头戴式听力设备制造技术

本发明专利技术提供一种头戴式听力设备，其包括：环境麦克风装置，其配置成接收环境声音并将其转换为麦克风输入信号；以及耳道式麦克风，其配置成接收耳道声压并将其转换为电子耳道信号。该头戴式听力设备进一步包括混频器，其将补偿的耳道信号和麦克风输入信号组合以产生混合麦克风信号。该混合麦克风信号可以通过无线数据通信链路或有线数据通信链路被传输到远端接收方。

【技术实现步骤摘要】
头戴式听力设备
本专利技术涉及一种头戴式听力设备，其包括配置成接收环境声音并将其转换为麦克风输入信号的环境麦克风装置、以及配置成接收耳道声压并将其转换为电子耳道信号的耳道式麦克风。该头戴式听力设备进一步包括混频器，其将补偿的耳道信号和麦克风输入信号组合以产生混合麦克风信号。该混合麦克风信号可以通过无线数据通信链路或有线数据通信链路被传输到远端接收方。
技术介绍
获得干净的语音信号在使用各种头戴式听力设备，诸如耳机、主动式听力保护器和听力仪器或辅助设备的多种双向通信应用中具有相当大的意义。通过无线数据通信链路接收干净的语音信号，该干净的语音信号向远端接收方提供更易理解和舒适地发声的语音信号。该干净的语音信号通常为远端接收方例如在电话交谈期间提供易理解得改善的语音和更好的舒适度。然而，头戴式听力设备的用户所处的声音环境常常被诸如干扰扬声器、交通、大声音乐、机械等的许多噪声源破坏或感染，引起目标声音信号的信噪比到达听力设备的环境麦克风。该环境麦克风可以对从用户的声音环境到达所有方向的声音敏感，并且因此倾向于不加选择地拾取所有环境声音并将这些作为噪声感染的语音信号传输到远端接收方。虽然这些环境噪声问题可以通过使用具有某些方向性质的环境麦克风，或使用所谓的吊杆麦克风(boom-microphone)(典型地用于耳机)而在一定程度上减轻，但是本领域中需要提供头戴式听力设备，其具有随着通过无线数据通信链路传送到远端接收方的用户自己的语音的改善的信号质量，特别是改善的信噪比。后者可以包括蓝牙链路或网络、Wi-Fi链路或网络、GSM蜂窝链路等。本专利技术的头戴式听力设备检测并利用用户耳道中的用户自己的声音拾音的骨传导分量，以提供在某些声环境条件下具有用于传输到远端接收方的改善的信噪比的混合语音/声音信号。该混合语音信号除了用户自己的声音的骨传导分量之外，还可以包括由头戴式听力设备的环境麦克风装置拾取的用户自己的声音的分量/贡献。从环境麦克风装置导出的该附加声音分量可以包括用户自己的声音的高频分量，以至少部分地恢复混合麦克风信号中用户声音的原始频谱。
技术实现思路
本专利技术的第一方面涉及一种头戴式听力设备，其包括：环境麦克风装置，其配置成接收环境声音并将其转换为麦克风输入信号，信号处理器，其适于接收麦克风输入信号并根据用于生成经处理的输出信号的预定的或自适应的处理方案处理麦克风输入信号，扬声器或接收器，其适于接收经处理的输出信号并将其转换为相应的声输出信号以在用户的耳道中产生耳道声压，耳道式麦克风，其配置成接收耳道声压并用于将该耳道声压转换为电子耳道信号，补偿滤波器，其连接在经处理的输出信号和补偿加法器的第一输入之间，其中补偿加法器配置成减去经处理的输出信号和电子耳道信号，以产生用于抑制环境声压分量的补偿的耳道信号。该头戴式听力设备还包括混频器，其配置成组合补偿的耳道信号和麦克风输入信号以产生混合麦克风信号；以及无线数据通信接口或有线数据通信接口，其配置成通过无线数据通信链路或有线数据通信链路将混合麦克风信号传输到远端接收方。该头戴式听力设备可以包括不同类型的头戴式听音设备或通信设备，诸如耳机、主动式听力保护器或听力仪器或助听器。听力仪器可以被实施为具有形状和尺寸适合用户的耳道的壳体、外壳或壳体部分的耳内型(ITE)辅助器、耳道内型(ITC)辅助器或完全耳道内型(CIC)辅助器。该壳体或外壳可以包围环境麦克风、信号处理器、耳道式麦克风和扬声器。另选地，本听力设备可以被实施为耳内接收器(RIC)或传统的耳后(BTE)辅助器，其包括用于插入到用户的耳道内的耳模或耳塞。BTE听力仪器可以包括柔性声管，其适于将由放置在BTE辅助器的壳体内的接收器生成的声压传输到用户的耳道。在该实施例中，耳道式麦克风可以布置在耳模中，而环境麦克风装置、信号处理器以及接收器或扬声器位于BTE壳体内部。耳道信号可以通过合适的电缆或另一有线通信信道或无线通信信道传输到信号处理器。环境麦克风装置可以被定位在头戴式听音装置的壳体内部。环境麦克风装置可以通过贯穿头戴式听音设备的壳体的合适的声音信道、声音端口或声音孔口来感测或检测周围声音或环境声音。耳道式麦克风可具有声音入口，其定位在ITE、ITC或CIC助听器壳体的尖端部分处，或者在耳机的耳塞或模具、主动式听力保护器或BTE助听器的尖端处，优选地允许在驻留在用户的鼓膜或耳鼓前面的完全或部分闭塞的耳道体积内的耳道声压的无阻碍感测。信号处理器可以包括可编程微处理器，诸如可编程数字信号处理器，其执行预定组的程序指令以根据所述预定的或自适应的处理方案放大和处理所述麦克风输入信号。由信号处理器执行的信号处理功能或操作可以相应地由专用硬件实施，或者可以在一个或多个信号处理器中实施，或者在专用硬件和一个或多个信号处理器的组合中实施。如本文所使用的，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等旨在表示微处理器或CPU相关的实体、硬件、或硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程和/或程序。作为说明，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等指定在处理器上运行的应用，以及硬件处理器。一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等或其任何组合可以驻留在执行的进程和/或线程内，并且一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等或其任何组合可以位于一个硬件处理器上，可能与其他硬件电路组合，和/或分布在两个或更多个硬件处理器之间，可能与其他硬件电路组合。此外，处理器(或类似术语)可以是能够执行信号处理的任何组件或组件的任何组合。例如，信号处理器可以是ASIC集成处理器、FPGA处理器、通用处理器，微处理器、电路组件或集成电路。麦克风输入信号可以被提供为由耦合到麦克风的换能器元件的A/D转换器生成的数字麦克风输入信号。A/D转换器可以与信号处理器集成在例如公共半导体衬底上。经处理的输出信号、电子耳道信号、补偿的耳道信号和混合麦克风信号中的每一个，可以以适当的采样频率和分辨率在数字格式中被提供。这些数字信号中的每一个的采样频率可以在16kHz和48kHz之间。本领域技术人员将理解，补偿滤波器、补偿加法器和混频器的相应功能可以由预定的可执行程序指令集合和/或由专用和适当配置的数字硬件来执行。无线数据通信链路可以包括双向的或单向的数据链路。无线数据通信链路可以在工业科学医疗(ISM)射频范围或频带中操作，诸如2.40-2.50GHz频带或902-928MHz频带。下面参照附图进一步详细地讨论无线数据通信接口和相关联的无线数据通信链路的各种细节。有线数据通信接口可以包括USB兼容数据通信总线、IIC兼容数据通信总线或SPI兼容数据通信总线，其用于将混合麦克风信号传输到单独的无线数据传输器或通信设备，诸如智能电话或平板电脑。头戴式听力设备的一个实施例进一步包括插入在补偿加法器和混频器之间的低通滤波函数，并且其配置成在应用于混频器的第一输入之前对补偿的电子耳道信号进行低通滤波。另外，或另选地，头戴式听力设备可以包括插入在麦克风输入信号和混频器之间的高通滤波函数，其配置成在施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式听力设备，其包括：环境麦克风装置，其配置成接收环境声音并将其转换为麦克风输入信号，信号处理器，其适于接收所述麦克风输入信号并根据用于生成经处理的输出信号的预定的或自适应的处理方案来处理所述麦克风输入信号。扬声器或接收器，其适于接收所述经处理的输出信号并将其转换为相应的声输出信号，以在用户的耳道中产生耳道声音压力，耳道式麦克风，其配置成接收所述耳道声压并用于将其转换为电子耳道信号，补偿滤波器，其连接在所述经处理的输出信号和补偿加法器的第一输入之间，其中所述补偿加法器配置成减去所述经处理的输出信号和所述电子耳道信号，以产生用于抑制环境声压分量的补偿耳道信号，混频器，其配置成组合所述补偿的耳道信号和所述麦克风输入信号以产生混合麦克风信号；以及无线数据通信接口或有线数据通信接口，其配置成通过无线数据通信链路或有线数据通信链路，传输所述混合麦克风信号到远端接收方。

【技术特征摘要】
2015.12.30 EP 15203150.61.一种头戴式听力设备，其包括：环境麦克风装置，其配置成接收环境声音并将其转换为麦克风输入信号，信号处理器，其适于接收所述麦克风输入信号并根据用于生成经处理的输出信号的预定的或自适应的处理方案来处理所述麦克风输入信号。扬声器或接收器，其适于接收所述经处理的输出信号并将其转换为相应的声输出信号，以在用户的耳道中产生耳道声音压力，耳道式麦克风，其配置成接收所述耳道声压并用于将其转换为电子耳道信号，补偿滤波器，其连接在所述经处理的输出信号和补偿加法器的第一输入之间，其中所述补偿加法器配置成减去所述经处理的输出信号和所述电子耳道信号，以产生用于抑制环境声压分量的补偿耳道信号，混频器，其配置成组合所述补偿的耳道信号和所述麦克风输入信号以产生混合麦克风信号；以及无线数据通信接口或有线数据通信接口，其配置成通过无线数据通信链路或有线数据通信链路，传输所述混合麦克风信号到远端接收方。2.根据权利要求1所述的头戴式听力设备，其进一步包括插入在所述补偿加法器和所述混频器之间的低通滤波函数，配置成在施加到所述混频器的第一输入端之前，对所述补偿的电子耳道信号进行低通滤波。3.根据权利要求1或权利要求2所述的头戴式听力设备，其进一步包括插入在所述麦克风输入信号和所述混频器之间的高通滤波函数，配置成在施加到所述混频器的第二输入之前，对所述麦克风输入信号进行高通滤波。4.根据权利要求2所述的头戴式听力设备，其中所述低通滤波函数和/或所述高通滤波函数包括滤波器组，所述滤波器组包括跨所述音频范围的至少一部分布置的多个相邻的带通滤波器。5.根据权利要求4所述的头戴式听力设备，其中所述低通滤波函数包括选择所述多个相邻带通滤波器的第一子集的相应输出，以应用于所述混频器的所述第一输入；和/或其中所述高通滤波函数包括选择所述多个相邻带通滤波器的第二子集的相应输出，以应用于所述混频器的所述第二输入。6.根据权利要求3所述的头戴式听力设备，其中所述低通滤波函数具有在500Hz和2kHz之间的截止频率；和/或：所述高通滤波函数具有在500Hz和2kHz之间的截止频率。7.根据权利要求6所述的头戴式听力设备，其中，-所述低通滤波函数的截止频率基本上等于所述高通滤波函数的截止频率；和/或-所述低通滤波器和所述高通滤波函数的相应输出信号的总和幅度至少在100Hz和5...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·C·V·佩德森，
申请(专利权)人：GN瑞声达AS，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK