CN103945315B - 包括信号通信质量和/或佩戴者负荷及佩戴者和/或环境接口的听音装置 - Google Patents

包括信号通信质量和/或佩戴者负荷及佩戴者和/或环境接口的听音装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了包括信号通信质量和/或佩戴者负荷及佩戴者和/或环境接口的听音装置，该听音装置用于处理电输入声音信号并提供可由听音装置的佩戴者感知为声音的输出刺激，该听音装置包括用于处理源自电输入声音信号的信息信号并提供处理后的输出信号以形成用于产生所述输出刺激的基础的信号处理单元，所述信号处理单元形成正向通路，该听音装置还包括用于建立指示佩戴者目前感知所述信息信号的能力的感知度量的感知单元，及包括用于将所述感知度量传给另一人或辅助装置的信号接口。本发明听音装置具有使信息发送人（通信伙伴）能相对于佩戴听音装置的信息接收人调整其行为的优点，从而增加听音装置佩戴者感知来自信息发送人的信息信号的机会。

Description

包括信号通信质量和/或佩戴者负荷及佩戴者和/或环境接口 的听音装置
技术领域
本申请涉及听音装置和听音装置的佩戴者及另一人之间的通信，尤其涉及从佩戴者角度看到的前述通信的质量。本发明具体涉及用于处理电输入声音信号及用于提供佩戴者可感知为声音的输出刺激的听音装置，该听音装置包括用于处理源自电输入声音信号的信息信号的信号处理单元。
本申请还涉及听音装置的用途及听音系统。本申请进一步涉及运行听音装置的方法、包括处理器和程序代码的数据处理系统，程序代码使处理器执行本发明方法的至少部分步骤。
例如，本发明的实施例可用在包括助听器、耳机、耳麦、有源耳朵保护系统及其组合的应用中。
背景技术
下面的现有技术说明涉及本申请的应用领域之一，即助听器。
当不习惯于与听力受损人员通信时，在不熟悉指示听觉困难的手势时，人们与首选应怎样讲话进行斗争，因此，他们很难评估其讲话方式是否有益于听力受损人员。
用于补偿听力受损的听音装置（如听力仪器）或用于在困难听音情形下佩戴的听音装置（如听力保护装置）通常不显示到达听音装置的信号的质量或不显示佩戴者对佩戴者或佩戴者与之通信的那些人的语音接收质量。
因此，在未明确讨论通信质量的情形下，在特定情形下通信伙伴很难适应其与听音装置佩戴者的通信。
目前技术发展水平的听力仪器基于听觉病矫治数据如听力图数据、闭塞灵敏度、可能及认知能力处理输入的音频信号。信号处理通常由多个处理算法根据这些听觉病矫治数据以一劳永逸确定的方式确定，处理算法如压缩、降噪、数字反馈抵消。因此，处理可能取决于不同声频带中的电平及一定程度上取决于声环境（典型地，存在人话音、风噪声等），但不取决于特定时间存在的话音信号的谱含量和主风或背景噪声之间的交互作用效应。
US2007/147641A1描述了一种听力系统，包括用于用户听力刺激的听力装置、音频信号传送器、适于为将音频信号从音频信号传送器传到音频信号接收器单元而建立无线链路的音频信号接收器单元，该音频信号接收器单元连接到听力装置或集成在听力装置内以将音频信号作为输入提供给听力装置。基于请求，该系统适于无线传输包含关于无线音频信号链路和接收器单元中至少一个的状态的数据的状态信息信号，并包括用于接收及向不同于听力装置用户的人显示源自状态信息信号的状态信息。
US2008/036574A1描述了一种教室或教育系统，其中无线信号从发射器传给一组无线接收器，在每一无线接收器处接收无线信号并将其转换为音频信号，该音频信号在无线接收器的每一佩戴者处以可感知为声音的形式提供。该系统配置成在接收到无线信号时每一无线接收器间歇闪烁视觉指示器。无线传输的信号由特定无线接收器实际接收的指示传给老师或除无线接收器佩戴者之外的另一人。
两篇文献均描述了听音装置测量经无线链路接收的信号的质量并发出与所接收信号有关的指示信号的例子。
EP2023668A2描述了一种听力装置，包括实施在信号处理单元中的感知模型。由感知模型确定的、与从助听器到用户的输出信号有关的心理声学变量如输出信号的响度传给遥控器进行可视化以使护理人员能够估计佩戴者对来自听力装置的输出信号的认知。
WO2012152323A1涉及用于在不同地方如超市、学校、大学、礼堂发出音频信号如音乐、语音或宣告的广播系统或其它系统。WO2012152323A1描述了一种用于在环境中使用客观可懂度测量结果发出及控制音频信号的系统。该系统包括用于分析来自环境的声信号及用于从客观可懂度测量方法提供可懂度测量结果的分析模块，其中可懂度测量结果用作反馈信号。该反馈信号例如可反馈耦合到系统以改善或控制声信号的可懂度。
发明内容
优选地，听音装置应向通信伙伴发出通信质量的信号，即到达佩戴者的语音被怎样好地接收。通过利用可视通信形态，质量的信令将不会干扰口头通信。优选地，听音装置应将通信质量传给听音装置的佩戴者，例如以指示用于理解口头消息的当前状况是怎样的状况（例如，差、可接受、好、极好）。
通信质量的持续测量和显示使通信伙伴能使语音产生适应听音装置的佩戴者。如果语音质量不够的信息传给他们（例如通过听音装置或传给通信伙伴可用的装置），大多数人将直观地知道他们应讲得更大声、更清楚、更慢等。类似地，听音装置的佩戴者可改善其相对于讲话者的位置或改变听力程序或改善用于感知目标信号的条件。
通信质量可从听音装置中的音频信号间接进行测量（例如通过一个或多个检测器或分析单元）或从佩戴者脑信号更直接地进行测量（例如参见EP2200347A2）。
通信质量的间接测量可通过对与理解和分离语音的能力相关联的相应客观测量结果进行在线比较而实现，如信噪比（SNR）、调制滤波器组输出处的语音包络功率和噪声包络功率的比（称为调制信噪比（SNRMOD））（参见[& Dau;2011]）、同时存在的语音信号的基频的差（例如参见[Binns and Culling;2007],[Vongpaisal and Pichora-Fuller;2007]）、空间分离度等。通过将客观测量结果与对应的各个阈值进行比较，听音装置可估计通信质量并向通信伙伴显示该通信质量。
哪些客观测量结果导致通信质量降低的知识也可传给通信伙伴，例如讲话讲得太快、音调太高等。
在听音装置测量佩戴者的大脑活动时可进行更直接的测量，例如经位于耳道中的电极拾取的EEG（脑电图）信号（例如参见EP2200347A2）。该接口使听音装置能测量听者为分离和理解存在的语音和噪声信号进行了多大努力。用户分离语音信号及识别正在说什么而投入的努力例如可从认知负荷进行估计，例如认知负荷越高，投入的努力越大，通信质量越低。
使用佩戴者的努力代替音频信号的测量结果（或除音频信号测量结果之外还使用佩戴者的努力），通信质量估计变得对其它通信形态如唇读、其它手势、及佩戴者精神饱满或疲劳程度敏感。显然，基于前述其它通信形态的通信质量估计不同于基于音频信号测量结果的通信质量估计。在优选实施例中，通信质量的估计基于间接及直接测量结果，从而提供总感知测量。
佩戴者的大脑信号的测量还使听音装置能估计佩戴者注意哪一信号。最近，[Mesgarani and Chang;2012]和[Lunner;2012]已在非初生人皮层中发现佩戴者注意的信号的显著频谱和时间特征。此外，[Pasley et al;2012]已从人听觉皮层重构语音。当听音装置将大脑信号中的显著频谱和时间特征与听音装置接收的语音信号进行比较时，听力装置可估计哪一信号及某一信号怎样好地从听力装置传到佩戴者。
后者可进一步用于教育目的，其中各个学生注意的信号可与老师的语音信号、（可能）未怎么注意的信号进行比较。连同前面提及的US2008/036574A1的教导，这使能监控传输链的各个步骤，包括讲话者（如老师）的语音信号的质量、所涉及无线链路的质量、及用户（如学生）对所接收的语音信号的处理。
当通信伙伴之间的直接可视接触不可用时，同样的方法可用于显示通信质量（如经连接的装置，如经网络）。
通信质量估计过程的输出可作为电话呼叫（如VoIP呼叫）中的辅助信息进行传送并在另一端（通过通信伙伴）进行显示。
本申请的目标在于将听音装置佩戴者目前感知来自通信伙伴和/或到佩戴者自身的信息（语音）信号的能力提供给通信伙伴。本发明的另一目标在于动态调整听音装置的信号处理以使用户对当前输入信号的感知最大化。
定义
在本说明书中，“听音装置”指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置如听力仪器或有源耳朵保护装置或其它音频处理装置，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“听音装置”还指适于以电子方式接收音频信号、可能修改音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵的装置如头戴式耳机或耳麦。前述听得见的信号例如可以下述形式提供：辐射到用户外耳内的声信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经的电信号。
听音装置可构造成以任何已知的方式进行佩戴，如安排在耳后的单元，具有将辐射的声信号导入耳道的管或具有安排成靠近耳道或位于耳道中的扬声器；整个或部分安排在耳廓和/或耳道中的单元；连到植入颅骨的固定装置的单元、整个或部分植入的单元等。听音装置可包括单一单元或几个彼此电子通信的单元。
更一般地，听音装置包括用于从用户环境接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入变换器和/或以电子方式（即有线或无线）接收输入音频信号的接收器、用于处理输入音频信号的信号处理电路、及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的输出装置。在一些听音装置中，放大器可构成信号处理电路。在一些听音装置中，输出装置可包括输出变换器，例如用于提供空传声信号的扬声器或用于提供结构传播的或液体传播的声信号的振动器。在一些听音装置中，输出装置可包括一个或多个用于提供电信号的输出电极。
在本申请中，术语“用户”与听音装置的“佩戴者”可互换地使用，以表明该人当前正佩戴听音装置或其计划佩戴听音装置。
在本说明书中，术语“信息信号”意为电音频信号（例如包括听频范围中的频率）。“信息信号”通常包括可由人类感知为语音的信息。
在本说明书中，术语“源自……的信号”意为所得的信号“包括”（如等于）初始信号或从初始信号得到（例如通过解调、放大或滤波、加或减）。
在本说明书中，术语“通信伙伴”用于指佩戴听音装置的人当前与之通信及指示佩戴者目前感知信息的能力的感知度量传给其的人。
本申请的目标由所附权利要求中限定及下面描述的发明实现。
听音装置
一方面，本申请的目标由用于处理电输入声音信号并向听音装置佩戴者提供可感知为声音的输出刺激的听音装置实现，该听音装置包括信号处理单元（形成正向通路的一部分），用于处理源自电输入声音信号的信息信号并提供处理后的输出信号以形成产生所述输出刺激的基础。该听音装置还包括感知单元，用于建立指示佩戴者目前感知所述信息信号的能力的感知度量，及包括用于将感知度量传给另一人或辅助装置的信号接口。
这具有使信息发送人（通信伙伴）能相对于佩戴听音装置的信息接收人调整其行为的优点，从而增加听音装置佩戴者感知来自信息发送人的信息信号的机会。在实施例中，其还使佩戴者能相对于信息发送人调整其行为和/或使佩戴者能根据感知测量改变听音装置的功能以提高佩戴者感知信息信号的机会。在实施例中，其还使听音装置能根据感知测量自动改变听音装置的功能或输入声音信号的处理从而提高佩戴者感知信息信号的机会。
在实施例中，听音装置适于从电输入声音信号提取信息信号。
在实施例中，信号处理单元适于增强信息信号。在实施例中，信号处理单元适于根据佩戴者的特定需要如听力受损而处理信息信号，从而听音装置提供听力仪器的功能。在实施例中，信号处理单元适于对信息信号应用随频率而变的增益以补偿用户的听力损失。数字助听器的多个不同方面在[Schaub;2008]中描述。
在实施例中，听音装置包括用于提供佩戴者目前的认知负荷的估计量的负荷估计单元。在实施例中，听音装置适于根据佩戴者目前的认知负荷的估计量影响信息信号的处理。在实施例中，听音装置包括连接到信号处理单元和感知单元并配置成根据感知测量控制信号处理单元的控制单元。在实际实施时，控制单元与信号处理单元集成为一体或形成信号处理单元的一部分（图1中的“DSP”单元）。作为备选，控制单元可与负荷估计单元集成为一体或形成负荷估计单元的一部分（参见图1中的“P-estimator”单元）。
在实施例中，感知单元配置成在确定感知测量时使用佩戴者目前的认知负荷的估计量。在实施例中，感知单元配置成在确定感知测量时仅以佩戴者目前的认知负荷的估计量为基础。
在实施例中，听音装置包括适于完全或部分安装在用户耳朵处或耳道中的耳件，该耳件包括壳体及位于壳体表面处的至少一电极（或电端子）以在耳件安装在用户身上时使电极能与用户皮肤接触。优选地，至少一电极适于从用户皮肤拾取低电压电信号。优选地，至少一电极适于从用户大脑拾取低电压电信号。在实施例中，听音装置包括连接到电极的放大器单元，适于放大低电压电信号以提供放大的大脑信号。在实施例中，处理低电压电信号或放大的大脑信号以提供脑电图（EEG）。在实施例中，负荷估计单元配置成使佩戴者目前的认知负荷的估计基于大脑信号。
在实施例中，听音装置包括用于将输入声音转换为电输入声音信号的输入变换器。在实施例中，听音装置包括适于在佩戴听音装置的佩戴者的局部环境中的多个声源之中增强“目标”声源的定向传声器系统。在实施例中，该定向系统适于检测（如自适应检测）传声器信号的特定部分源自哪一方向。
在实施例中，听音装置包括配置成分离各个电声音信号中的电输入声音信号的源分离单元，每一电声音信号表示佩戴听音装置的用户当前的局部环境中的个别声源。前述声源分离可通过计算听觉场景分析（CASA）主题标目覆盖的多种技术实现（或尝试）。CASA技术包括盲源分离（BSS）、半盲源分离、空间滤波、及波束形成。总的来说，这些方法通过使用不同类型的提示或多或少能够分离同时存在的声源，例如Bregman的书[Bregman,1990]中描述的提示（例如参见559-572页和590-594页）或机器学习方法[例如Roweis,2001]中使用的提示。
在实施例中，听音装置配置成分析来自用户大脑的低电压电信号以估计佩戴者目前注意各个声音信号中的哪一声音信号。佩戴者目前注意各个声音信号中的哪一声音信号的识别例如通过将各个电声音信号（每一电声音信号表示佩戴听音装置的用户当前的局部环境中的个别声源）与来自用户大脑的低电压（可能放大的）电信号进行比较而实现。在本说明书中，术语“注意”指“专心于”或“试图听以感知或理解”。在实施例中，“佩戴者目前注意的个别声音信号”称为“目标信号”。
在实施例中，听音装置包括输入变换器（传声器系统和/或直接电输入（如无线接收器））和输出变换器之间的正向或信号通路。在实施例中，信号处理单元位于正向通路中。在实施例中，听音装置包括分析通路，包括用于分析输入信号（如确定电平、调制、信号类型、声反馈估计量等）的功能件（如一个或多个检测器）。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在频域进行。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在时域进行。
在实施例中，感知单元适于分析正向通路的信号及提取与语音可懂度有关的参数并使用该参数确定感知度量。在实施例中，前述参数为语音可懂度度量，如语音可懂度指数（SII，标准化为ANSI S3.5-1997）或其它所谓的客观度量，例如参见EP2372700A1。在实施例中，该参数与信号（目标信号）和噪声（非目标信号）的当前量的估计量有关。在实施例中，听音装置包括用于估计当前信噪比的SNR估计单元，其中感知单元适于使用当前信噪比的估计量确定感知度量。在实施例中，对各个电声音信号之一（如每一个）（如假定用户注意的那一个）确定SNR值，其中所选择的个别电声音信号为“目标信号”，所有其它声音信号分量均视为噪声。
在实施例中，感知单元配置成使用1）佩戴者目前的认知负荷的估计量；及2）正向通路的信号的分析而确定感知度量。
在实施例中，感知单元适于分析来自一个或多个传感器（或检测器）的、与正向通路的信号和/或用户环境的性质（声或非声性质）或当前通信伙伴有关的输入并使用前述分析的结果确定感知度量。在本发明中，术语“传感器”和“检测器”可互换地使用并具有同样的意思。“传感器”（或“检测器”）例如适于分析正向通路的一个或多个信号（该分析例如提供反馈通路的估计量、信号的自相关、两个信号的互相关等）和/或从另一装置（如辅助装置或双耳听音系统的对侧听音装置）接收的信号。传感器（或检测器）例如可比较所涉及听音装置的信号和双耳听音系统的对侧听音装置的对应信号。作为备选，听音装置的传感器（或检测器）可检测正向通路的信号的其它性质，例如单音、语音（与噪声或其它声音相对）、特定话音（如自我话音）、输入电平等。作为备选或另外，听音装置的传感器（或检测器）可包括多个不同的传感器，用于检测听音装置环境的性质或可能影响用户感知音频信号的任何其它物理性质，例如室内混响传感器、时间指示器、室温传感器、位置信息传感器（例如GPS坐标、或与位置有关的功能信息如礼堂），例如接近传感器，用于检测人或电磁场的接近（及可能其场强）、光传感器等。作为备选或另外，听音装置的传感器（或检测器）可包括用于检测佩戴听音装置的用户的性质的、多个不同的传感器，如脑电波传感器、体温传感器、运动传感器、人皮肤传感器等。
在实施例中，感知单元配置成使用佩戴者目前的认知负荷的估计量及下述之一或多个确定感知度量：
a）听音装置的正向通路的信号的分析；
b）来自与正向通路的信号有关的一个或多个传感器（或检测器）的输入的分析；
c）来自与用户环境的性质有关的一个或多个传感器（或检测器）的输入的分析；
d）来自与当前通信伙伴的环境性质有关的一个或多个传感器（或检测器）的输入的分析；
e）从另一装置接收的信号的分析。
在实施例中，信号接口包括适于根据感知度量的当前值发出不同的光指示的光指示器。在实施例中，光指示器包括发光二极管。
在实施例中，信号接口包括听音装置的结构件，其根据感知度量的当前值改变可视外观。在实施例中，可视外观为颜色、色调、形式或大小。在实施例中，结构件包括智能材料。在实施例中，结构件包括其颜色可由指示感知度量的电压控制的聚合物。
在实施例中，听音装置包括用于分析正向通路的信号的控制单元，该控制单元连接到信号处理单元和感知单元并配置成根据感知度量控制信号处理单元。
在实施例中，控制单元适于动态优化信号处理单元的处理以使语音可懂度最大化。
在实施例中，听音装置包括用于保存数据的存储器，及其中听音装置配置成连同不同时间点的当前声环境的一个或多个分类器保存对应的感知度量值。这些数据优选可被记录以便随后由听觉病矫治专家使用（例如目标在于优化信号处理参数）。优选地，计算的语音可懂度度量随时间连同对应声环境的分类器一起记录，对应声环境如风噪声、混响信噪比、话音活动等。
在实施例中，听音装置适于在听音装置和辅助装置（如另一听音装置或中间转播装置、处理装置或显示装置，例如个人通信装置如智能电话）之间建立通信链路，该链路至少能够将感知度量从听音装置传到辅助装置。在实施例中，信号接口包括无线发射器，用于将感知度量（或其处理后的版本）传给辅助装置以在那里进行呈现。辅助装置可以是通信伙伴或听音装置佩戴者的便携式装置。
在实施例中，听音装置包括用于从另一装置如通信装置（例如遥控装置，例如智能电话）或另一听音装置无线接收直接电输入信号的天线和收发器电路。在实施例中，听音装置包括（可能标准化的）电接口（例如连接器形式），用于从另一装置接收有线直接电输入信号或用于连接单独的无线接收器如FM-shoe。在实施例中，直接电输入信号表示或包括音频信号和/或控制信号。在实施例中，直接电输入信号包括电输入声音信号（包括信息信号）。在实施例中，听音装置包括解调电路，用于对所接收的直接电输入进行解调以提供电输入声音信号（包括信息信号）。在实施例中，解调和/或解码电路还适于提取可能的控制信号（如用于设置听音装置的工作参数（如音量）和/或处理参数）。
总的来说，听音装置和另一装置的天线和收发器电路之间建立的无线链路可以是任何类型。在实施例中，无线链路在功率约束条件下使用，例如由于听音装置包括便携式（通常电池驱动的）装置。在实施例中，无线链路为或包括基于近场通信的链路，例如基于发射器和接收器部分的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。在另一实施例中，无线链路为或包括基于远场、电磁辐射的链路。在实施例中，听音装置包括第一和第二无线接口。在实施例中，第一无线接口配置成在听音装置和另一听音装置之间建立第一通信链路（两个听音装置例如形成双耳听音系统的一部分）。在实施例中，第二无线接口配置成在听音装置和辅助装置之间建立第二通信链路。在实施例中，第一通信链路基于近场通信。在实施例中，第二通信链路基于远场通信。在实施例中，经无线链路的通信根据特定调制方案进行安排（优选在高于100kHz的频率），例如模拟调制方案，如FM（调频）或AM（调幅）或PM（调相），或数字调制方案，如ASK（幅移键控）如开-关键控、FSK（频移键控）、PSK（相移键控）或QAM（正交调幅）。优选地，用于在听音装置和另一装置之间建立通信的频率范围低于50GHz，例如位于从50MHz到70GHz的范围内，例如高于300MHz，例如在高于300MHz的ISM范围中，例如在900MHz范围中或在2.4GHz范围中或在5.8GHz范围中或在60GHz范围中（ISM=工业、科学和医疗，这些标准化的范围例如由国际电信联盟ITU定义）。在实施例中，无线链路基于标准化或专用技术。在实施例中，无线链路基于蓝牙技术（如蓝牙低能量技术）。
在实施例中，听音装置包括输出变换器，用于将电信号转换为用户感知为声音的刺激。在实施例中，输出变换器包括耳蜗植入物的多个电极或骨导式听力装置的振动器。在实施例中，输出变换器包括用于将刺激作为声信号提供给用户的接收器（扬声器）。
在实施例中，表示声信号的模拟电信号在模数（AD）转换过程中转换为数字音频信号（通过听音装置的模数（AD）转换器），其中模拟信号以预定采样频率或速率fs进行采样，fs例如在从8kHz到40kHz的范围中（适应应用的特定需要）以在离散的时间点tn（或n）提供数字样本xn（或x[n]），每一音频样本通过预定的比特数Ns表示声信号在tn时的值，Ns例如在从1到16比特的范围中。数字样本x具有1/fs的时间长度，如50μs，对于fs=20kHz。在实施例中，多个音频样本按时间帧进行安排。在实施例中，一时间帧包括64个音频数据样本。根据实际应用可使用其它帧长度。
在实施例中，听音装置包括数模（DA）转换器以将数字信号转换为模拟输出信号，例如用于经输出变换器呈现给用户。
在实施例中，听音装置如输入变换器（如传声器单元和/或收发器单元）包括用于提供输入信号的时频表示的TF转换单元。在实施例中，时频表示包括所涉及信号在特定时间和频率范围的相应复值或实值的阵列或映射。在实施例中，TF转换单元包括用于对（时变）输入信号进行滤波并提供多个（时变）输出信号的滤波器组，每一输出信号包括截然不同的（可能重叠的）输入信号频率范围。
在实施例中，听音装置包括助听器如听力仪器，例如适于位于用户耳朵处或完全或部分位于耳道中的听力仪器，例如头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。
用途
此外，本发明提供上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的听音装置的用途。在实施例中，提供在听力仪器、头戴式耳机、耳麦、有源耳朵保护系统或其组合中的用途。在实施例中，提供在包括一个或多个听力仪器、头戴式耳机、耳麦、有源耳朵保护系统等的系统中的用途。在实施例中，提供听音装置在教学情形或广播情形中的用途，例如在辅助听音系统、教室放大系统中的用途。
方法
另一方面，本申请进一步提供听音装置的运行方法，其中听音装置用于处理电输入声音信号及用于提供听音装置佩戴者可感知为声音的输出刺激，该听音装置包括信号处理单元，用于处理源自电输入声音信号的信息信号并提供处理后的输出信号以形成产生输出刺激的基础。该方法包括a）建立指示佩戴者目前的感知信息信号的能力的感知度量；及b）将感知度量传给另一人或辅助装置。
当由对应的过程适当代替时，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装置的部分或所有结构特征可与本发明方法的实施结合，反之亦然。方法的实施具有与对应装置一样的优点。
计算机可读介质
本发明进一步提供保存包括程序代码的计算机程序的有形计算机可读介质，当计算机程序在数据处理系统上运行时，使得数据处理系统执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分（如大部分或所有）步骤。除了保存在有形介质如磁盘、CD-ROM、DVD、硬盘、或任何其它机器可读的介质上，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传输并载入数据处理系统从而在不同于有形介质的位置处运行。
数据处理系统
本发明进一步提供数据处理系统，包括处理器和程序代码，程序代码使得处理器执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分（如大部分或所有）步骤。
听音系统
另一方面，提供包括上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的听音装置的听音系统。
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听音装置的部分或所有结构特征可与听音系统的实施结合，反之亦然。
在实施例中，听音系统适于在听音装置和辅助装置之间建立通信链路以使得信息（如控制和状态信号、可能及音频信号）可在其间交换或从一装置转发给另一装置，至少使得感知度量可从听音装置传到辅助装置。
在实施例中，辅助装置包括显示（或其它信息）单元以向佩戴辅助装置的人（或在辅助装置附近的人）显示（或呈现）（可能另外处理的）感知度量。
在实施例中，辅助装置为或包括个人通信装置，如便携式电话，例如具有网络接入能力和运行专用软件（APP）的能力的智能电话，以显示来自另一装置的信息，例如来自听音装置的指示佩戴者理解当前信息信号和/或控制听音系统如听音装置的功能的能力的信息。
在实施例中，听音系统包括一对上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的听音装置，该对听音装置构成使能在其间交换信息包括音频信号的双耳听音系统。听音系统优选配置成将音频数据以最佳预测的语音可懂度（由当前感知度量指示）从听音装置传给另一听音装置（经（例如无线）通信链路）。这具有听音系统总是提供最佳信号（在语音可懂度方面）的优点。优选地，音频数据的前述传输在特定音频传输运行模式（例如可由用户选择，如经用户接口，如经辅助装置）下进行。
在实施例中，辅助装置配置成运行APP或类似的软件以显示与感知度量有关的瞬时和/或平均数据及可能显示其它有关数据，该系统配置成基于从听音装置传到辅助装置的数据在助听器或辅助装置中计算或处理这些数据。在实施例中，辅助装置配置成将前述处理后的数据如从前述处理后的数据提取的已修改的处理参数传回给听音装置。在实施例中，辅助装置配置成向听音装置佩戴者和/或另一人指示（如以图形方式）感知度量的任何变化。从而，佩戴者和/或另一人改善佩戴者的感知的任何活动可立即进行评估，藉此有助于用户状况的改善。在实施例中，听音系统配置成（由辅助装置）显示当前声音环境的各个分类器对感知度量的当前贡献（值）（如噪声例如风噪声值、目标信号电平、回响等）。从而，用户和/或通信伙伴获得可能降低用户感知及可能能够“对其做些什么”的特定状况的指示。
在实施例中，辅助装置包括用于保存数据的存储器，及其中听音系统配置成将听音装置中确定的感知度量传给辅助装置并在不同时间点连同对应于感知度量的当前声环境的一个或多个分类器一起将感知度量保存在存储器中。在实施例中，当前声环境的一个或多个分类器在辅助装置中进行确定，例如基于位于辅助装置中的一个或多个传感器或基于辅助装置中处理的信息（如从听音装置或另一装置或服务器接收）。在实施例中，辅助装置包括到网络如因特网的接口。
在实施例中，听音装置和辅助装置之间的（无线）通信链路和/或双耳听音系统的一对听音装置之间的（无线）通信链路为基于近场通信的链路，例如基于两个装置的相应发射器和接收器部分的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。在另一实施例中，无线链路基于远场电磁辐射。在实施例中，无线链路基于标准化或专用技术。在实施例中，无线链路基于蓝牙技术（如蓝牙低能量技术）。在实施例中，每一听音装置包括第一和第二无线接口。在实施例中，第一无线接口配置成在一对听音装置之间建立第一通信链路。在实施例中，第二无线接口配置成在听音装置和辅助装置之间建立第二通信链路。在实施例中，第一通信链路基于近场通信（如感应通信）。在实施例中，第二通信链路基于远场通信（例如根据一标准如蓝牙、蓝牙低能进行安排（优选进行修改以使能音频通信））。
本申请的进一步的目标由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，说明书中使用的术语“具有”、“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，也可以存在中间插入元件。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。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
附图说明
本发明将在下面参考附图、结合优选实施方式进行更完全地说明。
图1a、图1b和图1c示出了根据本发明的听音装置的三个实施例。
图2示出了具有适于位于佩戴者耳道中的IE部分的听音装置的实施例，该IE部分包括用于从佩戴者皮肤拾取小电压如脑电波信号的电极。
图3示出了根据本发明的包括第一特定可视信号接口的听音装置的实施例。
图4示出了根据本发明的包括第二特定可视信号接口的听音装置的实施例。
图5示出了根据本发明的包括第三特定可视信号接口的听音系统的实施例。
图6示出了包括听音装置的听音系统的实施例，包括到辅助装置的用于另一人的接口、到显示单元的用于听音系统用户的接口、及用于将听音装置连接到验配系统的编程接口。
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，同样的附图标记用于同样或对应的部分。
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。对于本领域的技术人员来说，从下面的详细描述可显而易见地得出其它实施方式。
具体实施方式
图1a-1c示出了根据本发明的听音装置的三个实施例。在图1a的实施例中，听音装置LD（如听力仪器）包括用于将输入声音Sound-in转换为包括信息信号的电输入声音信号IN的输入变换器（在此为传声器单元）、用于处理信息信号（如根据用户需要，例如补偿听力受损）并提供处理后的输出信号OUT的信号处理单元DSP、及用于将处理后的输出信号OUT转换为输出声音Sound-out的输出变换器（在此为扬声器）。输入变换器和输出变换器之间的、包括信号处理单元DSP的信号通路称为正向通路（与“分析通路”或“反馈估计通路”或（外部）“声反馈通路”相对，例如参见图6）。通常，信号处理单元DSP为数字信号处理单元。在图1的实施例中，输入信号例如通过形成传声器单元（或信号处理单元DSP）的一部分的模数AD转换器单元从模拟形式转换为数字形式，处理后的输出例如由形成扬声器单元（或信号处理单元DSP）的一部分的数模DA转换器从数字信号转换为模拟信号。在实施例中，数字信号处理单元DSP适于在多个子频率范围或频带（如2和64或以上频带之间）中独立地处理听音装置LD考虑的输入信号的频率范围（例如在约20Hz到20kHz的听频范围中的、在最小频率（如20Hz）和最大频率（如8kHz或10kHz或12kHz）之间）。听音装置LD还包括感知单元P-estimator，用于建立指示佩戴者目前的感知信息信号（在此为信号IN）的能力的感知度量PM。感知度量PM（如在图1a-1c中，经信号处理单元DSP）传给信号接口SIG-IF，以对来自不同于佩戴者的人（如佩戴者周围的人）的、信息（如声）信号的接收质量的估计发信号。来自感知单元P-estimator的感知度量PM在信号处理单元DSP中使用（如进一步处理）以产生给信号接口SIG-IF的控制信号SIG从而向用户或另一人或另一（辅助）装置呈现指示佩戴者当前感知来自另一人的信息消息的能力的消息。另外或作为备选，感知度量PM馈给信号处理单元DSP并例如在选择应用于信息信号IN的适当处理算法时使用（例如在使感知度量最大化的自适应过程中使用）。估计单元接收与下述有关的一个或多个输入P-inputs：a）所接收的信号（例如其类型（如语音或音乐或噪声）、其信噪比等）；b）听音装置佩戴者当前的状态（如认知负荷）；和/或环境（如当前声环境），在其基础上，估计单元P-estimator进行感知度量的估计（体现在估计信号PM中）。估计单元的输入P-inputs例如可源自认知负荷的直接测量和/或源自人听觉系统的认知模型、和/或源自关于所接收的包括信息信号的电输入声音信号或佩戴者环境的其它传感器或分析单元（参见图1b、1c）。
图1b示出了根据本发明的听音装置LD（如助听器）的实施例，其不同于图1a的实施例之处在于感知单元P-estimator包括分开的用于接收和评估与下述有关的P-inputs的分析或控制单元：1）正向通路的一个或多个信号（在此为信息信号IN），体现在信号控制单元Sig-A中；2）来自传感器的输入，体现在传感器控制单元Sen-A中；及3）与人（用户）目前的精神和/或身体状态（如包括认知负荷）有关的输入，体现在负荷控制单元Load-A中。
图1c示出了根据本发明的听音装置LD（如助听器）的实施例，其不同于图1a的实施例之处在于A）其包括用于提供特定测量输入的单元（如传感器或测量电极）或向感知单元P-estimator提供完全或部分分析的数据输入从而基于这些输入提供佩戴者的随时间而变的感知度量PM(t)（t为时间）的分析单元；及B）其给出了形成信号接口SIG-IF的部分的特定接口单元的例子。图1c的听音装置实施例包括测量或分析单元，经安装在听音装置外壳上的电极提供佩戴者身体的电压变化的直接测量（如当前脑电波）（单元EEG），指示时间和/或已消逝的时间（如自装置上次接通电源开始）（单元t）及当前体温（单元T）。测量或分析单元的输出向感知单元提供（P-）输入。此外，包括信息信号IN的电输入声音信号作为P-input连接到感知单元P-estimator，在那里其被分析及一个或多个相应参数从其提取，例如信息信号IN的当前信噪比（SNR）的估计量。听音装置的实施例可包含测量或分析单元中的一个或多个，用于（或提供输入以）确定用户的或与输入信号有关的或与听音装置佩戴者的环境有关的当前认知负荷（参见图1b）。测量或分析单元可位于与听音装置的其它部分分开的物理体中，两个以上物理上分开的部分在运行时连接（如彼此有线或无线接触）。测量或分析单元（如单元EEG或T）的输入例如可由用于拾取佩戴者身体的电压变化的测量电极（及对应的放大和处理电路）产生（参见图2）。作为备选，测量或分析单元可包括这样的电极或电端子或由其构成。在根据本发明的听音装置的另外的实施例中，图1c的实施例的特有特征可与图1a和/或1b的特征组合。
在图1a-1c中，输入变换器示为传声器单元。假定输入变换器提供包括信息信号的电输入声音信号（包括听频范围中的频率的音频信号）。作为备选，输入变换器可以是包括信息信号的直接电输入信号的接收器（如包括用于提取包括信息信号的电输入声音信号的天线和接收器电路及解调电路的无线接收器）。在实施例中，听音装置包括传声器单元及直接电输入信号的接收器及使相应信号能个别地进行选择或混合并电连接到信号处理单元DSP（或直接或经中间元件或处理单元）的选择器或混合器单元。
听音装置佩戴者的精神状态（如认知负荷）的直接测量可以不同的方式获得。
图2示出了具有适于位于佩戴者耳道中的IE部分的听音装置的实施例，其中IE部分包括用于从佩戴者的皮肤拾取小电压如脑电波信号的电极。图2的听音装置LD包括适于位于用户耳（耳廓）后的LD-BE部分、适于（至少部分）位于用户耳道中的LD-IE部分、及用于机械（及非必须地，电）连接LD-BE部分和LD-IE部分的连接件LD-INT。当听音装置预计处于工作状态时，连接部分LD-INT适于使两个部分即LD-BE和LD-IE分别放置在用户耳后和耳中。优选地，调整连接部分LD-INT的长度、形状和机械刚性（和挠性）以使能容易地安装和卸下听音装置，包括使或确保听音装置在正常使用期间保持在适当位置（即使用户能走动并进行正常活动）。
LD-IE部分包括多个电极，优选一个以上。在图2中，示出了三个电极EL-1、EL-2、EL-3，但更多（或更少）的电极可安排在LD-IE部分的外壳上。听音装置的电极优选配置成测量认知负荷（如基于动态EEG）或大脑中的其它信号，例如参见EP2200347A2,[Lan et al.;2007]或[Wolpaw et al.;2002]。已提出使用动态认知状态分类系统基于EEG测量（图1c中的单元EEG）估计受测对象的精神负荷。优选地，形成参比电极。EEG信号为低电压信号，约5-100μV。该信号需要高度放大以在典型的AD转换范围中（～2-16V到1V，16比特转换器）。高度放大通过使用同一AD转换器上的模拟放大器实现，因为转换中的二进制切换利用高增益尽可能急地进行从“0”到“1”的转变。在实施例中，听音装置（如EEG单元）包括特别适于衰减或去除EEG信号中的非自然信号（如与用户运动有关、与环境中的噪声有关、与神经活动无关等）的校正单元。
作为备选或另外，电极可配置成测量用户皮肤的温度（或其它物理参数如湿度）（例如参见图1c中的单元T）。增加/改变的体温可表明认知负荷增加。体温可使用一个或多个热元件进行测量，例如位于助听器接触皮肤表面的地方。认知负荷和体温之间的关系例如在[Wright et al.;2002]中讨论。
在实施例中，电极可由听音装置的控制单元配置以测量不同时间的不同物理参数（例如在EEG和温度测量之间切换）。
在另一实施例中，认知负荷的直接测量可通过测量一天的时间、确认认知负荷在当天结束时更似真而获得（参见图1c中的单元t）。
在图2的听音装置实施例中，LD-IE部分扬声器（接收器）SPK。在该情形下，连接部分LD-INT包括用于连接LD-BE和LD-IE部分的电子元件的电连接器。作为备选，在扬声器位于LD-BE部分中时，连接部分LD-INT包括用于将声音导向LD-IE部分的声连接器（如管）（及可能但不必须包括电连接器）。
在实施例中，通过使用第二听音装置（位于另一只耳朵之中或之处）并将第二听音装置拾取的数据（如EEG信号）传给位于对侧耳朵之中或之处的第一（对侧）听音装置（如无线，如经另一可佩戴处理单元或通过局部网络或通过导线），在确定感知度量时可采集和包括更多的数据（如另外的EEG通道）。
BTE部分包括适于向用户和/或通信伙伴表明从通信伙伴到听音装置佩戴者的通信质量的信号接口部分SIG-IF。在图2的实施例中，信号接口部分SIG-IF包括BET部分的外壳的结构部分，其中该结构部分适于改变颜色或色调以反映通信质量。优选地，包括信号接口部分SIG-IF的BTE部分的外壳的结构部分可由通信伙伴看见。在图2的实施例中，信号接口部分SIG-IF实施为BTE外壳的结构部分上的涂层，其颜色或色调可由电压或电流控制。优选地，对应于感知度量的不同值的颜色之间的预定关系与通信伙伴商定（例如绿色=OK，红色=难满足，等等）。
图3示出了根据本发明的包括第一特定可视信号接口的听音装置的实施例。该听音装置LD包括有助于安装听音装置LD及将其从佩戴者耳道中拉出的拔销P-PIN。拔销P-PIN包括信号接口部分SIG-IF（在此示为面向远离听音装置LD的主体LD-IE的方向并朝向使通信伙伴能看见其的环境的端部）。信号接口部分SIG-IF适于改变颜色或色调以反映从通信伙伴到听音装置佩戴者的通信质量。例如，这可由单一发光二极管（LED）或具有不同颜色的LED集合IND1、IND2实施。另外，拔销可作为到辅助装置的无线接口的天线。
在实施例中，适当的通信质量用一种颜色发信号（如绿色，例如通过绿光LED实现），及随着通信质量降低渐变（如变为黄色，例如通过黄光LED实现）到另一颜色（如红色，例如通过红光LED实现）。在实施例中，听音装置LD适于使能配置LD（如由佩戴者）以实现：（如LED的）指示仅在通信质量不适当时启动以使装置引起的注意最小化。
图4示出了根据本发明的包括第二特定可视信号接口的听音装置的实施例。图4的听音装置LD为儿科装置，其中实施信号接口SIG-IF以使该耳模改变颜色或色调从而显示来自通信伙伴的通信质量。该耳模的不同颜色或色调（至少通信伙伴可看见的那一面的颜色或色调）表明听音装置LD的佩戴者LD-W（在此为儿童）对信息信号的不同感知程度（不同的感知度量PM值，例如参见图1a-1c）。在实施例中，随着感知度量相应变化（降低），耳模的颜色从绿色（表明高感知）越过黄色（表明中等感知）变为红色（表明低感知）。耳模的颜色变化例如通过将彩色LED集成在透明耳模内（或通过压控聚合物）实现。颜色编码也可用于对传输链的不同链故障发信号，例如输入语音指令、无线链路或佩戴者关注。
图5示出了根据本发明的包括第三特定可视信号接口的听音系统的实施例。图5示出了使用包括佩戴者LD-W佩戴的听音装置LD和另一人TLK佩戴的辅助装置PCD（在此为（便携式）个人通信装置如智能电话的形式）的听音系统的应用情形。听音装置LD和个人通信装置PCD适于（至少）在其间建立无线链路WLS以使能将指示听音装置的佩戴者LD-W对来自另一人（通信伙伴）的当前信息信号TLK-MES的感知程度的感知度量（例如参见图1a-1c中的PM）从听音装置传给个人通信装置，在此假定另一人TLK持有个人通信装置PCD。感知度量SIG-MES（或其处理后的版本）经听音装置LD的信号接口SIG-IF（参见图1）尤其经发射器S-Tx（参见图1c）传给个人通信装置PCD并在显示器VID上呈现。在实施例中，该系统还适于使能从个人通信装置PCD到听音装置LD的通信，例如经无线链路WLS（或经另一有线或无线传输通道），前述通信链路优选使音频信号（可能）及控制信号从个人通信装置PCD传给听音装置LD，优选在其间进行交换。在该实施例中，听音装置另外包括接收器（S-Rx，未示出）以使能建立双向链路。
语音可懂度反馈和优化
根据本发明的实施例，听音装置（如听力仪器）的信号处理单元DSP适于实现：处理通过目标在于使语音可懂度最大化的连续优化方案确定，可能结合其它参数如声音质量和舒适性。在实施例中，语音可懂度（等）根据瞬时声画自适应最大化，例如基于关于语音可懂度的当前（随时间而变的）数据（例如语音可懂度度量的形式）及可能基于声音质量（例如目标信噪比的形式）。
在实施例中，优化取决于使缺乏语音可懂度确定的价值函数最小化的自适应策略。语音可懂度可通过多种方法进行估计，及已提出多种客观度量，例如参见[Taal etal.;2010]。在嘈杂情形包括平稳噪声下的语音可懂度计算及延伸到听力受损人群例如在[Rhebergen and Versfeld;2005]中描述。US2005/0141737A1描述了一种调整处理器传递函数以优化特定声环境中的语音可懂度的方法。
在实施例中，语音质量测量包括语音可懂度指数计算。当预测的可懂度低于规定阈值时，根据用户需要和偏好提出多个行动，例如在下述之中进行选择（例如在验配期间和/或经用户接口实施在听音装置中）：
1、听力仪器或与听力仪器通信的辅助装置上的二极管或类似可视指示器可表明此刻的听力情形对该特定用户很困难。这可帮助出现的其它人（例如这可以是学校的老师或家中老人的照料人员）提高其声音、靠得更近或采取其它行动如使用传声器或类似辅助装置（连接到听力仪器）以改善听力受损人员的可懂度。
2、可向用户发出表明应采取某一类的行动以改善情形如改善其相对于讲话者的位置的音频信号。在某些情形下，前述信息可使听力受损人员清楚该情形确实不利从而帮助防止个人失败或缺陷的感觉，应注意，许多严重听力受损的人具有有限的正确确定声音响度的能力。
3、由感知度量（软件）指示的语音可懂度的水平可记录在听力系统中以供听觉病矫治专家随后使用。优选地，计算的语音可懂度度量连同对应声环境的分类器一起随时间记录，例如风噪声、混响信噪比、话音活动等，例如由对应的检测器确定（风噪声、混响、信噪比（S/N）、话音活动（VAD）检测器等）。
4、在具有双耳验配和耳朵到耳朵通信的情形下，数据可从具有最好的预测语音可懂度的听力仪器传给另一听力仪器，相比语音可懂度，有效地牺牲空间数据。
5、在听力仪器和移动电话或类似装置之间具有直接或间接通信的情形下，移动电话可包含APP或类似的软件，用于显示与语音可懂度有关的瞬时和/或平均数据及可能显示助听器中计算的其它有关数据。作为备选，所描述的数据可代表助听器从自听力仪器传给移动电话的信息进行计算，结果可传回给助听器。
图6示出了上面提及的特征中的部分特征。图6示出了包括听音装置LD的听音系统的实施例，包括到辅助装置PCD的用于不同于听音装置用户的另一人的接口SIG-IF、到辅助装置UD的用于用户的接口U-IF、及用于将听音装置连接到验配系统FIT-SYS的编程接口PROG-IF。听音装置LD包括正向通路，该正向通路包括用于将输入声音Sound-in转换为包括信息信号（如语音）的电输入信号IN的传声器、用于处理电输入信号（或源自其的信号）并提供处理后的输出信号OUT的信号处理单元DSP、及用于将电输出信号转换为输出声音Sound-out的扬声器。
听音装置还包括分析通路，该分析通路包括用于分析正向通路的信号并用于控制正向通路的处理的控制单元（以动态优化处理从而使语音可懂度最大化）。
为能够动态评估/估计语音可懂度（在用户/听音装置的主要声环境中），听音装置LD包括多个检测器。多个不同的检测器通常将正向通路的信号用作输入，例如电输入信号IN或源自其的信号（如来自信号处理单元DSP的信号或处理后的输出信号OUT）。作为备选或另外，检测器可使用来自正向通路的信号和/或来自一个或多个其它检测器的一个或多个输出信号（例如，语音可懂度检测器可使用来自话音活动检测器VAD的输入，使得当VAD在输入信号中检测到话音时，其仅估计可懂度）。
图6中所示的听音装置实施例包括话音活动检测器VAD，用于确定输入信号（在给定时间点）是否包括话音信号（例如参见WO9103042A1）。这具有用户环境中电传声器信号的包括人发声（如语音）的时间段可被识别因而与仅包括其它声源（视为噪声，例如包括人工产生的噪声）的时间段分开的优点。听音装置还包括语音可懂度检测器SID，用于分析正向通路的信号IN并提取与语音可懂度有关的参数（例如参见EP2372700A1）。在实施例中，该参数与信号（目标信号）和噪声（非目标信号）的当前量的估计量有关。听音装置还包括风噪声检测器WND，用于检测输入信号中的风噪声（例如参见EP1448016A1）。听音装置还包括混响检测器RVD，用于检测输入信号中的混响水平（例如参见EP2381700A1）。
听音装置还可包括信噪比检测器（S/N），例如用于确定嘈杂（目标）信号的噪声分量。
在另一实施例中，听音装置包括电平检测器，用于确定输入信号的电平（例如频带级的和/或全（宽带）信号的电平）。从用户声环境拾取的电传声器信号的输入电平例如为环境的分类器。
在实施例中，听音装置包括脑电波检测器以指示佩戴听音装置的用户目前的精神状态或认知负荷（例如使用听力辅助装置的壳体或外壳部分上的EEG电极，例如参见EP2200347A2及图1、2）
听音装置LD还包括控制单元，其连接到信号处理单元DSP和感知单元并配置成根据感知度量控制信号处理单元。在图6的实施例中，控制单元Control-P-estimator-DataLog与感知单元（参见图1中的单元P-estimator）集成为一体以建立指示佩戴者目前感知信息信号的能力的感知度量PM（包括输入信号IN的可懂度）。控制单元Control-P-estimator-DataLog配置成根据瞬时声画（由可用检测器指示，在此为VAD、SID、WND、RVD）自适应使语音可懂度最大化。信号PM动态更新以指示语音可懂度的现时水平并馈给信号处理单元DSP及在选择应用于信息信号IN的适当处理算法时使用。从而可实现信号处理的自适应控制以优化用户的语音可懂度。
如结合图1所述，来自感知单元P-estimator的感知度量PM在信号处理单元DSP中用于产生给信号接口SIG-IF的控制信号SIG以向另一人或另一装置呈现指示佩戴者当前感知来自另一人的信息消息的能力的消息，例如智能电话PCD的显示器中显现的“请说慢点”。
听音装置LD包括到辅助装置UD的、用于用户的接口U-IF（例如包括显示单元和/或音频输出）。音频信号可经该接口发送给用户，例如经给用户接口U-IF的信号UIO由控制单Control-P-estimator-DataLog元启动。如图6中所示，作为备选或另外，关于目前声环境的信息（在此，噪声=高、混响=高、SI=低）可经用户装置UD如遥控装置、如智能电话的显示器传给用户。在实施例中，用户装置UD配置成使用户能经用户接口如经遥控装置或智能电话的触敏显示器向听音装置（如向Control-P-estimator-DataLog单元）指示语音可懂度的度量。在实施例中，经用户接口来自用户的反馈可修改听音装置中的感知度量。
优选地，辅助装置配置成向听音装置的佩戴者（用户）和/或另一人（通信伙伴）指示感知度量的任何变化。这具有用户和/或通信伙伴能被立即通知用户的感知是否可被用户和/或通信伙伴的行动影响的优点。在实施例中，指示包括图形图示。在实施例中（如参考图6），感知度量的变化的指示经例如辅助装置UD（如用户的智能电话）的显示器上的用户接口U-IF向用户指示。在实施例中（如参考图6），感知度量的变化的指示经例如辅助装置PCD（如通信伙伴的智能电话）的显示器上的信号接口SIG-IF向通信伙伴指示。在图6的例子中，感知度量及声环境的各个分类器的现时水平和变化在用户的辅助装置（如智能电话）上进行指示。由感知度量估计的用户对电输入信号及其随时间的变化的感知的相应总现时水平（图6中的“总：”）和现时水平的变化（图6中的Δ:）通过“笑容符”指示（例如好中等差）。各个分类器的当前值及其随时间的现时变化由电平指示器指示（H=高，M=中间，L=低），及箭头和笑容符的组合指示随时间的现时变化（例如，↑和↓，如果希望较高的分类器值）。从而可提供给用户的即时反馈（及相应地提供给通信伙伴，如果同样或等同的信息传给其辅助装置如智能电话）。
在图6的实施例中，听音装置在此为控制单元Control-P-estimator-DataLog包括数据记录能力。在实施例中，语音可懂度度量的对应值及不同时间点的检测器输入（或源自检测器输入的声环境的分类器）均被记录。记录的数据可通过信号PR-LOG和用于将听音装置连接到验配系统的编程接口PROG-IF传给验配系统FIT-SYS进行进一步分析（例如由听觉病矫治专家）。记录的数据及其进一步的处理可用于改善信号处理参数的设置，其随后可经编程接口上传给听音装置。
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不意于限定其范围。
一些优选实施例已经在前面进行了说明，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。
参考文献
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Claims (17)

1.一种听音装置，用于处理电输入声音信号并提供可由听音装置的佩戴者感知为声音的输出刺激，所述听音装置包括：
信号处理单元，用于根据佩戴者的听力受损处理源自电输入声音信号的包括语音的信息信号并提供处理后的输出信号以形成用于产生所述输出刺激的基础；
由所述信号处理单元形成的正向通路；
用于建立指示佩戴者目前感知所述信息信号的能力的感知度量的感知单元；及
用于将所述感知度量传给另一人或辅助装置的信号接口，
其中所述听音装置配置成经位于耳道中的电极拾取的EEG信号测量佩戴者的大脑活动从而使所述听音装置能测量听者为分离和理解存在的语音和输出刺激中存在的噪声信号进行了多大努力；
其中所述听音装置还包括用于基于测得的大脑活动提供佩戴者目前的认知负荷的估计量的负荷估计单元，及其中所述感知单元适于在确定所述感知度量时使用佩戴者目前的认知负荷的估计量；及
所述负荷估计单元配置成使得佩戴者目前的认知负荷的估计量基于所述EEG信号提供；及
所述信号处理单元、所述感知单元和所述信号接口适于佩戴在佩戴者的头部或者接近耳朵佩戴；
其中所述信号处理单元适于使得所述信号处理单元的处理通过目标在于使语音可懂度最大化的连续优化方案确定；及
其中，按照所述连续优化方案，所述语音可懂度根据检测到的瞬时声画及目前的认知负荷的估计量而自适应最大化。
2.根据权利要求1所述的听音装置，适于根据所述感知度量影响所述信息信号的处理。
3.根据权利要求1所述的听音装置，包括适于完全或部分安装在佩戴者耳朵处或耳道中的耳件，所述耳件包括：
-外壳；
-位于所述外壳的表面处的至少一电极，当所述耳件安装在佩戴者上时使所述电极接触佩戴者的皮肤，所述至少一电极适于从佩戴者大脑拾取低电压电信号；
其中所述负荷估计单元配置成使佩戴者目前的认知负荷的估计基于来自佩戴者大脑的所述低电压电信号或在其基础上放大的脑信号。
4.根据权利要求1所述的听音装置，包括配置成分离各个声音信号中的输入声音信号的声源分离单元，每一声音信号表示佩戴所述听音装置的佩戴者当前局部环境中的个别声源。
5.根据权利要求4所述的听音装置，配置成分析从佩戴者大脑拾取的低电压电信号或在其基础上放大的脑信号以估计佩戴者目前关注各个声音信号中的哪一声音信号。
6.根据权利要求1所述的听音装置，其中所述感知单元适于分析所述正向通路的信号并提取与语音可懂度有关的参数及在确定所述感知度量时使用所述参数。
7.根据权利要求1所述的听音装置，其中所述感知单元适于分析来自一个或多个传感器的、与所述正向通路的信号和/或佩戴者环境或当前通信伙伴有关的输入，并在确定所述感知度量时使用所述分析的结果。
8.根据权利要求1所述的听音装置，其中所述信号接口包括适于根据所述感知度量的当前值发出不同的光指示的光指示器。
9.根据权利要求1所述的听音装置，其中所述信号接口包括所述听音装置的结构部分，其根据所述感知度量的当前值改变可视外观。
10.根据权利要求1所述的听音装置，其中所述信号接口包括无线发射器，用于将所述感知度量传给辅助装置以在那里进行呈现。
11.根据权利要求1所述的听音装置，包括用于分析所述正向通路的信号的控制单元，所述控制单元连接到所述信号处理单元和所述感知单元并配置成动态优化所述信号处理单元的处理以使语音可懂度最大化。
12.根据权利要求1所述的听音装置，包括用于保存数据的存储器，其中所述听音装置配置成在不同时间点连同当前声环境的一个或多个分类器一起保存所述感知度量的对应值。
13.根据权利要求1所述的听音装置，包括助听器、头戴式耳机、耳麦、有源耳朵保护系统或其组合。
14.一种听音系统，包括根据权利要求1的听音装置及包括辅助装置，其中所述听音装置和所述辅助装置包括使能在其间建立通信链路的通信接口以使信息可在其间进行交换或从一装置转发给另一装置，至少使得所述感知度量可从所述听音装置传给所述辅助装置。
15.根据权利要求14所述的听音系统，其中所述辅助装置包括信息单元以向佩戴所述辅助装置的人或所述辅助装置附近的人显示或呈现所述感知度量，和/或控制所述听音系统的功能。
16.根据权利要求14所述的听音系统，包括一对听音装置，每一听音装置均为根据权利要求1的听音装置，该对听音装置构成使能在其间交换包括音频信号的信息的双耳听音系统，配置成将音频数据从具有由当前感知度量指示的、最好预测的语音可懂度的听音装置传给另一听音装置。
17.根据权利要求14所述的听音系统，其中所述辅助装置配置成运行APP或软件以显示与所述感知度量有关的瞬时和/或平均数据和/或这些数据的变化。
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