專利名稱：助聽器和管理記錄設備的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及助聽器。更具體地，涉及數(shù)字助聽器，其包括用于記錄使用過程中與聲 音環(huán)境和助聽器性能參數(shù)相關的記錄參數(shù)的裝置。
背景技術：
現(xiàn)在，根據(jù)旨在為聽力受損人員消除聽力損失的規(guī)定，數(shù)字助聽器包括用于處理 和放大聲音的精密而復雜的信號處理單元。為了微調(diào)規(guī)定設置(prescription setting), 從收聽環(huán)境中收集關于聲音事件的統(tǒng)計信息是有益的，在收聽環(huán)境中期望特定助聽器在該 收聽環(huán)境中發(fā)揮作用。該信息可以優(yōu)選存儲在助聽器中，因此包括非易失性存儲設備的記 錄(logging)設備被包括在助聽器中。在下文中，這被稱為助聽器日志。參數(shù)值是以日志 采樣間隔被采樣的，且慢慢地在助聽器日志中建立助聽器日常使用和用戶在使用過程中遇 到的收聽環(huán)境的映像。在本申請中，除非另外指出，術語“日志采樣(log sample)”，應被稱為測量和記錄 (logging)參數(shù)值，在足以獲得至少某些形式的主要聲音環(huán)境分類的足夠時間長度上，例如 幾分鐘量級的時間間隔，該測量和記錄參數(shù)值被選擇記錄在助聽器日志中。日志采樣周期 也被稱為聲音環(huán)境采樣，其顯著大于輸入采樣周期，表示聲壓級的模擬電壓是在輸入模數(shù) (A/D)轉換器中通過該采樣周期確定的。用于聲音的現(xiàn)有輸入模數(shù)轉換器以例如16-96kHz 的速率工作。本申請中討論的助聽器類型優(yōu)選是數(shù)字助聽器，其中數(shù)字信號處理器為用戶 執(zhí)行聲音的調(diào)節(jié)和放大。這類助聽器通常用相應的多個帶通濾波器將信號分為多個獨立頻 帶。每個頻帶可被獨立放大，并且壓縮和噪聲減小等可在每個頻帶上執(zhí)行。助聽器記錄設備在W0-A1-2007045276中說明。該設備基本記錄兩類事件，即，用 戶利用助聽器中特定程序的時間，稱為使用記錄，和表征聲音環(huán)境的統(tǒng)計參數(shù)記錄，稱為直 方圖記錄(histogramlogging)。直方圖記錄是通過累計各直方圖柄柱(histogram bin)中的事件計數(shù)來工作的， 只要柄柱(bin)滿，則通過所選因子增加記錄間隔，并以逆向因子(inverse factor)減小 所有直方圖柄柱中的計數(shù)，即有效地對計數(shù)器重置(rebase)并記錄該重置。這樣記錄聲音 事件的方式產(chǎn)生表示延長的記錄周期的直方圖。記錄數(shù)據(jù)可包括但不限于表征收聽環(huán)境的數(shù)據(jù)，關于用戶助聽器操作的數(shù)據(jù)、即 音量設置的變化，助聽器中不同程序間的變化以及關于助聽器內(nèi)部操作的數(shù)據(jù)。記錄也可 考慮不同事件類型的組合，如在某些收聽情形中用戶切換到特定程序。助聽器記錄設備包括根據(jù)預定義表示聲音環(huán)境的所有可能參數(shù)組合的直方圖，每 個參數(shù)組合由直方圖中特定柄柱表示。聲音環(huán)境是以特定間隔采樣的，且最近的相應柄柱 累增，在助聽器日志中記錄特定聲音環(huán)境的出現(xiàn)。日志的內(nèi)容主要用在裝配情形中，其中助聽器裝配人員從助聽器記錄設備的存儲 器中提取數(shù)據(jù)，并會見助聽器用戶，掌握關于用戶在特定收聽情形中在記錄期間使用當前 設置的助聽器的體驗。當比較日志數(shù)據(jù)與用戶回憶的收聽情形時，助聽器用戶的記憶可能
4使用戶不能回憶短持續(xù)時間的特定收聽情形，例如可能在幾周前記錄且因此被用戶長久忘 記的收聽事件。這可使裝配人員產(chǎn)生某些混淆，并可導致裝配人員不必要地改變助聽器的 設置。結果，助聽器可能會被不良地優(yōu)化，調(diào)整就是浪費裝配人員的時間，且因此引起用戶 的不適。不在助聽器中記錄聲音自身，這是因為其要求助聽器中存儲器容量幾乎不受限制 以便存儲聲音，因此僅存儲聲音的幾種特性。兩個主要標準決定要存儲的特性，也就是與助 聽器設置相關的固有信息的可度量性和水平。經(jīng)驗表明包括三個參數(shù)的記錄在存儲器經(jīng)濟性和細節(jié)水平之間達到適當?shù)钠胶猓?這三個參數(shù)是表示聲音的噪聲水平的第一參數(shù)、表示聲音調(diào)制水平的第二參數(shù)、和描述聲 音中噪聲譜斜率的第三參數(shù)。噪聲水平被定義為背景噪聲水平，并且是通過在聲音事件采樣周期上平均10%百 分比的包絡線來測量的。該噪聲水平為助聽器中信號處理器提供關于信號中當前噪聲平均 水平的有價值信息，且噪聲水平也可為裝配人員提供關于用戶在使用助聽器過程中經(jīng)歷的 噪聲水平的信息。調(diào)制水平被定義為正在改變的有用信號量，并通過測量90%百分比的包絡水平和 從在聲音事件采樣周期上平均的90%百分比的包絡水平中減去測量的10%百分比的包絡 水平來確定。調(diào)制水平主要被助聽器信號處理器用來確定信號中語音的存在，且其也可為 裝配人員提供關于助聽器用戶經(jīng)歷的聲音環(huán)境性質(zhì)的有用信息?？赏ㄟ^平均多個頻帶中每個頻帶的10%百分比的包絡水平，并且確定所得到的線 性平均值對頻率軸的斜率，來計算噪聲譜的斜率。該斜率為每個輸入采樣和在聲音事件采 樣周期上平均的結果計算一次。噪聲譜的斜率允許助聽器信號處理器將噪聲的性質(zhì)分類以 便優(yōu)化助聽器中噪聲減小算法的運算，以便實現(xiàn)最小可聽偽差和最大噪聲減小，且裝配人 員可從該噪聲譜斜率知識獲得有用的信息，以便確定是否某些類型的噪聲出現(xiàn)在所經(jīng)歷的 聲音環(huán)境中。使用過程中，三個參數(shù)是被連續(xù)測量的，且測量值的平均水平被存儲在緩存器中。 在聲音事件采樣周期，緩存器內(nèi)容被分析從而將采樣分類為多個可能的聲音環(huán)境，并且助 聽器記錄中相應的直方圖柄柱記錄累加，然后緩存器復位，以該方式且在一定時間上，表示 不同可能聲音環(huán)境頻率的直方圖在助聽器記錄設備中建立。在預定時間段內(nèi)，三個參數(shù)收集在表示平均聲音環(huán)境的矢量中。表示聲音環(huán)境的 矢量作為記錄存儲，以便后續(xù)分析。多個可能的聲音環(huán)境可由系統(tǒng)檢測，并預設為分配的存 儲器中的多個初始空柄柱，柄柱的集合形成直方圖。日志可含有一個特定收聽事件的一次出現(xiàn)，另一個事件的15次出現(xiàn)，和更頻繁出 現(xiàn)的事件。如果助聽器日志在幾周時間內(nèi)記錄了后一事件42次出現(xiàn)，但僅分配了 15個計 數(shù)的空間，則關于后一事件的計數(shù)器應將達到限值，且日志中不同事件的平衡被擾亂，因此 應將更高的權重設置給關于更頻繁出現(xiàn)的事件的單個事件。下面說明日志溢出問題。根據(jù)現(xiàn)有技術，日志溢出問題是通過以下步驟來解決的，即每當直方圖中一 個柄柱達到最大數(shù)目的可能計數(shù)，例如特定聲音事件的15次出現(xiàn)，就對直方圖降采樣 (decimate)。這是通過將直方圖中所有柄柱的內(nèi)容除以2并為將采樣率減半以便對后續(xù)采 樣歸一化記錄數(shù)據(jù)而實現(xiàn)的。
然而，管理助聽器日志的方式具有至少兩個不期望的問題。第一個問題是在記錄 周期的初始部分內(nèi)記錄多次而根本不在記錄周期的后面部分中記錄的特定聲音環(huán)境被保 存在直方圖中，并且對那些實際上不感興趣的聲音環(huán)境設置重要的權重。第二個問題是對 助聽器日志施加了嚴格的時間限制，這是因為在連續(xù)降采樣后達到最低可能的采樣率，或 者因為記錄的數(shù)據(jù)越來越不準確和不可靠，這是由于如結合第一個問題說明的幾種偏向性 記錄情況導致的。

發(fā)明內(nèi)容
因此需要一種以如下方式管理助聽器日志的方法，S卩，強調(diào)支持歷史數(shù)據(jù)的新數(shù) 據(jù)，并允許在不確定的時間段上記錄聲音環(huán)境。本發(fā)明進一步的目的是設計一種助聽器，其能夠為任意時間并以更好的助聽器用 戶體驗的方式記錄數(shù)據(jù)。非易失性存儲器塊是根據(jù)所允許的寫操作次數(shù)限制的。本發(fā)明進一步的目的是設 計一種助聽器，其能夠在延長的服務時間段上處理詳細的日志并能夠在非易失性存儲器中 存儲數(shù)據(jù)。在第一方面，根據(jù)本發(fā)明的助聽器包括產(chǎn)生輸入信號的輸入換能器、處理輸入信 號從而產(chǎn)生輸出信號的助聽器處理器、響應所述輸出信號的輸出換能器和具有分析器、定 時器和存儲器的記錄設備，該存儲器具有關于預定組聲音環(huán)境的一組直方圖計數(shù)器，其中 所述分析器處理輸入信號并在預定組聲音環(huán)境之間分類聲音事件，其中定時器觸發(fā)聲音事 件的分類的輸出，其中所述存儲器接收分類并累加關于聲音環(huán)境的計數(shù)器，其中存儲器具 有溢出檢測器用于監(jiān)視直方圖計數(shù)器和響應溢出事件的檢測，以預定因子除所述內(nèi)容而對 所有計數(shù)器重置，且其中存儲器具有定時器決策邏輯用于控制定時器，該定時器決策邏輯 通過確定定時器設置來響應重置事件。由于認識到在任何給定時間助聽器日志中事件出現(xiàn)的實際數(shù)目表示無用信息，而 不同記錄的事件之間的相對量級(magnitude)是更有用的信息，因此實現(xiàn)該知識的合適方 式是在助聽器記錄設備的管理中應用指數(shù)平均的原理。在第二方面，本發(fā)明提供根據(jù)權利要求7的方法。進一步的特征和優(yōu)點可由從屬權利要求中看出。


下面進一步參考附圖詳細說明本發(fā)明，其中圖1是具有根據(jù)本發(fā)明記錄設備的助聽器的示意圖；圖2是來自圖1中所示助聽器的記錄數(shù)據(jù)的直方圖示例；圖3是對柄柱計數(shù)重置后圖2中記錄數(shù)據(jù)的直方圖示例；以及圖4是執(zhí)行本發(fā)明方法算法的流程圖。
具體實施例方式圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明記錄設備4的助聽器1的方框圖。助聽器1包括輸入麥 克風2、濾波器組3、記錄設備4、助聽器處理器20、E - A (sigma-delta)調(diào)制器21、輸出級
622和聲學輸出換能器23。記錄設備4包括輸入/輸出接口塊5、10%百分比塊(percentile block)6、90%百分比塊7、噪聲譜斜率指示器塊8、中間求和塊9、日志數(shù)據(jù)預備塊10、定時 器塊11、日志存儲塊12。日志存儲塊12包括易失性存儲器塊13和非易失性存儲器塊14。 非易失性存儲器塊14能夠存儲至少一個直方圖15。非易失性存儲器塊14具有連接到分析 器塊17輸入端的輸出端。分析器塊17的輸出端連接到采樣率控制塊16的輸入端。采樣 率控制塊16的輸出端連接到定時器塊11的控制輸入端。在裝配助聽器1的過程中，記錄設備4可經(jīng)輸入/輸出接口 5啟動。聲學信號被 助聽器麥克風2拾取并且被轉化為電信號。麥克風2的輸出信號被分為兩個分支。一個分 支被饋入到濾波器組3以便進一步處理，另一個分支饋入記錄設備4。濾波器組3的輸出信 號饋入到助聽器處理器20的輸入端。助聽器處理器20根據(jù)消除聽力缺陷的規(guī)定執(zhí)行聲音 處理，且助聽器處理器20的輸出被饋入E - A調(diào)制器21和輸出級22以便驅(qū)動聲學輸出換 能器23。在記錄設備4中，輸入信號被分成三個分支用以分析。包括10%百分比塊6的第 一分支決定進入信號的總噪聲水平。包括90%百分比塊7的第二分支與中間求和點9和 10%百分比塊6結合使用，從而通過計算90%百分比和10%百分比之間的差來確定音頻信 號的調(diào)制。包括噪聲譜斜率指示器塊8的第三分支用于確定噪聲譜的斜率，S卩，噪聲中是高 頻占優(yōu)還是低頻占優(yōu)。一并考慮，包括噪聲水平參數(shù)、調(diào)制水平參數(shù)和表示為a的噪聲譜斜率參數(shù)的參 數(shù)集合被視為表示聲學環(huán)境在給定時刻的適當特征，而不用實際存儲聲音自身。在分析后， 參數(shù)集被提供給日志數(shù)據(jù)預備塊10，該日志數(shù)據(jù)預備塊10執(zhí)行歸一化，量化以及將集合中 三個參數(shù)分類到多個可能聲音環(huán)境中的一個聲音環(huán)境的分類，其中聲音環(huán)境由多維矢量表 示，以便存儲在直方圖15中。定時器塊11用來確定日志采樣周期，即，數(shù)據(jù)預備塊10輸出 確定的聲音環(huán)境到日志存儲塊12的頻率。日志數(shù)據(jù)預備塊10提供確定的聲音環(huán)境到日志存儲塊12的易失性存儲器塊13。 易失性存儲器塊13存儲要臨時記錄的確定的聲音環(huán)境，并且其能夠存儲所有記錄的聲音 環(huán)境的完整直方圖15，從而使得能夠通過輸入/輸出接口 5讀出，以便日志的內(nèi)容可被檢索 用于檢測。每當易失性存儲器塊13包含預定數(shù)目的記錄的聲音環(huán)境事件，易失性存儲器塊 就將直方圖15中的內(nèi)容寫入非易失性存儲器塊14中。由于非易失性存儲器塊14的使用 壽命會根據(jù)可能的寫操作的次數(shù)受到限制，因此優(yōu)選該方法以便延長助聽器記錄設備4的 元件的有效使用壽命。分析器17在每次直方圖中的柄柱(bin)溢出時執(zhí)行直方圖15的內(nèi)容分析，并且 使用所獲得的信息來控制采樣率控制塊16。根據(jù)直方圖15的內(nèi)容，分析器17為采樣率控 制塊16提供關于最優(yōu)采樣率的信息以便記錄聲音環(huán)境數(shù)據(jù)。當記錄首先經(jīng)輸入/輸出接 口 5啟動時，用于由定時器塊11觸發(fā)日志數(shù)據(jù)預備塊10的脈沖速率，即采樣率，被設定在 最高速率。分析器17可隨后決定減小采樣率，例如由直方圖15的柄柱溢出事件啟動?？紤]這樣的情形，其中直方圖15可寄存高達16次特定聲音環(huán)境的出現(xiàn)，例如記錄 可以1/16HZ的采樣率運行，或換句話說，每16秒在日志中記錄一次聲音環(huán)境的參數(shù)。如果 每16秒記錄一次相同環(huán)境，則相應的柄柱恰好將在16次日志事件后填滿，且直方圖將因此 在256秒，等于4分鐘16秒后產(chǎn)生溢出事件。在發(fā)出溢出事件后，直方圖將被重置(rebase)且采樣率將被減小，優(yōu)選減小到初始采樣率的一半，且記錄將因此以l/32Hz的速率進行， 或每32秒一次，在重置后的直方圖中記錄聲音環(huán)境事件的新情況。輸入/輸出塊5用來啟動或停止記錄過程，并且還用于從助聽器記錄設備4的直 方圖15讀出存儲的數(shù)據(jù)。在正常使用過程中，在啟動助聽器記錄設備4后，輸入/輸出塊 5不運轉(inactive)，只要助聽器1打開并且在使用中，則助聽器記錄設備4以規(guī)則的間隔 繼續(xù)記錄聲音環(huán)境事件。圖2是根據(jù)前面討論的示例的助聽器日志直方圖的圖形顯示。日志包括分辨率變 化的三個參數(shù)，如圖2中小表所示。參數(shù)表示可從助聽器輸入信號獲得的三個不同數(shù)據(jù)類 型，兩個不同的噪聲斜率值a，三個不同噪聲水平值，和三個不同調(diào)制值。由于參數(shù)值的每個組合都是唯一的，所以日志必須解決2*3*3 = 18種不同的參數(shù) 組合，不同參數(shù)組合的出現(xiàn)可記錄在如圖2所示的直方圖中。這里，橫坐標上的柄柱已經(jīng)以 x，y，z的格式標記，其中x表示噪聲斜率，y表示噪聲水平，而z表示調(diào)制。直方圖反映參 數(shù)不同的可能組合在給定時間幀內(nèi)出現(xiàn)的頻率。在該示例中，三個參數(shù)的分辨率已經(jīng)顯著 減低，以便簡化示圖。實際記錄的參數(shù)可具有高得多的分辨率，例如每個參數(shù)具有256種不 同值。如圖2中看到的那樣，聲音環(huán)境情形的發(fā)生可從一個參數(shù)組合改變?yōu)榱硪粋€參數(shù) 組合。例如，組合1，2，3和1，3，2沒有出現(xiàn)在直方圖中，而組合1，2，1在給定時間幀內(nèi)出現(xiàn) 10次。直方圖因此記錄每個可能參數(shù)組合的出現(xiàn)，并因此記錄結果。在該示例中，分配給助 聽器日志的存儲空間能夠存儲每個可能參數(shù)組合高達16次的出現(xiàn)。在實際直方圖中，每個 可能參數(shù)組合的出現(xiàn)數(shù)目可任意增加。當日志溢出事件發(fā)生時，S卩，一個直方圖柄柱溢出時，通過用每個柄柱中存儲的記 錄的數(shù)目除以公共因子，例如2或4，來對整個直方圖重置，且將直方圖中每個柄柱中記錄 的新數(shù)目存儲在直方圖中。不能被公共因子整除的數(shù)目被四舍五入，因此重置會將柄柱1， 1,3中單個計數(shù)映射成為重置后的直方圖中的相應柄柱中的多個零。在該示例中，組合2，1，3最有可能引起下一次日志溢出，因為這是直方圖中最頻 繁記錄的組合。如果剛好記錄了該特定參數(shù)組合更多兩次的出現(xiàn)，則計數(shù)器將溢出，且將進 行重置和隨后的采樣率的減小。關于該記錄聲音環(huán)境方式的一個考慮是，如果采樣率被重復減小到某個點以下， 則記錄的聲音環(huán)境可以較長的間隔記錄，由于聲音環(huán)境的特征變化得比日志能夠記錄的速 度更快的事實，在該間隔之間使得記錄的聲音環(huán)境任意出現(xiàn)在所得到的日志直方圖中。具 有比記錄時間段更短的持續(xù)時間的聲音環(huán)境可因此逃過檢測和隨后的記錄，即使其對助聽 器用戶具有某些重要性。另一個考慮是直方圖中較舊的數(shù)據(jù)仍然具有同樣的權重，雖然其已在幾周前被記 錄。如果日志與用戶記憶關聯(lián)性差，用戶記憶具有隨時間衰退的趨勢，當裝配人員從助聽器 存儲器提取日志時，難以通過有意義的方式解釋直方圖中的數(shù)據(jù)。當在助聽器日志中記錄足夠的數(shù)據(jù)時，通常在幾小時后，第二記錄模式被啟動。在 第二記錄模式中日志溢出還啟動助聽器日志的重置，但采樣率保持在固定值。這可具有這 樣的效果，即每次日志溢出時較舊的數(shù)據(jù)的重要性被減小，因此使得記錄在助聽器日志中 的新數(shù)據(jù)相對更占優(yōu)勢。
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根據(jù)本發(fā)明的日志溢出問題解決方案的示圖在圖3中示出，其中與圖2中直方圖 相似的直方圖中的每個柄柱的所有初始值(由虛線示出)在柄柱溢出后被重置后的值(實 線示出)取代。直方圖重置包括減半所有柄柱值，雖然也可使用其他重置方案，如用柄柱值 除以因子3或4。所有偶數(shù)柄柱值被直接減半，且所有奇數(shù)柄柱值被四舍五入為最近的偶數(shù) 值，然后減半。因此在直方圖重置后保持柄柱相對彼此的比例。如果直方圖重置之后減半采樣率，該方法的步驟與現(xiàn)有技術方法的步驟一致。然 而，如果直方圖重置后，采樣率保持在以前值，仍然保持柄柱相對彼此的比例，但與重置后 收集的數(shù)據(jù)相比，在重置之前收集的數(shù)據(jù)的相對權重將減小。在連續(xù)重置操作后，根據(jù)系統(tǒng) 檢測的參數(shù)組合，柄柱相對彼此的比例以更進步的方式反映近期歷史。連續(xù)重置事件將進 一步減小最舊數(shù)據(jù)的權重，以便其權重隨時間衰減。首先，如果忽略由重置引入的四舍五入誤差，從重置的直方圖收集到的信息與在 重置之前可用的信息相同。直方圖中每個柄柱中記錄的相對大小基本相同，且參數(shù)組合2， 1，3仍最常出現(xiàn)，且在重置之前，其他參數(shù)組合的出現(xiàn)數(shù)目與參數(shù)組合2，1，3具有相同的關系。在某些情形中，記錄的聲音環(huán)境中的大變化可導致日志數(shù)據(jù)的不準確。例如，如 果在記錄時間段內(nèi)用戶經(jīng)歷許多不同聲音環(huán)境，則日志中許多柄柱可以幾乎相同的速率填 充。然而，如果在相同的記錄時間段內(nèi)用戶僅經(jīng)歷幾種不同聲音環(huán)境，則僅一個或兩個柄柱 被填充，而其他柄柱保持為空。在第一情形中，將會出現(xiàn)不同聲音環(huán)境的大量采樣，且因此 在一個柄柱溢出之前消耗較長的記錄時間段。在第二情形中，假定采樣率在兩種情形中相 同，則柄柱將比第一情形更快溢出。為了在記錄時間段內(nèi)獲得用戶經(jīng)歷的聲音環(huán)境中變化的圖像，根據(jù)本發(fā)明的方法 為日志中記錄的越近的事件設置越大的重要性。所記錄事件的權重可通過改變直方圖管理 來執(zhí)行，其方式將在下面更詳細解釋。只要直方圖中參數(shù)組合柄柱填滿，且直方圖因此等待前述重置，就會執(zhí)行兩個額 外操作。第一操作是掃描直方圖是否有填充四分之三以上的柄柱。在數(shù)字系統(tǒng)中，可通過 檢測每個柄柱的柄柱計數(shù)的最重要位且然后檢測次重要位，而容易地實現(xiàn)。如果兩個位都 被置位，則該特定柄柱是填充到四分之三以上，且表明該柄柱的身份。第二操作是獨立于直 方圖自身來存儲該信息，因此要求為填充四分之三以上的柄柱分配存儲空間。在存儲關于哪個柄柱被填充四分之三以上的信息時，以下稱為背景信息，直方圖 的統(tǒng)計分布分析可基于該信息執(zhí)行。該分析產(chǎn)生關于聲音環(huán)境變化多快的信息，并用于確 定收集聲音環(huán)境數(shù)據(jù)的采樣率。窄分布表示一個或幾個聲音環(huán)境類型在直方圖中占優(yōu)，且聲音環(huán)境在時間上是相 對勻質(zhì)(homogenous)的。存儲器寫入事件可通過減小采樣率保存。寬分布意味著聲音環(huán) 境在時間上是相對非勻質(zhì)(heterogenous)的。因此通過增加采樣率，可獲得經(jīng)歷的聲音環(huán) 境的更精確的效果。在基于該分析調(diào)整采樣率后，直方圖可如前述那樣降采樣(decimate)。在分析助聽器日志的讀出數(shù)據(jù)時，助聽器裝配人員可從直方圖和存儲的背景信息 收集有用的信息。直方圖可提供關于聲音環(huán)境的信息，如背景噪聲水平的水平和特征，以及 作為整體信號百分比的語音信號的存在。存儲的背景信息可提供關于用戶在整個記錄時間 段內(nèi)經(jīng)歷的不同聲音環(huán)境變化的信息。
根據(jù)裝配人員關于聲音環(huán)境的初始預期，助聽器用戶經(jīng)歷的聲音環(huán)境通常是在幾 周到幾個月的時間跨度上記錄的。由于記錄僅發(fā)生在助聽器打開時，操作時間信息由助聽 器中工作時間(on-time)計數(shù)器記錄。該工作時間計數(shù)器是與記錄數(shù)據(jù)結合使用的，以便 建立助聽器用戶在記錄時間段中經(jīng)歷的聲音環(huán)境的圖像。助聽器中記錄過程與助聽器執(zhí)行的實際音頻處理同時進行。在優(yōu)選實施例中，助 聽器日志記錄噪聲水平，調(diào)制水平和噪聲譜的斜率，以及關于如何操作助聽器的信息，如什 么程序是優(yōu)選的，將音量控制設定在什么水平，等等，但其他參數(shù)也可記錄。例如，超出舒適 水平(comfort level)上限的聲音出現(xiàn)超過兩秒、反饋對消系統(tǒng)、拾音線圈或直接音頻輸入 的活動和性能，等等。由于助聽器的存儲器可用存儲空間有限，可在助聽器日志中存儲數(shù)據(jù) 之前執(zhí)行某些形式的數(shù)據(jù)減少。助聽器執(zhí)行記錄的采樣率優(yōu)選可調(diào)整。實驗表明在相對于關于存儲器經(jīng)濟性考量 來平衡所需水平的記錄數(shù)據(jù)細節(jié)時，一到十五分鐘之間的采樣率是滿意的。采樣率可通過 助聽器裝配人員啟動記錄而被初始設定，也可由助聽器處理器通過執(zhí)行直方圖數(shù)據(jù)和背景 信息的簡單分析而被自動調(diào)整。如果直方圖中重置操作正待進行，且背景信息表明直方圖數(shù)據(jù)廣泛散布(large spread)，則可遇到許多不同聲音環(huán)境。然后，采樣率被有利地增加，從而確保特定聲音環(huán)境 在其改變特征之前被記錄，這是因為聲音環(huán)境可能在采樣時間段內(nèi)改變。另一方面，如果直方圖中重置操作正待進行，且背景信息表明直方圖數(shù)據(jù)小范圍 散布(small spread)，則可遇到僅幾種不同聲音環(huán)境。然后采樣率被有利地減小，以便節(jié)省 存儲器，這是因為聲音環(huán)境不可能在采樣時間段內(nèi)改變。助聽器日志因此為助聽器裝配人員提供如特定時間段內(nèi)記錄的關于助聽器定性 工作條件的定量信息。該信息可在和助聽器用戶面談時一起使用，以便澄清關于調(diào)整助聽 器規(guī)定的可能問題。通過了解助聽器用戶在佩戴和使用助聽器過程中經(jīng)歷的占優(yōu)聲音環(huán) 境，助聽器裝配人員可設計更好的助聽器裝配。例如，如果助聽器用戶抱怨難以理解某些收聽條件下的語音，但難以描述出現(xiàn)困 難的時間和地點的具體情形，則助聽器裝配人員可提取和分析助聽器日志，以便確定用戶 佩戴和使用助聽器過程中經(jīng)歷的聲音環(huán)境，并可基于從助聽器日志獲得的信息和助聽器裝 配人員自身經(jīng)驗相應地采取行動調(diào)整助聽器裝配。在一般示例中，助聽器用戶可能抱怨難以理解某些類型噪聲下的語音，但用戶不 能描述噪聲特征，也不能記住經(jīng)歷該困難的精確情形，可能是由于缺少合適的聽力詞匯或 ^^ T 己 o然后助聽器裝配人員通過使用助聽器裝配軟件中專用命令啟動助聽器日志，來啟 動聲音環(huán)境的記錄，且助聽器用戶恢復到其正常的日?；顒?。當助聽器用戶在幾周后返回 時，例如助聽器日志可能揭示出相當量高頻噪聲或嘶嘶聲占優(yōu)的情形。則裝配人員可利用 關于存儲在日志中的所經(jīng)歷的聲音環(huán)境的準確性質(zhì)的知識，并可以，例如調(diào)整助聽器配件， 以便通過調(diào)整頻率響應、壓縮器設置和助聽器中其他可調(diào)整參數(shù)使語音在更高頻率上占 優(yōu)，從而消除助聽器用戶理解特定助聽器用戶經(jīng)歷的特定聲音環(huán)境中語音的困難。在任意時間特定直方圖讀出的外觀取決于采樣率。控制采樣率的其他方法涉及直 方圖內(nèi)容的統(tǒng)計分析，這比僅計數(shù)各個柄柱的內(nèi)容更精確。控制采樣率是重要的，其原因在下面更詳細地解釋。如果助聽器用戶在記錄時間段內(nèi)經(jīng)歷大量不同聲音環(huán)境，則得到的直方圖具有相 當寬的統(tǒng)計分布，這是由于許多柄柱看來是同等填充的。這樣的情形可通過對直方圖應用 適當?shù)慕y(tǒng)計分析來識別。在該情形中，增加采樣率從而獲得相似記錄時間段中聲音環(huán)境的 更多采樣是有益的。以該方式，用戶實際經(jīng)歷的聲音環(huán)境類型的更詳細的圖像可從得到的 直方圖中看出。然而，如果助聽器用戶在記錄時間段內(nèi)僅經(jīng)歷幾種不同聲音環(huán)境，則得到的直方 圖具有相當窄的統(tǒng)計分布，這是由于每當進行直方圖重置時僅幾個柄柱是滿的。這樣的情 形也可通過對直方圖應用適當?shù)慕y(tǒng)計分析而識別。在該情形中，減小采樣率從而在類似記 錄時間段中獲得聲音環(huán)境的更少采樣是有益的。以該方式，用戶實際經(jīng)歷的聲音環(huán)境類型 的較少細節(jié)的圖像可從得到的直方圖中看出。說明根據(jù)本發(fā)明管理數(shù)據(jù)采集和存儲的方法的算法流程圖在圖4中示出。該算法 的目的是說明直方圖柄柱滿時對直方圖重置和調(diào)整數(shù)據(jù)采集速率的情形，數(shù)據(jù)采集速率這 里相應地表示為采樣率。該算法可視為分為兩個部分。第一部分包括步驟101、102、103、104和105，其處理 聲音環(huán)境事件的數(shù)據(jù)采集，而第二部分包括步驟106、107、108、109、110、111、112和113，其
處理直方圖分析、采樣率調(diào)整和直方圖柄柱重置。這些任務將在下面更詳細地解釋。算法從步驟101開始，此處設定變量并為直方圖分配存儲空間。在步驟102，檢查 輸入是否有新的聲音環(huán)境采樣。如果沒有新采樣出現(xiàn)，則通過跳轉到步驟103進入等待循 環(huán)。只要新聲音環(huán)境采樣就緒，則通過跳轉到步驟104，將采樣記錄在直方圖中。在步驟104 中記錄采樣后，在步驟105中執(zhí)行測試，以便確定步驟104中存儲采樣的直方圖柄柱是否填 滿。如果不滿，則記錄繼續(xù)，且算法循環(huán)回到步驟102以便等待下一采樣。然而，如果在步驟104中存儲采樣的直方圖柄柱填滿，則算法經(jīng)步驟106跳轉到算 法的第二部分，這里執(zhí)行直方圖的統(tǒng)計分析。分析結果之一是直方圖分布分析，即檢查直方 圖以便確定是否存在這些條件中的一個。所檢查的第一條件是在步驟107中檢查的所謂的“窄分布”情形。直方圖中窄分 布表明當直方圖中柄柱滿時，僅幾個柄柱達到其最大值。這表明僅幾個聲音環(huán)境在日志中 占優(yōu)。換言之，經(jīng)歷的聲音環(huán)境隨時間相對穩(wěn)定。在該情形中，采樣率可有利地減小，因為 記錄在直方圖中的許多聲音環(huán)境事件基本相同。如果沒有出現(xiàn)窄分布，則算法迅速跳轉到步驟110。如果存在窄分布，則算法跳轉 到步驟108以便檢測當前采樣率是否是最低的可能采樣率。如果不是，則算法跳轉到步驟 109，其中采樣率減小，且算法循環(huán)回到步驟113，其中所有柄柱被重置，如前面所述，且進入 步驟102，以便等待下一采樣。然而，如果采樣率是最低可能采樣率，則算法循環(huán)回到步驟 113，其中柄柱如前面所述被重置，并進入步驟102以便等待下一采樣。所檢查的第二條件是在步驟110中檢測的所謂的“寬分布”情形。直方圖中寬分 布表明當直方圖中柄柱滿時，許多柄柱已經(jīng)接近其最大值。這表明許多不同聲音環(huán)境已經(jīng) 寄存在日志中，換句話說，所經(jīng)歷的聲音已經(jīng)隨時間改變很多。在該情形中，采樣率可有利 地增加，因為許多不同聲音環(huán)境事件記錄在直方圖中。如果分析的直方圖中沒有出現(xiàn)寬分布，則算法從步驟110跳轉，且循環(huán)返回到步
11驟113，在此處所有柄柱如前面所述被重置，且進入步驟102，以便等待下一采樣。如果存在寬分布，則算法跳轉到步驟111，以便檢測當前采樣率是否是最高可能采 樣率。如果不是，則算法跳轉到步驟112，在此處采樣率增加，且算法循環(huán)返回到步驟113并 進入步驟102，以便等待下一采樣。然而，如果采樣率已經(jīng)處于其最小值，則算法循環(huán)返回到步驟113并進入步驟 102，以便等待下一采樣。實際上，也就是第三條件，即直方圖分布不確定，且采樣率保持不變。只要助聽器日志的讀出被助聽器裝配人員執(zhí)行，則助聽器日志中可能參數(shù)組合的 相對出現(xiàn)對于助聽器用戶在記錄時間段內(nèi)實際經(jīng)歷的聲音環(huán)境保持真，即使一個或更多參 數(shù)組合已經(jīng)出現(xiàn)的次數(shù)超過日志實際含有的次數(shù)。因此助聽器日志為助聽器裝配人員提供 強有力的工具以便微調(diào)助聽器用戶可用的收聽程序。
權利要求
一種助聽器，其包括產(chǎn)生輸入信號的輸入換能器；處理所述輸入信號從而產(chǎn)生輸出信號的助聽器處理器；響應所述輸出信號的輸出換能器；和具有分析器、定時器和存儲器的記錄設備，所述存儲器具有關于預定組聲音環(huán)境的一組直方圖計數(shù)器，其中所述分析器處理所述輸入信號并在所述預定組聲音環(huán)境之間分類所述聲音事件，其中所述定時器觸發(fā)所述聲音事件的分類的輸出，其中所述存儲器接收所述分類并對關于所述聲音環(huán)境的計數(shù)器進行累加，其中所述存儲器具有溢出檢測器，所述溢出檢測器監(jiān)視所述直方圖計數(shù)器并響應溢出事件的檢測，通過用內(nèi)容除以預定因子而對所有計數(shù)器進行重置，且其中所述存儲器具有控制所述定時器的定時器決策邏輯，所述定時器決策邏輯通過決定所述定時器設置而響應重置事件。
2.根據(jù)權利要求1所述的助聽器，其特征在于所述溢出檢測器具有用于分析所述直方 圖和在窄直方圖分布情況下設定減小的采樣率的裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的助聽器，其特征在于所述溢出檢測器具有用于分析所述直方 圖和在寬直方圖分布情況下設定增加的采樣率的裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的助聽器，其特征在于所述存儲器包括易失性存儲器塊和非易 失性存儲器塊，所述存儲器用于在所述易失性存儲器塊中存儲數(shù)據(jù)，并間斷地將來自所述 易失性存儲器塊的數(shù)據(jù)記錄到所述非易失性存儲器塊中。
5.根據(jù)前述任一項權利要求所述的助聽器，其特征在于記錄在所述日志中的數(shù)據(jù)采樣 表示所述聲音環(huán)境的特征參數(shù)。
6.根據(jù)前述任一項權利要求所述的助聽器，其特征在于用于分析記錄在所述日志中的 所述數(shù)據(jù)的裝置包括用于確定多個可能記錄分布中一個記錄分布的裝置，和用于基于所確 定的記錄分布產(chǎn)生多個可能控制信號的裝置。
7.—種管理助聽器中數(shù)據(jù)記錄的方法，所述方法包括以下步驟以選定速率采集參數(shù) 數(shù)據(jù)，將所述采集的數(shù)據(jù)設置和存儲在所述助聽器的分配的存儲器中的直方圖中，測試所 存儲的數(shù)據(jù)的出現(xiàn)是否超過預定最大數(shù)目限制，且在該情形中，以預定因子成比例地減小 所有數(shù)據(jù)出現(xiàn)的數(shù)目，分析所述直方圖數(shù)據(jù)，基于所述分析確定新的數(shù)據(jù)采集采樣率，以及 相應地改變所選采樣率。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述采集的參數(shù)數(shù)據(jù)的至少一些表示聲音 環(huán)境。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述預定的因子被記錄在所述記錄設備中。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述定時器設置是從預定的采樣間隔列 表中選擇的。
11.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述分析直方圖數(shù)據(jù)的步驟包括確定直 方圖分布寬度的步驟。
12.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述分析直方圖數(shù)據(jù)的步驟包括，如果所 述分布被辨認為窄分布，則減小所述數(shù)據(jù)采集采樣率的步驟。
13.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述分析直方圖數(shù)據(jù)的步驟包括，如果所 述分布被辨認為是寬分布，則增加所述數(shù)據(jù)采集采樣率的步驟。
14.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于確定直方圖分布寬度的步驟包括計算統(tǒng)計參數(shù)集合的步驟。
15.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述聲音環(huán)境參數(shù)包括 -所述輸入信號數(shù)據(jù)的至少一個聲音譜的斜率； -所述輸入信號數(shù)據(jù)的調(diào)制；以及 -所述輸入信號數(shù)據(jù)的聲壓級。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種助聽器(1)和管理助聽器中記錄設備內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)的方法。該方法涉及以預定的數(shù)據(jù)采集速率獲得表示聲音環(huán)境的數(shù)據(jù)集合和根據(jù)多個可能的參數(shù)集合中一個參數(shù)集合存儲數(shù)據(jù)，在直方圖(15)中具有用于每個特定參數(shù)集合的有限數(shù)目的示例的空間。如果在直方圖中存儲一個示例時達到特定直方圖柄柱的限制，則根據(jù)特定方案調(diào)整數(shù)據(jù)采集速率，且每個參數(shù)集合的示例數(shù)目以固定因子減小。直方圖中采集的數(shù)據(jù)反映助聽器用戶最近經(jīng)歷的聲音環(huán)境。
文檔編號H04R25/00GK101878659SQ200780101751
公開日2010年11月3日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權日2007年11月29日
發(fā)明者J·奈爾森 申請人:唯聽助聽器公司