CN105848078B - 双耳听力系统 - Google Patents

双耳听力系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105848078B
CN105848078B CN201610070576.4A CN201610070576A CN105848078B CN 105848078 B CN105848078 B CN 105848078B CN 201610070576 A CN201610070576 A CN 201610070576A CN 105848078 B CN105848078 B CN 105848078B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hearing
noise
signal
hearing device
binaural
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610070576.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105848078A (zh
Inventor
M·S·佩德森
J·M·德汗
P·米纳尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oticon AS
Original Assignee
Oticon AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oticon AS filed Critical Oticon AS
Publication of CN105848078A publication Critical patent/CN105848078A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105848078B publication Critical patent/CN105848078B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/55Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/552Binaural
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/55Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/558Remote control, e.g. of amplification, frequency
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1083Reduction of ambient noise
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/41Detection or adaptation of hearing aid parameters or programs to listening situation, e.g. pub, forest
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/43Signal processing in hearing aids to enhance the speech intelligibility
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/61Aspects relating to mechanical or electronic switches or control elements, e.g. functioning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)

Abstract

本申请公开了一种双耳听力系统,包括左和右听力装置,左和右听力装置中的每一个包括:输入单元,用于提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号;降噪系统,用于估计和降低电输入信号的噪声分量;使能在左和右听力装置之间建立耳间无线通信链路从而使能在其间交换数据的天线和收发器电路,其中所述双耳听力系统在处于在左和右听力装置中的第一听力装置处存在近场声源的特定近场运行模式时,配置成将在双耳听力系统的第二听力装置中确定的噪声分量的估计量或其测量结果传给第一听力装置并使用所述估计量降低第一听力装置的电信号中的噪声分量及在第一听力装置中提供噪声降低的信号。

Description

双耳听力系统
技术领域
本申请涉及双耳听力系统如双耳助听器系统中的降噪。本申请尤其涉及非对称声学近场环境中的双耳降噪。
本发明的实施例如可用在下述应用中:助听器、头戴式耳机、耳麦、有源耳朵保护系统及其组合。
背景技术
本发明具体涉及非对称近场环境中的双耳听力系统中的降噪,如在人进行电话对话时出现,其中目标声音仅在一只耳朵听得见,而背景噪声在两只耳朵处均存在。对于在一只或两只耳朵处佩戴听力仪器的听力受损人员,这种情形特别富有挑战性,而且提供了用于通过相应听力仪器接收和/或拾取的信号的适当信号处理提高目标信号的可懂度的可能选择。
WO2006105664A1包括左和右听力仪器的双耳听力仪器系统,其包括分别产生作为左和右音频输入信号的信噪比(SNR)的函数的左和右音频输出信号的双耳处理电路。
US2010111338A1公开了调整形成用户佩戴的双耳助听器系统的一部分的第一助听器和第二助听器的信号处理参数的方法。双耳助听器系统包括表示用户的第一耳和第二耳之间想要的不对称的用户特有模型,例如由分立的“同步模式”变量定义,其控制双耳助听器系统中的“不对称总量”。作为例子,同步模式变量的“高”值将迫使引导参数非常类似,而“中”和“低”值将允许更大的偏差,及最终“关”将不同步耳朵之间的调整。后者例如在接听电话时(其中双耳助听器系统应按非同步模式工作)有益。
发明内容
本发明提出在近场声源仅(或主要)在另一听力仪器处听得见时(该情形自动或人工识别并定义双耳听力系统的特定近场运行模式),使用在双耳听力系统的听力仪器之一中确定的噪声估计量降低另一听力仪器中的噪声。提出使用来自未遭受近场声源的听力仪器的噪声估计量(假定两个仪器的噪声条件类似)。换言之,目标在于基于对侧的噪声估计量提高近场声音,因为该噪声在不存在近场声音时更容易估计。包含近场声音的信号相较于不存在近场声源的(对侧耳朵处的)信号具有更高的SNR。这样,提出使用来自包含最差SNR的那一侧的噪声信号的估计量。因而,噪声分量用于进一步提高包含近场声音的那一侧的SNR。
本申请的目标在于提供改进的双耳听力系统。
本申请的目标由所附权利要求限定的及下面描述的发明实现。
双耳听力系统
在本申请的一方面,本申请的目标由包括左和右听力装置的双耳听力系统实现,左和右听力装置适于位于用户的左和右耳之处或之中或者适于完全或部分植入在用户头部中,左和右听力装置中的每一个包括:
-输入单元,用于提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号;
-降噪系统,用于估计和降低电输入信号的噪声分量;
-使能在左和右听力装置之间建立耳间无线通信链路从而使能在其间交换数据的天线和收发器电路,
其中双耳听力系统在处于在左和右听力装置中的第一装置处存在(如检测到)近场声源的特定近场运行模式时,配置成将在双耳听力系统的第二听力装置中确定的噪声分量的估计量或其测量结果传给第一听力装置并使用所述估计量降低第一听力装置的电信号中的噪声分量及在第一听力装置中提供噪声降低的信号。
这具有在不对称声学情形下提供改善的降噪的优点。将用在双耳听力系统中的噪声估计量在具有最低信噪比的耳朵处测得(在特定运行模式下,其中近场声源已在耳朵之一处检测到)。在实施例中,在未检测到近场声源的听力装置中估计的噪声分量传给已检测到近场声源的听力装置,并且该噪声分量或直接使用,或与本地估计的噪声分量结合使用。
在特定近场运行模式下,近场声源在听力系统环境中存在。近场声源的存在可通过环境检测器(如包括一个或多个电平检测器)由双耳听力系统进行检测。在实施例中,近场声源在左和右听力装置中的第一听力装置处存在。在实施例中,近场声源主要在左和右听力装置中的第一听力装置处听得见。
优选地,双耳听力系统配置成提取或接收左和右听力装置中的哪一装置当前从近场声源接收声音的信息(如是否接收,及如果是,哪一装置接收)(例如基于左和右听力装置处接收到的信号的输入电平的检测和比较)。在实施例中,关于左和右听力装置中的哪一装置当前从近场声源接收声音的信息包括在特定近场运行模式中。在实施例中,双耳听力系统配置成使与相应降噪系统的控制有关的数据(如包括与目标声源的方向或位置有关的数据)能在听力装置之间交换。在实施例中,耳间无线通信链路基于近场(如感应)通信。作为备选,耳间无线通信链路基于远场(如辐射场)通信,例如根据蓝牙或蓝牙低功率或类似的标准或专有方案。
在实施例中,左和右听力装置中的每一个至少在处于特定近场运行模式时配置成完全或部分基于来自左和右听力装置的一个或两个相应噪声估计量产生或提供噪声降低的信号。
在实施例中,左和右听力装置中的至少一个(如每一个)包括输出单元,用于将处理后的信号呈现为由用户感知为声音的刺激。在实施例中,输出单元包括多个耳蜗植入电极。在实施例中,输出单元包括输出变换器。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,输出变换器包括振动器,用于将刺激作为颅骨的机械振动提供给用户(如在附着在骨头上的或骨锚式听力装置中)。
在实施例中,双耳听力系统包括用户接口,配置成与左和右听力装置通信以使用户能影响左和右听力装置的功能。在实施例中,双耳听力系统配置成使用户能经用户接口控制双耳听力系统的运行模式。在实施例中,双耳听力系统的运行模式设定为特定近场运行模式包括关于左和右听力装置中的哪一装置当前从近场声源接收声音的信息。
在实施例中,左和右听力装置中的至少一个包括形成用户接口的一部分的启动元件。在实施例中,双耳听力系统包括配置成完全或部分实施用户接口的辅助装置。在实施例中,辅助装置是或包括听力系统的遥控器。在实施例中,辅助装置包括便携通信装置。在实施例中,便携通信装置包括移动电话、智能手表、包括计算机的眼镜、平板电脑、个人计算机、膝上型计算机、笔记本电脑、平板手机等或其任何组合,其中实施了用户接口。在实施例中,辅助装置(如智能电话)的显示器和启动元件形成用户接口的一部分。在实施例中,用户接口完全或部分经辅助装置上运行的APP及辅助装置(如智能电话)的交互作用显示器(如触敏显示器)实施。
在实施例中,双耳听力系统配置成使得双耳听力系统的特定近场运行模式基于来自一个或多个检测器的输入自动进入。在实施例中,一个或多个检测器包括电平检测器、话音检测器、自我话音检测器、及临近检测器。
在实施例中,对其未检测到近场声源的(如第二)听力装置的降噪系统配置成使得传给第一听力装置的噪声估计量为在不同频道中测得的噪声信号的幅度响应。在实施例中,幅度响应被低通滤波。
在实施例中,双耳听力系统配置成在处于特定近场运行模式时将在第二听力装置中确定并在第一听力装置中使用的噪声估计量限于低于低频阈值fLF,th的频率。在实施例中,双耳听力系统在处于特定近场运行模式时,第二听力装置的降噪系统配置成将传给第一听力装置的噪声估计量限于低于低频阈值fLF,th的频率。在实施例中,低频阈值fLF,th小于或等于3.5kHz(其为电话信号的大约带宽),如小于或等于2.0kHz,如小于或等于1.5kHz。
在实施例中,第一听力装置在处于特定近场运行模式时配置成将从第二听力装置接收的噪声估计量与其自己的降噪系统的噪声估计量结合。在实施例中,第一听力装置在处于特定近场运行模式时配置成仅在较低频率时使用所接收的噪声估计量,如低于低频阈值fLF,th时。
在实施例中,听力系统配置成在左和右听力装置之间交换在相应听力装置中估计的信噪比估计量。
在实施例中,双耳听力系统配置成经相应输出单元在左和右听力装置的每一个中呈现噪声降低的信号或源自其的信号。
在实施例中,双耳听力系统配置成使得第一听力装置的电输入信号,在处于特定近场运行模式时,包括近场信号和背景噪声的混合,传给第二听力装置。从而应用类似的处理,及增强版的电话信号通过左和右听力装置的输出单元呈现给用户。
在实施例中,双耳听力系统配置成交换表示相应听力装置的环境中的声音的一个或多个电输入信号或源自其的信号。电输入信号例如经耳间无线通信链路交换。电输入信号例如可以是时域或时频域信号。
在实施例中,近场信号由在用户耳朵之一处比另一只处更大声的声源产生。在实施例中,近场信号由便携装置的扬声器产生,例如当保持靠近用户耳朵之一时。
在实施例中,左和右听力装置中的每一个适于提供随频率而变的增益和/或随电平而变的压缩和/或一个或多个频率范围到一个或多个其它频率范围的移频(具有或没有频率压缩)以补偿用户的听力受损。在实施例中,每一听力装置包括用于增强输入信号并提供处理后的输出信号的信号处理单元。
在实施例中,输入单元包括用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器。在实施例中,每一听力装置包括多个(如两个以上)输入变换器如传声器。在实施例中,每一听力装置包括定向传声器系统(在此也称为“波束形成器单元”),其适于增强佩戴听力装置/系统的用户的局部环境中的多个声源之中的目标声源。在实施例中,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。这可以如现有技术中描述的多种不同方式实现。
在实施例中,降噪系统包括波束形成部分,如配置成聚焦于目标语音信号和/或配置成将时变增益应用于输入的音频信号的单通道降噪单元。
在实施例中,每一听力装置包括具有多通道波束形成器滤波单元的多输入降噪系统,其连接到多个输入并配置成提供波束成形信号。优选地,波束形成器(多通道波束形成器滤波单元)设计成对源自给定方向/距离的信号传送0dB的增益,同时抑制源自任何其它空间位置的信号分量。作为备选,波束形成器设计成对源自给定(目标)方向/距离数据的信号相较源自任何其它空间位置的信号分量传送更大的增益(更小的衰减)。在实施例中,左和右听力装置的波束形成器配置成将同样的增益(或衰减)应用于来自目标信号源的信号分量(使得目标信号中的任何空间线索均不被波束形成器掩盖)。在实施例中,左和右听力装置中的每一个的多通道波束形成器滤波单元包括线性约束最小方差(LCMV)波束形成器。在实施例中,波束形成器实施为最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器。
在实施例中,左和右听力装置中的每一个包括在运行时连到多通道波束形成器滤波单元并配置成提供增强信号的单通道后处理滤波器单元。单通道后滤波处理的目标在于抑制来自目标方向的噪声分量(其尚未被空间滤波处理(如MVDR波束成形处理))抑制。目标还在于抑制目标信号存在或为主(如通过话音活动检测器确定)的时间段及目标信号不存在时的时间段期间的噪声分量。在实施例中,单通道后滤波处理基于每一时频砖(m,k)的目标信噪比的估计量。在实施例中,每一时频砖(m,k)的目标信噪比的估计量从波束成形信号和目标消除的信号确定。因而,增强信号表示当前输入信号(噪声和目标)的空间滤波(波束成形)的及噪声降低的版本。
双耳听力系统适于使能在左和右听力装置之间建立耳间无线通信链路从而使能在其间交换数据。在实施例中,该系统配置成使与相应多传声器降噪系统的控制有关的数据(如包括与噪声分量的估计量或其测量结果有关的数据)能在听力装置之间交换。在实施例中,耳间无线通信链路基于近场(如感应)通信。作为备选,耳间无线通信链路基于远场(如辐射场)通信,例如根据蓝牙或蓝牙低功率或类似标准。
在实施例中,双耳听力系统适于使能在辅助装置和相应左和右听力装置之间建立外部无线通信链路从而使能在其间交换数据。在实施例中,该系统配置成使能将与听力系统的当前运行模式有关的数据传给左和右听力装置中的每一装置(或之一)。在实施例中,外部无线通信链路基于近场(如感应)通信。作为备选,外部无线通信链路基于远场(如辐射场)通信,例如根据蓝牙或蓝牙低功率或类似标准或专有方案。
在实施例中,双耳听力系统适于使到辅助装置的外部无线通信链路(如基于辐射场)及耳间无线链路(如基于近场通信)能建立。其优点在于提高了辅助装置和左和右听力装置之间的通信的可靠性和灵活性。
在实施例中,听力装置具有0.15m级的最大外尺寸,如0.08m级、如0.04m级的最大外尺寸。
在实施例中,每一听力装置为便携装置,每一装置包括本机能源如电池例如可再充电电池。
在实施例中,每一听力装置包括输入单元和输出单元之间的正向或信号通路。在实施例中,信号处理单元位于该正向通路中。在实施例中,听力装置包括具有用于分析输入信号(如确定电平、调制、信号类型、声反馈估计量等)的功能件的分析通路。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,听力装置包括模数(AD)转换器以按预定采样速率如20kHz使模拟输入数字化。在实施例中,听力装置包括数模(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,每一听力装置如输入单元和/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输入信号频率范围。在实施例中,TF转换单元包括用于将时变输入信号转换为频域中的(时变)信号的傅里叶变换单元。在实施例中,听力装置考虑的、从最小频率fmin到最大频率fmax的频率范围包括从20Hz到20kHz的典型人听频范围的一部分,例如从20Hz到12kHz的范围的一部分。在实施例中,听力装置的正向通路和/或分析通路的信号拆分为NI个频带,其中NI例如大于5,如大于10,如大于50,如大于100,如大于500,至少其部分个别进行处理。
在实施例中,听力装置中的一个或两个包括电平检测器(LD),用于确定输入信号的电平(例如基于频带级和/或全(宽带)信号)。从用户声环境拾取的电传声器信号的输入电平是声环境的分类参数。在实施例中,电平检测器适于根据多个不同的(如平均)信号电平对用户当前的声环境进行分类,如分类为高电平或低电平环境。
在特定实施例中,听力装置中的一个或两个包括话音检测器(VD),用于确定输入信号(在特定时间点)是否包括话音信号。在本说明书中,话音信号包括来自人类的语音信号。其还可包括由人类语音系统产生的其它形式的发声(如唱歌)。在实施例中,话音检测器单元适于将用户当前的声环境分类为“话音”或“无话音”环境。这具有下述优点:包括用户环境中的人发声(如语音)的电传声器信号的时间段可被识别,因而与仅包括其它声源(如人工产生的噪声)的时间段分离。在实施例中,话音检测器适于将用户自己的话音也检测为“话音”。作为备选,话音检测器适于从“话音”的检测排除用户自己的话音。
在实施例中,听力装置中的一个或两个包括自我话音检测器,用于检测特定输入声音(如话音)是否源自系统用户的话音。在实施例中,听力装置的传声器系统适于能够在用户自己的话音及另一人的话音之间进行区分及可能与无话音声音区分。
在实施例中,双耳听力系统包括(声)环境检测器。在实施例中,环境检测器配置成检测声源相对于用户的耳朵(即左和右听力装置)之一是否为近场声源。在实施例中,环境检测器包括一个或多个检测器,如包括电平检测器。在实施例中,第一和第二听力装置中的每一个包括电平检测器。在实施例中,双耳听力系统适于交换来自位于相应听力装置中的一个或多个检测器的控制信号。在实施例中,双耳听力系统配置成比较在左和右听力装置中拾取的控制信号的值从而针对左和右听力装置中的任何一个识别近场声源。
在实施例中,双耳听力系统的特定近场运行模式基于来自一个或多个检测器的输入自动进入,如一个或多个电平检测器、话音检测器和自我话音检测器。在实施例中,听力装置之一或每一听力装置包括临近检测器,用于指明音频传输装置(如电话)是否接近听力装置(如在预定距离内,如小于0.1m)。在实施例中,音频传输装置包括可在听力装置中通过磁场传感器检测到的磁体。从而,双耳听力系统的特定近场运行模式可基于来自临近传感器的输入自动进入。
在实施例中,听力装置还包括用于所涉及应用的其它适宜功能,如反馈抑制、压缩等。
在实施例中,听力装置包括听音装置如助听器、听力仪器例如适于位于用户耳朵处或者完全或部分位于耳道中的听力仪器、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双耳听力系统的用途。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,例如免提电话系统、远程会议系统、广播系统、卡拉OK系统、教室放大系统等。在实施例中,提供双耳听力系统与电话一起的用途(以提高经电话接收的语音的可懂度)。在实施例中,提供双耳听力系统在汽车或其它运输工具如飞机中的用途。
方法
一方面,本申请提供包括左和右听力装置的双耳听力系统的运行方法,左和右听力装置适于位于用户的左和右耳之处或之中或者适于完全或部分植入在用户头部中。该方法包括:
-提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号;
-估计和降低电输入信号的噪声分量;
-使得在左和右听力装置之间建立耳间无线通信链路从而使能在其间交换数据;及
-当处于在左和右听力装置中的第一装置处存在(如检测到)近场声源的特定近场运行模式时,将在双耳听力系统的第二听力装置中确定的噪声分量的估计量或其测量结果传给第一听力装置;及
-使用所述估计量降低第一听力装置的电信号中的噪声分量;及
-在第一听力装置中提供噪声降低的信号。
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系统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系统一样的优点。
在实施例中,该方法包括:使用来自遭受最差信噪比的(第二)听力装置的噪声分量的估计量或其测量结果来提高暴露于近场声源的(第一)侧听力装置中的信噪比。
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。
作为例子但非限制,前述有形计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储装置,或者可用于执行或保存指令或数据结构形式的所需程序代码并可由计算机访问的任何其他介质。如在此使用的,盘包括压缩磁盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用途盘(DVD)、软盘及蓝光盘,其中这些盘通常磁性地复制数据,同时这些盘可用激光光学地复制数据。上述盘的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。除保存在有形介质上之外,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。这样的活动同样被本发明覆盖。
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。
定义
声源的“近场”通常指靠近声源的区域,其中声压和声音质点速度不同相(波前不平行)。在近场中,声强度可随距离大幅变化(相较于远场而言)。近场通常限于到声源的距离约等于声音波长。声音的波长λ由λ=c/f给出,其中c为声音在空气中的速度(343m/s,@20℃),f为频率。在f=1kHz时,如声音波长为0.343m(即34cm)。另一方面,在声“远场”中,波前平行及声场强度每当距声源的距离翻倍时减小6dB(平方反比定律)。
在本说明书中,术语“近场声源”指位于距第一听力装置(位于用户的第一耳朵处)的距离远小于(如小25%以上,如小50%以上)距第二听力装置(位于用户的第二耳朵处)的距离处的声源。在实施例中,术语“近场声源”指在用户头部(耳朵)的第一听力装置所处的那一侧的1m内的声源,如距第一听力装置0.5m内,如0.2m或0.1m内。优选地,用户的头部(和身体)位于近场声源和第二听力装置之间(使得用户的头部/身体衰减第二听力装置处的近场声源)。近场声源例如可通过其在用户的一只耳朵处听得见而在另一只耳朵处听不见(或实质上不太听得见)进行确定。优选地,来自近场声源的声音在由第二听力装置接收时相较于来自近场声源的声音在由第一听力装置接收时被衰减40dB以上如60dB以上。换言之,“近场声源”可通过其相对于用户的第一和第二耳朵的位置及其距用户的距离确定。“近场声源”(相对于特定用户)因而可定义为相较另一只耳朵更靠近一只耳朵(和/或在一只耳朵处更听得见)且其在用户的最大距离内的声源。
在本说明书中,术语“波束成形”(“波束形成器”)意为(提供)多个输入传感器信号的“空间滤波”,目标在于在所得的波束成形信号中相对于来自其它角度的信号分量衰减来自某些角度的信号分量。“波束成形”包括形成多个传感器输入信号(如传声器信号)的线性组合,如基于时频单位,如在预定或动态/自适应程序中。
在本说明书中,“听力装置”指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置如助听器或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、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。“听力装置”还指适于以电子方式接收音频信号、可能修改该音频信号、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。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。
听力装置可构造成以任何已知的方式进行佩戴,如作为佩戴在耳后的单元(具有将辐射的声信号导入耳道内的管或者具有安排成靠近耳道或位于耳道中的扬声器)、作为整个或部分安排在耳廓和/或耳道中的单元、作为连到植入在颅骨内的固定结构的单元、或作为整个或部分植入的单元等。听力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,听力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。在一些听力装置中,放大器可构成信号处理电路。在一些听力装置中,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或液体传播的声信号的振动器。在一些听力装置中,输出装置可包括一个或多个用于提供电信号的输出电极。
在一些听力装置中,振动器可适于经皮或由皮将结构传播的声信号传给颅骨。在一些听力装置中,振动器可植入在中耳和/或内耳中。在一些听力装置中,振动器可适于将结构传播的声信号提供给中耳骨和/或耳蜗。在一些听力装置中,振动器可适于例如通过卵圆窗将液体传播的声信号提供到耳蜗液体。在一些听力装置中,输出电极可植入在耳蜗中或植入在颅骨内侧上,并可适于将电信号提供给耳蜗的毛细胞、一个或多个听觉神经、听觉皮层和/或大脑皮层的其它部分。
“听力系统”指包括一个或两个听力装置的系统。“双耳听力系统”指包括两个听力装置并适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号的系统。听力系统或双耳听力系统还可包括“辅助装置”,其与听力装置通信并影响和/或受益于听力装置的功能。辅助装置例如可以是遥控器、音频网关设备、移动电话、广播系统、汽车音频系统或音乐播放器。听力装置、听力系统或双耳听力系统例如可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失、增强或保护正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。
附图说明
本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。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。在整个说明书中,同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明,其中:
图1示出了佩戴双耳听力系统的人在有噪声环境中进行电话对话的场景。
图2示出了根据本发明的方法的可能实施的流程图。
图3示出了根据本发明的双耳听力系统的第一实施例。
图4A-4B示出了根据本发明的双耳听力系统的第二实施例,图4A示出了示例性的左和右听力装置,及图4B示出了对应的示例性框图。
图5示出了根据本发明的双耳听力系统的第三实施例。
图6A-6B示出了双耳听力系统的第四实施例,包括与辅助装置通信的左和右听力装置(图6A)及用作双耳听力系统的用户接口的辅助装置(图6B)。
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。对于本领域技术人员来说,基于下面的详细描述,本发明的其它实施方式将显而易见。
具体实施方式
下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而,对本领域技术人员显而易见的是,这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因,这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。
电子硬件可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、分立硬件电路、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等,无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。
图1示出了佩戴双耳听力系统的人在有噪声环境中进行电话对话的场景。图1示出了在左和右耳处佩戴听力装置HDl,HDr的人(“用户”)试图通过电话(“电话机”)和对应的连接电话机的电话线(“链路”)(如公用电话交换网络PSTN和/或因特网)听到远处的讲话者(“远处的讲话者”)的讲话的情形。由于背景噪声(“噪声源”)(在此示为来自汽车的交通噪声,但其可以是不同于目标信号的任何声源)也正由听力装置拾取,语音理解变得困难。由于电话机非常靠近(如在0.2m内)听力装置之一(在此为HDr),电话信号(实质上)仅由该听力装置之一(HDr)拾取。然而,背景噪声将由两个听力装置(HDl,HDr)拾取,因而具有另一听力装置(在此为HDl)可提供良好的噪声估计量(如噪声方差)的情形。该估计量(在HDl中确定)可经耳间无线链路IA-WL传输并应用于靠近电话机的听力装置(HDr)中的输入信号以降低背景噪声并藉此增强电话信号的可懂度。所提出方法的实施例的描述在图2中示出。
图2示出了根据本发明的方法的可能实施的流程图。假定已知目标声音最靠近哪一只耳朵(听力装置HDl,HDr)(图1和2中的右耳/仪器HDr),背景噪声或噪声方差可在另一只耳朵(图1和2中的左耳/听力装置HDl)处确定。从另一只耳朵(HDl)估计的噪声或噪声方差传给具有近场声源(图2中的电话机)听力装置(HDr)(参见图2中的曲点线箭头)并用于降低(HDr的)正向通路的信号中的背景噪声。尤其在较低频率时,头部阴影效应不明显,另一只耳朵(HDl)处的噪声或噪声方差可表示最靠近近场声源(在此为电话机)的耳朵(HDr)处的噪声或噪声方差。藉此,听力装置(HDr)将能够衰减背景噪声因而增强近场声源的可懂度。在一些频带,噪声或噪声方差可仅基于本地信号进行估计或者估计为两个估计量(分别来自听力装置HDl,HDr)的(如加权)组合,每一估计量例如在所选(如互补)频率范围占优。
在实施例中,从另一只耳朵(HDl)接收的噪声或噪声方差估计量仅在较低频率下使用。较低频率例如可定义为高达1000Hz的频率,如高达1500Hz,或高达2000Hz或高达3500Hz,后者约为电话信号的大约带宽。
在实施例中,增强的(噪声降低的信号)呈现给听者(“用户”)(例如右耳处的噪声降低的信号和左耳处的噪声降低的“只有噪声”的信号)。
在实施例中,(HDr处)记录的近场信号和背景噪声的混合传给(HDl处的)另一听力装置(参见图2中记为“非必须地”的直点线箭头)以应用类似的处理,藉此通过两听力装置呈现电话信号的增强版。
图3示出了根据本发明的双耳听力系统的第一实施例。图3示出了一种双耳听力系统,包括适于位于用户的左和右耳之处或之中或者适于完全或部分植入在用户头部中的左和右听力装置HDl,HDr。左和右听力装置中的每一个包括用于提供表示听力装置环境中的(通常时变的)声音的电输入信号X的输入单元IU。输入单元IU连接到降噪系统NRS(图3中的虚线轮廓),降噪系统用于估计和降低电输入信号X的噪声分量并提供噪声降低的信号S。左和右听力装置HDl,HDr中的每一个还包括控制单元CONT,用于经信号C-NE控制降噪系统NRS。控制单元CONT与天线和收发器电路Rx/Tx连接,其使能在左听力装置HDl和右听力装置HDr之间建立耳间无线通信链路IA-WL从而使能在其间交换数据CT-Dx(包括噪声估计量ne,及可能音频数据)。在特定近场运行模式下,近场声源(如电话设备的扬声器,例如参见图1)主要在左和右听力装置中的第一装置(例如右听力装置HDr,如图1中所示)处听得见。在该模式下,双耳听力系统配置成将在双耳听力系统的第二听力装置(如左听力装置HDl)中确定的噪声分量估计量(如包括在信号ne中)或其测量结果(如在控制单元CONT中产生)传给对侧的(第一)听力装置(如右听力装置HDr)。第二听力装置(如左听力装置HDl)中的噪声分量的估计量ne或其测量结果用于降低第一听力装置(如右听力装置HDr)的电信号X中的噪声分量并在第一听力装置中提供噪声降低的信号S。第一听力装置的包括近场信号和背景噪声的混合的电输入信号经耳间无线链路(IA-WL,信号CT-Dx)传给第二听力装置(至少在系统处于特定近场运行模式时)。因此,第一听力装置的电输入信号可用在第二听力装置中并根据第二听力装置的设置进行处理,使得增强版的电话信号通过相应的左和右听力装置的输出单元OU呈现给用户的两只耳朵。作为备选,由相应的第一和第二听力装置的输入单元拾取或接收的电信号在其来源装置中处理和呈现,例如基于第二听力装置的噪声估计量(或基于第一和第二听力装置的噪声估计量的组合)。
双耳听力系统的左和右听力装置HDl,HDl中的每一个包括声环境检测器DET,配置成检测声源相对于相应的左和右听力装置是否为近场声源。环境检测器DET可包括单一或多个检测器,优选包括电平检测器(如适于对频带电平起作用)。来自环境检测器DET的控制信号ENV反馈给控制单元CONT。双耳听力系统适于(经控制单元CONT和耳间链路IA-WL)在相应听力装置之间交换控制信号ENV。相应的控制单元CONT配置成比较在左和右听力装置中拾取的控制信号的值从而针对左和右听力装置中的任一装置识别近场声源。
左和右听力装置中的每一个还包括用户接口UI以使用户能影响左和右听力装置的功能,包括使用户能(经用户接口和控制单元CONT之间的信号UC-I)控制双耳听力系统的运行模式。听力系统优选配置成使来自听力装置的(如表示状态信息的)数据能经用户接口UI(和信号UC-I)呈现给用户。左和右听力装置中的每一个还包括信号处理单元SPU,例如用于进一步处理来自降噪系统NRS的噪声降低的信号S(例如以根据用户需要应用随电平和/或频率而变的增益)并提供处理后的信号pS。处理后的信号pS反馈给输出单元OU(如扬声器、振动器或电极阵列)进而呈现将由用户感知为声音的刺激。降噪系统NRS包括用于提供噪声估计量(如噪声方差估计量,信号ne)的噪声估计单元NE及用于根据噪声估计量ne衰减输入信号X的噪声分量从而提供噪声降低的信号S的降噪单元NR。控制单元CONT优选配置成控制或影响相应听力装置中的多个不同功能,包括噪声估计单元NE(经信号C-NE)及通过降噪单元NR将所得的噪声估计量ne应用于输入信号X,收发器电路Rx/Tx(经信号CT-D),用户接口UI(经信号UC-I),及信号处理单元SPU(经信号CP-D)。
耳间无线通信链路优选基于近场(如感应)通信,例如在低于100MHz的频率范围,如低于10MHz。作为备选,耳间无线通信链路基于远场(如辐射场)通信,例如根据蓝牙或蓝牙低功率或类似的标准或专有方案,例如在高于100MHz的频率范围,如约2.4GHz如5.8GHz。
图4A-4B示出了根据本发明的双耳听力系统的第二实施例,图4A示出了示例性的左和右听力装置,及图4B示出了对应的示例性框图。
图4A示出了包括第一和第二听力装置HADl,HADr的双耳听力系统的例子。听力装置适于经通过相应天线及收发器RxTx实施的无线链路IA-WL交换信息。可在两个听力装置之间交换的信息包括噪声估计量,非必须地,及音频信号(如一个或多个音频信号的一个或多个(如所有)频带)。图4A的第一和第二听力装置HADl,HADr示为BTE型装置,每一个包括适于位于用户耳(耳廓)后的壳体,每一听力装置包括输入单元,如包括一个或多个输入变换器如传声器mic1,mic2、信号处理单元SPU和输出单元SPK(如输出变换器,例如扬声器),参见图4B。在图4A-4B的实施例中,左和右听力装置中的每一个包括构成或形成用户接口UI的一部分的启动元件。用户接口UI适于使用户能影响左和右听力装置的功能(包括运行模式)。在实施例中,所有这些部件均位于BTE部分的壳体中(或壳体上)。在该情形下,来自输出变换器的声音可经连接到BTE部分的扬声器出口的管传播到用户耳道。管可连接到特别适应用户耳道形状的耳模并使来自扬声器的声音信号能到达所涉及耳朵的耳鼓。作为备选,输出变换器可独立于BTE部分定位,例如在用户耳道中或在外耳中,及电连接到BTE部分的信号处理单元(如经电导体或无线链路)。
图4B示出了双耳听力系统如双耳助听器系统的实施例的示例性框图,包括左和右听力装置HADl,HADr,如图4A中所示。左和右听力装置适于位于用户左耳和右耳之处或之中。作为备选,左和右听力装置可适于全部或部分植入在用户头部中(如以实施用于机械振动用户头部中的骨头的骨振动(如骨锚式)听力装置,或者实施包括用于电刺激用户头部左边和右边中的耳蜗神经的电极的耳蜗植入型听力装置)。听力装置适于在其间经无线通信链路交换信息,在此经通过左和右听力装置的相应天线和收发器电路IA-Rx/Tx实施的特定耳间(IA)无线链路IA-WL。两个听力装置HADl,HADr例如适于使能在两个听力装置之间交换包括对应电输入信号的噪声估计量(分别为ner,nel)的控制信号和音频数据信号CT-Dx,参见指明从右到左听力装置的信号CT-Dx,r及从左到右听力装置的信号CT-Dx,l的传输的点线箭头。每一听力装置HADl,HADr包括具有在运行时连接到信号处理单元SPU和一个或多个输出单元(在此为扬声器SPK)的输入单元(IUl,IUr,如包括传声器mic1,mic2和/或有线或无线接收器ANT,RF-Rx/Tx)的正向信号通路。时间到时频转换单元T->TF和多通道降噪系统NRS位于输入单元mic1,mic2和信号处理单元SPU之间并与二者连接。时间到时频转换单元T->TF提供第i(i=1,2)个输入单元处(时变)输入信号x’i(分别为x’il,x’ir)在多个频带k和多个时刻m(mic1,mic2的输出)的时频表示Xi(k,m)(图4B中的Xs,r和Xs,l)。第i个输入信号的时频表示Xi(k,m)假定包括目标信号分量和噪声信号分量,目标信号分量源自目标信号源Ss(如声近场声源,如位于左和右听力装置之一处的电话机)。在图4B的实施例中,时间到时频转换单元T->TF与用于选择当前连接到多通道降噪系统NRS的输入单元的选择/混合单元SEL/MIX一体。在双耳听力系统的不同运行模式下可选择不同输入单元。
在图4B的实施例中,每一听力装置HADl,HADr还包括用于从辅助装置(例如参见图6A中的AD)接收数据例如模式选择输入mod’l,mod’r的天线和收发器电路ANT,RF-Rx/Tx,辅助装置例如包括用于双耳听力系统的用户接口(或备选或补充用户接口)。作为备选或另外,天线和收发器电路ANT,RF-Rx/Tx可配置成接收包括来自另一装置的音频信号的音频信号,例如来自与所涉及听力装置的主要部分分开定位(但在同一耳朵处或附近)的传声器。前述所接收的信号INw(如在特定运行模式下,例如经来自用户接口UI的信号UC控制)可以是给多通道降噪系统NRS的输入音频信号之一。左和右听力装置HADl,HADr中的每一个包括用于经信号cntNRS,l和cntNRS,r控制多通道降噪系统NRS的控制单元CONT。控制信号cntNRS例如可包括从听力装置的本地降噪系统和/或经耳间链路IA-WL从对侧听力装置接收的关于当前存在的音频源的噪声估计信息nel,ner。左和右听力装置的相应多通道降噪系统NRS例如体现为如图5中所示。多通道降噪系统NRS提供增强的(波束成形的和噪声降低的)信号S(分别为Sl,Sr)。相应信号处理单元SPU接收增强的输入信号并提供进一步处理的输出信号pS(分别为pSl,pSr),其馈给输出变换器SPK以作为听得见的信号OUT(分别为OUTl,OUTr)呈现给用户。信号处理单元SPU可对输入信号应用另外的算法,例如包括应用随电平和/或频率而变的增益以补偿用户的特定听力受损。在实施例中,该系统调整成使得(除左和右听力装置上的启动元件(图4A中的UI)之外或作为备选),辅助装置(图6A中的AD)的用户接口使用户U能指明听力系统的运行模式(经无线接收器ANT,RF-Rx/Tx和信号INw,在图4B中在选择或混合单元SEL/MIX与控制单元CONT之间提供模式控制信号mod’l和mod’r(虚线箭头))。
在左和右听力装置中,控制和/或音频数据信号CT-Dx,r和CT-Dx,l由相应天线和收发器电路IA-Rx/Tx接收和提取并作为信号CT-Dlr和CT-Drl转发给对侧听力装置的相应控制单元CONT。信号CT-Dlr和CT-Drl包括使能左和右听力装置的多通道降噪系统NRS的控制(如同步或个别运行)的信息(及例如可包括声源定位数据、模式控制数据、相应单通道降噪系统的增益、传感器信号,如来自相应话音活动检测器,音频数据信号等)。本地(如HDl中)确定的噪声估计量(如nel)或对侧听力装置(如HDr)中确定的噪声估计量(如ner)可在给定听力装置中用于更新由控制单元CONT控制的相应降噪系统NRS。作为备选,来自本地和对侧听力装置的相应数据(如噪声估计量nel,ner)的(如加权)组合可一起用于更新由控制单元CONT控制的相应多通道降噪系统NRS,因而优化左和右听力装置中的正向通路的所得信号。在实施例中,来自对侧听力装置(不靠近近场音频源)的噪声估计量的低频部分与本地确定的噪声估计量结合用于更新靠近近场音频源的听力装置的(如多通道)降噪系统NRS。在图4B的实施例中,每一听力装置包括使用户能控制相应听力装置和/或双耳听力系统的功能的用户接口UI(分别参见虚线和实线信号通路UCr,UCl)。可人工操作的和/或可远程操作的用户接口UI(分别产生控制信号UCr和UCl)例如可将用户输入提供给信号处理单元SPU、控制单元CONT、选择器和混合器单元T->TF-SEL-MIX、及(如多通道)降噪系统NRS中的一个或多个。优选地,用户接口UI使用户能指明听力系统(装置)的运行模式,包括特定近场运行模式。
图5示出了根据本发明的双耳听力系统的第三实施例。
图5示出了根据本发明的包括左听力装置HADl和右听力装置HADr的双耳听力系统的实施例。相比于图3和4B的实施例,图5的实施例的输入单元IU分别细化为左和右听力装置中的每一个的分开的输入单元IU1,…,IUM。每一输入单元IUi包括用于将声音信号xi变换为电输入信号x’i或用于(有线或无线)接收表示声音信号的电输入信号的输入变换器或接收器ITi。每一输入单元IUi还包括时间到时频变换单元,如用于将电输入信号x’i拆分到多个频带k从而提供信号Xi(i=1,2,…,M)的分析滤波器组AFB。此外,左和右听力装置的多输入单元降噪系统NRS中的每一个包括提供波束成形信号Y的多通道波束形成器滤波单元(“波束形成器”,如MVDR波束形成器)及另外包括提供增强的(波束成形和噪声降低的)信号S的单通道后处理滤波器单元SC-NR。单通道后处理滤波器单元SC-NR在运行时连到多通道波束形成器滤波单元并配置成提供增强信号S(k,m),其中k和m分别为频率和时间指数。单通道后处理滤波器单元SC-NR的目的在于抑制来自目标方向的噪声分量,其尚未被多通道波束形成器滤波单元抑制。
单通道后处理滤波器单元SC-NR的任务是在目标信号存在或为主(如由话音活动检测器VAD确定,例如形成控制单元CONT的一部分)及在目标信号不存在的时间段期间抑制噪声分量。优选地,VAD控制信号(如二元话音、无话音、或软、基于概率的为主、不为主)针对每一时频砖(m,k)进行定义。在实施例中,单通道后滤波处理基于每一时频砖(m,k)的目标信噪比的估计量。前述SNR估计量例如可基于相应波束成形信号Y(k,m)中的调制(如调制指数)大小。
在图5的实施例中,左和右听力装置HADl,HADr中的每一个的相应降噪系统NRS另外包括消除目标波束形成器TC-BF,其接收输入信号X1,…,XM并提供将应用于相应单通道后处理滤波器单元SC-NR中的波束成形信号Y的相应时频单元的增益Gsc,如图5中所示。
图5的实施例提供两个听力装置之间的(一个或多个)电输入单元(时域)信号x’i,l和x’i,r和/或(一个或多个)电输入单元(时频域)信号Xi,l和Xi,r(i=1,2,…,M)的非必需的交换,如两个装置之间的左箭头所示(参见左和右听力装置的相应控制单元CONT之间的最左边的宽箭头)。优选地,从降噪系统NRS(在此从SC-NR单元)所得的信号S的每一时频砖(m,k)的目标信噪比的估计量从波束成形信号Y和目标已消除的信号(参见图5中的增益Gsc)确定。左和右听力装置的SC-NR系统可交换其(随时间-频率而变的)增益值的估计量(由图5中的左和右听力装置的相应控制单元CONT之间的最右边的宽箭头处的噪声估计量(增益)Gsc,l,Gsc,r指明)。控制单元可配置成使用一样的增益值,例如特定时频单位时两个增益值中的最大值。这样,应用于某一时频单位的抑制在两只耳朵中均一样,不会引入人工耳间电平差。控制单元还可配置成使用来自一听力装置的在所选频率范围中的噪声估计量(增益Gsc)及使用来自另一听力装置的在另一(如互补)频率范围中的噪声估计量(增益Gsc)。图5中所示的双耳听力系统的实施例包括用户接口UI,用于使用户能影响听力系统的功能(参见左和右听力装置之间经用户接口UI的中间宽箭头),例如用于将系统设置为特定运行模式如特定近场运行模式。用户接口(如实施在遥控装置例如智能电话中)可包括用于从用户提取关于当前目标声源的信息的传感器或由其组成(例如提供关于波束形成器当前适宜的视向量的信息)。听力装置HDl,HDr还可包括存储器(如体现在相应控制单元CONT中),用于保存包括多个预定视向量和/或波束形成器权重的数据库,每一权重对应于指向和/或聚焦于多个预定方向和/或位置的波束形成器。在实施例中,用户经用户接口UI提供关于目标信号源的目标方向及到其的距离的信息。
图6A-6B示出了双耳听力系统的第四实施例,包括与辅助装置通信的左和右听力装置(图6A)及用作双耳听力系统的用户接口的辅助装置(图6B)。
图6A示出了包括与便携式(手持)辅助装置AD通信的左(第二)和右(第一)听力装置HADl,HADr的双耳听力系统的实施例,辅助装置用作双耳听力系统的用户接口UI。在实施例中,双耳听力系统包括辅助装置AD(及用户接口UI)。在图6A的实施例中,示出了记为IA-WL(如左和右听力装置之间的感应链路)和WL-RF(如辅助装置AD和左听力装置HADl之间及辅助装置AD和右听力装置HADr之间的RF链路(如蓝牙))的无线链路(通过对应的天线和收发器电路实施在装置中,在图6A的左和右听力装置中分别记为RF-IA-Rx/Tx-l和RF-IA-Rx/Tx-r)。在图6A所示的声情形下,记为“目标声音”的主要声源位于用户U的右边,记为“噪声”的分布更宽的噪声声场在用户周围。
辅助装置AD的用户接口UI在图6B中示出。用户接口包括显示“听力仪器遥控器”APP的屏幕的显示器(如触敏显示器),该APP用于控制听力系统及多个关于双耳听力系统的功能的预定动作。在例示的APP(部分)中,用户U有经选择多个预定声情形之一(在框“选择运行模式”中)而影响运行模式的选项。示例性的声情形为:对话、音乐、非对称-R和非对称-L,每一情形示为启动元件,其通过点击元件而一次选择一个。每一示例性的声情形与左和右听力装置的特定算法的启动和特定处理参数(程序)相关联。在图6B的例子中,声情形“非对称-R”已被选择(通过屏幕上的相应启动元件的点阴影指明)。声情形“非对称-R”指听力系统的特定近场运行模式,其中主要声源位于用户右边(如图6A中“目标声音”所示)。在图6B的例示遥控器APP屏幕中,用户还有修改由听力装置播放给用户的信号的音量的选项(参见框“音量”)。用户有增大和减小音量的选择(参见对应的元素“增大”和“减小”),例如两个听力装置同时且相等地增大或减小,或者作为备选,个别地增大或减小(该选项可通过点击遥控器APP的示例性屏幕底部的元素“其它控制”而被用户获得)。
包括用户接口UI的辅助装置AD适于拿在用户U的手中,因此方便显示目标声源的当前位置。
为了必要的带宽和频谱的可用部分,听力装置和辅助装置之间及左和右听力装置之间的无线通信链路(图6A中的WL-RF,IA-WL)可基于任何适当的技术。在实施例中,听力装置和辅助装置之间的无线通信链路WL-RF基于远场(如辐射场)通信,例如根据蓝牙或者蓝牙低功率或者类似的标准或专有方案。在实施例中,左和右听力装置之间的无线通信链路IA-WL基于近场(如感应)通信。
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结构特征可与本发明方法的实施结合。
除非明确指出,在此所用的单数形式“一”、“该”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。
应意识到,本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外,特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见,及在此定义的一般原理可应用于其他方面。
权利要求不限于在此所示的各个方面,而是包含与权利要求语言一致的全部范围,其中除非明确指出,以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”,而是指“一个或多个”。除非明确指出,术语“一些”指一个或多个。
因而,本发明的范围应依据权利要求进行判断。
参考文献
·WO2006105664A1(Gennum)12.10.2006
·US2010111338A1(GN Resound)06.05.2010

Claims (14)

1.一种包括左和右听力装置的双耳听力系统,左和右听力装置适于位于用户的左和右耳之处或之中或者适于完全或部分植入在用户头部中,左和右听力装置中的每一个包括:
-输入单元,用于提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号;
-降噪系统,用于提供电输入信号的噪声分量的估计量及用于降低电输入信号的所述噪声分量;
-使能在左和右听力装置之间建立耳间无线通信链路从而使能在其间交换数据的天线和收发器电路,
其中当近场声源在左和右听力装置中的第一听力装置处存在且主要第一听力装置处听得见时,自动或人工启动特定近场运行模式,所述双耳听力系统在处于该特定近场运行模式时配置成
-将在双耳听力系统的第二听力装置中确定的噪声分量的估计量或其测量结果传给第一听力装置;及
-使用所述估计量降低第一听力装置的电信号中的噪声分量及在第一听力装置中提供噪声降低的信号。
2.根据权利要求1所述的双耳听力系统,其中左和右听力装置中的每一个至少在处于特定近场运行模式时配置成完全或部分基于来自左和右听力装置的一个或两个相应噪声估计量产生或提供噪声降低的信号。
3.根据权利要求1所述的双耳听力系统,其中左和右听力装置中的至少一个包括输出单元,所述输出单元用于将处理后的信号呈现为由用户感知为声音的刺激。
4.根据权利要求1所述的双耳听力系统,配置成使用户能经用户接口控制双耳听力系统的运行模式。
5.根据权利要求4所述的双耳听力系统,包括配置成完全或部分实施所述用户接口的辅助装置。
6.根据权利要求1所述的双耳听力系统,配置成使得双耳听力系统的特定近场运行模式基于来自一个或多个检测器的输入自动进入。
7.根据权利要求1所述的双耳听力系统,配置成在处于特定近场运行模式时将在第二听力装置中确定并在第一听力装置中使用的噪声估计量限于低于低频阈值fLF,th的频率。
8.根据权利要求1所述的双耳听力系统,其中第一听力装置在处于特定近场运行模式时配置成将从第二听力装置接收的噪声估计量与其自己的降噪系统的噪声估计量结合。
9.根据权利要求1所述的双耳听力系统,其中每一听力装置包括多个输入变换器,每一输入变换器提供电输入信号,及所述双耳听力系统配置成在左和右听力装置之间交换表示相应听力装置的环境中的声音的一个或多个电输入信号或源自其的信号。
10.根据权利要求1所述的双耳听力系统,其中左和右听力装置中的每一个包括助听器、头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。
11.根据权利要求1所述的双耳听力系统,包括声环境检测器,配置成检测声源相对于左和右听力装置之一是否为近场声源。
12.根据权利要求1所述的双耳听力系统,其中相应听力装置的降噪系统配置成将噪声分量的估计量提供为在不同频道中测得的噪声信号的幅度响应。
13.包括左和右听力装置的双耳听力系统的运行方法,左和右听力装置适于位于用户的左和右耳之处或之中或者适于完全或部分植入在用户头部中,所述方法包括:
-提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号;
-提供电输入信号的噪声分量的估计量;
-降低电输入信号的所述噪声分量;
-使左和右听力装置之间的耳间无线通信链路能在左和右听力装置之间交换数据;
-当近场声源在左和右听力装置中的第一听力装置处存在且主要第一听力装置处听得见时,人工或自动启动特定近场运行模式;及
-当处于所述特定近场运行模式时,将在双耳听力系统的第二听力装置中确定的噪声分量的估计量或其测量结果传给第一听力装置;及
-使用所述噪声分量的所述估计量降低第一听力装置的电信号中的噪声分量;及
-在第一听力装置中提供噪声降低的信号。
14.根据权利要求13所述的方法,包括使用来自遭受比第一听力装置差的信噪比的第二听力装置的噪声分量的估计量或其测量结果来提高暴露于近场声源的第一听力装置中的信噪比。
CN201610070576.4A 2015-01-30 2016-02-01 双耳听力系统 Active CN105848078B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15153253.8 2015-01-30
EP15153253 2015-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105848078A CN105848078A (zh) 2016-08-10
CN105848078B true CN105848078B (zh) 2020-03-17

Family

ID=52423661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610070576.4A Active CN105848078B (zh) 2015-01-30 2016-02-01 双耳听力系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9712928B2 (zh)
EP (1) EP3051844B1 (zh)
CN (1) CN105848078B (zh)
DK (1) DK3051844T3 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784312B2 (en) 2006-02-10 2014-07-22 Cochlear Limited Recognition of implantable medical device
DE102015211747B4 (de) * 2015-06-24 2017-05-18 Sivantos Pte. Ltd. Verfahren zur Signalverarbeitung in einem binauralen Hörgerät
US11086593B2 (en) 2016-08-26 2021-08-10 Bragi GmbH Voice assistant for wireless earpieces
US10142745B2 (en) * 2016-11-24 2018-11-27 Oticon A/S Hearing device comprising an own voice detector
DK3373603T3 (da) * 2017-03-09 2020-09-14 Oticon As Høreanordning, der omfatter en trådløs lydmodtager
US10136229B2 (en) * 2017-03-24 2018-11-20 Cochlear Limited Binaural segregation of wireless accessories
US11032656B2 (en) 2017-06-06 2021-06-08 Gn Hearing A/S Audition of hearing device settings, associated system and hearing device
EP3413585A1 (en) * 2017-06-06 2018-12-12 GN Hearing A/S Audition of hearing device settings, associated system and hearing device
CN111247814B (zh) * 2017-10-25 2022-05-27 科利耳有限公司 无线流声音处理单元
US11095992B2 (en) 2018-01-05 2021-08-17 Texas Institute Of Science, Inc. Hearing aid and method for use of same
CN112237009B (zh) 2018-01-05 2022-04-01 L·奥拉 助听器及其使用方法
US10893370B1 (en) 2018-01-05 2021-01-12 Texas Institute Of Science, Inc. System and method for aiding hearing
US11153694B1 (en) 2018-01-05 2021-10-19 Texas Institute Of Science, Inc. Hearing aid and method for use of same
US11128963B1 (en) 2018-01-05 2021-09-21 Texas Institute Of Science, Inc. Hearing aid and method for use of same
US10880658B1 (en) * 2018-01-05 2020-12-29 Texas Institute Of Science, Inc. Hearing aid and method for use of same
US11102589B2 (en) 2018-01-05 2021-08-24 Texas Institute Of Science, Inc. Hearing aid and method for use of same
US10993047B2 (en) 2018-01-05 2021-04-27 Texas Institute Of Science, Inc. System and method for aiding hearing
US11032653B2 (en) * 2018-05-07 2021-06-08 Cochlear Limited Sensory-based environmental adaption
EP3588979B1 (en) * 2018-06-22 2020-09-23 Sivantos Pte. Ltd. A method for enhancing a signal directionality in a hearing instrument
US11178480B2 (en) * 2018-10-12 2021-11-16 Oticon A/S Noise reduction method and system
DE102019201879B3 (de) 2019-02-13 2020-06-04 Sivantos Pte. Ltd. Verfahren zum Betrieb eines Hörsystems und Hörsystem
AU2020399286B2 (en) * 2019-12-12 2024-05-02 3M Innovative Properties Company Coordinated dichotic sound compression
US11825270B2 (en) 2020-10-28 2023-11-21 Oticon A/S Binaural hearing aid system and a hearing aid comprising own voice estimation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102007776A (zh) * 2008-04-22 2011-04-06 伯斯有限公司 助听装置
CN102422652A (zh) * 2009-04-28 2012-04-18 松下电器产业株式会社 助听装置和助听方法
CN102984638A (zh) * 2011-08-23 2013-03-20 奥迪康有限公司 使好耳效应最大化的方法和双耳听音系统
CN202998463U (zh) * 2012-12-11 2013-06-12 启通科技有限公司 一种挂颈式助听器
CN103269465A (zh) * 2013-05-22 2013-08-28 歌尔声学股份有限公司 一种强噪声环境下的耳机通讯方法和一种耳机
US8768478B1 (en) * 2013-01-31 2014-07-01 Cochlear Limited Signal evaluation in binaural and hybrid hearing prosthesis configurations

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004056733A1 (de) * 2004-11-24 2006-06-08 Siemens Audiologische Technik Gmbh Akustiksystem mit automatischer Umschaltung
US20060227976A1 (en) 2005-04-07 2006-10-12 Gennum Corporation Binaural hearing instrument systems and methods
US8532307B2 (en) * 2007-01-30 2013-09-10 Phonak Ag Method and system for providing binaural hearing assistance
WO2010022456A1 (en) * 2008-08-31 2010-03-04 Peter Blamey Binaural noise reduction
US8792659B2 (en) 2008-11-04 2014-07-29 Gn Resound A/S Asymmetric adjustment
US8416959B2 (en) * 2009-08-17 2013-04-09 SPEAR Labs, LLC. Hearing enhancement system and components thereof
US8737653B2 (en) * 2009-12-30 2014-05-27 Starkey Laboratories, Inc. Noise reduction system for hearing assistance devices
DK2375781T3 (da) * 2010-04-07 2013-06-03 Oticon As Fremgangsmåde til styring af et binauralt høreapparatsystem og binauralt høreapparatsystem
US9532131B2 (en) * 2014-02-21 2016-12-27 Apple Inc. System and method of improving voice quality in a wireless headset with untethered earbuds of a mobile device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102007776A (zh) * 2008-04-22 2011-04-06 伯斯有限公司 助听装置
CN102422652A (zh) * 2009-04-28 2012-04-18 松下电器产业株式会社 助听装置和助听方法
CN102984638A (zh) * 2011-08-23 2013-03-20 奥迪康有限公司 使好耳效应最大化的方法和双耳听音系统
CN202998463U (zh) * 2012-12-11 2013-06-12 启通科技有限公司 一种挂颈式助听器
US8768478B1 (en) * 2013-01-31 2014-07-01 Cochlear Limited Signal evaluation in binaural and hybrid hearing prosthesis configurations
CN103269465A (zh) * 2013-05-22 2013-08-28 歌尔声学股份有限公司 一种强噪声环境下的耳机通讯方法和一种耳机

Also Published As

Publication number Publication date
US20160227332A1 (en) 2016-08-04
US9712928B2 (en) 2017-07-18
DK3051844T3 (da) 2018-01-29
CN105848078A (zh) 2016-08-10
EP3051844B1 (en) 2017-11-15
EP3051844A1 (en) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105848078B (zh) 双耳听力系统
CN108200523B (zh) 包括自我话音检测器的听力装置
US10129663B2 (en) Partner microphone unit and a hearing system comprising a partner microphone unit
US10269368B2 (en) Audio processing device and a method for estimating a signal-to-noise-ratio of a sound signal
US9949040B2 (en) Peer to peer hearing system
EP3499915B1 (en) A hearing device and a binaural hearing system comprising a binaural noise reduction system
US9860656B2 (en) Hearing system comprising a separate microphone unit for picking up a users own voice
US10587962B2 (en) Hearing aid comprising a directional microphone system
CN110035367B (zh) 反馈检测器及包括反馈检测器的听力装置
US11140494B2 (en) Hearing device or system for evaluating and selecting an external audio source
US10433076B2 (en) Audio processing device and a method for estimating a signal-to-noise-ratio of a sound signal
US10951995B2 (en) Binaural level and/or gain estimator and a hearing system comprising a binaural level and/or gain estimator
US11330375B2 (en) Method of adaptive mixing of uncorrelated or correlated noisy signals, and a hearing device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant