CN108024191B - 用于操作听力设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作听力设备(2)、特别是助听设备的方法(36),其中,提供第一模拟信号(22)。根据第一模拟信号(22)借助前置放大器(6)产生第二模拟信号(24),并且借助A/D转换器(8)根据第二模拟信号(24)产生第一数字信号(26)。根据第一数字信号(26)借助放大器(10)产生第二数字信号(28),并且根据第二数字信号(28)借助噪声抑制单元(12)产生第三数字信号(52),在第三数字信号中与第二数字信号(28)相比噪声(34)减小。前置放大器(6)、放大器(10)和噪声抑制单元(12)根据第一数字信号(26)的特征值(42)来设置。本发明还涉及一种听力设备(2)。

Description

用于操作听力设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作听力设备的方法。听力设备优选是助听设备。本发明还涉及这种听力设备。
背景技术
遭受听力下降的人通常使用助听设备。在此,通常借助机电声音转换器采集环境声音。借助放大器电路对所采集的电信号进行处理,并且借助另一个机电转换器将其引导至人的耳道中。已知不同类型的助听设备。所谓的“耳后式设备”佩戴在颅骨和外耳之间。在此,借助声管将放大的声音信号引导至耳道中。助听设备的另一种常用的构造是将助听设备本身插入耳道中的“入耳式设备”。因此,借助这种助听设备,耳道至少部分地封闭,从而除了借助助听设备产生的声音信号之外,没有其它声音能够进入耳道或者声音仅能够以很大程度上减小的程度进入耳道。
为了实现助听设备的尽可能显著的小型化,其通常以数字技术构建。在此,借助A/D转换器将模拟输入信号转换为数字信号,并且借助信号处理器使其与听障者的需要匹配。正常的听觉谱包括直至130dB的范围。这种听觉谱范围上的A/D转换不能借助相对小地构建的助听设备进行。因此,借助信号处理器仅能够对听觉谱的特定范围进行处理。在输入信号相对大的情况下,A/D转换可能过调(übersteuern),这导致不希望的失真(“剪切(Clippings)”)。相反,如果输入信号太小,则仅能够获得相对差的信噪比(“S/N比”)。
为了克服这些影响,助听设备通常具有模拟前置放大器,将其信号经由A/D转换器传输至数字信号处理器。在此,借助前置放大器确保馈送至放大器的信号总是停留在一定的极限电平以下,从而防止引入不期望的伪信号(Artefakten)。然而,在前置放大器的增益相对小的情况下,即当存在或者已经存在比较突出的输入信号,并且仍然继续以小的增益控制前置放大器时,可能的通过A/D转换器引入的噪声被放大器相对突出地放大。这部分能被助听器佩戴者感知到,而导致不期望的声学印象。如果以周期性的间距出现相对突出的声音信号,则助听设备佩戴者由此接着总是在特定时间段内能够感知到噪声,这是令人不快的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种特别合适的用于操作听力设备的方法以及特别合适的听力设备,其中,特别是音频质量得到改善。
根据本发明,上述技术问题在方法方面以及在听力设备方面通过本发明的特征来解决。有利的扩展和构造也是本发明的内容。
所述方法用于操作听力设备。听力设备例如是头戴式耳机或者包括头戴式耳机。然而,特别优选地,听力设备是助听设备。助听设备用于辅助遭受听力下降的人。换句话说,助听设备是例如用来补偿部分听力损失的医疗设备。助听设备例如是“receiver-in-the-canal(接收器在耳道内)”助听设备(RIC;Ex-
Figure BDA0001455219600000021
(外部听筒助听设备))、入耳式助听设备、例如“in-the-ear(耳内)”助听设备、“in-the-canal(耳道内)”助听设备(ITC)或者“complete-in-canal(完全耳道内)”助听设备(CIC)、眼镜型助听器
Figure BDA0001455219600000023
袖珍助听设备
Figure BDA0001455219600000022
骨导式助听设备或者植入式助听设备。特别优选,助听设备是佩戴在外耳后面的耳后式助听设备(“Behind-the-Ear”助听设备)。
所述方法设置为,提供第一模拟信号。第一模拟信号例如是输入信号。根据第一模拟信号借助前置放大器产生第二模拟信号。前置放大器根据模拟技术适宜地工作。借助前置放大器将第一模拟信号例如放大或者衰减为第二模拟信号。优选第二模拟信号对应于放大的第一模拟信号。特别是,第二模拟信号具有比第一模拟信号大的最大幅值和/或平均幅值。适宜的是,借助前置放大器以宽带的方式对第一模拟信号进行放大。换句话说,不是特定地借助前置放大器改变单个的频率。相反,借助前置放大器特别是以相同的方式将第一模拟信号的所有频率改变到第二模拟信号。
在随后的工作步骤中,借助A/D转换器(“模拟到数字”转换器)根据第二模拟信号产生第一数字信号(字)。第一数字信号在此例如具有16位或者32位的深度。例如在前置放大器和A/D转换器之间通过信号技术连接另一个模块,借助该模块改变第二信号。作为其替换,将第二模拟信号从前置放大器直接传输到A/D转换器。第一数字信号优选对应于变换到数字域中的第二模拟信号。
根据第一数字信号借助放大器产生第二数字信号。该放大器优选是数字放大器。特别是,在此将第一数字信号放大为第二数字信号。第二数字信号特别地对应于放大后的第一数字信号。根据第二数字信号借助噪声抑制单元产生第三数字信号。换句话说,通过信号技术、例如直接将第二数字信号从放大器传输至噪声抑制单元。作为其替换,在放大器和噪声抑制之间通过信号技术布置另一个模块,借助该模块改变第二数字信号。借助噪声抑制单元使第二数字信号内的噪声衰减,从而在第三数字信号中,与第二数字信号相比噪声减小。
特别是借助放大器或者布置在放大器和噪声抑制单元之间的频率滤波器,将第三数字信号划分到特定频带中,其中,借助噪声抑制单元减小相应的频带中的噪声。在此,减小的程度特别是在各个频带之间不同。换句话说,噪声抑制借助噪声抑制单元与频率有关地进行。根据描述第一数字信号的特征的值来设置前置放大器、放大器和噪声抑制单元。特别是根据该特征值来设置前置放大器和/或放大器的增益。适宜的是,如果第一数字信号的电平在极限值以上,则减小前置放大器的增益因数或者增大前置放大器的衰减因数。换句话说,特别是作为特征值考虑第一数字信号的电平。
因此,如果第一模拟信号具有相对高的电平,则第一数字信号也具有相对高的电平。为了避免在第一数字信号内形成伪信号,减小前置放大器的增益因数,使得第一数字信号具有减小的电平。因此,避免了由于A/D转换器的有限的动态余量而形成伪信号、特别是“剪切”。如果电平处于第二极限值以下,则特别是增大前置放大器的增益或者减小前置放大器的衰减。因此,第二模拟信号具有增大的电平。通过A/D转换器引入的噪声基本上是恒定的。此时,一旦第二模拟信号具有增大的(信号)电平,则第一数字信号具有改善的信噪比。
总之,第二数字信号根据对前置放大器的控制而具有改变的信噪比。借助根据用来设置前置放大器的值来设置噪声抑制单元,考虑这一点,由此通过对前置放大器的改变的控制来设置噪声抑制单元,因此能够相对有效地识别存在于第二数字信号中的噪声。因此,听力设备的音频质量得到改善。
例如,提供前置放大器的无级设置。作为其替换,前置放大器具有多个级,其中,每个级对应于特征值的特定值范围。特别优选,前置放大器仅具有两个设置。换句话说,或者根据第一设置或者根据第二设置来产生第二模拟信号。以这种方式使计算开销简化。例如,两个设置之间的增益因数的差在5dB和20dB之间、10dB和15dB之间、特别是等于10dB,其中,特别是一起包括+/-10%,5%,2%或者0%的偏差。
适宜的是,将第三数字信号传送到控制单元、例如微型芯片、特别是信号处理器,借助其对第三数字信号进行进一步调整。例如,借助控制单元对特定频带进行衰减或者放大。适宜的是,按照听力设备佩戴者的需要来调整对第三信号的调整的类型。优选将以这种方式处理后的信号传送到例如数字地设计的听筒。作为其替换,将信号传输到D/A转换器(“数字到模拟”转换器),借助其来控制听筒。适合的是,将第三数字信号直接传输到D/A转换器或听筒。
例如,根据第一数字信号直接确定第一数字信号的特征值。例如,直接测量特征值。作为其替换,根据第一模拟信号考虑前置放大器以及A/D转换器的设置来计算第一数字信号的特征值。以这种方式,在由于A/D转换器由于第二模拟信号的输入电平过高而过调因而出现伪信号的形成之前,已经可以调整前置放大器。
优选借助麦克风提供第一模拟信号。换句话说,借助麦克风接收第一模拟信号。作为其替换,借助接收器来采集第一模拟信号。接收器例如在此感应地工作,或者借助发送器接收无线电波。
适合的是,放大器被设置为,使得第一模拟信号和第二数字信号之间的放大比率是恒定的。因此,如果提高前置放大器的增益,则减小放大器的增益,以及相反。因此,实现听力设备的相对大的动态带宽,其中,可以使用结构相对小并且成本低廉的部件。A/D转换器通常也在其最佳工作范围内工作,其中,听力设备的增益因数基本上不受影响。
例如,总是将特征值传输到噪声抑制单元以及前置放大器。然而,特别优选仅将特征值的变化传输到噪声抑制单元。特别是,在此也仅将变化传输到前置放大器以及放大器。适宜的是,仅传输,特征值处于特定极限值以上、还是以下。以这种方式,减小要传输的信息量/信息深度。
适宜的是,根据特征值设置噪声抑制单元的噪声电平测量装置的自适应速度。特别是,减小噪声电平测量装置相对于自适应调整的时间常数。借助噪声电平测量装置,在运行时采集第二数字信号的电平。适合的是,噪声抑制单元具有用来采集第二数字信号的噪声电平的噪声电平测量装置。噪声电平在此例如是第二数字信号的当前电平或者其时间平均值。替换地或者特别优选与其组合地,噪声抑制单元具有用来采集第二数字信号的背景噪声(“本底噪声(noise floor)”)的噪声电平测量装置。适宜的是,根据特征值设置噪声抑制单元的噪声电平测量装置的自适应速度。总之,调整用于采集电平和/或背景噪声的噪声电平测量装置的时间常数。适宜的是,仅当将特征值的变化传输到噪声抑制单元时,和/或当前置放大器的设置发生改变时,调整自适应速度/时间常数。以这种方式,通过由于对前置放大器的改变后的控制而存于第一数字信号内的改变后的信噪比,来设置噪声抑制单元的调整。借助噪声电平测量装置,特别是根据第二数字信号的特定特性来确定预期的噪声。
适宜的是,根据特征值来调整预期的噪声波形。在此,例如调整用来识别噪声的阈值。特别是,在第二数字信号的特定电平以下,确定为噪声。借助噪声抑制单元去除第二数字信号的该部分,从而第三数字信号没有该部分。然而,优选第三数字信号的其它分量与第二数字信号的其它分量一致。替换地或者与其组合地,调整预期的噪声波形的谱(噪声谱)。特别是,如果听力设备的其它组成部分、例如麦克风仍然引入了噪声,则第二数字信号具有包括不同的分量的噪声。由于前置放大器的设置,特定噪声分量被放大,然而由于A/D转换器而引入的噪声分量与前置放大器的设置无关。由此,噪声的谱根据前置放大器的设置而不同。借助在噪声抑制单元内对预期的噪声波形、特别是谱的调整,通过改变后的噪声分量来调整其,从而可以相对有效地识别并且减小其。
例如,在制造时测量在前置放大器的特定设置下得到的噪声波形/噪声谱。特别是,依据前置放大器的相应的设置将这些波形存储在噪声抑制单元中。适宜的是,前置放大器依据特征值仅具有两个不同的设置,从而仅在噪声抑制单元中存储两个预期的噪声波形/噪声谱,这使存储空间减小。例如针对每个听力设备单独确定噪声波形/噪声谱。特别是,例如借助执行听力设备的特定程序在听力设备中和/或在听力设备工作时进行测试测量。作为其替换,针对每种类型的听力设备确定噪声波形的相应的谱并且存储在相应的类型的每个听力设备中。
例如,噪声抑制单元具有第一电平调整单元和第二电平调整单元。借助第一电平调整单元,根据第二数字信号产生第一数字辅助信号。根据第一数字辅助信号,借助噪声抑制单元的噪声电平测量装置产生第二数字辅助信号。第二数字辅助信号在此对应于第一数字辅助信号内的背景噪声。根据第二数字辅助信号,借助第二电平调整单元产生对应于第二数字信号的噪声的背景噪声。在此,该背景噪声与第二数字辅助信号的不同之处特别是仅在于电平。
例如,借助第一/第二电平调整单元减小电平,从而第一数字辅助信号与第二数字信号相比或背景噪声与第二数字辅助信号相比具有改变的电平。这种改变例如对于所有的频率是宽带的并且是恒定的。作为其替换,借助第一/第二电平调整单元提高和/或减小特定频率的电平,从而第一数字辅助信号的频谱与第二数字信号相比或背景噪声的频谱与第二数字辅助信号相比发生改变。在此,改变是第二数字信号的频谱的偏移和/或变形。
特别地,第二电平调整单元与第一电平调整单元相反地设计/工作。换句话说,借助第二电平调整单元执行与借助第一电平调整单元所执行的相反的操作。由此,借助第二电平调整单元改变特定频率的电平,其中,特别地,对每一个频率分配与在第一电平调整单元中所使用的相反的因数。借助第一电平调整单元将第二数字信号变换为第一数字辅助信号,其中,特别地,确保第一数字辅助信号对应于噪声电平测量装置的特定工作范围。优选设置第一电平调整单元,使得第一数字辅助信号的电平总是在特定范围内。特别地,借助第一电平调整单元确保存在于第一数字辅助信号中的噪声总是具有特定电平值。换句话说,第一数字辅助信号的噪声等级总是同样大。适宜的是,根据自适应来确定第一数字辅助信号中的噪声。由于第一电平调整单元,对噪声抑制单元、特别是噪声抑制单元的抑制单元的自适应的影响相对小,从而总是可靠地识别噪声。适宜的是,控制第一电平调整单元,使得在改变前置放大器时对抑制单元的自适应的影响相对小。
优选根据特征值设置第一电平调整单元和第二电平调整单元。特别地,与特征值无关地设置噪声电平测量装置。适宜的是,例如在制造听力设备时一次性地设置噪声电平测量装置。然而,至少不与特征值有关地设置噪声电平测量装置。合适的是,借助第一电平调整单元使第一数字辅助信号内的预期的噪声等级基本上保持恒定,从而使预期的噪声等级基本上与特征值无关。因此,能够相对可靠地识别噪声。借助第二电平调整单元又使第二数字辅助信号达到第二数字信号的电平。
优选为了根据第二数字信号产生第三数字信号,使用维纳滤波器(Wiener-Filter)。如果存在抑制单元,则优选维纳滤波器是抑制单元的组成部分。借助维纳滤波器能够实现相对有效的噪声抑制。
特别是,依据特征值设置噪声的减小的部分。在此,优选改变要最大限度地减小的部分。换句话说,依据特征值设置第二数字信号内的作为噪声识别出的信号部分。优选当减小前置放大器的增益因数时,增大噪声的减小的部分。特别地,与前置放大器的增益因数成反比地设置噪声的减小的部分。换句话说,如果前置放大器的增益因数减小,则增大噪声的减小的部分。由于增益减小,通过A/D转换器引入第一数字信号中的噪声与第一数字信号的信号部分相比增大。借助增大噪声的减小的部分,由此能够实现对噪声的相对有效的抑制。特别是,为此增大作为噪声识别出的信号部分。换句话说,将第二数字信号内的更多的信号部分识别为噪声,将其借助噪声抑制单元去除,从而第三数字信号不具有这些分量。
听力设备具有前置放大器和通过信号技术连接在其下游的A/D转换器。在A/D转换器下游通过信号技术连接放大器,并且在放大器下游连接噪声抑制单元。前置放大器特别地是模拟前置放大器,在工作中优选借助其放大或者衰减模拟信号。适宜的是,前置放大器包括晶体管。借助A/D转换器在工作中特别是将模拟信号转换为数字信号。优选A/D转换器包括运算放大器。借助放大器在工作中适当地改变并且适当地放大数字信号。噪声抑制单元适合以及设置并且配置为用于衰减信号内的噪声,其中,信号特别地是数字信号。
听力设备例如是头戴式耳机或者包括头戴式耳机。然而,特别优选听力设备是助听设备。助听设备用于辅助遭受听力下降的人。换句话说,助听设备是例如用来补偿部分听力损失的医疗设备。助听设备例如是“receiver-in-the-canal(接收器在耳道内)”助听设备(RIC;Ex-
Figure BDA0001455219600000071
(外部听筒助听设备))、入耳式助听设备、例如“in-the-ear(耳内)”助听设备、“in-the-canal(耳道内)”助听设备(ITC)或者“complete-in-canal(完全耳道内)”助听设备(CIC)、眼镜型助听器
Figure BDA0001455219600000073
袖珍助听设备
Figure BDA0001455219600000072
骨导式助听设备或者植入式助听设备。特别优选助听设备是佩戴在外耳后面的耳后式助听设备(“Behind-the-Ear”助听设备)。
听力设备设置并且配置为用于佩戴在人的身体上。换句话说,优选听力设备包括保持装置,借助其能够固定在人的身体上。如果听力设备是助听设备,则听力设备设置并且配置为用于例如布置在耳朵后面或者耳道内。特别是,听力设备是无线缆的,并且对此设置并且配置为至少部分地插入耳道中。例如听力设备是听力设备系统的组成部分,该听力设备系统包括另一个听力设备或者另一个设备,例如定向麦克风或者具有麦克风的其它设备。
听力设备适合以及设置并且配置为用于执行设置为提供第一模拟信号的方法。例如听力设备包括麦克风,借助其提供第一模拟信号。根据第一模拟信号借助前置放大器产生第二模拟信号,并且借助A/D转换器根据第二模拟信号产生第一数字信号。根据第一数字信号借助放大器产生第二数字信号,并且根据第二数字信号借助噪声抑制单元产生第三数字信号,在第三数字信号中与第二数字信号相比噪声减小。前置放大器、放大器和噪声抑制单元根据表示第一数字信号的特征的值来设置。
例如,听力设备包括频率滤波器,借助其来分解第二数字信号。借助用于产生第三数字信号的噪声抑制单元对第二数字信号的这些频道进行处理,其中,优选以频率选择的方式减小噪声。适宜的是,将第三数字信号传输到信号处理器(DSP),借助其产生第四信号,借助该信号来例如满足特殊要求。特别是,将第四信号匹配于听力设备佩戴者的可能的损伤。优选将第三或第四信号传送到听筒。借助听筒在工作中产生声波,优选将声波引导至听力设备佩戴者的耳朵中。特别是,听筒是机电声音转换器。
结合方法描述的扩展和优点同样也可以转用于听力设备,反之亦然。
附图说明
下面,根据附图详细说明本发明的实施例。其中:
图1示意性地示出了具有前置放大器、A/D转换器、放大器和噪声抑制单元的听力设备,
图2示出了与前置放大器的设置有关的噪声的频谱,
图3示出了用于操作听力设备的方法,
图4示意性地示出了噪声抑制单元,以及
图5示出了与前置放大器和噪声抑制单元的设置有关的噪声抑制的时间曲线。
在所有附图中对彼此对应的部分设置相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示意性地简化地示出了助听设备形式的听力设备2。助听设备2用于辅助听力受损的人。听力设备2具有麦克风4以及通过信号技术连接在其下游的前置放大器6。A/D转换器8通过信号技术连接在前置放大器6下游,并且放大器10连接在A/D转换器8下游。噪声抑制单元12通过信号技术连接在放大器10下游,并且数字声音处理器(DSP)14连接在噪声抑制单元12下游。听筒16通过信号技术连接在数字声音处理器14下游。听力设备2还具有控制单元18。
在听力设备2工作时,借助麦克风4采集声音20。其被转换为第一模拟信号22。换句话说,第一模拟信号22借助麦克风4提供并且被传输至前置放大器6。借助前置放大器6根据第一模拟信号22产生第二模拟信号24,其被传输至A/D转换器8。在此,第二模拟信号24对应于放大的第一模拟信号22。借助A/D转换器8根据第二模拟信号24产生第一数字信号26。第一数字信号26对应于变换到数字域中的第二模拟信号24。在此,噪声通过A/D转换器8被引入到第一数字信号26中。将第一数字信号26传输到放大器10,并且借助其产生第二数字信号28,第二数字信号28对应于放大的第一数字信号26。
前置放大器6具有两个设置级,即第一设置30和第二设置32,借助其来设置第二模拟信号24和第一模拟信号22之间的放大比率。此外,放大器10同样具有两个设置级,其对应于前置放大器6的两个设置级。在此,借助控制单元18设置放大器10,使得第一模拟信号22和第二数字信号28之间的放大比率是恒定的。如果由此前置放大器6的两个放大级(设置)相差例如10dB,其中,在第二设置32中选择前置放大器6的较低的增益因数,则放大器10的放大级也相差10dB,其中,放大器10的第二设置32将增益提高了10dB。在第一设置30中,提高前置放大器6的增益因数,而降低放大器10的增益因数。
基于两个设置30,32,得到了在图2中示出的噪声34的频谱。在此,如果前置放大器6和放大器10以第二设置32工作,即如果前置放大器6具有较小的增益,则在较高的频率下噪声34增大。在这种情况下,通过A/D转换器8引入第一数字信号26中的噪声处于麦克风4的噪声的数量级并且借助放大器10相对强地被放大为第二信号28。相反,如果选择了第一设置30并且第二模拟信号24具有相对高的电平,则通过A/D转换器8引入的噪声34相对小,从而第一数字信号26以及第二数字信号28的信噪比得到改善。换句话说,第一数字信号26具有相对高的信噪比。借助放大器10将第一数字信号26放大为第二数字信号28。
在图3中示出了用于操作听力设备2的方法36。在第一工作步骤38中,借助麦克风4提供第一模拟信号22。在随后的第二工作步骤40中,确定第一数字信号26的特征值42。特征值42是第一数字信号26的电平。为此,例如采集第一模拟信号22的电平。根据前置放大器6以及A/D转换器8的设置以及特性计算得到的第一数字信号26的电平。作为其替换,采集第一数字信号26的当前电平并且作为在同一时间提供的第一模拟信号22的近似来使用。
根据特征值42设置前置放大器6以及放大器10。如果特征值42在极限值以上,则使用第二设置32,否则使用第一设置30。因此,如果声音20具有相对低的电平,则第一模拟信号22也具有相对低的电平。因为前置放大器6借助第一设置30工作,因此第二数字信号24的增益因数增大到第一模拟信号22。因此,通过A/D转换器8引入第一数字信号26中的噪声具有相对低的电平。换句话说,第一数字信号26具有相对高的信噪比。借助放大器10将第一数字信号26放大为第二数字信号28。
如果声音20具有高电平,并且前置放大器6以第一设置30工作,则可能出现A/D转换器8过调,因此将伪信号引入第一数字信号26中,特别是所谓的“剪切”。因此,如果特征值42在极限值以上,则前置放大器6以第二设置32工作,因此第二模拟信号24相对于第一模拟信号22的增益因数降低。因此,即使当第一数字信号28具有变差的信噪比时,A/D转换器8也在其最佳工作点工作。又借助放大器10将第一数字信号26放大为第二数字信号28,其关于第一模拟信号22的增益因数与特征值42无关。
由此,在确定特征值42之后,在第三工作步骤44中,根据第一模拟信号22借助前置放大器6产生第二模拟信号24,其中,第二模拟信号24对应于放大的第一模拟信号22。在第四工作步骤46中,借助A/D转换器将第二模拟信号24转换到数字域中,由此产生第一数字信号26。在第五工作步骤48中,借助放大器10产生第二数字信号28,将其传输到噪声抑制单元12。
在第六工作步骤50中,借助噪声抑制单元12产生第三数字信号52,在第三数字信号52中与第二数字信号28相比噪声34减小。噪声抑制单元12也根据特征值42设置,其中,仅将特征值42的变化传输到噪声抑制单元12。特别地,仅传输特征值42处于极限值以上、还是以下。适宜的是,同样借助控制单元18仅向前置放大器6以及放大器10传输变化、即超过或低于极限值。将第三数字信号52传输至数字声音处理器14,借助其匹配于听力设备2的佩戴者的听力障碍。将该信号借助听筒16输出到听力设备2的佩戴者的耳道中。为此,例如将借助数字声音处理器14提供的信号转换为模拟信号,或者直接以数字信号控制听筒16。
在图4中示意性地示出了噪声抑制单元12。噪声抑制单元12具有第一电平调整单元54、抑制单元56和第二电平调整单元58。抑制单元56包括维纳滤波器60。噪声抑制单元12包括噪声电平测量装置62,借助其采集数字信号的噪声的电平,噪声有利地是数字信号的背景噪声64。噪声电平测量装置62通过信号技术连接在第一电平调整单元54和第二电平调整单元58之间。此外,噪声抑制单元12具有自适应单元66。
在工作时,根据第二数字信号28借助第一电平调整单元54产生第一数字辅助信号68,将其传输到噪声电平测量装置62。第一数字辅助信号68的电平在此与第二数字信号28相比发生改变,并且第二数字信号28与第一数字辅助信号68的不同之处仅在于电平。利用噪声电平测量装置62在第一数字辅助信号68内识别噪声,并且将其作为第二数字辅助信号70传输到第二电平调整单元58。借助第二电平调整单元58改变第二数字辅助信号70的电平,其中,产生背景噪声64,其是数字信号。在此,背景噪声64与第二数字辅助信号70的不同之处仅在于电平。利用第二电平调整单元58对电平的改变在此与利用第一电平调整单元54的改变相反。
将背景噪声64和第二数字信号28传输到抑制单元56,其中,对维纳滤波器60的设置根据背景噪声64进行。借助维纳滤波器60减小第二数字信号28中的噪声,并且根据第二数字第二数字信号28借助抑制单元56产生第三数字信号52,其中,噪声减小。第一电平调整单元54、抑制单元56、第二电平调整单元58和噪声电平测量装置62的设置的确定自适应地进行,其中,自适应速度借助自适应单元66来控制。换句话说,第一数字辅助信号68内的背景噪声的变化借助自适应单元66来考虑,从而借助噪声电平测量装置62和第二电平调整单元58总是有效地确定背景噪声64。
特征值42例如用于设置第一和第二电平调整单元54、58。在此,借助第一电平调整单元54确保第一数字辅助信号68总是与前置放大器6以及放大器10的设置无关地具有相同的噪声等级。换句话说,在第二设置32下借助第一电平调整单元54降低电平。借助第二电平调整单元58执行与第一电平调整单元54相反的操作,从而第三数字信号52的电平基本上对应于第二数字信号28。特别是,在此不改变抑制单元56的设置,从而其与特征值42无关地设置。由于即使在切换前置放大器6时第一数字辅助信号68中的噪声电平也基本上恒定,因此保证噪声电平测量装置62连续工作。由此,借助第二电平调整单元58提供背景噪声64,其即使在对前置放大器6以及放大器10的控制改变时也被正确地反映。基于此,噪声抑制单元56能够提供包括相对小的伪信号的第三数字信号52。
替换地或者与其组合地,借助自适应单元66根据特征值42设置噪声电平测量装置62的自适应速度。为此适宜的是,如果进行前置放大器6以及放大器10的切换,即特别地,如果特征值42低于或超过极限值,则缩短用于进行自适应的时间常数。在低于或超过之后相对短的时间间隔之后,优选将自适应速度66重新设置为原始值。因此,如在图2中所示出的由于对前置放大器6以及放大器10的控制改变而在噪声34的行为中发生的可能的跳变相对快速地得到补偿。由此,在第三数字信号52中由于切换存在相对小的由于背景噪声64的错误确定而出现的伪信号。
在另一个替换方案中,根据特征值42调整预期的噪声波形。换句话说,根据前置放大器6以及放大器10是按照第一设置30、还是第二设置32工作,在噪声34的在图2中示出的两个频谱之间切换。为此,向维纳滤波器60提供由电平调整单元54,58校正后的背景噪声64。总之,噪声抑制单元12根据特征值42来设置,也根据其设置前置放大器6以及放大器10。因此,借助噪声抑制单元12与前置放大器6和放大器10是以第一设置30、还是第二设置32工作无关地,基本上恒定地减小第二数字信号28内的噪声34。
在图5中示例性地示出了抑制单元56的噪声抑制71的时间曲线以及前置放大器6和放大器10的设置。在此,示出了在噪声抑制单元12与特征值42无关地工作的情况下的噪声抑制71的第一变形72。一旦从第一设置30切换为第二设置32,则第二数字信号28的信噪比变差。因此,噪声34不被完全识别为噪声,因此如果选择了第二设置32,则其在第三数字信号52的第一变形72中存在。
如果根据特征值42调整噪声抑制单元12,则得到噪声抑制71的第二变形74。在此,维纳滤波器60以恒定的噪声抑制工作,使得噪声34与前置放大器6和放大器10的设置30,32无关地恒定地减小。第三数字信号52在此具有与噪声34相同的变化。第二变形74与第一变形72的不同之处例如在于,调整了两个电平调整单元54,58。此外,示出了噪声抑制71的第三变形76,其中,噪声34的减小与特征值42有关地设置。在此,每一次特征值42在极限值以上时,增大所述减小。换句话说,当使用第二设置32时,更强地降低抑制单元中的噪声。降低例如为10dB。因此,噪声34的减小的部分增大,从而实现第三数字信号52内的背景噪声基本恒定。
总之,根据前置放大器6以及放大器10的设置,即根据包括前置放大器6、A/D转换器8以及放大器10的单元的工作点,来调整噪声抑制单元12。在此,特别是调整噪声抑制单元12内的噪声34的预期的谱和/或噪声34、即背景噪声的可能的阈值。这考虑了在前置放大器6的增益因数减小时,噪声34增大。因此,与前置放大器6和放大器10以第一设置30、还是第二设置32工作无关地,在第三数字信号52内存在基本上恒定的背景噪声。
第一设置30和第二设置32之间的切换基本上突然地进行,因此存在于第二数字信号28中的噪声34的部分也突然增大。适宜的是,这借助电平调整单元54来考虑,从而馈送到噪声电平测量装置62的第一数字辅助信号68基本上具有恒定的噪声。借助第二电平调整单元58对借助第一电平调整单元54执行的降低(校正)进行补偿。因此,噪声电平测量装置62的工作得到改善。
也可以借助自适应单元66调整两个噪声电平测量装置62的自适应速度。特别是,如果特征值42低于或者超过阈值,则缩短自适应速度。以这种方式实现与改变后的设置、即与单元的工作点的快速的自适应。借助提供对应于相应的设置30,32的噪声34的谱,能够实现对噪声34的相对有效的抑制。在此,例如首先测量噪声34的两个谱并且存储在噪声抑制单元12中,其中,测量例如在制造听力设备2之后进行。特别是,噪声34的抑制以频率特定的方式进行。换句话说,噪声抑制单元12具有多个抑制单元56,借助其分别对第二数字信号28的特定频率范围进行分析和处理。基于过补偿、即噪声34的减小的部分的增大,在第三数字信号52内提供基本上恒定的背景噪声。在此,优选将最大减小设置为两个设置30,32的噪声34的两个谱相差的值。
本发明不局限于前面描述的实施例。相反,本领域技术人员也可以从中得出本发明的其它变形,而不脱离本发明的主题。此外,特别是结合各个实施例描述的所有单个特征也可以以其它方式彼此组合,而不脱离本发明的主题。
附图标记列表
2 听力设备
4 麦克风
6 前置放大器
8 A/D转换器
10 放大器
12 噪声抑制单元
14 数字声音处理器
16 听筒
18 控制单元
20 声音
22 第一模拟信号
24 第二模拟信号
26 第一数字信号
28 第二数字信号
30 第一设置
32 第二设置
34 噪声
36 方法
38 第一工作步骤
40 第二工作步骤
42 特征值
44 第三工作步骤
46 第四工作步骤
48 第五工作步骤
50 第六工作步骤
52 第三数字信号
54 第一电平调整单元
56 抑制单元
58 第二电平调整单元
60 维纳滤波器
62 噪声电平测量装置
64 背景噪声
66 自适应单元
68 第一数字辅助信号
70 第二数字辅助信号
71 噪声抑制
72 噪声抑制的第一变形
74 噪声抑制的第二变形
76 噪声抑制的第三变形

Claims (9)

1.一种用于操作听力设备(2)或者助听设备的方法(36),其中,
-提供第一模拟信号(22),
-根据第一模拟信号(22)借助前置放大器(6)产生第二模拟信号(24),
-借助A/D转换器(8)根据第二模拟信号(24)产生第一数字信号(26),
-根据第一数字信号(26)借助放大器(10)产生第二数字信号(28),以及
-根据第二数字信号(28)借助噪声抑制单元(12)产生第三数字信号(52),在第三数字信号中与第二数字信号(28)相比噪声(34)减小,
其中,前置放大器(6)、放大器(10)和噪声抑制单元(12)根据第一数字信号(26)的特征值(42)来设置,
其中,使用第一数字信号(26)的电平,作为特征值(42),
其中,根据第二数字信号(28)借助噪声抑制单元(12)的第一电平调整单元(54)产生第一数字辅助信号(68),
其中,根据第一数字辅助信号(68)借助噪声抑制单元(12)的噪声电平测量装置(62)产生第二数字辅助信号(70),通过利用噪声电平测量装置(62)在第一数字辅助信号(68)内识别噪声,并且将该噪声作为第二数字辅助信号(70)引导到第二电平调整单元(58),第二数字辅助信号(70)对应于第一数字辅助信号(68)内的背景噪声,
其中,根据第二数字辅助信号(70)借助第二电平调整单元(58)产生对应于第二数字信号(28)的噪声(34)的背景噪声(64),
其中,根据特征值(42)设置第一电平调整单元(54)和第二电平调整单元(58),
其中,为了根据第二数字信号(28)产生第三数字信号(52),使用维纳滤波器(60),以及
其中,根据背景噪声(64),对维纳滤波器(60)进行设置。
2.根据权利要求1所述的方法(36),其特征在于,
借助麦克风(4)提供第一模拟信号(22)。
3.根据权利要求1所述的方法(36),其特征在于,
设置放大器(10),使得第一模拟信号(22)和第二数字信号(28)之间的放大比率恒定。
4.根据权利要求1所述的方法(36),其特征在于,
将特征值(42)的变化传输到噪声抑制单元(12)。
5.根据权利要求1所述的方法(36),其特征在于,
根据特征值(42)设置噪声抑制单元(12)的噪声电平测量装置(62)的自适应速度。
6.根据权利要求1所述的方法(36),其特征在于,
根据特征值(42)调整预期的噪声波形。
7.根据权利要求1所述的方法(36),其特征在于,
与特征值(42)无关地设置噪声抑制单元(12)的抑制单元(56)。
8.根据权利要求1所述的方法(36),其特征在于,
依据特征值(42)设置噪声(34)的减小的部分。
9.一种听力设备(2)或者助听设备,具有前置放大器(6)、通过信号技术连接在前置放大器(6)下游的A/D转换器(8)、通过信号技术连接在A/D转换器(8)下游的放大器(10)和通过信号技术连接在放大器(10)下游的噪声抑制单元(12),听力设备按照根据权利要求1所述的方法(36)工作。
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