オーティコンから新製品「インテント」登場、AI雑音抑制が大幅改善

【目次】

2024年6月オーティコン補聴器から「インテント（Intent）」が発売されました。新開発の「シリウス」チップが搭載されAI雑音抑制が大幅に改善、日常生活で刻々と変わる周囲の音環境に対応できるようになりました。レシーバーや本体内蔵のバッテリーが一新されたことで、付け心地は今まで以上に軽くなりました。

新チップ「シリウス」で雑音抑制が大幅に強化！

現在の補聴器は、内蔵されているコンピュータ・チップの性能が聞こえ方に大きく影響するようになりました。
内蔵のコンピュータが、補聴器のマイクに入力された音の信号を処理して、難聴の人にとって言葉が聞き取りやすい音質へと変換する役割を担っているのです。

新製品インテントには、新開発されたチップ「シリウス」が初めて搭載されました。
演算性能が大幅に強化されたことで、補聴器に内蔵される雑音抑制の機能が大幅に強化されています。

インテントの最大の特徴は進化した雑音抑制機能なのですが、これを開発するには最新のAIテクノロジーが活用されています。
オーティコンの特徴的な雑音抑制とAIの役割について解説します。

ＡＩ雑音抑制とは？インテントではどのようにAIが使われている？

近年発売された補聴器の一部には「AI」機能が搭載されています。
AIとは人間の知能を模倣し、予測やテキストの生成などのタスクを行う技術のことです。

AIも最初から賢いわけではなく、人間の子供が大人になる過程で様々な知識や技術を身に着けるのと同じように、人間がAIに教材を与えて学習させることで、物事を上手に処理できるようになっていきます。

インテントに搭載されている雑音抑制の機能は、ディープ・ニューラル・ネットワーク（通称DNN）という手法を用いて学習が行われました。

DNNはAIを学習させる技術としては最先端の一つです。人間の脳の神経であるシナプスとニューロンを模倣した多層的な回路を用いて分析し、学習する手法です。

オーティコンはAIに雑音と言葉の聞き分けをDNNで学習させ、最新の雑音抑制機能を開発したのです。

雑音抑制を開発したDNNテクノロジーの進化

オーティコンがDNNを活用した雑音抑制機能を搭載した製品を発売するのは、インテントが初めてではありません。旧製品（モア）にもDNN1.0を用いて開発された雑音抑制が搭載されていました。
しかしAI技術の進歩は日進月歩です。インテントに搭載されているDNN2.0ではDNN1.0の当時と比べ、AI研究を行っている研究所のコンピュータの性能、補聴器に搭載されているチップの性能などが大きく向上しています。

旧製品ではAIの学習チャンネルは24チャンネル（DNN1.0）でした。今回発売されたインテントでは、AIの学習に256チャンネル（DNN2.0）が用いられました。
チャンネルというのは、音をどれくらいきめ細かく分けているかという単位です。

学習チャンネルが24から256に上がったということは、低解像度のカメラから超高解像度のカメラにアップグレードするようなものです。低解像度のカメラでは見逃していた細部まで、超高解像度のカメラなら鮮明に捉えることができます。
学習チャンネルが１０倍以上にきめ細かくなったことで、より高性能な雑音抑制技術を開発できるようになったのです。

実際の雑音抑制の結果（スペクトログラム）

実際に雑音の中での言葉の聞こえ方はどれほど進化しているのでしょう。
それを測定したものが次のグラフ（スペクトログラムといいます）になります。

ドイツ語文 “Die Strasse war sehr befahren”（道路はとても混んでいた）を、とても大きな雑音の中で聞いてもらった時に、DNN1.0とDNN2.0で雑音抑制が働いたうえで、どれくらい言葉のメリハリがハッキリ残るのかを表しています。
DNN2.0の方が色の濃淡のメリハリがハッキリしていることから、雑音抑制機能が大きく進化していることが分かります。

スペクトログラムとは？

上で紹介したグラフは、スペクトログラムといいます。横軸は時間経過、縦軸は周波数、色の濃淡は音圧を表しています。色が黒いほど静かで、色が明るいほど大きな音が発生していることを表しています。

４ＤセンサーがAI雑音抑制をさらに賢く働かせます

インテントの上位機種に４Dセンサー（じぶんセンサー）が搭載されています。
４Dセンサーは、４つの要素を観察・分析することで、補聴器を使っている人の意図を汲み取り、その情報を補聴器に内蔵されたコンピュータに渡すことで、雑音抑制機能がより効果的に働いてくれます。

４つの要素は次の通りです。
１）周囲３６０度の音環境
２）自分の発話、周りの会話の活発さ
３）自分の頭の動き
４）自分の体の動き

これまでの補聴器も内蔵の指向性マイクロフォンによって（１）周囲３６０度の音環境、（２）自分や周りでの会話の活発さについては把握できていました。

インテントでは新たに本体内に加速度センサーを搭載することで、補聴器を使っているユーザーの意図を汲み取るようになりました。

私たちは何がしたいかによって頭や体の動きが変わります。たとえば、目の前の会話相手の話に集中するとき、体はほとんど動かずにじっと正面を向きますし、歩いていて何かを探しているときは、大きく体や頭の向きが変わります。
加速度センサーで（３）自分の頭の動き、（４）自分の体の動きを測定できれば、そこから逆算して補聴器ユーザーが何を求めているかのヒントが得られるのです。

４Dセンサーは、その時に計測した４つの要素すべての情報を組み合わせて、補聴器ユーザーが求めている音や情報が何なのかを推測して、雑音抑制をその時の状況に合わせて最適化してくれるのです。

４Ｄセンサーの効果は、雑音下における話題の理解

インテントを開発したオーティコンの技術資料の一部から、４Dセンサーの効果を検証したレポートの内容を（できるだけ簡単に）ご紹介します。

ひとつめのレポートは、日本の宴会などでも現実にありそうな、言葉の聞き取りがとても困難な環境を再現したものです。

この実験では、被検者はインテントを両耳に着けた状態で15人に囲まれます。常にスピーカーから騒音が流されている中で、15人のうち最大4人が同時にバラバラの話題で話します。

被検者は、話題を指定されるので、その話題についてしゃべっている人を見つけます。その次は数十秒間の間（引き続き、他の音声や雑音でうるさい中で）その話題を聞き続けて、最後に、その話題についてイエス／ノーの質問に答えてもらいます。

この実験、耳のいい人だったとしても、非常に難しいことを要求されています。

実験では３０人の被検者に参加してもらい、４Dセンサーありのグループと４Dセンサーなしのグループで、それぞれ平均値を比較しました。その結果が下のグラフです。

このすごくシビアな環境の中で１５％もの違いが出るというのは、とても大きな効果です。
４Ｄセンサーが働いていると、自分が聞きたい話題の人がどこにいるかを早く発見して、言葉を正確に聞くことを助けてくれるようです。

４Dセンサー未搭載だとどうなの？

インテントは最高級のインテント１からお値打ち価格のインテント４まで４つのグレードが同時に発売されました。実は４Dセンサーが搭載されているのはインテント１とインテント２だけです。
４Dセンサーが搭載されていないグレードだと、どうなるのでしょうか？これについても実験結果があります。

頭部型のマネキンを使い耳の奥の鼓膜部分にマイクを設置、鼓膜に届く音質がどれくらい言葉を聞き取りやすいかを試験した結果です。音声と雑音は同じ音圧に設定されているので、人間ならとても言葉が聞き取りづらい環境です。

インテントのひとつ前のモデルであるRealとインテント4DセンサーOFF、インテント4DセンサーONの３つを比べたところ、4DセンサーOFFでも旧製品のRealより12%の相対的な増加を示しました。

４Dセンサーが無くても、雑音がある場所での聞こえが改善するなら、やはり新たにDNN2.0で開発された最新の雑音抑制の進歩が大きいと考えてよいでしょう。

雑音抑制については、インテント１からインテント４まで性能の違いはありますが、すべてに搭載されています。試聴したうえで、聞こえ具合とご予算のバランスの良いモデルを選んでいただくのが確実な選び方になると思います。

音声明瞭度指数（Speech Intelligibility Index）とは？

SIIは音声明瞭度を予測する指標です。音声信号の明瞭度、背景雑音の有無、聞き手の聴力などの要素に重み付けをして算出されるもので、音声信号の聞き取りやすさを考慮して音声がどの程度理解できるかを推定します。SIIの値が高いほど、音声を理解する手がかりが増え、聞き取りやすくなることが見込まれます。

補聴器本体とレシーバーのデザインが一新

レシーバが3.0にバージョンアップ！音質改善！

補聴器はマイクに入力された音の高さ(周波数)と音の大きさに応じて、出力する音の大きさを変えています。
音の情報を周波数ごとに細かく認識、分析することでさまざまな環境に対応できたり、より自然な音の聞こえ方に近づいて感じることがあります。
インテントは特に低音域が拡張され、80Hzから10000Hzに対応できるようになりました。

サイズとバッテリーの持ちについて

インテントは本体のサイズが小さくなりました。
2ｍｍ程本体の長さが短くなりました。

点線で描かれているのが旧製品のサイズ。より小さくなり、軽い着け心地になりました。

補聴器に内蔵されているバッテリーのサイズが312電池のサイズから13電池のサイズに変わりました。
これにより、多くの機能を動作させたまま従来と大きくは変わらない稼働時間を実現することが出来ます。

充電器について

インテントと付属の充電器

従来の非接触充電から接触充電に変わり、充電時間が2時間に短縮されました。
疲れて補聴器をつけたまま寝てしまった日でも、朝起きてから充電すればおでかけの準備中にフル充電が可能です。

インテントは４つのグレードが同時発売、グレードでどうちがう？

機能について

インテントは１～４の４つのグレードが同時に発売されました。
グレードによって雑音抑制の性能、一部機能の有無が変わります。

インテントの主な機能一覧

		Intent1	Intent2	Intent3	Intent4
言葉の聞き取り	モアサウンド・インテリジェンス 3.0	Level 1	Level 2	Level 3	Level 4
	4Dセンサー *加速度センサ-	◯	◯	–	–
	環境分類	5分類	5分類	3分類	–
	バーチャル外耳	3段階	2段階	1段階	1段階
	空間バランサー	100%	60%	60%	40%
	ニューラルノイズ抑制難しい環境/シンプルな環境	12dB / 6dB	10dB / 4dB	8dB / 2dB	6dB / 0dB
	サウンドエンハンサー	3段階	2段階	1段階	1段階
	風切り音/擦れ音スタビライザー	◯	◯	◯	◯
	モアサウンド・アンプリファイア 3.0	◯	◯	◯	◯
	突発音スタビライザー	6段階	5段階	4段階	2段階
	モアサウンド・オプティマイザー	◯	◯	◯	◯
	音空間認知機能	4つの帯域	4つの帯域	4つの帯域	–
音質	クリアダイナミクス	◯	◯	–	–
	信号処理チャネル	64ch	48ch	48ch	48ch
	フィッティング周波数帯域	10kHz	8kHz	8kHz	8kHz
	低域ブースト（ストリーミング時）	◯	◯	◯	◯
コネクティビティストリーミング（2.4GHz 低消費電力 Bluetooth®︎）		◯	◯	◯	◯