CN110035367A - 反馈检测器及包括反馈检测器的听力装置 - Google Patents

反馈检测器及包括反馈检测器的听力装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了反馈检测器及包括反馈检测器的听力装置，其中所述听力装置包括：输入变换器，用于提供表示声音的电输入信号；输出变换器，用于提供表示所述电输入信号的输出声音；连接到输入变换器和输出变换器的信号处理器，其形成用于处理电输入信号并提供处理后的电输出信号的电正向通路的一部分；反馈检测器，用于提供从所述输出变换器到所述输入变换器的外部声学和/或机械反馈通路中的当前反馈的第一和第二指示；其中所述反馈检测器包括第一和第二检测器，用于基于所述电输入信号或其处理后版本分别提供所述当前反馈的第一和第二指示；及其中所述当前反馈的第一和第二指示分别以第一和第二时间常数产生，及其中第一时间常数大于第二时间常数。

Description

反馈检测器及包括反馈检测器的听力装置
技术领域
本申请涉及听力装置如助听器领域，尤其涉及听力装置中的反馈检测。
背景技术
反馈检测是声学反馈控制中的重要部分。通常，必须在检测速度和鲁棒性之间进行折中。
发明内容
本发明提出一种反馈检测器，其配置成基于来自输入变换器的电输入信号或其处理后版本及可能其它输入确定当前反馈的第一和第二(如二元)指示，其中当前反馈的第一和第二指示分别以第一和第二处理延迟产生，及其中第一二元指示的处理延迟大于第二二元指示的处理延迟。
听力装置
在本申请的一方面，提供一种听力装置如助听器。该听力装置包括
-输入变换器，用于提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号；
-输出变换器，用于提供表示所述电输入信号的输出声音；
-在工作时连接到输入变换器和输出变换器的信号处理器，其形成用于处理所述电输入信号并提供处理后的电输出信号的电正向通路的一部分；
-反馈检测器，用于提供从所述输出变换器到所述输入变换器的外部声学和/或机械反馈通路中的当前反馈的第一和第二指示。所述反馈检测器包括：
--第一和第二检测器，用于基于所述电输入信号或其处理后版本分别提供所述当前反馈的第一和第二指示；
--其中所述当前反馈的第一和第二指示分别以第一和第二时间常数产生，及其中第一时间常数大于第二时间常数。
从而可提供改进的反馈检测。
第一检测器通常比第二检测器更慢传递当前反馈的指示。然而，第二指示通常比第一指示更鲁棒。第一(慢)检测器可配置成使其当前反馈的(第一)指示部分地基于当前反馈的第二指示(快)。第一和第二检测器的时间常数不同的原因例如可因处理如平滑、故意引入的延迟等引起。
在实施例中，听力装置配置成使得在给定时间点或当前反馈的第一指示或当前反馈的第二指示起作用或者被主动使用。听力装置可配置成使得在第一特定运行模式下在给定时间点仅反馈的第一和第二指示之一被主动使用。听力装置可配置成使得在第二特定运行模式下在给定时间点反馈的第一及第二指示均被主动使用，例如用于不同的任务。
在实施例中，听力装置配置成使得第二检测器的输出被用作第一检测器的输入。在实施例中，听力装置配置成使得第二检测器进行的反馈检测触发第一检测器的启动。在实施例中，听力装置配置成使得第二检测器的输出值启动(及初始化)第一检测器。听力装置可配置成使得当前反馈的第一指示取决于当前反馈的第二指示。
在实施例中，听力装置配置成使得第一检测器的启动使第二检测器停用。
在实施例中，听力装置包括开环增益估计器，配置成确定由所述正向通路和所述外部反馈通路形成的反馈环路的当前开环幅度(magnitude)，及基于所述电输入信号或其处理后版本及所述当前开环幅度分别确定当前反馈的第一和/或第二指示。
在实施例中，开环增益估计器配置成将时刻m的当前开环幅度确定为
LpMag(k,m)＝Mag(k,m)-Mag(k,mD)
其中Mag(k,m)为在时间m的电输入信号IN(k,m)或正向通路的另一信号的幅度值，而Mag(k,mD)指在一个反馈环路延迟D之前的电输入信号IN(k,mD)的幅度。听力装置的开环幅度可以多种方式确定。一种可能性在本申请人于2017年8月30日向欧洲专利局申请的、名称为“A hearing device comprising a feedback detection unit”的未决欧洲专利申请16186338.6(公开号为EP3291581A2)中公开。
在本说明书中，反馈环路延迟D意为信号传播通过由听力装置的(电)正向通路和从听力装置的输出变换器到输入单元的(声)反馈通路组成的环路(如图4中所示)所需要的时间。环路延迟包括听力装置的从输入到输出的(电)正向通路的处理延迟d及从听力装置的所述变换器到输入的声反馈通路的延迟d’，换言之，环路延迟D＝d+d’。至少反馈环路延迟的估计量假定已知，例如在听力装置使用之前测量或估计，及例如存储在存储器中或者内置在系统中。在实施例中，听力装置配置成在使用期间测量或估计环路延迟(如自动地，如在加电期间，或者由用户经用户接口启动)。在实施例中，听力装置配置成对每一时间指数m或对与当前反馈环路延迟D对应的每一时间段即在时间m’＝p·D，其中p＝0,1,2,…提供一个环路幅度(可能及环路相位)的值。
在实施例中，开环增益估计器配置成将时刻m的环路相位LpPhase(按弧度)确定为
LpPhase(k,m)＝wrap(Phase(k,m)-Phase(k,mD))
其中wrap(.)指相位环绕算子，环路相位因而具有[-π,π]的可能值范围，其中Phase(k,m)和(k,mD)分别为在时刻m和在一个反馈环路延迟D之前的电输入信号IN的相位值。
在实施例中，听力装置配置成使得环路相位随时间的变化包括可用于检测反馈(或者反馈的累积)的特定特性。在实施例中，这样的特定特性为环路相位随时间线性递增。这样的特性可通过在正向通路中应用(小的)频移实施(例如参见图3B中的单元FS)。
在实施例中，当前反馈的第一和/或第二指示分别包括当前反馈的第一和/或第二二元指示(RobustDet,FastDet)。在实施例中，第一检测器配置成基于包括电输入信号或其处理后版本及非必须的另外的输入的第一输入(I11)提供当前反馈的第一指示。
在实施例中，第一和第二检测器配置成基于下述输入分别提供当前反馈的第一和第二指示：
-包括电输入信号或其处理后版本的第一输入(I11,I21)；及
-包括由所述正向通路和所述外部反馈通路形成的反馈环路的当前开环幅度的第二输入(I12,I22)。
第一和第二检测器配置成分别以第一和第二时间常数产生当前反馈的第一和第二指示。具有相对大时间常数的第一检测器被称为“鲁棒反馈检测器”，而具有相对较小时间常数的第二检测器被称为“快速反馈检测器”。第二(快速)检测器配置成对反馈通路中的变化比第一(鲁棒)检测器更快地反应。第一(鲁棒)检测器提供当前反馈的更可靠的指示(避免对反馈通路的短期变化作出反应)，而第二(快速)检测器在反馈通路中具有相当快(如短期)变化的声学情形下提供当前反馈的快速指示。
术语“时间常数”在本上下文(如检测器)中包括因输入信号的处理引起的任何反应时间(延迟)，其反映在输入信号中的给定事件(如电平增加或减小)被反映在(检测器的)相应输出中之前逝去的时间。这样的处理导致的延迟的例子可包括随时间和/或频率求平均或平滑、滤波、追踪、从时域转换到频域(如傅里叶变换)等。
在实施例中，当前反馈的第一和/或第二指示分别包括当前反馈水平的第一和第二估计量(RobustDetLvl,FastDetLvl)。在实施例中，第一和/或第二检测器包括相应的水平检测器，用于提供当前反馈水平的第一和第二估计量。在实施例中，当前反馈的第一和/或第二指示分别包括当前反馈的第一和/或第二二元指示及当前反馈水平的第一和/或第二估计量。在实施例中，当前反馈水平的第一和第二估计量可解释为当前反馈的相应第一和第二二元指示的强度或可信度的相应指示者。
在实施例中，反馈检测器包括第三检测器，用于基于所述电输入信号或源自其的信号提供当前反馈(Det)的第三二元指示，及其中所述第一和/或第二检测器的所述第一输入(I11,I21)包括当前反馈(Det)的所述第三二元指示。总的来说，电输入信号可被提供给反馈检测器，作为时域或频域信号或者作为其处理后版本。在实施例中，听力装置包括分析滤波器组，用于按时域表示(频域)提供电输入信号。
电输入信号的处理后版本的一些例子为该信号的(如短时)傅里叶谱、该信号的峰度测量、相关测量、反馈环路传递函数等。在实施例中，电输入信号或者电输入信号的处理后版本由第三检测器的处理器进一步处理(例如通过算术、逻辑运算等)。在实施例中，第三检测器的处理器配置成将一阈值应用于处理后的电输入信号以提供第三检测器的二元检测输出(0或1)(当前反馈的第三二元指示)。
术语当前反馈的第一和第二二元指示例如意为第一和第二二元控制信号，其中信号的二元状态分别指明反馈高于某一阈值水平和反馈低于某一阈值水平。阈值水平例如为了避免反馈啸声进行确定。在实施例中，阈值水平可配置例如可用户配置。
在实施例中，第二检测器配置成基于下述输入提供当前反馈的第二指示(FastDet,FastDetLvl)
-包括所述电输入信号或其处理后版本的第一输入(IN21)；
-包括由所述正向通路和所述外部反馈通路形成的反馈环路的所述当前开环幅度(LpMag；LPG)的第二输入(IN22)；及
-从第一检测器接收的并指明当前反馈的第一二元指示的可信度的第三输入(I23)。
在实施例中，从第一检测器接收的第三输入等于当前反馈水平的第一估计量或其处理后版本。
在实施例中，反馈检测器包括处理器(PRCS21)，用于根据当前开环幅度(LpMag；LPG)确定随时间和/或频率累积的环路幅度(AccLpMag)。在实施例中，第二检测器包括用于确定随时间和/或频率累积的环路幅度的所述处理器。在实施例中，第二检测器配置成根据累积的环路幅度确定当前反馈的第二二元指示和/或当前反馈水平的第二估计量。在实施例中，第二检测器包括配置成基于第二输入及非必须地基于第一和/或第三输入确定随时间和/或频率累积的环路幅度。在实施例中，处理器配置成基于第一输入(及非必须地基于第二和/或第三输入)确定反馈的快速指示。在实施例中，当前反馈的第二二元指示根据累积的环路幅度和反馈的快速指示确定。
在实施例中，第二检测器配置成根据累积的环路幅度(AccLpMag)确定当前反馈水平的第二估计量(FastDetLvl)。
在实施例中，第一检测器包括配置成随时间和/或频率平滑包括所述电输入信号或其处理后版本的所述第一输入(I11)并基于其提供反馈的第一二元指示(RobustDet)的处理器(PRCS31)。
在实施例中，反馈的第一二元指示等于第一检测器的第一输入的平滑版本(可能需经阈值单元(＝>对于输入值>THR，输出“1”；及对于输入值≤THR，输出“0”))。
在实施例中，反馈检测器包括用于随时间和/或频率平滑累积的环路幅度(AccLpMag；ALM)并提供平滑后的累积环路幅度(SMALM)的处理器(PRCS32)。在实施例中，第一检测器包括用于随时间和/或频率平滑所述累积的环路幅度的处理器。
在实施例中，第一检测器配置成根据所述平滑后的累积环路幅度(SMALM)确定当前反馈水平的第一估计量(RobustDetLvl)。在实施例中，第一检测器配置成根据平滑后的累积环路幅度(SMALM)及第一检测器的第一和第二输入(I11,I12)确定当前反馈水平的第一估计量(RobustDetLvl)。
在实施例中，听力装置包括控制器，配置成基于当前反馈的第一和第二二元指示(RobustDet,FastDet)和/或当前反馈水平的第一和第二估计量(RobustDetLvl,FastDetLvl)或者受它们影响而控制听力装置的功能。在实施例中，听力装置包括反馈减少系统，配置成减少或消除从输出变换器到输入变换器的反馈。在实施例中，控制器配置成控制或影响反馈减少单元，例如反馈减少系统的反馈估计单元的自适应算法的自适应速率，或者反馈减少系统的反馈估计单元的可变滤波器的滤波器系数的更新频率。在实施例中，控制器配置成控制或影响是启用还是禁用反馈减少系统。反馈减少系统已在现有技术中以多种方式实施。反馈减少系统的例子例如在本申请人的未决欧洲专利申请16186507.6(公开号为EP3139636A1)中描述。
在实施例中，控制器配置成基于当前反馈的第一和第二二元指示或受其影响而控制听力装置的功能，例如基于当前反馈的第一和第二二元指示和/或当前反馈水平的第一和第二估计量。
在实施例中，控制器(CTR)配置成使得第一和第二检测器的反馈检测触发相应的第一和第二、不同类型的反馈处理行动的启动，其中第二类型的反馈处理行动配置成对减少反馈和/或减小当前反馈的相应指示比第一类型的反馈处理行动具有更大和/或更快的影响。
在实施例中，听力装置构成或包括助听器、头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置、喇叭扩音器或其组合。
在实施例中，听力装置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输入信号并提供处理后的输出信号的信号处理器。
在实施例中，输出变换器包括用于将刺激作为声信号提供给用户的接收器(扬声器)。在实施例中，输出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听力装置中)。
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如传声器。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听力装置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]及其中引用的文献。最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器广泛用在传声器阵列信号处理中。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，而最大程度地衰减来自其它方向的声音信号。广义旁瓣抵消器(GSC)结构是MVDR波束形成器的等同表示，其相较原始形式的直接实施提供计算和数字表示优点。
在实施例中，听力装置为便携装置，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，听力装置包括输入单元(如输入变换器，例如传声器或传声器系统和/或直接电输入(如无线接收器))和输出单元如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，听力装置包括模数(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模拟输出信号，例如用于经输出变换器呈现给用户。
在实施例中，听力装置如传声器单元和/或收发器单元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，听力装置包括多个检测器，其配置成提供与听力装置的当前网络环境(如当前声环境)有关、和/或与佩戴听力装置的用户的当前状态有关、和/或与听力装置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听力装置(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听力装置、遥控器、音频传输装置、电话(如智能电话)、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)，例如在有限的多个频带中。
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，电平检测器作用于全频带信号(时域)。在实施例中，电平检测器作用于频带拆分信号((时-)频域)。
在特定实施例中，听力装置包括话音检测器(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，听力装置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(或者以何种概率)源自系统用户的话音。在实施例中，听力装置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，例如加速度传感器。在实施例中，运动检测器配置成检测用户面部肌肉和/或骨头例如因语音或者咀嚼引起的运动(如颌部运动)并提供标示该运动的检测器信号。
在实施例中，听力装置包括分类单元，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，听力装置包括声(和/或机械)反馈抑制系统。由于来自对传声器拾取的信号提供放大的音频系统的输出扬声器信号通过空气或其它媒介经声耦合部分返回到传声器，发生声反馈。返回到传声器的该扬声器信号部分之后在其重新出现在扬声器处之前被音频系统再次放大，及再次返回到传声器。随着该循环持续，当音频系统变得不稳定时，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扬声器靠近地放在一起时出现，例如在助听器或其它音频系统中。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随时间的反馈通路变化。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。
在实施例中，反馈抑制系统包括用于提供表示声学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(例如由听力装置的输入变换器拾取)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及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，听力装置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，所述最大值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)下具有最大值fupd,max。在实施例中，听力装置配置成使得在抗反馈系统的不同于最大功率开模式的其它运行模式下，更新部分的更新频率相较于所述最大更新频率fupd,max按比例缩小预定因数X。在实施例中，不同开运行模式(不同于最大功率开模式)下的更新频率fupd以不同的因数Xi,i＝1,…,(NON-1)按比例缩小，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定时和/或从更新部分传到可变滤波器部分可通过启动控制单元进行控制。更新的定时(例如其具体时间点，和/或其更新频率)可优选受正向通路的信号的多种不同性质影响。更新控制方案优选通过听力装置的一个或多个检测器支持，包括根据本发明的反馈检测器，优选包括在包含检测器信号的预定判据中。
在实施例中，听力装置还包括用于所涉及应用的其它适宜功能，如压缩、降噪等。
在实施例中，听力装置包括听音装置，例如助听器，例如听力仪器，例如适于位于用户耳朵处或者完全或部分位于耳道中的听力仪器，例如头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。在实施例中，听力装置包括喇叭扩音器(包含多个输入变换器和多个输出变换器，例如用在音频会议情形下)，例如包括波束形成器滤波单元，例如提供多种波束形成能力。
用途
此外，本发明提供上面描述的、“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的用途。在实施例中，提供在包括音频分布的系统例如包括彼此足够接近的传声器和扬声器的系统中的用途，其在用户操作期间导致从扬声器到传声器的反馈。在实施例中，提供在包括一个或多个助听器(如听力仪器)、头戴式耳机、耳麦、主动耳朵保护系统、喇叭扩音器等的系统中的用途，例如免提电话系统、远程会议系统、广播系统、卡拉OK系统、教室放大系统等。
方法
一方面，本申请进一步提供一种在听力装置中检测反馈的方法。所述听力装置包括
-输入变换器，用于提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号；
-输出变换器，用于提供表示所述电输入信号的输出声音；及
-在工作时连接到输入变换器和输出变换器的信号处理器，其形成用于处理所述电输入信号并提供处理后的电输出信号的电正向通路的一部分。
所述方法包括：
-提供从所述输出变换器到所述输入变换器的外部声学和/或机械反馈通路中的当前反馈的第一和第二二元指示；
-基于所述电输入信号或其处理后版本分别确定当前反馈的第一和第二指示；
--其中所述当前反馈的第一和第二二元指示分别以第一和第二时间常数产生，其中第一时间常数大于第二时间常数。
当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的或权利要求中限定的装置的部分或所有结构特征可与本发明方法的实施结合，反之亦然。方法的实施具有与对应装置一样的优点。
计算机可读介质
本发明进一步提供保存包括程序代码的计算机程序的有形计算机可读介质，当计算机程序在数据处理系统上运行时，使得数据处理系统执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。
作为例子但非限制，前述有形计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储装置，或者可用于执行或保存指令或数据结构形式的所需程序代码并可由计算机访问的任何其他介质。如在此使用的，盘包括压缩磁盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用途盘(DVD)、软盘及蓝光盘，其中这些盘通常磁性地复制数据，同时这些盘可用激光光学地复制数据。上述盘的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。除保存在有形介质上之外，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传输并载入数据处理系统从而在不同于有形介质的位置处运行。
计算机程序
此外，本申请提供包括指令的计算机程序(产品)，当该程序由计算机运行时，导致计算机执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法(的步骤)。
数据处理系统
一方面，本发明进一步提供数据处理系统，包括处理器和程序代码，程序代码使得处理器执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。
听力系统
另一方面，本发明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听力系统。
在实施例中，该听力系统适于在听力装置和辅助装置之间建立通信链路以使信息(如控制和状态信号，可能音频信号)能在其间进行交换或从一装置转发给另一装置。
在实施例中，听力系统包括辅助装置，例如遥控器、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，用于控制听力装置的功能和运行。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听力装置的功能的APP(听力装置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听力装置。
在实施例中，辅助装置是或包括另一听力装置。在实施例中，听力系统包括两个听力装置，适于实施双耳听力系统例如双耳助听器系统。
APP
另一方面，本发明还提供称为APP的非短暂应用。APP包括可执行指令，其配置成在辅助装置上运行以实施用于上面描述的、“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或(例如双耳)听力系统的用户接口。在实施例中，该APP配置成在移动电话如智能电话或另一使能与所述听力装置或听力系统通信的便携装置上运行。
定义
在本说明书中，“听力装置”指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置如助听器例如听力仪器或有源耳朵保护装置或其它音频处理装置，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的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。“听力装置”还指适于以电子方式接收音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵的装置如头戴式耳机或耳麦。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内耳的声信号、及直接或间接传到用户耳蜗神经的电信号。
听力装置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。听力装置可包括单一单元或几个彼此电子通信的单元。扬声器可连同听力装置的其它元件一起设置在壳体中，或者本身可以是外部单元(可能与柔性引导元件如圆顶件组合)。
更一般地，听力装置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。在一些听力装置中，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/或用于保存适合听力装置功能的信息和/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)。在一些听力装置中，输出单元可包括输出变换器，例如用于提供空传声信号的扬声器或用于提供结构或液体传播的声信号的振动器。在一些听力装置中，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)。在实施例中，听力装置包括喇叭扩音器(包括多个输入变换器和多个输出变换器，例如用在音频会议情形中)。
在一些听力装置中，振动器可适于经皮或由皮将结构传播的声信号传给颅骨。在一些听力装置中，振动器可植入在中耳和/或内耳中。在一些听力装置中，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。在一些听力装置中，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。在一些听力装置中，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。
听力装置如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)的接口上传到听力装置，并由听力装置的可配置的信号处理电路执行的处理算法使用。
“听力系统”指包括一个或两个听力装置的系统。“双耳听力系统”指包括两个听力装置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”，其与听力装置通信并影响和/或受益于听力装置的功能。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。听力装置、听力系统或双耳听力系统例如可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失、增强或保护正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。听力装置或听力系统例如可形成广播系统、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它们交互。
本发明的实施例如可用在如助听器、广播系统等的应用中。
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1A为根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第一实施例的框图。
图1B为根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第二实施例的框图。
图1C为根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第三实施例的框图。
图2为说明根据本发明的反馈检测器中每频道的处理的框图。
图3A为根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第四实施例的框图。
图3B示出了根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第五实施例。
图4示出了听力装置的包括从输入到输出变换器的电正向通路及从输出到输入变换器的声学(和/或机械)反馈通路的反馈环路。
图5A示意性地示出了在反馈啸声积累期间的环路相位-时间曲线。
图5B示意性地示出了在反馈啸声积累和消除期间的反馈检测-时间曲线。
图6示出了包括彼此通信的听力装置和辅助装置的听力系统的实施例。
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。
在本发明中，提出提供快速和鲁棒反馈检测的反馈检测精化概念。该结果例如通过传统反馈检测和反馈环路幅度信息的后处理获得。
图1A示出了根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第一实施例的框图。该听力装置HD如助听器包括用于提供表示听力装置的环境中的声音(声输入)的电输入信号IN的输入变换器IT及用于提供表示电输入信号IN的输出声音(声输出)的输出变换器OT。听力装置HD还包括在工作时连接到输入和输出变换器的信号处理器SPU，其形成用于处理电输入信号IN的电正向通路并提供处理后的电输出信号ENHS。图1A实施例的输入变换器IT包括用于将声输入转换为模拟电输入信号的传声器及用于将模拟电输入信号转换为数字电输入信号IN的模数转换器AD。类似地，输出变换器OT包括用于数字、处理后的电输出信号ENHS转换为模拟电输出信号的数模转换器DA及用于将模拟电输出信号转换为输出声音(声输出)的扬声器。听力装置HD还包括反馈检测器FBD，用于提供从输出变换器OT到输入变换器IT的外部-声学和/或机械-反馈通路FBP中的当前反馈的第一和第二指示FBDet1,FBDet2。反馈检测器FBD包括第一和第二检测器(1stD,2ndD)，配置成基于电输入信号IN或其处理后版本及非必须地基于由所述正向通路和外部反馈通路(参见从信号处理器SPU到反馈检测器FBD的箭头和信号LPG)形成的反馈环路的当前开环幅度分别确定当前反馈的第一和第二指示(FBDet1,FBDet2)。当前反馈的第一和第二指示(FBDet1,FBDet2)分别以第一和第二处理延迟(pd1,pd2)产生，其中第一处理延迟pd1大于第二处理延迟pd2。当前反馈的第一和第二指示(FBDet1,FBDet2)被馈给信号处理器SPU，例如用于控制该信号处理器SPU或其它功能单元(如反馈减少系统，例如参见图1B、1C或图3A、3B)中的信号处理(和/或用于转发给用户接口以呈现给用户，例如参见图6)。反馈检测器FBD实施例的功能结合图2进一步描述。
在实施例中，当前反馈的第一和/或第二指示(FBDet1,FBDet2)包括二元指示(如呈现0或1的值)。在实施例中，当前反馈的第一和/或第二指示(FBDet1,FBDet2)包括当前反馈水平的第一和第二估计量。
在实施例中，听力装置HD包括控制器(参见图3A、3B中的CTR)，配置成基于当前反馈的第一和第二二元指示和/或当前反馈水平的第一和第二估计量或者受其影响而控制听力装置的功能。在实施例中，当前反馈的第一和第二指示的组合(例如当前反馈的二元指示和/或当前反馈水平的估计量的组合)被用于控制(修正)关于处理算法对用户周围的声环境中的变化的反应的决策。
图1A所示实施例的听力装置包括单一输入变换器。然而，听力装置可包括两个以上输入变换器(例如参见图6)如传声器，例如传声器阵列的形式。另外，听力装置可包括波束形成器滤波单元以提供波束成形信号，例如作为来自多个输入变换器(如传声器)的多个电输入信号的组合。
图1B示出了根据本发明的包括反馈检测器FBD的听力装置HD的第二实施例的框图。图1B所示实施例的听力装置包括与图1A所示实施例一样的功能元件。在图1B(和1C)的实施例中，对声输入的贡献分别特别记为w(反馈信号)和x(外部信号)。另外，图1B的实施例包括反馈减少系统(FBE,‘+’)，配置成减少或消除从输出变换器OT到输入变换器IT的反馈。反馈减少系统包括反馈估计单元(FBE)，用于估计从输出变换器(OT)到输入变换器(IT)的当前反馈(通过反馈通路FBP，信号w)并提供反馈估计信号反馈抵消系统还包括组合单元(在此为求和单元“+”)，用于将反馈估计信号与来自输入变换器IT的电输入信号IN结合(在此为从IN减去)以提供反馈校正的信号err，其馈给信号处理器SPU，在分析滤波器组FBA中适当转换为子频带信号IN-F之后馈给反馈估计单元FBE。反馈估计单元FBE还将合成输出信号RES接收为输入以能够估计外部反馈通路(例如就当前合成输出信号RES，使用自适应算法使误差信号err最小化)，及接收来自反馈检测器FBD的控制输入FBDet，例如用于控制反馈估计量的更新(例如自适应速率、更新频率、启用/禁用等)。图1B的实施例在正向通路中包括滤波器组，该滤波器组包括相应的分析滤波器组FBA和合成滤波器组FBS。分析滤波器组FBA和合成滤波器组FBS分别位于正向通路中信号处理器SPU的上游和下游，以使(至少)正向通路的处理的至少部分能在(时-)频域进行。
图1C示出了根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第三实施例的框图。图1C所示实施例的听力装置包括与图1A中所示实施例一样的功能元件。此外，图1C的实施例包括反馈减少系统FBC(包括单元FBE、“+”，如同图1B中一样，参见虚线框)，配置成减少或消除从输出变换器OT到输入变换器IT的反馈。在图1C的实施例中，反馈估计单元FBE包括自适应滤波器，其包括自适应算法部分(“算法”和可变滤波器部分(“滤波器”))。该滤波器部分例如包括线性时不变滤波器，用于对输出信号ENHS进行滤波以提供反馈通路FBP(由反馈信号w表示)的估计量可变滤波器的滤波权重用所述算法部分的自适应算法(例如基于LMS、NLMS等)确定的滤波器系数随时间进行更新以使相对于参考信号(在此为输出信号ENHS)的误差信号err最小化。在图1C的实施例中，反馈检测器FBD将反馈校正的输入信号err和当前环路增益LPG的估计量接收为输入，并基于其提供反馈检测信号FBDet(参见记为FBDet的粗箭头)。反馈检测信号FBDet被馈给信号处理器SPU、反馈增强单元FBE(在此特别馈给算法部分)、可能及听力装置HD中的其它功能单元或者其它装置(例如馈给双耳听力系统如双耳助听器系统的对侧听力装置，和/或馈给远程处理和/或控制装置如智能电话，例如参见图6)。图1C的实施例还包括开环增益估计器OLGEU，其将来自正向通路的一个或多个信号(在此为反馈校正的信号err和处理后的信号ENHS，可能及另外的输入，如来自信号处理器SPU的输入)接收为输入，这些信号用于提供当前开环增益LPG的估计量。如结合图2进一步讨论的，当前开环增益LPG的估计量用作反馈检测器FBD的输入，并可类似地馈给信号处理器，例如用于控制当前应用的(最大)增益。当前环路增益的估计器例如在EP2217007A1中描述。开环增益估计器OLGEU例如可配置成提供当前环路幅度和/或相位的估计量(例如包括其随时间的变化，例如其时间导数)。在实施例中，开环增益估计量(如环路幅度或环路相位)的时间变化用于识别反馈的累积，例如通过识别可与反馈相关联的所涉及参数的时间相依性中的特性。
图2示出了说明根据本发明的反馈检测器中每频道的处理的框图。该框图可被分为三个部分。“常规检测”部分示出典型的反馈检测器且其不包括任何创新的元件。“快速检测”部分和“鲁棒检测”部分为本发明的创新元件。这两个部分可被看作在常规检测基础上的后处理。
图2中的框图示出了每频道的处理。所有信号均为时变信号。常规检测可通过任何现有且已知的反馈检测算法/概念/方法进行。为进行另外的“快速检测”和“鲁棒检测”，我们利用另外的反馈环路幅值LpMag，其指明反馈环路中的开环幅度。当该开环幅度超过1(0dB)时，有非常高的反馈风险。信号LpMag可以是当前开环幅度的真值或其估计量。
常规(第三)检测器
常规检测部分(图2中的常规检测器)将适合检测反馈(在此称为“反馈检测判据”)的一个或多个输入取为输入信号(参见图2中的信号输入FbDetCrit)。一些示例性的“反馈检测判据”可以是电输入信号本身(例如来自听力装置的输入变换器如传声器)、输入信号的短时傅里叶谱、信号的峰度测量、相关测量、反馈环路传递函数(如环路相位或环路幅度)等。
这些输入反馈检测判据之后被模块PRCS11处理。在处理模块PRCS11中进行的示例性处理可以是算术、逻辑运算，例如不同输入判据(如果这样，则…)的组合等。
在常规检测部分的输出级，阈值通常被应用于处理后的反馈检测判据(参见模块THRSH11)以获得二元检测输出Det(如0或1或者高或低等)(当前反馈的第三二元指示)。
使用该常规检测，通常必须在快速和鲁棒检测之间进行重要及不完全无价值的折中。
快速(第二)检测器
在快速检测部分(图2中的快速检测器)，确定快速检测输出“FastDet”(二元，如0或1)(当前反馈的第二二元指示)及指明反馈强度的数值水平“FastDetLvl”。
处理模块“PRCS21”随时间和/或频率组合常规检测输出“Det”、来自模块“常规检测器”的指明鲁棒检测的高水平的非必需的二元输入“RobustDetHL”(0或1)及环路幅度“LpMag”。该模块的输出为随时间和/或频率的累积环路幅度值(AccLpMag)。累积仅在“Det＝1”及非必须地仅在“RobustDetHL＝0”时进行，使得累积的环路幅度仅在常规检测确定反馈且鲁棒检测不活动时可用。此外，早期的快速检测输出“FastDet1”被从该模块提供给处理模块“PRCS22”。检测“FastDet1”可与常规检测“Det”一样快，和/或其可通过“LpMag”和“RobustDetHL”信号进一步处理。
模块“THRSH21”将阈值应用于来自模块“PRCS21”的累积环路幅度以获得另一早期快速检测“FastDet2”。这背后的逻辑依据是反馈累积情形可导致大的累积环路幅度值，即使每一单个环路幅度值小。这样，我们甚至可在反馈变得明显之前进行快速检测。快速反馈检测阈值因此基于环路幅度阈值，如…,-2,-1,0,1,2,…dB。
快速检测输出“FastDet”(0或1)为处理模块“PRCS22”的结果，两个早期快速检测“FastDet1”和“FastDet2”在该处理模块中进行处理。处理示例可以是随时间和/或频率的最小/最大/中点运算、逻辑运算等。
平滑运算模块“SMTH21”将信号“AccLpMag”取为快速检测“FastDet”与来自处理模块“PRCS21”的累积环路幅度“AccLpMag”的积以确定反馈“FastDetLvl”的强度。平滑运算如平滑、滤波、追踪等可随时间和/或频率进行。
鲁棒(第一)检测器
在鲁棒检测部分(图2中的鲁棒检测器)，确定鲁棒检测输出“RobustDet”(如0或1)(当前反馈的第一二元指示)和指明反馈强度的数值水平“RobustDetLvl”。
模块“PRCS31”和“THRSH31”随时间和/或频率结合常规检测输出“Det”确定鲁棒检测输出“RobustDet”(0或1)。作为例子，鲁棒检测可通过在时间/频率区域对检测计数的数量(Det＝1)设置阈值进行。这样，通过考虑更多检测统计数据，可实现更鲁棒的检测(例如加权、MIN、MAX、MEDIAN、分位数(如百分位)等)。
模块“PRCS32”通过例如随时间和/或频率平滑/滤波得到累积环路幅度估计量“AccLpMag”并使其更鲁棒。
模块“PRCS33”处理“RobustDet”与“PRCS32”的输出的积。该处理例如可以是按比例缩放、添加偏移量等。其输出为鲁棒检测水平的候选，馈入模块“PRCS34”。
鲁棒检测水平的另一候选为检测水平“DetLvl”的修改版，其为来自常规检测的输出“Det”与环路幅度“LgMag”的积。信号“DetLvl”相当波动，因此其被乘到作为来自模块“THRSH32”的输出的二元信号“RobustDetHL”。因此，在“RobustDetLvl”高于阈值如…,-2,-1,0,1,2…dB时，我们首先利用“DetLvl”。
在模块“SMTH31”进一步处理来自“PRCS34”的输出信号例如通过随时间和/或频率滤波、平滑、追踪等以产生指明反馈强度的信号“RobustDetLvl”之前，作为处理模块“PRCS34”的输入的两个候选鲁棒检测水平被处理，例如通过max/min/median运算、求平均、加权求和等。
信号“RobustDetLvl”还用于调整反馈检测判据，如模块“PRCS35”指明的，其得到“RobustDetLvl”的延迟版，通过模块“DLY31”。调整的例子可以是添加偏移量、避开一些判据等。
这种调整的原因在于，只要发生反馈，调整反馈判据以进行更鲁棒的检测可能有利。具体地，如果减少反馈的行动基于鲁棒检测器(第一检测器)的输出、RobustDet(反馈的第一二元指示)和/或RobustDetLvl信号(反馈水平的第一估计量)采取，及如果该行动成功降低反馈的水平，提出修改一个或多个反馈判据(例如体现在信号FbDetCrit中)，例如以增加反馈检测器的敏感度(例如以提供较低的用于指明反馈的阈值水平，例如参见图5B)。修改反馈判据的目标在于确保基于来自鲁棒检测器的信号启用反馈减少方案(例如应用频移、添加试探噪声等)的决策不被太快终止(例如因为反馈减少方案被除去/禁用)。换言之，调整(“添加偏移量”)在来自鲁棒检测器的输出的变化中引入滞后作用，例如参见图5B的例子。
其例子可以是当谱峰度测度用于确定反馈及鲁棒检测水平“RobustDetLvl”指明反馈处于可检测的极限时，向反馈判据添加偏移量可能有益，以确保稳定检测而不是因反馈刚好约为反馈极限而随时间检测开/关。类似的效果可通过修改模块“THRSH11”(在常规检测器(第三检测器)中)中的阈值进行。然而，在本发明中，来自模块“PRCS35”的调节信号与输入信号“FbDetCrit”组合(添加到该输入信号)，而不是直接修改“THRSH11”中的反馈阈值。
在实施例中，在给定时间点，或由第一(鲁棒)检测器提供的信号(当前反馈的第一指示)或由第二(快速)检测器提供的信号(当前反馈的第二指示)起作用(或被主动使用)。在实施例中，反馈检测器配置成使得第二(快速)检测器的反馈检测触发第一(鲁棒)检测器的启动。在实施例中，反馈检测器配置成使得第一(鲁棒)检测器的启动使第二(快速)检测器停用。在实施例中，反馈检测器配置成使得第二(快速)检测器的反馈检测触发第二类型的反馈处理行动的启动。在实施例中，反馈检测器配置成使得第一(鲁棒)检测器的反馈检测触发第一类型的反馈处理行动的启动。在实施例中，第一类型的反馈处理行动不同于第二类型的反馈处理行动。在实施例中，第二类型的反馈处理行动配置成对减少反馈(例如反馈检测测度，例如当前反馈的指示)比第一类型的反馈处理行动具有更大和/或更快的影响。
图3A示出了根据本发明的包括反馈检测器的听力装置的第四实施例的框图。图3A示出了听力装置HD包括正向通路，其包括在时域提供电输入信号IN的输入变换器IT及在多个频带(如4或8或64)将电输入信号IN提供为频带拆分电输入信号IN-F的分析滤波器组FBA。正向通路还包括在工作时连接到分析滤波器组FBA的信号处理器SPU，其配置成将所请求的正向增益应用于频带拆分电输入信号IN-F并提供增强的频带拆分信号ENHS-F。正向通路还包括反馈减少单元FBRU，用于将增益调制应用于增强的频带拆分信号ENHS-F并提供合成频带拆分信号RES-F，产生反馈的风险降低(即降低因从输出到输入变换器的声学或机械反馈产生啸声的风险)。用于施加增益调制的反馈减少单元例如在EP3139636A1中公开。正向通路还包括合成滤波器组FBS，用于从增强的频带拆分信号ENHS-F产生合成时域信号RES。合成滤波器组FBS在工作时连接到输出变换器OT(如扬声器或振动器)，用于将合成时域信号RES转换为声学或振动刺激以呈现给听力装置的用户。
听力装置HD还包括如本发明中描述的反馈检测器FBD。反馈检测器接收来自正向通路的频带拆分电输入信号IN-F及来自信号处理器SPU的当前开环增益的估计量(信号LPG)并提供标示当前反馈的输出(RobustDetLvl,RobustDet)和(FastDetLvl,FastDet)，如结合图2所述。听力装置HD还包括接收反馈检测器的输出的控制器CTR。控制器CTR配置成基于当前反馈的第一和第二二元指示(RobustDet,FastDet)和/或反馈的当前水平(RobustDetLvl,FastDetLvl)的第一和第二估计量或者受其影响而控制听力装置的功能。在图3A的实施例中，控制器CTR配置成经控制信号FBRctr控制反馈减少单元FBRU，例如控制其启用和/或禁用，和/或所应用的增益图的性质，例如其水平和/或在多个频带中的分布。
图3B示出了根据本发明的包括反馈检测器FBD的听力装置HD如助听器的另一实施例。图3B的实施例包括与图3A中所示实施例同样的功能元件。此外，图3B的实施例包括反馈减少系统，其包括反馈估计单元FBE和组合单元“+”(同样如结合图1B、1C所示和所述)。在某些运行模式下，反馈减少系统配置成估计反馈通路(参见信号)并将反馈通路的估计量从电输入信号IN减去(在组合单元“+”中)从而提供反馈补偿的输入信号err，其馈给分析滤波器组FBA(及从那里馈给正向通路的信号处理器SPU)及反馈估计单元FBE。反馈补偿被示出在时域进行，但作为备选，也可在时频域进行(通过适当定位分析和合成滤波器组FBA、FBS)。
图3B的实施例还包括去相关单元，用于使输入信号IN与输出信号RES去相关。在图3B的实施例中，去相关单元体现在频移单元FS中，其用于在正向通路中引入(小的，例如Δf≤10Hz)频移Δf(在此将频移应用于来自反馈减少单元的信号FBR-F)并提供移频后的信号FS-F，该信号馈给组合单元“+”。其它去相关手段也可被应用，如相位变化、时延变化、频率特有电平变化等，例如取决于系统设计，例如取决于变换域(如时域或频域)。
图3B的实施例还包括试探信号发生器PSG，用于产生试探信号PS-F如噪声信号例如白噪声信号，或者具有与输入信号(实质上)无关联的频谱的其它信号。在实施例中，试探信号配置成在包含或预期包含反馈的频带具有(可观的)含量(幅度)。
图3B的实施例包括如图3A中的控制器CTR。在图3B中，控制器配置成相较于图3A的实施例控制另外的功能单元。在图3B的实施例中，控制器接收环路幅度的当前估计量(LPG，如图3A中)及环路相位(LPP，参见下面结合图5A的描述)。一般而言，控制器CTR例如可配置成基于反馈检测信号FDet开始一个或多个行动。这样的行动例如可包括下述之一或多个：
a)减小增益，例如在信号处理器SPU中(参见图3B中的信号SPctr)，例如短时(例如对于一个或几个环路延迟)大的增益减小作为第一啸声衰减行动；或者
b)修改计划的正向增益，例如通过应用修改的增益图，例如经反馈减少单元FBRU(参见图3B中的信号FBRctr)；或者
c)修改反馈估计单元FBE的自适应速率和/或更新频率(参见图3B中的信号FBEctr)；或者
d)将频移Δf(如在5到20Hz之间)应用于正向通路的信号，如经频移单元FS(参见图3B中的信号FSctr)；或者
e)将例如由试探信号发生器PSG产生的试探信号(参见图3B中的试探信号PS-F和控制信号PSGctr)应用于正向通路的信号(在此(经求和单元“+”)添加到信号PS-F并提供合成信号RES-F)；或者
f)频率变换，例如移动(迁移)或修改(例如去除)来自正向通路的信号的一个或多个频带的频率含量；或者
g)陷波滤波(试图衰减反馈啸声被检测到或预期出现反馈啸声的频率)；或者
h)半波整流等。
在实施例中，在第一和第二检测器分别进行反馈检测之后开始前述行动的组合(例如在不同时间)。在实施例中，前述行动的组合在第一和第二检测器分别进行反馈检测之后同时开始，而其它则按时间顺序开始。在实施例中，行动的组合包括a)和b)行动的组合。在实施例中，行动的组合包括a)、b)和c)的行动的组合。在实施例中，行动的组合包括a)、b)、c)和d)的行动的组合。在实施例中，行动的组合包括a)、b)、c)和e)的行动的组合。
图4示出了听力装置的包括从输入到输出变换器的电正向通路及从输出到输入变换器的声学(和/或机械)反馈通路的反馈环路。
一个环路延迟的长度的知识(如估计量或测量结果)假定可得到。
环路延迟定义为信号传播通过如图3中所示的声学环路所需要的时间。声学环路由正向通路HD和反馈通路组成。环路延迟包括听力装置的从输入变换器到输出变换器的(电)正向通路的处理延迟d及从听力装置的输出变换器到输入变换器的声反馈通路的延迟d’，环路延迟D＝d+d’。
通常，环路延迟的声学部分d’远小于环路延迟的电学(处理)部分d，d’<<d。在实施例中，环路延迟的电(处理)部分d在2ms和10ms之间的范围中，例如在5ms和8ms之间的范围中，例如约为7ms。环路延迟可随时间相对恒定(例如在听力装置运行之前确定)或者在不同的时间点不同，例如取决于信号处理单元中当前应用的算法(例如在使用期间动态确定(估计))。听力装置HD例如可包括存储器单元，其中可存储听力装置的不同运行模式下的典型环路延迟。在实施例中，听力装置配置成测量包括正向通路的延迟与反馈通路的延迟的和的环路延迟。在实施例中，预定测试信号插入在正向通路中，其往返行进时间被测量(或估计)，例如通过在环路的单一传播(或已知数量的传播)之后其到达正向通路时识别测试信号。
图5A的曲线示意性地说明根据本发明的听力装置的环路相位LpPhase与时间m的关系(m例如为时间指数或者环路延迟指数)，包括反馈啸声在其期间累积的时间段。在实施例中，恒定不变的频移Δf被应用于听力装置的正向通路的信号(例如参见图3B中的模块FS)，环路相位以恒定的(平均)速率增加。反馈啸声的开始因而例如可通过监视估计的环路相位的时间导数(d/dt(LpPhase))进行检测。当环路相位的时间导数(实质上)恒定不变时，例如如环路相位-时间曲线中的斜率的恒定值反映的(参见图5A中的曲线的中间部分，如记为“反馈累积”(在水平时间轴上的时间帧(或环路延迟)指数m0与m2之间)的电线箭头标示的)，反馈被假定存在。示意性的曲线表明在m0与m2之间环路相位随时间相当线性的增加。实践中，可能偏离严格线性，例如被作为反馈检测的后果应用的任何校正措施调制(参见图5B中的“FBC行动”)。当估计的环路相位的时间导数(斜率)已持续某一时间段恒定不变时(例如等于2πΔf)，例如持续某一数量的时间帧(或环路延迟)Δmfb，例如持续10个以上时间帧(或环路延迟)，或有条件的判据例如y个帧中x个帧检出(y>x，例如x>y/2，例如10个中6个检出)，反馈被假定检测到。在该曲线的右部(对于t>m2)，假定反馈情形已变成不太关键和/或已通过听力装置中的一个或多个行动处理(如结合图3A、3B所述)，使得环路相位恢复正常变化。估计的环路相位是反馈检测判据的例子(信号FbDetCrit)，其可用作(常规或第三)检测器的输入，如结合图2所述。反馈啸声累积的开始可在反馈检测器FBD中(例如图2实施例的常规(或第三)检测器中)检测到，及基于其的检测信号(如图2中的Det)可用作确定合成反馈检测信号FBDet的单元的输入(参见图2实施例的鲁棒(第一)和快速(第二)检测器)。基于环路相位的检测信号朝向纯音(的错误检测)鲁棒。
如所提及的，图5A中所示的在反馈期间增加环路相位不是一般性质。其线性地增加，因为我们已在正向通路中应用频移Δf(如10Hz)。在更一般的例子中，在不应用频移的情形下，在反馈期间的环路相位的航线可能恒定不变(代替随2πΔf/fs增加，其中fs为采样频率例如20kHz，或者，如果应用于子频带中，抽取十分之一的采样频率)。之后，反馈检测应被适当调整。在实施例中(在不应用频移Δf的情形下，例如在没有频移的特定运行模式下，例如在听音乐模式下)，环路相位-时间关系恒定不变。在实施例中，其中存在“纯”反馈即恒定纯音的声学情形，及其中所得的纯音严密地依赖于滤波器组的子频带中心频率，环路相位-时间关系恒定不变并等于零。然而，这两个条件极少被满足，因为a)在累积期间一般均可检测到反馈，即在其变得“纯”(及开始处理反馈的尝试)很久之前；及b)啸声频率取决于外部反馈通路并可随时间变化(因而极少为“纯”音)。
在实施例中，听力装置配置成使得环路相位随时间的变化包括可用于检测反馈(反馈的累积)的特定特性。在实施例中，这样的特定特性为随时间线性递增的环路相位。如上面提及的，这样的特性可通过正向通路中的频移单元实施(参见图3B中的单元FS)。
图5B示意性地示出了在反馈啸声积累和消除期间的反馈检测测量FBDet-时间m曲线。反馈检测测度例如可表示估计的反馈水平(如图2中的RobustDetLvl或FastDetLvl)或者表示当前反馈量的另一参数。该曲线示出了在反馈累积期间t<m0反馈检测测度的时间变化(被反映为FBDet的值增加)、在t＝m0的反馈检测(其中反馈检测测度FBDet变成等于或大于第一阈值FBDetTH1)、在m0<t<m2期间启动一个或多个测量以消除(减少)反馈啸声(被反映为FBDet的值减小)、及t>m2时的正常运行(被反映为相当低的FBDet值)，其中至少部分特定反馈减少活动被禁止。在m0<t<m2的时间段中，启动一个或多个行动，包括消除或减少输入信号中的反馈的行动，用于检测反馈的阈值被修改以确保保持反馈减少活动直到该情形被稳定为止(例如反映在反馈测度恒定地低(参见t>m2)；例如不“振荡”(如时间段m0<t<m2中示意性示出的))。在图5B的示意性例子中，当反馈检测测度的值FBDet降低到低于第一值FBDetTH1时(在时间m1)，用于检测反馈的阈值FBDetTH从第一(较大的)默认值FBDetTH1减小到第二(较小的)值FBDetTH2，同时保持开始的行动(或至少其部分)。当反馈检测测度的值FBDet首次降低到低于第二值FBDetTH2时(在时间m2)，停止已开始的行动(或至少其部分)。从而某一量的滞后被引入到反馈检测因而开始的反馈减少过程中(以确保在禁用消除测量之前反馈被足够地处理(补偿或消除))。在时间m2，用于检测反馈的阈值FBDetTH从第二值FBDetTH2增加(复位)到默认值FBDetTH1。
图6示出了包括彼此通信的听力装置和辅助装置的听力系统的实施例。图6示出了根据本发明的助听器的实施例，包括位于用户耳朵后面的BTE部分和位于用户耳道中的ITE部分。
图6示出了形成为耳内接收器式(RITE)助听器的示例性助听器HD，包括适于位于耳廓后面的BTE部分BTE及适于位于用户耳道中的包括输出变换器(如扬声器/接收器SPK)的部分ITE(例如如图1A、1B或1C中所示，例示助听器HD)。BTE部分(BTE)和ITE部分(ITE)通过连接元件IC进行连接(如电连接)。在图1A-1C的助听器实施例中，听力装置HD包括一个输入变换器(在此为传声器)IT，用于提供表示来自环境(包括外部信号x或反馈信号w的混合)的输入声音信号(声输入)的电输入音频信号y。在图6的助听器实施例中，BTE部分包括两个输入变换器(在此为传声器)IT1,IT2，每一输入变换器提供表示来自环境的输入声音信号SBTE的电输入音频信号。在图6的场景下，输入声音信号SBTE包括来自外部声源S的贡献。图6的助听器还包括两个无线接收器WLR1,WLR2，用于提供相应的直接接收的辅助音频和/或信息信号。助听器HD还包括衬底SUB，其上安装多个电子元件并根据所涉及的应用(模拟、数字、无源元件等)进行功能划分，但包括可配置的信号处理单元SPU、反馈检测器FBD及存储器单元MEM(经电导体Wx彼此连接及连接到输入和输出变换器)。所提及的功能单元(及其它元件)可根据所涉及的应用按电路和元件进行划分(例如为了尺寸、功耗、模拟-数字处理等)，例如集成在一个或多个集成电路中，或者作为一个或多个集成电路与一个或多个单独的电子元件(如电感器、电容器等)的组合。可配置的信号处理单元SPU提供增强的音频信号，其计划呈现给用户。在图6的助听器装置实施例中，ITE部分包括扬声器(接收器)形式的输出单元SPK，用于将电信号OUT转换为声信号(提供或贡献于耳膜处的声信号SED)。在实施例中，ITE部分还包括输入单元，其包括用于提供表示耳道处或耳道中来自环境(包括来自声源S)的输入声音信号SITE的电输入音频信号的输入变换器IT3(如传声器)。在另一实施例中，助听器可仅包括BTE传声器IT1,IT2。在另一实施例中，助听器可仅包括ITE传声器IT3。在又一实施例中，助听器可包括位于不同于耳道处的别处的输入单元IT4与位于BTE部分和/或ITE部分中的一个或多个输入单元的组合。ITE部分还包括引导元件如圆顶DO，用于引导并将ITE部分定位在用户耳道中。
图6中例示的助听器HD为便携装置，及还包括用于对BTE部分和ITE部分的电子元件供电的电池如可再充电电池BAT。
助听器HD例如可包括定向传声器系统(如波束形成器滤波单元)，其适于对佩戴助听器装置的用户的局部环境中的多个声源之中的目标声源(如被定位的声源，如语音声源)进行空间滤波。在实施例中，所述定向系统适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分(如目标部分和/或噪声部分)源自哪一方向。在实施例中，波束形成器滤波单元适于从用户接口(如遥控器或智能电话)接收关于目前目标方向的输入。存储器单元MEM例如可包括预定(或自适应确定)的复数、随频率而变的常数Wij，其定义预定(或自适应确定)的“固定”波束图(如全向、目标消除等)，连同定义波束成形信号YBF。
图6的助听器可构成或形成根据本发明的助听器和/或双耳助听器系统的一部分。助听器包括如上所述的反馈检测器，和/或反馈抵消系统。助听器的正向通路中的音频信号的处理例如可完全或部分在时频域进行。类似地，助听器的分析或控制通路中的信号的处理可完全或部分在时频域中进行。
根据本发明的助听器HD可包括用户接口UI，如图6中所示，实施在辅助装置AUX如遥控器中，例如实施为智能电话或其它便携(或固定)电子装置中的APP。在图6的实施例中，用户接口UI的屏幕示出了反馈检测APP，具有“配置反馈检测/显示当前反馈”的副标题(屏幕的上部)。用于检测反馈的判据可由用户经APP配置(屏幕中间记为“选择用于快速检测的反馈判据”的部分)。反馈判据(反馈检测器的输入，反馈情形的估计量基于这些输入)可在多个判据之间选择，在此在“环路幅度”、“环路相位”、“输入信号”和“常规检测器”之间选择(后者等同于将反馈的第三二元标示用作输入)。在图6所示的屏幕中，判据“环路幅度”和“输入信号”已被选择(如实心符号■所示)。这意味着反馈检测器的输入为当前闭环幅度及电输入信号(来自输入变换器)。使用所选判据确定的当前反馈情形被显示(屏幕的下部，记为“当前估计的反馈”)。参考图2，快速FBD和鲁棒FBD参数分别为快速和鲁棒反馈的二元指示参数(对应于反馈的第二和第一二元指示)。0和1之间的值用于指明当前反馈的严重程度(总体上，尽管可能基于子频带确定)。对于反馈电平低于0.5的值，图例被标示为OK及对于反馈电平高于0.5的值，标示为临界“快速反馈水平”的当前值被标示为“＝0.4”(因此对于二元快速FBD参数为OK)。“鲁棒反馈水平”的当前值被标示为“＝0.8”(因此对于二元鲁棒FBD参数为不OK)。反馈情形的这样的估计量可被解释为其中反馈消除系统应(保持)活动的情形，尽管目前的反馈情形(由快速FBD参数提供)指明没有明显的反馈。对所得参数值的反应例如通过控制器(如图3中的单元CTR)根据预定方案进行控制。屏幕底部的箭头使能改变到APP的前一屏和下一屏，两个箭头之间的圆点上的标记引出使能选择装置的其它APP或特征的菜单。在实施例中，APP配置成基于子频带级例如相对于当前反馈裕度提供当前反馈检测(如信号FBDet(k,m))的(可能图形)图示(k和m分别为频率指数和时间指数)。
辅助装置和助听器适于使能例如经无线通信链路(参见图6中的虚线箭头WL2)将表示当前选择的方向(如果偏离预定方向(已经存储在助听器中))的数据传给助听器。通信链路WL2例如可基于远场通信，例如蓝牙或蓝牙低功率(或类似技术)，通过助听器HD和辅助装置AUX中的适当的天线和收发器电路实施，由助听器中的收发器单元WLR2标示。
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。除非另行指明，在此公开的任何方法的步骤不精确限于相应说明的顺序。
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。
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。
参考文献
·EP3139636A1(Oticon,Bernafon)08.03.2017
·EP2217007A1(Oticon)11.08.2010
·EP3291581A2(Oticon)07.03.2018

Claims (17)

1.一种听力装置，包括：
-输入变换器，用于提供表示听力装置环境中的声音的电输入信号；
-输出变换器，用于提供表示所述电输入信号的输出声音；
-在工作时连接到输入变换器和输出变换器的信号处理器，其形成用于处理所述电输入信号并提供处理后的电输出信号的电正向通路的一部分；
-反馈检测器，用于提供从所述输出变换器到所述输入变换器的外部声学和/或机械反馈通路中的当前反馈的第一和第二指示；
其中所述反馈检测器包括第一和第二检测器，用于基于所述电输入信号或其处理后版本分别提供所述当前反馈的第一和第二指示；及其中所述当前反馈的第一和第二指示分别以第一和第二时间常数产生，及其中第一时间常数大于第二时间常数。
2.根据权利要求1所述的听力装置，配置成使得在给定时间点或当前反馈的第一指示或当前反馈的第二指示起作用或者被主动使用。
3.根据权利要求1或2所述的听力装置，配置成使得第二检测器进行的反馈检测触发第一检测器的启动。
4.根据权利要求1所述的听力装置，配置成使得第一检测器的启动使第二检测器停用。
5.根据权利要求1所述的听力装置，包括开环增益估计器，配置成确定由所述正向通路和所述外部反馈通路形成的反馈环路的当前开环幅度，及基于所述电输入信号或其处理后版本及所述当前开环幅度分别确定当前反馈的第一和/或第二指示。
6.根据权利要求5所述的听力装置，其中开环增益估计器配置成将时刻m的当前开环幅度确定为
LpMag(k,m)＝Mag(k,m)-Mag(k,mD)
其中Mag(k,m)为在时间m的电输入信号IN(k,m)或正向通路的另一信号的幅度值，而Mag(k,mD)指在一个反馈环路延迟D之前的电输入信号IN(k,mD)的幅度。
7.根据权利要求1所述的听力装置，其中当前反馈的第一和/或第二指示分别包括当前反馈的第一和/或第二二元指示(RobustDet,FastDet)。
8.根据权利要求5所述的听力装置，其中第一和第二检测器配置成基于下述输入分别提供当前反馈的第一和第二指示：
-包括电输入信号或其处理后版本的第一输入(I11,I21)；及
-包括由所述正向通路和所述外部反馈通路形成的反馈环路的当前开环幅度的第二输入(I12,I22)。
9.根据权利要求1所述的听力装置，其中当前反馈的第一和/或第二指示分别包括当前反馈水平的第一和第二估计量(RobustDetLvl,FastDetLvl)。
10.根据权利要求8所述的听力装置，其中反馈检测器包括第三检测器，用于基于所述电输入信号或源自其的信号提供当前反馈(Det)的第三二元指示，及其中所述第一和第二检测器的所述第一输入(I11,I21)包括当前反馈(Det)的所述第三二元指示。
11.根据权利要求5所述的听力装置，其中第二检测器配置成基于下述输入提供当前反馈的第二指示(FastDet,FastDetLvl)：
-包括所述电输入信号或其处理后版本的第一输入(IN21)；
-包括由所述正向通路和所述外部反馈通路形成的反馈环路的所述当前开环幅度(LpMag；LPG)的第二输入(IN22)；及
-从第一检测器接收的并指明当前反馈的第一二元指示的可信度的第三输入(I23)。
12.根据权利要求1所述的听力装置，其中反馈检测器包括处理器(PRCS21)，用于根据当前开环幅度(LpMag；LPG)确定随时间和/或频率累积的环路幅度(AccLpMag)。
13.根据权利要求12所述的听力装置，其中第二检测器配置成根据累积的环路幅度(AccLpMag)确定当前反馈水平的第二估计量(FastDetLvl)。
14.根据权利要求8所述的听力装置，其中第一检测器包括配置成随时间和/或频率平滑包括所述电输入信号或其处理后版本的所述第一输入(I11)并基于其提供反馈的第一二元指示(RobustDet)的处理器(PRCS31)。
15.根据权利要求12所述的听力装置，其中反馈检测器包括用于随时间和/或频率平滑累积的环路幅度(AccLpMag；ALM)并提供平滑后的累积环路幅度(SMALM)的处理器(PRCS32)。
16.根据权利要求15所述的听力装置，其中第一检测器配置成根据所述平滑后的累积环路幅度(SMALM)确定当前反馈水平的第一估计量(RobustDetLvl)。
17.根据权利要求1所述的听力装置，构成或包括助听器、头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置、喇叭扩音器或其组合。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110493693A (zh) * 2019-09-02 2019-11-22 昆腾微电子股份有限公司 一种音频信号处理方法及装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11445306B2 (en) * 2016-08-26 2022-09-13 Starkey Laboratories, Inc. Method and apparatus for robust acoustic feedback cancellation
EP3689002A2 (en) * 2017-09-29 2020-08-05 Dolby Laboratories Licensing Corporation Howl detection in conference systems
EP4093055A1 (en) * 2018-06-25 2022-11-23 Oticon A/s A hearing device comprising a feedback reduction system
DK181039B1 (en) 2020-08-14 2022-10-11 Gn Hearing As Hearing device with microphone switching and related method
EP4021017A1 (en) * 2020-12-28 2022-06-29 Oticon A/s A hearing aid comprising a feedback control system
EP4047955A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-24 Oticon A/s A hearing aid comprising a feedback control system
EP4054210A1 (en) * 2021-03-05 2022-09-07 Oticon A/s A hearing device comprising a delayless adaptive filter
EP4064731A1 (en) 2021-03-26 2022-09-28 Oticon A/s Improved feedback elimination in a hearing aid
CN113507662B (zh) * 2021-06-29 2023-01-10 锐迪科微电子（上海）有限公司 降噪处理方法、装置、设备、存储介质及程序

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2003928A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-17 Oticon A/S Online anti-feedback system for a hearing aid
CN101388652A (zh) * 2007-06-25 2009-03-18 哈曼贝克自动系统股份有限公司 具有自适应时间控制的反馈限制器
CN101820574A (zh) * 2009-02-06 2010-09-01 奥迪康有限公司 具有自适应反馈抑制的听力装置
US20100260365A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Configuration and Method for Detecting Feedback in Hearing Devices
US8243953B2 (en) * 2005-03-11 2012-08-14 Rane Corporation Method and apparatus for identifying a feedback frequency in a signal
US20130156223A1 (en) * 2010-06-08 2013-06-20 MUSIC Group IP Ltd. System and method for increasing a feedback detection rate in an audio system
EP2834994A1 (en) * 2012-04-02 2015-02-11 Bose Corporation Instability detection and avoidance in a feedback system
CN105916087A (zh) * 2015-02-24 2016-08-31 奥迪康有限公司 包括抗反馈断电检测器的听力装置
US20170156009A9 (en) * 2010-04-13 2017-06-01 Starkey Laboratories, Inc Methods and apparatus for allocating feedback cancellation resources for hearing assistance devices

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031536A1 (de) * 2009-07-02 2011-01-13 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Verfahren und Hörvorrichtung zum Einstellen einer Rückkopplungsunterdrückung
CN103325379A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 杜比实验室特许公司 用于声学回声控制的方法与装置
US9462376B2 (en) * 2013-04-16 2016-10-04 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for hybrid adaptive noise cancellation
US9712908B2 (en) * 2013-11-05 2017-07-18 Gn Hearing A/S Adaptive residual feedback suppression
DK3139636T3 (da) 2015-09-07 2019-12-09 Bernafon Ag Høreanordning, der omfatter et tilbagekoblingsundertrykkelsessystem baseret på signalenergirelokation
EP3979667A3 (en) 2016-08-30 2022-07-06 Oticon A/s A hearing device comprising a feedback detection unit

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8243953B2 (en) * 2005-03-11 2012-08-14 Rane Corporation Method and apparatus for identifying a feedback frequency in a signal
EP2003928A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-17 Oticon A/S Online anti-feedback system for a hearing aid
CN101388652A (zh) * 2007-06-25 2009-03-18 哈曼贝克自动系统股份有限公司 具有自适应时间控制的反馈限制器
CN101820574A (zh) * 2009-02-06 2010-09-01 奥迪康有限公司 具有自适应反馈抑制的听力装置
US20100260365A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Configuration and Method for Detecting Feedback in Hearing Devices
US20170156009A9 (en) * 2010-04-13 2017-06-01 Starkey Laboratories, Inc Methods and apparatus for allocating feedback cancellation resources for hearing assistance devices
US20130156223A1 (en) * 2010-06-08 2013-06-20 MUSIC Group IP Ltd. System and method for increasing a feedback detection rate in an audio system
EP2834994A1 (en) * 2012-04-02 2015-02-11 Bose Corporation Instability detection and avoidance in a feedback system
CN105916087A (zh) * 2015-02-24 2016-08-31 奥迪康有限公司 包括抗反馈断电检测器的听力装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZITENG HUANG: "Research on intelligent acoustic feedback exploration and suppression system", 《2011 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION》 *
梁维谦: "基于GSPAP的子带自适应声反馈消除算法", 《清华大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110493693A (zh) * 2019-09-02 2019-11-22 昆腾微电子股份有限公司 一种音频信号处理方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
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