CN114466297B - 一种具有改进的反馈抑制的听力辅助装置及抑制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种至少部分地布置于耳道中的听力辅助装置，其包括：声音阻隔构件，其被构造为适于与耳道接触以将其划分为远离鼓膜侧和邻近鼓膜侧，并阻隔远离鼓膜侧与邻近鼓膜侧间的声音传播；环境声麦克风，其被配置为适于接收远离鼓膜侧声音，并产生对应于所接收声音的环境声信号；辅助校准麦克风，其被配置为适于接收邻近鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的辅助校准信号；处理器，其被设置为接收环境声信号和辅助校准信号，并基于二者生成经校准的环境声信号；受话器，其被设置为接收经校准的环境声信号，并适于将其转换为向邻近鼓膜侧发出的声音。

Description

一种具有改进的反馈抑制的听力辅助装置及抑制方法

技术领域

本申请涉及听力辅助装置领域，更具体地，涉及一种具有改进的反馈抑制的听力辅助装置及反馈回声的抑制方法。

背景技术

反馈回声是助听器的常见问题之一。由助听器受话器播放的声音经过声反馈路径之后会被麦克风采集，并再次放大后又由受话器播放，由此形成一个正反馈机制。这种正反馈机制会使声音不断放大，从而形成回声和啸叫现象。啸叫现象不仅会影响助听器的使用效果，也会限制助听器能够输出的增益范围。啸叫现象越严重，助听器的输出音量就会越受限，反而导致助听器无法达到使用者所需的增益补偿。

随着技术的发展，一些啸叫抑制的算法被尝试用于减小啸叫现象的发生，并且对于大多数轻度或中度听力损失的用户来说，这些算法已经能够基本解决啸叫问题。但是，对于中度到重度听力损失的用户来说，他们对于助听器增益的要求较高，而目前的啸叫抑制算法还是无法有效抑制啸叫现象的发生。这会影响中度到重度听力损失用户的使用体验。

因此，需要改进的助听器来解决啸叫问题。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种改进的反馈抑制的听力辅助装置和反馈抑制方法，以有效地解决回声出现正反馈带来的啸叫问题。

在本申请的一个方面，提供了一种至少部分地布置于耳道中的听力辅助装置，所述听力辅助装置包括：声音阻隔构件，所述声音阻隔构件被构造为适于与耳道接触以将其划分为远离鼓膜侧和邻近鼓膜侧，并且阻隔所述远离鼓膜侧与邻近鼓膜侧间的声音传播；环境声麦克风，所述环境声麦克风被配置为适于接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的环境声信号；辅助校准麦克风，所述辅助校准麦克风被配置为适于接收所述邻近鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的辅助校准信号；处理器，所述处理器被设置为接收所述环境声信号和辅助校准信号，并基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号；受话器，所述受话器被设置从所述处理器处接收所述经校准的环境声信号，并适于将所述经校准的环境声信号转换为向所述邻近鼓膜侧发出的声音。

一些实施例中，所述处理器包括自适应滤波器，并且所述基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号包括：通过所述自适应滤波器校正所述辅助校准信号，从而获得从所述受话器传播至所述环境声麦克风的声反馈的经估计的声反馈信号；从所述环境声信号中减去所述经估计的声反馈信号，从而获得所述经校准的环境声信号。

一些实施例中，所述处理器包括信号放大器，所述信号放大器将所述经校准的环境声信号放大后传送至所述受话器。

一些实施例中，所述自适应滤波器采用的是最小均方算法或归一化最小均方算法。

一些实施例中，所述声音阻隔构件内形成有从所述受话器向鼓膜传播声音的声传播通道，所述辅助校准麦克风被布置为至少从所述声传播通道的一侧接收沿所述声传播通道中传播的来自于所述受话器的声音。

一些实施例中，所述辅助校准麦克风与所述声传播通道之间布置有隔音件，所述隔音件被布置为减弱从所述声传播通道到所述辅助校准麦克风的声音传递。

一些实施例中，所述辅助校准麦克风的至少一部分构成所述声传播通道的侧壁。

一些实施例中，所述辅助校准麦克风的收音部分的朝向与所述声传播通道中朝向鼓膜的声传播方向的夹角大体成90度。

一些实施例中，所述辅助校准麦克风的收音部分的朝向与所述声传播通道中朝向鼓膜的声传播方向的夹角小于90度。

一些实施例中，所述听力辅助装置进一步包括大体平行于所述声传播通道布置并被构造为能够接收所述传播通道内的声音的腔体，所述辅助校准麦克风被布置于所述腔体内，并且所述辅助校准麦克风的收音部分的朝向与声传播通道中朝向鼓膜的声传播方向大体相同。

一些实施例中，所述腔体被构造为还能够向腔体外传递由所述声音传播通道传入的声音。

一些实施例中，所述声音阻隔构件内形成有从所述受话器向鼓膜传播声音的声传播通道，所述声传播通道具有朝向鼓膜传播声音的声传播开口，所述辅助校准麦克风被布置为接收从所述声传播开口传出的声音。一些实施例中，所述环境声麦克风被设置为当所述听力辅助装置被至少部分地布置于耳道中时，所述环境声麦克风处于耳道口处或耳道中。

一些实施例中，所述辅助校准麦克风被配置为邻近所述受话器。

一些实施例中，所述声音阻隔构件包括内侧主体和大体围绕所述内侧主体设置的外侧封堵部分，所述声传播通道形成于所述内侧主体中。

一些实施例中，所述受话器为动铁式受话器。

一些实施例中，所述听力辅助装置进一步包括第二环境声麦克风，所述第二环境声麦克风被设置为当所述听力辅助装置被至少部分地布置于耳道中时，所述环境声麦克风处于远离耳道的位置接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的第二环境声信号。

一些实施例中，所述第二环境声麦克风适于布置于耳背处。

一些实施例中，所述处理器被进一步设置为接收所述第二环境声信号，并基于所述环境声信号、辅助校准信号和第二环境声信号生成经校准的环境声信号。

在本申请的另一个方面，提供了一种控制至少部分地布置于耳道中的听力辅助装置实现声反馈抑制的方法，所述听力辅助装置包括声音阻隔构件，所述声音阻隔构件被构造为适于与耳道接触以将其划分为远离鼓膜侧和邻近鼓膜侧，并且阻隔所述远离鼓膜侧与邻近鼓膜侧间的声音传播，所述方法包括：通过环境声麦克风接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的环境声信号；通过辅助校准麦克风接收所述邻近鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的辅助校准信号；基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号。

一些实施例中，所述基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号包括：通过所述听力辅助装置的自适应滤波器校正所述辅助校准信号，从而获得从所述听力辅助装置的受话器传播至所述环境声麦克风的声反馈的经估计的声反馈信号；从所述环境声信号中减去所述经估计的声反馈信号，从而获得所述经校准的环境声信号。

一些实施例中，所述听力辅助装置进一步包括第二环境声麦克风，所述第二环境声麦克风被设置为当所述听力辅助装置被至少部分地布置于耳道中时，所述环境声麦克风处于远离耳道的位置，所述方法进一步包括：通过所述第二环境声麦克风接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的第二环境声信号；基于所述环境声信号、辅助校准信号和第二环境声信号生成经校准的环境声信号。

以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而非旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。

附图说明

通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。

图1示出了根据本申请一个实施例的听力辅助装置100的示意图；

图2示出了根据本申请的另一个实施例的听力辅助装置200佩戴于耳道时的示意图；

图3示出了根据本申请另一实施例的听力辅助装置的内侧主体312的透视示意图；

图4、图5和图6分别展示了图3所示的内侧主体312中，辅助校准麦克风相对于声传播通道的不同位置布置关系的实施例剖视示意图；

图7示出了使用图1所示的听力辅助装置100实现声反馈抑制的方法的流程图；

图8示出了根据本申请一个实施例的听力辅助装置所采用的反馈抑制算法的示意图；

图9示出了使用本申请的再一个实施例的听力辅助装置实现声反馈抑制的方法的流程图；

图10示出了根据本申请另一个实施例的听力辅助装置所采用的反馈抑制算法的示意图；

图11示出了未采用反馈抑制算法、采用本申请的实施例的反馈抑制算法，以及采用传统的反馈抑制算法的HASQI伴随增益水平变化的曲线图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。

图1示出了根据本申请一个实施例的听力辅助装置100的示意图。在实际应用中，该听力辅助装置100被至少部分地布置于用户的耳道中以辅助用户提高听力。例如，听力辅助装置100的一部分实体结构被容纳在用户的耳道中，而另一部分结构则从用户的耳道伸出；或者，听力辅助装置100的整体结构均容纳在用户的耳道内。在一些实施例中，该听力辅助装置100可以仅布置于用户的左耳或右耳中；在另一些实施例中，该听力辅助装置100可以配合另一听力辅助装置工作，分别布置于用户的左耳和右耳中。

如图1所示，听力辅助装置100包括声音阻隔构件101。在一些实施例中，声音阻隔构件101被构造为适于与耳道内廓面接触以将耳道划分为远离鼓膜侧和邻近鼓膜侧的两个区域，并且起到阻隔或至少减弱远离鼓膜侧(即，相对的外侧)与邻近鼓膜侧(即，相对的内侧)之间声音传播的作用。声音阻隔构件101具有与耳道横截面相同或相似的截面轮廓，从而当用户佩戴听力辅助装置100时，其与用户耳道的内廓面保持接触。在一些实施例中，声音阻隔构件101至少部分地由隔音材料构成，从而在其被佩戴入患者耳道时，其能够更好地阻隔远离鼓膜侧与邻近鼓膜侧之间的声音传播。另一些实施例中，声音阻隔构件101与耳道内廓的接触部位为柔性材料(例如海绵或硅胶材料)，从而能够随其在耳道内的位置以及接触情况适应性地改变其形状，从而与耳道内廓面贴合以获取更好的隔音效果。

需要说明的是，图1所示的声音阻隔构件101仅为示意性的表示，在不同的实施例中，其可以是能够布置于耳道中并划分耳道且阻隔声音传播的任意结构或形状。一些实施例中，声音阻隔构件101可以为一体化构件，而另一些实施例中，其也可以由多个部件组成。例如，声音阻隔构件可以包括内侧主体和大体围绕内侧主体设置的外侧封堵部分。其中，内侧主体可以是用于装载各种元件的壳体，而外侧封堵部分可以是大体围绕壳体设置的柔性封堵胶圈或其他柔性结构。

听力辅助装置100还包括位于声音阻隔构件101外侧的环境声麦克风102，其被配置为适于接收远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的环境声信号。可以理解，环境声信号包括了用户所在环境中产生的外部声音，也可能包括了用户自己发出的声音。需要说明的是，在此所述的“适于接收远离鼓膜侧的声音”包括当听力辅助装置100被佩戴于耳道中时，环境声麦克风102能够采集远离鼓膜侧的声音的任意构造或布置。在一些实施例中，环境声麦克风102可以被布置于声音阻隔构件101中，例如嵌入声音阻隔构件101中，但其收音部位至少部分地朝向并暴露于远离鼓膜侧的外部空间。在另一些实施例中，环境声麦克风102也可以布置于声音阻隔构件101的远离鼓膜一侧的侧面上。在又一些实施例中，环境声麦克风102被布置于声音阻隔构件101远离鼓膜的一侧，并且不与声音阻隔构件101直接接触，例如如图1所示的与声音阻隔构件存在一定的距离。此外，在一些实施例中，当听力辅助装置100被佩戴时，环境声麦克风102可以处于耳道口或耳道中的某个位置，从而降低环境声信号的传输延迟。在另一些实施例中，环境声麦克风102也可以布置于耳道外。

听力辅助装置100还包括位于声音阻隔构件101内侧的辅助校准麦克风103，其被配置为适于接收邻近鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的辅助校准信号。类似于上文中对环境声麦克风的描述，在此所述的“适于接收邻近鼓膜侧的声音”包括当听力辅助装置100被佩戴于耳道中时，辅助校准麦克风103能够被用于接收邻近鼓膜侧的声音的任意构造或布置。在一些实施例中，辅助校准麦克风103可以被设置于声音阻隔构件101中，但其收音部分至少部分地朝向并暴露于邻近鼓膜侧的空间。在另一些实施例中，辅助校准麦克风103位于声音阻隔构件101的邻近鼓膜一侧的侧面上。在又一些实施例中，辅助校准麦克风103位于声音阻隔构件101的邻近鼓膜的一侧，并且其不与声音阻隔构件101直接接触。

听力辅助装置100还包括处理器104(图1所示的处理器104的位置仅仅是示例性的)和受话器105。处理器104被设置为与环境声麦克风102和辅助校准麦克风103通信耦接，以接收环境声信号和辅助校准信号。基于所接收到的环境声信号和辅助校准信号，处理器104可以计算生成经校准的环境声信号，从而实现对回声反馈的有效抑制，避免啸叫现象的发生。有关基于环境声信号和辅助校准信号以实现反馈抑制的具体方法或算法将在下文中详述。受话器105与处理器104通信耦接，其可以从处理器104接收经校准的环境声信号，并适于将经校准的环境声信号转换为向邻近鼓膜侧发出的声音。受话器105可以采用各种适合的构造和设置，例如动铁式受话器、动圈式受话器或、圈铁式受话器，或者静电式受话器，或者上述结构形式的任意组合。在一些实施例中，受话器105可以设置于声音阻隔构件101的邻近鼓膜一侧的侧面上。在另一些实施例中，受话器105可以被设置于声音阻隔构件101中，但其发音部分至少部分地暴露于邻近鼓膜侧的空间。在又一些实施例中，受话器105位于声音阻隔构件101的邻近鼓膜的一侧并且不与声音阻隔构件101直接接触。如图1所示，辅助校准麦克风103被配置为邻近受话器105以更好地接收受话器105所发出的声音，并将其转换为辅助校准信号传送给处理器104。

仍如图1所示，虽然声音阻隔构件101能够起到阻隔或减弱声音从近鼓膜侧传递至远鼓膜侧的作用，但在实际使用中，仍然会有一部分由受话器105发出的声音会经过声反馈路径传递至远鼓膜侧的环境声麦克风102。如果不针对这一部分声音进行处理，那么这些声反馈仍有可能导致啸叫。

为了解决啸叫问题，在上述实施例中，辅助校准麦克风103所采集的辅助校准信号被用来进行辅助校正。具体地，本申请的发明人发现，辅助校准信号不仅包括了受话器105直接播放的声音，同时还包括了受话器105发出的声音在耳道中反射后产生的混响。该辅助校准信号随后被输送到处理器104，从而使其能够作为参考信号，用于确定实际反馈回声的经估计的声反馈信号，其中该实际反馈回声是经声反馈路径传输至环境声麦克风102的信号。随后，通过在环境声信号中减去所述经估计的声反馈信号，处理器104可以得到实现反馈抑制的经校准的环境声信号。

可以看出，由于可以通过设置于近鼓膜侧的辅助校准麦克风来直接获得参考信号，本申请的听力辅助装置就不需要预先存储一定帧数的环境声信号作为参考信号，同时也省去了传统啸叫抑制算法或装置所必须采用的校准环境，因此本申请的听力辅助装置能够在无需延时校准的情况下工作。同时，由于降低了对数据存储的要求，因此可以降低听力辅助装置的成本。

图2示出了根据本申请的另一个实施例的听力辅助装置200佩戴于耳道时的示意图。

如图2所示，听力辅助装置200至少部分地处于耳道中，其声音阻隔构件201与耳道接触并将耳道划分为近鼓膜侧和远鼓膜侧。声音阻隔构件201内形成有声传播通道213，从受话器205发出的声音经由声传播通道213向鼓膜传播。如图所示，辅助校准麦克风203被布置为从声传播通道213的一侧接收沿其传播的来自于受话器205的声音，从而使得所述辅助校准麦克风203能够快速准确地获取所述受话器205所发出的声音。具体在如图所示的实施例中，辅助校准麦克风203与声传播通道213之间布置有隔音件231，该隔音件231被用于减弱从声传播通道213到辅助校准麦克风203的声音的传递，从而保证辅助校准麦克风203能够获得更为合适强度的辅助校准信号以用于后续的校准过程。

需要说明的是，虽然如图所示的辅助校准麦克风203被布置于声传播通道213的一侧开口处，并且其间还设置有隔音件231，但在其他一些实施例中，该辅助校准麦克风203也可以被布置于任意适于从声传播通道213的一侧或多侧接收沿其传播的来自于受话器205的声音的位置。需要说明的是，这里的“一侧或多侧”，可以是声传播通道朝向鼓膜的声音传导出口端之外的一侧或多侧的任意位置。例如，一些实施例中，辅助校准麦克风203的至少一部分可以构造成声传播通道213的侧壁或其一部分。另一些实施例中，辅助校准麦克风203可以布置为相对远离声传播通道213的位置，但是其被设置为能够接收从声传播通道213的侧面开口传递而出的声音。又一些实施例中，辅助校准麦克风203可以被布置为环绕声传播通道213设置。当然，辅助校准麦克风203也可以布置成其他任意方式，以获取合适的音腔形状效果，具体请参见下文实施例中的描述。

继续参照图2，声音阻隔构件201包括外侧封堵部分211和内侧主体212。内侧主体212被构造为一个中空壳体，其中设置有环境声麦克风202、辅助校准麦克风203和受话器205中的一个或全部。虽然图中未示出，但是内侧主体212或外侧封堵部分211也可以设置有处理器或其他电子或机械元件。在图2所示的实施例中，环境声麦克风202、辅助校准麦克风203和受话器205的至少一部分被设置于内侧主体212中。其中，环境声麦克风202的一部分被暴露于远鼓膜侧的空间以接收耳道外环境的声音，并在生成环境声信号后将其传输给处理器。受话器205设置于内侧主体212中，并通过内侧主体212中形成的声传播通道213向近鼓膜侧传播声音。辅助校准麦克风203沿着该声传播通道213布置，以接收受话器205发出的声音。

需要说明的是，图2仅示意性地表示了内侧主体212和外侧封堵部分211的形状和结构，以及其与环境声麦克风202、辅助校准麦克风203和受话器205之间的位置关系。在一些实施例中，环境声麦克风202或者辅助校准麦克风203可以被设置于内侧主体212的外表面或者外侧封堵部分211上，例如被布置于内侧主体212或外侧封堵部分211的侧面上。在另一些实施例中，环境声麦克风202可以被布置于远离鼓膜一侧，但不与内侧主体212或外侧封堵部分211直接接触。在一些实施例中，外侧封堵部分211可以主要为硅胶、海绵或其他柔性材料构成。听力辅助装置200的其他部件的结构和功能与图1所示的听力辅助装置100相同或类似，在此不再赘述。

图3示出了根据本申请另一实施例的听力辅助装置的内侧主体312的透视示意图，该内侧主体312中形成有声传播通道313，其中声传播通道313与辅助校准麦克风的位置布置可以类似于图2所示的实施例，也可以采取不同位置关系(例如不同朝向)以期获得不同的音腔形状效果，进而影响辅助校准麦克风收到的回声的频率响应。图4、图5和图6分别展示了图3所示的内侧主体312中，辅助校准麦克风303相对于声传播通道313的不同位置布置关系的实施例的剖视示意图。

如图4所示，内侧主体312的一端设置有环境声麦克风302，其被暴露于远鼓膜侧的空间以接收耳道外环境的声音。虽然图中未显示具体连接关系，环境声麦克风302与同样设置于内侧主体312中的受话器305可以彼此有线或无线连接，以将环境声麦克风生成的环境声信号传送至受话器305。随后，受话器305基于所接收的环境声信号发出声音，该声音大体经由图中箭头所示方向沿声传播通道313向鼓膜传播。需要说明的是，图中箭头方向仅用于示意性表示声音经声传播通道313向鼓膜传递的主要方向。继续参照图4，内侧主体312中还设置有辅助校准麦克风303，其被布置为从声传播通道313的一侧接收沿其传播的来自于受话器305的声音，从而使其能够快速准确地获取受话器305所发出的声音。具体地，辅助校准麦克风303被布置为使其收音部分的朝向大体垂直于声传播通道313中朝向鼓膜的声传播方向。在一些实施例中，在辅助校准麦克风303的收音部分与声传播通道313之间还布置有隔音件被用于减弱从声传播通道313到辅助校准麦克风303的声音的传递，以保证辅助校准麦克风303能够获得更为合适强度的辅助校准信号以用于后续的校准过程。

图5和图6示出了图3所示的内侧主体312中，辅助校准麦克风303相对于声传播通道313的另两种类型的位置布置关系。具体如图5所示，辅助校准麦克风303的收音部分的朝向大体与声传播通道313中的朝向鼓膜的声传播方向的夹角a小于90度。一些实施例中，该夹角a优选为45度至60度，以获得较好的音腔形状效果。需要说明的是，在一些实施例中，夹角a也可以被设置为大于90度。如图6所示，内侧主体312还包括大体平行于声传播通道313设置于其中的腔体314，该腔体314被设置为能够接收声传播通道313内传递的声音。如图所示，设置于腔体314内的辅助校准麦克风303的收音部分的朝向可以大体与声传播通道313内的声传播方向相同。此外，一些实施例中，腔体314还可以设置有与外界连通的开口332，从而使得腔体314能够向腔体外传递由声音传播通道313传入的声音。

需要说明的是，虽然在上述附图所描述的具体实施例中，辅助校准麦克风均被布置或设置为接收声阻隔构件或内侧主体中形成的声传播通道中传递的声音。一些实施例中，辅助校准麦克风也可以被布置为接收声传播通道朝向鼓膜传播声音的声传播开口传出的声音，从而获取耳道内的混响信号。例如，一些实施例中，辅助校准麦克风可以设置于邻近鼓膜的位置，并且具体在一些实施例中，辅助校准麦克风可以被布置为使其收音部位朝向鼓膜。

图7示出了根据本申请另一实施例实现声反馈抑制的方法400的流程图。该方法400可以被用于图1所示的听力辅助装置100、图2所示的听力辅助装置200或者使用图3所示的内侧主体312结构的听力辅助装置。在下文中，该方法400被结合图1所示的听力辅助装置100进行具体说明。

如图7所示，在步骤402，通过环境声麦克风102接收远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的环境声信号。在步骤404，通过辅助校准麦克风103接收邻近鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的辅助校准信号。在步骤406中，处理器104基于环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号。

如前文所述，经校准的环境声信号是抑制了回声反馈后的环境声信号，其是期待被进一步放大的信号。在一些实施例中，经校准的环境声信号会被处理器进一步处理(例如放大)后提供给受话器105，以由受话器105转换为用户需要的声音。需要说明的是，处理器104可以采用任何适合的方式来基于环境声信号和辅助校准信号获取经校准的环境声信号。在一些实施例中，处理器104可以包括例如自适应滤波器。自适应滤波器可以接收辅助校准信号，并以此作为参考信号来进行自适应滤波器的系数更新。随后，基于更新的自适应滤波器系数，自适应滤波器可以获得估计的声反馈信号，该声反馈信号是通过图1所示的声反馈路径从受话器105传播至环境声麦克风102的回声反馈。随后，处理器104可以通过从环境声信号中减去经估计的声反馈信号，来生成经校准的环境声信号。

图8示出了根据本申请一个实施例的听力辅助装置所采用的反馈抑制算法的示意图。

如图8所示，环境声信号被表示为x，其包括经过声反馈路径的回声反馈v和外部环境声u。因此，当采用数字格式时，环境声麦克风采集到的第n帧环境声信号x[n]可以由下述等式(1)表示：

x[n] ＝ v[n] + u[n] (1)

其中，v[n]为经声反馈路径的第n帧反馈回声，而u[n]为第n帧外部环境声音，n为正整数。

继续参照附图8，辅助校准麦克风503所采集的辅助校准信号为y₀，而第n帧的辅助麦克风503所采集到辅助校准信号y₀[n]可以由下述等式(2)表示：

y₀[n] ＝ R(y_r[n] + m[n]) (2)

在等式(2)中，受话器505实际输出的声音为y_r，因此y_r[n]是受话器505在第n帧的实际输出，而m[n]为第n帧的耳道内混响。第n帧的混响和实际输出的声音经由滤波器R被辅助校准麦克风502采集到，其中R为滤波器系数。

等式(2)中的受话器505在第n帧的实际输出y_r[n]是指受话器505所接收到的第n帧的数字信号y[n]经过受话器505播放之后所形成的实际信号。由于受话器505的频率响应S事先已得知，因此y_r[n]可以根据y[n]计算出，具体等式如下述等式(3)表示：

y_r[n] ＝ Sy[n] (3)

通过等式(2)与等式(3)，可以计算出耳道内的混响m，并通过混响估计耳道内侧形状，进而计算出鼓膜处接受到的实际声音，从而可以更加精准地消除鼓膜处收到的回声反馈。

通过图8中543所示的自适应滤波器R’，基于第n帧的辅助校准信号y₀[n]和第n-1帧的输出信号y[n-1]，可以基于以下等式(4)估计第n帧的反馈源信号y_f[n]：

y_f[n] ＝ R’(y₀[n] + y[n-1]) (4)

其中，R’为自适应滤波器的系数，该自适应滤波器系数等式可以由下述等式(5)来计算：

R’[n + 1] ＝ R’[n] + μ*y[n-1]*(y[n-1] + y₀[n]) (5)

其中，R’[n]为第n次迭代的自适应滤波器的系数，R’[n+1]为第n+1次迭代的自适应滤波器的系数，其中μ为每次迭代的步长因子。

在图8中541所示的自适应滤波器F’的作用下，放大器输出的放大后的经校准的环境声信号为y，而第n帧的经校准的环境声信号y[n]的等式可以由下述等式(6)表示：

y[n] ＝ K*error[n] ＝ K(x[n] – F’[n]*y_f[n]) (6)

其中，error[n]是经校准的第n帧环境声信号，K为放大器542的放大系数，F’为自适应滤波器的系数，并且自适应滤波器系数等式可以由下述等式(7)表示：

F’[n + 1] ＝ F’[n] + μ*yf[n]*y[n] (7)

其中，F’[n]为第n次迭代的自适应滤波器的系数，F’[n+1]为第n+1次迭代的自适应滤波器的系数，其中μ为每次迭代的步长因子。

可以看出，通过上述算法处理，受话器生成的实际声音输出y_r中有效消除了反馈信号，从而提高了用户的使用体验。在一些实施例中，上述自适应滤波器的系数更新可以采用随机梯度算法进行计算，包括最小均方算法(LMS)或归一化最小均方算法(NLMS)。可以理解，其他自适应滤波算法也可以应用于本申请实施例使用的自适应滤波器中。

在一些实施例中,由于辅助校准麦克风采集的信号包含鼓膜接收到的实际声音源，因此可以用于预估鼓膜接收到的信号，有助于为用户提供准确增益。

在一些实施例中，除了环境声麦克风之外，听力辅助装置还可以进一步包括适于布置为远离耳道处的第二环境声麦克风，其被设置为接收远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的第二环境声信号。在一些实施例中，第二环境声麦克风可以是适于设置于耳背的麦克风，或者其他设置于耳道外的麦克风。在这种听力辅助装置中，处理器可以被进一步设置为接收第二环境声信号，并基于环境声信号、辅助校准信号和第二环境声信号的结合生成经校准的环境声信号。当这种听力辅助装置被用户佩戴时，由于第二环境声麦克风所处的位置远离耳道(例如位于耳背处)，因此相比于耳道附近的环境声麦克风，第二环境声麦克风受到的反馈回声的影响几乎可以忽略。因此，第二环境声信号可以被用于预测第一环境声麦克风的实际输入，并且将预估值应用于自适应滤波器的系数更新，从而进一步维持啸叫抑制算法的稳定。

图9示出了使用进一步包括第二环境声麦克风的听力辅助装置实现声反馈抑制的方法600的流程图。该方法所采用的听力辅助装置进一步包括第二环境声麦克风。

如图9所示，该方法600的步骤602和604与图7所示的方法400的步骤402和404大体相同，在此不再赘述。在步骤606中，该方法600还包括通过第二环境声麦克风接收远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的第二环境声信号。随后，在步骤608中，听力辅助装置可以基于环境声信号、辅助校准信号和第二环境声信号生成经校准的环境声信号。

在图9所示的方法600中，信用处理器也可以采用任意适合的方式来基于环境声信号、辅助校准信号和第二环境声信号的组合确定实现反馈抑制的经校准的环境声信号。在一些实施例中，类似于图7所示的方法400实施例中的描述，处理器可以包括自适应滤波器，该自适应滤波器接收辅助校准信号和第二环境声信号作为参考信号用于自适应滤波器的系数更新，并基于更新的自适应滤波器系数以获得通过声反馈路径从受话器传播至环境声麦克风的声反馈的经估计的声反馈信号。随后，通过从环境声信号中减去所述经估计的声反馈信号，可以获得经校准的环境声信号。具体地，在一些实施例中，处理器还包括第二自适应滤波器，其中第二环境声信号通过第二自适应滤波器被滤波，并以此作为参考信号来进行自适应滤波器的系数更新。随后，基于更新的自适应滤波器系数，可以获得通过声音传递路径传播至环境声麦克风的实际输入的实际输入估计信号，并将该实际输入估计信号用于自适应滤波器的系数更新。

图10示出了根据本申请另一个实施例的听力辅助装置所采用的反馈抑制算法的示意图。

如图10所示，其中关于环境声麦克风、辅助校准麦克风、受话器所采集的信号与图8所示的实施例类似，在此不再赘述，下文仅描述其与图8所示实施例的区别部分。

第二环境声信号所采集的信号为x2，其包括经过声反馈路径的回声反馈v2和外部环境声u2。因此，第n帧的第二环境麦克风706所采集到的环境声信号x2[n]的等式表示如下：

x2[n] ＝ v2[n] + u2[n] (8)

其中，v2[n]为经声反馈路径的反馈回声，而u2[n]为外部环境声音。

第二环境麦克风706所采集到的环境声信号x2可以用来预测u1并用于滤波器系数更新，这样有助于移除外部环境声音对反馈路径估计的影响，相关滤波器系数更新的等式如下：

F’[n + 1] ＝ F’[n] + μ*y_f[n]*(y[n]-x2[n]) (9)

R’[n + 1] ＝ R’[n] + μ*x₂[n]*(y[n]-x2[n]) (10)

其中R’[n]和F’[n]为第n次迭代的自适应滤波器的系数，R’[n+1]和F’[n+1]为第n+1次迭代的自适应滤波器的系数，其中μ为每次迭代的步长因子。一些实施例中，上述自适应滤波器的更新可以采用随机梯度算法进行计算，包括某些的最小均方算法(LMS)或归一化最小均方算法(NLMS)。

图11示出了未采用反馈抑制算法、采用本申请的实施例的反馈抑制算法，以及采用传统的反馈抑制算法的HASQI(Hearing-Aid Speech Quality Index)伴随增益水平变化的曲线图。图中所示的“传统的反馈抑制算法”是指此前所述的存储一定帧数的环境声信号作为参考信号的反馈抑制算法。

如图11所示，相比于传统的反馈抑制算法，在此所述的采用辅助校准麦克风的反馈抑制算法和采用辅助校准麦克风结合第二环境声麦克风的反馈抑制算法在任何增益水平下均体现出更好地的HASQI水平。在相对较高增益的情况下，在此所述的两种算法相比于未采用反馈抑制算法和采用反馈抑制算法的例子均体现出更优且更稳定的HASQI水平。

虽然上述附图所描述的实施例中的环境声麦克风和辅助校准麦克风的数目均为一个，但在其他实施例中，该环境声麦克风和辅助校准麦克风的数目也可以是任意多个。一些实施例中，听力辅助装置包括多个用于采集远鼓膜侧的声音的环境声麦克风以进一步提高啸叫抑制效果。此外，除了图示的结构，本申请的听力辅助装置也可以包括其他构件或元件，例如设置于耳背处的供能部件、存储部件或天线等等。

本发明的实施例可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVDROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了系统的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性的而非强制性的。实际上，根据本申请的实施例，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本申请的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应被理解为对范围的限制。

Claims (20)

1.一种至少部分地布置于耳道中的听力辅助装置，其特征在于，所述听力辅助装置包括：

声音阻隔构件，所述声音阻隔构件被构造为适于与耳道接触以将其划分为远离鼓膜侧和邻近鼓膜侧，并且阻隔所述远离鼓膜侧与邻近鼓膜侧之间的声音传播；

环境声麦克风，所述环境声麦克风被配置为适于接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的环境声信号；

辅助校准麦克风，所述辅助校准麦克风被配置为适于接收所述邻近鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的辅助校准信号；

处理器，所述处理器被设置为接收所述环境声信号和辅助校准信号，并基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号；以及

受话器，所述受话器被设置从所述处理器处接收所述经校准的环境声信号，并适于将所述经校准的环境声信号转换为向所述邻近鼓膜侧发出的声音；

其中所述处理器包括自适应滤波器，并且所述基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号包括：

通过所述自适应滤波器校正所述辅助校准信号，从而获得从所述受话器传播至所述环境声麦克风的回声反馈的经估计的声反馈信号；

从所述环境声信号中减去所述经估计的声反馈信号，从而获得所述经校准的环境声信号。

2.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在，所述处理器包括信号放大器，所述信号放大器将所述经校准的环境声信号放大后传送至所述受话器。

3.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在，所述自适应滤波器采用的是最小均方算法或归一化最小均方算法。

4.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在于，所述声音阻隔构件形成有从所述受话器向鼓膜传播声音的声传播通道，所述辅助校准麦克风被布置为至少从所述声传播通道的一侧接收所述声传播通道中传播的来自于所述受话器的声音。

5.根据权利要求4所述的听力辅助装置，其特征在于，所述辅助校准麦克风与所述声传播通道之间布置有隔音件，所述隔音件被布置为减弱从所述声传播通道到所述辅助校准麦克风的声音传递。

6.根据权利要求4所述的听力辅助装置，其特征在于，所述辅助校准麦克风的至少一部分构成所述声传播通道的侧壁。

7.根据权利要求4所述的听力辅助装置，其特征在于，所述辅助校准麦克风的收音部分的朝向与所述声传播通道中朝向鼓膜的声传播方向的夹角大体成90度。

8.根据权利要求4所述的听力辅助装置，其特征在于，所述辅助校准麦克风的收音部分的朝向与所述声传播通道中朝向鼓膜的声传播方向的夹角小于90度。

9.根据权利要求4所述的听力辅助装置，其特征在于，所述听力辅助装置进一步包括大体平行于所述声传播通道布置的腔体，所述腔体被构造为能够接收所述声传播通道内的声音，所述辅助校准麦克风被布置于所述腔体内，并且所述辅助校准麦克风的收音部分的朝向与所述声传播通道中朝向鼓膜的声传播方向大体相同。

10.根据权利要求9所述的听力辅助装置，其特征在于，所述腔体还被构造为向腔体外传递由所述声音传播通道传入的声音。

11.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在于，所述声音阻隔构件形成有从所述受话器向鼓膜传播声音的声传播通道，所述声传播通道具有朝向鼓膜传播声音的声传播开口，所述辅助校准麦克风被布置为接收从所述声传播开口传出的声音。

12.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在于，所述环境声麦克风被设置为当所述听力辅助装置被至少部分地布置于耳道中时，所述环境声麦克风处于耳道口处或耳道中。

13.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在于，所述辅助校准麦克风被配置为邻近所述受话器。

14.根据权利要求4所述的听力辅助装置，其特征在于，所述声音阻隔构件包括内侧主体和大体围绕所述内侧主体设置的外侧封堵部分，所述声传播通道形成于所述内侧主体中。

15.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在于，所述受话器为动铁式受话器。

16.根据权利要求1所述的听力辅助装置，其特征在于，所述听力辅助装置进一步包括第二环境声麦克风，所述第二环境声麦克风被设置为当所述听力辅助装置被至少部分地布置于耳道中时，所述第二环境声麦克风处于远离耳道的位置，以接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的第二环境声信号。

17.根据权利要求16所述的听力辅助装置，其特征在于，所述第二环境声麦克风适于布置于耳背处。

18.根据权利要求16所述的听力辅助装置，其特征在于，所述处理器被进一步设置为接收所述第二环境声信号，并基于所述环境声信号、辅助校准信号和第二环境声信号生成经校准的环境声信号。

19.一种使用至少部分地布置于耳道中的听力辅助装置实现声反馈抑制的方法，所述听力辅助装置包括声音阻隔构件，所述声音阻隔构件被构造为适于与耳道接触以将其划分为远离鼓膜侧和邻近鼓膜侧，并阻隔所述远离鼓膜侧与邻近鼓膜侧间的声音传播，其特征在于，所述方法包括：

通过环境声麦克风接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的环境声信号；

通过辅助校准麦克风接收所述邻近鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的辅助校准信号；

基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号；

其中基于所述环境声信号和辅助校准信号生成经校准的环境声信号包括：

通过所述听力辅助装置的自适应滤波器校正所述辅助校准信号，从而获得从所述听力辅助装置的受话器传播至所述环境声麦克风的回声反馈的经估计的声反馈信号；

从所述环境声信号中减去所述经估计的声反馈信号，从而获得所述经校准的环境声信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述听力辅助装置进一步包括第二环境声麦克风，所述第二环境声麦克风被设置为当所述听力辅助装置被至少部分地布置于耳道中时，所述第二环境声麦克风处于远离耳道的位置，所述方法进一步包括：

通过所述第二环境声麦克风接收所述远离鼓膜侧的声音，并产生对应于所接收声音的第二环境声信号；

基于所述环境声信号、辅助校准信号和第二环境声信号生成经校准的环境声信号。