CN109495833A - 听力设备的自校准方法和相关听力设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供听力设备的自校准方法和相关听力设备。本发明涉及一种用于自校准包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器的听力设备的方法,该方法包括:用外部麦克风获得输入信号;用接收器提供输出信号;使用耳道麦克风测量输出信号;基于增益设置预测输出响应;确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异;以及通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
Description
技术领域
本公开涉及听力设备的自校准方法和相关听力设备。
背景技术
我们通常基于一些平均耳道响应来校准听力仪器。然而,个体耳朵可能与耳朵的平均情况大不相同。校准助听器的推荐做法通常是用真耳测量来验证增益,并根据需要进行调整。在耳道中使用探针管来执行真耳校准。
然而,这种校准实践是昂贵且耗时的过程,因此经常被忽略。
发明内容
因此,需要能够自校准听力设备的听力设备和方法,其可以在没有真耳测量系统的情况下使用。
本发明公开用于自校准听力设备的方法。该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:用外部麦克风获得输入信号;用接收器提供(诸如传送或输出)输出信号;使用耳道麦克风测量输出信号。该方法可以包括基于一个增益设置或多个增益设置预测输出响应,并且确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异。该方法包括通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
本发明还提供听力设备,该听力设备包括:接收器,用于提供输出信号;一组麦克风,包括用于提供输入信号的外部麦克风和用于测量输出信号的耳道麦克风;以及处理器,用于基于输入信号提供经处理的输出信号;其中听力设备配置为基于增益设置预测输出响应,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异,并且通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
本发明还提供听力设备,该听力设备包括:一组麦克风,包括用于提供输入信号的外部麦克风和用于测量输出信号的耳道麦克风;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,用于传送输出信号。该听力设备可以包括配置为控制听力设备设置的控制器。该听力设备配置为基于增益设置预测输出响应;确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异;以及通过基于该差异控制增益参数来校准听力设备。
本公开的优点在于,其使得听力设备能够将自身校准到给定的耳朵,这对用户和验配师都是有益的。本公开可以在不使用探针管测量的情况下实现更接近目标的增益。
用于自校准听力设备(其包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器)的方法包括:用外部麦克风获得输入信号;用接收器提供输出信号;使用耳道麦克风测量输出信号;基于增益设置预测输出响应;确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异;以及通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
可选地,获得输入信号的动作包括确定输入信号的一个或多个特征。
可选地,获得输入信号的动作包括确定一个或多个频带中的输入信号的一个或多个特征。
可选地,测量输出信号的动作包括确定输出信号的正向压力水平。
可选地,控制增益参数的动作包括调整一个或多个频带中的频带增益。
可选地,控制增益参数的动作包括通过减小或最小化预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异来确定增益。
可选地,基于一个或多个听力设备配置参数,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作。
可选地,基于初始听力设备校准设置,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作。
可选地,基于一个或多个算法参数,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作。
可选地,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作包括估计耳朵几何形状。
可选地,估计耳朵几何形状的动作包括确定一个或多个耳道参数。
可选地,估计耳朵几何形状的动作包括对耳朵进行分类。
可选地,一个或多个耳道参数包括耳道长度、耳道宽度、耳道锥度、耳容积、插入深度或前述的任何组合。
可选地,基于对真耳无辅助增益的估计、用户输入、声学测量或前述的任何组合,执行确定一个或多个耳道参数的动作。
可选地,基于初始听力设备校准设置,执行预测输出响应的动作。
可选地,接收器位于听力设备的耳道部分中。
可选地,获得输入信号的动作包括从外部设备获得测量信号。
听力设备包括:接收器,用于提供输出信号;一组麦克风,包括用于提供输入信号的外部麦克风和用于测量输出信号的耳道麦克风;以及处理器,用于基于输入信号提供经处理的输出信号;其中该听力设备配置为基于增益设置预测输出响应,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异,并且通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
附图说明
通过下面参考附图对示例性实施例的详细描述,上述和其他特征和优点对于本领域技术人员而言,将变得显而易见,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用户耳道中的示例性听力设备的横截面,以及
图3是根据本公开的示例性方法的流程图。
附图标记:
2:听力设备
2A:从横截面看到的听力设备
3:收发器输入信号
4:天线
5:第一无线输入信号
6:外壳
7:收发器
8:外部麦克风
8A:外部麦克风
9:来自外部麦克风的输入信号
10:耳道麦克风
10A:耳道麦克风
11:由接收器发射的音频输出信号
11A:在耳道麦克风处接收到的音频输出信号
11B:通过耳道麦克风作为输入提供给处理器的输出信号,即测量的输出信号或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:从处理器到接收器的输出信号
16:接收器
16A:耳道接收器
18:在外部麦克风处的音频输入信号
20:耳道
22:耳膜或鼓膜
100:自校准听力设备的方法
102:用外部麦克风获得输入信号
102a:使用外部麦克风测量输入信号
102b:确定输入信号的一个或多个特征
104:用接收器传送输出信号,并使用耳道麦克风测量105输出信号
105:使用耳道麦克风测量输出信号
106:基于增益设置预测输出响应
108:确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异
108a:估计耳朵几何形状
108b:确定耳道参数
108c:将耳朵进行分类
110:通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
具体实施方式
在下文中,参考相关附图描述各种示例性实施例和细节。应当注意,附图可以按比例绘制,也可以不按比例绘制,并且在所有附图中,相似结构或功能的元件由相同的附图标记表示。还应当注意,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范围的限制。此外,所示实施例不需要具有所示的所有方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定局限于该实施例,并且即使没有如此示出,或者如果没有如此明确描述,也可以在任何其他实施例中实践。
发明人已经发现,耳廓负责跨越个体的插入增益(和定向提示)的大部分变化,耳道麦克风(放置在耳道中)实际上捕捉这些变化中的大部分。剩余方差是由于耳道的长度共振,该长度共振与方向无关并在个体之间变化较小。本公开允许找到这些单独谐振的良好近似(即,查看反馈路径),从而获得更好且更定制的插入增益估计。本公开的优点是,对于所公开的听力设备,无需进一步测量(即,无需任何真耳测量)就可以获得平坦的插入增益。
公开了一种用于自校准听力设备的方法。该听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器。该方法在听力设备处执行。该方法涉及通过听力设备的自校准。该方法包括用外部麦克风获得输入信号。
在一种或多种示例性方法中,用外部麦克风获得输入信号包括使用外部麦克风测量输入信号。例如,用外部麦克风获得输入信号包括使用外部麦克风测量输入信号并分析输入信号。
该方法包括用接收器传送输出信号并使用耳道麦克风测量输出信号。在一种或多种示例性方法中,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输出信号的测量。输出信号可以是特定的测量信号和/或环境信号。测量的输出信号可以表示为指示输出信号的耳道麦克风输入信号,因为测量的输出信号与测量的输出信号相关,并且作为耳道麦克风中的输入。测量的输出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量输出信号(或指示它的耳道麦克风输入信号)传送的输出信号的变换,这又导致耳朵几何形状的估计,从而导致听力设备的自校准。
该方法可以包括基于增益设置预测输出响应并确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异。在一种或多种示例性方法中,预测输出响应可以基于听力设备的增益设置和/或听力设备的设备校准(诸如工厂或默认设备校准)来执行。基于耳朵模拟器和/或平均耳朵,在设计/制造期间执行这种设备校准。设备校准可以包括用于平坦插入增益的耦合器响应(CORFIG),这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可以基于平均耳朵,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。
在一种或多种示例性方法中,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异包括确定预测的输出幅度谱和测量的输出幅度谱之间的差异。预测输出响应可以使用接收器处的输出信号来执行。本公开的优点是,尽管用于测量插入增益的参考,即真耳无辅助响应(REUR)是未知的,但是可以预测输出响应。当耳道或外部麦克风和接收器彼此非常接近时,预测输出响应可能受到近场效应的影响。考虑了近场效应可以被视作本公开的优点,因为本公开允许估计物理耳朵的几何形状。
在一种或多种示例性方法中,确定预测的输出响应与测量的输出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在耳道麦克风处接收的测量的输出信号(即,形成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,则可以考虑开放耳道的自然共振或阻塞耳朵的效果。替代地或附加地,可以假定耳道麦克风响应为平坦的,并且可以假定接收器响应近似于开耳响应。利用公开的方法,测量的换能器响应(接收器到耳道麦克风)近似于真耳无辅助响应(REUR)。
在一种或多种示例性方法中,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,并减去测量的换能器响应(接收器到耳道麦克风)来预测插入增益。
该方法包括通过基于该差异控制增益参数来校准听力设备。增益参数可以是插入增益,该插入增益是在具有处于适当位置的听力设备的耳膜附近测量的声压级与在无辅助的耳朵中测量的声压级之间的差。
在一种或多种示例性方法中,获得输入信号包括确定输入信号的一个或多个特征。例如,特征可以包括失真和/或频谱,诸如振幅(例如,最大振幅)和/或相位。
在一种或多种示例性方法中,获得输入信号包括确定一个或多个频带中的输入信号的一个或多个特征。例如,针对每个频带分别测量或确定输入信号的一个或多个特征。
在一种或多种示例性方法中,测量输出信号包括确定测量的输出信号的正向压力水平。由耳道麦克风测量的声压可以分解为正向压力水平和反射压力水平。
在一种或多种示例性方法中,控制增益参数包括调整一个或多个频带中的频带增益。
在一种或多种示例性方法中,控制增益参数包括通过最小化预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异来确定增益。
在一种或多种示例性方法中,基于一个或多个听力设备配置参数,确定预测的输出响应与测量的输出之间的差异。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、通气口的存在(开放与否)、开口的放置(如果有的话)、圆顶和/或通气口尺寸、圆顶和/或通气口放置和/或预期的设备插入深度。
在一种或多种示例性方法中,基于初始听力设备校准设置,确定预测的输出响应与测量的输出之间的差异。
在一种或多种示例性方法中,基于一个或多个算法参数,确定预测的输出响应与测量的输出之间的差异。例如,一个或多个算法参数可以指示算法的特征,诸如谱带的相互作用、非线性。
在一种或多种示例性方法中,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异包括估计耳朵几何形状。耳朵几何形状可以指耳朵形状、耳道尺寸和/或耳朵或耳道在空间中的特性。在一种或多种示例性方法中,耳朵几何形状可以包括耳朵尺寸和/或耳道类型。确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异可以被视为计算预测的输出响应与测量的输出信号之间的误差。在一种或多种示例性方法中,确定预测的输出响应与测量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。确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异可以考虑听力设备配置。
在一种或多种示例性方法中,估计耳朵几何形状包括确定一个或多个耳道参数。在一种或多种示例性方法中,一个或多个耳道参数包括耳道长度、耳道宽度、耳道锥度、耳容积和/或耳道麦克风和/或接收器的插入深度中的一个或多个。
在一种或多种示例性方法中,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。多个类别可以导致估计耳朵几何形状的更高精确度。可以基于耳道参数来对耳朵或耳道进行分类。对耳朵或耳道进行分类可以包括识别指示当前被测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。
在一种或多种示例性方法中,基于对真耳无辅助增益的估计、用户输入和/或声学测量来确定耳道参数。例如,可以基于对测量的输出信号和预测的输出信号的分析来确定耳道参数。例如,可以比较输入和输出信号(由两个麦克风测量)来估计耳道参数。在确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异时,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凹陷,并且该凹陷的频率随着剩余耳道长度而变化。因此可以确定耳道长度。一旦识别出耳道麦克风处输出响应的凹陷频率,就使用该类别来确定预期以该频率导致凹陷的耳道长度。可以基于耳道麦克风和鼓膜的位置之间的预期频谱差,确定用于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的真耳插入增益(假定目标增益为0dB)的倒数。可以设想,由于预测不完美,预测的真耳插入增益的小部分可以用作保守校正。
在一种或多种示例性方法中,基于初始听力设备校准设置,预测输出响应。
在一种或多种示例性方法中,接收器放置在听力设备的耳道部分中。在一种或多种示例性方法中,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为用户提供平坦的真耳插入增益(REIG)。在一种或多种示例性方法中,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异可以包括测量从接收器到开耳(REUR)和从接收器到外部麦克风(L-MiE,横向麦克风)的传递函数的差异。REIG、接收器响应本身(RecToEar)、L-MiE和开耳传递函数(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的耳道时的响应。
可以看出,使接收器响应类似于REUR-MiE响应导致平坦的插入增益。本公开允许通过仅将设备插入耳道中就在大量顾客和到达方向上获得平坦的插入增益。不需要额外的装置。
在一种或多种示例性方法中,获得输入信号包括从外部设备获得特定测量信号。输入信号可以表示为外部麦克风输入信号。
当明确要求时(例如,通过将听力设备置于校准模式),和/或每次打开和/或连续地打开设备时,可以执行公开的内容。
公开了一种听力设备。该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。
该听力设备可以是耳后(BTE)型、耳内(ITE)型、耳道内(ITC)型、耳道内接收器(RIC)型或耳内接收器(RITE)型。听力设备可以是双耳助听器。听力设备可以包括第一耳机和第二耳机,其中第一耳机和/或第二耳机是本文公开的耳机。
该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)转换成天线输出信号的天线。无线输入信号源自外部源,诸如配偶麦克风设备、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。
该听力设备可以包括收发器,该收发器可以包括耦合到天线的无线电收发器,以用于将天线输出信号转换成收发器输入信号。来自不同外部源的无线信号可以在无线电收发器中多路复用为收发器输入信号,或者作为单独的收发器输入信号提供在无线电收发器的单独收发器输出终端上。听力设备可以包括多个天线和/或天线可以配置为以一种或多种天线模式操作。收发器输入信号包括代表来自第一外部源的第一无线信号的第一收发器输入信号。
该听力设备包括一组麦克风。这组麦克风可以包括一个或多个麦克风。这组麦克风包括用于提供输入信号的外部麦克风和用于测量由接收器传送并在耳道麦克风处接收的输出信号的耳道麦克风。换言之,耳道麦克风配置为测量输出信号作为耳道麦克风输入信号。
这组麦克风可以包括一个或多个外部麦克风。这组麦克风可以包括一个或多个耳道麦克风。这组麦克风可以包括N个麦克风,以用于提供N个麦克风信号,其中N是1到10范围内的整数。在一种或多种示例性听力设备中,麦克风的数量N为两个、三个、四个、五个或更多个。这组麦克风可以包括用于提供第三麦克风输入信号的第三麦克风。
在一种或多种示例性听力设备中,耳道麦克风可定位在听力设备的内侧(指向耳道并面向耳膜)上,外部麦克风可定位在听力设备的外侧(捕捉环境)上。本公开的优点在于,使用这些麦克风而不是探管麦克风来测量耳道内的响应。如本说明书中所使用的,术语“外部麦克风”指的是用于接收、感测、检测或捕捉环境中的声音(诸如在听力设备的用户之外的环境中的外部声音)的任何麦克风。因此,术语“外部麦克风”中的单词“外部”并不表示外部麦克风相对于听力设备的位置。外部麦克风可以位于听力设备的内部或外部。
该听力设备包括处理器,以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。
该听力设备包括用于传送输出信号的接收器和配置为控制听力设备设置的控制器。该听力设备配置为基于增益设置来预测输出响应。听力设备配置为确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异;并且通过基于该差异控制增益参数来校准听力设备。
在一种或多种示例性听力设备中,听力设备包括处理单元,该处理单元包括处理器和控制器。
本公开涉及一种听力设备,该听力设备包括耳道部分(即,插入耳道中的听力设备的一部分)和耳道接收器以及耳道麦克风,耳道接收器和耳道麦克风被放置在耳道部分中,并且配置为实现平坦的插入增益。
本公开涉及包括耳内麦克风和接收器模块的听力设备接收器,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,附图是示意性和简化的,并且它们示出有助于理解实施例的细节。贯穿这些附图,相同的附图标记用于相同或相应的部分。
图1是根据本公开的示例性听力设备的框图。听力设备2包括用于传送输出信号15的接收器16。该接收器16可以配置为基于输出信号15发射音频输出信号11。
接收器16配置为发射音频输出信号11,例如被引向听力设备用户的鼓膜。
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转换成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,收发器7可以包括耦合到天线4的无线电收发器,以用于将天线输出信号转换成一个或多个收发器输入信号。
听力设备包括一组麦克风,该组麦克风包括用于获得输入信号9(即,外部麦克风输入信号)的外部麦克风8。外部麦克风8可以配置为基于接收的音频输入信号18向听力设备2的其他模块提供输入信号9。
这组麦克风包括耳道麦克风10,以用于从接收器16接收音频输出信号11A并将接收的音频输出信号11A作为输入信号。耳道麦克风10配置为基于从接收器16接收的音频输出信号11A测量输出信号11B,因为耳道麦克风10基于输出信号11B(其基于通过耳道特性变换的音频输出信号11A)提供耳道麦克风输入信号11B。在耳道麦克风10处作为输入接收的音频输出信号11A受到耳道特性的影响。在本公开中测量的输出信号11B(即,耳道麦克风输入信号11B)涉及在耳道麦克风中接收的音频输出信号11A、由接收器16发射的音频输出信号11以及提供给接收器16的输出信号15。
听力设备2包括配置为控制听力设备设置的控制器12。
听力设备2包括连接到控制器12的处理器14,以用于接收和处理信号。该处理器14配置为补偿用户的听力损失并基于输入信号提供电输出信号15。
听力设备2或处理器14配置为基于增益设置预测输出响应。听力设备2或处理器14配置为确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异。
在一种或多种示例性听力设备中,听力设备2包括处理单元13,该处理单元13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。
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。在一种或多种示例性听力设备中,耳道麦克风10定位在听力设备2的耳道部分中,即,面向耳膜或鼓膜的部分,并且外部麦克风8定位在听力设备2的面向耳朵开口的部分上(捕捉环境)。
在一种或多种示例性听力设备中,处理单元13配置为基于听力设备的增益设置预测输出响应,并且确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异。
在一种或多种示例性听力设备中,确定预测的输出响应与测量的输出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在耳道麦克风处测量的作为耳道麦克风输入信号的输出信号。听力设备2可以配置为通过估计耳朵参数诸如耳道长度,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异。由于长度共振导致耳道麦克风8处的输出响应中的频谱凹陷,并且该凹陷的频率随着剩余耳道长度而变化,所以听力设备2基于凹陷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输出响应的凹陷频率,就使用该类别来确定预期以该频率导致凹陷的耳道长度。听力设备2可以基于耳道麦克风和鼓膜的位置之间的预期频谱差,确定用于该耳道的适当的真耳插入增益(REIG)校正。
听力设备2配置为通过基于该差异控制增益参数来校准听力设备。为了校正插入增益,听力设备可以应用预测的真耳插入增益的倒数,诸如应用预测的真耳插入增益的一半。
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(诸如听力设备2)的用户耳朵的横截面。听力设备2A是耳内听力设备。听力设备2A包括外壳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,因此称为耳道接收器16A。听力设备2A包括面向耳膜或鼓膜22放置的耳道麦克风10A和耳道接收器16A。听力设备2A包括配置为补偿用户听力损失的处理器14A。接收器16A配置为传送指向听力设备用户的耳膜的输出信号。耳道麦克风10A配置为测量由接收器16A发射的输出信号,因为耳道麦克风10A从接收器16A接收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配置为基于增益设置预测输出响应。处理器14A配置为确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异。在一种或多种示例性听力设备中,确定预测的输出响应与测量的输出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在耳道麦克风处接收的输出信号(用于形成到耳道麦克风的输入信号)。
图3示出根据一些实施例的听力设备的示例性自校准方法的流程图。听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器。该方法包括用外部麦克风获得102输入信号。
在一个或多个方法中,用外部麦克风获得102输入信号包括使用外部麦克风,例如使用外部麦克风,测量102a输入信号,并且分析该输入信号。
方法100包括用接收器传送104输出信号并使用耳道麦克风测量105输出信号。在一种或多种示例性方法中,输出信号可以是特定测量信号和/或环境信号。
方法100包括基于增益设置和/或可选的设备校准(诸如工厂或默认设备校准)预测106输出响应。方法100包括确定108预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异。
在一种或多种示例性方法中,确定108预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异包括确定预测的输出幅度谱与测量的输出幅度谱之间的差异。可以使用由接收器传送的输出信号,执行预测106输出响应。
在一种或多种示例性方法中,确定108预测的输出响应与测量的输出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与在耳道麦克风处作为耳道麦克风输入信号而接收的输出信号。如果接收器和耳道麦克风响应是已知的,则可以考虑开放耳道的自然共振或阻塞耳朵的效果。替代地或附加地,可以假定耳道麦克风响应为平坦的,并且可以假定接收器响应近似于开耳响应。利用公开的方法,测量的换能器响应(接收器到耳道麦克风)近似于真耳无辅助响应(REUR)。
在一种或多种示例性方法中,确定108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,并减去测量的换能器响应(接收器到耳道麦克风)来确定插入增益。
该方法包括通过基于差异控制增益参数来校准110听力设备。例如,控制增益参数包括调整一个或多个频带中的频带增益。在一种或多种示例性方法中,控制增益参数包括通过最小化预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异来确定增益。
在一种或多种示例性方法中,获得102输入信号包括确定102b输入信号(诸如在一个或多个频带中)的一个或多个特征。例如,特征可以包括失真和/或频谱,诸如振幅(例如最大振幅)和/或相位。
在一种或多种示例性方法中,测量105输出信号包括确定测量的输出信号的正向压力水平。由耳道麦克风测量的声压可以分解为正向压力水平和反射压力水平。本公开涉及确定测量输出信号的正向压力水平。
在一种或多种示例性方法中,基于一个或多个听力设备配置参数,确定108预测的输出响应与测量的输出之间的差异。
在一种或多种示例性方法中,基于初始听力设备校准设置,确定108预测的输出响应与测量的输出之间的差异。
在一种或多种示例性方法中,确定108预测的输出响应与测量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,诸如谱带的相互作用、非线性。
在一种或多种示例性方法中,确定108预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异包括估计108a耳朵几何形状。例如,确定108预测的输出响应与测量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。确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异可以考虑耳道信息(例如,用户提供的关于耳道几何形状(例如,大/小、男/女、头围等)的信息)和/或听力设备配置。根据本公开,可以基于声学测量来执行耳道尺寸的预测。
在一种或多种示例性方法中,估计108a耳朵几何形状包括确定108b耳道参数。耳道参数可以包括耳道尺寸和/或耳道长度。
在一种或多种示例性方法中,估计108a耳朵几何形状包括对耳朵进行分类108c。例如,可以预先确定一个或多个类别。多个类别可以导致估计耳朵几何形状的更高精确度。可以基于耳道参数对耳朵进行分类。还可以看出,对耳朵进行分类包括估计耳朵几何形状。
在一种或多种示例性方法中,基于对真耳无辅助增益的估计、用户输入和/或声学测量来确定108b耳道参数。在确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异时,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凹陷,并且该凹陷的频率随着剩余耳道长度而变化。因此可以确定耳道长度。一旦识别出耳道麦克风处输出响应的凹陷频率,就使用该类别来确定预期以该频率导致凹陷的耳道长度。可以基于耳道麦克风和鼓膜的位置之间的预期频谱差,确定用于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的真耳插入增益(假定目标增益为0dB)的倒数。因为预测可能不完美,预测的真耳插入增益的小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),则可以在将目标增益用作校正因子之前从预测的增益中减去目标增益。
在一种或多种示例性方法中,基于初始听力设备校准设置,预测106输出响应。
在一种或多种示例性方法中,获得102输入信号包括从外部设备获得特定的测量信号。
术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等的使用并不意味着任何顺序,而是包括在内以识别单个元素。此外,术语第一、第二等的使用不表示任何顺序或重要性,而是术语第一、第二等用于将一个元素与另一个元素区分开。注意,在这里和其他地方使用的词语第一和第二仅用于标记目的,并不旨在表示任何特定的空间或时间顺序。此外,第一元素的标记并不意味着第二元件的存在,反之亦然。
可以根据下面描述的项目中的任一项结合或实现所描述的特征中的一个或多个:
项目1.一种用于自校准听力设备的方法,该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:用外部麦克风获得输入信号;用接收器提供输出信号;使用耳道麦克风测量输出信号;基于增益设置预测输出响应;确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异;以及通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
项目2.根据项目1的方法,其中获得输入信号的动作包括确定输入信号的一个或多个特征。
项目3.根据前述项目中任一项所述的方法,其中获得输入信号的动作包括确定一个或多个频带中的输入信号的一个或多个特征。
项目4.根据前述项目中任一项所述的方法,其中测量输出信号的动作包括确定输出信号的正向压力水平。
项目5.根据前述项目中任一项所述的方法,其中控制增益参数的动作包括调整一个或多个频带中的频带增益。
项目6.根据前述项目中任一项所述的方法,其中控制增益参数的动作包括通过减小或最小化预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异来确定增益。
项目7.根据前述项目中任一项所述的方法,其中基于一个或多个听力设备配置参数,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作。
项目8.根据前述项目中任一项所述的方法,其中基于初始听力设备校准设置,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作。
项目9.根据前述项目中任一项所述的方法,其中基于一个或多个算法参数,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作。
项目10.根据前述项目中任一项所述的方法,其中确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异的动作包括估计耳朵几何形状。
项目11.根据项目10所述的方法,其中估计耳朵几何形状的动作包括确定一个或多个耳道参数。
项目12.根据项目10-11中任一项所述的方法,其中估计耳朵几何形状的动作包括对耳朵进行分类。
项目13.根据项目10-12中任一项所述的方法,其中一个或多个耳道参数包括耳道长度、耳道宽度、耳道锥度、耳容积、插入深度或前述的任何组合。
项目14.根据项目10-13中任一项所述的方法,其中确定耳道参数的动作基于对真耳无辅助增益的估计、用户输入、声学测量或前述的任何组合。
项目15.根据依赖于项目8的前述项目中任一项所述的方法,其中预测输出响应的动作基于初始听力设备校准设置。
项目16.根据前述项目中任一项所述的方法,其中接收器位于听力设备的耳道部分中。
项目17.根据前述项目中任一项所述的方法,其中获得输入信号的动作包括从外部设备获得测量信号。
项目18.一种听力设备,包括:接收器,用于提供输出信号;一组麦克风,包括用于提供输入信号的外部麦克风和用于测量输出信号的耳道麦克风;以及处理器,用于基于输入信号提供经处理的输出信号;其中听力设备配置为:基于增益设置预测输出响应;确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异;以及通过基于差异控制增益参数来校准听力设备。
尽管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而言显而易见的是,在不脱离所要求保护的发明的精神和范围的情况下,可以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非限制性的。要求保护的发明旨在覆盖所有替换、修改和等同物。
Claims (16)
1.一种用于自校准听力设备的方法,所述听力设备包括耳道麦克风、外部麦克风和接收器,所述方法包括以下动作:
用所述外部麦克风获得输入信号;
用所述接收器提供输出信号;
使用所述耳道麦克风测量所述输出信号;
基于增益设置预测输出响应;
确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异;以及
通过基于所述差异控制增益参数来校准所述听力设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其中获得所述输入信号的动作包括确定所述输入信号的一个或多个特征。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中获得所述输入信号的动作包括确定一个或多个频带中的所述输入信号的一个或多个特征。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中测量所述输出信号的动作包括确定所述输出信号的正向压力水平。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中控制所述增益参数的动作包括调整一个或多个频带中的频带增益。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中控制所述增益参数的动作包括通过减小或最小化预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异来确定增益。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中基于一个或多个听力设备配置参数,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的所述差异的动作。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中基于初始听力设备校准设置,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的所述差异的动作。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中基于一个或多个算法参数,执行确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的所述差异的动作。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的所述差异的动作包括估计耳朵几何形状。
11.根据权利要求10所述的方法,其中估计所述耳朵几何形状的动作包括确定一个或多个耳道参数。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法,其中估计所述耳朵几何形状的动作包括对耳朵进行分类。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述一个或多个耳道参数包括耳道长度、耳道宽度、耳道锥度、耳容积、插入深度或前述的任何组合。
14.根据依赖于权利要求11的权利要求1至13中任一项所述的方法,其中基于对真耳无辅助增益的估计、用户输入、声学测量或前述的任何组合,执行确定所述一个或多个耳道参数的动作。
15.根据依赖于权利要求8的权利要求1至14中任一项所述的方法,其中基于所述初始听力设备校准设置,执行预测所述输出响应的动作。
16.一种听力设备,包括:
接收器,用于提供输出信号;
一组麦克风,包括用于提供输入信号的外部麦克风和用于测量所述输出信号的耳道麦克风;以及
处理器,用于基于所述输入信号提供经处理的输出信号;
其中所述听力设备配置为基于增益设置预测输出响应,确定预测的输出响应与测量的输出信号之间的差异,并且通过基于所述差异控制增益参数来校准所述听力设备。
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