操作助听器系统的方法和助听器系统技术方案

本申请公开一种操作具有几乎零延迟和相位失真的助听器系统的方法。本发明专利技术还提供一种适于执行这种方法的助听器系统(100)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】操作助听器系统的方法和助听器系统
本专利技术涉及一种操作助听器系统的方法。本专利技术还涉及一种适于执行所述方法的助听器系统。
技术介绍
通常，根据本专利技术的助听器系统被理解为意味着具有以下特征的任何装置：提供可以被用户感知为声信号的输出信号或有助于提供这种输出信号，并且具有被定制以便补偿用户个体的听力损失或有助于补偿用户的听力损失的装置。特别地，它们是可以佩戴在身体上或通过耳朵佩戴(特别是佩戴在耳朵上或耳朵中)并且可以完全或部分植入的助听器。然而，同时还包括其主要目的不是补偿听力损失、然而却具有补偿个体的听力损失的措施的那些装置，例如消费电子装置(电视、高保真系统、移动电话、MP3播放器等)。在本语境下，传统的助听器可以被理解为设计成由听力受损用户佩戴在人耳后或人耳中的小型电池供电微电子装置。在使用前，助听器验配员根据处方调整助听器。处方基于对听力受损用户的无辅助听力表现的听力测试，从而产生所谓的听力图。研发处方以便达到一个设置，其中通过放大在用户遭受听力缺陷的那些可听频率范围部分中的频率下的声音，助听器将减轻听力损失。助听器包括：一个或更多个麦克风、电池、包括信号处理器的微电子电路、以及声输出换能器。信号处理器优选地是数字信号处理器。助听器被封装在适合于配合在人耳后面或人耳中的壳体中。在本语境中，助听器系统可以包括单个助听器(所谓的单声道(monaural)助听器系统)，或者包括两个助听器，助听器用户的每个耳朵使用一个助听器(所谓的双声道(binaural)助听器系统)。此外，助听器系统可以包括适于与助听器系统的其他装置交互的外部装置，诸如，具有适于软件应用程序的智能电话。因此，在本语境中，术语“助听器系统装置”可以表示助听器或外部装置。机械设计已经发展成许多总体范畴。顾名思义，耳背式(BTE)助听器佩戴在耳朵后面。更准确地说，包括外壳的电子单元佩戴在耳后，所述外壳包含其主要的电子部件。用于向助听器用户发射声音的耳机佩戴在耳中，例如在外耳或耳道中。在传统的BTE助听器中，声管用于从位于电子单元外壳中的输出换能器传送声音并且将声音传送到耳道，所述输出换能器在助听器术语中通常被称为接收器。在一些现代类型的助听器中，包括电导体的导电构件从外壳传送电信号并且将电信号传送到放置在耳中的耳机中的接收器。这种助听器通常被称为耳内接收器(RITE)助听器。在特定类型的RITE助听器中，接收器放置在耳道内。这种有时被称为耳道内接收器(RIC)助听器。耳内式(ITE)助听器被设计用于布置在耳朵中，通常布置在耳道的漏斗形外部中。在特定类型的ITE助听器中，助听器基本上被放置在耳道内。这种有时被称为完全耳道内(CIC)助听器。这种类型的助听器需要特别紧凑的设计以便允许其布置在耳道中，同时容纳助听器操作所需的部件。听力受损者的听力损失往往是与频率相关的(frequency-dependent)。这意味着人的听力损失取决于频率而变化。因此，当补偿听力损失时，利用与频率相关的放大可以是有利的。因此，助听器通常提供将助听器的输入换能器所接收的输入声音信号分成被独立处理的各种频率间隔(也被称为频带)。以此方式，可能单独地调整每个频带的输入声音信号，以便说明相应频带中的听力损失。通常通过实现用于每个频带的频带分离滤波器和压缩器(即所谓的频带分离压缩器)来进行与频率相关的调整，所述频带分离压缩器可以被总结为多频带压缩器。以此方式，取决于特定频率范围中的听力损失以及输入声音信号的输入电平，可单独调整在每个频带中的增益。例如，与为响亮声音提供的增益相比，频带分离压缩器可以在其频带中为柔和声音提供更高的增益。在这种多频带压缩器中使用的滤波器组在助听器
中是众所周知的，但是仍然基于一些权衡。如以下将进一步描述的，这些权衡中的大多数涉及频率分辨率。具有高分辨率滤波器组有一些非常明显的优点。频率分辨率越高，可以越好地将单独周期分量彼此区分开。这给出了更精细的信号分析，并且实现了更先进的信号处理。特别是降噪和语音增强方案可能受益于较高的频率分辨率。然而，具有高频分辨率的滤波器组通常引入对应的长延迟，对于大多数人来说，所述长延迟对于例如可实现的语音可懂度将会有损害作用。因此，建议通过以下方式减少传统滤波器组(诸如离散傅里叶变换(DFT)和有限脉冲响应(FIR)滤波器组)所引起的延迟：-通过对应于期望的与频率相关的增益的响应来应用时变FIR滤波器，所述与频率相关的增益另外被施加到传统滤波器组所提供的频带。然而，这个解决方案仍然要求在系统的分析部分中计算与频率相关的增益，并且假如分析部分包含传统的分析滤波器组，则所确定的与频率相关的增益相对于使用时变FIR滤波器对其施加增益的信号将被延迟。此外，FIR滤波器本身将固有地引入延迟，尽管这个延迟明显短于由传统滤波器组引入的延迟。已经建议在本领域中通过使用最小相位滤波器来最小化由时变滤波器引入的延迟。然而，这种类型的滤波器减少了延迟，但仍然提供与频率相关的非线性相移并且因此引入了相位失真。此外应当指出，在此语境下，传统的零相位滤波器是不适用的，因为滤波器必须实时操作，这对于传统的非因果(non-causal)零相位滤波器是不可能的。因此，本专利技术的特征是提供一种操作助听器系统的方法，其提供具有零延迟和相位失真的信号处理。本专利技术的另一个特征是提供一种助听器系统，其适于提供操作具有零延迟和相位失真的助听器系统的方法。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术提供根据权利要求1所述的操作助听器系统的方法。这提供了一种关于处理延迟和相位失真操作助听器系统的改善的方法。在第二方面中，本专利技术提供了根据权利要求10所述的助听器系统。这提供了一种具有用于操作助听器系统的改进装置的助听器系统。在从属权利要求中出现进一步的有利特征。从以下描述中，本专利技术的另外其他特征对于本领域的技术人员仍是明显的，其中将更详细地解释本专利技术。附图说明作为举例，示出并描述了本专利技术的优选实施例。如将认识到的，本专利技术能够具有其他实施例，并且其若干细节能够在所有各种明显方面进行修改，而不脱离本专利技术。因此，这些附图和描述将被视为在本质上是说明性的而不是限制性的。在附图中：图1高度示意性地示出了根据本专利技术的一个实施例的助听器的所选部分；图2高度示意性地示出了根据本专利技术的一个实施例的助听器的所选部分；以及图3高度示意性地示出了根据本专利技术的另一个实施例的助听器的所选部分。具体实施方式在本语境中，术语信号处理应当被理解为与任何类型的助听器系统相关的信号处理，其至少包括：降噪、语音增强和听力补偿。首先参考图1，其高度示意性地示出了根据本专利技术的一个实施例的助听器100的所选部分。助听器100的所选部分包括：声电输入换能器101(即麦克风)、第一节点102、第一求和单元103、第二节点104、全通滤波器105、第三节点106、第一自适应滤波器107、自适应滤波器系数计算器108、第四节点109、分析滤波器组110、信号处理器111、合成/综合(synthesis)滤波器组112、第二自适应滤波器113和第二求和单元114。图1中未示出的是，由第二求和单元114提供的信号被提供给电声输出换能器，即助听器扬声器。第二节点104、第一求和单元103、全通滤波器105、第三节点106、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作助听器系统的方法，其包括以下步骤：‑提供输入信号，‑将所述输入信号进行分支，并且由此在第一分支中将所述输入信号提供给全通滤波器，在第二分支中将所述输入信号提供给信号处理器，并且在第三分支中将所述输入信号提供给第一求和单元，其中所述全通滤波器被配置成引入与所述信号处理器相同的延迟，‑进一步将所述全通滤波器输出信号进行分支，并且由此在第四支路中将所述全通滤波器输出信号提供给第一自适应滤波器，并且在第五分支中将所述全通滤波器输出信号提供给自适应滤波器系数计算器，‑将所述第一自适应滤波器输出信号提供给所述第一求和单元，并且由此提供第一误差信号作为从所述输入信号减去所述第一自适应滤波器输出信号，‑基于所述第一误差信号和所述全通滤波器输出信号，使用所述自适应滤波器系数计算器来优化所述第一自适应滤波器的滤波器系数，‑在所述信号处理器中处理所述输入信号并且将所述信号处理器输出信号提供给第二自适应滤波器，其中所述第二自适应滤波器被设置有与所述第一自适应滤波器相同的滤波器系数，以及‑提供所述第二自适应滤波器输出信号和所述第一误差信号以用于所述助听器系统中的进一步处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作助听器系统的方法，其包括以下步骤：-提供输入信号，-将所述输入信号进行分支，并且由此在第一分支中将所述输入信号提供给全通滤波器，在第二分支中将所述输入信号提供给信号处理器，并且在第三分支中将所述输入信号提供给第一求和单元，其中所述全通滤波器被配置成引入与所述信号处理器相同的延迟，-进一步将所述全通滤波器输出信号进行分支，并且由此在第四支路中将所述全通滤波器输出信号提供给第一自适应滤波器，并且在第五分支中将所述全通滤波器输出信号提供给自适应滤波器系数计算器，-将所述第一自适应滤波器输出信号提供给所述第一求和单元，并且由此提供第一误差信号作为从所述输入信号减去所述第一自适应滤波器输出信号，-基于所述第一误差信号和所述全通滤波器输出信号，使用所述自适应滤波器系数计算器来优化所述第一自适应滤波器的滤波器系数，-在所述信号处理器中处理所述输入信号并且将所述信号处理器输出信号提供给第二自适应滤波器，其中所述第二自适应滤波器被设置有与所述第一自适应滤波器相同的滤波器系数，以及-提供所述第二自适应滤波器输出信号和所述第一误差信号以用于所述助听器系统中的进一步处理。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：在第二求和单元中对所述第二自适应滤波器输出信号与所述第一误差信号求和，由此提供经处理的输入信号。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括以下步骤：对所述经处理的输入信号施加与频率相关的增益以便补偿个体的听力损失。4.根据权利要求1或2所述的方法，其进一步包括以下步骤：在所述输入信号被分支之前，对所述输入信号施加与频率相关的增益以便补偿个体的听力损失。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述信号处理器中处理所述输入信号的步骤包括施加与频率相关的增益以便补偿个体的听力损失。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中由所述全通滤波器引入的所述延迟在1毫秒与50毫秒之间的范围内。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述信号处理器中处理所述输入信号的步骤包括以下步骤：-使用分析滤波器组将所述输入信号分成多个频带信号，-使用合成滤波器组来组合多个经处理的频带信号。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述信号处理器中处理所述输入信号的步骤包括施加与频率相关的增益以便抑制噪声或增强语音可懂度。9.根据权利要求1或4至8中任一项所述的方法，其进一步包括以下步骤：-将所述第一误差信号进行分支，并且由此在第六分支中将所述第一误差信号提供给第二全通滤波器，并且在第七分支中将所述第一误差信号提供给第二信号处理器，并且在第八分支中将所述第一误差信号提供给第三求和单元，其中所述第二全通滤波器被配置成提供与所述第二信号处理器相同的延迟，-将所述第二全通滤波器输出信号进行分支，并且由此在第九分支中将所述第二全通滤波器输出信号提供给第三自适应滤波器，并且在第十分支中将所述第二全通滤波器输出信号提供给第二自适应滤波器系数计算器，-将所述第三自适应滤波器输出信号提供给所述第三求和单元，并且提供第二误差信号作为从所述第一误差信号减去所述第三自适应滤波器输出信号，-基于所述第二误差信号和所述第二全通滤波器输出信号，使用所述第二自适应滤波器系数计算器来优化所述第三自适应滤波器的滤波器系数，-在所述第二信号处理器中处理所述第一误差信号并且将所述第二信号处理器输出信...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·T·安徒生，T·B·艾尔麦德拜，
申请(专利权)人：唯听助听器公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK