用于听力装置的无失真滤波器组制造方法及图纸

本申请公开了用于听力装置的无失真滤波器组，所述滤波器组包括：包括M个第一滤波器hm(n)的分析滤波器组，第一滤波器的脉冲响应从具有第一预定调制序列ms1的第一原型滤波器h(n)进行调制；包括M个第二滤波器gm(n)的合成滤波器组，第二滤波器的脉冲响应从具有第二预定调制序列ms2的第二原型滤波器g(n)进行调制；多个第一和第二滤波器按对设置，每一对形成频道；其中，第一和第二调制序列分别为时间n、频带指数m和第一原型滤波器时延τh和τg的函数；第一和第二滤波器长度Lh和Lg均不均匀；及第一原型滤波器时延τh等于(Lh‑1)/2及第二原型滤波器时延τg等于(Lg‑1)/2，及第一和第二原型滤波器时延τh和τg分别为分析滤波器组和合成滤波器组的常数。

An undistorted filter bank for hearing devices

No distortion filter group is disclosed for hearing device, the filter set comprises a first M HM filter (n) analysis of the first filter, the filter impulse response from the first prototype filter has a first predetermined modulation sequence of MS1 H (n) modulation; second GM filter (including M n) the synthesis filter group, second filter impulse response from a second predetermined modulation sequence MS2 g (n) second prototype filter modulation; a plurality of first and second filter according to the set, each of which form the channel; the first and second modulation sequences were n, m and the first prototype band index time delay filter and H / g function; the first and second filter length Lh and Lg are not uniform; and the first prototype filter is equal to the time delay H (Lh 1) /2 and two prototype filter time delay (Lg equal to G ) 1 /2, and the first and the second prototype filter time delay h and g respectively analysis filters and synthesis filter group constant.

【技术实现步骤摘要】
用于听力装置的无失真滤波器组
本申请涉及听力装置如助听器领域。本专利技术涉及滤波器组，尤其涉及DFT调制的滤波器组的变型，其使能效率高的实施，即低计算和存储成本，这些是小型化听力装置如助听器的重要参数。
技术介绍
US8532319B2描述了一种用于听力装置的滤波器组构造，其具有分析滤波器组中的滤波器和合成滤波器组中的对应滤波器，这些滤波器逐对连接以在每一情形下形成通道。为补偿听力损失，子频带信号在乘法器的帮助下在各个通道中放大。在处理中，因相邻通道的乘法器的放大因数之间的差引起的滤波器组构造的输出信号Y的听得见的失真应被防止。在此，至少一通道改变其传输的子频带信号的相位，使得该滤波器组构造的群时延和规定的参考值之间的差对至少一预定频率减小。该滤波器组构造特别适合助听器。US8532319B2描述了两种使相位失真最小化的解决方案：-相位补偿滤波器F用在子频带中以补偿由滤波器组引入的相位失真。换言之，这些滤波器组从一开始就未设计成无相位失真；-分析滤波器组中的相位失真通过使合成滤波器组的原型滤波器时间反转而进行补偿。换言之，分析滤波器组并非无相位失真，而是总响应无相位失真。
技术实现思路
本专利技术提出一种有利的解决方案，其中分析滤波器组和滤波器组整体均无相位失真，因此不需要另外的处理来使相位失真最小化。本专利技术的各个方面涉及调制序列的时间位移。其它方面涉及原型滤波器的约束条件。滤波器组用在听力装置如助听器中，以提供按频带进行信号处理的可能性，如空间滤波、降噪和动态范围压缩。不同的处理类型对在其中执行处理的频道有不同要求。数字助听器处理中，滤波器组的重要参数为频率分解(频带重叠/分离和频带间隔)、群时延、失真和计算复杂性。滤波器组还应提供按频道进行信号分析的可能性，其基于滤波器组子频带构建。本专利技术提出具有下述关键性质的滤波器组：-真正的线性相位、恒定的群时延、无相位失真，在分析阶段及分析-合成组合(总响应)中均是如此；-可选择的时延(与频带重叠/分离平衡)，独立于频带间隔；-无振幅失真和最小混淆失真；-使用现有多相DFT调制的滤波器组结构的低复杂性。滤波器组在本申请的一方面，提供用于音频处理装置如助听器的滤波器组。该滤波器组包括：-包括M个第一滤波器hm(n)的分析滤波器组，其中m＝0,1,…,M-1为频带指数，第一滤波器的脉冲响应从具有第一预定调制序列ms1的第一线性相位原型滤波器h(n)进行调制，n为时间指数，第一原型滤波器h(n)具有第一滤波器长度Lh；-包括M个第二滤波器gm(n)的合成滤波器组，m＝0,1,…,M-1，第二滤波器的脉冲响应从具有第二预定调制序列ms2的第二线性相位原型滤波器g(n)进行调制，第二原型滤波器g(n)具有第二滤波器长度Lg；-多个第一和第二滤波器按对设置，每一对形成频道；-第一调制序列为时间n、频带指数m和第一原型滤波器时延τh的复数或实数函数；-第二调制序列为时间n、频带指数m和第二原型滤波器时延τg的复数或实数函数；-第一滤波器长度Lh和第二滤波器长度Lg均不均匀；及第一原型滤波器时延τh等于(Lh-1)/2及第二原型滤波器时延τg等于(Lg-1)/2，及第一和第二原型滤波器时延τh和τg分别为分析滤波器组和合成滤波器组的常数。从而提供改进的滤波器组。在实施例中，第一滤波器长度Lh等于第二滤波器长度Lg，例如在25和250之间的范围中，例如等于125。在实施例中，第一滤波器hm和第二滤波器gm的数量M大于第一原型滤波器的第一滤波器长度Lh和/或大于第二原型滤波器的第二长度Lg。在实施例中，第一滤波器hm和第二滤波器gm的数量M小于第一原型滤波器的第一滤波器长度Lh和/或小于第二原型滤波器的第二长度Lg。在实施例中，M在从32到512的范围中，例如等于128。在实施例中，第一调制序列ms1适于使第一原型滤波器h(n)移频，具有归一化频率f＝m/M；及第二调制序列ms2适于使第二原型滤波器g(n)移频，具有归一化频率f＝m/M。在实施例中，第一调制序列ms1适于被时间位移第一原型滤波器时延τh，及第二调制序列ms2适于被时间位移第二原型滤波器时延τg。这确保当所有频带被总计在一起时，合成传递函数为纯时延，即线性相位和无振幅失真。在实施例中，第一和第二原型滤波器h(n)和g(n)的中心频率均为零。在实施例中，第一调制序列ms1等于及第二调制序列ms2等于在实施例中，第一和第二调制序列为实数。在实施例中，第一和第二调制序列为余弦调制的序列。在实施例中，第一原型滤波器h(n)经受分析滤波器组的所有第一滤波器hm(n)的和等于δ(n-τh)的约束条件。分析滤波器组的所有第一滤波器hm(n)的和可表示为在实施例中，对第一原型滤波器施加下面的约束条件：-h(τh)＝1/M；-h(τh+kM)＝0,k∈Z,k≠0。在实施例中，总滤波器组响应t(n)，不包括混淆项，经受t(n)＝δ(n-τ)的约束条件，其中τ＝τh+τg。总滤波器组响应t(n)由下式给出：其中D为下采样速率(或上采样速率)。总的来说，D≤M/2。在实施例中，M≥64，如M＝128。在实施例中，对第二原型滤波器g(n)施加下面的约束条件：在实施例中，第一滤波器假定已知(首先选择)，藉此上面的约束条件为线性约束条件。作为备选，可假定第二滤波器已知(首先选择)。音频处理装置一方面，还提供包括上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的、图中所示的及权利要求中限定的滤波器组的音频处理装置。在实施例中，音频处理装置包括助听器、头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。在下面，音频处理装置通过助听器例示，但其中的特征可更一般地用在音频处理装置中。在实施例中，助听器包括用于增强输入信号并提供处理后的输出信号的信号处理单元。在实施例中，信号处理单元适于提供随频率而变的增益和/或随电平而变的压缩和/或一个或多个频率范围到一个或多个其它频率范围的移频(具有或没有频率压缩)以补偿用户的听力受损。在实施例中，助听器包括用于基于处理后的电信号提供由用户感知为声学信号的刺激的输出单元。在实施例中，输出单元包括耳蜗植入物的多个电极或者骨导听力装置的振动器。在实施例中，输出单元包括输出变换器。在实施例中，输出变换器包括用于将刺激作为声学信号提供给用户的接收器(扬声器)。在实施例中，输出变换器包括用于将刺激作为颅骨的机械振动提供给用户的振动器(如在附着在骨头上的听力装置中或在骨锚式听力装置中)。在实施例中，助听器包括用于提供表示声音的电输入信号的输入单元。在实施例中，输入单元包括用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器如传声器。在实施例中，输入单元包括无线接收器，用于接收包括声音的无线信号及用于提供表示所述声音的电输入信号。在实施例中，助听器包括定向传声器系统，其适于对来自环境的声音进行空间滤波，从而增强佩戴助听器的用户的局部环境中的多个声源之中的目标声源。在实施例中，定向系统适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分源自哪一方向。这可以如现有技术中描述的多种不同方式实现。在实施例中，助听器为便携装置，例如包括本机能源如电池例如可再充电电池的装置。在实施例中，助听器包括输入变换器(传声器系统和/或直接电输入(如无线接收器))和输出变换器之间的正向或信本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于音频处理装置的滤波器组，所述滤波器组包括：‑包括M个第一滤波器hm(n)的分析滤波器组，其中m＝0,1,…,M‑1为频带指数，第一滤波器的脉冲响应从具有第一预定调制序列ms1的第一线性相位原型滤波器h(n)进行调制，n为时间指数，第一原型滤波器h(n)具有第一滤波器长度Lh；‑包括M个第二滤波器gm(n)的合成滤波器组，m＝0,1,…,M‑1，第二滤波器的脉冲响应从具有第二预定调制序列ms2的第二线性相位原型滤波器g(n)进行调制，第二原型滤波器g(n)具有第二滤波器长度Lg；‑多个第一和第二滤波器按对设置，每一对形成频道；其中，‑第一调制序列为时间n、频带指数m和第一原型滤波器时延τh的复数或实数函数；‑第二调制序列为时间n、频带指数m和第二原型滤波器时延τg的复数或实数函数；‑第一滤波器长度Lh和第二滤波器长度Lg均不均匀；及‑第一原型滤波器时延τh等于(Lh‑1)/2及第二原型滤波器时延τg等于(Lg‑1)/2，及第一和第二原型滤波器时延τh和τg分别为分析滤波器组和合成滤波器组的常数。

【技术特征摘要】
2016.04.10 EP 16164591.61.用于音频处理装置的滤波器组，所述滤波器组包括：-包括M个第一滤波器hm(n)的分析滤波器组，其中m＝0,1,…,M-1为频带指数，第一滤波器的脉冲响应从具有第一预定调制序列ms1的第一线性相位原型滤波器h(n)进行调制，n为时间指数，第一原型滤波器h(n)具有第一滤波器长度Lh；-包括M个第二滤波器gm(n)的合成滤波器组，m＝0,1,…,M-1，第二滤波器的脉冲响应从具有第二预定调制序列ms2的第二线性相位原型滤波器g(n)进行调制，第二原型滤波器g(n)具有第二滤波器长度Lg；-多个第一和第二滤波器按对设置，每一对形成频道；其中，-第一调制序列为时间n、频带指数m和第一原型滤波器时延τh的复数或实数函数；-第二调制序列为时间n、频带指数m和第二原型滤波器时延τg的复数或实数函数；-第一滤波器长度Lh和第二滤波器长度Lg均不均匀；及-第一原型滤波器时延τh等于(Lh-1)/2及第二原型滤波器时延τg等于(Lg-1)/2，及第一和第二原型滤波器时延τh和τg分别为分析滤波器组和合成滤波器组的常数。2.根据权利要求1所述的滤波器组，其中第一调制序列ms1适于使第一原型滤波器h(n)移频，具有归一化频率f＝m/M；及第二调制序列ms2适于使第二原型滤波器g(n)移频，具有归一化频率f＝m/M。3.根据权利要求1或2所述的滤波器组，其中第一调制序列ms1适于被时间位移第一原型滤波器时延τh，及第二调制序列ms2适于被时间位移第二原型滤波器时延τg。4.根据权利要求1所述的滤波器组，其中第一和第二原型滤波器h(n)和g(n)的中心频率均为零。5.根据权利要求1所述的滤波器组，其中第一调制序列ms1等于及第二调制序列ms2等于6.根据权利要求1所述的滤波器组，其中第一原型滤波器h(n)经受分析滤波器组的所有第一滤波器hm(n)的和等于δ(n-τh)的约束条件。7.根据权利要求6所述的滤波器组，其中对第一原型...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·德哈恩，
申请(专利权)人：奥迪康有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK