CN104205877B - 用于操作听力设备的方法以及听力设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于操作由听力设备用户(2)佩戴的听力设备(1)的方法。所述方法包括如下步骤：由听力设备(1)的输入变换器拾取音频信号(a)，所述音频信号(a)包括声源(SS)的源信号(s)和干扰源(DS)的干扰信号(d)，通过听力设备(1)的接口单元(12)接收传输信号(d_AIS)，所述传输信号(d_AIS)包括所述干扰信号(d)或至少是所述干扰信号(d)的特性特征，通过使用由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)或是通过使用由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)的所述特性特征来从音频信号(a)中至少部分去除所述干扰信号(d)以获取调整后的音频信号(a*)，以及在所述听力设备(1)中处理所述经调整的音频信号(a*)。

Description

用于操作听力设备的方法以及听力设备
技术领域
本发明涉及一种用于操作由听力设备用户佩戴的听力设备的方法以及一种听力设备。
背景技术
各种类型的听力设备已为人所知并被开发用于辅助有听力损失的个人们。当前可用的听力设备类型的例子包括耳后(BTE)、耳内(ITE)、耳道内(ITC)和完全耳道内(CIC)听力设备。然而在许多情况下，听力受损的个人们可能需要超出由听力设备单独提供的已知解决方案的听力解决方案。例如，听力受损的个人通常很难在聚会、会议和运动会等遇到的、涉及高音量背景噪声的在嘈杂环境中跟上正常谈话。此外，听力受损的个人通常难以聆听位于自己一定距离之外的音频源，或是位于自己各种距离之外或是相对自己处于各种位置的多个音频源。
US 2003/0044033 A1中已经描述了一种包括用于音频的次级源的已知听力辅助系统。这一已知的听力辅助系统公开了两种音频源的选择。第一音频源是被称为用于音频的主源，诸如听力辅助麦克风。该听力辅助系统包括用于音频的次级源，诸如由说话人佩戴或由说话人以其他方式支持的定向麦克风。操作中，检测和切换电路接收来自次级音频源的信号传送并判定接收到的信号是否是期望的。如果信号传送是期望的，则该电路选择该信号用来与该听力辅助电路耦合。如果信号传送不是期望的，则该电路选择来自主音频源的信号与该听力辅助电路耦合。
在US 2005/175 202 A1、WO 2008/128 563 A1、EP-1 296 537 A2和WO 2010/086462 A2中公开了进一步的已知教导。
已知的教导假设听力辅助用户的目标在于经由声音路径或经由另一传输方式去更好地听见可供选择的输入信号(次级信号)。
本发明的目标在于改善对特定音源的听力。
本发明的许多目的、方面和变种将对根据本文教导并回顾了现有技术的本领域技术人员变得显而易见。
发明内容
听力设备用户经历的这些和其他问题由本发明的方法和听力设备解决。
需要指出的是在结合本发明说明书使用的术语“听力设备”不必仅被理解为用于改善听力受损患者的听力的设备，还可以是用于改善个体之间交流的通信设备。此外，术语“听力设备”包括当前可用的听力设备类型，例如耳后(BTE)、耳内(ITE)、耳道内(ITC)和完全耳道内(CIC)听力设备。此外，听力设备也可以是完全或部分植入的。
首先，本发明涉及一种用于操作由听力设备用户佩戴的听力设备的方法，所述方法包括如下步骤：
-由听力设备的输入变换器拾取音频信号，所述音频信号包括声源的源信号和干扰源的干扰信号，
-经由所述听力设备的接口单元接收传输信号，所述传输信号包括所述干扰信号或至少所述干扰信号的特性特征，
-通过使用由所述传输信号传送的所述干扰信号或是通过使用由所述传输信号传送的所述干扰信号的所述特性特征，从所述音频信号中至少部分去除所述干扰信号以获取调整后的音频信号，以及
-在所述听力设备中处理所述调整后的音频信号。
本发明的一个实施例还包括如下步骤：
-计算由所述传输信号传送的所述干扰信号和所述音频信号之间的相关函数，
-考虑所述相关函数，确定由所述传输信号传送的所述干扰信号和叠加在所述源信号上的所述干扰信号之间的延迟，以及
-消除由所述传输信号传送的所述干扰信号和叠加在所述源信号上的所述干扰信号之间的所述延迟。
本发明的进一步的实施例还包括如下步骤：
-由另一个输入变换器拾取所述干扰信号，以及
-从所拾取的干扰信号生成所述传输信号。
本发明的再一些实施例还包括如下步骤：由所述听力设备用户控制至少部分消除所述音频信号中的所述干扰信号的步骤。
在本发明的进一步的实施例中，干扰声源包括如下音频源中的至少一个：
-电视机；
-无线电接收机；
-HiFi-(高保真)-单元；
-输入变换器，诸如用于例如拾取周围声音的麦克风。
在本发明的又一些实施例中，所述传输信号经由实现如下技术中的一种技术而被传送至所述接口单元：
-无线传输：专有或标准化的，例如FM-(调频)、Bluetooth、WLAN(无线局域网)；
-有线传输；
-具有一个或多个传输路径/链路的网络。
在本发明的进一步的实施例中，所述特性特征包括如下中的至少一个：
-所述干扰信号的时间抽样序列；
-所述干扰信号的频谱；
-达预定频率或处于预定频带内的所述干扰信号的频谱；
-所述干扰信号的近似；
-所述干扰信号的随机信号信息。
其次，本发明涉及一种听力设备，包括：
-用于拾取包括音源的源信号和干扰源的干扰信号的音频信号的输入变换器，
-用于接收包括干扰源的干扰信号或至少所述干扰信号的特性特征的传输信号的接口单元，以及
-通过使用由所述传输信号传送的所述干扰信号或是通过使用由所述传输信号传送的所述干扰信号的所述特性特征，从所述音频信号中至少部分去除所述干扰信号以获取调整后的音频信号的信号处理单元，所述信号处理单元操作性地连接至所述接口单元。
本发明的一个实施例还包括：
-用于计算由所述传输信号传送的所述干扰信号和所述音频信号之间的相关函数的装置，
-用于考虑所述相关函数确定由所述传输信号传送的所述干扰信号和叠加在所述源信号上的所述干扰信号之间的延迟的装置，以及
-用于消除由所述传输信号传送的所述干扰信号和叠加在所述源信号上的所述干扰信号之间的所述延迟的装置。
本发明的进一步的实施例还包括：
-用于拾取所述干扰信号的另一个输入变换器，以及
-用于从所拾取的干扰信号生成所述传输信号的装置。
本发明的再一些实施例还包括：由所述听力设备用户操作以便控制至少部分消除来自所述音频信号的所述干扰信号的装置的控制单元。
在本发明的进一步的实施例中，所述干扰源包括如下音频源中的至少一个：
-电视机；
-无线电接收机；
-HiFi-(高保真)-单元；
-输入变换器，诸如用于例如拾取周围声音的麦克风。
在本发明的又一些实施例中，所述传输信号经由实现如下技术中的一种技术而被传送至所述接口单元：
-无线传输：专有或标准化的，例如FM-(调频)、Bluetooth、WLAN(无线局域网)；
-有线传输；
-具有一个或多个传输路径/链路的网络。
在本发明的进一步的实施例中，所述特性特征包括如下中的至少一个：
-所述干扰信号的时间抽样序列；
-所述干扰信号的频谱；
-达预定频率或处于预定频带内的所述干扰信号的频谱；
-所述干扰信号的近似；
-所述干扰信号的随机信号信息。
需要明确指出的是，上述实施例的任意组合或组合的组合可以构成进一步的组合。排除的仅仅是会导致矛盾的那些组合。
附图说明
图1示意性地示出了用于例示本发明的第一实施例的包括具有插入的听力设备的听力设备用户和声源的布置，
图2示意性地示出了用于例示本发明的第二实施例的包括具有插入的听力设备的听力设备用户和声源的布置，以及
图3示出了听力设备以及声源的框图。
具体实施方式
图1示出了在一个耳朵内或耳朵处佩戴听力设备1的听力设备用户2的顶视图。虽然本发明结合单耳听力设备加以说明，但是本发明也能够结合双耳听力设备使用。事实上并且作为上述术语“听力设备”的定义结果，本发明还能够结合任何类型的通信设备使用。
此外，图1示出了发出音频信号s的声源SS，其中该音频信号s对听力设备用户2而言重要是因为用户对音频信号s的声音信息感兴趣。声源SS可以是任何类型，尤其可以是如下之一：
-另一个说话的人
-TV设备、hi-fi系统或屏幕扬声器系统(例如，在电源剧院中)的声音信号等；
-在银行、邮局或火车站等处的讲话人的扬声器；
-任何类型的环境声音，尤其是干扰声音。
不幸的是，听力设备的输入变换器不仅拾取音频信号s(但是，一般而言是包括音频信号s的声音信号a)，也拾取含有所出现的干扰信号d的任意其他声音信号。例如，特定干扰声源DS的干扰信号d也会被听力设备1的输入变换器拾取。结果，听力设备1的输入变换器的音频信号a是声音信号s和干扰信号d的叠加。
根据本发明，干扰信号d或是至少该干扰信号d的特性特征同样可通过由包括在干扰源DS中的发射机单元(未在图1中示出)发出的传输信号d_AIS得到。例如，传输信号d_AIS中传送的特性特征至少在某种程度上与声音干扰信号d相关。例如，干扰信号的特性特征还可以被理解为应用于干扰信号d的滤波或编码处理的结果。例如，频率滤波器可被应用于干扰信号d以生成传输信号d_AIS。在此情况下，所得的传输信号d_AIS还将在某一程度上与干扰信号d相关。此外，特性特征也可以是与干扰信号的频谱有关的信息。例如，干扰信号的频谱可以包括一个或多个峰值。在此情况下，特性特征可以包括有关这些频率或是有关这些频率的相位的信息。
发射机单元也可以附接至干扰源DS。传输信号d_AIS可被有线或无线地干扰。具体地，传输信号d_AIS以如下一种或一种以上的方式干扰：
-无线传输：专有或标准化的，例如FM-(调频)、Bluetooth、WLAN(无线局域网)；
-有线传输；
-具有一个或多个传输路径/链路的网络。
为了接收传输信号d_AIS，听力设备1包括能够接收并解码传输信号d_AIS的接收单元(未在图1中示出)。
作为声音干扰信号d和源信号s的叠加的音频信号a由听力设备1的输入变换器(未在图1中示出)拾取并在听力设备1中处理。由于传输信号d_AIS包括有关干扰信号d的信息，因此该信息能够被用于去除音频信号a中的干扰信号d以获取声源SS的尽可能干净的源信号s。从叠加信号A+B中去除已知信号A以获取信号B的处理在信号处理理论中，尤其是在信号提取和信号过滤领域中是周知的。对标准出版物Claude S.Lindquist的题为“Adaptiveand Digital Signal Processing”(Steward&Sons，Miami，Florida，1989)做出参考，尤其是第9至11章。
传输信号d_AIS是包括干扰信号d或其特性特征的电或电磁信号。需要指出的是干扰信号d或其特性特征能够以任何形式调制(例如，调频或调幅)或被并入任何协议以方便地将干扰信号d传送至听力设备1并且在听力设备1中接收该干扰信号d。
实际上，干扰信号d以两种形式在听力设备1中可用：首先，声音干扰信号d被并入到由听力设备的输入变换器拾取的音频信号a中。这由听力设备1的输入变换器前面的信号a＝s+d示出。其次，干扰信号d被并入到由干扰源DS提供的传输信号d_AIS中。
图2示意性地示出了用于例示本发明的第二实施例的包括带有插入的听力设备1的听力设备用户2和声源SS的布置。如在图1中描绘的实施例，图2包括相对于听力设备用户2远程布置的干扰源DS。由于干扰源DS并不如同图1中描绘实施例的情况那样包括发射机单元以传送包括干扰信号的传输信号，因此设置另一个输入变换器14用以生成合适的传输信号d_AIS。例如，该另一个输入变换器14因此被布置在干扰源DS附近，以使得干扰信号d不包括不属于干扰源DS的任何其他信号成分。同样地，传输信号d_AIS可以包括整个干扰信号d或是可以包括该干扰信号d的特性特征。
对于本发明的所有实施例而言，特性特征可以是如下特征中的一个或多个：
-作为时间抽样序列的干扰信号d；
-干扰信号d的频谱；
-达预定频率或处于预定频带内的干扰信号d的频谱；
-干扰信号d的近似；
-随机信号信息。
图2中描绘的实施例在干扰源DS不包括能够将干扰信号d或其特性特征传送至听力设备1的发射机单元的情况下尤为有用。
图3示出了听力设备1连同声源SS和干扰源DS的框图。听力设备1包括输入变换器7、具有预处理单元11和后处理单元10的信号处理单元9、以及在本技术领域内还被称为接收机或扬声器的输出变换器8。进一步地，听力设备1包括操作性地连接至信号处理单元9，具体连接至预处理单元11的接口单元12。接口单元12是能够接收包括干扰信号d或其特性特征的传输信号d_AIS的接收单元。在传输信号d_AIS被以无线方式传送的情况下，必须相应地设置天线，即在接口单元12内以及在干扰源DS内设置天线。当然，干扰源DS和接口单元12之间的有线连接也是可能的，虽然这对于听力设备用户2而言不那么舒适。
信号处理单元9包括预处理单元11和后处理单元10，以例示由输入变换器7拾取的音频信号a首先在预处理单元11中处理以获取信号质量改进且听力设备用户2感兴趣的源信号s。实际上，预处理单元11生成近似于源信号s的改善后的音频信号a＊。后处理单元10代表在听力设备中进行的现有技术的处理。当然，预处理单元11和后处理单元10可以用同一种处理单元来实施，如同其在图3中由表示信号处理单元9的虚线所指示的那样。
应该理解上述实施例仅是本发明的例示并且本领域技术人员在不背离本发明范围的情形下能够导出上述实施例的各种变种。因此这些变种也应在被包括在所附权利要求及其等效方案的范围之内。

Claims (14)

1.一种用于操作由听力设备用户(2)佩戴的听力设备(1)的方法，所述方法包括如下步骤：
-由所述听力设备(1)的输入变换器(7)拾取音频信号(a)，所述音频信号(a)包括声源(SS)的源信号(s)和干扰源(DS)的干扰信号(d)，
-经由所述听力设备(1)的接口单元(12)接收传输信号(d_AIS)，所述传输信号(d_AIS)包括所述干扰信号(d)或至少所述干扰信号(d)的特性特征，
-通过使用由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)或是通过使用由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)的所述特性特征，从所述音频信号(a)中至少部分去除所述干扰信号(d)以获取改善后的音频信号(a＊)，以及
-在所述听力设备(1)中处理所述改善后的音频信号(a＊)。
2.如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：
-计算由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)和所述音频信号(a)之间的相关函数，
-考虑所述相关函数，确定由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)和叠加在所述源信号(s)上的所述干扰信号(d)之间的延迟，以及
-消除由所述传输信号(d_A1S)传送的所述干扰信号(d)和叠加在所述源信号(s)上的所述干扰信号(d)之间的所述延迟。
3.如权利要求1或2所述的方法，还包括如下步骤：
-由布置在干扰源(DS)附近的另一个输入变换器(14)拾取所述干扰信号(d)，以及
-从所拾取的干扰信号(d)生成所述传输信号(d_AIS)。
4.如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：由所述听力设备用户(2)控制至少部分消除所述音频信号(a)中的所述干扰信号(d)的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，其中干扰声源(DS)包括如下音频源中的至少一个：
-电视机；
-无线电接收机；
-HiFi-(高保真)-单元；
-输入变换器，诸如麦克风，所述输入变换器相对于所述听力设备用户(2)远程地被布置。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述传输信号(d_AIS)经由实现如下技术中的一种技术而被传送至所述接口单元(12)：
-无线传输：专有或标准化的，例如FM-(调频)、Bluetooth、WLAN(无线局域网)；
-有线传输；
-具有一个或多个传输路径/链路的网络。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述特性特征包括如下中的至少一个：
-所述干扰信号(d)的时间抽样序列；
-所述干扰信号(d)的频谱；
-达预定频率或处于预定频带内的所述干扰信号(d)的频谱；
-所述干扰信号(d)的近似；
-所述干扰信号(d)的随机信号信息。
8.一种听力设备(1)，包括：
-适于拾取包括音源(SS)的源信号(s)和干扰源(DS)的干扰信号(d)的音频信号(a)的输入变换器(7)，
-适于接收包括干扰源(DS)的干扰信号(d)或至少所述干扰信号(d)的特性特征的传输信号(d_AIS)的接口单元(12)，以及
-适于通过使用由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)或是通过使用由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)的所述特性特征，从所述音频信号(a)中至少部分去除所述干扰信号(d)以获取改善后的音频信号(a＊)的信号处理单元(9，10，11)，所述信号处理单元(9，10，11)操作性地连接至所述接口单元(12)。
9.如权利要求8所述的听力设备(1)，还包括：
-适于计算由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)和所述音频信号(a)之间的相关函数的装置，
-适于考虑所述相关函数确定由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)和叠加在所述源信号(s)上的所述干扰信号(d)之间的延迟的装置，以及
-适于消除由所述传输信号(d_AIS)传送的所述干扰信号(d)和叠加在所述源信号(s)上的所述干扰信号(d)之间的所述延迟的装置。
10.如权利要求8或9所述的听力设备，还包括：
-布置在干扰源(DS)附近的且适于拾取所述干扰信号(d)的另一个输入变换器(14)，以及
-适于从所拾取的干扰信号(d)生成所述传输信号(d_AIS)的装置。
11.如权利要求8所述的听力设备，还包括：能够由所述听力设备用户(2)操作并且适于控制适于至少部分消除来自所述音频信号(a)的所述干扰信号(d)的装置的控制单元。
12.如权利要求8所述的听力设备，其中所述干扰源(DS)包括如下音频源中的至少一个：
-电视机；
-无线电接收机；
-HiFi-(高保真)-单元；
-输入变换器，诸如麦克风，所述输入变换器相对于所述听力设备用户(2)远程地被布置。
13.如权利要求8所述的听力设备，其中所述接口单元(12)适于接收所述传输信号(d_AIS)，所述传输信号(d_AIS)经由实现如下技术中的一种技术而被传送至所述接口单元(12)：
-无线传输：专有或标准化的，例如FM-(调频)、Bluetooth、WLAN(无线局域网)；
-有线传输；
-具有一个或多个传输路径/链路的网络。
14.如权利要求8所述的听力设备，其中所述特性特征包括如下中的至少一个：
-所述干扰信号(d)的时间抽样序列；
-所述干扰信号(d)的频谱；
-达预定频率或处于预定频带内的所述干扰信号(d)的频谱；
-所述干扰信号(d)的近似；
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