EP3139633A1 - Method for suppressing feedback in a hearing aid - Google Patents

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EP3139633A1
EP3139633A1 EP16178046.5A EP16178046A EP3139633A1 EP 3139633 A1 EP3139633 A1 EP 3139633A1 EP 16178046 A EP16178046 A EP 16178046A EP 3139633 A1 EP3139633 A1 EP 3139633A1
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EP
European Patent Office
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signal
hearing aid
feedback
decorrelation
output signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16178046.5A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Tobias Daniel Rosenkranz
Tobias Wurzbacher
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Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Sivantos Pte Ltd
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04R25/45—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
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    • H04R25/353—Frequency, e.g. frequency shift or compression

Definitions

  • the invention relates to a method for suppressing feedback in a hearing aid, in particular a hearing aid, wherein a microphone of the hearing device generates an input signal and wherein a loudspeaker of the hearing device generates an acoustic signal which partially feeds back to the microphone, wherein along a main signal path in response to the input signal an intermediate signal, and based on the intermediate signal, an output signal is formed, and wherein the output signal is supplied to the speaker for reproduction.
  • the feedback ie a recording of a sound generated by a loudspeaker of the hearing aid by a microphone of the hearing aid and a consequent renewed gain in the internal signal path, due to the small distances between microphone and speaker and the often high sensitivity of the microphones used often occurring problem.
  • Frequency distortion suppression algorithms such as frequency shifting, phase modulation, or frequency compression are often used to suppress feedback because they decorrelate the signal received from the microphone and the sound signal produced by the speaker. Such decorrelation results in a more robust adaptation to adaptive feedback cancellation algorithms, and thus faster suppression of whistling noise due to feedback. In addition, errors in the adaptation, which can lead to audible artifacts in the signal of the hearing aid, can be largely prevented.
  • a part of the ambient sound can reach the auditory canal of the user in addition to the sound signal generated by the loudspeaker.
  • the "real" sound signal from the environment and the frequency-distorted sound signal of the speaker are superimposed.
  • the frequency-distorted sound signal alone can be perceived as high-quality by a user, the perception of the sound signal resulting from the overlay is usually unpleasant.
  • an audible modulation in the form of beats may occur, which depends on the magnitude of the frequency shift make flashing or rattling noise noticeable.
  • a method for controlling an adaptation step size of an adaptive filter of a hearing device for feedback reduction is disclosed.
  • an autocorrelation value of samples of a microphone signal between which there is a time difference is obtained, and the adaptation step size of the adaptive filter is controlled on the basis of the autocorrelation value.
  • a frequency of an output signal obtained on the basis of the microphone signal is shifted in generating the listener signal, and the time difference for obtaining the autocorrelation value is controlled in response to shifting of the frequency of the microphone signal.
  • the DE 10 2014 218 672 B3 discloses a method and apparatus for feedback suppression.
  • the method estimates a first transfer function for a first portion of a signal response that includes a feedback path.
  • An energy of a feedback signal of a second transfer function of the feedback path is estimated for a second portion of the signal response, and a parameter of the signal processing device and / or the feedback suppression unit is adjusted in dependence on the estimated energy.
  • the DE 10 2005 032 274 A1 shows a method for eigenvoice detection. It is provided to detect one's own voice with a special analysis device and to control the hearing aid algorithms in dependence thereon. This can be achieved by a microphone in the ear canal, whose signal level is compared to that of an external microphone. For example, this can be used to freeze the automatic gain control of a hearing aid when one's own voice is present.
  • the invention has for its object to provide a method for suppressing feedback in a hearing aid, which should allow the highest possible sound quality in the output signal and thereby cause the user of the hearing aid in conversation situations as pleasant as possible hearing.
  • a method for suppressing feedback in a hearing aid in particular a hearing aid, wherein a microphone of the hearing device generates an input signal and a loudspeaker of the hearing device generates an acoustic signal, which partially returns via an acoustic feedback path to the microphone, and wherein an intermediate signal is formed along a main signal path in response to the input signal, and an output signal based on the intermediate signal.
  • a voice activity of a user of the hearing aid is monitored, a transfer function of a through the main signal path and the feedback path is formed, and that depending on the transfer function of the closed signal loop and the voice activity of the user of the hearing aid, the intermediate signal to form the output signal is decorrelated and based on the output signal, a compensation signal is generated which the input signal to compensate for the Feedback is supplied, wherein the output signal is supplied to the speaker for playback.
  • a microphone in this case generally includes any input transducer which is adapted to convert a sound signal into an electrical signal.
  • a loudspeaker includes any electro-acoustic transducer, which is adapted to generate an acoustic signal from a sound signal.
  • the output signal is at least occasionally coupled out of the main signal path into a secondary signal path in which the compensation signal is generated, which is supplied to the input signal for compensation of the feedback.
  • the decorrelation of the intermediate signal in this case takes place in particular by a frequency distortion, among which u.a. also a possibly time-dependent frequency shift and a phase modulation are included.
  • the CLTF is preferably to be calculated from the internal transfer function of the hearing aid and the transfer function of the feedback path.
  • the feedback path is a passive system, so its overall gain is always less than 0 dB.
  • the hearing aid usually provides a gain greater than 0 dB. Without any suppression of feedback, a hearing aid will begin to produce whistling noises when the overall gain of the CLTF is greater than 0 dB, since in that case the sound signal generated by the loudspeaker will continue to be amplified through the closed signal loop.
  • the invention thus makes use of the knowledge that the transfer function of the feedback path is usually at least approximately known for suppression of the feedback, while the transfer function of the main signal path in the hearing device is known. The invention now recognizes that a condition can be established based on the estimated transfer function of the closed signal loop, when the suppression of the feedback should preferably not be changed.
  • the decorrelation of the intermediate signal to form the output signal is effected in a normal mode
  • the compensation signal is generated based on the output signal, which is formed from the intermediate signal decorrelated in the normal mode
  • the compensation signal is supplied to the input signal for compensation of the feedback, and / or when a detected speech activity of the user of the hearing aid, the decorrelation of the intermediate signal to form the output signal in a special mode, if the total gain of the transfer function of the closed signal loop does not exceed a predetermined limit, wherein the intermediate signal is decorrelated in special mode with a lower decorrelation strength than in the normal mode.
  • a definition of the decorrelation strength takes place via changes in the correlation function through the decorrelation.
  • Examples of a concrete embodiment of the reduction of the decorrelation strength are a frequency shift by a smaller amount in the frequency domain or a phase modulation with a lower modulation frequency.
  • decorrelation often takes place only within a certain bandwidth. Often the lower frequencies are left unchanged. Lower decorrelation strength in this case is also achieved by reducing the bandwidth at which decorrelation is applied.
  • the recognition of a presence or absence of the user's own voice activity of the hearing aid is carried out by means of a probabilistic model and possibly a corresponding barrier, that is, in the possibly compensated by the compensation signal input signal from the sound - ie, in particular, among the amplitudes, frequency spectrum and autocorrelations - a value for the likelihood of whether voice activity is present or not. If the value is above a bound, then a voice activity is assumed. In particular, the reduction of the decorrelation strength in the special mode depends on the probability value, that is, the safer a voice activity is, the less the intermediate signal is decorrelated.
  • the stated embodiment provides the possibility of performing the suppression of the feedback in the event that an absence of the voice activity is decided or if no voice activity can be detected, with the best possible parameters regarding the suppression of the noise and the signal quality and artefact freedom.
  • a voice activity in the event that a voice activity is detected, temporarily prioritizing the individual hearing sense of the user of the hearing aid and also possibly suppressed or suspended suppression of the feedback.
  • this is possible precisely because the transition to the special mode is dependent on an uncritical overall gain of the closed signal loop from the main signal path and the feedback path.
  • the decorrelation of the intermediate signal is switched off in the special mode, so that the decorrelation strength is reduced to zero. Due to a completely exposed decorrelation, the sound signal generated by the loudspeaker and a sound signal conducted via bone conduction to the user's ear have no appreciable differences except for delays below the threshold of perception. As a result, a particularly pleasant hearing sensation is achieved for the user of the hearing device when speaking. Such a procedure is particularly advantageous in detecting the voice activity with high security.
  • the compensation of the input signal by means of the compensation signal is suspended when the decorrelation of the intermediate signal is in special mode.
  • This is particularly favorable when the decorrelation is completely suspended in the special mode.
  • the reason for this is that without a decorrelation, a precise estimation of the acoustic feedback path can usually not be achieved satisfactorily, and in this case audible and disturbing artifacts can occur, especially for tonal noises as input signal.
  • the last estimated feedback path can now be constant and the only time-dependent factor affecting the CLTF is the signal processing in the hearing aid which is known. In this embodiment, a residual risk remains that the feedback path changes and in particular amplifies, while the user of the hearing aid is talking for a long time.
  • an adaptive filter estimates from the output signal, the compensation signal and the input signal the transfer function of the feedback path, which enters into the transfer function of the closed signal loop.
  • the adaptive filter is used to suppress the feedback, in particular if there is no speech activity, and on the other hand, the filter coefficients can be used to estimate the transfer function of the acoustic feedback path.
  • the adaptive filter in a special mode decorrelation further estimates the transfer function of the acoustic feedback path by means of the filter coefficients, but the compensation signal generated by the filter coefficients is not supplied to the main signal path for subtraction from the input signal.
  • the error signal resulting from the difference between the input signal and the compensation signal is only used to further estimate the feedback path in the adaptive filter.
  • This is a so-called shadow-filter approach.
  • the estimated compensation signal is not subtracted in the main signal path because audible artifacts could result due to the low decorrelation and thus high correlation between the input signal and the output signal used to form the compensation signal.
  • the estimated feedback path is used to update the CLTF only in periods without decorrelation.
  • the estimated feedback path in these periods is not as precisely known as it would be if the decorrelation were turned on.
  • the feedback path is usually overestimated, so it is assumed a stronger acoustic feedback than really available. In this embodiment, therefore, the decorrelation could erroneously occur in the normal mode if the feedback path is over-estimated, and thereby the overall gain of the closed signal loop is overestimated.
  • the adaptation speed is reduced when the decorrelation of the intermediate signal takes place in the special mode. This can reduce the above-mentioned overestimation of the feedback path.
  • the intermediate signal is decorrelated by a frequency distortion.
  • Frequency distortion includes in particular a frequency shift and a phase modulation.
  • Frequency distortion decorrelation is a particularly advantageous and effective method of preventing output artefacts and / or misadaptations from occurring when suppression of feedback.
  • the differences between a e.g. Speech noise conducted by the jawbone of the user of the hearing aid and a sound signal of the hearing aid decorrelated by means of a frequency distortion often result in an unpleasant hearing sensation as a result of the beats and interference between the two signals, so that the stated method is particularly advantageous here.
  • the invention further mentions a hearing aid, in particular a hearing aid, which has at least one microphone for generating an input signal, at least one A loudspeaker for reproducing an output signal, a monitoring unit for monitoring a voice activity of the user of the hearing device and a control unit, wherein the control unit is adapted to a feedback of the reproduced via the at least one speaker output signal in the input signal generated by the at least one microphone by a method described above to suppress.
  • a hearing aid in particular a hearing aid, which has at least one microphone for generating an input signal, at least one A loudspeaker for reproducing an output signal, a monitoring unit for monitoring a voice activity of the user of the hearing device and a control unit, wherein the control unit is adapted to a feedback of the reproduced via the at least one speaker output signal in the input signal generated by the at least one microphone by a method described above to suppress.
  • Fig. 1 schematically a block diagram of a hearing aid 1 is shown, which is designed here as a hearing aid 2.
  • the hearing aid 1 comprises a microphone 4, which generates an input signal m from a sound signal s of the environment.
  • the input signal m is further processed in various signal processing stages to be described later into an output signal x, which is supplied to a loudspeaker 8 of the hearing aid 1 for reproduction.
  • the output signal x represented by the loudspeaker 8 can be partially fed back to the microphone 4.
  • a signal processing unit 10 among other things, a gain of a signal obtained from the input signal m takes place in the main signal path 6.
  • the adaptive filter 14 receives the output signal x to be output to the loudspeaker 8 for reproduction, and uses the filter coefficients h (k) to generate a compensation signal c, which is subtracted from the input signal m for compensation of the feedback.
  • the error signal e generating from this subtraction now enters the adaptive filter 14 on the one hand as a control variable for determining the filter coefficients h (k), and is supplied to the signal processing unit 10 in the main signal path 6 for amplification and further signal processing.
  • the adaptive filter 14 also eliminating tonal components from the input signal m, which correspond to a useful signal in the sound signal s, the result is not fed directly to the adaptive filter 14 to the signal processing unit 10.
  • a method 20 in which is provided for suppressing the feedback in the hearing aid 1, a voice recognition unit 22 for detecting a voice activity, depending on the decorrelation by the frequency distortion 16 is activated or deactivated or attenuated.
  • the speech recognition unit 22 does not detect any voice activity of the user of the hearing device 1, the suppression of the feedback with respect to the generated signals in the hearing aid 1 - ie in particular the input signal m, the compensation signal c, the error signal e, the intermediate signal z, and the output signal x - as in Fig. 1 shown.
  • the transfer function 24 of the electro-acoustic closed signal loop 12 has an overall gain which is below a predetermined limit value. If this is the case, then at least for the period of the voice activity of the user of the hearing device 1, the process for suppressing the feedback can be modified, without the risk of creating a feedback-induced whistling noise. Accordingly, for this purpose, the limit value for the overall gain in the closed signal loop 12 is to be selected with a certain safety margin below the system-critical value of 0 dB.
  • the transfer function 24 of the closed signal loop 12 makes use on the one hand of the knowledge of the signal processing algorithms used in the signal processing unit 10, the knowledge of the response and the frequency response of the microphone 4 and the loudspeaker 8, and an estimate of the transfer function of the acoustic feedback path g is estimated by the adaptive filter 14 on the basis of the filter coefficients h (k).
  • the frequency distortion 16 for generating the output signal x from the intermediate signal z weakened is preferably to be defined via the correlation of the frequency-distorted output signal x with the not yet frequency-distorted intermediate signal z, so that a weakening of the frequency distortion in particular has a smaller change in the correlation function result.
  • the attenuation of the frequency shift is given by a reduction of the amount by which the frequency of the intermediate signal z is shifted to form the output signal x.
  • phase modulation as frequency distortion 16 attenuation of the frequency distortion can be achieved by a reduced modulation frequency.
  • the output signal x with respect to the error signal e is no longer sufficiently decorrelated, so that it is in the suppression of the feedback by the compensation signal generated by the adaptive filter 14 c in the main signal path 6 and thus in the output signal x to the formation could come from audible artifacts.
  • the filter 14 in the main signal path 6, the filter 14 can be bypassed, a subtraction of the compensation signal c then takes place only for the calculation of the filter coefficients h (which are required for the estimation of the feedback path g in the closed signal loop 12).
  • the microphone signal m is temporarily forwarded directly to the central signal processing 10 for the period of the detected voice activity (upper switching path 26 in the switch). This can alternatively be achieved via a controllable activation factor 30 (eg 0 or 1) with which the compensation signal c is to be multiplied as a function of the conditions mentioned.
  • the intermediate signal z becomes similar to that in FIG Fig. 1 shown block diagram by the frequency distortion 16 with the provided for a normal operation of the suppression of the feedback DekorreltechniksST decorrelated, and thus the output signal x formed.
  • the adaptive filter 14 generates from this to suppress the feedback, the compensation signal c, which is subtracted from the microphone signal m (lower switching path 28 in the switch).

Abstract

Die Erfindung nennt ein Verfahren (20) zur Unterdrückung einer Rückkopplung in einem Hörgerät (1), insbesondere Hörhilfegerät (2), wobei ein Mikrofon (4) des Hörgeräts (1) ein Eingangssignal (m) erzeugt und ein Lautsprecher (8) des Hörgeräts (1) ein akustisches Signal erzeugt, welches über einen akustischen Rückkopplungspfad (g) teilweise auf das Mikrofon (4) rückkoppelt, und wobei entlang eines Hauptsignalpfades (6) in Abhängigkeit vom Eingangssignal (m) ein Zwischensignal (z), und anhand des Zwischensignals (z) ein Ausgangs-signal (x) gebildet wird. Dabei ist vorgesehen, dass wobei eine Sprachaktivität eines Benutzers des Hörgerätes (1) überwacht wird (22), eine Transferfunktion (24) einer durch den Hauptsignalpfad (6) und den Rückkopplungspfad (g) gebildeten elektroakustischen geschlossenen Signal-schleife (12) geschätzt wird, dass in Abhängigkeit von der Transferfunktion (24) der geschlossenen Signal-schleife (12) und von der Sprachaktivität des Benutzers des Hörgerätes (1) das Zwischensignal (z) zur Bildung des Ausgangssignals (x) dekorreliert wird (16), und anhand des Ausgangssignals (x) ein Kompensationssignal (c) erzeugt wird, welches dem Eingangssignal (m) zur Kompensation der Rückkopplung zugeführt wird, und dass das Ausgangssignal (x) dem Lautsprecher (8) zur Wiedergabe zugeführt wird.The invention mentions a method (20) for suppressing feedback in a hearing aid (1), in particular a hearing aid (2), wherein a microphone (4) of the hearing aid (1) generates an input signal (m) and a loudspeaker (8) of the hearing aid (1) generates an acoustic signal which partially feeds back to the microphone (4) via an acoustic feedback path (g), and an intermediate signal (z) along a main signal path (6) in response to the input signal (m) and the intermediate signal (z) an output signal (x) is formed. It is envisaged that a voice activity of a user of the hearing aid (1) is monitored (22), a transfer function (24) of an electro-acoustic closed signal loop (12) formed by the main signal path (6) and the feedback path (g) is estimated in that, depending on the transfer function (24) of the closed signal loop (12) and the voice activity of the user of the hearing aid (1), the intermediate signal (z) is decorrelated (16) to form the output signal (16), and Output signal (x) a compensation signal (c) is generated, which is the input signal (m) supplied to compensate for the feedback, and that the output signal (x) is supplied to the speaker (8) for playback.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung einer Rückkopplung in einem Hörgerät, insbesondere Hörhilfegerät, wobei ein Mikrofon des Hörgeräts ein Eingangssignal erzeugt und wobei ein Lautsprecher des Hörgeräts ein akustisches Signal erzeugt, welches teilweise auf das Mikrofon rückkoppelt, wobei entlang eines Hauptsignalpfades in Abhängigkeit vom Eingangssignal ein Zwischensignal, und anhand des Zwischensignals ein Ausgangssignal gebildet wird, und wobei das Ausgangssignal dem Lautsprecher zur Wiedergabe zugeführt wird.The invention relates to a method for suppressing feedback in a hearing aid, in particular a hearing aid, wherein a microphone of the hearing device generates an input signal and wherein a loudspeaker of the hearing device generates an acoustic signal which partially feeds back to the microphone, wherein along a main signal path in response to the input signal an intermediate signal, and based on the intermediate signal, an output signal is formed, and wherein the output signal is supplied to the speaker for reproduction.

In Hörgeräten ist die Rückkopplung, also eine Aufnahme eines durch einen Lautsprecher des Hörgeräts erzeugten Schallsignals durch ein Mikrofon des Hörgeräts und eine damit einhergehende erneute Verstärkung im internen Signalweg, ein aufgrund der geringen Abstände zwischen Mikrofon und Lautsprecher sowie der oftmals hohen Empfindlichkeit der eingesetzten Mikrofone häufig auftretendes Problem.In hearing aids, the feedback, ie a recording of a sound generated by a loudspeaker of the hearing aid by a microphone of the hearing aid and a consequent renewed gain in the internal signal path, due to the small distances between microphone and speaker and the often high sensitivity of the microphones used often occurring problem.

Bei der Unterdrückung der Rückkopplung werden oft Algorithmen zur Frequenz-Verzerrung wie z.B. Frequenzverschiebung, Phasenmodulation oder Frequenzkompression eingesetzt, da diese das vom Mikrofon aufgenommene Signal und das vom Lautsprecher erzeugte Schallsignal voneinander dekorrelieren. Eine derartige Dekorrelierung führt zu einer robusteren Adaption in Algorithmen zur adaptiven Rückkopplungs-Auslöschung und somit zu einer schnelleren Unterdrückung von Pfeifgeräuschen, welche aufgrund der Rückkopplung entstehen. Überdies können Fehler in der Adaption, welche im Signal des Hörgeräts zu hörbaren Artefakten führen können, weitgehend unterbunden werden.Frequency distortion suppression algorithms such as frequency shifting, phase modulation, or frequency compression are often used to suppress feedback because they decorrelate the signal received from the microphone and the sound signal produced by the speaker. Such decorrelation results in a more robust adaptation to adaptive feedback cancellation algorithms, and thus faster suppression of whistling noise due to feedback. In addition, errors in the adaptation, which can lead to audible artifacts in the signal of the hearing aid, can be largely prevented.

Je nach Bauart, Ohrpassstück und patientenspezifischer Anpassung des Hörgeräts kann ein Teil des Umgebungsschalls neben dem durch den Lautsprecher erzeugten Schallsignal in den Gehörgang des Benutzers gelangen. Hierdurch werden das "echte" Schallsignal aus der Umgebung und das Frequenz-verzerrte Schallsignal des Lautsprechers miteinander überlagert. Während das Frequenz-verzerrte Schallsignal alleine von einem Benutzer als qualitativ hochwertig empfunden werden kann, ist die Wahrnehmung des aus der Überla-gerung resultierenden Schallsignals meist unangenehm. Im Fall einer Frequenz-Verschiebung (also einer Verschiebung der Frequenz des Lautsprecher-Signals bzgl. des ursprünglichen Signals entlang der Frequenzachse um einen bestimmten Betrag) kann es hierbei zu einer hörbaren Modulation in Form von Schwebungen kommen, welche sich je nach Betrag der Frequenzverschiebung als flirrendes oder rasselndes Störgeräusch be-merkbar machen.Depending on the design, earmold and patient-specific adaptation of the hearing aid, a part of the ambient sound can reach the auditory canal of the user in addition to the sound signal generated by the loudspeaker. As a result, the "real" sound signal from the environment and the frequency-distorted sound signal of the speaker are superimposed. While the frequency-distorted sound signal alone can be perceived as high-quality by a user, the perception of the sound signal resulting from the overlay is usually unpleasant. In the case of a frequency shift (ie a shift in the frequency of the loudspeaker signal with respect to the original signal along the frequency axis by a certain amount), an audible modulation in the form of beats may occur, which depends on the magnitude of the frequency shift make flashing or rattling noise noticeable.

Für einen Benutzer des Hörgeräts wird dabei die Überlagerung des Klanges seiner eigenen Stimme mit einem Frequenz-verzerrten Signal derselben meist besonders lästig empfunden. Da der Klang der eigenen Stimme auch durch den Schädelknochen zum Gehörgang geleitet wird, besteht dieses Problem unabhängig von der Bauweise des Ohrpassstücks, und kann somit auch nicht ohne weiteres behoben werden, z.B. durch einen besseren Verschluss des Gehörgangs (welcher zudem seinerseits nur weitere Probleme wie Okklusionseffekte mit sich brächte).For a user of the hearing aid while the superposition of the sound of his own voice with a frequency-distorted signal is usually very annoying. Since the sound of one's own voice is also conducted through the skull bone to the ear canal, this problem is independent of the construction of the ear tip, and thus can not be easily remedied, e.g. through a better occlusion of the ear canal (which in turn would only cause further problems such as occlusion effects).

In der DE 10 2013 207 403 B3 wird ein Verfahren zur Steuerung einer Adaptionsschrittweite eines adaptiven Filters einer Hörvorrichtung für eine Rückkopplungsreduktion offenbart. Hierzu wird ein Autokorrelationswert von Abtastwerten eines Mikrofonsignals, zwischen denen eine Zeitdifferenz besteht, gewonnen, und die Adaptionsschrittweite des adaptiven Filters wird anhand des Autokorrelationswerts gesteuert. Eine Frequenz eines auf der Basis des Mikrofonsignals gewonnenen Ausgangssignals wird bei dem Erzeugen des Hörersignals verschoben und die Zeitdifferenz für das Gewinnen des Autokorrelationswerts wird in Abhängigkeit von dem Verschieben der Frequenz des Mikrofonsignals gesteuert.In the DE 10 2013 207 403 B3 A method for controlling an adaptation step size of an adaptive filter of a hearing device for feedback reduction is disclosed. For this purpose, an autocorrelation value of samples of a microphone signal between which there is a time difference is obtained, and the adaptation step size of the adaptive filter is controlled on the basis of the autocorrelation value. A frequency of an output signal obtained on the basis of the microphone signal is shifted in generating the listener signal, and the time difference for obtaining the autocorrelation value is controlled in response to shifting of the frequency of the microphone signal.

Die DE 10 2014 218 672 B3 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückkopplungsunterdrückung. Bei dem Verfahren wird eine erste Übertragungsfunktion für einen ersten Abschnitt einer Signalantwort geschätzt, die einen Rückkopplungspfad umfasst. Eine Energie eines Rückkopplungssignals einer zweiten Übertragungsfunktion des Rückkopplungspfades wird für einen zweiten Abschnitt des Signalantwort geschätzt und ein Parameter der Signalverarbeitungseinrichtung und/oder der Rückkopplungsunterdrückungseinheit wird in Abhängigkeit von der geschätzten Energie eingestellt.The DE 10 2014 218 672 B3 discloses a method and apparatus for feedback suppression. The method estimates a first transfer function for a first portion of a signal response that includes a feedback path. An energy of a feedback signal of a second transfer function of the feedback path is estimated for a second portion of the signal response, and a parameter of the signal processing device and / or the feedback suppression unit is adjusted in dependence on the estimated energy.

Die DE 10 2005 032 274 A1 zeigt ein Verfahren zur Eigenstimmendetektion. Dabei ist vorgesehen, die eigene Stimme mit einer speziellen Analyseeinrichtung zu detektieren und die Hörgerätealgorithmen in Abhängigkeit davon zu steuern. Dies kann durch ein Mikrofon im Gehörgang erreicht werden, dessen Signalpegel mit dem eines externen Mikrofons verglichen wird. Beispielsweise lässt sich hiermit die automatische Verstärkungsregelung eines Hörgeräts bei Präsenz der eigenen Stimme einfrieren.The DE 10 2005 032 274 A1 shows a method for eigenvoice detection. It is provided to detect one's own voice with a special analysis device and to control the hearing aid algorithms in dependence thereon. This can be achieved by a microphone in the ear canal, whose signal level is compared to that of an external microphone. For example, this can be used to freeze the automatic gain control of a hearing aid when one's own voice is present.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Unterdrückung einer Rückkopplung in einem Hörgerät anzugeben, welches eine möglichst hohe Klangqualität im Ausgangssignal ermöglichen soll und dabei für den Benutzer des Hörgerätes in Gesprächssituationen ein möglichst angenehmes Hörempfinden bewirken soll.The invention has for its object to provide a method for suppressing feedback in a hearing aid, which should allow the highest possible sound quality in the output signal and thereby cause the user of the hearing aid in conversation situations as pleasant as possible hearing.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Unterdrückung einer Rückkopplung in einem Hörgerät, insbesondere Hörhilfegerät, wobei ein Mikrofon des Hörgeräts ein Eingangssignal erzeugt und ein Lautsprecher des Hörgeräts ein akustisches Signal erzeugt, welches über einen akustischen Rückkopplungspfad teilweise auf das Mikrofon rückkoppelt, und wobei entlang eines Hauptsignalpfades in Abhängigkeit vom Eingangssignal ein Zwischensignal, und anhand des Zwischensignals ein Ausgangssignal gebildet wird. Hierbei ist vorgesehen, dass eine Sprachaktivität eines Benutzers des Hörgerätes überwacht wird, eine Transferfunktion einer durch den Hauptsignalpfad und den Rückkopplungspfad gebildeten elektro-akustischen geschlossenen Signalschleife geschätzt wird, und dass in Abhängigkeit von der Transferfunktion der geschlossenen Signalschleife und von der Sprachaktivität des Benutzers des Hörgerätes das Zwischensignal zur Bildung des Ausgangssignals dekorreliert wird sowie anhand des Ausgangssignals ein Kompensationssignal erzeugt wird, welches dem Eingangssignal zur Kompensation der Rückkopplung zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal dem Lautsprecher zur Wiedergabe zugeführt wird. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.The above object is achieved by a method for suppressing feedback in a hearing aid, in particular a hearing aid, wherein a microphone of the hearing device generates an input signal and a loudspeaker of the hearing device generates an acoustic signal, which partially returns via an acoustic feedback path to the microphone, and wherein an intermediate signal is formed along a main signal path in response to the input signal, and an output signal based on the intermediate signal. It is provided that a voice activity of a user of the hearing aid is monitored, a transfer function of a through the main signal path and the feedback path is formed, and that depending on the transfer function of the closed signal loop and the voice activity of the user of the hearing aid, the intermediate signal to form the output signal is decorrelated and based on the output signal, a compensation signal is generated which the input signal to compensate for the Feedback is supplied, wherein the output signal is supplied to the speaker for playback. Advantageous and partly inventive in themselves embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Unter einem Mikrofon ist hierbei generell jeder Eingangswandler umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, ein Schallsignal in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Ebenso ist unter einem Lautsprecher jeder elektro-akustische Wandler umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, aus einem elektrischen Signal ein Schallsignal zu erzeugen. Insbesondere wird aus dem Hauptsignalpfad das Ausgangssignal zumindest fallweise in einen Nebensignalpfad ausgekoppelt, in welchem das Kompensationssignal erzeugt wird, das dem Eingangssignal zur Kompensation der Rückkopplung zugeführt wird. Die Dekorrelierung des Zwischensignals erfolgt hierbei insbesondere durch eine Frequenz-Verzerrung, unter welcher u.a. auch eine ggf. zeitabhängige Frequenz-Verschiebung und eine Phasenmodulation umfasst sind.A microphone in this case generally includes any input transducer which is adapted to convert a sound signal into an electrical signal. Likewise, under a loudspeaker includes any electro-acoustic transducer, which is adapted to generate an acoustic signal from a sound signal. In particular, the output signal is at least occasionally coupled out of the main signal path into a secondary signal path in which the compensation signal is generated, which is supplied to the input signal for compensation of the feedback. The decorrelation of the intermediate signal in this case takes place in particular by a frequency distortion, among which u.a. also a possibly time-dependent frequency shift and a phase modulation are included.

Eine mögliche Lösung für das genannte Problem wäre es, die Dekorrelierung generell inaktiv zu lassen, und nur dann einzuschalten, sobald ein auf Rückkopplung beruhendes Pfeifen detektiert wird. Hierdurch nimmt der Benutzer des Hörgeräts seine eigene Stimme durch eine direkte Schallübertragung und durch den Signalweg des Hörgeräts identisch war; Interferenzen, Schwebungen oder ein unangenehmes Flirren treten nicht auf. Eine inaktive Dekorrelierung zwischen dem Mikrofonsignal und dem vom Lautsprecher wiederzugebenden Ausgangssignal ist bevorzugt von im Hörgerät zur Unterdrückung bzw. Auslöschung der Rückkopplung angewandten Algorithmen zu berücksichtigen. Diese sind entweder ebenfalls zu deaktivieren, oder operieren bevorzugt mit deutlich langsameren Zeitkonstanten als bei einer aktivierten Dekorrelierung, um zu verhindern, dass infolge der hohen vorhandenen Korrelation zwischen dem Eingangssignal - welches das Schallsignal der Umgebung widerspiegelt - und dem Ausgangssignal durch das anhand des Ausgangssignals erzeugten Kompensationssignal tonale Komponenten des Eingangssignals eliminiert werden, was zu hörbaren, unerwünschten Artefakten führen würde. Ein Nachteil der so entstehenden bedarfsweisen Unterdrückung der Rückkopplung ist jedoch, dass ein derartiges System ein Rückkopplungs-Pfeifen zuerst immer detektieren muss, bevor die Dekorrelierung aktiviert wird und die Rückkopplung wirksam unterdrückt werden kann. Das System lässt sich daher nur schwer von Störungen durch die Rückkopplung vollständig befreien. Insbesondere gilt dies für Störgeräusche unterhalb einer Aktivierungsschwelle für die Dekorrelierung und die Unterdrückung der Rückkopplung.One possible solution to the above problem would be to generally leave the decorrelation inactive, and to turn it on only when a feedback-based whistle is detected. As a result, the user of the hearing aid takes his own voice through a direct sound transmission and through the signal path of the hearing aid was identical; Interference, beats or an unpleasant flair do not occur. Inactive decorrelation between the microphone signal and the output signal to be reproduced by the loudspeaker is preferably to be considered by algorithms used in the hearing aid for suppression or cancellation of the feedback. These are either likewise to be deactivated or operate preferably with a much slower time constant than with an activated decorrelation in order to prevent that due to the high existing correlation between the input signal - which reflects the sound signal of the environment - and the output signal are eliminated by the compensation signal generated from the output signal tonal components of the input signal, which would lead to audible, unwanted artifacts. However, a drawback to the resulting on-demand suppression of feedback is that such a system must always first detect a feedback whistle before decorrelation is activated and the feedback can be effectively suppressed. The system is therefore difficult to completely free from interference by the feedback completely. In particular, this applies to noise below an activation threshold for the decorrelation and the suppression of the feedback.

Als alternative Lösung wird nun verfahrensgemäß angegeben, die Dekorrelierung des Zwischensignals zur Bildung des Ausgangssignals sowie die Unterdrückung der Rückkopplung im Eingangssignal anhand des aus dem Ausgangssignal gebildeten Kompensationssignals in Abhängigkeit von der Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts und in Abhängigkeit von der Transferfunktion der geschlossenen Signalschleife durchzuführen, welche vom akustischen Rückkopplungspfad und dem Hauptsignalpfad gebildet wird. Insbesondere umfasst dies, die Dekorrelierung zu modifizieren, sobald beim Benutzer des Hörgerätes eine Aktivität der eigenen Stimme detektiert wird. Diese Modifikation der Dekorrelierung erfolgt dabei unter der Nebenbedingung, dass die Gesamtverstärkung der geschlossenen Signalschleife (closed loop gain) durch die Veränderung der Dekorrelierung und durch sich daraus ergebenden etwaigen Veränderungen für die Unterdrückung der Rückkopplung nicht in kritische Bereiche gerät.As an alternative solution, it is now stated according to the method to carry out the decorrelation of the intermediate signal to form the output signal and the suppression of the feedback in the input signal on the basis of the compensating signal formed from the output signal as a function of the speech activity of the user of the hearing aid and in dependence on the transfer function of the closed signal loop. which is formed by the acoustic feedback path and the main signal path. In particular, this includes modifying the decorrelation as soon as the user of the hearing device detects an activity of his own voice. This modification of the decorrelation is carried out under the constraint that the overall gain of the closed loop loop does not get into critical areas due to the change in decorrelation and the consequent possible changes for the suppression of the feedback.

Kommende Generationen von Hörgeräten werden die Möglichkeit bieten, zu detektieren, ob der Benutzer des Hörgeräts gerade selbst am Sprechen ist (own voice detection, OVD). Dies bietet insbesondere die Möglichkeit, die Dekorrelierung abzuschwächen oder ganz auszuschalten, sobald die OVD eine Aktivität der eigenen Sprache des Benutzers anzeigt. Zudem wird die Transferfunktion der geschlossenen Signalschleife (closed-loop transfer function, CLTF) des Hörgeräts kontinuierlich überwacht, und die Frequenz-Verzerrung nur dann modifiziert, wenn die Gesamtverstärkung der CLTF unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegt. Dieses Vorgehen kann verhindern, dass eine Veränderung der Dekorrelierungbeispielsweise in Form einer Abschwächung oder gänzlichen Aussetzung - und daraus resultierende Konsequenzen für den Prozess zur Unterdrückung der Rückkopplung zu unerwünschten Pfeifgeräuschen führen.Future generations of hearing aids will be able to detect whether the user of the hearing aid is currently speaking (own voice detection, OVD). In particular, this offers the possibility of reducing the decorrelation or of switching it off as soon as the OVD displays an activity of the user's own language. In addition, the closed-loop transfer function (CLTF) transfer function of the hearing aid is continuously monitored and the frequency distortion is modified only when the overall gain of the CLTF is below a certain limit. This approach can prevent a change in decorrelation, for example, in the form of attenuation or total exposure - and consequent consequences for the process of suppressing the feedback to unwanted whistling noise.

Die CLTF ist hierbei bevorzugt zu berechnen aus der internen Transferfunktion des Hörgerätes und der Transferfunktion des Rückkopplungspfades. Der Rückkopplungspfad ist ein passives System, sodass seine Gesamtverstärkung immer kleiner ist als 0 dB. Das Hörgerät liefert üblicherweise eine Verstärkung größer als 0 dB. Ohne jegliche Unterdrückung einer Rückkopplung beginnt ein Hörgerät pfeifende Störgeräusche zu erzeugen, wenn die Gesamtverstärkung der CLTF größer als 0 dB ist, da in diesem Fall das durch den Lautsprecher erzeugte Schallsignal über die geschlossene Signalschleife immer weiter verstärkt wird. Die Erfindung bedient sich somit der Erkenntnis, dass für eine Unterdrückung der Rückkopplung die Transferfunktion des Rückkopplungspfades meist zumindest näherungsweise bekannt ist, während die Transferfunktion des Hauptsignalpfades im Hörgerät bekannt ist. Die Erfindung erkennt nun, dass sich anhand der geschätzten Transferfunktion der geschlossenen Signalschleife eine Bedingung aufstellen lässt, wann die Unterdrückung der Rückkopplung bevorzugt nicht geändert werden sollte.The CLTF is preferably to be calculated from the internal transfer function of the hearing aid and the transfer function of the feedback path. The feedback path is a passive system, so its overall gain is always less than 0 dB. The hearing aid usually provides a gain greater than 0 dB. Without any suppression of feedback, a hearing aid will begin to produce whistling noises when the overall gain of the CLTF is greater than 0 dB, since in that case the sound signal generated by the loudspeaker will continue to be amplified through the closed signal loop. The invention thus makes use of the knowledge that the transfer function of the feedback path is usually at least approximately known for suppression of the feedback, while the transfer function of the main signal path in the hearing device is known. The invention now recognizes that a condition can be established based on the estimated transfer function of the closed signal loop, when the suppression of the feedback should preferably not be changed.

In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, dass viele Hörgeräte eine Signalverarbeitung des Eingangssignals anwenden, in welcher eine Kompression der Dynamik erfolgt, also für Signalkomponenten im Eingangssignal, welche durch laute Schallsignale erzeugt wurden, die Verstärkung in der Signalverarbeitung verringert wird. Da die Quelle der eigenen Stimme, nämlich der Mund, üblicherweise relativ nah am Hörgerät liegt, wird die eigene Stimme vom Hörgerät meist als ein entsprechend lautes Schallsignal wahrgenommen, und somit durch die Signalverarbeitung in Folge der Kompression weniger verstärkt. Hierdurch verringert sich auch die CLTF. Diese überraschende Erkenntnis, dass die Gefahr eines Rückkopplungs-Pfeifens durch eine Kompression in der Signalverarbeitung üblicherweise während einer eigenen Sprachaktivität verringert ist, macht sich die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise zunutze.In this connection, it should be emphasized that many hearing aids use signal processing of the input signal in which compression of the dynamics takes place, that is to say for signal components in the input signal which have been produced by loud sound signals, the amplification in the signal processing is reduced. Since the source of one's own voice, namely the mouth, is usually relatively close to the hearing aid, the hearing aid usually perceives its own voice as a suitably loud sound signal, and thus amplifies it less by the signal processing as a result of the compression. This also reduces the CLTF. This surprising finding that the risk of feedback whistling is usually reduced by a compression in the signal processing during a separate speech activity, makes the invention in a particularly advantageous manner advantage.

Als weiter vorteilhaft erweist es sich hierbei, wenn bei einer erkannten Abwesenheit einer Sprachaktivität des Benutzers des Hörgerätes die Dekorrelierung des Zwischensignals zur Bildung des Ausgangssignals in einem Normalmodus erfolgt, das Kompensationssignal anhand Ausgangssignals erzeugt wird, welches aus dem im Normalmodus dekorrelierten Zwischensignal gebildet wird, und das Kompensationssignal dem Eingangssignal zur Kompensation der Rückkopplung zugeführt wird, und/oder wenn bei einer erkannten Sprachaktivität des Benutzers des Hörgerätes die Dekorrelierung des Zwischensignals zur Bildung des Ausgangssignals in einem Sondermodus erfolgt, wenn die Gesamtverstärkung der Transferfunktion der geschlossenen Signalschleife einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, wobei das Zwischensignal im Sondermodus mit einer geringeren Dekorrelierungsstärke dekorreliert wird als im Normalmodus.It proves to be further advantageous if, in the case of a detected absence of speech activity of the user of the hearing aid, the decorrelation of the intermediate signal to form the output signal is effected in a normal mode, the compensation signal is generated based on the output signal, which is formed from the intermediate signal decorrelated in the normal mode, and the compensation signal is supplied to the input signal for compensation of the feedback, and / or when a detected speech activity of the user of the hearing aid, the decorrelation of the intermediate signal to form the output signal in a special mode, if the total gain of the transfer function of the closed signal loop does not exceed a predetermined limit, wherein the intermediate signal is decorrelated in special mode with a lower decorrelation strength than in the normal mode.

Insbesondere findet dabei eine Definition der Dekorrelierungsstärke über Veränderungen der Korrelationsfunktion durch das Dekorrelieren statt. Beispiele für eine konkrete Ausgestaltung der Verringerung der Dekorrelierungsstärke sind ein Frequenzverschiebung um einen geringeren Betrag im Frequenzraum oder eine Phasenmodulation mit einer geringeren Modulationsfrequenz. Generell erfolgt in einem Hörgerät eine Dekorrelierung oftmals nur in einer bestimmten Bandbreite. Oftmals werden dabei die tieferen Frequenzen unverändert gelassen. Eine geringere Dekorrelierungsstärke wird in diesem Fall auch durch eine Verringerung der Bandbreite erreicht, in welcher die Dekorrelierung angewandt wird.In particular, a definition of the decorrelation strength takes place via changes in the correlation function through the decorrelation. Examples of a concrete embodiment of the reduction of the decorrelation strength are a frequency shift by a smaller amount in the frequency domain or a phase modulation with a lower modulation frequency. Generally, in a hearing aid, decorrelation often takes place only within a certain bandwidth. Often the lower frequencies are left unchanged. Lower decorrelation strength in this case is also achieved by reducing the bandwidth at which decorrelation is applied.

Insbesondere erfolgt das Erkennen einer Anwesenheit bzw. einer Abwesenheit der eigenen Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts mithilfe eines Wahrscheinlichkeitsmodells und ggf. einer entsprechenden Schranke, d.h., es wird im ggf. durch das Kompensationssignal kompensierten Eingangssignal aus dem Klangbild - also u.a. insbesondere aus den Amplituden, dem Frequenzspektrum und Autokorrelationen - ein Wert für die Wahrscheinlichkeit ermittelt, ob eine Sprachaktivität vorliegt oder nicht. Liegt der Wert oberhalb einer Schranke, wird von einer Sprachaktivität ausgegangen. Insbesondere ist die Verringerung der Dekorrelierungsstärke im Sondermodus abhängig vom Wahrscheinlichkeitswert, d.h., je sicherer eine Sprachaktivität vorliegt, desto weniger wird das Zwischensignal dekorreliert.In particular, the recognition of a presence or absence of the user's own voice activity of the hearing aid is carried out by means of a probabilistic model and possibly a corresponding barrier, that is, in the possibly compensated by the compensation signal input signal from the sound - ie, in particular, among the amplitudes, frequency spectrum and autocorrelations - a value for the likelihood of whether voice activity is present or not. If the value is above a bound, then a voice activity is assumed. In particular, the reduction of the decorrelation strength in the special mode depends on the probability value, that is, the safer a voice activity is, the less the intermediate signal is decorrelated.

Die angegebene Ausgestaltung liefert die Möglichkeit, die Unterdrückung der Rückkopplung für den Fall, dass auf eine Abwesenheit der Sprachaktivität entschieden wird bzw. wenn keine Sprachaktivität erkannt werden kann, mit den bestmöglichen Parametern hinsichtlich der Unterdrückung der Störgeräusche und der Signalqualität und -artefaktfreiheit durchzuführen. Zudem wird jedoch im Fall, dass eine Sprachaktivität erkannt wird, vorrübergehend das individuelle Hörempfinden des Benutzers des Hörgerätes priorisiert und zudem auch eine Unterdrückung der Rückkopplung ggf. abgeschwächt oder ausgesetzt. Dies ist jedoch genau deshalb möglich, weil der Übergang in den Sondermodus von einer unkritischen Gesamtverstärkung der geschlossenen Signalschleife aus Hauptsignalpfad und Rückkopplungspfad abhängig ist.The stated embodiment provides the possibility of performing the suppression of the feedback in the event that an absence of the voice activity is decided or if no voice activity can be detected, with the best possible parameters regarding the suppression of the noise and the signal quality and artefact freedom. In addition, however, in the event that a voice activity is detected, temporarily prioritizing the individual hearing sense of the user of the hearing aid and also possibly suppressed or suspended suppression of the feedback. However, this is possible precisely because the transition to the special mode is dependent on an uncritical overall gain of the closed signal loop from the main signal path and the feedback path.

Günstigerweise wird hierbei im Sondermodus die Dekorrelierung des Zwischensignals ausgeschaltet, so dass die Dekorrelierungsstärke auf Null herabgesetzt. Durch eine vollständig ausgesetzte Dekorrelierung weisen das durch den Lautsprecher generierte Schallsignal und ein über Knochenleitung zum Gehör des Benutzers geführtes Schallsignal bis auf Verzögerungen unterhalb der Wahrnehmungsschwelle keine nennenswerten Unterschiede auf. Hierdurch wird für den Benutzer des Hörgeräts beim Sprechen ein besonders angenehmes Hörempfinden erreicht. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere bei einer Erkennung der Sprachaktivität mit einer hohen Sicherheit von Vorteil.Conveniently, in this case the decorrelation of the intermediate signal is switched off in the special mode, so that the decorrelation strength is reduced to zero. Due to a completely exposed decorrelation, the sound signal generated by the loudspeaker and a sound signal conducted via bone conduction to the user's ear have no appreciable differences except for delays below the threshold of perception. As a result, a particularly pleasant hearing sensation is achieved for the user of the hearing device when speaking. Such a procedure is particularly advantageous in detecting the voice activity with high security.

Bevorzugt wird die Kompensation des Eingangssignals mittels des Kompensationssignals ausgesetzt, wenn die Dekorrelierung des Zwischensignals im Sondermodus erfolgt. Dies ist insbesondere günstig, wenn im Sondermodus die Dekorrelierung gänzlich ausgesetzt wird. Der Grund hierfür ist, dass ohne eine Dekorrelierung eine präzise Abschätzung des akustischen Rückkopplungspfads meist nicht zufriedenstellend erzielt werden kann, und in diesem Fall besonders für tonale Geräusche als Eingangssignal hörbare und störende Artefakte auftreten können. Während dieser Zeit kann nun der zuletzt abgeschätzte Rückkopplungspfad konstant gehalten werden, und der einzige zeitabhängige Faktor, welcher die CLTF beeinflusst, ist die Signalverarbeitung im Hörgerät, welche bekannt ist. In dieser Ausgestaltung verbleibt ein Restrisiko, dass der Rückkopplungspfad sich verändert und sich insbesondere verstärkt, während der Benutzer des Hörgeräts längere Zeit am Sprechen ist. In diesem Fall könnte ein Rückkopplungs-Pfeifen auftreten, bis der Benutzer aufhört zu sprechen. In der Praxis ist dieses Risiko eines lang anhaltenden Rückkopplungs-Pfeifens jedoch sehr gering, da man üblicherweise selbst beim Sprechen längerer Ausführungen immer kurze Pausen zwischen einzelnen Satzteilen oder Sätzen einfügt. Die CLTF kann deswegen einer Aktualisierung unterzogen werden, da in einer solchen Sprachpause die Dekorrelierung und die Unterdrückung der Rückkopplung aktiviert sind.Preferably, the compensation of the input signal by means of the compensation signal is suspended when the decorrelation of the intermediate signal is in special mode. This is particularly favorable when the decorrelation is completely suspended in the special mode. The reason for this is that without a decorrelation, a precise estimation of the acoustic feedback path can usually not be achieved satisfactorily, and in this case audible and disturbing artifacts can occur, especially for tonal noises as input signal. During this time, the last estimated feedback path can now be constant and the only time-dependent factor affecting the CLTF is the signal processing in the hearing aid which is known. In this embodiment, a residual risk remains that the feedback path changes and in particular amplifies, while the user of the hearing aid is talking for a long time. In this case, a feedback whistle could occur until the user stops speaking. In practice, however, this risk of long-term feedback whistling is very low, as one usually inserts even short pauses between individual phrases or sentences even when speaking longer versions. The CLTF can therefore be updated because in such a speech break the decorrelation and the suppression of the feedback are activated.

Bevorzugt schätzt ein adaptives Filter anhand des Ausgangssignals, des Kompensationssignals und des Eingangssignals die Transferfunktion des Rückkopplungspfads ab, welche in die Transferfunktion der geschlossenen Signalschleife eingeht. Das adaptive Filter wird somit einerseits dazu verwendet, die Rückkopplung zu unterdrücken, wenn insbesondere keine Sprachaktivität vorliegt, und andererseits können die Filterkoeffizienten dazu verwendet werden, die Transferfunktion des akustischen Rückkopplungspfades abzuschätzen.Preferably, an adaptive filter estimates from the output signal, the compensation signal and the input signal the transfer function of the feedback path, which enters into the transfer function of the closed signal loop. Thus, on the one hand, the adaptive filter is used to suppress the feedback, in particular if there is no speech activity, and on the other hand, the filter coefficients can be used to estimate the transfer function of the acoustic feedback path.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Idee schätzt das adaptive Filter bei einer Dekorrelierung im Sondermodus weiterhin mittels der Filterkoeffizienten die Transferfunktion akustischen Rückkopplungspfades ab, aber das mittels der Filterkoeffizienten generierte Kompensationssignal wird nicht dem Hauptsignalpfad zur Subtraktion vom Eingangssignal zugeführt. Das aus der Differenz vom Eingangssignal und dem Kompensationssignal resultierende Fehlersignal wird nur dazu verwendet, um im adaptiven Filter weiter den Rückkopplungspfad abzuschätzen. Dies ist ein sogenannter shadow-filter-approach. Das geschätzte Kompensationssignal wird nicht im Hauptsignalpfad subtrahiert, da es infolge der geringen Dekorrelierung und somit hohen Korrelation zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal, welche zur Bildung des Kompensationssignals herangezogen werden, zu hörbaren Artefakten führen könnte. Der geschätzte Rückkopplungspfad wird hierbei zur Aktualisierung der CLTF nur in Zeiträumen ohne Dekorrelierung genutzt.In another advantageous embodiment of the idea, the adaptive filter in a special mode decorrelation further estimates the transfer function of the acoustic feedback path by means of the filter coefficients, but the compensation signal generated by the filter coefficients is not supplied to the main signal path for subtraction from the input signal. The error signal resulting from the difference between the input signal and the compensation signal is only used to further estimate the feedback path in the adaptive filter. This is a so-called shadow-filter approach. The estimated compensation signal is not subtracted in the main signal path because audible artifacts could result due to the low decorrelation and thus high correlation between the input signal and the output signal used to form the compensation signal. The estimated feedback path is used to update the CLTF only in periods without decorrelation.

Hierbei ist zu betonen, dass der geschätzte Rückkopplungspfad in diesen Zeiträumen nicht so präzise bekannt ist, wie er es wäre, wenn die Dekorrelierung eingeschaltet wäre. Im Fall eines tonalen Schallsignals zur Erzeugung des Eingangssignals wird der Rückkopplungspfad üblicherweise überschätzt, es wird also eine stärkere akustische Rückkopplung angenommen als wirklich vorhanden. In dieser Ausgestaltung könnte deswegen die Dekorrelierung fehlerhafterweise im Normalmodus erfolgen, wenn der Rückkopplungspfad überschätzt wird, und dadurch die Gesamtverstärkung der geschlossenen Signalschleife zu hoch geschätzt wird.It should be noted that the estimated feedback path in these periods is not as precisely known as it would be if the decorrelation were turned on. In the case of a tonal sound signal for generating the input signal, the feedback path is usually overestimated, so it is assumed a stronger acoustic feedback than really available. In this embodiment, therefore, the decorrelation could erroneously occur in the normal mode if the feedback path is over-estimated, and thereby the overall gain of the closed signal loop is overestimated.

Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn im adaptiven Filter zur Abschätzung der Transferfunktion des Rückkopplungspfads die Adaptionsgeschwindigkeit verringert wird, wenn die Dekorrelierung des Zwischensignals im Sondermodus erfolgt. hierdurch kann die oben angesprochene Überschätzung des Rückkopplungspfades verringert werden.It proves to be further advantageous if, in the adaptive filter for estimating the transfer function of the feedback path, the adaptation speed is reduced when the decorrelation of the intermediate signal takes place in the special mode. This can reduce the above-mentioned overestimation of the feedback path.

Günstigerweise wird das Zwischensignal durch eine Frequenz-Verzerrung dekorreliert wird. Unter einer Frequenz-Verzerrung sind insbesondere eine FrequenzVerschiebung und eine Phasenmodulation umfasst. Eine Dekorrelierung mittels einer Frequenz-Verzerrung ist ein in der Praxis besonders vorteilhaftes und wirksames Verfahren, um bei einer Unterdrückung einer Rückkopplung das Entstehend von Artefakten im Ausgangssignal und/oder Fehladaptierungen zu verhindern. Zudem führen gerade die Unterschiede zwischen einem z.B. durch den Kieferknochen des Benutzers des Hörgeräts geleiteten Sprachschall und einem mittels einer Frequenz-Verzerrung dekorrelierten Schallsignal des Hörgerätes infolge der dabei auftretenden Schwebungen und Interferenzen zwischen den beiden Signalen für den Benutzer oftmals zu einem unangenehmen Hörempfinden, so dass das angegebene Verfahren hier besonders vorteilhaft ist.Conveniently, the intermediate signal is decorrelated by a frequency distortion. Frequency distortion includes in particular a frequency shift and a phase modulation. Frequency distortion decorrelation is a particularly advantageous and effective method of preventing output artefacts and / or misadaptations from occurring when suppression of feedback. In addition, the differences between a e.g. Speech noise conducted by the jawbone of the user of the hearing aid and a sound signal of the hearing aid decorrelated by means of a frequency distortion often result in an unpleasant hearing sensation as a result of the beats and interference between the two signals, so that the stated method is particularly advantageous here.

Die Erfindung nennt weiter ein Hörgerät, insbesondere Hörhilfegerät, welches wenigstens ein Mikrofon zur Erzeugung eines Eingangssignals, wenigstens einen Lautsprecher zur Wiedergabe eines Ausgangssignals, eine Überwachungseinheit zur Überwachung einer Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts und eine Steuereinheit umfasst, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, eine Rückkopplung des über den wenigstens einen Lautsprecher wiedergegebenen Ausgangssignals in das vom wenigstens einen Mikrofon erzeugte Eingangssignal durch ein vorbeschriebenes Verfahren zu unterdrücken. Die für das Verfahren und seine Weiterbildungen genannten Vorteile können dabei sinngemäß auf das Hörgerät übertragen werden.The invention further mentions a hearing aid, in particular a hearing aid, which has at least one microphone for generating an input signal, at least one A loudspeaker for reproducing an output signal, a monitoring unit for monitoring a voice activity of the user of the hearing device and a control unit, wherein the control unit is adapted to a feedback of the reproduced via the at least one speaker output signal in the input signal generated by the at least one microphone by a method described above to suppress. The advantages mentioned for the method and its developments can be transferred analogously to the hearing aid.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1
in einem Blockschaltbild ein Verfahren zur Unterdrückung einer Rückkopplung in einem Hörgerät nach Stand der Technik, und
Fig. 2
in einem Blockschaltbild ein Verfahren zur Unterdrückung einer Rückkopplung in einem Hörgerät mit einer durch Sprachdetektion deaktivierbaren Dekorrelierung.
An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Here are shown schematically in each case:
Fig. 1
a block diagram of a method for suppressing feedback in a hearing aid according to the prior art, and
Fig. 2
a block diagram of a method for suppressing a feedback in a hearing aid with deactivatable by speech detection decorrelation.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are provided in all figures with the same reference numerals.

In Fig. 1 ist schematisch ein Blockschaltbild eines Hörgerätes 1 dargestellt, welches hier als Hörhilfegerät 2 ausgebildet ist. Das Hörgerät 1 umfasst ein Mikrofon 4, welches aus einem Schallsignal s der Umgebung ein Eingangssignal m erzeugt. Entlang eines Hauptsignalpfades 6 im Hörgerät 1 wird das Eingangssignal m in verschiedenen, noch zu beschreibenden Signalverarbeitungsstufen in ein Ausgangssignal x weiterverarbeitet, welches einem Lautsprecher 8 des Hörgeräts 1 zur Wiedergabe zugeführt wird. Über einen akustischen Rückkopplungspfad g kann das durch den Lautsprecher 8 wiedergegebene Ausgangssignal x teilweise auf das Mikrofon 4 rückkoppeln. In einer Signalverarbeitungseinheit 10 findet im Hauptsignalpfad 6 unter Anderem eine Verstärkung eines aus dem Eingangssignal m gewonnenen Signals statt. Würde das Eingangssignal m nun in der Signalverarbeitungseinheit 10 verstärkt, und direkt als Ausgangssignal x an den Lautsprecher 8 zur Wiedergabe ausgegeben werden, so würde in der elektroakustischen geschlossenen Signalschleife 12, welche durch den Hauptsignalpfad 6 und den akustischen Rückkopplungspfad g gebildet wird, ein Signal immer weiter verstärkt, so dass durch die Rückkopplung ein störendes Pfeifgeräusch erzeugt werden würde. Um dies zu verhindern, wird die Rückkopplung mittels eines adaptiven Filters 14 unterdrückt.In Fig. 1 schematically a block diagram of a hearing aid 1 is shown, which is designed here as a hearing aid 2. The hearing aid 1 comprises a microphone 4, which generates an input signal m from a sound signal s of the environment. Along a main signal path 6 in the hearing aid 1, the input signal m is further processed in various signal processing stages to be described later into an output signal x, which is supplied to a loudspeaker 8 of the hearing aid 1 for reproduction. Via an acoustic feedback path g, the output signal x represented by the loudspeaker 8 can be partially fed back to the microphone 4. In a signal processing unit 10, among other things, a gain of a signal obtained from the input signal m takes place in the main signal path 6. Would the input signal m now in the signal processing unit 10, and output directly to the speaker 8 as the output signal x for reproduction, a signal would be further amplified in the closed loop electroacoustic signal loop 12 constituted by the main signal path 6 and the acoustic feedback path g, so that by the feedback a disturbing whistling sound would be generated. To prevent this, the feedback by means of an adaptive filter 14 is suppressed.

Das adaptive Filter 14 erhält dabei das an den Lautsprecher 8 zur Wiedergabe auszugebende Ausgangssignal x, und erzeugt aus diesem mittels der Filterkoeffizienten h(k) ein Kompensationssignal c, welches zur Kompensation der Rückkopplung vom Eingangssignal m subtrahiert wird. Das aus dieser Subtraktion erzeugende Fehlersignal e geht nun einerseits als Steuergröße zur Ermittlung der Filterkoeffizienten h(k) in das adaptive Filter 14 mit ein, und wird im Hauptsignalpfad 6 zur Verstärkung und weiteren Signalverarbeitung der Signalverarbeitungseinheit 10 zugeführt. Um zu verhindern, dass das adaptive Filter 14 auch tonale Komponenten aus dem Eingangssignal m eliminiert, welche einem Nutzsignal im Schallsignal s entsprechen, wird dem adaptiven Filter 14 nicht direkt das Resultat der Signalverarbeitungseinheit 10 zugeführt. Vielmehr erzeugt diese zunächst ein Zwischensignal z, welches anschließend für eine bessere Performance des adaptiven Filters 14 bei der Unterdrückung der Rückkopplung durch eine Frequenz-Verzerrung 16 dekorreliert wird. Das Ausgangssignal x, welches dem Lautsprecher 8 zur Wiedergabe beziehungsweise dem adaptiven Filter 14 für die Erzeugung des Kompensationssignals c zugeführt wird, ist also das aus der Signalverarbeitungseinheit 10 im Hauptsignalpfad 6 resultierende Zwischensignal z, welches durch die Frequenz-Verzerrung 16 dekorreliert wurde.In this case, the adaptive filter 14 receives the output signal x to be output to the loudspeaker 8 for reproduction, and uses the filter coefficients h (k) to generate a compensation signal c, which is subtracted from the input signal m for compensation of the feedback. The error signal e generating from this subtraction now enters the adaptive filter 14 on the one hand as a control variable for determining the filter coefficients h (k), and is supplied to the signal processing unit 10 in the main signal path 6 for amplification and further signal processing. In order to prevent the adaptive filter 14 also eliminating tonal components from the input signal m, which correspond to a useful signal in the sound signal s, the result is not fed directly to the adaptive filter 14 to the signal processing unit 10. Rather, this first generates an intermediate signal z, which is then decorrelated for a better performance of the adaptive filter 14 in the suppression of the feedback by a frequency distortion 16. The output signal x, which is supplied to the loudspeaker 8 for playback or the adaptive filter 14 for the generation of the compensation signal c, is thus the intermediate signal z resulting from the signal processing unit 10 in the main signal path 6, which has been decorrelated by the frequency distortion 16.

Umfasst nun das Schallsignal s, welches vom Mikrofon 4 des Hörgeräts 1 erfasst wird, die eigene Sprache eines Benutzers des Hörgerätes 1, so kann der Benutzer seine eigene Sprache einerseits direkt - beispielsweise über Knochenleitung des Kieferknochens - und andererseits durch das Hörgerät 1 wahrnehmen. Die Frequenz-Verzerrung 16 führt jedoch hierbei dazu, dass beide Signale nicht exakt übereinstimmen, wodurch es zu Interferenzen bzw. Schwebungen der beiden Signale kommen kann, was für gemeinhin von einem Benutzer des Hörgeräts 1 oftmals als sehr unangenehm empfunden wird. Eine Lösung dieses Problems ist durch das Verfahren gegeben, welches anhand der Fig. 2 beschrieben wird.Now includes the sound signal s, which is detected by the microphone 4 of the hearing aid 1, the user's own language of the hearing aid 1, the user can his own language on the one hand directly - for example via bone conduction of the jaw bone - and on the other hand by the hearing aid 1 perceive. However, the frequency distortion 16 in this case leads to the fact that both signals do not match exactly, which leads to interferences or beats of the two signals can come what is commonly perceived by a user of the hearing aid 1 is often considered very unpleasant. A solution to this problem is given by the method, which is based on the Fig. 2 is described.

In Fig. 2 ist schematisch in einem Blockfaltbild ein Verfahren 20 dargestellt, in welchem zur Unterdrückung der Rückkopplung im Hörgerät 1 eine Spracherkennungs-Einheit 22 zur Detektion einer Sprachaktivität vorgesehen ist, in deren Abhängigkeit die Dekorrelierung durch die Frequenz-Verzerrung 16 aktiviert beziehungsweise deaktiviert beziehungsweise abgeschwächt wird. Solange die Spracherkennungs-Einheit 22 hierbei keinerlei Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts 1 detektiert, verläuft die Unterdrückung der Rückkopplung hinsichtlich der im Hörgerät 1 erzeugten Signale - also insbesondere des Eingangssignals m, des Kompensationssignals c, des Fehlersignals e, des Zwischensignals z, und des Ausgangssignals x - wie in Fig. 1 dargestellt.In Fig. 2 schematically shown in a block folding image, a method 20, in which is provided for suppressing the feedback in the hearing aid 1, a voice recognition unit 22 for detecting a voice activity, depending on the decorrelation by the frequency distortion 16 is activated or deactivated or attenuated. As long as the speech recognition unit 22 does not detect any voice activity of the user of the hearing device 1, the suppression of the feedback with respect to the generated signals in the hearing aid 1 - ie in particular the input signal m, the compensation signal c, the error signal e, the intermediate signal z, and the output signal x - as in Fig. 1 shown.

Wird jedoch von der Spracherkennungs-Einheit 22 eine Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts 1 detektiert, so wird in einem nächsten Schritt überprüft, ob die Transferfunktion 24 der elektro-akustischen geschlossenen Signalschleife 12 eine Gesamtverstärkung aufweist, die unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Ist dies der Fall, so kann wenigstens für den Zeitraum der Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts 1 der Prozess zur Unterdrückung der Rückkoppelung modifiziert werden, ohne dass die Gefahr besteht, hierdurch ein rückkopplungsbedingtes Pfeifgeräusch entstehen zu lassen. Entsprechend ist hierfür der Grenzwert für die Gesamtverstärkung in der geschlossenen Signalschleife 12 mit einigen Sicherheitsabstand unterhalb des für das System kritischen Wertes von 0 dB zu wählen.If, however, speech activity of the user of the hearing device 1 is detected by the speech recognition unit 22, it is checked in a next step whether the transfer function 24 of the electro-acoustic closed signal loop 12 has an overall gain which is below a predetermined limit value. If this is the case, then at least for the period of the voice activity of the user of the hearing device 1, the process for suppressing the feedback can be modified, without the risk of creating a feedback-induced whistling noise. Accordingly, for this purpose, the limit value for the overall gain in the closed signal loop 12 is to be selected with a certain safety margin below the system-critical value of 0 dB.

Die Transferfunktion 24 der geschlossenen Signalschleife 12 bedient sich hierbei einerseits der Kenntnis der in der Signalverarbeitungseinheit 10 verwendeten Algorithmen zur Signalverarbeitung, der Kenntnis des Ansprechverhaltens und des Frequenzgangs des Mikrofons 4 und des Lautsprechers 8, sowie eines Schätzwertes für die Transferfunktion des akustischen Rückkopplungspfads g, welche durch das adaptive Filter 14 anhand der Filterkoeffizienten h(k) abgeschätzt wird.The transfer function 24 of the closed signal loop 12 makes use on the one hand of the knowledge of the signal processing algorithms used in the signal processing unit 10, the knowledge of the response and the frequency response of the microphone 4 and the loudspeaker 8, and an estimate of the transfer function of the acoustic feedback path g is estimated by the adaptive filter 14 on the basis of the filter coefficients h (k).

Liegt nun für den Fall, dass von der Spracherkennungs-Einheit 22 eine Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts 1 erkannt wurde, die Gesamtverstärkung der geschlossenen Signalschleife 12 unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes, so wird die Frequenz-Verzerrung 16 zur Erzeugung des Ausgangssignals x aus dem Zwischensignal z abgeschwächt. Eine Abschwächung der Frequenz-Verzerrung ist hierbei bevorzugt über die Korrelation des Frequenz-verzerrten Ausgangssignals x mit dem noch nicht Frequenz-verzerrten Zwischensignal z zu definieren, so dass eine Abschwächung der Frequenz-Verzerrung insbesondere eine geringere Veränderung der Korrelationsfunktion zur Folge hat. Ist beispielsweise die Frequenz-Verzerrung 16 durch eine ggf. zeitabhängige Frequenz-Verschiebung gegeben, so ist die Abschwächung der Frequenz-Verschiebung durch eine Verringerung des Betrages gegeben, um welchen die Frequenz des Zwischensignals z zur Bildung des Ausgangssignals x verschoben wird. Im Fall einer Phasenmodulation als Frequenz-Verzerrung 16 lässt sich eine Abschwächung der Frequenz-Verzerrung durch eine verringerte Modulationsfrequenz erzielen.If the voice recognition unit 22 detects a voice activity of the user of the hearing device 1, the overall gain of the closed signal loop 12 is below the predetermined limit value, then the frequency distortion 16 for generating the output signal x from the intermediate signal z weakened. A weakening of the frequency distortion is preferably to be defined via the correlation of the frequency-distorted output signal x with the not yet frequency-distorted intermediate signal z, so that a weakening of the frequency distortion in particular has a smaller change in the correlation function result. For example, given the frequency distortion 16 by a possibly time-dependent frequency shift, the attenuation of the frequency shift is given by a reduction of the amount by which the frequency of the intermediate signal z is shifted to form the output signal x. In the case of phase modulation as frequency distortion 16, attenuation of the frequency distortion can be achieved by a reduced modulation frequency.

Durch die Verringerung der Frequenz-Verzerrung 16 ist nun das Ausgangssignal x bzgl. des Fehlersignals e nicht mehr hinreichend dekorreliert, so dass es bei der Unterdrückung der Rückkopplung durch das vom adaptiven Filter 14 erzeugte Kompensationssignal c im Hauptsignalpfad 6 und somit im Ausgangssignal x zur Bildung von hörbaren Artefakten kommen könnte. In diesem Fall kann im Hauptsignalpfad 6 das Filter 14 umgangen werden, eine Subtraktion des Kompensationssignals c findet dann nur noch für die Berechnung der Filterkoeffizienten h statt (welche für die Abschätzung des Rückkopplungspfades g in der geschlossenen Signalschleife 12 erforderlich sind). Das Mikrofonsignal m wird für den Zeitraum der detektierten Sprachaktivität vorübergehend direkt zur zentralen Signalverarbeitung 10 weitergeleitet (oberer Schaltweg 26 in der Weiche). Dies kann alternativ über einen ansteuerbaren Aktivierungsfaktor 30 (z.B. 0 oder 1) erreicht werden, mit welchem das Kompensationssignal c in Abhängigkeit der genannten Bedingungen zu multiplizieren ist.By reducing the frequency distortion 16, the output signal x with respect to the error signal e is no longer sufficiently decorrelated, so that it is in the suppression of the feedback by the compensation signal generated by the adaptive filter 14 c in the main signal path 6 and thus in the output signal x to the formation could come from audible artifacts. In this case, in the main signal path 6, the filter 14 can be bypassed, a subtraction of the compensation signal c then takes place only for the calculation of the filter coefficients h (which are required for the estimation of the feedback path g in the closed signal loop 12). The microphone signal m is temporarily forwarded directly to the central signal processing 10 for the period of the detected voice activity (upper switching path 26 in the switch). This can alternatively be achieved via a controllable activation factor 30 (eg 0 or 1) with which the compensation signal c is to be multiplied as a function of the conditions mentioned.

Im Fall, dass die Spracherkennungs-Einheit 22 keine Sprachaktivität detektiert, wird das Zwischensignal z ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild durch die Frequenz-Verzerrung 16 mit der für einen Normalbetrieb der Unterdrückung der Rückkopplung vorgesehenen Dekorrelierungsstärke dekorreliert und so das Ausgangssignal x gebildet. Das adaptive Filter 14 erzeugt hieraus zur Unterdrückung der Rückkopplung das Kompensationssignal c, welches vom Mikrofonsignal m subtrahiert wird (unterer Schaltweg 28 in der Weiche).In the case that the voice recognition unit 22 does not detect voice activity, the intermediate signal z becomes similar to that in FIG Fig. 1 shown block diagram by the frequency distortion 16 with the provided for a normal operation of the suppression of the feedback Dekorrelierungsstärke decorrelated, and thus the output signal x formed. The adaptive filter 14 generates from this to suppress the feedback, the compensation signal c, which is subtracted from the microphone signal m (lower switching path 28 in the switch).

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by this embodiment. Other variations can be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Hörgeräthearing Aid
22
Hörhilfegeräthearing aid
44
Mikrofonmicrophone
66
HauptsignalpfadMain signal path
88th
Lautsprecherspeaker
1010
SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
1212
geschlossene Signalschleifeclosed signal loop
1414
adaptiver Filteradaptive filter
1616
Dekorrelierung, Frequenz-VerzerrungDecorrelation, frequency distortion
2020
Verfahrenmethod
2222
Spracherkennungs-EinheitVoice recognition unit
2424
Transferfunktion des geschlossenen SchleifeTransfer function of the closed loop
2626
oberer Schaltweg der Weicheupper switching path of the switch
2828
unterer Schaltweg der Weichelower switching path of the switch
3030
Aktivierungsfaktoractivating factor

Claims (8)

Verfahren (20) zur Unterdrückung einer Rückkopplung in einem Hörgerät (1), insbesondere Hörhilfegerät (2),
wobei ein Mikrofon (4) des Hörgeräts (1) ein Eingangssignal (m) erzeugt und ein Lautsprecher (8) des Hörgeräts (1) ein akustisches Signal erzeugt, welches über einen akustischen Rückkopplungspfad (g) teilweise auf das Mikrofon (4) rückkoppelt,
wobei entlang eines Hauptsignalpfades (6) in Abhängigkeit vom Eingangssignal (m) ein Zwischensignal (z), und anhand des Zwischensignals (z) ein Ausgangssignal (x) gebildet wird,
wobei eine Sprachaktivität eines Benutzers des Hörgerätes (1) überwacht wird (22),
wobei eine Transferfunktion (24) einer durch den Hauptsignalpfad (6) und den Rückkopplungspfad (g) gebildeten elektro-akustischen geschlossenen Signalschleife (12) geschätzt wird,
wobei in Abhängigkeit von der Transferfunktion (24) der geschlossenen Signalschleife (12) und von der Sprachaktivität des Benutzers des Hörgerätes (1) - das Zwischensignal (z) zur Bildung des Ausgangssignals (x) dekorreliert wird (16), und - anhand des Ausgangssignals (x) ein Kompensationssignal (c) erzeugt wird, welches dem Eingangssignal (m) zur Kompensation der Rückkopplung zugeführt wird, und wobei das Ausgangssignal (x) dem Lautsprecher (8) zur Wiedergabe zugeführt wird.Method (20) for suppressing feedback in a hearing aid (1), in particular a hearing aid (2),
wherein a microphone (4) of the hearing device (1) generates an input signal (m) and a loudspeaker (8) of the hearing device (1) generates an acoustic signal which partially feeds back to the microphone (4) via an acoustic feedback path (g),
wherein an intermediate signal (z) is formed along a main signal path (6) as a function of the input signal (m) and an output signal (x) on the basis of the intermediate signal (z),
wherein a voice activity of a user of the hearing aid (1) is monitored (22),
wherein a transfer function (24) of an electro-acoustic closed signal loop (12) formed by the main signal path (6) and the feedback path (g) is estimated,
wherein, depending on the transfer function (24) of the closed signal loop (12) and on the voice activity of the user of the hearing aid (1) - the intermediate signal (z) is decorrelated to form the output signal (x) (16), and a compensation signal (c) is generated on the basis of the output signal (x), which is supplied to the input signal (m) for compensation of the feedback, and wherein the output signal (x) is supplied to the speaker (8) for reproduction. Verfahren (20) nach Anspruch 1,
wobei bei einer erkannten Abwesenheit einer Sprachaktivität (22) des Benutzers des Hörgerätes (1) - die Dekorrelierung (16) des Zwischensignals (z) zur Bildung des Ausgangssignals (x) in einem Normalmodus erfolgt, - das Kompensationssignal (c) anhand des Ausgangssignals (x) erzeugt wird, welches aus dem im Normalmodus dekorrelierten Zwischensignal (z) gebildet wird, und - das Kompensationssignal (c) dem Eingangssignal (m) zur Kompensation der Rückkopplung zugeführt wird, und/oder wobei bei einer erkannten Sprachaktivität (22) des Benutzers des Hörgerätes (1) die Dekorrelierung (16) des Zwischensignals (z) zur Bildung des Ausgangssignals (x) in einem Sondermodus erfolgt, wenn die Gesamtverstärkung der Transferfunktion (24) der geschlossenen Signalschleife (12) einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, und
wobei das Zwischensignal (z) im Sondermodus mit einer geringeren Dekorrelierungsstärke dekorreliert wird als im Normalmodus.Method (20) according to claim 1,
wherein in a detected absence of a voice activity (22) of the user of the hearing aid (1) the decorrelation (16) of the intermediate signal (z) takes place in order to form the output signal (x) in a normal mode, - The compensation signal (c) based on the output signal (x) is generated, which is formed from the decorrelated in the normal mode intermediate signal (z), and - The compensation signal (c) is supplied to the input signal (m) for compensation of the feedback, and / or wherein in a recognized voice activity (22) of the user of the hearing aid (1) the decorrelation (16) of the intermediate signal (z) to form the output signal (x) in a special mode, if the total gain of the transfer function (24) of the closed signal loop (12 ) does not exceed a predetermined limit, and
wherein the intermediate signal (z) is decorrelated in special mode with a lower decorrelation strength than in the normal mode. Verfahren (20) nach Anspruch 2,
wobei im Sondermodus die Dekorrelierung (16) des Zwischensignals (z) ausgeschaltet wird, so dass die Dekorrelierungsstärke auf Null herabgesetzt wird.Method (20) according to claim 2,
wherein in the special mode, the decorrelation (16) of the intermediate signal (z) is turned off, so that the Dekorrelierungsstärke is reduced to zero. Verfahren (20) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
wobei die Kompensation des Eingangssignals (m) mittels des Kompensationssignals (c) ausgesetzt wird, wenn die Dekorrelierung (16) des Zwischensignals (z) im Sondermodus erfolgt.Method (20) according to claim 2 or claim 3,
wherein the compensation of the input signal (m) by means of the compensation signal (c) is suspended when the decorrelation (16) of the intermediate signal (z) takes place in the special mode. Verfahren (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein adaptives Filter (14) anhand des Ausgangssignals (x), des Kompensationssignals (c) und des Eingangssignals (m) die Transferfunktion des Rückkopplungspfads (g) abschätzt, welche in die Transferfunktion (24) der geschlossenen Signalschleife (12) eingeht.Method (20) according to one of the preceding claims,
wherein an adaptive filter (14) estimates from the output signal (x), the compensation signal (c) and the input signal (m) the transfer function of the feedback path (g) which enters the transfer function (24) of the closed signal loop (12). Verfahren (20) nach Anspruch 5,
wobei im adaptiven Filter (14) zur Abschätzung der Transferfunktion des Rückkopplungspfads (g) die Adaptionsgeschwindigkeit verringert wird, wenn die Dekorrelierung (16) des Zwischensignals (z) im Sondermodus erfolgt.Method (20) according to claim 5,
wherein in the adaptive filter (14) for estimating the transfer function of the feedback path (g) the adaptation speed is reduced when the decorrelation (16) of the intermediate signal (z) is in special mode. Verfahren (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Zwischensignal (z) durch eine Frequenz-Verzerrung (16) dekorreliert wird.Method (20) according to one of the preceding claims,
wherein the intermediate signal (z) is decorrelated by a frequency distortion (16). Hörgerät (1), insbesondere Hörhilfegerät (2), umfassend wenigstens ein Mikrofon (4) zur Erzeugung eines Eingangssignals (m), wenigstens einen Lautsprecher (8) zur Wiedergabe eines Ausgangssignals (x), eine Spracherkennungs-Einheit (22) zur Überwachung einer Sprachaktivität des Benutzers des Hörgeräts (1) und eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Rückkopplung des über den wenigstens einen Lautsprecher (8) wiedergegebenen Ausgangssignals (x) in das vom wenigstens einen Mikrofon (4) erzeugte Eingangssignal (m) durch ein Verfahren (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu unterdrücken.Hearing aid (1), in particular a hearing aid (2), comprising at least one microphone (4) for generating an input signal (m), at least one loudspeaker (8) for reproducing an output signal (x), a speech recognition unit (22) for monitoring a Speech activity of the user of the hearing aid (1) and a control unit which is adapted to a feedback of the reproduced via the at least one speaker (8) output signal (x) in the at least one microphone (4) generated input signal (m) by a method (20) according to any one of the preceding claims.
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