CN107690117B - 双耳助听器装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了双耳助听器装置，包括第一和第二助听器，每一助听器包括：传声器单元，设置和配置成接收声学前面音及将其转换为电前面信号；接收器单元，配置成接收无线后面通信信号及将其转换为电后面信号；音频处理器，配置成接收电前面信号和电后面信号、确定处理后的电后面信号、及提供处理后的环绕信号；扬声器单元，配置成接收处理后的环绕信号、将其转换为声学输出、及在使用时将声学输出提供给用户的相应耳朵；其中，第一助听器的音频处理器配置成与第二助听器的音频处理器不同地调节电后面信号的时延和声音电平，使得第一和第二助听器的组合的声学输出形成环绕声音的后面部分。

Description

双耳助听器装置
技术领域
本发明涉及双耳助听器装置。此外，本发明涉及听力系统、音频环绕系统、及用于将环绕声音提供到用户耳朵的方法。
背景技术
通过音频流传输装置接收无线音频信号的助听器装置已为大家知道。从而，助听器装置提供音频装置如电视机或音乐娱乐系统的声学声音的再现，前述音频装置连接到音频流传输装置及通常需要多个扬声器。这样的助听器装置的听力受损用户的听觉体验通常令人失望，因为包括在通常由扬声器提供的声学声音中的许多空间线索被该助听器破坏。
WO 2010/043223 A1描述了一种助听器系统，包括用于接收多通道数字编码的音频信号的装置及用于将所接收的多通道信号呈现为双耳立体声信号的装置。该文献还描述了在助听器中重放音频流的方法。
US 8,649,538 B2描述了包括处理器的多模式助听器，所述处理器配置成有选择地将不同的助听器剖析应用于不同的输入信号如从收发器接收的第一声音信号、产生第一和第二成形输出信号。所描述的处理器配置成产生包括第一成形输出信号和第二成形输出信号中的至少一个的输出信号。
发明内容
本发明的目标在于提供改进的双耳助听器装置。
根据第一方面，本发明涉及双耳助听器装置，包括适于佩戴在双耳助听器装置的用户的左耳中或左耳上的第一助听器及适于佩戴在双耳助听器装置的用户的右耳中或右耳上的第二助听器。每一助听器包括传声器单元、接收器单元、音频处理器和扬声器单元。
传声器单元设置和配置成接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音及将该声学前面音转换为电前面信号。
接收器单元可配置成接收标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号及将该后面通信信号转换为电后面信号。
音频处理器可配置成接收电前面信号和电后面信号，通过调节电后面信号和电前面信号之间的时延及通过根据电前面信号的声音电平调节电后面信号的声音电平而相对于电前面信号确定处理后的电后面信号，及提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号。
扬声器单元可配置成接收处理后的环绕信号，将处理后的环绕信号转换为声学输出，及在使用时将声学输出提供给用户的相应耳朵。
此外，第一助听器的音频处理器可配置成与第二助听器的音频处理器不同地调节电后面信号的时延和声音电平，使得第一助听器和第二助听器的组合的声学输出形成环绕声音的后面部分。
根据本发明第一方面的双耳助听器装置有利地提供环绕声音的后面部分，无需多个固定扬声器。这意味着听者可在不用购买另外的扬声器的情形下听环绕声音，此外，听者在布置居住房间时无需考虑扬声器置放。
双耳助听器装置使音频处理器能连续或动态调节电后面信号。从而，双耳助听器装置能够针对双耳助听器装置的用户的空间位置或者针对用户头部的运动调节处理。从而，无论用户的位置是否在电视前面，用户均将体验到最佳的环绕声音体验。
由于由双耳助听器装置提供的环绕声音的后面部分不受用户环境的墙壁、家具或其它物体的影响，提供到用户的相应耳朵的声学输出的质量相较于用户的耳朵在设置在用户附近的扬声器提供之后接收的声学音得以提高。
另一优点在于可同时对多个用户提供无线后面通信信号。这特别有利，因为众所周知的包括多个扬声器的环绕系统仅提供非常小的完美环绕声音空间区域，而在该空间区域外面的人们感知较差质量的声音信号。此外，这使一群人能接收环绕声音的后面部分，而没有双耳助听器装置的其他人仅感知声学前面音。这样，双耳助听器装置也可用作区分接收两种不同质量的声音的两群人的装置。
第一和第二助听器可以是任何类型的助听器，如耳后式(BTE)、耳内式(ITE)、耳道式(ITC)或者深耳道式(CIC)。根据本发明的第一和第二助听器也可以是骨锚式助听器或者耳蜗植入件。
环绕声音的前面部分为将提供在使用户在基于扬声器的环绕声音系统中能体验环绕声音的前面扬声器处的部分；而环绕声音的后面部分为将提供在使用户能体验环绕声音的后面扬声器处的部分。通常，后面部分主要包括高于1kHz的高频，而前面部分主要包括低于1kHz的低频。
第一和第二助听器中的每一个可包括通风孔，其形成用于将外部声音馈送到用户的相应耳膜的声学声音通道。这特别有利，因为前面信号主要包括低于1kHz的低频信息，例如由低音炮提供，其对于大多数听力受损用户而言可感知。此外，人耳在这样的低频率下不能区分任何方向信息，使得在双耳助听器装置的用户前面提供声学前面声音的相应扬声器的位置不重要。因此，该双耳助听器装置避免了购买后面扬声器并将它们放在正确位置的问题，同时使用户在低频区域及声学前面音的另外的频率部分具有自然的环绕声音体验。因通风孔引起的第一和第二助听器的开放验配导致声学前面音的感知减少，取决于通风孔大小。然而，由于低频不提供方向信息，该减少的感知对所提供的环绕声音的质量将没有大的影响。此外，通风孔的使用使另外的外部声音能进入用户耳朵，这增强了双耳助听器装置在自然听觉体验方面的佩戴舒适性。在一变型中，第一和第二助听器中只有一个包括通风孔，而另一助听器可配置成进一步处理电前面信号，使得第一助听器或第二助听器的声学输出形成环绕声音的后面部分和前面部分的组合。
第一助听器可接收前面信号并将前面信号经近场通信链路或蓝牙链路传给第二助听器，其中所传输的前面信号针对时延和声音电平进行优化。从而，用户将体验到更加改善的环绕声音体验。
第一和第二助听器中的每一个可包括定位单元，其连接到音频处理器及配置成接收位置信息并确定相应助听器和声学前面音的声源之间的距离，及其中音频处理器还配置成根据确定的距离调节电后面信号。该双耳助听器装置有利地使用户能相对于提供环绕声音的音频装置改变其位置。与通常的扬声器布置相比，其中相应环绕声音信号的最佳配置在特定位置处提供，该实施例的双耳助听器系统的第一和第二助听器将针对用户的实际位置调整电后面信号的声音电平和时延，使得无论用户是否坐在相应音频装置的前面，用户均将体验到最佳的环绕声音体验。
第一和/或第二助听器的传声器单元可包括定向传声器，优选相应的传声器阵列，其设置和配置成确定和提供位置信息，或者其中定位单元还配置成接收和比较电前面信号和电后面信号以确定一般的头部相关传递函数及使用该头部相关传递函数确定位置信息。在该变型的例子中，传声器阵列形成受控波束形成器，其使能测量相应传声器阵列与已传输声学前面音的音频流传输装置之间的距离。头部相关传递函数(HRTF)为描述声学前面信号从相应扬声器优选从第一和第二前面扬声器到用户的相应耳膜的传送的传递函数。这样的HRTF对于每一听者均是独特的，但在实践中，一般的HRTF可用于处理电后面信号，这是因为对于典型的环绕扬声器位置，耳间电平差(ILD)和耳间时间差(ITD)大。在另一变型中，第一和/或第二助听器的传声器单元包括用于接收后面通信信号的接收器阵列，其配置成确定和提供位置信息。用于在类似的设置中估计位置信息的细节尤其是通过使用HRTF或者通过使用传声器阵列估计位置信息的细节众所周知。
第一和第二助听器可包括相应的检测器单元，其设置和配置成检测相应助听器的位置变化及在检测到位置变化时启动电后面信号的调节。在变型中，检测器单元包括陀螺仪、加速计、指南针和GPS接收器中的一个或多个。该特定变型的检测器单元通过使音频处理器能保持在某一设置直到相应助听器的位置已改变为止而降低提供环绕声音的后面部分所需要的调节的频率。如果用户改变座位或者头部位置，作为电后面信号的时延和声音电平的调节的结果，启动音频处理器的设置的变化从而提供环绕声音的最佳的后面部分。
第一和第二助听器中的至少一个包括检测单元，其中第一和第二助听器还配置成交换助听器通信信号，其标示检测器单元对位置变化的检测。
双耳助听器装置配置成在预定时间段连续或动态调节音频处理器的设置。
处理后的环绕信号可以是处理后的电后面信号和电前面信号的组合，使得第一助听器和第二助听器中的每一个的声学输出形成环绕声音的后面部分和前面部分的组合。通过处理电前面信号，前面信号可适应用户的特定听力受损。此外，前面音可被放大或者进一步调整以改善双耳助听器装置的用户的环绕声音体验，如果双耳助听器装置不包括用于提供到用户耳膜的声学声音通道的通风孔，这特别有利。
第一和第二助听器还可配置成在检测到后面通信信号时将音频处理器的处理配置从语音模式变为立体声-声音模式。语音模式为正常助听器模式，其中助听器配置成根据用户的听力受损放大声学音，而在相应助听器的立体声-声音模式下，音频处理器可配置成比较电前面信号和电后面信号以提供处理后的信号。
根据第二方面，本发明涉及听力系统，包括根据本发明第一方面的双耳助听器装置及包括音频流传输装置，其中音频流传输装置可设置和配置成从外部音频装置接收后面声音数据、将后面声音数据转换为后面通信信号、及无线提供后面通信信号。
根据第二方面的听力系统可有利地适应不同的外部音频装置，因为大多数已知的外部音频装置具有可连接到音频流传输装置的声学输出通道。外部音频装置(其不形成听力系统的一部分)和音频流传输装置之间的连接优选为有线连接。
后面通信信号经音频流传输装置与第一和第二助听器之间的短程无线链路如蓝牙链路提供。优选地，无线链路为蓝牙低功率链路。在另一变型中，无线链路由流传输器网关形成，其使多个用户能同时无线连接到音频流传输装置。
音频流传输装置例如为连接到电视机的TV盒，其中该TV盒配置成将音频从电视机经短程无线链路流传输到助听器。在备选变型中，音频流传输装置适于通过使用预定信号元件与某一类型的助听器通信，所述信号元件有助于减小后面通信信号的信号大小。
该听力系统还可包括至少一前面扬声器，及其中音频流传输装置还可配置成从外部音频装置接收前面声音数据及将前面声音数据传给至少一前面扬声器，及其中前面扬声器可配置成将前面声音数据转换为声学前面音。优选地，该听力系统包括至少两个前面扬声器。使用两个扬声器提供声学前面音使能通过评估双耳助听器装置的相应助听器处接收的声音之间的相位差而确定位置信息，两扬声器之间的空间距离预先确定。在另一优选变型中，音频流传输装置可连接到扬声器，其提供环绕声音的低音炮通道，仅包括针对低于1kHz的频率的频率线索，因此仅已知不包括方向信息的低频信息。在另一变型中，两个扬声器提供声学前面音，其中第一扬声器提供左边声音通道及中央声音通道的至少一部分，及其中第二扬声器提供右边声音通道及中央声音通道的至少另一部分。
根据第三方面，本发明涉及音频环绕系统，包括根据本发明第二方面的听力系统及包括外部音频装置，其中外部音频装置为电视机、计算机或者音乐娱乐系统。
在音频环绕系统中，音频流传输装置形成外部音频装置的一部分。音频环绕系统包括多个扬声器，配置成提供声学前面音。优选地，至少一扬声器可配置成提供中央或低音炮通道，仅包括关于低于1kHz的频率的低频信息。
根据第四方面，本发明涉及用于向用户耳朵提供环绕声音的方法，包括步骤：
-将第一助听器置于用户左耳中或左耳上及将第二助听器置于用户右耳中或右耳上；
-由相应助听器接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音并将该声学前面音转换为电前面信号；
-由相应助听器接收标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号并将该后面通信信号转换为电后面信号；
-通过调节电后面信号和电前面信号之间的时延及通过根据电前面信号的声音电平调节电后面信号的声音电平，确定相对于电前面信号的处理后的电后面信号，并提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号；
-将处理后的环绕信号转换为声学输出并将该声学输出提供给用户的相应耳朵，
其中提供到左耳的电后面信号的时延和声音电平不同于提供到右耳的电后面信号的时延和声音电平，使得第一助听器和第二助听器的声学输出形成环绕声音的后面部分。
优选地，该方法的至少部分步骤受计算机程序控制。
只要环绕声音的前面部分或后面部分尚未提供，应起作用的助听器功能的活动受到控制。基本助听器功能的活动的控制优选由另一计算机程序提供。该方法使能在执行该方法的相应助听器的立体声-声音模式和语音模式之间自动切换。
该方法还包括确定相应助听器与声学前面音的声源之间的距离，其中电后面信号的调节根据确定的距离提供。
该方法还包括检测相应助听器的位置的变化及在检测到位置变化时启动电后面信号的调节。
根据本发明第四方面的方法，该方法还包括提供声学前面音作为第一步骤，及提供后面声音数据、将后面声音数据转换为后面通信信号和无线提供后面通信信号的进一步的步骤。该实施例的两步骤的顺序可变化，取决于应提供的环绕信号。
如果助听器用户想要听收音机，声音质量必须好且没有竞争噪声。使用个人收音机用于娱乐，对于一些品牌，仅在通过将收音机连接到音频流传输装置时可能，音频流传输装置将声音流传输到助听器。这是麻烦的解决方案，其经常阻止人们听个人收音机。
具有内置收音机(FM、DAB)的助听器系统将确保声音针对听力损失进行放大、调整[如果可能，基于wifi连接的因特网收音机也是如此]。收音机功能的简单操作可通过助听器上的开关和控制件进行。在需要时，用户可通过来自RDS或DAB信息的短消息如“您正在听无线电频道3”而得到收音机上现在是什么的信息。收音机功能的更先进的控制可通过用户移动电话上的app进行。也可使用收音机的话音控制。
在耳内接收器(RITE)解决方案中，扬声器导线可用作无线电电路的天线。当助听器处于“收音机模式”时，系统的增益将被改变使得声音被形象化。借助于助听器控制件控制收音机限于打开和关闭收音机及调整收音机的音量。收音机的更复杂的调节可通过移动电话app进行，例如搜索和选择电台或者在FM和DAB之间切换[当用户进入具有wifi流传输无线电信号的区域时，助听器收音机系统将向用户提供切换到wifi收音机的选择]。
有多种不同的方式自动关闭收音机，例如如果有人向您讲话或者广播(PA)系统发出通知。这对于避免错过来自外面的重要信息很重要。先前的传声器音频的“重放”功能也可用于事后得到错过的信息。
一种双耳助听器系统，包括适于佩戴在双耳助听器系统的用户的左耳中或左耳上的第一助听器、适于佩戴在双耳助听器系统的用户的右耳中或右耳上的第二助听器、及音频流传输装置，其中每一助听器包括：
-传声器单元，设置和配置成从音频流传输装置接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音及将该声学前面音转换为电前面信号；
-接收器单元，配置成从音频流传输装置接收标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号及将该后面通信信号转换为电后面信号；
-音频处理器，配置成接收电前面信号和电后面信号，通过调节电后面信号和电前面信号之间的时延及通过根据电前面信号的声音电平调节电后面信号的声音电平而相对于电前面信号确定处理后的电后面信号，及提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号；
-扬声器单元，配置成接收处理后的环绕信号，将处理后的环绕信号转换为声学输出，及在使用时将声学输出提供给用户的相应耳朵；
其中，第一助听器的音频处理器配置成与第二助听器的音频处理器不同地调节电后面信号的时延和声音电平，使得第一助听器和第二助听器的组合的声学输出形成环绕声音的后面部分。
其中，音频流传输装置设置和配置成从外部音频装置接收后面声音数据、将该后面声音数据转换为后面通信信号、及将后面通信信号无线提供给第一和第二双耳助听器装置。
用于向用户耳朵提供环绕声音的方法，包括步骤：
-将第一助听器置于用户左耳中或左耳上及将第二助听器置于用户右耳中或右耳上；
-由相应助听器从音频处理装置接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音并将该声学前面音转换为电前面信号；
-由相应助听器从音频流传输装置接收标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号并将该后面通信信号转换为电后面信号；
-通过调节电后面信号和电前面信号之间的时延及通过根据电前面信号的声音电平调节电后面信号的声音电平，确定相对于电前面信号的处理后的电后面信号，并提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号；
-将处理后的环绕信号转换为声学输出并将该声学输出提供给用户的相应耳朵，
其中提供到左耳的电后面信号的时延和声音电平不同于提供到右耳的电后面信号的时延和声音电平，使得第一助听器和第二助听器的声学输出形成环绕声音的后面部分。
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，它们只给出了提高对权利要求的理解的细节，而省略其他细节。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示出了根据本发明第一方面的双耳助听器装置的实施例。
图2示出了包括多个扬声器的现有技术听力系统的实施例。
图3示出了根据本发明第二方面的听力系统的实施例。
图4示出了根据本发明第三方面的音频环绕系统的实施例。
图5示出了根据本发明第四方面的用于将环绕声音提供到用户耳朵的方法的实施例。
附图标记列表
100 双耳助听器装置
110 第一助听器
110’ 第二助听器
115,115’ 通风孔
120,120’ 传声器单元
125,125’ 电前面信号
130,130’ 接收器单元
135,135’ 电后面信号
140,140’ 音频处理器
142,142’ 定位单元
145,145’ 处理后的环绕信号
150,150’ 扬声器单元
155,155’ 声学输出
160 声学前面音
170 后面通信信号
180,180’ 检测器单元
200 现有技术听力系统
211,212,213,214,215 现有技术扬声器
220 外部装置
230 现有技术圆圈
300 听力系统
314 第一扬声器
318 第二扬声器
320 音频流传输装置
330 外部音频装置
340 圆圈
400 音频环绕系统
410 另一听力系统
420 另一外部音频装置
500 方法
510,520,530,540,550 方法的步骤
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。
助听器适于以任何已知的方式进行佩戴，包括：i)将助听器的单元安排在耳后(具有将空传声信号导入耳道的管或者具有设置成靠近耳道或位于耳道中的接收器/扬声器)，如耳后型助听器；和/或ii)将助听器整个或部分设置在用户的耳廓和/或耳道中，如耳内式助听器或耳道式/深耳道式助听器；或iii)将助听器的单元设置成连接到植入到颅骨内的固定装置，如骨锚式助听器或者耳蜗植入物；或iv)将听力装置单元设置为整个或部分植入的单元，如骨锚式助听器或耳蜗植入物。
“听力系统”指包括一个或两个本说明书中公开的听力装置的系统。“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，其与至少一听力装置通信并影响听力装置的运行和/或受益于听力装置的功能。在至少一听力装置和辅助装置之间建立有线或无线通信链路以使信息(如控制和状态信号，可能音频信号)能在其间进行交换。辅助装置可至少包括下述之一：遥控器、远程传声器、音频网关设备、移动电话、广播系统、汽车音频系统、音乐播放器或其组合。音频网关设备适于如从娱乐装置例如TV或音乐播放器，从电话装置例如移动电话，或从计算机例如PC接收多个音频信号。音频网关设备还适于选择和/或组合所接收音频信号(或信号组合)中的适当信号以传给至少一听力装置。遥控器适于控制至少一听力装置的功能和运行。遥控器的功能实施在智能电话或其它电子设备中，该智能电话/电子设备可能运行控制至少一听力装置的功能的应用程序。
总的来说，听力装置包括i)用于从用户周围接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入单元如传声器；和/或ii)用于以电子方式接收输入音频信号的接收单元。听力装置还包括用于处理输入音频信号的信号处理单元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单元。
输入单元可包括多个输入传声器，例如用于提供随方向而变的音频信号处理。前述定向传声器系统适于增强用户环境中的多个声源中的目标声源。在一方面，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。这可使用传统已知的方法实现。信号处理单元可包括适于将随频率而变的增益施加到输入音频信号的放大器。信号处理单元还可适于提供其它适宜的功能如压缩、降噪等。输出单元可包括输出变换器如用于将空传声信号经皮或由皮提供到颅骨的扬声器/接收器或者用于提供结构传播的或液体传播的声信号的振动器。在一些听力装置中，输出单元可包括用于提供电信号如在耳蜗植入物中提供电信号的一个或多个输出电极。
现在参考图1，其示出了根据本发明第一方面的双耳助听器装置100的实施例。
双耳助听器装置100包括适于佩戴在双耳助听器装置100的用户的左耳中或左耳上的第一助听器110及适于佩戴在双耳助听器装置100的用户的右耳中或右耳上的第二助听器110’。每一助听器包括传声器单元120,120’、接收器单元130,130’、音频处理器140,140’和扬声器单元150,150’。
传声器单元120,120’设置和配置成接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音160及将该声学前面音160转换为电前面信号125,125’。在该实施例中，在每一传声器单元中使用单一传声器。左和右助听器110,110’的电前面信号125和125’在声学前面音160已通过的不同距离方面不同。在未示出的实施例中，定向传声器或传声器阵列用于获得另外的关于相应助听器的位置的位置信息。
接收器单元130,130’配置成接收标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号170及将该后面通信信号170转换为电后面信号135,135’。接收器130,130’由天线结构形成。在所示实施例中，无线后面通信信号为蓝牙低功率信号。
音频处理器140,140’配置成接收电前面信号125,125’和电后面信号135,135’，通过调节电后面信号135,135’和电前面信号125,125’之间的时延及通过根据电前面信号125,125’的声音电平调节电后面信号135,135’的声音电平而相对于电前面信号125,125’确定处理后的电后面信号，及提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号145,145’。
扬声器单元150,150’配置成接收处理后的环绕信号145,145’，将处理后的环绕信号145,145’转换为声学输出155,155’，及在使用时将声学输出155,155’提供给用户的相应耳朵。
此外，第一助听器110的音频处理器140配置成与第二助听器110’的音频处理器140’不同地调节电后面信号135的时延和声音电平，使得第一助听器110和第二助听器110’的组合的声学输出形成环绕声音的后面部分。
两助听器110,110’还包括由穿过助听器110,110’的相应的孔形成的通风孔115,115’。从而，每一通风孔115,115’形成用于将外部声音馈送到用户的相应耳膜的声学声音通道。这使用户能直接听见声学前面音160从而增强自然听觉体验。
完整的环绕信号由双耳助听器装置的用户感知，其经通过通风孔115,115’的声学前面音及所提供的标示处理后的电后面信号的声学输出155,155’的组合识别实现。在该实施例的变型中，声学输出155,155’也标示电前面信号125,125’。在该变型中，处理后的环绕信号145,145’包括处理后的电后面信号与电前面信号125,125’的组合。
双耳助听器装置100的第一和第二助听器110,110’还包括相应的定位单元142,142’，其连接到相应的音频处理器140,140’。定位单元142,142’配置成接收位置信息并确定相应助听器110,110’与声学前面音160的声源之间的距离。在图1中所示的实施例中，定位单元142,142’接收电前面信号125,125’和电后面信号135,135’并确定标示助听器与已提供声学前面音的相应声源之间的距离的位置信息，其通过使用一般头部相关传递函数进行。在其它未示出的实施例中，定位单元连接到定向传声器阵列，从而经受控波束成形估计距离。通过能够测量声源的距离，可能调节电后面信号135,135’的时延和声音电平。从而，即使用户正移动座位或者头部，仍能实现音频处理器140,140’的优化的处理配置。定位单元142,142’使能针对用户的运动连续或动态优化双耳助听器装置100。在所示实施例的变型中，音频处理器140,140’进行的调节根据用户的听音位置进行，使得如果听音位置接近(小于6m)声学前面音的声源，电后面信号和电前面信号之间的时延在5和15ms之间，及如果听音位置远离声源(距离6m以上)，电后面信号和电前面信号之间的时延在15和35ms之间。
在所示实施例中，第一和第二助听器110,110’还包括相应的检测器单元180,180’，其设置和配置成检测相应助听器110,110’的位置的变化并在检测到位置变化时启动电后面信号130,130’的调节。检测器单元180,180’包括加速计(未示出)。由定位单元142,142’使能的动态优化因此仅在检测器单元180,180’检测到用户的位置变化的时间段期间动态提供。如果在预定时间段未检测到用户的位置变化，例如小于30秒优选小于6秒的时间段，禁止定位单元142,142’进行距离确定，保持音频处理器140,140’的目前的设置。在未示出的另外的实施例中，检测器单元包括陀螺仪、加速计、指南针、GPC接收器或者其组合。
在双耳助听器装置的未示出的实施例中，假定用户在使用双耳助听器装置的同时位置固定。因此，提供声音电平和时延的固定调整。
图2示出了现有技术听力系统200的实施例，其包括多个扬声器211,212,213,214,215。
现有技术听力系统200连接到外部装置220，其由电视机形成。现有技术听力系统200的用户可在所示圆圈230内听见由听力系统200的扬声器211,212,213,214,215提供的声学信号。然而，最佳环绕声音体验仅在用户处于圆圈230的中心时获得。
扬声器211,212,213,214,215分为两组。扬声器214和215为后面扬声器，其应处于现有技术听力系统200的用户后面的左侧和右侧的固定位置，并配置成开始由外部装置220提供的环绕信号的后面部分。扬声器211、212和213应处于用户前面的固定位置并配置成提供环绕信号的前面部分。在现有技术听力系统200的所示实施例中，扬声器212特别配置成提供中央或低音炮通道，其仅包括低频信息，即低于1kHz的频率线索。
图3示出了根据本发明第二方面的听力系统300的实施例。
听力系统300包括根据图1中所示实施例的助听器110,110’及包括音频流传输装置320。在该特定实施例中，听力系统300还包括两个扬声器314,318。
相比于图2中所示的现有技术听力系统200，听力系统300仅包括位于用户前面的两个扬声器314,318。第一扬声器314提供右边声音通道和中央声音通道的至少一部分，第二扬声器318提供左边声音通道和中央声音通道的至少另一部分。中央声音通道主要包括低于1kHz的低频线索，这些线索已知不包括人耳可区分的方向信息。
两个扬声器314,318均连接到音频流传输装置320，其配置成接收标示环绕声音的前面部分的声音数据(包括前面声音数据)及标示环绕声音的后面部分的后面声音数据。扬声器314,318配置成将前面声音数据转换为声学前面音160。该声音数据通过外部音频装置330传给音频流传输装置320，外部音频装置330由电视机形成且不形成听力系统300的一部分。同样的听力系统300也可用于其它外部音频装置，如计算机或者音乐娱乐系统。
音频流传输装置320还配置成将后面声音数据转换为后面通信信号170及将后面通信信号170无线提供给第一和第二助听器110,110’，其由用户佩戴及先前在图1中示出。后面通信信号170经音频流传输装置320与第一和第二助听器110,110’之间的短程无线链路提供，在该实施例中，其为蓝牙链路。
该实施例的听力系统200形成大圆圈340，在其中初始由外部音频装置330提供的环绕声音可由用户以同样的高质量感知。
在未示出的实施例中，用户前面的扬声器不连接到音频流传输装置，而是直接连接到外部音频装置。在该实施例中，听力系统仅由两个助听器(其形成双耳助听器装置)和音频流传输装置形成。因此，该实施例的音频流传输装置仅配置成接收后面声音数据，而不接收前面声音数据。
在未示出的实施例中，在用户前面使用三个扬声器，其中第一扬声器提供左边声音通道，第二扬声器提供右边声音通道，及第三扬声器提供中央声音通道。在另外的实施例中，在用户前面使用三个以上扬声器。
在未示出的另一实施例中，单一扬声器用于提供声学前面音。在该实施例中，声学前面音优选包括低音炮或中央通道，其包括低频信息。
在图4中，示出了听力系统的实施例，其中扬声器不形成听力系统的一部分，因为它们被集成在外部装置内且不直接连接到音频流传输装置。
图4示出了根据本发明第三方面的音频环绕系统400的实施例。
音频环绕系统400包括根据本发明第二方面的听力系统的另一实施例410及包括另一外部音频装置420。
所示实施例的外部音频装置420为电视机，第一和第二扬声器314,318以及听力系统410的音频流传输装置320物理上集成在外部音频装置中。
在该实施例中，外部音频装置420配置成向音频流传输装置320提供后面信号数据，而前面信号数据直接提供到第一和第二扬声器314,318。在图3所示的实施例中，前面信号数据还提供到音频流传输装置及进一步传给第一和第二扬声器。
在未示出的实施例中，外部音频装置为计算机或者音乐娱乐系统。
图5示出了根据本发明第四方面的用于向用户耳朵提供环绕声音的方法500的实施例。
该方法500包括下面描述的步骤。
第一步骤510包括将第一助听器置于用户左耳中或左耳上及将第二助听器置于用户右耳中或右耳上。
下一步骤520通过由相应助听器接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音及通过将该声学前面音转换为电前面信号形成。
在该方法500的另一步骤530，标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号由相应助听器接收，及该后面通信信号被转换为电后面信号。
在下一步骤540，通过调节电后面信号和电前面信号之间的时延及通过根据电前面信号的声音电平调节电后面信号的声音电平，确定相对于电前面信号的处理后的电后面信号。此外，步骤540包含提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号。
在该方法500的最后步骤550，处理后的环绕信号被转换为声学输出，及声学输出被提供给用户的相应耳朵。
执行步骤540使得提供到左耳的电后面信号的时延和声音电平不同于提供到右耳的电后面信号的时延和声音电平。从而，第一助听器和第二助听器的声学输出形成环绕声音的后面部分。
只要提供后面通信信号或者处于预定时间间隔中，通常重复步骤520-550。通常，步骤520-550由第一和第二助听器单独地执行。
当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的和/或权利要求中限定的装置的结构特征可与本发明方法的步骤结合。
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。除非另行指明，在此公开的任何方法的步骤不精确限于相应说明的顺序。
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。

Claims (13)

1.一种双耳助听器装置，包括适于佩戴在双耳助听器装置的用户的左耳中或左耳上的第一助听器及适于佩戴在双耳助听器装置的用户的右耳中或右耳上的第二助听器，其中每一助听器包括：
传声器单元，设置和配置成接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音及将该声学前面音转换为电前面信号；
接收器单元，配置成接收标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号及将该后面通信信号转换为电后面信号；
音频处理器，配置成接收电前面信号和电后面信号，通过调节电后面信号和电前面信号之间的时延及通过根据电前面信号的声音电平调节电后面信号的声音电平而相对于电前面信号确定处理后的电后面信号，及提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号；
扬声器单元，配置成接收处理后的环绕信号，将处理后的环绕信号转换为声学输出，及在使用时将声学输出提供给用户的相应耳朵；
其中，第一助听器的音频处理器配置成与第二助听器的音频处理器不同地调节电后面信号的时延和声音电平，使得第一助听器和第二助听器的组合的声学输出形成环绕声音的后面部分；
其中第一和第二助听器中的每一个包括定位单元，其连接到音频处理器及配置成接收相应助听器的位置信息并确定相应助听器和声学前面音的声源之间的距离，及其中音频处理器还配置成根据确定的距离调节电后面信号。
2.根据权利要求1所述的双耳助听器装置，其中第一和第二助听器中的每一个包括通风孔，其形成用于将外部声音馈送到用户的相应耳膜的声学声音通道。
3.根据权利要求1所述的双耳助听器装置，其中第一和第二助听器的传声器单元包括相应的传声器阵列，其设置和配置成确定和提供位置信息，或者其中定位单元还配置成接收和比较电前面信号和电后面信号以确定头部相关传递函数及使用该头部相关传递函数确定位置信息。
4.根据权利要求1-3任一所述的双耳助听器装置，其中第一和第二助听器包括相应的检测器单元，其设置和配置成检测相应助听器的位置变化及在检测到位置变化时启动电后面信号的调节。
5.根据权利要求1所述的双耳助听器装置，其中处理后的环绕信号是处理后的电后面信号和电前面信号的组合，使得第一助听器和第二助听器中的每一个的声学输出形成环绕声音的后面部分和前面部分的组合。
6.一种听力系统，包括根据权利要求1-5任一所述的双耳助听器装置及包括音频流传输装置，其中音频流传输装置设置和配置成从外部音频装置接收后面声音数据、将后面声音数据转换为后面通信信号、及无线提供后面通信信号。
7.根据权利要求6所述的听力系统，其中后面通信信号经音频流传输装置与第一和第二助听器之间的短程无线链路提供。
8.根据权利要求6或7所述的听力系统，还包括至少一前面扬声器，及其中音频流传输装置还配置成从外部音频装置接收前面声音数据及将前面声音数据传给至少一前面扬声器，及其中前面扬声器配置成将前面声音数据转换为声学前面音。
9.一种音频环绕系统，包括根据权利要求6-8任一所述的听力系统及包括外部音频装置，其中外部音频装置为电视机、计算机或者音乐娱乐系统。
10.根据权利要求9所述的音频环绕系统，其中音频流传输装置形成外部音频装置的一部分。
11.用于向用户耳朵提供环绕声音的方法，包括步骤：
-将第一助听器置于用户左耳中或左耳上及将第二助听器置于用户右耳中或右耳上；
-由相应助听器接收标示环绕声音的前面部分的声学前面音并将该声学前面音转换为电前面信号；
-由相应助听器接收标示环绕声音的后面部分的无线后面通信信号并将该后面通信信号转换为电后面信号；
-通过调节电后面信号和电前面信号之间的时延及通过根据电前面信号的声音电平调节电后面信号的声音电平，确定相对于电前面信号的处理后的电后面信号，并提供至少包括处理后的电后面信号的处理后的环绕信号；
-将处理后的环绕信号转换为声学输出并将该声学输出提供给用户的相应耳朵；
-确定相应助听器与声学前面音的声源之间的距离，其中电后面信号的调节根据确定的距离提供；
其中，提供到左耳的电后面信号的时延和声音电平不同于提供到右耳的电后面信号的时延和声音电平，使得第一助听器和第二助听器的声学输出形成环绕声音的后面部分。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括检测相应助听器的位置的变化及在检测到位置变化时启动电后面信号的调节。
13.根据权利要求11或12所述的方法，还包括下述步骤作为第一步骤：
-提供声学前面音；
-提供后面声音数据、将后面声音数据转换为后面通信信号和无线提供后面通信信号。
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