CN108882135A - 用于置放在用户耳朵处的助听器 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于置放在用户耳朵处的助听器，包括第一部分和第二部分，第一部分包括：声学输入变换器，适于将用户耳朵处拾取的环境声音转换为电信号；信号处理器，适于根据用户的规格将所述电信号处理为处理后的电信号；及输出变换器，适于将所述处理后的电信号转换为发射信号；及第二部分包括：锚件，适于将所述第二部分在皮肤下面固定到用户的颅骨；及接收器，适于接收所述发射信号并将所述发射信号转换为可由用户感知为声音的输出信号；及其中，所述第一部分还包括适于接收插入件的内凹槽，所述插入件包括适于与所述第二部分协作而导致所述第一部分附着到用户头部的第一磁体。

Description

用于置放在用户耳朵处的助听器
技术领域
本发明总体上涉及用于补偿用户的听力受损的助听器和助听器系统。助听器和助听器系统可利用多个变换器将环境声音转换为可由用户感知为声音的信号。
背景技术
助听器和助听器系统例如可包括输出变换器如扬声器(在助听器商业领域内有时称为接收器)，这些扬声器将环境声音的处理后版本转换为用户可听见的声学信号。环境声音的处理后版本被传到用户耳道，导致用户的鼓膜拾取处理后的声音。
其它助听器和助听器系统可包括输出变换器如电极(耳蜗植入件)，这些电极被植入在用户耳蜗内并将环境声音的处理及编码版本转换为刺激耳蜗的毛细胞的电信号。
再另外的助听器和助听器系统可包括输出变换器如振动器，其可借助于植入件锚固到用户颅骨并将环境声音的处理后版本转换为机械振动，机械振动通过颅骨传到耳蜗而刺激耳蜗。
发明内容
在本发明的一方面，用于置放在用户头上的助听器包括：
第一部分，包括
声学输入变换器，适于将用户耳朵处拾取的环境声音转换为电信号；
信号处理器，适于根据用户的规格将所述电信号处理为处理后的电信号；及
输出变换器，适于将所述处理后的电信号转换为发射信号；及
第二部分，包括
锚件，适于将所述第二部分在皮肤下面固定到用户的颅骨；及
接收器，适于接收所述发射信号并将所述发射信号转换为可由用户感知为声音的输出信号；及
其中，所述第一部分还包括适于接收插入件的内凹槽，所述插入件包括适于与所述第二部分协作而导致所述第一部分附着到用户头部的第一磁体。
在本发明的该方面，第一部分适于位于覆盖用户颅骨的部分的外部皮肤表面上。在本说明书中，术语“外部”解释为非植入的一些东西。例如，第一部分可包括声学输入变换器如传声器或者专用音频传送装置例如拾音线圈或者射频(RF)接收器，其适于从助听器附件接收无线信号。此外，第一部分可包括信号处理器，适于处理通过声学输入变换器转换的信号。这样的信号处理器可以是按所选程序运行的数字信号处理器，所述程序可被编码成存储在相关存储器中的软件。处理后的信号可根据用户关于频率和电平的规格进行处理。例如，所述规格可通过听力图或者用户听觉能力的类似确定而获得，或者可通过用户与第一部分、遥控器或者能控制助听器的移动电话的交互进行建立。第一部分还可包括输出变换器，适于将来自信号处理器的处理后的信号转换为发射信号。在本说明书中，发射信号可解释为可用于转换为用户可听见的信号的信号。
在本发明的该方面，助听器的第一部分还可包括用于插入件的插入的内凹槽或者可用空间。插入件可承载第一磁体，其与锚固到用户颅骨的第二部分协作可用于将第一部分附着到用户头部。通过使用第一磁体将第一部分附着到颅骨，有利地为发射信号最佳地发射到第二部分中的接收器提供壳体的定位。因此，与已知助听器相反，包括变换器和处理器的第一部分借助于第一和第二部分之间的磁力保持在用户头上的位置。这可使得助听器能置放在其它人不太看得见的位置。
在本发明的一方面，插入件可形成与内凹槽的截面形状实质上匹配的截面外形。例如，插入件可形成具有刚好足够小到使能插入到内凹槽内的直径的圆形截面形状。内凹槽可具有截面形状为圆形、正方形、椭圆形或多边形的形状，其中其尺寸稍大于插入件的截面形状的直径。插入件可具有与内凹槽的形状实质上匹配的截面形状，使得壳体体积的利用得以优化。插入件与内凹槽的形状的匹配使能用具有另一磁场强度的另一插入件替代具有特定磁场强度的插入件，而不使壳体的机械设置变复杂。
在本发明的一方面，插入件的第一磁体可具有由第一磁体的物理大小导致的及磁性材料导致的磁场强度。磁性材料可以是钕铁硼(NdFeB、NIB或者Neo)，但也可以是铁素体(Fe2O3)、稀土金属或者Cobolt合金(AlNiCoFe或者SmCo)。插入件中的第一磁体的相对大小可以在1到0.1之间，即第一磁体可占用插入件的整个体积或者可仅占用其体积的一部分。
在本发明的一方面，插入件还可包括非磁性空间。在本说明书中，非磁性解释为材料具有接近于1的相对磁导率，例如空气、塑料、铜、铝、铂或木头。例如，第一磁体可由插入件的外周截面形状确定，而插入件可具有居中于插入件中的非磁性空间。因而，插入件的磁场强度可通过改变插入件中的非磁性空间的大小进行改变。在备选方案中，第一磁体可具有仅为插入件的全部纵向长度的一部分的纵向长度。在该情形下，插入件可具有占用全部纵向长度的其余部分的非磁性空间。在又一备选方案中，第一磁体可具有等于插入件的整个纵向长度的纵向长度，同时，第一磁体沿插入件的纵向长度居中。在该情形下，插入件可具有占用插入件的其余部分的非磁性空间。因此，插入件的可用总体积可被非磁性空间占据以确保从具有多种磁场强度的一系列插入件中选择插入件的灵活性从而确保壳体附着到用户头部，同时保持插入件具有单一外形，从而提供插入件在壳体的内凹槽中的一般固定。插入件的磁场强度的可变性可向用户提供选择插入件的磁场强度的可能性，其使得第一部分令人舒适地附着到用户头部。
在本发明的一方面，非磁性空间可由开口建立，其沿插入件的纵向长度或者仅沿其部分延伸。开口可以是切离、沟槽、和/或磁性材料中沿第一磁体的纵向长度的狭缝，或者，实际上，可以是磁体材料按第一磁体的纵向长度的横向的“切离”。“切离”可沿第一磁体的纵轴提供，或者从纵轴按任何径向偏移，和/或可具有任何形状如具有正方形、圆形、椭圆形或多边形截面的柱形。包括第一磁体和非磁性空间(其可以是空气)的插入件的外周保持固定形状特别有利。例如，通过改变第一磁体中的开口的大小可使得磁场强度变化同时保持插入件良好地安装在内凹槽中。
在本发明的一方面，第一部分还可包括具有摩擦元件的皮肤接合表面，摩擦元件可包括多个凸点。凸点可确保第一部分与用户头部上的皮肤之间的摩擦从而保持第一部分处于用户头部上的正确位置。这还可使能减小第一磁体所需要的磁场强度，进而可增大非磁性空间(空气)从而减小插入件的总重量。这种去除或者替代将导致第一部分中的磁体构造使得整个第一部分更轻。
在本发明的一方面，摩擦元件可实质上位于皮肤接合表面的四周。凸点可在皮肤接合表面上铺开从而形成多种形状如同心圆和/或正方形或者如凸点从皮肤接合表面的中心的辐射线。
在本发明的一方面，插入件可通过盖固定到第一部分的内凹槽。第一部分还可包括面向远离用户方向及可能与皮肤接合表面反向的盖系统。该盖系统可包括适于覆盖固定插入件的盖的第一部分、适于覆盖壳体的电池的第二部分，其中第一和第二部分彼此锁定并锁定到第一部分上。
在本发明的一方面，第二部分可包括磁性或顺磁材料外套。作为备选或另外，第二部分可包括位于外套中的适于在第一和第二部分之间提供吸引力的第二磁体。
在本发明的一方面，第二部分可位于用户颅骨中的凹槽中，优选位于颞骨的凹槽中，最好位于颞骨的乳突部分的凹槽中。颅骨中的凹槽可由外科医生通过将骨质磨掉形成，以精确地使第二部分能插入或者锚定在凹槽中。作为备选，植入件可直接锚固到用户颅骨上，而不用在颅骨内形成凹槽。
在本发明的一方面，输出变换器可包括发射线圈，适于将发射信号感应地传送到第二部分中的接收器，接收器可包括接收线圈。第二部分可适于接收所述发射信号并将其转换为可由用户感知为声音的输出信号。
在本发明的一方面，第二部分还可包括第二信号处理器，适于执行所接收的发射信号的进一步的处理或编码并提供将被转换为输出信号的第二处理后的信号。
在本发明的一方面，第二部分还可包括电极，适于插入到用户耳蜗中并接收输出信号及将输出信号转换为耳蜗的电刺激。此外或者作为备选，第二部分还可包括振动器，适于与用户颅骨接合以使颅骨振动及适于接收输出信号并将其转换为将被用户耳蜗拾取的机械振动。
在本发明的一方面，第一部分还可包括天线，适于在其与第二助听器或者所述助听器或所述第二助听器的附件装置之间接收和传输无线信号。无线信号可至少部分包括音频信号，及音频信号可被混合到发射信号内。无线信号可包括从下述范围选择的载频：1到10GHz、2到9GHz或者3到8GHz，和/或下述范围：1到3GHz、3到6GHz或者6到10GHz。助听器可包括兼容蓝牙的软件和硬件以明显改善用户对其它电子设备(附件)如电视机、陆上线路电话(PSTN)、移动电话和/或外部传声器的使用和访问。
在本发明的一方面，第二部分可位于用户的失去功能的耳朵处，及第二部分可将发射信号转换为输出信号，输出信号可被传给用户的另一只耳朵即更健康的耳朵。该解决方案对用户遭受单侧失聪的情形有利，其中用户的一只耳朵无功能。因此，该解决方案有利地帮助具有这样的受损的用户在无功能耳朵处拾取声音并使得处理后的声音可用于用户头部另一侧的工作耳朵。输出信号从用户头部的一侧到另一侧的通信可通过在无功能耳朵的那一侧的颅骨中感生机械振动实现，这些振动通过颅骨传到用户头部另一侧的工作耳朵。作为备选，输出信号的通信可通过将磁感应信号形式的输出信号传到置放在用户具有有用耳朵的那一侧的机械振动器并具有适于接收磁感应信号的接收线圈而实现，机械振动器将所接收的感应信号转换为将由用户感知为声音的机械振动。进一步另外或者作为备选地，输出信号的通信可通过将RF信号形式的输出信号传到置放在用户具有健康耳朵的那一侧的机械振动器并具有适于接收RF信号的天线而实现，机械振动器将所接收的RF信号转换为机械振动。
在本发明的一方面，输出信号的通信可通过将磁感应信号形式的输出信号从第二部分传到置放在用户具有有用耳朵的那一侧的第三部分(可能植入)并具有适于接收磁感应信号的接收线圈而实现，第三部分可将所接收的感应信号转换为将被用户听见的耳蜗电极驱动信号。进一步地，作为备选，输出信号从第二部分的通信可通过将RF信号形式的输出信号传到置放在用户具有有用耳朵的那一侧的第三部分(可能植入)并具有适于接收RF信号的天线而实现，第三部分将所接收的RF信号转换为耳蜗电极驱动信号。
助听器的一个特别重要且复杂的元素是确保助听器小同时确保性能的巨大多功能性，这需要可观的处理能力和电池容量。
在实施例中，助听器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，听力装置包括用于增强环境信号并提供处理后的输出信号的信号处理器。
在实施例中，助听器包括植入件，用于基于处理后的电信号提供由用户感知为声学信号的刺激。在实施例中，输出单元包括耳蜗植入物的多个电极或者骨导听力装置的振动器。在实施例中，植入件包括植入变换器。在实施例中，植入变换器包括用于将刺激作为颅骨的机械振动提供给用户的振动器(例如在附着到骨头的或骨锚式助听器中，其可配置为经皮和/或透皮)。
在实施例中，助听器包括用于提供表示声音的电输入信号的输入变换器。在实施例中，输入变换器包括用于将输入声音转换为电输入信号的传声器。在实施例中，输入变换器包括用于接收包括声音的无线信号并提供表示所述声音的电输入信号的无线接收器。
在实施例中，听力装置包括定向传声器系统，其适于对来自环境的声音进行空间滤波从而增强佩戴助听器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。这可以例如现有技术中描述的多种不同方式实现。在助听器中，传声器阵列波束形成器通常用于空间上衰减背景噪声源。许多波束形成器变型可在文献中找到，例如参见[Brandstein&Ward；2001]及其中的参考文献。最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器在传声器阵列信号处理中广泛使用。理想地，MVDR波束形成器保持来自目标方向(也称为视向)的信号不变，同时最大程度地衰减来自其它方向的声音信号。广义旁瓣相消器(GSC)结构是MVDR波束形成器的等同表示，其相较初始形式的直接实施具有计算和数字表示优势。
在实施例中，助听器包括用于从另一装置如从娱乐装置(例如电视机)、通信装置、无线传声器或另一助听器无线接收直接电输入信号的天线和收发器电路(例如无线接收器)。在实施例中，直接电输入信号表示或包括音频信号和/或控制信号和/或信息信号。在实施例中，助听器包括用于对所接收的直接电输入进行解调的解调电路，以提供表示音频信号和/或控制信号的直接电输入信号，例如用于设置听力装置的运行参数(如音量)和/或处理参数。总的来说，助听器的天线及收发器电路建立的无线链路可以是任何类型。在实施例中，无线链路在两个装置之间建立，例如在医疗装置(如TV)与助听器之间、或者两个助听器之间，例如经第三、中间装置(如处理装置，例如遥控装置、移动电话、智能电话等)。在实施例中，无线链路在功率约束条件下使用，例如由于听力装置是或包括便携式(通常电池驱动的)装置。在实施例中，无线链路为基于近场通信的链路，例如基于发射器部分和接收器部分的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。在另一实施例中，无线链路基于远场电磁辐射。在实施例中，经无线链路的通信根据特定调制方案进行安排，例如模拟调制方案，如FM(调频)或AM(调幅)或PM(调相)，或数字调制方案，如ASK(幅移键控)如开-关键控、FSK(频移键控)、PSK(相移键控)如MSK(最小频移键控)或QAM(正交调幅)等。
在实施例中，助听器与另一装置之间的通信处于基带中(音频范围，例如在0到20kHz之间)。优选地，助听器和另一装置之间的通信基于高于100kHz的频率下的某类调制。优选地，用于在助听器和另一装置之间建立通信链路的频率低于70GHz，例如位于从50MHz到70GHz的范围中，例如高于300MHz，例如在高于300MHz的ISM范围中，例如在900MHz范围中或在2.4GHz范围中或在5.8GHz范围中或在60GHz范围中(ISM＝工业、科学和医学，这样的标准化范围例如由国际电信联盟ITU定义)。在实施例中，无线链路基于标准化或专用技术。在实施例中，无线链路基于蓝牙技术(如蓝牙低功率技术)。
在实施例中，助听器和/或通信装置包括电小天线。在本说明书中，“电小天线”意为天线的空间延伸(如任何方向的最大物理尺寸)远小于所发射电信号的波长λTx。在实施例中，天线的空间延伸为10、50、100或以上的因子，或1000或以上的因子，小于所发射信号的载波波长λTx。在实施例中，助听器为相当小的装置。在本说明书中，术语“相当小的装置”意为其最大物理尺寸(因而用于提供到装置的无线接口的天线的最大物理尺寸)小于10cm如小于5cm的装置。在实施例中，“相当小的装置”为其最大物理尺寸远小于(如小3倍以上，如小10倍以上，如小20倍以上)天线针对其设计的无线接口的工作波长(理想地，用于以给定频率辐射电磁波的天线应大于或等于该频率下所辐射波的波长的一半)。在860MHz时，真空波长为约35cm。在2.4GHz时，真空波长为约12cm。在实施例中，助听器具有0.15m级的最大外尺寸(如手持移动电话)。在实施例中，助听器的壳体具有0.04m级的最大外尺寸。
在实施例中，助听器为便携装置，如包括本机能源如电池例如可再充电电池的装置。
在实施例中，助听器包括输入变换器(如传声器或传声器系统和/或直接电输入(如无线接收器))和输出变换器之间的正向或信号通路。在实施例中，信号处理器位于该正向通路中。在实施例中，信号处理器适于根据用户的特定需要提供随频率而变的增益。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，表示声信号的模拟电信号在模数(AD)转换过程中转换为数字音频信号，其中模拟信号以预定采样频率或采样速率fs进行采样，fs例如在从8kHz到48kHz的范围中(适应应用的特定需要)以在离散的时间点tn(或n)提供数字样本xn(或x[n])，每一音频样本通过预定的Nb比特表示声信号在tn时的值，Nb例如在从1到48比特的范围中如24比特。每一音频样本因此使用Nb比特量化(导致音频样本的2Nb个不同的可能的值)。数字样本x具有1/fs的时间长度，如50μs，对于fs＝20kHz。在实施例中，多个音频样本按时间帧安排。在实施例中，一时间帧包括64个或128个音频数据样本。根据实际应用可使用其它帧长度。
在实施例中，助听器包括模数(AD)转换器以按预定的采样速率如20kHz对模拟输入(例如来自输入变换器如传声器)进行数字化。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发射信号，例如用于通信给植入件/经植入变换器呈现给用户。
在实施例中，助听器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(时-)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。通常，采样率fs大于或等于最大频率fmax的两倍，即fs≥2fmax。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(例如均匀宽度的)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，助听器适于在NP个不同频道处理正向和/或分析通路的信号(NP≤NI)。频道可以宽度一致或不一致(如宽度随频率增加)、重叠或不重叠。
在实施例中，助听器包括多个检测器，其配置成提供与助听器的当前网络环境(如当前声环境)有关、和/或与佩戴助听器的用户的当前状态有关、和/或与助听器的当前状态或运行模式有关的状态信号。作为备选或另外，一个或多个检测器可形成与助听器(如无线)通信的外部装置的一部分。外部装置例如可包括另一助听器、遥控器、音频传输装置、电话(如移动电话或智能电话)、外部传感器等。
在实施例中，多个检测器中的一个或多个对全带信号起作用(时域)。在实施例中，多个检测器中的一个或多个对频带拆分的信号起作用((时-)频域)，例如在有限数量的频带中。
在实施例中，多个检测器包括用于估计正向通路的信号的当前电平的电平检测器。在实施例中，预定判据包括正向通路的信号的当前电平是否高于或低于给定(L-)阈值。在实施例中，电平检测器对全带信号起作用(时域)。在实施例中，电平检测器对频带拆分信号起作用((时-)频域)。
在特定实施例中，助听器包括话音检测器(VD)，用于估计输入信号(在特定时间点)是否(或者以何种概率)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(或主要)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，助听器包括自我话音检测器，用于估计特定输入声音(如话音，如语音)是否(或以何种概率)源自系统用户的话音。在实施例中，助听器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，多个检测器包括运动检测器如加速度传感器。在实施例中，运动检测器配置成检测用户面部肌肉和/或骨头的运动，例如因讲话或咀嚼引起的运动(如颌部运动)，并提供标示这样的运动的检测器信号。
在实施例中，助听器包括分类单元，配置成基于来自(至少部分)检测器的输入信号及可能其它输入对当前情形进行分类。在本说明书中，“当前情形”由下面的一个或多个定义：
a)物理环境(如包括当前电磁环境，例如出现计划或未计划由听力装置接收的电磁信号(包括音频和/或控制信号)，或者当前环境不同于声学的其它性质)；
b)当前声学情形(输入电平、反馈等)；
c)用户的当前模式或状态(运动、温度、认知负荷等)；
d)听力装置和/或与听力装置通信的另一装置的当前模式或状态(所选程序、自上次用户交互之后消逝的时间等)。
在实施例中，助听器包括声(和/或机械或/或电)反馈抑制系统。由于植入件输出在由机械振动器提供时通过空气或其它媒介经声和/或机械耦合返回到传声器，发生声反馈。返回到传声器的信号部分之后在其重新出现在植入件输出处之前被系统再次放大，及再次返回到传声器。随着该循环持续，当系统变得不稳定时，声反馈效应变得听得见，如非自然信号甚至更糟的啸声。该问题通常在传声器和机械振动器靠近地放在一起时出现。具有反馈问题的一些其它典型的情形包括电话学、广播系统、头戴式耳机、音频会议系统等。自适应反馈抵消有能力跟踪反馈通路随时间的变化。其基于线性时不变滤波器估计反馈通路，但其滤波器权重随时间更新。滤波器更新可使用随机梯度算法进行计算，包括某些形式的最小均方(LMS)或归一化LMS(NLMS)算法。它们均具有使误差信号的均方最小化的特性，NLMS另外使滤波器更新相对于一些参考信号的欧几里得范数的平方归一化。自适应滤波器的多个不同方面例如在[Haykin]中描述。
在实施例中，反馈抑制系统包括用于提供表示声和/或机械反馈通路的估计量的反馈信号的反馈估计单元及用于将反馈信号从正向通路的信号(如由助听器的输入变换器拾取)减去的组合单元如求减单元。在实施例中，反馈估计单元包括包含自适应算法的更新部分和用于根据所述自适应算法确定的可变滤波器系数对输入信号进行滤波的可变滤波器部分，其中更新部分配置成以可配置的更新频率fupd更新可变滤波器部分的滤波器系数。在实施例中，助听器配置成使得可配置的更新频率fupd具有最大值fupd,max。在实施例中，最大值fupd,max为听力装置的AD转换器的采样频率fs的一部分(fupd,max＝fs/D)。在实施例中，可配置的更新频率fupd在抗反馈系统的“开”运行模式(如最大功率模式)下具有其最大值fupd,max。在实施例中，助听器配置成使得，在抗反馈系统的不同于最大功率“开”模式的运行模式下，更新部分的更新频率相较于最大更新频率fupd,max缩小预定因子X。在实施例中，在不同的“开”运行模式(不同于最大功率“开”模式)下的更新频率fupd缩小不同的因子Xi，i＝1,…,(NON-1)，其中NON为抗反馈系统的“开”运行模式的数量。
自适应滤波器的更新部分包括自适应算法，用于计算更新的滤波器系数以传给自适应滤波器的可变滤波器部分。更新的滤波器系数的计算和/或从更新部分到可变滤波器部分的传送的定时可受启动控制单元控制。更新的定时(例如其具体时间点和/或其更新频率)优选可受正向通路的信号的多个不同性质影响。更新控制方案优选由助听器的一个或多个检测器支持，优选包括在包含检测器信号的预定判据中。
在实施例中，助听器还包括用于所涉及应用的其它适宜功能，如压缩、降噪等。
助听器系统
另一方面，提供包括上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的听力装置及包括辅助装置的助听器系统。
在实施例中，助听器系统适于在助听器与辅助装置和/或第二助听器之间建立通信链路以使得信息(如控制和状态信号，可能音频信号)可进行交换或者从一装置转发给另一装置。
在实施例中，助听器系统包括辅助装置，例如遥控器、移动电话、智能电话或者其它便携或可穿戴电子设备如智能手表等。
在实施例中，辅助装置是或包括遥控器，用于控制助听器的功能和运行。在实施例中，遥控器的功能实施在智能电话中，该智能电话可能运行使能经智能电话控制音频处理装置的功能的APP(助听器包括适当的到智能电话的无线接口，例如基于蓝牙或一些其它标准化或专有方案)。
在实施例中，辅助装置是或包括音频网关设备，其适于(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，及适于选择和/或组合所接收音频信号(或信号组合)中的适当信号以传给助听器。
在实施例中，辅助装置是或包括另一助听器。在实施例中，助听器系统包括两个助听器，适于实施双耳听力系统如双耳助听器系统。
定义
在本说明书中，“助听器”指适于改善和/或增强用户的听觉能力的装置，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的电音频信号、可能修改该电音频信号、及将可能已修改的电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耳蜗的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经的电信号。
一般的助听器壳体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输出变换器如扬声器)、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如振动器、或作为可连接的或者整个或部分植入的单元等。助听器可包括单一单元或几个彼此电子通信的单元。
更一般地，助听器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(通常可配置的)信号处理电路(如信号处理器，例如包括可配置(可编程)的处理器，例如数字信号处理器)、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。信号处理器可适于在时域或者在多个频带处理输入信号。在一些助听器中，放大器和/或压缩器可构成信号处理电路。信号处理电路通常包括一个或多个(集成或单独的)存储元件，用于执行程序和/或用于保存在处理中使用(或可能使用)的参数和/或用于保存适合助听器功能的信息和/或用于保存例如结合到用户的接口和/或到编程装置的接口使用的信息(如处理后的信息，例如由信号处理电路提供)。在一些助听器中，输出单元可包括变换器，例如用于提供结构或液体传播的声信号的振动器。在一些助听器中，输出单元可包括一个或多个用于提供电信号的输出电极(例如用于电刺激耳蜗神经的多电极阵列)。
在一些助听器中，振动器可适于经皮或由皮将结构传播的声信号传给颅骨。在一些助听器中，振动器可植入在中耳和/或内耳中。在一些助听器中，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。在一些助听器中，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。在一些助听器中，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、听觉脑干、听觉中脑、听觉皮层和/或大脑皮层的其它部分。
助听器可适应特定用户的需要如听力受损。听力装置的可配置的信号处理电路可适于施加输入信号的随频率和电平而变的压缩放大。定制的随频率和电平而变的增益(放大或压缩)可在验配过程中通过验配系统基于用户的听力数据如听力图使用验配基本原理(例如适应语音)确定。随频率和电平而变的增益例如可体现在处理参数中，例如经到编程装置(验配系统)的接口上传到助听器，并由助听器的可配置的信号处理电路执行的处理算法使用。
“听力系统”指包括一个或两个助听器的系统。“双耳听力系统”指包括两个助听器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一个或多个“辅助装置”，其与助听器通信并影响和/或受益于助听器的功能。辅助装置例如可以是遥控器、音频网关设备、移动电话(如智能电话)或音乐播放器。助听器、助听器系统或双耳助听器系统例如可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失和/或增强正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。助听器或者助听器系统可形成广播系统、耳朵保护系统、免提电话系统、汽车音频系统、娱乐(如卡拉OK)系统、远程会议系统、教室放大系统等的一部分或者与其交互作用。
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示出了人头的轮廓。
图2示出了携载根据本发明实施例的助听器的人头的轮廓。
图3a和图3b示出了根据本发明实施例的插入件的第一构造。
图4a、4b、4c、4d和4e示出了根据本发明另一实施例的插入件的第二构造。
图5示出了根据本发明实施例的没有盖系统的助听器的第一部分的第一视图。
图6示出了根据本发明实施例的助听器的第一部分的皮肤接合表面。
图7示出了根据本发明实施例的没有盖系统的助听器的第一部分的第二视图。
图8示出了根据本发明实施例的没有盖系统但具有盖的助听器的第一部分的第三视图。
图9为根据本发明实施例的助听器的第一部分的第四视图，其示出了盖系统的一部分。
图10为根据本发明实施例的助听器的第一部分的第五视图，其示出了盖系统。
图11示出了根据本发明实施例的助听器的第二部分。
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。
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。
图1示出了具有耳朵12的人头部10的轮廓。头部10包括被皮肤覆盖的颅骨。颅骨可通过机械振动建立到人耳蜗神经的声音通信，其中机械振动被变换为毛细胞的运动，这些运动进而由用户感知为声音。
图2示出了具有耳朵12及根据本发明优选实施例的助听器的第一部分14的人头部10的轮廓。第一部分14包括壳体16，其包含具有第一磁体的插入件，第一磁体与植入在头部10的皮肤下面的第二部分接合并导致第一部分14附着到头部10。
图3a示出了根据本发明实施例的插入件30，包括第一磁体32和非磁性空间34。插入件的总大小固定，而第一磁体32与非磁性空间34之间的大小关系可变化。因此，通过增大第一磁体32的大小同时减小非磁性空间34的大小，插入件30的磁场强度可变化以提供适合特定用户头部的插入件磁场强度。
在一实施例中，如图所示，非磁性空间34可由插入件30中的开口形成，其可具有任何形状，但在图3a中示为圆柱形。因而，通过增大非磁性空间34的圆柱形的直径因而同时减小第一磁体32的大小，磁场强度降低。相反，通过减小非磁性空间34的圆柱形的直径因而同时增大第一磁体32的大小，磁场强度增大。
例如，如图3b中所示的另一插入件36，第一磁体38占据插入件36中的所有可用空间，因而在选择一个特定磁性材料如钕铁硼的情形下提供可获得的最大磁场强度。
在如图4a所示的另一实施例的插入件40中，插入件40的总大小固定以与助听器的第一部分14中的内凹槽52匹配。插入件40整体上形成具有纵向长度的圆柱形。然而，在该情形下，插入件40的磁场强度由插入件40的第一磁体42纵向长度延伸部分和延伸插入件40的其余纵向长度的非磁性空间44确定。在图4a中，非磁性空间44被示为由外套46包封。该外套46可包括任何非磁性材料如空气、塑料、铜、铝、铂或木头，或者具有约为1的相对磁导率的任何材料。
图4b、4c、4d和4e示出了插入件40的变化，其中第一磁体42和非磁性空间44的纵向长度被改变以实现插入件40的多种磁场强度。这种变化使能调节插入件40的磁场强度从而提供助听器的第一部分14到头部10的最佳附着。
图5示出了助听器的第一部分14的实施例的视图。第一部分14包括用于封装输入变换器、声音处理器、输出变换器和电池的壳体16。此外，第一部分14包括适于接收插入件30、36、40的内凹槽52。在图5中，插入件30被示为位于内凹槽52中。此外，第一部分14包括电池接收区域54，电池在助听器运行之前插入于其中。此外，第一部分14包括适于接收编程线缆的编程接口56，从而使能针对任何所需规格对助听器编程及提供用于助听器的、补偿用户听力受损的输出信号。
输出变换器(未在图5中示出)包括或多或少跟随壳体16的四周内侧的发射线圈。发射线圈将发射信号通信给助听器的第二部分110的接收线圈112(如图11中所示)。在第二部分110中，在发射线圈112中从第一部分14接收的发射信号由振动器114转换为机械振动，振动器114借助于一套骨啮合螺钉116、118固定到用户颅骨，从而靠着第二部分110朝向用户颅骨、优选朝向颞骨、最好朝向颞骨的乳突部分绷紧横梁120。
在实施例中，第一部分14包括皮肤接合表面60，如图6中所示。皮肤接合表面60包括一系列摩擦元件62，其可由一系列从皮肤接合表面60凸出的突出部构成。这些摩擦元件62增大用户头部10的皮肤与第一部分14之间的摩擦，因而使能减小插入件30、36、40的磁场强度，导致插入件30、36、40的重量变得更小。这有利地使能提供更好的第一部分14的设计，因为第一部分14的重量的减小提供减小第一部分14的总大小的可能性。从设计角度，这特别令人感兴趣，因为助听器的大小对用户很重要。
图6中所示的摩擦元件62沿皮肤接合表面60的四周定位。其它构造可以预见，例如摩擦元件形成同心圆，或者一系列摩擦元件62沿皮肤接合表面60向外辐射。
图7示出了助听器的第一部分14没有盖系统时的俯视图。第一部分14包括，同样如结合图5的描述指出的，壳体16、置放在内凹槽52中的插入件30、编程接口56、电池抽屉54、第一和第二传声器入口72和74、及发光二极管76。
除图7的元件之外，图8还示出了盖80，其与内凹槽52的上水平面接合以将内部元件30、36、40锁入内凹槽52内。这可通过盖80的扭转或旋转动作实现。
除图7和8的元件之外，图9还示出了通过啮合孔82、84(如图8中所示)与第一部分14啮合的装饰盖90。装饰盖90在壳体16与装饰盖90之间提供狭缝92，从而提供环境声音到传声器入口72、74的通路及发光二极管76从外面看的可见性。例如，发光二极管可标示“开”及另外通过颜色表示电池状态。
除图7、8和9的元件之外，图10还示出了通过爪件94和96与装饰盖90接合的电池盖100。电池盖100包围电池仓54及第一部分14的内部部分。电池盖100可成形为安装在第一部分14的整个电池部分98上方。因此，电池盖100在电池部分98上方推动并包括与爪件94和96精确啮合的开口。电池部分可通过卡扣或锁定装置固定，因而固定装饰盖90和电池盖100。装饰盖90和电池盖100可被视为盖系统。
图11示出了助听器的第二部分110。第二部分110包括用于从第一部分14接收发射信号的接收线圈112。发射信号被转换为输出信号，其可由振动器114提供，如图11中所示，或者由耳蜗植入件驱动器提供。
第二部分110还可包括第二磁体120，与插入件30、36、40类似，其可配置为具有多种磁场强度。第二磁体120与第一部分14中的插入件30、36、40的第一磁体32、42协作。
第二部分110还可包括第二处理器，使在所接收的发射信号被转换为输出信号之前能进行另外的信号处理。
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。

Claims (20)

1.用于置放在用户头上的助听器，包括：
第一部分，包括
声学输入变换器，适于将用户耳朵处拾取的环境声音转换为电信号；
信号处理器，适于根据用户的规格将所述电信号处理为处理后的电信号；及
输出变换器，适于将所述处理后的电信号转换为发射信号；及
第二部分，包括
锚件，适于将所述第二部分在皮肤下面固定到用户的颅骨；及
接收器，适于接收所述发射信号并将所述发射信号转换为可由用户感知为声音的输出信号；及
其中，所述第一部分还包括适于接收插入件的内凹槽，所述插入件包括适于与所述第二部分协作而导致所述第一部分附着到用户头部的第一磁体。
2.根据权利要求1所述的助听器，其中所述插入件形成与所述第二部分的内凹槽的截面形状匹配的截面外形。
3.根据权利要求1或2所述的助听器，其中所述插入件还包括非磁性空间。
4.根据权利要求3所述的助听器，其中选择非磁性空间的大小和/或第一磁体的磁化提供所述插入件的磁场强度的可变性。
5.根据权利要求4所述的助听器，其中所述非磁性空间构成包括空气的所述插入件中的开口。
6.根据权利要求1-5任一所述的助听器，其中所述第一部分还包括具有摩擦元件的皮肤接合表面。
7.根据权利要求6所述的助听器，其中所述摩擦元件包括多个凸点。
8.根据权利要求6或7所述的助听器，其中所述摩擦元件位于皮肤接合表面的四周。
9.根据权利要求1-8任一所述的助听器，其中所述第一部分还包括面向远离用户方向的盖系统，所述盖系统包括适于覆盖所述第一磁体的第一部分、适于覆盖所述壳体的电池的第二部分，其中第一和第二部分彼此锁定并锁定到所述壳体上。
10.根据权利要求1-9任一所述的助听器，其中所述第二部分包括磁性或顺磁材料外套。
11.根据权利要求1-9任一所述的助听器，其中所述第二部分包括位于所述外套中的第二磁体以在第一部分与第二部分之间施加吸引力。
12.根据权利要求1-11任一所述的助听器，其中所述第二部分位于用户颅骨中的凹槽中，优选位于颞骨的凹槽中，最好位于颞骨的乳突部分的凹槽中。
13.根据权利要求1-11任一所述的助听器，其中所述第二部分位于用户颅骨的表面上，优选位于颞骨处，最好位于颞骨的乳突部分处。
14.根据权利要求1-13任一所述的助听器，其中所述输出变换器包括发射线圈，适于将所述发射信号感应地传送到所述第二部分的接收线圈，其中所述接收线圈适于接收所述发射信号并将其转换为由用户感知为声音的输出信号。
15.根据权利要求14所述的助听器，其中所述第二部分还包括电极，适于插入到用户耳蜗中并接收所述输出信号及将所述输出信号转换为耳蜗的电刺激。
16.根据权利要求14所述的助听器，其中所述第二部分还包括振动器，适于与用户颅骨接合并机械地使颅骨振动，所述振动器适于接收所述输出信号并将其转换为刺激用户耳蜗的机械振动。
17.根据权利要求1-16任一所述的助听器，其中所述第一部分还包括天线，适于在其与第二助听器和/或所述助听器和/或所述第二助听器的附件装置之间接收和传输无线信号。
18.根据权利要求17所述的助听器，其中所述无线信号至少部分包括音频信号，及所述音频信号被混合到所述发射信号内。
19.根据权利要求17或18所述的助听器，其中所述无线信号包括从下述范围选择的载频：1到10GHz、2到9GHz或者3到8GHz，和/或1到3GHz、3到6GHz或者6到10GHz。
20.根据权利要求12-16任一所述的助听器，其中所述第二部分置放在用户颅骨中或者用户颅骨上被提供在用户的无功能耳朵处，及所述输出信号被通信给用户的另一只耳朵。
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