CN101400015A - 具有抗反馈系统的助听器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗反馈系统的助听器,其中该助听器的至少一部分适于插入到用户的耳道中,使得助听器的一端和耳道中的鼓膜形成耳道的剩余空间,所述助听器包含:周围空间输入变换器,其适于在周围声音从周围空间到达用户耳朵时将周围声音转换为电声信号;处理器,其连接到所述周围空间输入变换器并且适于处理所述电声信号;输出变换器,其连接到所述处理器并且适于将所述处理后的电声信号转换为耳道的剩余空间中的声压,其中所述助听器还包含剩余空间输入变换器,其连接到所述处理器并且设置为主要接收所述剩余空间中的声压,并且所述剩余空间输入变换器适于将所述声压转换为电剩余空间信号,用于补偿声反馈。
Description
技术领域
本发明总体上涉及助听器,如耳后式(BTE)助听器、耳内式(ITE)助听器、深耳道式(CIC)助听器、耳内接收器式(RITE)助听器或者其它类型助听器。
背景技术
助听器一般至少部分位于用户的耳道内并且具有放大从周围空间进入到用户耳中的周围声音的功能。助听器一般具有远端和近端,当助听器的远端位于用户的耳道内时,在助听器的远端和耳道内的鼓膜之间形成剩余空间。传声器一般位于助听器的近端,使得传声器指向用户周围的空间,扬声器一般位于助听器的远端以将来自传声器的声音信号发送到耳道内的剩余空间,从而到达鼓膜。
助听器通常安装有通气孔,用于使周围空间和剩余空间之间声压平衡。该通气孔还可以防止助听器的用户经受阻塞,该阻塞是由经由头骨和头组织传导到剩余空间的封闭的声波引起的。通气孔确保封闭的压力变化可以与周围空间中的压力平衡。
通气孔的声学特性可在扬声器和传声器之间建立正的反馈环。声反馈可限制助听器中可能的放大水平。开放式助听器,即具有大的通气孔的助听器的使用加重了这个问题。
EP 1708544和美国专利6,134,329公开了可在用户带上助听器时进行所谓的真耳测试(REM),在此测试通气孔的声学特性。首先将助听器放在用户的耳道中,然后将探针传声器插入在助听器远端和用户鼓膜之间形成的剩余空间中以估计在用户佩戴助听器期间所述剩余空间中鼓膜处的声压水平。但是由于在助听器中存储的声学模型参数不能改变,并且探针本身引起剩余空间的改变以及探针的插入可引起泄漏,所以REM的使用可导致错误的结果,因为这个方案涉及静态修正。
各种现有技术文献例如US2002/0057814和US2005/0094827描述了通过数字处理算法抵消声反馈的助听器。这些算法估计从扬声器到传声器的声传递函数,并基于传声器信号和所估计的传递函数进行反馈信号的部分消除。所述传递函数是传声器(即系统的输入)和扬声器(即系统的输出)之间关系的数学表示。
由于即使使用数字处理算法也不可能充分计算出用户声学环境中的变化,所以适当补偿助听器中的声反馈仍然是个问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种助听器和补偿助听器中声反馈的方法。
本发明公开了一种具有近端和远端的助听器,其中助听器的至少一部分适于插入到用户的耳道中,使得所述远端和耳道中的鼓膜形成耳道中的剩余空间,所述助听器包含:
周围空间输入变换器,其适于在周围声音从周围空间到达用户耳朵时将所述周围声音转换为电声信号,
处理器,其连接到所述周围空间输入变换器并且适于处理所述电声信号,
输出变换器,其连接到所述处理器并适于将处理后的电声信号转换为所述剩余空间中的声压,并且
其中所述助听器还包含剩余空间输入变换器,其连接到所述处理器并且设置成主要接收所述剩余空间中的所述声压,并且所述剩余空间输入变换器适于将所述声压转换为电剩余空间信号,用于补偿声反馈。
剩余空间输入变换器优选可以包含在助听器的远端中以估计输出变换器在剩余空间中发射的声谱。因此获得系统的反馈传递函数的更好的估计,从而在助听器正常工作期间实现更好的抗反馈补偿,因为这允许助听器正常工作期间反馈补偿的修改,例如反馈补偿的实时修改。
根据本发明的一个实施例,从输出变换器到周围空间输入变换器的声传递函数可以被估计为两个传递函数的乘积。第一传递函数是从输出变换器到剩余空间中的声压,第二传递函数是从剩余空间中的声压到周围空间输入变换器。第一传递函数可以用来识别来自输出变换器的声输出,并且这可以利用适于该目的的第一时间常数来完成。第二传递函数可以用来识别经由通气孔到周围空间输入变换器的发送并且这可以利用适当的第二时间常数来完成。该方法采用了可以通过不是助听器中周围声音信号路径的一部分的剩余空间输入变换器单独估计由输出变换器发射的声谱,并且这使抗反馈系统能够连续适应于声学环境的变化。这可以通过运行所述两个传递函数的估计来完成—该估计基于相关时间常数。
在一个实施例中,处理器可适于确定在来自周围空间输入变换器的处理后的电声信号和来自输出变换器的电剩余空间信号之间限定的第一传递函数以确定剩余空间中的变化,以及确定在来自剩余空间输入变换器的电剩余空间信号和来自周围空间输入变换器的电声信号之间限定的第二传递函数以确定周围空间中的变化。
在一个实施例中,周围空间输入变换器和剩余空间输入变换器可以包含各自的传声器。
在一个实施例中,输出变换器可以包含扬声器。
在一个实施例中,助听器可以包含用于周围空间和剩余空间之间声压平衡的通气孔。
可以从由耳内式助听器、深耳道式助听器、耳后式助听器以及耳内接收器式助听器组成的组中选择该助听器。
在本发明助听器的一个实施例中,剩余空间输入变换器可以不是适于在周围声音从周围空间到达用户耳朵时将所述周围声音转换为电声信号的任何周围空间输入变换器和输出变换器之间的周围空间信号路径的一部分。
在本发明助听器的一个实施例中,剩余空间输入变换器可以设置为靠近与剩余空间接触的远端。
本发明涉及不同的方面,包括以上及下面要描述的助听器以及对应的方法、装置和/或产品部件,每一个都产生关于上述首先提到的方面描述的一个或多个优点和好处,并且每一个具有与关于上述首先提到的方面和/或所附权利要求中公开的实施例相对应的一个或多个实施例。
根据一个方面,一种补偿助听器中声反馈的方法,其中所述助听器包含近端和远端,所述助听器的至少一部分适于插入到用户的耳道中,使得所述远端和耳道中的鼓膜形成耳道的剩余空间,所述方法包含:
当周围声音从周围空间到达用户的耳朵时,通过周围空间输入变换器将所述周围声音转换为电声信号,
通过连接到处理器的输出变换器将处理后的电声信号转换为在所述助听器的远端和所述用户鼓膜之间形成的剩余空间中的声压,
通过包含在助听器中的并且适于主要接收所述剩余空间中的所述声压的剩余空间输入变换器检测剩余空间中的声压,
通过剩余空间输入变换器将所述检测到的声压转换为电剩余空间信号,以及
基于所述电剩余空间信号补偿电声信号中的声反馈。
在一个实施例中,所述方法可以包含通过由所述处理器从在电声信号和电剩余空间信号之间限定的传递函数确定至少一个抗反馈处理时间常数来补偿声反馈。
在一个实施例中,所述方法可以包含通过由所述处理器从在所述处理后的电声信号和所述电剩余空间信号之间限定的第一传递函数确定第一抗反馈处理时间常数并且由所述处理器从在所述电剩余空间信号和所述电声信号之间限定的第二传递函数确定第二抗反馈处理时间常数来补偿声反馈。
附图说明
通过以下结合附图对本发明实施例的说明性而非限定性的详细描述将进一步阐明本发明的上述和/或其它目的、特征和优点,其中:
图1示出插入在人耳中的助听器的示意图。
具体实施方式
在以下说明中,将参考用举例的方式示出如何实现本发明的附图。
图1示出由附图标记1整体上指示的耳朵的截面图。耳朵1包含外围部分以及具有耳道2和鼓膜3的中间部分。
在图1中示出了由附图标记4整体上指示的位于耳道2中的助听器。助听器4包含输入变换器5,例如传声器,用于将图1中由附图标记6指示的间断箭头所表示出的从周围空间进入到耳朵的周围声音转换为电声信号。该电声信号被传输到适于根据估计的传递函数处理所述电声信号的信号处理单元7。应该理解,在其它实施例中,输入变换器5可以设置在耳道外侧,例如,在外耳的后面,即耳朵的背部。
在一个实施例中,所述处理器可以包含输入部分、滤波器部分、放大部分以及适于控制滤波器部分和放大器部分对引入的电声信号的响应的控制器部分。
电声信号被传输到输出变换器8,例如,扬声器。输出变换器8将电声信号转换为声压信号,该声压信号经由在助听器4远端和鼓膜3之间形成的剩余空间9传输到鼓膜3。
从输出变换器8传输到剩余空间9的声压信号在剩余空间9中产生压力变化。这些压力变化可向用户提供阻塞效应。为了补偿该效应,助听器4配备有通气孔10,用于平衡剩余空间9和周围空间之间的压力。
助听器4包含监控剩余空间9中声压的剩余空间输入变换器11,所述声压由输出变换器8发射。所附加的输入变换器11不是助听器中周围空间声音信号路径的一部分,即不是由周围空间输入变换器5、处理器7以及输出变换器8限定的声音信号路径的一部分,而是为了监控和控制目的而存在。剩余空间输入变换器11产生表示从剩余空间9接收到的声压的电声信号。来自剩余空间输入变换器11的电声信号被提供给处理器7。
剩余空间输入变换器11设置成在助听器工作期间由剩余空间输入变换器11接收到的声压的至少主要部分是从剩余空间9产生的。
由于通过剩余空间输入变换器11单独检测所述声压,所以本发明抗反馈系统能够连续适于声学环境中的变化并且这导致对反馈传递函数的更好的估计,从而导致更好的抗反馈系统。
处理器7将从输出变换器8到周围空间输入变换器5的声传递函数估计为从输出变换器8到剩余空间9中声压的第一传递函数与从剩余空间9中的声压到周围空间输入变换器5的第二传递函数的乘积。所述第一传递函数用来识别来自输出变换器8的声输出,并且这可以利用适于该目的的第一时间常数来完成。第二传递函数用来识别经由通气孔10向周围空间输入变换器5的传送,并且这可以利用适当的第二时间常数来完成。
通过将Vo与Vmonitor相关联以及将Vmonitor与Vi相关联来估计所述传递函数。所述时间常数用于表示修改的速度。这两个传递函数的乘积描述了为了减小助听器中的声反馈而必须估计的整个声反馈路径。
尽管已经详细描述和示出了一些实施例,但是本发明不局限于这些实施例,在所附权利要求限定的主题范围内,还可以用其它方式来体现本发明。具体来说,应该理解,可以使用其它实施例,并且在不偏离本发明范围的情况下,还可以进行结构和功能的修改。
在列举了几个部件的装置权利要求中,这些部件中的若干个可以用同一个硬件来体现。事实上,在互不相同的从属权利要求中叙述的或者在不同的实施例中描述的某些测量不表示这些测量的组合使用不具有突出优点。
应该强调的是,在本说明书中使用的术语“包含”用于表示所述特征、整体、步骤或组件的存在,但是不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、组件或其组合。
Claims (12)
1、具有近端和远端的助听器,其中所述助听器的至少一部分适于插入到用户的耳道中,使得所述远端和所述耳道中的鼓膜形成所述耳道的剩余空间,所述助听器包含:
周围空间输入转换器,其适于在周围声音从周围空间到达用户的耳朵时将所述周围声音转换为电声信号,
处理器,其连接到所述周围空间输入变换器并且适于处理所述电声信号,
输出变换器,其连接到所述处理器并适于将所述处理后的电声信号转换为所述剩余空间中的声压,以及
其中所述助听器还包含剩余空间输入变换器,其连接到所述处理器并且被设置成主要接收所述剩余空间中的声压,并且所述剩余空间输入变换器适于将所述声压转换为电剩余空间信号,用于补偿声反馈。
2、根据权利要求1所述的助听器,其中所述处理器适于使用第一处理时间常数确定在所述处理后的电声信号和所述电剩余空间信号之间限定的第一抗反馈传递函数以及使用第二时间常数确定在所述电剩余空间信号和所述电声信号之间限定的第二抗反馈传递函数。
3、根据权利要求1或2所述的助听器,其中所述周围空间输入变换器和所述剩余空间输入变换器包含各自的传声器。
4、根据权利要求1或2所述的助听器,其中所述输出变换器包含扬声器。
5、根据权利要求4所述的助听器,其中所述助听器包含通气孔,其用于所述周围空间和所述剩余空间之间的声压平衡。
6、根据权利要求5所述的助听器,其中所述助听器从由耳内式助听器、深耳道式助听器、耳后式助听器以及耳内接收器式助听器组成的组中选择。
7、根据权利要求6所述的助听器,其中所述处理器包含输入部分、滤波器部分、放大部分以及适于控制所述过滤器部分和所述放大器部分对引入的电信号的响应的控制器部分。
8、根据权利要求7所述的助听器,其中所述剩余空间输入变换器不是适于在周围声音从周围空间到达用户耳朵时将所述周围声音转换为电声信号的任何周围空间输入变换器和所述输出变换器之间的周围空间信号路径的一部分。
9、根据权利要求8所述的助听器,其中所述剩余空间输入变换器被设置在与所述助听器的近端相比更靠近远端的位置。
10、补偿助听器中声反馈的方法,其中所述助听器包含近端和远端,所述助听器的至少一部分适于插入到用户的耳道中,使得所述远端和所述耳道中的鼓膜形成所述耳道的剩余空间,该方法包含:
当周围声音从周围空间到达所述用户的耳朵时,通过周围空间输入变换器将所述周围声音转换为电声信号;
通过连接到所述处理器的输出变换器将所述处理后的电声信号转换为在所述助听器的远端和所述用户的鼓膜之间形成的剩余空间中的声压;
通过包含在所述助听器中并且适于主要接收所述剩余空间中的所述声压的剩余空间输入变换器检测所述剩余空间中的所述声压;
通过所述剩余空间输入变换器将所述检测到的声压转换为电剩余空间信号;以及
基于所述电剩余空间信号补偿所述电声信号中的声反馈。
11、根据权利要求10所述的方法,其还包含通过由所述处理器从在所述电声信号和所述电剩余空间信号之间限定的传递函数确定至少一个抗反馈处理时间常数来补偿声反馈。
12、根据权利要求10所述的方法,其中所述方法包含通过由所述处理器从在所述处理后的电声信号和所述电剩余空间信号之间限定的第一传递函数确定第一抗反馈处理时间常数以及由所述处理器从在所述电剩余空间信号和所述电声信号之间限定第二传递函数确定第二抗反馈处理时间常数来补偿声反馈。
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