)易于聽(tīng)見(jiàn)電視聲音。但是上述的現(xiàn)有技術(shù)中，存在以下問(wèn)題，即必須由助聽(tīng)器用戶人工地操作想聽(tīng)見(jiàn)哪個(gè)聲音，使用戶感到麻煩。另外，專利文獻(xiàn)2記載的裝置中，通過(guò)視線檢測(cè)自動(dòng)地將指向性控制到視線方向。 但是，在與家人邊看電視邊就電視的內(nèi)容交談的情況下存在如下的問(wèn)題，即因?yàn)橹赶蛐猿蛞暰€方向上的電視機(jī)，從而難以聽(tīng)見(jiàn)家人的聲音，難于交談。本發(fā)明的目的在于提供助聽(tīng)器、信號(hào)處理方法和程序，其在助聽(tīng)器用戶希望看電視時(shí)容易聽(tīng)見(jiàn)電視聲音，在想跟他人交談時(shí)，容易聽(tīng)見(jiàn)他人的聲音。解決問(wèn)題的方案本發(fā)明的助聽(tīng)器為，設(shè)置有話筒陣列且佩戴在兩耳上的助聽(tīng)器，它所采用的結(jié)構(gòu)包括聲源方向估計(jì)單元，基于從所述話筒陣列輸入的聲音信號(hào)，檢測(cè)聲源方向；自身發(fā)聲檢測(cè)單元，從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)助聽(tīng)器佩戴者的聲音；電視聲音檢測(cè)單元，從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)電視聲音；他人發(fā)聲檢測(cè)單元，基于所述檢測(cè)出的聲源方向信息、所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)佩戴者以外的說(shuō)話者的發(fā)聲；各聲源頻度計(jì)算單元，基于所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果、所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果、所述他人發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述聲源方向信息，計(jì)算各聲源的頻度；場(chǎng)景(scene)判別單元，使用所述聲源方向信息和所述各聲源的頻度判別場(chǎng)景；以及輸出聲音控制單元，根據(jù)所述判定出的場(chǎng)景來(lái)控制助聽(tīng)器輸出的聲音。本發(fā)明的信號(hào)處理方法是，用于設(shè)置有話筒陣列且佩戴在兩耳上的助聽(tīng)器的信號(hào)處理方法，包括基于從所述話筒陣列輸入的聲音信號(hào)，檢測(cè)聲源方向的步驟；從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)助聽(tīng)器佩戴者的聲音的步驟；從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)電視聲音的步驟；基于所述檢測(cè)出的聲源方向信息、所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)佩戴者以外的說(shuō)話者的發(fā)聲的步驟；基于所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果、所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果、所述他人發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述聲源方向信息，計(jì)算各聲源的頻度的步驟；使用所述聲源方向信息和所述各聲源的頻度判別場(chǎng)景的步驟；以及，根據(jù)所述判定出的場(chǎng)景來(lái)控制助聽(tīng)器輸出的聲音的步驟。從其它觀點(diǎn)看，本發(fā)明是用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述信號(hào)處理方法的各個(gè)步驟的程序。發(fā)明的效果本發(fā)明在存在電視和交談這類多個(gè)聲源時(shí)，助聽(tīng)器用戶能夠根據(jù)場(chǎng)景容易聽(tīng)見(jiàn)想聽(tīng)見(jiàn)的聲音。例如在助聽(tīng)器用戶想看電視時(shí)，容易聽(tīng)見(jiàn)電視聲音，想跟他人交談時(shí)，容易聽(tīng)見(jiàn)他人的聲音，而且在邊看電視邊交談的情況下，不是可聽(tīng)見(jiàn)其中一方而是可聽(tīng)見(jiàn)兩方聲
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圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的助聽(tīng)器的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3的(a) (C)是表示耳朵上佩戴有上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的助聽(tīng)器用戶與電視機(jī)以及正在交談的人物的位置關(guān)系的圖。圖4是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的處理流程的流程圖。
圖5是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的聲源方向估計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖6是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的電視聲音檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖7是繪制了對(duì)于上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的每個(gè)幀的聲源方向估計(jì)結(jié)果，進(jìn)行自身發(fā)聲、電視單獨(dú)發(fā)聲、他人發(fā)聲的判別的結(jié)果的圖。圖8是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的“交談場(chǎng)景”中的各聲源的頻度的圖。圖9是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的“電視場(chǎng)景”的各聲源的頻度的圖。圖10是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”的各聲源的頻度的圖。圖11是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的場(chǎng)景的特征的表格圖。圖12是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的基于加分方式的場(chǎng)景判別的例子的圖。圖13是表示上述實(shí)施方式的助聽(tīng)器的基于規(guī)則的場(chǎng)景判別的例子的圖。圖14是表示上述實(shí)施方式的對(duì)電視音量進(jìn)行控制的助聽(tīng)器的結(jié)構(gòu)的圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明100、100A 助聽(tīng)器101助聽(tīng)器殼體102話筒陣列103揚(yáng)聲器104 耳塞105遙控裝置106CPU107發(fā)送接收單元108音頻發(fā)送機(jī)109電視機(jī)110A/D轉(zhuǎn)換單元120聲源方向估計(jì)單元130自身發(fā)聲檢測(cè)單元140電視聲音檢測(cè)單元141話筒輸入短時(shí)功率計(jì)算單元142電視聲音短時(shí)功率計(jì)算單元143電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元150他人發(fā)聲檢測(cè)單元160各聲源頻度計(jì)算單元170場(chǎng)景判別單元180、180A輸出聲音控制單元
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的助聽(tīng)器的結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施方式為，應(yīng)用于助聽(tīng)器本機(jī)和耳塞分離的形式的遙控型助聽(tīng)器(以下簡(jiǎn)稱為“助聽(tīng)器”)的例子。如圖1所示，助聽(tīng)器100具備掛戴在外耳的助聽(tīng)器殼體101以及以有線方式與助聽(tīng)器殼體101連接的遙控裝置105。助聽(tīng)器殼體101由左耳用和右耳用的兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的殼體構(gòu)成。在左右的助聽(tīng)器殼體101的上部，分別前后排列地設(shè)置有用于拾取周圍的聲音的話筒，構(gòu)成了包括左右各兩個(gè)、合計(jì)四個(gè)話筒的話筒陣列102。助聽(tīng)器殼體101內(nèi)置有用于輸出助聽(tīng)處理后的聲音或者電視聲音的揚(yáng)聲器103， 揚(yáng)聲器103通過(guò)細(xì)管與塞在耳內(nèi)的耳塞(ear tip)104連接。助聽(tīng)器用戶可以通過(guò)耳塞104 聽(tīng)到從揚(yáng)聲器103輸出的聲音。遙控裝置105具備用于進(jìn)行助聽(tīng)器100的控制和運(yùn)算的CPU(中央處理器)106以及用于接收從音頻發(fā)送機(jī)108發(fā)送來(lái)的電波的發(fā)送接收單元107。音頻發(fā)送機(jī)108連接到電視機(jī)109，通過(guò)藍(lán)牙等無(wú)線通信，發(fā)送電視的聲音信號(hào)。發(fā)送接收單元107接收從音頻發(fā)送機(jī)108發(fā)送來(lái)的電波，將接收到的電視聲音發(fā)送到 CPU106。另外，通過(guò)話筒陣列102拾取的聲音被發(fā)送到遙控裝置105內(nèi)的CPU106。CPU106對(duì)從話筒陣列102輸入的聲音進(jìn)行使助聽(tīng)器用戶容易聽(tīng)見(jiàn)的指向性控制、 或者放大聽(tīng)力下降的頻帶的增益等的助聽(tīng)處理后，將其從揚(yáng)聲器103輸出。另外，CPU106根據(jù)情況將接收到的電視聲音從揚(yáng)聲器103輸出。使用圖4至圖13將詳細(xì)地說(shuō)明CPU106中的信號(hào)處理方法。通常，遙控裝置105配置在助聽(tīng)器用戶的胸前口袋等中，對(duì)通過(guò)助聽(tīng)器殼體101內(nèi)部的話筒陣列102拾取的聲音進(jìn)行加工，而使佩戴耳塞104的用戶聽(tīng)見(jiàn)。助聽(tīng)器100通過(guò)助聽(tīng)器100的遙控裝置105中內(nèi)置的發(fā)送接收單元107，接收從與電視機(jī)109連接的音頻發(fā)送機(jī)108發(fā)送的電波信號(hào)。助聽(tīng)器用戶可以切換并聽(tīng)到助聽(tīng)器 100取得的周圍的實(shí)際聲音和電視機(jī)109的聲音。除了能夠通過(guò)助聽(tīng)器用戶的操作而切換以外，助聽(tīng)器100還可以自動(dòng)地判斷情況而使助聽(tīng)器用戶最適合地聽(tīng)見(jiàn)想聽(tīng)見(jiàn)的聲音。在本實(shí)施方式中，助聽(tīng)器殼體101和遙控裝置105以有線連接，但也可以是無(wú)線。 另外，也可以不是通過(guò)遙控裝置105內(nèi)的CPU106進(jìn)行所有的助聽(tīng)處理，而是在左右的助聽(tīng)器殼體101內(nèi)，設(shè)置用于進(jìn)行一部分信號(hào)處理的DSP (Digital Signal I^rocessor 數(shù)字信號(hào)處理器)。圖2是表示本實(shí)施方式的助聽(tīng)器100的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖2所示，助聽(tīng)器100包括話筒陣列102、A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換單元110、聲源方向估計(jì)單元120、自身發(fā)聲檢測(cè)單元130、電視聲音檢測(cè)單元140、他人發(fā)聲檢測(cè)單元150、 各聲源頻度計(jì)算單元160、場(chǎng)景判別單元170以及輸出聲控制單元180。電視聲音檢測(cè)單元140由話筒輸入短時(shí)功率計(jì)算單元141、電視聲音短時(shí)功率計(jì)算單元142以及電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元143構(gòu)成。話筒陣列102是配置有多個(gè)話筒的拾音裝置。助聽(tīng)器100設(shè)置有話筒陣列102，佩戴在兩耳上。A/D轉(zhuǎn)換單元110將從話筒陣列102輸入的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。聲源方向估計(jì)單元120根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換后的聲音信號(hào)檢測(cè)聲源方向。
自身發(fā)聲檢測(cè)單元130從A/D轉(zhuǎn)換后的聲音信號(hào)，檢測(cè)助聽(tīng)器用戶的聲音。電視聲音檢測(cè)單元140從A/D轉(zhuǎn)換后的聲音信號(hào)，檢測(cè)電視聲音。這里，在本實(shí)施方式中，作為家庭內(nèi)日常存在的聲源，以電視為例進(jìn)行說(shuō)明。電視聲音檢測(cè)單元140檢測(cè)的信號(hào)當(dāng)然可以是電視聲音，也可以是電視聲音以外的、各種音視頻設(shè)備的聲音信號(hào)。各種音視頻設(shè)備例如為連接到電視機(jī)的BD(藍(lán)光盤)/DVD(數(shù)字視盤)設(shè)備、或者通過(guò)寬帶發(fā)送的流式數(shù)據(jù)播放裝置。以下，在本說(shuō)明書中，電視聲音是指包括電視聲音在內(nèi)的從各種音視頻設(shè)備接收的聲音的總稱。話筒輸入短時(shí)功率計(jì)算單元141計(jì)算通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的聲音信號(hào)的短時(shí)功率。電視聲音短時(shí)功率計(jì)算單元142計(jì)算接收了的電視聲音的短時(shí)功率。電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元143利用接收了的電視聲音和通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的聲音信號(hào)，決定電視單獨(dú)的區(qū)間。詳細(xì)地說(shuō)，電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元143對(duì)電視聲音短時(shí)功率和話筒輸入短時(shí)功率進(jìn)行比較，將其差為規(guī)定范圍的區(qū)間檢測(cè)為電視單獨(dú)區(qū)間。他人發(fā)聲檢測(cè)單元150使用檢測(cè)出的聲源方向信息、所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)助聽(tīng)器佩戴者以外的說(shuō)話者的發(fā)聲。各聲源頻度計(jì)算單元160使用自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果、電視聲音檢測(cè)結(jié)果、他人發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和聲源方向信息，計(jì)算各聲源的頻度。場(chǎng)景判別單元170使用聲源方向信息和所述各聲源的頻度，對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行判別。場(chǎng)景的種類包括助聽(tīng)器佩戴者正在進(jìn)行交談的“交談場(chǎng)景”、佩戴者正在視聽(tīng)電視的“視聽(tīng)電視場(chǎng)景”以及佩戴者進(jìn)行交談的同時(shí)視聽(tīng)電視的“邊交談邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”。輸出聲音控制單元180根據(jù)由場(chǎng)景判別單元170判定出的場(chǎng)景而將從話筒輸入的聲音進(jìn)行加工以使用戶易于聽(tīng)見(jiàn)，并控制助聽(tīng)器100輸出的聲音。輸出聲音控制單元180通過(guò)指向性控制，控制助聽(tīng)器100輸出的聲音。例如，在“交談場(chǎng)景”，輸出聲音控制單元180 使定向波束朝向正面方向。另外，在“視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，輸出聲音控制單元180使定向波束朝向正面方向。還有，在“視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，輸出聲音控制單元180輸出通過(guò)電視聲音接收單元接收的電視聲音。另外，在“邊交談邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，輸出聲音控制單元180進(jìn)行寬方向性的控制。此時(shí)，在“邊交談邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”中，輸出聲音控制單元180將通過(guò)電視聲音接收單元接收的電視聲音輸出到一個(gè)耳朵，將作為寬方向性的聲音輸出到另一個(gè)耳朵。以下說(shuō)明如上構(gòu)成的助聽(tīng)器100的動(dòng)作。圖3表示本助聽(tīng)器100的使用例。圖3是表示耳朵上佩戴助聽(tīng)器的助聽(tīng)器用戶、電視機(jī)和正在交談的人物的位置關(guān)系的圖。在圖3的(a)中，雖然電視打開(kāi)了，但是助聽(tīng)器用戶并不在看電視，而在與家人交談。將該場(chǎng)景稱為“交談場(chǎng)景”。從助聽(tīng)器用戶的右側(cè)的電視機(jī)的揚(yáng)聲器流出電視聲音，助聽(tīng)器用戶正在與正面和左斜面的人交談。在該“交談場(chǎng)景”中，電視聲音妨礙交談而難于交談，因此優(yōu)選進(jìn)行抑制電視聲音并使方向性朝向前方的控制。在圖3的(b)中，人物和電視機(jī)的位置與圖3的(a) —樣，但助聽(tīng)器用戶在看電視， 在其左方家人在交談。將該場(chǎng)景稱為“電視場(chǎng)景”。在該“電視場(chǎng)景”中，由于家人的交談妨礙，難于直接聽(tīng)見(jiàn)電視聲音，因此助聽(tīng)器用戶必須人工地操作而進(jìn)行切換以使電視聲音直接從助聽(tīng)器輸出。該“電視場(chǎng)景”中，優(yōu)選將其自動(dòng)切換或者使指向性朝向電視機(jī)存在的前方。在圖3的(c)中，人物和電視機(jī)的位置與圖3的(a)、(b) 一樣，但助聽(tīng)器用戶一邊看電視一邊與旁邊的家人就電視的內(nèi)容進(jìn)行交談。將該場(chǎng)景稱為“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”。在該“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”中，必須使用戶聽(tīng)見(jiàn)兩方聲音，而不是使用戶聽(tīng)見(jiàn)電視聲音和交談聲音的其中一方聲音。通常，在電視聲音中斷時(shí)，進(jìn)行這樣的有關(guān)電視內(nèi)容的交談的情形較多，因此通過(guò)提供無(wú)方向性或?qū)挿较蛐缘穆曇?，使用戶能夠?tīng)見(jiàn)電視聲音和交談的聲音。圖4是表示助聽(tīng)器100的處理流程的流程圖。通過(guò)CPU106在每個(gè)規(guī)定定時(shí)執(zhí)行本流程。通過(guò)話筒陣列102拾取的聲音，由A/D轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸出到 CPU106。CPU106每隔作為短時(shí)間單位的幀(=1秒)，執(zhí)行步驟Sl至步驟S7的處理。[聲源方向估計(jì)]在步驟Sl中，聲源方向估計(jì)單元120通過(guò)利用到達(dá)各話筒的聲音的到達(dá)時(shí)間的差來(lái)進(jìn)行信號(hào)處理，基于經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的聲音信號(hào)，估計(jì)并輸出聲源方向。聲源方向估計(jì)單元 120首先對(duì)以采樣頻率48kHz采樣的聲音信號(hào)，對(duì)每512點(diǎn)，以22. 5°的分辨率求存在聲源的方向。接著，聲源方向估計(jì)單元120將在1秒的幀內(nèi)以最高的頻度出現(xiàn)的方向作為該幀的估計(jì)方向而輸出。聲源方向估計(jì)單元120能夠每1秒獲得聲源方向估計(jì)結(jié)果。下面，對(duì)于圖3的(C)的、助聽(tīng)器用戶一邊與旁邊的人交談一邊看電視的場(chǎng)景，說(shuō)明通過(guò)實(shí)際佩戴在兩耳朵上的助聽(tīng)器話筒陣列102拾取周圍的聲音并進(jìn)行了聲源方向估計(jì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。圖5表示此時(shí)聲源方向估計(jì)單元120輸出的結(jié)果。圖5是表示聲源方向估計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，橫軸表示時(shí)間(秒)、縱軸表示方向。對(duì)于方向，將助聽(tīng)器用戶的正面設(shè)為0度，將左方向設(shè)為負(fù)，將右方向設(shè)為正，從-180度至+180 度每隔22. 5度進(jìn)行輸出。如圖5所示，聲源方向估計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，從位于助聽(tīng)器用戶正面的電視機(jī)的揚(yáng)聲器輸出的聲音和位于助聽(tīng)器用戶的左側(cè)的交談對(duì)象的聲音混合存在，而且還包括估計(jì)誤差 (error)。因此只從該信息，無(wú)法了解在什么方向上存在什么樣的聲源。[自身發(fā)聲檢測(cè)]在步驟S2中，自身發(fā)聲檢測(cè)單元130從經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的聲音信號(hào)，判定幀t中的聲音信號(hào)是否為自身發(fā)聲區(qū)間，并將其輸出。自身發(fā)聲檢測(cè)的方法中，作為公知技術(shù)例如有專利文獻(xiàn)3那樣的檢測(cè)通過(guò)骨傳導(dǎo)的聲音振動(dòng)，從而檢測(cè)自身發(fā)聲的方法。自身發(fā)聲檢測(cè)單元130對(duì)每幀使用這樣的方法，將振動(dòng)分量為規(guī)定閾值以上的區(qū)間設(shè)為自身發(fā)聲區(qū)間。[電視聲音檢測(cè)]在步驟S3中，電視聲音檢測(cè)單元140利用經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的聲音信號(hào)和通過(guò)發(fā)送接收單元107(圖1)接收的外部電視聲音信號(hào)，判斷在幀t中周圍的聲音環(huán)境是否為僅存在電視聲音的狀態(tài)，并將其輸出。電視聲音檢測(cè)單元140由話筒輸入短時(shí)功率計(jì)算單元141、電視聲音短時(shí)功率計(jì)算單元142以及電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元143構(gòu)成。話筒輸入短時(shí)功率計(jì)算單元141計(jì)算通過(guò)話筒陣列102拾取的聲音信號(hào)的短時(shí)功率。另外，電視聲音短時(shí)功率計(jì)算單元142計(jì)算接收到的電視聲音的短時(shí)功率。還有，電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元143比較這兩種輸出功率，并將該差為一定范圍內(nèi)的區(qū)間檢測(cè)為電視單獨(dú)區(qū)間。下面說(shuō)明電視聲音檢測(cè)方法。通常，從電視機(jī)的揚(yáng)聲器輸出的聲音直到助聽(tīng)器的話筒為止在空間傳播之間，產(chǎn)生延遲的同時(shí)還攙雜反射音等，因此與原來(lái)的電視聲音有所不同。以電波發(fā)送的電視聲音也產(chǎn)生延遲，因此在求通過(guò)話筒拾取的聲音和原來(lái)的電視聲音之相關(guān)時(shí)，必須考慮未知的延遲，由此產(chǎn)生計(jì)算量增大的問(wèn)題。因此在本實(shí)施方式中，使用可以忽視延遲的1秒左右的短時(shí)功率，比較由話筒拾取到的聲音和原來(lái)的電視聲音。由此在本實(shí)施方式中，不依賴于相距電視機(jī)的距離、室內(nèi)的環(huán)境或者無(wú)線通信的情況，能夠以較少的計(jì)算量檢測(cè)電視聲音。在話筒輸入短時(shí)功率計(jì)算單元141中，對(duì)于話筒陣列102中的至少一個(gè)無(wú)方向性話筒的聲音信號(hào)，通過(guò)下面的式(1)計(jì)算幀t的1秒的區(qū)間中的功率Rii(t)。式(1)中，Xi 表示聲音信號(hào)，N表示1秒鐘的樣本數(shù)。在采樣頻率為48kHz時(shí)，N = 48000。Pm⑴=Σ (Xi2)/N···(式 1)同樣地，在電視聲音短時(shí)功率計(jì)算單元142中，對(duì)于通過(guò)發(fā)送接收單元107接收的外部電視聲音信號(hào)，同樣地通過(guò)下面的式( 計(jì)算1秒鐘的區(qū)間中的功率Pt(t)。yi表示
電視聲音信號(hào)。Pt(t) =Σ (yi2)/N···(式2)并且，通過(guò)下面的式(3)求幀t中的話筒輸入聲音和電視聲音的電平差Ld(t)。Ld (t) = Iog(Pm)-Iog(Pt) · · ·(式 3)接著，對(duì)于圖3的(C)的助聽(tīng)器用戶一邊與旁邊的人交談一邊看電視的場(chǎng)景，說(shuō)明進(jìn)行電視聲音檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。具體而言，在圖3的(C)的場(chǎng)景中，在通過(guò)實(shí)際佩戴在兩耳朵上的助聽(tīng)器話筒陣列102拾取周圍的聲音的同時(shí)，還記錄電視的源聲，并進(jìn)行了電視聲音檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。圖6是表示電視聲音檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖，橫軸表示時(shí)間(秒)、縱軸表示功率電平差(dB)。圖6表示通過(guò)助聽(tīng)器話筒陣列102拾取的聲音和電視聲音的每1秒的功率差Ld。 圖6中的以長(zhǎng)方形框圍著的灰色區(qū)間表示，通過(guò)聽(tīng)取被人賦予電視單獨(dú)的區(qū)間的標(biāo)簽的區(qū)間。在電視聲音以外的非穩(wěn)態(tài)聲音，即交談的對(duì)方的聲音或自身的聲音存在的區(qū)間，功率電平差Ld(t)各不一樣。但是在不存在電視聲音以外的聲源的電視單獨(dú)區(qū)間中，可知該功率電平差為_(kāi)20dB附近的值。由此可見(jiàn)，通過(guò)將每1秒的功率電平差作為特征量，能夠識(shí)別只存在電視聲音的區(qū)間即電視單獨(dú)區(qū)間。因此，電視聲音檢測(cè)單元140將功率電平差Ld(t) 處于-20+/- θ dB的值的區(qū)間，檢測(cè)為電視單獨(dú)區(qū)間。該-20dB的值根據(jù)環(huán)境而不同，所以優(yōu)選通過(guò)測(cè)量長(zhǎng)時(shí)間的功率電平差而自動(dòng)地學(xué)習(xí)。另外，即使在周圍存在電扇的聲音等穩(wěn)態(tài)噪聲，但穩(wěn)態(tài)噪聲沒(méi)有功率的時(shí)變，功率電平差表示恒定值附近，因此電視聲音檢測(cè)單元140能夠檢測(cè)電視聲音單獨(dú)區(qū)間。電視聲音包含有人的聲音，所以僅基于與噪聲或音樂(lè)不同的人的聲音特有的語(yǔ)音性，無(wú)法與真人的聲音區(qū)別。但是，在本實(shí)施方式中，通過(guò)這樣利用電視源聲來(lái)比較短時(shí)功率，能夠不依賴于相距電視的距離或室內(nèi)的環(huán)境而以較少的計(jì)算量檢測(cè)僅有電視聲音的區(qū)間。[他人發(fā)聲檢測(cè)]在步驟S4中，他人發(fā)聲檢測(cè)單元150從聲源方向估計(jì)單元120輸出的每個(gè)方向的輸出結(jié)果中，去除自身發(fā)聲檢測(cè)單元130檢測(cè)出的自身發(fā)聲區(qū)間和電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元 143檢測(cè)出的區(qū)間。并且，他人發(fā)聲檢測(cè)單元150在去除了自身發(fā)聲區(qū)間和電視單獨(dú)區(qū)間的區(qū)間中，將至少一個(gè)無(wú)指向話筒的語(yǔ)音頻帶功率為規(guī)定閾值以上的區(qū)間，作為他人發(fā)聲區(qū)間而輸出。對(duì)于他人發(fā)聲區(qū)間，通過(guò)限定為語(yǔ)音頻帶的功率大的區(qū)間，從而能夠去除人物的聲音以外的噪聲。另外，這里基于語(yǔ)音頻帶功率檢測(cè)語(yǔ)音性，但也可以利用其它方法。圖7是繪制了對(duì)圖5所示的每個(gè)幀的聲源方向估計(jì)結(jié)果，進(jìn)行了自身發(fā)聲、電視單獨(dú)聲音、他人發(fā)聲的判別的結(jié)果的圖。如圖7所示，可以了解在0°附近主要檢測(cè)到自身發(fā)聲，在助聽(tīng)器用戶的右方向 22.5°至左方向22. 5°，檢測(cè)到較多的電視聲音等事實(shí)。雖然基于電視聲音的大小、揚(yáng)聲器的配置、助聽(tīng)器用戶和電視的位置關(guān)系，但本實(shí)驗(yàn)中，拾取了在助聽(tīng)器用戶從距離電視機(jī) 1 an的位置，看左右兩側(cè)帶有立體聲揚(yáng)聲器的42英寸電視機(jī)時(shí)的聲音。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M了實(shí)際的家庭內(nèi)的環(huán)境。通常，正面的說(shuō)話者和助聽(tīng)器用戶的嘴位于與兩耳的話筒等距離的地方，所以聲源方向估計(jì)結(jié)果在0°方向被檢測(cè)到。在本實(shí)施方式中，通過(guò)與自身發(fā)聲檢測(cè)組合，能夠區(qū)別正面方向的聲音是自身發(fā)聲還是他人發(fā)聲。而且，在本實(shí)施方式中，通過(guò)與電視聲音檢測(cè)組合，在正面存在自身發(fā)聲以外的語(yǔ)音時(shí)，能夠區(qū)別其是電視節(jié)目中的人的聲音還是實(shí)際的人的聲音。[各聲源頻度計(jì)算]在步驟S5中，各聲源頻度計(jì)算單元160使用自身發(fā)聲檢測(cè)單元130、電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元143和他人發(fā)聲檢測(cè)單元150的輸出結(jié)果，對(duì)于各個(gè)聲源，計(jì)算并輸出長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的頻度。圖8至圖10是，對(duì)于圖3的(a)、(b)、(c)的各個(gè)場(chǎng)景，使用通過(guò)實(shí)際佩戴在兩耳上的助聽(tīng)器話筒陣列拾取到的周圍聲音以及同時(shí)記錄的電視的源聲，進(jìn)行自身發(fā)聲檢測(cè)、 電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)和他人發(fā)聲檢測(cè)，并且對(duì)各聲源求得在10分鐘內(nèi)的出現(xiàn)頻度的圖。圖8是“交談場(chǎng)景”中的各聲源頻度圖，圖9是“電視場(chǎng)景”中的各聲源頻度圖，圖 10是“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”中的各聲源頻度圖。如圖8至圖10所示，作為“交談場(chǎng)景”、“電視場(chǎng)景”、“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”的各個(gè)特征，可以看出如以下所示的特征。[場(chǎng)景的特征]在“交談場(chǎng)景”中，助聽(tīng)器用戶自身參加交談，因此在正面方向檢測(cè)較多的自身發(fā)聲，并且助聽(tīng)器用戶面向交談對(duì)象而講話，所以也在正面方向附近檢測(cè)交談對(duì)象的聲音。但是由于也在正面方向檢測(cè)自身發(fā)聲，相對(duì)而言，交談對(duì)象的聲音檢測(cè)得不多。另外，因?yàn)榕c電視的內(nèi)容無(wú)關(guān)地進(jìn)行交談，不出現(xiàn)為了看電視而沉默的情況，由此可以看出電視單獨(dú)的區(qū)間較短的特征。在“電視場(chǎng)景”中，因?yàn)橹?tīng)器用戶不參加交談，幾乎不檢測(cè)自身發(fā)聲。為了觀看電視的畫面，助聽(tīng)器用戶面向電視機(jī)，因此在正面附近的方向檢測(cè)電視音。在正面以外的方向檢測(cè)他人發(fā)聲，而且其發(fā)聲量較多。在“交談場(chǎng)景”中，在正面方向存在自身發(fā)聲和他人發(fā)聲，因此他人發(fā)聲相對(duì)較少，但在“電視場(chǎng)景”中，在與自身發(fā)聲不同的方向存在說(shuō)話者， 因此檢測(cè)比“交談場(chǎng)景”多的他人發(fā)聲。另外，在旁邊進(jìn)行的交談是與電視的內(nèi)容無(wú)關(guān)，所以不出現(xiàn)為了觀看電視而沉默的情況，因此有雖然是正在觀看電視的場(chǎng)景，但電視單獨(dú)的區(qū)間也較短的特征。在“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”中，助聽(tīng)器用戶自身參加交談，在正面方向檢測(cè)較多的自身發(fā)聲。為了觀看電視的畫面，助聽(tīng)器用戶面向電視機(jī)，因此在正面附近的方向檢測(cè)電視音，在正面以外的方向檢測(cè)他人發(fā)聲。而且，可以看出如下的傾向在邊交談邊視聽(tīng)時(shí)，助聽(tīng)器用戶和他人一起沉默地看電視的時(shí)間比較長(zhǎng)，在電視的聲音中斷時(shí)，就其內(nèi)容進(jìn)行交談。 因此有電視單獨(dú)的時(shí)間長(zhǎng)的特征。圖11是匯總表示了這些特征的圖。圖11是表示顯現(xiàn)了場(chǎng)景的特征的表。各聲源頻度計(jì)算單元160能夠利用圖11的表所示的特征，基于聲音環(huán)境判別場(chǎng)景。表中的灰色部分表示特別顯示該場(chǎng)景的特征的因素。這里，為了把握?qǐng)鼍暗奶卣鞯膬A向，求了幀t之前10分鐘內(nèi)的頻度，但是實(shí)際上為了跟蹤實(shí)時(shí)的動(dòng)作，可以設(shè)為更短的區(qū)間。[場(chǎng)景判別]在步驟S6中，場(chǎng)景判別單元170使用所述各聲源頻度信息和各聲源的方向信息， 進(jìn)行場(chǎng)景的判別?；谑欠裨诮邮针娨暵曇?，可以判斷電視的電源是否接通。但是，場(chǎng)景判別單元 170必須自動(dòng)地判斷此時(shí)助聽(tīng)器用戶正在觀看電視、還是未觀看電視而在進(jìn)行交談的狀態(tài)、 或者邊觀看電視邊與家人交談。例如，通過(guò)如下的加分方式的計(jì)分來(lái)進(jìn)行場(chǎng)景判別。圖12是表示通過(guò)加分方式的場(chǎng)景判別的例子的圖。如圖12所示，F(xiàn)s表示幀t之前一定時(shí)間內(nèi)的、在0°方向檢測(cè)到的自身發(fā)聲的頻度，Dt表示電視單獨(dú)聲音的頻度最高的方向即電視方向，F(xiàn)t表示此時(shí)的頻度。另外，他人發(fā)聲的頻度最高的方向設(shè)為他人發(fā)聲方向Dp，F(xiàn)p表示此時(shí)的頻度。并且將頻度判定的閾值設(shè)為Θ。在將圖12作為一例時(shí)，通過(guò)加分方式的場(chǎng)景判別的分?jǐn)?shù)如下。在θ時(shí)，對(duì)“交談場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)和“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)各加10分。在Fs< θ時(shí)，對(duì)“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)加10分。在I Dp I彡22. 5°時(shí)，對(duì)“交談場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)加5分。在|Dp| > 22. 5°時(shí)，對(duì)“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)和“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)各加5分。在I Dp I > 22.5°且Fp彡θ時(shí)，對(duì)“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)再加5分。在Dt > 22. 5°時(shí)，對(duì)“交談場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)加5分。在|Dp| ( 22. 5°時(shí)，對(duì)“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)和“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)各加5分。在|Dt|彡22. 5°且Ft彡θ時(shí)，對(duì)“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)再加5分。如上述，分別求“交談場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)、“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)和“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)， 并將最大的值的、且分?jǐn)?shù)為規(guī)定的閾值λ以上的場(chǎng)景作為判定結(jié)果。在分?jǐn)?shù)小于λ時(shí)，輸出“非任一場(chǎng)景”的結(jié)果。
這里采用了對(duì)于顯著表示場(chǎng)景的特征的因素，使其加分大的評(píng)分方式。另外設(shè)定 如果誤測(cè)也不減分，以便即使無(wú)法正確地檢測(cè)所有特征量也能檢測(cè)場(chǎng)景。在設(shè)定為先前10分鐘內(nèi)的頻度的閾值θ =40、分?jǐn)?shù)的閾值λ = 15時(shí)，如果獲得圖8那樣的各聲源頻度分布，則各場(chǎng)景的分?jǐn)?shù)如下。“交談場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)=10+5+5 = 20“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)=0“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)=0因此，分?jǐn)?shù)最高的“交談場(chǎng)景”的分?jǐn)?shù)20為規(guī)定的閾值λ以上，由此，場(chǎng)景判別單元170輸出是“交談場(chǎng)景”。另外，如果獲得圖9那樣的各聲源頻度分布，則各個(gè)場(chǎng)景的分?jǐn)?shù)如下?！敖徽剤?chǎng)景”分?jǐn)?shù)=0“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)=10+5+5+5 = 25“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)=5+5 = 10因此，分?jǐn)?shù)最高的“電視場(chǎng)景”的分?jǐn)?shù)25為規(guī)定的閾值λ以上，由此，場(chǎng)景判別單元170輸出是“電視場(chǎng)景”。另外，如果獲得圖10那樣的各聲源頻度分布，則各個(gè)場(chǎng)景的分?jǐn)?shù)如下?！敖徽剤?chǎng)景”分?jǐn)?shù)=10“電視場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)=5+5 = 10“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”分?jǐn)?shù)=10+5+5+5 = 25因此，分?jǐn)?shù)最高的“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”的分?jǐn)?shù)25為規(guī)定的閾值λ以上，由此，場(chǎng)景判別單元170輸出是“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”。另外，場(chǎng)景判別的評(píng)分方式不限于上述的加分方法?？梢愿鶕?jù)各個(gè)特征量改變閾值，也可以將閾值分段而進(jìn)行加分。另外，場(chǎng)景判別單元170也可以不是基于閾值對(duì)分?jǐn)?shù)加分，而是設(shè)計(jì)取決于頻度的函數(shù)來(lái)計(jì)算分?jǐn)?shù)，或者基于規(guī)則進(jìn)行判定。圖13表示基于規(guī)則的判定方法的例子。圖13是表示基于規(guī)則的場(chǎng)景判別的例子的圖。[輸出聲音控制]在步驟S7中，輸出聲音控制單元180與通過(guò)場(chǎng)景判別單元170判定出的場(chǎng)景對(duì)應(yīng)地控制輸出聲音。在判別為“交談場(chǎng)景”時(shí)，進(jìn)行使指向性朝向正面的處理。在判別為“電視場(chǎng)景”時(shí)，將助聽(tīng)器的揚(yáng)聲器的輸出切換為外部輸入電視聲音。或者，也可以將指向性控制到正面。在判別為“邊交談邊視聽(tīng)場(chǎng)景”時(shí)，控制為寬方向性。在沒(méi)有判別為任一場(chǎng)景時(shí)，控制為寬指向性或無(wú)方向性。而且，輸出聲音控制單元180進(jìn)行根據(jù)助聽(tīng)器用戶的重聽(tīng)的程度而放大難于聽(tīng)見(jiàn)的頻帶的音壓等助聽(tīng)處理，并從揚(yáng)聲器輸出。如以上的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施方式的助聽(tīng)器100具備從話筒陣列102輸入的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換單元110 ；從所述聲音信號(hào)中檢測(cè)聲源方向的聲源方向估計(jì)單元120 ；從所述聲音信號(hào)中檢測(cè)助聽(tīng)器用戶的聲音的自身發(fā)聲檢測(cè)單元130 ；以及從所述聲音信號(hào)中檢測(cè)電視聲音的電視聲音檢測(cè)單元140。另外，助聽(tīng)器100具備使用檢測(cè)出的聲源方向信息、所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)助聽(tīng)器佩戴者以外的說(shuō)話者的發(fā)聲的他人發(fā)聲檢測(cè)單元150 ；以及使用自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果、電視聲音檢測(cè)結(jié)果、他人發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和聲源方向信息，計(jì)算各聲源的頻度的各聲源頻度計(jì)算單元160。場(chǎng)景判別單元170使用聲源方向信息和所述各聲源頻度，判別“交談場(chǎng)景”、“視聽(tīng)電視場(chǎng)景” 和“邊交談邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”。而且，輸出聲音控制單元180根據(jù)判定出的場(chǎng)景來(lái)控制助聽(tīng)器100輸出的聲音。由此，本實(shí)施方式是，在未觀看電視而交談時(shí)抑制周圍的電視聲音，將指向性集中到正面，從而與在正面的人容易交談。另外，在助聽(tīng)器用戶專注觀看電視時(shí)，助聽(tīng)器的輸出自動(dòng)地切換為電視聲音，不需要繁瑣的操作而容易聽(tīng)見(jiàn)電視聲音。還有，在一邊交談一邊看電視時(shí)，變?yōu)閷挿较蛐?。因此，在全部的人都沉默時(shí)可以聽(tīng)見(jiàn)電視的聲音，有人說(shuō)話時(shí)，也能夠聽(tīng)見(jiàn)任一方都未被抑制的聲音。這樣，本實(shí)施方式除了聲源的方向以外，還使用聲源的種類(電視聲音還是自身發(fā)聲，或者是他人的聲音)、頻度信息和時(shí)間信息，由此能夠適當(dāng)?shù)嘏袆e場(chǎng)景。特別是，本實(shí)施方式通過(guò)判別“一邊交談一邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，能夠?qū)?yīng)想聽(tīng)見(jiàn)電視聲音和交談的雙方的情況。以上的說(shuō)明是本發(fā)明的適合的實(shí)施方式的例證，但本發(fā)明的范圍不限于此。例如，本發(fā)明也可以應(yīng)用于控制電視音量的助聽(tīng)器。圖14是表示對(duì)電視音量進(jìn)行控制的助聽(tīng)器的結(jié)構(gòu)的圖。對(duì)與圖2相同的結(jié)構(gòu)部分附加相同標(biāo)號(hào)。如圖14所示，對(duì)電視音量進(jìn)行控制的助聽(tīng)器100A包括話筒陣列102、A/D轉(zhuǎn)換單元110、聲源方向估計(jì)單元120、自身發(fā)聲檢測(cè)單元130、電視聲音檢測(cè)單元140、他人發(fā)聲檢測(cè)單元150、各聲源頻度計(jì)算單元160、場(chǎng)景判別單元170以及輸出聲音控制單元180A。輸出聲音控制單元180A基于在場(chǎng)景判別單元170中判別出的場(chǎng)景判別結(jié)果，生成用于控制電視音量的電視聲音控制信號(hào)。發(fā)送接收單元107將由輸出聲音控制單元180A生成的電視聲音控制信號(hào)發(fā)送到電視機(jī)。另外，優(yōu)選通過(guò)藍(lán)牙等無(wú)線通信來(lái)發(fā)送電視聲音控制信號(hào)，但也可以通過(guò)紅外線來(lái)發(fā)送。由此獲得如下的效果，即應(yīng)用本發(fā)明的電視能夠進(jìn)行與助聽(tīng)器100A判定出的場(chǎng)
景匹配的音量輸出。另外，本發(fā)明能夠應(yīng)用于電視機(jī)以外的設(shè)備。電視機(jī)以外的設(shè)備例如有收音機(jī)、音響設(shè)備、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。本發(fā)明為接收從電視機(jī)以外的設(shè)備發(fā)送的聲音信息，判定是用戶正在聽(tīng)從該設(shè)備發(fā)出的聲音的場(chǎng)景，還是正在交談的場(chǎng)景，或者是一邊交談一邊聽(tīng)的場(chǎng)景。另夕卜，本發(fā)明也可以與判定出的該場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的控制輸出聲音。另外，本發(fā)明也可以通過(guò)移動(dòng)式設(shè)備的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明能夠基于從裝載于高性能移動(dòng)電話的話筒陣列輸入的聲音和從電視發(fā)送的聲音信息判別場(chǎng)景，根據(jù)該場(chǎng)景來(lái)控制輸出聲音而使用戶聽(tīng)見(jiàn)。在本實(shí)施方式中使用了“助聽(tīng)器和信號(hào)處理方法”的名稱，這只是為了便于說(shuō)明，裝置也可以稱為助聽(tīng)裝置、語(yǔ)音信號(hào)處理裝置，方法也可以稱為場(chǎng)景判別方法等。以上說(shuō)明的信號(hào)處理方法也可以通過(guò)使該信號(hào)處理方法發(fā)揮功能的程序?qū)崿F(xiàn)。該程序存儲(chǔ)于可以通過(guò)計(jì)算機(jī)讀取的存儲(chǔ)媒體。2010年6月18日提交的日本專利申請(qǐng)第2010-1397 號(hào)所包含的說(shuō)明書、說(shuō)明書附圖和說(shuō)明書摘要的公開(kāi)內(nèi)容全都引用于本申請(qǐng)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的助聽(tīng)器和信號(hào)處理方法對(duì)使助聽(tīng)器用戶易于聽(tīng)見(jiàn)想聽(tīng)見(jiàn)的聲音的助聽(tīng)器有用。另外，本發(fā)明作為高性能移動(dòng)電話等移動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用軟件是有用的。
權(quán)利要求
1.助聽(tīng)器，其設(shè)置有話筒陣列、佩戴在兩耳上，所述助聽(tīng)器包括聲源方向估計(jì)單元，基于從所述話筒陣列輸入的聲音信號(hào)，檢測(cè)聲源方向； 自身發(fā)聲檢測(cè)單元，從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)助聽(tīng)器佩戴者的聲音； 電視聲音檢測(cè)單元，從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)電視聲音；他人發(fā)聲檢測(cè)單元，基于所述檢測(cè)出的聲源方向信息、所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)佩戴者以外的說(shuō)話者的發(fā)聲；各聲源頻度計(jì)算單元，基于所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果、所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果、所述他人發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述聲源方向信息，計(jì)算各聲源的頻度；場(chǎng)景判別單元，使用所述聲源方向信息和所述各聲源的頻度判別場(chǎng)景；以及輸出聲音控制單元，根據(jù)所述判定出的場(chǎng)景來(lái)控制助聽(tīng)器輸出的聲音。
2.如權(quán)利要求1所述的助聽(tīng)器， 所述電視聲音檢測(cè)單元包括電視聲音接收單元，接收從所述電視發(fā)送的電視的聲音信息；以及電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元，基于接收的電視聲音和所述聲音信號(hào)，檢測(cè)電視單獨(dú)區(qū)間。
3.如權(quán)利要求1所述的助聽(tīng)器， 所述電視聲音檢測(cè)單元包括電視聲音接收單元，接收從所述電視發(fā)送的電視的聲音信息； 電視聲音短時(shí)功率計(jì)算單元，計(jì)算接收的電視聲音的短時(shí)功率； 話筒輸入短時(shí)功率計(jì)算單元，計(jì)算所述聲音信號(hào)的短時(shí)功率；以及電視單獨(dú)區(qū)間檢測(cè)單元，比較所述電視聲音短時(shí)功率和所述話筒輸入短時(shí)功率，將其差為規(guī)定范圍的區(qū)間，檢測(cè)為電視單獨(dú)區(qū)間。
4.如權(quán)利要求1所述的助聽(tīng)器，所述場(chǎng)景判別單元進(jìn)行分類而分類為助聽(tīng)器佩戴者在交談的“交談場(chǎng)景”、佩戴者在視聽(tīng)電視的“視聽(tīng)電視場(chǎng)景”、佩戴者同時(shí)進(jìn)行交談和視聽(tīng)電視的“邊交談邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景” 的各個(gè)場(chǎng)景。
5.如權(quán)利要求1所述的助聽(tīng)器， 所述輸出聲音控制單元進(jìn)行指向性控制。
6.如權(quán)利要求4所述的助聽(tīng)器，在“交談場(chǎng)景”，所述輸出聲音控制單元使定向波束朝向正面方向。
7.如權(quán)利要求4所述的助聽(tīng)器，在“視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，所述輸出聲音控制單元使定向波束朝向正面方向。
8.如權(quán)利要求4所述的助聽(tīng)器，在“視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，所述輸出聲音控制單元輸出通過(guò)所述電視聲音接收單元接收的電視聲音。
9.如權(quán)利要求4所述的助聽(tīng)器，在“邊交談邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，所述輸出聲音控制單元控制為寬指向性。
10.如權(quán)利要求4所述的助聽(tīng)器，在“邊交談邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，所述輸出聲音控制單元對(duì)一側(cè)的耳朵輸出通過(guò)電視聲音接收單元接收的電視聲音，對(duì)另一側(cè)的耳朵輸出寬指向性的聲音。
11.如權(quán)利要求4所述的助聽(tīng)器， 還包括發(fā)送接收單元，所述輸出聲音控制單元基于所述場(chǎng)景判別單元中的分類結(jié)果，生成用于控制電視聲音的電視聲音控制信號(hào)，所述發(fā)送接收單元輸出所述電視聲音控制信號(hào)。
12.助聽(tīng)器的信號(hào)處理方法，用于設(shè)置有話筒陣列且佩戴在兩耳上的助聽(tīng)器，所述助聽(tīng)器的信號(hào)處理方法包括基于從所述話筒陣列輸入的聲音信號(hào)，檢測(cè)聲源方向的步驟； 從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)助聽(tīng)器佩戴者的聲音的步驟； 從所述聲音信號(hào)中，檢測(cè)電視聲音的步驟；基于所述檢測(cè)出的聲源方向信息、所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果， 檢測(cè)佩戴者以外的說(shuō)話者的發(fā)聲的步驟；基于所述自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果、所述電視聲音檢測(cè)結(jié)果、所述他人發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和所述聲源方向信息，計(jì)算各聲源的頻度的步驟；使用所述聲源方向信息和所述各聲源的頻度，判別場(chǎng)景的步驟；以及根據(jù)所述判定出的場(chǎng)景來(lái)控制助聽(tīng)器輸出的聲音的步驟。
13.使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求12所述的助聽(tīng)器的信號(hào)處理方法的各個(gè)步驟的程序。
全文摘要
公開(kāi)了助聽(tīng)器、信號(hào)處理方法和程序，其在助聽(tīng)器用戶希望觀看電視時(shí)容易聽(tīng)見(jiàn)電視聲音，在希望跟他人談話時(shí)容易聽(tīng)見(jiàn)他人的聲音。助聽(tīng)器(100)具備使用檢測(cè)出的聲源方向信息、自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和電視聲音檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)助聽(tīng)器佩戴者以外的說(shuō)話者的發(fā)聲的他人發(fā)聲檢測(cè)單元(150)；以及使用自身發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果、電視聲音檢測(cè)結(jié)果、他人發(fā)聲檢測(cè)結(jié)果和聲源方向信息，計(jì)算各聲源的頻度的各聲源頻度計(jì)算單元(160)。場(chǎng)景判別單元(170)使用聲源方向信息和所述各聲源的頻度，判別“交談場(chǎng)景”、“視聽(tīng)電視場(chǎng)景”和“一邊交談一邊視聽(tīng)電視場(chǎng)景”，輸出聲音控制單元(180)根據(jù)判定出的場(chǎng)景來(lái)控制助聽(tīng)器(100)輸出的聲音。
文檔編號(hào)H04R25/00GK102474697SQ20118000294
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者山田麻紀(jì), 水島考一郎, 遠(yuǎn)藤充 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社