CN104284286B - 个体hrtf的确定 - Google Patents

Abstract

一种用于为特定人确定一组个体HRTF的方法包括：获得一组近似HRTF；获得所述特定人的至少一个测量的HRTF；确定所述至少一个测量的HRTF中的一个相对于该组近似HRTF中的对应一个的偏差；以及通过至少部分地基于所确定的偏差修改该组近似HRTF来形成该组个体HRTF。

Description

个体HRTF的确定

技术领域

提供了一种确定个体HRTF的新的方法、一种配置成根据该新的方法来确定个体HRTF的新的拟合系统，以及一种听力仪器，或一种将音频提供给该听力仪器的装置，其中个体HRTF根据该新的方法被确定。

背景技术

已经报告助听器用户在佩戴他们的助听器时比在没有他们的助听器的情况下具有定位声源的更差能力。对于听力受损群体，这代表严重的问题。

此外，助听器典型地以用户将声源感知成位于在头内的这样一种方式感知声音。声音据说被内在化而不是被外在化。设法在噪声中理解语音的助听器用户的常见控诉是即使信噪比(SNR)应该足以提供所需要的语音可懂度也非常难以跟随正被说出的一切。对这个事实的显著贡献者是助听器再现内在化的声场。其加到助听器用户的认知负载并且可以导致听觉疲劳以及最后用户去除(一个或多个)助听器。

因此，存在对于具有声源的改进的外在化和定位的新的助听器的需要。

具有正常听力的人还将在使用诸如头戴受话器、头戴式耳机等的听力仪器(例如，玩具有移动虚拟声源的计算机游戏或者以其它方式用外在化声源享受重放声音)时体验到声源的改进的外在化和定位的有益效果。

人类借助于人的双耳声音定位能力在三维空间中检测并且定位声源。

听力的输入包括两个信号，即在每个鼓膜处的声压，在下文中被称为双耳声音信号。因此，如果在鼓膜处准确地再现了已由给定空间声场生成的鼓膜处声压，则人类听觉系统将不能够区分经再现的声音和由空间声场它本身所生成的实际声音。

未全面地获知人听觉系统如何提取关于到声源的距离和方向的信息，但是人们知道，人听觉系统在这种确定中使用许多线索。在线索之中的是谱线索、混响线索、耳间时间差(IPD)、耳间相位差(IPD)以及耳间声强差(ILD)。

在包括任何线性变换的两个传递函数(一个针对左耳并且一个针对右耳)方面描述了声波从声源到收听者的耳朵的传输，其中声源相对于收听者的左右耳朵被定位在给定方向和距离处，所述任何线性变换诸如着色、耳间时间差以及耳间谱差。这些传递函数随着声源相对于收听者的耳朵的方向和距离而改变。有可能针对任何方向和距离来测量传递函数并且例如电子地(例如，用数字滤波器)来模拟传递函数。

如果在重放单元(诸如MP3播放机)与由收听者所使用的头戴受话器之间的信号路径中插入一对滤波器，该对滤波器具有声波从相对于收听者定位在特定方向和距离处的声源到在收听者的相应耳朵处的头戴受话器位置的传输的传递函数(一个针对左耳并且一个针对右耳)，则因为在耳朵中的鼓膜处的声压的真实再现，所以收听者将实现由头戴受话器所生成的声音源自定位在所讨论的距离处和在所讨论的方向上、在下文中表示为“虚拟声源”的声源的感知。

一组两个传递函数(一个针对左耳并且一个针对右耳)被称作头相关传递函数(HRTF)。HFRF中的每个传递函数被定义为由在有关在左耳道里的耳道(p_L)和在右耳道里的耳道p_R中或接近于其的特定点处的平面波所生成的声压p相对于基准(p₁)之间的比。传统上选取的基准是将已由在头中间的右部位置处的平面波仅仅在存在收听者情况下所生成的声压p_l。在频域中，HRTF由下式给出：

H_L＝P_L/P₁，H_R＝P_R/P₁

其中L指定左耳并且R指定右耳，以及P是频域中的声压级。

HRTF的时域表示或描述，即HRTF的逆傅里叶变换被指定为头相关冲击响应(HRIR)。因此，HRTF的时域表示是一组两个冲击响应，一个针对左耳并且一个针对右耳，其中的每一个都是在频域中的HRTF的所述一组两个传递函数的对应传递函数的逆傅里叶变换。

如果为在相应的耳道内的点等确定了HRTF，则HRTF包含涉及到收听者的耳朵的声传输的所有信息，包括例如由于在头附近的衍射、来自肩部的反射、耳道里的反射、通过耳道的传输特性而对收听者的耳朵的声传输有影响的人类的几何形状。因为人的解剖学示出从一个个体到另一个个体的大量变异性，所以HRTF从个体到个体改变。

耳朵的复杂形状是收听者的个体空间谱线索(ITD、ILD以及谱线索)的主要贡献者。

在下文中，为了方便HRTF的传递函数之一即HRTF的左耳部分或HRTF的右耳部分还将被称为HRTF。

同样地，即使一对滤波器仅能够近似HRTF，模拟HRTF的一对滤波器的一对传递函数也被同样表示为头相关传递函数。

US2011/0009771A1公开了一种为特定人确定一组个体HRTF的方法，其中所述方法包括：从数据库获得一组近似HRTF，并且获得特定人的至少一个测量的HRTF

发明内容

以关于声源相对于收听者的位置的空间信息被维持的这样的方式向收听者的耳朵再现声音具有数个积极效果，包括声源的外在化、方向感的维持、视觉和听觉系统之间的协调作用、以及在噪声中对语音的更好理解。

优选地，在个体站立在消声室里情况下执行个体HRTF的测量。这样的测量是昂贵的、费时的且麻烦的，并且可能为用户不能接受。

因此，常常使用近似的HRTF，诸如通过对人工头例如KEMAR人体模型的测量所获得的HRTF。人工头是人头的模型，其中影响声音到人的鼓膜的传播的人类的几何形状(包括在身体、肩部、头以及耳朵附近的衍射)被尽可能精密地建模。在人工头的HRTF的确定期间，两个麦克风被定位于人工头的耳道里以感测声压，与针对人的HRTF的确定的过程类似。

然而，当已使用HRTF从人工头生成双耳信号时，实际收听者的体验一直使人失望。特别地，收听者报告声源的内在化和/或扩散的方向感。

一般而言，在距用户相同的距离情况下定位于所谓的“干扰锥形”上的声源既不产生不同的ITD也不产生不同的ILD。因此，收听者不能够根据ITD或ILD确定声源是否位于在后面、在前面、在上面、在下面还是在距耳朵任何给定距离处沿着椎形的圆周线的其它地方。

因此，需要准确的个体HRTF向用户传达方向感的感知。

因此存在对用于以快速的、便宜的且可靠的方式生成一组个体HRTF的方法的需要。

因此，提供了为人确定一组个体HRTF的新的方法，包括以下步骤：

获得一组近似HRTF，

获得特定人的至少一个测量的HRTF，

确定至少一个测量的HRTF中的一个相对于所述一组近似HRTF中的对应一个的偏差，以及

通过至少部分地基于所确定的偏差修改所述一组近似HRTF来形成所述一组个体HRTF。

近似HRTF可以是以除所讨论的人的HRTF的测量外的任何其它方式用定位在所讨论的人的耳朵处(例如，在左耳和右耳的耳道的入口处)的麦克风所确定的HRTF。

例如，可以针对人工头(诸如KEMAR人体模型)预先确定近似HRTF，并且存储以用于后续使用。近似HRTF例如可以被在本地存储在药剂师的办公室处的存储器中，或者可以被远程存储在服务器上，例如在数据库中，以用于通过网络访问，所述网络诸如广域网，诸如互联网。

近似HRTF还可以被确定为针对一群人的预先确定的HRTF的平均。一群人可以被选择成适合人的特定特征，针对所述人个体HRTF将被确定以便获得和相应对应的个体HRTF更接近地匹配的近似HRTF。例如，可以单独或相结合地根据年龄、种族、性别、家族、耳朵尺寸等选择一群人。

近似HRTF还可以是例如在较早期的先前拟合会话期间针对所讨论的人预先确定的HRTF。

遍及本公开内容，针对方向和距离的相同组合但以不同的方式和/或针对不同的人和/或人工头所获得的HRTF被称为对应的HRTF。

一个或多个个体测量的HRTF相对于所述一组近似HRTF的(一个或多个)所对应的近似HRTF的(一个或多个)偏差通过在时域或频域中的比较来确定。

在比较中，可以忽视相位信息。人的耳朵对声音信号的相位不敏感。重要的是如在人的耳朵处所接收到的声音信号的相对相位或时间差并且只要相对时间或相位差未被干扰；可以忽视定时或相位信息修改HRTF。

在新的方法的一个实施例中，只单个个体HRTF被测量，优选地在前视方向上执行远场测量，即0°方位角、0°仰角。

当收听者驻留在声源的远场中时，HRTF不随着距离而改变。典型地，当到声源的距离大于1.5m时，收听者驻留在声源的远场中。

在许多拟合会话中，已经测量到一个方向典型地前视方向的远场HRTF。

个体HRTF然后通过根据(一个或多个)所测量的个体HRTF相对于如在频域中或在时域中所确定的(一个或多个)所对应的近似HRTF的(一个或多个)偏差修改所对应的近似HRTF来获得。

在频域中，合成滤波器H可以被确定为所测量的个体HRTF与所对应的近似HRTF之间的比：

H＝HRTF_个体/HRTF_app

然后，人的个体HRTF中的每一个都可以通过将所对应的近似HRTF与合成滤波器H相乘来确定：

其中θ是方位角，是仰角，以及d是到个体HRTF所被获得针对的声源位置的距离。

很多时候，仅针对远场确定HRTF，即

在时域中，合成冲击响应h可以被确定为所测量的个体h_个体与所对应的近似冲击响应h_app的反卷积，即求解方程：

h_个体＝h*h_app

其中*是用于函数的卷积的符号。

然后，人的个体冲击响应h_个体中的每一个都可以由所对应的近似冲击响应h_app与合成冲击响应h的卷积来确定：

并且在远场中：

其中θ是方位角，是仰角，以及d是到个体冲击响应所被获得针对的声源位置的距离。

为了使个体HRTF变得更准确，可以在听力仪器的拟合会话期间确定方向和距离的多个组合的HRTF，典型地包括前视方向。

剩余个体HRTF然后可以通过根据在频域中或在时域中(一个或多个)所测量的个体HRTF相对于(一个或多个)所对应的近似HRTF的(一个或多个)偏差修改所对应的近似HRTF来获得。

在频域中，对于每个测量的个体HRTF^d，合成滤波器H^d可以被确定为所测量的个体HRTF^d与所对应的近似HRTF^d之间的比：

H^d＝HRTF^d _个体/HRTF^d _app，

并且忽视相位：

|H^d|＝|HRTF^d _个体|/|HRTF^d _app|，

然后，对于人的剩余个体HRTF^r中的每一个，对应的合成滤波器H^s可以通过合成滤波器H^d的内插或外插来确定，并且人的剩余个体HRTF^r中的每一个都可以通过将所对应的近似HRTF^r与合成滤波器H^s相乘来确定：

或者

其中θ是方位角，是仰角，以及d是到个体HRTF所被获得针对的声源位置的距离。

同样地在时域中，合成冲击响应h^d可以被确定为所测量的个体h^d _个体与所对应的近似冲击响应h^d _app的反卷积，即求解方程：

h^d _个体＝h^d*h^d _app

其中*是用于函数的卷积的符号。

然后，对于人的剩余个体冲击响应h^r _个体中的每一个，对应的合成冲击响应h^s可以通过合成冲击响应h^d的内插或外插来确定，并且人的剩余个体冲击响应h^r中的每一个可以通过将所对应的近似冲击响应h^r _app与合成冲击响应h^s相乘来确定：

并且

并且在远场中：

其中θ是方位角，是仰角，以及d是到个体冲击响应所被获得针对的声源位置的距离。

因此，根据新的方法可以在没有个体HRTF中的每一个的个体测量的情况下提供大量的个体HRTF；相反地，单个或几个个体HRTF的测量是充足的以致能够在没有听力仪器的预定用户的不适的情况下提供所述一组个体HRTF。

还提供了听力仪器，包括

输入端，所述输入端用于提供表示由声源所输出的声音的音频输入信号，以及

双耳滤波器，所述双耳滤波器用于对音频输入信号进行滤波，并且配置成输出针对听力仪器的用户的右耳的右耳信号和针对用户的左耳的左耳信号，其中

所述双耳滤波器包括个体HRTF，其是根据本公开内容的方法所确定的个体HRTF中的一个。

听力仪器给用户提供改进的方向感。

听力仪器可以是以下类型的头戴式耳机、头戴受话器、耳机、耳保护器、耳罩等：例如，耳挂式(Ear-Hook)、入耳式(In-Ear)、贴耳式(On-Ear)、耳上式(Over-the-Ear)、颈后式(Behind-the-Neck)、头盔式(Helmet)、护头套式(Headguard)等。

进一步地，听力仪器可以是助听器，例如双耳助听器，诸如BTE、RIE、ITE、ITC、CIC等(双耳)助听器。

音频输入信号可以源自声源，诸如从无配偶麦克风、媒体播放机、听力回路系统、电视会议系统、无线电设备、TV、电话、具有警报的装置等接收的单耳信号。

音频输入信号被以这样方式用双耳滤波器进行滤波，即，用户将所接收到的音频信号感知成由定位于一位置中的声源发射并且从与双耳滤波器的HRTF相对应的空间中的一方向到达。

听力仪器可以与装置互连，所述装置诸如手持式装置，诸如智能电话，例如Iphone、Android电话、windows电话等。

听力仪器可以包括用于将数据发送到装置的数据接口。

数据接口可以是有线接口，例如USB接口，或无线接口，诸如蓝牙接口，例如蓝牙低能接口。

听力仪器可以包括音频接口以用于从装置接收音频信号并且以用于提供音频输入信号。

音频接口可以是有线接口或无线接口。

数据接口和音频接口可以被组合成单个接口，例如USB接口、蓝牙接口等。

听力仪器可以例如具有用于在听力仪器与装置之间交换控制数据的蓝牙低能数据接口，以及用于在听力仪器与装置之间交换音频信号的有线音频接口。

装置可以包括声音发生器，所述声音发生器被连接用于经由成对的滤波器利用所确定的个体HRTF将音频信号输出到听力仪器以用于生成向用户的鼓膜发射的双耳原音声音信号。以这种方式，听力仪器的用户将由该装置所输出的声音感知成源自定位在用户在与由一对滤波器所模拟的所选HRTF相对应的位置中的头外面的虚拟声源。

听力仪器可以包括环境麦克风以用于接收朝用户的耳朵传输的环境声音。这显然是助听器的情况，但是其它类型的听力仪器还可以包括环境麦克风，例如在听力仪器为由听力仪器的(一个或多个)扩音器向用户的(一个或多个)耳朵所发射的声音提供隔音或大体上隔音传输路径情况下，可以以不期望的方式使用户与环境听觉上分离。例如在交通中移动时这可能是危险的。

听力仪器可以具有用户接口，例如按钮，使得用户能够根据需要打开和关闭麦克风，从而连接或者断开听力仪器的环境麦克风和一个扩音器。

听力仪器可以具有带连接到环境麦克风的输出端的输入端以及连接到供应音频信号的装置的输出端的另一输入端、和提供作为两个输入音频信号的加权组合的音频信号的输出端的混频器。

用户输入可以进一步包括用于两个输入音频信号的组合的权重的用户调整的装置，诸如拨号盘，或用于增量调整的按钮。

听力仪器可以具有阀值检测器以用于确定由环境麦克风所接收到的环境信号的响度，并且混频器可以被配置用于仅在特定阀值被环境信号的响度超过时将环境麦克风信号的输出包括在其输出信号中。

还提供了用于使助听器适合用户并且根据用于将个体HRTF提供给助听器的用户的新的方法操作的拟合仪器。

拟合仪器在本领域中是众所周知的并且已证明是适用于调整助听器的信号处理参数，使得该助听器准确地补偿助听器用户的实际听力损失。

拟合过程典型地牵涉：测量助听器用户的听力的听觉特性；估计补偿被测特定听觉疲劳所需的声学特性；调整声学助听器的听觉特性使得可以传达适当的声学特性；以及验证这些特定听觉特性补偿通过与用户相结合地操作声学助听器所发现的听力疲劳。

标准技术对于典型地由听力学家、助听器药剂师、耳科学家、耳鼻喉科学家或其它医生或医疗专家来执行。

在听觉上使助听器适合个体的众所周知的方法中，个体的听力的阀值典型地使用听度计(即校准的声音刺激产生装置和校准的头戴受话器)来测量。听力的阀值的测量发生在具有非常少的可听噪声的房间里。

一般地，听度计在125Hz与8,000Hz之间的各种频率下生成纯音。例如通过听度计的头戴受话器，这些音调被发送到正受测试的个体。通常，音调用八度或半八度的步长来呈现。纯音的强度或音量是变化的且减低的直到个体能够只仅仅检测音调的存在为止。这个强度阀值常常被定义并且发现为其中个体能够检测到所呈现音调的百分之五十的强度。对于每个纯音，这个强度阀值被称为个体的听力空气传导阀值。尽管听力的阀值仅是在表征个体的听力损失的数个之中的一个元素，但是它是传统上用来听觉上适合助听器的主要量度。

一旦已确定听力在每个频带中的阀值，这个阀值就被用来估计将被采用来补偿个体的听力损失的放大、压缩和/或其它调整的量。放大、压缩和/或其它调整的实施方式以及由此实现的听力补偿取决于正采用的助听器。存在已被用来基于所观察到的听力的阀值来估计原音参数的本领域中已知的各种公式。这些包括通用规则，诸如NAL和POGO，其在装配来自大多数助听器制造商的助听器时可以被使用。还存在由各种助听器制造商所使用的各种专有方法。附加地，基于人们执行助听器的测试和使助听器到适合个体的体验，可以调整这些各种公式。

新的拟合仪器具有处理器，所述处理器被进一步配置用于通过例如从通过互联网所访问的服务器获得近似HRTF来确定要被装配的助听器的用户的个体HRTF。

处理器还被配置用于控制用户的一个或多个个体HRTF(例如具有方位角θ＝0°和仰角的前视方向的HRTF)的测量。

处理器被进一步配置用于通过所测量的一个或多个个体HRTF或HRIR分别相对于(一个或多个)所对应的近似HRTF或HRIR的(一个或多个)偏差的确定、以及其它HRTF或HRIR基于所对应的近似HRTF或HRIR和(一个或多个)所确定的偏差的后续确定来确定个体HRTF或HRIR。

在新的助听器中和在新的拟合仪器中的信号处理可以由专用硬件来执行或者可以用信号处理器加以执行，或者用专用硬件和一个或多个信号处理器加以执行。

如本文中所用的，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等旨在指的是CPU相关的实体，或者为硬件、硬件和软件的组合、软件，或者为执行中的软件。

例如，“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等可以是不限于是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。

通过图示的方式，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等指定在处理器上运行的应用和硬件处理器两者。一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等等或其任何组合可以驻留在执行的进程和/或线程内，并且一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等或其任何组合可以可能与其它硬件电路相结合地位于在一个硬件处理器上，和/或可能与其它硬件电路相结合地分布在两个或更多个硬件处理器之间。

并且，处理器(或类似术语)可以是能够执行信号处理器的任何组件或组件的任何组合。例如，信号处理器可以是ASIC处理器、FPGA处理器、通用处理器、微处理器、电路组件或集成电路。

可选地，至少一个测量的HRTF仅包括单个测量的HRTF。

可选地，获得近似一组近似HRTF的行为包括针对人工头确定近似HRTF。

可选地，获得一组近似HRTF的行为包括从数据库中检索近似HRTF。

可选地，所述方法还包括：将特定人分类成预定一群人；以及从具有涉及该预定一群人的HRTF的数据库中检索近似HRTF，诸如该预定一群人的平均HRTF，或表示该预定一群人的一个或多个人的预先测量的HRTF。

可选地，修改的行为包括：计算至少一个测量的HRTF与(一个或多个)所对应的近似HRTF之间的比，以及通过根据(一个或多个)所计算的比修改一组近似HRTF来形成一组个体HRTF。

可选地，至少一个测量的HRTF包括多个测量的HRTF；所述方法还包括确定所测量的HRTF中的(一个或多个)其它HRTF相对于一组近似HRTF中的(一个或多个)对应的HRTF的(一个或多个)附加的偏差；并且形成一组个体HRTF的行为包括至少部分地基于所确定的偏差和(一个或多个)所确定的附加的偏差来修改一组近似HRTF。

用于使助听器适合用户的拟合仪器包括处理器，所述处理器被配置用于从拟合仪器或远程服务器的存储器中检索一组近似HRTF；获得用户的至少一个测量的HRTF；确定至少一个测量的HRTF中的一个相对于一组近似HRTF中的对应一个的偏差；以及通过至少部分地基于所确定的偏差修改一组近似HRTF来形成一组个体HRTF。

听力仪器包括：输入端，所述输入端用于提供表示由声源所输出的声音的音频输入信号；以及双耳滤波器，所述双耳滤波器用于对音频输入信号进行滤波，并且配置成输出针对听力仪器的用户的右耳的右耳信号和针对用户的左耳的左耳信号；其中双耳滤波器包括个体HRTF，其是根据本文中所描述的方法中的一个或多个所确定的个体HRTF中的一个。

可选地，听力仪器是双耳助听器。

装置包括：声音发生器；以及双耳滤波器，所述双耳滤波器用于将声音发生器的音频输出信号滤波成针对该装置的用户的右耳的右耳信号和针对用户的左耳的左耳信号；其中双耳滤波器包括个体HRTF，其是根据本文中所描述的方法中的一个或多个所确定的个体HRTF中的一个。

其它和另外的方面和特征从阅读以下具体实施方式将是显然的。

附图说明

在下文中，参考图对本发明的优选实施例进行更详细的说明，其中

图1示意地图示新的拟合仪器，

图2示出定位于头参考坐标系中的虚拟声源，

图3示意性地图示具有与双耳助听器互连的个体HRTF的装置，以及

图4是新的方法的流程图。

具体实施方式

现将参考附图在下文中更全面地描述新的方法、拟合仪器、听力仪器以及将音频供应给听力仪器的装置，在附图中图示了该新的方法、拟合仪器、听力仪器以及将音频供应给听力仪器的装置的各种示例。然而，根据所附权利要求的新的方法、拟合仪器、听力仪器以及将音频供应给听力仪器的装置可以以不同的形式被实施，并且不应该被解释为限于本文中所阐述的示例。相反地，提供这些示例使得本公开将是彻底的且完整的，并且将完全地将所附权利要求的范围传达给本领域的技术人员。

应该注意的是，为了清楚附图是示意的且简化的，并且它们仅仅示出为对新的方法和拟合仪器的理解所必要的细节，而已省去其它细节。

相同的附图标记自始至终指的是相同的要素。因此，将不关于每个图的描述详细地描述同样的要素。

图1示意性地图示新的拟合仪器200和它与互联网220的互连以及在其操作位置中与在用户的耳朵后面(即，在耳郭后面)的BTE外壳一起示出的新的BTE助听器10。

拟合仪器200具有处理器210，该处理器210被配置用于通过例如从通过互联网220所访问的服务器(未示出)获得近似HRTF来确定要被装配的助听器10的用户的个体HRTF。

处理器210还被配置用于控制用户的一个或多个个体HRTF(例如具有方位角θ＝0°和仰角的前视方向的HRTF)的测量。

处理器210被进一步配置用于通过所测量的一个或多个个体HRTF或HRIR分别相对于(一个或多个)所对应的近似HRTF或HRIR的(一个或多个)偏差的确定、以及其它HRTF或HRIR基于所对应的近似HRTF或HRIR和(一个或多个)所确定的偏差的后续确定来确定个体HRTF或HRIR。

拟合仪器200被进一步配置用于通过无线接口80将所确定的个体HRTF和/或HRIR中的一些或全部发送到助听器。

拟合仪器200可以进一步被配置用于例如通过手持式装置(诸如智能电话)将所确定的个体HRTF和/或HRIR中的一些或全部存储在通过互联网所访问的远程服务器上用于随后的检索。

BTE助听器10具有用于将声音信号转换成麦克风音频声音信号的具有前麦克风82A和后麦克风84A的至少一个BTE声音输入变送器、用于对相应的麦克风音频声音信号进行滤波的可选前置滤波器(未示出)、用于将相应的麦克风音频声音信号转换成相应的数字麦克风音频声音信号86、88的A/D转换器(未示出)，所述相应的数字麦克风音频声音信号86、88被输入到配置成基于输入数字音频声音信号86、88来生成听力损失补偿输出信号92的处理器90。

所图示的BTE助听器进一步具有存储器以用于存储由拟合仪器所确定的并且发送到助听器的用户的个体HRIR的右耳部分。处理器被进一步配置用于为与输入到处理器的音频声音信号的卷积选择HRIR的右耳部分，使得用户将音频声音信号感知成从在一定距离处的虚拟声源位置并且在与所选HRIR相对应的方向上到达，只要类似的处理器发生在左耳处。

图2示出定位于头参考坐标系22中的虚拟声源20，所述头参考坐标系22定义有它位于在用户的头26的中心处的中心24，所述中心24被定义为在用户的左右耳30、32的鼓膜(未示出)的相应中心之间绘制的线28的中点24。头参考坐标系22的x轴34通过用户的鼻子36的中心向前指，其y轴38通过左鼓膜(未示出)的中心指向左耳33，并且其z轴40向上指。线42通过坐标系22的中心24和虚拟声源20绘制，并且作为线44投影到XY平面上。

方位角θ是在线44与x轴34之间的角度。x轴34同样指示用户的前视方向。方位角θ对于虚拟声源20的y坐标的负值来说是正的，以及方位角θ对于虚拟声源20的y坐标的正值来说是负的。

仰角是在线42与XY平面之间的角度。仰角对于虚拟声源20的z坐标的正值来说是正的，以及仰角对于虚拟声源20的z坐标的负值来说是负的。

距离d是在虚拟声源20与用户的头26的中心24之间的距离。

所图示的新的拟合仪器200被配置用于通过测量分别在用户的左耳道和右耳道的闭合入口处的声压来测量个体HRTF。

WO 95/23493 A1公开了构成对许多人的个体HRTF的良好近似的HRTF和HRIR的确定。HRTF和HRIR在耳闭道的入口处被确定；见WO 95/23493 A1的图5和6。在WO 95/23493 A1的图1中示出了针对方位角θ和仰角的各种值的个体HRTF和HRIR的示例。

所图示的拟合仪器200具有处理器，所述处理器被配置用于通过通过互联网220访问远程服务器(未示出)以检索存储在服务器的存储器上并且例如像在WO 95/23493 A1中所公开的那样然而以2°间隔所获得的近似HRTF来确定要被装配的助听器10的用户的个体HRTF。

处理器还被配置用于控制用户的单个HRTF(即具有方位角θ＝0°和仰角的前视方向的HRTF)的测量。处理器被配置用于确定所对应的冲击响应h^d _个体。所确定的h^d _个体与所对应的近似冲击响应h^d _app相比较。合成冲击响应h^d然后被确定为所测量的个体冲击响应h^d _个体与所对应的近似冲击响应h^d _app的反卷积，即求解方程：

h^d _个体＝h^d*h^d _app

其中*是用于函数的卷积的符号。

然后，对于人的剩余个体冲击响应h^r _个体中的每一个，合成冲击响应h^d可以被用于确定人的剩余个体冲击响应h^r _个体，可以通过所对应的近似冲击响应h^r _app与合成冲击响应h^d的卷积来确定：

其中θ是方位角，是仰角，以及d是到个体冲击响应像图2中所图示的那样所被获得针对的声源位置的距离。

因此，根据新的方法可以在没有个体HRTF中的每一个的个体测量的情况下提供大量的个体HRTF；相反地，单个或几个个体HRTF的测量是充足的以致能够在没有对助听器的预定用户的不适的情况下提供一组个体HRTF。

以这种方式，促进了给用户提供改进的方向感的助听器的提供。

图3示出具有双耳助听器52A、52B和手持式装置54的听力系统50。所图示的听力系统50使用语音合成来将消息和指令发布给用户，并且语音识别被用来从用户接收口头命令。

所图示的听力系统50包括双耳助听器52A、52B，其含有包括两个接收器56A、56B以用于在双耳助听器52A、52B被用户佩戴在用户的头上的预定操作位置中时向用户(未示出)的耳朵发射声音的电子组件。应该注意的是，图3中所示出的双耳助听器52A、52B可以取代任何已知类型的另一听力仪器，包括耳挂式、入耳式、贴耳式、耳上式、颈后式、头盔式、护头套式等头戴式耳机、头戴受话器、耳机、耳保护器、耳罩等。

所图示的双耳助听器52A、52B可以是任何类型的助听器，诸如BTE、RIE、ITE、ITC、CIC等双耳助听器。所图示的双耳助听器还可以由佩戴在用户的耳朵之一处的单个单耳助听器取代，在这种情况下在另一个耳朵处的声音将是固有地包含用户的个体HRTF的特性的自然声音。

所图示的双耳助听器52A、52B具有用户接口(未示出)，例如具有如从传统助听器所众所周知的按钮和拨号盘，以用于双耳助听器52A、52B和可能与该双耳助听器52A、52B互连的手持式装置54的用户控制和调整，例如以用于要被重放的媒体的选择。

此外，双耳助听器52A、52B的麦克风可以被用于接收由用户发送(未示出)到手持式装置54的口头命令以用于在手持式装置54的处理器58中得到语音识别(即口头命令的解码)，并且以用于控制听力系统50执行由相应的口头命令所定义的动作。

手持式装置54利用选择的HRTF通过双耳滤波器63(即，一对滤波器62A、62B)将手持式装置54的声音发生器60的输出滤波成与选择方向的HRTF的滤波相对应的两个输出音频信号，一个针对左耳并且一个针对右耳。这个滤波过程使由双耳助听器50所再现的声音被用户感知为从与所讨论的HRTF相对应的方向来自位于在头外面的虚拟声源。

声音发生器60可以输出表示适于这种目的的任何类型的声音的音频信号，诸如语音(例如来自有声书、无线电等)、音乐、音调序列等。

用户例如可以决定收听无线电台同时步行，并且声音发生器60生成利用所讨论的HRTF来再现源自由双耳滤波器63(即滤波器对62A、62B)所滤波的所期望的无线电台的信号的音频信号，使得用户感知成从与所选HRTF相对应的方向听到所期望的音乐。

所图示的手持式装置54可以是具有GPS单元66以及移动电话接口68和WiFi接口80的智能电话。

图4是包括以下步骤的新的方法的流程图：

102：获得一组近似HRTF，

103：测量人的一个或多个个体HRTF，

104：对于一个或多个测量的个体HRTF中的每一个，确定所测量的个体HRTF相对于所述一组近似HRTF中的所对应的近似HRTF的偏差，以及

105：通过根据(一个或多个)所确定的偏差修改所述一组近似HRTF来形成所述一组个体HRTF，如在本发明内容中更详细地说明的那样。

尽管已经示出并描述了特定实施例，但是将理解的是，不旨在将所要求包含的发明限于优选实施例，并且对于本领域的技术人员而言显然的是，在不背离所要求保护的发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变和修改。本说明书和图因此将在说明性而不是约束性意义。所要求保护的发明旨在涵盖替代方案、修改以及等同物。

Claims (15)

1.一种为特定人确定一组个体头相关传递函数HRTF的方法(100)，包括以下步骤：

获得一组近似HRTF，获得所述特定人的至少一个测量的HRTF，并且

其特征在于：

计算所述特定人的所述至少一个测量的HRTF与所对应的近似HRTF之间的比，以及

通过根据所计算的比修改一组近似HRTF来为所述特定人形成所述一组个体HRTF。

2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，计算比的步骤包括，对于多个方向d：

获得所述特定人的所述至少一个测量的HRTF的测量的HRTF^d _个体，

确定作为所述HRTF^d _个体与所对应的近似HRTF^d _app之间的比的第一合成滤波器H^d：

H^d＝HRTF^d _个体/HRTF^d _app，以及

其中，为所述特定人形成所述一组个体HRTF的步骤包括：

通过所述第一合成滤波器H^d的内插或外插来确定第二合成滤波器H^s并且通过将所对应的近似剩余个体HRTF^r _app与所述第二合成滤波器H^s相乘来确定所述特定人的个体HRTF^r _个体：

其中，θ是方位角，是仰角，以及a是对于所述特定人的所述个体HRTF_个体到声源位置的距离。

3.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，计算比的步骤包括，对于多个方向d：

获得所述特定人的所述至少一个测量的HRTF的测量的HRTF^d _个体，

确定作为所述HRTF^d _个体的幅度与所对应的近似HRTF^d _app的幅度之间的比的第一合成滤波器|H^d|：

|H^d|＝|HRTF^d _个体|/|HRTF^d _app|，以及

其中，为所述特定人形成所述一组个体HRTF的步骤包括：

通过所述第一合成滤波器H^d的内插或外插来确定第二合成滤波器|H^s|并且通过将所对应的近似剩余个体HRTF^r _app与所述第二合成滤波器H^s相乘来确定所述特定人的个体HRTF^r _个体：

其中，θ是方位角，是仰角，以及a是对于所述特定人的所述个体HRTF^r _个体到声源位置的距离。

4.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，所述多个方向d包括所述特定人的前视方向。

5.根据权利要求3所述的方法(100)，其中，所述多个方向d包括所述特定人的前视方向。

6.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，计算比的步骤包括，对于单个方向d：

确定作为所述特定人的所述至少一个测量的HRTF的HRTF_个体之一与所对应的近似HRTF_app之间的比的合成滤波器H：

H＝HRTF_个体/HRTF_app，以及

为所述特定人形成所述一组个体HRTF的步骤包括：

通过将所对应的近似剩余个体HRTF^r _app与所述合成滤波器H相乘来确定所述特定人的个体HRTF^r _个体：

其中，θ是方位角，是仰角，以及a是对于所述特定人的所述个体HRTF^r _个体到声源位置的距离。

7.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，计算比的步骤包括，对于单个方向d：

确定作为所述特定人的所述至少一个测量的HRTF的HRTF_个体之一的幅度与所对应的近似HRTF_app之间的比的合成滤波器|H|：

|H|＝|HRTF_个体|/|HRTF_app|，以及

为形成所述一组个体HRTF的步骤包括：

通过将所对应的近似剩余个体HRTF^r _app与所述合成滤波器|H|相乘来确定所述特定人的个体HRTF^r _个体：

其中，θ是方位角，是仰角，以及a是对于所述特定人的所述个体HRTF^r _个体到声源位置的距离。

8.根据权利要求6所述的方法(100)，其中，所述特定人的所述至少一个测量的HRTF包括所述特定人的前视方向的HRTF。

9.根据权利要求7所述的方法(100)，其中，所述特定人的所述至少一个测量的HRTF包括所述特定人的前视方向的HRTF。

10.根据权利要求6所述的方法(100)，其中，所述至少一个测量的HRTF由单个测量的HRTF构成。

11.根据权利要求7所述的方法(100)，其中，所述至少一个测量的HRTF由单个测量的HRTF构成。

12.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，获得所述一组近似HRTF的步骤包括针对人工头确定近似HRTF。

13.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，获得所述一组近似HRTF的步骤包括从数据库中检索所述近似HRTF。

14.根据权利要求1所述的方法(100)，还包括以下步骤

将所述特定人分类成预定一群人，以及

从具有涉及所述预定一群人的HRTF的数据库中检索所述近似HRTF。

15.一种用于使助听器(10)适合用户的拟合仪器(200)，包括

处理器(210)，所述处理器被配置成按照根据前述权利要求1-11中任意一项的方法(100)来操作。