CN116896717A - 包括自适应通知单元的助听器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了包括自适应通知单元的助听器,所述助听器包括:包括至少一用于提供表示声音的至少一输入音频信号的输入变换器的输入处理单元(IPU),所述输入处理单元根据所述至少一输入音频信号提供至少一处理后的输入音频信号;声音场景分析器(SA),用于分析所述至少一输入音频信号或源自其的信号中的声音并提供指明当前声音环境的声音场景控制信号(SAC);通知单元(NOTU),配置成响应于指明向用户传递(特定)消息的请求的通知请求信号(NRS)提供通知信号(NOT);用于将可感知为声音的刺激呈现给用户的输出处理单元(OPU),所述刺激根据所述至少一处理后的输入音频信号和所述通知信号(NOT)确定;其中所述通知信号(NOT)响应于所述通知请求信号(NRS)和所述声音场景控制信号(SAC)进行确定。
Description
技术领域
本申请涉及听力装置如助听器(或者耳机/耳麦)。本申请例如涉及不同(例如声学)情形下用户的通知(例如言语通知)的处理。
背景技术
言语通知(或其它通知)通常为通过用户的听力仪器播放给用户的短的语音消息(或者要不然“编码的”消息,例如哔哔声或音调组合等),例如关于听力仪器的内部状态的通知,例如低电池警报的形式,例如用户例如经听力仪器的用户接口执行的、改变听力仪器的设置例如程序变化等的确认。
发明内容
第一助听器
在本申请的第一方面,提供配置成由用户佩戴的助听器。该助听器包括:
-包括至少一用于提供表示声音的至少一输入音频信号的输入变换器的输入处理单元,所述输入处理单元根据所述至少一输入音频信号提供至少一处理后的输入音频信号;
-声音场景分析器,用于分析所述至少一输入音频信号或源自其的信号中的声音并提供指明当前声音环境的声音场景控制信号;
-通知单元,配置成响应于指明向用户传递(特定)消息的请求的通知请求信号提供通知信号;
-用于将可感知为声音的刺激呈现给用户的输出处理单元,所述刺激根据所述至少一处理后的输入音频信号和所述通知信号确定。
助听器可配置成使得通知信号响应于所述通知请求信号和所述声音场景控制信号进行确定。
从而可提供改进的助听器。
通过将第一助听器的结构特征转换为对应的(等同的)过程特征,可提供相应的、助听器的第一运行方法。
第二助听器
在第二方面,提供配置成由用户佩戴的助听器。该助听器包括:
-包括至少一输入变换器的输入单元,用于提供表示助听器环境中的声音和/或表示流传输的声音的至少一输入音频信号;
-至少一电平估计器,配置成提供所述至少一输入音频信号的估计的输入电平;
-通知单元,配置成响应于通知请求信号将包括通知的通知信号提供给用户;
-助听器处理器,配置成应用一个或多个处理算法,包括配置成将随电平和频率而变的增益应用于所述至少一输入音频信号或源自其的信号的压缩放大算法,从而补偿用户的听力受损并提供包括所述通知信号的处理后的信号;
-输出单元,配置成根据所述处理后的信号提供可由用户感知为声音的刺激。
通知单元或者助听器处理器可配置成根据估计的输入电平调整通知信号的电平。
从而可提供改进的助听器。
本申请还提供相应的、助听器的第二运行方法,其中根据第二方面的助听器的结构特征被等同的过程特征替代。
第三助听器
在本申请的第三方面,提供配置成由用户佩戴的助听器。该助听器包括:
-包括至少一用于提供表示声音的至少一输入音频信号的输入变换器的输入处理单元,所述输入处理单元根据所述至少一输入音频信号提供至少一处理后的输入音频信号;
-情形分析器,用于分析用户周围的环境和/或用户的身体或精神状态并提供指明分析结果的情形控制信号;
-通知单元,配置成响应于指明向用户传递(特定)消息的请求的通知请求信号提供通知信号;
-用于将可感知为声音的刺激呈现给用户的输出处理单元,所述刺激根据所述至少一处理后的输入音频信号和所述通知信号确定。
助听器可配置成使得通知信号响应于所述通知请求信号和所述情形控制信号进行确定。
从而可提供改进的助听器。
助听器例如可包括多个传感器(或者有权使用来自多个传感器的控制信号)。多个传感器例如可配置成对用户的当前身体和/或精神状态进行分类。多个传感器例如可包括运动传感器(例如加速计)或生物传感器(例如EEG传感器、PPG传感器等)。其它传感器也可用于表征用户的当前身体或精神状态。
情形分析器例如可配置成包括使用运动传感器(如加速计)检测用户的当前身体状态(例如在运动(如散步或跑步)或者没在运动(如(相当)静止的休息或坐着))。
情形分析器例如可配置成包括使用生物传感器(如EEG传感器)检测用户的当前精神状态(例如当前的认知负荷),例如参见US6330339B1或US2016080876A1。
助听器可配置成对具体情形不同地区分优先次序,例如“丢失助听器通知”根据情形可具有更高的优先级或更低的优先级(例如在运动如慢跑时比静坐或休息时高)。
助听器可配置成根据助听器的内部状态例如低电池电压自动提供通知请求信号。作为备选或另外,助听器可配置成根据用户输入提供通知请求信号,例如用户执行的行动如程序变化等的确认。换言之,通知请求源起于助听器的功能状态的变化和/或因用户例如经用户接口导致的助听器功能的变化而发起。
情形分析器例如可由本发明中描述的声音场景分析器构成或者可包括该声音场景分析器。
本申请还提供相应的、助听器的第三运行方法,其中根据第三方面的助听器的结构特征被等同的过程特征替代。
第一或第二或第三助听器的特征
助听器可配置成使得通知请求信号提供助听器的功能的状态,或者使得其提供用户执行的、改变助听器的功能的行动的确认。
助听器可配置成使得计划传递给用户的消息(因而及通知信号)与助听器的内部状态例如低电池电压或容量有关,或者是用户例如经用户接口执行的、改变助听器的功能如程序变化的确认。
助听器(例如输出处理单元,例如助听器处理器)可配置成提供通知信号(或处理后的通知信号)相对于至少一输入信号(或至少一输入音频信号的处理后版本)的预定混合比。
通知信号旨在表示给用户的(特定)消息。通知信号例如可以是或者可包括与助听器有关的信息,例如a)关于助听器的内部状态,如低电池电压(呈现为“低电池”报警)或者b)用户执行的、关于助听器的功能的行动如程序变化等的确认。
至少一输入变换器可包括用于将助听器环境中的声音转换为表示该声音的输入音频信号的传声器。作为备选或另外,至少一输入变换器可包括收发器(或接收器),用于接收包括音频的有线或无线信号并将接收到的信号转换为表示所述(流传输的)音频的输入音频信号。
助听器可包括一般的场景或环境分析器(例如包括下面描述的声音场景分析器)。环境分析器可包括A)当前物理环境、B)当前声音环境、C)用户的当前活动或当前状态等中的至少一个的分类。
助听器可包括声学声音场景分析器(例如分类器),配置成按多个声音场景类别对当前的至少一输入音频信号的环境进行分类并提供指明由当前的至少一输入音频信号表示的声学环境(例如声音场景类别)的声音场景控制(例如分类)信号。
声音场景分析器可配置成对至少一输入音频信号或源自其的信号中的声音进行分类。在本说明书中,“源自其的信号”可以是或者可包括至少一处理后的输入音频信号。
至少一输入音频信号可表示助听器的当前声学环境中的声音(由例如助听器的一个或多个传声器拾取),或者其可表示通过有线或无线接收器接收的流传输的音频。
声音场景分析器可从传声器或者有线或无线音频接收器接收(通常数字化的,可能频带拆分的)输入音频信号,例如在给定时间仅有一个输入变换器(例如传声器或音频接收器)起作用的情形。声音场景分析器可接收处理后的信号,例如波束形成的信号或者混合信号(例如传声器信号(或波束形成的信号)与经音频接收器接收的音频信号的混合),例如在给定时间有一个以上输入变换器起作用的情形,或者在(例如另外的)传声器信号源自放在耳道中的传声器的情形。。
助听器(例如输出处理单元)可包括助听器处理器。助听器处理器可包括压缩器,用于将随电平和频率而变的增益应用于助听器处理器的输入音频信号(或源自其的信号),例如应用于输入处理单元提供的处理后的音频输入信号。助听器处理器可包括声音场景分析器(和/或情形分析器)。
声音场景分析器可配置成从至少一输入音频信号或源自其的信号确定表征当前声音环境的一个或多个参数。声音场景分析器可配置成将表征当前声音环境的一个或多个参数提供为分立的标记(将输入信号标记为例如语音为主或非语音为主,例如声音场景分类器提供的类别)或者连续参数(如信号电平)或者二者的组合。
助听器可包括声音场景分类器,配置成按多个声音场景类别对至少一输入音频信号或源自其的信号表示的当前声音环境进行分类并提供指明当前声音环境的声音场景类别的声音场景分类信号。声音场景分类器可配置成将当前声音环境分类为多个声音场景类别之一。
声音场景分析器可包括声音场景分类器。声音场景分析器提供的声音场景控制信号可指明声音场景分类器提供的声音场景类别。声音场景控制信号可等于或者可包括声音场景分类信号。
声音场景分类器可配置成提供至少两个声音场景类别,例如“语音为主”和“非语音为主”。声音场景分类器例如可配置成提供三个以上例如五个以上类别。其它可分类的声音环境可包括“语音为主”、“自我话音为主”、“对话”、“音乐为主”(例如音乐会)等。
声音场景分析器可配置成根据至少一输入音频信号或源自其的信号的电平对其中的声音进行分类。声音场景分析器(例如声音场景分类器)可配置成提供多个(例如两个以上、三个以上、五个以上)声音场景类别,每一类别标示至少一输入音频信号或源自其的信号的不同电平或电平范围。
通知信号可由言语信息构成或者可包括言语信息。
该信息可包括给用户的(特定)消息。通知信号可由非言语通知例如音调通知构成或者可包括非言语通知,其例如包括“哔哔声”或者频率组合。通知信号可以是或者可包括非言语通知例如音调通知与言语通知的(例如顺序的)混合。
助听器可包括通知运行模式,其中所述通知单元提供具有特定持续时间的特定通知信号,及其中传给输出处理单元的处理后的输入音频信号包括所述至少一输入音频信号或源自其的信号以及所述特定通知信号。通知运行模式可通过通知请求信号启用(和停用)。传给输出处理单元的处理后的输入音频信号可包括至少一输入音频信号或源自其的信号与特定通知信号的和。助听器可包括正常运行模式,其中传给处理单元的处理后的输入音频信号包括至少一输入音频信号或源自其的信号(例如没有任何通知信号)。
助听器(例如通知单元)可配置成根据声音场景控制信号(或情形控制信号)选择通知信号的类型。通知信号的类型可包括言语通知、非言语通知如哔哔声或叮当声、或二者的混合。言语通知与非言语通知的组合例如可以是顺序混合(例如非言语通知之后为言语通知)。非言语通知例如可配置成吸引用户注意随后的言语通知。
助听器可配置成控制通知的类型(哔哔声、言语或二者)(例如根据声音场景控制信号或情形控制信号)以及呈现该通知的定时,例如其有多重要(优先级)(需要现在发送还是可以等待)。等待呈现通知(在某些情形下)可能感兴趣,例如在用户处于对话时(例如确定当前话音包括自我话音元素)。因此,助听器可配置成提供所请求的通知的优先级的估计,例如通过通知优先级参数或信号提供。
呈现通知信号的定时可基于通知请求信号确定。
给用户的通知的适当类型(例如哔哔声、言语通知或其组合)以及呈现(例如相对于来自传声器的输入音频信号的电平,或者通知的定时(例如“现在”或延迟))可取决于多个因素,例如下述之一或多个:a)所请求的通知的重要性(优先级)的估计量;和/或b)当前声音环境(有噪声、安静、语音为主、噪声为主、音乐等);和/或c)当前物理环境(例如气温、光、一天中的时间等);和/或d)用户的活动、状态或位置(例如身体活动、运动、体温、精神负荷、听力损失等)。
通知信号可响应于通知请求信号和声音场景控制信号(或情形控制信号)确定。通知请求信号可配置成控制计划通过通知信号传递给用户的特定“消息”(可能及其持续时间和/或延迟)(“消息”例如为电池能量将耗尽或者程序已改变)。声音场景控制信号(或情形控制信号)可配置成通知信号的特定类型(言语(例如“电池低”)、非言语(例如哔哔声,或说明消息的声音图像等)、或其组合)。
助听器可配置成判断用户在环境中的参与度。当来自传声器的输入声音信号以语音为主时,可假定用户需要比输入声音信号是非语音为主的情形在环境中参与更多。如果用户参与对话,他或她不是按预备的听/接收消息(通知)。这可以其它方式进行判断,例如通过对话跟踪。
声音场景分析器例如可配置成识别助听器用户当前参与的对话(例如使用“话轮转换”的识别)(例如参见EP3930346A1)。在该情形下,延迟通知的呈现或者通知类型的选择可能适宜(例如根据通知的紧急性(优先级))。
声音场景分析器或者更一般的情形分析器可配置成判断(监视)用户接收通知的准备就绪状态。助听器可配置成根据前述准备就绪状态选择通知的适当呈现(例如类型、持续时间、延迟)。
基于助听器的内部状态的消息的相对重要性可在使用助听器之前确定并存储在存储器中,例如存储为给定通知(消息)在不同情形(环境)下的相对重要性的、预先确定的表。消息的相对重要性可以是另外的控制消息类型的方式(例如高优先级(重要的)消息可比低优先级(不太重要的)消息更大声地和/或没有延迟地播放)。
助听器可配置成根据消息的(估计的)相对重要性(优先级)以及当前活动或声音场景选择通知的具体类型(和/或延迟或者重复)。
其它环境或个人参数或性质对通知向用户的适当呈现可能也很重要。
通知单元可配置成响应于通知请求信号提供通知信号和通知处理控制信号,其中通知处理控制信号根据来自声音场景分析器的声音场景控制信号(和/或来自情形分析器的情形控制信号)进行确定。
来自通知单元的通知处理控制信号可被转发给输出处理单元(例如转发给“所述”或者“一”助听器处理器)。通知处理控制信号例如可配置成例如根据通知信号的类型(言语、非言语或其组合)控制或影响应用于包括输入音频信号(或其处理后版本)和通知信号的组合信号的增益。在通知信号为非言语信号(例如哔哔声)及随后的言语信号的组合的情形下,通知处理控制信号可配置成将包括通知信号的非言语部分的组合信号(段)的增益调整成大于应用于包括通知信号的言语部分的组合信号(段)的增益,以将用户的注意聚焦于通知信号(的随后的言语部分)。
通知处理控制信号例如可配置成在输出处理单元中控制通知信号的处理,例如控制应用于通知信号的增益(例如相对于从输入处理单元接收的处理后的输入音频信号的电平)。
由通知单元提供给输出处理单元(例如助听器处理器)的通知处理控制信号可包含给输出处理单元(例如助听器处理器)的、在通知信号存在时将特定增益(例如衰减)应用于处理后的输入音频信号的指令(例如参见图4)。
助听器可包括通知控制器,配置成在与助听器的功能的状态有关的助听器参数满足助听器参数状态判据时提供通知请求信号。
助听器的功能的状态可包括电池状态。与该状态有关的助听器参数可包括当前的电池电压或者估计的剩余电池容量。电池状态判据可包括电池电压低于临界电压阈值或者估计的剩余电池容量低于临界剩余容量阈值。
助听器的功能的状态可包括助听器程序状态。与该状态有关的助听器参数可包括当前的助听器程序值。助听器程序状态判据可包括助听器程序已改变。
通知控制器也可基于来自终端用户的明确请求产生通知请求信号,例如在用户改变程序或者音量时(例如使来自输入变换器的声音静音)等。
通知例如可仅仅基于助听器的(例如与助听器的功能有关的)内部状态(的变化)(例如自动)触发,或者由用户(例如经助听器的用户接口)直接触发。
助听器的功能的状态可包括下述之一或多个:包括静音状态已改变的静音/非静音状态判据。可被监测且其状态变化可触发向用户发出通知的其它状态参数可包括下述之一或多个:飞行模式状态、需要更换耳垢过滤器、蓝牙/连接性/配对状态、断电、需要看听觉护理专家(HCP)、关于左/右的识别、及试用期结束的识别等等。
助听器可包括配置成使用户能控制助听器的功能的用户接口,包括使用户能配置通知单元,例如确定提供给定通知请求信号以开始向用户传递特定消息的定时或阈值或参数状态判据。
用户接口例如可配置成使用户能确定用于开始向用户传递特定通知信号(NOT)的给定通知请求信号(NRS)的a)定时或b)阈值或c)参数状态判据。用户接口也可配置成使用户能执行下述行动中的一个或多个:A)改变当前活动的助听器程序;B)使输入变换器静音;C)改变运行模式(例如进入(或离开)C1)通信运行模式、C2)音频接收运行模式、C3)低功率运行模式、或者C4)通知运行模式等)。
至少一输入变换器可包括用于将助听器环境中的声音转换为表示该声音的输入音频信号的传声器,和/或用于从另一装置接收音频信号的无线音频接收器,该无线音频接收器配置成提供流传输的输入音频信号。处理后的输入音频信号可包括或者可以是传声器提供的输入音频信号的处理后版本或者可由其构成。处理后的输入音频信号可包括或者可以是无线音频接收器提供的(流传输的)输入音频信号的处理后版本或者可由其构成。处理后的输入音频信号可以是流传输的输入音频信号与来自传声器的输入音频信号或传声器信号的组合(例如波束形成的信号)的组合(例如和或加权和),或者它们的处理后版本的组合。
助听器可包括主动噪声消除(ANC)系统,配置成消除耳道中从环境(通过助听器的耳件(例如通过耳件/助听器的通风通道))泄漏到耳膜的声学声音。助听器(例如通知单元)例如可配置成根据通知请求信号启动ANC系统。助听器(例如通知单元)例如可配置成根据声音场景控制信号(或情形控制信号)启动ANC系统。助听器(例如通知单元)例如可配置成在至少一输入音频信号的估计的阈电平(例如直接SPL,例如在大于阈值的电平)启动ANC系统。助听器(例如通知单元)例如可配置成根据通知请求信号、声音场景控制信号(或情形控制信号)和至少一输入音频信号的估计的电平中的一个或多个的组合启动ANC系统。
助听器例如通知单元可包括延迟指示信息,配置成基于来自声音场景分析器的输入(例如声音场景控制信号,或者情形控制信号)延迟通知信号的呈现。通知单元可配置成将通知信号延迟到至少一输入音频信号的电平估计量低于阈值的时间点。通知单元可配置成确保通知信号将不被延迟多于预先确定的最大延迟。
助听器(例如通知单元)可配置成调整信噪比(SNR)裕度,在该裕度时,用户依赖于指示信息类型(通知类型(例如言语、非言语))与声学场景(例如通过声音场景控制信号或情形控制信号识别)之间的相互作用可理解“听得见的指示信息”。助听器(例如通知单元)可配置成根据指示信息类型(通知类型)和声学场景调节呈现听得见的指示信息(即通知信号)的SNR。助听器可配置成自适应地确定SNR裕度(例如使用自适应滤波器)。
“听得见的指示信息”例如可意为由输出处理单元提供的通知信号的声学表示,作为可由用户感知为声音的刺激。
助听器可配置成根据通知请求信号和/或声音场景控制信号(或情形控制信号)将增益应用于至少一输入音频信号或其处理后版本。增益(例如衰减)可在通知信号持续时间期间应用,例如在助听器处于通知模式时。助听器例如可配置成根据至少一输入音频信号或其处理后版本的电平对其进行衰减(例如使得在通知信号被播放给用户时衰减竞争声音信号Samp)。从而在通知信号持续时间期间,“信噪比”(SNR)得以提高(例如参见图4)(其中通知信号为“信号”,由助听器从环境和/或流传输音频源接收的竞争声音信号为“噪声”)。
助听器可由空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合构成或者可包括空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合。
助听器可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。助听器可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。
助听器可包括输出单元,用于基于处理后的电信号提供由用户感知为声学信号的刺激。输出单元可包括耳蜗植入物的多个电极(对于CI型助听器而言)或者骨导助听器的振动器。输出单元可包括输出变换器。输出变换器可包括用于将刺激作为声信号提供给用户的接收器(扬声器)(例如在声学(基于空气传导的)助听器中)。输出变换器可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助听器中)。输出单元可(另外或作为备选)包括用于将助听器拾取的声音(例如经网络,例如在电话运行模式下,或在耳机配置中)传给另一装置如远端通信伙伴的发射器。
助听器可包括用于提供表示声音的输入音频信号的输入单元。输入单元可包括用于将输入声音转换为输入音频信号的输入变换器如传声器。输入单元可包括无线接收器,用于接收包括或表示声音的无线信号并提供表示所述声音的输入音频信号。
无线接收器和/或发射器例如可配置成接收和/或发射在无线电频率范围(3kHz到300GHz)的电磁信号。无线接收器和/或发射器例如可配置成接收和/或发射在光频率范围(例如红外光300GHz到430THz或者可见光如430THz到770THz)的电磁信号。
助听器可包括天线和收发器电路,其使能建立到娱乐设备(例如电视机)、通信装置(如电话)、无线传声器或另一助听器等的无线链路。助听器因而可配置成从另一装置无线接收直接输入音频信号。类似地,助听器可配置成将直接电输出信号无线传给另一装置。直接输入音频信号或者直接电输出信号可表示或包括音频信号和/或控制信号和/或信息信号。
一般地,助听器的天线及收发器电路建立的无线链路可以是任何类型。无线链路可以是基于近场通信的链路,例如基于发射器部分和接收器部分的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。无线链路可基于远场电磁辐射。优选地,用于在助听器和另一装置之间建立通信链路的频率低于70GHz,例如位于从50MHz到70GHz的范围中,例如高于300MHz,例如在高于300MHz的ISM范围中,例如在900MHz范围中或在2.4GHz范围中或在5.8GHz范围中或在60GHz范围中(ISM=工业、科学和医学,这样的标准化范围例如由国际电信联盟ITU定义)。无线链路可基于标准化或专用技术。无线链路可基于蓝牙技术(如低功耗蓝牙技术,例如LE音频)或超宽带(UWB)技术。
助听器可以是或可形成便携式(即配置成可穿戴的)设备的一部分,例如包括本地能源如电池例如可再充电电池的设备。助听器例如可以是低重量、容易穿戴的设备,例如具有小于100g如小于20g的总重量。
助听器可包括助听器的输入和输出单元之间的、用于处理音频信号的“正向”(或“信号”)通路。信号处理器可位于该正向通路中。信号处理器可适于根据用户的特定需要(例如听力受损)提供随频率而变的增益。助听器可包括具有用于分析信号和/或控制正向通路的处理的功能件的“分析”通路。分析通路和/或正向通路的部分或所有信号处理可在频域进行,在该情形下,助听器包括适当的分析和合成滤波器组。分析通路和/或正向通路的部分或所有信号处理可在时域进行。
表示声信号的模拟电信号可在模数(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。多个音频样本可按时间帧安排。一时间帧可包括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。
助听器可包括模数(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。助听器可包括数模(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。
助听器如输入单元和/或天线及收发器电路可包括变换单元,用于将时域信号转换为变换域(例如频域或拉普拉斯(Laplace)域等)中的信号。变换单元可由时频(TF)转换单元构成或包括时频转换单元,其用于提供输入信号的时频表示。时频表示可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。TF转换单元可包括用于对(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。TF转换单元可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(例如离散傅里叶变换(DFT)算法、短时傅里叶变换(STFT)算法、或类似算法)。助听器考虑的、从最小频率fmin到最大频率fmax的频率范围可包括从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。助听器的正向通路和/或分析通路的信号可拆分为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。助听器可适于在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。
助听器可配置成在不同模式下运行,如正常模式及一个或多个特定模式,例如可由用户选择或者可自动选择。运行模式可针对特定声学情形或环境如通信模式例如电话模式进行优化。运行模式可包括低功率模式,其中助听器的功能被减少(例如以便节能),例如禁用无线通信和/或禁用助听器的特定特征。
助听器可包括多个检测器,其配置成提供与助听器的当前网络环境(如当前声环境)有关、和/或与佩戴助听器的用户的当前状态有关、和/或与助听器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助听器(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助听器、遥控器、音频传输装置、电话(如智能电话)、外部传感器等。
多个检测器中的一个或多个可对全带信号起作用(时域)。多个检测器中的一个或多个可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。
多个检测器可包括用于估计正向通路的信号的当前电平的电平检测器(或估计器)。检测器可配置成判定正向通路的信号的当前电平是否高于或低于给定(电平-)阈值。电平检测器作用于全频带信号(时域)。电平检测器作用于频带拆分信号((时-)频域)。
助听器可包括话音活动检测器(VAD),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,话音信号可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)。话音活动检测器单元可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。话音活动检测器可适于将用户自己的话音也检测为“话音”。作为备选,话音活动检测器可适于从“话音”的检测排除用户自己的话音。
助听器可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(或以何种概率)源自系统用户的话音。助听器的传声器系统可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。
多个检测器可包括运动检测器,例如加速度传感器。运动检测器可配置成检测用户面部肌肉和/或骨头的例如因语音或咀嚼(如颌部运动)引起的运动并提供标示该运动的检测器信号。
助听器可包括分类单元,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”可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助听器接收的电磁信号(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)用户当前的模式或状态(运动、温度、认知负荷等);
d)助听器和/或与助听器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)。
分类单元可基于或包括神经网络例如经训练的神经网络。
助听器还可包括用于所涉及应用的其它适宜功能,如压缩、降噪、定向、反馈控制等。
助听器可包括听力仪器,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。听力系统可包括喇叭扩音器(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),例如包括波束形成器滤波单元,例如提供多个波束形成能力。
应用
一方面,提供如上所述的、“具体实施方式”部分中详细描述的和权利要求中限定的助听器的应用。可提供在包括一个或多个助听器(如听力仪器)、耳机、耳麦、主动耳朵保护系统等的系统中的应用,例如免提电话系统、远程会议系统(例如包括喇叭扩音器)、广播系统、卡拉OK系统、教室放大系统等。
方法
一方面,本申请进一步提供配置成由用户佩戴的助听器的运行方法。该方法包括:
-提供表示声音的至少一输入音频信号;
-根据所述至少一输入音频信号提供至少一处理后的输入音频信号;
-分析所述至少一输入音频信号或源自其的信号中的声音并提供指明当前声音环境的声音场景控制信号;
-响应于指明向用户传递(特定)消息的请求的通知请求信号提供通知信号;及
-将可感知为声音的刺激呈现给用户,所述刺激根据所述至少一处理后的输入音频信号和所述通知信号确定。
该方法还可包括响应于所述声音场景控制信号确定所述通知信号。
换言之,通知信号响应于通知请求信号和声音场景控制信号进行确定。通知请求信号可配置成控制计划通过通知信号传递给用户的特定消息。声音场景控制信号可配置成控制通知信号的具体类型(言语(例如“电池低”)、非言语(例如哔哔声、声音图像等)、或其组合)。
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。
计算机可读介质或数据载体
本发明进一步提供保存包括程序代码(指令)的计算机程序的有形计算机可读介质(数据载体),当计算机程序在数据处理系统(计算机)上运行时,使得数据处理系统执行(实现)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。其它存储介质包括存储在DNA中(例如合成的DNA链中)。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,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助听器以及包括辅助装置的听力系统。
听力系统可适于在助听器与辅助装置之间建立通信链路以使得信息(例如控制和状态信号,可能音频信号)可进行交换或者从一装置转发给另一装置。
辅助装置可包括遥控器、智能电话或者其它便携或可穿戴电子装置智能手表等。
辅助装置可由遥控器构成或者包括遥控器,其用于控制助听器的功能和运行。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音频处理装置的功能的APP(助听器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)。
辅助装置可由音频网关设备构成或者包括音频网关设备,其适于(例如从娱乐装置如TV或音乐播放器、从电话设备如移动电话或者从计算机如PC)接收多个音频信号并适于选择和/或组合所接收的音频信号中的适当信号(或信号组合)以传给助听器。
辅助装置可由另一助听器构成或者可包括另一助听器。听力系统可包括适于实施双耳听力系统例如双耳助听器系统的两个助听器。
双耳助听器系统例如可配置成根据当前声环境、通知所传递的消息的估计的优先级、和/或用户的身体或精神状态而单耳或双耳地呈现通知。双耳助听器系统例如可配置成根据通知所传递的消息将通知呈现给不同空间位置的用户(例如通过将双耳助听器系统的左和右助听器之间的适当的声学传递函数(HRTF)应用于分别在用户的左和右耳处呈现的信号)。
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助听器或听力系统的用户接口。该APP可配置成在移动电话如智能电话或另一使能与所述助听器或听力系统通信的便携装置上运行。
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、1B、1C、1D、1E、1F示意性地示出了根据本发明的、包括通知单元的助听器的六个不同的示例性实施例;
图2示意性地示出了根据本发明的、包括通知单元的助听器的另一示例性实施例;
图3示出了估计的背景噪声电平与应用于通知的增益之间的示例性关系;
图4示出了在通知被播放时应用于其它输入源的衰减为时间的函数;
图5A、5B、5C、5D、5E示出了言语通知(SN)、电平操控和输入源(Samp)衰减的五种不同的示例性组合;
图6示出了根据本发明的包括通知单元的助听器实施例的框图;
图7示出了根据本发明的通知单元实施例的框图;
图8A、8B、8C示出了包括通知单元的助听器的输入级的第一、第二和第三情景,其中输入音频信号包括无线接收的(流传输的)音频信号与传声器拾取的声学传播的信号的混合(例如流传输的输入音频信号和声学接收的输入音频信号形式的两个输入音频信号);
图9示出了根据本发明的包括通知单元的助听器实施例的框图。
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。
电子硬件可包括微机电系统(MEMS)、(例如专用)集成电路、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、印刷电路板(PCB)(例如柔性PCB)、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,例如用于感测和/或记录环境、设备、用户等的物理性质的传感器。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。
本申请涉及助听器领域。本申请例如涉及不同声学情形下用户的通知(例如言语通知)的处理。
听得见的指示信息(通知)可表示由听力仪器播放给用户的、短的听得见的声音线索,例如通知用户关于听力仪器的内部状态变化。指示信息通常混合到听力仪器的信号通路内并与其它处理后的输入源例如通过传声器入口拾取的来自环境的声音和/或流传输的声音同时呈现给用户。
通知可与其它环境声音清晰地区分是基本的重要性,因为它们可向用户传递关于其听力仪器的状态的关键信息。如果不是如此,用户可能误解或者完全错过指示信息,从而他们遗漏持续最佳使用听力仪器所需要的行动。另一方面,在一些情形下,用户保持对其它输入源例如他们的环境中的进行中的对话或者从电话流传输的播客的无中断的注意很重要。因此,通知应尽可能谨慎、简短以及解释简单,使得它们不会超过必要限度地使用户的注意从其它听取目标移开。
通知可分类为下面两种类型:1)言语通知;及2)非言语通知(声音),例如哔哔声(如音)或叮当声。一般地,哔哔声和叮当声短、简明且在适当设计时可与环境声音清晰地区分。然而,它们的含义并非自明,用户必须记住不同的模式以及它们的含义。另一方面,言语指示信息的含义容易理解,但它们可能更难于与环境声音区分开,尤其在对话期间。
根据当前呈现给用户的信号的性质操控通知指示信息类型
由于感知到的声学性质的差异,两种指示信息类型(言语通知以及非言语通知(例如哔哔声或叮当声))的效用取决于它们被呈现的声学情景。在一些情景下,使用一种或另一种指示信息类型可能更有益于获得最佳的用户体验并平衡中断与理解需要之间的权衡。在下面,概述指示信息选择策略,其目标在于通过评估指示信息将被呈现于其中的声音环境而平衡前述权衡。
图1A、1B、1C、1D、1E、1F示意性地示出了根据本发明的、包括通知单元的助听器(或耳机)的六个不同的示例性实施例。
图1A-1F中所示的五个实施例的共同之处在于,例如如图1A中所示,它们示意性地示出了配置成由用户佩戴的助听器HD。助听器HD包括输入处理单元IPU,其包括用于提供表示声音的至少一输入音频信号的至少一输入变换器。输入处理单元IPU根据至少一输入音频信号提供至少一处理后的输入音频信号X。至少一输入变换器可包括传声器(参见图1A、1B的左边部分中的声学“波前”标示),用于将助听器环境中的声音转换为表示该声音的输入音频信号。作为备选或另外,至少一输入变换器可包括用于接收包含音频的有线或无线信号(参见图1A、1B的左边部分中的虚线Z字形箭头)以及将接收到的信号转换为表示所述音频的输入音频信号的收发器。助听器还包括声音场景分析器SA(例如声音场景分类器),用于分析(例如分类)来自至少一输入音频信号或者来自源自该信号的信号(X’)的声音(例如分类为多个声音场景类别之一)并提供指明分析(如分类)结果的声音场景控制(例如分类)信号SAC。助听器还包括通知单元NOTU,配置成响应于指明向用户提供通知从而将例如特定的预计的消息传递给用户的请求的通知请求信号NRS提供通知信号NOT。助听器还包括用于将可感知为声音的刺激呈现给用户的输出处理单元OPU,其中所述刺激根据所述至少一处理后的输入音频信号X和所述通知信号NOT进行确定。刺激由图1A和1B的右边部分中的象征性波形(记为U-STIM)标示。刺激可以是声学刺激,例如(来自空气传导型助听器的扬声器的)空气中的振动或者(来自骨导型助听器的振动器的)组织或骨头中的振动。然而,刺激也可以是电刺激,例如来自耳蜗植入型助听器的多电极阵列的电刺激。刺激也可源自无线接收器例如蓝牙,例如用于传给另一装置或系统。
声音场景分析器SA可从传声器或者有线或无线音频接收器接收(通常数字化的,可能频带拆分的)输入音频信号(X’),例如在给定时间仅有一个输入变换器(例如传声器或音频接收器)起作用的情形。声音场景分析器SA可接收处理后的信号(X’,X),例如波束形成的信号或者混合信号(例如传声器信号(或波束形成的信号)与经音频接收器接收的音频信号的混合),例如在给定时间有一个以上输入变换器起作用的情形。
声音场景分析器SA可配置成将当前的至少一输入音频信号的环境(例如言语、噪声、音乐、多讲话者、噪声中单一讲话者等)按多个声音场景类别进行分类并提供指明当前的至少一输入音频信号的声音场景类别的声音场景控制(例如分类)信号SAC。
声音场景分析器SA可配置成提供至少两个声音场景类别,例如“语音为主”和“非语音为主”。至少两个声音场景类别旨在包括二元指示信息(例如“语音”、“无语音”),或者有效地仅包括单一类别,例如特定的种类或“没有任何声音”,例如“语音”或“没有”,其中“没有”可以是也可以不是“语音”(即未知)。
声音场景分析器SA可配置成根据至少一输入音频信号或者源自其的信号的电平对其中的声音进行分类。助听器例如输入处理单元IPU或声音场景分析器SA可包括电平检测器(或估计器),用于检测(或估计)至少一输入音频信号或者源自其的信号的电平。声音场景分析器SA可配置成提供多个声音场景类别,每一类别标示不同电平或不同电平范围的至少一输入音频信号或者源自其的信号。声音场景类别的数量可大于2,例如大于3,例如大于5。声音场景类别的数量可在2-10的范围中,或者多于10,或者为连续参数例如电平。声音场景分析器可配置成将电平指示(不是不同的类别;或者对应于不同电平的不同类别)提供为输出(即连续的或者多值参数),例如参见图5A-5E。在该情形下,电平估计量(水平轴)不被解释为分类变量,而是连续参数。
代替声音场景分析器(或者除声音场景分析器之外还),在图1A、1B、1C、1D、1E、1F、6、7、8A、8B、8C和9的任何实施例中可应用更一般的“情形分析器”,用于分析用户周围的环境(例如包括(或排除)声环境)和/或用户的身体或精神状态并提供标示分析结果的情形控制信号(SAC,LE,Ly,Ly’,Lx,Lwx)。
助听器HD例如通知单元NOTU可配置成根据声音场景控制信号SAC(或者来自情形分析器的情形控制信号)选择通知信号的类型。通知信号的类型可包括言语通知、非言语通知例如哔哔声或叮当声、或者二者的混合。通知单元NOTU可配置成产生包括言语通知与非言语通知的组合的通知信号。该组合例如可以是顺序组合(例如非言语通知之后是言语通知)。非言语通知例如可配置成吸引用户注意随后的言语通知。
通知请求信号NRS可由通知控制器产生,其例如在通知单元NOTU的外部或者形成通知单元NOTU的一部分或者形成助听器的处理器的一部分(例如形成输出处理单元OPU的一部分)。通知控制器可连接到一个或多个检测器或传感器,其提供指明用户(假定)感兴趣和/或对助听器的功能很重要的参数的状态或变化的控制信号的状态。前述状态或控制信号的例子例如可以是电池状态信号,例如标示剩余的电池容量(例如表达为在不更换或再充电电池的情形下估计的剩余正常运行时间)。前述状态或控制信号的其它例子可以是音量状态信号或者助听器程序状态信号,二者例如因例如由用户导致的所涉及的参数(在此为音量或程序)的变化发起。通知控制器可连接到助听器的用户接口。音量或助听器程序的改变例如可经助听器的用户接口(例如按钮或APP)启动。用户接口(例如APP,例如在辅助装置上运行)例如可适于使用户能配置通知单元,例如确定向用户提供给定通知的定时或者阈值。
图1B示出了如图1A中所示的助听器HD。然而,在图1B的实施例中,通知单元NOTU可进一步配置成响应于通知请求信号NRS提供通知信号NOT以及通知处理控制信号PR-CTR,其中,通知信号NOT和通知处理控制信号PR-CTR响应于声音场景控制信号SAC进行确定。两个信号均转发给输出处理单元OPU。通知处理控制信号PR-CTR例如可配置成在输出处理单元OPU中控制通知信号NOT的处理,例如控制应用于通知信号的增益(例如相对于从输入处理单元IPU接收的、处理后的输入音频信号X的电平)。
图1C示出了如图1B中所示的助听器HD。然而,在图1C的实施例中,输出处理单元OPU具体指明包括助听器处理器PRO。助听器处理器PRO可包括压缩器(例如执行压缩放大算法),用于将随电平和频率而变的增益应用于由输入处理单元IPU提供给助听器处理器的、处理后的输入音频信号X(或者源自其的信号),例如应用于由组合单元“+”例如求和单元(如图1C中所示)提供的、包括(或基于)通知信号NOT和处理后的输入音频信号X的组合的信号XNOT。来自通知单元的通知处理控制信号PR-CTR被转发给助听器处理器且例如配置成例如根据通知信号的类型(言语、非言语、或组合)控制或影响应用于组合信号XNOT的增益。在通知信号NOT为非言语信号(如哔哔声)与随后的言语信号的组合的情形下,应用于包括通知信号的非言语部分的组合信号(段)的增益可大于应用于包括通知信号的言语部分的组合信号(段)的增益,以将用户的注意聚焦于通知信号(的随后的言语部分)。输出处理单元OPU还被特别指明包括输出变换器OT例如扬声器、振动器或电极阵列,用于基于例如从助听器处理器PRO接收的处理后的信号OUT将刺激呈现给用户。作为备选或另外,输出变换器可包括用于将处理后的信号OUT传给另一装置或系统的发射器。
图1D示出了如图1C中所示的助听器HD。然而,在图1D的实施例中,输出处理单元OPU中的组合单元“+”和助听器处理器PRO的顺序颠倒。此外,通知信号NOT已在通知单元中进行处理,例如已根据声音场景控制信号SAC(例如输入音频信号或处理后的输入音频信号(X’;X)的电平)应用适当的增益以提供处理后的通知信号NOT。来自输入处理单元IPU的、到助听器处理器PRO的处理后的输入音频信号X在助听器处理器PRO中进行处理且已应用适当的增益以提供助听器处理后的输入信号PRX。助听器处理后的输入信号PRX的电平可能已响应于来自通知单元的通知处理控制信号PR-CTR在存在通知信号期间降低(例如参见图4)。处理后的通知信号NOT和助听器处理后的输入信号PRX在组合单元“+”中组合,从而提供所得的处理后的信号OUT,其被馈给输出变换器OT以呈现给用户或者传给另一装置或系统。
图1E示出了如图1C中所示的助听器HD。然而,在图1E的实施例中,输出处理单元OPU的助听器处理器PRO可包括图1C的组合单元“+”。在图1E的实施例中,组合单元可位于处理后的输入音频信号X的(进一步)处理(例如压缩)之前或之后。另一差别在于,图1C的声音场景分析器SA体现在用于检测(或估计)至少一输入音频信号或者源自其的信号(在此为处理后的输入音频信号X)的电平LE的电平检测器(或估计器)LD中。电平检测器LD可配置成将电平检测器的输入信号的电平的估计量提供为连续参数或者提供为多个“电平等级”之一,每一等级标示至少一输入音频信号或者源自其的信号(在此为处理后的输入音频信号X)的不同电平或电平范围。在通知单元NOTU和/或处理器PRO中,通知信号NOT的电平(和/或其它性质)针对“竞争信号”(在此为处理后的输入音频信号X)的电平进行控制。由通知单元NOTU提供给处理器PRO的通知处理控制信号PR-CTR可包含给处理器的、在存在通知信号NOT时将特定增益(例如衰减)应用于处理后的输入音频信号X的指令(例如参见图4)。
图1F示出了如图1C中所示的助听器HD。然而,在图1F的实施例中,输入处理单元IPU包括输入变换器IT和图1C的组合单元“+”。从而,从输入处理单元IPU给输出处理单元OPU的处理器PRO的、处理后的输入音频信号X包括输入变换器IT(如传声器)提供的输入音频信号IN与(可能处理后的)通知信号NOT的混合。与图1C的实施例中一样,来自通知单元NOTU的通知处理控制信号PR-CTR被转发给助听器处理器PRO,且例如配置成例如根据通知信号的类型(言语、非言语、或二者的组合)控制或影响应用于组合信号X的增益。
在下面,除其它特征之外,提出根据声学情景智能地选择言语或非言语指示信息呈现给用户的算法以优化可用性(在图2的下面的描述中使用时,图2中使用的参考名称被放在引号中(“x”),例如“指示信息引擎”)。
图2示意性地示出了根据本发明的、包括通知单元的助听器的另一示例性实施例。图2可看作用于智能地选择言语或非言语指示信息呈现给用户的示例性算法的处理模块的框图。在图2中,实线表示声学信号通路(例如时域或频域信号),虚线表示控制信号通路(例如时域或频域信号)。
所提出的算法包括两个子系统:
1)“场景分析引擎”(等同于图1A-1F的声音场景分析器SA):该子系统负责在通知将被呈现时用户所处声学情景的分析。其将声音场景归类为语音为主或者非语音为主。场景分析引擎可另外(或作为替代)提供声音场景信号电平,例如通过至少一输入音频信号(或者源自其的信号)的电平的估计量表示。一般地,场景分析引擎可提供至少一输入音频信号(或者源自其的信号)的性质,例如信号的种类或其它参数如信号的电平;
2)“指示信息引擎”(等同于图1A-1F的通知单元NOTU):该子系统基于“场景分析引擎”的输出以及“通知请求NRS”呈现计划的特征。其负责确定通知的类型(非言语或言语)以及另外的指示音(如果有的话)、所选指示信息与信号通路中的其它输入信号的电平缩放(例如应用的增益或信噪比)、及指示信息的定时例如插入延迟。
所提出的算法的处理步骤可为如下步骤:
1)输入侧(在此由传声器M例示)记录(拾取)的信号由信号处理前端(“SP前端”)模块进行处理。传声器M和“SP前端”形成输入处理单元IPU的一部分,其将来自传声器M(等)的输入信号转换为至少一时域或频域电信号。输入侧的信号可以是通过至少一声学输入变换器(如传声器M)记录的声学信号、通过至少一感应采集线圈记录的电磁场信号、或者经蓝牙接收器或类似的短程(专有或标准化的)无线通信技术(例如低功耗蓝牙或UWB)接收的数字信号;
2)电信号被发送到场景分析引擎SA以及输出处理单元OPU的信号处理后端(“SP后端”);
3)“场景分析引擎”SA分析“SP前端”提供的信号并提供将被“指示信息引擎”用以确定通知的类型和呈现模式的参数。这些参数可以是分立的标记(将输入信号标记为例如语音为主或非语音为主)或者连续参数(例如信号电平)或者二者的组合;
4)“场景分析引擎”SA提供的参数被发送到“指示信息引擎”(通知单元NOTU)。当“指示信息引擎”接收到来自系统的、以听得见的方式指明一事件(例如音量变化、飞行模式启动、低电池状态等)的请求(参见通知请求信号NRS)时,“指示信息引擎”可执行至少一(例如全部)下面的处理步骤:
4a、“确定指示信息类型”。该模块负责选择适当的、将用于所请求的通知的指示信息类型。例如,如果声学场景以言语类线索为主,“指示信息引擎”可决定使用非言语通知以确保这些通知足够地从它们被呈现于其中的声学环境突出。该模块也可选择指示信息类型的组合。例如,在系统配置成仅使用言语通知及声学场景以言语类线索为主时,该模块可决定在播放言语通知之前呈现另外的注意音,从而通知用户言语指示信息马上到来。如果在同一系统中“场景分析引擎”将声学场景评估为主要安静,该模块可决定使用相应的言语指示信息而没有另外的注意音;
4b、“确定呈现水平”。该模块负责根据声学场景和指示信息类型将所选的指示信息缩放到可接受的水平。其也可向“SP后端”提供控制信号(例如参见输出“传给:SPBE”)(以及输入处理控制信号PR-CTR),以在“SP后端”中提供信号通路的进一步控制,从而例如缩放不同于通知的信号的呈现水平。
处理方案的具体例子可以是:众所周知具有类似的频率含量但不同的统计特性的信号(例如语音-语音形状的噪声)不同地掩蔽(目标)语音。例如,语音以比语音形状的噪声(具有匹配的幅度谱)掩蔽语音更大程度地掩蔽语音。换言之,其时通知可被用户理解的最佳信噪比(SNR)裕度取决于指示信息类型与声学场景之间的相互作用。因此,“确定呈现水平”模块的作用可以是根据指示信息类型和声学场景调整通知以什么样的SNR进行呈现。助听器可配置成(例如使用自适应滤波器)自适应地确定SNR裕度。
4c、“延迟指示信息”模块可基于来自“场景分析引擎”的输入延迟指示信息的呈现,例如延迟到环境噪声电平降低到低于某一阈值的时间点。“延迟指示信息”模块也可保留与所请求的通知相关联的延迟的历史记录以确保指示信息将不被延迟多于预先确定的最大延迟。“延迟指示信息”模块也可提供控制信号(参见“延迟:是”)反馈到“确定指示信息类型”模块以重新开始“指示信息引擎”内的处理链;
5)“SP前端”提供的信号(X,来自输入源的声音(例如(预先)处理后的声音))和“指示信息引擎”提供的信号(通知NOT)在“SP后端”模块中混合、进一步处理(例如放大、受输出限制等)以及传送到终端用户的耳朵。“SP后端”模块应用的处理方案可取决于来自“指示信息引擎”的控制输入PR-CTR。
对于听力仪器,环境声音可通过传声器拾取、放大及播放给用户。除此之外,对于开放/有通风孔的验配,可能有显著量的来自环境的直接声音通过耳件泄漏到耳朵内。
因此,当通知被呈现时,用户将暴露于来自多个声源的声音:SN+Sdirect+Samp,其中SN为听力仪器中产生并播放的(例如言语)通知。假定在播放的同时,通知是用户的主动听取目标(目标声音)。此外,Sdirect是来自环境的、通过耳件泄漏到耳膜的直接声音,Samp表示由听力仪器放大并通过听力仪器的扬声器传到用户耳朵的输入源(不同于(言语)通知)。大多数时候,这将是由听力仪器的传声器拾取的、放大的环境声音。其也可包括流传输的声音,例如经听力仪器通过智能电话(或其它音频传输装置)播放的音乐流。
简言之,其它声源(Samp和Sdirect)将在播放(例如言语)通知(SN)的同时呈现,因此将掩蔽该(言语)通知,使其更难被用户感知(解码或理解)。缺少通常仅由可视线索提供的环境放大了该问题。在具有大声的背景声音的环境中,这甚至可能导致用户误解(言语)通知或者完全错过它。同时,需要确保(言语)通知以令人舒适的水平进行播放,即它们不应使它们所处环境中的听者大吃一惊或不知所措。
在下面提出的解决方案初始针对言语通知进行设计的同时,其也可应用于其它类型的听得见的指示信息,例如音调指示信息(如哔哔声)。
为简单起见,在下面的例子中,Samp将仅由传声器输入源(即由一个或多个传声器拾取的“背景噪声”(=环境声音))组成,但该解决方案可推及输入源的混合。在一般情形下,Samp的电平估计量基于所有输入源(例如传声器拾取的背景噪声+流传输的声源)的混合进行评估,而不仅仅基于传声器输入。
为解决环境背景噪声以使言语通知变得不可被用户理解的程度掩蔽言语通知的问题,提出包括两部分的算法。
一部分可通过基于背景噪声电平的估计量将正增益应用于言语通知SN而调整言语通知的电平(参见下面“通知SN的基于背景噪声估计量的电平操控”部分,例如参见图3)。
算法的另一部分可将负增益应用于其它控制的输入源(Samp),可能具有可取决于背景噪声电平估计量的增益因子(参见下面“来自输入源的声音Samp在通知SN播放期间的电平操控”部分,例如参见图4)。
通知SN的基于背景噪声估计量的电平操控
听力仪器产生(拾取)的声音通过听力损失补偿(HLC)算法(例如压缩放大算法)放大以确保可听度。通常,在听力仪器中,听得见的通知被校准为以令人舒适的输入电平(例如在言语通知情形下对应于对话语音的电平)进行呈现,然后通过HLC算法放大以确保可听度。在此描述的电平操控算法可看作在正常HLC基础上额外的应用于SN的放大。
电平操控算法将试图通过只要有显著的背景噪声就增大言语通知的电平来补偿背景噪声(背景噪声电平为来自环境的、在传声器输入处测得的输入电平)。应用于言语通知的具体增益可取决于估计的背景电平,使得背景噪声越多,言语通知电平将增大。增益可限于下限如(图3中的)0 dB和上限如(图3中的)10 dB之间以确保其将永远不会太大声,即使背景噪声可能非常大声。
图3示意性地示出了估计的背景噪声电平与应用于通知例如言语通知的增益之间的示例性关系。
图3示出了根据背景噪声电平(参见记为“背景电平估计量[dB SPL]”的横轴)应用于言语通知信号的(超过压缩器增益的)额外增益(参见记为“SN增益[dB]”的纵轴)。
言语通知信号可具有默认电平,其通过电平操控算法调整。这可在压缩之前或之后进行。
言语通知信号例如可具有预定的默认电平,例如中间设置。对于非言语通知(例如哔哔声),其例如可对应于经校准的系统的75 dB RMS (78 dB SPL)(+/-1dB)等效输入电平。对于语音,实质上默认电平为等效输入电平,其之后经历与所有其它输入的压缩/增益映射, 电平操控可在压缩/增益映射之后向言语通知SN应用额外的增益。电平操控增益也可在压缩/增益映射之前应用于言语通知,之后,其被添加到其它输入,随后与其它输入一起通过压缩系统。
在图3的例子中,在电平操控算法增大(例如言语,例如默认)通知电平之前,背景噪声必须达到某一最小电平例如60 dB。类似地,当背景噪声电平高于某一最大电平例如75dB时,电平操控算法可停止增大(例如言语,例如默认)通知电平。
背景噪声电平估计基于听力仪器的传声器拾取的信号。该估计可就像从一特定(传声器)通道读出电平估计量那样简单,或者其可以是跨多个(例如全部)通道的集合测量。其甚至可包括Sdirect的、基于听力仪器的硬件特性的或者通过测量它的直接手段例如位于耳道中的传声器的估计量。
增益可在通知被触发的时刻进行计算并应用于通知信号SN,并可配置成在播放通知时不变。言语通知预计相当短,例如低于5s或低于3s(或≤2s,或≤1s)。
来自输入源的声音Samp在通知SN播放期间的电平操控
对于言语通知被播放给用户的持续时间,衰减算法将临时向(处理后的)输入源Samp应用负增益(按对数表示;或者按线性表示低于1的增益)(例如如通知请求信号所示)。这在图4中图示,其中可以看到应用于其它输入源Samp的增益因子在播放言语通知时怎样变为负值。
图4示出了在通知被播放时应用于其它输入源的衰减为时间的函数。上面部分示出了言语通知的波形-时间(ms)关系,下面部分示出了直到通知、在通知期间及刚刚在通知之后应用于其它输入源Samp的增益因子(“增益[dB]”)。增益因子例如可选择为恒定值(例如图4中的-5dB),或者其可被使得自适应并以与言语通知电平操控算法(例如参见图3)类似的方式依赖于估计的背景噪声电平。
电平操控和输入源衰减的组合策略
言语通知的电平操控与其它输入源的衰减的组合将有助于消除用户不能理解言语通知的风险,因为这将有效地增加呈现给用户的言语通知的信噪比(SNR)。相对于放大的环境声音的SNR(按对数表示[dB])可描述(逼近)为:
SNR(SN)=level(SN)-level(Samp)
作为逼近,直接传播(“泄漏”)的声音Sdirect的电平可被视为可忽略不计。
在有噪声的背景环境中,算法的电平操控部分将增加SN的电平,同时,衰减部分将降低Samp的电平。两个部分将增加所呈现的言语通知的SNR,从而使得用户更容易理解言语通知。
可以预见组合两种方法的不同策略。
图5A、5B、5C、5D、5E示出了言语通知(SN)、电平操控和输入源(Samp)衰减的五种不同的示例性组合。图5A-5E示出了增益或电平-“背景噪声电平”(在该上下文中,“背景噪声电平”(理想地)包括不同于言语通知的所有其它音频贡献)。通过耳件泄漏到耳膜的、来自环境的直接声音Sdirect的电平例如可通过位于用户耳道中的朝向耳膜的传声器进行估计。然而,在实践中,用于控制言语通知的“背景噪声电平”可能低于理想的背景噪声电平,例如至少包括至少一传声器信号的电平。
1、通知SN的电平操控例如可按图3中例示(或类似)的实施,其示出了言语通知的示例性电平与“背景噪声”电平的关系,其中输入源Samp可总是被衰减恒定量(例如参见图4)或者在(例如言语)通知播放期间静音。
2、由于在输入源Samp被衰减(甚或静音)时可能打扰用户,另一策略可以是操控这些的衰减,例如同样基于输入电平。这样,当言语通知电平正达到饱和时,可确保背景噪声仅在必要时即仅在高背景噪声电平时进行衰减。图5A和5C示出了在前述情景下通知电平(图5A)和其它输入源电平(图5C)的两条增益曲线可看上去是怎么样的。图5A示出了言语通知信号的增益-“背景噪声”电平,与图3类似,但在55dB和75dB背景噪声电平具有拐点(代替图3中的60dB和75dB),在二者之间,应用于言语通知信号的增益从0dB增加到12dB,如从通知角度看到的。图5B等同于图5A,但示出了在应用增益之后所得的言语通知的电平以及“背景噪声”的电平(“y=x”)(虚线)。图5C示出了可应用于背景噪声信号的样本增益,例如基于SNR应总是高于3dB的要求。这导致0dB的恒定增益,直到80dB的电平,其后,增益被线性地降低。图5D示出了在应用来自图5A和5C的两个增益时,言语通知SN和背景噪声Samp所得的电平。因此,图5D类似于图5B,但跨全范围的“背景噪声”电平具有3dB SNR裕度。图5E示出了所得的言语通知SN的SNR-背景噪声电平(Samp)(实线),以及作为参考的3dB裕度要求(虚线)。在两个图中,横轴的给定电平的SNR裕度由实线图与虚线图之间的差反映。
3、通知SN的增益特性也可取决于背景噪声的不同于输入电平的其它特性。一个这样的例子可以是基于背景噪声的频率含量改变通知SN的增益特性,即掩蔽例如可取决于SN与背景之间的频率重叠。
简言之,上面的方法可在不同的频带应用。该方法可能主要是针对“背景噪声信号”(环境声音)的衰减部分有意义,因为言语通知中的一些频率的电平操控或放大可能导致言语通知的信号质量差。
言语通知通常具有宽带频率特性,对于不同的言语通知,每一频带的电平可以不同。类似地,背景噪声(即,关于用户的注意,与通知信号竞争的声音)可具有宽带频率特性,与言语通知的重叠。背景噪声掩蔽言语通知的量通常跨频带不同。系统可利用不同频带中的电平估计量确定处理参数,例如基于言语通知的输入电平或背景噪声的电平、或基于言语通知与背景噪声之间的信噪比、或基于部分或所有这些度规的组合。
关于(有线或无线接收的)流传输的音频输入信号(辅助音频输入),参见下面描述的图8A、8B、8C中的输入aux。
图8A、8B、8C示出了包括通知单元的助听器的输入级的第一、第二和第三情景,其中输入音频信号包括无线接收的(流传输的)音频信号与传声器拾取的声学传播的信号的混合。
在流传输的输入信号(参见图8A、8B、8C中来自辅助输入aux的信号wx)被添加到传声器信号(参见图8A、8B、8C中来自传声器输入mic的信号x)的情形下,Samp可以是处理后的传声器信号与流传输的输入信号的组合(例如通过在用户耳膜处呈现的声压级(SPL,[dB])表示)。在助听器仅包括一个(例如随频率而变的)电平估计器LE的情形下,电平估计例如可在组合两个音频贡献(流传输的信号wx和传声器信号x(或波束形成的信号))(或者在其间选择)之后进行。图8A示出了前述方法的实施例,基于组合信号y的电平估计量LE,例如传声器信号mic与辅助信号aux的组合(如和(或加权和),参见求和单元“+”),使用增益映射模块中的估计的电平Ly(增益映射模块,即电平-增益估计器,例如查询表或算法或滤波器),例如如图3中所示。在图8A、8B、8C中,根据本发明的通知单元NOTU可通过增益映射模块表示(图8A、8B、8C中的“增益映射”模块,可能包括电平估计器)。在图8A中,增益映射模块接收来自电平估计器LE的电平估计量Ly并提供通知信号的随电平而变的增益GN。通知单元还可包括用于周围(竞争)信号的增益映射模块,例如参见图9(及图4)中的“增益映射(信号)”。图8B示出了如图8A中的方法的实施例,但具有两个分开的电平估计器LE,针对每一输入信号(x,wx)各一个。电平估计器LE提供传声器信号x和流传输的信号wx的相应电平估计量(Lx,Lwx)。增益映射模块的电平输入Ly’可选择为两个电平估计量(Lx,Lwx)的最大(或其它适当的函数)电平(参见图8B中的“max”单元)。图8C示出了如图8B中的方法的实施例,但具有两个分开的电平估计器LE以及两个分开的增益映射模块,导致两个增益输出(Gx和Gwx),其中的最大输出(“max”,或其它适当的函数)可被取为最终应用于(例如言语)通知的增益GN。
图6示出了根据本发明的包括通知单元的助听器实施例的框图。图6还示出了根据本发明的通知单元NOTU可怎样嵌入在助听器系统中的例子。通知单元例如从助听器的处理器接收通知请求信号NRS(例如与电池状态有关)。通知请求信号包含向用户传达特定消息的通知的请求。响应于已接收到通知请求信号NRS,通知单元NOTU开始产生对应的通知信号NOT。不同的(预定的)通知(或其子元素)存储在存储器MEM中,例如按编码的(可能压缩的)版本,它们可被通知单元从存储器取回(参见信号F-NOT’)。有关通知信号被按编码形式NOT'加载到通知单元NOTU。编码的通知信号NOT’在通知单元中进行处理(包括解码,例如参见图7中的A-DEC)。竞争信号(在此为信号WX1’(在此包括通知信号NOT(时频域),当存在时)和波束形成的信号YBF,或者它们的组合电平)的估计的电平LE电平检测器(或估计器)LD(例示根据本发明的声音场景分析器,例如参见图1A-1D、1F中的SA)提供,从而提供被馈给通知单元NOTU的组合电平估计量LE。在通知NOT的持续期间,电平估计量LE可固定为其在通知NOT起始之前的最后值以避免通知NOT的电平影响通知单元NOTU内潜在的电平操控。在图6的实施例中,由通知单元NOTU提供的处理后的通知信号NOT被添加到来自辅助源(如果有的话)的输入,例如通过接收器Rx1例如经蓝牙接收的流传输的信号wx1,例如来自电话呼叫的远端讲话者的信号。组合的(时域)信号(wx1’=wx1+NOT)随后通过分析滤波器组A进行处理,从而提供时频表示的组合信号WX1’(包括KFP个子频带信号)。在图6的实施例中,通知单元NOTU接收关于处理后的传声器信号在此为波束形成的信号YBF的电平以及来自电平检测器LD的组合的辅助和通知信号WX1的电平(或者二者的组合)的信息(参见信号LE)。助听器包括两个从助听器的环境拾取声音的传声器(M1,M2),每一传声器提供相应的(优选数字化的)时域输入音频信号(x1,x2)。处理后的传声器信号YBF可以是两个传声器信号(x1和x2)的加权组合,每一传声器信号通过分析滤波器组A进行处理从而提供时频表示的输入音频信号(X1,X2)(包括KFP个子频带信号)。方向性单元DIR添加(应用)波束形成器及可能后滤波器权重到按频带处理后的信号X1和X2。权重通过组合单元x(例如相乘单元)应用于按频带处理后的信号X1和X2从而提供相应的加权信号(DX1,DX2),其在组合单元“+”(例如求和单元)中进行组合以提供按方向处理后的(波束形成的)信号YBF。随后的增益单元将另外的随(电平和)频率而变的增益应用于按方向处理后的信号YBF(例如以补偿用户的听力受损)以及包括直接音频输入(偶尔及通知信号)的组合信号WX1',根据听力损失产生优化的语音处理。所得的信号GYBF和GWX1'在频域(通过求和单元“+”)相加以提供输出信号OUT,其通过合成滤波器组S进行处理并作为输出信号out经扬声器SPK播放给用户。方向性单元DIR(例如包括波束形成器和后滤波器)及增益单元可作用于不同于从音频输入到音频输出的正向音频通路(作用于KFP个频带,例如64)的数量的KCP个频带(例如更少,例如16)。
在图6的实施例中,通知信号NOT在时域与流传输的信号wx1混合。然而,如果对于所涉及的应用适当,两个信号可在时频域进行混合。在其它实施例中,通知信号可与环境信号例如单一传声器信号或波束形成的信号混合。混合在此可在增益单元之前进行,但也可根据助听器的实际设计在增益单元之后进行。重要的是通知信号的电平(和/或其它特性)为了“竞争信号”(在此为来自传声器(M1,M2)的环境信号(x1,x2))和(例如无线)接收器(在此为Rx1)接收的直接流传输的信号wx1进行控制,例如根据它们的电平、频谱含量等。
图7示出了根据本发明的通知单元NOTU的实施例的框图。图7示出了通知单元NOTU的一例子的详细示图。来自存储器MEM的编码信号NOT'使用解码器A-DEC(例如G722)进行解码,随后用再采样算法ReSam以与信号通路(例如图6中的信号wx1)中使用的同样的采样频率进行再采样。通知单元包括传给增益转换单元SAC2G的声音场景控制信号,从而根据声音场景控制信号SAC提供将应用于通知信号的增益GN。增益GN应用于解码和再采样的信号NOT'”,例如基于“背景噪声”(即竞争信号,例如包括如图6中例示的按方向处理后的传声器信号YBF和组合信号WX1’)的估计的电平。所应用的增益GN也可或者作为替代取决于基于更一般意义的声学环境的分类的声音场景控制信号SAC,分类例如包括至少两个类别,例如“语音为主”和“非语音为主”,和/或包括不同的噪声类型,例如调制噪声、非调制噪声例如随机噪声等。
图9示出了根据本发明的包括通知单元NOTU的助听器HD的实施例的框图。助听器HD的输入单元(与图8A类似)包括至少一传声器mic,用于提供表示助听器环境中的声音的至少一输入音频信号x。助听器HD的输入单元还包括至少一无线接收器单元,其包括用于接收流传输的信号并提供另外的(流传输的)至少一输入音频信号wx的天线和收发器电路aux。(至少两个)输入音频信号在求和单元“+”中组合从而提供组合的输入信号y。助听器HD还包括电平估计器LE,配置成提供当前组合的输入信号y的电平的估计量Ly。电平估计量Ly被馈给通知单元NOTU。通知单元NOTU接收通知请求信号NRS(例如来自助听器的处理器)及非必须地接收指明当前声音环境的例如来自声音场景分析器(例如参见图1A、1B、1C、1D、1F中的单元SA)的声音场景控制信号(参见记为SAC的虚线箭头)。通知单元NOTU包括增益映射模块(电平到增益转换器,“增益映射(NO)”),用于将竞争声音y的输入电平Ly变换为将应用于所选通知信号NOT’的增益GN,参见相乘单元X。通知信号NOT’基于通知请求信号NRS从通知贮存器NOTS选择。通知贮存器NOTS包括预先确定的通知,例如言语通知或者非言语通知如音调通知(例如哔哔声)或者其组合。特定的通知信号NOT’根据输入到通知贮存器NOTS以及通知增益映射模块(增益映射(NO))的通知请求信号NRS在通知贮存器NOTS(例如存储器,参见图6、7)选择。通知信号NOT’的选择和/或所应用的增益GN还可能受声音场景控制信号SAC影响。增益映射模块(“增益映射(NO)”)例如可表示图3提供的数据以随着竞争声音的电平Ly增加而提供增大的增益GN(在最小增益(例如0dB)到最大增益(例如10dB)的范围内)。
在图9的实施例中,助听器例如通知单元NOTU包括另外的增益映射模块(“增益映射(信号)”),配置成将组合的竞争声音信号y的输入电平Ly变换为将应用于组合的竞争声音信号y的增益GS,参见相乘单元X和所得的信号SIG。增益映射(“增益映射(信号)”)例如可表示图4中提供的数据以在通知信号NOT持续期间例如根据通知请求信号NRS提供衰减GS。增益映射在通知信号被播放时可包括恒定的衰减。该衰减可在竞争信号的电平(在此例如为Ly)超出阈值时应用。增益映射可包括图3中所示类型的随电平而变的衰减(但纵轴为衰减(GS)(代替放大(GN)))。
在图9的实施例中,通知信号NOT在组合单元(例如求和单元“+”)中与竞争信号SIG组合,从而提供包括通知信号及组合的输入信号(流传输的信号和传声器信号)的组合信号S-NO。
在图9的实施例中,助听器还包括听力损失补偿单元HLC,用于将随频率和电平而变的增益应用于组合信号S-NO并提供处理后的输出信号OUT。听力损失补偿单元HLC配置成补偿助听器用户的听力受损。
助听器还包括输出变换器OT,用于基于处理后的输出信号OUT提供被用户感知为声学信号的刺激。输出变换器例如可包括空气传导型助听器的扬声器、骨导型助听器的振动器、或耳蜗植入型助听器的多电极阵列。
本发明的实施例如可用在如助听器或耳机的应用中。
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。除非明确指出,在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
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。
参考文献
US6330339B1(NEC)11.12.2001.
US2016080876A1(Oticon)17.03.2016.
EP3930346A1(Oticon)29.12.2021。
Claims (15)
1.一种配置成由用户佩戴的助听器(HD),所述助听器包括:
-包括至少一用于提供表示声音的至少一输入音频信号的输入变换器的输入处理单元(IPU),所述输入处理单元根据所述至少一输入音频信号提供至少一处理后的输入音频信号;
-声音场景分析器(SA),用于分析所述至少一输入音频信号或源自其的信号中的声音并提供指明当前声音环境的声音场景控制信号(SAC);
-通知单元(NOTU),配置成响应于指明向用户传递(特定)消息的请求的通知请求信号(NRS)提供通知信号(NOT);
-用于将可感知为声音的刺激呈现给用户的输出处理单元(OPU),所述刺激根据所述至少一处理后的输入音频信号和所述通知信号(NOT)确定;
其中所述通知信号(NOT)响应于所述通知请求信号(NRS)和所述声音场景控制信号(SAC)进行确定。
2.根据权利要求1所述的助听器(HD),其中,所述通知请求信号(NRS)配置成提供助听器的功能的状态或者提供用户执行的、改变助听器的功能的行动的确认。
3.根据权利要求1所述的助听器(HD),其中,所述通知信号(NOT)与a)助听器的内部状态或b)用户执行的、改变助听器的功能的行动的确认有关。
4.根据权利要求1所述的助听器(HD),其中,所述声音场景分析器(SA)包括声音场景分类器,配置成按多个声音场景类别对至少一输入音频信号或源自其的信号(X’;X)表示的当前声音环境进行分类并提供指明当前声音环境的声音场景类别的声音场景分类信号。
5.根据权利要求1所述的助听器(HD),其中,所述声音场景分析器(SA)配置成根据至少一输入音频信号或源自该信号的信号(X;WX1,YBF;x,wx;y)的电平(LE;Ly;Lx,Lwx)对其中的声音进行分类。
6.根据权利要求1所述的助听器(HD),配置成根据声音场景控制信号(SAC)选择通知信号的类型。
7.根据权利要求6所述的助听器(HD),其中,通知信号的类型包括言语通知、非言语通知、或二者的混合。
8.根据权利要求1所述的助听器(HD),其中,所述输出处理单元(OPU)适于将随电平和频率而变的增益(GS)应用于所述输入音频信号或者源自其的信号以补偿用户的听力受损。
9.根据权利要求1所述的助听器(HD),其中,所述通知单元(NOTU)配置成响应于通知请求信号(NRS)和声音场景控制信号(SAC)提供通知信号(NOT)和通知处理控制信号(PR-CTR),其中所述通知处理控制信号(PR-CTR)根据所述声音场景控制信号(SAC)进行确定。
10.根据权利要求9所述的助听器(HD),其中,所述通知处理控制信号(PR-CTR)配置成根据通知信号的类型控制应用于包括输入音频信号(IN)或其处理后版本(X)和通知信号(NOT)的组合信号的增益。
11.根据权利要求10所述的助听器(HD),其中,通知信号(NOT)包括非言语信号及随后的言语信号的组合,其中所述通知处理控制信号(PR-CTR)配置成将包括通知信号的非言语部分的组合信号段的增益调整成大于应用于包括通知信号的言语部分的组合信号段的增益,以将用户的注意聚焦于通知信号(NOT)的言语部分。
12.根据权利要求9所述的助听器(HD),其中,所述通知处理控制信号(PR-CTR)配置成在输出处理单元(OPU)中控制通知信号(NOT)的处理,使得应用于通知信号(NOT)的增益(GN)相对于从输入处理单元(IPU)接收的处理后的输入音频信号(X;y)的电平(LE;Ly)进行控制。
13.根据权利要求9所述的助听器(HD),其中,所述通知处理控制信号(PR-CTR)包含给输出处理单元(OPU)的、在通知信号(NOT)存在时将特定增益应用于处理后的输入音频信号(X)的指令。
14.根据权利要求2所述的助听器(HD),包括通知控制器,配置成在与助听器的功能的状态有关的助听器参数满足助听器参数状态判据时提供所述通知请求信号(NRS)。
15.根据权利要求1所述的助听器(HD),由空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合构成或者包括空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合。
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