AI搭載補聴器はついに周囲の騒音を克服できるのか？

フォナックの新しいAI技術は、騒音下での会話において稀に見る飛躍的な進歩をもたらすものだが、消費者はその技術に伴うサイズ、出力、装着感のトレードオフを理解する必要がある。

アブラム・ベイリー博士（聴覚学博士）著
2026年6月2日公開

アメリカの成人の5人に1人は、周囲の騒音の中で会話を聞き取るのに苦労しており、この問題は年齢とともに著しく増加する。出典：CDC/NCHS、国民健康面接調査、2014年。

 

マイケル・プルースはシカゴ行きの飛行機の中で、座席に身を乗り出してバッグの中を探っていたところ、客室乗務員が彼の隣に立ち止まった。

「牛乳か砂糖か？」

それは、ほとんどの人がすぐに忘れてしまうような、何気ないやり取りだった。しかし、マイケルにとっては違った。

彼は3歳の時に髄膜炎を患って以来、重度から高度の難聴を抱えて生きてきた。補聴器をつけていても、このような状況ではたいてい何を言っているのか分からなかった。

彼は前かがみになっていた。頭は反対側を向いていた。客室乗務員の顔は見えなかった。彼は口の動きを読み取ることができなかった。機内はエンジン音、乗客の足音、カートの音、アナウンスなど、幾重にも重なる騒音で満ちていた。

以前であれば、その組み合わせでは文字が完全に埋もれてしまっていただろう。

今度は、彼ははっきりと聞き取って答えることができた。

「ああ、俺には絶対にできない」と彼は思った。

 

マイケル・プロイスと彼の犬。

先日、チューリッヒ近郊のスイス、シュテーファにあるフォナックのグローバル本社を訪れた際に、マイケルの話を聞いた。その話は、フォナックの最新AI音声強調技術が目指す核心を突いており、私の心に深く刻まれた。

目標は、単に補聴器の音質を少しクリアにしたり、音量を少し大きくしたりすることではありません。これまで補聴器が役に立たなかった場面で、人々が会話を聞き取れるようにすることなのです。

 

フォナックは、スイスで（米国と英国から）聴覚専門医を集め、同社のAI技術が実際の顧客に対してどのような効果を発揮しているかについてフィードバックを求めた。

指向性マイクの限界

長年にわたり補聴器をレビューし、騒音下での性能を研究してきた結果、騒音下での会話に関する大げさな謳い文句には慎重にならざるを得なくなりました。この問題は確かに存在し、解決は依然として非常に困難です。

数十年にわたり、補聴器の主な手段は指向性マイクとビームフォーミング技術でした。簡単に言うと、補聴器は正面から来る音に焦点を合わせ、他の方向からの音を低減しようとします。これは、制御された状況下では十分に機能します。

 

「会話の強化」：Appleは2021年にAirPods Proにビームフォーミング指向性マイクを導入しました。

しかし、現実の生活は思い通りにはいきません。人は首を回します。話している人は動きます。音は壁やテーブル、窓、天井に反響します。レストランは重なり合う声で溢れ、カフェは食器の音、エスプレッソマシンの音、音楽で満ちています。聞きたい相手が目の前にいるとは限らず、たとえ目の前にいても、そこに留まってくれるとは限りません。

フォナック本社を訪問した際、同社の「リアルライフラボ」を見学させていただきました。ここは、こうした状況を（管理された実験室環境において）可能な限り現実的な方法で研究するために設計された空間です。エンジニアはモーションキャプチャカメラを使って、人々がコミュニケーションを取ろうとする際にどのように動き、身を乗り出し、体をひねり、声を張り上げるかを追跡します。研究者は、約74デシベルのカフェの騒音を模擬した音を部屋中に充満させ、多くの補聴器ユーザーが最も苦労する環境を作り出すことができます。

 

フォナックのリアルライフラボに潜入し、音響性能エンジニアのステファン・クロックゲザー氏にインタビュー。

要するに、この実験室は、従来の補聴器のテストと実際の人間の行動との間のギャップを示している。混沌とした、動きのある、反射の多い環境では、従来のビームフォーミングでは限界がある。フォナックのチームは、従来の指向性マイクシステムの現実的な効果を、およそ5～7デシベルのノイズ低減と説明している。これは、この技術が最良の条件下で提供できる理論上の上限値である。

それは些細なことのように聞こえるかもしれませんが、騒音下での音声テストでは、1dBでも大きな意味を持ちます。テストやリスニング状況によっては、1dBのSNR改善が、音声理解率の約10パーセントポイントの向上につながる可能性があります。

しかし、エンジニアたちがビームフォーミングから最大限の性能を引き出そうと努力するにつれ、業界は別の手法が必要だと認識するようになった。

 

フォナックは、ハードウェアが存在する前から賭けに出ていた。

この話でより興味深いのは、フォナック社がこの問題を実用的な解決策を見つける何年も前から認識していたらしいという点だ。

2019年、フォナックは、ディープニューラルネットワーク（DNN）を用いて騒音中の音声をクリアにする技術に特化したチームと技術への投資を強化し始めた。そのコンセプトは魅力的だった。単にマイクを特定の方向に向けるのではなく、AIベースの処理を用いて、背景雑音から音声をよりインテリジェントに分離できるというものだ。

 

問題は規模と電力だった。

当時、DNNに必要な処理能力は、一日中耳の後ろに装着する小型デバイスに合理的に収まるレベルをはるかに超えていました。補聴器には厳しい制約があります。小型でなければならず、軽量でなければならず、小型バッテリーで動作しなければなりません。また、極めて低い遅延でリアルタイムに音声を処理する必要があり、さらに汗や湿気、日常的な取り扱い、そして長年の使用に耐えなければなりません。

そこでフォナックは、その役割を果たす専用チップの開発に4年以上を費やした。

それがSphereの真髄です。単なる流行語としての「AI」ではありません。これは、カスタムハードウェアへの挑戦なのです。フォナックは、かつてははるかに大規模なコンピューティング環境で行われていた処理を、一日中装着できる補聴器プラットフォームに小型化する必要がありました。

 

フォナックのAudéo Sphere Infinioは2つの集積回路で動作し、ERAチップは高度な音質、強化された接続性、パーソナライズされたユーザー体験のための新たな道筋を提供し、DEEPSONICチップはAIによる騒音下での音声認識を実現し、10dBのSNR向上効果が報告されている。

マイケルの飛行機での出来事は、フォナックが解決しようとしている問題を如実に示す好例だ。彼は客室乗務員の方を向いていたわけでも、口の動きを読み取っていたわけでも、静かな部屋にいたわけでもない。騒がしい現実の環境に身を置いていたにもかかわらず、普段なら聞き逃してしまうような音を聞き取ったのだ。

 

ラボで技術をテストする

もちろん、どんなに魅力的な話でも、それはあくまで逸話に過ぎません。より重要な判断基準は、管理された実験室条件下で、その技術が測定可能な性能上の優位性を示すかどうかです。

HearAdvisorによる独立したラボテストにおいて、フォナック・スフィアは騒音下での会話において、処方箋に基づく補聴器の平均値を上回る複数のポイントを記録しました。これは重要なことです。なぜなら、騒音下での会話こそが、スフィアが解決するために開発された問題だからです。

Sphereは、DEEPSONICと呼ばれる専用AIプロセッサを搭載している点で、一般的な補聴器とは異なります。このチップは、フォナックのSpheric Speech Clarityシステムを駆動し、特に聞き取りにくい状況で、背景雑音から音声を分離するように設計されています。簡単に言うと、この補聴器は単に音量を上げたり、マイクを話している人に向けたりするだけではありません。DNN（ディープニューラルネットワーク）搭載モードが有効な場合、ディープニューラルネットワークを使用して音声を識別し、周囲の雑音を低減します。

そこで、最も興味深い実験結果が明らかになった。HearAdvisorの標準テストでは、Sphereは既に背景雑音下で非常に優れた性能を発揮していた（5点満点中4.4点）。しかし、専用のDNN搭載音声強調モードを追加テストで有効にしたところ、雑音下での音声認識性能はHearAdvisorがこれまでテストしたどの性能をも上回り、5点満点中4.7点という最高得点を記録した。

 

スティーブ・タッデイ博士は、Sphere補聴器の再検査後、謝罪と訂正を発表した。

 

これはマイケルの経験を証明するものではないが、彼の話の信憑性を高めるものだ。DNN搭載モードが有効になっている場合、Sphereは補聴器がしばしば性能を発揮できないような困難な環境において、非常に優れた騒音下での音声認識性能を発揮するようだ。

Sphereの画期的な点は、あらゆる環境を容易にするということではありません。補聴器でそれができるものはありません。画期的な点は、適切なモードを使用すれば、レストラン、空港、家族の集まり、会議、騒がしい旅行環境など、従来補聴器では対応が難しかったまさにそのような状況で、ユーザーがより多くの会話を聞き取れるようになる可能性があるということです。

トレードオフは存在する。専用のAIチップを動作させるには電力が必要であり、それがSphereが多くの最新の耳かけ型補聴器よりも大きい理由の一つとなっている。ほとんどのユーザーにとって、最も電力消費の大きいDNNモードは、特に困難な聴取状況を想定して設計されているため、一日中稼働させることはまずないだろう。しかし、騒がしく複雑な環境で長時間過ごす人は、バッテリーへの影響をより強く感じるかもしれない。

 

実用的なトレードオフ：サイズ、フィット感、そして実際の快適さ

サミットに参加した聴覚専門医たちは、特に重度の難聴患者に関して、臨床現場で直面する実際的な課題について率直に語った。

これらの患者の多くは、ハウリングを防ぎ、十分な増幅音を耳に届けるために、カスタムメイドのイヤーピース（フォナックの用語では「cShell」）を必要とします。これらのイヤーピースは補聴器の性能を最大限に引き出すために不可欠ですが、実用上の問題も生じる可能性があります。一部の臨床医は、カスタムメイドのcShellに取り付けられたワイヤーの信頼性に問題があると指摘しています。また、かさばるイヤーピースは、新しい小型の充電ケースにきちんと収まらない場合があると指摘する臨床医もいます。

次に、デバイス自体の問題があります。Sphereのサイズが大きいのは、AIによる騒音下での音声処理を可能にするのと同じエンジニアリング上のトレードオフによるものですが、特に耳が小さい人、眼鏡をかけている人、あるいは装着感や快適さに非常に敏感な人など、耳の後ろにそれほど大きなハードウェアを装着することに耐えられない患者もいるかもしれません。

実験結果は、物語の一側面を示しているに過ぎません。より広範なHearingTracker製品レビューでも、同様の実用的な結論に達しました。Sphereはほとんどのカテゴリーで非常に優れた性能を発揮しますが、デバイスのサイズが大きく価格も高めであるため、デザインとコストパフォーマンスの面で最もトレードオフが顕著になります。

それが、受け入れがたい現実です。補聴器は技術的に優れていても、すべての人に合うとは限りません。

患者の解剖学的構造、器用さ、快適性へのニーズ、または好みによって、より大きな選択肢が現実的でない場合、臨床医はより古い、あるいはより小型のデバイスを選択することもある。

だからといって、Sphereが悪い製品だというわけではない。むしろ、非常に高度な製品でありながら、設計上のトレードオフが明確に存在するということだ。

 

次のフロンティア：妥協点を縮小する

心強いのは、フォナックがこれらの問題に無関心ではないように見えることだ。

ソノバの最高研究開発責任者であるアンダース・ローゼングレン氏は、エネルギー管理に重点を置いた5～7年の開発計画について語った。まさにそこが、次の大きな戦いの舞台となるだろう。フォナックがこのレベルの処理効率をさらに向上させるか、あるいは固体電池などのより優れた電池技術と組み合わせることができれば、同じような騒音下での音声認識性能を、より小型で柔軟な設計に最終的に組み込むことができるようになるかもしれない。

その方向性は、Ultraアップデートですでに明らかになっています。Sphereに対する当初の批判の一つは、負荷の高い騒音モードでのバッテリー持続時間でした。Ultraの展開により、この実用的な制約が改善され、フォナックによると、ユーザーはアップデート前は約7時間だった高負荷Sphereモードを、現在では約10～11時間使用できるようになったとのことです。最も負荷の高いユーザーにとっては、これは1日の終わりまでにバッテリーが切れてしまう補聴器と、就寝時間まで使える補聴器との違いを意味します。

 

レナ・カイマン博士（聴覚学博士）とマイケル・プルース氏による、球面音声の明瞭さをライブで体験してください。

 

マイケル・プロイスは、個人的な思い入れからエンジニアリングチームに強いプレッシャーをかけている。彼は、汗や湿気、過酷な使用環境にも耐えうるデバイスやアクセサリーを求めているのだ。スイスのトレイルレースでの経験から、彼はカスタムメイドのイヤーピース、例えばフォナックのcShellのようなイヤーピースの防湿性向上に関心を寄せている。cShellは、患者が標準的なラバードームよりも確実な音響密閉性と高い出力を必要とする場合によく使用される。

これは、聴覚ケアにおける最も意義深い改善のいくつかは、抽象的な工学的目標からではなく、実際に起きている間ずっとその機器に頼っている人々のフィードバックから生まれることを示している。

 

消費者が学ぶべきこと

フォナック・スフィアは、高級補聴器技術の未来像を最も明確に示す例の一つと言えるでしょう。

未来は、単にマイクの性能向上だけではありません。より強力なオンボード処理能力が求められます。単に音を増幅したり方向を変えたりするだけの補聴器ではなく、より高度なリアルタイム処理で音声とノイズを分離しようとするデバイスが求められます。

そして今回のケースでは、ラボデータがその方向性を裏付けています。Ultra Sphereは、HearAdvisorの標準テストにおいて総合SoundScoreで5点満点中4.58点を獲得し、特にこの技術が解決を目指して開発された騒音下での音声認識において優れた結果を示しました。さらに重要なことに、専用のDNN搭載モードは、HearAdvisorが追加テストでこれまでに測定した中で最も優れた騒音下での音声認識性能を発揮しました。

しかし、消費者はそのメリットとデメリットを理解しておくべきです。困難な聴取状況では大幅な改善が見込めるかもしれませんが、当面は、より大きなデバイス、バッテリー容量への依存度の高さ、そしてカスタムモールドが必要な場合の潜在的な実用上の課題を受け入れなければならないかもしれません。

これが公平な説明だ。Sphereは、あらゆる妥協をなくすような小さな奇跡の装置ではない。それは、補聴器の従来の指向性の限界を超える、強力な新しいツールなのだ。

適切な人にとって、特に長年騒音の中で孤立感を感じてきた人にとっては、そのトレードオフは十分に価値のあるものかもしれない。

マイケル・プロイスに聞いてみればいい。

彼にとっての突破口は、仕様書ではなかった。それは、全く予想していなかった瞬間に、隣の席に座っていた客室乗務員からの質問だった。

アブラム・ベイリー、聴覚学博士
創設者兼社長

ベイリー博士は、聴覚医療業界における消費者向けテクノロジーの第一人者です。患者中心の聴覚ケアと聴覚医療における最良の実践を強く提唱し、質の高い聴覚治療へのアクセスを向上させるあらゆる技術革新を歓迎しています。ベイリー博士は、ヴァンダービルト大学医療センターで聴覚学博士号（Au.D.）を取得しています。

 

原文掲載元はこちら　

 https://www.hearingtracker.com/news/hearing-in-background-noise-the-promise-of-ai-hearing-aids