CN103458347A - 具有改进的定位的助听器 - Google Patents

Abstract

一种被提供有传入声音信号的空间线索改进保存的新型助听器，所述助听器包括：BTE助听器壳体、至少一个BTE声音输入换能器，处理器、声音信号传输构件、耳塞、以及、ITE扩音器壳体，并且还包括：至少一个自适应线索滤波器，其每个都具有：输入，其被提供有来自所述至少一个BTE声音输入换能器的相应一个的输出信号，以及滤波器系数，其被适配为使得所述至少一个ITE扩音器的输出和所述至少一个自适应线索滤波器的组合输出之间的差异最小化。

Description

具有改进的定位的助听器

技术领域

一种被提供有关于助听器的佩戴者的声源的改进定位的新型耳后式（BTE）助听器。

背景技术

助听器用户已报告，他们佩戴助听器时定位声源的能力比他们不佩戴助听器时差。这表现出轻度至中度听觉受损人群的严重问题。

此外，助听器通常以下列方式再现声音，即用户感知声源位于其头部的内部。也就是说声音是内在而非外在的。当涉及“在噪声中听到讲话问题”时，助听器用户的普遍抱怨是非常难以关注正在说的任何话，即使信噪比（SNR）应足以提供所需讲话的可理解性时也是如此。这一事实的重要促成因素在于助听器再现内在化声音场。这增加了助听器用户的认知负荷，并且可能导致收听疲劳，并且最终导致用户摘下一个或多个助听器。

因而，存在对一种具有改进声源定位的新型助听器的需求，即，该新型助听器保存相应声源在声音环境中关于助听器佩戴者的头部定向的方向和距离的信息。

人类通过人的双耳声音定位能力在三维空间中检测和定位声源。

听觉输入由两种信号组成，即每个耳膜处的声压，下文中称为双耳声音信号。因而，如果在耳膜处精确再现应由给定空间声音场在耳膜处产生的声压，人的听觉系统就将不能分辨来自空间声音场本身产生的实际声音的经再现声音。

还不完全了解人的听觉系统如何提取关于声源的距离和方向的信息，但是已知，在该确定过程中，人的听觉系统使用许多线索。在这些线索中有频谱线索、混响线索、耳间时间差（ITD）、耳间相差（IPD）和耳间强度差（ILD）。

根据两个传递函数描述来自关于收听者的左耳和右耳位于给定方向和距离的声源的声波传输，其中一个传递函数用于左耳，另一个用于右耳，传递函数包括任何线性失真，诸如音色、耳间时间差和耳间频谱差。将一个用于左耳、一个用于右耳的两个传递函数组称为头相关传递函数（HRTF）。HRTF的每个传递函数都定义为关于这样的比率，即在附属耳道处或与其接近的特定点由平面波产生的声压p（左耳道中为p_L，右耳道中为p_R）关于基准之间的比率。通常选择的基准为声压p_l，其为收听者不在时，平面波在头部正中间位置产生的声压。

HRTF包括关于传输到收听者耳朵的声音的所有信息，包括绕头部的衍射、来自肩部的反射、耳道中的反射等等，并且因此，HRTF因人而异。

在下文中，为了方便，也将HRTF的传递函数之一称为HRTF。

助听器相关传递函数类似于HRTF定义，也就是说相应于平面波的由助听器在附属耳道中的特定点产生的声压p和基准之间的比率。通常选择的基准为声压p_l，其为收听者不在时，平面波在头部正中间位置产生的声压。

HRTF随着声源关于收听者的耳朵的方向和距离而改变。可能测量任何方向和距离的HRTF，并且例如通过滤波器电子地模拟HRTF。如果将该滤波器插入重放单元诸如磁带录音机和收听者使用的耳机之间的信号路径中时，由于耳朵中的声压的真实再现，收听者就将实现这样的感知，即耳机产生的声音源自位于按讨论中的模拟HRTF的滤波器的传递函数所定义的距离和方向的声源。

当理解空间编码信息时，大脑的双耳处理导致几种正面效果，即更好的信噪比（SNR）；抵达方向（DOA）估计；深度/距离感知；以及，视觉和听觉系统之间的配合。

耳朵的复杂形状是对收听者的个体空间-频谱线索（ITD、ILD和频谱线索）的重要促成因素。由于大量频谱细节将丢失或严重失真，所以拾取耳后声音的装置将在再现HRTF时不利。

这在图1中例证，其中开放的即未闭塞的耳朵的角频谱的测量值与使用相同耳朵的耳后式装置（BTE）上的前耳机上的测量值一起示出。开放的耳朵频谱细节丰富，而BTE结果模糊地多，并且丢失许多频谱细节。

发明内容

因此，期望在关于助听器的用户的一个或多个位置定位一个或多个助听器的麦克风，其中保存到达用户的声音的频谱线索。例如以下情况有利，即将麦克风定位在耳廓前部的用户的外耳中，例如在耳道的入口；或者在耳道内部，以便比麦克风处于耳后时程度更大地保存达到耳朵的声音的频谱线索。已证明三角窝下的位置关于保存空间线索有利。

将麦克风定位在耳道的入口或耳道的内部导致这样的问题，即麦克风被移动至靠近助听器的发声装置，因此提高了反馈发生的风险，这继而限制了能够通过助听器获得的最大稳定增益。

解决该问题的标准方式是使用传统模具完全密封耳道。然而，这引起闭塞效应以及关于潮湿和热的舒适问题。

作为比较，在图2中示出具有位于耳后的前和后麦克风的BTE助听器以及具有位于耳道内的开放固定麦克风的耳内式（ITE）助听器的最大稳定增益。能够看出，几乎对于所有频率，ITE助听器都具有比前和后BTE麦克风低很多的最大稳定增益（MSG）。

在本新型助听器中，麦克风的任意构造的输出信号经历下列方式的信号处理，即保存并且将频谱线索传达给助听器的用户。以被配置为保存频谱线索的滤波器对输出信号滤波。

使用时，为了记录抵达用户耳朵的声音并且包含关于声音环境中定位声源的期望空间信息，除了BTE助听器的传统定位麦克风外，本新型BTE助听器还可通过提供至少一个期望定位在耳廓前的用户的外耳中；或者耳道内的ITE麦克风，向用户提供改进的定位。

本新型BTE助听器的信号处理器以保存空间线索这样的方式组合用户外耳中的至少一个ITE麦克风的输出信号和BTE助听器的传统定位的一个或多个麦克风的一个或多个麦克风信号。

因而，提供一种BTE助听器，其包括：

BTE助听器壳体，其将被佩戴在用户的耳廓后，

至少一个BTE声音输入换能器，诸如全方向麦克风、方向性麦克风、用于可植入助听器的换能器、拾音线圈、数字音频数据流的接收器等等，其用于将声音信号转换为相应音频声音信号，

处理器，其被配置为基于音频声音信号产生听觉损失补偿输出信号，

声音信号传输构件，其用于将表示来自位于声音信号传输构件的第一端处的BTE助听器的声音输出的听觉损失补偿输出信号传输至该声音信号传输构件的第二端处的用户的耳道，

耳塞，其被配置为被塞入用户的耳道中，用于将声音信号传输构件紧固和固位在其用户耳道内的期望位置，以及

输出换能器，其用于将听觉损失补偿输出信号转换为能够由人的听觉系统接收的听觉输出信号，

ITE麦克风壳体，其容纳至少一个ITE麦克风并且被配置为定位在用户的外耳中，用于将该至少一个ITE麦克风紧固和固位在其期望位置，并且其中

处理器还被配置为，用于以下列方式处理该至少一个ITE麦克风和该至少一个BTE声音输入换能器的输出信号，即听觉损失补偿输出信号基本保存空间线索，诸如由该至少一个ITE麦克风记录的、或由该至少一个ITE麦克风和该至少一个BTE声音输入换能器的组合记录的空间线索。

BTE助听器可以为多通道助听器，其中将被处理的信号被分为多个频率通道，并且其中在每个频率通道中单独处理信号。

处理器可被配置为，用于以下列方式处理该至少一个ITE麦克风和该至少一个BTE声音输入换能器的输出信号，即听觉损失补偿输出信号在选择的频带中基本保存空间线索。

所选择的频带可以包括一个或多个频率通道、或者所有的频率通道。所选择的频带可能分段，即所选择的频带不需要包括连续的频率通道。

多个频率通道可包括扭曲的频率通道，例如，所有频率通道都可以为扭曲的频率通道。

在所选择的频带外，该至少一个ITE麦克风可被作为输入源常规地连接至助听器的信号处理器，或者可通过众所周知的方式与助听器的信号处理器协作。

通过该方式，该至少一个ITE麦克风向助听器提供处于下列频率的输入，在所述频率处助听器能够通过该构造提供期望的增益。在所选择的频带中，其中助听器不能以该构造提供所期望的增益，就将BTE助听器壳体的麦克风包括在上述信号处理中。通过该方式，能够提高增益，同时保持关于该至少一个ITE麦克风提供的声音环境的空间信息。

助听器例如可以包括：第一滤波器，其连接在处理器输入和至少一个ITE麦克风之间；以及，第二互补滤波器，其连接在处理器输入和该至少一个BTE声音输入换能器的组合输出之间，所述滤波器传递和阻塞互补频带中的频率，使得该至少一个ITE麦克风和至少一个BTE声音输入换能器的组合输出中的一个组成在一个频带中提供给处理器输入的输入信号的主要部分，并且该至少一个ITE麦克风和至少一个BTE声音输入换能器的组合输出中的另一个组成在互补频带中提供给处理器输入的输入信号的主要部分。

通过该方式，该至少一个ITE麦克风可被用作频带中对处理器的单输入源，其中听觉损失补偿的所需增益能够应用于该至少一个ITE麦克风的输出信号。在该频带外，该至少一个BTE声音输入换能器的组合输出信号应用于信号处理器，以提供所需增益。

该至少一个BTE声音输入换能器的组合输出信号可通过在本说明书别处描述的方式经历自适应滤波。信号的组合例如能够基于不同类型的带通滤波。

贯穿本公开，可使用“该至少一个ITE麦克风的输出信号”识别形成从该至少一个ITE麦克风的输出到处理器的输入的信号路径的一部分的任何模拟或数字信号，包括该至少一个ITE麦克风的预处理输出信号。

同样地，可使用“该至少一个BTE声音输入换能器的输出信号”识别形成从该至少一个BTE声音输入换能器到处理器的输入的信号路径的一部分的任何模拟或数字信号，包括该至少一个BTE声音输入换能器的预处理输出信号。

在使用中，定位该至少一个ITE麦克风，使得响应于传入信号产生的该至少一个ITE麦克风的输出信号具有传递函数，其组成用户的HRTF的良好近似。信号处理器将该至少一个ITE麦克风的输出信号中所含的方向性信息传送至处理器的结果听觉损失补偿输出信号，使得处理器的听觉损失补偿输出信号也获得传递函数，其组成用户的HRTF的良好近似，因此向用户提供改进的定位。

在本领域众所周知BTE（耳后式）助听器。BTE助听器具有BTE壳体，其按形状形成以被佩戴在用户的耳廓后。该BTE壳体容纳用于听觉损失补偿的组件。声音信号传输构件，即声音管或电导体将来自BTE壳体的表示听觉损失补偿声音的信号传输到用户的耳道内。

为了在用户耳道的入口稳固和舒适地定位该声音信号传输构件，可提供用以插入用户的耳道中的耳塞、壳或耳模，其组成开放解决方案。在开放解决方案中，当将其定位在其在耳道内的期望操作位置时，耳塞、壳或耳模不阻塞耳道。相反，仍存在通过耳塞、壳或耳模，或者在一部分耳道壁和一部分耳塞、壳或耳模之间的通路，使得声波能够通过该通路，从耳模和耳塞、壳或耳模之间从耳塞、壳或耳模后逸出到用户的周围环境。通过该方式，基本消除了闭塞效应。

通常，耳塞、壳或耳模单独定制制造，或者以许多标准尺寸制造，以适合用户的耳朵，从而将声音信号传输构件充分固定在其耳道内的期望位置，并且例如当用户移动下颚时，防止耳塞从耳朵掉落。

输出换能器可以为位于BTE助听器壳体中的接收器。在该情况下，声音信号传输构件包括声音管，其用于来自位于BTE助听器壳体内的接收器的声学声音信号的传播，并且使其穿过声音管到达位于并且固位在用户的耳道内的耳塞，并且其具有用于将声学声音信号传输到耳道中的耳膜的输出端口。

输出换能器可以为位于耳膜中的接收器。在该情况下，声音信号传输构件包括电导体，其用于通过该导体将来自BTE助听器壳体中的信号处理器的输出的音频声音信号传播至位于耳塞中的接收器，以通过耳塞的输出端口发出声音。

容纳至少一个ITE麦克风的ITE麦克风壳体可与耳塞组合或者由其组成，使得当耳塞被紧固在其处于耳道内的期望位置中时，该至少一个麦克风邻近耳道的入口定位。

该ITE麦克风壳体可被通过臂连接至耳塞，其该臂可以为柔性臂，其适合位于耳廓的内部定位，例如绕邻接对耳轮的耳壳的圆周并且至少部分被对耳轮覆盖，以将其固位在用户的外耳内部的位置。该臂可在制造期间预成型，优选成型为具有稍微大于对耳轮的曲率的弓形，以易于将臂装配到其在耳廓中的期望位置。在一个示例中，臂具有这样的长度和形状，其促进将至少一个ITE麦克风定位在直接处于三角窝下的操作位置中。

信号处理器可被容纳在BTE助听器壳体中或耳塞中，或者部分信号处理器可被容纳在该BTE助听器壳体中，并且部分信号处理器可被容纳在耳塞中。在BTE助听器壳体的电路和耳塞电路之间存在单向或双向通信链路。该链路可以为有线或无线链路。

同样地，在BTE助听器壳体的电路和该至少一个ITE麦克风之间存在单向或双向通信链路。该链路可以为有线或无线链路。

信号处理器运行，以执行听觉损失补偿，同时保持助听器的最佳空间性能的声音环境的空间信息，并且同时尽可能提供最大稳定增益。

耳塞的该至少一个ITE麦克风的输出信号可以为若干预处理ITE麦克风信号或该至少一个ITE麦克风的单个ITE麦克风的输出信号的组合。将耳塞的至少一个ITE麦克风的输出信号的给定时刻的短时间频谱表示为S^IEC(f,t)（IEC=耳内组件）。

提供该至少一个BTE声音输入换能器的一个或多个输出信号。这些信号的频谱表示为

和

等等（BTEC=耳后组件）。输出信号可经预处理。预处理可以包括（但不排除任何形式的处理）；自适应和/或状态反馈抑制，自适应或固定波束赋型和预滤波。

自适应滤波器可被配置为，自适应地对该至少一个BTE声音输入换能器的电子输出信号进行滤波，使得它们尽可能接近地对应于至少一个ITE麦克风的输出信号。自适应滤波器G₁,G₂,…,G_n具有相应的传递函数G₁(f，t),G₂(f,t),...,G_n(f，t)。

该至少一个ITE麦克风作为利用当前声音环境的期望空间信息产生电子声音信号的一个或多个监视器麦克风运行。

该至少一个BTE声音输入换能器的每个输出信号都经相应的自适应滤波器滤波，其滤波器系数适合提供一个或多个自适应滤波器的组合输出信号，其尽可能接近地类似于由该至少一个ITE麦克风提供的电子声音信号。

适配滤波器系数以获得下列最小化问题的精确或近似的解决方案：

  等式1

其中，p为范数。优选p=2。

控制该适配的算法例如应为（但不限于）基于最小平方算法（RLS）或递归最小平方算法（RLS）、可能的归一化的最优化方法，其中p=2。

可将各种权重包含在上述最小化问题中，使得解决方案用权重值指定最优化。例如，在特定的一个或多个频率范围内，频率权重W(f)可最优化该解决方案。因而，可将该最小化问题改进为：

此外，在一个或多个所选择的频率范围中，可在最小化期间仅考虑传递函数的幅度，而忽略其相位，即在一个或多个所选择的频率范围中，传递函数由其绝对值替代。

在自适应滤波之后，传递一个或多个自适应滤波器的组合输出信号，用于例如通过压缩器进一步进行听觉损失补偿处理。通过该方式，可能仅将来自该至少一个BTE声音输入换能器的信号作为听觉损失补偿的结果放大，而该至少一个ITE麦克风的电子输出信号不受听觉损失补偿处理的影响，因此最小化从输出换能器到该至少一个ITE麦克风的可能反馈，并且能够提供最大稳定增益。

例如，在具有一个ITE麦克风以及组成该至少一个BTE声音输入换能器的两个BTE麦克风的助听器中，以及在入射声音场由单一扬声器发出的声音组成的情况下，所发出的声音具有短时间频谱X(f,t)；然后，假定关于ITE麦克风信号不执行预处理，并且ITE麦克风完全再现实际HRTF时，提供下列信号：

s^IEC(f,t)＝HRTF(f)X(f，t)             等式2

$S_{\mathrm{1,2}}^{\mathrm{BTEC}}(f,t)=H_{\mathrm{1,2}}\left(f\right)X(f,t)$              等式3

其中，H_1,2(f)为两个BTE麦克风的助听器相关传递函数。

在充分适配后，利用结果自适应滤波器卷积和加和的助听器脉冲响应将等于实际HRTF，使得

Hm_t→∞G₁(f,t)H₁(f)+G₂(f,t)H₂(f)＝HRTF(f)       等式4

如果说话者移动并且因此改变HRTF，自适应滤波器，即调整滤波器系数的算法就朝着等式1的新的最小进行适配。设置适配的时间常数，以适当响应当前声音环境的变化。

本文使用的术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等等都意在涉及CPU相关实体，其或者为硬件、硬件和软件的组合、软件或者执行中的软件。

例如，“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等等可以（但不限于）为在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程和/或程序。

示例性地，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等等指定在处理器或硬件处理器上运行的应用。一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等等或其组合可处于进程和/或执行的线程中，并且一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等等或其组合可位于一个硬件处理器中、可能与其他硬件电路组合、和/或在两个或更多硬件处理器之间分布、可能与其他硬件电路组合。

附图说明

在下文中，将参考附图更详细地解释本发明的优选实施例，其中：

图1示出开放耳朵的角频谱图，

图2示出佩戴在相同耳朵上的BTE前麦克风的角频谱图，

图3示出BTE前和后麦克风和位于耳道中的开放固定的ITE麦克风的最大稳定增益图，

图4示意性示出例示性新型BTE助听器，

图5示意性示出另一例示性新型BTE助听器，

图6示出具有处于用户的外耳内的ITE麦克风的新型BTE助听器的透视图，

图7示出具有自适应滤波器的例示性新型BTE助听器的示意方框图，

图8示出具有任意个麦克风的例示性新型BTE助听器的示意方框图，以及

图9示出例示性新型多通道BTE助听器的示意性方框图。

具体实施方式

现在，下文将参考其中示出本发明的例示性实施例的附图更充分地描述本发明。然而，本发明可具体化为不同形式，并且不应理解为限于本文提出的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将更彻底和完整，并且将完全将本发明的范围传达给本领域技术人员。相同的附图标识涉及相同元件。因而，关于每幅图的说明，将不再详细描述相同元件。

图4示意性示出将佩戴在用户的耳廓100后的包括BTE助听器壳体12（未示出——已移除外壁，以可见内部部分）的BTE助听器10。BTE壳体12容纳至少一个BTE声音输入换能器14、16，其具有：用于将声音信号转换为麦克风音频声音信号的前麦克风14和后麦克风16；任选预滤波器（未示出），用于对相应麦克风音频声音信号滤波；A/D转换器（未示出），其用于将相应麦克风音频声音信号转换为相应数字麦克风音频声音信号，该数字麦克风音频声音信号被输入处理器18，其被配置为基于输入数字音频声音信号产生听觉损失补偿输出信号。

听觉损失补偿输出信号通过声音信号传输构件20中的电线传输至用于将听觉损失补偿输出信号转换为听觉输出信号的接收器22，其用于朝着用户的耳膜传输并且其包含在耳塞24中，耳塞24（未示出）按形状形成，以舒适地定位在用户的耳道内，用于以BTE助听器领域众所周知的方式将声音信号传输构件紧固和固位在用户耳道中的其期望位置。

当耳塞位于在用户的耳道内的其期望位置中时，耳塞24也保持位于耳道的入口的一个ITE麦克风26。该ITE麦克风26被利用声音传输构件20中所含的电线（不可见）连接至BTE壳体12中的A/D转换器（未示出），并且任选地连接至预滤波器（未示出）。

BTE助听器10由电池28供电。

上文公开了处理器18的各种可能功能，并且在下文更详细地公开其一些功能。

图5示意性示出类似于图1中所示的助听器的另一BTE助听器10，但有以下不同，即在图5中，接收器22位于助听器壳体12中而不处于耳塞24中，使得当耳塞24位于其在用户的耳道内的期望位置时，接收器22输出的声学声音被通过声音管20传输，并且朝着用户的耳膜传输。

当使用图4和5的BTE助听器10时，相信ITE麦克风26邻近用户的耳道入口的定位会导致对用户HRTF的良好再现。

图6示出BTE助听器10处于其操作位置，BTE壳体12处于耳后，即处于用户的耳廓100后。所示BTE助听器10类似于图4和5中所示的助听器，除了有以下事实，即ITE麦克风26位于处于臂30的自由端的耳道外部的用户的外耳中。臂30为柔性的，并且臂30适合位于耳廓100内部，例如绕耳屏104和对耳屏106后的耳壳102的圆周，并且邻接对耳轮108并且至少部分被该对耳轮覆盖，以固位其在用户的外耳内部的位置。该臂可在制造期间预成型，优选成型为具有稍微大于对耳轮104的曲率的弓形，以易于将臂30装配到其在耳廓中的期望位置。臂30具有用于互相连接ITE麦克风26和BTE助听器电路的其他部分的电线（不可见）。

在一个示例中，臂30具有这样的长度和形状，其促进将ITE麦克风26定位在直接处于三角窝下的操作位置中。

图7示出新型BTE助听器10中的信号处理的一个示例的方框图。BTE助听器10具有用于将到达麦克风14、16的声音信号转换为麦克风音频声音信号的前麦克风14和后麦克风16。此外，ITE麦克风26位于耳塞内，以被定位在用户的外耳中。麦克风音频声音信号在相应的预处理器32、34、36中数字化和预处理，例如预滤波。前和后麦克风14、16的麦克风音频声音信号38、40在自适应滤波器42、44中滤波，并且经自适应滤波的信号在加法器46中彼此相加，并且被输入到处理器18，用于听觉损失补偿。听觉损失补偿信号被输出到接收器22，其将该信号转换为听觉信号，用于朝用户的耳膜传输。

自适应滤波器42、44的滤波器系数的适配由自适应控制器48控制，该控制器控制滤波器系数的适配，以最小化加法器46的输出和减法器54提供的ITE麦克风音频声音信号52之间的差异50。通过该方式，到处理器18的输入信号56模拟ITE麦克风26的麦克风音频声音信号52，并且因而也基本模拟用户的HRTF。

耳塞的ITE麦克风26的预处理输出信号52具有短时间频谱，其表示为S^IEC(f,t)（IEC=耳内组件）。

前和后麦克风14、16的预处理音频声音信号38、40的频谱表示为和

（BTEC=耳后组件）。预处理可以包括（但不排除任何形式的处理）；自适应和/或状态反馈抑制，自适应或固定波束赋型和预滤波。

自适应控制器48被配置为，以控制自适应滤波器42、44的滤波器系数，使得它们的加和输出56尽可能接近地对应于ITE麦克风26的预处理输出信号52。

自适应滤波器42、44具有相应的传递函数：G₁(f，t),和G₂(f,t)。

ITE麦克风26作为利用当前声音环境的期望空间信息产生电子声音信号56的监视器麦克风运行。

因而，适配滤波器系数以获得下列最小化问题的精确或近似的解决方案：

  等式1

p为范数因子。优选p=2。

控制该适配的算法例如应为（但不限于）基于最小平方算法（RLS）或递归最小平方算法（RLS）、可能的归一化的最优化方法，其中p=2。

可将各种权重包含在上述最小化问题中，使得解决方案用权重值指定最优化。例如，在特定的一个或多个频率范围内，频率权重W(f)可最优化该解决方案。因而，可将该最小化问题改进为：

在自适应滤波之后，传递一个或多个自适应滤波器的组合输出信号，用于例如通过压缩器进一步进行听觉损失补偿处理。通过该方式，可能仅将来自前和后麦克风14、16的信号作为听觉损失补偿的结果放大，而该至少一个ITE麦克风26的电子输出信号不受听觉损失补偿处理的影响，因此最小化从输出换能器22到该ITE麦克风26的可能反馈，并且能够提供最大稳定增益。

例如，在入射声音场由

单一扬声器发出的声音组成的情况下，所发出的声音具有短时间频谱X(f,t)；然后，假定关于ITE麦克风信号52不执行预处理，并且ITE麦克风26完全再现实际HRTF时，提供下列信号：

S^IEC(f,t)＝HRTF(f)X(f,t)              等式2

$S_{\mathrm{1,2}}^{\mathrm{BTEC}}(f,t)=H_{\mathrm{1,2}}\left(f\right)X(f,t)$               等式3

其中，H_1,2(f)为两个BTE麦克风14、16的助听器相关传递函数。

在充分适配后，利用结果自适应滤波器卷积和加和的助听器脉冲响应将等于实际HRTF，使得

Hm_t→∞G₁(f,t)H₁(f)+G₂(f,t)H₂(f)＝HRTF(f)       等式4

如果说话者移动并且因此改变HRTF，自适应滤波器，即调整滤波器系数的控制器48就朝着等式1的新的最小进行适配。设置适配的时间常数，以适当响应当前声音环境的变化。

图7中所示的新型BTE助听器电路可在BTE助听器10的整个频率范围内运行。

图7中所示的BTE助听器10可以为多通道助听器，其中将被处理的麦克风音频声音信号38、40、52被分为多个频率通道，并且其中信号在每个频率通道内单独处理。

对于多通道BTE助听器10，图7可示出单频率通道内的电路和信号处理。电路和信号处理可在多个频率通道，例如在全部频率通道内再现。

例如，图7中所示的信号处理可在所选择的频带，例如在验配师办公室里将助听器适配于特定用户期间选择的频带中执行。

所选择的频带可包括一个或多个频率通道，或者所有的频率通道。所选择的频带可分段，即所选择的频带不需要包括连续频率通道。

多个频率通道可包括扭曲的频率通道，例如，所有频率通道都可以为扭曲的频率通道。

在所选择的频带外，该至少一个ITE麦克风可被作为输入源常规地连接至助听器的信号处理器，或者可通过众所周知的方式与助听器的信号处理器协作。

通过该方式，该至少一个ITE麦克风向助听器提供处于下列频率的输入，在所述频率处助听器能够通过该构造提供期望的增益。在所选择的频带中，其中助听器不能以该构造提供所期望的增益，就将BTE助听器壳体的麦克风包括在上述信号处理中。通过该方式，能够提高增益，同时保持关于该至少一个ITE麦克风提供的声音环境的空间信息。

图8示出类似于图7中所示的助听器10并且以类似于图7中所示的助听器10的方式运行的新型BTE助听器10的方框图，除了以下事实，即已产生电路，从而包括任意数目N的ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N以及任意数目M的BTE麦克风14-1、14-2、…、14-M。在图7中，N=1并且M=2。在图8中，N和M能够为任何非负整数。

在处理器32-1、32-2、…、32-N中预处理后，来自N个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N的输出信号在延时器44-1、44-2、…、44-N中延时，以补偿自适应线索滤波器42-1、42-2、…、42-M导致的来自M个BTE麦克风14-1、14-2、…、14-M的输出信号的延时。来自N个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N的输出信号进一步例如作为加权和在信号组合器64中组合，并且信号组合器64的输出52被馈送至类似于图7的电路的减法器54。

同样地，来自M个BTE麦克风14-1、14-2、…、14-M的输出信号在预处理器34-1、34-2、…、34-M中预处理，并且在相应自适应线索滤波器42-1、42-2、…、42-M中滤波，并且作为加权和在信号组合器58中组合，并且信号组合器58的输出56被馈送至类似于图7的电路的减法器54和助听器处理器18。

自适应控制器48控制自适应线索滤波器42-1、42-2、…、42-M的滤波器系数的适配，以最小化BTE信号组合器58的输出和减法器54提供的ITE信号组合器64之间的差异32。通过该方式，到处理器18的输入信号56模拟ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N的麦克风音频声音信号，并且因而也基本模拟用户的HRTF。

图8中所示的新型BTE助听器电路可在BTE助听器10的整个频率范围内运行。

图8中所示的BTE助听器10可以为多通道助听器，其中将被处理的麦克风音频声音信号38-1、38-2、…、38-N、40-1、40-2、…、40-M被分为多个频率通道，并且其中信号38-1、38-2、…、38-N、40-1、40-2、…、40-M在每个频率通道内单独处理。

对于多通道BTE助听器10，图8可示出单频率通道内的电路和信号处理。电路和信号处理可在多个频率通道，例如在全部频率通道内再现。

例如，图8中所示的信号处理可在所选择的频带，例如在验配师办公室里将助听器适配于特定用户期间选择的频带中执行。

所选择的频带可包括一个或多个频率通道，或者所有的频率通道。所选择的频带可分段，即所选择的频带不需要包括连续频率通道。

多个频率通道可包括扭曲的频率通道，例如，所有频率通道都可以为扭曲的频率通道。

在所选择的频带外，该至少一个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N可被作为输入源常规地连接至助听器10的信号处理器18，或者可通过众所周知的方式与助听器10的信号处理器18协作。

通过该方式，该至少一个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N向助听器10提供处于下列频率的输入，其中助听器10能够通过该构造提供期望的增益。在所选择的频带中，在所述频率处助听器10不能以该构造提供所期望的增益，就将BTE助听器壳体的麦克风14-1、14-2、…、14-M包括在上述信号处理中。通过该方式，能够提高增益，同时保持关于该至少一个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N提供的声音环境的空间信息。

如图9中所示，其中示出的助听器类似于图8的助听器，除了以下事实，即信号组合器66被插入处理器18（未示出）的前部，该助听器包括：第一滤波器，其连接在该至少一个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N的信号组合器64的处理器输入和输出之间；以及，第二互补滤波器，其连接在该至少一个BTE麦克风14-1、14-2、…、14-M的信号组合器58的处理器输入和输出之间，所述滤波器分别传递和阻塞互补频带中的频率，使得该至少一个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N的信号组合器64的输出组成一个或多个第一频带中提供给处理器输入的输入信号的主要部分，并且该至少一个BTE麦克风14-1、14-2、…、14-M的信号组合器58的输出组成一个或多个互补的第二频带中提供给处理器输入的输入信号的主要部分。

通过该方式，该至少一个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N可被用作一个或多个频带中对处理器18的单输入源，在一个或多个频带中听觉损失补偿的所需增益能够应用于该至少一个ITE麦克风26-1、26-2、…、26-N的输出信号。在这些一个或多个频带外，该至少一个BTE声音输入换能器的组合输出信号56应用于信号处理器18，以提供所需增益信号的组合例如能够基于不同类型的带通滤波。

在下列项目中公开本发明的实施例和各方面。

项目

1.一种BTE助听器（10），其包括：

BTE助听器壳体，其将被佩戴在用户的耳廓后，

至少一个BTE声音输入换能器，其用于将声学声音转换为音频声音信号，

处理器（16），其被配置为基于所述音频声音信号产生听觉损失补偿输出信号，

声音信号传输构件（34、56），其用于将来自所述声音信号传输构件（34、56）的第一端处的所述BTE助听器壳体（12）中的声音输出的声音信号传输至所述声音信号传输构件（34、56）的第二端处的用户的耳道，

耳塞，其被配置为被塞入用户的耳道中，用于将所述声音信号传输构件紧固和固位在用户耳道内的其期望位置，以及

输出换能器（20），其用于将所述听觉损失补偿输出信号转换为能够由人的听觉系统接收的听觉输出信号，

ITE麦克风壳体，其容纳至少一个ITE麦克风并且被配置为定位在用户的外耳中，用于将所述至少一个ITE麦克风紧固和固位在其期望位置，

其特征在于：

至少一个自适应线索滤波器，其每个都具有：

输入，其被提供有来自所述至少一个BTE声音输入换能器的相应一个的输出信号，以及

滤波器系数，其被适配为使得所述至少一个ITE麦克风的输出和所述至少一个自适应线索滤波器的组合输出之间的差异最小化。

2.根据项目2所述的助听器（10），其中：

所述至少一个BTE声音输入换能器由第一和第二BTE声音输入换能器组成，以及

所述至少一个自适应线索滤波器由第一和第二自适应线索滤波器组成，其中：

所述第一自适应线索滤波器具有输入，其被提供有来自所述第一BTE声音输入换能器的输出信号，以及

所述第一自适应线索滤波器的滤波器系数被适配为使得所述至少一个ITE麦克风的输出和所述第一和第二自适应线索滤波器的组合输出之间的差异最小化，

所述第二自适应线索滤波器具有输入，其被提供有来自所述第二BTE声音输入换能器的输出信号，以及

所述第二自适应线索滤波器的滤波器系数被适配为使得所述至少一个ITE麦克风的输出和所述第一和第二自适应线索滤波器的组合输出之间的差异最小化。

3.根据项目2所述的助听器（10），其中所述至少一个自适应线索滤波器的所述滤波器系数朝着下列解决方案适配：

其中：

s^IEC(f,t)为所述至少一个ITE麦克风的所述输出信号在时间t处的短时间频谱，以及

为所述至少一个BTE声音输入换能器的输出信号在时间t处的短时间频谱，以及

为被连接至所述至少一个BTE声音输入换能器的相应输出的预处理滤波器的传递函数，以及

p为范数因子，以及

W(f)为频率权重因子。

4.根据项目3所述的助听器（10），其中p=2。

5.根据项目3或4所述的助听器（10），其中W(f)=1。

6.根据项目3-5任一项所述的助听器（10），具有一个ITE麦克风和两个BTE输入声音换能器。

7.根据上述项目任一项所述的助听器（10），其中当所述滤波器系数值已停止明显变化时，防止进一步适配所述至少一个自适应滤波器。

8.根据上述项目任一项所述的助听器（10），其中所述音频声音信号被分为多个频率通道，并且其中所述至少一个自适应线索滤波器被配置为单独处理所选择的频率通道中的所述音频声音信号。

9.根据项目8所述的助听器（10），其中所述至少一个BTE麦克风与所选择的频率通道中的所述处理器（16）断开连接，使得所述听觉损失补偿仅基于所述至少一个ITE麦克风的输出。

Claims (9)

1.一种BTE助听器（10），包括：

BTE助听器壳体，所述BTE助听器壳体将被佩戴在用户的耳廓后，

至少一个BTE声音输入换能器，所述至少一个BTE声音输入换能器用于将声学声音转换为音频声音信号，

处理器（16），所述处理器被配置为基于所述音频声音信号产生听觉损失补偿输出信号，

声音信号传输构件（34、56），所述声音信号传输构件用于将来自所述声音信号传输构件（34、56）的第一端处的所述BTE助听器壳体（12）中的声音输出的声音信号传输至所述声音信号传输构件（34、56）的第二端处的用户的耳道，

耳塞，所述耳塞被配置为被塞入用户的耳道中，用于将所述声音信号传输构件紧固和固位在用户的耳道内的其期望位置，以及

输出换能器（20），所述输出换能器用于将所述听觉损失补偿输出信号转换为能够由人的听觉系统接收的听觉输出信号，

ITE麦克风壳体，所述ITE麦克风壳体容纳至少一个ITE麦克风并且被配置为定位在用户的外耳中，用于将所述至少一个ITE麦克风紧固和固位在其期望位置，

其特征在于：

至少一个自适应线索滤波器，每个自适应线索滤波器具有：

输入，该输入被提供有来自所述至少一个BTE声音输入换能器的相应一个的输出信号，以及

滤波器系数，所述滤波器系数被适配为使得所述至少一个ITE麦克风的输出和所述至少一个自适应线索滤波器的组合输出之间的差异最小化。

2.根据权利要求1所述的助听器（10），其中：

所述至少一个BTE声音输入换能器由第一和第二BTE声音输入换能器组成，以及

所述至少一个自适应线索滤波器由第一和第二自适应线索滤波器组成，其中：

所述第一自适应线索滤波器具有输入，该输入被提供有来自所述第一BTE声音输入换能器的输出信号，以及

所述第一自适应线索滤波器的滤波器系数被适配为使得所述至少一个ITE麦克风的输出和所述第一和第二自适应线索滤波器的组合输出之间的差异最小化，

所述第二自适应线索滤波器具有输入，该输入被提供有来自所述第二BTE声音输入换能器的输出信号，以及

所述第二自适应线索滤波器的滤波器系数被适配为使得所述至少一个ITE麦克风的输出和所述第一和第二自适应线索滤波器的组合输出之间的差异最小化。

3.根据权利要求2所述的助听器（10），其中所述至少一个自适应线索滤波器的所述滤波器系数朝着下列解决方案适配：

其中：

s^IEC(f,t)为所述至少一个ITE麦克风的所述输出信号在时间t处的短时间频谱，以及

为所述至少一个BTE声音输入换能器的输出信号在时间t处的短时间频谱，以及

为被连接至所述至少一个BTE声音输入换能器的相应输出的预处理滤波器的传递函数，以及

p为范数因子，以及

W(f)为频率权重因子。

4.根据权利要求3所述的助听器（10），其中p=2。

5.根据权利要求3或4所述的助听器（10），其中W(f)=1。

6.根据权利要求3-5任一项所述的助听器（10），具有一个ITE麦克风和两个BTE输入声音换能器。

7.根据上述权利要求任一项所述的助听器（10），其中当所述滤波器系数值已停止明显变化时，防止进一步适配所述至少一个自适应滤波器。

8.根据上述权利要求任一项所述的助听器（10），其中所述音频声音信号被分为多个频率通道，并且其中所述至少一个自适应线索滤波器被配置为单独处理所选择的频率通道中的所述音频声音信号。

9.根据权利要求8所述的助听器（10），其中所述至少一个BTE麦克风与所选择的频率通道中的所述处理器（16）断开连接，使得所述听觉损失补偿仅基于所述至少一个ITE麦克风的输出。

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