專利名稱：聽(tīng)力設(shè)備、助聽(tīng)器系統(tǒng)、操作助聽(tīng)器系統(tǒng)的方法及聽(tīng)力設(shè)備的使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聽(tīng)力設(shè)備、助聽(tīng)器系統(tǒng)、操作助聽(tīng)器系統(tǒng)的方法及助 聽(tīng)器設(shè)備的使用。
具體地，本發(fā)明涉及通過(guò)助聽(tīng)器信號(hào)處理將時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的 信息變換為時(shí)域基于包絡(luò)的信息。
背景技術(shù)：
在復(fù)雜聽(tīng)音情況下如有多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)源的雞尾酒會(huì)，已知正常聽(tīng)力的 聽(tīng)眾依賴于多個(gè)聲線索而從一對(duì)耳朵輸入信號(hào)提取各個(gè)組成源，例如
空間或音高線索[Bregman, A. S. (1990), "Auditory Scene Analysis -The Perceptual Organization of Sound," Cambridge, MA: The MIT Press, pp. 559-572, 590-594]。這些線索通過(guò)逐周期或時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)特性及波 形的更慢變化的時(shí)域包絡(luò)特性進(jìn)行傳送。最近的聽(tīng)覺(jué)病矯治研究已表 明具有感覺(jué)神經(jīng)聽(tīng)力損失的主體利用時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的信息的能 力可能嚴(yán)重下降，但他們對(duì)時(shí)域基于包絡(luò)的信息的敏感性保持原樣 [Lorenzi， C.， Gilbert, G., Cam, H.， Gamier, S., and Moore, B. C. J. (2006), "Speech perception problems of the hearing impaired reflect inability to use temporal fine structure," Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103， 18866-18869; Lacher-Fougdre， S.， and Demany, L. (2005), "Consequences of cochlear damage for the detection of interaural phase differences," J. Acoust. Soc. Am., 118， 2519-2526]。
有大量涉及人類聲源定位的研究，這些研究在下述文獻(xiàn)中提及。 該研究已表明，正常聽(tīng)力聽(tīng)眾在定位低于約1.5kHz的頻率時(shí)可利用 跨耳朵或耳間時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)差(所謂的耳間相差；IPD)。此外，已 表明他們可利用更復(fù)雜的、已調(diào)幅信號(hào)的耳間時(shí)域包絡(luò)差(所謂的耳間包絡(luò)延遲；IED)。總的來(lái)說(shuō)，所眾在低于1.5kHz時(shí)對(duì)IED相對(duì) 不敏感，但在更高的頻率(如2-4kHz之間)對(duì)這些頻率的敏感度高 得多[Blauert，pp. 153-154]。此外，聽(tīng)眾在高頻復(fù)雜剌激內(nèi)對(duì)IED沒(méi)有 對(duì)低頻刺激內(nèi)的IPD變化那樣敏感[Bemstein, L. R. (2001), "Auditory processing of interaural timing information: New insights," J. Neurosc. Res., 66, 1035-1046]。因此，對(duì)于復(fù)雜寬帶刺激，IPD相較IED似乎 提供更有效的定位信息(或就此而言，耳間級(jí)差[WigMm肌,F.L，and Kistler, D. J. (1992), "The dominant role of low-frequency interaural time differences in sound localization," J. Acoust. Soc. Am.， 91, 1648-1661])。

發(fā)明內(nèi)容
為確定觀察到的效能差的原因，研究人員開(kāi)始考慮人類聽(tīng)覺(jué)外圍 系統(tǒng)怎樣影響不同的輸入信號(hào)[van de Par, S., and Kohlrausch, A. (1997)， "A new approach to comparing binaural masking level differences at low and high frequencies," J. Acoust. Soc. Am., 101， 1671-1680]。為此，例如在[Bemstein(2001)]中描述的、在人類內(nèi)耳進(jìn) 行的處理的標(biāo)準(zhǔn)模型已被采用。這樣的模型包括一組重疊帶通濾波 器，這些濾波器可模擬基膜的頻率選擇特性。每一濾波器之后為半波 整流器及截止頻率通常為l-2kHz的低通濾波器。使頻率低于低通濾 波器的截止頻率的信號(hào)通過(guò)該模型產(chǎn)生僅由輸入波形的正值組成的 輸出(半波整流)。使頻率高于低通濾波器的截止頻率的信號(hào)通過(guò)所 述模型產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于輸入波形的包絡(luò)的輸出(包絡(luò)提取)。因此，定性 的說(shuō)，低頻輸入信號(hào)導(dǎo)致具有獨(dú)特的"開(kāi)"、"關(guān)"區(qū)的輸出，而高 頻輸入信號(hào)導(dǎo)致更穩(wěn)定變化的輸出，如圖la中所示。該發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這 樣的假設(shè)，即外圍編碼的低頻信號(hào)的更陡的特性或更大的"峰度"可 向人類神經(jīng)系統(tǒng)提供更獨(dú)特的定時(shí)線索。這繼而可解釋低頻IPD線索 相較已觀察到的高頻IED線索(參見(jiàn)上述)的更大效能。為說(shuō)明起見(jiàn)， 考慮如圖la中所示的低頻和高頻輸入信號(hào)?，F(xiàn)在假設(shè)兩種信號(hào)跨聽(tīng) 眾的兩只耳朵均展現(xiàn)特定的時(shí)間延遲At (圖lb)。由于其在人類內(nèi)耳的輸出具有更大的峰度，相較高頻輸入信號(hào)對(duì)6，低頻輸入信號(hào)對(duì)5 引起一對(duì)包含更明顯的跨輸出信號(hào)差的輸出信號(hào)7。通過(guò)對(duì)每一輸出
信號(hào)對(duì)(7, 8)比較前緣(7.1， 8.1)和相應(yīng)的時(shí)間延遲的信號(hào)(7.2, 8.2) 的幅值，可非常明顯的看出。例如，在前緣信號(hào)(7.1,8.1)達(dá)到最大 值的那些時(shí)間點(diǎn)，輸出信號(hào)對(duì)7的跨輸出信號(hào)差(vl, v2)遠(yuǎn)大于輸 出信號(hào)對(duì)8的跨輸出信號(hào)差。因此，相較高頻輸入信號(hào)，低頻輸入信 號(hào)應(yīng)能夠向人類神經(jīng)系統(tǒng)提供更獨(dú)特的定時(shí)線索。此外，這樣的定時(shí) 線索在不需要耳間時(shí)間差評(píng)估的情形中即在感性突出信息可從每一 耳朵輸入信號(hào)單獨(dú)提取時(shí)也是有利的。換言之，雙耳(如聲源定位) 或單耳(如音高)聽(tīng)覺(jué)能力應(yīng)由低頻輸入信號(hào)引起的更獨(dú)特的時(shí)間線 索服務(wù)。
應(yīng)注意，在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)"峰度"用作信號(hào)形狀的定 性描述，例如取陡峰度的意思。還應(yīng)注意，已在上面提及的半波整流 和低通濾波處理通常用于模擬在內(nèi)毛細(xì)胞中進(jìn)行的變換[例如，Dau, T., Piischel， D.， and Kohlrausch， A. (1996), "A'quantitative model of the 'effective' signal processing in the auditory system. I. Model structure," 丁. Acoust Soc. Am., 99, 3615-3622; van de Par & Kohlrausch (1997"。 由于本發(fā)明的效能一定程度上取決于這些變換的發(fā)生，認(rèn)識(shí)到典型的 感覺(jué)神經(jīng)聽(tīng)力損失導(dǎo)致受損外毛細(xì)胞非常重要；然而，內(nèi)毛細(xì)胞非常 不易受傷因而通常保持原樣[例如，Moore, B. C. J. (2007)， "Cochlear hearing loss," Chichester, UK: John Wiley & Sons Ltd, pp. 29-37]。因lt匕， 它們通常引起的變換仍可預(yù)計(jì)在大多數(shù)感覺(jué)神經(jīng)受損耳朵中出現(xiàn)。
為了測(cè)試前述"峰度"假設(shè)，設(shè)計(jì)使能產(chǎn)生所謂的調(diào)換刺激的處 理方法[van de Par & Kohlrausch (1997)]。這些刺激可向人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng) 的高頻(包絡(luò)敏感)通道提供基于包絡(luò)的信息，該信息與通常僅可在 低頻(細(xì)微結(jié)構(gòu)敏感)通道中得到的基于波形的信息非常相似。這樣 的刺激的產(chǎn)生涉及使高頻載波信號(hào)乘以半波整流、低通濾波后的低頻 信號(hào)(見(jiàn)圖2)。之后，如果所得信號(hào)被通過(guò)人類內(nèi)耳的模型，輸出 的峰度將與用"常規(guī)"低頻信號(hào)獲得的輸出極為類似(見(jiàn)圖3)。隨后的聽(tīng)力測(cè)試表明，對(duì)耳間引入調(diào)換剌激的時(shí)間差的敏感度可 與用包含"常規(guī)"IPD相似的低頻純音實(shí)現(xiàn)的敏感度比擬，且實(shí)質(zhì)上 比用高頻剌激如高斯噪聲的窄帶及包含"常規(guī)"IED線索的已調(diào)幅音
實(shí)現(xiàn)的敏感度高[Bemstein, L. R., and Trahiotis, C. (2002)， "Enhancing sensitivity to interaural delays at high frequencies by using transposed stimuli," J. Acoust. Soc. Am., 112， 1026-1036]。類似的性能改善還在雙 耳檢測(cè)[van de Par & Kohlrausch (1997)]及感覺(jué)的橫向位移[Bernstein, L. R., and Trahiotis, C. (2003), "Enhancing interaural-dday-based extents of laterality at high frequencies by using transposed stimuli," J. Acoust. Soc. Am., 113，3335-3347]的測(cè)試中觀察到。這些發(fā)現(xiàn)解釋為對(duì)內(nèi)耳輸 出處的信號(hào)峰度的假設(shè)重要性的確認(rèn)(越大的峰度引起越獨(dú)特的定時(shí) 線索)。此外，它們意味著為產(chǎn)生調(diào)換刺激開(kāi)發(fā)的方法可用于將時(shí)域 基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索變換為更獨(dú)特的基于包絡(luò)的定時(shí)線索。
本發(fā)明的目標(biāo)在于提供聽(tīng)力設(shè)備、助聽(tīng)器系統(tǒng)及操作助聽(tīng)器系統(tǒng) 的方法，其使助聽(tīng)器用戶使用時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)線索的能力得以提高。在 本發(fā)明的實(shí)施例中，使在多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)源之間提取各個(gè)聲源容易。
為實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明提出了一種聽(tīng)力設(shè)備，包括可布 置在用戶耳朵處以將給聽(tīng)力設(shè)備的聲輸入轉(zhuǎn)換為(電)輸入信號(hào)的輸 入變換器；用于基于所述輸入信號(hào)的源頻帶提供源信號(hào)和基于所述輸 入信號(hào)的目標(biāo)頻帶提供目標(biāo)信號(hào)的濾波裝置，其中所述源頻帶包含比 所述目標(biāo)頻帶低的頻率；用于處理所述源信號(hào)以產(chǎn)生調(diào)制包絡(luò)信號(hào)的 調(diào)制包絡(luò)裝置；及用于使調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與所述目標(biāo)信號(hào)組合以產(chǎn)生目 標(biāo)輸出信號(hào)的信號(hào)組合裝置。預(yù)定源和目標(biāo)信號(hào)分別包括源和目標(biāo)頻 帶的頻率。
假設(shè)聽(tīng)力受損主體使用(低頻)時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)線索的能力降低及 他們使用(較高頻率的)時(shí)域包絡(luò)線索的能力保持原樣，本發(fā)明尋求 通過(guò)使較高頻率的載波乘以(可能預(yù)處理的)低頻助聽(tīng)器輸入信號(hào)而 將時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的信息編碼在較高頻率的載波的時(shí)域包絡(luò)中，其 中低頻助聽(tīng)器輸入信號(hào)用作調(diào)制包絡(luò)。通過(guò)借助于助聽(tīng)器信號(hào)處理將時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的信息變換為時(shí)域基于包絡(luò)的信息，助聽(tīng)器用戶使 用時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索的能力得以提高。
在將提高助聽(tīng)器用戶的雙耳聽(tīng)覺(jué)能力的情形中，由于變換后的線
索必須在耳間進(jìn)行比較從而提供雙耳有意義的信息，計(jì)劃變換IPD的
t古^^T7 3壬^P7U加llIlA"而P 苴出7t田fii的Tffi水日+DP奧cfa抽^f曰士￥米開(kāi)|」6^/7^ ;^/jiri lA^ti ji;/、:j3旦filjj : ^r i .i丄/ij/hwj i wj 7 i tipt i j,、 i J 'l丁^^:ri^ u J ^<-i_
理。相反，在將提高單耳聽(tīng)覺(jué)能力和/或只有一個(gè)助聽(tīng)器可用的情形
中，可單側(cè)執(zhí)行同樣類型的處理。
由于相當(dāng)大的研究量已涉及變換IPD線索的知覺(jué)效應(yīng)(參考上 述)，所提出的處理方法尤其有助于變換這些類型的線索。然而，如 上面已經(jīng)指出的，使用本發(fā)明的處理體系結(jié)構(gòu)來(lái)提高聽(tīng)力受損主體使 用其它聲線索的能力也是可能的，其中所述其它聲線索通過(guò)時(shí)域基于 細(xì)微結(jié)構(gòu)的信息如音高線索傳送。普適協(xié)定為音高是聲音波形的周期 性的相關(guān)。已被人類內(nèi)耳處理的音刺激特定位置的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)并產(chǎn)生神 經(jīng)中樞反應(yīng)，該反應(yīng)暫時(shí)以等于所述音的頻率的速率調(diào)制[例如， Shamma， S. A. (2004), "Topographic organization is essential for pitch perception," Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101， 1114-1115]。在文獻(xiàn)中有 這樣的提示，對(duì)于給定輸入刺激，聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)借助于自相關(guān)分析提取可 從這些調(diào)制獲得的定時(shí)信息，所述自相關(guān)分析使能提取潛在的周期性 [例如，Meddis, R" and O'Mard， L. (1997)， "A unitary model of pitch perception," J. Acoust Soc. Am" 102, 1811-1820]。假定這些周期性在 所有聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)通道中并行測(cè)量。之后，所述刺激的音高通過(guò)集中所有 測(cè)量并選擇所有通道共同的基本周期進(jìn)行確定。通過(guò)使用(可能預(yù)處 理的)低頻目標(biāo)頻帶調(diào)制較高頻率的源頻帶，關(guān)于包含在源頻帶中的 周期性的信息可以與低頻IPD線索編碼在較高頻率的載波的耳間包 絡(luò)中一樣的方式編碼在目標(biāo)頻帶的包絡(luò)中。假定一些聽(tīng)力受損主體無(wú) 能利用低頻時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的信息，這樣的處理應(yīng)使可能增強(qiáng)他們 的音高知覺(jué)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述源頻帶安排在低于1.5kHz的頻 率，優(yōu)選低于500Hz。理想地，該源頻帶或源通道應(yīng)位于盡可能低的頻率中，如低于300HZ。這是由于人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)以高于幾百赫茲的 速率出現(xiàn)的包絡(luò)波動(dòng)變得不敏感的心理物理學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)指示。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述目標(biāo)頻帶在2kHz到4kHz的范 圍。目標(biāo)頻帶優(yōu)選選擇落入約2-4kHz的頻率范圍(如從2.5-3.5kHz)， 因?yàn)閷?duì)于落入該頻率范圍的載波頻率，對(duì)線索尤其是IED線索的敏感 性假定非常好。
在具體實(shí)施例中，聽(tīng)力設(shè)備考慮的感興趣頻率范圍Af包括人類 可聽(tīng)見(jiàn)的頻率范圍，如5Hz和20kHz之間的頻率，例如10Hz和10kHz 之間的頻率。在實(shí)施例中，感興趣頻率范圍被拆分為多個(gè)頻帶FB, (i = l,2，...，nb)，例如化=8或16或64或更大(其中每一頻帶可由聽(tīng)力 設(shè)備的信號(hào)處理器單獨(dú)處理)。在實(shí)施例中，聽(tīng)力設(shè)備包括將電輸入 信號(hào)拆分為多個(gè)信號(hào)的濾波器組，每一信號(hào)包括特定頻帶FB^i二 1， 2, nb)，其中nb可以是大于1的任何相應(yīng)數(shù)，如2n，其中n為2 1 的整數(shù)如6。在實(shí)施例中，源頻帶是包括感興趣頻率范圍的較低部分 的較低頻帶之一 (如三個(gè)最低頻帶之一如所考慮的最低頻帶)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述濾波裝置適于基于多個(gè)濾波帶提 供多個(gè)濾波信號(hào)，其中所述源頻帶和/或所述目標(biāo)頻帶基于所述濾波 信號(hào)的監(jiān)測(cè)從所述濾波帶進(jìn)行選擇。
通常，目標(biāo)頻帶基于聽(tīng)力受損主體的殘留聽(tīng)覺(jué)敏感性的考慮進(jìn)行 選擇，使得變換后的源頻帶線索可在主體仍然可充分使用的頻區(qū)中獲 得。有利的是，另外地或者作為備選地，所述目標(biāo)頻帶基于與對(duì)時(shí)域 基于包絡(luò)的線索具有最佳敏感性的區(qū)域有關(guān)的考慮進(jìn)行選擇。此外， 適當(dāng)?shù)脑春湍繕?biāo)頻帶的選擇可以靜態(tài)和動(dòng)態(tài)方式進(jìn)行。算法的靜態(tài)實(shí)施不需要最適當(dāng)?shù)脑春?或目標(biāo)頻帶的任何進(jìn)行中的估計(jì)；而是，兩 種類型的頻帶在初始進(jìn)行確定并在之后保持不變。相反，動(dòng)態(tài)實(shí)施包 括(可能連續(xù))監(jiān)測(cè)不同濾波器組通道中包含的信號(hào)?；谒鶛z測(cè)的 信號(hào)，確定源和目標(biāo)頻帶的最適當(dāng)?shù)慕M合。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述調(diào)制包絡(luò)裝置適于對(duì)所述源信號(hào) 應(yīng)用半波整流和低通濾波以產(chǎn)生所述調(diào)制包絡(luò)信號(hào)，其中所述低通濾
波的截止頻率可以在lkHz到2kHz的范圍內(nèi)。這使能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)
生與人類內(nèi)耳中發(fā)生的處理一致的適當(dāng)調(diào)制包絡(luò)的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，所述調(diào)制包絡(luò)裝置以它們使能更好地 控制調(diào)制包絡(luò)信號(hào)的時(shí)域特性的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣調(diào)節(jié)后的調(diào)制包
絡(luò)裝置的一種可能性要求在乘以載波之前將DC移位的調(diào)制器提高到 大于或等于l的指數(shù)[John, M. S., Dimitrijevic, A., and Picton, T. (2002), "Auditory steady-state responses to exponential modulation envelopes," Ear Hear., 23， 106-117]。這種方法比半波整流和低通濾波 更靈活，因?yàn)槠涫鼓懿倏卣{(diào)制包絡(luò)的時(shí)域特性并在這些特性和所得信 號(hào)的頻譜含量之間權(quán)衡。為說(shuō)明起見(jiàn)，增大調(diào)制器信號(hào)被提高至其的 指數(shù)導(dǎo)致具有更大峰度及更多邊帶的刺激。對(duì)峰度進(jìn)行更大的控制是 有利的，因?yàn)樵趯?duì)調(diào)換IPD線索的敏感性及調(diào)換IPD線索的感知橫 向位移的測(cè)試中已發(fā)現(xiàn)峰度影響聽(tīng)者性能[Bemstein, L. R., and Trahiotis， C. (2006), "Enhanced processing .of interaural temporal disparities at high-frequencies: Beyond transposed stimuli," Proc. l她 Int. Symp. Hear., Cloppenburg, Germany, Aug. 18-23， pp. 368-374]。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述信號(hào)組合裝置適于使所述調(diào)制包 絡(luò)信號(hào)乘以較高頻率(如載波)信號(hào)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，信號(hào)組合裝置適于提供載波信號(hào)形式的所述較 高頻率信號(hào)以將所述相乘后的調(diào)制包絡(luò)信號(hào)添加到所述目標(biāo)信號(hào)從 而產(chǎn)生所述目標(biāo)輸出信號(hào)。
在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)"較高頻率信號(hào)"是包括頻率高于調(diào)制包絡(luò) 信號(hào)中包含的最高頻率成分的一個(gè)或多個(gè)頻率成分的信號(hào)。在實(shí)施例中，較高頻率信號(hào)是載波信號(hào)。在實(shí)施例中，載波信號(hào)是周期信號(hào)， 可能包含單一 (正弦波)頻率。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述信號(hào)組合裝置適于使所述調(diào)制包 絡(luò)信號(hào)與所述目標(biāo)信號(hào)相乘以產(chǎn)生所述目標(biāo)輸出信號(hào)。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述信號(hào)組合裝置包括基于所述目標(biāo) 輸出信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行增益調(diào)節(jié)和/或?yàn)V波的裝置。另外的增益調(diào)節(jié)使 能對(duì)目標(biāo)頻帶中變換后線索的電平進(jìn)行控制。另外的濾波使能對(duì)因執(zhí) 行非線性操作如半波整流產(chǎn)生的邊帶能量的量進(jìn)行控制。
在具體實(shí)施例中，聽(tīng)力設(shè)備包括適于處理多個(gè)頻帶中的信號(hào)的信 號(hào)處理器，包括所述目標(biāo)頻帶(可選地及包括所述源頻帶)，及用于 基于所述多個(gè)頻帶的處理后信號(hào)提供處理后的輸出信號(hào)。在實(shí)施例 中，信號(hào)處理器適于能夠處理輸入信號(hào)的感興趣頻率范圍的大多數(shù)如 所有頻帶，例如由濾波裝置產(chǎn)生的大多數(shù)或所有頻帶。
在具體實(shí)施例中，聽(tīng)力設(shè)備包括用于將處理后的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為 聲輸出以提供給用戶耳朵的輸出變換器(當(dāng)聽(tīng)力設(shè)備處于其運(yùn)行位置 時(shí))。
此外，助聽(tīng)器系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的(如上所述具體實(shí)施方式
中所述及權(quán)利要求中限定的)第一和第二聽(tīng)力設(shè)備。
如上所述具體實(shí)施方式
中所述及權(quán)利要求中限定的聽(tīng)力設(shè)備的 特征(在適當(dāng)時(shí)，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)過(guò)程或行動(dòng))可與下面描述的、具體實(shí) 施方式中所述的及權(quán)利要求中限定的方法結(jié)合。
一方面，進(jìn)一步提出了配置助聽(tīng)器系統(tǒng)的方法，該方法包括步驟 將用戶第一耳朵處的第一聲輸入轉(zhuǎn)換為第一 (電)輸入信號(hào)；基于所 述第一輸入信號(hào)的第一源頻帶提供第一源信號(hào)及基于所述第一輸入 信號(hào)的第一 目標(biāo)頻帶提供第一 目標(biāo)信號(hào)，其中所述第一源頻帶包含比 所述第一 目標(biāo)頻帶低的頻率；處理所述第一源信號(hào)以產(chǎn)生第一調(diào)制包
絡(luò)信號(hào)；將所述第一調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與所述第一 目標(biāo)信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生第
一目標(biāo)輸出信號(hào)。一方面，進(jìn)一步提出了配置助聽(tīng)器系統(tǒng)的方法，該方法包括步驟 將用戶第一耳朵處的第一聲輸入轉(zhuǎn)換為第一輸入信號(hào)；將用戶第二耳 朵處的第二聲輸入轉(zhuǎn)換為第二輸入信號(hào)；基于所述第一輸入信號(hào)的第 一源頻帶提供第一源信號(hào)及基于所述第一輸入信號(hào)的第一目標(biāo)頻帶 提供第一 目標(biāo)信號(hào)，其中所述第一源頻帶包含比所述第一 目標(biāo)頻帶低 的頻率；基于所述第二輸入信號(hào)的第二源頻帶提供第二源信號(hào)及基于
所述第二輸入信號(hào)的第二目標(biāo)頻帶提供第二目標(biāo)信號(hào)，其中所述第二
源頻帶包含比所述第二目標(biāo)頻帶低的頻率；處理所述第一和第二源信 號(hào)以分別產(chǎn)生第一和第二調(diào)制包絡(luò)信號(hào)；將所述第一調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與 所述第一目標(biāo)信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生第一目標(biāo)輸出信號(hào)，及將所述第二調(diào)制 包絡(luò)信號(hào)與所述第二目標(biāo)信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生第二目標(biāo)輸出信號(hào)。
在具體實(shí)施例中，所述方法還包括步驟處理來(lái)自第一多個(gè)頻帶 的信號(hào)，包括所述第一目標(biāo)頻帶的所述第一目標(biāo)輸出信號(hào)，從而基于 所述第一多個(gè)頻帶的處理后的信號(hào)提供第一處理后的輸出信號(hào)。優(yōu)選 地，所處理的第一多個(gè)信號(hào)還包括第一源信號(hào)。所述處理通常包括使 所述輸入信號(hào)適于不同頻帶中的用戶的特別需要，如關(guān)于增益和壓縮 的需要。
在具體實(shí)施例中，所述方法還包括處理來(lái)自第二多個(gè)頻帶的信
號(hào)，包括所述第二目標(biāo)頻帶的所述第二目標(biāo)信號(hào)，從而基于所述第二 多個(gè)頻帶的處理后的信號(hào)提供第二處理后的輸出信號(hào)。優(yōu)選地，所處 理的第二多個(gè)信號(hào)還包括第二源信號(hào)。
在具體實(shí)施例中，所述方法還包括將所述第一和/或第二處理 后的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的第一和/或第二聲輸出以相應(yīng)提供給所述 用戶的所述第一和/或第二耳朵。
在具體實(shí)施例中，所述方法還包括在考慮用戶的聽(tīng)覺(jué)閾值和/ 或考慮用戶對(duì)時(shí)域基于包絡(luò)的線索的最佳敏感性的基礎(chǔ)上選擇目標(biāo) 頻帶。這具有進(jìn)一步優(yōu)化針對(duì)特定用戶的改善的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步提供了如上所述的具體實(shí)施方式
中描述的 及權(quán)利要求中限定的聽(tīng)力設(shè)備在包括第一和第二聽(tīng)力設(shè)備的雙側(cè)助聽(tīng)器系統(tǒng)中的使用。在優(yōu)選實(shí)施例中，雙側(cè)助聽(tīng)器系統(tǒng)的兩個(gè)聽(tīng)力設(shè) 備均為如上所述的具體實(shí)施方式
中描述的及權(quán)利要求中限定的聽(tīng)力 設(shè)備。
在本發(fā)明中，進(jìn)一步提供了如上所述的具體實(shí)施方式
中描述的 及權(quán)利要求中限定的聽(tīng)力設(shè)備在僅包括一個(gè)聽(tīng)力設(shè)備的單側(cè)助聽(tīng)器 系統(tǒng)中的使用。在優(yōu)選實(shí)施例中，單側(cè)助聽(tīng)器系統(tǒng)的聽(tīng)力設(shè)備為如上 所述的具體實(shí)施方式
中描述的及權(quán)利要求中限定的聽(tīng)力設(shè)備。
進(jìn)一步提供了用于在聽(tīng)力設(shè)備的信號(hào)處理器上運(yùn)行的軟件程序， 該軟件程序當(dāng)在所述信號(hào)處理器上運(yùn)行時(shí)適于實(shí)施如上所述的、具體 實(shí)施方式中描述的及權(quán)利要求中限定的方法的至少部分步驟。優(yōu)選 地，所述方法的至少一步驟即處理來(lái)自源頻帶的信號(hào)以基于來(lái)自目標(biāo) 頻帶的信號(hào)提供目標(biāo)輸出信號(hào)的步驟在所述軟件程序中實(shí)施。在實(shí)施 例中，聽(tīng)力設(shè)備是如上所述的具體實(shí)施方式
中描述的及權(quán)利要求中 限定的聽(tīng)力設(shè)備。
進(jìn)一步提供了其上保存有指令的介質(zhì)。所保存的指令當(dāng)執(zhí)行時(shí)導(dǎo) 致如上所述的具體實(shí)施方式
中描述的及權(quán)利要求中限定的聽(tīng)力設(shè)備 的信號(hào)處理器執(zhí)行如上所述的具體實(shí)施方式
中描述的及權(quán)利要求中 限定的方法的至少部分步驟。優(yōu)選地，所述方法的至少一步驟即處理 來(lái)自源頻帶的信號(hào)以基于來(lái)自目標(biāo)頻帶的信號(hào)提供目標(biāo)輸出信號(hào)的 步驟包括在指令中。在實(shí)施例中，介質(zhì)包括聽(tīng)力設(shè)備的非易失性存儲(chǔ) 器。在實(shí)施例中，介質(zhì)包括助聽(tīng)器的易失性存儲(chǔ)器。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目標(biāo)通過(guò)從屬權(quán)利要求和本發(fā)明的具體實(shí)施 方式中限定的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)。
除非明確地指出，在此所用的單數(shù)形式的含義包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng) 當(dāng)進(jìn)一步理解在說(shuō)明書中使用的"包括"和/或"包含"表明存在所 述的特征、整數(shù)、步驟、操作和/或部件，但不排除存在或增加其他 的特征、整數(shù)、步驟、操作、部件和/或上述組合。應(yīng)當(dāng)理解當(dāng)元件 被稱為"連接到"另一元件時(shí)，可以是間接連接或耦合到其他元件， 或者可以存在中間插入元件。此外，"連接"或"耦合"包括無(wú)線連接或耦合。在此所用術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)列舉的相關(guān)術(shù)語(yǔ) 的任何及所有組合。


下面參考附圖、基于優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)一步闡釋本發(fā)明，其中 圖1示出了人類內(nèi)耳對(duì)低頻正弦波及低頻正弦波調(diào)幅的高頻正 弦波的作用(圖la)及對(duì)在耳間延遲At秒的這兩種類型的輸入信號(hào)
對(duì)的作用(圖lb)。
圖2為表示"調(diào)換"刺激的產(chǎn)生的示意圖。
圖3示出了人類內(nèi)耳對(duì)低頻正弦波和調(diào)換刺激輸入信號(hào)的作用。
圖4表示簡(jiǎn)化的助聽(tīng)器框圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)不同實(shí) 施例進(jìn)行的信號(hào)處理(圖4a和圖4b)。
圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的示意性流程圖，其示出了雙側(cè) 應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
圖la示出了人類內(nèi)耳對(duì)兩種不同的輸入信號(hào)的作用。更具體地， 低頻(如250Hz)正弦波l、 3和低頻正弦波調(diào)幅的高頻(如4kHz) 正弦波2、 4在通過(guò)人類內(nèi)耳的標(biāo)準(zhǔn)模型之前示為1、 2，在通過(guò)所述 標(biāo)準(zhǔn)模型之后示為3、 4[例如參考Bernstein (2001)]。如圖所見(jiàn)，模型 對(duì)低頻正弦波的作用是對(duì)其半波整流，從而產(chǎn)生具有獨(dú)特"開(kāi)"和"關(guān)" 區(qū)的輸出，因此具有非常突然的變化。相反，使高頻、調(diào)幅的正弦波 通過(guò)模型導(dǎo)致其包絡(luò)的提取，這對(duì)應(yīng)于相較半波整流的低頻正弦波更 穩(wěn)定變化的信號(hào)。
圖lb為圖la的延伸，其中示出了來(lái)自圖la的兩個(gè)輸入信號(hào)1、 2中的每一個(gè)跨聽(tīng)者的兩只耳朵展現(xiàn)At秒的延遲的情形，從而引起兩 對(duì)耳朵輸入信號(hào)5、 6。更具體地， 一對(duì)耳間延遲的低頻正弦波5、 7 和一對(duì)耳間延遲的低頻正弦波調(diào)幅的高頻正弦波6、 8在通過(guò)人類內(nèi) 耳的標(biāo)準(zhǔn)模型之前示為5、 6及在通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)模型之后示為7、 8。由于半波整流，輸出信號(hào)對(duì)7的特征在于獨(dú)特的"開(kāi)"和"關(guān)"區(qū)， 因而具有非常突然的變化。相反，由于包絡(luò)提取，輸出信號(hào)對(duì)8特征 在于更漸進(jìn)的變化。重要的是，輸出信號(hào)對(duì)7的峰度越大，則引起更
顯著的跨輸出信號(hào)差。通過(guò)對(duì)每一輸出信號(hào)對(duì)(7,8)比較前緣(7.1, 8.1)和相應(yīng)的時(shí)間延遲的信號(hào)(7.2, 8.2)的幅值，可非常明顯的看 出。例如，在前緣信號(hào)(7.1,8.1)達(dá)到最大值的那些時(shí)間點(diǎn)，輸出信 號(hào)對(duì)7的跨輸出信號(hào)差(vl, v2)遠(yuǎn)大于輸出信號(hào)對(duì)8的跨輸出信號(hào) 差。在該上下文中，再次指出，對(duì)于正常聽(tīng)力的人，相較輸出信號(hào)對(duì) 8，輸出信號(hào)對(duì)7提供更有效的耳間時(shí)域信息；及受感覺(jué)神經(jīng)聽(tīng)力損
失影響的人相較輸入信號(hào)對(duì)5能更好地從輸入信號(hào)對(duì)6提取耳間時(shí)域 樣自
I R 'S、 o
圖2為產(chǎn)生"調(diào)換"剌激11韻示意圖，其中半波整流后的低頻 (如250Hz)音9 (見(jiàn)圖la中的信號(hào)3)與高頻(如4kHz)載波10 相乘以提供調(diào)換剌激11。如圖所見(jiàn)，用半波整流后的低頻音對(duì)高頻 載波調(diào)幅導(dǎo)致與輸出信號(hào)3 (圖la)類似的信號(hào)(調(diào)換刺激)，因?yàn)?其也展現(xiàn)獨(dú)特的"開(kāi)"和"關(guān)"區(qū)因而具有非常突然的變化。
圖3示出了人類內(nèi)耳對(duì)低頻正弦波和調(diào)換刺激輸入信號(hào)的作用。 更具體地，根據(jù)圖2產(chǎn)生的低頻正弦波12、 14和調(diào)換刺激13、 15在 通過(guò)人類內(nèi)耳的標(biāo)準(zhǔn)模型之前示為12、 13及在通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)模型之 后示為14、 15。如圖所見(jiàn)，調(diào)換刺激引起與來(lái)自低頻正弦波的輸出 信號(hào)近似的輸出信號(hào)，即兩個(gè)輸出信號(hào)均展現(xiàn)獨(dú)特的"開(kāi)"和"關(guān)" 區(qū)因而具有非常突然的變化。因此，顯而易見(jiàn)的是，通過(guò)根據(jù)產(chǎn)生調(diào) 換刺激提出的方法處理低頻正弦波，在人類內(nèi)耳的輸入側(cè)可產(chǎn)生具有 受感覺(jué)神經(jīng)聽(tīng)力損失影響的人仍然可以使用的時(shí)域特性的信號(hào)。重要 的是，當(dāng)該信號(hào)通過(guò)具有足夠功能的內(nèi)毛細(xì)胞的人類內(nèi)耳時(shí)，則其時(shí) 域特性按這樣的方式變換它們(在輸出側(cè))采取已知知覺(jué)上有利的 形式。在該上下文中，再次指出內(nèi)毛細(xì)胞的功能性通常不受典型感覺(jué) 神經(jīng)聽(tīng)力損失的損害。圖4a和圖4b表示簡(jiǎn)化的助聽(tīng)器框圖，其中示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)
施例將低頻時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索變換為高頻時(shí)域基于包絡(luò)的線 索所進(jìn)行的信號(hào)處理。在本發(fā)明的助聽(tīng)器場(chǎng)境中，時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)線索
可被變換為時(shí)域包絡(luò)線索的方式示意性地示為圖4的兩個(gè)不同實(shí)施 例。在圖4a和4b的實(shí)施例中，聽(tīng)力設(shè)備20包括用于將聲輸入轉(zhuǎn)換 為電輸入信號(hào)的傳聲器或輸入變換器22、用于將輸入信號(hào)的感興趣 頻率范圍拆分為多個(gè)頻帶FBi的、濾波器組形式的濾波裝置24，及用 于產(chǎn)生調(diào)制包絡(luò)信號(hào)的調(diào)制包絡(luò)裝置30。聽(tīng)力設(shè)備還包括用于處理 多個(gè)頻帶FBi及提供(單一)處理后的輸出信號(hào)的信號(hào)處理器40，及 包括輸出變換器42。輸入變換器22連接到濾波器組24。基于源頻帶 26的源信號(hào)和基于目標(biāo)頻帶28的目標(biāo)信號(hào)被形成。濾波器組24的 至少一輸出(來(lái)自源頻帶26的信號(hào))連接到調(diào)制包絡(luò)裝置30。濾波 器組的至少一輸出(來(lái)自目標(biāo)頻帶28的信號(hào))由調(diào)制包絡(luò)信號(hào)修改。 濾波器組24的輸出或直接連接到信號(hào)處理器40，或修改后再連接到 信號(hào)處理器40 (—個(gè)或多個(gè)濾波器組輸出，包括來(lái)自目標(biāo)頻帶28的 目標(biāo)信號(hào)，均被適當(dāng)?shù)匦薷囊援a(chǎn)生饋給信號(hào)處理器40的一個(gè)或多個(gè) 經(jīng)修改的濾波器組輸出信號(hào))。信號(hào)處理器40的輸出提供給輸出變 換器42以轉(zhuǎn)換為聲輸出。從模擬到數(shù)字形式的可能轉(zhuǎn)換可包括在輸 入變換器22或?yàn)V波器組24中。從數(shù)字到模擬形式的可能轉(zhuǎn)換可包括 在輸出變換器42或信號(hào)處理器40中。
圖4a和圖4b的實(shí)施例表明兩種不同的、用于產(chǎn)生饋給信號(hào)處理 器40的經(jīng)修改的目標(biāo)輸出信號(hào)的解決方案。
在圖4a所示實(shí)施例中，來(lái)自調(diào)制包絡(luò)裝置30的調(diào)制包絡(luò)信號(hào)在 第一乘法電路32中與來(lái)自載波發(fā)生器34的載波信號(hào)相乘。來(lái)自第一 乘法電路32的所得調(diào)制信號(hào)經(jīng)加法電路38添加到來(lái)自目標(biāo)頻帶28 的目標(biāo)信號(hào)。該信號(hào)可被饋給信號(hào)處理器40以適應(yīng)用戶需要。載波 發(fā)生器可以是普通信號(hào)發(fā)生器，如正弦波信號(hào)的發(fā)生器。在圖4a所 示的實(shí)施例中，來(lái)自第一乘法電路32的所得調(diào)制信號(hào)經(jīng)第一增益調(diào) 節(jié)(控制目標(biāo)頻帶中變換后的時(shí)域線索的電平)和/或?yàn)V波(控制因執(zhí)行非線性操作如半波整流產(chǎn)生的側(cè)帶能量的量)裝置36連接到加
法電路38。
在圖4b的實(shí)施例中，來(lái)自調(diào)制包絡(luò)裝置30的調(diào)制包絡(luò)信號(hào)在第 二乘法電路32'中與目標(biāo)頻帶28中的信號(hào)本身相乘，所得的目標(biāo)輸出 信號(hào)饋給信號(hào)處理器40。在圖4b所示的實(shí)施例中，調(diào)制包絡(luò)信號(hào)經(jīng) 第二增益調(diào)節(jié)和/或?yàn)V波裝置36'連接到乘法電路32'。
圖4a和4b實(shí)施例實(shí)施的方法可簡(jiǎn)要概括如下由聽(tīng)力設(shè)備20 的傳聲器或輸入變換器22捕獲的聲信號(hào)通過(guò)實(shí)施在聽(tīng)力設(shè)備20中并 提供為濾波裝置24的濾波器組24。濾波器組24的至少一低頻通道 用作源頻帶26。來(lái)自源頻帶26的信號(hào)提供給調(diào)制包絡(luò)裝置30。由調(diào) 制包絡(luò)裝置30對(duì)源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制包絡(luò)處理如半波整流和低通濾波。 或者，調(diào)整調(diào)制包絡(luò)裝置30，使得它們使能對(duì)調(diào)制包絡(luò)信號(hào)的時(shí)域 特性進(jìn)行更大的控制。例如，這可以通過(guò)使用要求將DC移位的調(diào)制 器提高到大于或等于1的指數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)。之后，所得的處理后的源 信號(hào)(調(diào)制包絡(luò)信號(hào))與對(duì)應(yīng)于單獨(dú)產(chǎn)生的較高頻率信號(hào)的載波相乘。 在可選的增益調(diào)節(jié)和/或?yàn)V波之后，相乘的結(jié)果添加到用作目標(biāo)頻帶 28的較高頻率通道的輸出，藉此提供目標(biāo)輸出信號(hào)。作為備選或除 上述之外，在可選的增益調(diào)節(jié)和/或?yàn)V波之后，處理后的源信號(hào)(調(diào) 制包絡(luò)信號(hào))與已經(jīng)包含在目標(biāo)頻帶28中的信號(hào)相乘。修改后的目 標(biāo)頻帶信號(hào)28 (目標(biāo)輸出信號(hào))可能連同來(lái)自其它頻帶的信號(hào)一起 提供給信號(hào)處理器40進(jìn)行進(jìn)一步處理。之后，信號(hào)處理器40將輸出 信號(hào)提供給輸出變換器42以產(chǎn)生提供給用戶耳朵(未示出)的聲輸 出。
圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的示意性流程圖。在第一聽(tīng)力設(shè) 備中執(zhí)行下述步驟在用戶的第一耳朵處將第一聲輸入501轉(zhuǎn)換為第 一 (電)輸入信號(hào)(步驟50);基于所述第一輸入信號(hào)的第一源頻 帶提供第一源信號(hào)(步驟52)及基于所述第一輸入信號(hào)的第一目標(biāo) 頻帶提供第一目標(biāo)信號(hào)(步驟54)，其中所述第一源頻帶包含比所 述第一目標(biāo)頻帶低的頻率；處理所述第一源信號(hào)以產(chǎn)生第一調(diào)制包絡(luò)信號(hào)(步驟56);將所述第一調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與所述第一目標(biāo)信號(hào)結(jié) 合以產(chǎn)生第一目標(biāo)輸出信號(hào)(步驟58);處理至少第一源和目標(biāo)頻 帶的信號(hào)以提供第一處理后的輸出信號(hào)(步驟59);及將所述第一 處理后的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為將要提供給所述用戶的一只耳朵的第一聲 輸出601 (步驟60)。與此同時(shí)在第二聽(tīng)力設(shè)備中執(zhí)行相應(yīng)的步驟
在用戶的第二耳朵處將第二聲輸入5or轉(zhuǎn)換為第二(電)輸入信號(hào)(步
驟50');基于所述第二輸入信號(hào)的第二源頻帶提供第二源信號(hào)(歩 驟52')及基于所述第二輸入信號(hào)的第二目標(biāo)頻帶提供第二目標(biāo)信號(hào) (步驟54')，其中所述第二源頻帶包含比所述第二目標(biāo)頻帶低的頻 率；處理所述第二源信號(hào)以產(chǎn)生第二調(diào)制包絡(luò)信號(hào)(步驟56，)；將 所述第二調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與所述第二目標(biāo)信號(hào)(見(jiàn)圖4中的28)結(jié)合 以產(chǎn)生第二目標(biāo)輸出信號(hào)(步驟58');處理至少第二源和目標(biāo)頻帶 的信號(hào)以提供第二處理后的輸出信號(hào)(步驟59');及將所述第二處 理后的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為將要提供給所述用戶的另一只耳朵的第二聲 輸出601'(步驟60')。該方法也可使用在單側(cè)應(yīng)用中，如圖5的左 半部分(附圖標(biāo)記501，50，....，60,601)所示用于單一聽(tīng)力設(shè)備。
例子
上面略述的發(fā)明的應(yīng)用可通過(guò)下述非限制性例子進(jìn)行說(shuō)明。具有 感覺(jué)神經(jīng)聽(tīng)力損失(但具有足夠功能的內(nèi)毛細(xì)胞)的人通常提取耳朵 輸入信號(hào)的時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)的能力降低，因而使用所述時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)傳 送的信息的能力降低。然而，這樣的人通常具有足夠的提取耳朵輸入 信號(hào)的時(shí)域包絡(luò)的殘余能力，因而具有足夠的使用所述時(shí)域包絡(luò)傳送 的信息的能力。上面略述的處理算法意于將時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索 變換為時(shí)域基于包絡(luò)的線索。因此，通過(guò)給聽(tīng)力受損的人驗(yàn)配至少一 個(gè)已被配置成執(zhí)行這種類型的處理的助聽(tīng)器，該人從耳朵輸入信號(hào)的 時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)傳送的信息受益的能力可得以提高。更具體地，低頻源 頻帶選擇(在靜態(tài)實(shí)施的情況下在開(kāi)始進(jìn)行選擇，在動(dòng)態(tài)實(shí)施的情況 下持續(xù)選擇)為包含將被使得再次可使用的時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索，如中心頻率為250HZ的頻帶?；跒楫a(chǎn)生調(diào)換剌激提出的方法或 其變體，來(lái)自該源頻帶的信號(hào)變換為調(diào)制包絡(luò)信號(hào)。之后，該調(diào)制包 絡(luò)信號(hào)與較高頻率的目標(biāo)頻帶相乘，該目標(biāo)頻帶用作載波信號(hào)且已根 據(jù)人的聽(tīng)覺(jué)閾值及根據(jù)對(duì)時(shí)域基于包絡(luò)的線索的最佳敏感區(qū)進(jìn)行選
擇。如果某人具有低的聽(tīng)覺(jué)閾值因而較好地保持了 2kHz附近的聽(tīng)覺(jué) 敏感性，則中心頻率為約2kHz的目標(biāo)頻帶將是好的選擇。原理上， 不是在初始確定然后保持不變，所選目標(biāo)頻帶也可隨時(shí)更新。此外， 不是將調(diào)制包絡(luò)信號(hào)直接與來(lái)自目標(biāo)頻帶的信號(hào)相乘，使其與單獨(dú)產(chǎn) 生的載波信號(hào)(如較高頻率的正弦波)相乘也是可能的。在這種情況 下，所得的信號(hào)添加到所選目標(biāo)頻帶。
在意于改善耳間時(shí)域線索的使用的應(yīng)用中，聽(tīng)力受損的人將被驗(yàn) 配兩個(gè)配置成以同樣方式執(zhí)行上述處理的助聽(tīng)器。這樣，耳間低頻時(shí) 域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索可被變換為耳間較高頻率的時(shí)域基于包絡(luò)的 線索，繼而導(dǎo)致該人空間聽(tīng)覺(jué)能力的提高。為說(shuō)明起見(jiàn)，考慮寬帶聲 源如產(chǎn)生輔音聲音的講話器，該講話器放在聽(tīng)者的一側(cè)。該聲源將引 起IPD、 IED及耳間級(jí)差。眾所周知，對(duì)于正常聽(tīng)力的聽(tīng)者，低頻IPD 為知覺(jué)為主的耳間線索。然而，由于聽(tīng)力受損聽(tīng)者的感覺(jué)神經(jīng)聽(tīng)力損 失，他們從這些類型的空間聽(tīng)覺(jué)線索(時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索)受 益的能力受到損害。不過(guò)，他們定位聲源的能力可通過(guò)將低頻IPD變 換為較高頻率的IED而得以提高。換言之，在所提出的處理方法的幫 助下，最有效類型的(耳間)空間聽(tīng)覺(jué)線索可被使得以聽(tīng)力受損聽(tīng)者 仍然對(duì)其足夠敏感的形式可用。因此，他們的空間聽(tīng)覺(jué)能力將被增強(qiáng)。
時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索變換為時(shí)域基于包絡(luò)的線索也可改善 單耳時(shí)域線索的使用，因而也與只有一個(gè)助聽(tīng)器可用的情形有關(guān)。更 具體地，通過(guò)單側(cè)執(zhí)行上述類型的處理，單耳低頻時(shí)域基于細(xì)微結(jié)構(gòu) 的線索可被變換為單耳較高頻率的時(shí)域基于包絡(luò)的線索，繼而導(dǎo)致該 人音高聽(tīng)覺(jué)能力的提高。為說(shuō)明起見(jiàn)，考慮產(chǎn)生周期信號(hào)的聲源如產(chǎn) 生元音聲音的講話器。眾所周知，感知的音高與聲音波形的周期性有 關(guān)，因而與其基本頻率有關(guān)。此外，已知正常聽(tīng)力的聽(tīng)者在聽(tīng)音樂(lè)時(shí)200910006297. 1
說(shuō)明書第17/19頁(yè)
及在更復(fù)雜的聽(tīng)音情況下使目標(biāo)源與競(jìng)爭(zhēng)聲源隔離時(shí)極為依賴于音 高線索。然而，由于聽(tīng)力受損聽(tīng)者的感覺(jué)神經(jīng)聽(tīng)力損失，他們從音高 線索受益的能力受到損害，因?yàn)檫@些線索由耳朵輸入信號(hào)的時(shí)域細(xì)微 結(jié)構(gòu)傳送。不過(guò)，他們確定聲源音高的能力可通過(guò)將低頻單耳時(shí)域基 于細(xì)微結(jié)構(gòu)的線索變換為較高頻率的單耳時(shí)域基于包絡(luò)的線索而得 以提高。換言之，在所提出的處理方法的幫助下，音高線索可被使得 以聽(tīng)力受損聽(tīng)者仍然對(duì)其足夠敏感的形式可用。因此，他們的音高聽(tīng) 覺(jué)能力將被增強(qiáng)。
本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求的特征限定。在從屬權(quán)利要求中限定優(yōu)選 實(shí)施例。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不意于限定其范圍。
一些優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)在上述內(nèi)容中進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)本 發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制，而是可以權(quán)利要求限定的主題內(nèi)的其它 方式實(shí)現(xiàn)。
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權(quán)利要求
1、聽(tīng)力設(shè)備(20)，包括布置在用戶耳朵處以將給聽(tīng)力設(shè)備(20)的聲輸入轉(zhuǎn)換為輸入信號(hào)的輸入變換器(22)；用于基于所述輸入信號(hào)的源頻帶(26)提供源信號(hào)和基于所述輸入信號(hào)的目標(biāo)頻帶(28)提供目標(biāo)信號(hào)的濾波裝置(24)，其中所述源頻帶包含比所述目標(biāo)頻帶低的頻率；用于處理來(lái)自所述源頻帶(26)的所述源信號(hào)以產(chǎn)生調(diào)制包絡(luò)信號(hào)的調(diào)制包絡(luò)裝置(30)；及用于使調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與來(lái)自所述目標(biāo)頻帶(28)的所述目標(biāo)信號(hào)組合以產(chǎn)生目標(biāo)輸出信號(hào)的信號(hào)組合裝置(32、32’、34、38)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述源頻帶安排在低于 1.5kHz的頻率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述目標(biāo)頻帶在2kHz到 4kHz的范圍中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述目標(biāo)頻帶基于用戶聽(tīng) 覺(jué)閾值及對(duì)時(shí)域基于包絡(luò)的線索的最佳敏感性進(jìn)行選擇。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述濾波裝置(24)適于 基于多個(gè)濾波帶(26、 28)提供多個(gè)濾波信號(hào)，其中所述源頻帶和/ 或所述目標(biāo)頻帶基于來(lái)自所述濾波帶(26、 28)的所述濾波信號(hào)的監(jiān) 測(cè)從所述濾波帶進(jìn)行選擇。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述調(diào)制包絡(luò)裝置(30) 適于對(duì)來(lái)自所述源頻帶(26)的所述源信號(hào)應(yīng)用半波整流和低通濾波 以產(chǎn)生所述調(diào)制包絡(luò)信號(hào)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述低通濾波的截止頻率 在lkHz至[j2kHz的范圍內(nèi)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5的聽(tīng)力設(shè)備，其中通過(guò)使用要求在乘以調(diào)制 載波之前將DC移位的調(diào)制器提高到大于或等于1的指數(shù)的方法調(diào)整 所述調(diào)制包絡(luò)裝置(30)以產(chǎn)生所述調(diào)制包絡(luò)信號(hào)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述信號(hào)組合裝置G2、 32'、 34、 38)適于使所述調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與較高頻率信號(hào)相乘。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述信號(hào)組合裝置(34) 適于提供載波信號(hào)形式的所述較高頻率信號(hào)及適于將相乘后的調(diào)制 包絡(luò)信號(hào)添加到所述目標(biāo)信號(hào)從而產(chǎn)生所述目標(biāo)輸出信號(hào)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述信號(hào)組合裝置G2') 適于使所述調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與來(lái)自所述目標(biāo)頻帶(28)的所述目標(biāo)信號(hào) 形式的較高頻率信號(hào)相乘以產(chǎn)生所述目標(biāo)輸出信號(hào)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9的聽(tīng)力設(shè)備，其中所述信號(hào)組合裝置包括基 于所述目標(biāo)輸出信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行增益調(diào)節(jié)和/或?yàn)V波的裝置(36、36')。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的聽(tīng)力設(shè)備，還包括適于處理包括所述目 標(biāo)頻帶的多個(gè)頻帶中的信號(hào)的信號(hào)處理器，基于所述多個(gè)頻帶的處理 后信號(hào)提供處理后的輸出信號(hào)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13的聽(tīng)力設(shè)備，還包括用于將所述處理后的 輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為將提供給用戶耳朵的聲輸出的輸出變換器。
15、 助聽(tīng)器系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-13任一所述的第一聽(tīng)力 設(shè)備(20)和根據(jù)權(quán)利要求1-13任一所述的第二聽(tīng)力設(shè)備(20)。
16、 配置助聽(tīng)器系統(tǒng)的方法，該方法包括步驟 將用戶第一耳朵處的第一聲輸入轉(zhuǎn)換為第一輸入信號(hào)； 將用戶第二耳朵處的第二聲輸入轉(zhuǎn)換為第二輸入信號(hào)； 基于所述第一輸入信號(hào)的第一源頻帶(26)提供第一源信號(hào)及基于所述第一輸入信號(hào)的第一目標(biāo)頻帶(28)提供第一目標(biāo)信號(hào)，其中 所述第一源頻帶包含比所述第一目標(biāo)頻帶低的頻率；基于所述第二輸入信號(hào)的第二源頻帶(26')提供第二源信號(hào)及 基于所述第二輸入信號(hào)的第二目標(biāo)頻帶(28')提供第二目標(biāo)信號(hào)， 其中所述第二源頻帶包含比所述第二目標(biāo)頻帶低的頻率；處理來(lái)自所述第一和第二源頻帶(26、 26，)的所述第一和第二 源信號(hào)以分別產(chǎn)生第一和第二調(diào)制包絡(luò)信號(hào)；將所述第一調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與來(lái)自所述第一目標(biāo)頻帶(28)的所述第一目標(biāo)信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生第一目標(biāo)輸出信號(hào)；將所述第二調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與來(lái)自所述第二目標(biāo)頻帶(28')的所 述第二目標(biāo)信號(hào)結(jié)合以產(chǎn)生第二目標(biāo)輸出信號(hào)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括處理來(lái)自第一多個(gè)頻帶的信號(hào)，包括所述第一目標(biāo)頻帶的所述第一目標(biāo)輸出信號(hào)，從而基于 所述第一多個(gè)頻帶的處理后的信號(hào)提供第一處理后的輸出信號(hào)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括處理來(lái)自第二多個(gè)頻帶的信號(hào)，包括所述第二目標(biāo)頻帶的所述第二目標(biāo)輸出信號(hào)，從而基于 所述第二多個(gè)頻帶的處理后的信號(hào)提供第二處理后的輸出信號(hào)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括將所述第一和/或第二處理后的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的第一和/或第二聲輸出(601、 601')以 相應(yīng)提供給所述用戶的所述第一和/或第二耳朵。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16-19任一所述的方法，還包括基于用戶的 聽(tīng)覺(jué)閾值和/或用戶對(duì)時(shí)域基于包絡(luò)的線索的最佳敏感性選擇所述目 標(biāo)頻帶。
21、 根據(jù)權(quán)利要求1-14任一所述的聽(tīng)力設(shè)備的用途。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21的用途，其中聽(tīng)力設(shè)備用在包括單一聽(tīng)力 設(shè)備的單側(cè)助聽(tīng)器系統(tǒng)中。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21的用途，其中聽(tīng)力設(shè)備用在包括第一和第 二聽(tīng)力設(shè)備的雙側(cè)助聽(tīng)器系統(tǒng)中。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23的用途，其中所述雙側(cè)助聽(tīng)器系統(tǒng)的兩個(gè) 聽(tīng)力設(shè)備均為根據(jù)權(quán)利要求1-14任一所述的聽(tīng)力設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了聽(tīng)力設(shè)備(20)及其用途、助聽(tīng)器系統(tǒng)及相應(yīng)的配置助聽(tīng)器系統(tǒng)的方法，其中聽(tīng)力設(shè)備(20)包括布置在用戶耳朵處以將給聽(tīng)力設(shè)備(20)的聲輸入轉(zhuǎn)換為輸入信號(hào)的輸入變換器(22)；用于基于所述輸入信號(hào)的源頻帶(26)提供源信號(hào)和基于所述輸入信號(hào)的目標(biāo)頻帶(28)提供目標(biāo)信號(hào)的濾波裝置(24)，其中所述源頻帶包含比所述目標(biāo)頻帶低的頻率；用于處理來(lái)自所述源頻帶(26)的所述源信號(hào)以產(chǎn)生調(diào)制包絡(luò)信號(hào)的調(diào)制包絡(luò)裝置(30)；及用于使調(diào)制包絡(luò)信號(hào)與來(lái)自所述目標(biāo)頻帶(28)的所述目標(biāo)信號(hào)組合以產(chǎn)生目標(biāo)輸出信號(hào)的信號(hào)組合裝置(32、32’、34、38)。本發(fā)明聽(tīng)力設(shè)備使助聽(tīng)器用戶使用時(shí)域細(xì)微結(jié)構(gòu)線索的能力大大提高。
文檔編號(hào)H04R25/00GK101547394SQ20091000629
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月13日
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