CN102835132A

CN102835132A - 具有用于功能选择的机械式声音生成装置的助听器

Info

Publication number: CN102835132A
Application number: CN2010800657422A
Authority: CN
Inventors: K·T·安徒生
Original assignee: Widex AS
Current assignee: Widex AS
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2012-12-19
Also published as: DK2550810T3; JP2013523033A; JP5443649B2; US20130004001A1; AU2010349379A1; CA2792981A1; US8885864B2; WO2011116818A1; AU2010349379B2; EP2550810A1; KR20120119923A; SG184215A1; EP2550810B1

Abstract

本发明涉及助听器（1），其包含外壳、两个传声器（3、4）、配有用户可选择设定的信号处理装置和接收器，其中所述外壳配有机械式声音生成装置（5、11），所述声音生成装置能够在被助听器用户操纵时提供具体的声音，其中设置所述声音生成装置以便从由所述两个不同的传声器（3、4）记录的具体声音获得的两个信号（25）会具有负相关，使得所述具体声音可由所述信号处理装置识别，其中所述信号处理装置被设置用于根据由所述声音生成装置（5、11）生成的一个或更多声音来选择具体的设定。

Description

具有用于功能选择的机械式声音生成装置的助听器

技术领域

本发明涉及助听器。本发明进一步地涉及具有用于功能选择的机械式声音生成装置的助听器。本发明更具体地涉及这样的助听器，其包含外壳、两个传声器、配有用户可选择设定的信号处理装置和接收器，其中所述外壳被提供有机械式声音生成装置，所述声音生成装置能够在被助听器用户操纵时提供具体声音。本发明进一步涉及选择助听器的设定的方法。

背景技术

助听器包含许多不同参数，其能够被调节到与个体助听器用户有关的不同类型的收听情况。通常为助听器定义许多程序。这些程序包含全部参数的预选设定，以便优化具体声音环境中的收听情况。因此，助听器用户能够通过助听器上的开关或者切换开关或者通过使用远程控制在程序之间进行选择。当助听器包含两个传声器时，这些程序也会包括关于对来自不同方向的声音的灵敏度的设定。

助听器用户以一些方式操纵助听器而生成的用于选择具体助听器程序或者用于调大或调小音量的声音的使用，使得能够避免在助听器中占据大量空间的电触点。由于趋势是使得助听器越来越小，那么能够节约的任何空间（例如用于接触的电线的空间）都可能是重要的。

WO-A1-2005/036924公开了一种助听器，其中通过触摸助听器外壳引起的噪声被助听器传声器检测，并且被应用于在助听器中执行信号处理的变化。

DE-A1-10145994公开了具有用于检测敲击或者轻击的传感器的助听器。轻击的具体模式能够被应用于选择具体的助听器程序。

一个问题是，来自触摸或者轻击的声音可能不是足够好界定的，以便助听器的信号处理装置在背景噪声中识别它们。

上述问题由本发明通过提供这样的助听器解决，在这种助听器中设置有机械式声音生成装置，以便从由两个不同的传声器记录的具体声音获得的两个信号会具有负相关，使得所述具体声音可由信号处理装置识别，其中所述信号处理装置被设置为用于根据由声音生成装置生成的一个或更多声音选择具体设定。

此处，该声音生成装置或者机械式声音生成装置是不同于接收器的独立部件。同时，该声音生成装置不与助听器电气电路电连接。

现有技术的助听器将不能检测到由两个传声器记录的声音之间的负相关。

发明内容

根据本发明的助听器解决了上述问题，其中声音生成装置被设置以便当由两个不同的传声器记录具体的声音时得到的两个信号会具有负相关（即反相相关）。这可以通过在助听器中放置传声器和声音生成装置来实现，以便声音生成装置生成激励每个传声器的薄膜但是以相反符号对其激励的信号。例如，一个传声器薄膜向内移动，而另一个传声器薄膜向外移动。因为传声器薄膜移动上的相反符号，所以传声器信号之间的协方差或者相关将是负的，并且该相关上的简单阈值能够因此被用于检测来自声音生成装置的声音。

已经发现，几乎全部其他声音都具有正的协方差，因为例如来自远离助听器的源的声音通过声音入口进入该传声器。然而，风噪声不一定具有正的协方差，因为其引起围绕传声器的湍流，这使得信号去相关。然而，风噪声是非常混乱的，并且不是仅由声音生成装置优选地生成的仅高能峰值组成。然而，来自声音生成装置的声音也会通过助听器的材料被传送到传声器，并且因此能够从后面到达一个传声器薄膜。当来自声音生成装置的声音通过材料从后面到达一个传声器薄膜，并且通过空气到达另一个传声器薄膜时，那么两个传声器信号之间的相关将是负的。

在助听器的一个实施例中，声音生成装置是触觉按钮。这使得助听器用户能够当按钮压缩充分时用手指感觉。这是有重要意义的，尤其如果助听器处于传声器记录的声音没有被传送到接收器这样的程序中，例如在拾音线圈程序中，或者当从另一个单元流出声音时，此时助听器用户将不会通过接收器听到来自声音生成装置的声音。如果作为例外助听器没有被设置在耳朵处，并且声音本身对助听器用户是不可辨别的，那么该触觉按钮也是有重要意义的。触觉按钮会进一步有利于小尺寸的简单按钮能够给出清晰的咔嗒声。

在助听器的进一步实施例中，声音生成装置包含可压缩的圆顶。该圆顶同样可以是按钮，或者设置在圆顶上方的其他部件可用作按钮用于压缩圆顶。圆顶已经被认为是适于给出短时跨度但声压级相对高的声音。这可以被称为咔嗒声音。该圆顶可以具有优秀弹性特性的薄的金属或者塑料材料构成。

通过查看传声器中的能量，来自例如以触觉的和圆顶状按钮的形式的声音生成装置的声音能够通过按下按钮产生的传声器中的一对同步的能量峰值来识别，然后是无峰值飘移的持续时间，接着是释放按钮产生的另一对同步峰值，然后是无峰值漂移的一段时间段。可以分析两个峰值之间的时间跨度，用于为信号处理装置获得进一步信息。

在助听器的一种实施例中，信号处理装置在一个传声器的信号路径中包含延迟装置，用于补偿从声音生成装置到两个传声器的距离的任何差异。这允许使用传声器信号的时间滞后版本之间的协方差的可能性。例如，如果传声器被置于距声学按钮不同的距离，那么这可能是有用的。这种延迟可以在乘法之前被引入一个传声器的信号路径。该延迟可以是可变化的，以便能够根据声音生成装置的实际物理设置而微调该延迟，例如补偿来自助听器产生的任何容许限度。

在进一步实施例中，机械声音生成装置与用于在操纵声音生成装置期间覆盖传声器中一个的覆盖装置连接，以便减小到达这个传声器的背景噪声的水平。这能够被用于估算背景噪声，并且由此更明确地区分从背景噪声所生成的声音。

在进一步的实施例中，助听器适于通过对两个传声器的能量水平的低通滤波来估算背景噪声。在进一步的实施例中，助听器适于在来自传声器的能量处于背景噪声以上的给定水平时，比较负相关的大小与预选择的阈值。这应该降低将不正确声音归属到声音生成装置的风险。

在进一步的实施例中，负的协方差的数值必须超过给定阈值，以便产生具体设定的选择。

在第二个方面中，本发明针对用于选择助听器的具体设定的方法，该方法包含操纵根据上述实施例的助听器上的声音生成装置。由此，生成由助听器的两个传声器记录并且由信号处理装置识别的声音，因此助听器的具体设定被信号处理装置选择。

附图说明

现在将参考附图进一步详细描述本发明的实施例。

图1示出具有两个传声器和机械式声音生成装置的助听器。

图2示出触觉按钮形式的机械式声音生成装置的示例。

图3示出由两个传声器记录的不同类型声音的示例。

图4示出如何分析来自两个传声器的信号的示意形式。

具体实施方式

图1示出耳背式助听器1，其中防风罩2从该助听器1中去除。示出助听器1具有两个传声器3、4。一个传声器3是指向图的左侧，而一个传声器4在图中指向上方。这些方向指示传声器开口的方向。在两个传声器3、4之间，设置具有圆顶5的形式的声音生成装置，例如该声音生成装置被设置在区块7上，该区块7包含助听器的电子部件。在防风罩2中设置按钮6，以便当防风罩2连接到助听器外壳时，按下按钮6会压缩圆顶5，由此生成咔嗒声形式的特征声音。由于传声器开口指向不同方向，咔嗒声会相对于传声器开口向内激励或者移动一个传声器薄膜并且向外激励或者移动另一个传声器薄膜。这是由于，来自声音生成装置的声音通过空气并且通过助听器的材料（例如通过区块7的材料）两者传输。如果到传声器3的声音主要是通过区块7的材料传输并且到传声器4的声音主要是通过空气传输，那么薄膜会以相反方向移动，并因此会得到来自两个传声器的信号之间的负相关。

图2示出连接到圆顶11的触觉按钮10。当被压缩时，圆顶11会提供咔嗒声音。然后，当被压缩的圆顶11被释放时，会再次生成咔嗒声音。这种按钮在其被压缩时总会提供具有相同或大体相同声压的相同或大体相同的声音，并且在被释放时提供具有相同声压的相同或大体相同的声音。压缩的声音和声压不必与释放的声音和声压相同。圆顶的压缩和释放之间的时间延迟也可以被用于将具体信息从助听器用户提供到信号处理装置，例如将要选择的具体程序或者音量调高或调低。同时，直接跟随彼此或者具有预定时间间隔的多个压缩和释放的使用可以被应用于选择具体程序。在EP-B1-1235241和JP-A-200116762中也描述了包含当压缩时提供咔嗒声的圆顶状部件的按钮。

例如像图2中所示的触觉按钮能够被制成足够小的，例如直径2-3mm，从而容易安装到助听器的外壳上。这种按钮能够通过粘到助听器外壳附着，例如粘到图1所示的防风罩的下方。图2中的触觉按钮包含按钮部分6、10和圆顶部分5、11（也参看图1），使其有触觉。

图3示出如何可以记录不同类型的声音的原理。图3中示出声音的三种示例。对于每种声音，在三个不同图表中示出结果信号，即一个图表20、21用于两个传声器（在图3中被称作Micl和Mic2）的每个，一个图表22示出协方差。第一声音23是来自远离的外部声源的撞击声。此时，来自两个传声器的信号会是相同的，并且该协方差会是正的。图3中的第二声音24是不正确声音，例如风噪声，其中来自两个传声器的信号会是不同的并且不相关，也就是说协方差是零。在图3中的第三声音是来自声音生成装置例如以上所述的按钮的声音，其中第一峰值可能是例如圆顶的压缩，并且第二峰值可能是释放，此时该压缩的圆顶跳回到最初的圆顶形状，产生第二个咔嗒声音。来自两个传声器的信号会数值相同，但是会具有相反符号。因此该协方差会是负的。

优选地，如图3图表22中所示，协方差上的阈值将被应用，从而避免例如意外的风噪声被认为是来自声音生成装置的信号。

图4示出如何分析来自两个传声器的信号，以便识别来自信号生成装置的信号。分析估算来自两个传声器的信号之间的协方差。用于协方差估算的背景是，来自传声器的两个信号x和y之间的协方差<x,y>能够被估算为：

< x, y > = \frac{1}{N} Σ (x_{i} - μ_{x}) \cdot (y_{i} - μ_{y})

其中i是时间指数，N是估算协方差的样品的数目，并且μ_x和μ_y分别是x和y的平均值。由于声音信号的平均值被假设为零并且N是常数，这意味着因为只有相对值是相关的所以能够忽略平均值，因此协方差估算能够被简化为：

< x, y > = \underset{i}{Σ} x_{i} \cdot y_{i}

信号的能量<x>被估算为：

< x > = \frac{1}{N} \underset{i}{Σ} x_{i}^{2}

其中i是时间指数，并且N是估算能量的样品的数目。再次N是常数，其能够被忽略，因为只有能量的相对值是相关的：

< x > = \underset{i}{Σ} x_{i}^{2}

在图4中，来自两个传声器3、4的每个的信号在两个模数转换器（A/D）31、32中被数字化。如由x*y方框34所示那样计算两个信号x和y的乘积。可变延迟33被应用于补偿从声音生成装置5到两个传声器3、4的每个的物理距离的任何差异。应该调节延迟33，以便及时同步的x和y信号的样本在x*y方框34中相乘。x和y的这些相乘的同步样本在方框35中的重叠区块中求和。这产生如图所示的协方差的估算值。这也是图3中图表22中所示的协方差。

来自传声器3的信号x的能量在x^2方框36中以x的平方估算，然后在方框38中的重叠时间区块中求和。求和的区块的长度比来自声音生成装置的声音（例如咔嗒声）的预期持续时间更短。X平方的求和值被直接传送到信号分析区块42，并且也通过低通滤波器40被传送到信号分析区块42。经低通滤波的信号提供背景噪声的能量水平，然而未经低通滤波的信号提供叠加有声音峰值的背景噪声的能量水平。

来自传声器4的信号y的能量以与区块37、39、41中等价的方式估算。y的平方在y^2方框37中计算，然后在方框39中的重叠区块中求和。y平方的求和值被直接传送到信号分析区块42，并且也通过低通滤波器41被传送。

x和y信号的能量可以被用于识别来自声音生成装置的真实声音。由于预先已知来自声音生成装置的信号，例如来自按钮的咔嗒声，所以每个传声器的能量能够与声音生成装置信号相比较，例如与阈值比较。通过相对于能量信号的低通版本检查能量信号的能量水平，能够删除来自背景噪声的不正确峰值。

Claims

1.一种助听器，其包含外壳、两个传声器、配有用户可选择设定的信号处理装置和接收器，其中所述外壳配有机械式声音生成装置，所述声音生成装置能够在被助听器用户操纵时提供具体声音，其中所述声音生成装置被设置以便从由所述两个不同的传声器记录的具体声音获得的两个信号将具有负相关，使得所述具体声音可由所述信号处理装置识别，其中所述信号处理装置被设置为用于根据由所述声音生成装置生成的一个或更多声音来选择具体的设定。

2.根据权利要求1所述的助听器，其中所述声音生成装置是触觉按钮。

3.根据权利要求1或2所述的助听器，其中所述声音生成装置包含可压缩的圆顶。

4.根据前述权利要求的任何一项所述的助听器，其中所述信号处理装置在所述传声器中一个的信号路径中包含延迟装置，用于补偿从所述声音生成装置到所述两个传声器的距离的任何差异。

5.根据前述权利要求的任何一项所述的助听器，其中当按下所述按钮时生成一个声音，并且当释放所述按钮时生成不同声音。

6.根据前述权利要求的任何一项所述的助听器，其中所述机械式声音生成装置被置于防风罩下方，并且与按钮装置连接，允许从所述防风罩外侧操纵所述声音生成装置。

7.根据前述权利要求的任何一项所述的助听器，其中所述机械式声音生成装置与用于在操纵所述声音生成装置期间覆盖所述传声器中一个的覆盖装置连接，从而减小到达这个传声器的所述背景噪声的水平。

8.根据前述权利要求的任何一项所述的助听器，其适于通过所述两个传声器的能量水平的低通滤波来估算所述背景噪声。

9.根据权利要求8所述的助听器，其进一步适于当来自所述传声器的能量处于所述背景噪声之上的给定水平时，比较负相关的大小与预选择的阈值。

10.根据前述权利要求的任何一项所述的助听器，其中所述负的协方差的数值必须超过给定阈值，以便产生具体设定的选择。

11.一种用于选择助听器的具体设定的方法，其包含操纵根据前述权利要求的任何一项所述的助听器上的所述声音生成装置，由此生成由所述助听器的两个传声器记录并且由所述信号处理装置识别的声音，借此所述助听器的具体设定由所述信号处理装置选择。