CN101406071B - 验配助听器的方法，验配助听器的系统和助听器 - Google Patents

Abstract

一种用于验配助听器的方法，该方法包括以下步骤：对用户环境录音；把录音作为声音输入信号(8a)馈送给助听器；根据一些参数的预先选择的设定值定义的方案处理该声音输入信号，从而提供处理后的信号(8b)；调整至少一个参数的设定值；在至少一个频段内执行被处理的信号或输入信号的幅值的统计分析，当在验配过程中调整了某一参数时，则重置统计分析；以及显示上述统计分析结果的图形表示(10，11)。本发明还提供了用于验配助听器的系统和助听器。

Description

验配助听器的方法,验配助听器的系统和助听器

技术领域

本发明涉及助听器领域。更确切地，本发明涉及用于验配助听器的方法、验配助听器的系统和助听器。

背景技术

US-4548082提供了助听器和主机，该主机用于为整个系统中的助听器提供一系列信号。主机通过扬声器控制存储的声音的发射。主机显示听力门限，最舒适的响度级别，不舒服的响度级别和助听器的工作特性(比如，将会话语音映射到听觉区)。操作者可以输入调整后的增益值，如果用调整后的值编程助听器，主机计算助听器将怎样在固定听觉区复位会话语音频谱。信息显示器展示带有复位后的会话语音频谱的听觉区(助听器响应曲线)。各种限度和增益的调整值和非调整值也被输出以供操作员参考。

DE-B4-10064210提供了用于测试助听器的系统，其中验配计算机可以读出并显示各自频段内声音的输入电平和输出电平。

在交互期间验配助听器是当前的标准实践，助听器用户佩戴助听器，同时验配员远程编排助听器并向用户播放背景声音，从而为用户提供直接的助听器工作性能的声学印象。用户向验配员谈论关于他或她的感知以及任何感觉到的问题，验配员可以建议调整和微调配置，并可能把它们编排进助听器，然后再向用户播放声音样本，让用户尝试调整后的设置。传统地，使用重放声音的标准录音来使助听器适应用户的听力损失。这些录音反映了典型的声音环境，比如街道噪音，聚会噪音，对话等等。使用这些录音，用户可以尝试不同的设置并向验配员说明意见，验配员从而修改参数，根据这些参数，助听器修改输入声音，从而在不同场合中为用户的听力损失提供可能最佳的补偿。

高级助听器可能包括多个编排或方案，用户可以根据当前的声音环境或收听状况从中选择，每个这些编排由一系列参数定义，验配员可以编排或调整这些参数。对各个方案而言，可编排的参数有特定频段中的增幅，来自不同输入变换器的信号的加权，从而提供不同程度的方向性、反馈抑制、自适应降噪等等。

由于大信号和小信号预录制样本的长期统计分布是已知的，因此典型地，会预先编排显示该分布的静态曲线，在验配期间为验配员做现成的展示。该展示可能只是输入信号本身的统计分布，或者该展示可能是输出信号的统计分布，该分布是助听器根据输入信号和助听器的当前设置生成的。统计分布的展示使验配员可以评估和考虑信号，从而判定助听器应该做什么，并在可能要求的进一步修改的情况下获得指导。

然而助听器用户期望对来自他们所处实际环境的实际录音进行验配，比如取自用户的工作场所或用户感兴趣的其它场所的实际录音。这些录音通常被称作“生活录音”。使用来自实际环境的录音比使用标准录音验配助听器可以使助听器的性能更好地适应对用户重要的那些特殊环境。

然而，使用未被标准化的生活录音在验配助听器时为验配员带来了新的问题。

一个问题是“生活录音”的统计分布不可能与预先编排好的任意统计分布匹配，因此不能使用这些预先编排的统计分布。另外，带有不同的分布的生活录音的数量是无穷大的，验配工不大可能获得关于在任意特定信号类型中分布如何、在验配过程中该如何在显示器上呈现的经验。

另一个问题来源于当今助听器包括自动化功能的事实，也就是，由助听器自身激活的功能，比如自适应方向性、自适应反馈抑制、自适应降噪、语音增强可变的信号增益或信号压缩等等。对于不是标准录音的录音，验配员不清楚自适应功能如何影响最终的输出，也就是对验配员而言，助听器对输入信号的处理存在透明度的损失。

与自动自适应功能的透明度有关(尤其是在降噪或语音增强系统方面)的一个问题是频谱分布的瞬时或短期改变可能引起这些系统操作方式的改变。尤其是频谱分布的改变可能改变声音之间的掩蔽关系，也就是具有特定频率和高声音电平的声音会在该频率附近制造不可听但声音电平较低的声音。

发明内容

目标是解决上述关于透明度的问题，尤其是当用生活录音验配助听器的时候。

根据本发明的第一个方面，本目标通过一种用于验配助听器的方法实现，在该助听器的验配过程中，验配员操作具有显示器并且适于与所述助听器通信的计算机，所述助听器根据用于所述助听器的参数集来修改输入信号，并且将修改后的信号输出到用户，并且所述方法包括以下步骤：a)提供在用户环境中记录的多个声音样本，b)从所述验配员接收输入，从而调整所述参数的设置，c)基于所述参数的设置的调整而重置统计分析，d)将所述声音样本中的一个声音样本作为输入信号提供到所述助听器，并且将修改后的信号输出到用户，e)基于提供所述声音样本中的所述一个声音样本而在多个频段内对所述修改后的信号的幅值执行统计分析，f)向所述验配员显示所述统计分析的结果的图形表示。

通过执行统计分析，并将其分析结果以图形方式呈现给验配员，让验配员评估和考虑实际声音信号，依次使验配员能够更好地判断助听器通过自动装置完成了什么。因此使助听器更好地适应用户日常生活中所处的实际声音环境变成可能。重新执行统计分析可以防止代表通过旧设置得到的信号输出的旧数据可能歪曲统计分析，并可能掩蔽呈现给验配员的信息。

根据本发明的第二个方面，本目标使用一种用于验配助听器的系统实现，该系统包括具有显示器并且适于在验配过程中与所述助听器通信的计算机，所述助听器具有用于根据预先选择的参数定义的方案来修改输入信号的装置以及将修改后的信号提供到用户的装置，所述计算机具有在验配过程中由验配员控制的验配软件，并且包括：用于在所述验配过程中提供与所述助听器的通信的装置，用于设置用于所述助听器的程序参数的装置，在用户环境中记录的多个声音样本，用于经由所述助听器向用户提供所述声音样本中的一个声音样本的装置，以及在所述验配过程中将关于所述助听器的图形信息提供给所述验配员的显示器，所述系统包括用于基于提供所述声音样本中的所述一个声音样本而在多个频段中执行所述修改后的信号的幅值的统计分析的装置，并且所述计算机在所述显示器上向所述验配员显示所述声音样本中的所述一个声音样本的统计分析结果的图形表示，由此被显示的所述图形表示允许所述验配员经由验配软件基于被显示的所述统计分析的结果和来自用户的反馈而调整所述参数。

根据本发明的第三个方面，本目标使用一种助听器实现，所述助听器具有用于根据预先选择的参数定义的方案来修改输入信号的装置以及将修改后的信号提供到用户的装置，并且进一步包括：接收在用户环境中记录的声音样本并且向用户输出所述修改后的信号的装置；用于基于输出所述修改后的信号而在多个频段中执行处理过的信号的幅值的统计分析的装置；用于将所述统计分析结果传递给显示器装置以显示所述统计分析结果的图形表示的装置；以及用于在由验配员控制的验配过程中调整所述参数中的至少一个的装置。

根据第一个优选实施例，上述统计分析的结果显示为上述至少一个频段的幅值上限和幅值下限。这对验配员很方便，因为这些结果可以在与助听器相关的其它传统的表现方式中呈现进一步的信息。

根据一个优选实施例，根据上述修改后的信号连续执行统计分析，上述结果的显示被相应地连续更新。这允许验配员跟随统计分析随时间的不断的发展到达较为稳定的状态，该状态表示在验配过程中使用的特定声音环境的长期统计。

根据另一个优选实施例，统计分析是基于百分比评估器的，上述幅值上限和幅值下限基于各自的上限百分比和下限百分比。百分比评估器无论是在验配软件还是在助听器中都相对容易实现，还可以产生对验配员有用的结果。一些现有的助听器已经有内置的百分比评估器，如果修改了助听器，比如适当地重新编排，则可以使用百分比评估器，从而可以将统计分析的结果或结果对应的参数传回助听器。

根据另一个实施例，上限百分比是90％。经验表明此值生成对验配员有用的结果。同样地，已经发现下限百分比的有用值为10％。

根据本发明方法的另一个优选实施例，对一系列频段执行统计分析，幅值上限和幅值下限用频率函数的连续曲线表示。用高的频率分辨率执行分析和显示连续的曲线有助于验配员对那些曲线的识别。

根据另一个优选实施例，统计分析用短时傅立叶变换执行。相较于百分比评估器，快速傅立叶变换的使用容易实现，并且允许用多种方式向验配员呈现统计信息。

根据另一个优选实施例，统计分析在助听器内执行。如果助听器已经包括百分比评估器，这是尤其有利的。

当然可替代地，可以由在验配过程中与助听器相连的验配计算机执行统计分析。如果助听器不包括提供期望的统计结果的装置，这可能是必需的，例如验配员希望使用快速傅立叶变换而不是内置的百分比评估器。

另外，根据另一个不同的优选实施例，在验配计算机中使用助听器的计算机模型不仅根据期望的方案修改上述信号，还对修改后信号的幅值执行统计分析。这可以使验配员在没有实际助听器的情况下模拟助听器的验配。

附图说明

通过示例显示并描述了本发明的一个优选实施例。正如我们所意识到的，本发明可以是其它不同的实施例，一些细节可以是不脱离本发明的各种明显方面的修改。相应地，附图和描述本质上可以被认为是说明性的，而不是限制性的。在这些附图中：

图1显示在助听器验配过程中使用的系统；

图2图示在验配过程中对执行的统计分析结果的显示；

图3图示在验配过程中对执行的统计分析结果的替代显示；

图4图示根据本发明的统计分析的三维显示；

图5图示表明每个频段随时间的输出电平的三维显示。

具体实施方式

首先参照图1，显示了根据本发明的一个系统。该系统包括带有显示器4的计算机1、电缆连接3和助听器2。通常两个助听器2同时被验配，但为了说明，一个足已。助听器2通过电缆3与计算机1中适当的接口相连，在验配过程中可以向助听器2传输信号和从助听器2接收信号。计算机显示器4，诸如屏幕，在验配过程中由计算机2上运行的验配软件向验配员提供关于助听器2的图形信息5。图2和图3中是这类图形信息5的示例。

在验配过程中，助听器与计算机相连，验配员操纵计算机，想要佩戴助听器的用户戴上助听器。验配员在验配过程中可以启动各种子过程，可以向助听器输入编排参数，可以向用户播放声音样本，为他或她提供助听器声学性能的直接印象。声音样本可以通过扬声器播放，或者可以通过电缆连接3向助听器馈送电子输入信号，由助听器自身播放，其中输入信号被馈送至处理器的输入端。

图2显示的图画，其横坐标是用赫兹作为单位的频率，纵坐标是助听器的输出声音，单位是dB。从图上端开始，曲线6表示助听器2用户的不舒适门限。如果助听器2的声音输出超过了这个门限，则用户可能会感觉到不舒服，甚至疼痛。曲线7是助听器2用户的听力门限。如果助听器2的声音输出低于该门限，用户将听不见该声音。这些曲线都是静态的，在验配过程中不会改变。

在现代数字助听器2中，通常在一系列通道或频段中进行信号处理。在图2所示示例中，有11个这样的频段，每个频段用柱子8表示。每个柱子8表示在指定频段中助听器2的瞬时声音输出电平。这是一个动态的表示，柱子的高度根据各自频段内的声音输出电平而连续变化。由于这些变化可能会非常迅速，声音电平会非常波动，输入信号通常会包括一系列声音，一些峰值标志9可能标明很短时间间隔内，即几秒钟的最大声音电平。

为了提供关于助听器2当前性能的更多信息，柱子8可以被细分为视觉可区分的部分8a和8b。在图2中，下方浅灰部分8a代表输入助听器2的未处理的输入信号。上方深灰部分8b代表助听器2向输入信号提供的接入增益。因此每个柱子8a和8b组合的部分表示输出信号。在验配过程中，验配员修改每个通道由柱子8b代表的接入增益，使助听器2适应用户实际的听力损失。对不同的听力情况，可以设计不同的输入信号修改方案。

只要柱子8a代表的输入信号是标准信号，不考虑信号如何变化以及不管助听器2本身可能突然激活的自动功能如何，验配员非常清楚除了放大之外，助听器2对信号所作的处理。

当使用非标准声音时，可能就不是这种情况。

发明者发现执行输入信号的统计分析并显示统计分析的结果可以帮助验配员了解助听器2在激活自动功能方面所作的工作。

因此对修改后的信号的幅值，即输出信号，进行统计分析。优选在一些频段内进行统计分析。频段的数量不需要与助听器2的通道数量一致，但可以多很多。然后将统计分析的结果呈现给验配员，例如用分别表示上限和下限的曲线10和11的形式。

在阐述的实施例中，通过百分比评估器执行统计分析，例如在US-A-5687241中所公开的，其在本文作为参考并入。

在一个实施例中，在助听器2中执行统计分析，并通过电缆3将分析结果作为参数传输回计算机1，在显示装置4上显示。对由助听器生成的参数的传输众所周知，技术人员知道使用合适的协议，如EtymoticResearch有限公司制定的数字螺丝刀(Digital Screwdriver，DSP)协议，它允许从助听器读取寄存器值。此外，在US-A-4989251中公开了这种传输，其在本文作为参考并入。

优选地，上限曲线10代表统计分析的90％，下限曲线代表10％。这些百分比值被助听器2连续计算，相应的参数被传回计算机1，用来更新显示器上的曲线10和11。

然而，如果在验配过程中助听器2的设置修改了，例如假如验配员改变了频段的接入增益，统计分析被重置，并且新的曲线10和11被显示和被更新。如果在验配过程中助听器2的设置未被修改，根据以前的、不再有效的设置聚集的数据将影响未来的统计分析，并歪曲已显示的曲线10和11。

在另一个实施例中，统计分析不在助听器2中执行，而是在计算机1中执行。在另一个实施例中，计算机模拟整个助听器，因此不需要实际的助听器。

需要注意的是，统计分析可以通过各种不同的方式执行，产生不同的有用结果。因此，可能使用基于快速傅立叶变换或小波的统计分析。同样地，为了向验配员提供更多的信息，可能使用三维图形表示，而不是图2和图3是采用的二维图形表示。

图3与图2在本质上只有一点不同。为了更好的可视性，曲线10和11之间的区域12用颜色填充，从而使得更容易地从显示的其它曲线中确定它们。在这方面，当然需要注意的是图2和图3仅是示例，至少有一些不同于曲线10和曲线11的曲线没有必要显示。

图4是统计分析结果的三维表示，这些统计分析是验配期间在助听器2中或在与助听器2相连的验配计算机1中执行的。如同图2和图3一样，图4中X轴(横坐标)是频率，Y轴(纵坐标)是输出电平。然而除此之外，Z轴(第三轴)是统计百分比。

这不仅可以显示图2和图3中指定百分比对应的曲线，还可以显示这些范围内的实际分布。因此，对每个频段，与纵坐标和Z轴组成的空间平行的平面表示统计分析各自的柱状图。也就是说，在由横坐标和纵坐标组成的空间上面的柱状图表示的信息与图2和图3中呈现的曲线表示的信息类似。

图5显示每个频段信号电平随时间的变化。横坐标依然是频段，纵坐标是时间。第三个轴显示的是信号电平。当前的信号电平始终在由横坐标和第三个轴组成的平面上显示，图中历史信号沿着纵坐标向后倒退。

该表示可以是图2或图3表示的结合，例如在横坐标和第三个轴组成的平面上显示具有合适上限和下限的统计曲线10和11。

另外，单是这个表示可以为验配员提供关于信号频谱分布中的短期变化的印象，因此可以使验配员更好地评估助听器在与诸如声音增强和降噪有关的自动功能方面到底做了哪些工作。

虽然上面的例子阐述了基于修改后的信号，也就是输出信号执行统计分析的实施例，但技术人员知道也可以直接对输入信号执行统计分析，例如相较于输出信号的统计信息，输入信号的信息与验配员更相关。

最后，技术人员明白在权利要求的范围内，根据本发明的方法、系统和助听器可能有很多的修改和适应。例如电缆3可以用无线连接代替。

Claims (15)

1.一种用于验配助听器的方法，在该助听器的验配过程中，验配员操作具有显示器并且适于与所述助听器通信的计算机，所述助听器根据用于所述助听器的参数集来修改输入信号，并且将修改后的信号输出到用户，并且所述方法包括以下步骤： 

a)提供在用户环境中记录的多个声音样本， 

b)从所述验配员接收输入，从而调整所述参数的设置， 

c)基于所述参数的设置的调整而重置统计分析， 

d)将所述声音样本中的一个声音样本作为输入信号提供到所述助听器，并且将修改后的信号输出到用户， 

e)基于提供所述声音样本中的所述一个声音样本而在多个频段内对所述修改后的信号的幅值执行统计分析， 

f)向所述验配员显示所述统计分析的结果的图形表示。 

2.根据权利要求1所述的方法，其中用至少一个所述频段的幅值上限和幅值下限显示所述统计分析的结果。 

3.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述修改后的信号连续地执行所述统计分析，以及连续地更新所述结果的显示。 

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述统计分析基于百分比评估器，以及所述幅值上限和幅值下限分别基于上限百分比和下限百分比。 

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述上限百分比是90％。 

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述下限百分比是10％。 

7.根据权利要求1所述的方法，其中用频率函数的连续曲线显示所述幅值上限和幅值下限。 

8.根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的方法，其中采用傅立叶变换，优选地是短时傅立叶变换，来执行所述统计分析。 

9.根据权利要求1所述的方法，其中在助听器中执行所述统计分析。 

10.根据权利要求1所述的方法，其中在与所述助听器相连的验配计算机中执行所述统计分析。 

11.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述方案对所述信号的修改和对所述修改后的信号或所述输入信号的幅值执行的统计分析都在验配计算机中用所述助听器的计算机模型执行。 

12.一种用于验配助听器的系统，该系统包括具有显示器并且适于在验配过程中与所述助听器通信的计算机， 

所述助听器具有用于根据预先选择的参数定义的方案来修改输入信号的装置以及将修改后的信号提供到用户的装置， 

所述计算机具有在验配过程中由验配员控制的验配软件，并且包括： 

用于在所述验配过程中提供与所述助听器的通信的装置， 

用于设置用于所述助听器的程序参数的装置， 

在用户环境中记录的多个声音样本， 

用于经由所述助听器向用户提供所述声音样本中的一个声音样本的装置，以及 

在所述验配过程中将关于所述助听器的图形信息提供给所述验配员的显示器， 

所述系统包括用于基于提供所述声音样本中的所述一个声音样本而在多个频段中执行所述修改后的信号的幅值的统计分析的装置，并且 

所述计算机在所述显示器上向所述验配员显示所述声音样本中的所述一个声音样本的统计分析结果的图形表示，由此被显示的所述图形表示允许所述验配员经由验配软件基于被显示的所述统计分析的结果和来自用户的反馈而调整所述参数。 

13.根据权利要求12所述的系统，其中用于执行统计分析的装置包括在所述助听器中。 

14.根据权利要求13所述系统，其中用于执行统计分析的装置包括在与所述助听器相连的验配计算机中。 

15.一种助听器，所述助听器具有用于根据预先选择的参数定义的方案来修改输入信号的装置以及将修改后的信号提供到用户的装置，并且进一步包括： 

接收在用户环境中记录的声音样本并且向用户输出所述修改后的信号的装置； 

用于基于输出所述修改后的信号而在多个频段中执行处理过的信号的幅值的统计分析的装置； 

用于将所述统计分析结果传递给显示器装置以显示所述统计分析结果的图形表示的装置；以及 

用于在由验配员控制的验配过程中调整所述参数中的至少一个的装置。 

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