2021年7月号

『デジタル補聴器の機能 ワンポイントアドバイス』

－Part II:雑音抑制と指向性－

前回に引き続き、『デジタル補聴器の機能 ワンポイントアドバイス』として『雑音抑制と指向性』について今回は解説をします。この雑音抑制や指向性は、２０数年前にデジタル補聴器が開発された当初から登場していました。しかし、これらの機能も時代と共に様々な研究を重ねて変化してきています。一方で、考え方や使い方も変化してきており、最適な抑制がどうあるべきかは、常に議論の対象になっています。
こうした時代的な変化と共に、雑音抑制と指向性についてご紹介します。

■ 雑音抑制の方式 ～種類とアルゴリズム～

②音声を検出し、それ以外の帯域の利得を落とす

音声を検出する方法にはいくつかありますが、補聴器でよく使われているのが音声エンベロープ（包絡線）の検出による方法です。図のように音声波形の山を平坦化すると音声波形のエンベロープが検出されます。それは数Hz程度のゆっくりとした波が特徴であり、環境雑音などはこのようなエンベロープが存在しないか、あるいはかなり高い周波数であるため、このゆっくりとした包絡線の検出によって音声情報の有無を見分けることができます。

前回ご説明した「マルチ･チャンネル処理」によって、各チャンネルごとに音声検出を行い、ゆっくりとしたエンベロープが検出されれば、その帯域は音声情報があるとみなして増幅され、検出されなければそこは雑音成分が主体であると判断して利得をあまり上げないようにします。最終的に各チャンネルの情報を統合した出力信号は音声強調された信号となります。

どれだけ、音声情報を強調して抽出できるかはチャンネル数と処理スピードに関係します。チャンネル数が細かければ、それだけ音声と雑音とを精密に分けることができます。しかしチャンネルが多くなればなる程、処理に時間が掛かるため早い演算スピードのDSPを搭載する必要があります。

チャンネル数が少ない場合には雑音が多い帯域であっても音声情報が含まれる可能性が高いため、言葉の要素を保持するにはそれほど顕著に雑音を落とすことはできません。高価格帯のチャンネル数が多い補聴器では「強」までの雑音抑制ができるのに対し、チャンネル数が少ないスタンダードクラスの補聴器で「弱」までしか設定できないのはそのためです。

この雑音抑制の方式は、音声と雑音が同じ方向から到来しても不要な雑音を抑制することができます。一般的に定常雑音（エアコンや冷蔵庫のモーター音、交通騒音など）の抑制には効果的です。ただし、レストランやカフェテリアのようなところで、後ろの人の会話が耳障りであっても抑制することはできません。

従来はこの種の雑音については、出力制限などで対応していましたが、ダイナミックレンジが狭くなり音声の聞こえが劣化するなど抑えることによる弊害も指摘されてきました。リサウンド補聴器の衝撃音抑制機能は会話音の情報を妨げることは殆どありません。周囲環境に応じて自動的に抑制程度を変えるため違和感も少なくなっています。
補聴器ユーザーにとって悩みの種であった「カチャカチャ音」の不快感から解放され、音声もしっかり聞き取れるようになりました。
この機能は当初は高価格帯の補聴器だけでしたが、最近では10万円台のスタンダードクラスの補聴器にも搭載されるようになってきています。

④ 聞きたい会話を聞きやすくする ～指向性補聴器～

先ほどの雑音抑制では、声がいくつかの方向から到来した場合には、同じ音声成分なので抑制をかけることができませんでした。一般に対面する人との会話が中心に聞きたいものなので、その他の会話はある程度抑えた方が聞き取りやすくなります。
その方式として使われるのが、指向性技術です。雑音抑制とは区別されますが、求める音声を聞きやすくする意味では、目的は同じになります。指向性の補聴器では、一般に前方方向の感度を強くして音声情報を聞きやすくし、その他の方向からの音の到来を抑えることができます。一方、前方の直接音を強く取るため、反響の多い部屋などでも指向性にするとある程度聞きやすくなります。

指向性補聴器は、補聴器装用者が聞きたい音の方向に顔を向けると特に後方からの音を抑えて、前方の音が聞きやすくなります。ただし、前方に雑音源があればそれも一緒に拾ってしまいます。
指向性の有効距離はどのタイプの指向性においても約５ｍ以内です。10m以上離れた声を指向性で拾うようなことは実環境では難しいといえるでしょう。
また、指向性補聴器のきこえとして、原理的にハイパスフィルターの特性を作ることになるため、低音域が減衰するという性質をもっています。そのため、低音域の利得が必要な場合には補正を行う必要があります。通常は、初期フィッティングの段階においてフィッティングソフトで低音域を自動的に持ち上げる場合が多くあります。

■雑音抑制と指向性の効果的な使い方

●抑えすぎは禁物
リサウンド補聴器の雑音抑制は、依然はかなり強くかかるようにしていましました。しかし、それは結果的にユーザーのメリットには決してならないということが、様々な調査で分かってきたため、最近では雑音抑制の程度は最大でも-10dB程度にしています。 これには、ユーザーの本来持っている「きこえの能力」を最大限に活用させるという意味も含まれています。健聴者も雑音の中で音を聞くのは困難な場合がありますが、雑音の中に埋もれた中から必要な情報をつなぎ合わせる「音韻修復」という術も本来持ち合わせています。言葉以外にも生活の上で必要な情報は世の中に多く存在しますので、ある程度補聴器の音に慣れてきたら少し抑制を弱めることも検討してみてください。

●音楽を楽しむには
補聴器にとって、その時に何が必要な音なのかという判断はできません。雑音抑制機能は、補聴器にとって音声は必要な情報として残し、それ以外のものを雑音として判断します。ですから、音楽や様々な警告音なども抑えてしまう場合があります。難聴の方でも音楽が好きな方は大勢いらっしゃるので、音楽を楽しむ場合は、別のプログラムを作り、雑音抑制は「ミュージックモード」のような弱めの設定にするといいでしょう。また、音楽は音声よりもはるかに帯域が広いので、低域、高域をやや持ち上げた方が音楽のダイナミックな感じが増す場合があります。衝撃音抑制もONになっているのであれば、弱程度に弱めるか、音楽の時はOFFにしても良い場合があります。

●雑音抑制、指向性、衝撃音抑制の使い分け
3つの機能の使い分けについて目安をお伝えします。

●必要な音か不要な音かは主観的なもの
雑音抑制の機能、指向性の原理などについて述べてきましたが、これらの機能を効果的に使うことが補聴器の価値を活かすことにつながります。やたらと音を抑えすぎてしまうと、却ってユーザーにとって聞きにくい補聴器になる場合もあります。必要な音かどうかは会話も含めてその方の主観的なところが大きく影響することも考えておくべきでしょう。例えば、ある音楽を聴いて「いい音だなぁ」と感動に浸る人もいれば、同じ音楽を聴いて「うるさくて我慢できない」という人もいます。聞く人の趣向はもちろんのこと、その場面や状況によって音の必要性や価値は変わるものです。

次回は 『デジタル補聴器の機能 ワンポイントアドバイス』 －第3回 ：ハウリング抑制－ についてお伝えします。

【試聴方法】

• リサウンド･エンツォ クアトロ（EQ998）及び、総合支援法対応器種：アンビオ（Ambio）598を両耳で試聴
• イヤモールド新規作成
• 調整状態：
  
  • ターゲットルール：Audiogram+（経験者 ノンリニア）
  • オートフィットから現状の補聴器の利得出力に合わせる
  • 特別機能（指向性、雑音抑制など）はデフォルト設定

EQ998 / Ambio598調整状態

※ EQ998とAmbio598との利得調整は同じに設定
※ EQ998において、指向性機能＝「両耳連動指向性Ⅲ」、INR=「弱」に設定

【 EQ998、Ambio598、従来器種との聞こえの違い（主観評価）】

• 従来器種に比べ、新規の2器種の方が言葉がややクリアに聞こえる
• ハウリングがしない
  • 新規2器種のMSGカーブの状態はとても良好であり、イヤモールドが適切にフィットしている
• 新規2器種の音の違いについては、EQ998の方が環境音など全体的に音が鮮明である

【現状補聴器と新規2器種との装用閾値の比較】

• 新規2器種の閾値はほぼ同じであった
• 従来器種との比較では、2kHzの改善が顕著である
• この2kHz の聞こえ方の違いが言葉の聞きやすさにつながっているものと思われる

【EQ998とAmbio598試聴の経過観察】

• 新型コロナウィルスの関係で仕事は全てテレワークとなっており、職場での経過観察はできていない。
• EQ998 、Ambi598ともに言葉は聞きやすい。
• EQ998でYoutubeをiPhoneのストリーミング（MFi）で試したところ、音楽がとてもよく聞こえた。「これまで、補聴器で音楽を聴くことは諦めていたが、音楽がこれほど良く聞こえるとは思わなかった。とてもうれしい！」と高評価。
• Ambio598はMFi機能が無いのでマルチマイク経由で試聴。しかしEQ998のダイレクトストリーミングのような聞こえではなく、中継器（マルチマイク）を挟むという煩わしさがある。

【最終的な器種の選定】

2器種の試聴期間を終えて、器種の選定がおこなわれた。

• 言葉の聞こえ方については、差はあまりない。
• 周りの音の感じ方はEQ998がやや勝る。
• EQ998で音楽が聞こえるのはとても貴重であるが、金銭的に出費ができない。
  • Ambio598は総合支援法対応器種のため、両耳で2万円弱の自己負担で購入可能。
  • EQ998では差額購入となり、かなり高額（90万円程度）の負担となる。
• 妥協点として、MFiの機能を備え、価格を抑えるためにEQ598の両耳購入に至る。

【EQ598の試聴経過と最終特性測定図】

• EQ998とやや音の感じは違うが、大きな問題はない。
• MFi を使った音楽の聴取はEQ998 と全く同じように良く聞き取れるので満足である。
• 装用閾値はEQ998とほぼ変わりなく、2kHzも40dB程度にまで上げることができている。
• EQ598は「両耳連動指向性Ⅲ」がないため「無指向性」にしている。
  

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