EP1962554A2 - Hearing device with interference signal separation and corresponding method - Google Patents

Hearing device with interference signal separation and corresponding method Download PDF

Info

Publication number
EP1962554A2
EP1962554A2 EP08101558A EP08101558A EP1962554A2 EP 1962554 A2 EP1962554 A2 EP 1962554A2 EP 08101558 A EP08101558 A EP 08101558A EP 08101558 A EP08101558 A EP 08101558A EP 1962554 A2 EP1962554 A2 EP 1962554A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
noise
output signal
user
sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08101558A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1962554A3 (en
Inventor
Andreas Tiefenau
Robert BÄUML
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sivantos GmbH
Original Assignee
Siemens Audioligische Technik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Audioligische Technik GmbH filed Critical Siemens Audioligische Technik GmbH
Publication of EP1962554A2 publication Critical patent/EP1962554A2/en
Publication of EP1962554A3 publication Critical patent/EP1962554A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0272Voice signal separating
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/55Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/552Binaural
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/43Signal processing in hearing aids to enhance the speech intelligibility
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/67Implantable hearing aids or parts thereof not covered by H04R25/606
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2430/00Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2430/03Synergistic effects of band splitting and sub-band processing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/40Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/407Circuits for combining signals of a plurality of transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/50Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/033Headphones for stereophonic communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/04Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments

Definitions

  • the present invention relates to a hearing device for binaural supply of a user with at least one microphone for receiving an input sound, which has a useful sound and a noise. Moreover, the present invention relates to a corresponding method for binaural supply.
  • a hearing device is understood to mean, in particular, a hearing device, but also a headset, a headset and the like.
  • Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired.
  • different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids (BTE) and in-the-ear hearing aids (ITO), e.g. also Concha hearing aids or canal hearing aids (CIC), provided.
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • ITO in-the-ear hearing aids
  • CIC canal hearing aids
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.
  • Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit. This basic structure is in FIG. 1 shown using the example of a behind-the-ear hearing aid. In a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear are one or more microphones 2 to Built-in sound recording from the environment.
  • a signal processing unit 3 which is also integrated in the hearing aid housing 1, processes the microphone signals and amplifies them.
  • the output signal of the signal processing unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is optionally transmitted via a sound tube, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the device carrier.
  • the power supply of the hearing device and in particular of the signal processing unit 3 is carried out by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery. 5
  • Modern hearing aids can often detect noise. The detection takes place, for example, based on the stationarity of signal components. Once the noise is detected, they can be suppressed by the respective noise canceling mechanism used. However, artifacts often occur during noise suppression. For example, so-called "musical tones" are created by taking out and taking in spectral components. Furthermore, many noise reduction algorithms alienate the signal, which suffers the sound quality.
  • EP 1 640 972 A1 a method of separating the speech of a user from ambient noise.
  • a device which is worn on the ear and has a first, outwardly directed microphone and a second inwardly directed into the ear canal microphone. From the two input signals can be obtained by blind source separation, a voice signal of the user to wirelessly transmit it to a receiver.
  • the object of the present invention is to improve the perception of useful sound in background noise.
  • a hearing device for binaural supply of a user with at least one microphone for receiving an input sound having a useful sound and noise, a Störsignalcommuninides for estimating the noise in the input sound and a signal processing means for providing a first output signal on the basis the noise estimate for the one ear of the user and a second output signal based on the noise estimate for the other ear of the user, wherein the second output signal is provided with a predetermined time offset from the first output signal.
  • the invention provides a method for binaurally supplying a user by receiving an input sound having useful sound and noise, estimating the noise in the input signal, and providing a first output signal based on the estimated noise for the one ear of the user and one second output signal based on the estimated noise for the other ear of the user, wherein the second output signal with respect to the first output signal is provided with a predetermined time offset.
  • the present invention is based on the idea of fundamentally treating interference signals differently than in conventional noise reduction methods.
  • the interference signal should not be removed from the overall signal. Instead, only the spatial localization of the interfering signal is changed. As a result, artifacts are avoided and the sound remains largely intact.
  • the interference signal estimation device preferably has a speech recognition unit, so that the interference signal can be estimated by subtracting a recognized speech signal as useful sound from the input sound.
  • the useful signal is estimated and indirectly the interference signal. This type of estimation of the interference signal is often advantageous if the useful signal is known.
  • the Störsignal inconvenienceinraum may be able to estimate in several frequency bands each a Störsignalanteil. By this bandwise interference signal treatment many times better results can be achieved.
  • the hearing device according to the invention may comprise a directional microphone, are damped with the noise components that do not come from a Nutzschallraum.
  • the hearing device according to the invention or the method according to the invention can also be combined with any other noise suppression measures. This results, for example, a conventional attenuation of a noise together with its spatial displacement.
  • a hearing aid wearer 10 perceives a useful signal 11, here a voice signal, from a useful signal direction.
  • the hearing aid wearer also hears an interference signal 12 from this useful signal direction.
  • speech intelligibility is severely limited in the present example.
  • FIG. 2 As usual in modern hearing aids, the noise is now through the in FIG. 2 Hearing aids, not shown, are estimated in different frequency bands. If a bias of the noise component is detected in a band by the estimation, a noise separation algorithm generates a time lag between the signals on the right and left sides. This results accordingly FIG. 3 a virtual local displacement of the noise source by an angle ⁇ . This means that the speech signal 11 is still perceived from the useful signal direction, but an estimated interference signal 12 'is perceived from another direction.
  • the temporal offset of the signals on the left and right ear by the left and right hearing aid thus leads to a shift in the spatial localization. This supports the separation of interference signal 12, 12 'and useful signal 11 in the central processing (auditory system), since the signal components are imaged in different regions of the auditory cortex (human hearing system).
  • the noise separation takes place without separate analysis in several frequency bands.
  • the separation takes place here from a known type of Useful signal.
  • a speech signal is separated from a residual signal by a broadband.
  • the detection of a speech signal is carried out by a speech recognition algorithm and the recognized speech signal is then subtracted from the total signal, resulting in a residual signal, ie an indirectly estimated noise signal results.
  • the separation of the speech signal from the residual signal now takes place in that the speech signal remains untouched in its spatial information, while the residual signal is shifted horizontally, for example, by 10 to 20 degrees horizontally.
  • the shift is effected as above by the time offset of the two signals intended for the left and the right ear.
  • the human brain is then able to better understand the speech signal because the noise is perceived from another direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

The hearing device comprises a microphone for receiving an input noise, which has a useful sound (11) and a background noise. An interfering signal estimation device is provided for estimating the background noise in the input noise. A signal processing device is provided for provision of an output signal of the interfering noise estimation for another ear of a user (10), where another output signal is provided with a time offset, which is opposite to the former output signal. An independent claim is also included for a method for binaural supply of a user.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hörvorrichtung zur binauralen Versorgung eines Nutzers mit mindestens einem Mikrophon zur Aufnahme eines Eingangsschalls, der einen Nutzschall und einen Störschall aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur binauralen Versorgung. Unter einer Hörvorrichtung wird hier insbesondere ein Hörgerät, aber auch ein Headset, ein Kopfhörer und dergleichen verstanden.The present invention relates to a hearing device for binaural supply of a user with at least one microphone for receiving an input sound, which has a useful sound and a noise. Moreover, the present invention relates to a corresponding method for binaural supply. A hearing device is understood to mean, in particular, a hearing device, but also a headset, a headset and the like.

Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (CIC), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired. In order to meet the numerous individual needs, different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids (BTE) and in-the-ear hearing aids (ITO), e.g. also Concha hearing aids or canal hearing aids (CIC), provided. The hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal. In addition, bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.

Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in FIG 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Stromversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer. The input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil. The output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized. The amplifier is usually integrated in a signal processing unit. This basic structure is in FIG. 1 shown using the example of a behind-the-ear hearing aid. In a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear are one or more microphones 2 to Built-in sound recording from the environment. A signal processing unit 3, which is also integrated in the hearing aid housing 1, processes the microphone signals and amplifies them. The output signal of the signal processing unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal. The sound is optionally transmitted via a sound tube, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the device carrier. The power supply of the hearing device and in particular of the signal processing unit 3 is carried out by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery. 5

Moderne Hörgeräte können häufig Störgeräusche erkennen. Die Erkennung erfolgt beispielsweise anhand der Stationarität von Signalanteilen. Sobald die Störgeräusche erkannt sind, können sie durch den jeweils eingesetzten Störgeräuschunterdrückungsmechanismus unterdrückt werden. Bei der Störgeräuschunterdrückung treten jedoch häufig Artefakte auf. So entstehen beispielsweise so genannte "musical tones" durch das Heraus-und Hereinnehmen von spektralen Anteilen. Des Weiteren wird durch viele Störgeräuschreduktionsalgorithmen das Signal verfremdet, wodurch die Klangqualität leidet.Modern hearing aids can often detect noise. The detection takes place, for example, based on the stationarity of signal components. Once the noise is detected, they can be suppressed by the respective noise canceling mechanism used. However, artifacts often occur during noise suppression. For example, so-called "musical tones" are created by taking out and taking in spectral components. Furthermore, many noise reduction algorithms alienate the signal, which suffers the sound quality.

Den Artefakten und Signalverfremdungen ist man in aktuellen Hörgeräten bislang dadurch begegnet, dass man versucht hat, diese so weit wie möglich zu eliminieren bzw. zu unterdrücken. So erfolgte beispielsweise im Rahmen der Störgeräuschunterdrückung nur eine begrenzte Absenkung der Störgeräusche bzw. eine begrenzte Änderungsgeschwindigkeit der Dämpfung.The artifacts and signal alienation has been encountered in current hearing aids by trying to eliminate or suppress them as much as possible. Thus, for example, in the context of noise suppression, only a limited reduction of the noise or a limited rate of change of the damping took place.

Aus dem Artikel von ANEMÜLLER, Jörn: "Blinde Quellentrennung als Vorverarbeitung zur robusten Sprecherkennung", in DAGA 2000, Oldenburg ist beschrieben, wie sich die Qualität der Spracherkennung durch "Blinde Quellentrennung" verbessern lässt. Dabei wird aus einem Eingangssignal, das mit zwei Mikrofonen aufgenommen wird, ein Störsignal ausgefiltert, so dass lediglich das gewünschte Sprachsignal bleibt.From the article by ANEMÜLLER, Jörn: "Blind source separation as preprocessing for robust speech recognition", DAGA 2000, Oldenburg describes how the quality of speech recognition can be improved by "blind source separation". In this case, an interference signal is filtered out of an input signal recorded with two microphones, so that only the desired speech signal remains.

Weiterhin beschreibt die Druckschrift EP 1 640 972 A1 ein Verfahren zur Trennung der Sprache eines Nutzers von Umgebungsgeräuschen. Hierzu wird ein Gerät genutzt, das am Ohr getragen wird und ein erstes, nach außen gerichtetes Mikrofon und ein zweites nach innen in den Ohrkanal gerichtetes Mikrofon besitzt. Aus den beiden Eingangssignalen lässt sich durch blinde Quellentrennung ein Sprachsignal des Nutzers gewinnen, um es drahtlos an einen Empfänger zu übertragen.Furthermore, the document describes EP 1 640 972 A1 a method of separating the speech of a user from ambient noise. For this purpose, a device is used, which is worn on the ear and has a first, outwardly directed microphone and a second inwardly directed into the ear canal microphone. From the two input signals can be obtained by blind source separation, a voice signal of the user to wirelessly transmit it to a receiver.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Wahrnehmung von Nutzschall in Störschall zu verbessern.The object of the present invention is to improve the perception of useful sound in background noise.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Hörvorrichtung zur binauralen Versorgung eines Nutzers mit mindestens einem Mikrophon zur Aufnahme eines Eingangsschalls, der einen Nutzschall und einen Störschall aufweist, einer Störsignalschätzeinrichtung zur Schätzung des Störschalls in dem Eingangsschall und einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Bereitstellung eines ersten Ausgabesignals auf der Basis der Störschallschätzung für das eine Ohr des Nutzers und eines zweiten Ausgabesignals auf der Basis der Störschallschätzung für das andere Ohr des Nutzers, wobei das zweite Ausgabesignal gegenüber dem ersten Ausgabesignal mit einem vorgegebaren Zeitversatz versehen ist.According to the invention this object is achieved by a hearing device for binaural supply of a user with at least one microphone for receiving an input sound having a useful sound and noise, a Störsignalschätzeinrichtung for estimating the noise in the input sound and a signal processing means for providing a first output signal on the basis the noise estimate for the one ear of the user and a second output signal based on the noise estimate for the other ear of the user, wherein the second output signal is provided with a predetermined time offset from the first output signal.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zur binauralen Versorgung eines Nutzers durch Aufnehmen eines Eingangsschalls, der einen Nutzschall und einen Störschall aufweist, Schätzen des Störschalls in dem Eingangssignal und Bereitstellen eines ersten Ausgabesignals auf der Basis des geschätzten Störschalls für das eine Ohr des Nutzers und eines zweiten Ausgabesignals auf der Basis des geschätzten Störschalls für das andere Ohr des Nutzers, wobei das zweite Ausgabesignal gegenüber dem ersten Ausgabesignal mit einem vorgebbaren Zeitversatz versehen wird.Moreover, the invention provides a method for binaurally supplying a user by receiving an input sound having useful sound and noise, estimating the noise in the input signal, and providing a first output signal based on the estimated noise for the one ear of the user and one second output signal based on the estimated noise for the other ear of the user, wherein the second output signal with respect to the first output signal is provided with a predetermined time offset.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Gedanken, Störsignale grundsätzlich anders zu behandeln als bei üblichen Störgeräuschreduktionsverfahren. Das Störsignal soll nicht aus dem Gesamtsignal entfernt werden. Stattdessen wird nur die räumliche Lokalisation des Störsignals verändert. Hierdurch werden Artefakte vermieden und das Klangbild bleibt weitgehend erhalten.The present invention is based on the idea of fundamentally treating interference signals differently than in conventional noise reduction methods. The interference signal should not be removed from the overall signal. Instead, only the spatial localization of the interfering signal is changed. As a result, artifacts are avoided and the sound remains largely intact.

Vorzugsweise besitzt die Störsignalschätzeinrichtung eine Spracherkennungseinheit, so dass das Störsignal dadurch schätzbar ist, dass ein erkanntes Sprachsignal als Nutzschall von dem Eingangsschall subtrahiert wird. Dabei wird also primär das Nutzsignal geschätzt und daraus indirekt das Störsignal. Diese Art der Schätzung des Störsignals ist häufig dann von Vorteil, wenn das Nutzsignal bekannt ist.The interference signal estimation device preferably has a speech recognition unit, so that the interference signal can be estimated by subtracting a recognized speech signal as useful sound from the input sound. Thus, primarily the useful signal is estimated and indirectly the interference signal. This type of estimation of the interference signal is often advantageous if the useful signal is known.

Die Störsignalschätzeinrichtung kann in der Lage sein, in mehreren Frequenzbändern jeweils einen Störsignalanteil zu schätzen. Durch diese bandweise Störsignalbehandlung sind vielfach bessere Resultate erzielbar.The Störsignalschätzeinrichtung may be able to estimate in several frequency bands each a Störsignalanteil. By this bandwise interference signal treatment many times better results can be achieved.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Hörvorrichtung ein Richtmikrophon aufweisen, mit dem Störschallkomponenten dämpfbar sind, die nicht aus einer Nutzschallrichtung kommen. Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich aber auch mit beliebigen anderen Störgeräuschunterdrückungsmaßnahmen kombinieren. Dadurch ergibt sich beispielsweise eine übliche Dämpfung eines Störgeräuschs zusammen mit dessen räumlicher Verschiebung.Furthermore, the hearing device according to the invention may comprise a directional microphone, are damped with the noise components that do not come from a Nutzschallrichtung. However, the hearing device according to the invention or the method according to the invention can also be combined with any other noise suppression measures. This results, for example, a conventional attenuation of a noise together with its spatial displacement.

Die vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

FIG 1
einen üblichen Aufbau eines Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik und
FIG 2
eine Skizze zur Wahrnehmung eines gestörten Sprach-signals und
FIG 3
eine Skizze zur Wahrnehmung des gestörten Sprach-signals nach einer virtuellen örtlichen Verschiebung der Störquelle.
The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1
a conventional construction of a hearing aid according to the prior art and
FIG. 2
a sketch for the perception of a disturbed speech signal and
FIG. 3
a sketch for the perception of the disturbed speech signal after a virtual local displacement of the source of interference.

Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The embodiment described in more detail below represents a preferred embodiment of the present invention.

Entsprechend dem Beispiel von FIG 2 nimmt ein Hörgeräteträger 10 ein Nutzsignal 11, hier ein Sprachsignal, aus einer Nutzsignalrichtung wahr. Aus dieser Nutzsignalrichtung hört der Hörgeräteträger auch ein Störsignal 12. Dadurch ist die Sprachverständlichkeit im vorliegenden Beispiel stark eingeschränkt.According to the example of FIG. 2 a hearing aid wearer 10 perceives a useful signal 11, here a voice signal, from a useful signal direction. The hearing aid wearer also hears an interference signal 12 from this useful signal direction. As a result, speech intelligibility is severely limited in the present example.

Wie bei modernen Hörgeräten üblich, wird nun das Störgeräusch durch die in FIG 2 nicht dargestellten Hörgeräte in verschiedenen Frequenzbändern geschätzt. Wird in einem Band durch die Schätzung ein Überwiegen des Störgeräuschanteils festgestellt, erzeugt ein Störgeräuschtrennungsalgorithmus einen zeitlichen Versatz zwischen den Signalen auf der rechten und der linken Seite. Hierdurch ergibt sich entsprechend FIG 3 eine virtuelle örtliche Verschiebung der Störsignalquelle um einen Winkel α. Dies bedeutet, dass das Sprachsignal 11 nach wie vor aus der Nutzsignalrichtung wahrgenommen wird, ein geschätztes Störsignal 12' jedoch aus einer anderen Richtung.As usual in modern hearing aids, the noise is now through the in FIG. 2 Hearing aids, not shown, are estimated in different frequency bands. If a bias of the noise component is detected in a band by the estimation, a noise separation algorithm generates a time lag between the signals on the right and left sides. This results accordingly FIG. 3 a virtual local displacement of the noise source by an angle α . This means that the speech signal 11 is still perceived from the useful signal direction, but an estimated interference signal 12 'is perceived from another direction.

Der zeitliche Versatz der Signale am linken und rechten Ohr durch das linke und rechte Hörgerät führt also zu einer Verschiebung der räumlichen Lokalisation. Hierdurch wird die Separierung von Störsignal 12, 12' und Nutzsignal 11 in der zentralen Verarbeitung (auditorisches System) unterstützt, da die Signalanteile in verschiedenen Bereichen des auditorischen Kortex (menschliches Hörsystem) abgebildet werden.The temporal offset of the signals on the left and right ear by the left and right hearing aid thus leads to a shift in the spatial localization. This supports the separation of interference signal 12, 12 'and useful signal 11 in the central processing (auditory system), since the signal components are imaged in different regions of the auditory cortex (human hearing system).

Gemäß einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Störgeräuschtrennung ohne separate Analyse in mehreren Frequenzbändern. Die Trennung erfolgt hier von einem bekannten Typ von Nutzsignal. So wird beispielsweise ein Sprachsignal von einem Restsignal breitbandig getrennt. Das Feststellen eines Sprachsignals erfolgt durch einen Spracherkennungsalgorithmus und das erkannte Sprachsignal wird anschließend von dem Gesamtsignal subtrahiert, wodurch sich ein Restsignal, also ein indirekt geschätztes Störsignal, ergibt. Die Trennung des Sprachsignals von dem Restsignal erfolgt nun dadurch, dass das Sprachsignal in seiner räumlichen Information unangetastet bleibt, während das Restsignal beispielsweise um 10 bis 20 Grad horizontal örtlich verschoben wird. Die Verschiebung erfolgt wie oben durch den zeitlichen Versatz der beiden für das linke und das rechte Ohr bestimmten Signale. Das menschliche Gehirn ist dann in der Lage, das Sprachsignal besser zu verstehen, da das Störgeräusch aus einer anderen Richtung wahrgenommen wird.According to an alternative embodiment, the noise separation takes place without separate analysis in several frequency bands. The separation takes place here from a known type of Useful signal. For example, a speech signal is separated from a residual signal by a broadband. The detection of a speech signal is carried out by a speech recognition algorithm and the recognized speech signal is then subtracted from the total signal, resulting in a residual signal, ie an indirectly estimated noise signal results. The separation of the speech signal from the residual signal now takes place in that the speech signal remains untouched in its spatial information, while the residual signal is shifted horizontally, for example, by 10 to 20 degrees horizontally. The shift is effected as above by the time offset of the two signals intended for the left and the right ear. The human brain is then able to better understand the speech signal because the noise is perceived from another direction.

Claims (8)

Hörvorrichtung zur binauralen Versorgung eines Nutzers (10) mit - mindestens einem Mikrophon zur Aufnahme eines Eingangsschalls, der einen Nutzschall (11) und einen Störschall (12) aufweist, und - einer Störsignalschätzeinrichtung zur Schätzung des Störschalls (12) in dem Eingangsschall, gekennzeichnet durch - einen Signalverarbeitungseinrichtung zur Bereitstellung eines ersten Ausgabesignals aus der Störschallschätzung für das eine Ohr des Nutzers (10) und eines zweiten Ausgabesignals aus der Störschallschätzung für das andere Ohr des Nutzers (10), wobei das zweite Ausgabesignal gegenüber dem ersten Ausgabesignal mit einem vorgebbaren Zeitversatz versehen ist. Hearing device for binaural supply of a user (10) with - At least one microphone for receiving an input sound having a useful sound (11) and a noise (12), and a Störsignalschätzeinrichtung for estimating the noise (12) in the input sound, marked by - A signal processing means for providing a first output signal from the Störschallschätzung for the one ear of the user (10) and a second output signal from the Störschallschätzung for the other ear of the user (10), wherein the second output signal with respect to the first output signal provided with a predetermined time offset is. Hörvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Störsignalschätzeinrichtung eine Spracherkennungseinrichtungseinheit aufweist, so dass das Störsignal (12) dadurch schätzbar ist, dass ein erkanntes Sprachsignal als Nutzschall (11) von dem Eingangssignal subtrahiert wird.Hearing apparatus according to claim 1, wherein the interference signal estimation means comprises a speech recognition device unit, so that the interference signal (12) can be estimated by subtracting a recognized speech signal as useful sound (11) from the input signal. Hörvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Störsignalschätzeinrichtung in der Lage ist, in mehreren Frequenzbändern jeweils einen Störsignalanteil zu schätzen.Hearing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the Störsignalschätzeinrichtung is able to estimate in a plurality of frequency bands each a Störsignalanteil. Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Richtmikrophon aufweist, mit dem Störschallkomponenten dämpfbar sind, die nicht aus einer Nutzschallrichtung kommen.Hearing apparatus according to one of the preceding claims, which has a directional microphone, are attenuated with the noise components that do not come from a Nutzschallrichtung. Verfahren zur binauralen Versorgung eines Nutzers (10) durch - Aufnehmen eines Eingangsschalls, der einen Nutzschall (11) und einen Störschall (12) aufweist, und - Schätzen des Störschalls (12) in dem Eingangssignal, gekennzeichnet durch - Bereitstellen eines ersten Ausgabesignals auf der Basis des geschätzten Störschalls (12') für das eine Ohr des Nutzers (10) und eines zweiten Ausgabesignals auf der Basis des geschätzten Störschalls (12') für das andere Ohr des Nutzers (10), wobei das zweite Ausgabesignal gegenüber dem ersten Ausgabesignal mit einem vorgebbaren Zeitversatz versehen wird. A method for binaural supply of a user (10) by - Recording an input sound, which has a useful sound (11) and a noise (12), and Estimating the noise (12) in the input signal, marked by Providing a first output signal based on the estimated noise (12 ') for the one ear of the user (10) and a second output signal based on the estimated noise (12') for the other ear of the user (10); second output signal with respect to the first output signal is provided with a predetermined time offset. Verfahren nach Anspruch 5, wobei in dem Eingangssignal ein Sprachsignal durch eine Spracherkennung als Nutzschall (11) erkannt und das Störsignal (12) dadurch geschätzt wird, dass das erkannte Sprachsignal von dem Eingangsschall subtrahiert wird.The method of claim 5, wherein in the input signal, a speech signal is detected by a speech recognition as useful sound (11) and the interference signal (12) is estimated by the fact that the recognized speech signal is subtracted from the input sound. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei in mehreren Frequenzbändern jeweils ein Störsignalanteil geschätzt wird.A method according to claim 5 or 6, wherein in each case an interference signal component is estimated in a plurality of frequency bands. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei Störschallkomponenten, die nicht aus einer Nutzschallrichtung kommen, durch ein Richtmikrophon gedämpft werden.Method according to one of claims 5 to 7, wherein noise components that do not come from a Nutzschallrichtung be attenuated by a directional microphone.
EP08101558A 2007-02-22 2008-02-13 Hearing device with spurious signal separation and corresponding method Withdrawn EP1962554A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007008739A DE102007008739A1 (en) 2007-02-22 2007-02-22 Hearing device with noise separation and corresponding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1962554A2 true EP1962554A2 (en) 2008-08-27
EP1962554A3 EP1962554A3 (en) 2012-09-26

Family

ID=39430999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08101558A Withdrawn EP1962554A3 (en) 2007-02-22 2008-02-13 Hearing device with spurious signal separation and corresponding method

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080205677A1 (en)
EP (1) EP1962554A3 (en)
DE (1) DE102007008739A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2444295A2 (en) 2010-10-25 2012-04-25 Creaciones Marsanz, S.A. Shopping trolley

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5409786B2 (en) * 2009-06-17 2014-02-05 パナソニック株式会社 Hearing aid
US9185499B2 (en) 2012-07-06 2015-11-10 Gn Resound A/S Binaural hearing aid with frequency unmasking
CN105723459B (en) * 2013-11-15 2019-11-26 华为技术有限公司 For improving the device and method of the perception of sound signal
GB201615538D0 (en) * 2016-09-13 2016-10-26 Nokia Technologies Oy A method , apparatus and computer program for processing audio signals

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1640972A1 (en) 2005-12-23 2006-03-29 Phonak AG System and method for separation of a users voice from ambient sound

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2452945C (en) * 2003-09-23 2016-05-10 Mcmaster University Binaural adaptive hearing system
US20070147635A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Phonak Ag System and method for separation of a user's voice from ambient sound
GB0609248D0 (en) * 2006-05-10 2006-06-21 Leuven K U Res & Dev Binaural noise reduction preserving interaural transfer functions
WO2007137364A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Hearworks Pty Ltd A method and system for enhancing the intelligibility of sounds

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1640972A1 (en) 2005-12-23 2006-03-29 Phonak AG System and method for separation of a users voice from ambient sound

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2444295A2 (en) 2010-10-25 2012-04-25 Creaciones Marsanz, S.A. Shopping trolley

Also Published As

Publication number Publication date
EP1962554A3 (en) 2012-09-26
US20080205677A1 (en) 2008-08-28
DE102007008739A1 (en) 2008-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3451705B1 (en) Method and apparatus for the rapid detection of own voice
EP2603018B1 (en) Hearing aid with speaking activity recognition and method for operating a hearing aid
EP1931172B1 (en) Hearing aid with noise cancellation and corresponding method
DE102008015263B4 (en) Hearing system with subband signal exchange and corresponding method
DE102012200745B4 (en) Method and hearing device for estimating a component of one's own voice
EP2645743B1 (en) Hearing aid for a binaural supply and method for providing a binaural supply
DE102011006129B4 (en) Hearing device with feedback suppression device and method for operating the hearing device
EP1962554A2 (en) Hearing device with interference signal separation and corresponding method
EP2182741A1 (en) Hearing aid with special situation recognition unit and method for operating a hearing aid
EP1912470B1 (en) Method for the dynamic compression of an audio signal and corresponding hearing device
DE102008017550A1 (en) Multi-stage estimation method for noise reduction and hearing aid
EP2434781A1 (en) Method for reconstructing a speech signal and hearing aid
EP2023667A2 (en) Method for adjusting a hearing aid with a perceptive model for binaural hearing and corresponding hearing system
EP2219389B1 (en) Device and method for evaluating interference noises in a binaural hearing device product
EP2793488B1 (en) Binaural microphone adjustment by means of the user's own voice
EP2982136B1 (en) Method for evaluating a useful signal and audio device
EP2373065B1 (en) Hearing aid and method for creating an omnidirectional alignment characteristic
DE102020201615B3 (en) Hearing system with at least one hearing instrument worn in or on the user's ear and a method for operating such a hearing system
DE102007030067B4 (en) Hearing aid with passive, input-level-dependent noise reduction and method
DE102007010601A1 (en) Hearing system with distributed signal processing and corresponding method
EP3048813A1 (en) Method and device for suppressing noise based on inter-subband correlation
WO2014049455A1 (en) Hearing system and transmission method
DE102009018425A1 (en) Hearing device e.g. behind-the-ear hearing aid, has telephone coil for receiving telephone signal, and suppression circuit directly connected to output of telephone coil or transmission coil before signal processing device
DE102011089661A1 (en) Method for customizing hearing aid for person, involves presenting acoustic stimulus to person and detecting neuronal activity in brain of person on basis of acoustic stimulus

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

RTI1 Title (correction)

Free format text: HEARING DEVICE WITH SPURIOUS SIGNAL SEPARATION AND CORRESPONDING METHOD

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: H04R 25/00 20060101AFI20120820BHEP

Ipc: G10L 21/02 20060101ALI20120820BHEP

AKY No designation fees paid
REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R108

Effective date: 20130529

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130327