CN1184854C - 助听器匹配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于现场调整助听器的匹配装置，收听感觉被输入给匹配计算机(3)，它计算出对助听器-传输功能参数(α_x)所做的改变并传送给助听器(7)。通过计算机(3)确定：给佩戴助听器的个人播放什么音频测试信号(T)。为此助听器-匹配装置除包含上述计算机(3)外还包含一个音频存储媒体-放音单元(9)。通过计算机(3)操纵(E₉)播放什么音频测试信号。

Description

助听器匹配装置

本发明涉及一种助听器匹配装置。

在助听器技术中愈来愈多地对音频信号进行数字处理。借助于一个数字的信号处理单元最终传输音频信号到助听器的一个电/机输出耦合器上。在声/电输入变换器和电/机输出变换器之间的传输过程在信号处理单元上如此构造，使得个人听觉缺陷通过助听器被补偿。

不言而喻，对这种助听器的最佳利用可如此实现：按流行的方式首先进行粗调，然后细调助听器，在细调时助听器的传输参数被匹配于个人的需要。

通常首先进行的粗调根据诸如闻阈图的诊断数据进行。借助于这种数据，助听器上至少部分传输参数被调整，或者干脆选择助听器类型。

接着进行现场的调整。原则上被匹配一台或两台助听器的个人被装配上被调整的助听器并加上检测音频信号。这里大多数个人已经基于其诊断数据用过一台助听器，并且现场的调整现在继续根据其诊断数据和/或根据个人对其听觉的判断，即其日常环境下的听觉印象进行。基于这些资料，通常助听器调音师从多个可供应用的检测音频信号中选择一个适用于检查个人判断的检测信号，它通过扬声器放给具有所用助听器的个人，并在个人作出新的判断之后调整助听器上至少部分传输参数。

显然，助听器传输参数的手动调整，如通过电位器的操作在个人耳朵上手动进行是不可行的。因此在这种方式的助听器上通过一个相应的接口形成与一个匹配计算单元的通信连接。

基于个人的判断，并在一个数据库的基础上计算单元求出助听器的哪些传输参数应如何改变。

在数据库中存放经验知识，它有关在所述判断时所述参量如何被调整，以及参数调整和判断之间的算法关系，例如在如“太响”这一判断和助听器的音量放大或决定音量的参数之间的关系。

在较简单的情况，然而不是最佳条件下，个人将其判断口头告诉专业人员，如一个助听器音响师。在相应的转换后接着在一个输入单元上，-通常是计算机键盘-将对应于判断的输入给到匹配的一计算单元中。

为了能使得现场的调整过程对于所涉及的个人尽可能短和尽可能经济，个人的反应至少部分地被标准化。并且不通过匹配计算单元的助听器专家来转达，而是直接输入。此外采用具有简单键盘的输入单元，这允许个人能够例如根据一个标尺输入其判断。此输入单元直接与匹配计算单元通信。

数字助听器的匹配愈来愈多地根据心理-声学的觉察值或音量进行。这可参见相同申请人的专利EP-A-0661905和美国-申请号08/720748。其中阐述了心理声学的觉察值“音量”如何能被个人定量评判以及一台计算单元如何根据对于人耳专用评价频带的测试信号反应，设置助听器的传输参数。这个过程在上述资料中被详尽说明，并且仅对本发明有意义，然而例如没有说明计算单元如何根据个人的音量输入来调整助听器的传输参数。

如上所述，本发明涉及上述方式的助听器匹配装置，而不依赖于个人的判断是直接还是经过专家讲解的专业知识传送到此装置。本发明基本上不受匹配装置以什么方式和方法与助听器通信连接，例如是有线连接还是无线连接的影响。与这些系统的类型无关，在本发明中关系到以下问题：关于送给个人的音频信号的选择，从事匹配的专业人员被假设具有高度的专业知识，并且/或者对应于各种测试情况的上述音频信号不是最佳地被选择。本发明的任务在于排除这些问题。

上述任务由本说明书开始处所述助听器匹配装置来完成。本发明匹配装置包含一个音频存储媒体-放音单元，它的控制输入端与计算单元的一个输出端连接，其音频输出端与用于一个扬声器单元的连接端连接。

为了使所加音频测试信号的选择能最好地现场被选择，通过存在的音频存储媒体放音单元被计算单元所控制，使得这成为可能：根据相应的判断，必要时也根据诊断数据，最佳和自动地进行下一次所加音频测试信号的选择。

音频存储媒体放音单元可以是任意的一个这种单元，尤其也可以包含一个或多个音频信号存储芯片或一个CDROM单元，然而如今最好由一个播放音频CD的单元实现。

尤其在应用一个在其中也使用不符合要求的音频存储媒体的放音单元时，例如不符合一个用于助听器-匹配的音频CD放音单元要求的CD时，建议设置一个检查单元，它检查音频存储媒体上的一个规定标记，并且在没有正确标记时闭锁放音单元并最好给出一个显示在显示单元上。上述标记可有任意形式，例如一个条形码。尤其是上述标记的形式依赖于放音装置是什么类型，或者音频存储媒体以何种方式被播放。

如果一个音频CD放音单元被利用，最好从放音单元的一个输出将CD上至少某一轨的时间长度数据馈送给计算单元的解码单元，它根据轨的长度数据在其输出端产生控制放音单元的控制信号。通过利用轨的长度数据作为用于放音控制的编码，可以在一个单纯的音频CD，即非混合CD上编码上音频存储认定信息。

最好轨的长度数据被用在音频CD上，它们用于测试信号的放音，从而轨的长度数据也可被用来包含音频测试信号。这是由于音频测试信号放音长度时间上的要求不严。因此这是不重要的：一个音频测试信号以及随之相应的轨持续13秒还是持续15秒，这里两秒的不同在上述编码的意义上可以定义不同的放音运行方式。当然上述时间长度-编码仅存在于音频信号轨上，如果存在以下可靠性要求的话：在必需被编码的信息时被起动的音频轨也被放音。

例如在一个音频轨时就是这种情况，在每次调整过程中此音频轨总被放音。

根据上述用于确定放音许可性的标记，例如第20号轨被确定具有11秒的长度。

上述音频CD编码技术使得灵活地编码其它的数据成为可能。这可以用于检查语言可懂性：在同一个音频CD语言音频测试信号上存在多句语言。记录相应语言的轨被分组为轨组。对于有多少轨-语言组存在于一个音频-CD上和相应的组包含多少轨的指示通过一直跟踪由轨时间长度的信息编码而给在CD上并且被读出和译码。

在本发明自动播放音频测试信号时特别重要的是根据有关音量的助听器工作点校准播放信号的音量电平。由扬声器单元给出的音频信号如何最终被助听器接收也依赖于头的位置和扬声器单元和个人之间的距离。

为了解决这个问题，建议如权利要求5所述那样，连接在匹配-装置上的助听器具有一个电平检测器，它与助听器的声/电输入转换器相连接。并且计算单元在其输出侧与一个用于电平检测的播放-控制输入端连接，此外电平检测器在其输出侧与计算单元的一个输入端连接。计算单元控制何时电平检测器的输出有效地连接于计算单元。其上有效地作用有电平检测器输出的计算单元输入端与一个额定-电平-比较单元连接，在其中判定助听器上现场判定的音量值是否对应于额定值，电平-比较单元的输出连接于一个用于放音单元音频输出的电平调整输入端。其中计算单元控制播放规定的校准-存储段落的放音单元，并形成电平检测器输出至计算单元的连接。

在存储媒体的上述规定的校准-存储段落上存储校准-音频信号，加在比较单元上的与瞬时电平值比较的额定电平或额定值也根据它被调整。因为在音频CD播放校准轨时这个段落被播放，它适合于作为一个具有对其长度进行的前述编码的轨。

为了现场自动地将对所用助听器来说是正确的，最优选择的测试音频信号送给个人，用于匹配装置上输入单元的连接端与计算单元上的一个选择单元相连接，其输出作用于放音单元的一个选择输入端上，在此输入端上选择或控制音频存储媒体的下一个被播放存储段落。从而在原理上建立输入单元和被选择的音频信号之间的关联。

在本发明的一个优化方案中选择单元具有一个测试信号/反应模型-存储单元，它最好设计成只读单元。在其中存储多个不同的信号模型，其相应于可能的测试信号，可能从输入单元来的反应信号或判断，并且每个这种测试信号/反应信号模型确定被激活的下一次测试信号。

进一步优化所述存储单元的输出受控轮流地连接比较器。用于输入单元的连接线连接于所述比较单元的第二个输入端。如果从输入单元输入了一个对测试信号的判断，则在比较单元中求出：出现的反应/测试信号-状态与对于此实时测试信号的哪个反应或判断模型一致或至少最好地相关。如果这个模型-它是存储在测试信号/反应信号-模型-存储器中的模型中的一个-被识别，则比较单元的输出控制选择单元的输出，相应的，对此模型找出的最佳音频存储媒体段落被激活，用于产生下一个测试信号。

在一个进一步优化的实施中，不仅瞬时发生的测试信号/反应模型被与存储的模型进行比较，而且也可以将测试历史相互联系起来：模型-历史-存储单元被连接于比较单元的多个连接端。

在另一个优化实施方案中一个受控解码器后接于输入单元的连接端。

下面详细说明存在此解码器的优点。出发点在于，用于助听器的参数匹配，最终标准的判断准则必须出现在计算单元上。如果判断输入-尤其是在由个人直接进行时-用日常语言的判断概念进行时，如用“太低沉”，“太刺耳”等，则与这些概念相应的信号被送给上述解码单元，它通过一个解码表在其输出侧确定一个或多个状态，它们由心理-声学规范的概念定义，它们一方面使在本发明意义下自动抓取存在的音频信号成为可能，另一方面可以设置助听器参数。

解码器根据经验值进行。

本发明还涉及用于匹配助听器的方法，其中对戴有至少一个助听器的人播放第一个音频测试信号，由这个人来估计所听到的听力效果，并将这个听力效果输入到助听器的匹配系统中，根据对第一个音频信号所做的估计，对这个人播放另一个音频测试信号，同时根据所述听力效果和测试信号对助听器的传输特性参数进行调整，其特征在于，另一个音频测试信号根据对第一个音频测试信号所做的估计被自动选择并对个人播放。

此外还涉及具有多轨的音频CD，其特征在于，由至少一个轨的时间长度来确定CD上轨的特定结构。

下面借助附图所示实施例说明本发明。附图中：

图1是本发明匹配装置的信号流程/功能框图；

图2是一个简化的信号流程/功能框图形式，它反映了在图1所示装置中优选测试信号的方法；

图3是一个简化的信号流程/功能框图形式，它给出以下可能性：在图1所示本发明过程中选择下一次播放的测试信号；

图4是一个简化的功能框/信号流程图，它防止图1所示本发明匹配装置播放不符合要求的音频煤体；

图5简要示出按本发明被编码的音频-CD的结构；

图6是一个简化的信号流程/功能框图，它使图1或图1和2所示本发明装置校准按本发明自动播放的音频信号音量电平。

图7示出在图1至6所示本发明装置中解码简单的反应-输入为标准的多-信号的过程。

首先应强调说明，所有下面实施例对于专业人员来说有多个系统-实现方案。并且对于给出实施例的电路实现对专业人员来说存在很多可能性。

如图1所示，助听器匹配装置1包含一个计算单元3，它在输出侧有一个用于一个或多个助听器的连接端A₃。计算单元3在输入侧还具有用于输入单元5的一个连接端E₃，输入单元可以是一个流行的输入键盘，一个具有少量标尺键的键盘，一个语音输入单元，一个鼠标，或者一个手柄。

计算单元3在输出侧还与音频存储媒体-放音单元9的控制输入端E₉连接，该单元的音频输出端A₉通过连接端A₁₁连接或可连接于扬声器单元11，通过它传送测试-信号T给现场佩戴的助听器7。

图1所示装置的主要工作如下所述：

佩戴助听器7的个人被供给一个测试信号T。通过直接的人工手动输入或通过对专业人员口头讲述然后再输入，个人对此测度信号T的反应或判断经过计算单元3的输入单元5送给匹配装置1。

图2示出与图1相联系的第一实施方案，它说明放音单元9如何被计算单元3控制。这里H表示“手动输入”。基于个人根据他佩戴要匹配的助听器的历史的判断，最好一个助听器-音响师转换此判断为心理-声学概念，如关于音量，语音可懂度和音质的，并且输入对应于个人判断的计权值，例如关于音量：“太高”等，关于语音可懂度：“太刺耳”，对于音质：“回响太大”。

具有相应计权值的输入被送给选择单元8。在最简单的情况下选择单元8根据手动输入给每个变换后的判断B1、B2...配置一个对应的音频测试信号T。

因为多个判断B可被配置一个相同的音频信号T，在本发明的一个优化方案中，测试信号T可基于与B-判断的逻辑运算，如与、或等被配置，并且也如图2所示那样存在一个选择单元8，一方面判断信号B被送给它，另一方面如H_log简化描述的那样，逻辑运算方式可被输入，利用此输入，判断B被逻辑运算，并且其输出侧给出对于当前的判断组合来说最佳的测试信号T。

返回到图1，放音单元9被计算单元3基于并在对应于判断的输入R_m的作用下经过控制输入E₉控制，控制输入用于播放所选的音频信号，并且测试信号T经过扬声器单元11播放出。

这里所选的音频信号T最好循环或重复播放，并且如图1用开关单元10所示出的那样，操作者手动起动助听器7的参数-匹配，这时由计算单元3按照产生的判断信号B像图2那样匹配地控制助听器的传输过程。

图2中H所代表的手动输入经过图1中输入单元5的连接端E₃进行。

图3用简化的功能框/信号流程图示出至今所说明的本发明装置或本发明匹配方法的一个优化方案。在计算单元3上存在一个个人-存储单元50以及一个标准存储单元52。在个人-存储单元50中存储在现场匹配过程中经历的音频信号T_G以及与其有关，对应图1中E₃上输入信号的，所经历的个人判断，并且它们在过程中不断被填充。从而在此存储器50中存储着至今所经历的匹配过程。类似地，在作为数据库的标准-存储单元52中存储多个可能经历的测试信号-和判断-历史以及下一次播放的音频测试信号T₀的相应标识，此信号是在相应历史下找出的对后续匹配步骤最佳的。在标准存储单元52中的数据通过研究和经验求出并存储在最好以只读存储器构成的单元52中。按照图1和2在瞬时输入用于判断的图2中B所表示的值时完成个人存储器50的记录。存储在个人-存储器50中的经历的匹配历史在一个比较器53中与存储在标准-存储单元52中的标准-匹配历史比较并由此求出与在个人-存储器50中瞬时存储的最符合的标准-匹配历史。接着相应的，最佳地作为下一次播放的音频信号To根据从标准-存储单元52中找出的历史而被读出，并且在放音单元9的控制输入端Eg控制相应的媒体段落。以这种方式和方法，本发明方法原理上提供了以下可能性：按图1根据判断输入直接和/或以较简单的形式考虑到已经历的个人匹配历史自动起动播放的音频测试信号T。

下面由图1至3原理上说明的本发明匹配装置1的其它一些有优点的功能被详细说明。

尤其是在应用一个放音单元9，它也可以被馈送存储媒体20，它们不是助听器匹配专用的情况下，如图4所示，在读音频存储媒体20到放音单元9中时一个标记-检测器22的输出A₂₂-如用开关S₂₂所示出那样-被送给比较单元24的输入端E₂₄，在其第二个比较输入端E₂₄₂上馈送规定-标记存储器26的输出A₂₆。如果检测器22所检到的标记KZ与存储器26预存的不一致，则在放音单元9的控制输入端E₉₁上禁止已放入媒体20的放音，必要时抛出此媒体并在显示单元28上指示此情况。如果检出的标记KZ与规定-标记KZ-SOLL一致，则从比较单元24的输出端Y传送一个信号到计算单元3的输入端E₃₁，必要时-如虚线所示-也传送它到显示单元28，此信号可起动匹配过程。

除了用检测器22检测的标记外，信息以优化的方式和方法存在于媒体20上，这些信息用与以后读出音频信号相同的设备被读出。在音频-CD中标记信息最好像音频信号那样置于媒体20上，并且在放入CD时首先被读出。

虽然在如今优选作为放音媒体使用的音频-CD中编码可直接通过置于其上的音频信号-例如频率选择的-实现，下面借助图5简要示出本发明编码技术，图5也示出本发明音频-CD的结构。

如图5所示其轨-结构，本发明音频-CD包含第一个轨组M，它包含诸如音乐，噪声等非语音音频测试信号。CD还包含另外一个或多个轨组S₁，S₂，...，它们以相应的不同语言数包含组专用的语言识别-测试信号。例如组S₁由德语轨构成，组S₂由英语轨构成等等。

本发明CD还包含一个或多个编码轨C_T，它们可至少部分地包含音频测试信号，但是这仅是例外情况。

像CD上通常的轨一样，也像在每台音频-CD-放音器流行的那样，主要的是每个轨的时间长度Δt被读出并如图4所示那样给到输出端A₂₂，如图5中列表所示，轨C_T的长度如此被设置，使得这个长度包含用于此CD运行的信息。例如在第1号C_T-轨上例如15秒的轨长度Δt₁意味着在CD上存在4个语言组S，一个14秒的轨长度意味着仅存在4个S一组等。在另一个C_T-轨上例如15秒的轨长度Δt₂意味着在每个语言组S中有5个轨，14秒的轨长度意味着仅有4个轨等等。

回到上面已说明的CD-识别问题：显然，为此利用一个具有规定长度的C_T-轨，并且每个相应轨没有规定长度的音频-CD被作为不可靠的CD被抛出。因此，例如放入的已说明的音量-校准轨可被利用，它在任何情况下都被播放。

基于上述方式和方法，可以最灵活地改变本发明的CD并且在CD上编码用于播放工作所必要的信息，而无需采用任何陌生的编码方法来生产音频-CD。

在播放测试信号之前实际上不可避免地要在助听器7的工作点上校准其音量电平。由图1也可见为什么要进行这一步，因为例如扬声器单元11和助听器7间的距离，个人的头部位置及耳朵造型等影响在助听器7上获取到的音量电平。

借助于图6说明的校准过程可通过在任何时间手动输入到计算单元而起动，并且也可在两个音频测试信号T之间进行。如果例如通过图6简要示出的校准开关S_k起动校准过程，计算单元3在其输出端A₃₂上给出一个控制信号SELKAL到放音单元9的控制输入端E₉₂，它定位驱动器29使读出装置31在媒体20的规定校准-存储段落33上。校准-测试信号T_k从此段落33被传送到扬声器单元11和图3中放大示出的戴在个人耳朵上的助听器7。

助听器7的数字信号处理单元DSP中存在一个电平检测级(未明确示出)。它在输出端A₇₁上给出一个决定输出信号P(T_k)的瞬时音量电平。利用形成的电平检测器的输出端A₇₁和计算单元3间的连接-图中用开关S7的连接示出一计算单元3控制媒体20上校准-段落的播放。并且电平信号P(T_k)被送到校准-比较单元35的一个输入端E₃₅₁上。比较单元35在其第二个输入端E₃₅₂上被送入一个规定-电平信号Ps。比较结果或比较差值Δ被送到一个存在于音频信号路径上放音单元/扬声器单元中的放大级36的增益-控制输入端E₃₆，从而在必要时重复调整增益G，直至助听器接收到的校准-测试信号T_k对应于规定电平Ps并从而对应于助听器7的音量-工作点。

借助于与图1相联系的图2已说明了如何通过输入和计权将由个人听觉经历的判断导出的心理-声学概念直接地或通过利用判断值B的逻辑组合来最终选择并给出音频测试信号T。

尤其是在争取个人直接将其判断输入给计算单元时-即如图1所示在E3上输入时-这个过程必须被简化，因为个人未经过以下培训；如何对其听觉经历计权和转换为标准的心理-声学值。为此下面借助图7说明，其中在计算单元中有一个解码单元。此图使得过程可切换：不仅可像图2那样由专业人员输入，也可由个人输入。图7中示出的路径B已借助图2说明过，它实现专业人员输入和计权判断值。个人判断值，如“回响太大”，“郁闷”，“失真”等在图1所示输入端E3上输入。

在图1所示计算单元3中存在一个解码单元40，其中存储一张解码表，它表示标准的心理-声学评估值B与个人输入I之间的对应关系。这样例如个人输入的概念“失真”可以解释为音量太大和/或语言可懂度太刺耳和/或音质失真。解码单元40在输出侧接通相应的心理-声学评估值B至图2中的选择单元8，评估值B是个人输入的判断的最佳心理-声学表示。接着选择单元8像已说明过的那样控制相应最佳音频测试信号的放音。

采用本发明的匹配装置可以非常好和科学地调整助听器，尤其是精细调整。考虑到不同的响声习惯，如对应不同的语言区，可以分别应用合适的音频存储媒体，或者在同一个存储媒体上存在不同语言的测试信号，它们分别通过初始的在一个控制输入单元上的语言选择被选择。

Claims (9)

1.具有一个计算单元(3)的助听器匹配装置，输入侧具有一个用于连接输入单元(5)的连接端(E₃)，输出侧具有一个用于连接助听器(7)的连接端(A₃)，其特征在于，存在一个音频存储媒体放音单元(9)，其控制输入端(E₉)连接于计算单元(3)的输出，且其音频输出端(A₉)连接于一个用于扬声器单元(11)的连接端。

2.如权利要求1所述的匹配装置，其特征在于，放音单元(9)包含至少一个音频存储芯片，或/和最好它是一个CD放音装置，尤其是一个音频CD放音单元。

3.如权利要求1或2所述的匹配装置，其特征在于，存在一个检查单元(24)，它检查放音单元(9)中的一个音频存储媒体(20)是否有规定的标记，并且在没有标记时闭锁放音单元(9)并最好给出一个指示在显示单元(28)上。

4.如权利要求1所述的匹配装置，其特征在于，放音单元(9)是一个音频CD放音单元，至少一个轨的长度数据(Δt)由放音单元(9)的一个输出端(A₂₂)被送给计算单元的一个解码单元，它在其输出端产生一个用于操纵放音单元的控制信号。

5.如权利要求1所述的匹配装置，其特征在于，一个助听器(7)被连接于计算单元的用于助听器的连接端(A3)上，在助听器(7)中一个电平检测器(DPS)与助听器(7)的声/电变换器(7a)相连接，此外计算单元(3)在输出侧(A₃₂)控制电平检测器(DPS)的输出端(A₇₁)与计算单元(3)的一个输入端(E₃₅₁)之间的功能连接的激活，输入端(E₃₅₁)连接于规定电平比较单元(35)，其输出(Δ)加到用于放音单元(9)的输出(A₉)的一个电平调整-输入端(E₃₆)上，其中计算单元(3)送出控制信号(SELKAL)给放音单元(9)来控制音频存储媒体(20)上规定存储段落(33)的播放，并且控制(S₇)电平检测器的输出端与计算单元(A₇₁，E₃₅₁)之间的功能连接，将其激活。

6.如权利要求1所述的匹配装置，其特征在于，输入单元的连接端(E₃)功能连接到计算单元(3)处的一个选择单元，所述选择单元选择音频存储媒体的一个存储段落，该选择单元的输出端功能连接到存储单元(9)的一个选择控制输入端(E₉)上，从而音频存储媒体(20)上的一个存储段落被选择到放音单元中播放。

7.如权利要求6所述的匹配装置，其特征在于，选择单元具有一个测试信号/反应信号模型存储单元，它由只读存储单元构成，此存储单元的输出与比较单元(53)的一个输入端相连接，比较单元(53)的第二个输入端连接于用于输入单元(5)的连接端(E₃)，并且比较单元(53)的输出与选择单元的输出有功能连接。

8.如权利要求7所述的匹配装置，其特征在于，一个模型历史存储单元被连接于比较单元(53)的连接端。

9.如权利要求1所述的匹配装置，其特征在于，输入单元(5)的连接端(E₃)连接于一个解码单元(40)，它由输入单元的输入数据(I)，根据存储的解码表产生给到解码单元输出端上的输出数据，它与计算单元(3)输入端连接，并最好与一个显示装置连接。

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