CN109845296A - 双耳助听器系统和操作双耳助听器系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种操作双耳助听器系统以提供人工增强的耳间水平差(ILD)的方法，该人工增强的耳间水平差超过由助听器系统用户的头部阴影自然地提供的耳间水平差，以及一种实施该方法的双耳助听器系统(100)。

Description

双耳助听器系统和操作双耳助听器系统的方法

技术领域

本发明涉及双耳(binaural)助听器系统。本发明还涉及操作双耳助听器系统的方法。

背景技术

一般地，助听器系统可以是提供可以被用户感知为听觉信号的输出信号或者有助于提供这种输出信号的任何系统，其具有用于补偿用户的个人听力损失或者有助于补偿用户的听力损失或者有助于补偿听力损失的装置。这些系统可以包括可以佩戴在身体上或头部上，特别是在耳朵上或在耳朵里并且可以被完全地或部分地植入的助听器。然而，主要目的不是补偿听力损失的一些设备也可以被当做助听器系统，例如提供的消费者电子设备(电视机、高保真(hi-fi)系统、移动电话、MP3播放器等)，无论如何，它们具有用于补偿个人听力损失的手段。

在本发明的上下文中，助听器可以被理解为设计成由听力受损的用户佩戴在人耳后面或人耳中的小型微电子设备。助听器可以由电池或一些其他能源供电。在使用之前，助听器由助听器装配工根据处方进行调节。该处方基于听力测试，导致所谓的听力图，表明听力受损用户的无助听力。开发处方以达到这样的设置，其中助听器将通过放大在用户遭受听力不足的可听频率范围的那些部分中的频率处的声音来减轻听力损失。助听器包括一个或更多个麦克风、电池、包括信号处理器的微电子电路和声学输出换能器。信号处理器优选是数字信号处理器。助听器封装在适于安装在人耳后面或人耳中的外壳中。对于这种类型的传统助听器，机械设计已经发展成许多一般类别。顾名思义，耳背式(Behind-The-Ear，BTE)助听器戴在耳后。更确切地说，包括容纳其主要电子部件的壳体的电子单元佩戴在耳后，并且用于向助听器用户发出声音的耳机佩戴在耳朵中，例如在耳甲或耳道中。在传统的BTE助听器中，声管用于传送来自输出换能器的声音，其在助听器术语中通常被称为接收器，位于电子单元的壳体中并且位于耳道。在一些现代类型的助听器中，包括电导体的导电构件将电信号从壳体传送到放置在耳朵中的耳机中的接收器。这种助听器通常被称为耳内接收器(RITE)助听器。在特定类型的RITE助听器中，接收器放置在耳道内。此类别有时被称为耳道内接收器(RIC)助听器。已经建议设计RITE或RIC助听器，其中仅耳朵部分包括至少一个麦克风。另一类助听器的特征在于，至少一个麦克风布置在耳后部分和耳机部分的每个中。耳内(ITE)助听器设计布置于耳内，通常在耳道的漏斗形外部。在特定类型的ITE助听器中，助听器基本上放置在耳道内。此类别有时被称为完全耳道内(CIC)助听器。这种类型的助听器需要特别紧凑的设计，以允许其布置在耳道中，同时容纳助听器操作所需的组件。

通常，助听器系统可以包括单个助听器(所谓的单声道(monaural)助听器系统)或者包括两个助听器，助听器用户的每个耳朵一个(所谓的双耳助听器系统)。此外，助听器系统可以包括外部设备，例如具有适于与助听器系统的其他设备交互的软件应用程序的智能电话。

在助听器系统领域中众所周知，所谓的双耳线索(cue)对于理解嘈杂环境中的语音是重要的。耳间水平差(ILD)是一种双耳线索，而耳间时间差(ITD)则是另一种。

由Rana和Buchholz在2016年八月在美国声学学会杂志(journal of theacoustical society of america)的第140期第(2)卷,第1192-1205页上发表的“Better-ear glimpsing at low frequencies in normal-hearing and hearing-impairedlistener(研究正常听力和听力受损的听者中在低频时的较好耳朵)”文章中，示出了在低频下人工生成的ILD可以改善对噪声中的语音理解。该文章建议可以通过指向性的听力辅助麦克风来提供人工产生的ILD，但是也声明了不知道最佳方向性也不知道实现最佳方向性的麦克风的所需数量和位置。

在助听器系统领域中众所周知的是提供具有指向能力的助听器。通常，这通过使用两个或更多个麦克风来实现，以允许助听器根据入射方向处理输入声音，以便实现对来自特定方向或方向范围的声音的增加的灵敏度。在此过程中，助听器依赖于麦克风之间的到达时间和声音水平的差异。具有指向能力的助听器允许助听器用户感知来自特定方向的声音，而来自其他方向的声音在某种程度上被抑制。这对于改善嘈杂环境中的语音感知可能是有用的，尤其是可以从不同方向同时接收人类语音的环境，例如，在经常被称为鸡尾酒会的声音环境中。利用指向性声音接收特性，例如，心形曲线(cardioid)或超心形曲线(hyper-cardioid)特性的形状，助听器用户的语音清晰度通过降低来自用户背面和侧面的声音的感知同时保持来自用户前方区域的声音水平而得到改善，其中假设期望的扬声器位于用户前方区域。

通常，术语“方向性”用于表示助听器的能力，以有利于源自特定方向或方向范围的声音超过源自其他方向的声音。在物理上，助听器方向性的定义是由于来自有利方向的声音导致的输出水平与由于来自所有其他方向的积分(integral)上平均的声音的导致的输出水平之间的比率，通常以dB表示。

WO 01/01731-A1公开了一种控制助听器的指向特性的方法。可以通过将信号处理器中的延迟调整为与后麦克风和前麦克风之间的声学延迟相同来创建指向特性，从而在后麦克风处首先接收并且之后在前麦克风处接收，在沿着前麦克风和后麦克风之间的线传播之后，信号可以被抑制。

本发明的一个特征是提供一种操作双耳助听器系统的方法，该系统增加了ILD。

本发明的另一个特征是提供一种适于提供增加的ILD的双耳助听器系统。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种操作根据权利要求1的双耳助听器系统的方法。

在第二方面，本发明提供了根据权利要求15的双耳助听器系统。

从属权利要求中显示了其他有利特征。

从以下描述中，本发明的其他特征对于本领域技术人员而言将变得明显，其中将更详细地解释本发明的实施例。

附图说明

通过示例，示出并描述了本发明的优选实施例。如将认识到的，本发明能够具有其他实施例，并且其若干细节能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离本发明。因此，附图和描述本质上将被视为说明性的而非限制性的。在附图中：

图1高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的双耳助听器系统；

图2高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的由双耳助听器系统提供的指向性图；

图3高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的固定双耳波束成形器；

图4高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的包括外部设备的双耳助听器系统的高度示意图；

图5高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的包括外部设备的双耳助听器系统。

具体实施方式

在本上下文中，术语输入信号被解释为表示电信号，模拟的或数字的，其由声电输入换能器提供并表示声音。

在下文中，术语信号、电信号、模拟信号和数字信号可以互换使用。

在本发明的上下文中，耳间传递函数(ITF)表示的函数描述了如何从表示在个体的一只耳朵处或附近拾取的声音的信号导出表示在该个体的另一只耳朵处或附近拾取的声音的信号。

在本上下文中，术语空间滤波被解释为表示提供电信号的过程，该电信号导出自声电输入换能器，并且其特性取决于撞击在输入换能器上的声学信号的到达方向(DOA)。基本上，当由两个间隔开的输入声电转换器布置提供的信号被处理以基于所涉及信号之间的相长干涉和相消干涉而产生组合输出信号时，总是实现空间滤波。在这方面，应注意，通过增加信号功率来混合信号不能被认为是空间滤波，因为不涉及任何形式的相长干涉或相消干涉。在本上下文中，术语单声道波束成形和双耳波束成形表示更通用术语空间滤波的特殊情况。

因此，在本发明的上下文中，空间滤波为助听器系统提供指向能力、指向性图、指向性声音接收特性或仅仅是指向特性，其中上述术语中的任一个可以互换使用。

在本文中，波束成形器(BF)被解释为表示执行空间滤波所需的组件或装置。单声道波束成形器被配置为仅基于来自单个助听器的输入信号提供空间滤波，而双耳波束成形器(BBF)在双耳助听器系统的两个助听器中并且还基于来自两个助听器的输入信号提供空间滤波。

首先参考图1，其高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的双耳助听器系统100。

双耳助听器系统100包括左助听器101-L和右助听器101-R。每个助听器包括至少一个声电输入换能器(在下文中也可以表示为麦克风或简称为输入换能器)111-L和111-R、信号分离器112-L和112-R、电感天线113-L和113-R、固定波束成形器114-L和114-R、数字信号处理器115-L和115-R、以及电声输出换能器116-L和116-R。

在每个助听器101-L/-R中，声电输入换能器111-L/-R提供电学同侧(ipse-lateral)输入信号。信号分离器112-L/-R分离同侧输入信号并将其提供给电感天线113-L/-R和固定波束成形器114-L/-R。电感天线113-L/-R提供了同侧输入信号从同侧助听器无线传输到对侧(contra-lateral)助听器。当对侧助听器接收到同侧输入信号时，将其提供给相应的固定波束成形器114-L/-R。每个固定波束成形器114-L/-R适于基于来自助听器101-L/-R两者的输入信号形成固定的指向性图，其中指向性图在朝向相应对侧助听器101-L/-R的方向上比指向相反方向(远离对侧助听器101-L/-R的方向)上具有较低的灵敏度。来自固定波束成形器114-L/-R的结果信号(其在下文中可以表示为空间处理的信号)被提供给数字信号处理器115-L/-R，其应用频率相关增益以便减轻个人的听力缺陷。最后，来自数字信号处理器115-L/-R的电输出信号被提供给电声输出换能器116-L/-R，用于将电输出信号转换成声音。

固定波束成形器114-L/-R可以以多种不同的方式实现，所有这些方式对于本领域技术人员来说都是公知的。此外，固定指向性图可以是心形曲线或超心形曲线或另一种指向性图，其特征在于相对于指向相反方向(既远离对侧助听器的方向)上的灵敏度，朝向对侧助听器的方向上的灵敏度较低。

在一个实施例中，固定指向性图的特征在于具有至少一个方向，其中灵敏度具有最小值并且指向包含对侧助听器的半空间，其中相对于垂直于佩戴双耳助听器系统的用户的耳朵之间的线的平面的来限定该半空间。

在一个实施例中，在固定波束成形器114-L/-R之前插入滤波器组，由此固定波束成形器可以根据频率而不同地实现。

如已经公开的，根据本发明的助听器101-L/-R可以包括一个以上的麦克风111-L/-R。实际上，大多数现代助听器将具有两个麦克风，并且对于这些情况，提供给固定波束成形器114-L/-R的同侧和对侧信号将是分别来自同侧和对侧助听器中的单声道波束成形器的输出信号。

现在参考图2，其高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的助听器用户的头部201，以及左和右助听器的指向性图202-L和202-R。应注意，在这种情况下，最小灵敏度的相应方向直接指向相应的对侧助听器。

然而，已经发现，为了在助听器系统用户佩戴双耳助听器系统时精确地实现期望的指向性图，需要考虑围绕用户头部的声波的衍射。

因此，参考图3，其高度示意性地说明了如何考虑衍射效应来实现右助听器中的固定波束成形器114-R。固定波束成形器114-R接收来自同侧麦克风111-R(即，容纳在同侧助听器101-R中的麦克风)和对侧麦克风111-L(即，容纳在对侧助听器101-R中的麦克风)两者的输入信号。来自同侧麦克风111-R的输入信号被提供给无线传输延迟块301-R，该无线传输延迟块301-R适于提供时间延迟，该时间延迟对应于通过从对侧听力无线传输输入信号到同侧助听器而引入的时间延迟相。随后将来自延迟块的输出信号提供给信号加法器303-R。来自对侧麦克风111-L的输入信号被提供给耳间传递函数滤波器302-R，并且此后的输出信号随后被提供给信号加法器303-R，并且由此从来自延迟块301-R的输出信号中减去。来自信号加法器303-R的输出信号被提供给滤波器304-R，滤波器304-R补偿作为频率的函数的相对水平变化(滤波器也可以表示为滚升(roll-on)滤波器)，其可以由波束成形引入。来自滤波器304-R的输出信号构成来自固定波束成形器114-R的输出信号。

显然，左助听器中的固定波束成形器114-L是根据相同的原理实现的。

在一个实施例中，耳间传递函数滤波器302-R/-L的传递函数H(s)可以如下给出：

其中参数τ_phase和τ_amplitude用于考虑助听器系统用户的头部。已经发现，给定的传递函数提供了令人惊讶的精确近似的耳间传递函数，特别是在200Hz和高达1.2kHz之间的频率范围内。因此，已经发现，将参数τ分成相位和振幅部分并且允许这两个部分被独立地优化已经提供了这种有利的耳间传递函数。此外，根据图3实施例的耳间传递函数滤波器在本文中是有利的，因为它仅引入相对短的延迟，大约1毫秒。

给定的传递函数也是有利的，因为它可以在连续(拉普拉斯变换)域中通过简单的一阶贝塞尔滤波器和频率无关延迟来表示，这意味着在z-域中实现相应的数字滤波器可以使用双线性变换以简单的方式执行。

在一个实施例中，通过选择虚拟声源的位置，并获得两个对于相应耳朵的头部相关传递函数来获得耳间传递函数滤波器的传递函数，随后使用两个头部相关传递函数通过将一个除以另一个来导出耳间传递函数。

在图3实施例的替换实施例中，可以重新设计耳间传递函数滤波器以滤波同侧输入信号而不是对侧输入信号。然而，该实施例不太有利，因为它需要在波束成形器中的更长延迟。

耳间传递函数滤波器302-L/-R被配置为反映佩戴助听器系统100的个体的头部尺寸，并且在一个实施例中，可以在初始编程期间估计头部尺寸(其也可以表示为听力辅助拟合)，以及基于此导出的耳间传递函数滤波器302-L/-R。估计可以通过以下来执行：从贯穿(intersecting)双耳助听器系统的两个助听器的线上的点和距离助听器系统至少预定距离(例如半米)来提供可区分的声音，并且随后优化耳间传递函数的至少一个参数，以便最小化空间滤波信号，其中该参数表示双耳助听器系统的助听器之间的距离，并且由此可以估计双耳助听器系统的助听器之间的距离。

在另一个实施例中，双耳助听器系统适于允许助听器系统用户估计外观的当前头部尺寸，如果用户正在佩戴例如帽子或选择了影响声波衍射的发型，这可能是有利的，并且该当前头部尺寸可以通过在正常估计的头部尺寸中加或减来在计算中表示。根据一个特定实施例，双耳助听器系统包括外部设备，该外部设备能够提示用户将外部设备保持在适当位置，尽可能靠近贯穿(intersecting)双耳助听器系统的两个助听器的线，并且距离助听器系统至少预定距离，同时从外部设备提供可区分的声音，并且响应于此，通过双耳助听器系统优化耳间传递函数的至少一个参数，以便最小化空间滤波信号，由此可以估计在被用户佩戴时双耳助听器系统的助听器之间的距离。

在一个实施例中，可以头部尺寸可被估计至属于有限数量的头部尺寸类别中的一个，由此可以基于助听器系统用户所属的头部尺寸类别来选择预定的耳间传递函数并且由此可以选择滤波器304-L/-R。在特定实施例中，可以选择三种不同的头部尺寸类别。

在其他实施例中，基于估计的头部尺寸或基于所选择的头部尺寸类别导出滤波器304-L/-R。

在一个实施例中，提供给固定波束成形器114-R/-L的同侧和对侧信号中的至少一个可以选择性地是各种类型的单声道波束成形的结果，由此提供给固定波束成形器114-R/-L的信号可以表示从包括全指向(omni-directional)、双指向(bi-directional)或心形曲线特性的组中选择的至少一种类型的指向特性。优选地，提供给固定波束成形器114-R/-L的同侧和对侧输入信号将表示相同类型的指向特性。

在选择表示例如心形曲线特性的输入信号而不是表示例如全指向特性的输入信号的情况下，为了优化BBF的效率，在将其提供给固定波束成形器114-R/-L或无线传输延迟块301-R/-L之前，需要对表示心形曲线特性的至少一个输入信号进行缩放。

应用表示心形曲线特性的输入信号是特别有利的，因为这允许抑制位于佩戴助听器系统的用户后面的噪声源，同时保持本发明提供的改进的ILD。

在一个实施例中，可以通过相应地减小由耳间传递函数滤波器302-R提供的频率无关延迟来减少无线传输延迟块301-R的延迟。

然而，应注意，ITD由根据本发明的BBF维护，而不是传统的BBF，传统BBF被设计成在双耳助听器系统的每个助听器中提供指向性图，该指向性图在两个助听器中是相同的类型和在相同方向中取向，这实际上意味着用户每个耳朵中被提供相同的信号。

本发明的一个具体优点是在改善ILD的同时维持ITD。这是有利的，因为有证据表明ITD和ILD可以一起工作以提高语音清晰度。

在所公开实施例的变化中，天线113-L和113-R不需要是电感的，而是可以是适于在例如2.4GHz下操作的远场无线电天线，并且在特定变化中，双耳助听器系统100可以包括适于在双耳助听器系统的助听器101-L和101-R之间中继输入信号的外部设备。因此，双耳助听器系统可以被设置为在助听器之间交换输入信号，使得从对侧助听器或从作为中继设备的外部设备直接接收到对侧输入信号。

然而，可以使用用于在助听器之间交换输入信号的任何合适的操作频率或方法，所有这些都是本领域技术人员容易知道的。

然而，根据图3实施例的变化，固定波束成形器114-R/-L包括无线传输质量检测器，其确定是否已经接收到具有足够好质量的无线传输信号，并且如果不是这种情况时，将耳间传递函数滤波器302-R/-L设置为零，使得来自滤波器302-R/-L的输出信号同样为零，从而仅来自同侧麦克风111-R/-L的输入信号被提供给信号加法器303-R/-L，并且另外设置滤波器304-R/-L以提供与频率无关的单位增益，同时保持与之前相同的相位响应。因此，在双耳助听器系统的两个助听器之间的无线信号传输被中断的情况下，将引入最小的声音伪像(artefact)。

根据本发明的实施例的特定优点在于，当由助听器系统用户感知时，左和右(或同侧和对侧)助听器的指向性图可以提供类似于全指向图的东西。由于大脑结合了来自双耳的输入，所以至少到目前为止，没有感知到来自特定方向的声音被显著抑制。

使用固定指向性图(如由固定波束成形器114-R/-L提供)也特别有利，因为它们为助听器用户提供了相对稳定的声音环境的感知，这可能提高听力舒适性，并减轻至少一些助听器用户的听力疲劳。然而，尽管有这些优点，但实施例可额外提高语音清晰度，特别是在高度波动的声音环境中，例如所谓的鸡尾酒会情况，因为大脑能够根据能够实现最好的信噪比，以及从而也可以最好的语音清晰度的位置，而将注意力集中在从左或右助听器提供的声音上。事实上，这种注意力转换的速度似乎是如此之快，以至于如果助听器用户正面方向对着所期望的声源，而两个干扰扬声器位于左右两侧，那么即使干扰扬声器正在同时说话，助听器用户也可以从这种注意力转换中受益，由于转换速度如此之快，助听器用户可能受益于语音固有的停顿。

然而，在一个实施例中，BBF被配置成适应性地将灵敏度改变作为声音入射的函数，以便只要空间处理的信号对声音(该声音从对侧助听器的方向从射)提供(与从正相反的方向入射的声音相比的)较低的灵敏度时，则改善空间处理的信号的信噪比。在另一个更具体的实施例中，BBF被配置为通过改变虚拟声源的位置适应性地改变灵敏度，作为声音入射的函数，这是为了获得与左头部相关传递函数和右头部相关传递函数而需要的，这些传递函数用于推导耳间传递函数。在一个实施例中，虚拟声源的位置仅通过改变从虚拟声源分别到左耳和右耳的假定入射方向来改变。

主要地，两个助听器中的每一个的BBF可以适应性地相互独立地变化，但根据具体实施例，BBF只允许对称地变化，从而助听器系统用户将感知到更稳定的声音环境。

因此，根据本发明的BBF提供了通过移动虚拟声源的位置来改变指向性波束图的简单方法。根据一个实施例，与所选指向性波束图相对应的耳间传递函数可以被存储在助听器系统中，从而可以免除在线推导，从而免除对处理能力的要求。

根据本实施例的另一方面，通过改变所需的虚拟声源的位置以获得左头部相关传递函数和右头部相关传递函数(这些传递函数用于推导出耳间传递函数滤波器的传递函数)，可根据助听器系统用户的偏好和/或认知能力对助听器系统进行个性化，。这是有利的，因为ILD相对于ITD的相对强度可以通过改变虚拟源的位置，从而改变耳间传递函数滤波器来改变。作为一个例子，提供心形曲线的耳间传递函数滤波器代表了ILD最大增加时的配置。

在本发明的实施例的变化中，使用分类器执行声音环境分类，并且基于分类的结果可以激活、禁用或改变双耳波束成形器(BBF)。

在一个实施例中，分类器被配置为评估平均声压水平是否超过给定阈值并且对此响应来禁用或改变BBF。由于输入换能器之间的距离较长，与传统单声道波束成形器的增益要求相比，补偿BBF中可能的低频滚降(roll-off)所要求的增益幅度低。较低的增益是有利的，因为它减轻了放大噪声的问题，例如内部麦克风噪声，这主要是在安静的声音环境中的问题，因此暗示声压水平越低，应该更优先激活BBF，而不是应用一套传统的单声道BF。在更具体的实施例中，响应于平均声压水平超过给定阈值水平，可以禁用BBF。

根据特别有利的实施例，BBF可以被配置为使得它不会为助听器系统用户感兴趣的频率范围(其是具有高于100Hz的下限的频率范围)引入低频滚降。因此消除了诸如内部麦克风噪声的放大噪声的问题。

根据一个实施例，设置助听器压缩器的频率相关增益，使得除了缓解个体助听器系统用户的听力不足之外，还补偿由BBF引入的作为频率的函数的相对水平变化，因此，可以省略滚升滤波器。

在一个实施例中，分类器被配置为评估声压水平的波动的度量是否超过给定阈值，并且响应于此激活BBF，因为根据本发明的BBF在高度波动的声音环境(诸如具有多个干扰扬声器的鸡尾酒会情景)中可能是特别有利的。根据更具体的实施例，声音环境的波动的度量被给出为低百分位数和高百分位数之间的距离，以dB SPL为单位，例如，10％百分位数和90％百分位数。在更具体的实施例中，在双耳助听器系统的每个助听器中确定声压水平的波动的度量，并且实时确定两者之间的差并且在差值超过预定阈值的情况下BBF被激活。

在另一个实施例中，分类器可以被配置为评估期望的声源(通常是扬声器)是否位于助听器用户的前方，或者至少在正面方向的+/-45度内，并且如果是这种情况，则进行激活双耳波束成形。在一个实施例中，分类器被配置为通过评估分别容纳在左和右助听器中的单声道语音检测器预测的语音概率的差异是否小于预定阈值来检测扬声器是否位于助听器用户的前面。根据一个实施例，如EP 2649812B1中所公开的那样实现单声道语音检测器。

在另一个实施例中，分类器可以被配置为评估声音环境中的相关程度，并且响应于此来禁用BBF或者降低在传统单声道BF上对BBF的偏好，因为BF可以在这种类型的环境中充分地执行并且因此其是优选的，为了通过不必在双耳助听器系统的助听器之间传递输入信号来降低功耗。根据更具体的实施例，通过计算双耳助听器系统的两个输入信号的频域互相关来确定声音环境中的相关程度。

在其他实施例中，在激活、禁用或改变BBF之前需要满足多个条件。在特定实施例中，需要在激活BBF之前检测高度波动的声音环境和助听器系统用户前面的扬声器。

在实施例的变化中，当BBF响应于声音环境分类而被禁用时，BBF被传统的单声道波束成形代替。

在另一个变化中，响应于声音环境分类，BBF被改变(而不是被禁用)以在两个助听器中提供来自两个助听器的输入信号的总和。这提供了具有通常改善的信噪比的全指向图，因为不相关的噪声比来自单个声源的相关(期望的)声音更慢。

在另一个变化中，BBF被改变(而不是被禁用)以在两个助听器中提供来自两个助听器的传统单声道波束成形器的输出信号的总和。

在一个实施例中，BBF仅在低于预定频率阈值(也可以表示为截止频率)的频率范围内被激活，其中预定阈值选自500Hz和2kHz之间的范围。仅在有限的较低频率范围内激活BBF是有利的，因为这可以通过最小化必须在双耳助听器系统的助听器之间传输的数据量来减少功耗，并且因为已经发现由于ILD的幅度通常随频率增加，因此在高频范围内具有的ILD增强BBF的影响相对有限。

根据更具体的实施例，响应于声音环境的分类，实时地改变预定频率阈值并由此实时改变BBF。根据一个实施例，响应于分类器确定声音环境中的相关程度超过某个预定阈值，频率阈值被改变为较低值，因为在这种类型的环境中，对于更大的频率范围，传统的单声道波束成形器足以执行。因此其可能是优选的，以便通过最小化必须在双耳助听器系统的助听器之间传输的数据量来降低功耗。

根据特定实施例，双耳助听器系统包括两个不包括BTE部件的助听器。通常，由于可用的空间有限，难以在这种助听器中包括单声道波束形成器，但是这种缺点在一定程度上由于耳朵的耳廓提供的自然波束成形而得到补偿，特别是对于更高的频率。然而，通过应用本发明的BBF，可以在这种类型的助听器系统的低频范围内提供波束成形，从而可以提高语音清晰度。

在一个实施例中，助听器压缩器设置在双耳助听器系统的助听器之间被同步，由此可以维持人工增加的ILD。在更具体的实施例中，仅对BBF有效的频率范围执行同步。

在一个实施例中，通过允许第一耳间传递函数滤波器覆盖第一频率范围并允许第二耳间传递函数滤波器覆盖第二频率范围，导出至少两个不同的耳间传递函数滤波器，由此BBF可以覆盖更大的频率范围。

根据其他变化，本发明可以在任何音频设备中实现，该音频设备包括一组双耳的声电输入换能器和声电输出换能器，其适于提供人类的音频感知。耳机、个人声音放大器和可听戴设备是这种音频设备的示例。

根据其他变化，助听器系统不需要包括传统扬声器作为输出换能器。不包括传统扬声器的助听器系统的示例是耳蜗植入物，可植入中耳听力装置(IMEHD)、骨锚式助听器(BAHA)和各种其他基于机电换能器的解决方案，包括例如基于使用激光二极管直接引起鼓膜振动的系统。

现在参考图4，其高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的双耳助听器系统400。除了左右助听器401-L/-R之外，双耳助听器系统还包括计算机化设备410，该计算机化设备410包括软件应用程序411、图形用户界面412和无线收发器413，其适于将表示音频的一组数字信号发送到助听器401-L/-R，用于将数字信号转换成声音。图4说明了用户420如何通过图形用户界面412可以以由软件应用程序411控制的方式与计算机化设备410交互地通信。软件应用程序411适于提供表示声音环境的数字信号，该声音环境包括双耳助听器系统的用户前面的(期望的)扬声器以及包括多个干扰扬声器。

此外，计算机化设备410适于提示助听器系统用户420确定由期望的扬声器发出的短语，并且响应于该答案向助听器系统用户420提供关于语音清晰度的反馈并同时存储结果供以后使用。因此，用户可以训练他的能力以利用根据本发明的双耳助听器系统提供的增加ILD。

现在参考图5，其高度示意性地说明了根据本发明的一个实施例的双耳助听器系统500，其包括计算机化设备501和外部服务器502。计算机化设备501包括与来自图4的实施例的计算机化设备410基本相同的元件，除了目前的一定功能，其在图4的实施例中由软件应用程序411提供，在图5的实施例中是由托管在外部服务器502上的网页服务提供，并且可以使用网页浏览器503来访问。在又一个实施例中，可以使用不是基于浏览器的软件应用程序来访问网页服务。

在图4和5的实施例的变化中，计算机化设备可以是智能电话、平板计算机、便携式个人计算机、智能手表或固定式个人计算机。

Claims (21)

1.一种操作双耳助听器系统的方法，包括在所述双耳助听器的每个助听器中的步骤：

从容纳在所述双耳助听器系统的同侧助听器中的输入换能器提供同侧输入信号；

通过从容纳在所述双耳助听器系统的对侧助听器中的输入换能器无线接收输入信号来提供对侧输入信号；以及

组合所述同侧输入信号和所述对侧输入信号以便提供空间处理的信号；其中

所述空间处理的信号被配置为对于从朝向所述对侧助听器的所述方向入射的声音，提供与从正相反的方向入射的声音相比的较低的灵敏度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中组合所述同侧输入信号和所述对侧输入信号以便提供所述空间处理的信号的所述步骤是基于至少从所述同侧输入信号和所述对侧输入信号中导出的信号之间的相长干涉和相消干涉。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所提供的作为声音入射方向的函数的所述灵敏度是固定的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述同侧助听器相对于所述对侧助听器的作为声音入射方向的函数的所述灵敏度，围绕与连接所述助听器的线垂直的水平面中的线对称。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括步骤：

在所述同侧助听器和所述对侧助听器两者中提供作为声音入射方向的函数的灵敏度，所述灵敏度提供分别在所述同侧助听器和所述对侧助听器中的所述空间处理的信号的水平差，其增加超过了由所述助听器系统用户的头部阴影自然地提供的值，由此所述耳间水平差被人工地增加。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中组合所述同侧输入信号和所述对侧输入信号以便提供所述空间处理的信号的所述步骤仅针对预定截止频率以下的频率范围实施，其中所述预定截止频率是在500Hz和2kHz之间的范围。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中组合所述同侧输入信号和所述对侧输入信号以便提供所述空间处理的信号的所述步骤包括步骤：

提供所述同侧输入信号与所述对侧输入信号或与从所述对侧输入信号导出的信号之间的差异信号。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中组合所述同侧输入信号和所述对侧输入信号以便提供所述空间处理的信号的所述步骤包括步骤：

在耳间传递函数滤波器中对所述对侧输入信号或所述同侧输入信号进行滤波，从而提供滤波的对侧输入信号或滤波的同侧输入信号。

9.根据权利要求8所述的方法，包括步骤：

在贯穿所述双耳助听器系统的两个助听器的线上并且位于与所述助听器系统至少预定距离的点处提供声源；

优化所述耳间传递函数的至少一个参数，以便最小化所述空间滤波的信号，其中所述参数表示所述双耳助听器系统的所述助听器之间的距离，由此可以估计所述双耳助听器系统的所述助听器之间的所述距离。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括步骤：

只要所述空间处理的信号对于从朝向所述对侧助听器的所述方向入射的声音，提供与从正相反的方向入射的声音相比的较低的灵敏度，则适应性地改变作为声音入射方向的函数的所述灵敏度，以便改善所述空间处理的信号的所述信噪比。

11.根据权利要求10所述的方法，其中适应性地改变作为声音入射方向的函数的所述灵敏度的所述步骤是在以下约束下实施：所述同侧助听器相对于所述对侧助听器的作为声音入射方向的函数的所述灵敏度，围绕与连接所述助听器的线垂直的水平面中的线保持对称。

12.根据权利要求10所述的方法，其中适应性地改变作为声音入射方向的函数的所述灵敏度以便改善所述空间处理的信号的信噪比的所述步骤包括步骤：

适应性地改变所需要的虚拟声源的位置，以便获得左头部相关传递函数和右头部相关传递函数，所述传递函数用于导出被配置为对所述对侧输入信号进行滤波的耳间传递函数滤波器的传递函数。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括进一步的步骤：

使用所述空间处理的信号作为至进一步处理的输入，所述进一步处理适于减轻个体双耳助听器系统用户的听力缺损。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中提供同侧输入信号的所述步骤包括步骤：

使用单声道波束成形来组合来自容纳在所述双耳助听器系统的同侧助听器中的第一输入换能器和第二输入换能器的信号，并且其中提供对侧输入信号的所述步骤包括步骤：

使用单声道波束成形来组合来自容纳在所述双耳助听器系统的对侧助听器中的第三输入换能器和第四输入换能器的信号。

15.一种双耳助听器系统，其包括两个助听器，其中每个助听器包括：

声电输入换能器、双耳波束成形器、数字信号处理器、电声输出换能器和无线收发器，所述无线收发器适于与所述双耳系统的对侧耳朵设备交换信号，其中所述双耳波束成形器适于提供空间处理的信号，并且其中所述空间处理的信号被配置为对于从所述对侧助听器的所述方向入射的声音，提供与从正相反的方向入射的声音相比的较低的灵敏度。

16.根据权利要求15所述的双耳助听器系统，其中每个助听器包括至少两个声电输入换能器，并且其中所述双耳波束成形器的输入信号由来自所述至少两个声电输入换能器的电信号的单声道波束成形产生。

17.根据权利要求15或16所述的双耳助听器系统，其中所提供的作为声音入射方向的函数的所述灵敏度是固定的。

18.根据权利要求15至17所述的双耳助听器系统，包括滤波器组，所述滤波器组适于提供多种频带，并且其中所述双耳波束成形器适于仅对具有在500Hz和2kHz之间范围中的预定截止频率以下的中心频率的频带起作用。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的双耳助听器系统，其中所述双耳波束成形器适于提供所述同侧输入信号与所述对侧输入信号或与从所述对侧输入信号导出的信号之间的差异信号，并且适于从所述差异信号导出所述空间处理的信号。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的双耳助听器系统，其中所述双耳波束成形器包括：

耳间传递函数滤波器，其适于提供滤波的对侧输入信号或滤波的同侧输入信号。

21.根据权利要求15至20中任一项所述的双耳助听器系统，其中所述双耳波束成形器被配置为：通过适应性地改变所述耳间传递函数滤波器所依赖的所述耳间传递函数的入射方向参数，适应性地改变作为声音入射方向的函数的所述灵敏度以便改善所述空间处理的信号的所述信噪比。