CN100508920C - 听觉系统 - Google Patents

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Abstract

一种听觉系统，包括具有输入声/电转换器的听觉装置。所述系统可以至少以第一和第二方式可控地操作。检测单元检测输入转换器的一个声输入端的声阻抗的行为。评价单元通过声阻抗的至少一个预定的行为评价所述检测的行为。所述评价单元的输出控制从第一方式到第二方式的改变。

Description

听觉系统
技术领域
本发明涉及一种听觉系统，其具有至少一个耳朵可应用的听觉装置，具有一个把输入的声音信号转换成电信号的转换器装置。
背景技术
本发明从听觉装置出现的一些问题出发，所述听觉装置具有手动操作部件，最通常的是拨动开关，其用于改变听觉装置的操作状态，可能通过音量控制，可能通过从一个听觉程序转换到另一个听觉程序，这些程序限定在输入声-电转换器装置的输出和输出电-机转换器装置的输入之间的不同的信号处理。因此，这种控制操作也可以包括到静音状态的转换等。这样，手动选择的操作部件可以控制听觉装置的任何所需的操作状态。
如本领域中所熟知的，这种在听觉装置上的可手动操作的部件的问题是，携带这种装置的个人和所述装置没有视觉接触来帮助这些部件的操作，以及这种手动操作的部件必须被制作成小巧精致的。这和所考虑的听觉装置是耳外的听觉装置、耳内的听觉装置或完全是管道内的听觉装置有关。
发明内容
最一般地说，本发明的目的在于使得在控制这种听觉装置的操作状态时更加舒服。
从上面针对一个听觉装置所述的问题出发，按照本发明，这个目的通过一种包括至少一个耳朵可应用的听觉装置的听觉系统实现了。所述听觉装置具有输入声/电转换器装置。所述系统在一种操作状态以及至少一个第二操作状态下还能够被可控地操作。所述系统具有一个检测单元，用于检测出现于输入转换器装置的声音输入端的声阻抗的行为，并具有一个评价单元，用于评价声阻抗的至少一个预定的行为的检测的行为，所述评价单元的输出用于控制从一个操作状态到至少一个第二操作状态的改变。
因而，可以在被呈现给输入转换器装置的声输入端的声环境内选择一个预定的事件，其将引起从系统的一个操作状态到系统的第二操作状态的转换控制。
因而，在本发明的最优选的实施例中，可以选择声阻抗的所述的预定行为是当把手置于听觉装置附近与/或置于听觉装置上时发生的行为。因而，听觉系统可被这样控制：携带听觉装置的个人以预定的方式把手置于听觉装置附近与/或置于听觉装置上，从而引起系统操作状态的转换。
如果系统的听觉装置具有一个输出电-声转换器装置，则检测单元检测包括被施加给个人的装置的声/电反馈环的稳定性。
正如在具有一个电/声输出转换器装置的听觉装置的技术领域内熟知的，由于从输出转换器的输出到输入转换器的输入的声反馈，被施加到个人的耳朵的这种装置的稳定性是重要的。这个声反馈可以容易地引起包括听觉装置的反馈环系统成为不稳定的振荡系统。因而，振荡引起在环路系统的谐振频率上产生的声信号。这通常一定要借助于合适地调节两个所述的转换器之间的放大与/或通过应用反馈补偿技术来避免，例如在DE10223544中所述。
这些技术确实最满意地阻止了耳朵佩带的听觉装置在呈现给听觉装置的在个人的耳朵处的正常的声学环境中产生振荡。
然而，当产生和在正常的声环境中具有的这种阻抗不同的预定的声输入阻抗时，所述环路系统可能产生振荡，或者至少其工作点朝向不稳定性偏移，如在负反馈控制系统领域内熟知的那样。环路系统的工作点的这种从稳定点朝向不稳定点的偏移可以被在听觉装置上进行检测、评价，从而产生用于转换系统的操作状态的控制信号。
在最优选的实施例中，声阻抗的预定行为是这样的行为，在此行为下，不稳定的环路系统产生振荡。因而，检测单元和评价单元借助于包括听觉装置和声阻抗的声/电反馈环系统来实现：当环路系统开始振荡并产生各自的声信号时，检测和评价便显示存在用于转换控制的声阻抗的选择的预定行为。只要除去引起环路振荡的预定的声阻抗，并重新建立正常的声环境阻抗，环路系统便返回稳定的行为。
因而，不是绝对需要选择一个预定的声阻抗行为，使得整个系统确实成为不稳定的。只要以可被明确检测的方式改变声反馈便足够了，借以在环路系统确实成为不稳定之前控制操作状态的转换。声反馈信号出现在输入转换器的电输出侧，并且可以就开始成为不稳定的被监视。
因而使用包括施加于个人的耳朵的听觉装置的反馈环路的稳定性行为是实施本发明的最优选的方式。
不过，实现声阻抗检测的第二种方式可以借助于最好在听觉装置提供一个声源来实现，所述声源发出朝向装置的声环境的预定的声信号。从环境反射的声信号和声阻抗有关。在输入转换器装置的输出检测这种反射的声信号和检测声阻抗的行为一致。因而，由这种声源产生的声信号最好被选择处于人的听觉的频率范围之外的频率上，例如处于超声频率范围。用于实现声阻抗检测的这种形式还尤其适用于上述的声反馈检测，如果按照本发明实现的转换控制包括使听觉系统的功率最小的要求。显然，一旦听觉装置断电，便检测不到用于重新建立通电状态的的声反馈。因而，提供所述的声源，使得当装置的其余部分断电时其不断电，便在实际上建立一个“静音”状态，并保留预定的输入阻抗行为的灵敏度，用于控制系统的操作状态转换回到全供电操作。
在一个优选的方式中，按照本发明转换的所述第一和第二操作状态包括听觉装置本身的操作状态。
在按照本发明的系统内，在另一个优选方式中，所述的要改变的状态包括在第二听觉装置上的状态与/或在两个所述听觉装置之间建立的通信链路的状态。
此外，在一种优选的最小配置中，按照本发明的系统只包括一个听觉装置。
此外，按照本发明的系统的一个或两个听觉装置可以从耳外型的听觉装置、耳内型的听觉装置和完全管道内的类型的听觉装置当中选择。所述一个或一个以上的听觉装置还包括助听装置。
本发明还涉及一种用于手动地控制具有听觉装置的听觉系统的方法，其包括把手置于听觉装置附近与/或置于听觉装置上，并检测由所述的手引起的声输入阻抗的改变，以便控制所述听觉系统。
附图说明
本发明将借助于附图通过例子进一步说明，所述附图表示：
图1是示意的简化的信号流的功能方块图，表示按照本发明的听觉系统和控制方法的原理；
图2是图1所示的实施例的一部分，表示本发明的用于检测声阻抗的预定行为的第一优选实施例；
图3是一个示例的简化信号流/功能方块图，表示本发明的进一步的优选实施例；
图4和图3类似，表示本发明的一个最优选的实施例；以及
图5是一个示意的简化的信号流/功能方块图，表示按照本发明的双耳的听觉系统。
具体实施方式
在图1中，借助于调节系统1的信号流/功能方块图示出了按照本发明的一般方法。所示的听觉系统1包括至少一个耳朵可应用的听觉装置。其可以包括第二耳朵可应用的听觉装置，此时通过在两个听觉装置之间提供通信链接构成双耳听觉系统。
在系统1的最小系统配置中，提供有一个听觉装置，具有输入声/电转换器装置3。在输入转换器装置3的输出A3的电输出信号由电子信号处理单元5处理，其在输出端A5的输出信号作用到输出电-机转换器装置7上。
环境S对声输入E3呈现一个声阻抗Zac，输入转换器3的声输入E3指向所述环境S。声阻抗Zac是一个复合的频率相关的实体，并由声压除以空气质点的速度来确定。在E3发出的并在环境S中被反射的声信号的反射特性和Zac紧密相关。
按照本发明，最一般地说，声阻抗Zacc的行为由检测单元9检测，如图1所示。然后，声阻抗Zacc的行为在评价单元11中被评价。其中在检测的行为中，检查是否满足来自特征预定单元13的预先规定的并在评价单元11被设置的预定的标准，如图1示意地所示。
如果输入阻抗Zacc满足在单元13预置的标准，则单元11控制整个系统1从第一操作状态转换为第二不同的操作状态，如在单元15中示意地所示。至少两个操作状态例如包括：
-听觉系统1的供电状态；
-系统的一个装置例如至少一个听觉装置的供电状态；
-改变在单元5中进行信号放大的一个操作参数为一个不同的电平；
-改变在单元5中的信号处理；等。
如上所述，如果整个系统被设计成具有两个听觉装置，则根据Zacc的行为被控制的操作状态可以是或者可以包括第二听觉装置的操作状态与/或在双耳听觉系统1的两个听觉装置之间的通信链路的操作状态。
不管什么确定借助于检测输入阻抗Zacc被可控地选通的操作状态，下面举例说明用于检测和评价输入阻抗Zacc的行为的头两种技术。
在图2中，示出了用于产生信号S(Z)的在图1的听觉系统内的第一实施例。因而，已经参照图1说明的功能块和信号不再进行说明，并且用和图1相同的标号表示。
按照图2，提供一个声信号源20，其在输入转换器3的声输入端指向的环境中发出声信号。声信号源20最好借助于振荡器22在特定的频率f1下工作。最好是，频率f1在人的听觉范围之外被选择，使得发出的声信号不干扰听觉装置的携带者。使振荡器22的输出操作地和检测单元24相连。使检测单元24的第二输入在操作上例如通过被调谐到频率f1的带通滤波器和在输入转换器装置3的输出A3的电输出信号相连。可能地，在上游或者在图1的信号处理单元5内提供一个被调谐到频率f1的陷波滤波器。
在检测单元24中，例如通过商成形(quotient forming)使频率为f1的被电转换的、接收的声信号和振荡器22的输出信号相关，得到信号S(Z)，其是声阻抗Zacc的函数。这个信号S(Z)按照图1被评价单元11评价，最终由输出信号Sc控制系统1的操作状态的转换。
由图1可见，完全可以使用被设计为电-声转换器的输出转换器7作为声信号源20。
这个实施例的原理如图3所示。其中，振荡器22a驱动被认为是电-声转换器的输出转换器7a。如本领域技术人员所知，由转换器7a产生的声信号通过在个人应用区域的环境I和包括包括声阻抗Zacc的装置反馈到输入转换器3的声输入端E3。和图2的实施例类似，提供一个检测单元24a，其通过相对于和振荡器22a的输出信号有关的信号评价和输入转换器3的输出信号有关的电信号，监视或检测Zacc的行为。
按照图2或图3的实施例可以被实施，例如使得即使在听觉系统和听觉装置的主要电路不通电的时间期间，也能够按照本发明检测阻抗行为。然后，例如在这种“静音”操作状态期间，保持能够检测声输入阻抗的行为，使得听觉装置或整个听觉系统可被转换回到全供电操作状态。因而，各个振荡器22，22a可以永久地工作，但是最好是只当按照图1的系统1或装置被转换到“静音”操作状态时被接通。
此外，如上所述，最好是选择一个在人的听觉范围之外的，例如处于超声波范围的，由各个振荡器22，22a产生的声音信号的频率。
按照图3的实施例，我们已经看到，利用了朝向并到输入转换器3的声输入端的被认为是电-声转换器7a的输出转换器7的声音反馈。
如本领域技术人员熟知的，这个声音反馈在处理在输入转换器的输出A3和输出转换器的电输入E7之间的传递特性时经常引起问题。这个声音反馈-通过图3的I和Zacc-可以导致由图3的L示意地表示的整个反馈环路系统成为不稳定的，最终引起振荡，从而在环路系统的谐振频率上产生声学的单音。当设计听觉装置时，尤其是在设计耳内的或者完全管道内类型的听觉装置时，根据无障碍的个人的正常环境中的系统的稳定性、在这种环境和输入转换器3的声输入端之间的开环的声学通信修改提出的传递特性。
因而，并且如例如DE10223544所述，为维持系统的稳定性，付出了相当的努力，例如，对于较高的增益，利用反馈补偿技术。
在本发明的最优选的实施例中，开发的技术方案是，可以选择输入阻抗Zacc的预定的行为，以便使得环路系统成为不稳定的。因而，在最优选的实施例中，通过在听觉装置监视信号行为来检测声输入阻抗的这个预定行为，其代表环路系统的稳定性。离开建立的稳定的操作方式例如可以由在输入转换器3的输出侧的相位移指示。
检测和评价声输入阻抗Zacc的预定行为最好这样被实现：选择Zacc的预定行为，使得在这种阻抗行为下的环路系统成为不稳定的，并且是振荡的，在转换器7a的声输出端产生一个单音。这样，这个单音指示Zacc的预定的行为已被检测到，并由环路系统本身进行评价。
这个最优选的方法如图4所示。由图可见，可以通过带通滤波器(未示出)监视作为控制信号Sc的听觉装置的电信号。
由图1到图4可见，引入了一个箭头H代表阻抗Zacc的改变。由本发明的主要目的看来，将导致可控地改变听觉系统与/或听觉装置的操作状态的声输入阻抗Zacc的预定行为应当这样被选择，使得个人感觉最舒适。因而，所选择的最合适的声阻抗Zacc的行为是当把手置于听觉装置附近与/或置于听觉装置上时所产生的行为。利用这种声输入阻抗的预定行为，可以只通过把手置于听觉装置附近甚至置于听觉装置上便能控制系统的操作状态。因而，选择预定行为时，手相对于听觉装置的精确位置是不重要的。
因而，通过把手置于听觉装置附近与/或置于听觉装置上而引起的预定行为可以包括多个不同的手施加运动的至少一个，例如在听觉装置上方摆动一次或摆动一次以上，在接近听觉装置的一个预定的时间期间紧握着手，在第一秒期间在装置上方用手擦拭，然后在另一个预定的时间内保持手在装置附近等。因而，借助于分别限定引起预定状态转换的手的运动，事实上，这种状态控制可以被编码。
借助于图5，示例地说明可以按照本发明的控制的系统1中的操作状态。因而，按照图5，声输入阻抗Zacc被认为已被检测和评价，如参照图1到图4所述，从而得到控制信号Sc。按照图5的听觉系统1是一种双耳听觉系统，具有两个耳朵可应用的听觉装置No.1和No.2。
在听觉装置之间的通信由通信链路30实现。
在一个或者两个听觉装置产生的控制信号Sc如图5所示控制听觉装置No.1、听觉装置No.2和通信链路30中的至少一个。
按照本发明，提供了一种非常舒适的改变听觉系统的操作状态的控制方式，所述听觉系统至少包括一个听觉装置，在最优选的方式下，这种控制由个人在听觉装置附近移动他的手来实现。

Claims (14)

1.一种听觉系统(1)，包括至少一个具有输入声/电转换器装置(3)的耳朵可施加的听觉装置(3，5，7)，所述系统可以在一个第一操作状态和至少一个第二操作状态下可控地操作，其特征在于：
检测单元(9，24)，用于检测所述输入转换器装置的声输入端的声阻抗的行为，以及
评价单元(11)，用于通过所述声阻抗的至少一个预定的行为评价所述检测的行为，所述评价单元(11)的输出控制从所述一个操作状态到所述至少一个第二操作状态的转换。
2.如权利要求1所述的系统，所述预定的行为是通过把手置于所述听觉装置附近与/或置于所述听觉装置上引起的。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中所述听觉装置具有输出电-声转换器装置(7a)，其特征在于，所述检测单元(9，24，24a)检测包括在个人处的所述听觉装置(7，5，7a)的一个声/电反馈环路(L)的稳定性。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述检测单元和所述评价单元由包括在所述个人处的所述听觉装置的声/电反馈环路(L)来实现。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一和第二操作状态包括所述听觉装置(3，5，7)的操作状态。
6.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述检测单元和所述评价单元由包括在所述个人处的所述听觉装置的声/电反馈环路(L)来实现。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一和第二操作状态包括所述听觉装置(3，5，7)的操作状态。
8.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一和第二操作状态包括所述听觉装置(3，5，7)的操作状态。
9.如权利要求1或2所述的系统，包括一个第二听觉装置(32，52，72)，其在操作上通过一个通信链路(30)和所述第一听觉装置(31，51，71)相连，所述第一和第二操作状态包括所述第二听觉装置的状态。
10.如权利要求1或2所述的系统，包括第二听觉装置，其在操作上通过一个通信链路(30)和所述第一听觉装置相连，所述第一和第二状态包括所述通信链路(30)的状态。
11.如权利要求1所述的系统，其由所述听觉装置构成。
12.如权利要求1或2所述的系统，其中至少所述一个听觉装置是耳外听觉装置或耳内听觉装置或完全管道内听觉装置。
13.如权利要求1或2所述的系统，其中所述至少一个听觉装置是助听装置。
14.一种用于手动地控制具有听觉装置的听觉系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
把手置于听觉装置附近与/或置于听觉装置上，
检测由所述的手引起的声输入阻抗的改变，以便控制所述听觉系统。
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