JP2010268038A - 耳掛型補聴器 - Google Patents

Abstract

【課題】補聴器装用者が前後方向に対する音源位置を推定しやすくし、かつ補聴器装用時の審美性を高くすることが可能な耳掛型補聴器を提供する。
【解決手段】本発明の耳掛型補聴器は、人体の耳に装着されて使用されるものであり、周囲音を集音して入力信号を生成するマイク１０１と、前記入力信号に基づいて出力信号を生成する信号処理手段１０２を少なくとも含み、前記耳に装着可能な耳掛部１１０と、前記出力信号に基づいて出力音を再生するレシーバ１０３とを備える。また、マイク１０１は、耳掛部１１０が耳に装着された場合、外耳道９２０の延長上であって、耳輪９０１と耳珠９０２と耳垂９０３とにより定義される面よりも鼓膜側に位置する外耳道開口部に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクを耳甲介部に設置し、レシーバを外耳道部に設置する耳掛型補聴器に関するものである。

従来の補聴器として、耳掛型補聴器、コンチャ型、カナル型などの耳穴型補聴器がある。補聴器装用者は、耳掛型補聴器が小さくて耳介の裏側に置くと目立ちにくいという審美性の観点と、耳穴型を装用すると外耳道内を全部もしくは一部を塞ぐために閉塞感を感じるという装用感の観点から、耳穴型補聴器と比較して耳掛型補聴器を好む傾向がある。従来の耳掛型補聴器の一例として、構成要素を２つ持つものがある。２つの構成要素とは耳掛部（Ｂｅｈｉｎｄ Ｔｈｅ Ｅａｒ：ＢＴＥ）と耳穴部（Ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ Ｉｎ ｔｈｅ Ｃａｎａｌ：ＣＩＣ）であり、耳掛部にマイク、電池、信号処理手段を有し、外耳道内にレシーバを有する。従来、補聴器本体から鼓膜面までを音導チューブを介して伝達していたが、この補聴器では、レシーバを外耳道内に置くことで鼓膜面に直接音を伝えることにより、広帯域の音を伝達できることが利点である(例えば、特許文献１参照)。外耳道内に配置されるレシーバーを外耳道レシーバー（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｉｎ Ｃａｎａｌ：ＲＩＣ）という。また、耳掛型補聴器であって、レシーバを外耳道内に、またマイクを外耳道内もしくは耳介内に設置する補聴器が存在する。マイクを外耳道内もしくは耳介内に設置することにより、マイクで収音する際に耳介による周波数特性変化を受け、音声帯域を強調することが出来る。また、マイクを外耳道内もしくは耳介内に設置することにより、前方向と後方向からの音響伝達経路が変わり、音源の前後方向に対する方向性を識別する事ができる。 ここで、耳介により音声帯域を強調されたり音源の前後方向を識別できたりする効果を耳介効果と定義する(例えば、特許文献２参照)。

また、耳掛型補聴器であって、レシーバとマイクを一体化させ、これを外耳道内に設置する補聴器が存在する。マイクを外耳道開口部に設置することにより、自然な聞こえを実現しつつ、耳掛部に大きな電池残量を保有することにより、補聴器装用時間を長く、また電池交換頻度を少なくすることが可能となる(例えば、特許文献３、４参照)。

特許第３８１１７３１号公報 米国特許第５９８７１４６号明細書 特開昭５２−２２４０３号公報 米国特許出願公開第２００７／７６９１３号明細書

ところで、人間は左右２つの耳があるので、音源位置が真正面や真後ろ以外の水平方向にある場合は、音源から左右の耳に音が到達する時間差が生じる。これを両耳間時間差（ｉｎｔｅｒａｕｒａｌ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＩＴＤ）といい、水平方向の音源位置推定を利用している。また、音源から両耳への距離が異なるため、到達する音圧にも差が生じる。これを両耳間レベル差（ｉｎｔｅｒａｕｒａｌ ｌｅｖｅｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＩＬＤ）といい、これも同様に音源位置推定に利用している。
一方、音源位置が真正面、真後、真上といった垂直方向に存在する場合、両耳に入る音は、頭の非対称性によるわずかな差しか存在せず、両耳間時間差、両耳間レベル差もほとんど生じない。この場合、人間は音源位置を推定するために、頭部、肩、および耳介による回折、反射などの作用で周波数特性が異なることを利用して、音源方向を推定している。ここで音源から両耳の鼓膜に至る伝達路の特性を、頭部伝達関数（ｈｅａｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＨＲＴＦ）という。

従来の多くの耳掛型補聴器は、特許文献１のように、マイクが補聴器本体上部、すなわち耳介上部に位置する。すなわち、耳掛型補聴器のマイクで収音する音は、耳介形状による周波数特性変化を受けることがない。したがって、耳掛型補聴器装用者にとって、前後方向に対する音源位置推定が困難であるというのが現状である。また、特許文献２のようにマイクを外耳道内もしくは耳介内に配置される耳掛補聴器であっても、マイクを設置する場所によっては小さい利得でハウリングが発生する課題が存在する。また、マイクを設置する場所によっては、審美性の観点で装用が目立ってしまい、風雑音の影響を大きく受けてしまう課題が発生する場合がある。さらに、特許文献３および特許文献４のようにマイクとレシーバを一体化して、外耳道内に設置すると、小さい利得でハウリングが発生してしまう課題が生じる。また、一体化することにより、外耳道内に置く部材がレシーバ単体と比して大きくなり、補聴器装用者は閉塞感を感じることとなる。この閉塞感として、自分の発した音声（自発話）が響いたり、また食事などで食物を咀嚼する時の咀嚼音が響いたりする課題が発生する。また、従来の耳穴型補聴器には、更に小さく審美性の高い小型耳穴型補聴器として、ＣＩＣ型補聴器が存在するが、マイク、スピーカー、信号処理手段、電池など、補聴器に関わる全ての構成要素を外耳道内に備える必要がある。限られた外耳道内空間に、補聴器の構成要素を配置するために、装用時に閉塞感がある課題がある。また、外耳道内空間に電池を含めて配置するために、電池容量としても少ない小型の電池に限定されてしまい、補聴器利用者は、頻繁に電池交換を行う必要があるため、必ずしも利便性が高いとは言い難い。さらに、耳穴型補聴器の中には補聴器装用者の耳型に合わせるオーダーメイド補聴器も存在するが、補聴器装用者の耳型を採取して、補聴器シェルを耳型形状に合わせた加工が必要となり、レディメイド補聴器と比較して、高価になってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、補聴器装用者が人間が本来持つ耳介による耳介効果により、自然で聞きやすい音を提供することが出来、また補聴器装用時に発生する不快なハウリング音や閉塞感を低減し、また補聴器装用時間や電池交換間隔を長くでき、かつ補聴器装用時の審美性を高くすることが可能な耳掛型補聴器を提供することを目的とする。

本発明の耳掛型補聴器は、人体の耳に装着されて使用される耳掛型補聴器であって、 周囲音を集音して入力信号を生成するマイクと、前記入力信号に基づいて出力信号を生成する信号処理手段と、前記出力信号に基づいて出力音を再生するレシーバと、前記マイク、信号処理手段、レシーバに電力を供給する電池部を少なくとも含む耳掛部とを備え、前記耳掛部が前記耳に装着された場合、前記マイクは、耳輪と耳珠と耳垂とにより定義される面よりも鼓膜側に位置する耳甲介に配置され、前記レシーバは、外耳道に配置され、前記電池部は、耳介上部で耳介裏側に配置される。この構成により、人間が本来持つ耳介による耳介効果により、自然で聞きやすい音を聞くことが出来、また補聴器装用時に発生する不快なハウリング音や閉塞感を低減し、また補聴器装用時間や電池交換間隔を長くでき、かつ補聴器装用時の審美性を高くすることが可能な耳掛型補聴器を提供することが出来る。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記耳掛部が前記耳に装着された場合、前記マイクの音孔は、耳介正面からみて体外方向に開口していることが好ましい。この構成により、耳介効果を得つつ、周囲音や会話音を感度良く収音し、なおかつ体表面から分泌される垢や汗などがマイクの音孔から進入することを防止し、故障が発生し難い耳掛型補聴器を提供することが出来る。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記マイクは、耳介正面から見て耳甲介舟に収まり、前記マイクの音孔は、前記レシーバと前記マイクを接続する電線が前記マイクと接合する箇所の近傍にあることが好ましい。。この構成により、マイクの音孔を耳介壁面に囲まれないことにより、壁面間で定在波が立つことを防止し、定在波の共鳴によるハウリング発生を防止する耳掛型補聴器を提供することが出来る。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記マイクと前記レシーバとを接続する電線の断面は略楕円形状であることが好ましい。この構成により、補聴器を耳に装着した際に、略楕円形状の長辺側の面を耳甲介の肌に接触させれば、マイク音穴の開口方向を体外方向に向けることができ、なおかつ体表面から分泌される垢や汗などが、マイクの音孔をから進入することを防止することができる耳掛型補聴器を提供する。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記マイクを少なくとも含む耳甲介部と前記レシーバを少なくとも含む外耳道部とが、着脱可能であることが好ましい。この構成により、個人差により異なる耳介の大きさに対して、耳甲介部と外耳道部とを接続する電線の長さを耳介の大きさに応じて調節することが可能となり、補聴器装用者の耳介に合わせた耳掛型補聴器を提供することが可能となる。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記電池部を少なくとも含む耳掛部と前記レシーバを少なくとも含む外耳道部とが、着脱可能であることが好ましい。この構成により、個人差により異なる耳介の大きさに対して、耳掛部のある耳介上部と外耳道部とを接続する電線の長さを耳介の大きさに応じて調節することが可能となり、補聴器装用者の耳介に合わせた耳掛型補聴器を提供することが可能となる。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記信号処理手段が、外耳道もしくは耳甲介を閉管としたときの共振周波数を含む、周波数帯域に対する利得を低減することが好ましい。この構成により、雑音や会話音をハウリングの種となり、これが外耳道もしくは耳甲介の共振周波数により増幅されることを帰還回路が形成されてハウリングへ成長することを防ぎ、ハウリング発生を低減することができる。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記耳掛部が前記耳に装着された場合、前記信号処理手段は、前記耳甲介に配置されることが好ましい。この構成により、マイクと信号処理手段を電気回路的に近接した位置に配置することが可能であり、マイクと信号処理手段の間の電線での電圧降下や、外部雑音での電磁誘導による信号劣化が発生することを低減することができる。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記マイクと前記レシーバを接続した電線は弾性体で形成されていることが好ましい。この構成により、電線のばね性によって耳甲介の皮膚面に密着させることが可能となり、マイクを耳甲介舟に安定して保持し、またレシーバを外耳道に安定して保持することが可能となる。さらに、マイクを安定して保持することにより、補聴器装用者が動いた場合でも、マイクが耳甲介舟の皮膚面に衝突する際の接触雑音を低減することが可能となり、マイクが不要な雑音を収音しにくいという効果が得られる。

また、本発明の耳掛型補聴器は、前記マイクと前記レシーバとを接続した電線は長手方向に凹凸を有していてもよい。この構成により、電線が湾曲しやすくなるので、装着が容易になる。また、装用者が動いた場合でも安定して保持でき、汗や垢が耳甲介に溜まることを防止できる。

本発明は、耳掛型補聴器装用者が人間が本来持つ耳介による耳介効果により、自然で聞きやすい音を聞くことが出来、また補聴器装用時に発生する不快なハウリング音や閉塞感を低減し、また補聴器装用時間や電池交換間隔を長くでき、かつ補聴器装用時の審美性を高くすることが可能な耳掛型補聴器を提供することが出来る。

本発明の第１の実施形態における耳掛型補聴器を示す正面図 その装着状態を示す正面図 （ａ）はその装着状態を示す正面図、（ｂ）はその装着状態を示す外耳道部分に対する垂直方向の断面図、（ｃ）はその装着状態を示す外耳道部分に対する水平方向の断面図 図１のＡ部分の拡大図 電線の内部構成図 他の例の電線を説明するための図であり、（ａ）は図１のＡ部分に対応する拡大図であり、（ｂ）は電線の内部構成図 その耳甲介部の正面図 その耳甲介部の水平断面図 気柱共鳴を示す図 補聴器を装着した状態での外耳道部分に対する垂直方向の断面図 本発明の第２の実施形態における補聴器の正面図

以下、本発明の実施形態の耳掛型補聴器について、図面を用いて説明する。

まず、耳の外側から見える部分について、図２を用いて簡単に説明する。図２は、耳介の一例の正面図である。耳介（ｐｉｎｎａ）９１０とは、頭部の両側にあって、外耳道９２０を囲んでいる貝殻状の突起である。耳輪（ｈｅｌｉｘ）９０１は、耳介９１０において耳珠９０２と対向する側の外周部分のやわらかな隆起した部分のことである。耳珠（Ｔｒａｇｕｓ）９０２は、外耳道９２０の入口にあるでっぱりのことである。外耳道（ｅａｒ ｃａｎａｌ）９２０は、耳穴の入口から鼓膜に達する略Ｓ字状の管である。
耳垂（ｅａｒｌｏｂｅ）９０３は、耳たぶのことであり、耳の下に垂れ下がったやわらかな部分のことである。耳輪脚（ｃｒｕｓ ｏｆ ｈｅｌｉｘ）９０５は、耳輪９０１が外耳道上部まで延長して隆起している部分である。また、耳甲介（ｃｏｎｃｈａ）９０４は、外耳道９２０の入口にある窪み部分の事であり、２つの部分に分かれている。この耳甲介９０４の中における２つの部分とは、一つが耳輪脚９０５より上の部分が耳甲介舟（ｃｙｍｂａ ｃｏｎｃｈａ）９０４ａであり、もう一つが耳輪脚９０５より下の部分を耳甲介腔（ｃａｖｕｍ ｃｏｎｃｈａ）９０４ｂである。

（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態の耳掛型補聴器の構成の一例を図１に示す。
本実施形態の耳掛型補聴器は、構成要素として大きく３つに分けることができる。
一つ目は、耳介９１０上部で、かつ耳介９１０裏側に位置するように耳に装着する耳掛部１１０であり、二つ目は、外耳道９２０の内部に位置するように耳に装着する外耳道部１００であり、三つ目は、外耳道開口部でかつ耳甲介９０４に位置するように耳に装着される耳甲介部１２０である。なお、外耳道開口部とは、耳輪９０１と耳珠９０２と耳垂９０３とにより定義される面１００ｐ（図３（ｂ）および図３（ｃ））よりも鼓膜側に位置する部分である。外耳道開口部に位置するとは、例えば外耳道９２０の延長上や耳甲介９０４に位置することを含む。

耳甲介部１２０は、マイク１０１を有して構成される。また、耳掛部１１０は、信号処理手段１０２と電池部１０４と接続部１０８を有して構成される。また、図３のごとく外耳道部１００は、レシーバ１０３とイヤチップ２０２と接続部１０９を有して構成される。そして、電気的な接続として、図１からも理解されるようにマイク１０１と信号処理手段１０２および電池部１０４を電線１４０および電線１５０で接続し、また図３からも理解されるようにレシーバ１０３と信号処理手段１０２および電池部１０４を電線１５０で接続している。電線１４０および電線１５０は、線路上を各種情報が伝送される信号線の一例である。

次に、本実施形態の耳掛型補聴器が行う処理の流れを図１を用いて説明する。
まず、マイク１０１が入力音を入力音声信号に変換する。変換された入力音声信号は、信号処理手段１０２に伝達される。この、信号処理手段１０２が、入力音声信号を加工して出力音声信号を生成する。生成された出力音声信号は、レシーバ１０３に伝達され、レシーバ１０３が、出力音声信号から出力音に変換し、補聴器装用者に対して出力音を再生する。なお電池部１０４は、マイク１０１、および信号処理手段１０２、およびレシーバ１０３に駆動電力を供給する。ここで、信号処理手段１０２の処理内容を補足しておく。信号処理手段１０２の処理内容は、アナログ補聴器かデジタル補聴器かで異なる。
アナログ補聴器の場合には、信号処理手段１０２は、入力音声信号を補聴器装用者の聴力レベルに応じて信号を増幅し、出力音声信号を生成する。また、補聴器装用者の聴力保護のために、最大音響利得の制限も行う。一方、デジタル補聴器の場合には、信号処理手段１０２は、周波数分析・合成が可能となるため、補聴器装用者のオージオグラムの形状に合わせて、各周波数信号毎に増幅率を変える非線形圧縮処理を行う。なお、オージオグラムとは、補聴器装用者の各周波数信号毎に対する最小可聴音を測定したグラフである。オージオグラムによって難聴の程度、タイプおよび進行を表現することができる。また、信号処理手段１０２は、補聴器装着時に発生しやすいハウリング音を抑えるハウリング抑圧処理、音源方向が前方方向である音を強調する指向性合成処理、入力信号に含まれる非音声区間すなわち雑音区間を抑圧する雑音抑圧処理、耳障りな風雑音を抑圧する風雑音抑圧処理、入力信号に含まれる音声信号を強調する音声強調処理などを行う。ここでは、信号処理手段１０２の処理内容の一例を示したが、この一例に限定されるわけではない。

図１に示した本実施形態の耳掛型補聴器は、図３のごとく装着される。
図３に示すごとく、耳掛部１１０は、耳介９１０の上部で、かつ耳介９１０の裏側に装着される。この耳掛部１１０には図１の電池部１０４が収納されているが、耳掛部１１０は耳介９１０に隠れて、外部から目立ち場所に広い空間があるため、審美性を損なうことなく、電池容量が大きな電池を保持することが可能となる。また、耳甲介部１２０は、耳甲介舟９０４ａにある窪み部分に保持されるように配置する。こうすることで、耳甲介部１２０は、耳甲介舟９０４の影に隠れて外部から目立たないため、審美性を損なうことなく、マイク１０１で耳介効果を得ることが可能となる。また、マイク１０１を含む耳甲介部１２０と、レシーバ１０３を含む外耳道部１００との距離が離すことにより、ハウリング音の発生する確率を低減することができる。さらに、マイク１０１を耳甲介舟９０４ａに保持することにより、風がマイク１０１に直接当たることにより発生する風雑音を低減することが出来る。

また、マイク１０１とレシーバ１０３とを接続する電線１４０は、図１に示すがごとく曲線形状であり、ばね性をもつ弾性体で形成されおり、曲線の曲率を変えることが出来る。電線１４０が外耳道部１００に接する時の直線方向と、電線１４０が耳甲介部１２０に接する時の直線方向との角度が、非装用の場合には、１８０度以下でかつ９０度以上とする。こうすることで、本実施形態の耳掛型補聴器を人の耳に装用した場合に、電線１４０が湾曲することにより、前記ばね性によって耳甲介９４０の皮膚面に対して密着させることが可能となる。電線１４０を皮膚に密着させる効果としては、耳甲介部１２０を耳甲介舟９０４ａに安定して保持し、また外耳道部１００を外耳道９２０に安定して保持することが可能となる。さらに、耳甲介部１２０を安定して保持することにより、補聴器装用者が動いた場合でも、耳甲介部１２０が耳甲介舟９４０ａの皮膚面に衝突する際の接触雑音を低減することが可能となり、耳甲介部１２０に含まれるマイク１０１で不要な雑音を収音しにくいという効果がある。さらに、外耳道部１００は、耳介９１０の中央の外耳道９２０に保持されるため、外部からは外耳道９２０にの影になるため目立たず、審美性を損なうことはない。さらにまた、外耳道部１００には、マイク１０１や信号処理手段１０２や電池部１０４が含まれず、レシーバ１０３のみを含むために、外耳道９２０の閉塞感を低減することが可能となる。また、閉塞感が低減することにより、外耳道９２０の通気性が高まり、外耳道９２０に耳垢がたまることを防止する効果もある。

図３に示すごとく、本実施形態の耳掛型補聴器は、レシーバ１０３の先端部にイヤーチップ２０２を備えている。これは、レシーバ１０３を外耳道９２０の内部に保持するために存在している。また外耳道９２０の内部では、耳垢が発生するため、イヤーチップ２０２の先端で音孔が存在する部分に、耳垢防止膜を取り付けることが有用である。なお、イヤーチップ２０２は、レシーバ１０３から着脱可能とし、補聴器装用者がイヤーチップ２０２が汚れた際に、交換・洗浄できる。また、イヤーチップ２０２に穴を開けることにより、外耳道９２０の閉塞感を軽減することが可能である。

また、マイク１０１を耳甲介舟９０４ａに設置することにより、耳介効果を得つつも、ハウリングを低減することが出来る。ハウリングはマイク１０１とレシーバ１０３が近接した時に帰還経路が形成されて発生するが、補聴器装用の場合は、レシーバ１０３からの出力音が外耳道９２０で気柱共鳴することにより、マイク１０１の入力音となり、ハウリングが発生することも考えられる。この気柱共鳴によるハウリングを低減するためには、マイク１０１を外耳道９２０から離したほうが望ましいと考えられる。そのハウリングが低減できる理由を、気柱共鳴とともに説明を行う。まず、周波数ｆに対しては、音速ｖと波長λから、次式（数１）が成立する。

この関係を元に、気柱共鳴が発生する共鳴周波数ｆ（ｎ）について考える。但し、ｎ＝１，２，３，の正の整数であり、ｎ＝１を基本振動という。

図９は閉管の長さｌと開口端補正ｌａと閉管の半径ｒの関係を表している。図９では、気柱共鳴としてλ／４の定在波が発生した場合であり、閉管の鼓膜側が定在波の節に、また外耳道の開口部側が定在波の腹になっている事がわかる。気柱共鳴を考える上での開口端補正をｌａと定義すると、外耳道の鼓膜側が閉じている閉管、外耳道の開口部側が開管と考えられ、以下（数２）の関係がある。

但し、ｎ＝１、２、の正の整数である。この（数２）の意味は、気柱共鳴で定在波が発生するのは、気柱の長さがおおよそ波長の１／４、もしくは３／４、もしくは５／４・・・という場合に発生するということである。ここで、共鳴周波数ｆ（ｎ）を導出するために（数１）に対して（数２）を代入すると、次式（数３）が算出できる。

また、開口端補正ｌａは、気柱の半径すなわち外耳道の半径ｒを用いて、ｌａ＝０．６ｒと近似できる。

ここで、外耳道で気柱共鳴が発生する共鳴周波数ｆｃとして、外耳道の形状について、数値で考えてみる。外耳道の長さｌｃは個人差により異なり、また測定箇所によっても異なる。鼓膜は外耳道に対して斜めについており、外耳道の長さとして、上壁で２４［ｍｍ］、下壁で２７［ｍｍ］という報告があるため、この平均である長さｌｃ＝２５．５［ｍｍ］を一例として利用する。また外耳道の半径ｒｃも個人差異により異なり、縦長方向半径３．３［ｍｍ］、横短方向半径２．３［ｍｍ］という報告があるため、その平均である半径ｒｃ＝２．８［ｍｍ］を一例として利用する。

図１０は、補聴器を装着した状態での外耳道部分に対する垂直方向の断面図であり、外耳道の長さｌｃ、および外耳道の半径ｒｃの測定箇所について記載している。なお、外耳道の長さｌｃは、耳甲介９０４を含まない箇所を外端として、鼓膜９３０を内端として、その間の長さとする。さらに音速は、温度によって変化するが、外耳道内は体温に近いと考えられ、摂氏ｔを３０［℃］と仮定すると音速ｖ＝３３１．５＋０．６ｔ［ｍ／ｓ］＝３５０［ｍ／ｓ］の値を利用する。以上より、外耳道における共鳴周波数をｆｃは、（数３）の長さｌに外耳道の長さｌｃを代入し、半径ｒに外耳道の半径ｒｃを代入して、
次式（数４）のようになる。

ここで、外耳道における共鳴周波数ｆｃとして、基本振動の場合、すなわちｎ＝１の場合と考えると、ｆｃ（１）＝３２１９［Ｈｚ］となる。ハウリングが発生する種として、マイクや信号処理手段の熱雑音や周囲雑音などが考えられるが、この雑音や発話音が種となり、これが外耳道の気柱共鳴により増幅されることが考えられる。すなわち、雑音や発話内容の中で、外耳道における共鳴周波数が増幅することにより、これがハウリングへと成長していくことが考えられる。

この外耳道における共鳴周波数に起因するハウリングを防止する手段として、マイク１０２を外耳道９２０より離した位置に設置し、かつ耳甲介舟９０４ａに設置することにより、補聴器装用が見えにくいことで審美性が高く、外耳道９２０による共鳴周波数を種としたハウリングが発生し難いという効果が得られる。また、このハウリング防止する別の手段として、信号処理手段１０２において、この周波数の利得を下げておくことにより、ハウリング発生を抑圧できる効果が考えられる。但し、共鳴周波数や利得は個人差により異なるため、補聴器装用者に応じて調整するとより高い効果が得られると考えられる。

さらに、耳甲介９０４での共鳴についても考察してみる。耳甲介９０４の大きさも個人差による異なるが、耳甲介９０４での長さｌｄを考える。長さｌｄとして、耳甲介９０４の窪み部分の深さがそれにあたるが、測定場所により大きく異なるため一概に耳甲介９０４の深さを定義することは難しいが、外耳道９２０におけるレシーバ１０３からの音が共鳴すると、測定箇所を耳珠９０２の近傍の顔前方方向付近とする。ここでは、耳甲介９０４の深さｌｄ＝１０［ｍｍ］程度である。また、耳甲介９０４の窪みに対する半径はｒｄ＝１０［ｍｍ］程度である。
図１０は、耳甲介９０４の長さｌｄ、および耳甲介の半径ｒｄの測定箇所についても記載してる。但し、図１０では耳甲介９０４の直径として２ｒｄの部分を図示している。なお、耳甲介９０４の長さは、外耳道９２０を含まない箇所を内端とし、耳輪９０１と耳珠９０２と耳垂９０３とにより定義される面１００ｐを外端面とし、測定箇所として耳甲介９０４の内側でかつ耳珠９０２の近傍部分で、内端と外端の間とする。
これらの値から耳甲介における共鳴周波数ｆｄを算出するために、（数３）の長さｌに耳甲介９０４の深さｌｄを代入し、半径ｒに耳甲介９０４の半径ｒｄを代入すると、次式（数５）のようになる。

ここで、耳甲介における共鳴周波数ｆｄは、気柱の長さ半径と比して十分に長くないことから基本振動の場合、すなわちｎ＝１の場合で、この一例ではｆｄ（１）＝５４６８［Ｈｚ］となる。ハウリングが発生する種として、雑音や発話音が種となることは前述の通りであるが、これが耳甲介９０４の気柱共鳴により増幅されることが考えられる。すなわち、雑音や発話内容の中で、耳甲介９０４における共鳴周波数が増幅することにより、これがハウリングへと成長していくことが考えられる。

実験として、耳掛型補聴器を耳に装着した際に、利得を増加させてハウリング発生状態にし、そのハウリング発生時の補聴器入力音を録音した。その録音した信号に対して、周波数分析処理を行い、ハウリング発生時のピーク周波数の測定をおこなった。その結果、ハウリング発生時のピーク周波数は、耳甲介における共鳴周波数ｆｄと近い値を計測した。この実験より、耳甲介における共鳴周波数に起因して、ハウリングが発生していると推察される。この耳甲介９０４における共鳴周波数に起因するハウリングを防止する手段として、マイク１０２を耳甲介９０４の内部で、かつマイク音孔を体外に向け、かつ耳甲介９０４の体表面で頭蓋骨に近い位置に設置することにより、マイク音孔１２２を共鳴周波数の節に近づけることとなり、その結果として共鳴周波数による空気振動の影響を低減することと考えられる。これらから、耳甲介９０４による共鳴周波数を種としたハウリングが発生し難いという効果が得られる。さらに、ハウリングを低減させるために、外耳道の共鳴周波数ｆｃおよび耳甲介の共鳴周波数ｆｄに対して、信号処理手段１０２のハウリング抑圧処理、もしくは非線形圧縮処理で、利得制限を掛けることも考えられる。具体的には、非線形圧縮部で入力信号を増幅しているが、共鳴周波数ｆｃ、ｆｄを含む周波数帯域に対して、利得特性を−６［ｄＢ］などに抑圧した設定に変更することにより、外耳道および耳甲介の共鳴に起因したハウリングを低減することができる。

また図１に示す接続部１０８は、耳掛部１１０と電線１５０を接続している。接続部１０８が存在する理由は、耳介９１０の大きさに個人差があるため電線１５０の長さに個人差が生じたり、使用するレシーバ１０３の出力や特性に個人差があるため交換が必要な場合に対応できるという利点がある。
また、補聴器を長期間使用していると、レシーバ１０３が故障して交換が必要な場合でも、補聴器全体を交換することなく、レシーバ１０３を含む外耳道部１００をだけを交換することにより対応できる利点がある。

なお、構成を簡素にして開発費用を抑制するために、接続部１０８が無く、電線１５０が信号処理部１０２に直接接続している構成も当然考えられる。
接続部１０９は、外耳道部１００と電線１４０を接続している。接続部１０９が存在する理由は、耳介の大きさに個人差があるため電線１４０の長さに個人差があるため、交換が必要な場合に対応できるという利点がある。また、補聴器を長期間使用していると、マイク１０１が故障して交換が必要な場合でも、補聴器全体を交換することなく、マイク１０１を含む耳甲介部１２０だけを交換することにより対応できる利点がある。なお、構成を簡素にして開発費用を抑制するために、接続部１０９が無く、電線１４０が外耳道部１００に直接接続している構成も当然考えられる。
なお、接続部１０８および接続部１０９の実現方法は、一例として特開平９−２１９２６４に記載のある多極小型コネクタを用いるなど、既存の方法を適用することにより、実施可能である。

図７は、耳甲介部１２０の構成図であり、この図７において、耳甲介部１２０は、マイク１０１を支持する筐体であり、外部からの音を入力する音孔１２１を有している。また、マイク１０１は、一例として円筒形のマイクであり、外部から音を入力するマイク音孔１２２が円筒形の円の中心部にあるもので説明をするが、この限りではない。ここで、図７は耳介９１０に対する正面図であり、音孔１２１は体外方向を向いていることがわかる。こうすることで、耳介効果を得ることが可能となり、自然な入力音を収音することが出来る。また、音孔１２１が体外方向を向いていることにより、音孔１２１から汗や耳垢が進入することを防止し、故障が少ない補聴器を提供する事が出来る。

図８は、本実施形態の耳掛型補聴器を装着した状態での電線１４０の長辺方向かつ頭蓋骨面に対する垂直方向の耳甲介部１２０の断面図である。
図４および図５は電線１４０の構成を説明するための図である。図４は図１のＡ部分の拡大図であり、図５は電線の内部構成図である。電線１４０は外耳道部１００と耳甲介部１２０を接続するものであり、信号処理手段１０２からマイク１０１への信号線１０５ａ、グランド１０５ｂ、電源供給線１０５ｃからなる。電線１４０は、耳介９１０正面から見た際に耳甲介９０４の窪み部分として、図３のごとく略円筒形の内側にある筒面上の肌にそって、配置することが望ましい。耳甲介９０４の窪み部分として、略円筒形の内側にある筒面上の肌に電線１４０が沿う事により、耳甲介９０４での耳介効果を得ることができ、かつ審美性の観点で目立ち難いという効果が得られる。
図５では、電線１４０の断面は略楕円形状（偏平形状）となっており、このようにすることにより、電線１４０の長辺方向の面が、耳甲介９０４の内側の面に、湾曲して接触することになるので、耳甲介９０４に大きな応力を掛けることなく、耳甲介部１２０を保持することができる。また、電線１４０の断面を略楕円形状とすることにより、補聴器を耳に装着した時に耳甲介部１２０の音孔１２１が向く方向を制御することが出来、前述したとおり体外方向に向けることが可能となる。
さらに、断面が略楕円形状にすることにより、電線１４０に鋭利な角を無くす事が出来、補聴器装用者の耳を傷つけることを防ぐ効果がある。なお、図５では、断面形状として楕円の説明を行ったが、三角形や四角形などの多角形で、かつ鋭利な角が無い断面を採用することも考えられる。

また、電線１４０は、外耳道部１００と耳甲介部１２０を接続するものであり、電線１４０の形状を、直線とする代わりに耳甲介９０４の窪み部分として、略円筒形の内側にある筒面上の肌にそって配置するために、電線１４０の形状をあらかじめ図４のごとく、湾曲した構成とすることが考えられる。この構成とすることにより、電線１４０として、断面が略円形な電線１４０を利用することにより、安価な部品を利用することができる。

図６は電線１４０の他の例を説明するための図である。（ａ）は図１のＡ部分に対応する拡大図であり、（ｂ）は電線の内部構成図である。図６の例では、電線１４０の長手方向に対する被覆の厚さを不均一としている。すなわち、本実施形態の補聴器を耳に装着した状態において、電線１４０が肌に接触する面に凹凸をつけている。電線１４０に凹凸をつけている理由は、本実施形態の補聴器を装用する際に電線１４０の凹凸をつけた面が湾曲しやすくして、装着を容易にするためである。また、別の効果として、装用者が動いた場合でも、耳甲介部１２０を耳甲介舟９０４ａに安定して保持できる事と、電線１４０が肌に接触する面積を減少させて耳甲介９０４と電線１４０との間の通気性を高め、汗や垢が耳甲介９０４に溜まることを防止する効果が考えられる。なお、電線１４０は、信号線１０５ａ、グランド１０５ｂ、電源供給線１０５ｃを覆っている。

（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態の補聴器の構成図である。図１の構成と同じ部分は説明を割愛するが、図１との違いは、信号処理手段１０２が耳掛部１１０に含まれるのではなく、耳甲介部１２０に含まれるという点である。信号処理手段１０２を耳甲介部１２０に含むことにより、マイク１０１と信号処理手段１０２を近接して配置することが可能となる。その結果、マイク１０１で収音した入力信号が、信号処理手段１０２に伝達する際の電圧降下による信号劣化や、外部機器等からの電磁誘導に起因する信号劣化を防止することができる効果がある。また、近年、信号処理手段１０２は回路設計およびプロセス開発の微細化が進んだことにより、より小型化が進展しているため、信号処理手段１０２を耳甲介部１２０に含んだ場合でも、耳甲介部１２０を耳甲介舟９０４ａの窪み部分に隠れて体外方向からは見えにくく、審美性が高い補聴器を提供することができる。

なお、信号処理手段１０２の設置位置が異なるため、耳甲介部１２０と外耳道部１００を接続する電線３０１と、外耳道部１００と耳掛部１１０を接続する電線３０２は、図１で説明した電線と異なるため、別の符号を付与していることを補足する。

以上のように、本発明にかかる補聴器は、耳掛型補聴器においてマイクを耳甲介舟に、またレシーバを外耳道内部に、さらには電池を耳介上部に設置することにより、音源からの到来音を耳介の周波数特性を反映させた入力音とし、その結果、補聴器装用者が、耳介効果により自然で聞きやすい音を聞くことが出来、また補聴器装用時に発生する不快なハウリング音や閉塞感を低減し、また補聴器装用時間や電池交換間隔を長くでき、かつ補聴器装用時の審美性を高くすることが出来る耳掛型補聴器等として有用である。

１００ 外耳道部
１１０ 耳掛部
１２０ 耳甲介部
１２１ 音孔
１２２ マイク音孔
１０１ マイク
１０２ 信号処理手段
１０３ レシーバ
１０４ 電池部
１０８ 接続部（耳掛部）
１０９ 接続部（外耳道部）
１４０ 電線（耳甲介部と外耳道部の間）
１５０ 電線（外耳道部と耳掛部の間）
２０２ イヤーチップ
９１０ 耳介
９２０ 外耳道
９０１ 耳輪
９０２ 耳珠
９０３ 耳垂
９０４ 耳甲介
９０４ａ 耳甲介舟
９０４ｂ 耳甲介腔
９０５ 耳輪脚
９３０ 鼓膜

Claims (10)

1. 人体の耳に装着されて使用される耳掛型補聴器であって、
   周囲音を集音して入力信号を生成するマイクと、
   前記入力信号に基づいて出力信号を生成する信号処理手段と、
   前記出力信号に基づいて出力音を再生するレシーバと、
   前記マイク、信号処理手段、レシーバに電力を供給する電池部を少なくとも含んだ耳掛部とを備え、
   前記耳掛部が前記耳に装着された場合、
   前記マイクは、耳輪と耳珠と耳垂とにより定義される面よりも鼓膜側に位置する耳甲介に配置され、
   前記レシーバは、外耳道に配置され、
   前記電池部は、耳介上部で耳介裏側に配置される、
   耳掛型補聴器。
2. 請求項１に記載の耳掛型補聴器であって、
   前記耳掛部が前記耳に装着された場合、
   前記マイクの音孔は、耳介正面からみて体外方向に開口している、
   耳掛型補聴器。
3. 請求項１または２に記載の耳掛型補聴器であって、
   前記マイクは、耳介正面から見て耳甲介舟に収まり、
   前記マイクの音孔は、前記レシーバと前記マイクを接続する電線が前記マイクと接合する箇所の近傍にある、
   耳掛型補聴器。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の耳掛型補聴器であって、
   前記マイクと前記レシーバとを接続する電線の断面は略楕円形状である、
   耳掛型補聴器。
5. 請求項１から４のいずれかにに記載の耳掛型補聴器であって、
   前記マイクを少なくとも含む耳甲介部と、
   前記レシーバを少なくとも含む外耳道部とが着脱可能である、
   耳掛型補聴器。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の耳掛型補聴器であって、
   前記電池部を少なくとも含む耳掛部と
   前記レシーバを少なくとも含む外耳道部とが着脱可能である、
   耳掛型補聴器。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の耳掛型補聴器であって、
   前記信号処理手段は、外耳道もしくは耳甲介を閉管としたときの共振周波数を含む、周波数帯域に対する利得を低減する構成とした、
   耳掛型補聴器。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の耳掛型補聴器であって、
   前記耳掛部が前記耳に装着された場合、
   前記信号処理手段は、前記耳甲介に配置される、
   耳掛型補聴器。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の耳掛型補聴器であって、
   前記マイクと前記レシーバとを接続した電線は弾性体で形成されている、
   耳掛型補聴器。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の耳掛型補聴器であって、
    前記マイクと前記レシーバとを接続した電線は長手方向に凹凸を有する、耳掛型補聴器。