CN108370478A - 操作助听器的方法和根据这样的方法操作的助听器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种操作助听器(1)的方法,包括以下步骤:通过所述助听器(1)的至少一个麦克风(2)接收(100;101)环境音频信息(20),以提供环境音频信号(20s);并且通过所述助听器(1)的至少接口单元(3)接收备选音频信息(30),以提供备选音频信号(30s),其中,所述备选音频信息(30)由备选音频源(8)发送。本方法额外地包括以下步骤:分别对所述备选音频信号(30s)和所述环境音频信号加权,以形成加权备选音频信号(110)和加权环境信号(109);将所述加权备选音频信号和所述加权环境音频信号混合(111)以产生组合音频信号;基于所述组合音频信号来生成(112)输出信号;并且将输出信号供应(112)到所述助听器(1)的接收器(5)。加权步骤还包括确定用于形成所述加权备选音频信号(110)的第一权重(108)和用于形成所述加权环境信号(109)的第二权重(106),其中,所述第一权重和所述第二权重基于所述备选音频信号(30s)的声音水平与所述环境音频信号(20s)的声音水平之间的声音水平差(102、103、104)。本发明还涉及被配置为根据以上方法操作的助听器(10)。

Description

操作助听器的方法和根据这样的方法操作的助听器
技术领域
本发明总体上涉及助听器,具体而言涉及操作助听器的方法和根据这样的方法操作的助听器。更具体地,根据本发明的方法被设计为以最好地反映给定听力情况并且根据背景优先化助听器用户的听力意图的方式实现由助听器的麦克风所提供的环境音频信号和由备选音频源所发送的备选音频信号的加权混合。
背景技术
在以下中,术语助听器应当被理解为要穿戴在人的耳朵附近或者直接在其内以改进该人的个体听力的设备。这样的改进可以包括依据耳朵保护而防止接收某些声学信号。
关于其应用和用户指示,并且根据在市场上可购得的对应的主要解决方案,这样的听力设备可以例如被穿戴在耳朵后面(BTE)、在耳朵内(ITE)或完全地在耳道内(CIC)。最新设计开发已经制造可用听力设备,其甚至小于完全地在耳道(CIC)设备内,适宜地在耳道(IIC)助听器中指定为不可见的。
将认识到,本发明的发明特征实质上与任何样式的助听器兼容,包括上文所提到的模型,以及眼睛安装式、植入式、身体穿戴式等的助听器。
助听器通常包括:作为声学输入元件的至少一个麦克风;作为声学输出元件的至少一个扬声器;以及电子处理元件,其与所述麦克风和所述扬声器连接,以用于电子信号的处理和操纵。该电子处理元件可以包括模拟或者数字信号处理设备。所述元件通常被布置在所述听力设备的至少一个主要外壳或壳体处。
通常,所述麦克风充当电声换能器并且接收声学信号,将这样的信号转换为电信号并且将其发送到上述电子处理元件。
所述电子处理元件是通常执行各种信号处理功能的信号处理电路的部分。这样的信号处理功能可以包括放大、背景噪声降低、波束形成、反馈取消、频率降低、声音类型分类、音调控制等。
通常,信号处理电路将电信号输出到扬声器。扬声器充当电声换能器并且将来自信号处理电路的电信号转换为声学信号,所述声学信号作为音频被发送到用户的耳朵中。对于耳蜗植入物而言,换能器由一组电极替换,所述一组电极将电脉冲直接递送到听力神经。
当前助听器的信号处理电路通常包括数字信号处理器或者DSP,其可以被编程为执行专用信号处理算法的功能任务。在现今的助听器中,DSP能够根据若干不同的算法操作,包括用于相对于输入信号的处理执行特定任务的指令、规则和参数的相应系统。由于这样的算法,信号可以被操纵以更紧密地符合用户的声学需要,并且在现代助听器中不仅实现用于补偿听力损失、滤波和压缩的放大,而且实现更复杂的功能,诸如用于减少来自侧面和后面的声音水平的自适应方向功能,用于更好地安装到个体耳朵的依赖于基于测量结果的输入声音或者校准的性质的自动模式切换。
为了执行以上信号处理算法,可编程数字信号处理器通常与非易失性存储器协作操作以用于存储和检索数据。这样的数据可以包括设置、测量结果或者在运行由DSP所执行的信号处理操作的逐步集合中考虑的校准参数和特性,以及通常对应于信号处理算法的规则和指令的集合(通常被指定为固件)。
当前助听器具有采取若干可能方向性模式(例如,全向的、自适应或静态定向的)之一的一个或多个局部麦克风,所述局部麦克风从环境收集声学信号。环境音频信息因此由产生对应的环境音频信号的这样的麦克风捕获。
还已知向当前助听器提供用于收集和接收由备选音频源所发送的备选音频信号的额外的接口单元。这样的备选音频源通常与助听器不同并且可以被设置为远离助听器用户。这样的备选音频源的范例可以是拾音线圈(Telecoil)、蓝牙无线电(BT)或者某种专有性质的无线电等。
已知通常在不同的情况下无线地发送备选音频信号的备选音频源。备选音频信号可以采取由电话对话中的远程谈话者发出的通信信号的形式;或者在电磁通信系统(类似在例如教堂、售票台、礼堂中)的感应回路上传送的通信信号;或者从TV、从智能电话或者从智能手表流出的媒体内容。
用于将由助听器麦克风捕获的环境音频信号与备选音频信号混合的当前技术解决方案通常使用固定比率来产生组合的音频信号而不管特定听力情况中备选音频信号相对于环境音频信号的相关性。
这样的简单化方法的结果在于,环境信号常常在某种程度上相对于流出的备选音频信号任意地衰减。
如上文所解释的环境信号的简单衰减通常通过由助听器用户对功能模式或者所谓的流式程序的选择来执行,基于其来自备选音频源的流出信号将是有特权的。根据这样的功能模式,备选音频信号当由助听器的接口单元发送和接收时被自动接受,并且环境音频信号衰减预定量。在以下中简要地呈现了未显著更好解决问题的其他稍微更详细描述的现有技术方法。
WO 2010/086462 A2公开了通过基于根据助听器用户相对于声源的位置还有角度所确定的比率将发送信号的音频信号与输入换能器的声学信号组合来生成供应到听力设备的输出换能器的输出信号。
在相同的专利文档中,确认了US 6694034,其公开了其电路能够选择要么来自初级音频源要么来自用于耦合的次级音频源的信号的助听器。被用于信号选择的准则仅是如检测到的信号强度。实际上未使用对听力情况和对背景的考虑。
US 8565456 B2公开了一种助听器,包括:麦克风,其从环境采集声音;以及外部输入端子,其从外部设备采集输入声音。混合器被提供以将被输入到麦克风的对应的声音信号和被输入到外部输入端子的对应的声音信号混合。混合基于考虑由相似性计算器对前面的两个声音信号之间的相关性的检测的混合比而发生。归于这样的声音信号中的每个的优先级以以下方式被设置为混合比(其是声音之间的相关性的函数):如果相关性高则假定从外部输入端子输入的声音信号的优先级要上升。US 8565456中的混合规则因此仅在于声音信号相似性测量结果。结果,严格地固定到一组有限值的使用的混合比不基于被输入到麦克风的声音信号和被输入到外部输入端子的声音信号的相应的声音水平。
已知远程麦克风系统,其额外地考虑在备选音频源处检测到的环境声音水平和语音活动,以便额外地将远程备选音频信号(诸如远程麦克风处的远程谈话者的语音)改进/放大超过环境信号,从而确保仅针对远程备选音频信号(或者远程谈话者的语音)的适宜的信噪比结果。
但是,这样的远程麦克风系统未考虑可以在助听器的操作和耦合到其的备选音频源的同时活动期间产生的特定实际听力情况。
通过范例,远程谈话者可能偶尔安静,和/或助听器用户可能希望通过回答问题或者做出陈述自己说话,和/或助听器用户可能希望听取由附近的第三人给定的回答或者做出的陈述。
在这些情况下,理想地环境麦克风不应当再衰减-作为代替,对于被耦合到远程通信系统的当前助听器而言当“严格地”被设置到用于远程接收备选音频信号的程序时情况是这样。而且,在以上所描述的情况下,理想地没有额外增益应当从远程麦克风应用到备选声音信号。如在以上现有技术中的相关性量度未解决这样的情况。
同样地,如果配偶开始与意图观看具有流式音频的电影的助听器用户谈话时,助听器用户将仅希望使TV临时地静音-与任何非听力损害的用户将进行的相同的方式-而不必明确地改变助听器程序以便听到并且理解配偶。
只要环境麦克风信号保持由于刚性设置而衰减和/或仅备选音频源信号的增益基于信号水平而改变,然而,情况不是这样。
当前技术还由在克服忙碌环境或者空间(诸如在教室中)的声音水平的尝试中放大(例如远程谈话者的)已经很大的语音的操作产生助听器的输入处的该语音的甚至更大的信号水平的另一缺点影响。
自动地循环加强由备选声源远程发送的语音的放大使得其主导环境声音的感知的如上所述的操作序列不利地影响助听器的有效运行,其中,其将听力设备推送到其运行限制,即,到其所谓的最大功率输出,否则可被指定为MPO。作为这的结果,所有时间线索变平。这些相关时间线索的消失引起可理解性(具体地,语言可理解性)可能甚至减小的缺点。此外,接着发生的很大的声音对于助听器用户是不愉快的并且非常疲劳的。
发明内容
因此,需要一种用于操作助听器的方法,其允许:
-通过自适应地确定最适合以下两者的衰减因子或者放大因子有效地反映和处理动态地改变的听力状况:
○由备选音频源发送到助听器的备选音频信号,以及
○由助听器麦克风拾取的环境音频信号,
以便产生最好地表示给定时刻处的听力用户的听力意图的组合音频
信号;
-与在给定听力情况下的背景“噪声”相反,可靠地确定是环境音频信号还是备选音频信号要被认为是“目标”信号;
-有利地并且安全地平衡以下需要:
○在将环境音频信号与备选音频信号之外,最终提供具有好的信噪比的组合音频信号;并且
○避免过度地大声的未控制并且混乱的信号水平,其未表示相关信息的明确的清楚感知中的助听器的用户的兴趣。
因此,本发明的主要目标是提供一种用于操作助听器的方法,其保证在这样的信号被混合以产生组合音频信号之前,衰减和/或放大权重或者因子适当地分别针对由备选音频源发送到助听器的备选音频信号并且针对由助听器的麦克风拾取的环境音频信号来确定。得到的组合音频信号应当表示给定听力情况下的助听器用户的兴趣并且具有环境状况和远程通信的功能中的优化的可理解性。
这些问题由根据独立权利要求的方法和助听器来解决。从属权利要求还介绍针对这样的方法和设备的特别地有利的实施例。
根据本发明的发明方案基本上需要将助听器配置为动态地确定环境音频信号或者备选音频信号是否是目标音频信号,其中,动态地确定所述目标音频信号包括以下步骤:要么通过衰减要么通过放大来根据所述备选音频信号的声音水平与所述环境音频信号的声音水平之间的声音水平差调节所述环境音频信号和/或所述备选音频信号。
分别对备选音频信号和环境音频信号加权以形成加权备选音频信号和加权环境信号的操作因此基于备选音频信号的声音水平与所述环境音频信号的声音水平之间的声音水平差。
由于根据本发明的以上创新方法,来自备选音频源的信号和表示由助听器麦克风所检测到的环境声音的信号以以下的方式处理:
-当备选音频源活动时,针对这样的信号的比例信噪比相对于环境音频信号被确保;
-当备选音频源不活动并且确定环境音频信号是“目标”信号时,环境音频信号完全地重现;
-备选音频信号和环境音频信号两者都不由助听器用户感知为太大声;
-对于当备选音频源和环境声音两者被检测到时的中间情况而言,信号的相对重要性基于所述备选音频信号的声音水平与所述环境音频信号的声音水平之间的声音水平差来推断;
-最终地,并非备选声源的位置处的环境音频信号的绝对值或者例如备选音频信号与环境音频信号之间的相似性相关性是素因子,而是助听器处的环境音频信号和备选音频信号的相对差异被用作用于产生针对备选音频信号和环境音频信号两者的混合因子的主要参数。绝对信号水平可以仅被用于进一步影响非常大声或非常安静的环境中的加权因子。
根据本发明,使助听器麦克风的可能的衰减或者放大以及备选音频源的衰减或者放大依赖于所述备选音频信号的声音水平与所述环境音频信号的声音水平之间的差异。
因此还使由助听器麦克风拾取的对环境信号做出的调节依赖于备选声源的声音水平,而环境音频信号水平自身在对备选音频信号水平操作的调节中被参考。
反之亦然,使对由备选声源发送的信号做出的调节依赖于环境的声音水平,并且尤其是由混合因子所调节的环境音频信号,而备选音频信号水平自身在对环境音频信号水平操作的调节中被参考。
本发明的另一优点在于以下事实:环境麦克风的自动衰减可以当助听器用户开始谈话时被禁止,使得助听器用户适当地理解其自己的谈话。
附图说明
现在将参考在附图中表示的特定实施例更详细地描述本发明的其他目标、特征和优点,其中:
-图1是被配置为根据本发明的操作方法运行的助听器的示意性表示;并且
-图2是根据本发明的操作助听器的方法的实施例的步骤的序列的示意性表示。
具体实施方式
参考图1,根据本发明的方法操作的助听器1优选地包括:至少一个麦克风2,其被配置为接收环境音频信息20并且提供对应的环境音频信号20s;以及至少接口单元3,其被配置为接收由备选音频源8发送的备选音频信息30,并且提供对应的备选音频信号30s。
取决于接收到的备选音频信号的性质,接口单元3可以采取包括相应的天线的无线电的形式-诸如蓝牙无线电或者适于接收还具有专有性质的一些其他无线电发送的无线电-或者电磁地拾取无线电信号的形式等。
通过范例,发出备选音频信息30的备选音频源8可以是音频感应回路系统,所述音频感应回路系统在一些公共背景下(如在教堂中、在售票机处、在上课期间的学校教室中或者在表演期间的礼堂中)发送发言人或者谈话者的语音。这样的音频感应回路系统可以容易地与如上文介绍的拾音线圈耦合。备选音频源8还可以是收音机或者电视机、智能电话或者可穿戴智能设备流媒体内容。备选音频源8优选地与助听器1不同。
仅通过例示,图1示意性地表示耳朵内(ITE)助听器1。在任何速率处,如在介绍中呈现的助听器的任何其他模型可以被修改并且被配置为根据本发明的方法操作。
如所表示的,助听器1包括在外壳7内的音频信号处理单元4,音频信号处理单元4被配置为生成输出信号并且将其供应到接收器5。优选地,能量存储设备6(诸如电池或者蓄电池)对包括音频信号处理单元4的助听器1的电子部件进行供电。
参考在图2中所表示的实施例,根据本发明的操作助听器1的方法实质上通过被集成在信号处理单元4中的功能执行。这样的方法包括通过助听器1的至少一个麦克风2接收环境音频信息20的步骤。因此,麦克风2将对应的环境音频信号20s提供到信号处理单元4,如在步骤100处所表示的。所述步骤100还可以涉及例如任何种类的波束形成。
本方法还包括通过信号处理单元4从助听器1的至少接口单元3接收备选音频信号30s的步骤101。对应于备选音频信号30s的备选音频信息30原始地由备选音频源8发送到接口单元3,如在图1中例示的。
通过信号处理单元4接收环境音频信号20s的步骤100和接收备选音频信号30s的步骤101可以是同时的或者不同地同步或者以其他方式在时间中偏移。
根据本发明的方法还包括以下步骤:对前述备选音频信号30s和环境音频信号20s加权以相应地形成加权备选音频信号(如在步骤110处所示)和加权环境信号(如在步骤109处所示)。
如在图2的步骤111处例示的,在根据本发明的方法中跟随将加权备选音频信号和加权环境音频信号混合的步骤以便产生组合音频信号。
基于这样的组合音频信号,输出信号然后由信号处理单元4生成并且被供应到助听器1的接收器5,如在步骤112处示意性地例示的。所述步骤112还可以涉及其他信号处理诸如放大、反馈取消、频率降低、声音类型分类等。
对备选音频信号30s加权包括确定用于形成步骤110的加权备选音频信号的第一权重的步骤108。对环境音频信号加权包括确定用于形成步骤109的加权环境信号的第二权重的步骤106。
与在现有技术中当前采用的解决方案不同地,根据本发明的操作听力设备的方法依赖于使针对音频信号的权重或者加权因子依赖于备选音频信号30s与环境音频信号20s之间的动态关系被混合,使得实际听力情况更适当地被捕获并且符合助听器用户的听力意图的更好的响应被提供。因此,本方法动态地确定环境音频信号或者备选音频信号是否是给定听力背景下的目标音频信号。
实际上,本方法中的第一权重和第二权重基于备选音频信号30s的声音水平与环境音频信号20s的声音水平之间的声音水平差。
如在图2的实施例中例示的,根据本发明的方法优选地包括测量环境音频信号20s的升级的步骤102。
根据本发明的方法还优选地包括测量备选音频信号30s的声音水平的步骤103。
备选音频信号30s的声音水平与环境音频信号20s的声音水平之间的声音水平差可以因此被计算,如在图2的步骤104中所表示的。
作为声音水平差的函数,环境音频信号和/或备选音频信号30s可以要么通过衰减要么通过放大来调节。
在优选实施例中,尽管非专门地,但是可以确定通过应用增益调节备选音频信号30s的第一权重,因此在步骤110处形成放大的加权备选音频信号;而可以确定通过衰减调节环境音频信号的第二权重,因此在步骤109处形成衰减的环境信号。
如在图2的步骤105和106处通过例示所示,信号处理单元4还可以例如从环境音频信号的幅度-频率谱中确定噪声基底估计水平。在这种情况下,在步骤106处对用于形成加权环境信号的第二权重的确定可以起因于如在步骤104处所计算的备选音频信号的声音水平与环境音频信号的声音水平之间的差异的基本分量;和噪声基底估计水平的另一分量。
当确定用于形成加权备选音频信号30s的第一权重时,还可以考虑环境音频信号20s的噪声基底估计水平。
更特别地,并且如在图2中所示,根据本发明的方法可以包括以下步骤:在步骤109处,通过应用作为在步骤106处所确定的第二权重的函数的衰减使环境音频信号衰减。作为该操作的结果,导出与衰减噪声基底估计水平相关联的衰减环境音频信号。
可以使用于加权备选音频信号30s的第一权重是以下两者的函数:如在步骤104处所计算的备选音频信号的声音水平与环境音频信号的声音水平之间的差异的基本分量;以及上文所提到的衰减噪声基底估计水平,如在步骤107处所计算的。这样,保证仅在最佳信噪比被提供的程度上增益被应用到备选音频信号,同时只要合理,就使环境音频信号衰减。
根据要由信号处理单元4中的专用算法执行的上文所描述的步骤的序列明显的是,本发明避免使用固定比率、简单信号水平或者类似性相关性来产生组合音频信号并且在特定听力情况下考虑备选音频信号相对于环境音频信号的相关性。
如已经指出的,因此还使对由助听器麦克风拾取的环境信号进行的调节依赖于备选音频信号的声音水平,而环境音频信号水平-以及衰减环境音频信号水平(例如,其噪声基底估计)-自身在对备选音频信号水平操作的调节中被参考。
反之亦然,使对由备选声源发送的信号进行的调节依赖于环境的声音水平。
基于由如上文所描述的工作流程所提供的主要框架-其中,使助听器麦克风和/或备选音频源的可能衰减或者放大依赖于所述备选音频信号的声音水平与所述环境音频信号的声音水平之间的差异-可以实施在其混合之前环境音频信号与备选音频信号的自动调节的若干特定过程。
在可能的实施例中,在比较环境音频信号20s和备选音频信号30s的水平之后,根据本发明的方法可以包括以下步骤:在备选音频信号30s的声音水平比环境音频信号的声音水平更大声的状况下,使环境音频信号衰减。假定在这种情况下,备选音频信号30s是在该实例中的目标信号。
在备选实施例中,根据本发明的方法可以额外地包括以下步骤:当备选音频源发射其声音水平高于第一最小阈值的备选音频信号30s时,使环境音频信号20s衰减。
否则,如果环境音频信号20s的声音水平保持比备选音频信号30s的声音水平更大声,则根据本发明的方法优选地不使环境音频信号衰减。
在该另一实例中,没有额外增益被应用到备选音频信号是优选的。这与以下例如备选声源当前未活动或者无论如何不是目标信号的假定一致。通过范例,在公共讨论或讨论会的背景下,其语音经由备选音频源8流出的远程谈话者能够在给定时刻处安静并且助听器用户能够希望回答问题或者进行陈述或者再次听取在其自己的位置附近的第三相邻人的贡献。在这样的听力情况下,依照具有他自己的语音或者相邻的第三人的语音的清楚感知的助听器用户的需求,来自助听器的环境麦克风的音频信号将不再衰减。
而且,根据本发明的方法可以包括:当环境音频信号的声音水平比备选音频信号的声音水平高第二最小阈值时,不向环境音频信号应用衰减。
根据本发明的方法可以包括以下步骤:根据以下规则,将环境音频信号的衰减设置到额外地作为环境音频信号的噪声基底估计水平的函数的值:
-如果噪声基底估计水平超过第一给定阈值,则所应用的环境麦克风衰减应当成比例地增加额外量;和/或
-如果噪声基底估计水平保持低于第二给定阈值,则额外环境麦克风衰减未被应用。
因此,在噪声基底估计水平超过第一给定阈值的情况下,算法可以因此通过应用额外衰减小防止该信号到达对于助听器用户不舒适的水平。
噪声基底估计水平自身由本领域的技术人员确定,例如,通过其中适合地平均的信号包络的最小值被当作噪声基底估计的最小统计结果。
根据本发明的方法可以包括以下步骤:当确定备选音频信号的声音水平高于环境音频信号的声音水平时,将增益增大应用到备选音频信号30s,尤其是在衰减环境音频信号的噪声基底估计水平超过最小阈值的情况下。
该功能性的提供例如在听力背景(诸如大声的教室)下是有益的,其中,备选音频信号由教师发出。其有利地通过优选地评价噪声基底估计水平并且定制其可能的对应的增益增大,因此避免不适当地放大备选音频信号中的任何过度来考虑实际的环境状况。
通过非限制性范例,在以下中介绍了本发明的特定实施例,其图示算法可以如何根据本发明实施以产生用于形成加权环境音频信号和加权备选音频信号的加权因子。以下Matlab代码行还阐明对在步骤110处旨在形成加权备选音频信号的过程与在步骤109处旨在形成加权环境信号的过程之间的相互依赖性。
AAS_Amb_SNR=AAS_水平-环境L;
Mic_atten=max(min(0,-AAS_Amb_SNR),Max_Att_Mic-max(Kl*(环境_NFE-K2)));
Att_NFE_水平=Min_统计(abs(Mic_atten*环境信号);
AAS_增益=min(max(0,AAS_Amb_SNR),AAS_增益Param*(max(K3,min(K4,Att NFE水平))-K5));
清楚地,在第一等式中,获得备选音频信号的声音水平与环境音频信号的声音水平之间的声音水平差。
在第二等式中,获得被用于将如所请求保护的第二权重应用到环境音频信号并且调节其以形成加权环境音频信号的麦克风衰减。在该实例中,加权环境音频信号变为衰减环境音频信号。明显的是,经由所述第二权重的麦克风衰减如何不仅基于先前地计算的声音水平差,而且基于环境音频信号的噪声基底估计水平。
综合地,在第二等式中,麦克风衰减由第一数量与第二数量之间的最大值给定。第一数量被给定为0与如在第一等式中引入的声音水平差的相反之间的最小值。第二数量被给定为对麦克风衰减允许的预定义最大值与函数的最大值之间的差异,所述最大值由缩放因子kl乘以环境音频信号的噪声基底估计水平与表示偏置声音水平的偏置参数k2之间的差异给定的。
通过使所述第二权重的函数中的环境音频信号衰减所获得的衰减环境音频信号由在第三等式中给定的衰减噪声基底估计水平表征。在第三等式中,衰减噪声基底估计水平通过将表示音频信号水平包络的运行最小值的运算符应用到如由麦克风拾取的实际的环境音频信号乘以在第二等式中计算的麦克风衰减的结果的绝对值来导出。
在第四等式中,获得可以被用于将如所请求的第一权重应用到备选音频信号并且调节其以形成加权备选音频信号的备选音频信号的增益。在该实例中,加权备选音频信号变为放大备选音频信号。
如其可以从第四等式导出,这样的增益是先前地计算的声音水平差以及在第三等式中导出的衰减噪声基底估计水平的函数。
综合地,在第四等式中,用于备选音频信号的增益由第一数量与第二数量之间的最小值给定。
第一数量被给定为0与如在第一等式中引入的声音水平差之间的最大值。
第二数量由下水平阈值参数K3与两个子数量之间的最小值之间的最大值给定。第一子数量是上水平阈值参数k4。第二子数量是在第三等式中导出的衰减噪声基底估计水平。这样的第二数量的最大值然后由等于所述低水平阈值K3的值减去;并且这样的操作的结果还乘以由“AAS_增益Param”表示的增益的缩放因子。
当备选音频信号被认为是比环境音频信号更重要时,根据上文所解释的规则,第一权重通过应用增益调节备选音频信号30s以形成所述加权备选音频信号110。在大声的环境噪声基底估计水平的情况下,另外的额外增益可以被应用在顶部上。在特定情况下,这样的另外的额外增益仅在备选音频信号比环境信号稍微更大声(例如,通过最大阈值)的情况下被应用,因为在这样的情况下,额外增益将最好的益处提供到助听器用户。对于自身显著地比环境音频信号更大声的备选音频信号而言,没有另外的额外增益被需要。
在特定实施例中,当环境音频信号被认为是比备选音频信号更相关时,根据上文解释的规则,根据本发明的方法可以包括以下步骤:当确定环境音频信号的声音水平和备选音频信号的声音水平的差异超过最小阈值时,将增益减小应用到备选音频信号。
当环境信号水平仅稍微地高于备选音频信号水平时,备选音频信号的这样的增益减小可以优选地触发。该配置在其中环境音频信号需要优先化的听力情况下是特别地有利的,诸如当助听器用户意图和/或开始通过特定备选音频源的发射自己说话并且他听到他自己的声音是期望的时。
可以使在依照本发明的过程调节信号水平中(要么在放大的意义上要么在衰减的意义上)扮演角色的前述阈值、参数和变量的全部或部分可由助听器用户配置,例如通过助听器上的触觉用户控制或者通过远程用户控制(诸如在智能电话上或者在可穿戴设备上的控制应用)从远程。还可以使这样的阈值、参数和变量通过适合的应用由听力护理专家可配置。
例如,在一些实施例中在步骤102处环境音频信号的声音水平的量度可以被设置为等于在步骤105处环境音频信号的噪声基底估计水平的量度。
而且,根据本发明的方法可以以以下方式实施:第一权重和第二权重基于由特定偏置水平偏移的环境音频信号与备选音频信号之间的声音水平差来确定。
这样的偏置水平可以以以下方式设置:甚至当环境音频信号的声音水平大于备选音频信号的声音水平时环境麦克风的衰减被应用。这样的特定设置可以反映用户的以下意图:无论如何将较高的重要性归于备选音频信号,其因此优先化于环境音频信号。
为了增强根据本发明的助听器的操作与实际的听力情况和助听器使用的真实需要的一致性,备选音频信号的声音水平和环境音频信号的声音水平两者优选地在助听器处被检测到。
音频信号水平估计、音频信号水平差和/或加权因子可以使用适合的攻击和释放时间常数利用数字信号平均器平均以便实现视觉上令人愉快的功能。优选地,时间常数在1毫秒到10秒的范围内;并且甚至更优选地在10毫秒与1秒之间。
导致实际加权函数的参数还可以由自动分类手段(例如,声音类型分类手段和/或源类型分类手段)影响。因此,对于不同的声音类型和/或不同的备选音频源而言,加权因子的增益和衰减函数可以因此得到调整。通过范例,来自在教室情况中被使用的远程麦克风的备选音频信号的增益函数可以在特定声音水平差状况下比TV音频信号的增益函数更强地加权。原因在于,远程麦克风可能由教师使用并且对应的通信可以比来自TV的音频信号(例如,在家用背景下,当配偶试图与助听器用户谈话时)与在相同的声音水平差状况下听到更相关。
本发明还涉及助听器1,其被配置为根据上文所描述的方法操作。这样的助听器1包括:至少一个麦克风2,其被配置为接收环境音频信息20并且提供环境音频信号20s;以及至少接口单元3,其被配置为接收由备选音频源8所发送的备选音频信息30并且提供备选音频信号30s。
助听器1的音频信号处理单元4包括加权单元或者加权功能,被配置为分别对备选音频信号30s和环境音频信号20s加权,以便形成加权备选音频信号和加权环境信号。
音频信号处理单元4还包括混合单元或者混合功能,被配置为将加权备选音频信号和加权环境音频信号混合以产生组合音频信号。
音频信号处理单元4被配置为基于所述组合音频信号生成输出信号。
助听器1还包括接收器5,接收器5被配置为被供应有以上输出信号。
在信号处理单元4中的加权单元或者加权功能被配置为确定用于形成加权备选音频信号的第一权重和用于形成加权环境信号的第二权重。第一权重和第二权重基于备选音频信号30s的声音水平与环境音频信号20s的声音水平之间的声音水平差。
本发明允许在不需要助听器用户由于感知的不舒适的开始主动地发起助听器程序之间的交换的需要的情况下自动地定制针对实际听力情况的备选音频信号和环境音频信号的相对调节。本发明还将对于最佳信噪比的需要与避免给信号提供过度大声的声音水平的需要平衡。

Claims (18)

1.一种操作助听器(1)的方法,
包括以下步骤:
-执行以下操作(100;101):
○通过所述助听器(1)的至少一个麦克风(2)来接收环境音频信息(20),以提供环境音频信号(20s),并且
○通过所述助听器(1)的至少接口单元(3)来接收备选音频信息(30),以提供备选音频信号(30s),其中,所述备选音频信息(30)由备选音频源(8)发送;
-分别对所述备选音频信号(30s)和所述环境音频信号(20s)进行加权,以形成加权备选音频信号(110)和加权环境信号(109);
-将所述加权备选音频信号和所述加权环境音频信号混合(111)以产生组合音频信号;
-基于所述组合音频信号来生成(112)输出信号;并且
-将所述输出信号供应(112)到所述助听器(1)的接收器(5);
其特征在于,
所述加权的步骤包括:
-确定用于形成所述加权备选音频信号(110)的第一权重(108)和用于形成所述加权环境信号(109)的第二权重(106),
其中,所述第一权重和所述第二权重基于所述备选音频信号(30s)的声音水平与所述环境音频信号(20s)的声音水平之间的声音水平差(102、103、104)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一权重通过应用增益来调节所述备选音频信号(30s)以形成所述加权备选音频信号(110)和/或所述第二权重对所述环境音频信号(20s)进行衰减以形成所述加权环境音频信号(109)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述第二权重(106)额外地基于(105)所述环境音频信号的噪声基底估计水平。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其中,所述第一权重(108)额外地基于(105)所述环境音频信号的噪声基底估计水平。
5.根据权利要求3或4所述的方法,包括以下步骤:
-通过应用作为所述第二权重(106)的函数的衰减来对所述环境音频信号(20s)进行衰减(109),以获得具有衰减的噪声基底估计水平(107)的衰减的环境音频信号;并且
-通过所述第一权重(108)对所述备选音频信号(30s)进行加权(110),其中,所述第一权重(108)还是所述衰减的噪声基底估计水平(107)的函数。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法,包括将所述环境音频信号的所述水平与所述备选音频信号的所述水平进行比较的步骤;以及只要所述备选音频信号的所述声音水平比所述环境音频信号的所述声音水平更大声就对所述环境音频信号进行衰减的步骤;如果所述环境音频信号的所述声音水平比所述备选音频信号的所述声音水平更大声,则不对所述环境音频信号进行衰减。
7.根据权利要求6所述的方法,包括以下步骤:当所述备选音频源发出其声音水平高于第一最小阈值的备选音频信号时对所述环境音频信号进行衰减,和/或当所述环境音频信号的所述声音水平比所述备选音频信号的所述声音水平高第二最小阈值时不对所述环境音频信号应用衰减。
8.根据权利要求3至7中的任一项所述的方法,其中,所述环境麦克风的衰减能设置到作为所述环境音频信号的所述噪声基底估计水平的函数的值,其中,
-如果所述噪声基底估计水平超过第一给定阈值,则所述环境麦克风衰减成比例地增加额外的量,和/或
-如果所述噪声基底估计水平保持低于第二给定阈值,则所述额外的环境麦克风衰减未被应用。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的方法,包括以下步骤:如果所述衰减的环境音频信号的所述噪声基底估计水平超过最小阈值,则当确定所述备选音频信号的所述声音水平高于所述环境音频信号的所述声音水平时将增益增大应用到所述备选音频信号。
10.根据权利要求2至9中的任一项所述的方法,包括以下步骤:当确定所述环境音频信号的所述声音水平超过所述备选音频信号的所述声音水平最小阈值时将增益减小应用到所述备选音频信号。
11.根据权利要求7至10中的一项所述的方法,其中,所述阈值能够通过所述助听器上的用户控制由助听器用户调节,或者能够通过用户远程控制远程地由助听器用户调节,或者能够通过适合的应用由听力护理专业人员调节,所述用户远程控制诸如是智能电话或者可穿戴设备上的控制应用。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法,其中,所述备选音频信号的所述声音水平和所述环境音频信号的所述声音水平两者在所述助听器处被检测到。
13.根据权利要求3至11中的任一项所述的方法,其中,所述环境音频信号的所述声音水平的量度(102)等于所述环境音频信号的所述噪声基底估计水平的量度(105)。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法,其中,所述第一权重和所述第二权重基于由特定偏置水平偏移的所述环境音频信号与所述备选音频信号之间的声音水平差来确定。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的方法,其中,所述备选音频信号(30s)和所述环境音频信号(20s)的所述声音水平的估计(102、103);和/或所述声音水平之间的所述声音水平差(104);和/或所述第一权重和所述第二权重通过数字信号平均器系统来平均。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,攻击时间常数和释放时间常数由所述数字信号平均器系统使用,所述攻击时间常数和所述释放时间常数被包括在1毫秒到10秒的范围内,优选地在10毫秒到1秒的范围内。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的方法,其中,所述第一权重和/或所述第二权重还受到声音类型分类手段和/或源类型分类手段的影响。
18.一种按照根据权利要求1至14中的任一项所述的方法操作的助听器(1),包括:
-至少一个麦克风(2),其被配置为接收环境音频信息(20)并且提供环境音频信号(20s),
-至少接口单元(3),其被配置为接收由备选音频源(8)发送的备选音频信息(30)并且提供备选音频信号(30s);
-音频信号处理单元(4),其包括:
○加权单元,其被配置为分别对所述备选音频信号(30s)和所述环境音频信号进行加权,以便形成加权备选音频信号和加权环境信号;
○混合单元,其被配置为将所述加权备选音频信号和所述加权环境音频信号混合,以产生组合音频信号;所述音频信号处理单元(4)被配置为基于所述组合音频信号来生成输出信号;以及
-接收器(5),其被配置为被供应有所述输出信号;
其特征在于,所述加权单元被配置为确定用于形成所述加权备选音频信号的第一权重和用于形成所述加权环境信号的第二权重,
其中,所述第一权重和所述第二权重基于所述备选音频信号(30s)的声音水平与所述环境音频信号(20s)的声音水平之间的声音水平差。
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