專利名稱：降低助聽器中噪聲的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及助聽器領(lǐng)域，更具體地涉及使用降噪技術(shù)的助聽器。
本發(fā)明還涉及調(diào)節(jié)助聽器增益以減少噪聲的方法。此外，本發(fā)明涉及減 少助聽器中噪聲的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
助聽器適于在用戶耳膜處提供根據(jù)用戶指示已被放大的聲音環(huán) 境。這通常通過提供具有麥克風(fēng)、放大器和小型揚(yáng)聲器的裝置來實(shí)現(xiàn)， 該裝置處于被置于用戶耳道內(nèi)的耳機(jī)(earpiece)中。在耳機(jī)周圍會存在 聲音泄漏是眾所周知的。例如，可能存在非密封的適配(fit)或出于用 戶舒適的考慮，例如減輕由用戶自己的聲音造成的聲壓，可能存在被故 意安排在耳機(jī)內(nèi)的氣孔(vent)。這樣的泄漏可造成聲壓損失，并且可允 許聲音繞過助聽器到達(dá)耳膜。以參考文獻(xiàn)形式并入本文的標(biāo)題為"Method and system for fitting a hearingaid"的未公開PCT申請PCT/EP2005/055305提供了一種估計現(xiàn)場 助聽器的其它未知功能，諸如氣孔效應(yīng)和直接傳輸增益的方法。氣孔效 應(yīng)估計用于修正現(xiàn)場聽力敏度圖和助聽器增益。 WO-A-2005/051039提供了一種動態(tài)語音增強(qiáng)技術(shù)，其中噪聲中的 語音清晰度通過優(yōu)化語音清晰度指數(shù)如SII(參看"Methods for Calculation of the Speech Intelligibility Index" . ANSI S3.5-1997)、 AI (參看"American National Standard Methods for the Calculation of the Articulation Index". ANSI S3.5-1996)等得以提高。通過優(yōu)化語音清晰度指數(shù)提高噪聲中的語 音清晰度的降噪技術(shù)考慮到人類的聽覺掩蔽，增長或減少所選擇頻帶中 的增益。輸入到助聽器用戶的聲音是根據(jù)助聽器增益被放大的聲音和直接 傳輸聲音的組合。只要被放大的聲音在所有頻帶中均支配直接傳輸聲音，
降噪技術(shù)就將提供好的效果。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)提高SII的降噪基于耳塞在耳
塞與耳道之間提供緊密適配的假設(shè)。但是，通風(fēng)道或泄漏路徑允許聲音 被直接傳入耳內(nèi)。因此，在某一閾值，輸入到助聽器用戶的聲音可能被 直接傳輸?shù)穆曇糁?，使得助聽器增益的減少不會影響輸入到用戶的聲 音。如果不考慮直接傳輸?shù)穆曇?，可能的結(jié)果是語音清晰度受損。因此，通風(fēng)道和助聽器與耳道之間可能的泄漏路徑的聲音效果在 現(xiàn)今的助聽器適配策略中仍舊是具有挑戰(zhàn)性的。因此，對于改進(jìn)的助聽器和在助聽器中降噪的改進(jìn)的技術(shù)存在需 求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供助聽器和處理助聽器中信號的方
法，同時特別考慮所提及的要求和現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的一個特定目標(biāo)是提供助聽器和一種提供降噪技術(shù)的相應(yīng)
方法，該降噪技術(shù)考慮到通過氣孔的直接傳輸聲音的相對量。本發(fā)明的進(jìn)一步目標(biāo)是提供助聽器和一種提供SII優(yōu)化的相應(yīng)方
法，其中噪聲中的語音清晰度被提高。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這里提供一種助聽器，其包括至少一個 麥克風(fēng)、 一個信號處理裝置和一個輸出轉(zhuǎn)換器，其中該信號處理裝置適 于接收來自麥克風(fēng)的輸入信號，其中該信號處理裝置適于將助聽器增益 應(yīng)用到輸入信號以產(chǎn)生將由輸出轉(zhuǎn)換器輸出的輸出信號，并且其中該信 號處理裝置還包括根據(jù)為助聽器計算的直接傳輸增益(DTG)調(diào)節(jié)助聽 器增益的裝置。具有根據(jù)直接傳輸增益調(diào)節(jié)助聽器增益的裝置的該助聽器給出了 有關(guān)直接傳輸聲音量的信息，且提供了有關(guān)直接聲音支配被放大聲音之 前某一頻帶可能被削弱多少的信息。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，所述助聽器和方法能夠?qū)⒅苯勇曇袅康?信息并入所應(yīng)用的降噪算法中，從而該算法在考慮氣孔效應(yīng)和泄漏的信 息的同時被優(yōu)化。這提供了比其它可獲得的更準(zhǔn)確且有效的降噪。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，這里提供了一種助聽器，該助聽器能夠 在計算助聽器增益以產(chǎn)生輸出信號時，通過考慮直接傳輸聲音來避免輸 出信號中的相位失調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，這里提供了一種補(bǔ)償助聽器中直接傳輸 聲音的方法，該方法包括以下步驟估計助聽器的有效氣孔參數(shù)，基于 有效氣孔參數(shù)計算直接傳輸增益，及應(yīng)用助聽器增益從輸入信號產(chǎn)生輸 出信號，其中所述直接傳輸增益被用作助聽器增益不被設(shè)置成比其低的 增益下限。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，這里提供了一種確定助聽器中直接傳輸聲
音的方法，該方法包括以下步驟估計助聽器的有效氣孔參數(shù)，及基于
有效氣孔參數(shù)計算直接傳輸增益。 —旦當(dāng)適配助聽器時，所提供的方法使能對直接傳輸增益(DTG) 的計算，依照根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方法和系統(tǒng)該直接傳輸增益接著可以 被用于動態(tài)修正除增益外的其它助聽器參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的助聽器、系統(tǒng)和方法提供能力來實(shí)時動態(tài)調(diào)節(jié)直接 傳輸增益的可應(yīng)用的語音清晰度指數(shù)增益和產(chǎn)生的降噪助聽器增益，及 因此助聽器或系統(tǒng)在任何給定實(shí)例中可應(yīng)用的增益量，這些可看作是真 正的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，助聽器能夠基于瞬間增益等級、進(jìn)一 步的SII輸入?yún)?shù)和直接傳輸增益來調(diào)節(jié)每個頻帶中的助聽器增益以提 高整體語音清晰度。這提供了一種新方法，根據(jù)該方法直接傳輸增益被 考慮在降噪技術(shù)內(nèi)，從而為用戶提供噪聲中更好的語音清晰度。
根據(jù)更多方面，本發(fā)明提供了如權(quán)利要求27、 28和29中所述的一 種降低助聽器中噪聲的系統(tǒng)、 一種計算機(jī)程序和一種計算機(jī)程序產(chǎn)品。
本發(fā)明的更多具體變化由進(jìn)一步的權(quán)利要求定義。
通過以下詳細(xì)說明并結(jié)合以示例方式圖解說明本發(fā)明原理的附 圖，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。


通過以下詳細(xì)說明并結(jié)合附圖將容易地理解本發(fā)明，其中同樣的
參考數(shù)字指代同樣的結(jié)構(gòu)元件，并且其中-圖la描述了與關(guān)于計算直接傳輸聲音的示意圖；圖lb描述了根據(jù)本發(fā)明的助聽器的方塊圖；圖2描述了通過添加兩個聲音信號的作用所產(chǎn)生的信號等級與頻 率的關(guān)系；圖3描述作為兩個信號的振幅之間的差值的函數(shù)的相位失調(diào)范 圍；圖4示出了直接傳輸聲音與頻率的關(guān)系圖；圖5示出了一些圖表，這些圖表圖解說明根據(jù)本發(fā)明考慮直接傳
輸聲音的優(yōu)化SII (語音清晰度指數(shù))的原理；及圖6描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的助聽器部件的方塊圖。
具體實(shí)施例方式首先，可以參看圖la獲得有關(guān)計算直接傳輸增益(DTG)的說明。 DTG的計算通過執(zhí)行圖la中示意性說明的反饋測試(FBT)來完成。之 后，估計現(xiàn)場氣孔效應(yīng)且由氣孔效應(yīng)計算DTG。文件PCT/EP2005/055305
(上文己提及)對此進(jìn)行了詳細(xì)描述。
參看圖lb，其示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個實(shí)施例的助聽器200。
該助聽器包括將聲音輸入信號轉(zhuǎn)換成電輸入信號215的輸入轉(zhuǎn)換 器或麥克風(fēng)210和用于采樣及數(shù)字化模擬電信號的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器(未 圖示)。之后處理過的電輸入信號被饋送至信號處理裝置220內(nèi)，該信 號處理裝置包括具有壓縮器的放大器，該放大器用于通過應(yīng)用壓縮器增 益產(chǎn)生電輸出信號225以產(chǎn)生適于根據(jù)用戶需求補(bǔ)償聽力損失的輸出信 號。根據(jù)一個實(shí)施例，壓縮器增益特性是非線性的，從而在低輸入信號 等級下提供更多增益，而在高信號等級下提供更少增益。信號通道還包 括輸出轉(zhuǎn)換器230，即將電輸出信號轉(zhuǎn)換成聲音輸出信號的揚(yáng)聲器或接收 器。壓縮器運(yùn)行以壓縮輸入信號的動態(tài)范圍。壓縮器有利于處理老年 性耳聾(presbyscusis)(由于毛細(xì)胞變異(haircell-loss)造成的動態(tài)范
圍損失)。實(shí)際上，壓縮助聽器通常應(yīng)用低等級信號的擴(kuò)展，以便在抑 制麥克風(fēng)噪聲的同時放大該等級以上的輸入信號。壓縮器還可包括軟限
幅器(soft-limiter)以將最大輸出等級限制在安全或舒適的等級。壓縮器
具有非線性增益特性，并且因此能夠在較高的輸入等級下提供更少的增
益以及在較低的輸入等級下提供更多的增益。在信號處理器中配備壓縮
器的助聽器通常被稱為非線性增益助聽器或壓縮助聽器。信號處理器裝置還包括存儲器240和調(diào)節(jié)裝置250，該調(diào)節(jié)裝置
基于用戶聽力缺損和主要的聲音環(huán)境來調(diào)節(jié)遠(yuǎn)高于處理器基本確定的助 聽器增益。這種進(jìn)一步的調(diào)節(jié)是為了將繞過助聽器的聲音的某些效果考 慮在內(nèi)，例如通過繞過耳機(jī)或通過氣孔傳播，如在下面將要描述的。
為了計算，繞過助聽器的聲音用術(shù)語"直接傳輸增益(DTG)" 表述。直接傳輸增益(DTG)被定義為耳膜處由耳外的聲源產(chǎn)生的聲壓 與在外部氣孔開口處由相同源產(chǎn)生的聲壓的比值。由于直接傳輸增益通 常小于l，即用分貝(dB)表示的對數(shù)值將通常是負(fù)數(shù)。但是，由于存 在被置于耳道內(nèi)的耳機(jī)所引起的正常赫姆霍茲共振，將存在DTG大于1 即對數(shù)值是正數(shù)的頻率?？梢酝ㄟ^例如文件PCT/EP2005/055305中描述 的方法估計有關(guān)單頻帶內(nèi)直接傳輸聲音的信息，以便為某一用戶使用的 助聽器增益計算直接傳輸增益。為助聽器計算的DTG 245作為一組依賴頻率的增益值被存儲在助 聽器的存儲器240中。之后，DTG被調(diào)節(jié)裝置250用于調(diào)節(jié)助聽器增益 以降低噪聲、避免相位失調(diào)或提供耳膜上由被放大的輸出信號和直接傳 輸聲音所產(chǎn)生的組合聲音信號中的信號質(zhì)量的任何其它有用的優(yōu)化或提 高。參看圖2，其描述了通過添加兩個聲音信號的作用所產(chǎn)生的信號 等級與頻率的關(guān)系，且更具體地示出了在這里添加的具有相對相位的兩 個依賴頻率的信號，以闡明在耳膜處添加兩個聲音信號的原理。黑色虛 線是兩個信號的幅值?；疑c(diǎn)劃線分別表示當(dāng)兩個信號在所有頻率下同 相(上方的曲線)時，及當(dāng)它們在所有頻率下反相(下方的曲線)時這 些信號的和。實(shí)線示出了如果相位差值隨頻率線性變化時會發(fā)生什么。在用戶耳膜處的聲音等級是獨(dú)立的直接聲音和被助聽器放大的聲 音的疊加。兩個聲源的干擾可導(dǎo)致相位失調(diào)，即以各頻率輸入的聲音中 的起伏現(xiàn)象，其中獨(dú)立的直接聲音和來自助聽器的被放大的聲音具有幾 乎相同的大小但具有相反的相位。這種普遍的現(xiàn)象被圖解說明于圖2中， 該解說明具有不同大小與相位的兩個信號的疊加。
在某一頻率，兩個諧波信號的和可以寫成
Acos(2兀ft+(p,)+A2Cos(2兀ft+(p2) (1)
在我們的示例中，A產(chǎn)l， (p尸0且A2^f。 cp2為0、 7T或^f。通過 簡單的計算，相長的和相消的干擾均可以被解釋清楚，而對具有依賴頻 率的相位與振幅的兩個信號的和進(jìn)行分析性描述是更為復(fù)雜的。在這種 情形下，造成的相位失調(diào)將依賴于信號的振幅和相位。但是，由于相長 的和相消的干擾分別構(gòu)成了相位失調(diào)的上限和下限，我們知道相位被干 擾的信號位于這些線之間的某處，如圖2中所示的cp^f的情形。應(yīng)當(dāng)注 意絕對振幅的比值對應(yīng)以dB為單位的振幅差值，因?yàn)閐B被計算為 201oglO(A)。因此，0振幅對應(yīng)-wdB。下方的灰色點(diǎn)劃線示出了當(dāng)振幅完全相同的兩個信號的相位相差 兀時，總信號抵消并成為無限小。這被稱為相消干擾或浙^"瓶激。另一方 面，如果兩個信號在所有頻率下同相，則振幅將在相長的干擾中簡單相 加，并在兩個信號具有相同振幅的頻率處給出大于6dB的聲壓，這可以 在上方的灰色點(diǎn)劃線中頻率為5kHz處看到。但是，對于助聽器聲音和直 接聲音很少見到這兩種情形，因?yàn)橹犉髀曇艉椭苯勇曇艟哂幸蕾囶l 率的變化的相位。因此，黑線舉例說明如果相對相位線性依賴于頻率， 則總聲壓看起來會是怎樣的。注意，某些頻率處的相長干擾增大了總信 號的振幅，而對于其它頻率，相消干擾使總信號變小。由于信號不會像 在一些頻率下那樣抵消，在這些頻率下相對相位接近71且相對振幅不完 全為1，所以這種現(xiàn)象被稱為賴位關(guān)錄。以上示例是通用的，且可以推斷出在用戶耳中的情形，其中被放 大的聲音和直接聲音重疊。這反過來意味著在耳膜處的總聲壓保持未被 直接聲音的相位失調(diào)所干擾之前，被放大的聲音必須超過某一等級。將
助聽器增益保持在與直接聲音類似的幅值將導(dǎo)致相位失調(diào)的風(fēng)險增加， 這在本發(fā)明中將被避免。如圖2中所觀察到的，被放大的聲音和獨(dú)立的直接聲音的振幅差 值必須高于某一數(shù)量(安全界限)以減小相位失調(diào)。因此，對于增益的 設(shè)置存在更低的閾值，其等于直接傳輸增益+k，如圖4中右側(cè)的刻度所 示。安全界限是因子k，其原理上可以被設(shè)置成任何值。如果k是負(fù)的且 數(shù)字上是大的，則直接聲音和被放大的聲音之間的相互作用被忽略且未 曾采取特別的措施來考慮該相互作用。如果k是大的且正的，則將始終 進(jìn)行測量，這也不是最佳的。因此，選擇因子k是最小化相位失調(diào)的風(fēng) 險和限制SII最優(yōu)化之間的權(quán)衡。圖3示出了相位失調(diào)范圍和信號振幅比值的關(guān)系。圖3更具體地 顯示以dB為單位的同相和信號(in-phase summed signal)和反相和信號 (out of phase summed signal)的振幅之間的差值，該差值是圖2中顯示 的兩個信號的振幅之間的差值的函數(shù)。該曲線因此示出了由于相位失調(diào) 造成的總聲壓的不確定性或可能的擴(kuò)展。以dB為單位的信號振幅比值為 每個帶中助聽器聲音(用增益來表述)和直接傳輸聲音(用增益來表述) 之間的差值，即以dB為單位的HA-DTG (助聽器-直接傳輸增益)，亦 即A,是DTG，而A2是HA。注意， 一旦耳塞被制成則DTG即被固定， 而助聽器增益可以隨聲音輸入改變。因此， 一旦氣孔已被選擇，助聽器 聲音將是唯一的變量。例如，從曲線中可以得知如果一個信號比其它信號大10dB，則在 最壞的情況下相位失調(diào)可以造成和信號的振幅從同相和信號變化高達(dá) -5dB。數(shù)值在1和l以上是合適的，優(yōu)選在5和15dB之間。當(dāng)然，約 ldB的值將招致高風(fēng)險的相位失調(diào)。k=7或1^=8的值給出了約+-3(18的相 位失調(diào)范圍，該范圍可被認(rèn)為是可接受的。如果助聽器被關(guān)閉，則來自助聽器的聲音將為-~ (完全靜音)， 這明顯地意味著DTG將完全占支配地位。這將對應(yīng)圖3中x軸上的-。，
如我們所期望的這不會產(chǎn)生相位失調(diào)問題。相反，如果助聽器增益是例 如60dB而直接傳輸?shù)穆曇羰?10dB，則相比較而言直接聲音是可以忽略
的，且沒有相位失調(diào)的風(fēng)險。只有當(dāng)直接聲音的聲音等級和助聽器聲音
相當(dāng)(A2"A,)時，和信號的強(qiáng)度才會發(fā)生顯著變化，如圖3所示。
因此，在本發(fā)明中，圖3中作為示例所示的因子k構(gòu)成了下限， 在優(yōu)化過程期間助聽器增益不應(yīng)被設(shè)置低于該下限，而不用冒大量相位 失調(diào)的風(fēng)險。有關(guān)單頻帶中直接傳輸聲音的信息可以通過例如文件 PCT/EP2005/055305中描述的用于為某一用戶使用的助聽器增益計算直 接傳輸增益的方法進(jìn)行估計。之后該消息將用于優(yōu)化SII。如果直接聲音 例如支配最低頻帶，則可能通過更改一些頻帶中的增益來發(fā)現(xiàn)SII的新最 佳值，在這些頻帶中被放大的聲音占支配地位。根據(jù)一個實(shí)施例，調(diào)節(jié)裝置是一種通過應(yīng)用相應(yīng)的降噪技術(shù)并考 慮DTG來優(yōu)化語音清晰度指數(shù)(SII)的裝置，以便為用戶提供噪聲中更 好的語音清晰度，如以下將詳細(xì)說明的。圖4和圖5示出了結(jié)合基于語音清晰度指數(shù)(SII)的降噪技術(shù)和 通過氣孔的直接傳輸聲音的原理。圖4示出了以dB為單位的直接傳輸聲音。被稱為直接傳輸增益的 該增益函數(shù)表示耳膜處的聲壓與氣孔入口處由耳外聲源所產(chǎn)生的聲壓的 關(guān)系。與在上文提及的PCT/EP2005/055305 —樣，直接傳輸增益可以在 反饋測試期間被確定。該示例中的值是針對100Hz與10kHz之間的15個頻帶來計算的。 該圖具有兩個y刻度，其中左側(cè)的表示直接傳輸增益，而右側(cè)的表示最 小的放大量(amplification)，助聽器增益必須超過這個放大量以支配耳 膜處的總聲音。最小放大量被確定為助聽器增益，其對于避免由于添加 具有相同幅值但相反相位的兩個聲壓造成的相位失調(diào)問題的風(fēng)險是必要 的。這種相位失調(diào)導(dǎo)致不良的聲音質(zhì)量，在發(fā)生相位失調(diào)的頻率中可將 其描述為金屬質(zhì)的或刺耳的。這些圖中的字母k表示以dB為單位的界限,其中相對于直接聲音， 被放大的聲音大到足以支配耳膜處的總聲壓。k是將算法的行為分成兩種 狀態(tài)的界限 一種需要采取行為以避免相位失調(diào)的狀態(tài)和一種不需要采 取行為的狀態(tài)。如果被放大的聲音-k小于直接聲音，則有相位失調(diào)的風(fēng) 險，且必須采取一些措施。參看圖3關(guān)于k因子的闡述。圖4中重點(diǎn)突 出了對于估計的氣孔直徑分別為lmm (暗色)禾n3mm (淺色)的頻帶4 和頻帶5的直接傳輸增益和最小放大量。圖5的圖表中，k-8dB的兩個頻帶的最小放大量在曲線圖上被標(biāo) 記，包括助聽器增益調(diào)節(jié)，其對于發(fā)現(xiàn)關(guān)于語音清晰度的最佳增益設(shè)置 是必要的。這些曲線圖示出了在搜索關(guān)于SII的最佳增益設(shè)置中直接傳輸 增益如何與助聽器增益相互作用及如何干擾助聽器增益。
這些曲線解說明了在給定的氣孔直徑和聽力損失下，兩個頻 帶中作為助聽器增益的函數(shù)的SII如何變化。SII被圖解說明為等值曲線。 SII在0和1之間變化。盡管它具有一些局部的最小或最大值，但幾乎是 無變化的。通過在一個或多于一個頻帶中改變增益，每個頻帶中增益的 最佳設(shè)置被確定，從而產(chǎn)生助聽器的最佳SII。圖5中的圖表圖解說明了具有500Hz中心頻率的頻帶4的增益和 具有634Hz中心頻率的頻帶5的增益。等值曲線示出了每個頻帶中SII 如何成為增益設(shè)置的函數(shù)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的SII優(yōu)化目前不考慮通過例如氣孔到達(dá)的直接聲 音。但是，直接聲音會加到助聽器被放大的聲音，且因此實(shí)際上不可能 獲得比源于直接聲音的增益更低的增益。耳模內(nèi)大氣孔的存在與相對輕 微的聽力損失結(jié)合可能因此意味著只有直接聲音被聽到，因?yàn)樗赡芨?蓋或淹沒被放大的聲音。有關(guān)SII如何用于助聽器中的降噪的進(jìn)一步說明可以在 WO-A-2005/051039中找到，其以參考文獻(xiàn)的形式被并入本文中。
圖5中的圖表還圖解說明并示例了當(dāng)k已被選成8時增益的實(shí)際 時間間隔，其針對頻帶4和5中的每個頻帶,針對兩個氣孔直徑(lmm0 禾口3mm0)并結(jié)合兩種聽力損失(水平40dBHL和水平80dBHL)。
助聽器中SII的優(yōu)化在所有頻帶中被執(zhí)行，即此示例中的15個尺 寸。但是，在15個尺寸中圖解說明優(yōu)化過程會阻止而非促進(jìn)對原理的易 于理解的顯示。因此，圖5中的圖表限于圖解說明優(yōu)化兩個選擇的頻帶 (頻帶4和5)中的SII的方式。在采用線性優(yōu)化方法的示例中，頻帶4 的增益保持不變而頻帶5的增益被逐步更改直至該設(shè)置的最佳SII己被檢
測到，然后頻帶4的增益被更改而之前被檢測到的頻帶5的最佳設(shè)置保 持不變直至頻帶4的最佳設(shè)置已被檢測到。圖5中的圖表圖解說明了優(yōu)化過程，其中優(yōu)化繼續(xù)進(jìn)行直至不可 能獲取更好的SII。當(dāng)然其它優(yōu)化方法也可以被實(shí)現(xiàn)，只要該方法將直接 聲音考慮在內(nèi)。等值線圖示出了每個頻帶中作為絕對增益的函數(shù)的SI-指 數(shù)。理論最佳值，即當(dāng)假設(shè)耳膜處的聲音只由助聽器提供時，易被檢測 為線圖中的'島，。但是，直接聲音(加上k)，其在軸上通過使用與頂 部線圖中相同的符號進(jìn)行圖解說明，不但影響最佳值是否是可達(dá)到的， 而且影響通向最佳值的路徑。灰色區(qū)域圖解說明無法按預(yù)期目標(biāo)進(jìn)入的 區(qū)域?？梢远喾N方式執(zhí)行的迭代優(yōu)化過程在這里被圖解說明為每個頻帶 的連續(xù)調(diào)節(jié)。星號表示優(yōu)化方法的結(jié)果。在圖形(上方右側(cè)方塊)中對于嚴(yán)重聽力損失(HTL80dB)和小 氣孔(lmm)來說，與增益可以在整個區(qū)域中被改變的常規(guī)最佳參數(shù)設(shè) 置相比，當(dāng)考慮最小放大量時導(dǎo)致最佳SII的最佳參數(shù)設(shè)置不會發(fā)生改 變。相反地，大氣孔(3mm)和輕微聽力損失(HTL=40dB)可允許足夠 的直接聲音通過氣孔進(jìn)入而影響甚至支配耳膜處的總聲壓(下方左側(cè)方 塊)，從而當(dāng)最小放大量被用于限制頻帶的增益設(shè)置時，與不考慮這一 點(diǎn)而更改頻帶相比，頻帶的最佳增益設(shè)置是完全不同的。在這種情形下， 這將導(dǎo)致各種頻帶中增益的更好的參數(shù)設(shè)置。因此，迭代優(yōu)化路徑可以不同于以其它方式被執(zhí)行的優(yōu)化路徑，
且最佳參數(shù)設(shè)置也可以與根據(jù)其它實(shí)施例被確定為最佳的其它參數(shù)設(shè)置不同。因此，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是在考慮實(shí)際的現(xiàn)場聲音環(huán)境的情形下 優(yōu)化SII。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，所示迭代路徑可以與實(shí)際迭代路徑 具有很大的差別是顯而易見的，均由于優(yōu)化方法和優(yōu)化發(fā)生在所有頻帶 中的事實(shí)。參看圖6，其示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的助聽器300的 部件。作為優(yōu)化語音清晰度指數(shù)的裝置的SII優(yōu)化單元610產(chǎn)生SII增益 615，其被饋送至組合器或求和單元620，在620中信號615被從放大聲 音信號605中減去，該放大聲音信號是由信號處理器或壓縮器通過應(yīng)用 助聽器增益所產(chǎn)生的。組合器的輸出可以被認(rèn)為是饋送至輸出轉(zhuǎn)換器且 還饋送至比較器630的降噪輸出信號625 。比較器630根據(jù)單元245中的 DTG將降噪輸出信號625加上單元640中的安全界限k與直接傳輸聲音 進(jìn)行比較，且二者也都被提供給比較器。如果降噪輸出信號的等級加上 安全界限k等于或低于DTG，則比較器產(chǎn)生被饋送至SII優(yōu)化器610作 為進(jìn)一步輸入?yún)?shù)的誤差信號635,該輸入?yún)?shù)在SII的優(yōu)化期間被考慮， 從而降噪輸出信號不再被削弱至閾值以下以避免相位失調(diào)。
在一個被修改的實(shí)施例中，助聽器包括將輸入信號轉(zhuǎn)換成多個頻 帶的分頻輸入信號的分頻濾波器(band split filter)，而且助聽器適于獨(dú) 立處理每個頻帶中的分頻輸入信號(band-split i叩ut signal)。
根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例，本文描述的系統(tǒng)和助聽器可以在適于相 同的例如數(shù)字信號處理器、包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的模/數(shù)信號 處理系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)處理器或?qū)Ｓ眯盘柼幚砥?ASSP或ASIC)的信號處理 裝置上實(shí)現(xiàn)。明顯地，即使可以以其它方式實(shí)現(xiàn)一些部件，但首選在單 數(shù)字組件中實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)-這都是技術(shù)人員所熟知的。
根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的助聽器、方法、系統(tǒng)和其它裝置可以在任 何適合的數(shù)字信號處理系統(tǒng)中被實(shí)現(xiàn)。所述助聽器、方法和裝置也可以 被例如聽覺病矯治專家在合適的對話中使用。根據(jù)本發(fā)明的方法還可以 在包括可執(zhí)行程序編碼的計算機(jī)程序中被實(shí)現(xiàn)，所述程序編碼執(zhí)行根據(jù) 本文描述的各實(shí)施例的方法。如果使用客戶-服務(wù)器環(huán)境，則本發(fā)明的實(shí) 施例包括一臺遠(yuǎn)程服務(wù)器計算機(jī)，其實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)且主控執(zhí)行 根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機(jī)程序。根據(jù)另一個實(shí)施例，計算機(jī)程序產(chǎn)品 如計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，例如軟盤、內(nèi)存條、CD-ROM、 DVD、閃存或
其它合適的存儲介質(zhì)被提供用于存儲根據(jù)本發(fā)明的計算機(jī)程序。根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例，程序編碼可以存儲在數(shù)字聽力裝置的存儲器
或計算機(jī)存儲器中且由助聽器裝置自身或其處理單元如CPU來執(zhí)行或由
執(zhí)行根據(jù)所描述實(shí)施例的方法的任何其它合適的處理器或計算機(jī)來執(zhí) 行。已經(jīng)在實(shí)施例中描述且圖解說明了本發(fā)明的原理，對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說可以在布置和細(xì)節(jié)方面更改本發(fā)明而不偏離這些原理是顯 然的?？梢栽诒景l(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行更改和變化而不偏離本發(fā)明的精神， 且本發(fā)明包括所有此類更改和變化。
權(quán)利要求
1.一種助聽器，其包括至少一個麥克風(fēng)、一個信號處理裝置和一個輸出轉(zhuǎn)換器，其中所述信號處理裝置適于接收來自所述麥克風(fēng)的輸入信號，其中所述信號處理裝置適于將助聽器增益應(yīng)用到所述輸入信號以產(chǎn)生將由所述輸出轉(zhuǎn)換器輸出的輸出信號，并且其中所述信號處理裝置進(jìn)一步包括根據(jù)為所述助聽器計算的直接傳輸增益調(diào)節(jié)所述助聽器增益的裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的助聽器，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的所述 裝置包括應(yīng)用動態(tài)降噪技術(shù)的裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的所述裝 置適于提高所述輸出信號的噪聲中的語音清晰度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的助聽器，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的所述 裝置進(jìn)一步包括優(yōu)化語音清晰度指數(shù)的裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的助聽器，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的所述 裝置適于優(yōu)化所述語音清晰度指數(shù)以便為所述輸入信號的每個時間樣本 產(chǎn)生一組依賴頻率的語音清晰度指數(shù)增益值。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的助聽器，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益 的所述裝置適于將所述助聽器增益調(diào)節(jié)到不低于所述直接傳輸增益的 值。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的助聽器，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益 的所述裝置提供安全界限k且適于將所述助聽器增益調(diào)節(jié)到不低于所述 直接傳輸增益加上所述安全界限的值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3-7之一所述的助聽器，其中計算語音清晰度指數(shù) 的所述裝置適于將語音清晰度指數(shù)作為多個輸入?yún)?shù)的函數(shù)進(jìn)行計算。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的助聽器，其中所述輸入?yún)?shù)包括至少一個 依賴頻率的聽力閾值等級、 一個估計的噪聲等級和一個估計的語音等級。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3或9所述的助聽器，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的 所述裝置適于從初始的助聽器增益和所述被優(yōu)化的語音清晰度指數(shù)增益 中計算降噪的助聽器增益，并且適于將所述降噪的助聽器增益調(diào)節(jié)到不 低于閾值等級的值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的助聽器，其中所述閾值等級是所述直接 傳輸增益的等級。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的助聽器，其中所述閾值等級是所述直接 傳輸增益的等級加上安全界限。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10-12之一所述的助聽器，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增 益的所述裝置適于在調(diào)節(jié)之前檢測所述降噪的助聽器增益的等級，及檢 測所述降噪的助聽器增益是否將低于所述閾值等級，以便將調(diào)節(jié)之前的 所述降噪的助聽器增益作為進(jìn)一步輸入?yún)?shù)輸入到計算語音清晰度指數(shù) 的所述裝置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7-13之一所述的助聽器，其中所述安全界限是在 0-15dB范圍內(nèi)的增益值，優(yōu)選在5-15dB范圍內(nèi)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7-13之一所述的助聽器，其中所述安全界限是 5-8dB的增益值，優(yōu)選7-8dB。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的助聽器，進(jìn)一步包括分頻濾波器， 該分頻濾波器將所述輸入信號轉(zhuǎn)換成多個頻帶的分頻輸入信號，且其中 所述助聽器進(jìn)一步適于獨(dú)立處理每個所述頻帶中的所述分頻輸入信號。
17. —種減少助聽器中噪聲的方法，所述助聽器包括至少一個產(chǎn)生輸 入信號的麥克風(fēng)、 一個從所述輸入信號產(chǎn)生輸出信號的信號處理裝置和一個輸出所述輸出信號的輸出轉(zhuǎn)換器，其中所述方法包括將為所述助聽器及其用戶計算的直接傳輸增益存儲在所述助聽器的 存儲器中；及將助聽器增益應(yīng)用到所述輸入信號以產(chǎn)生所述輸出信號，其中所述 助聽器增益被所述直接傳輸增益調(diào)節(jié)，從而所述助聽器增益不被設(shè)置為 低于所述直接傳輸增益的值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的所述 步驟包括應(yīng)用動態(tài)降噪技術(shù)的步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的所述 步驟包括提高所述輸出信號的噪聲中的語音清晰度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益的所述 步驟進(jìn)一步包括優(yōu)化語音清晰度指數(shù)的步驟。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17-20之一所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益 的所述步驟包括計算減少所述輸出信號中的噪聲的語音清晰度指數(shù)增益 及通過所述語音清晰度指數(shù)增益調(diào)節(jié)所述助聽器增益。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17-20之一所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述助聽器增益 的所述步驟包括優(yōu)化所述語音清晰度指數(shù)以便為所述輸入信號的每個時 間樣本產(chǎn)生一組依賴頻率的語音清晰度指數(shù)增益值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20-22之一所述的方法，其中所述語音清晰度指數(shù) 增益利用所述直接傳輸增益為一個約束條件而被計算以確保所述助聽器 增益不被設(shè)置為低于所述直接傳輸增益的值。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17-23之一所述的方法，其中所述助聽器增益不被 設(shè)置為低于所述直接傳輸增益加上安全界限k的值。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21-24之一所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述輸入 信號轉(zhuǎn)換成多個頻帶的分頻輸入信號的步驟，并且其中所述方法針對每 個所述頻帶被進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21-24之一所述的方法，其中所述語音清晰度指數(shù) 增益包括一組依賴頻率的增益值，這些增益值針對所述依賴頻率的輸入 信號的實(shí)時樣本被同時計算。
27. —種減少助聽器中噪聲的系統(tǒng)包括實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求17-26之一 的方法的裝置。
28. —種計算機(jī)程序，其包括可執(zhí)行程序編碼，當(dāng)在計算機(jī)上被執(zhí)行 時，該可執(zhí)行程序編碼執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求17-26之一的方法。
29. —種計算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括具有可執(zhí)行程序編碼的計算機(jī)可讀 介質(zhì)，當(dāng)在計算機(jī)上被執(zhí)行時，所述程序編碼執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求17-26 之一的方法。
全文摘要
助聽器(200)包括至少一個麥克風(fēng)(210)、一個信號處理裝置(220)和一個輸出轉(zhuǎn)換器(230)。所述信號處理裝置適于接收來自所述麥克風(fēng)的輸入信號。所述信號處理裝置適于將助聽器增益應(yīng)用到所述輸入信號以產(chǎn)生將由所述輸出轉(zhuǎn)換器輸出的輸出信號，并且所述信號處理裝置包括通過為助聽器計算的直接傳輸增益調(diào)節(jié)所述助聽器增益的裝置。
文檔編號H04R25/00GK101356854SQ200780001103
公開日2009年1月28日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者C·帕盧丹-米勒, M·A·諾德恩 申請人:唯聽助聽器公司