用于在電話系統(tǒng)和移動電話裝置中補(bǔ)償聽力損失的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及計算機(jī)工程和電信系統(tǒng)，并且可W用于改善（患有感覺神經(jīng)性聽力損 失的）聽力受損的用戶的可理解度。
【背景技術(shù)】
[0002] 患有感覺神經(jīng)性聽力損失的人通常具有升高了的聲音信息感知級別，運種升高了 的聲音信息感知級別阻礙他們聽到低強(qiáng)度的聲音。然而，響亮聲音感知通常與正常人處于 相同的級別。聽力感知損失闊值是取決于頻率的，并且是通過對于每一個患者使用清晰的 聲調(diào)信號而在指定的頻率(200; 500; 1，000; 2，000; 3，000; 4，000 W及6，OOOHz)上確定的。
[0003] 改善聽力受損人群的可理解度的任務(wù)包括將語音和日常聲音的動態(tài)范圍匯集到 有限的受損聽力的動態(tài)范圍W內(nèi)。運種壓縮動態(tài)范圍的方法代表將可聽范圍的信號反應(yīng)到 患者的殘留感知區(qū)域之中。然而，在運種情況下，被放大的信號不應(yīng)大于最大電平，否則將 會使人產(chǎn)生痛苦的感覺。此外，受損的聽力通常是取決于頻率的，也就是說，壓縮器應(yīng)該承 受在各個頻段中的各種動態(tài)水平。通常，該任務(wù)可W通過應(yīng)用濾波器組運類在每個通道中 都具有不同壓縮級別的多通道系統(tǒng)來解決。在設(shè)計用于動態(tài)范圍的多通道壓縮器的同時， 有必要：
[0004] 1)找到頻率解析度與延遲之間的平衡。在通常的解決方案中，分析頻率解析度的 提升會導(dǎo)致信號處理時間增加；
[0005] 2)最大程度可能地將用于動態(tài)范圍的多通道壓縮器的頻率解析度與人的聲音信 息感知的頻率解析度相匹配；
[0006] 3)找到頻率解析度與群組延遲之間的平衡。具有不等波段的濾波器組的多通道壓 縮器中處理信號的延遲在低頻段中與高頻通道中相比較大，但是該延遲在具有相似頻率解 析度的等波段系統(tǒng)中較小。在大的延遲(超出8毫秒)下，出現(xiàn)對感知造成負(fù)面影響的寄生回 波，并且可理解度變得更差。
[0007] -種為患有感覺神經(jīng)性聽力喪失的用戶提升數(shù)字電信系統(tǒng)中的語音可理解度的 已知方法是W使用助聽器化A)和移動話機(jī)(PS)為基礎(chǔ)的，其中為了接收來自PS的信號，用 戶應(yīng)將該PS帶到他的HA(A. BoothroycUK. Fitz、J. Kindred等人于2008年3月發(fā)表于Ilie Hearing Review的Hearing aids and wireless technology)。然而，在使用運種方法的時 候?qū)霈F(xiàn)運兩個單元的聲音兼容性和電磁兼容性的問題。提供聲音兼容性是W改變PS揚 聲器的增益和HA中的麥克風(fēng)靈敏度的必要性為條件的，并且所有運些都會導(dǎo)致在系統(tǒng)內(nèi)部 產(chǎn)生聲音反饋，并且由此降低語音可理解度，W及在某些增益和麥克風(fēng)靈敏度等級上使人 產(chǎn)生痛苦的感覺。
[000引舉例來說，在美國已經(jīng)開發(fā)了用于檢查各種類型的HA與移動PS之間的互兼容性的 特別標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)今，通常會向HA補(bǔ)充經(jīng)由例如藍(lán)牙的無線鏈路來與HA通信的額外的自供電設(shè) 備（Yanz J 丄.發(fā)表于 Hearing Journal,2005,58(10)第41-48 頁的曲 ones and hearing aids: issues ,resolutions ,and a new approach)。運樣做能將HA與PS分隔一定的距離，同 時排除了運兩個設(shè)備的聲音兼容性和電磁兼容性的問題。然而，運種方法的缺點在于需要 附加設(shè)備，也就是在HA與PS之間的信號中繼設(shè)備。
[0009] 此外，另一種為聽力受損的用戶提升數(shù)字電信系統(tǒng)中的語音可理解度的已知方法 是W具有嵌入式無線通信鏈路的HA為基礎(chǔ)的（R.Dong、D.Hermann、!?.I^rennan、E.畑au于 2008年發(fā)表于ICASSP的第 1533-1536頁的Joint filter bank structures for integr曰ting曰udio coding into he曰ring曰id曰pplic曰tions)。運種方法包括通過將來 自麥克風(fēng)的信號與經(jīng)由無線通信鏈路從遠(yuǎn)程終端（即電視機(jī)、多媒體播放器、具有無線通信 鏈路的另一 HAW及配備了嵌入式無線通信鏈路的其他音頻信號源)接收的音頻信號相混合 來形成輸入音頻信號W及對該輸入音頻信號的動態(tài)壓縮，對該輸入音頻信號的動態(tài)壓縮包 括:形成子波段音頻信號并在相應(yīng)的子波段中控制信號電平，W便提供WHA用戶的聽力圖 為前提條件的子波段信號電平的所需的動態(tài)范圍，W及隨后通過使用合成濾波器組來恢復(fù) 音頻信號。運種具有嵌入式無線通信鏈路的模擬解決方案的優(yōu)點在于可W在HA用戶接收來 自遠(yuǎn)程終端的音頻信號的時候，排除房間中的噪聲背景和混響對語音可理解度的負(fù)面影 響。存在將用戶連接到不易受到在房間中存在的聲音環(huán)境產(chǎn)生的影響的HA網(wǎng)絡(luò)W及轉(zhuǎn)譯諸 如緊急消息的可能性。缺點在于HA的復(fù)雜度和成本較高，通信范圍很小，W及HA的功耗增 大。但是該方法的主要限制在于:通過PS的HA用戶通信的組織實際是W使用帶有所有缺陷 的第一模擬解決方案中公開的方法為先決條件的，由此造成了HA與PS之間的聲音兼容性和 電磁兼容性的問題。
[0010] 存在一種個人通信設(shè)備，包括：用于發(fā)射和接收對音頻信號編碼的通信信號的發(fā) 射機(jī)和接收機(jī)，用于使得音頻信號能被聽到的音頻轉(zhuǎn)換器，麥克風(fēng)，W及與發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、 音頻轉(zhuǎn)換器和麥克風(fēng)相連并且包含邏輯的控制電路，用于對音頻信號應(yīng)用多波段壓縮，其 中包括在對轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制來使音頻信號能被聽到的同時，基于已存儲的用戶數(shù)據(jù)W及基 于環(huán)境數(shù)據(jù)集合來產(chǎn)生多波段壓縮的參數(shù)。
[0011] 該設(shè)備能夠保持=個子簡檔:特別是通過使用具有向設(shè)備傳送音頻簡檔的可能性 的遠(yuǎn)程裝置存儲和接收的用戶音頻簡檔；用戶個人偏好簡檔;關(guān)于環(huán)境的數(shù)據(jù)，即周邊噪聲 簡檔，運些簡檔的任何組合都可W應(yīng)用于在解碼了饋送至設(shè)備接收器的通信信號之后接收 到的音頻信號化S7529545)。該設(shè)備的缺陷在于：
[0012] 設(shè)備用戶無法使用在與對話人進(jìn)行個人通信期間所需要的個性化音頻信號；
[0013] 在用戶經(jīng)由話機(jī)來與另一用戶進(jìn)行通信W及親自與對話者進(jìn)行通信的同時，W及 在從多個設(shè)備的揚聲器接收音頻信號的同時，例如在看電視、聽音樂等期間，設(shè)備用戶無法 接收個性化音頻信號；
[0014] 聽力受損且尚未擁有此類設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)用戶無法直接從此類通信網(wǎng)絡(luò)接收個 性化音頻信號，尤其是在此類設(shè)備的用戶與另一尚未擁有類似設(shè)備且聽力受損的通信網(wǎng)絡(luò) 用戶進(jìn)行通信的時候；
[0015] 該設(shè)備的用戶無法依照其偏好來使用各種模式，例如電話交談，親自與對話者進(jìn) 行通信，接收來自不同設(shè)備的揚聲器的音頻信號。
[0016] 與運里請求保護(hù)的方法最為接近的是一種W電話號碼解析度為基礎(chǔ)的用于在電 話系統(tǒng)中補(bǔ)償受損的聽力的方法(US6061431)。該方法基于從存儲在數(shù)據(jù)庫中并與聽力受 損的用戶的電話號碼綁定的聽力受損用戶的聽力圖中接收的屬性來形成用于所述聽力受 損的用戶的個性化音頻信號。
[0017] 該方法可W在通信網(wǎng)絡(luò)中實施，通信網(wǎng)絡(luò)包括:近端使用者（用戶）和遠(yuǎn)程使用者 的PS，能夠訪問PS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，W及作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的自動電話交換機(jī)，其中聽力受損 用戶屬性的數(shù)據(jù)庫、用于處理近端和遠(yuǎn)程用戶信號的應(yīng)用W及用于依照聽力受損用戶的號 碼來選擇屬性的系統(tǒng)都位于該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。該通信服務(wù)器基于作為聽力受損用戶的頻率 響應(yīng)的倒數(shù)的函數(shù)來對寬帶頻率范圍中的音頻信號進(jìn)行處理，依照作為聽力受損用戶的聽 力的頻率響應(yīng)的倒數(shù)的函數(shù)來放大和/或限制經(jīng)過處理的音頻信號的功率，W便保持中等 的音量，將經(jīng)過放大和/或限制的個性化音頻信號從通信服務(wù)器傳送到聽力受損用戶的電 話裝置。
[0018] 依照近端還是遠(yuǎn)程用戶具有受損的聽力，該方法有兩個實施選項。
[0019] 依照第一個選項，遠(yuǎn)程用戶具有正常的聽力，并且近端用戶具有受損的聽力。在運 種情況下，該處理語音信號的方法包括W下內(nèi)容。在未進(jìn)行處理的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)接入設(shè) 備將來自近端用戶的語音信號傳送到遠(yuǎn)程用戶的網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，并且進(jìn)一步傳送 到遠(yuǎn)程用戶的PS?；诼犃κ軗p用戶（即近端用戶）的電話號碼，通過網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備將遠(yuǎn)程