CN104185130A - 具有空间信号增强的助听器 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有空间信号增强的助听器。提供了一种新的双耳助听器系统，其具有助听器，其中，以下述方式使用双耳滤波器来滤波从诸如配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警报的装置等的外部装置接收的信号：用户感知到信号由位于用户的声音环境中的不同空间位置的相应的声音源发射，由此，促进了不同声音源的改善的空间分离。

Description

具有空间信号增强的助听器

技术领域

提供了一种新的双耳助听器系统，其被配置为对于单耳信号源施加感知的空间分离。

背景技术

听力受损的个人经常体验到至少两个不同的问题：

1)听力损失，其是在听力阈值水平上的增大，以及

2)与正常听力的个人相比，丧失理解噪声中的语音的能力。对于大多数听力受损的病人，即使当通过放大来恢复引入声音的可听度时，噪声中语音的可懂度测试上的表现也比正常听力的人们差。语音接收阈值(SRT)是用于理解语音的能力的丧失的性能量度，并且被定义为用于实现在噪声测试中在听觉上50％的正确字识别的、在所呈现的信号中所需的信噪比。

为了补偿听力损失，当今的数字助听器通常使用多通道放大和压缩信号处理来恢复听力受损个人的声音的可听性。以这种方式，通过使得先前不可听的语音线索可听而改善病人的听觉能力。

然而，用于理解包括在具有多个说话者的环境中的语音的、在噪声中的语音的能力的损失仍然是大多数助听器用户的显著问题。

可用于助听器用户以便增大源自特定说话者的语音的信噪比的一种工具，是为所涉及的说话者配备麦克风，该麦克风经常被称为配偶(spouse)麦克风，其因为其与说话者的接近而以高的信噪比来从所涉及的说话者拾取语音。配偶麦克风将该语音转换为具有高信噪比的对应的音频信号，并且将该信号优选地无线地传送到助听器以用于听力损失补偿。以这种方式，以大于所涉及的用户的SRT的信噪比向用户提供语音信号。

增大来自助听器用户期望收听的说话者-诸如在诸如教堂、礼堂、剧院、电影院等的公共场合或通过诸如在火车站、飞机场、商场等中的公共广播系统对于多个人进行演讲的说话者-的语音的信噪比的另一种方式是，使用遥感线圈来磁性地拾取使用例如由电话、FM系统(具有颈环)和感应环系统(也称为“听力环”)产生的音频信号。以这种方式，可以以大于助听器用户的SRT的高的信噪比来向助听器发射声音。

在所有上述的示例中，单耳音频信号被传送到助听器。

然而，在其中传统双耳助听器系统的用户期望同时收听多个上述音频信号源的情况下，用户将发现难以将一个信号源从另一个分开。

US8,208,642B2公开了一种用于双耳助听器的方法和设备，其中，来自单个单耳信号源的声音被呈现到佩戴该双耳助听器的用户的双耳，以便当收听单耳信号源时获得双耳听觉的益处。被呈现到一个耳的声音相对于被呈现到另一个耳的声音发生相移，并且另外，被呈现到一个耳的声音可以被设置为与被呈现到另一个耳的声音不同的水平。以这种方式，控制单耳信号的偏侧性和音量。例如，可以向两耳呈现电话信号，以便例如通过下述方式来受益于电话呼叫的双耳接收：将呼叫者的语音中继到耳，而没有电话顶着该耳，虽然在适当的相位和水平以适当地将呼叫者的语音的声音偏侧化。

助听器通常以用户感知到声音源位于耳内部的方式来再现声音。该声音被称为被内部化而不是被外部化。提到“听到在噪声中的语音问题”，助听器用户的常见抱怨是很难听清正在被说出的任何内容，即使信噪比(SNR)应当足以提供所需的语音可懂度。对于该情况的一种重要的贡献者是助听器再现内部化的声场，这增加了助听器用户的识别负荷，并且可能导致收听疲劳，并且最后导致用户取下助听器。

因此，需要一种具有改善的声音源的定位的新的双耳助听器系统，即，需要一种新的双耳助听器系统，其能够提供相对于双耳助听器系统的佩带者的头部的方位的、相应声音源的方向和可能距离的所感知的空间信息。

发明内容

下面，公开了一种对于未被在助听器中容纳的麦克风接收的信号进行助听器内增强的新方法。

所述新方法利用人的听觉系统的区别位于在声音环境中的不同空间位置的声音源，并且集中在所选择的空间分离的声音源中的一个或多个的能力。

也公开了一种使用所述新方法的新的双耳助听器系统。

根据所述新方法，以下述方式来向人的耳呈现来自不同的声音源的信号：所述人感知到要被定位在所述用户的所述声音环境中的不同空间位置的声音源。以这种方式，利用用户的听觉系统的双耳信号处理来改善用户分离来自不同的声音源的信号、并且将他的或她的收听集中到声音源的期望的一个或者甚至同时收听和理解多于一个声音源的能力。

也已经发现，如果语音信号在人的双耳中以反相被呈现、即相对于彼此相移180°，则未感知到所述语音信号的具体到达方向；然而，许多用户发现以反相呈现的语音信号容易与其他声音源分离并且理解。可以使用范围从150°至210°的相移来获得这个效果。

人们通过人的双耳声音定位能力来检测和定位在三维空间中的声音源。

对于听觉的输入由两个信号构成，即，在各个耳鼓处的声压，在下面被称为双耳声音信号。因此，如果在耳鼓处精确地再现本应由给定的空间声场产生的在耳鼓处的声压，则人的听觉系统不能将再现的声音与由空间声场本身产生的实际声音区别。

通过两个传递函数描述声波从位于相对于收听者的左和右耳的给定方向和距离的声音源的传输，一个传递函数用于左耳，一个传递函数用于右耳，所述两个传递函数包括任何线性失真，诸如着色、耳间时间差和耳间频谱差。这样的一组两个传递函数——一个传递函数用于左耳并且一个传递函数用于右耳——被称为头部相关传递函数(HRTF)。HRTF的每一个传递函数被定义为由在相关的耳道中或附近的特定点处的平面波产生的声压p(在左耳道中的pL，在右耳道中的pR)相对于基准之间的比率。传统上选择的基准是在收听者不在的情况下应由在头部中间的位置处的平面波产生的声压pl。

HRTF包含与向收听者的耳的声音传输相关的所有信息，包括在头部周围的衍射、来自肩部的反射、在耳道中的反射等，并且因此，HRTF在个体之间不同。

在下面，为了方便，HRTF的传递函数之一也将被称为HRTF。

HRTF随着声音源相对于收听者的耳的方向和距离而改变。有可能测量任何方向和距离的HRTF，并且例如通过滤波器例如电子地模拟HRTF。如果这样的滤波器被插入于在诸如麦克风的音频信号源和收听者使用的耳机之间的信号路径中，则因为在耳中的声压的真实再现，收听者将实现这样的感知，由耳机产生的声音源自位于由模拟所涉及的HRTF的滤波器的传递函数限定的距离和方向的声音源。

通过大脑的双耳处理当解释空间编码的信息时导致多种正面效果，即，更好的信号源分离；到达方向(DOA)估计；以及，深度/距离感知。

不充分了解人的听觉系统如何提取关于到声音源的距离和方向的信息，但是已知人的听觉系统在该确定中使用多个线索。在所述线索中有频谱线索、混响线索、耳间时间差(ITD)、耳间相位差(IPD)和耳间水平差(ILD)。

在双耳处理中的最重要的线索是耳间时间差(ITD)和耳间水平差(ILD)。ITD源自在从来源至双耳的距离上的差。这个线索主要在直至大约1.5kHz有用，而在这个频率之上，听觉系统不再解析ITD线索。

水平差是衍射的结果，并且通过耳相较来源的相对位置被确定。这个线索在2kHz以上占主导，但是听觉系统在整个频谱上对于在ILD上的改变同样敏感。

已经争论，听力受损的受检者主要受益于ITD线索，因为听力损失趋向于在较低的频率下较为不严重。

根据所述新方法，以下述方式使用第一双耳滤波器来滤波源自第一声音源的、在双耳助听器系统中的第一单耳音频信号，诸如从第一配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警报的装置等接收的第一单耳信号：用户感知到所接收的第一单耳音频信号由空间中位于第一位置和/或从第一方向到达的第一声音源发射。

而且，源自第二声音源的、在双耳助听器系统中的第二单耳音频信号，诸如从第二配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警报的装置等接收的第二单耳信号，可以传统上在双耳助听器系统中进行听力损失补偿，由此，所述第二单耳信号被感知为由位于双耳助听器系统的用户的头部的中心处的第二声音源发射。

所感知的第一和第二信号源的空间分离帮助用户理解在第一和第二单耳音频信号中的语音并且将用户的收听集中到第一和第二单耳音频信号的期望的一个。

例如，第一双耳滤波器可以被配置为输出相对于彼此相移的、意图用于双耳助听器系统的用户的右耳和左耳的信号，以便引入第一耳间时间差，由此，将所感知的对应的声音源的位置移位到头部之外和相对于双耳助听器系统的用户的头部的方位侧向地移位。

在意图用于右耳和左耳的输出信号相对于彼此相移180°的情况下，丢失了方向的感觉；然而，许多用户发现相移180°的语音信号容易与其他信号源分开并且理解。

可以通过提供第二双耳滤波器来获得声音源的进一步的分离，使得以下述方式使用第二双耳滤波器滤波第二单耳信号，诸如从第二配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警报的装置等接收的第二单耳信号：用户感知到所接收的第二单耳音频信号由位于在空间中与第一位置和第一方向不同的、第二位置和/或从第二方向到达的声音源发射。

例如，第二双耳滤波器可以被配置为输出意图用于双耳助听器系统的用户的右耳和左耳的信号，该意图用于右耳和左耳的信号相对于彼此相移，以便引入第二耳间时间差，由此，相对于双耳助听器系统的用户的头部的方位，侧向地、优选地在第一声音源的相反方向上移位第二声音源的对应的位置。

替代地或补充地，第一双耳滤波器可以被配置为输出分别等于第一音频输入信号乘以第一右增益和第一左增益的、意图用于双耳助听器系统的用户的右耳和左耳的信号，以便获得第一耳间水平差，由此，所感知的对应的声音源的位置相对于双耳助听器系统的用户的头部的方位侧向地移位。

替代地或补充地，第二双耳滤波器可以被配置为输出分别等于第二音频输入信号乘以第二右增益和第二左增益的、意图用于双耳助听器系统的用户的右耳和左耳的信号，以便获得第二耳间水平差，由此，所感知的对应的声音源的位置相对于双耳助听器系统的用户的头部的方位，侧向地、优选地在另一个声音源的相反方向上移位。

为了新的双耳助听器系统的用户感知到第一音频信号源和第二音频信号源位于周围环境中的不同位置，一对第一耳间时间差和第一耳间水平差必须不同于一对第二耳间时间差和第二耳间水平差，即，如果第一和第二耳间时间差不同，则第一和第二耳间水平差可以相同，反之亦然。

根据所述新方法，可以使用向声音源的给定的第一方向和第一距离的所选择的第一HRTF，来滤波在双耳助听器中的第一单耳音频信号，诸如从第一配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警告的装置等接收的第一单耳信号，使得用户感知到所接收的第一单耳音频信号由位于头部之外并且在第一HRTF的第一方向和第一距离上的声音源发射。

诸如从第二配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警告的装置等接收的第二单耳信号的第二单耳音频信号可以在传统上在双耳助听器系统中被听力损失补偿，由此感知到第二单耳信号源自头部的中心。

第一和第二单耳音频信号的所感知的信号源的所感知的空间分离——其一被感知为位于用户的头部之外并且其一被感知为位于用户的头内——帮助用户理解在第一和第二单耳音频信号中的语音并且将用户的收听集中到第一和第二单耳音频信号中的期望的一个。

可以通过提供所选择的第二HRTF来获得声音源的进一步的分离，使得使用与第一HRTF不同的、朝着声音源的给定的第二方向和第二距离的所选择的第二HRTF来滤波第二单耳信号，诸如从第二配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警报的装置等接收的第二单耳信号，使得用户感知到所接收的第二单耳音频信号由位于与第二HRTF对应的第二方向和第二距离上的声音源发射，即，第一和第二单耳音频信号被感知为由位于在空间中的不同位置的声音源发射。

第一和第二单耳音频信号的所感知的信号源的所感知的空间分离——两者被感知为位于用户头部之外——帮助用户理解在第一和第二单耳音频信号中的语音并且将用户的收听集中到第一和第二单耳音频信号的期望的一个。

根据所述新方法，可以使用对于相应的HRTF的近似来滤波第一和第二单耳音频信号。例如，可以使用诸如KEMAR(人体模型)的人体模特来确定HRTF。以这种方式，提供了对于个体HRTF的近似，其可以具有使得助听器用户当佩戴助听器时保持方向的感觉的充足精度。

因此，提供了一种新的双耳助听器系统，其中，以下述方式使用双耳滤波器，对由诸如配偶麦克风、媒体播放器、听力环系统、电话会议系统、收音机、TV、电话、具有警报的装置等的麦克风未接收到的信号进行滤波：用户感知到该信号由位于用户的声音环境中的不同空间位置中的相应的声音源发射，由此促进不同声音源的改善的空间分离。

因此，提供了一种在双耳助听器系统中的双耳信号增强的新方法，所述方法包括步骤：

将第一音频输入信号双耳滤波为选自由下述构成的信号对组的、用于右耳的第一右耳信号和用于左耳的第一左耳信号：

相对于彼此以第一相移来相移的第一右耳信号和第一左耳信号；

第一右耳信号和第一左耳信号，它们分别等于所述第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益；

第一右耳信号和第一左耳信号，它们分别等于所述第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且相对于彼此以第一相移来相移；

分别向用户的右和左耳提供所述第一右耳信号和所述第一左耳信号，以及

向所述用户的右和左耳两者提供第二音频输入信号。

以这种方式，至少一些用户感知到第一声音源与第二声音源在空间上分开。

所述方法可以进一步包括步骤：

将所述第二音频输入信号双耳滤波为选自由下述构成的信号对组的用于右耳的第二右耳信号和用于左耳的第二左耳信号：

第二右耳信号和第二左耳信号，它们相对于彼此以不同于所述第一相移的第二相移来相移；

第二右耳信号和第二左耳信号，它们分别等于所述第二音频输入信号乘以与所述第一增益不同的第二增益；

第二右耳信号和第二左耳信号，它们分别等于所述第二音频输入信号乘以不同于第一增益的第二右增益和不同的第二左增益，并且相对于彼此以不同于第一相移的第二相移来相移，并且

分别向用户的右和左耳提供所述第二右耳信号和所述第二左耳信号。

也提供了一种新的双耳助听器系统，包括：

第一输入，用于提供第一音频输入信号，所述第一音频输入信号表示由第一声音源输出并且在所述第一输入处接收的声音，

第二输入，用于提供第二音频输入信号，所述第二音频输入信号表示由第二声音源输出并且在所述第二输入处接收的声音，

第一双耳滤波器，用于滤波所述第一音频输入信号，并且被配置为输出用于所述双耳助听器系统的用户的右耳的第一右耳信号和用于所述用户的左耳的第一左耳信号，它们分别等于所述第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且/或者相对于彼此相移第一相移，

第一耳接收器，用于将第一耳接收器输入信号转换为声学信号，以向所述双耳助听器系统的用户的第一耳的耳鼓传送，以及

第二耳接收器，用于将第二耳接收器输入信号转换为声学信号，以向所述双耳助听器系统的所述用户的第二耳的耳鼓传送，并且其中

所述第一右耳信号被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入之一，并且

所述第一左耳信号被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入的另一个。

以这种方式，至少一些用户将感知到第一声音源与第二声音源在空间上分离。

在所述双耳助听器系统中，第一右耳信号和第一左耳信号之一可以相对于第一音频输入信号相移和/或放大或衰减，而第一右耳信号和第一左耳信号的另一个是第一音频输入信号。

所述新的双耳助听器系统可以进一步包括：

第二双耳滤波器，用于滤波所述第二音频输入信号，并且被配置为输出用于右耳的第二右耳信号和用于左耳的第二左耳信号，它们分别等于所述第二音频输入信号乘以第二右增益和不同的第二左增益，并且/或者相对于彼此相移与所述第一相移不同的第二相移，并且

所述第二右耳信号可以被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入之一，并且

所述第二左耳信号可以被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入的另一个。

以这种方式，至少一些用户将感知到第一声音源与第二声音源在空间上分离。

第一和第二相移的每一个和/或第一和第二耳间水平差的每一个可以对应于范围从-90°至+90°的、向第一和第二声音源的相应的一个的方位角方向改变。

方位角是相对于用户的前看方向的、向被投影在水平平面上的声音源的所感知的方向角度。经由通过用户头部中心并且通过用户鼻子中心绘制的虚拟线来定义该前看方向。因此，位于前看方向的声音源具有0°的方位角值，并且，直接地位于相反方向的声音源具有180°的方位角值。位于垂直于用户的前看方向的垂直平面的左侧的声音源具有-90°的方位角值，而位于垂直于用户的前看方向的垂直平面的右侧的声音源具有+90°的方位角值。

贯穿本公开，当一个信号是另一个信号的函数时，该一个信号被称为表示该另一个信号，例如，可以通过该另一个信号的模数转换或数模转换来形成该一个信号；或者，可以通过将听觉信号转换为电子信号来执行该一个信号，或者反之亦然；或者，可以通过该另一个信号的模拟或数字滤波或混和来形成该一个信号；或者，可以通过该另一个信号的诸如频率变换的变换等来形成该一个信号；等等。

而且，可以通过可以用于识别形成所涉及的信号的、从所涉及的电路的其输入至所述电路的其输出的信号路径的一部分的任何模拟或数字信号的名称，来识别被例如在信号处理器中的特定电路处理的信号。例如，麦克风的输出信号，即，麦克风音频信号，可以用于识别形成从麦克风的输出至接收器的其输入的信号路径的一部分的任何模拟或数字信号，包括任何被处理的麦克风音频信号。

所述新的双耳助听器系统可以包括多通道第一和/或第二助听器，其中，将音频输入信号划分为多个频道，用于在频道的各个中的、音频输入信号的至少一些的独立处理。

多个频道可以包括扭曲频道，例如，所有的频道可以是扭曲频道。

所述新的双耳助听器系统可以另外提供根据听力损失补偿的其他传统方法使用的电路，使得可以在不同类型的声场中适当地选择该新的电路或其他传统电路来运行。该不同的声音环境可以包括语音、呀呀学语、饭馆嘈杂的谈笑声、音乐、交通噪声等。

所述新的双耳助听器系统可以例如包括数字信号处理器(DSP)、其处理被可选择的信号处理算法控制，该可选择的信号处理算法的每一个具有用于调整被执行的实际信号处理的各种参数。在多通道助听器的频道的各个中的增益是这样的参数的示例。

可选择的信号处理算法之一根据所述新方法来运行。

例如，可以提供各种算法来用于传统的噪声抑制，即，不期望的信号的衰减和期望信号的放大。

从不同的声音环境获得的麦克风音频信号可以具有非常不同的特性，例如，平均和最大声压水平(SPL)和/或频率内容。因此，各种类型的声音环境可以与特定的程序相关联，其中，信号处理算法的算法参数的特定设置提供了在特定声音环境中的最佳信号质量的处理的声音。一组这样的参数可以通常包括与频率选择滤波器算法的宽带增益、角频率或斜率相关的参数，和用于控制例如自动增益控制(AGC)算法的拐点和压缩比率的参数。

各种所述算法的信号处理特性可以在验配师的办公室中在初始适配会话期间被确定，并且被编程到所述新的双耳助听器系统中的非易失性存储区域中。

所述新的双耳助听器系统可以具有用户界面，例如，助听器外壳的按钮、拨动开关等或遥控器，使得所述新的双耳助听器系统的用户可以选择可用的信号处理算法之一来获得在所涉及的声音环境中的期望的听力损失补偿。

所述新的双耳助听器系统能够自动地将用户的声音环境分类为多个声音环境类别之一，诸如语音、呀呀学语、饭馆嘈杂的谈笑声、音乐、交通噪声等，并且可以由此自动地选择在本领域中已知的适当的信号处理算法。

附图说明

下面，参考附图更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示意地图示了示例性新的双耳助听器系统，

图2示意地图示了示例性新的双耳助听器系统，

图3示意地图示了示例性新的双耳助听器系统，

图4示意地图示了示例性新的双耳助听器系统，以及

图5示意地图示了示例性新的双耳助听器系统，

具体实施方式

现在将参考以下附图更全面地描述新方法和双耳助听器系统，在附图中，图示了新的双耳助听器系统的各个示例。然而，该新方法和双耳助听器系统可以以不同的形式被体现，并且不应当被解释为限于在此给出的示例。而是，这些示例被提供使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域内的技术人员传送本发明的范围。

应当注意，附图是示意性的，并且为了清楚而被简化，并且它们仅示出了本发明的理解所需的细节，而省略了其他细节。

相似的附图标号贯穿各处指示相似的元件。因此将不相对于每一个附图的说明详细描述相似的元件。

图1示意地图示了新的双耳助听器系统10的示例。

新的双耳助听器系统10具有第一和第二助听器10A、10B。

第一助听器10A包括第一麦克风12A，用于响应于在第一麦克风12A处接收的声音来提供第一麦克风音频信号14A。第一麦克风音频信号14A可以在本领域中公知的第一前置滤波器16A处被前置滤波，并且被输入到信号处理器18。

第一麦克风12A可以包括具有信号处理电路的两个或更多的麦克风，该信号处理电路用于将麦克风信号组合为麦克风音频信号14A。例如，第一助听器10A可以具有两个麦克风和波束形成器，该波束形成器用于将麦克风信号组合为具有期望的方向图的第一麦克风音频信号14A，如在助听器的领域中公知。

第一助听器10A也包括第一输入20A，用于提供第一音频输入信号24A，该第一音频输入信号24A表示由第一声音源(未示出)输出并且在不是麦克风输入的第一输入20A处被接收的声音。

第一声音源可以是由助听器用户期望听到的人携带的配偶麦克风(未示出)。配偶麦克风的输出信号被编码以使用无线或有线数据传送来传送到第一助听器10A。用于表示配偶麦克风音频信号的所传送的数据被接收器和解码器22A接收，以解码为第一音频输入信号24A。

第二助听器10B包括第二麦克风12B，用于响应于在第二麦克风12B处接收的声音来提供第二麦克风音频信号14B。第二麦克风音频信号14B可以在本领域中公知的第二前置滤波器16B处被前置滤波，并且被输入到信号处理器18。

第二麦克风12B可以包括具有信号处理电路的两个或更多的麦克风，该信号处理电路用于将麦克风信号组合为麦克风音频信号14B。例如，第二助听器10B可以具有两个麦克风和波束形成器，该波束形成器用于将麦克风信号组合为具有期望的方向图的第二麦克风音频信号14B，如在助听器的领域中公知的。

双耳助听器系统也包括第二输入26，用于提供第二音频输入信号30，该第二音频输入信号30表示由第二声音源(未示出)输出并且第二输入26处被接收的声音。

第二声音源可以是由助听器用户期望听到的第二人携带的第二配偶麦克风(未示出)。第二配偶麦克风的输出信号被编码以使用无线或有线数据传送来传送到双耳助听器系统10。用于表示配偶麦克风音频信号的所传送的数据被接收器和解码器28接收，以解码为第二音频输入信号30。

可以在第一助听器10A或第二助听器10B中容纳第二输入26与接收器和解码器28。

在向用户的耳呈现作为单耳信号的第一和第二音频输入信号24A、30，即，向用户的双耳呈现同一信号的情况下，两个信号均被感知为源自双耳助听器系统的用户的头部的中心。

虽然对信号进行了听力损失的补偿，如在助听器的领域中公知的，但是具有听力损失的用户因为信号源的所感知空间分离的缺少而在当时难以理解多于一个的单耳音频输入信号。

因此，以下述方式来滤波第一和第二音频输入信号24A、30的至少一个：双耳助听器系统10的用户感知到对应的信号源从用户的头部的中心移开。

结果产生的所感知的声音源的空间分离便利了利用用户的听觉系统的双耳信号处理来改善用户将信号与声音源分开并且将他的或她的收听聚焦到期望的一个声音源的能力，或者甚至同时收听和理解多于一个的声音源。

也已经发现，如果以反相、即相对于彼此相移180°来呈现语音信号，则在人的双耳中，未感知到语音信号的具体到达方向；然而，许多用户发现以反相呈现的语音信号容易与其他信号源分开并且理解。

在所示的新的双耳助听器系统10中，提供了一组两个滤波器32A-R、32A-L、34-R、34-L，它们具有连接到相应的接收器和解码器22A、28的各个的相应的输出24A、30的输入，并且具有输出36A-R、36A-L、38-R、38-L，该输出之一36A-R、38-R向右耳提供输出信号，并且另一个36A-L、38-L向左耳提供输出信号。该多组两个滤波器32A-R、32A-L、34-R、34-L具有相应的HRTF32A、34的传递函数，用于对于第一和第二声音源给出所选择的到达方向。在图1的系统的一个示例中，HRTF32A给出至第一声音源的所感知的到达方向，其具有具有-45°方位角的到达方向，而HRTF34给出至第二声音源的所感知的到达方向，其具有具有+45°方位角的到达方向

第一助听器10A和第二助听器10B可以分别被配置来用于用户的右而和左耳的听力损失补偿；或者，反之亦然。为了说明容易，在下面，假定第一助听器10A被配置来用于右耳的听力损失补偿；然而，该新的双耳助听器系统和方法的操作原理不取决于对于右和左耳的哪个，第一和第二助听器执行听力损失补偿。

滤波器32A-R、32A-L、34-R、34-L的输出在信号处理器18中被处理以用于听力损失补偿，并且意图向右耳传送的处理器输出信号40A连接到第一助听器10A的第一接收器42A以转换为声学信号以向双耳助听器系统10的用户的右耳的耳鼓传送，并且，意图向左耳传送的处理器输出信号40B连接到第二助听器10B的第二接收器42B以转换为声学信号以向双耳助听器系统10的用户的左耳的耳鼓传送。

可以对于双耳助听器系统的用户独立地确定HRTF32A、34，由此，用户的所感知的向第一和第二声音源的方向的外部化和感觉将不同，因为HRTF会包含与向用户耳的声音传送相关的所有信息，包括在头部周围的衍射、来自肩部的反射、在耳道中的反射等，它们引起不同用户的HRTF的变化。

也可以通过对于诸如在诸如KEMAR(人体模型)头部的人体模特上确定的HRTF的、独立确定的HRTF的近似，来获得良好的方向感，如果对于个体HRTF的近似精确得足以让助听器用户保持向第一和第二声音源的方向的感觉。同样，可以通过被确定为在所选择的人的组中的人的个体HRTF的平均值的HRTF来构成近似，所选择的人的组中的人具有导致个体的HRTF的对应的类似性的特定物理类似性，例如是相同年龄或在同一年龄范围中的人、相同种族的人、具有类似的耳廓大小的人等。

图2示出新的双耳助听器系统10的示例，其与在图1中所示的示例类似，除了下述情况：通过引入延迟且该延迟等于在从第一接收器和解码器22A至用户的耳之一的信号路径中期望的到达方位角方向的ITD，获得在第一和第二声音源之间的充分感知的空间分离。在所示的示例中，滤波器32A-R在其输入信号24A和意图用于用户的右耳的输出信号36A-R之间引入时延，而通过在输入24A和输出36A-L之间的直接连接来构成在图1中所示的滤波器32A-L。

以这种方式，将所感知的第一声音源的到达方向的方位角移位到例如-45°，而将来自第二声音源的信号单耳地呈现到用户的耳，即，接收器和解码器28的输出30作为单耳信号被输入到信号处理器18，并且被输出到用户的双耳。因此，获得第一和第二声音源的所感知的空间分离，因为第一声音源被感知为位于在诸如45°方位角的、由延迟32A-R确定的方向上，而第二声音源被感知为位于用户头部内的中心处。

图3示出新的双耳助听器系统10的一个示例，其与图2中所示的示例类似，除了下述情况之外：通过引入另外延迟且该另外延迟等于在从第二接收器和解码器28至用户的耳之一的信号路径中期望的第二到达方位角方向的ITD，获得在第一和第二声音源之间的改善的感知的空间分离。例如，滤波器34-L在其输入信号30和意图用于用户的左耳的输出信号38-L之间引入时延，而通过在输入30和输出38-R之间的短路来构成在图1中所示的滤波器34-R。

以这种方式，将所感知的第二声音源的到达方向的方位角移位到例如+45°，而将所感知的第一声音源的到达方向的方位角保持移位到例如-45°。因此，获得第一和第二声音源的改善的空间分离感知，因为第一声音源被感知为位于在诸如在-45°方位角的、由延迟32A-R确定的方向上，而第二声音源被感知为位于在诸如方位角+45°的、由延迟34-L确定的方向上。

在图1、2和3中，虚线指示容纳双耳助听器系统10的组件的第一和第二助听器10A、10B的外壳。该外壳的各个容纳：一个或多个麦克风12A、12B，用于在用户的相应耳处接收声音，对于该用户的相应的耳，相应的助听器10A、10B意图执行听力损失补偿；以及，相应的接收器42A、42B，用于将信号处理器18的相应的输出信号40A、40B转换为声学信号，以向用户的右和左耳的相应的一个的耳鼓传送。可以根据由双耳助听器系统的设计者做出的设计选择来在两个助听器外壳之间以任意方式来分布剩余的电路。可以以在信号传输的领域中公知的方式通过在助听器10A、10B之间的有线或无线传输，传输在图1、2和3中所示的双耳助听器系统中的各个信号。

图4示出在图1中所示的新的双耳助听器系统10的示例，其中，第二助听器10B没有信号处理器18。并且没有用于提供用于表示来自相应的第一和第二声音源的声音的第一和第二音频输入信号的输入。第二助听器10B仅具有：一个或多个第二麦克风12B；第二接收器42B；所需的编码器和传送器(未示出)，用于传送麦克风音频信号14B以用于在第一助听器10A中的信号处理；以及，接收器和解码器(未示出)，用于接收信号处理器18A的输出信号40B。在第一助听器10A的外壳中容纳了在图1中所示的剩余电路。

图5示出在图1中所示的新的双耳助听器系统10的示例，其中，第一和第二助听器10A、10B都包括麦克风和接收器和助听器处理器。

因此，所示的新的双耳助听器系统包括

第一助听器10A，其包括：

第一输入20A，用于提供第一音频输入信号24A，该第一音频输入信号24A表示由第一声音源输出并且在第一输入20A处接收的声音，

第一双耳滤波器32A-R、32A-L，用于滤波第一音频输入信号24A，并且被配置为输出用于右耳的第一右耳信号36A-R和用于左耳的第一左耳信号36A-L，该用于右耳的第一右耳信号36A-R和用于左耳的第一左耳信号36A-L分别等于第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且/或者相对于彼此以第一相移来相移；第一耳接收器42A，用于将第一耳接收器输入信号40A转换为声学信号，以向双耳助听器系统10的用户的第一耳的耳鼓传送；以及

第二输入26B，用于提供第二音频输入信号30B，该第二音频输入信号30B表示由第二声音源输出并且在第二输入26B处接收的声音，

第二双耳滤波器34B-R、34B-L，用于滤波第二音频输入信号30B，并且被配置为输出用于右耳的第二右耳信号38B-R和用于左耳的第二左耳信号38B-L，该用于右耳的第二右耳信号38B-R和用于左耳的第二左耳信号38B-L分别等于第二音频输入信号乘以第二右增益和不同的第二左增益，并且/或者相对于彼此以不同于第一相移的第二相移来相移，并且其中

第一和第二右耳信号36A-R、38B-R被提供到第一耳接收器输入40A，并且

第一和第二左耳信号36A-L、38B-L被提供到第二耳接收器输入40B。

Claims (13)

1.一种双耳助听器系统，包括：

第一输入，用于提供第一音频输入信号，所述第一音频输入信号表示由第一声音源输出并且在所述第一输入处接收的声音，

第二输入，用于提供第二音频输入信号，所述第二音频输入信号表示由第二声音源输出并且在所述第二输入处接收的声音，

第一双耳滤波器，用于对所述第一音频输入信号进行滤波，并且被配置为输出选自由下述构成的信号对的组的、用于所述双耳助听器系统的用户的右耳的第一右耳信号和用于所述用户的左耳的第一左耳信号：

相对于彼此以第一相移来相移的第一右耳信号和第一左耳信号；

第一右耳信号和第一左耳信号，其分别等于所述第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益；

第一右耳信号和第一左耳信号，其分别等于所述第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且相对于彼此以第一相移来相移；

第一耳接收器，用于将第一耳接收器输入信号转换为声学信号，以向所述双耳助听器系统的用户的第一耳的耳鼓传送，以及

第二耳接收器，用于将第二耳接收器输入信号转换为声学信号，以向所述双耳助听器系统的所述用户的第二耳的耳鼓传送，并且其中

所述第一右耳信号被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入之一，并且

所述第一左耳信号被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入的另一个。

2.根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，所述第一相移范围从150°至210°。

3.根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，所述第一相移对应于范围从-90°至90°的方位角方向改变。

4.根据在前的权利要求的任何一项所述的双耳助听器系统，其中，所述第一右耳信号和所述第一左耳信号之一相对于所述第一音频输入信号相移，并且所述第一右耳信号和所述第一左耳信号的另一个是所述第一音频输入信号。

5.根据在前的权利要求的任何一项所述的双耳助听器系统，包括：

第二双耳滤波器，用于对所述第二音频输入信号进行滤波，并且被配置为输出选自由下述构成的信号对的组的、用于右耳的第二右耳信号和用于左耳的第二左耳信号：

第二右耳信号和第二左耳信号，其相对于彼此以与所述第一相移不同的第二相移来相移；

第二右耳信号和第二左耳信号，其分别等于所述第二音频输入信号乘以第二右增益和不同的第二左增益；

第二右耳信号和第二左耳信号，其分别等于所述第二音频输入信号乘以第二右增益和不同的第二左增益，并且相对于彼此以第二相移来相移；并且其中

所述第二右耳信号被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入之一，并且

所述第二左耳信号被提供到所述第一耳接收器输入和所述第二耳接收器输入的另一个。

6.根据在前的权利要求的任何一项所述的双耳助听器系统，包括：

第一助听器，包括：

所述第一输入，

所述第一双耳滤波器，以及

所述第一耳接收器，以及

第二助听器，包括：

所述第二耳接收器。

7.根据权利要求5所述的双耳助听器系统，包括：

第一助听器，包括：

所述第一输入，

所述第一双耳滤波器，

所述第二输入，

所述第二双耳滤波器，以及

所述第一耳接收器，以及

第二助听器，包括：

所述第二耳接收器。

8.根据权利要求5所述的双耳助听器系统，包括：

第一助听器，包括：

所述第一输入，

所述第一双耳滤波器，

所述第一耳接收器，以及

第二助听器，包括：

所述第二输入，

所述第二双耳滤波器，以及

所述第二耳接收器。

9.根据在前的权利要求的任何一项所述的双耳助听器系统，其中，所述第一双耳滤波器是HRTF滤波器。

10.根据权利要求5-9的任何一项所述的双耳助听器系统，其中，所述第二双耳滤波器是HRTF滤波器。

11.根据在前的权利要求的任何一项所述的双耳助听器系统，其中，所述第一音频输入信号和第二音频输入信号的至少一个是单耳音频信号。

12.一种在双耳助听器系统中的双耳信号增强的方法，所述方法包括步骤：

对第一音频输入信号进行双耳滤波，成为选自由下述构成的信号对的组的用于右耳的第一右耳信号和用于左耳的第一左耳信号：

第一右耳信号和第一左耳信号，其相对于彼此以第一相移来相移；

第一右耳信号和第一左耳信号，其分别等于所述第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益；

第一右耳信号和第一左耳信号，其分别等于所述第一音频输入信号乘以第一右增益和不同的第一左增益，并且相对于彼此以第一相移而相移；

分别向用户的右和左耳提供所述第一右耳信号和所述第一左耳信号，以及

向所述用户的右和左耳两者提供第二音频输入信号。

13.根据权利要求12所述的方法，包括步骤：

对所述第二音频输入信号进行双耳滤波，成为选自由下述构成的信号对的组的用于右耳的第二右耳信号和用于左耳的第二左耳信号：

第二右耳信号和第二左耳信号，其相对于彼此以不同于所述第一相移的第二相移来相移；

第二右耳信号和第二左耳信号，其相对于彼此被乘以与所述第一增益不同的第二增益；

第二右耳信号和第二左耳信号，其相对于彼此以不同于所述第一相移的第二相移而相移，并且相对于彼此被乘以不同于所述第一增益的第二增益，并且

分别向用户的右和左耳提供所述第二右耳信号和所述第二左耳信号。