CN109480846B - 估计耳朵几何形状的方法及相关听力设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于利用听力设备来估计听力设备用户耳朵的耳朵几何形状的方法。听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器。该方法包括：利用外部麦克风获得外部输入信号；并且利用接收器传输输出信号。该方法包括：使用耳道麦克风获得耳道麦克风输入信号；并且基于外部输入信号和耳道麦克风输入信号来估计耳朵几何形状。

Description

估计耳朵几何形状的方法及相关听力设备
技术领域
本公开涉及利用听力设备估计听力设备用户耳朵的耳朵几何形状的方法及相关听力设备。
背景技术
听力设备制造商已采用传统印模的激光扫描作为获得耳朵几何形状的表示的方法。验配师从患者获取印模并将印模直接发送给制造商。不幸的是，由于未经处理的材料和运送卡车中的过高温度，所以在邮寄过程中印模可能会变得扭曲。这导致患者耳朵几何形状的印模不准确，从而又导致听力设备不能适当地在机械上和声学上适合。
发明内容
因此，需要能够用于估计听力设备用户耳朵的耳朵几何形状的听力设备以及利用听力设备来估计耳朵几何形状的方法，其克服或缓解上述缺点。
公开了一种用于利用听力设备来估计听力设备用户耳朵的耳朵几何形状的方法。听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器。该方法包括：利用外部麦克风获得外部输入信号；利用接收器传输输出信号。该方法包括：使用耳道麦克风获得耳道麦克风输入信号；并且基于外部输入信号和耳道麦克风输入信号来估计耳朵几何形状。
此外，提供一种听力设备，该听力设备包括：一组麦克风，包括用于提供外部输入信号的外部麦克风和用于获得耳道麦克风输入信号的耳道麦克风；处理器，用于处理输入信号并基于输入信号提供经处理的输出信号；以及接收器，用于传输输出信号。听力设备可以包括配置为控制听力设备设定的控制器。听力设备配置为基于外部输入信号和耳道麦克风输入信号来估计耳朵几何形状。
本公开的优点在于可以估计耳朵几何形状，诸如耳道几何形状，而不必扫描耳朵、准备并向制造商发送印模。这显著降低在对听力设备用户进行听力设备的声学试配过程中传播错误的可能性。验配师的试配过程包括：根据听力设备用户的耳朵几何形状来调整听力设备中信号的处理。耳朵几何形状的估计使得能够进一步改进提供听力设备，该听力设备在声学上适合于个体耳朵并且优化听力设备中信号的处理，例如，有源噪声消除、波束形成、压缩。
附图说明
通过参考附图对本发明的示例性实施例的以下详细描述，本发明的上述和其他特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的，其中：
图1示意性地示出根据本公开的示例性听力设备，
图2示意性地示出部分插入听力设备用户耳道中的示例性听力设备的截面图，
图3是根据本公开的示例性方法的流程图。
附图标记列表
2 听力设备
2A 从截面看时的听力设备
3 收发器输入信号
4 天线
5 第一无线输入信号
6 壳体
7 无线电收发器
8 外部麦克风
8A 外部麦克风
9 来自外部麦克风的外部输入信号
10 耳道麦克风
10A 耳道麦克风
11 接收器发出的音频输出信号
11A 在耳道麦克风处作为输入接收的音频信号
11B 耳道麦克风输入信号
12 控制器
13 处理单元
14 处理器
14A 处理器
15 输出信号
16 接收器
16A 耳道接收器
18 在外部麦克风处获得音频信号
20 耳道
22 耳膜或鼓膜
100 估计耳朵几何形状的方法
102 获得外部输入信号
102a 测量外部输入信号
102b 确定外部输入信号的一个或多个特性
104 利用接收器传输输出信号并且使用耳道麦克风测量(105)
输出信号
105 使用耳道麦克风获得耳道麦克风信号
106 估计耳朵几何形状
106a 基于增益设定来预测输出响应
106b 确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异
106c 基于差异来确定耳朵几何形状
106d 对耳朵进行分类
106e 确定耳道参数
具体实施方式
以下参考相关附图描述各种示例性实施例和细节。应当注意，附图可以或可以不按比例绘制，并且在整个附图中，类似结构或功能的元件由类似附图标记表示。还应当理解，附图仅旨在便于实施例的描述。它们不旨在作为对本发明的详尽描述或作为对本发明的范围的限制。另外，所示实施例不需要示出所有方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例，并且即使未示出或未明确描述，也可以在任何其他实施例中实践。
发明人已经发现，耳廓负责个体间插入增益(和方向性提示)的大多数变化，并且耳道麦克风(放置在耳道中)实际上捕获大部分这些变化。发明人已经发现，残余方差是由于耳道的长度共振引起的，该共振与方向无关并且在个体之间变化较小。本公开允许找到这些个体共振的良好近似(即，查看反馈路径)，从而获得耳朵几何形状的改进估计。
公开了一种用于利用听力设备来估计听力设备用户耳朵的耳朵几何形状的方法。耳朵几何形状可以指代耳道的几何形状。听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器。该方法在听力设备上执行。该方法可以被视为涉及估计将听力设备放置在耳中的听力设备用户的耳朵的耳朵几何形状。该方法包括利用外部麦克风获得外部输入信号。
在一个或多个示例性方法中，利用外部麦克风获得外部输入信号包括使用外部麦克风测量外部输入信号。例如，利用外部麦克风获得外部输入信号包括使用外部麦克风测量外部输入信号并分析外部输入信号。
该方法包括利用接收器传输输出信号。换句话说，接收器将输出信号作为输入，并基于输出信号发出音频输出信号。
该方法包括使用耳道麦克风获得耳道麦克风输入信号。在一个或多个示例性方法中，听力设备可以包括一个或多个耳道麦克风，并且可以使用一个或多个耳道麦克风来执行获得耳道麦克风输入信号。耳道麦克风输入信号可以是指定测量信号和/或环境信号。测得的耳道麦克风输入信号可以表示为指示输出信号的耳道麦克风输入信号，因为测得的耳道麦克风输入信号与在耳道麦克风处测得的输出信号相关并且被视为耳道麦克风的输入。耳道麦克风输入信号可以被视为受耳道特性影响的输出信号。本公开允许量化基于测得的耳道麦克风输入信号(例如，指示测得的输出信号)传输的输出信号的变换，这反过来获得耳朵几何形状的估计。
该方法包括基于外部输入信号和耳道麦克风输入信号来估计耳朵几何形状。耳朵几何形状可以指代耳朵形状、耳道尺寸和/或耳朵或耳道在空间中的特性。在一个或多个示例性方法中，耳朵几何形状可以包括耳朵尺寸和/或耳道类型。
在一个或多个示例性方法中，估计耳朵几何形状包括基于外部输入信号和听力设备的增益设定来预测输出响应。估计耳朵几何形状可以包括确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异。估计耳朵几何形状可以包括基于该差异来估计耳朵几何形状。确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异可以被视为计算预测输出响应和测得的耳道麦克风输入信号之间的误差。在一个或多个示例性方法中，确定预测输出响应和测得的输出信号之间的差异可以包括估计耳道的其他参数，诸如一个或多个鼓膜特性。确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异可以考虑耳道尺寸和/或听力设备配置。
在一个或多个示例性方法中，估计耳朵几何形状包括对耳朵进行分类，诸如对耳道进行分类。例如，可以预先确定一个或多个类别，并且可能将其存储在听力设备中。类别可以对指示耳朵几何形状或耳道几何形状的一个或多个参数进行索引。多个类别可以使得估计耳朵几何形状更加准确。可以基于耳道参数来执行对耳朵或耳道的分类。对耳朵或耳道进行分类可以包括识别指示当前测试的耳朵或耳道的耳道类型。还可以看出，对耳朵或耳道进行分类包括估计耳朵几何形状。例如，估计一个或多个耳道参数中的一个，得到对耳朵/耳道的分类。一旦识别出类别，就可以获得与该类别相关联的附加耳道参数。
在一个或多个示例性方法中，估计耳朵几何形状包括确定一个或多个耳道参数。在一个或多个示例性方法中，一个或多个耳道参数包括耳道长度、耳道宽度、耳道的锥度和耳道容积中的一个或多个。一个或多个耳道参数可以包括耳道麦克风和/或接收器的插入深度。在一个或多个示例性方法中，耳道参数的确定基于对真耳无辅助增益、用户输入和/或声学测量的估计。例如，耳道参数的确定可以基于对测得的信号和预测输出信号的分析。例如，可以比较输入和输出信号(由两个麦克风测得)以估计耳道参数。在确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异时，发明人已经确定长度共振经常导致耳道麦克风处的输出耳道麦克风输入信号中的频谱陷波，并且该陷波的频率随剩余耳道长度而变化。由此可以确定耳道长度。一旦识别出耳道麦克风处的输出耳道麦克风输入信号的陷波的频率，则使用该类别确定预期在该频率处产生陷波的耳道长度。可以基于耳道麦克风和鼓膜的位置之间的预期频谱差异来确定被测耳道的适当的真耳插入增益(REIG)校正。为了校正插入增益，该方法可以包括应用预测真耳插入增益的一部分(假设目标增益是0dB)。可以设想，由于预测不是完美的，所以预测的真耳插入增益的一部分可以用作保守校正。
在一个或多个示例性方法中，估计耳朵几何形状包括：基于外部输入信号和增益设定来预测输出响应；确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异；以及基于该差异来估计耳朵几何形状。在一个或多个示例性方法中，可以基于听力设备的增益设定和/或听力设备的设备校准(诸如工厂或默认设备校准)来执行对输出响应的预测。在设计/制造期间，基于耳朵模拟器和/或普通耳朵来执行这种设备校准。设备校准可以包括平坦插入增益的耦合器响应(CORFIG)，其是应用于助听器输出的校正，以便在插入听力设备时提供平坦增益。标准CORFIG可以基于普通耳朵，因此可以表示不考虑耳道几何形状的个体差异的标准测量。
在一个或多个示例性方法中，确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异包括：确定预测输出响应的预测输出幅度谱和耳道麦克风输入信号的测得的输出幅度谱之间的差异。可以使用接收器处的输出信号和/或外部输入信号来执行对输出响应的预测。本公开的优点在于，尽管对测量插入增益的引用，即真耳无辅助响应(REUR)是未知的，但可以预测输出响应。当耳道或外部麦克风和接收器彼此非常接近时，对输出响应的预测可能受到近场效应的影响。可以看出，本发明的优点在于考虑了近场效应，因为本公开允许估计物理耳朵几何形状。
在一个或多个示例性方法中，确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异包括：比较在外部麦克风处接收的外部输入信号和在耳道麦克风处接收的测得的耳道麦克风输入信号。如果接收器和耳道麦克风响应是已知的，则可以考虑开放式耳道的自然共振或堵塞耳朵的效应。替代地或附加地，可以假设耳道麦克风响应是平坦的并且可以假设接收器响应近似于开放式耳朵响应。利用所公开的方法，测得的换能器响应(接收器到耳道麦克风)可以接近真耳无辅助响应(REUR)。
在一个或多个示例性方法中，确定差异可以包括：通过比较外部麦克风和耳道麦克风处的信号来预测插入增益，并且减去测得的变换器响应(接收器到耳道麦克风)。
在一个或多个示例性方法中，获得外部输入信号包括：确定外部输入信号的一个或多个特性。例如，特性可以包括失真和/或频谱，诸如振幅(例如，最大振幅)和/或相位。
在一个或多个示例性方法中，获得外部输入信号包括：确定一个或多个频带中的耳道麦克风输入信号的一个或多个特性。例如，分别针对每个频带测量或确定外部输入信号的一个或多个特性。
在一个或多个示例性方法中，获得耳道麦克风输入信号包括：测量指示由耳道麦克风接收的输出信号的耳道麦克风输入信号。
在一个或多个示例性方法中，测量耳道麦克风输入信号包括：确定测得的耳道麦克风输入信号的前向压力水平。由耳道麦克风测量的声压可以分解为前向压力水平和反射压力水平。确定测得的耳道麦克风输入信号的前向压力水平获得对耳道麦克风输入信号的测量，以进一步导出耳朵几何形状。
在一个或多个示例性方法中，确定预测输出响应与测得的耳道麦克风输入信号之间的差异基于一个或多个听力设备配置参数。例如，一个或多个听力设备配置参数可以包括接收器放置、接收器响应、外部麦克风放置、外部麦克风响应、耳道麦克风放置、耳道麦克风响应、是否通气(是否打开)、开口(如果有的话)的放置、圆顶(dome)和/或通气孔尺寸、圆顶和/或通气孔放置和/或预期设备插入深度。
在一个或多个示例性方法中，确定预测输出响应和测得的输出之间的差异基于初始听力设备校准设定。
在一个或多个示例性方法中，确定预测输出响应和测得的输出之间的差异基于一个或多个算法参数。例如，一个或多个算法参数可以指示算法的特征，诸如频谱带的相互作用、非线性。
在一个或多个示例性方法中，接收器放置在听力设备的耳道部分中。在一个或多个示例性方法中，听力设备包括耳道麦克风和耳道接收器，其中耳道麦克风和接收器放置在听力设备的耳道部分中。这些示例性方法可以提供对于用户来说平坦的真耳插入增益(REIG)。在一个或多个示例性方法中，确定预测输出响应与测得的耳道麦克风输入信号之间的差异可以包括：测量从接收器到开放式耳朵(REUR)和从接收器到外部麦克风(L-MiE，Lateral Microphone)的传递函数的差异。REIG、接收器响应本身(RecToEar)、L-MiE和开放式耳朵传递函数(REUR)之间的关系可以用以下方式表示：
REIG＝REAR–REUR
＝L-MiE+RecToEar–REUR
＝L-MiE–REUR+RecToEar
＝RecToEar–(REUR–L-MiE)
其中REAR表示真耳辅助响应，即当听力设备插入用户耳道中时的响应。
可以看出，使接收器响应类似于REUR-MiE响应获得平坦的插入增益。本公开允许通过仅将设备插入耳道而在大量顾客和到达方向上获得平坦的插入增益。无需额外设备。
在一个或多个示例性方法中，获得外部输入信号包括：从外部设备获得指定测量信号。外部输入信号可以表示为外部麦克风输入信号。
当明确请求时(例如，通过将听力设备置于校准模式)和/或每次开启设备时和/或连续地执行所公开的方法。
公开了一种听力设备。听力设备可以是助听器，其中，处理器配置为补偿用户的听力损失。
听力设备可以是耳后(BTE)式、耳内(ITE)式、入耳(ITC)式、耳道内接收器(RIC)式或耳内接收器(RITE)式。助听器可以是双耳助听器。听力设备可以包括第一耳机和第二耳机，其中，第一耳机和/或第二耳机是如本文所公开的耳机。
听力设备可以包括用于将一个或多个无线输入信号(例如，第一无线输入信号和/或第二无线输入信号)转换为天线输出信号的天线。无线输入信号源自外部源，诸如配偶传声器设备、无线TV音频发射器和/或与无线发射器相关联的分布式麦克风阵列。
听力设备可以包括收发器，其可以包括耦合至天线的无线电收发器，用于将天线输出信号转换为收发器输入信号。来自不同外部源的无线信号可以在无线电收发器中被多路复用为收发器输入信号，或者在无线电收发器的分离的收发器输出端子上被提供为分离的收发器输入信号。听力设备可以包括多个天线和/或天线可以配置为以一个或多个天线模式操作。收发器输入信号包括表示来自第一外部源的第一无线信号的第一收发器输入信号。
听力设备包括麦克风组。麦克风组可以包括一个或多个麦克风。麦克风组包括用于提供外部输入信号的外部麦克风和用于获得耳道麦克风输入信号的耳道麦克风，耳道麦克风输入信号基于由接收器传输并在耳道麦克风处接收的输出信号。换句话说，耳道麦克风配置为测量耳道麦克风输入信号。
麦克风组可以包括一个或多个外部麦克风。麦克风组可以包括一个或多个耳道麦克风。麦克风组可以包括用于提供N个麦克风信号的N个麦克风，其中，N是范围从1到10的整数。在一个或多个示例性听力设备中，麦克风的数量N是2、3、4、5或以上。麦克风组可以包括用于提供第三麦克风输入信号的第三麦克风。
在一个或多个示例性听力设备中，耳道麦克风可以设置在听力设备内侧(指向耳道并面向耳膜)，并且外部麦克风可以设置在听力设备外侧(捕获环境)。本公开的优点在于，使用这些麦克风而不是探针麦克风来测量耳道内的响应。
听力设备包括处理器，用于处理输入信号并基于输入信号提供经处理的输出信号。
听力设备包括用于传输输出信号的接收器和配置为控制听力设备设定的控制器。听力设备配置为基于外部输入信号和耳道麦克风输入信号来估计耳朵几何形状。
听力设备可以配置为通过基于外部输入信号和听力设备的增益设定预测输出响应来估计耳朵几何形状。听力设备可以配置为：通过确定预测输出响应和测得的耳道麦克风输入信号之间的差异，并且基于该差异来估计耳朵几何形状。
在一个或多个示例性听力设备中，听力设备包括处理单元，其包括处理器和配置为控制听力设备设定的控制器。
本公开涉及一种听力设备，其包括耳道部分(即，听力设备插入耳朵耳道中的部分)，其可以包括耳道接收器和/或耳道麦克风。
本公开涉及一种听力设备接收器，其包括耳内麦克风和接收器模块，其中，耳内麦克风和接收器模块包括耳道接收器和耳道麦克风。
为了清楚起见，附图是示意性的和简化的，并且它们仅仅示出对于理解本发明所必需的细节，而其余细节已被省略。在整个附图中，相同的附图标记用于相同或对应的部分。
图1是根据本发明的示例性听力设备的框图。
听力设备2包括用于传输输出信号15的接收器16。接收器配置为将输出信号15转换为音频输出信号11。听力设备2包括麦克风组，其包括用于基于接收信号18获得外部输入信号9并将外部输入信号9提供给听力设备2的其他模块的外部麦克风8。
听力设备2包括麦克风组。麦克风组包括用于获得耳道麦克风输入信号11B的耳道麦克风10，该耳道麦克风输入信号基于从接收器16接收的音频信号11A。换句话说，耳道麦克风10可以配置为测量音频信号11A，因为耳道麦克风10从接收器16接收音频信号11A，然后作为耳道麦克风输入信号11B进行传递。音频输出信号11基于由处理器14提供的输出信号15。在耳道麦克风10处作为音频信号11A接收的音频输出信号11受到耳道特性的影响。这样，公开的听力设备能够估计耳朵几何形状，诸如耳道几何形状。
听力设备2包括配置为控制听力设备设定的控制器12。
听力设备2包括处理器14，用于处理输入信号并提供输出信号15。处理器14可以连接到控制器12，用于接收和处理信号。处理器14配置为补偿用户的听力损失并提供输出信号15。
耳道麦克风10可以配置为将耳道麦克风输入信号11B提供给控制器12和/或处理器14。
听力设备2可以包括用于将第一外部源(图1中未示出)的第一无线输入信号5转换为天线输出信号的天线4。听力设备2可以包括用于提供收发器输入信号3的收发器7，该收发器可以包括耦合到天线4的无线电收发器，用于将天线输出信号转换成一个或多个收发器输入信号。
在一个或多个示例性听力设备中，听力设备2包括处理单元13，其包括处理器14和控制器12。处理单元13配置为控制听力设备参数，以补偿听力损失。
接收器16配置为将输出信号15作为音频输出信号11传输以指向听力设备用户的耳膜。
听力设备2可以包括耳道部分和朝向耳朵开口的另一部分。在一个或多个示例性听力设备中，耳道麦克风10设置在听力设备2的耳道部分(即，面向耳膜或鼓膜的部分)中，并且外部麦克风8设置在听力设备2的面向耳朵开口的部分上(捕获环境)。
听力设备2或处理器14配置为基于外部输入信号9和增益设定来预测输出响应。听力设备2或处理器14可以配置为基于外部输入信号9、输出信号15和增益设定来预测输出响应。听力设备2或处理器14配置为确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号11B之间的差异。
在一个或多个示例性听力设备中，处理单元13配置为基于外部输入信号9和听力设备的增益设定来预测输出响应，并且确定预测输出响应与耳道麦克风输入信号11B之间的差异。
在一个或多个示例性听力设备中，确定预测输出响应与耳道麦克风输入信号11B之间的差异包括：将在外部麦克风8处接收的外部输入信号9与来自耳道麦克风10的耳道麦克风输入信号11B进行比较。听力设备2可以配置为通过估计耳朵参数(诸如耳道长度)来确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号11B之间的差异。由于长度共振导致耳道麦克风10处的输出响应中的频谱陷波，并且该陷波的频率随着剩余耳道长度而变化，所以听力设备2基于陷波频率的识别和频率的分类来确定耳道长度。一旦识别出耳道麦克风处的输出响应的陷波的频率，则使用该类别确定预期在该频率处产生陷波的耳道长度。听力设备2可以基于耳道麦克风8和鼓膜的位置之间的预期频谱差异来确定耳道的适当真耳插入增益(REIG)校正。为了校正插入增益，听力设备2可以配置为应用预测的真耳插入增益的一部分，诸如应用预测的真耳插入增益的一半。
听力设备2可以配置为对耳道进行分类。听力设备2可以配置为确定一个或多个耳道参数，诸如耳道容积、耳道宽度、耳道长度和耳道锥度中的一个或多个。
听力设备2可以配置为基于真耳无辅助增益和/或用户输入的估计来确定一个或多个耳道参数。
外部麦克风8可以配置为通过确定外部输入信号的一个或多个特性(诸如在一个或多个频带中)来获得外部输入信号。
耳道麦克风10可以配置为通过确定耳道麦克风输入信号的一个或多个特性来获得耳麦克风输入信号，诸如通过测量指示耳道麦克风接收的输出信号的耳道麦克风输入信号。例如，测量耳道麦克风输入信号可以包括确定耳道麦克风输入信号的前向压力水平。
图2是根据本公开的具有部分插入耳朵的耳道20中的示例性听力设备2A的用户耳朵的截面图。听力设备2A是耳内式听力设备。听力设备2A包括壳体6、接收器16A、用于获得输入信号的外部麦克风8A和耳道麦克风10A。接收器16A放置在听力设备2A的耳道部分中，从而称为耳道接收器16A。听力设备2A包括耳道麦克风10A和耳道接收器16A，它们面向耳膜或鼓膜22放置。听力设备2A包括处理器14A，其配置成补偿用户的听力损失。接收器16A配置为传输输出信号以指向听力设备用户的耳膜。耳道麦克风10A配置为基于从接收器16A接收的输出信号来获得耳道麦克风输入信号11B，因为耳道麦克风10A接收来自接收器16A的输出信号作为耳道麦克风输入信号。在耳道麦克风10A处作为输入接收的输出信号受到耳道特性的影响。处理器14A配置为基于外部输入信号和耳道麦克风输入信号来估计耳朵几何形状，通过例如：基于外部麦克风输入信号和增益设定来预测输出响应，确定预测输出响应与耳道麦克风输入信号之间的差异，并且根据该差异来估计耳朵几何形状。在一个或多个示例性听力设备中，确定预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异包括：比较在外部麦克风处接收的输入信号和耳道麦克风处的耳道麦克风输入信号。
图3示出利用听力设备估计听力设备用户的耳朵的耳朵几何形状的示例性方法的流程图。听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器。该方法包括利用外部麦克风来获得(102)外部输入信号，诸如使用外部麦克风。
在一种或多种方法中，利用外部麦克风获得(102)外部输入信号包括：使用外部麦克风来测量(102a)外部输入信号(例如，使用外部麦克风)，并且分析外部输入信号。
方法100包括利用接收器传输(104)输出信号，并且使用耳道麦克风来获得(105)耳道麦克风输入信号。在一个或多个示例性方法中，耳道麦克风输入信号可以是指定测量信号和/或环境信号。
方法100包括基于外部输入信号和耳道麦克风输入信号来估计(106)耳朵几何形状。
在一个或多个示例性方法中，估计(106)耳朵几何形状包括：基于外部输入信号和听力设备的增益设定和/或可选地设备校准(诸如工厂或默认设备校准)来预测(106a)输出响应。估计(106)耳朵几何形状可以包括：确定(106b)预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异，并且基于该差异来估计(106c)耳朵几何形状。
在一个或多个示例性方法中，估计(106)耳朵几何形状包括对耳道进行分类(106d)。例如，可以预先确定一个或多个类别。多个类别可以使得估计耳朵几何形状更加准确。可以基于耳道参数来执行对耳朵的分类。还可以看出，对耳朵进行分类包括估计耳朵几何形状。
在一个或多个示例性方法中，估计(106)耳朵几何形状包括确定(106e)耳道参数。耳道参数可以包括耳道容积、耳道宽度、耳道长度和耳道锥度中的一个或多个。
在一个或多个示例性方法中，耳道参数的确定(106e)基于对真耳无辅助增益、用户输入和/或声学测量的估计。在确定预测输出响应和测得的耳道麦克风输入信号之间的差异时，发明人已经确定长度共振经常导致耳道麦克风处的输出响应中的频谱陷波，并且该陷波的频率随剩余耳道长度而变化。由此可以确定耳道长度。一旦识别出耳道麦克风处的输出响应的陷波的频率，则使用该类别确定预期在该频率处产生陷波的耳道长度。可以基于耳道麦克风和鼓膜的位置之间的预期频谱差异来确定该耳道的适当的真耳插入增益(REIG)校正。为了校正插入增益，该方法可以包括应用预测真耳插入增益的一部分(假设目标增益是0dB)。因为预测可能不是完美的，所以预测的真耳插入增益的一部分可以用作保守校正。如果目标增益不是平坦的(例如，在所有频率下为0dB)，则可以在将预测增益用作校正因子之前从预测增益中减去目标增益。
在一个或多个示例性方法中，确定(106b)预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异包括：确定预测输出幅度谱和测得的输出幅度谱之间的差异。预测(106a)可以使用由接收器传输的输出信号来执行输出响应。
在一个或多个示例性方法中，确定(106b)预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异包括：比较在外部麦克风处接收的外部输入信号和耳道麦克风处的耳道麦克风输入信号。如果接收器和耳道麦克风响应是已知的，则可以考虑开放式耳道的自然共振或堵塞耳朵的效应。替代地或附加地，可以假设耳道麦克风响应是平坦的并且可以假设接收器响应近似于开放式耳朵响应。利用所公开的方法，测得的换能器响应(接收器到耳道麦克风)可以接近真耳无辅助响应(REUR)。
在一个或多个示例性方法中，确定(106b)差异可以包括：通过比较外部麦克风和耳道麦克风处的信号来确定插入增益，并且减去测得的变换器响应(接收器到耳道麦克风)。
在一个或多个示例性方法中，获得(102)外部输入信号包括：确定(102b)诸如一个或多个频带中的外部输入信号的一个或多个特性。例如，特性可以包括失真和/或频谱，诸如振幅(例如，最大振幅)和/或相位。
在一个或多个示例性方法中，获得(105)耳道麦克风输入信号包括：确定测得的耳道麦克风输入信号的前向压力水平。由耳道麦克风测量的声压可以分解为前向压力水平和反射压力水平。本公开涉及确定耳道麦克风输入信号的前向压力水平。
在一个或多个示例性方法中，确定(106b)预测输出响应与耳道麦克风输入信号之间的差异基于一个或多个听力设备配置参数。
在一个或多个示例性方法中，确定(106b)预测输出响应与耳道麦克风输入信号之间的差异基于初始听力设备校准设定。
在一个或多个示例性方法中，确定(106b)预测输出响应与耳道麦克风输入信号之间的差异基于一个或多个算法参数。例如，一个或多个算法参数可以指示算法的特征，诸如频谱带的相互作用、非线性。
在一个或多个示例性方法中，确定(106b)预测输出响应和耳道麦克风输入信号之间的差异可以包括估计耳道的其他参数，诸如一个或多个鼓膜特性。确定预测输出响应和测得的耳道麦克风输入信号之间的差异可以考虑耳道尺寸(例如，用户提供的关于耳道几何形状的信息(例如，大/小、男/女、头围等))和/或听力设备配置。可以基于根据本公开的声学测量来执行对耳道尺寸的预测。
在一个或多个示例性方法中，预测(106a)输出响应基于初始听力设备校准设定。
在一个或多个示例性方法中，获得(102)外部输入信号包括：从外部设备获得指定测量信号。
使用词语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等并不意味着任何顺序，而是被包括以用于识别各个元件。此外，词语第一、第二等的使用不表示任何顺序或重要性，而是使用词语第一、第二等来区分一个元件与另一元件。请注意，这里和其他地方使用词语第一和第二，仅用于标注目的，并不旨在表示任何特定的空间或时间排序。此外，第一元件的标注并不意味着存在第二元件，反之亦然。
虽然已经示出和描述了特征，但是应当理解，它们并不旨在限制所要求保护的发明，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所要求保护的发明的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。所要求保护的发明旨在涵盖所有替代方案、修改和等同物。

Claims (16)

1.一种用于利用听力设备来估计听力设备用户的耳朵的耳朵几何形状的方法，所述听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器，所述方法包括：
利用所述外部麦克风获得外部输入信号；
利用所述接收器传输输出信号；
使用所述耳道麦克风获得耳道麦克风输入信号；以及
基于所述外部输入信号和所述耳道麦克风输入信号来估计所述耳朵几何形状，
其中，估计耳朵几何形状包括：
基于所述外部输入信号和所述听力设备的增益设定来预测输出响应；
确定所预测的输出响应和所述耳道麦克风输入信号之间的差异；并且
基于所述差异来确定所述耳朵几何形状。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于包括平坦的耳道麦克风响应和近似于开放式耳朵响应的接收器响应的听力设备配置参数，确定所预测的输出响应和所述耳道麦克风输入信号之间的所述差异。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，估计所述耳朵几何形状包括对耳道进行分类。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述耳朵几何形状包括确定一个或多个耳道参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一个或多个耳道参数包括耳道容积、耳道宽度、耳道长度和耳道锥度中的一个或多个。
6.根据权利要求4-5中任一项所述的方法，其中，确定一个或多个耳道参数是基于用户输入。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述外部输入信号包括确定所述外部输入信号的一个或多个特性。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述外部输入信号包括确定一个或多个频带中的外部输入信号的一个或多个特性。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述耳道麦克风输入信号包括测量指示由所述耳道麦克风接收的输出信号的耳道麦克风输入信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，测量所述耳道麦克风输入信号包括确定所述耳道麦克风输入信号的前向压力水平。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所预测的输出响应与所述耳道麦克风输入信号之间的差异是基于一个或多个听力设备配置参数。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所预测的输出响应与所述耳道麦克风输入信号之间的差异是基于初始听力设备校准设定。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收器位于所述听力设备的耳道部分中。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述外部输入信号包括从外部设备获得指定测量信号。
15.一种听力设备，包括：
接收器，用于传输输出信号；
麦克风组，包括用于提供外部输入信号的外部麦克风和用于获得耳道麦克风输入信号的耳道麦克风；
处理器，用于处理输入信号并且基于输入信号提供经处理的输出信号；以及
控制器，配置为控制听力设备设定；
其中，所述听力设备配置为：
基于所述外部输入信号和所述耳道麦克风输入信号来估计耳朵几何形状，其中，估计耳朵几何形状包括：
基于所述外部输入信号和所述听力设备的增益设定来预测输出响应；
确定所预测的输出响应和所述耳道麦克风输入信号之间的差异；并且
基于所述差异来确定所述耳朵几何形状。
16.根据权利要求15所述的听力设备，其中，基于包括平坦的耳道麦克风响应和近似于开放式耳朵响应的接收器响应的听力设备配置参数，确定所预测的输出响应和所述耳道麦克风输入信号之间的所述差异。
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