專利名稱：助聽器和其中用于自適應(yīng)地處理信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及助聽器，更具體的說，涉及可在其中采用信號處理策略來處理信號的助聽器。
背景技術(shù)：
助聽器使用者在日常生活中會遇到很多不同的聲學環(huán)境。而這些環(huán)境通常包含的各種各樣需要的聲音，如語音、音樂和自然存在的低音。他們也經(jīng)常包括不同電平的非期望噪音。
這種噪音的特性在具體環(huán)境下可以有巨大的變化。例如，噪音可以從一個方向或從多個方向來。它可以是穩(wěn)定的、波動的或脈沖式的。它可以由單頻率音調(diào)、風噪、公路噪音或?qū)拵дZ音串音。
使用者通常愿意使用被設(shè)計得可改善在不同環(huán)境下的需要的聲音感覺的助聽器。這一般需要該助聽器適于優(yōu)化使用者在安靜和嘈雜環(huán)境下的聽覺。例如，在安靜的環(huán)境下，一般需要改善能聽度和良好的語音質(zhì)量；在嘈雜的環(huán)境下，一般需要改善信噪比、語音清晰度和舒適性。
一些傳統(tǒng)的助聽器被設(shè)計為帶有一些為具體條件所優(yōu)化的程序，但是這些助聽器的使用者一般需要手動選擇對某具體環(huán)境而言他們認為是最好的程序。一旦某程序被該使用者手動選中，然后與該程序相關(guān)聯(lián)的一個數(shù)字處理策略能夠被用于處理來自聲音的信號，該聲音作為助聽器的輸入被接收。
不幸的是，手動選擇在任何指定環(huán)境下最合適的程序?qū)τ诖祟愔犉鞯氖褂谜叨越?jīng)常是一項困難的事情。特別地，對一個使用者而言，在快速變化的聲學環(huán)境下可靠和快速地選擇最理想的程序是非常困難的。
數(shù)字助聽器的出現(xiàn)已經(jīng)使不同的旨在評估聲學環(huán)境并將數(shù)字處理應(yīng)用到補償有害聲學環(huán)境的方法的發(fā)展成為可能。這些方法一般由聽覺場景分類和適當?shù)男盘柼幚矸桨傅膽?yīng)用。一些這些方案已在以下描述的參考文獻中公開和揭示例如，國際公告號為WO 01/20965 A2的專利中揭示了一種用于確定當前聲學環(huán)境的方法，以及該方法在助聽器內(nèi)的使用。雖然本公告的描述方法中將一些基于聽覺的特性從聲學信號中抽出來，但本公告并不指導當具體聽覺信號參數(shù)被抽取時，什么功能是最合適的。
類似地，國際公告號為WO 01/22790 A2的專利中揭示了一種方法，在該方法中，一些聽覺信號參數(shù)被分析，但并不指定哪個信號處理方法對具體聽覺場景合適。
國際公告號為WO 02/32208 A2的專利中揭示了一種用于確定聲學環(huán)境的方法，以及該方法在助聽器內(nèi)的使用。該公告描述了一種多級方法，但并沒有詳細描述所抽取的特性的特征和應(yīng)用。
美國公告號為2003/01129887 A1的專利中描述了一種聽覺修復術(shù)，其中抽取特性的獨立音階特性被用于自動地對聲學環(huán)境劃分等級。
美國專利號為5687241的專利中，揭示了一種多通路數(shù)字聽覺設(shè)備，它連續(xù)地計算輸入信號振幅分布的一個或多個百分位數(shù)，以區(qū)別語音和噪音間，從而調(diào)整助聽器的增益和/或頻率響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種改進的助聽器，以及在其中自適應(yīng)地處理信號以改善助聽器使用者需要的聲音感覺的方法。
在適于將一組或多組信號處理方法用于處理信號的助聽器中，本發(fā)明實現(xiàn)信號處理方法的自動選擇、觸發(fā)和應(yīng)用，以獲得助聽器的改進特性。
本發(fā)明的一個方面提供了一種在助聽器中用于自適應(yīng)地處理信號的方法，其中助聽器適于將一個或多個預定的信號處理方法應(yīng)用到所述信號，所述方法包括以下步驟接收輸入數(shù)字信號，其中所述輸入數(shù)字信號來自由助聽器接收的聲音所轉(zhuǎn)換而來的一個輸入聲學信號；分析所述輸入數(shù)字信號，其中會根據(jù)所述輸入數(shù)字信號確定至少一個電平和至少一個振幅調(diào)制的量度；對于多個數(shù)字處理方法的每一個，通過將每個確定的電平與至少一個為相應(yīng)的信號處理方法定義的第一門限值相比較，以及通過將振幅調(diào)制的每個確定的量度與至少一個為相應(yīng)的信號處理方法定義的第二門限值相比較，從而確定相應(yīng)的信號處理方法是否將被應(yīng)用于輸入數(shù)字信號；處理所述輸入數(shù)字信號，以產(chǎn)生一個輸出數(shù)字信號，其中所述處理步驟包括將每個信號處理方法應(yīng)用到輸入數(shù)字信號，如所述確定步驟所確定的。
本發(fā)明的另一方面提供了一種在助聽器中用于自適應(yīng)地處理信號的方法，其中所述助聽器適于將一個或多個預定的多個信號處理方法應(yīng)用到信號中，所述方法包括步驟接收輸入數(shù)字信號，其中所述輸入數(shù)字信號來自由助聽器接收的聲音所轉(zhuǎn)換而來的一個輸入聲學信號；分析所述輸入數(shù)字信號，其中會根據(jù)所述輸入數(shù)字信號確定至少一個電平和至少一個信號指數(shù)值；對于多個數(shù)字處理方法的每一個而言，通過將每個確定的電平與至少一個為相應(yīng)的信號處理方法定義的第一門限值相比較，以及通過將每個確定的信號指定值與至少一個為相應(yīng)的信號處理方法定義的第二門限值相比較，從而確定是否將相應(yīng)的信號處理方法應(yīng)用到輸入數(shù)字信號；以及處理所述輸入數(shù)字信號以產(chǎn)生一個輸出數(shù)字信號，其中所述處理步驟包括將每個信號處理方法應(yīng)用到輸入數(shù)字信號，如所述確定步驟所確定的。
本發(fā)明的另一發(fā)面提供了一種在助聽器中用于自適應(yīng)地處理信號的方法，其中所述助聽器適于將一個或多個預定的多個信號處理方法應(yīng)用到信號中，所述方法包括步驟接收輸入數(shù)字信號，其中所述輸入數(shù)字信號來自由助聽器接收的聲音所轉(zhuǎn)換而來的一個輸入聲學信號；分析輸入數(shù)字信號，其中所述輸入數(shù)字信號被分為多個頻帶信號，其中每個頻帶信號的電平被確定；對于所述多個數(shù)字處理方法的每一個子集而言，通過將每個頻帶信號的電平與來自為所述子集的相應(yīng)的信號處理方法所定義的至少一套多個門限值中對應(yīng)的門限值相比較(其中每個門限值與所述子集的相應(yīng)的信號處理方法的一種處理模式相關(guān)聯(lián))，以確定是否將相應(yīng)的信號處理方法以相應(yīng)的處理模式應(yīng)用到輸入數(shù)字信號；以及處理輸入數(shù)字信號，以產(chǎn)生一個輸出數(shù)字信號，其中所述處理步驟包括將每個子集的數(shù)字處理方法應(yīng)用到輸入數(shù)字信號的頻帶信號，如所述確定步驟所確定的，并且重組所述頻帶信號以產(chǎn)生所述輸出數(shù)字信號。
在本發(fā)明的另一個方面，所述助聽器適于將自適應(yīng)麥克風定向性處理應(yīng)用到頻帶信號。
在本發(fā)明的另一個方面，所述助聽器適于將自適應(yīng)風噪管理處理應(yīng)用到頻帶信號，當探測到低電平風噪時，自適應(yīng)噪音降低被應(yīng)用到頻帶信號，當探測到高電平風噪時，自適應(yīng)最大輸出降低被應(yīng)用到頻帶信號。
在本發(fā)明的另一個方面，與某個信號處理方法的不同處理模式相關(guān)聯(lián)的多套門限值也在助聽器中被定義，以用于確定某個具體信號處理方法是否將被應(yīng)用到輸入數(shù)字信號，以及其以哪種處理方式被應(yīng)用到輸入數(shù)字信號中。
在本發(fā)明的另一個方面，至少一套門限值來自于語音狀頻譜。
在本發(fā)明的另一個方面，信號處理方法應(yīng)用到輸入數(shù)字信號是根據(jù)硬切換或軟切換轉(zhuǎn)換方案來實現(xiàn)的。
本發(fā)明的另一方面提供了一個包括一個處理核心的數(shù)字助聽器，該處理核心被編程以根據(jù)本發(fā)明的一個實施例執(zhí)行自適應(yīng)地處理信號方法。


下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1示出了在本發(fā)明的一個示例實現(xiàn)方式中一個助聽器的組成部分；圖2示出了能夠與助聽器的定向麥克風相關(guān)聯(lián)的定向形式的例子；圖3示出了本發(fā)明一個實施例中不同信號處理方法如何在不同的平均輸入電平下被觸發(fā)的示意圖；圖4A示出了語音的長期平均頻譜的每個頻帶信號電平，該電平在總電平為70dB SPL時標準化；圖4B示出了語音的長期平均頻譜的每個頻帶信號電平，該電平在總電平為82dB SPL時標準化；圖4C是一個坐標圖，共同示出語音的長期平均頻譜的每個頻帶信號電平，該電平在語音狀噪音的三種不同電平下標準化；圖5是一個流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在一個助聽器中自適應(yīng)地處理信號的處理步驟。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種改進的助聽器，以及其中用于自適應(yīng)地處理信號以改善所述助聽器使用者需要的聲音感覺的方法。
在本發(fā)明的較佳實施例中，所述助聽器適于使用與一個或多個調(diào)制或時間信號參數(shù)相結(jié)合的適當?shù)钠骄斎腚娖揭蚤_發(fā)出門限值，以啟用一個或多個規(guī)定組的信號處理方法，從而助聽器使用者在不同聲音條件下更高效的活動能力能夠得以改善。
圖1為一個原理圖，它示出了在本發(fā)明的一個示例實現(xiàn)方式中一個助聽器(一般表示為10)的組成部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，圖示助聽器10中的組件僅是一個示例，該助聽器還可包括不同的和/或附加的組件。
助聽器10是一個數(shù)字助聽器，其包括電子模塊，所述電子模塊包括一些元件，它們共同工作以接收聲音或第二輸入信號(例如，磁信號)并且處理它們，從而使所述聲音能夠被所述助聽器10的使用者更好的聽到。這些元件通過一個電源，諸如存儲在助聽器10內(nèi)電池盒(圖中未示出)中的電池供電。在處理接收聲音的方法中，所述聲音一般為了輸出至使用者而被放大。
助聽器10包括一個或多個用于接收聲音并轉(zhuǎn)換聲音到模擬輸入聲學信號的麥克風20。所述輸入聲學信號通過輸入放大器22a到模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)24a，所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入聲學信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)字信號以便進一步處理。然后所述輸入數(shù)字信號被傳至可編程數(shù)字信號處理(DSP)核心26。其他第二輸入27也可以通過輸入放大器22b(在此處第二輸入27是模擬信號)、通過ADC 24b被核心26接收到，所述第二輸入27包括拾音線圈(未示出)，其提供拾音線圈輸入信號給核心26。在其他實施例中，所述拾音線圈電路可以代替麥克風20并且作為主信號源工作。
助聽器10包括音量控制28，其在一定音量位置范圍內(nèi)由使用者操作。與當前設(shè)置或者音量控制28的位置相關(guān)聯(lián)的信號通過低速ADC 24c被傳至核心。所述助聽器10也可提供給其他控制輸入30，所述控制輸入30使用多路器32與來自音量控制28的信號合路傳輸。
所有的信號處理通過核心26在助聽器10中數(shù)字地實現(xiàn)。數(shù)字信號處理一般實現(xiàn)復雜地處理，它常常不能在模擬助聽器中被實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，核心26根據(jù)本發(fā)明的一個實施例被編程以執(zhí)行用于自適應(yīng)地處理信號的處理步驟，如以下更詳細的描述。對助聽器10的調(diào)整可以通過將它接通電腦(例如，通過外部接口34)數(shù)字地實現(xiàn)。助聽器10也包括內(nèi)存36以存儲數(shù)據(jù)和指令，其用于處理信號或?qū)崿F(xiàn)助聽器10的工作。
在工作中，核心26被編程以根據(jù)一些數(shù)字處理方法或技術(shù)處理輸入數(shù)字信號，并且產(chǎn)生輸出數(shù)字信號。所述輸出數(shù)字信號通過數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)38被轉(zhuǎn)換成輸出聲學信號，然后所述輸出聲學信號通過輸出放大器22c被傳至接收器40，其用于將所述輸出聲學信號作為聲音傳輸至使用者。或者，所述輸出數(shù)字信號可以直接驅(qū)動合適的接收器(未示出)以產(chǎn)生模擬輸出信號。
本發(fā)明涉及一種改進的助聽器以及其中用于自適應(yīng)地處理信號的方法，以改善所述助聽器使用者需要的聲音感覺。聲音感覺存在其中的任何聲學環(huán)境被定義為聽覺場景。本發(fā)明一般基于聽覺場景調(diào)整的概念，所述聽覺場景調(diào)整是多環(huán)境分類和處理方法，所述方法根據(jù)感性標準組織聲音，以優(yōu)化需要的聲學事件的理解力、享受力或舒適力。
助聽器適于自動在不同信號處理策略或方法間切換，并且應(yīng)用它們以提供一些巨大的利益。例如，助聽器使用者不需要確定哪一個確定的數(shù)字處理策略或方法將獲得改進特性。這對于忙碌的人們、小孩子或者智力障礙的使用者來說可能尤為有益。所述助聽器也可在處理大范圍聲學環(huán)境時，利用多個組合中的多個不同的處理策略以提供更高的靈活性和更多的選擇。
所述內(nèi)置靈活性也有助于助理器的裝配，因為需要更少的時間來調(diào)整助理器。
然而，自動切換而無需使用者的介入需要助理器設(shè)備經(jīng)過不同和復雜的分析。但制造在可變電平下能夠提供一些形式的自動切換功能的助聽器是可行的，這些助聽器的相對性能和效率依賴于一些因素。這些因素包括，諸如，所述助聽器在什么時候在不同信號處理方法間切換，這種切換的方式，以及可被助聽器使用的具體信號處理方法。在不同聲學環(huán)境中辨別對于助聽器，尤其就音樂和語音而言是一項困難的工作。精確地選擇正確的程序以符合具體使用者在任何指定時間的需求需要廣泛詳細的測試和認證。
在如下所示的表1中，示出了一些普遍的收聽環(huán)境或聽覺場景，以及典型的平均信號輸入電平以及振幅調(diào)制量或某個助聽器在這些環(huán)境下所期望接收的輸入信號的波動量。

表1普通收聽環(huán)境特性在本發(fā)明的一個實施例中，定義了四個不同的主自適應(yīng)數(shù)字處理方法以供所述助聽器使用，并且應(yīng)用了最好的處理方法或者處理方法的結(jié)合以獲得使用者需要的聲音的最佳舒適力和理解力。這些數(shù)字處理方法包括自適應(yīng)麥克風定向性、自適應(yīng)噪音消除、自適應(yīng)實時反饋消除和自適應(yīng)風噪管理。除了自適應(yīng)信號處理方法以外，其他基本的信號處理方法(例如，安靜輸入等級的低等級擴展、音樂的寬帶寬動態(tài)范圍壓縮)也被采用。所述自適應(yīng)信號處理方法現(xiàn)在將更詳細的描述。
自適應(yīng)麥克風定向性麥克風定向描述了所述助聽器的麥克風(如圖1的麥克風20)的靈敏度如何依賴于輸入的聲音的方向。全向麥克風(“全”)在所有方向上有同樣的靈敏度，這是在安靜條件下所需的。定向麥克風(“定”)中，靈敏度作為方向的函數(shù)變化。由于聽者(例如所述助聽器的使用者)通常面朝需要的聲音源的方向，定向麥克風一般配置為在前方擁有最大的靈敏度，從側(cè)方或后方來的聲音的靈敏度則被降低。
助聽器經(jīng)常使用三種定向麥克風形式心型，超級心型和過心型。這些定向形式在圖2中示出。如圖2所示，很清楚一旦聲音源從前方(0度方位角)移走，三個定向麥克風的靈敏度降低。這些定向麥克風工作以改善相對于他們總方向性指數(shù)(DI)和噪音源位置的信號-噪音比。在一般情況下，所述DI是麥克風給直接來自麥克風前方的聲音的利益(以靈敏度計)與麥克風給來自其他方向的聲音的比值的量度。
例如，一個心型形式會在4.8dB的周圍提供一個DI。由于對于一個心型麥克風而言，零訊號在其后方(180度方位角)，所述麥克風向從后方來的信號提供最大的衰減。相反的，一個超心型麥克風有大約5.7dB的DI，并且零訊號在130度和230度方位角附近，而一個過心型麥克風有6.0dB的DI并且零訊號在110度和250度方位角附近。
各個定向形式可優(yōu)化適用于不同條件。它們在擴散聲場、回響室和社交場合等場所都是有用的，并且也能夠有效減少來自與他們各自的零訊號相符的固定噪音源的干擾。然而，它們衰減來自移動噪音源的聲音的能力并不理想，因為它們典型地有固定定向形式。例如，單片定向麥克風產(chǎn)生固定定向形式。三種定向形式的任何一種也可以通過使用諸如不同的延遲-附加策略處理來自兩個空間獨立的全向麥克風的輸出。自適應(yīng)定向方式通過隨著時間應(yīng)用不同的處理策略產(chǎn)生。
自適應(yīng)定向麥克風連續(xù)監(jiān)測除前向以外的方向來的聲音的方向，并且適于改變它們的定向形式，從而零訊號的方位適應(yīng)于移動噪音源的方向。通過這種方法，自適應(yīng)麥克風定向性可以被實現(xiàn)以在固定和移動噪音源都存在的情況下，連續(xù)使需要信號的響度最大化。
例如，在美國專利好5473701中描述了一個采用自適應(yīng)麥克風定向性的實施例，其內(nèi)容可作為本發(fā)明的參考。另一種方法是在一些具體的定向形式，諸如全向、心型、超心型以及過心型形式間切換。
也可以采用一個定向處理的多通路實現(xiàn)方式，其中一些通路或頻帶的每一個使用具體于該頻帶的處理技術(shù)被處理。例如，全向處理可被應(yīng)用到一些頻帶中，而心型處理被應(yīng)用到其他頻帶中。
其他一些自適應(yīng)定向處理技術(shù)也可以在本發(fā)明的實施中被使用。
自適應(yīng)噪音降低噪音消除器被用于將噪音消除算法應(yīng)用到輸入信號。噪音降低算法的有效性主要依賴于信號探測系統(tǒng)的設(shè)計。最有效的方法是同時檢查所述信號的一些量綱。例如，美國專利申請10/101598描述了一種采用自適應(yīng)噪音降低的應(yīng)用，其內(nèi)容可作為本專利的參考。所述助聽器在三個不同的量綱(例如振幅調(diào)制、調(diào)制頻率和所述信號在每個頻帶上的時間長度)上分析單獨的頻帶以獲得一個信號指數(shù)，然后所述信號指數(shù)可用于將信號分類為不同的噪音或需要的信號類別。
其他已知的自適應(yīng)噪音降低技術(shù)也可以在本發(fā)明的實施中被使用。
自適應(yīng)實時反饋消除聲學反饋不是同時發(fā)生，而是在時間上從穩(wěn)定的聲學狀態(tài)到穩(wěn)態(tài)飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)換的結(jié)果。所述轉(zhuǎn)換到不穩(wěn)定性在所述助聽器輸出和輸入間的聲學通路的改變導致閉環(huán)增益大于一個單位時開始。這被稱為第一級反饋-輸出增加，但還不能聽見。所述第二級的特征是輸出不斷增加并最終成為可聽見的，而第三級時，輸出是飽和且可聽見的，是一個連續(xù)、大聲且騷擾性的聲音。
在等待授權(quán)的美國專利10/402,203中，描述了自適應(yīng)實時反饋消除的一個應(yīng)用，其內(nèi)容可作為本專利的參考。其中使用的實時反饋消除器可檢測第一級反饋，并在該反饋可被聽見之前將其消除。此外，單反饋通路或多反饋通路有數(shù)個反饋峰值。當所述實時反饋消除器適于在反饋建立方法期間，在任何時間和任何電平的不同頻率上消除多反饋峰值時是自適應(yīng)的。本技術(shù)對于敞開式耳模或耳貝，尤其當聽者正在使用電話時尤其有效。
所述自適應(yīng)反饋消除器能夠工作在多個信道或頻帶的每一個中。在一個或多個信道中可以消除反饋信號而不顯著影響聲音質(zhì)量。除了工作在精確頻率區(qū)域以外，所述反饋消除器的觸發(fā)時間非常迅速，從而當?shù)谝淮螜z測出反饋建立時抑制反饋。
其他已知的自適應(yīng)反饋消除器技術(shù)也可以在本發(fā)明的實施中被使用。
自適應(yīng)風噪管理風會導致助聽器中的性能變糟糕。微風僅僅導致低電平噪音并且該噪音可被噪音消除器充分處理。然而，當強風在所述助聽器麥克風產(chǎn)生充分高的輸入壓力以充滿所述麥克風的輸出時，更糟糕的狀況發(fā)生了。這導致巨大的爆炸聲和頻帶，它們很難被消除。
一種處理這種狀況的技術(shù)是，限制所述助聽器的輸出以降低受影響頻帶的輸出，同時將高電平噪音的影響最小化。應(yīng)用的最大輸出降低量依賴于受影響頻段內(nèi)的輸入信號電平。
帶有兩個不同麥克風的風噪量度的一個特性是，所述兩個麥克風的輸出信號與非風噪音信號相比具有較低相關(guān)度。因此，低相關(guān)性的高電平型號的存在能夠被探測到，并確認為是風創(chuàng)造的，并且所述輸出限制器能夠在強風噪音狀況存在時，被相應(yīng)地觸發(fā)以降低所述聽力設(shè)備的最大功率輸出，當只有一個麥克風被用在聽力設(shè)備中時，所述麥克風信號的頻譜形式也可被用于觸發(fā)所述風噪管理功能。風噪的頻譜屬性是一個相對平滑的頻率響應(yīng)，從高達約1.5kHz的頻率以及對高頻而言約6dB/8倍頻的衰減開始。當探測到此頻譜形式時，所述輸出限制器也能夠相應(yīng)的被觸發(fā)。
或者，用于自適應(yīng)噪音降低的所述信號指數(shù)可以和所述總平均輸入電平的量度相結(jié)合，以觸發(fā)所述風噪管理功能。例如，持久的噪音、低振幅調(diào)制和低調(diào)制頻率將把所述輸入信號置于“風”類別。
其他已知的自適應(yīng)風噪管理技術(shù)也可以在本發(fā)明的實施中被使用。
其他信號處理方法雖然在此根據(jù)采用以上自適應(yīng)信號處理方法的實施例描述本發(fā)明，但是熟知本技術(shù)的人知道在本發(fā)明的不同實現(xiàn)方式中也可以采用其他的數(shù)字處理方法(例如，自動拾音線圈、自適應(yīng)壓縮等等)。
數(shù)字處理方法的應(yīng)用對于以上確定的數(shù)字處理方法，不同的方法與不同收聽環(huán)境相關(guān)聯(lián)。例如，表2示出了一些不同的信號處理方法是如何與圖1所示的普通收聽環(huán)境相關(guān)聯(lián)的。

表2適于不同收聽環(huán)境的數(shù)字處理方法表2描述了可被應(yīng)用在所示狀況下的信號處理方法的一些例子。能夠理解表2的數(shù)值僅是為了一些公共收聽狀況或環(huán)境的示例而僅以示例的方式給出。還可以定義附加的電平和波動類別，并且每個收聽環(huán)境的參數(shù)在本發(fā)明的不同實施里中可以變化。
圖3示出在本發(fā)明的一個實施例中，在不同的平均輸入電平下不同的信號處理方法如何被觸發(fā)。
圖3中，基于獨立輸入信號的電平，一個或多個信號處理方法可被觸發(fā)。圖3并不打算準確定義其中描述的不同方法的觸發(fā)電平。然而，從圖3可以看出，對于一個具體的輸入電平，可有數(shù)個不同的信號處理方法可以作用于輸入信號。
在這里所述的本發(fā)明的實施例中和本發(fā)明的其他實施例中，所述計算的輸入信號的電平是平均信號電平。平均信號電平的使用一般會導致信號處理方法和/或它們處理模式的零星切換。對于本發(fā)明的指定實現(xiàn)方式而言，能夠優(yōu)化平均值的確定時間。
在圖3描述的示例中，對于非常安靜和非常嘈雜的輸入電平而言，低電平擴展和輸出限制可分別被觸發(fā)。然而，對于它們之間的大多數(shù)聽覺場景而言，所述助聽器不需要在離散程序間切換，但是會通過將所述方法應(yīng)用到和所述方法相關(guān)聯(lián)的一些預定處理模式中的一個來增加或降低指定信號處理方法的效果(例如，自適應(yīng)麥克風定向性，自適應(yīng)噪音消除)。
例如，當自適應(yīng)麥克風定向性即將被應(yīng)用時(即當它不是“關(guān)”時)，它可能被逐漸應(yīng)用到三種處理模式之一全向，一種提供與全向響應(yīng)相等的最佳均衡頻率響應(yīng)的第一定向模式，以及提供非補償?shù)皖l率響應(yīng)的第二定向模式?？梢栽谧赃m應(yīng)助聽器的不同實現(xiàn)方式中定義其他模式。這三種模式的使用將有這樣的效果對于低到中的輸入電平，響度和聲音質(zhì)量不會降低；在更高的輸入電平，所述定向麥克風的響應(yīng)變?yōu)榉茄a償?shù)模⑶以O(shè)備的聲音伴隨著更大的聽覺反差而更歡快。
所述助聽器裝備了多個麥克風，在全向模式下加入輸出以提供更好的噪音性能，而在定向模式下，所述麥克風適于被處理以降低來自其他方向的靈敏度。在另一方面，所述助聽器裝備一個麥克風，其有利于在寬帶響應(yīng)和不同的響應(yīng)形狀之間切換。
作為進一步的例子，當自適應(yīng)噪音降低將被應(yīng)用時(當它不是“關(guān)”時)，它可被應(yīng)用在三種處理方式之一軟(少量噪音降低)、中(中等量的噪音降低)和強(大量的噪音降低)。在自適應(yīng)助聽器的不同實施方式中可以定義其他模式。
噪音降低可以以多種方式實現(xiàn)。例如，噪音衰減的觸發(fā)電平被設(shè)置在低門限值(例如，50dB SPL)，從而當超過此門限值時，強噪音降低被觸發(fā)并且保持獨立于更高的輸入電平?；蛘?，當輸入電平增加時，配置噪音降低算法以逐漸改變噪音從強到弱降低的程度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道其他不同的實施方式也是適當?shù)摹?br> 根據(jù)自適應(yīng)麥克風定向性和自適應(yīng)噪音降低，將應(yīng)用的每個單獨的信號處理方法的處理模式依賴于輸入電平，如圖3所示。當所述輸入電平獲得在所述助聽器中定義并與一個新的處理模式相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)電平或門限值時，所述指定信號處理方法被切換至新的處理模式中工作。相應(yīng)地，當輸入電平為不同的收聽環(huán)境增加時，即應(yīng)用所述自適應(yīng)麥克風定向性和自適應(yīng)噪音降低的不同處理模式。
此外，當輸入電平變?yōu)闃O限值時，如被自適應(yīng)風噪管理算法所控制的那樣，輸出限制器控制的輸出降低會被占據(jù)。使用噪音降低算法處理低電平風噪。
如圖3所示，當探測到反饋時，反饋消除器也會被占據(jù)。
如前面所說明的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道圖3不打算提供精確和唯一的門限值，并且其他的門限值也是適當?shù)摹?br> 根據(jù)本發(fā)明，所述助聽器被編程以應(yīng)用在所述助聽器中定義的一組或多組信號處理方法。所述核心利用與所述存儲在內(nèi)存或存儲裝置中的定義的信號處理方法相關(guān)聯(lián)的信息。在一個示例性實施方式中，所述組的數(shù)字處理方法包括4種自適應(yīng)信號處理方法自適應(yīng)麥克風定向性，自適應(yīng)噪音降低，自適應(yīng)反饋消除器以及自適應(yīng)風噪管理。也可使用附加的和/或其他信號處理方法，并且定義一組信號處理方法的助聽器被編程以結(jié)合附加和/或其他信號處理方法。
雖然在全部頻率的大范圍(即，寬帶)內(nèi)一直應(yīng)用每個信號處理方法(在指定處理模式中)是可行的，根據(jù)本發(fā)明以下所描述的實施例，在頻帶電平上應(yīng)用至少一個用于處理助聽器內(nèi)信號的信號處理方法。
在本發(fā)明的一個實施例中，與平均輸入電平相比較的門限值來自語音狀頻譜。
圖4a-圖4c示出語音的長期平均頻譜的每個頻帶信號電平，該電平在如圖所示的不同總電平時標準化。
在本發(fā)明的一個實施例中，噪音的語音狀頻譜用于導出一組或多組能與輸入信號電平相比較的門限值，然后所述門限值用于確定如果多處理模式與所述信號處理方法相關(guān)聯(lián)，具體信號處理方法或信號處理方法的具體處理模式何時能被觸發(fā)并應(yīng)用。
在本發(fā)明的一個實施方式中，Byrne等人在JASA 96(4)，1994，pp.2108-2120中描述的(其內(nèi)容可作為本專利的參考)、且該在不同的總電平被標準化的語音的長期平均頻譜(”LTASS”)被用于為將被應(yīng)用在頻帶電平的信號處理方法導出多組門限值。
例如，圖4a示出在500Hz頻段內(nèi)的LTASS單獨信號電平，其在總電平為70dB聲音壓力電平(SPL)時標準化。能觀察到每個頻段信號電平是具體頻率，并且圖4a示出每個頻段的基值和語音狀噪音的總SPL的比。類似地，圖4b示出LTASS單獨信號電平，其在總電平為82dB SPL時標準化。圖4c示出LTASS單獨信號電平(示于頻標上)，其分別在總電平為58dB、72dB和80dBSPL時標準化。在本發(fā)明實施例中，每組與處信號處理方法的處理模式相關(guān)聯(lián)的門限值來自在這些電平之一標準化的LTASS。
為了在本發(fā)明實施例中獲得多組門限值，按比例增加或減少70dB SPLLTASS的頻譜形狀以確定在58dB和82dB SPL時的LTASS。
在本發(fā)明的實施例中，由于語音通常是助聽器的輸入，所以在語音狀頻譜易于得到時，該頻譜就被使用。在長期平均語音頻譜上基于觸發(fā)信號處理方法(或其中的模式)的門限值實現(xiàn)所述處理過的語音盡可能多的被保存。
然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道在本發(fā)明的不同實施例中，使用不同頻帶寬度，多組門限值來自LTASS或來自其他語音狀頻譜或其他頻譜。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員也會理解本發(fā)明其他實施例也可采用所述LTASS的變化。例如，可以采用在不同總電平標準化的LTASS。LTASS也可以巧妙的方式變化以適應(yīng)諸如具體語言需要。對于任何具體信號處理方法而言，獲取門限值的所述LTASS需要為不同聲音強度(例如，參見語音傳輸指數(shù))的輸入信號被修改，或者被清晰度指數(shù)的頻率重要性功能(例如，可以根據(jù)經(jīng)驗確定)加權(quán)。
在圖4a和4b中，長條上的數(shù)值表示分別對應(yīng)于70dB SPL和82dB SPL而言，在每個頻帶內(nèi)的平均信號電平。圖4c表示對應(yīng)于82，70和58dB SPLLTASS，在每個頻帶(500Hz寬)內(nèi)的平均信號電平?？侺TASS值獲單個頻帶電平被用作不同信號處理策略的門限值。
例如，使用來自如圖4a所示LTASS的門限值并且在本發(fā)明的實施例中可以控制自適應(yīng)麥克風定向性的應(yīng)用。只要具體頻帶內(nèi)的輸入信號超過圖示響應(yīng)的門限值，在該具體頻段內(nèi)的麥克風會在第一定向模式中工作，任何輸入信號電平低于該門限值的頻帶將保持全向。當此中等信號電平高于所述門限值時，典型的與所述定向麥克風相關(guān)聯(lián)的低頻衰減為了響度而在第一定向模式中被優(yōu)化，從而該聲音質(zhì)量不會下降。低于門限值，兩個麥克風(假設(shè)兩個麥克風)產(chǎn)生總?cè)蝽憫?yīng)，但它們同時工作以提供最好的噪音性能。在這種方法中自適應(yīng)方向性被占用。
類似地，只要在具體頻帶內(nèi)的所述輸入信號超過圖4b所示的相應(yīng)電平，在該具體頻段內(nèi)的麥克風會切換到第二定向模式工作。在此第二定向模式中，不再補償所述低頻衰減，并且所述助聽器會在提供更大聽覺反差時提供更歡快的聲音質(zhì)量。
在本示例中，所述助聽器的麥克風能夠在至少兩個不同的以在低頻帶中的兩組增益為特征的定向模式中工作?；蛘?，所述增益伴隨輸入電平在兩個極值間逐漸改變。
作為進一步的例子，在本發(fā)明的一個實施例中，使用來自如圖4c所示LTASS的門限值能夠控制自適應(yīng)噪音降低的觸發(fā)和應(yīng)用。該信號處理方法也被所述頻帶電平所控制，并且在本發(fā)明的一個特殊實施例中，所有的頻段都彼此獨立。實現(xiàn)此信號處理方法的與電平相關(guān)的噪音消除器的探測器能通過在時間上定位LTASS，從強到軟噪音降低改變其工作特性。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述助聽器(或助聽器的使用者)的裝配工能為所述噪音消除器設(shè)定最大門限值(或關(guān)閉噪音消除器)，所述噪音消除器與下列不同噪音降低模式相關(guān)聯(lián)I.關(guān)(沒有噪音降低影響)；ii.軟(最大門限＝82dB SPL)；iii.中等(最大門限＝70dB SPL)；以及iv.強(最大門限＝58dB SPL)所述最大門限值說明以上是通過示例的方式給出，并且在本發(fā)明的不同實施例中可以不同。
如先前解釋的，在本實施例中，每個噪音降低模式定義在每個頻段內(nèi)由于噪音消除器的最大可用降低。例如，選擇一個高的最大門限(例如，82dB SPLLTASS)將導致當達到來自對應(yīng)頻譜的對應(yīng)門限值時，噪音消除器只適用于高輸入電平的信道內(nèi)，并且低電平信號將相對不受影響。在另一方面，當把最大門限設(shè)為更低時，所述消除器也將適用于更低的輸入電平上，從而提供更強的噪音降低效果。
在本發(fā)明的另一實施例中，所述助聽器可被配置以當輸入電平增加時，逐漸改變噪音消除量。
如圖5所示，一般示出根據(jù)本發(fā)明的實施例在助聽器的自適應(yīng)地處理信號方法中的步驟的流程圖被示為100。
方法100的步驟在助聽器獲得聲音的連續(xù)取樣用于處理時不斷重復。
在步驟110中，處理核心(例如，圖1的核心26)接收輸入數(shù)字信號。在本發(fā)明實施例中，所述輸入數(shù)字信號是由模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(例如，圖1的ADC24a)將輸入聲學信號轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號。所述輸入聲學信號來自一個或多個適于為所述助聽器接收聲音的麥克風。
在步驟112中，分析在步驟110中接收到的所述輸入數(shù)字信號。在本步驟中，在步驟110中使用轉(zhuǎn)換技術(shù)(例如快速傅立葉轉(zhuǎn)換)將接收到的所述輸入數(shù)字信號分為諸如16個500Hz的寬頻帶信號。然后能夠確定每個頻帶信號的電平。在本實施例中，所述計算電平是在每個頻帶的平均響度(以dB SPL為單位)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解在本發(fā)明的不同實施方式中本步驟中獲得的頻帶信號的數(shù)量和每個頻帶的寬度可以不同。
可選擇地，在步驟112中，分析所述輸入數(shù)字信號以確定全部頻帶(寬帶)的總電平。本量度可用在隨后的步驟中以觸發(fā)諸如與頻帶無關(guān)的數(shù)字處理方法。
或者，在步驟112中，在確定每個頻帶信號的電平之前可計算所述總電平。如果所述輸入數(shù)字信號的總電平還沒有達到導出指定組門限值的LTASS總電平，那么在步驟112中不確定每個頻帶信號的電平。這可以優(yōu)化處理性能，因為當導出所述門限值的所述LTASS的總電平還沒有被超過時，每個頻帶信號的電平不可能超過指定頻帶的門限值。因此，一般延遲所述輸入信號的具體頻帶電平的量度直到達到所述總LTASS電平為止是更高效的。
在步驟114中，對于頻段相關(guān)的信號處理方法而言，將在步驟112確定的每個頻帶信號的電平與來自一組門限值的相應(yīng)門限值相比較。對于能被應(yīng)用在依賴于所述信號的不同處理模式的信號處理方法而言，將每個頻段信號的電平與來自多組門限值的相應(yīng)門限值比較，所述每組門限值與所述信號處理方式的不同處理模式相關(guān)聯(lián)。在此情況下，通過將每個頻帶信號的電平與不同門限值(其定義每個處理模數(shù)的離散范圍)比較，能夠確定所述應(yīng)該被應(yīng)用到頻帶信號的信號處理方法的具體處理模式。
在本發(fā)明的實施例中，對于每個頻段相關(guān)信號處理方法，重復步驟114。
在步驟116中，根據(jù)步驟114的確定處理每個頻帶信號。每個頻段相關(guān)信號處理方法被應(yīng)用到適當處理模式下的每個頻帶信號中。
如果將應(yīng)用的特殊信號處理方法(或者所述信號處理方法的特殊模式)不同于最近應(yīng)用到在方法100步驟的在先重復中的頻帶中的輸入信號的信號處理方法(或模式)，有必要在信號處理方法(或模式)間切換。所述助聽器可適于使助聽器裝配工或使用者能選擇合適的轉(zhuǎn)換方案，在該方案中能夠依賴使用者的選擇或需要選擇為感性的慢轉(zhuǎn)換到快轉(zhuǎn)換所提供的方案。
慢轉(zhuǎn)換方案中，對應(yīng)于“安靜”和“嘈雜”環(huán)境的不同輸入電平的連續(xù)處理方法間的切換非常平坦和平緩。例如，當根據(jù)慢轉(zhuǎn)換方案應(yīng)用連續(xù)處理方法時，所述自適應(yīng)麥克風定向性和自適應(yīng)噪音消除信號處理方法看起來非常平坦和連貫的工作。
相反，快轉(zhuǎn)換方案中，對應(yīng)于“安靜”和“嘈雜”環(huán)境的不同輸入電平的連續(xù)處理方法間的切換幾乎是瞬間的。
在本發(fā)明的不同實施方式中提供了兩個極值(例如，“非常慢”和“非常快”)之間的范圍內(nèi)的不同轉(zhuǎn)換方案。
很明顯，特殊信號處理模式或方法的門限電平能夠基于頻段電平、寬帶電平或兩者。
在本發(fā)明的一個實施例中，頻段的選擇數(shù)量可被指定為“主”群組。一旦主群組內(nèi)所述頻段信號的電平超過與新處理模式或信號處理方法相關(guān)聯(lián)的它們的對應(yīng)門限值，所述所有頻帶的頻帶信號能夠被自動切換到新模式或信號處理方法(例如，所有頻段切換到定向的頻段)。在本實施例中，在所有主頻段內(nèi)的所述頻帶信號的電平需要已經(jīng)達到它們對應(yīng)的門限值以發(fā)起在所有頻段內(nèi)的切換?；蛘?，可以計算所述主群組的所有頻段上的平均電平，并且將其與為該主群組所定義的門限值比較。
作為一個示例，一種快速將所有頻段由全向模式切換到定向模式的方法是使每個頻帶成為單獨的主頻段。一旦一個頻段的所述頻帶信號的電平高于與定向處理模式相關(guān)聯(lián)的它的對應(yīng)門限值，所有頻帶將切換到定向處理。改變所述切換速度的其他實施方式是可能的，這依賴于諸如具體信號處理方法、使用者速度或者環(huán)境變化速度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解主頻段不需要發(fā)起在所有頻段內(nèi)的切換，而僅僅控制一定群的頻段。有很多方法將頻段分組以改變切換速度。最佳方法能夠通過主觀收聽測試得以確定。
在步驟118中，通過逆轉(zhuǎn)換(例如，逆快速傅立葉轉(zhuǎn)換)將步驟116中被處理的所述頻帶信號重組以產(chǎn)生數(shù)字信號。該數(shù)字信號在轉(zhuǎn)換為模擬聲學信號(例如，通過DAC38和接收器40)后能夠被輸出到所述助聽器的使用者，或者得到進一步處理。例如，能夠?qū)⒏郊有盘柼幚矸椒?例如，非頻段相關(guān)信號處理方法)應(yīng)用到重組后的數(shù)字信號。也可以通過將所述輸出數(shù)字信號(如果在方法100中執(zhí)行得更早，或者為輸入數(shù)字信號)與諸如和相應(yīng)的信號處理方法相關(guān)聯(lián)的預定門限值相比較，在應(yīng)用具體附加信號處理方法前做出決定。
僅僅基于平均輸入電平就做出使用具體信號處理方法的決定，而不考慮頻帶內(nèi)的信號振幅調(diào)制，這會導致錯誤的區(qū)別大聲的語音和大聲的音樂。尤其在使用電話時，所述助聽器接收到一個相對高的輸入電平(一般超過65dBDPL)，并且一般還伴隨低噪音成分。在這些情況下，當很少或沒有噪音存在于收聽環(huán)境時，觸發(fā)定向麥克風一般是有益的。相應(yīng)地，在本發(fā)明的不同實施例中，方法100也包括計算在每個頻帶內(nèi)信號振幅波動程度或調(diào)制程度的步驟，以幫助確定是否應(yīng)該將具體信號處理方法應(yīng)用到具體頻帶信號。
例如，每個頻段中振幅調(diào)制的確定可以通過自適應(yīng)噪音降低算法的信號分類部分執(zhí)行。美國專利申請10/101598描述了該噪音降低算法的一個示例，其中振幅調(diào)制的量度被定義為“強度變化”。做出所述振幅調(diào)制是否能被稱為“低”“中”或“高”的決定，并且該決定用于和平均輸入電平結(jié)合以確定將應(yīng)用到輸入數(shù)字信號的合適信號處理方法。相應(yīng)地，表2可用作一個部分判定表格，用于為多個普通收聽環(huán)境確定合適的信號處理方法。對于指定實施方式而言，能夠根據(jù)經(jīng)驗確定用于辨別所述振幅調(diào)制是否能被分類為“低”“中”或“高”的具體值?？梢栽诒景l(fā)明的不同實施例中采用不同的振幅調(diào)制分類。
在本發(fā)明的不同實施例中，振幅調(diào)制的寬帶量度可用于確定是否應(yīng)該將具體信號處理方法應(yīng)用到輸入信號。
在本發(fā)明的不同實施例中，方法100也包括使用信號指數(shù)的步驟，所述信號指數(shù)是來自用于應(yīng)用自適應(yīng)噪音降低的算法的參數(shù)。使用所述信號指數(shù)能夠提供更好的結(jié)果，因為它不僅僅來自信號的振幅調(diào)制量度，也在信號調(diào)制頻率和時間長度上。如美國專利申請10/101598所描述的，所述信號指數(shù)用于將信號分為需要的信號和噪音。高的信號指數(shù)意味著所述輸入信號主要由具有相對低噪音電平的類似語音或類似音樂的信號組成。
更綜合的量度的使用，諸如在每個頻段內(nèi)計算的信號指數(shù)和每個頻段內(nèi)的平均輸入電平結(jié)合以確定應(yīng)該將哪一種信號處理方法的哪一種模式應(yīng)用在方法100中，能夠提供更多需要的結(jié)果。下面的表3示出判定表格，其可用于確定何時將不同模式的自適應(yīng)麥克風定向性和自適應(yīng)噪音消除器信號處理方法應(yīng)用在本發(fā)明的不同實施例中。在本發(fā)明的一個實施例中，所述平均電平是基于頻段的，其“高”“中”和“低”分別對應(yīng)于三個不同的LTASS電平。對于指定實施方式而言，能夠根據(jù)經(jīng)驗確定用于辨別所述振幅調(diào)制是否有“低”“中”或“高”值的具體值。

表3信號指數(shù)和平均電平的使用以確定合適的處理模式在本發(fā)明的不同實施例中，所述信號指數(shù)的寬帶值被用于確定是否應(yīng)該將具體信號處理方法應(yīng)用到輸入信號。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解所述信號指數(shù)也可被獨立用于確定是否應(yīng)該將具體信號處理方法應(yīng)用到輸入信號。
在本發(fā)明的不同實施例中，可使用至少一個手動觸發(fā)電平控制器調(diào)節(jié)所述助聽器，使用者能在助聽器內(nèi)操作所述控制器以控制所述電平，在該電平上應(yīng)用或觸發(fā)所述不同信號處理方法。在本實施例中，可以在助聽器內(nèi)自動完成不同信號處理方法和模式間的切換。但是按照使用者通過所述手動觸發(fā)電平控制器的指示，一個或多個選擇信號處理方式的該組門限值被調(diào)高或調(diào)低。這使所述使用者將所述指定的方法調(diào)整到不被所述助聽器所期望的狀況或者將所述助聽器微調(diào)以更好的適合他或她的個人喜好。此外，如圖5所示，所述助聽器也可使用轉(zhuǎn)換控制器調(diào)整，所述轉(zhuǎn)換控制器用于改變轉(zhuǎn)換方案，使其更或更不積極。
這些觸發(fā)電平和轉(zhuǎn)換控制器的每一個可用作傳統(tǒng)音量控制機構(gòu)、滑動控制器、按鈕控制器、使用者操作無線遙控器、其他一直控制器或這些控制器的結(jié)合。
以上結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行了描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解可以在不脫離本發(fā)明保護范圍的情況下實現(xiàn)一些其他的變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于在助聽器內(nèi)自適應(yīng)地處理信號以改善助聽器使用者所需聲音之感覺的方法，其中所述助聽器適于將預定多個信號處理方法中的一個或多個應(yīng)用到所述信號，其特征在于，所述方法包括以下步驟a)接收一個輸入數(shù)字信號，所述輸入數(shù)字信號來自由助聽器接收的聲音所轉(zhuǎn)換而來的一個輸入聲學信號；b)分析所述輸入數(shù)字信號，其中會根據(jù)所述輸入數(shù)字信號確定至少一個電平和至少一個振幅調(diào)制的量度；c)對于所述多個數(shù)字處理方法中的每一個，通過以下子步驟確定在步驟d)中是否把相應(yīng)的信號處理方法應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號(i)將在步驟b)中確定的每一個電平與針對相應(yīng)的信號處理方法所定義的至少一個第一門限值進行比較，以及(ii)將在步驟b)中確定的每一個振幅調(diào)制的量度與針對相應(yīng)的信號處理方法所定義的至少一個第二門限值進行比較，以及d)處理所述輸入數(shù)字信號以產(chǎn)生一個輸出數(shù)字信號，所述處理步驟包括將每個信號處理方法應(yīng)用到步驟c)所確定的所述輸入數(shù)字信號的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定多個信號處理方法包括下列信號處理方法自適應(yīng)麥克風定向性、自適應(yīng)噪音消除、自適應(yīng)實時反饋消除、以及自適應(yīng)風噪管理。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b)中包括確定所述輸入數(shù)字信號的一個寬帶、平均電平的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b)中包括將所述輸入數(shù)字信號分成多個頻帶信號并且確定每個頻帶信號的電平的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，為所述多個信號處理方法的每個子集定義至少一套多個第一門限值，每一套多個第一門限值與所述子集中相應(yīng)的信號處理方法的一種處理模式相關(guān)聯(lián)，并且，所述步驟c)的子步驟(i)中包括針對所述子集的每個信號處理方法，將每個頻帶信號的電平與來自為相應(yīng)的信號處理方法所定義的每一套多個第一門限值中的一個對應(yīng)的第一門限值相比較，以確定是否將相應(yīng)的信號處理方法以相應(yīng)的處理模式應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中包括將所述子集的每個信號處理方法應(yīng)用到步驟c)所確定的所述輸入數(shù)字信號的頻帶信號，并且重組所述頻帶信號以產(chǎn)生所述輸出數(shù)字信號。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，可將自適應(yīng)麥克風定向性按以下三種處理模式之一應(yīng)用到每個頻帶信號全向模式、第一定向模式和第二定向模式。
8.如權(quán)利要求5所示的方法，其特征在于，可對于每個頻帶信號應(yīng)用自適應(yīng)風噪管理方法，當探測到其中的低電平風噪時，將自適應(yīng)噪音降低應(yīng)用到相應(yīng)的頻段信號，當探測到高電平風噪時，則將自適應(yīng)最大輸出降低應(yīng)用到頻帶信號。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，針對所述子集的每個信號處理方法的至少一套多個第一門限值來自于語音狀頻譜。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括從所述輸入數(shù)字信號確定振幅調(diào)制的一個寬帶量度的步驟。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括將所述輸入數(shù)字信號分成多個頻帶信號，并為每個頻帶信號確定一個振幅調(diào)制量度的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，其中為所述多個信號處理方法的每一個子集定義至少一套多個第二門限值，每一套多個第二門限值與所述子集中相應(yīng)的信號處理方法的一種處理模式相關(guān)聯(lián)，所述步驟c)的子步驟(ii)包括對于所述子集的每一個信號處理方法，將每個頻帶信號的振幅波動的量度與來自為相應(yīng)的信號處理方法所定義的每一套多個第二門限值中的一個對應(yīng)的第二門限值相比較，以確定是否將相應(yīng)的信號處理方法以相應(yīng)的處理模式應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，針對所述子集的每個信號處理方法的至少一套多個第二門限值來自于語音狀頻譜。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括使用從所述使用者接收的輸入來調(diào)整所述至少一個第一門限值的步驟。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括使用從所述使用者接收的輸入來調(diào)整所述至少一個第二門限值的步驟。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中的將每個信號處理方法應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號的步驟是根據(jù)下列轉(zhuǎn)換方案來執(zhí)行的硬切換和軟切換。
17.一種數(shù)字助聽器，其特征在于，包括被編程以完成權(quán)利要求1所述方法中的各步驟的一個處理核心。
18.一種用于在助聽器內(nèi)自適應(yīng)地處理信號以改善助聽器使用者所需聲音之感覺的方法，其中所述助聽器適于將預定多個信號處理方法的一個或多個應(yīng)用到所述信號，其特征在于，所述方法包括步驟a)接收一個輸入數(shù)字信號，其中所述輸入數(shù)字信號來自由助聽器接收的聲音所轉(zhuǎn)換而來的一個輸入聲學信號；b)分析所述輸入數(shù)字信號，其中會根據(jù)所述輸入數(shù)字信號確定至少一個電平和至少一個信號指數(shù)值；c)對于所述多個數(shù)字處理方法的每一個，通過以下子步驟確定在步驟d)是否將相應(yīng)的信號數(shù)字處理方法應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號(i)將在步驟b)確定的每個電平與至少一個為相應(yīng)的信號處理方法定義的第一門限值相比較，以及(ii)將在步驟b)確定的每一個信號指數(shù)值與至少一個為相應(yīng)的信號處理方法定義的第二門限值相比較，以及d)處理所述輸入數(shù)字信號以產(chǎn)生一個輸出數(shù)字信號，所述處理步驟包括將每個信號處理方法應(yīng)用到步驟c)所確定的所述輸入數(shù)字信號的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，其中的每一個信號指數(shù)值來自于所述輸入數(shù)字信號的振幅調(diào)制、調(diào)制頻率和時間長度中的一個或多個量度。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，其中所述預定多個信號處理方法包括以下數(shù)字處理方法自適應(yīng)麥克風定向性、自適應(yīng)噪音降低、自適應(yīng)實時反饋消除和自適應(yīng)風噪管理。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括確定所述輸入數(shù)字信號的寬帶、平均電平的步驟。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括將所述輸入數(shù)字信號分成多個頻帶信號，并為每個頻帶信號確定一個電平的步驟。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，其中為所述多個信號處理方法的每一個子集定義至少一套多個第一門限值，其中每一套多個第一門限值與所述子集中相應(yīng)的信號處理方法的一種處理模式相關(guān)聯(lián)，所述步驟c)的子步驟(ii)包括對于所述子集的每個信號處理方法，將每個頻帶信號的電平與來自為相應(yīng)的信號處理方法所定義的每一套多個第一門限值中的每一個對應(yīng)的第一門限值相比較，以確定是否將相應(yīng)的信號處理方法以相應(yīng)的處理模式應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述步驟d)包括將所述子集的每個信號處理方法應(yīng)用到步驟c)所確定的所述輸入數(shù)字信號的頻帶信號，并重組所述頻帶信號以產(chǎn)生所述輸出數(shù)字信號。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，可將自適應(yīng)麥克風定向性按以下三種處理模式之一應(yīng)用到每個頻帶信號全向模式、第一定向模式和第二定向模式。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，可對每個頻帶信號應(yīng)用自適應(yīng)風噪管理方法，當探測到其中的低電平風噪時，將自適應(yīng)噪音降低應(yīng)用到相應(yīng)的頻段信號，當探測到高電平風噪時，則將自適應(yīng)最大輸出降低應(yīng)用到相應(yīng)的頻段信號。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，針對所述子集的每個信號處理方法的每一套多個第一門限值來自于語音狀頻譜。
28.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括從所述輸入數(shù)字信號確定一個寬帶信號指數(shù)值的步驟。
29.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括將所述輸入數(shù)字信號分成多個頻帶信號，并為每個頻帶信號確定一個信號指數(shù)值的步驟。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，其中為所述多個信號處理方法的每一個子集定義至少一套多個第二門限值，每一套多個第二門限值與所述子集中相應(yīng)的信號處理方法的一種處理模式相關(guān)聯(lián)，所述步驟c)的子步驟(ii)包括對于所述子集的每個信號處理方法，將每個頻帶信號的所述信號指數(shù)值與來自為相應(yīng)的信號處理方法所定義的至少一套多個第二門限值中的一個對應(yīng)的第二門限值相比較，以確定是否將相應(yīng)的信號處理方法以相應(yīng)的處理模式應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，針對所述子集的每個信號處理方法的所述至少一套多個第二門限值來自于語音狀頻譜。
32.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，進一步包括使用從所述使用者接收的輸入來調(diào)整所述至少一個第一門限值的步驟。
33.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，進一步包括使用從所述使用者接收的輸入調(diào)整所述至少一個第二門限值的步驟。
34.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中的將每個信號處理方法應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號的步驟是根據(jù)下列轉(zhuǎn)換方案來執(zhí)行的硬切換和軟切換。
35.一種數(shù)字助聽器，其特征在于，包括被編程以完成權(quán)利要求18所述方法中的各步驟的一個處理核心。
36.一種用于在助聽器內(nèi)自適應(yīng)地處理信號以改善助聽器使用者所需聲音之感覺的方法，其中所述助聽器適于將預定多個信號處理方法的一個或多個應(yīng)用到所述信號，其特征在于，所述方法包括步驟a)接收一個輸入數(shù)字信號，其中所述輸入數(shù)字信號來自由助聽器接收的聲音所轉(zhuǎn)換而來的一個輸入聲學信號；b)分析所述輸入數(shù)字信號，其中將所述輸入數(shù)字信號分成多個頻帶信號，并為每個頻帶信號確定一個電平；c)對于所述多個數(shù)字處理方法的每一個子集，將每個頻帶信號的電平與來自為所述子集中相應(yīng)的信號處理方法所定義的至少一套多個門限值中的一個對應(yīng)的門限值相比較，以確定在步驟d)是否將相應(yīng)信號處理方法以相應(yīng)的處理模式應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號，其中每一套多個門限值與所述子集中相應(yīng)信號處理方法的一種處理模式相關(guān)聯(lián)；以及d)處理輸入數(shù)字信號，以產(chǎn)生一個輸出數(shù)字信號，其中所述處理步驟包括將所述子集的每個數(shù)字處理方法應(yīng)用到步驟c)所確定的輸入數(shù)字信號的頻帶信號，并重組所述頻帶信號以產(chǎn)生所述輸出數(shù)字信號。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，進一步包括一個確定在步驟d)中是否將不在所述子集中的附加信號處理方法應(yīng)用到所述數(shù)字信號的附加步驟，所述處理步驟進一步包括將每個不在所述子集中的附加信號處理方法應(yīng)用于所述附加步驟中所確定的所述輸入數(shù)字信號的步驟。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述預定多個數(shù)字處理方法包括以下數(shù)字處理方法自適應(yīng)麥克風定向性、自適應(yīng)噪音降低、自適應(yīng)實時反饋消除和自適應(yīng)風噪管理。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，可將自適應(yīng)麥克風定向性按以下三種處理模式之一應(yīng)用到每個頻帶信號全向模式、第一定向模式和第二定向模式。
40.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，可對每個頻帶信號應(yīng)用自適應(yīng)風噪管理方法，當探測到低電平風噪時，將自適應(yīng)噪音降低應(yīng)用到相應(yīng)的頻段信號，當探測到高電平風噪時，則將自適應(yīng)最大輸出降低應(yīng)用到相應(yīng)的頻段信號。
41.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，進一步包括確定所述輸入數(shù)字信號的寬帶、平均電平，所述寬帶、平均電平用作附加門限值，以確定是否將所述子集內(nèi)的一個或多個所述信號處理方法應(yīng)用到所述處理步驟中。
42.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述子集的每個信號處理方法的所述多個門限值來自于語音狀頻譜。
43.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，進一步包括使用從所述使用者接收的輸入來調(diào)整所述至少一個第一門限值的步驟。
44.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，進一步包括使用從所述使用者接收的輸入來調(diào)整所述至少一個第二門限值的步驟。
45.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中的將每個信號處理方法應(yīng)用到所述輸入數(shù)字信號的步驟是根據(jù)下列轉(zhuǎn)換方案來執(zhí)行的硬切換和軟切換。
46.一種包括被編程以完成權(quán)利要求36所述方法步驟的處理核心的數(shù)字助聽器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進的助聽器，以及其中用于自適應(yīng)地處理信號以改善助聽器使用者需要的聲音感覺的方法。在一個寬的方面，本發(fā)明涉及一種方法，在其中將一個或多個信號處理方法應(yīng)用到來自輸入數(shù)字信號的頻帶信號。計算每個頻帶信號的電平并將其與多個門限值的至少一個相比較以確定將應(yīng)用哪個信號處理策略。在本發(fā)明的一個實施例中，與頻帶信號電平相比較的每一套多個門限值來自于語音狀頻譜。在確定時也可以采用附加量度，諸如振幅調(diào)制或信號指數(shù)，并將其與相應(yīng)的門限值相比較。
文檔編號H04R25/00GK1612642SQ200410085308
公開日2005年5月4日 申請日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者赫斯特·亞得, 安德里亞·渥蘭斯, 亨利·羅 申請人:優(yōu)利康聽力有限公司