CN101836465B - 助听器的在线抗反馈系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及助听器系统，包括输入变换器、正向通路、输出变换器和电反馈通路，正向通路包括用于在预定频率范围针对具体听力情况修改电输入信号的信号处理单元，其中预定频率范围包括多个频带，每一频带的最大正向增益值IGmax保存在存储器中，电反馈通路包括用于估计从输出到输入变换器的声反馈的自适应滤波器。本发明还涉及使助听器系统适应变化的声输入信号的方法。本发明的目标是提供备选声反馈补偿方案。该目标得以实现是因为助听器系统还包括具有预定更新频率的在线反馈管理器单元，用于确定反馈通路的每一频带中的当前反馈增益及随后根据预定方案依据当前反馈增益更改每一频带中的最大正向增益值。这具有减小干扰反馈的概率的优点，从而改善反馈抵消。本发明可在多种声环境中使用的数字助听器中使用。

Description

助听器的在线抗反馈系统
技术领域
本发明涉及包括反馈通路的助听器系统中的反馈补偿，反馈通路具有用于估计助听器系统的从输出变换器到输入变换器的声反馈的自适应滤波器。本发明还涉及使助听器系统适应变化的声输入信号的方法，及涉及制造助听器系统的方法。
例如，本发明可用在数字助听器中以在多种声环境中使用。
背景技术
众所周知的问题是当环路增益超过1时助听器变得不稳定和出现啸叫。(开)环增益是助听器中的增益和接收器(扬声器)与传声器之间的耦合的积，主要但非排他地通过耳机通风孔。通风孔一般插入在助听器的耳机中以避免闭塞。接收器和传声器之间的耦合称为外部或物理或声反馈通路并可具有不同于故意安排的通风孔的起源，如耳机的各个部分之间的机械耦合等。
两种方法可用于帮助环路增益变得太高的球形：任一方法均通过从输入信号(传声器信号)减去外部反馈的估计量或通过降低助听器中的增益。第一方法在所谓的动态反馈抵消(DFC)或抗反馈(AFB)系统中使用，这些术语在本申请中可互换地使用。该方法的优点在于环路增益可超过1而没有啸叫，意味着听力受损人员相较于没有DFC/AFB系统的情形可获得更多增益或更大的通风孔。包括正向通路、声反馈通路和电反馈抵消通路的助听器系统的示意性图示在图1b中示出。第二方法有时在验配情形使用，其中测量外部反馈及调节最大允许增益(“反馈管理器”，FBM)。但这通常为一次性(离线)测量，可能由技术人员如听觉病矫治专家通常使用特别适合的设备进行。
美国专利5,619,580描述了具有针对声反馈的数字、电子补偿的助听器，包括数字补偿电路，包括可调数字滤波器和第一部分，该第一部分监视环路增益及调节助听器放大率使得环路增益小于常数K，及包括第二部分，该第二部分执行滤波器系数的统计估计并根据该估计改变反馈函数。
美国专利6,219,427涉及包括两个自适应滤波器级联形式的反馈抵消系统的数字助听器，第一滤波器对物理反馈通路中的接近恒定的因子建模，及第二快速变化的滤波器对反馈通路中的可变因子建模，第一滤波器变化实质上比第二滤波器慢。
公开的PCT申请WO 2006/063624描述了一种助听器，包括用于放大电输入信号的处理器、自适应反馈抑制滤波器及基于来自传声器、自适应滤波器和处理器输出的输入确定处理器增益上限的反馈模型增益估计器。
EP 1 191 814 A1涉及一种助听器，具有用于抑制声反馈的自适应滤波器和适于补偿声反馈的控制器，补偿声反馈通过确定助听器的声反馈环路的第一参数及响应于该第一参数调节助听器的第二参数进行，藉此实质上避免产生不合需要的声音。
发明内容
本发明的目标在于提供备选声反馈补偿方案。具体地，本发明的目标在于提供使助听器的反馈补偿方案适应助听器佩戴者和/或声环境随时(通常为秒、分钟、天或月级的时间范围)变化的情况的系统和方法。
在此公开的总体想法涉及在线抗反馈系统，其通过估计助听器中的反馈通路并调节最大允许增益而持续避免或抑制啸叫。本发明的在线抗反馈系统使用反馈通路估计量调节正向通路中的最大增益(在下面称为“插入增益”)。从而可控制所得环路增益。在实施例中，正向通路中的最大允许增益的调节唯一基于反馈估计量(及预定最大环路增益值，不考虑当前环路增益)。在特定实施例中，本发明系统适于相较于正常瞬时反馈补偿系统慢地执行正向通路中的最大允许增益的调节，例如以小于0.5Hz的更新频率，或小于0.1Hz，或小于0.05Hz，或小于0.01Hz，或小于0.001Hz。
术语定义
包括正向通路和电反馈通路的环路中的随频率而变的环路增益LG是正向通路中的(插入)增益IG(也称为“正向增益”，例如全部或部分由信号处理器(SP)实施)及电反馈通路中目标在于最小化优选抵消助听器系统的接收器和传声器之间的声反馈的增益FBG的和(即按对数表示，LG(f)＝IG(f)+FBG(f)，其中f为频率)。在实践中，助听器系统考虑的频率范围Δf＝[fmin；fmax]，例如限于典型的人可听见的频率范围部分如20Hz≤f≤20kHz，被分为N个频带(FB)，如N＝16，(FB1，FB2，...，FBN)，及环路增益的表达式可按频带表示，即LG(FBi)＝IG(FBi)+FBG(FBi)，i＝1，2，...，N或简单地LGi＝IGi+FBGi。在给定频带k，所使用的当前环路增益LG(tn)和当前反馈增益FBG(tn)的值通常为在给定时间帧tn和频带i所涉及的参数的最大值(分别称为LGmax，i(tn)和FBGmax，i(tn))。
在典型验配过程中，为避免反馈振荡，给定频带i的环路增益预定(pd)最大可接受值LGmax，i(pd)被确定并保存在助听器中(例如，对不同频带设定不同的值，或对所有频带设定为恒值如-2dB)。另外或作为备选，给定频带i的插入增益预定最大可接受值IGmax，i(pd)可被确定并保存在助听器中。例如，IGmax，i(pd)值基于环路增益的预定最大可接受值及最大预测反馈增益值的假设FBGi(pd)(这些值与助听器类型、可能的通风孔大小等有关)。后者由图7图示，其中示意性地示出了对于最小频率fmin和最大频率fmax之间的频率范围[fmin；fmax]预定最大可接受(正向)插入增益IGmax的不同设置与助听器系统的处理器的频率f(或频带FBi，i＝1，2，...，8)之间的关系。曲线IGmax-std指示不同频带的预定最大可接受正向增益的标准设置，如直接来自制造商的助听器系统的(相对保守的)设置。IGmax-FBM指示最大可接受正向增益的预定值(pd)的设置，如由助听器专家如听觉病矫治专家手动或使用离线“反馈管理器”(或使用自动化程序，如在PC上运行的软件工具)按给定用户的听力情况调节设置(通常优先于来自制造商的标准值IGmax-std)。曲线IGmax-OFBM(tn)示意性地指示由本发明建议的在时间tn每一频带的最大可接受正向增益值，在此由时间t1，t2，t3指示，其可连续代替助听器专家设定的预定最大可接受正向增益值IGmax-FBM(见后)或制造商设定的IGmax-std。
当前插入增益IG(tn)：给定频带k和时间点tn的当前插入增益IGk(tn)通常等于信号处理器中基于当前输入信号(包括其水平)、预定压缩方案、用户听力图等确定的频带k的插入增益值(在此称为“所请求的插入增益”IGreq，k(tn))。然而，在本发明的上下文中，所涉及频带的当前插入增益IGk(tn)可基于如上定义的预定最大可接受插入增益IGmax(pd)(或环路增益LGmax(pd))或稍后确定(并保存)的最大可接受插入增益值IGmax，i(tn)进行修改。
本发明的目标由所附权利要求描述的及下面描述的发明实现。
助听器系统
本发明的目标由助听器系统实现，其包括输入变换器、正向通路、输出变换器和电反馈通路，正向通路包括用于在预定频率范围针对具体听力情况修改电输入信号的信号处理单元，其中预定频率范围包括多个频带，至少每一频带的最大(允许)正向增益值IGmax保存或可保存在存储器中，电反馈通路包括用于估计从输出到输入变换器的声反馈的自适应滤波器。有利地，助听器系统还包括具有预定更新频率的在线反馈管理器单元(OFBM)，用于确定反馈通路的每一频带的当前反馈增益及随后根据预定方案依据其更改每一频带中的最大(允许)正向增益值。优选地，更新频率小于0.5Hz，或小于0.1Hz，或小于0.05Hz，或小于0.01Hz，或对应于下面更详细描述的相当慢在线反馈管理器而小于0.001Hz。
这具有减小干扰反馈的概率的优点，从而改善反馈抵消。
自适应滤波器或在线反馈管理器确定的特定频带的当前反馈增益值可跨频带变化。原则上，可使用给定时间点确定的给定频带的任何值(例如对应于频带中间频率的值，或对应于频带的最小或最大频率如频带的最小值的值)。然而，优选地，用于特定频带i的“当前反馈增益”值是在实际时间点(tn)时频带中的当前反馈增益的最大值FBGmax，i(tn)。特定频带i的一组反馈增益值FBGi(tn)中的最大值FBGmax，i(tx)可由标准软件例程确定。
在本申请中，区分助听器的“在线”和“离线”调节。“离线”调节指使用外部或另外的仪器进行的调节(偶尔，如少于每周或每月一次)，例如在特殊情形如助听器的初始或随后验配时进行的调节，如由不同于助听器佩戴者的另一人(如听觉病矫治专家)进行的调节。“在线”调节指由助听器本身进行的调节，例如自动进行或由佩戴者启动，例如原地进行，而没有任何外部仪器。
与在线反馈管理器有关的术语“更新频率”意为检查上述准则“确定反馈通路的每一频带的当前反馈增益及随后根据预定方案依据其更改每一频带中的最大正向增益值”的频率。可能的最大正向增益值的存储可同时进行或以比更新频率低的频率进行，可能取决于一个或多个频带的值自上次检查之后是否已发生变化。在实施例中，每当频带的至少一最大正向增益值已变化时进行存储。
根据本发明的助听器系统的各部分为体戴式并可位于共同外壳中及戴在耳后(BTE)或耳道中；作为备选，可位于不同的外壳中，例如一个位于耳道中而另一个位于耳后或戴在佩戴者身体上的别处。两个或两个以上外壳之间的通信可以是声和/或电和/或光通信。电和光通信可以是有线或无线方式。在实施例中，输入变换器和处理单元(包括OFBM)封装在同一物理单元中并位于耳后或耳道中。
根据本发明的在线反馈管理器的实施例可以至少三种不同的配置进行工作。有或没有AFB系统，及相对快或慢模式：
1、没有AFB系统-相对快的在线反馈管理器
在线反馈管理器(OFBM)持续(即以某一更新频率)计算环路增益(例如基于来自自适应滤波器的当前反馈增益的估计量及来自信号处理器的所请求的当前插入增益)并调节助听器中的正向增益以防止环路增益超出某一(预定)环路增益极限。在该配置中，环路增益极限必须低于零(如LGmax＝-5dB)。OFBM必须足够快以对因使用头戴式耳机、戴帽子或通过墙壁引起的反馈通路快速变化做出反应。在实施例中，OFBM的更新频率大于或等于每秒一次(1Hz)，如大于或等于5Hz，如大于或等于10Hz。
2、有AFB系统-相对快的在线反馈管理器
在该配置中，OFBM用作与AFB系统协作的安全措施。目前的AFB系统使可能增加环路增益而不引起啸叫和伪象，及可能将环路增益增加到高于0dB。然而，AFB将总是受到限制，这意味着环路增益不能无限增加-AFB系统具有最大环路增益(例如＜+5dB环路增益，即LGmax＝+5dB)。如果环路增益超出该最大值，OFBM将降低助听器中的增益以防止AFB系统不能可接受地工作的情形。OFBM必须足够快以对因使用头戴式耳机、戴帽子、拥抱或通过墙壁引起的反馈通路快速变化做出反应。在实施例中，OFBM的更新频率大于或等于每小时一次，如每秒一次(1Hz)，如大于或等于5Hz，如大于或等于10Hz。
3、有AFB系统-相对慢的在线反馈管理器
系统的该实施例可最好地与验配情形(即偶尔)使用的离线反馈管理器比较。慢OFBM将迟缓地更新用离线反馈管理器得到的(IGmax，i和/或LGmax，i的预定值的)估计量。相比于先前的“反应性”系统(1和2)，该系统(3)为“预防性”系统：反应性的含义是当环路增益变得太高时快OFBM起作用。预防性的含义是慢OFBM试图避免环路增益变得太高。该工作模式的目标情形涉及a)损坏或有害验配的耳模；b)助听器的错误设置(如太多增益或太小增益)；c)用于孩童的耳模(在孩童成长期间其通常变得太小)；d)或反馈的其它慢变化。在实施例中，OFBM的更新频率大于或等于每100小时一次，如大于或等于每10小时一次，如大于或等于每2小时一次，如大于或等于每小时一次。在实施例中，慢OFBM适于适应在一天期间可能发生的反馈变化，例如由于佩戴者的物理活动(如导致耳道中产生汗)、耳道尺寸出现轻微变化等引起耳塞“局部环境”小变化导致的变化。这些变化可由在每5-60分钟范围进行的OFBM更新考虑，例如每当第20分钟或第30分钟时。在特定实施例中，预定更新频率fupd小于或等于0.01Hz，如小于或等于0.003Hz。在实施例中，OFBM的预定更新频率大于或等于每100小时一次但小于或等于每5分钟一次，即1/(100*60*60s)≤fupd≤1/(5*60s)，即fupd在从2.78·10-6Hz到3.33·10-3Hz的范围中。
在(慢OFBM的)实施例中，不管特定频带i中的当前环路增益LGi如何，(以预定更新频率)持续更新该频带的正向通路的最大增益值IGmax，i。从而在更新之间的时间每次增加(tn-tn-1)时(假定fupd＝1/(tn-tn-1))产生最大可接受插入增益值IGmax，i(tn)的新值(并保存以代替先前的值，先前的值为来自离线验配的预定值或在先前t＜tn时间点由OFBM确定的对应值)
在实施例中，相对快及相对慢OFBM实施在同一助听器系统中。
在实施例中，相对快和相对慢OFBM中的每一个可通过软件设置启动或停用。在实施例中，每一个可基于每频带水平个别地启动或停用。在实施例中，相对慢OFBM依赖于相对快OFBM。在实施例中，相对慢OFBM使用来自相对快OFBM的输入。
OFBM的目标是通过降低最大插入增益而降低啸叫风险或在啸叫风险降低的情形下增加最大插入增益。
在实施例中，本发明系统建立在现有抗反馈机制(正向通路中的最大增益)上但可更改/可变。
在实施例中，OFBM使可能根据当前情形增加或降低正向增益。
在实施例中，当所请求的增益(IGreq，i(tn))高于最大增益时，OFBM仅对当前增益(IGi(tn))具有直接影响。
OFBM系统可以是预防性或反应性系统。预防性OFBM将持续试图优化性能并降低DFC系统太难推进的风险。反应性OFBM将试图帮助DFC系统已太难推进且存在伪象和差声音质量的情形。
在特定实施例中，预定方案包括更改频带的最大正向增益值使得该特定频带中的当前反馈增益和最大正向增益值的和小于该频带的预定最大环路增益值。
在特定实施例中，更改最大正向增益值使得当前反馈增益和最大正向增益值的和等于该频带的预定最大环路增益值。从而可根据当前反馈增益的实际值和特定频带的当前保存的最大环路增益值增加或降低该特定频带的最大正向增益值。
在特定实施例中，对于所有频带，预定最大环路增益值实质上一样。作为备选，预定最大环路增益值可在频带间或频带范围间(如相对低的频带和相对高的频带之间)不同。
在特定实施例中，不同组的预定最大环路增益值和/或预定最大允许插入增益值对应于OFBM的不同模式进行保存，例如对应于没有AFB系统、OFBM以相对快模式运行的模式，对应于有AFB系统、OFBM以相对快模式运行的模式，及对应于有AFB系统、OFBM以相对慢模式运行的模式。
在特定实施例中，预定方案包括每当更新OFBM时更改所有频带的最大正向增益值。作为备选，对不同频带更新频率可以不同，例如在包括相对较高频率的频带更新频率相对较高，及在包括相对较低频率的频带更新频率相对较低。此外，在实施例中，对于特定频带，OFBM可选择地开和关。
在特定实施例中，预定最大环路增益值LGmax，i(pd)(其可以在频带间不同)为+12dB，如+10dB，如+5dB，如+2dB，如0dB，或如-2dB。特定频带i中的(预定)最大环路增益LGmax，i(pd)从出现啸叫之前的最大允许环路增益的估计量(LGhowl，i)减去预定安全余量(LGmargin，i)进行确定。在实施例中，预定最大环路增益值LGmax，i(pd)基于经验确定，例如从试验和差错过程确定，如基于用户典型行为(行动、环境等)确定。
在特定实施例中，预定频率范围从20Hz到20kHz，如从20Hz到12kHz，如从20Hz到8kHz。
在特定实施例中，预定频率范围包括至少2个频带，如至少4个，如至少8个，如至少12个，如至少16个，如至少32个频带。频带越多，则可针对用户听力情况进行越详细的适应。在实施例中，频带形成顺序相邻的范围，共同构成信号处理单元考虑的预定频率范围(如图7所示的FB1-FB8共同构成信号处理器考虑的全部频率范围[fmin；fmax])。
在实施例中，所有频带中的压缩均一样。术语压缩在本说明书中指输入信号的处理按下述方式进行的现象：某一输入水平范围被映射到比为补偿用户听力损失所设定的范围小的输出水平范围(即，如果在特定频率的输入水平高于预定水平，则在该频率衰减(相比于相对较低输入水平时的线性映射)输入信号)。然而，作为备选，压缩可在不同频带间不同。这具有更灵活地适应特定用户的随频率变化的听力情况及水平灵敏度的优点。
在特定实施例中，更新频率适于相应的听力情形，例如，基于用于分类目前环境(如定向传声器或将前述信息转发给助听器的外部信号)的一个或多个特定传感器和/或基于所记录的在预定时间段例如前一分钟或前10分钟或前一小时出现啸叫的频率数据。
在特定实施例中，更新频率为每秒一次级，或每分钟一次级，或每小时一次级，或每10小时一次级，或每100小时一次级。
在特定实施例中，助听器系统适于提供大于或等于0.001Hz的更新频率，如大于或等于0.01Hz，如大于或等于0.1Hz，如大于或等于1Hz，如大于或等于10Hz，如大于或等于100Hz，如大于或等于1kHz。在特定实施例中，更新频率在0.001Hz和1kHz之间的范围中，如在0.005Hz和0.05Hz之间或0.5Hz和5Hz之间或50Hz和500Hz之间。
根据本发明的OFBM可全部或部分实施在助听器系统的数字信号处理器中及可全部或部分以软件实施。
OFBM实施例的算法描述如下(预期不同频带的环路增益LGmax，i(pd)和/或插入增益IGmax，i(pd)的预定值保存在助听器系统的存储器中，i＝1，2，...，N)：
1、估计反馈通路H’(以提供FBGi(tn))；
2、找到每一频带中的最大反馈增益FBGmax，i(tn)；
3、根据该频带中的当前最大反馈增益FBGmax，i(tn)更改当前最大正向增益IGmax，i(tn)。
在该算法中，在不计算当前环路增益LGmax，i(tn)的情况下修改当前最大正向增益IGmax，i(tn)。IGmax，i(tn)计算为LGmax，i(预定)-FBGmax，i(tn)并用于可能限制信号处理器请求的当前正向(插入)增益IGreq，i(tn)。例如，IGmax，i(tn)保存在助听器系统的存储器中代替先前的IGmax，i值，例如IGmax，i(tn-1)或IGmax，i(pd)，从而实施相对慢的在线反馈管理器(如果选择对应的低更新频率，如fupd＜0.5Hz)。如果IGmax，i(tn)值未被保存及选择相对大的更新频率(如fupd＞1Hz)，则实施相对快的在线反馈管理器。助听器系统适于在不同时间点t1，t2，...，tn运行该算法。
用于(相对快的)OFBM实施例的另一算法描述如下(再次地，预期不同频带的LGmax，i和/或IGmax，i的预定(pd)值保存在助听器系统的存储器中，i＝1，2，...，N)：
1、估计反馈通路H’(以提供FBGi(tn))；
2、找到每一频带(也称为压缩通道)中的最大反馈增益FBGmax，i(tn)；
3、计算每一频带中的当前最大环路增益LGmax，i(tn)；
4、如果环路增益LGmax，i(tn)高于某一极限(LGmax，i(pd))，则降低该频带中的当前插入增益IGi(tn)(相比于所请求的插入增益值IGreq，i(tn))。
助听器系统适于在不同时间点t1，t2，...，tn运行该算法。
(相对慢)OFBM实施例对于tn-1和tn之间的时间增量的更详细的算法描述如下(再次地，预期不同频带的LGmax，i、LGmax，i(pd)和/或IGmax，i、IGmax，i(pd)的预定(pd)值保存在助听器系统的存储器中，i＝1，2，...，N)：
1、估计反馈通路H’在给定时间tn的增益对频率FBG(f)。例如这可使用自适应滤波器完成，如LMS滤波器，从而提供FBGi(tn)。
2、找到每一频带FBi(压缩通道)中所估计的tn时的最大反馈增益FBGmax，i。例如这可通过计算所估计的反馈通路的频率响应并找到每一频带中的最大反馈增益完成。
3、基于所估计的tn时的最大反馈增益值FBGmax，i和所保存的每一频带的最大正向增益值IGmax，i计算每一频带FBi中tn时的最大环路增益LGmax，i。所保存的IGmax，i值通常为在前一周期保存的那些值，例如t＝tn-1时的值(或更早时的值，或由制造商或在验配情形保存的值，即预定值(pd))。
4、对于每一频带：如果当前最大环路增益LGmax，i(tn)大于或等于预定的最大环路增益值LGmax，i(pd)，则根据预定方案更改该频带(i)中的当前最大正向增益IGmax，i(tn)。
5、如果IGmax，i(tn)不同于IGmax，i(tn-1)，保存每一频带的新的最大正向增益值IGmax，i(tn)。这些值至少直到在tn+1＞tn时间进行反馈通路的下一估计为止有效。
tn-tn-1(和tn+1-tn)表示OFBM的两次更新之间的时间间隔。
如果系统以规则间隔自动更新，1/(tn+1-tn)(＝1/(tn-tn-1))表示OFBM的更新频率fupd。
在实施例中(例如作为上面步骤5的备选)，不立即使用刚在t＝tn时确定的参数值，在此为IGmax，i，但称为“目标值”。使用每一频带的预定渐变率FRi[dB/时间步骤]。在实施例中，IGmax，i的当前值，IGmax，i(tn-1)+SUM[FRi(tn-tn-1)]，适于以(渐变)率FRi向刚确定的值IGmax，i(tn)“渐变”(收敛)，其中求和SUM跨从t＝tn-1到当前时间t＝tn的时间步骤进行。在实施例中，对于IGmax，i的正和负变化，FRi不同。在实施例中，负变化(IGmax，i(tn)＜IGmax，i(tn-1))的渐变率FRi-大于IGmax，i正变化的渐变率FRi+以在检测到增益太高时提供相对快的调节。
在实施例中，在步骤4，当前最大正向增益IGmax，i(tn)适于实现：对于频带i，当前最大环路增益LGmax，i(tn)小于预定的最大环路增益值LGmax，i(pd)。
在实施例中，在步骤4，当前最大正向增益IGmax，i(tn)适于实现：对于频带i，当前最大环路增益LGmax，i(tn)实质上等于预定的最大环路增益值LGmax，i(pd)。
在实施例中，LGmax，i(pd)≤12dB，如LGmax，i(pd)≤10dB，如LGmax，i(pd)≤5dB，如≤4dB，如≤3dB，如≤2dB，如≤1dB，如≤0dB，如≤-1dB。
在实施例中，算法以预定更新频率fupd按规则的时间间隔运行。在实施例中，fupd＝1/(tn+1-tn)。
在实施例中，来自多个更新时间t1，t2，...，tq(可能对应于某一更新频率或多个非周期性(如用户发起)更新时间)的(当前反馈增益和/或最大正向增益的)一组更新值保存在存储器中及计算时间段t1-tq的平均值且该值用于下一(如长度为tq-t1的)时间段，之后，对下一时间段保存的值求平均，依此类推。
在特定实施例中，OFBM的更新频率适合其可改善性能的相应情形，例如拥抱(～1秒)、咀嚼/打呵欠(～10秒)、电话(～1-10分钟)、戴帽子(～1小时)、模/耳道的日间变化(～10小时)、模/耳道多日的变化(～100小时)，其中括号中的时间表示所涉及情形的更新之间的典型时间(即～1/fupd)。在特定实施例中，OFBM的更新或更新频率可由用户启动或受其影响。在特定实施例中，OFBM的更新或更新频率仅由用户启动或确定。在特定实施例中，OFBM的更新或更新频率由助听器系统的声环境中的事件启动或影响，例如变化的背景噪声或从没有话音信号的声音到包括话音信号的声音的变化(反之亦然)。在实施例中，OFBM的更新或更新频率由外部信号启动或影响。在实施例中，外部信号由位于特定声环境中的发射器转发给助听器，例如建筑物的特定房间、运输实施等中的发射器。
在特定实施例中，OFBM的影响受到限制，例如限于初始最大增益的+/-5dB。在实施例中，OFBM限于预定最大变化，例如仅允许最大为+/-2dB的变化。这具有降低进行太大和太突然变化(如增益增加)的风险的优点。在实施例中，OFBM限于仅能降低最大增益。
在特定实施例中，OFBM的影响适于随频率变化，因为至少一频带中的最大(和/或最小)增益的调节不同于其它频带。
在特定实施例中，OFBM在验配情形时可调，因为可在较高增益/较高啸叫风险或较低增益/较低啸叫风险之间选择。通过增加(“预定”)最大允许环路增益(LGmax，i(pd))，信号在某些情形下更好，但增大在某些情形下经受啸叫的风险，反之亦然。
在特定实施例中，OFBM适于使用来自HA中的其它子系统(如环境检测器或指示当前存在的声环境类型的外部信号)的信息以通过进行更确信的决定而增加性能(例如通过影响更新频率)。
使助听器系统适应的方法
另一方面，提供使助听器系统适应变化的声输入信号的方法，助听器系统包括将声输入信号变换为电输入信号的输入变换器、正向通路、将电输出信号变换为声输出信号的输出变换器和反馈通路，正向通路包括用于在预定频率范围针对具体听力情况修改电输入信号的信号处理单元，其中预定频率范围包括多个可个别更改的频带，反馈通路包括用于估计从输出到输入变换器的声反馈的自适应滤波器。有利地，该方法包括：
a)确定每一频带中的最大反馈增益；
b)基于先前保存的最大正向增益值和所述最大反馈增益计算每一频带中的(当前最大)环路增益；
c)检查每一频带中的(当前最大)环路增益是否高于某一(预定)最大环路增益值；
d1)如果是，降低该频带中的最大正向增益；
d2)如果否，根据预定的第一OFBM参数，增加该频带中的最大正向增益或不改变最大正向增益并继续；
e)将每一频带中的最大正向增益的新值保存在存储器中；
f)以预定更新频率重复算法a)-e)。
优选地，更新频率小于0.5Hz，或小于0.1Hz，或小于0.05Hz，或小于0.01Hz，或对应于相对慢的在线反馈管理器而小于0.001Hz。
在特定实施例中，在步骤d)，最大正向增益降低或增加预定量，如0.5dB、1dB或2dB。
在特定实施例中，在步骤d)，最大正向增益降低或增加的量至多为每一频带中的预定最大环路增益值的预定小部分。
在特定实施例中，所有频带中的预定最大环路增益值一样。作为备选，对于部分或所有频带，它们可以不同。
只要适当，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器系统的特征可与该使助听器系统适应的方法结合。
制造助听器系统的方法
此外，本发明提供制造助听器系统的方法，该方法包括：
a)提供用于将声输入信号变换为电输入信号的输入变换器；
b)提供用于将电输出信号变换为声输出信号的输出变换器；
c)在输入和输出变换器之间提供电正向通路，该正向通路包括用于在预定频率范围针对具体听力情况修改电输入信号的信号处理单元，及实现：输入信号可在预定频率范围包括的多个频带中个别更改；
d)提供电反馈通路，其包括用于估计从输出到输入变换器的声反馈的自适应滤波器；
e)提供用于调节正向通路增益的算法，该算法包括：
e1)确定每一频带中的最大反馈增益；
e2)基于先前保存的最大正向增益值和所述最大反馈增益计算每一频带中的(当前最大)环路增益；
e3)检查每一频带中的(当前最大)环路增益是否高于某一(预定)最大环路增益值；
e4)如果是，降低该频带中的最大正向增益；
e5)如果否，根据预定的第一OFBM参数，增加该频带中的最大正向增益或不改变最大正向增益并继续；
g)将每一频带中的最大正向增益的新值保存在存储器中；
h)以预定更新频率重复算法a)-g)。
优选地，更新频率小于0.5Hz，或小于0.1Hz，或小于0.05Hz，或小于0.01Hz，或对应于相对慢的在线反馈管理器而小于0.001Hz。
只要适当，如上所述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器系统及使助听器系统适应的方法的特征可与这里的助听器系统制造方法结合。
软件程序
此外，本发明提供保存在计算机可读介质上的软件程序。当在如上所述的助听器系统的信号处理单元上运行时，软件程序执行如上所述的使助听器系统适应的方法的一个或多个(如大部分或全部)步骤。
本发明的进一步的目标通过从属权利要求和本发明的详细描述中限定的实施方式实现。
除非明确指出，在此所用的单数形式的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在介于中间的元件。此外，如在此使用的“连接”或“耦合”可包括无线连接或耦合。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。
附图说明
下面将结合优选实施例和参考附图对本发明进行更充分地说明，其中：
图1示出了示例性助听器的正向通路(图1a)、示例性助听器的正向通路和电反馈抵消通路(图1b)、及根据本发明实施例的包括在线反馈管理器(OFBM)的助听器的一部分(图1c)。
图2示出了根据本发明实施例的助听器系统的环路增益-归一化频率曲线，包括用作AFB系统的在线反馈管理器单元OFBM1但没有专用DFC系统。
图3示出了根据本发明实施例的助听器系统的环路增益-归一化频率曲线，包括用作AFB系统的在线反馈管理器单元OFBM1与DFC系统的结合。
图4示出了根据本发明实施例的助听器系统的环路增益-归一化频率曲线，包括用作反馈限制器的在线反馈管理器单元OFBM2。
图5示出了根据本发明实施例的助听器系统的环路增益-归一化频率曲线，包括在最大增益太低时用作反馈优化器的在线反馈管理器单元OFBM3。
图6示出了根据本发明实施例的助听器系统的环路增益-归一化频率曲线，包括在最大增益太高时用作反馈优化器的在线反馈管理器单元OFBM3。
图7为根据本发明的助听器系统的实施例的最大正向增益IGmax-频率的不同设置的绘图。
图8示出了最大插入增益IGmax对当前插入增益IG的影响(在此以连续图片示出；在实践中频率范围被分为如图7中所示的多个频带)，其中IG根据IGmax自动调节。所得IG由粗线表示。
图9示出了当更新OFBM导致IGmax增加时更多增益提供给用户的情形。
图10示出了当更新OFBM导致IGmax降低时的情形。
图11示出了根据本发明的快OFBM实施例发现的日常变化的IGmax的例子。示出了(听觉病矫治专家允许的)IGmax的最大(上面的实线)和最小(下面的实线)极限的例子。虚线可表示验配期间由自动化程序(如软件编程工具)确定的IGmax。
图12示出了根据本发明的包括OFBM的助听器实施例的一部分的框图。
图13示出了根据本发明实施例的快和慢OFBM的组合影响。上面的曲线表示当初始或初步验配或估计(虚线)时的IGmax及使用所接受的最大(最大、高)和最小(最大、低)极限如听觉病矫治专家确定的极限(实线)。下面的曲线表示在一些时间(几周和几月)之后的IGmax，同样有最大和最小极限。
为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在所有附图中，同一附图标记用于同一或对应部分。
通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出，因为，对于本领域的技术人员来说，通过这些详细说明在本发明精神和范围内做出各种变化和修改是显而易见的。
具体实施方式
图1示出了助听器系统100的基本组成。
图1a示出了助听器的正向通路和(无意)声反馈通路。在该实施例中，正向通路包括用于从环境接收声输入的输入变换器、AD转换器、用于使信号适应助听器佩戴者的需要的处理部分HA-DSP、DA转换器(可选)及用于产生给助听器佩戴者的声输出的输出变换器。有意正向或信号通路及助听器的组件由标为100的虚线轮廓包围。还示出了从输出变换器到输入变换器的(外部、无意)声反馈通路ACFB。
图1b示出了与图1a一样的助听器100，但另外包括用于降低或抵消来自从助听器的输出到输入变换器的“外部”反馈通路的声反馈(图1b中称为“声反馈”)的电反馈抵消通路。电反馈抵消通路在此包括自适应滤波器，其由预测误差算法如LMS(最小均方)算法控制，以预测和抵消传声器信号的由来自助听器的接收器的反馈引起的部分。自适应滤波器(在图1b中包括“滤波器”部分和预测误差“算法”部分)目标在于对从DA的输入到AD的输出的“外部反馈通路”提供良好的估计。预测误差算法使用参考信号连同(反馈校正的)传声器信号以找到当参考信号施加到自适应滤波器时使预测误差最小的自适应滤波器设置。助听器的正向通路(也称为“信号通路”)包括信号处理(图1b中称为“HA-DSP”)以针对用户的(可能受损的)听力调节信号。
本发明的功能部分优选形成由正向通路和电反馈通路构成的环路的一部分并可以是处理单元(图1b中的HA-DSP)或自适应滤波器的主要部分(可能均位于同一集成电路上)。作为备选，它们可部分或全部分开实施。
图1c示出了根据本发明实施例的包括在线反馈管理器(图1c中的“OFBM”)的助听器的一部分。图1c示出了包括具有最大增益的正向增益模块G(z)的正向通路、包括反馈作用H(z)的声反馈通路、及包括用于计算声反馈的估计量H’(z)的自适应滤波器的(电)反馈通路，后者形成传统DFC系统的一部分。OFBM使用来自DFC系统的反馈通路估计量计算最大正向增益。(当前)正向增益由压缩系统(信号处理器、正向增益模块G(z))计算。
图7为对于最小频率fmin和最大频率fmax之间的频率范围[fmin；fmax]，最大正向插入增益IGmax的不同设置对助听器系统的处理器的频率f(或频带FBi，在此i＝1，2，...，8)的绘图。在实践中，fmin可在5和50Hz之间，例如20Hz，及fmax在8kHz和25kHz之间，例如12kHz；及作为备选，频带的数量可以是任何适当的数量，如4、16、24、32、64、128或更大。
曲线IGmax-std表示不同频带的最大允许正向增益的标准设置，如直接来自制造商的助听器系统的(相对保守的)设置。IGmax-FBM表示最大允许正向增益的设置(预定值(pd))，如由听觉病矫治专家使用离线“反馈管理器”(或使用自动程序如PC上运行的软件工具)进行更改以针对给定用户的听力情况调节设置。曲线IGmax-OFBM(tn)示意性地表示本发明提出的、为每一频带保存的时间tn(在此由时间t1，t2，t3表示)时的最大允许正向增益值。
助听器中的反馈极限可由IGmax(最大插入增益)参数定义。N个IGmax参数的总和可用，每一频带一个参数，其中N为频带的数量。对于每一参数，可定义目标值和渐变率(目标值为OFBM在给定时间点tn确定的IGmax，i(tn)值，及渐变率为当前施加的IGmax，i(tn-1)(适当渐变)值朝向目标值IGmax，i(tn)收敛(“渐变”)的速率FRi(对于第i个频带))。反馈极限FBGmax(从而IGmax参数)通常在验配过程期间基于实际听力仪器的特征包括可能的通风孔的大小等定义为规定(预定)值。所施加的最大反馈值通常为相当保守的估计量，及通常比实际反馈极限高几dB，以考虑用户环境的变化。根据本发明的OFBM的使用使能使用不太保守的估计量从而扩展了助听器的验配范围。
OFBM背后的想法是控制IGmax，其用于根据当前用户情形限制可用于助听器佩戴者的插入增益(IG)。通常，反馈(FB)在高频率时出现，这样，当佩戴者或药剂师(例如借助于音量控制)增加IG时，则其将自动根据IGmax参数进行限制。该事实在图8中示出，其示出了所得的IG，部分为规定IG，及部分为个体IG，如果佩戴者希望比规定更大的增益的话。OFBM将根据用户情形持续更新IGmax。
OFBM可在检测到更大增益时改变IGmax，参见图9。结果可以是对于该用户的增益将更高。应注意，尽管不必定在所有情形下均有益，因为更大的增益使声音变得更主要及可能由于未以同样的方式增加净空(压缩和最大功率输出(MPO))而具有差的声音质量。因此，听觉病矫治专家需要定义OFBM的IGmax的上限(未在图9中示出)。
另一方面，例如当耳模未正确安装在耳中时，OFBM可降低FBGmax或IGmax，参见图10。可用于用户的增益可低到一些声音变得听不见。为防止这种情形，可实施OFBM的FBGmax或IGmax的最小极限(未在图10中示出)。在某些情形下，由于该最小极限，OFBM不能抑制啸叫，但啸叫的出现将提醒用户或照顾人以正确方式重新插入耳模。
基于FBGmax的上限和下限的要求(例如由听觉病矫治专家或自动程序确定)，根据本发明实施例的快OFBM的FBGmax的允许变化区域如图11示意性所示。
图12示意性地示出了助听器系统100的实施例的部分的框图，其包括抗反馈系统(AFB)110和根据本发明的OFBM(包括快OFBM150和慢OFBM160)。快OFBM150使用来自AFB系统110的输入111(如环路增益计算、反馈和漏泄检测)来计算(图12中的“IGmaxCTRL”)信号处理器的增益模块(图12中的“IGmax”)中的N(如16)个IGmax参数的新目标值和渐变率151。慢OFBM160持续记录(图12中的“记录”)来自验配值的IGmax校正并计算N(如16)个频带中的每一频带的时间平均。之后，这些平均值161用于更新IGmax的目标值，在此示为从“学习”模块到IGmax CTRL模块的信号162。可选的检测器170(如方向检测器、模式检测器、音量控制、声环境检测器、位置检测器等)，其可形成助听器系统100的一部分或位于助听器系统的外部，被示为向快和/或慢OFBM单元提供输入171。在图12中，快和慢OFBM被示为协同工作。作为备选，其中每一个均可单独使用。助听器系统100被示为可连接到外部“离线”反馈管理器200(图12中的“FBM”)，例如表示听觉病矫治专家用于针对佩戴者需要验配助听器系统的(如PC上运行的)软件工具。来自慢OFBM160的记录系统的数据163，包括所记录的每一频带及多个不同时间点的IGmax值，可转发给FBM进行进一步分析。可选连接201被指出，用于将数据从FBM转发给OFBM，例如预置值IGmax-FBM经(慢)OFBM的学习模块转发给(快)OFBM的IGmaxCTRL模块。助听器系统100和可选外部检测器170或编程单元200或其它设备之间的通信可以是有线或无线通信及基于电或光信号。
如果平均校正超过某一阈值，则给佩戴者嘟嘟声或闪烁形式的指示。
如图12中所示，OFBM可适于接受来自系统中的其它检测器的输入以获得所希望的功能。
三个OFBM模块中的每一个在下面将分别对待。
具有AFB的快OFBM
快OFBM是更新的系统，例如每秒更新一次。如果更新速度变得太慢(如更新之间多于5-10s)，来自HA中的其它自动件的交互作用(定向传声器系统、学习模式等)将影响OFBM性能。
核心OFBM系统：
快OFBM或多或少以与软件编程工具的反馈管理器一样的方式工作，如当使听力仪器适合特定佩戴者需要时由听觉病矫治专家使用。其着手解决直接导致AFB问题的问题，即环路增益。环路增益为反馈通路中的增益和信号通路中的增益的和，当该值变得太大时，HA开始发出“差的”声音，及当该值越过0dB时，HA可能啸叫。OFB的目标是将AFB保持在可由AFB系统处理的环路增益区间内。
所得的随频率(f)变化的环路增益LG实质上计算如下：
LG(f)＝HDFC(f)+HSP(f)
其中HDFC为AFB系统的反馈估计量，HSP为信号处理器增益。HDFC和HSP传递函数的实际实施可包括FIR或IIR滤波器或任何其它适当的元件。
可实施将环路增益限制到指定最大值的方法。该方法既防止反馈啸叫出现又在它们出现之后消除反馈啸叫，及包括：a)在静态情形下，确定(每一频率区间中的)临界(最大)环路增益以避免啸叫LGhowl，其可由AFB系统处理。b)决定每一频带中的适当增益余量并从相应的LGhowl值减去该值，从而得到每一频带的最大允许环路增益LGmax的值。为实施该环路增益，对(如16个)频率区间中的每一频率区间执行下述步骤。
1、确定该频率区间的AFB FIR滤波器中的最大增益。将该值称为AFBmax。
2、从该值直接计算IGmax的最大值以保持AFB系统在所希望的环路增益区间内运行。IGmax＝LGmax-AFBmax。优选地，定义限制其中IGmax可调的区间的阈值([IGmax，high；IGmax，low])。这限制了AFBmax值的影响，其可能相对不准确。
计算及应用于IGmax的值应用于目标IGmax；硬件使用的实际IGmax，当前IGmax，朝向该值渐变。这将保持OFBM稳定。优选可调节渐变率使得OFBM可相当快地降低增益及跨较长时间间隔增加增益。
快OFBM系统的参数
为配置快OFBM系统，将引入下述参数。
  名称   值   描述
  ofbmon   1:0   全局OFBM使能/禁用
Ofbmactive.[1:16] 1:0   每一频带中的OFBM使能/禁用。如果ofbmon＝0则忽略。
max_igmax_thresholds.[1:16] 0:96dB   每一频带中的目标IGmax的最大允许值，其中使能OFBM。
min_igmax_thresholds.[1:16] 0:96dB   每一频带中的目标IGmax的最小允许值，其中使能OFBM。
  max_loopgain.[1:16]   -48:48dB   每一频带中的最大环路增益。
delta_howl_atten.[1:16] 0:96dB   具有正音检测的频带中的IGmax的降低量
leak_hold_ofbm_time 0:255   在出现漏泄之后OFBM应暂停多少秒
此外，将可能向上/向下调节IGmax的渐变率。
慢OFBM(除快OFBM之外)
慢OFBM持续记录来自快OFBM的数据并将其用作学习例程的输入。按照名称的暗示，慢OFBM的适应比快OFBM慢得多。然而，对IGmax进行的调节可比快OFBM所进行的调节大。
在耳模在耳中变松的情况下(孩童的耳朵长大或耳模变小等)，降低FBGmax(或IGmax)的上限和下限是可接受的，参见图11。这在图13中示出。然而，这种降低的要求是时间上慢(即对应于孩童耳朵的成长，例如一周最大降低2dB)，换言之，更新频率相当慢，例如＜0.01Hz。
图13示出了根据本发明实施例的快和慢OFBM的组合影响。上面的曲线表示当初始或初步验配或估计(虚线)时的IGmax及所接受的如听觉病矫治专家确定的最大和最小极限(实线)。下面的曲线表示在一些时间(几周和几月)之后的IGmax，同样有最大和最小极限。上面和下面曲线之间的差别由慢OFBM的适应过程引起，及该适应的增益变化速度(dB/周)由听觉病矫治专家使用离线反馈管理器工具在系统的初始或后面的验配期间指定(例如，最大增益降低为1dB/周，如2dB/周，如3dB/周)。
慢OFBM系统的参数
慢OFBM系统基于来自快OFBM系统的统计监视的输入。有利地，可结合用于孩童的耳模进行应用，前述耳模逐渐变得太小。与错误插入的耳模相反，只要可在允许的衰减极限min_igmax_thresholds(参见上表)内降低增益，则该情况将由快OFBM处理。然而，当耳模变得太松时，可能需要进一步降低及减小的default_igmax_threshold(参见图13中的虚线)。之后，用新设置更新默认值和下限值(二者均保存在系统的存储器中，如EEPROM)。上限/增益余量优选也朝向不太允许的IGmax进行更新。
因此，如果由快OFBM进行的调节经常被极限截除，这将被慢OFBM识别且采取行动：
-默认设置将根据预定规则进行更新(参见下面的例子)。这样，快OFBM不必在将来对此进行补偿。
-在已应用太保守的值以确保避免啸叫的情况下，可相应允许系统增大极限。
-信息传给负责将问题通知给用户或另一有关人员的警报系统。
根据应用(产品)，可相应使慢OFBM以不同的方式与快OFBM交互作用。因此，系统优选可配置使得其可有选择地：
-在不同频带中使用相同或不同的学习步骤，即个别地改变整个IGmax响应曲线或所有频带进行同等地调节。
-使系统对(OFBM使能的频带中的)频带专有学习开放。这可用于影响软增益响应和声音质量。
-使用具有动态范围约束的频带专有学习。
慢OFBM的时间常数
在实施例中，慢OFBM仅更新EEPROM设置(如default_igmax_threshold)，即慢OFBM的影响在处理器启动或程序变化之后仅应用于增益通路。用户信息可在任何时间给出，即不仅仅在启动时。
慢OFBM可被认为等效于听觉病矫治专家每周一次更新验配值。其具有避免因听觉病矫治专家重新验配而耗时的优点，以这样高的频率重新验配通常不可行。
佩戴者，至少具有严重/极度听力损失的佩戴者，被假定每天均使用助听器，因此每天早上或当用助听器帮助时重启助听器系统。因而，佩戴者将不会立即注意到增益变化(如一周最大2dB的变化，因为这对应于一天1/3dB的变化)。来自佩戴者的信息可馈入系统。
优选增加一个或多个下述参数以改进慢OFBM的功能：
-向上和向下方向的最大更改率(如一周2dB)。
-更改的步长。
-在不同频带中使用不同的值。
-药剂师/听觉病矫治专家接受IGmax增加到高于自动程序或预定设置确定的FBGmax(是/否参数)。在此可包括IGmax的上限(＝max_igmax_thresholds，见上表)以防止极度增加。
-通知系统因而调低(或调高)极限的用户信息。
规则
助听器的增益特征的默认设置优选根据与所选学习原理有关的预定规则向上或向下方向进行更新。
所有频带中学习一样：
在实施例中，产生由快OFBM每次更新时的极限截除的多个频带的直方图。该直方图表示给定数量的频带需要比所允许变化更大的IGmax变化的可能性。如果直方图中值高(大于预定值)，需要学习更新。学习更新和直方图定标(遗忘)优选以规则(预定)时间间隔进行。优选为向上和向下学习产生分开的直方图。
频带专有学习：
在此，记录相对于每一频带的默认值的平均IGmax变化。如果平均值超过预定阈值，如果在其它(如相邻)频带的(预定)动态范围约束之内，执行学习步骤。学习更新和平均定标(遗忘)优选以规则(预定)时间间隔进行。
例子1：OFBM1，将(相对快)OFBM用作AFB系统
独立：
如果OFBM1的目标(预定增益极限)＜0dB环路增益及系统具有相对快的更新速度如100ms(即约10Hz的更新频率)，OFBM1能够用作(独立的)AFB系统。目标环路增益越接近0dB，需要系统越快(更新频率越高)。如果目标低于0dB环路增益，可绕过DFC系统及其仅用于估计反馈通路(参见图2)。
图2示出了根据本发明实施例的助听器的环路增益-归一化频率曲线，包括用作AFB系统的在线反馈管理器单元OFBM1但没有专用DFC系统。归一化频率范围对应于如20Hz到12kHz的实际频率范围。OFBM1系统使用反馈估计量控制反馈环路的最大增益。不需要DFC，因为反馈通过降低增益而消除。较慢的系统(较慢的更新频率)需要较低的阈值(较低的预定增益极限)。
与现有DFC系统组合：
图3示出了根据本发明实施例的助听器的环路增益-归一化频率曲线，包括用作AFB系统的在线反馈管理器单元OFBM1与DFC系统的组合。如果目标(预定增益极限)高于0dB环路增益，仍需要DFC系统，但OFBM的工作间隔将限于预定环路增益极限，如最大3dB环路增益，因为OFBM1将持续(即以某一更新频率)降低正向增益以实现最大3dB的环路增益(参见图3)。高于该阈值时，反馈通过降低增益进行消除。在0dB环路增益和该阈值之间时，反馈使用DFC消除。
在该设置中，OFBM将用作独立的AFB系统(如果目标＜0dB及DFC系统仅用于反馈估计)或用作与DFC系统并行的系统(如果目标＞0dB环路增益)。在两种设置中，OFBM1将对正向增益有大影响及将依靠来自DFC系统的可靠反馈通路估计量。
OFBM用作并行AFB系统揭露了DFC系统和OFBM之间的交互作用。在环路增益高于极限时OFBM1将降低增益，及降低增益将使DFC系统更难估计该区域中的反馈通路。当使用来自DFC系统的反馈通路估计量时，OFBM将总是比DFC系统慢，并将在DFC系统已估计反馈通路和消除反馈信号之后降低增益。
实施：
来自DFC系统的系数用于计算处理器中的频率响应，及从该频率响应找到每一频带中的最大反馈。该最大反馈确定正向通路中的最大增益。
在实施例中，OFBM每当更新时限于预定最大允许变化，例如仅允许+/-2dB的变化。
例子2：OFBM2，(相对快的)OFBM用作反馈限制器
OFBM可用于限制最大环路增益。DFC系统的工作间隔从-∞dB到+∞dB环路增益。该间隔很难处理，众所周知，对于DFC系统，从约0dB到12dB环路增益的工作间隔是最佳间隔。使用OFBM限制最大环路增益确保DFC系统将不被推进太多：如果环路增益增加到高于极限(预定增益极限)，正向增益将被降低因而增加DFC系统消除反馈的能力。这可看作将DFC的从-∞dB到+∞dB环路增益的工作间隔改变为从-∞dB到预定增益极限(在此为+12dB环路增益)的工作间隔(参见图4)。图4示出了根据本发明实施例的助听器的环路增益-归一化频率曲线，包括用作反馈限制器的在线反馈管理器单元OFBM2。如果环路增益超过阈值(预定增益极限)，则降低增益。
在该设置中，OFBM将仅在用户因环路增益太高及DFC系统太难推进而将经历伪象和差声音质量的情形下起作用。增益将被降低，但仅在用户不需要其的情形下降低。
OFBM2不依赖于每100ms的可靠估计量，但可等到某些要求得到满足，如反馈估计量、检测器或所估计反馈的可靠性的类似指示符的最小变化。
给定频带中的外部语音将增大反馈通路估计量因而降低该频带中的最大增益。这可能是一个问题：当该语音停止时，在该区域想要尽可能多的增益以获得可靠的估计。当电话接收器放在耳朵处时，可出现类似的情况：在3和4kHz之间反馈通路增加14dB。该增加将使OFBM2降低该频区中的正向增益。当移开电话接收器时，由于在受影响区域只能发现不多的增益，因此很难检测。该问题可通过定义更平的最大增益-频率曲线(即不“太尖峰”)而减少。
例子3：OFBM3，(相当慢的)OFBM用作反馈优化器
OFBM3可看作在初始(或后面的由听觉病矫治专家进行的)验配程序期间设定的初始最大增益IGmax的自适应增加。已知由于在一天中或多天中的情况不同，反馈通路将随时变化。OFBM3的目标在于慢慢地更新最大增益以遵循这些变化。
如果最大增益太低，用户具有比想要的增益低的增益，及DFC系统在估计反馈通路时有问题(参见图5)。图5示出了根据本发明实施例的助听器的环路增益-归一化频率曲线，包括如果最大增益太低则在线反馈管理器单元OFBM3用作反馈优化器。最大增益太限制，因而用户可能得不到想要的增益。
如果最大增益IGmax太高，DFC系统将更难处理反馈通路中的快及大的增加(参见图6)。图6示出了根据本发明实施例的助听器的环路增益-归一化频率曲线，包括如果最大增益太高则在线反馈管理器单元OFBM3用作反馈优化器。如果反馈通路中出现突然增加，则对于DFC系统而言，环路增益可能变得太高。
OFBM3基于假设：可能获得跨时间如几分钟(更新频率小于或等于0.01Hz)的可靠平均反馈估计量。如果满足该假设，当预置助听器的最大增益时OFBM3可放松安全余量。
相比于其它OFBM系统(OFBM1、OFBM2)，不管环路增益LGi如何，OFBM3持续(即以预定更新频率)更新IGmax.i。其它OFBM系统(OFBM1、OFBM2)仅在环路增益超过所选阈值(预定环路增益极限LGmax，i)时更新当前插入增益IG(tn)。
平均估计的反馈通路受语音输入、小增益或反馈通路中的快速变化影响。OFBM3必须考虑这些问题。如先前描述的OFBM系统相反，OFBM3将与ADIR(ADIR＝自适应定向性＝在单向模式(对所有空间角度的声音具有实质上相等的灵敏度)和定向模式(在一个或多个优选空间角度具有更好的灵敏度(例如对来自一个特定角度如来自正面的声音具有最佳灵敏度))之间转换的功能模块)的变化交互作用。ADIR中的转换具有秒级的时间常数，如3-4s，从而OFBM优选能够适应这样的时间常数(足够快)，如0.5Hz≥fupd≥0.1Hz。
在不同的ADIR中可使用不同的最大增益，因而OFBM3应优选能够处理这些变化。
本发明由独立权利要求的特征限定。从属权利要求限定优选实施例。权利要求中的任何附图标记并非意于限定其范围。
一些优选实施例已经在上述内容中进行了说明，但是应当强调的是本发明不受这些实施例的限制，而是可以权利要求限定的主题内的其它方式实现。
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Claims (11)

1.一种助听器系统，包括：用于孩童的耳模、输入变换器、正向通路、输出变换器和电反馈通路，所述正向通路包括用于在预定频率范围针对具体听力情况修改电输入信号的信号处理单元，其中所述预定频率范围包括多个频带，每一频带的最大正向增益值IGmax保存在存储器中，所述最大正向增益值IGmax用来限制环路增益为每一频带中的预定值，所述电反馈通路包括用于估计从输出到输入变换器每一频带的声反馈的自适应滤波器，其中所述助听器系统还包括具有预定更新频率的相对慢的在线反馈管理器单元，该在线反馈管理器单元用于确定反馈通路的每一频带中的当前反馈增益及随后根据预定方案依据当前反馈增益更改每一频带中的最大正向增益值IGmax，其中所述预定更新频率小于或等于0.01Hz，其中相对慢的在线反馈管理器单元适用于通过降低所述耳模内的最大正向增益值IGmax而为孩童降低啸叫风险。 
2.根据权利要求1的助听器系统，其中所述预定方案包括频带的最大正向增益值IGmax单独基于该频带的当前最大反馈增益值及不考虑当前环路增益的预定最大环路增益值进行更改。 
3.根据权利要求1的助听器系统，其中所述预定方案包括更改频带的最大正向增益值IGmax使得当前最大反馈增益值和最大正向增益值IGmax的和小于或等于该频带的预定最大环路增益值。 
4.根据权利要求3的助听器系统，其中更改最大正向增益值IGmax使得当前最大反馈增益值和最大正向增益值IGmax的和等于该频带的预定最大环路增益值。 
5.根据权利要求3的助听器系统，其中所述最大环路增益值对于所有频带均一样。 
6.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述更新频率适应相应的听力情形。 
7.根据权利要求1所述的助听器系统，其中所述相对慢的在线反馈管理器的更新频率在每100小时一次的范围中。 
8.使助听器系统适应变化的声输入信号的方法，所述助听器系统包括用于孩童的耳模、将声输入信号变换为电输入信号的输入变换器、正向通路、将电输出信号变换为声输出信号的输出变换器和电反馈通路，所述正向通路包括用于在预定频率范围针对具体听力情况修改电输入信号的信号处理单元，其中所述预定频率范围包括多个可个别更改的频带，所述电反馈通路包括用于估计从输出到输入变换器的声反馈的自适应滤波器，所述方法包括： 
a）确定每一频带中的最大反馈增益； 
b）基于先前保存的最大正向增益值和所述最大反馈增益值计算每一频带中的环路增益； 
c）检查所述环路增益是否高于每一频带中的某一最大环路增益值； 
d1）如果是，降低该频带中的最大正向增益； 
d2）如果否，继续不改变该频带中的最大正向增益IGmax并继续； 
e）将每一频带中的最大正向增益IGmax的新值保存在存储器中； 
f）以预定更新频率重复算法a）-e），其中所述预定更新频率小于或等于0.01Hz。 
9.根据权利要求8的方法，其中在步骤d），所述最大正向增益降低预定量。 
10.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤d），所述最大正向增益IGmax降低的量至多为每一频带中的预定最大环路增益值的预定小部分。 
11.根据权利要求8所述的方法，其中所有频带中的预定最大环路增益值一样。 
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