CN115529532A - 用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法，麦克风装置包括由环境声音产生第一输入信号的第一麦克风和由环境声音产生第二输入信号的第二麦克风，其中根据第一输入信号形成参考信号，其中参考信号被变换到频域中并且产生频率空间参考信号，其中第一和第二输入信号分别被变换到频域中并且根据如此变换的第一和第二输入信号在频域中形成第一频率空间定向信号，其中根据频率空间参考信号与第一频率空间定向信号或由第一频率空间定向信号在频域中导出的信号的频率分辨的比较产生与频率相关的第一放大系数，其中根据第一放大系数在时域中产生时间滤波器，并且其中借助时间滤波器对参考信号滤波并且根据滤波的参考信号产生输出信号。

Description

用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法

技术领域

本发明涉及一种用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法，麦克风装置包括至少一个用于根据环境声音产生第一输入信号的第一麦克风和用于根据环境声音产生第二输入信号的第二麦克风，其中，第一输入信号和第二输入信号分别被变换到频域中，并且借助如此变换的第一输入信号和如此变换的第二输入信号在频域中形成第一频率空间定向信号，其中，在频域中导出的信号产生与频率相关的第一放大系数，其中，根据第一放大系数并且根据频率空间定向信号产生输出信号。

背景技术

用于具有一个或多个麦克风的麦克风装置的频率分辨的信号处理通常在频域中执行，其方式为：将麦克风装置的一个或多个麦克风信号分解成单独的频带，其中，单独的频带的信号分量彼此分开地进行处理，并且在此尤其不同地进行放大和/或压缩，并且必要时可以组合成定向信号。随后，频带中的各个信号分量在时域中“合成”为单个输出信号。

分解成单独的频带(结合最终的合成)导致信号处理的等待时间(Latenz)，该等待时间取决于在频域中的期望的频率分辨率，并且通常约为5-8ms。

在实时应用例如听力仪器中，即尤其在助听器中，这种等待时间通常导致由于等待时间而延迟的输出信号(该输出信号由听力仪器再现)与周围环境的直接声音叠加，由此可能产生梳状滤波效应。环境的直接声音与由听力仪器处理和再现的输出信号越相似，这些通常就越明显。

梳状滤波器效应通常被认为是不舒服的，因此优选避免梳状滤波器效应。对此的一种可能性是，显著地减少或尽可能完全地避免信号处理中的等待时间。然而，这明显限制了在频率分辨的信号处理中的可能性，因为为此经常要使用副信号路径(“分析路径”)，在副信号路径中要确定信号处理，如其要应用于主信号路径的信号分量的信号处理那样。特别地，在所述场景中仅难以执行由麦克风装置的多个麦克风产生的各个输入信号的与方向相关的信号处理。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法，该方法相对于麦克风装置的待处理的输入信号应当具有尽可能小的所产生的输出信号的等待时间。

根据本发明，上述技术问题通过用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法来解决，该麦克风装置包括至少一个用于根据环境声音产生第一输入信号的第一麦克风和用于根据环境声音产生第二输入信号的第二麦克风，其中，根据第一输入信号形成参考信号，其中，参考信号被变换到频域中，并且由此产生频率空间参考信号，其中，第一输入信号和第二输入信号分别被变换到频域中，并且根据如此变换的第一输入信号和如此变换的第二输入信号在频域中形成第一频率空间定向信号。

在此规定，根据频率空间参考信号与第一频率空间定向信号或者与由第一频率空间定向信号在频域中导出的信号的频率分辨的比较，产生与频率相关的第一放大系数；根据第一放大系数在时域中产生时间滤波器；并且参考信号借助时间滤波器被滤波，并且根据借助时间滤波器滤波的参考信号产生输出信号。有利的且本身具有创造性的设计方案是从本发明的主题。

麦克风在此和下文中应包括任何电声输入转换器，电声输入转换器被设置为，根据环境声音产生相应的输入信号，其中，环境声音的声压波动通过输入转换器被转换成相应的电压或电流波动。麦克风装置应相应地被理解为至少两个这样的输入转换器的任何空间布置，其中，输入转换器彼此间的空间间距能够实现与方向相关的信号处理。

根据第一输入信号形成参考信号尤其包括以下两种情况：一方面，参考信号仅根据第一输入信号的信号分量形成，然而其他信号分量、尤其是第二输入信号的信号分量不进入参考信号中，或者另一方面，参考信号可以根据两个输入信号的信号分量形成，尤其是借助两个输入信号的时间延迟的叠加。参考信号在此是时域中的信号。

所提到的信号到频域的变换，即当前参考信号以及第一输入信号和第二输入信号的变换在此尤其可以借助相应设置的滤波器组进行。在下文中，在此在频域下尤其也包括时间离散的时频域，在该时频域中，各个经变换的信号的频谱分量根据时间变量来更新。

第一频率空间定向信号可以根据经变换的第一输入信号和经变换的第二输入信号尤其这样产生，使得第一频率空间定向信号的所形成的定向特性在各个频带上变化(并且例如两个经变换的输入信号的线性组合，或者分别从两个输入信号导出的中间信号、例如心形/反心形信号的线性组合在频带上具有不同的线性系数)。

频率空间参考信号以频率分辨的方式，即优选逐频带地，与第一频率空间定向信号或从中导出的信号在频域中进行比较，从而作为该比较的定量结果产生与频率相关的第一放大系数。该比较例如可以通过频谱除法(spektrale Division)来进行(第一放大系数然后可以逐频带地作为相应的商被直接确定，所述商在频率空间参考信号除以第一频率空间定向信号时形成)。同样可以想到其他的比较，例如以相对偏差的形式和/或以所提到的两个信号彼此间的逐频带的偏差的非线性的优选单调的函数的形式。为了将频率空间参考信号与在频域中由第一频率空间定向信号导出的信号进行比较，在此优选使用第二频率空间定向信号，其信号分量可以直接从第一频率空间定向信号导出，并且优选地不添加其他信号分量，即例如通过第一频率空间定向信号的逐频带的放大导出。

第一放大系数，即在相应的频带中表示第一频率空间定向信号与频率空间参考信号的偏差的度量(必要时在导出的信号的情况下隐含地表示)，被用于在时域中产生时间滤波器。在此，时间滤波器优选地是具有有限脉冲响应(Finite Impulse Response，FIR)的滤波器。特别地，时间滤波器在此可以通过将传递函数从频域变换到时域来产生，该传递函数代表第一放大系数在频域中的逐频带的应用。特别优选地，时间滤波器在此作为最小相位滤波器产生，其因此对于给定的数值频率响应具有最小可能的等待时间。

借助由此产生的时间滤波器，参考信号(在时域中)被滤波并且产生输出信号。输出信号可以特别地传输到接收器、在那进行记录或进一步使用。如果在听力仪器中应用麦克风装置，则输出信号优选通过扬声器(在最广泛的意义上是听力仪器的电声输出转换器)转换为输出声音信号。在所述转换之前，输出信号还可以经受另外的信号处理，例如用于抑制可能在扬声器和麦克风装置之间出现的声学反馈。

在此，在时域中应用到参考信号上的时间滤波器的使用导致信号处理的等待时间相对于在频域中的信号处理的明显减小。基于第一放大系数(其根据第一频率空间定向信号获得)到时间滤波器上的映射，在此可以在时间滤波器中实现关于各个频带中的与方向相关的声像的信息，如其通过产生第一频率空间定向信号得到的那样。然而，在此考虑如下差异，即相对于(变换到频域中的)参考信号，对第一频率空间定向信号的定向信号处理具有差异。

因此，根据频率空间参考信号与第一频率空间定向信号或与优选直接由其导出的信号的比较来确定，哪些逐频带的放大系数可应用于频率空间参考信号(其实际上仅表示被变换到频域中的参考信号)，以便尽可能好地近似针对第一频率空间定向信号存在的逐频带的声音特性、尤其是在信号音量和电平等方面。在此，时间滤波器、尤其是FIR滤波器在时域中的应用相应于在每个频带中应用与频率和时间相关的衰减系数或放大系数以及随后的信号合成。由此，在第一频率空间定向信号中编码的、逐频带的方向相关性被“编码”为用于频率空间参考信号的第一放大系数。通过将这些第一放大系数(以及因此所描述的关于方向性作用的编码的信息)映射到时间滤波器上，该定向信息因此可以以非常低的等待时间提供给参考信号。

优选地，频率空间参考信号与第一频率空间定向信号或与由第一频率空间定向信号在频域中导出的信号的频率分辨的比较借助频谱除法来进行，根据频谱除法分别产生与频率相关的第一放大系数。借助频谱除法的比较一方面可以特别高效地实现，并且另一方面考虑到如下情况，即第一放大系数因此是在频域中两个所提到的信号之间的传递函数。在此，与频率相关的第一放大系数尤其可以根据频率空间参考信号和第一频率空间定向信号或者由第一频率空间定向信号在频域中导出的信号的数值的除法来产生。

有利地，作为由第一频率空间定向信号在频域中导出的信号，为了与频率空间参考信号进行频率分辨的比较，产生第二频率空间定向信号，该第二频率空间定向信号根据将与频率相关的第二放大系数应用到第一频率空间定向信号上而产生。第一频率空间定向信号可以附加地例如借助维纳滤波器进行噪声抑制，并且必要时能够进行动态压缩，使得将用于第一放大系数的频率空间参考信号与所形成的第二频率空间定向信号进行比较。

适宜地，在此根据与频率相关的第一放大系数到时域中的映射来形成时间滤波器。术语“映射”在此尤其可以表示，对应于第一放大系数的传递函数或对应于第一放大系数与另外的逐频带的放大系数的乘积的传递函数从频域变换到时域。以这种方式可以有效地确保：在时域中将具有正确特性的滤波器，即具有在频域中通过第一放大系数给出的特性的滤波器，应用到参考信号上。在此，时间滤波器尤其作为FIR滤波器产生。

有利地，确定用于第一频率空间定向信号的与频率相关的第二放大系数，其中，根据第一放大系数和第二放大系数在时域中的共同映射来形成时间滤波器。特别地，在此根据噪声抑制和/或动态压缩和/或输出信号的接收器的待校正的听力衰弱来确定用于第一频率空间定向信号的与频率相关的第二放大系数。在此，输出信号的接收器尤其是包括麦克风装置的听力仪器的使用者。

换言之，这意味着：与频带相关地应用到第一频率空间定向信号上的噪声抑制和/或动态压缩，相应于针对信噪比(“Signal-to-Noise-Ratio”，SNR)的相应预设或者针对频带中的最大信号电平的预设(其也可以单独地与包括麦克风装置的听力仪器的使用者的听力衰弱相协调)，确定用于第一频率空间定向信号的瞬时的第二放大系数。然而，这些不被应用于第一频率空间定向信号。取而代之，由第一频率空间定向信号与经变换的参考信号的比较形成的第一放大系数与第二放大系数一起共同映射到时域中以形成时间滤波器。因此，噪声抑制或动态压缩的特性不通过经变换的参考信号与第二频率空间定向信号的比较进入到时间滤波器中(该第二频率空间定向信号通过将噪声抑制或动态压缩应用到第一频率空间定向信号上而产生)，而是直接通过针对噪声抑制或动态压缩所确定的第二放大系数到时域中的映射进入到时间滤波器中。

已经证明有利的是，参考信号仅由第一输入信号的信号分量形成。这尤其意味着，除了第一输入信号的信号分量之外，没有其他信号的信号分量进入到参考信号中，并且优选地，第一输入信号要么直接地要么在单通道信号处理之后被用作参考信号。因此，定向麦克风的作用在于，在频域中形成第一频率空间定向信号(其确实包含频率空间参考信号，即在频域中的经变换的第一输入信号)，该第一频率空间定向信号与经变换的参考信号相比较。由此形成的第一放大系数于是携带关于定向麦克风如何影响经变换的参考信号的全频谱信息。通过将这些第一放大系数映射到时域中而产生的时间滤波器然后将该频谱信息传输到参考信号上。

在有利的设计方案中，参考信号根据第一输入信号和第二输入信号在时域中借助定向麦克风形成为时间-定向信号。在此，时域中的定向麦克风尤其可以被实现为时间延迟地并且必要时不同加权地叠加两个输入信号(其中，时间延迟在时域中实现并且尤其对于这两个输入信号的所有频谱分量是相同的)。通过使用这种时间-定向信号作为参考信号，方向性总体上还可以增强，其中，在时间-定向信号中例如可以去除被强烈定位的宽带的和/或主导的干扰噪声。然后通过由此形成的时间滤波器根据经变换的时间-定向信号(即频率空间参考信号)与第一频率空间定向信号的比较来进行定向麦克风的逐频带的微调。

优选地，用于执行该方法的麦克风装置还包括用于根据环境声音产生第三输入信号的第三麦克风，其中，第三输入信号被变换到频域中，并且也根据这样变换的第三输入信号在频域中形成第一频率空间定向信号。特别地，麦克风装置可以相应地还包括第四麦克风或另外的麦克风。在此，所描述的方法可以容易地转用到具有三个或更多个麦克风的这种麦克风装置上。

本发明还提出了一种用于在听力仪器中进行定向信号处理的方法，其中，听力仪器包括麦克风装置，该麦克风装置具有至少一个用于根据环境声音产生第一输入信号的第一麦克风和用于根据环境声音产生第二输入信号的第二麦克风，并且还包括控制单元，并且其中，根据上述方法，根据第一输入信号和第二输入信号产生听力仪器的设置用于再现的输出信号。针对用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法和针对其改进方案所给出的优点在此可以有比照地转用到用于在听力仪器中进行定向信号处理的方法上。因此，用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法尤其应用于麦克风装置的输入信号，该麦克风装置是听力仪器的一部分。

本发明还提出一种听力仪器，该听力仪器具有麦克风装置，该麦克风装置包括至少一个用于根据环境声音产生第一输入信号的第一麦克风和用于根据环境声音产生第二输入信号的第二麦克风，并且还具有控制单元，其中，该控制单元被设置为，根据第一和第二输入信号执行上述方法。听力仪器共享用于对麦克风装置的信号进行定向信号处理的方法的优点。针对所述方法和针对其改进方案所说明的优点在此可以比照地转用到听力仪器上。特别地，听力仪器可以被设计为助听器，其被设置和设计用于照顾听力衰弱。

附图说明

下面根据附图详细阐述本发明的实施例。在此分别示意性地示出：

图1以框图示出了根据现有技术的具有麦克风装置和定向信号处理的听力仪器，

图2以框图示出了根据现有技术的根据图1的听力仪器的信号处理的替换的设计方案，

图3以框图示出了具有降低的等待时间的根据图1的听力仪器的定向信号处理的设计方案，以及

图4以框图中示出了具有降低的等待时间的定向信号处理的相对于图3的替换的设计方案。

彼此对应的部件和尺寸在所有附图中分别具有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示意性地以框图示出了听力仪器1，其包括麦克风装置2，该麦克风装置具有第一麦克风4和第二麦克风6。在图1中示出的听力仪器1的下面描述的信号处理在此根据现有技术设计。第一麦克风4被设置为，根据击中麦克风装置2的环境声音7产生第一输入信号8。相应地，第二麦克风6被配置为，根据环境声音7产生第二输入信号10。第一或第二输入信号8、10的可能的预放大和/或数字化在此已经包含在相应的第一或第二麦克风4、6中。第一和第二输入信号8、10分别被输送给第一滤波器组12，并且在那里分别被变换到频域中，从而产生经变换的第一输入信号14或经变换的第二输入信号16。

在定向麦克风模块18中，由经变换的第一输入信号14和经变换的第二输入信号16在频域中形成第一频率空间定向信号20。为了形成第一频率空间定向信号20，在此可以在定向麦克风模块18中使用任何适合于形成逐频带的定向信号的算法，即特别是延迟求和波束成形(Delay-and-Sum-Beamforming)、延迟相减波束成形(Delay-and-Subtract-Beamforming)、自适应差分定向麦克风等。第一频率空间定向信号20经受噪声抑制22，其中尤其针对各个频带分别估计有用信号分量和干扰信号分量，并且依据所述有用信号分量或干扰信号分量确定每个频带的放大系数，使得具有高有用信号分量的频带相对提高并且具有高干扰信号分量的频带相对降低。

在噪声抑制22之后，所形成的信号被馈送给放大模块24，该放大模块尤其可以包括用于动态压缩逐频带的信号分量的AGC，以及可以通过逐频带的放大系数的相应适配来补偿听力仪器1的使用者的个体听力衰弱。

由放大模块24产生经处理的第二频率空间定向信号26。该第二频率空间定向信号26被输送给合成滤波器组28，该合成滤波器组将第二频率空间定向信号26的逐频带的信号分量合并并且变换到时域中。由所述变换形成的输出信号30被听力仪器1的扬声器32转换成输出声音信号34。这里描述的从第一滤波器组12到合成滤波器组28的信号处理在此优选在相应设置的信号处理器或包括这种信号处理器的处理器单元上进行。这种处理器单元在图1中示意性地示出为控制单元35。

通过第一滤波器组12和合成滤波器组28，输出信号30相对于两个输入信号8、10并且因此相对于环境声音7不可避免地经历等待时间，第一滤波器组12的频率分辨率越高，该等待时间越大。该等待时间通常约为4至7ms。虽然可以通过降低频率分辨率来实现等待时间的显著降低，但是这也以牺牲波束成形的可能性以及借助噪声抑制22抑制两个输入信号8、10中的干扰信号分量为代价，并且必要时将放大模块24中的放大单独地适配于听力仪器1的使用者。

在图2中示意性地以框图示出了根据图1的听力仪器1的变型，该变型试图解决由于第一滤波器组12和合成滤波器组28而出现的所描述的等待时间问题。在图2中示出的信号处理在此也根据现有技术设计。在根据图2的听力仪器1中，借助时域定向麦克风模块36由第一输入信号8和第二输入信号10形成时间-定向信号38。时间-定向信号38通过第一滤波器组12被变换到频域中，并且由此形成的经变换的时间-定向信号40被输送给噪声抑制22并且随后被输送给放大模块24。在此，确定逐频带的放大系数gj，这些放大系数借助尤其可以包括傅里叶变换的映射42映射到时域中的时间滤波器44上。图2中未示出根据图1的控制单元35。

因此，时间滤波器44隐含地包含逐频带的放大系数gj的特性及其对经变换的时间-定向信号40的影响，然而恰好在时域中。相应地，时间滤波器44在时域中被应用到(原始的)时间-定向信号38上，以便由此产生输出信号30。特别地，时间滤波器44被确定为最小相位滤波器。

虽然通过根据图2描述的输入信号8、10的处理可以相对于根据图1的实施例降低等待时间，但是在此由于在时域中必要的宽带的定向麦克风(其在相应的模块38中被应用到输入信号8、10上)而不存在已经在定向麦克风中执行频率选择性的信号处理(例如用于噪声抑制)的可能性。

在图3中示意性地以框图示出听力仪器1，在该听力仪器中，对于尽可能频率选择性的、与方向相关的信号处理，应尽可能低地保持等待时间。在此，第一输入信号8被用作参考信号46。频率选择性的定向麦克风和噪声抑制对各个频带的影响在此以还要描述的方式根据参考信号46来确定，并且因此确定要应用于参考信号46的时间滤波器44。

类似于根据图1所示的实施例，作为参考信号46的第一输入信号8和第二输入信号10由第一滤波器组12被变换到频域中，并且由此产生经变换的第一输入信号14作为频率空间参考信号48或经变换的第二输入信号16。在本实施例中，随后也通过定向麦克风模块18根据经变换的第一输入信号14(即频率空间参考信号48)并且根据经变换的第二输入信号产生第一频率空间定向信号20。

为了确定时间滤波器44(其优选被确定为最小相位滤波器)，在此逐频带获得第一放大系数g1j，该第一放大系数通过频率空间参考信号48和由第一频率空间定向信号20导出的第二频率空间定向信号50的频谱除法45来确定。特别地，频率空间参考信号48和导出的第二频率空间定向信号50的数值或者由这些数值导出的参量，也可以逐频带相除，以便产生第一放大系数g1j。

所述第二频率空间定向信号50通过如下方式产生：第一频率空间定向信号20被馈送给噪声抑制22和放大模块24，在那里第一频率空间定向信号20通过如下方式逐频带地放大或降低：将逐频带的第二放大系数g2j应用到第一频率空间定向信号20上。第二放大系数g2j例如可以在每个频带中由连续应用各个系数形成，所述各个系数已经分别在噪声抑制22中和在放大模块24中针对相应的频带确定。

如果输入参量恰好不是所述的第一频率空间定向信号20，而是取而代之频率空间参考信号48，则通过频谱除法45事实上确定，应用到第一频率空间定向信号20上的、在噪声抑制22和放大模块24中进行的信号处理以何种方式被修改或补偿。如果将由频谱除法45得到的第一放大系数g1j应用到频率空间参考信号48上，则所形成的信号在数值上与第二频率空间定向信号50一致，该第二频率空间定向信号根据将噪声抑制22和放大模块24(或者在那里确定的第二放大系数g2j)应用到第一频率空间定向信号20得到。

由频谱除法45产生的第一放大系数g1j借助映射42从频域映射到时域中的时间滤波器44上，该时间滤波器优选通过FIR滤波器给出。因此，时间滤波器44是时域中与第一频率空间定向信号20的信号处理的刚才描述的“修改”或“补偿”的对应，该第一频率空间定向信号必须应用到频率空间参考信号46上。就此而言，经变换的输入信号16对第二频率空间定向信号50的影响也经由频谱除法45进入到时间滤波器44中。相应地，输出信号根据将时间滤波器44应用到频率空间定向信号48的产生。

通过时域中的时间滤波器46可以非常小地保持等待时间，因为例如通过第一滤波器组12产生的等待时间不影响参考信号46通过信号流的传播，而是仅导致应用到参考信号46上的时间滤波器44关于等待时间的数值不再是“当前的”，然而这可以作为相对于根据图1的实施例的输出信号30的明显减小的等待时间的权衡来接受。

在图4中示意性地以框图示出根据图3所描述的信号处理的替换的设计方案，所述信号处理此外也包含根据图2的实施例的元件，即方式是，将时间滤波器44以还要示出的方式应用到时域中的定向信号上。

首先借助时域定向麦克风模块36根据第一输入信号8和第二输入信号10产生时间-定向信号38。这例如可以通过两个输入信号8、10中的一个相对于另一个输入信号的延迟来实现，所述延迟虽然可以随时间变化，但是总是相同地作用到所有信号分量上(并且因此尤其与频率无关地作用)。特别地，时间-定向信号38也可以通过以下方式产生：在时域定向麦克风模块36中将具有与频率相关的延迟的全通滤波器应用到两个输入信号8、10中的一个上，使得时间-定向信号38本身在方向性方面已经具有一定的频率相关性。

此外，第一和第二输入信号8、10借助第一滤波器组12被变换到频域中，并且由如此产生的经变换的第一和第二输入信号14、16借助定向麦克风模块18在频域中产生第一频率空间定向信号20。

如上所述产生的时间-定向信号36在本实施例中用作参考信号46，yy该参考信号借助第二滤波器组52被变换到频域中，由此产生经变换的时间-定向信号40作为频率空间参考信号48。该频率空间参考信号48和第一频率空间定向信号20为了彼此比较而经受频谱除法45，由此确定针对相应频带的第一放大系数g1j。

对于如上所述产生的第一频率空间定向信号20，通过噪声抑制22并且通过放大器模块24确定第二放大系数g2j，该第二放大系数将相应地应用到第一频率空间定向信号20上，以便对第一频率空间定向信号20实现噪声抑制22的噪声抑制作用或放大模块24的放大作用。

然而，与根据图3的实施例不同，该噪声抑制作用或放大作用不是直接在第一频率空间定向信号20的情况下实现的。更确切地说，对应于所述作用的第二放大系数g2j(其已经在噪声抑制22中和在放大器模块24中被确定)与第一放大系数g1j(其已经从频率空间参考信号48和第一频率空间定向信号20的频谱除法45中获得)一起通过映射42在时域中映射到时间滤波器44上。如此确定的时间滤波器44(其在此也优选地设计为FIR滤波器)随后被应用到时域中的参考信号46上，即应用到时间-定向信号38上，并且由此产生输出信号30。最后，输出信号30通过扬声器32转换为输出声音信号34。

通过频谱除法45，在根据图4的实施例中确定，定向麦克风模块18的频率选择性波束成形(频域)与时域定向麦克风模块36的宽带波束成形的不同程度，从而由此产生的第一放大系数g1j实际上表示瞬时增益中的数值(经变换的时间-定向信号40逐频带地补偿该数值)，以便获得本征的、方向敏感的声音特性(其是第一频域定向信号20所固有的)。因此，通过第一放大系数g1j表征的方向敏感的声音特性与噪声抑制22和放大模块24的通过第二放大系数g2j表征的噪声抑制和放大作用一起在时域中映射到时间滤波器44上，从而所述声音特性和所述作用可以通过将时间滤波器44应用到经变换的时间-定向信号40在时域中的对应、即精确地应用到时间-定向信号38来实现。

通过如此描述的时间滤波器44的应用，在该实施例中，输出信号30相对于两个输入信号8、10并且因此相对于环境声音7的等待时间相比于根据图1的实施例也可以保持非常低。

尽管已经通过优选的实施例详细地说明和描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以从中推导出其它变型方案，而不脱离本发明的保护范围。

附图标记列表

1 听力仪器

2 麦克风装置

4 第一麦克风

6 第二麦克风

7 环境声音

8 第一输入信号

10 第二输入信号

12 第一滤波器组

14 经变换的第一输入信号

16 经变换的第二输入信号

18 定向麦克风模块

20 第一频率空间定向信号

22 噪声抑制

24 放大模块

26 第二频率空间定向信号

28 合成滤波器组

30 输出信号

32 扬声器

34 输出声音信号

35 控制单元

36 时域定向麦克风模块

38 时间-定向信号

40 经变换的时间-定向信号

42 映射

44 时间滤波器

45 频谱除法

46 参考信号

48 经变换的参考信号

50 第二频率空间定向信号

52 第二滤波器组

g1j 第一放大系数

g2j 第二放大系数

gj 逐频带的放大系数。

Claims (11)

1.一种用于对麦克风装置(2)的信号进行定向信号处理的方法，所述麦克风装置包括至少一个第一麦克风(4)和第二麦克风(6)，所述第一麦克风(4)用于根据环境声音(7)产生第一输入信号(8)，所述第二麦克风(6)用于根据环境声音(7)产生第二输入信号(10)，

其中，根据所述第一输入信号(8)形成参考信号(46)，

其中，将所述参考信号(46)变换到频域中，并且由此产生频率空间参考信号(48)，

其中，将所述第一输入信号(8)和所述第二输入信号(10)分别变换到频域中，并且借助如此变换的第一输入信号(14)和如此变换的第二输入信号(16)在频域中形成第一频率空间定向信号(20)，

其中，根据所述频率空间参考信号(48)与所述第一频率空间定向信号(20)或者由所述第一频率空间定向信号(20)在频域中导出的信号的频率分辨的比较来产生与频率相关的第一放大系数(g1j)，

其中，根据所述第一放大系数(g1j)在时域中产生时间滤波器(44)，并且

其中，借助所述时间滤波器(44)对所述参考信号(46)进行滤波，并且根据借助所述时间滤波器(44)滤波的参考信号(46)产生输出信号(30)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述频率空间参考信号(48)与所述第一频率空间定向信号(20)或由所述第一频率空间定向信号(20)在频域中导出的信号的频率分辨的比较根据频谱除法(45)进行，根据所述频谱除法分别产生与频率相关的第一放大系数(g1j)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，产生第二频率空间定向信号(50)作为由所述第一频率空间定向信号(20)在频域中导出的信号，用于与频率空间参考信号(48)进行频率分辨的比较，所述第二频率空间定向信号根据将与频率相关的第二放大系数(g2j)应用到所述第一频率空间定向信号(20)上而产生。

4.根据权利要求3所述的方法，

其中，所述时间滤波器(44)根据与频率相关的第一放大系数(g1j)在时域中的映射(42)形成。

5.根据权利要求1或2所述的方法，

其中，确定用于所述第一频率空间定向信号(20)的与频率相关的第二放大系数(g2j)，并且

其中，所述时间滤波器(44)根据所述第一放大系数(g1j)和所述第二放大系数(g2j)在时域中的共同映射(42)形成。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，

其中，根据所述输出信号(30)的接收器的噪声抑制(22)和/或动态压缩和/或待校正的听力衰弱来确定用于所述第一频率空间定向信号(20)的与频率相关的第二放大系数(g2j)。

7.根据权利要求1至4中任一项或权利要求6所述的方法，

其中，所述参考信号(46)仅由所述第一输入信号(8)的信号分量形成。

8.根据权利要求1、2、5或6中任一项所述的方法，

其中所述参考信号(46)根据所述第一输入信号(8)和所述第二输入信号(10)借助定向麦克风在时域中形成为时间-定向信号(38)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，用于执行所述方法的麦克风装置(2)还包括第三麦克风，所述第三麦克风用于根据所述环境声音(7)产生第三输入信号，

其中，所述第三输入信号被变换到频域中，并且也根据如此变换的第三输入信号在频域中形成所述第一频率空间定向信号(20)。

10.一种用于在听力仪器(1)中进行定向信号处理的方法，

其中，所述听力仪器(2)包括麦克风装置(2)，所述麦克风装置具有至少一个第一麦克风(4)和第二麦克风(6)以及控制单元(35)，所述第一麦克风(4)用于根据环境声音(7)产生第一输入信号(8)，所述第二麦克风(6)用于根据环境声音(7)产生第二输入信号(10)，并且

其中，按照根据前述权利要求中任一项所述的方法，根据所述第一输入信号(8)和所述第二输入信号(10)产生所述听力仪器(1)的设置用于再现的输出信号(30)。

11.一种听力仪器(1)，具有：

-麦克风装置(2)，所述麦克风装置包括至少一个第一麦克风(4)和第二麦克风(6)，所述第一麦克风(4)用于根据环境声音(7)产生第一输入信号(8)，所述第二麦克风(6)用于根据环境声音(7)产生第二输入信号(10)，以及

-控制单元(35)，

其中，所述控制单元(35)被设置为，根据所述第一输入信号和所述第二输入信号(8，10)执行根据权利要求10所述的方法。

Images