CN101771925A - 具有数字反馈抑制电路的改进的参数初始化的听力仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种根据对从听力仪器的接收器到麦克风的反馈路径建模的方法的听力仪器,诸如助听器,该听力仪器具有数字反馈抑制电路,该数字反馈抑制电路具有在例如将该听力仪器配戴到特定用户期间被初始化的参数,所述方法包括如下初始化步骤:向该接收器传送电子探测信号,用于转换成由该接收器输出的声探测信号,同时记录麦克风输出信号;以及基于记录的麦克风输出信号确定该反馈路径的至少一个参数;并且其中向该接收器传送探测信号的步骤包括下述步骤:增加该探测信号的等级,同时监视基于记录的麦克风输出信号计算的第一质量参数的值;以及当所确定的第一质量参数已达到预定的第一阈值时,制止该探测信号的等级的进一步增加。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有数字反馈抑制电路的听力仪器,诸如助听器,该数字反馈抑制电路具有在例如将该听力仪器配戴到特定用户期间初始化的参数。
背景技术
反馈在听力仪器中是公知的问题并且用于抑制和消除反馈的系统在本领域中是公知的,参看例如US 5,619,580,US 5,680,467和US6,498,858。
传统上,在听力仪器中使用数字反馈抑制电路来抑制来自接收器输出的反馈信号。在使用期间,数字反馈抑制电路例如利用为反馈路径建模的一个或多个数字自适应滤波器来估计反馈信号。从麦克风输出信号中减去来自该数字反馈抑制电路的反馈估计,以抑制反馈信号。
该反馈信号可沿听力仪器壳体外部的外部信号路径以及沿听力仪器壳体内部的内部信号路径从接收器传播回到麦克风。
外部反馈,即声音沿听力仪器外部的路径从接收器传播到听力仪器的麦克风,还被称为声反馈。例如,当听力仪器耳模未完全配合佩戴者的耳朵时,或者在耳模包括用于例如通风目的的管道或开口的情况中,发生声反馈。在这两个示例中,声音可从接收器“泄漏”到麦克风并且由此引起反馈。
内部反馈可由传播通过听力仪器壳体内部的空气的声音引起,以及可由听力仪器壳体中的和听力仪器壳体内部的部件中的机械振动引起。该机械振动由接收器生成并且例如,通过(多个)接收器座架被传送到听力仪器的其他部分。在某些听力仪器中,接收器柔性安装在壳体中,由此减少从接收器到听力仪器的其他部分的振动传送。
WO 2005/081584公开了一种具有两个分立的数字反馈抑制电路的听力仪器,即一个电路用于补偿内部机械和声反馈,而另一个电路用于补偿外部反馈。
外部反馈路径在听力仪器“周围”延伸并且因此通常比内部反馈路径长,即相比于沿内部反馈路径传播,声音须沿外部反馈路径传播较长的距离以从接收器到达麦克风。因此,当自接收器发射声音时,相比于沿内部反馈路径传播的声音部分,沿外部反馈路径传播的声音部分将以一定的延迟到达麦克风。因此,优选的是,分立的数字反馈抑制电路分别在第一和第二时间窗口上进行操作,并且至少一部分第一时间窗口先于第二时间窗口。第一和第二时间窗口是否重叠取决于内部反馈路径的脉冲响应长度。
外部反馈在使用期间可显著变化,而内部反馈是更稳定的并且典型地在制造工序期间处理。
公知的是,数字反馈抑制电路的准确的初始化对于有效抑制听力仪器中的反馈是必要的。尽管在原理上,自适应滤波器针对反馈路径的改变自动调整,但是存在自适应滤波器能够跟踪的反馈路径改变的程度和准确度的限制。然而,数字反馈抑制电路的准确初始化通过提供接近所需最终结果的用于调整的起始点,导致反馈路径响应的快速和准确的建模以及后继操作期间的有效反馈抑制。该初始化可在配戴期间进行并且可能在用户开启听力仪器的任何时候进行。
典型地,数字反馈抑制电路在将听力仪器配戴到特定用户的期间初始化。听力仪器连接到PC,并且探测信号被传送到接收器,并且基于包括对该探测信号的响应的麦克风输出信号,估计反馈路径的脉冲响应。典型地,探测信号长10秒并且具有打扰用户的高等级。为了允许用户适应该探测信号,在十秒的恒定水平探测信号之前的一秒内,该探测信号在对数标度上从零进行线性斜变。接收的麦克风输出信号被传送到PC并且计算相应的脉冲响应。然后PC确定该数字反馈抑制电路需要的参数,例如,固定数字滤波器的滤波器系数和自适应数字滤波器的初始滤波器系数,以能够对反馈路径建模。
在具有不止一个麦克风的听力仪器中,例如,在具有方向性麦克风系统的听力仪器中,该听力仪器可包括用于每个麦克风的分立的数字反馈抑制电路,这些分立的数字反馈抑制电路利用相同的探测信号分立地初始化。
US 2002/0176584公开了数字反馈抑制电路的初始化,其中根据环境噪声水平调节探测信号等级。基于麦克风输出确定环境噪声水平,并且当环境噪声水平低于低阈值时使用最小探测信号。如果环境噪声水平位于低阈值和高阈值之间,则使探测信号等级增加,以便探测信号等级与最小探测等级的比等于环境噪声水平与其阈值的比。不允许该探测信号等级超过针对用户舒适性选择的最大值。如果环境噪声水平高于高阈值,则将探测信号等级限于该最大值。
听力仪器用户抱怨过初始化过程中的不适和疼痛。
近来,已出现开放的解决方案。根据听力仪器术语,具有如下壳体的听力仪器被分类为“开放的解决方案”:在将该壳体安置在耳道中其意图操作的位置时该壳体不阻塞耳道。使用术语“开放的解决方案”的原因在于,在一部分耳道壁与一部分壳体之间的通道允许声波从在耳鼓和该壳体之间的壳体后面通过该通道逸出到用户周围。通过开放的解决方案,减少和优选地基本上消除了堵耳效应。
典型地,具有高等级的舒适性的适合大量用户的标准尺寸的听力仪器壳体代表开放的解决方案。
开放的解决方案可导致具有长脉冲响应的反馈路径,这是因为接收器输出未通过耳道中的紧密密封与麦克风输入分开。这使反馈路径相对开放,导致长脉冲响应,该长脉冲响应可进一步增加用于估计反馈路径的探测信号的所需时长。
因此,需要提供一种在初始化过程期间减少用户不适的初始化数字反馈抑制电路的方法。
发明内容
因此,提供了一种新的初始化过程,其中探测信号的等级和时长保持在数字反馈抑制电路的适当初始化所需的最小值。最初,探测信号从诸如听不到的水平的低等级,例如零等级,进行例如在对数标度上线性地斜变,同时监视第一质量参数的值。当该第一质量参数值达到预定的第一阈值时,使该探测信号在对应的信号等级处保持恒定,同时监视第二质量参数的值。当该第二质量参数值达到预定的第二阈值时,再次将该探测信号等级降低至例如,听不到的水平,例如关闭该探测信号。
该信号等级可被定义为例如,在鼓膜前面,或者在该听力仪器的麦克风或者非该听力仪器的一部分的分立的麦克风的声输入处,该听力仪器生成的声压级(SPL)。
声压级是声音的rms声压相对于基准值的对数测度。其以分贝为单位进行测量。常用的空气中的基准声压是20μPa(rms),这通常被视为人听力的阈。
声压级由针对听力仪器的接收器的电子输入信号的信号等级,例如rms值,控制。
不需要确定结果(resulting)声压级。所达到的结果最大声压级将分别是第一和第二质量参数的第一和第二阈值的函数。
声压级可在选择频率处确定,或者在选择的频率范围中确定,或者被确定为频率的函数,或者,声压级可基本上在探测信号的整个频率范围中确定。
在监视质量参数期间,基于麦克风输出信号重复地计算所考虑的(in question)质量参数,并且将该质量参数的连续值与相关的第一或第二阈值比较。
第一或第二质量参数的增加的值可表明麦克风输出信号的增加的质量。对于该类型的质量参数,该质量参数开始于低的值并且逐渐增加。当所考虑的质量参数大于或等于相应的阈值时,达到相应的第一或第二阈值。
对于另一类型的质量参数,质量参数的降低的值表明麦克风输出信号的增加的质量。对于该类型的质量参数,该质量参数开始于高的值并且逐渐降低。当所考虑的质量参数小于或等于阈值时,达到相应的阈值。
例如,第一质量参数可与反馈路径的确定的脉冲响应的差异相关。当确定的脉冲响应已变得充分稳定时,即作为连续确定的脉冲响应的差异的测度的第一质量参数等于或小于第一阈值时,可停止探测信号的斜变。
作为另一示例,第一质量参数可与听力仪器的麦克风处的、或者非该听力仪器的一部分的外部麦克风处的信号等级相关,例如第一质量参数可等于所考虑的麦克风的电子输出信号的rms值或者该rms值的函数。
因此,提供了一种对听力仪器中的从接收器到麦克风的反馈路径建模的方法,包括步骤:
向该接收器传送电子探测信号,用于转换成由该接收器输出的声探测信号,同时
记录麦克风输出信号,以及
基于所记录的麦克风输出信号确定该反馈路径的至少一个参数,
其特征在于,向该接收器传送探测信号的步骤包括如下步骤:
增加该探测信号的等级,同时
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算出的第一质量参数的值,以及
当所确定的第一质量参数已达到预定的第一阈值时,制止该探测信号的等级的进一步增加。
传送探测信号的步骤可进一步包括步骤:
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算出的第二质量参数的值,以及
当所确定的第二质量参数已达到预定的第二阈值时终止向该接收器传送探测信号。
该第一质量参数和该第二质量参数可以是相同的。
该方法可进一步包括估计反馈路径的脉冲响应的步骤。
该第一质量参数和该第二质量参数至少之一可以是该脉冲响应的参数。
该脉冲响应的参数可选自由下述参数组成的组:
该脉冲响应的头和尾部分的峰值-峰值比,
该脉冲响应的头和尾部分的噪声-噪声比,和
该脉冲响应的峰值-信噪比。
在一个实施例中,数字反馈抑制电路包括固定IIR滤波器和自适应FIR滤波器。该自适应FIR滤波器的系数可基于最小均方差的最小化进行更新。还可利用允许在初始化过程中适应性调整的自适应滤波器。在初始化之后,滤波器利用冻结滤波器系数继续其操作,以便该滤波器作为静态滤波器操作。
探测信号可以是最大长度序列,例如,重复的255样本最大长度序列、宽带噪声信号等。利用最大长度序列,避免驻波的生成。
包括对该探测信号的响应的记录的麦克风输出信号可上载到外部计算机,该外部计算机适于:估计反馈信号路径;并且例如,通过向数字反馈抑制电路传输确定的参数,诸如固定数字滤波器和自适应数字滤波器的滤波器系数,将该估计传输到数字反馈抑制电路。
在一个实施例中,数字反馈抑制电路包括自适应滤波器,其允许在向接收器传送探测信号期间进行适应性调整。当滤波器系数的改变变得小于构成第二阈值的预定阈值时,可终止初始化,滤波器系数从一个适应性调整周期到下一适应性调整周期的改变构成第二质量参数值。
根据所提供的方法,由于使用具有足够大以便利反馈路径的估计但不大于所需的信号等级或幅度的探测信号,减少或消除了用户不适。
通过从例如听不到的水平的低等级,诸如0dBSPL,开始向接收器传送探测信号,并且逐渐增加该探测信号的等级直至反馈路径的脉冲响应被认为具有足够用于确定所需参数的质量,例如,通过监视构成第一质量参数的脉冲响应的确定参数的改变并且在该改变小于第一阈值时停止增加该探测信号的等级,可执行所需探测信号等级的确定。
可强制(impose)最大可允许信号等级和探测信号时长,例如,其等效于根据传统的初始化过程的标准初始化信号等级和时长。
同样地,当脉冲响应确定被认为具有足够质量时可以停止所确定的恒定水平处的探测信号的传送,由此使探测信号的时长尽可能短。
所确定的所需探测信号等级可依赖于听力仪器的类型和模型以及配戴的类型(开放/封闭)而变化。
探测信号等级的增加速率可依赖于预期所需信号等级和被设定为达到该预期所需信号等级的预定时间段而变化。对于听力未受损的用户,该预期信号等级可以是例如85dBSPL。在85dBSPL的水平处,具有正常听力的人通常体验不到不适。应当注意,听力损伤用户通常经历高得多的初始化水平,诸如102dBSPL。该等级可达到设备的最大输出等级(例如,120dBSPL),但是受限在会限制由过度驱动接收器引起的失真的等级。
第一和第二质量参数以及数字反馈抑制电路的参数的计算可以在听力仪器外部的计算机中执行,并且因此,可如本领域中公知建立在听力仪器和外部计算机之间的双向数据通信链路。该外部计算机可接收麦克风输出信号,并且可根据第一和可能的第二质量参数的计算,控制探测信号发生器,例如,开始和停止该探测信号发生器的信号生成、探测信号发生器输出的当前信号等级等。
执行初始化过程所需的计算和控制可通过多种方法在外部计算机和听力仪器之间共享,例如如果信号处理器具有足够用于执行对应的程序的计算能力和存储器,则可在听力仪器中执行初始化过程的所有所需任务。
因此,提供了一种听力仪器,其包括:
麦克风,用于将进入的声音转换为音频信号,
数字反馈抑制电路,用于对该听力仪器的反馈路径建模,
信号处理器,用于处理补偿后的音频信号,
接收器,其连接到该信号处理器的输出,用于将处理后的信号转换为声音信号,
探测信号发生器,用于生成针对该接收器的探测信号,以转换为由该接收器输出的声探测信号,并且其中
该信号处理器被进一步配置用于:
记录麦克风输出信号,并且
基于记录的麦克风输出信号确定该数字反馈抑制电路的参数,
其特征在于,该信号处理器被进一步配置用于
增加该探测信号的等级,同时
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算的第一质量参数的值,以及
当所确定的第一质量参数已达到预定的第一阈值时,将该探测信号的等级保持在恒定水平。
该信号处理器可被进一步配置用于:
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算出的第二质量参数的值,以及
当所确定的第二质量参数达到预定的第二阈值时,终止向该接收器传送探测信号。
该信号处理器可被进一步配置用于估计该反馈路径的脉冲响应。
该数字反馈抑制电路可形成前馈控制电路。
该数字反馈抑制电路可形成反馈控制电路并且因此提供了一种听力仪器,其包括:
麦克风,用于将进入的声音转换为音频信号,
数字反馈抑制电路,用于通过对该听力仪器的外部反馈路径建模生成反馈补偿信号,
减法器,用于从该音频信号中减去该反馈补偿信号以形成反馈补偿后的音频信号,
信号处理器,其被连接用于接收该反馈补偿后的音频信号并且被配置用于处理该补偿后的音频信号,
接收器,其连接到该信号处理器的输出,用于将处理后的信号转换为声音信号,
探测信号发生器,用于生成针对该接收器的探测信号,以转换成由该接收器输出的声探测信号,并且其中
该信号处理器被进一步配置用于:
记录麦克风输出信号,以及
基于所记录的麦克风输出信号确定该数字反馈抑制电路的参数,
其特征在于,该信号处理器被进一步配置用于:
增加该探测信号的等级,同时
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算的第一质量参数的值,以及
当所确定的第一质量参数已达到预定的第一阈值时,将该探测信号的等级保持在恒定水平。
该数字反馈抑制电路可包括在该信号处理器中。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的示例性实施例,本发明的上述和其他特征及优点对于本领域的普通技术人员将变得更加显而易见,在附图中:
图1示出了具有一个反馈补偿滤波器的典型的听力仪器系统的框图,
图2示出了具有内部和外部反馈补偿滤波器的听力仪器系统的框图,
图3是作为时间的函数的现有技术的探测信号等级的图示,
图4是图3的现有技术的探测信号连同根据本方法的探测信号等级的图示,并且
图5是示出本方法的操作原理的框图。
具体实施方式
下面将参考附图更加全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而,本发明可以不同形式实施并且不应被解释为限于此处阐述的各实施例。相反地,这些实施例被提供为使本公开内容是全面和完整的,并且将向本领域的技术人员全面传达本发明的保护范围。
图1中示出了具有反馈补偿滤波器106的典型的(现有技术)听力仪器的框图。该听力仪器包括用于接收进入的声音并且将其转换为音频信号的麦克风101。接收器102将来自听力仪器处理器103的输出转换为输出声音,例如进行修改以对用户听力损伤进行补偿。因此,听力仪器处理器103可包括诸如放大器、压缩器和降噪系统等的元件。
反馈路径104被示出为在接收器102和麦克风101之间的虚线。来自接收器102的声音可沿反馈路径传播到麦克风101,这可导致公知的反馈问题,诸如啸声。
(没有反馈补偿的)听力仪器的(频率依赖)增益响应(或传递函数)H(ω)由下式给出:
其中ω表示(角)频率,F(ω)是反馈路径104的增益函数,并且A(ω)是由听力仪器处理器103提供的增益函数。
当启用反馈补偿滤波器106时,其向减法单元105馈送补偿信号,由此在听力仪器处理器103中处理之前从麦克风101提供的音频信号中减去该补偿信号。传递函数现在变为:
其中F′(ω)是补偿滤波器106的增益函数。因此,F′(ω)越好地估计反馈路径的真实增益函数F(ω),H(ω)就将越接近所需增益函数A(ω)。
如前面解释的,反馈路径104通常是内部和外部反馈路径的组合。
图2中示出了具有分别用于补偿听力仪器壳体中的内部机械和声反馈和用于补偿外部反馈的分立的数字反馈抑制电路的听力仪器。再一次地,该听力仪器包括麦克风201、接收器202和听力仪器处理器203。内部反馈路径204a被示出为在接收器202和麦克风201之间的虚线。而且,示出了在接收器202和麦克风201之间的外部反馈路径204b(也是虚线)。内部反馈路径204a包括在接收器202和麦克风201之间的声连接、机械连接或者声和机械连接的组合。外部反馈路径204b(主要)是在接收器202和麦克风201之间的声连接。第一补偿滤波器206适于对内部反馈路径204a建模,并且第二补偿滤波器207适于对外部反馈路径204b建模。第一206和第二207补偿滤波器向减法单元205馈送分立的补偿信号,由此在听力仪器处理器203中进行处理之前消除沿内部和外部反馈路径204a、204b的反馈。
内部补偿滤波器206对内部反馈路径204a建模,由于听力仪器的内部部件基本上不随时间改变它们关于声音传送和/或振动的属性,因此内部反馈路径204a通常是静态的或准静态的。内部补偿滤波器206因此可以是静态滤波器,其具有得自开环增益测量的滤波器系数,该开环增益测量优选地是在听力仪器的生产过程中完成的。然而,在某些听力仪器中,例如,如果接收器不是固定的并且因此能够在听力仪器壳体中来回移动,则内部反馈路径204a可随时间改变。在该情况下,该内部补偿滤波器可优选地包括自适应滤波器,其针对内部反馈路径的变化而适应性地调整。
外部补偿滤波器207优选地是自适应滤波器,其针对外部反馈路径204b的改变而适应性地调整。这些改变通常比前述内部反馈路径204a的可能改变更加频繁,并且因此补偿滤波器207应比内部补偿滤波器206更迅速地适应性调整。
由于内部反馈路径204a的长度小于外部反馈路径204b的长度,在分立地测量这些脉冲响应时,外部反馈路径204b的脉冲响应相比于内部反馈路径204a的脉冲响应被延迟。外部反馈信号的延迟取决于听力仪器的尺寸和形状,但是通常不超过0.25ms(毫秒)。典型的延迟是0.01ms,诸如0.02ms,诸如0.03ms,诸如0.04ms,诸如0.05ms,诸如0.06ms,诸如0.07ms,诸如0.08ms,诸如0.09ms,诸如0.1ms,诸如0.11ms,诸如0.12ms,诸如0.13ms,诸如0.14ms,诸如0.15ms,诸如0.16ms,诸如0.17ms,诸如0.18ms,诸如0.19ms,诸如0.2ms,诸如0.21ms,0.22ms,诸如0.23ms,诸如0.24ms。
内部和外部反馈路径204a、204b的相应的脉冲响应的不同之处还在于信号等级,这是因为沿内部反馈路径204a的衰减通常已达到沿外部反馈路径204b的衰减。因此,外部反馈信号通常将强于内部反馈信号。
总而言之,内部和外部反馈补偿滤波器206、207至少在如下三点不同:
1.所需适应性调整频率,
2.时域中脉冲响应的位置,和
3.脉冲响应的动态范围。
因此,提供两个补偿滤波器206、207相比于提供一个单个自适应滤波器节约处理功率,这是因为单个滤波器需要较多数目的滤波器系数。而且,由于动态范围的差异可提高精确度。
而且,提供用于内部和外部反馈补偿的分立电路出于相同原因改进新的初始化过程。
内部补偿滤波器206优选地在听力仪器的生产过程中编程。因此,在听力仪器被组装时,估计内部反馈路径的模型。为了获得内部反馈路径204的好的估计,需要通过阻塞的外部反馈路径进行听力仪器的系统识别。一种操作方法是将听力仪器置于耦合器(仿真耳)中以向接收器提供适当的声阻抗,即基本上等于佩戴者的耳朵阻抗的阻抗。任何漏洞,诸如耳内式(ITE)听力仪器中的小孔,必须被密封,由此消除所有外部反馈路径。该听力仪器(和耦合器)可被进一步置于消声测试箱中以消除声音反射和来自环境的噪声。然后执行系统识别程序,诸如开环增益测量,以测量F(ω),参见上式(1)和(2)。一种执行该操作的方法是使设备在输出202上重放MLS序列(最大长度序列)并且在输入201上记录它。由记录的反馈信号能够估计内部反馈路径。然后对于获得的模型的滤波器系数被存储在设备中并且在该听力仪器的操作期间使用。
图3是用于初始化具有方向性麦克风系统的助听器中的两个独立的数字反馈抑制电路的作为时间的函数的现有技术的探测信号等级的图示,该方向性麦克风系统包括前麦克风和后麦克风。在配戴期间,该助听器连接到PC,并且将所示出的探测信号传送到该助听器的接收器。基于包括对该探测信号的响应的麦克风输出信号,估计前麦克风和后麦克风的反馈路径的脉冲响应。所示出的探测信号在一秒中从零等级例如在对数标度上线性斜变,以便于允许用户适应该探测信号。随后,该探测信号保持在恒定水平达10秒。典型地,该恒定水平具有打扰用户的量值。得到的前和后麦克风输出信号被传送到PC并且计算相应的脉冲响应。然后PC确定各个数字反馈抑制电路的所需参数,例如自适应数字滤波器的初始滤波器系数,使它们能够对相应的反馈路径建模。
图4是图3的现有技术的探测信号与根据新的初始化过程生成的探测信号比较的图示。该新的探测信号也在最初时从低等级斜变到恒定水平,然而该恒定水平可低于传统探测信号的恒定水平,并且该探测信号处于恒定水平处的时长可短于传统探测信号处于恒定水平处的时长。根据新的初始化过程,该探测信号的等级和时长保持在数字反馈抑制电路的需要质量的初始化所需的最小值。在最初时,探测信号从诸如听不到的水平的低等级,例如零等级,进行斜变,同时监视第一质量参数的值。当该第一质量参数值已达到预定的第一阈值时,使该探测信号在对应的信号等级处保持恒定,同时监视第二质量参数的值。当该第二质量参数值已达到预定的第二阈值时,再次将该探测信号等级降低至例如听不到的水平,例如关闭该探测信号。
图5示意性地示出了具有根据新的方法初始化的数字反馈抑制电路的助听器。探测信号是最大长度序列(MLS)信号发生器中生成的MLS信号,并且输出到具有受控增益的放大器(斜变标度),该受控增益被控制为如图4中所示的时间的函数。反馈信号由麦克风接收并且被数字化,并且信号样本块累积在帧累积器中。在所示出的示例中,该数据块被传输到PC用于处理以提取脉冲响应。PC执行探测信号与接收信号的互相关以确定脉冲响应。可替选地,该脉冲响应可由该助听器自身的信号处理器计算。在所示出的示例中,随后由PC评估该脉冲响应的质量,但是可替选地可由该助听器的信号处理器评估该脉冲响应的质量。计算第一质量参数值并且将其与第一阈值比较。如果该第一质量参数值未达到第一阈值,则增加探测信号等级,否则信号等级保持在恒定水平并且进入稳态测量阶段。计算第二质量参数值并且将其与第二阈值比较。如果该第二质量参数值未达到第二阈值,则收集新的数据块并且计算新的第二质量参数值,否则,终止初始化序列,并且在所示出的助听器中,PC计算数字反馈抑制电路的对应的参数值并且将这些参数值传输到助听器。
强加探测信号的最大可允许信号等级和时长,其等效于根据传统初始化过程的标准初始化信号等级和时长。
基于反馈路径的脉冲响应的质量参数可以是
-脉冲响应的头和尾部分的峰值-峰值比(PPR)、
-脉冲响应的头和尾部分噪声-噪声比(NNR)、和
-脉冲响应的峰值-信噪比(PSNR)。
脉冲响应可由助听器的数字信号处理器提取。通过MLS序列与接收的响应互相关可获得脉冲响应。尽管DSP以基于块的方式操作,但是提取脉冲响应是计算密集的过程并且互相关不能在一个块中完成。脉冲响应提取散布在许多个块上。
PPR被定义为脉冲响应的头部分中的峰量值与尾部分中的峰值的比,其以dB为单位。在该应用中头和尾部分分别被定义为脉冲响应的前一半和后一半。
NNR被定义为脉冲响应的头部分中的噪声水平与尾部分中的噪声水平的比,其以dB为单位。在该应用中头和尾部分分别被定义为脉冲响应的前一半和后一半。使用RMS值计算噪声水平。在不具有DC移除滤波器的应用中,方差可用于获得相似的结果。
PSNR被定义为信号峰值与均方根(RMS)噪声的比,其以dB为单位。在该应用中其被估计为提取的脉冲响应的峰量值与该响应的最后64个样本的RMS值的比。
在所示出的示例中,当PPR和NNR超过特定阈值时终止该新的初始化过程。PSNR也可构成抗干扰的和可靠的质量测度。
Claims (15)
1.一种对从听力仪器中的接收器到麦克风的反馈路径建模的方法,包括下述初始化步骤:
向所述接收器传送电子探测信号,用于转换成由所述接收器输出的声探测信号,同时
记录所述麦克风输出信号,以及
基于记录的麦克风输出信号确定所述反馈路径的至少一个参数,
其特征在于,向所述接收器传送探测信号的步骤包括如下步骤:
增加所述探测信号的等级,同时
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算的第一质量参数的值,以及
当所确定的第一质量参数已达到预定的第一阈值时,制止所述探测信号的等级的进一步增加。
2.如权利要求1所述的方法,其中传送所述探测信号的步骤进一步包括如下步骤:
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算的第二质量参数的值,以及
当所确定的第二质量参数已达到预定的第二阈值时,终止向所述接收器传送所述探测信号。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述第一质量参数和所述第二质量参数是相同的。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一质量参数和所述第二质量参数中的至少之一是所述听力仪器的所述麦克风的电子输出信号的函数。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,进一步包括估计所述反馈路径的脉冲响应的步骤。
6.如权利要求5所述的方法,其中所述第一质量参数是所述脉冲响应的参数。
7.如从属于权利要求2或3的权利要求5所述的方法,其中所述第二质量参数是所述脉冲响应的参数。
8.如权利要求6或7所述的方法,其中所述脉冲响应的参数选自由下述参数组成的组:
所述脉冲响应的头和尾部分的峰值-峰值比,
所述脉冲响应的头和尾部分的噪声-噪声比,和
所述脉冲响应的峰值-信噪比。
9.听力仪器,包括:
麦克风,用于将进入的声音转换为音频信号,
数字反馈抑制电路,用于对所述听力仪器的反馈路径建模,
信号处理器,用于处理所述音频信号,
接收器,其连接到所述信号处理器的输出,用于将处理后的信号转换为声音信号,
探测信号发生器,用于生成针对所述接收器的探测信号,以转换成由所述接收器输出的声探测信号,以及其中
所述信号处理器被进一步配置用于:
记录麦克风输出信号,以及
基于所记录的麦克风输出信号确定所述数字反馈抑制电路的参数,
其特征在于,所述信号处理器被进一步配置用于:
增加所述探测信号的等级,同时
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算的第一质量参数的值,以及
当所确定的第一质量参数已达到预定的第一阈值时,将所述探测信号的等级保持在恒定水平。
10.如权利要求9所述的听力仪器,其中所述信号处理器进一步配置用于:
监视基于所记录的麦克风输出信号而计算的第二质量参数的值,以及
当所确定的第二质量参数已达到预定的第二阈值时,终止向所述接收器传送所述探测信号。
11.如权利要求10所述的听力仪器,其中所述第一质量参数和所述第二质量参数是相同的。
12.如权利要求9~11中任一项所述的听力仪器,其中所述信号处理器被进一步配置用于估计所述反馈路径的脉冲响应。
13.如权利要求12所述的听力仪器,其中所述第一质量参数是所述脉冲响应的参数。
14.如从属于权利要求10或11的权利要求12所述的听力仪器,其中所述第二质量参数是脉冲响应的参数。
15.如权利要求13或14所述的听力仪器,其中所述脉冲响应的参数选自由下述参数组成的组:
所述脉冲响应的头和尾部分的峰值-峰值比,
所述脉冲响应的头和尾部分的噪声-噪声比,和
所述脉冲响应的峰值-信噪比。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102523542A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-06-27 | 南京琅声声学科技有限公司 | 一种准自适应声学均衡方法与装置 |
CN102724360A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-10-10 | 创扬通信技术(深圳)有限公司 | 一种手机的助听功能实现方法、装置和一种助听手机 |
CN102892066A (zh) * | 2011-05-09 | 2013-01-23 | 伯纳方股份公司 | 用于评估听音装置的反馈性能的测试系统 |
CN104320750A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-01-28 | 厦门莱亚特医疗器械有限公司 | 一种测量助听器反馈路径的方法 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009031135A1 (de) * | 2009-06-30 | 2011-01-27 | Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. | Hörvorrichtung und Verfahren zur Unterdrückung von Rückkopplungen |
US8938078B2 (en) * | 2010-10-07 | 2015-01-20 | Concertsonics, Llc | Method and system for enhancing sound |
US9496841B2 (en) * | 2010-10-21 | 2016-11-15 | Nokia Technologies Oy | Recording level adjustment using a distance to a sound source |
KR101812655B1 (ko) | 2011-02-25 | 2017-12-28 | 삼성전자주식회사 | 음원재생장치, 음원재생장치에서 음원을 재생하는 방법 및 궤환신호를 제거하는 방법 |
EP2714184B1 (en) * | 2011-05-26 | 2017-05-10 | Advanced Bionics AG | Systems for improving representation by an auditory prosthesis system of audio signals having intermediate sound levels |
DK2613566T3 (en) * | 2012-01-03 | 2016-10-17 | Oticon As | A listening device and method for monitoring the placement of an earplug for a listening device |
EP2661103A1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | Oticon A/s | Method of fitting a hearing device |
JP6078782B2 (ja) * | 2012-09-07 | 2017-02-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 補聴器フィッティングシステム |
US9351085B2 (en) * | 2012-12-20 | 2016-05-24 | Cochlear Limited | Frequency based feedback control |
US10812919B2 (en) * | 2013-03-15 | 2020-10-20 | Cochlear Limited | Filtering well-defined feedback from a hard-coupled vibrating transducer |
US9148734B2 (en) | 2013-06-05 | 2015-09-29 | Cochlear Limited | Feedback path evaluation implemented with limited signal processing |
DK2846559T3 (en) * | 2013-09-05 | 2019-01-21 | Oticon As | Method of performing a RECD measurement using a hearing aid device |
JP6285300B2 (ja) * | 2014-07-07 | 2018-02-28 | リオン株式会社 | 補聴器及びフィードバックキャンセラ |
CN106797520B (zh) * | 2014-10-15 | 2019-08-13 | 唯听助听器公司 | 操作助听器系统的方法和助听器系统 |
CN107079228B (zh) * | 2014-10-15 | 2019-12-03 | 唯听助听器公司 | 操作助听器系统的方法和助听器系统 |
US10105539B2 (en) | 2014-12-17 | 2018-10-23 | Cochlear Limited | Configuring a stimulation unit of a hearing device |
DK3185586T3 (da) | 2015-12-23 | 2020-06-22 | Gn Hearing As | Høreapparat med forbedret tilbagekoblingsundertrykkelse |
US9894452B1 (en) | 2017-02-24 | 2018-02-13 | Bose Corporation | Off-head detection of in-ear headset |
EP3603113B1 (en) | 2017-03-31 | 2024-05-08 | Widex A/S | Method of estimating a feedback path of a hearing aid and a hearing aid |
DE102017215825B3 (de) | 2017-09-07 | 2018-10-31 | Sivantos Pte. Ltd. | Verfahren zum Erkennen eines Defektes in einem Hörinstrument |
DK3484173T3 (en) * | 2017-11-14 | 2022-07-11 | Falcom As | Hearing protection system with own voice estimation and related methods |
CN111147983A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-12 | 展讯通信(上海)有限公司 | 扬声器控制方法及装置、可读存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5259033A (en) * | 1989-08-30 | 1993-11-02 | Gn Danavox As | Hearing aid having compensation for acoustic feedback |
CN1377566A (zh) * | 2000-08-07 | 2002-10-30 | 松下电器产业株式会社 | 扬声器装置 |
CN1939092A (zh) * | 2004-02-20 | 2007-03-28 | Gn瑞声达A/S | 消除反馈的助听器 |
CN1953060A (zh) * | 2006-11-24 | 2007-04-25 | 北京中星微电子有限公司 | 一种麦克风回声消除装置及回声消除方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8919591D0 (en) | 1989-08-30 | 1989-10-11 | Gn Davavox As | Hearing aid having compensation for acoustic feedback |
US5680467A (en) | 1992-03-31 | 1997-10-21 | Gn Danavox A/S | Hearing aid compensating for acoustic feedback |
DK169958B1 (da) | 1992-10-20 | 1995-04-10 | Gn Danavox As | Høreapparat med kompensation for akustisk tilbagekobling |
US6219427B1 (en) | 1997-11-18 | 2001-04-17 | Gn Resound As | Feedback cancellation improvements |
US6498858B2 (en) | 1997-11-18 | 2002-12-24 | Gn Resound A/S | Feedback cancellation improvements |
DE19802568C2 (de) * | 1998-01-23 | 2003-05-28 | Cochlear Ltd | Hörhilfe mit Kompensation von akustischer und/oder mechanischer Rückkopplung |
US6434247B1 (en) | 1999-07-30 | 2002-08-13 | Gn Resound A/S | Feedback cancellation apparatus and methods utilizing adaptive reference filter mechanisms |
CA2384629A1 (en) | 1999-09-10 | 2001-03-15 | Starkey Laboratories, Inc. | Audio signal processing |
US7058182B2 (en) | 1999-10-06 | 2006-06-06 | Gn Resound A/S | Apparatus and methods for hearing aid performance measurement, fitting, and initialization |
US7463745B2 (en) | 2004-04-09 | 2008-12-09 | Otologic, Llc | Phase based feedback oscillation prevention in hearing aids |
DE102006042083B4 (de) | 2006-09-07 | 2010-11-11 | Siemens Audiologische Technik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines effektiven Vents |
-
2009
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5259033A (en) * | 1989-08-30 | 1993-11-02 | Gn Danavox As | Hearing aid having compensation for acoustic feedback |
CN1377566A (zh) * | 2000-08-07 | 2002-10-30 | 松下电器产业株式会社 | 扬声器装置 |
CN1939092A (zh) * | 2004-02-20 | 2007-03-28 | Gn瑞声达A/S | 消除反馈的助听器 |
CN1953060A (zh) * | 2006-11-24 | 2007-04-25 | 北京中星微电子有限公司 | 一种麦克风回声消除装置及回声消除方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102892066A (zh) * | 2011-05-09 | 2013-01-23 | 伯纳方股份公司 | 用于评估听音装置的反馈性能的测试系统 |
CN102523542A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-06-27 | 南京琅声声学科技有限公司 | 一种准自适应声学均衡方法与装置 |
CN102724360A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-10-10 | 创扬通信技术(深圳)有限公司 | 一种手机的助听功能实现方法、装置和一种助听手机 |
CN102724360B (zh) * | 2012-06-05 | 2015-05-20 | 创扬通信技术(深圳)有限公司 | 一种手机的助听功能实现方法、装置和一种助听手机 |
CN104320750A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-01-28 | 厦门莱亚特医疗器械有限公司 | 一种测量助听器反馈路径的方法 |
CN104320750B (zh) * | 2014-11-25 | 2018-08-17 | 厦门莱亚特医疗器械有限公司 | 一种测量助听器反馈路径的方法 |
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Spriet et al. | Objective evaluation of feedback reduction techniques in hearing aids | |
Tahir et al. | On implementation of prediction error method-based Adaptive Feedback Cancellation (AFC) in digital hearing aids |
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