CN110475194A - 运行助听器的方法和助听器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种运行助听器的方法,其中,所述助听器从周围环境的声音信号中产生输入信号,其中,所述助听器具有信号处理装置,所述信号处理装置设计用于修正输入信号并且由此产生输出信号,其中,用于修正输入信号的信号处理装置具有自动增益控制装置,所述自动增益控制装置具有压缩器,所述压缩器能够以压缩模式运行,其中,周围环境被划分为多个方向,这些方向中的一个方向借助方向确定单元被选为重要方向,其中,根据方向修正输入信号,方式是,以根据所述重要方向设定的压缩模式运行压缩器,使得来自该重要方向的声音信号与来自其它方向的声音信号相比被突出。此外,本发明还涉及一种相应的助听器。

Description

运行助听器的方法和助听器
技术领域
本发明涉及一种运行助听器的方法以及一种相应的助听器。
背景技术
在最普遍的设计方案中,助听器具有麦克风、信号处理装置和受话器, 其中,受话器也被称为扬声器。助听器例如用于照顾有听觉障碍的使用者和 补偿听觉损失。麦克风从环境中的声音信号生成输入信号,该输入信号被输 送至信号处理装置。信号处理装置修正输出信号并且由此产生输出信号,输 出信号也就是修正的输入信号。为了补偿听觉损失,输入信号例如以某个放 大系数被放大。最后,输出信号由受话器输出,其中,受话器将输出信号转 换为声音信号。输入信号和输出信号是电信号,因此也分别简称为信号。相 对地,周围环境的声音信号和受话器输出的声音信号是声学信号。
助听器通常要么是单耳式并且仅佩戴在头部的一侧,要么是双耳式并且 具有两个单独的设备,这两个单独的设备佩戴在头部的两侧。视类型而定, 助听器佩戴在耳边、耳内或耳后或其组合。常见的助听器类型例如是BTE(耳 背式助听器)、RIC(耳道内受话器)和ITE(耳内式助听器)。这些助听器尤其在 结构形式和佩戴方式上区分。
基本上,在助听器中可以使用所谓的波束赋形器来实现听声辨向,也就 是相对其它声音信号优选和更强地放大、即突出来自某个方向的声音信号。 为此使用定向麦克风,其通常是由至少两个麦克风构成的麦克风阵列。定向 麦克风安置在助听器中并且在两个不同的位置拾取周围环境的声音信号。相 应地产生多个输入信号,这些输入信号随后由信号处理装置适当地组合以便 实现指向性,即,使波束赋形器在确定的方向上定向并且突出来自该方向的 声音信号。例如,以此方式相对周围环境的其余部分放大使用者身前区域中的发话人,由此改善语音清晰度。
在比只有一个重要声源的环境要求更高的环境中使用波束赋形器存在 问题。在声音信号和尤其用于使用者的信息可能从多个方向传来的环境中, 这些重要的声音信号可能被抑制,因为波束赋形器已经指向另外的声源。在 上述发话人位于身前区域的例子中,使用者的身后区域相对身前区域被强烈 抑制,从而使用者的身后区域中的声源仅能较差地或甚至完全不能被感知。
发明内容
在此背景下,本发明所要解决的技术问题在于,在一种助听器中,改善 来自确定方向的声音信号的突出并且因此尤其改善语音清晰度,并且在此, 尽可能低地抑制其它潜在的重要声音信号,以便还可以感知来自其它方向的 潜在的重要声音信号。为此记载一种用于运行助听器的方法以及一种相应的 助听器。
所述技术问题按照本发明通过一种运行助听器的方法解决,其中,所述 助听器从周围环境的声音信号中产生输入信号,其中,所述助听器具有信号 处理装置,所述信号处理装置设计用于修正输入信号并且由此产生输出信 号,其中,用于修正输入信号的信号处理装置具有自动增益控制装置,所述 自动增益控制装置具有压缩器,所述压缩器能够以压缩模式运行,其中,周 围环境被划分为多个方向,这些方向中的一个方向借助方向确定单元被选为 重要方向,其中,根据方向修正输入信号,方式是,以根据所述重要方向设 定的压缩模式运行压缩器,使得来自该重要方向的声音信号与来自其它方向 的声音信号相比被突出。所述技术问题按照本发明还通过一种助听器解决, 所述助听器设计用于实施前述类型的方法。在此,与方法有关的实施方式也 适用于助听器,反之,与助听器有关的实施方式也适用于方法。
所述方法用于运行助听器。在运行中,助听器尤其被使用者佩戴。助听 器首先从周围环境的声音信号中产生输入信号。为此,助听器具有至少一个 麦克风,所述麦克风拾取声音信号并将其转换为环境信号。此外,助听器具 有信号处理装置,该信号处理装置设计用于修正输入信号并且由此产生输出 信号。助听器还具有受话器,用于输出输出信号,也就是说用于将输出信号 转换为输出至使用者的声音信号。针对助听器的每个受话器尤其仅产生一个 输出信号。即,在单耳式助听器中仅产生一个输出信号。在双耳式助听器中产生两个输出信号,也就是为使用者头部的两侧各产生一个输出信号。输入 信号尤其根据使用者的确定的听力情况被修正。在优选的设计方案中,所述 助听器是用于照顾听力受损的使用者的助听器,并且由于听力受损,听力情 况与听力正常者的听力情况不同。在这方面,如此修正输入信号,使得听力 损失至少部分、优选完全被补偿。为此通常放大输入信号。尤其根据使用者 的每只耳朵的听力情况调整相应的输出信号。
为了修正输入信号,所述信号处理装置具有自动增益控制装置 (Automatic gaincontrol,简称AGC),所述自动增益控制装置具有压缩器, 所述压缩器能够以压缩模式运行。在此,使用者的周围环境被划分为多个方 向,这些方向中的一个方向借助方向确定单元被选为重要方向。所述重要方 向应当与其它方向相比被突出,从而来自该重要方向的声音信号被突出,方 式是,来自重要方向的声音信号相对其它声音信号经过更强地放大。为此, 根据方向修正输入信号,方式是,以根据所述重要方向设定的压缩模式运行 压缩器,使得来自该重要方向的声音信号与来自其它方向的声音信号相比被 突出。也就是说,利用在哪个方向上存在重要声源的信息来选择性地修正输 入信号并且为使用者更清晰地再现该声源。在此,首先不是典型地选出并且 有针对性地放大确定方向上的声源,而是通过如下方式自动获得指向性,即, 根据重要方向上的声源匹配压缩模式,并且由此正是该声源和所属的方向被 选择性地突出。这在双耳式助听器中在两侧优选相同实施。
所述重要方向根据其对使用者的重要性被选出。尤其当在某个方向上存 在确定类型的声源、例如发话人,或者当声源相对同一方向上的其它声源具 有更高的音量、也就是更高的电平、例如人群中的发话人时,该方向至关重 要。方向确定单元用于确定并且尤其选择重要方向。在适宜的设计方案中, 方向确定单元分析输入信号,并且借助该输入信号确定在哪个方向上存在对 使用者至关重要的声源,从而该方向则被选为重要方向。为此,在有利的设 计方案中,助听器和尤其方向确定单元具有分类器,以便将环境中的声源划 分为确定类型,从而将存在确定类型的声源的那个方向选择为重要方向。
原则上,上述功能虽然不能一致地实现,但是基本上可以用波束赋形器 实现,该波束赋形器通过多个输入信号的适当组合与其它方向相比放大确定 的方向并且相应地抑制其它方向。由此出现前述缺点。更适宜的是至少暂时 避免这些缺点的设计方案,方式是,仅在确定的情况中开启波束赋形器并且 为此根据环境的干扰噪声电平、也就是根据环境中的干扰噪声与有用信号相 比的强度启用波束赋形器。这通过信噪比(signal to noiseratio,简称SNR)描 述。有利地,在高信噪比下禁用波束赋形器,从而来自未预料到的方向、尤 其来自身后区域、也就是后方的声音信号不被错误地抑制。该构思形成的基 础是,在高信噪比下不需要波束赋形器用于提高语音清晰度,并且因此适宜 地不使用波束赋形器。在与此相比较低的信噪比下则启用波束赋形器,并且 将波束赋形器对准对使用者至关重要的声源、例如使用者身前区域中、也就 是前方的发话人。在此,波束赋形器用于实现低信噪比下的高的语音清晰度。 在此重要的是,波束赋形器仅在特定的情况下、即在需要时被启用。但在波 束赋形器被启用的情况中,波束赋形器的启用如所述地以来自其它方向的声音信号与干扰噪声一同并且可能不希望地被抑制为代价。
在此,在波束赋形器中如所述地由原理引起的对来自与重要方向不同的 方向的声音信号的强烈抑制应当被避免。因此,为了改善确定方向的突出、 更准确地说是为了改善来自该方向的一个或多个声音信号的突出,不是利用 波束赋形器的指向性,而是利用自动增益控制装置,简称AGC。自动增益 控制装置的特征尤其在于,根据电平修正输入信号,以便如此产生输出信号, 使得输出信号尽可能最佳地与使用者的听力情况和尤其听力受损相适应。自 动增益控制装置尤其是助听器的信号处理装置的部件。为了根据电平进行修正,自动增益控制装置通常具有压缩器,该压缩器根据输入信号的电平、也 就是输入电平并且结合确定的压缩模式控制该输入信号的增益。压缩模式表 示在确定的输入电平下为输入信号使用哪个放大系数。压缩模式由一个或多 个压缩参数、优选一个或多个拐点、用于输入电平的一个或多个确定的电平 范围的一个或多个压缩比、开启时间(也称为攻击)、关闭时间(也称为释放) 或参数组合参数化。在此,拐点表示具有不同的压缩比的两个电平范围之间 的过渡。
在此,自动增益控制装置的压缩器根据方向以相应适合的压缩模式运 行,从而来自不同方向的声音信号被不同地压缩。在这方面,在此建议的设 计是波束赋形器的替代方案,但原则上也可以与波束赋形器有利地结合使 用。在此,使用者的周围环境被划分为多个方向,并且如此调节压缩器,使 得来自对使用者而言重要方向的声音信号、即对使用者而言重要的声音信号 被突出。分别根据在哪个方向上存在什么样的声源来选择并设定相应合适的 压缩模式。以此方式首先有利地省去典型地强烈的指向性,并且取而代之地, 有利地不很明显地匹配输入信号的修正。
随后通过选择相应的压缩模式选择性地突出其中一个方向,以便优选选 择性地提高该方向上的语音清晰度,同时不会引起其它方向上的抑制。在这 方面,借助压缩器和一般地借助自动增益控制装置如此产生指向性,从而在 确定的方向上通过特定的压缩模式实现正是那个方向上的重要声源的突出。 在此,突出尤其通过选择合适的压缩模式实现,该压缩模式与需要突出的声 源相适应,从而其它声源相对于该声源处于次要地位,但不被完全抑制。由 此有利地实现与波束赋形器相比较弱的指向性并且总体上取得在一个方向 上的尽可能强的突出与其它方向上的尽可能弱的抑制之间的折衷。例如在突 出身前区域的情况下,来自身后区域的声音信号还可以被使用者感知。
在此,关键的构思是根据方向压缩以便突出来自确定方向的声源。换言 之,实施压缩器的与方向相关的参数化。由此,借助压缩器并且一般地借助 自动增益控制装置有利地实现不很明显的指向性。也就是说,借助自动增益 控制装置突出在确定方向上的一个或多个声源。此外可以同时实现多个方向 上的相应的指向性,从而有利地消除波束赋形器通常仅局限于一个突出的方 向的局限性。
特别优选的是方向确定单元具有波束赋形器的设计方案,所述波束赋形 器用于确定重要方向。该构思形成的基础是,波束赋形器专门设计用于产生 定向的信号并且因此特别适合用于将周围环境划分为多个方向。为此,输入 信号被传送至波束赋形器并且随后针对每个方向如此被处理,从而为每个方 向产生定向的输入信号,所述定向的输入信号仅由或至少主要由来自单个方 向的声源得出。因此,每个定向的输入信号对应于多个方向中的一个。随后, 例如借助附加的分类器或简单地根据定向的输入信号的信号特性、例如电平 或信噪比分别检查多个定向的输入信号,以便确定是否存在对使用者重要的 声源。包含重要声源的那个定向的输入信号的方向则被选为重要方向。随后 如此调整压缩模式,使得正是那个声源被突出,从而结果是,重要方向也被 突出。也就是说,波束赋形器首先有利地用于将周围环境划分为不同的方向 并且用于确定重要方向。但相对地,波束赋形器却不用于产生输出信号,该 输出信号结合定向的输入信号同样被校正。产生输出信号的功能而是由特定 地控制压缩器产生。
波束赋形器尤其从多个输入信号产生出多个定向的输入信号,所述多个 输入信号相应地由多个麦克风产生,这些麦克风分别将环境的声音信号转换 为相应的输入信号。所述麦克风布置在助听器的不同位置上并且以此方式构 成麦克风阵列。在此,多个输入信号也可以组合地视为由麦克风阵列产生的 唯一的输入信号。为了产生各个定向的输入信号,多个麦克风的输入信号通 过波束赋形器适当地相互结合。在优选的设计方案中,麦克风阵列具有两个 麦克风,并且波束赋形器产生用于前后左右四个方向的四个定向的输入信 号。其它的设计方案但也可以考虑并且同样适合。
由波束赋形器产生的定向的输入信号原则上不必另外用于产生输出信 号。而是在适宜的设计方案中,定向的输入信号仅用于确定重要方向,并且 自动增益控制装置和尤其压缩器共同对输入信号施加作用。而在有利的变型 中,定向的输入信号尤其代替输入信号本身被传送至自动增益控制装置并且 借助自动增益控制装置彼此独立地被处理,以便实现根据方向的压缩。在此 情况中,自动增益控制装置和尤其压缩器对输入信号的各部分、即表示根据 方向划分的输入信号的定向的输入信号单独地并且彼此独立地施加作用。最 后,单独处理的定向的输入信号被混合成输出信号。以下详细说明两个构思 的优选的设计方案。多种设计方案或它们的部件原则上也可以相互组合。关 于特定的设计方案的实施方式按意义也适用于其它的设计方案。
在特别简单和有利的设计方案中,压缩模式尤其如上述地由至少一个压 缩参数定义,并且,根据所述重要方向设定压缩模式,方式是,根据所述重 要方向改变压缩参数。在此,在第一变型中,仅在至少两个离散值之间转换。 而在第二变型中,压缩参数连续改变、也就是连续调整。在该设计方案中, 根据方向选择并且调整用于压缩器的相应合适的参数化,并且相应地控制输 入信号的压缩。
在另外的有利的设计方案中,所述压缩器具有多个实例,所述实例以不 同的实例模式运行。这些实例模式本身是如上所述的压缩模式。在此,每个 实例模式设计用于突出确定类型的声音信号、例如用于突出语言或声音、例 如音乐。在此,所述实例也被称为压缩实例。将所述输入信号分别输入多个 实例,所述实例则相应地产生多个修正的输入信号,随后将这些修正的输入 信号共同结合成输出信号。在此,原则上将同一输入信号用于所有的实例, 从而压缩器总计对整个输入信号施加作用。在此重要的是,根据所述重要方 向对修正的输入信号在输出信号中相对彼此的比例关系进行调整,从而将压 缩模式设定为多个实例模式的混合。也就是说,根据方向混合输入信号的不 同版本,也就是说,分别根据重要方向,一个或另一个实例或多或少地影响 输出信号。混合、组合或结合有利地借助混合器进行,该混合器随后产生输 出信号。
该设计方案特别有利的是,各个实例可分别以固定的实例模式运行并且 优选也被运行,但还存在整体可变的压缩模式。输入信号借助各个实例并行 地不同地被处理,从而压缩器的压缩模式整体通过如下方式被调整,即,适 当地选择并且调整修正的输入信号的比例关系。在第一变型中,在两个离散 的比例关系之间转换,而在第二变型中,该比例关系连续改变。为了调整或 改变比例关系,例如在相应的实例之前相应地改变输入信号的电平,或者备 选或附加地,在相应的实例之后改变相应的修正的输入信号的电平。
前述设计方案的优点尤其在于,所述实例能够以预定义的、也就是固定 的实例模式运行并且优选也被运行,从而在运行中,每个实例模式本身不被 改变。也就是说,所述实例是用于不同类型的声音信号的确定的实例。但在 同样适宜的变型中,各个实例也可被调节、也就是说具有可改变参数,参数 随后在运行中改变,从而实例不是如前述那样静态的而是动态的。
在另外的有利的设计方案中,所述输入信号具有多个定向的输入信号、 也就是与方向相关的输入信号,这些定向的输入信号分别对应于多个方向中 的一个方向。在此,所述压缩器针对每个定向的输入信号都具有实例,该实 例以相应的实例模式运行。在此,实例也被称为方向实例,并且实例模式被 称为方向模式。这些实例模式本身是如上述的压缩模式。向每个实例输入多 个定向的输入信号之一,从而将压缩模式设定为实例模式的混合。原则上, 关于前述具有多个压缩实例的设计方案的实施方式也适用于具有多个方向实例的设计方案,区别在于,不是整个输入信号而是选取的输入信号被输入 单个方向实例,该选取的输入信号随后被修正。以此方式,借助每个方向实 例仅对输入信号的确定的方向分量进行修正,从而各方向彼此独立地以最佳 的方式由自动增益控制装置处理。
上述具有多个实例、尤其方向实例的设计方案特别有利的尤其是,在每 个方向上单独地对存在于该方向上的情况能够作出反应并且优选也作出反 应。为此在有利的扩展设计中,针对多个方向中的每个方向,根据在对应的、 也就是所属方向上的声音信号的类型调整用于每个定向的输入信号的相应 的实例模式。换言之,针对每个方向检测,是否在该方向上存在发出确定类 型的声音信号、例如语言或音乐的声源。此外也例如借助分离器确定声音信 号的类型。随后根据声音信号的类型调整用于实例的相应的实例模式。
通过划分成不同的方向并结合使用不同的压缩模式、更准确地说实例模 式的可能性,多个方向有利地也彼此独立地可处理并且适宜地分别根据需求 被修正。定向的输入信号的产生优选借助波束赋形器产生。波束赋形器的突 出之处正是在于突出来自确定方向的声音信号,从而波束赋形器相应地适合 用于产生定向的输入信号。为此,波束赋形器尤其应用在多个方向中的每个 方向上,以便为每个方向产生所属的定向的输入信号。在传统的波束赋形器 中,仅与方向相关的输入信号被使用并且在修正后作为输出信号被输出。与 此相对地,在本发明中,不同方向的多个定向的输入信号分别用自动增益控 制装置修正,从而结果是产生多个根据方向压缩的输入信号。这些压缩的输 入信号随后被结合成一个输出信号并且最终被输出。
在有利的设计方案中,具有多个方向实例的设计方案和具有多个压缩实 例的设计方案相结合。例如,每个方向实例由多个压缩实例组成,从而各个 定向的输入信号例如通过不同的固定的实例模式修正,并且随后不同的修正 的定向的输入信号被混合成输出信号。
与所选的具有压缩器的多个实例的表述等效的是,也可以说成具有多个 自动增益控制装置实例的自动增益控制装置,这些自动增益控制装置实例分 别具有一个或多个相应地设计的压缩器。这两种不同的表述被视为等效的并 且最大的区别尤其在于电路技术的具体实施方式,而非所实现的、在此特别 重要的功能。
优选地,被调整的压缩模式、尤其实例模式从许多压缩模式中选出,包 括:用于突出语言构成要件的语言模式以及用于仅根据助听器的使用者的听 力情况调整的音调模式。由此有利地在需要时在语言模式与音调模式之间进 行转换,其中,语言模式针对尽可能好的语音清晰度而设计,音调模式针对 尽可能逼真地再现来自环境的声音信号而设计。也就是说,在应用语言模式 时,通过压缩突出语言,与此相反,尤其在不特别考虑个别声源或个别类型 的声音信号的情况下,在音调模式中突出环境本身。由此实现特别逼真的声音再现,这特别有利于作为声音信号的音乐。
通过语言模式的选择可能性考虑在环境中存在语言的特别重要的情况。 为了使这样的语言、也就是发话人的声音信号对使用者最大程度地听得清 楚,调整改善语音清晰度的压缩模式。在此,其它声音信号或噪声的逼真再 现处于次要地位,而是使占优先地位的语言对使用者可识别。反之,在没有 语言的环境中适宜地力求尽可能逼真地再现声学的环境,也就是说应当实现 尽可能好的声音质量。这通过音调模式的选择可能性实现。尽可能好的声音 质量尤其理解为,尽可能最佳地补偿使用者的听觉损失,即实施最大程度的听觉损失补偿。这在由于用于改善语音清晰度的压缩模式而可能严重失真的 音乐中特别重要。相同的情况也适用于环境中的其它声音信号,这些声音信 号偶尔如此严重失真从而不再能被使用者识别并且不再能被分配。
根据方向压缩特别有利的尤其是规避如下难题,即,针对确定情况、例 如语言或声音设计的单个压缩模式在既存在语言又存在其它声音信号、尤其 音乐的环境中不是最佳。在特别有利的设计方案中,在根据方向压缩的范畴 内,将周围环境划分为多个方向,并且将每个方向的声音信号分别用最佳的、 也就是与各自的声音信号相适应的压缩模式进行修正。也就是说,不是整体 分析整个环境并且为作为整体的环境实施同一压缩,而是单独为多个方向中 的每个方向进行相应的考虑。
适宜地,仅当在环境中识别到定向的声音信号时,根据方向修正输入信 号,并且其中,在其它情况下与方向无关地修正输入信号,也就是说以相同 的方式修正所有的方向。换言之,助听器具有基本运行模式,在基本运行模 式下,不通过调节压缩器特别突出任何方向。因此,原则上存在任何方向都 不是重要方向并且因此也不能选出重要方向、也就是说重要方向的确定未果 的可能性。一般地对于在每个方向上都没有重要方向或没有重要声音信号被 确定或能被确定的情况,也就是说如果不存在重要的声音信号,则优选为该方向使用作为压缩模式的基本模式。在基本运行模式下,基本模式用于每个 方向。所述基本模式有利地是上述的音调模式,该音调模式总体确保特别逼 真地再现环境中的所有声音信号。如果在方向上不存在特别的声音信号,则 尤其得出类型“背景”作为声音信号的类型。
在适宜的设计方案中,多个方向分别被选为重要方向。这尤其通过特殊 的根据方向的压缩实现。与此相比,单用一个波束赋形器典型地仅能突出一 个单个方向。但在本发明中可以将多个方向同时选择为重要方向。以此方式 例如有利地为使用者突出环境中的多个发话人。备选或附加地突出突然出现 的警告或警报信号,同时不会抑制其它重要的声音信号。
所述不同的方向优选是通过从使用者开始将周围环境划分为多个扇形 产生的多个区域。助听器的使用者在环境中构成中心点,从该中心点开始, 周围环境被划分为多个扇形、也就是角区段。每个区域因此对应于一个扇形 并且多个扇形以环绕使用者的方式彼此排列。在特别适宜的设计方案中,周 围环境被划分为正好四个方向、即前、后、左、右。这些方向名称指的是使 用者的观察方向,即,“前”表示身前区域,“后”表示身后区域,“左”和“右” 分别表示左侧区域或右侧区域。四个方向中的每个方向尤其包括90°的角区 段。因此,周围环境被四等分。原则上,仅划分成两个区域、例如前和后、 也就是身前区域和身后区域也合适。在一种变型中,将周围环境划分为多个 区域不仅在平面内、而且在空间上进行。在此,在有利的设计方案中构造向 上的附加区域。相应地,向下的附加区域也是有利的。
按照本发明的助听器设计用于实施上述方法。尤其地,所述助听器具有 设计用于实施所述方法的信号处理装置。助听器设计为单耳式或双耳式、具 有一个或两个单独的设备,这些单独的设备分别佩戴在耳内或耳边。助听器 尤其用于照顾听觉受损的使用者。所述助听器具有至少一个麦克风和至少一 个受话器,其中,更准确地说,助听器的每个单独的设备具有至少一个、优 选多个麦克风和受话器。每个单独的设备具有自己的壳体,所属的麦克风安 置在该壳体中。视助听器的类型而定,受话器也安置在壳体中或通过引线与壳体至少相连。此外,每个单独的设备具有耳模,所述耳模尤其能装入使用 者的耳内,以便在耳内将受话器从输出信号产生的声音信号输出给使用者。 适宜地,助听器具有蓄电池,用于供能,其中,有利地每个单独的设备具有 自己的蓄电池,所述蓄电池尤其安置在壳体中。
附图说明
以下根据附图详细阐述本发明的实施例。上述一般性的实施方式根据内 容被应用在后续示出的具体实施方式上。在附图中分别示意性地:
图1示出助听器,
图2示出助听器的电路框图,
图3示出另外的助听器的电路框图,
图4示出压缩模式,
图5示出周围环境被划分为多个方向,
图6示出具有多个实例的压缩器,
图7示出具有多个实例的压缩器,完整的输入信号被分别输入实例。
具体实施方式
图1示出助听器2的实施例。助听器2具有信号处理装置4。助听器2 设计为单耳式或双耳式,也就是说具有一个或两个单独的设备,这些装置分 别佩戴在耳内或耳边。在图1中仅示出一个单独的设备。在此,助听器2用 于照顾听力受损的使用者N。助听器2具有至少一个麦克风7和至少一个受 话器6。在图1中示例性示出的单独的设备具有两个麦克风7以及一个受话 器6,该受话器6在此相对壳体8布置在外部,从而所示助听器2是所谓的 RIC设备。
信号处理装置4设计用于根据方向进行压缩。在图2和3中示出两个实 施例。这两个实施例分别表示助听器2的电路框图。信号处理装置4一般具 有自动增益控制装置10,简称AGC,自动增益控制装置10又具有压缩器 12。此外,信号处理装置4还具有方向确定单元14,借助该方向确定单元 14控制压缩器12。为此,方向确定单元14确定重要方向R,根据该重要方 向R控制压缩器12。
一般地,麦克风7生成的输入信号E被输入信号处理装置4。随后输入 信号E被输入自动增益控制装置10,所述自动增益控制装置10修改输入信 号E并将其作为输出信号A传递到受话器6以便输出。在此,输入信号E 也用于确定重要方向R,也就是说用于方向确定并且为此输入方向确定单元 14。作为方向确定的结果,随后调节压缩器12。压缩器12的特性由压缩模 式K定义,压缩模式K则根据重要方向R被改变,以便在该重要方向R上 实现突出重要声源。
压缩模式K在图4中示例性示出,此处表示为作为输入电平EP、即输 入信号E的电平的函数的增益G。所示压缩模式K具有拐点16,该拐点16 定义两个具有不同压缩比的电平范围。在较低的电平范围内,增益恒定,在 较高的电平范围内,增益随输入电平的升高而降低。在此根据重要方向改变 压缩模式,例如方式是移动拐点16,以便产生压缩器12的改变的特性。
使用者N的周围环境被划分为多个方向,如图5所示例如划分为四个方 向“前”V、“后”H、“左”L和“右”S。这些方向中的一个方向借助方 向确定单元14被选为重要方向R,并且随后会与其它方向相比被突出。为 此,根据方向修正输入信号E,方式是,以根据重要方向R调整的压缩模式K运行压缩器12。也就是说,利用在哪个方向上存在重要声源的信息来选择 性地修正输入信号E并且为使用者N更清晰地再现该声源。
在此,根据方向对使用者N的重要性选择重要方向R。尤其当在某个方 向上存在确定类型的声源、例如发话人,或者当声源相对同一方向上的其它 声源具有更高的音量、也就是更高的电平、例如人群中的发话人时,该方向 至关重要。为了确定重要方向R,方向确定单元14分析输入信号E并且借 助该输入信号E确定在哪个方向上存在对使用者N至关重要的声源,从而 该方向则被选为重要方向R。为此,助听器2例如具有未示出的分类器,以便将环境中的声源区分为确定类型,从而将存在确定类型的声源的那个方向 选择为重要方向R。
在图2中,输入信号E由单个麦克风7产生并且被输入压缩器12以及 方向确定单元14。方向确定单元14根据输入信号E确定重要方向并且用该 重要方向R控制压缩器12,方式是根据重要方向R改变压缩模式K。由此 根据方向产生修正的输入信号Emod,该修正的输入信号Emod随后作为输 出信号A经由受话器6输出。
在图3中,方向确定单元14具有波束赋形器,该波束赋形器从多个麦 克风7的输入信号E产生多个定向的输入信号Eger,也就是说输入信号E 分解为多个定向的输入信号Eger。在这种情况下,这些定向的输入信号Eger 中的每一个对应于多个方向之一,并且仅由或至少主要由来自该方向的声音 信号产生。这些定向的输入信号随后被输入压缩器12并且在那里被单独修 正,从而产生多个修正的输入信号Emod,这些修正的输入信号Emod随后 被结合成输出信号A。
适合用于此的压缩器12的可能的设计方案在图6中示出。在图6中示 出的压缩器12具有多个实例18,多个定向的输入信号Eger被分别传送至这 些实例18。因此,实例18也被称为方向实例。此外,每个实例18以自己的 实例模式运行,该实例模式根据重要方向R被调整。由此,每个定向的输入 信号Eger被单独修正,并且相应地,为每个方向使用自己的压缩模式、即 各自的实例模式,从而每个单个方向的声音信号与其它方向的声音信号无关地被最佳地压缩。多个修正的输入信号Emod随后在混合器20中被混合。 在此,如此调整修正的输入信号Emod在输出信号A上所占的比例,使得总 体上得出最佳的压缩模式K。
在图7中示出具有多个实例18的压缩器12,完整的输入信号E被分别 输入这些实例18。在图6中,不同的信号、即各一个定向的输入信号Eger 被输送至每个实例18,与图6相反地,在图7中,相同的信号、此处为输入 信号E被输送至每个实例18。各实例18以不同的实例模式被运行,从而输 入信号E在每个实例18中被不同地修正并且产生不同的修正的输入信号 Emod,这些修正的输入信号Emod随后在混合器20中被结合成输出信号。 在此情况下,各实例18也被称为压缩实例。与此相比,图6中的多个或所 有实例18在需要时也以相同的实例模式运行。在此,图7中的不同的实例 模式设计用于不同的声源并且一般性地用于不同的情况,例如,实例模式之 一用于突出语言,并且另一实例模式是音调模式,该音调模式实现尽可能逼 真地并且与使用者N的听力受损相适应地再现周围环境的声音信号。
在未示出的变型中,图6和图7的实施方式如此结合,从而每个定向的 输入信号Eger被输入如图7中的多个实例18而非图6中的各个实例,以便 例如实现用于单个方向的不同实例模式的混合。在图6和图7结合的具体情 况中,压缩器12具有8个实例,即为每个方向具有一个具备语言模式的实 例和具备音调模式的实例。
附图标记列表
2 助听器
4 信号处理装置
6 受话器
7 麦克风
8 壳体
10 自动增益控制装置,AGC
12 压缩器
14 方向确定单元
16 拐点
18 实例
20 混合器
A 输出信号
E 输入信号
Eger 定向的输入信号
Emod 修正的输入信号
EP 输入电平
G 增益
H 后
K 压缩模式
L 左
N 使用者
R 重要方向
S 右
V 前

Claims (11)

1.一种运行助听器(2)的方法,
-其中,所述助听器(2)从周围环境的声音信号中产生输入信号(E),
-其中,所述助听器(2)具有信号处理装置(4),所述信号处理装置(4)设计用于修正输入信号(E)并且由此产生输出信号(A),
-其中,用于修正输入信号(E)的信号处理装置(4)具有自动增益控制装置(10),所述自动增益控制装置(10)具有压缩器(12),所述压缩器(12)能够以压缩模式(K)运行,
-其中,周围环境被划分为多个方向(V、H、L、S),这些方向(V、H、L、S)中的一个方向借助方向确定单元(14)被选为重要方向(R),
-其中,根据方向修正输入信号(E),方式是,以根据所述重要方向(R)设定的压缩模式(K)运行压缩器(12),使得来自该重要方向(R)的声音信号与来自其它方向的声音信号相比被突出。
2.按照权利要求1所述的方法,其中,所述方向确定单元(14)具有波束赋形器,借助所述波束赋形器将周围环境划分为多个方向(V、H、L、S),并且所述波束赋形器用于确定所述重要方向(R)。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其中,所述压缩模式(K)通过至少一个压缩参数被定义,并且其中,根据所述重要方向(R)设定所述压缩模式(K),方式是,根据所述重要方向(R)改变压缩参数。
4.按照前述权利要求之一所述的方法,
其中,所述压缩器(12)具有多个实例(18),所述实例(18)以不同的实例模式运行,
其中,每个实例模式设计用于突出确定类型的声音信号,
其中,将所述输入信号(E)分别传送至多个实例(18),这些实例(18)则相应地产生多个修正的输入信号(Emod),随后将这些修正的输入信号(Emod)共同结合成输出信号(A),
其中,根据所述重要方向(R)对修正的输入信号(Emod)在输出信号(A)中相对彼此的比例关系进行调整,从而将压缩模式(K)调整为多个实例模式的混合。
5.按照前述权利要求之一所述的方法,
其中,所述输入信号(E)具有多个定向的输入信号(Eger),这些定向的输入信号(Eger)分别对应于多个方向(V、H、L、S)中的一个方向,
其中,所述压缩器(12)针对每个定向的输入信号(Eger)都具有实例(18),所述实例(18)以相应的实例模式运行,
其中,向每个实例(18)传送多个定向的输入信号(Eger)之一,从而将压缩模式(K)调整为多个实例模式的混合。
6.按照前述权利要求之一所述的方法,其中,针对多个方向(V、H、L、S)中的每个方向,根据在对应的方向(V、H、L、S)上的声音信号的类型设定用于各个定向的输入信号(Eger)的相应的实例模式。
7.按照前述权利要求之一所述的方法,其中,被设定的压缩模式(K)、尤其实例模式从多个压缩模式(K)中选出,这些压缩模式包括用于突出语言构成要件的语言模式和用于仅匹配助听器(2)的使用者(N)的听力情况的音调模式。
8.按照前述权利要求之一所述的方法,其中,仅当在周围环境中识别到定向的声音信号时,才根据方向修正输入信号(E),并且其中,在其它情况下与方向无关地修正输入信号(E)。
9.按照前述权利要求之一所述的方法,其中,多个方向(V、H、L、S)分别被选为重要方向(R)。
10.按照前述权利要求之一所述的方法,其中,周围环境被划分为正好四个方向(V、H、L、S)、即前(V)、后(H)、左(L)和右(S)。
11.一种助听器(2),其设计用于实施按照前述权利要求之一所述的方法。
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