具有空間信號增強的助聽器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供具有空間信號增強的助聽器。提供了一種新的雙耳助聽器系統(tǒng)，其具有助聽器，其中，以下述方式使用雙耳濾波器來濾波從諸如配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警報的裝置等的外部裝置接收的信號：用戶感知到信號由位于用戶的聲音環(huán)境中的不同空間位置的相應(yīng)的聲音源發(fā)射，由此，促進了不同聲音源的改善的空間分離。
【專利說明】具有空間信號增強的助聽器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]提供了一種新的雙耳助聽器系統(tǒng)，其被配置為對于單耳信號源施加感知的空間分離。

【背景技術(shù)】
[0002]聽力受損的個人經(jīng)常體驗到至少兩個不同的問題:
[0003]I)聽力損失，其是在聽力閾值水平上的增大，以及
[0004]2)與正常聽力的個人相比，喪失理解噪聲中的語音的能力。對于大多數(shù)聽力受損的病人，即使當(dāng)通過放大來恢復(fù)引入聲音的可聽度時，噪聲中語音的可懂度測試上的表現(xiàn)也比正常聽力的人們差。語音接收閾值(SRT)是用于理解語音的能力的喪失的性能量度，并且被定義為用于實現(xiàn)在噪聲測試中在聽覺上50%的正確字識別的、在所呈現(xiàn)的信號中所需的信噪比。
[0005]為了補償聽力損失，當(dāng)今的數(shù)字助聽器通常使用多通道放大和壓縮信號處理來恢復(fù)聽力受損個人的聲音的可聽性。以這種方式，通過使得先前不可聽的語音線索可聽而改善病人的聽覺能力。
[0006]然而，用于理解包括在具有多個說話者的環(huán)境中的語音的、在噪聲中的語音的能力的損失仍然是大多數(shù)助聽器用戶的顯著問題。
[0007]可用于助聽器用戶以便增大源自特定說話者的語音的信噪比的一種工具，是為所涉及的說話者配備麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)經(jīng)常被稱為配偶(spouse)麥克風(fēng)，其因為其與說話者的接近而以高的信噪比來從所涉及的說話者拾取語音。配偶麥克風(fēng)將該語音轉(zhuǎn)換為具有高信噪比的對應(yīng)的音頻信號，并且將該信號優(yōu)選地?zé)o線地傳送到助聽器以用于聽力損失補償。以這種方式，以大于所涉及的用戶的SRT的信噪比向用戶提供語音信號。
[0008]增大來自助聽器用戶期望收聽的說話者-諸如在諸如教堂、禮堂、劇院、電影院等的公共場合或通過諸如在火車站、飛機場、商場等中的公共廣播系統(tǒng)對于多個人進行演講的說話者-的語音的信噪比的另一種方式是，使用遙感線圈來磁性地拾取使用例如由電話、FM系統(tǒng)(具有頸環(huán))和感應(yīng)環(huán)系統(tǒng)(也稱為“聽力環(huán)”)產(chǎn)生的音頻信號。以這種方式，可以以大于助聽器用戶的SRT的高的信噪比來向助聽器發(fā)射聲音。
[0009]在所有上述的示例中，單耳音頻信號被傳送到助聽器。
[0010]然而，在其中傳統(tǒng)雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶期望同時收聽多個上述音頻信號源的情況下，用戶將發(fā)現(xiàn)難以將一個信號源從另一個分開。
[0011]US8, 208，642B2公開了一種用于雙耳助聽器的方法和設(shè)備，其中，來自單個單耳信號源的聲音被呈現(xiàn)到佩戴該雙耳助聽器的用戶的雙耳，以便當(dāng)收聽單耳信號源時獲得雙耳聽覺的益處。被呈現(xiàn)到一個耳的聲音相對于被呈現(xiàn)到另一個耳的聲音發(fā)生相移，并且另外，被呈現(xiàn)到一個耳的聲音可以被設(shè)置為與被呈現(xiàn)到另一個耳的聲音不同的水平。以這種方式，控制單耳信號的偏側(cè)性和音量。例如，可以向兩耳呈現(xiàn)電話信號，以便例如通過下述方式來受益于電話呼叫的雙耳接收:將呼叫者的語音中繼到耳，而沒有電話頂著該耳，雖然在適當(dāng)?shù)南辔缓退揭赃m當(dāng)?shù)貙⒑艚姓叩恼Z音的聲音偏側(cè)化。
[0012]助聽器通常以用戶感知到聲音源位于耳內(nèi)部的方式來再現(xiàn)聲音。該聲音被稱為被內(nèi)部化而不是被外部化。提到“聽到在噪聲中的語音問題”，助聽器用戶的常見抱怨是很難聽清正在被說出的任何內(nèi)容，即使信噪比(SNR)應(yīng)當(dāng)足以提供所需的語音可懂度。對于該情況的一種重要的貢獻者是助聽器再現(xiàn)內(nèi)部化的聲場，這增加了助聽器用戶的識別負(fù)荷，并且可能導(dǎo)致收聽疲勞，并且最后導(dǎo)致用戶取下助聽器。
[0013]因此，需要一種具有改善的聲音源的定位的新的雙耳助聽器系統(tǒng)，S卩，需要一種新的雙耳助聽器系統(tǒng)，其能夠提供相對于雙耳助聽器系統(tǒng)的佩帶者的頭部的方位的、相應(yīng)聲音源的方向和可能距離的所感知的空間信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]下面，公開了一種對于未被在助聽器中容納的麥克風(fēng)接收的信號進行助聽器內(nèi)增強的新方法。
[0015]所述新方法利用人的聽覺系統(tǒng)的區(qū)別位于在聲音環(huán)境中的不同空間位置的聲音源，并且集中在所選擇的空間分離的聲音源中的一個或多個的能力。
[0016]也公開了一種使用所述新方法的新的雙耳助聽器系統(tǒng)。
[0017]根據(jù)所述新方法，以下述方式來向人的耳呈現(xiàn)來自不同的聲音源的信號:所述人感知到要被定位在所述用戶的所述聲音環(huán)境中的不同空間位置的聲音源。以這種方式，利用用戶的聽覺系統(tǒng)的雙耳信號處理來改善用戶分離來自不同的聲音源的信號、并且將他的或她的收聽集中到聲音源的期望的一個或者甚至同時收聽和理解多于一個聲音源的能力。
[0018]也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果語音信號在人的雙耳中以反相被呈現(xiàn)、即相對于彼此相移180°，則未感知到所述語音信號的具體到達方向；然而，許多用戶發(fā)現(xiàn)以反相呈現(xiàn)的語音信號容易與其他聲音源分離并且理解。可以使用范圍從150°至210°的相移來獲得這個效果。
[0019]人們通過人的雙耳聲音定位能力來檢測和定位在三維空間中的聲音源。
[0020]對于聽覺的輸入由兩個信號構(gòu)成，S卩，在各個耳鼓處的聲壓，在下面被稱為雙耳聲音信號。因此，如果在耳鼓處精確地再現(xiàn)本應(yīng)由給定的空間聲場產(chǎn)生的在耳鼓處的聲壓，則人的聽覺系統(tǒng)不能將再現(xiàn)的聲音與由空間聲場本身產(chǎn)生的實際聲音區(qū)別。
[0021]通過兩個傳遞函數(shù)描述聲波從位于相對于收聽者的左和右耳的給定方向和距離的聲音源的傳輸，一個傳遞函數(shù)用于左耳，一個傳遞函數(shù)用于右耳，所述兩個傳遞函數(shù)包括任何線性失真，諸如著色、耳間時間差和耳間頻譜差。這樣的一組兩個傳遞函數(shù)一一個傳遞函數(shù)用于左耳并且一個傳遞函數(shù)用于右耳——被稱為頭部相關(guān)傳遞函數(shù)(HRTF) ARTF的每一個傳遞函數(shù)被定義為由在相關(guān)的耳道中或附近的特定點處的平面波產(chǎn)生的聲壓P (在左耳道中的pL，在右耳道中的pR)相對于基準(zhǔn)之間的比率。傳統(tǒng)上選擇的基準(zhǔn)是在收聽者不在的情況下應(yīng)由在頭部中間的位置處的平面波產(chǎn)生的聲壓pl。
[0022]HRTF包含與向收聽者的耳的聲音傳輸相關(guān)的所有信息，包括在頭部周圍的衍射、來自肩部的反射、在耳道中的反射等，并且因此，HRTF在個體之間不同。
[0023]在下面，為了方便，HRTF的傳遞函數(shù)之一也將被稱為HRTF。
[0024]HRTF隨著聲音源相對于收聽者的耳的方向和距離而改變。有可能測量任何方向和距離的HRTF，并且例如通過濾波器例如電子地模擬HRTF。如果這樣的濾波器被插入于在諸如麥克風(fēng)的音頻信號源和收聽者使用的耳機之間的信號路徑中，則因為在耳中的聲壓的真實再現(xiàn)，收聽者將實現(xiàn)這樣的感知，由耳機產(chǎn)生的聲音源自位于由模擬所涉及的HRTF的濾波器的傳遞函數(shù)限定的距離和方向的聲音源。
[0025]通過大腦的雙耳處理當(dāng)解釋空間編碼的信息時導(dǎo)致多種正面效果，即，更好的信號源分離；到達方向(DOA)估計；以及，深度/距離感知。
[0026]不充分了解人的聽覺系統(tǒng)如何提取關(guān)于到聲音源的距離和方向的信息，但是已知人的聽覺系統(tǒng)在該確定中使用多個線索。在所述線索中有頻譜線索、混響線索、耳間時間差(ITD)、耳間相位差(IPD)和耳間水平差(ILD)。
[0027]在雙耳處理中的最重要的線索是耳間時間差(ITD)和耳間水平差(ILD)。ITD源自在從來源至雙耳的距離上的差。這個線索主要在直至大約1.5kHz有用，而在這個頻率之上，聽覺系統(tǒng)不再解析ITD線索。
[0028]水平差是衍射的結(jié)果，并且通過耳相較來源的相對位置被確定。這個線索在2kHz以上占主導(dǎo)，但是聽覺系統(tǒng)在整個頻譜上對于在ILD上的改變同樣敏感。
[0029]已經(jīng)爭論，聽力受損的受檢者主要受益于ITD線索，因為聽力損失趨向于在較低的頻率下較為不嚴(yán)重。
[0030]根據(jù)所述新方法，以下述方式使用第一雙耳濾波器來濾波源自第一聲音源的、在雙耳助聽器系統(tǒng)中的第一單耳音頻信號，諸如從第一配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警報的裝置等接收的第一單耳信號:用戶感知到所接收的第一單耳音頻信號由空間中位于第一位置和/或從第一方向到達的第一聲音源發(fā)射。
[0031]而且，源自第二聲音源的、在雙耳助聽器系統(tǒng)中的第二單耳音頻信號，諸如從第二配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警報的裝置等接收的第二單耳信號，可以傳統(tǒng)上在雙耳助聽器系統(tǒng)中進行聽力損失補償，由此，所述第二單耳信號被感知為由位于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的頭部的中心處的第二聲音源發(fā)射。
[0032]所感知的第一和第二信號源的空間分離幫助用戶理解在第一和第二單耳音頻信號中的語音并且將用戶的收聽集中到第一和第二單耳音頻信號的期望的一個。
[0033]例如，第一雙耳濾波器可以被配置為輸出相對于彼此相移的、意圖用于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的右耳和左耳的信號，以便引入第一耳間時間差，由此，將所感知的對應(yīng)的聲音源的位置移位到頭部之外和相對于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的頭部的方位側(cè)向地移位。
[0034]在意圖用于右耳和左耳的輸出信號相對于彼此相移180°的情況下,丟失了方向的感覺；然而，許多用戶發(fā)現(xiàn)相移180°的語音信號容易與其他信號源分開并且理解。
[0035]可以通過提供第二雙耳濾波器來獲得聲音源的進一步的分離，使得以下述方式使用第二雙耳濾波器濾波第二單耳信號，諸如從第二配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警報的裝置等接收的第二單耳信號:用戶感知到所接收的第二單耳音頻信號由位于在空間中與第一位置和第一方向不同的、第二位置和/或從第二方向到達的聲音源發(fā)射。
[0036]例如，第二雙耳濾波器可以被配置為輸出意圖用于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的右耳和左耳的信號，該意圖用于右耳和左耳的信號相對于彼此相移，以便引入第二耳間時間差，由此，相對于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的頭部的方位，側(cè)向地、優(yōu)選地在第一聲音源的相反方向上移位第二聲音源的對應(yīng)的位置。
[0037]替代地或補充地，第一雙耳濾波器可以被配置為輸出分別等于第一音頻輸入信號乘以第一右增益和第一左增益的、意圖用于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的右耳和左耳的信號，以便獲得第一耳間水平差，由此，所感知的對應(yīng)的聲音源的位置相對于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的頭部的方位側(cè)向地移位。
[0038]替代地或補充地，第二雙耳濾波器可以被配置為輸出分別等于第二音頻輸入信號乘以第二右增益和第二左增益的、意圖用于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的右耳和左耳的信號，以便獲得第二耳間水平差，由此，所感知的對應(yīng)的聲音源的位置相對于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的頭部的方位，側(cè)向地、優(yōu)選地在另一個聲音源的相反方向上移位。
[0039]為了新的雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶感知到第一音頻信號源和第二音頻信號源位于周圍環(huán)境中的不同位置，一對第一耳間時間差和第一耳間水平差必須不同于一對第二耳間時間差和第二耳間水平差，即，如果第一和第二耳間時間差不同，則第一和第二耳間水平差可以相同，反之亦然。
[0040]根據(jù)所述新方法，可以使用向聲音源的給定的第一方向和第一距離的所選擇的第一 HRTF，來濾波在雙耳助聽器中的第一單耳音頻信號，諸如從第一配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警告的裝置等接收的第一單耳信號，使得用戶感知到所接收的第一單耳音頻信號由位于頭部之外并且在第一 HRTF的第一方向和第一距離上的聲音源發(fā)射。
[0041]諸如從第二配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警告的裝置等接收的第二單耳信號的第二單耳音頻信號可以在傳統(tǒng)上在雙耳助聽器系統(tǒng)中被聽力損失補償，由此感知到第二單耳信號源自頭部的中心。
[0042]第一和第二單耳音頻信號的所感知的信號源的所感知的空間分離——其一被感知為位于用戶的頭部之外并且其一被感知為位于用戶的頭內(nèi)——幫助用戶理解在第一和第二單耳音頻信號中的語音并且將用戶的收聽集中到第一和第二單耳音頻信號中的期望的一個。
[0043]可以通過提供所選擇的第二 HRTF來獲得聲音源的進一步的分離，使得使用與第一 HRTF不同的、朝著聲音源的給定的第二方向和第二距離的所選擇的第二 HRTF來濾波第二單耳信號，諸如從第二配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警報的裝置等接收的第二單耳信號，使得用戶感知到所接收的第二單耳音頻信號由位于與第二 HRTF對應(yīng)的第二方向和第二距離上的聲音源發(fā)射，即，第一和第二單耳音頻信號被感知為由位于在空間中的不同位置的聲音源發(fā)射。
[0044]第一和第二單耳音頻信號的所感知的信號源的所感知的空間分離——兩者被感知為位于用戶頭部之外——幫助用戶理解在第一和第二單耳音頻信號中的語音并且將用戶的收聽集中到第一和第二單耳音頻信號的期望的一個。
[0045]根據(jù)所述新方法，可以使用對于相應(yīng)的HRTF的近似來濾波第一和第二單耳音頻信號。例如，可以使用諸如KEMAR(人體模型)的人體模特來確定HRTF。以這種方式，提供了對于個體HRTF的近似，其可以具有使得助聽器用戶當(dāng)佩戴助聽器時保持方向的感覺的充足精度。
[0046]因此，提供了一種新的雙耳助聽器系統(tǒng)，其中，以下述方式使用雙耳濾波器，對由諸如配偶麥克風(fēng)、媒體播放器、聽力環(huán)系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、收音機、TV、電話、具有警報的裝置等的麥克風(fēng)未接收到的信號進行濾波:用戶感知到該信號由位于用戶的聲音環(huán)境中的不同空間位置中的相應(yīng)的聲音源發(fā)射，由此促進不同聲音源的改善的空間分離。
[0047]因此，提供了一種在雙耳助聽器系統(tǒng)中的雙耳信號增強的新方法，所述方法包括步驟:
[0048]將第一音頻輸入信號雙耳濾波為選自由下述構(gòu)成的信號對組的、用于右耳的第一右耳信號和用于左耳的第一左耳信號:
[0049]相對于彼此以第一相移來相移的第一右耳信號和第一左耳信號；
[0050]第一右耳信號和第一左耳信號，它們分別等于所述第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益；
[0051]第一右耳信號和第一左耳信號，它們分別等于所述第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且相對于彼此以第一相移來相移；
[0052]分別向用戶的右和左耳提供所述第一右耳信號和所述第一左耳信號，以及
[0053]向所述用戶的右和左耳兩者提供第二音頻輸入信號。
[0054]以這種方式，至少一些用戶感知到第一聲音源與第二聲音源在空間上分開。
[0055]所述方法可以進一步包括步驟:
[0056]將所述第二音頻輸入信號雙耳濾波為選自由下述構(gòu)成的信號對組的用于右耳的第二右耳信號和用于左耳的第二左耳信號:
[0057]第二右耳信號和第二左耳信號，它們相對于彼此以不同于所述第一相移的第二相移來相移；
[0058]第二右耳信號和第二左耳信號，它們分別等于所述第二音頻輸入信號乘以與所述第一增益不同的第二增益；
[0059]第二右耳信號和第二左耳信號，它們分別等于所述第二音頻輸入信號乘以不同于第一增益的第二右增益和不同的第二左增益，并且相對于彼此以不同于第一相移的第二相移來相移，并且
[0060]分別向用戶的右和左耳提供所述第二右耳信號和所述第二左耳信號。
[0061]也提供了一種新的雙耳助聽器系統(tǒng)，包括:
[0062]第一輸入，用于提供第一音頻輸入信號，所述第一音頻輸入信號表不由第一聲音源輸出并且在所述第一輸入處接收的聲音，
[0063]第二輸入，用于提供第二音頻輸入信號，所述第二音頻輸入信號表不由第二聲音源輸出并且在所述第二輸入處接收的聲音，
[0064]第一雙耳濾波器，用于濾波所述第一音頻輸入信號，并且被配置為輸出用于所述雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的右耳的第一右耳信號和用于所述用戶的左耳的第一左耳信號，它們分別等于所述第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且/或者相對于彼此相移第一相移，
[0065]第一耳接收器，用于將第一耳接收器輸入信號轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號，以向所述雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的第一耳的耳鼓傳送，以及
[0066]第二耳接收器，用于將第二耳接收器輸入信號轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號，以向所述雙耳助聽器系統(tǒng)的所述用戶的第二耳的耳鼓傳送，并且其中
[0067]所述第一右耳信號被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入之一，并且
[0068]所述第一左耳信號被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入的另一個。
[0069]以這種方式，至少一些用戶將感知到第一聲音源與第二聲音源在空間上分離。
[0070]在所述雙耳助聽器系統(tǒng)中，第一右耳信號和第一左耳信號之一可以相對于第一音頻輸入信號相移和/或放大或衰減，而第一右耳信號和第一左耳信號的另一個是第一音頻輸入信號。
[0071]所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)可以進一步包括:
[0072]第二雙耳濾波器，用于濾波所述第二音頻輸入信號，并且被配置為輸出用于右耳的第二右耳信號和用于左耳的第二左耳信號，它們分別等于所述第二音頻輸入信號乘以第二右增益和不同的第二左增益，并且/或者相對于彼此相移與所述第一相移不同的第二相移，并且
[0073]所述第二右耳信號可以被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入之一,并且
[0074]所述第二左耳信號可以被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入的另一個。
[0075]以這種方式，至少一些用戶將感知到第一聲音源與第二聲音源在空間上分離。
[0076]第一和第二相移的每一個和/或第一和第二耳間水平差的每一個可以對應(yīng)于范圍從-90°至+90°的、向第一和第二聲音源的相應(yīng)的一個的方位角方向改變。
[0077]方位角是相對于用戶的前看方向的、向被投影在水平平面上的聲音源的所感知的方向角度。經(jīng)由通過用戶頭部中心并且通過用戶鼻子中心繪制的虛擬線來定義該前看方向。因此，位于前看方向的聲音源具有0°的方位角值，并且，直接地位于相反方向的聲音源具有180°的方位角值。位于垂直于用戶的前看方向的垂直平面的左側(cè)的聲音源具有-90°的方位角值，而位于垂直于用戶的前看方向的垂直平面的右側(cè)的聲音源具有+90°的方位角值。
[0078]貫穿本公開，當(dāng)一個信號是另一個信號的函數(shù)時，該一個信號被稱為表示該另一個信號，例如，可以通過該另一個信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換來形成該一個信號；或者，可以通過將聽覺信號轉(zhuǎn)換為電子信號來執(zhí)行該一個信號，或者反之亦然；或者，可以通過該另一個信號的模擬或數(shù)字濾波或混和來形成該一個信號；或者，可以通過該另一個信號的諸如頻率變換的變換等來形成該一個信號；等等。
[0079]而且，可以通過可以用于識別形成所涉及的信號的、從所涉及的電路的其輸入至所述電路的其輸出的信號路徑的一部分的任何模擬或數(shù)字信號的名稱，來識別被例如在信號處理器中的特定電路處理的信號。例如，麥克風(fēng)的輸出信號，即，麥克風(fēng)音頻信號，可以用于識別形成從麥克風(fēng)的輸出至接收器的其輸入的信號路徑的一部分的任何模擬或數(shù)字信號，包括任何被處理的麥克風(fēng)音頻信號。
[0080]所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)可以包括多通道第一和/或第二助聽器，其中，將音頻輸入信號劃分為多個頻道，用于在頻道的各個中的、音頻輸入信號的至少一些的獨立處理。
[0081]多個頻道可以包括扭曲頻道，例如，所有的頻道可以是扭曲頻道。
[0082]所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)可以另外提供根據(jù)聽力損失補償?shù)钠渌麄鹘y(tǒng)方法使用的電路，使得可以在不同類型的聲場中適當(dāng)?shù)剡x擇該新的電路或其他傳統(tǒng)電路來運行。該不同的聲音環(huán)境可以包括語音、呀呀學(xué)語、飯館嘈雜的談笑聲、音樂、交通噪聲等。
[0083]所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)可以例如包括數(shù)字信號處理器(DSP)、其處理被可選擇的信號處理算法控制，該可選擇的信號處理算法的每一個具有用于調(diào)整被執(zhí)行的實際信號處理的各種參數(shù)。在多通道助聽器的頻道的各個中的增益是這樣的參數(shù)的示例。
[0084]可選擇的信號處理算法之一根據(jù)所述新方法來運行。
[0085]例如，可以提供各種算法來用于傳統(tǒng)的噪聲抑制，即，不期望的信號的衰減和期望信號的放大。
[0086]從不同的聲音環(huán)境獲得的麥克風(fēng)音頻信號可以具有非常不同的特性，例如，平均和最大聲壓水平(SPL)和/或頻率內(nèi)容。因此，各種類型的聲音環(huán)境可以與特定的程序相關(guān)聯(lián)，其中，信號處理算法的算法參數(shù)的特定設(shè)置提供了在特定聲音環(huán)境中的最佳信號質(zhì)量的處理的聲音。一組這樣的參數(shù)可以通常包括與頻率選擇濾波器算法的寬帶增益、角頻率或斜率相關(guān)的參數(shù)，和用于控制例如自動增益控制(AGC)算法的拐點和壓縮比率的參數(shù)。
[0087]各種所述算法的信號處理特性可以在驗配師的辦公室中在初始適配會話期間被確定，并且被編程到所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)中的非易失性存儲區(qū)域中。
[0088]所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)可以具有用戶界面，例如，助聽器外殼的按鈕、撥動開關(guān)等或遙控器，使得所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶可以選擇可用的信號處理算法之一來獲得在所涉及的聲音環(huán)境中的期望的聽力損失補償。
[0089]所述新的雙耳助聽器系統(tǒng)能夠自動地將用戶的聲音環(huán)境分類為多個聲音環(huán)境類別之一，諸如語音、呀呀學(xué)語、飯館嘈雜的談笑聲、音樂、交通噪聲等，并且可以由此自動地選擇在本領(lǐng)域中已知的適當(dāng)?shù)男盘柼幚硭惴ā?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0090]下面，參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中:
[0091]圖1示意地圖示了示例性新的雙耳助聽器系統(tǒng)，
[0092]圖2示意地圖示了示例性新的雙耳助聽器系統(tǒng)，
[0093]圖3示意地圖示了示例性新的雙耳助聽器系統(tǒng)，
[0094]圖4示意地圖示了示例性新的雙耳助聽器系統(tǒng)，以及
[0095]圖5示意地圖示了示例性新的雙耳助聽器系統(tǒng)，

【具體實施方式】
[0096]現(xiàn)在將參考以下附圖更全面地描述新方法和雙耳助聽器系統(tǒng)，在附圖中，圖示了新的雙耳助聽器系統(tǒng)的各個示例。然而，該新方法和雙耳助聽器系統(tǒng)可以以不同的形式被體現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于在此給出的示例。而是，這些示例被提供使得本公開將是徹底和完整的，并且將向本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員傳送本發(fā)明的范圍。
[0097]應(yīng)當(dāng)注意，附圖是示意性的，并且為了清楚而被簡化，并且它們僅示出了本發(fā)明的理解所需的細(xì)節(jié)，而省略了其他細(xì)節(jié)。
[0098]相似的附圖標(biāo)號貫穿各處指示相似的元件。因此將不相對于每一個附圖的說明詳細(xì)描述相似的元件。
[0099]圖1示意地圖示了新的雙耳助聽器系統(tǒng)10的示例。
[0100]新的雙耳助聽器系統(tǒng)10具有第一和第二助聽器10A、10B。
[0101]第一助聽器1A包括第一麥克風(fēng)12A，用于響應(yīng)于在第一麥克風(fēng)12A處接收的聲音來提供第一麥克風(fēng)音頻信號14A。第一麥克風(fēng)音頻信號14A可以在本領(lǐng)域中公知的第一前置濾波器16A處被前置濾波，并且被輸入到信號處理器18。
[0102]第一麥克風(fēng)12A可以包括具有信號處理電路的兩個或更多的麥克風(fēng)，該信號處理電路用于將麥克風(fēng)信號組合為麥克風(fēng)音頻信號14A。例如,第一助聽器1A可以具有兩個麥克風(fēng)和波束形成器，該波束形成器用于將麥克風(fēng)信號組合為具有期望的方向圖的第一麥克風(fēng)音頻信號14A，如在助聽器的領(lǐng)域中公知。
[0103]第一助聽器1A也包括第一輸入20A,用于提供第一音頻輸入信號24A,該第一音頻輸入信號24A表不由第一聲音源(未不出)輸出并且在不是麥克風(fēng)輸入的第一輸入20A處被接收的聲音。
[0104]第一聲音源可以是由助聽器用戶期望聽到的人攜帶的配偶麥克風(fēng)(未示出)。配偶麥克風(fēng)的輸出信號被編碼以使用無線或有線數(shù)據(jù)傳送來傳送到第一助聽器10A。用于表示配偶麥克風(fēng)音頻信號的所傳送的數(shù)據(jù)被接收器和解碼器22A接收，以解碼為第一音頻輸入信號24A。
[0105]第二助聽器1B包括第二麥克風(fēng)12B，用于響應(yīng)于在第二麥克風(fēng)12B處接收的聲音來提供第二麥克風(fēng)音頻信號14B。第二麥克風(fēng)音頻信號14B可以在本領(lǐng)域中公知的第二前置濾波器16B處被前置濾波，并且被輸入到信號處理器18。
[0106]第二麥克風(fēng)12B可以包括具有信號處理電路的兩個或更多的麥克風(fēng)，該信號處理電路用于將麥克風(fēng)信號組合為麥克風(fēng)音頻信號14B。例如,第二助聽器1B可以具有兩個麥克風(fēng)和波束形成器，該波束形成器用于將麥克風(fēng)信號組合為具有期望的方向圖的第二麥克風(fēng)音頻信號14B，如在助聽器的領(lǐng)域中公知的。
[0107]雙耳助聽器系統(tǒng)也包括第二輸入26，用于提供第二音頻輸入信號30，該第二音頻輸入信號30表不由第二聲音源(未不出)輸出并且第二輸入26處被接收的聲音。
[0108]第二聲音源可以是由助聽器用戶期望聽到的第二人攜帶的第二配偶麥克風(fēng)(未示出)。第二配偶麥克風(fēng)的輸出信號被編碼以使用無線或有線數(shù)據(jù)傳送來傳送到雙耳助聽器系統(tǒng)10。用于表示配偶麥克風(fēng)音頻信號的所傳送的數(shù)據(jù)被接收器和解碼器28接收，以解碼為第二音頻輸入信號30。
[0109]可以在第一助聽器1A或第二助聽器1B中容納第二輸入26與接收器和解碼器28。
[0110]在向用戶的耳呈現(xiàn)作為單耳信號的第一和第二音頻輸入信號24A、30，即，向用戶的雙耳呈現(xiàn)同一信號的情況下，兩個信號均被感知為源自雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的頭部的中心。
[0111]雖然對信號進行了聽力損失的補償，如在助聽器的領(lǐng)域中公知的，但是具有聽力損失的用戶因為信號源的所感知空間分離的缺少而在當(dāng)時難以理解多于一個的單耳音頻輸入信號。
[0112]因此，以下述方式來濾波第一和第二音頻輸入信號24A、30的至少一個:雙耳助聽器系統(tǒng)10的用戶感知到對應(yīng)的信號源從用戶的頭部的中心移開。
[0113]結(jié)果產(chǎn)生的所感知的聲音源的空間分離便利了利用用戶的聽覺系統(tǒng)的雙耳信號處理來改善用戶將信號與聲音源分開并且將他的或她的收聽聚焦到期望的一個聲音源的能力，或者甚至同時收聽和理解多于一個的聲音源。
[0114]也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果以反相、即相對于彼此相移180°來呈現(xiàn)語音信號，則在人的雙耳中，未感知到語音信號的具體到達方向；然而，許多用戶發(fā)現(xiàn)以反相呈現(xiàn)的語音信號容易與其他信號源分開并且理解。
[0115]在所示的新的雙耳助聽器系統(tǒng)10中，提供了一組兩個濾波器32A-R、32A-L、34-R、34-L，它們具有連接到相應(yīng)的接收器和解碼器22A、28的各個的相應(yīng)的輸出24A、30的輸入，并且具有輸出36A-R、36A-L、38-R、38-L，該輸出之一 36A_R、38_R向右耳提供輸出信號，并且另一個36A-L、38-L向左耳提供輸出信號。該多組兩個濾波器32A-R、32A-L、34-R、34_L具有相應(yīng)的HRTF32A、34的傳遞函數(shù)，用于對于第一和第二聲音源給出所選擇的到達方向。在圖1的系統(tǒng)的一個示例中，HRTF32A給出至第一聲音源的所感知的到達方向，其具有具有-45°方位角的到達方向，而HRTF34給出至第二聲音源的所感知的到達方向，其具有具有+45°方位角的到達方向
[0116]第一助聽器1A和第二助聽器1B可以分別被配置來用于用戶的右而和左耳的聽力損失補償；或者，反之亦然。為了說明容易，在下面，假定第一助聽器1A被配置來用于右耳的聽力損失補償；然而，該新的雙耳助聽器系統(tǒng)和方法的操作原理不取決于對于右和左耳的哪個，第一和第二助聽器執(zhí)行聽力損失補償。
[0117]濾波器32A-R、32A-L、34-R、34-L的輸出在信號處理器18中被處理以用于聽力損失補償，并且意圖向右耳傳送的處理器輸出信號40A連接到第一助聽器1A的第一接收器42A以轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號以向雙耳助聽器系統(tǒng)10的用戶的右耳的耳鼓傳送，并且，意圖向左耳傳送的處理器輸出信號40B連接到第二助聽器1B的第二接收器42B以轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號以向雙耳助聽器系統(tǒng)10的用戶的左耳的耳鼓傳送。
[0118]可以對于雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶獨立地確定HRTF32A、34，由此，用戶的所感知的向第一和第二聲音源的方向的外部化和感覺將不同，因為HRTF會包含與向用戶耳的聲音傳送相關(guān)的所有信息，包括在頭部周圍的衍射、來自肩部的反射、在耳道中的反射等，它們引起不同用戶的HRTF的變化。
[0119]也可以通過對于諸如在諸如KEMAR(人體模型)頭部的人體模特上確定的HRTF的、獨立確定的HRTF的近似，來獲得良好的方向感，如果對于個體HRTF的近似精確得足以讓助聽器用戶保持向第一和第二聲音源的方向的感覺。同樣，可以通過被確定為在所選擇的人的組中的人的個體HRTF的平均值的HRTF來構(gòu)成近似，所選擇的人的組中的人具有導(dǎo)致個體的HRTF的對應(yīng)的類似性的特定物理類似性，例如是相同年齡或在同一年齡范圍中的人、相同種族的人、具有類似的耳廓大小的人等。
[0120]圖2示出新的雙耳助聽器系統(tǒng)10的示例，其與在圖1中所示的示例類似，除了下述情況:通過引入延遲且該延遲等于在從第一接收器和解碼器22A至用戶的耳之一的信號路徑中期望的到達方位角方向的ITD，獲得在第一和第二聲音源之間的充分感知的空間分離。在所示的示例中，濾波器32A-R在其輸入信號24A和意圖用于用戶的右耳的輸出信號36A-R之間引入時延，而通過在輸入24A和輸出36A-L之間的直接連接來構(gòu)成在圖1中所示的濾波器32A-L。
[0121]以這種方式，將所感知的第一聲音源的到達方向的方位角移位到例如-45°，而將來自第二聲音源的信號單耳地呈現(xiàn)到用戶的耳，即，接收器和解碼器28的輸出30作為單耳信號被輸入到信號處理器18，并且被輸出到用戶的雙耳。因此，獲得第一和第二聲音源的所感知的空間分離，因為第一聲音源被感知為位于在諸如45°方位角的、由延遲32A-R確定的方向上，而第二聲音源被感知為位于用戶頭部內(nèi)的中心處。
[0122]圖3示出新的雙耳助聽器系統(tǒng)10的一個示例，其與圖2中所示的示例類似，除了下述情況之外:通過引入另外延遲且該另外延遲等于在從第二接收器和解碼器28至用戶的耳之一的信號路徑中期望的第二到達方位角方向的ITD，獲得在第一和第二聲音源之間的改善的感知的空間分離。例如，濾波器34-L在其輸入信號30和意圖用于用戶的左耳的輸出信號38-L之間引入時延，而通過在輸入30和輸出38-R之間的短路來構(gòu)成在圖1中所示的濾波器34-R。
[0123]以這種方式，將所感知的第二聲音源的到達方向的方位角移位到例如+45°，而將所感知的第一聲音源的到達方向的方位角保持移位到例如-45°。因此，獲得第一和第二聲音源的改善的空間分離感知，因為第一聲音源被感知為位于在諸如在-45°方位角的、由延遲32A-R確定的方向上，而第二聲音源被感知為位于在諸如方位角+45°的、由延遲34-L確定的方向上。
[0124]在圖1、2和3中，虛線指示容納雙耳助聽器系統(tǒng)10的組件的第一和第二助聽器10AU0B的外殼。該外殼的各個容納:一個或多個麥克風(fēng)12A、12B，用于在用戶的相應(yīng)耳處接收聲音，對于該用戶的相應(yīng)的耳，相應(yīng)的助聽器10AU0B意圖執(zhí)行聽力損失補償；以及，相應(yīng)的接收器42A、42B，用于將信號處理器18的相應(yīng)的輸出信號40A、40B轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號，以向用戶的右和左耳的相應(yīng)的一個的耳鼓傳送?？梢愿鶕?jù)由雙耳助聽器系統(tǒng)的設(shè)計者做出的設(shè)計選擇來在兩個助聽器外殼之間以任意方式來分布剩余的電路?？梢砸栽谛盘杺鬏?shù)念I(lǐng)域中公知的方式通過在助聽器10AU0B之間的有線或無線傳輸，傳輸在圖1、2和3中所示的雙耳助聽器系統(tǒng)中的各個信號。
[0125]圖4示出在圖1中所示的新的雙耳助聽器系統(tǒng)10的示例，其中，第二助聽器1B沒有信號處理器18。并且沒有用于提供用于表示來自相應(yīng)的第一和第二聲音源的聲音的第一和第二音頻輸入信號的輸入。第二助聽器1B僅具有:一個或多個第二麥克風(fēng)12B ;第二接收器42B ;所需的編碼器和傳送器(未示出)，用于傳送麥克風(fēng)音頻信號14B以用于在第一助聽器1A中的信號處理；以及，接收器和解碼器(未示出)，用于接收信號處理器18A的輸出信號40B。在第一助聽器1A的外殼中容納了在圖1中所示的剩余電路。
[0126]圖5示出在圖1中所示的新的雙耳助聽器系統(tǒng)10的示例，其中，第一和第二助聽器10AU0B都包括麥克風(fēng)和接收器和助聽器處理器。
[0127]因此，所示的新的雙耳助聽器系統(tǒng)包括
[0128]第一助聽器10A，其包括:
[0129]第一輸入20A,用于提供第一音頻輸入信號24A,該第一音頻輸入信號24A表不由第一聲音源輸出并且在第一輸入20A處接收的聲音，
[0130]第一雙耳濾波器32A-R、32A_L,用于濾波第一音頻輸入信號24A,并且被配置為輸出用于右耳的第一右耳信號36A-R和用于左耳的第一左耳信號36A-L,該用于右耳的第一右耳信號36A-R和用于左耳的第一左耳信號36A-L分別等于第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且/或者相對于彼此以第一相移來相移；第一耳接收器42A，用于將第一耳接收器輸入信號40A轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號，以向雙耳助聽器系統(tǒng)10的用戶的第一耳的耳鼓傳送；以及
[0131]第二輸入26B,用于提供第二音頻輸入信號30B,該第二音頻輸入信號30B表不由第二聲音源輸出并且在第二輸入26B處接收的聲音，
[0132]第二雙耳濾波器34B-R、34B_L，用于濾波第二音頻輸入信號30B，并且被配置為輸出用于右耳的第二右耳信號38B-R和用于左耳的第二左耳信號38B-L，該用于右耳的第二右耳信號38B-R和用于左耳的第二左耳信號38B-L分別等于第二音頻輸入信號乘以第二右增益和不同的第二左增益，并且/或者相對于彼此以不同于第一相移的第二相移來相移，并且其中
[0133]第一和第二右耳信號36A-R、38B_R被提供到第一耳接收器輸入40A，并且
[0134]第一和第二左耳信號36A-L、38B-L被提供到第二耳接收器輸入40B。
【權(quán)利要求】
1.一種雙耳助聽器系統(tǒng)，包括: 第一輸入，用于提供第一音頻輸入信號，所述第一音頻輸入信號表不由第一聲音源輸出并且在所述第一輸入處接收的聲音， 第二輸入，用于提供第二音頻輸入信號，所述第二音頻輸入信號表不由第二聲音源輸出并且在所述第二輸入處接收的聲音， 第一雙耳濾波器，用于對所述第一音頻輸入信號進行濾波，并且被配置為輸出選自由下述構(gòu)成的信號對的組的、用于所述雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的右耳的第一右耳信號和用于所述用戶的左耳的第一左耳信號: 相對于彼此以第一相移來相移的第一右耳信號和第一左耳信號； 第一右耳信號和第一左耳信號，其分別等于所述第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益； 第一右耳信號和第一左耳信號，其分別等于所述第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且相對于彼此以第一相移來相移； 第一耳接收器，用于將第一耳接收器輸入信號轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號，以向所述雙耳助聽器系統(tǒng)的用戶的第一耳的耳鼓傳送，以及 第二耳接收器，用于將第二耳接收器輸入信號轉(zhuǎn)換為聲學(xué)信號，以向所述雙耳助聽器系統(tǒng)的所述用戶的第二耳的耳鼓傳送，并且其中 所述第一右耳信號被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入之一，并且 所述第一左耳信號被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入的另一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，其中，所述第一相移范圍從150°至210°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，其中，所述第一相移對應(yīng)于范圍從-90°至90°的方位角方向改變。
4.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，其中，所述第一右耳信號和所述第一左耳信號之一相對于所述第一音頻輸入信號相移，并且所述第一右耳信號和所述第一左耳信號的另一個是所述第一音頻輸入信號。
5.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，包括: 第二雙耳濾波器，用于對所述第二音頻輸入信號進行濾波，并且被配置為輸出選自由下述構(gòu)成的信號對的組的、用于右耳的第二右耳信號和用于左耳的第二左耳信號: 第二右耳信號和第二左耳信號，其相對于彼此以與所述第一相移不同的第二相移來相移； 第二右耳信號和第二左耳信號，其分別等于所述第二音頻輸入信號乘以第二右增益和不同的第二左增益； 第二右耳信號和第二左耳信號，其分別等于所述第二音頻輸入信號乘以第二右增益和不同的第二左增益，并且相對于彼此以第二相移來相移；并且其中 所述第二右耳信號被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入之一，并且 所述第二左耳信號被提供到所述第一耳接收器輸入和所述第二耳接收器輸入的另一個。
6.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，包括: 第一助聽器，包括: 所述第一輸入， 所述第一雙耳濾波器，以及 所述第一耳接收器，以及 第二助聽器，包括: 所述第二耳接收器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，包括: 第一助聽器，包括: 所述第一輸入， 所述第一雙耳濾波器， 所述第二輸入， 所述第二雙耳濾波器，以及 所述第一耳接收器，以及 第二助聽器，包括: 所述第二耳接收器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，包括: 第一助聽器，包括: 所述第一輸入， 所述第一雙耳濾波器， 所述第一耳接收器，以及 第二助聽器，包括: 所述第二輸入， 所述第二雙耳濾波器，以及 所述第二耳接收器。
9.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，其中，所述第一雙耳濾波器是HRTF濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9的任何一項所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，其中，所述第二雙耳濾波器是HRTF濾波器。
11.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項所述的雙耳助聽器系統(tǒng)，其中，所述第一音頻輸入信號和第二音頻輸入信號的至少一個是單耳音頻信號。
12.一種在雙耳助聽器系統(tǒng)中的雙耳信號增強的方法，所述方法包括步驟: 對第一音頻輸入信號進行雙耳濾波，成為選自由下述構(gòu)成的信號對的組的用于右耳的第一右耳信號和用于左耳的第一左耳信號: 第一右耳信號和第一左耳信號，其相對于彼此以第一相移來相移； 第一右耳信號和第一左耳信號，其分別等于所述第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益； 第一右耳信號和第一左耳信號，其分別等于所述第一音頻輸入信號乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且相對于彼此以第一相移而相移； 分別向用戶的右和左耳提供所述第一右耳信號和所述第一左耳信號，以及 向所述用戶的右和左耳兩者提供第二音頻輸入信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括步驟: 對所述第二音頻輸入信號進行雙耳濾波，成為選自由下述構(gòu)成的信號對的組的用于右耳的第二右耳信號和用于左耳的第二左耳信號: 第二右耳信號和第二左耳信號，其相對于彼此以不同于所述第一相移的第二相移來相移； 第二右耳信號和第二左耳信號，其相對于彼此被乘以與所述第一增益不同的第二增.、M ; 第二右耳信號和第二左耳信號，其相對于彼此以不同于所述第一相移的第二相移而相移，并且相對于彼此被乘以不同于所述第一增益的第二增益，并且 分別向用戶的右和左耳提供所述第二右耳信號和所述第二左耳信號。
【文檔編號】H04R25/00GK104185130SQ201410222338
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月23日
【發(fā)明者】卡爾-弗雷德里克·約翰·格蘭, 布賴恩·達姆·彼澤森 申請人:Gn瑞聲達A/S