用于自我管理的声音增强的方法和系统技术方案

提供了系统和方法，用于从自我管理的听力测定或者从专业管理的听力测定中捕捉包括不同声音频率处的响度容忍级的听力特征，作为自动增强音频的个性化听觉简档，从而尽可能补偿和解决个人的听力缺陷。用户可以在适合的个人装置(例如智能电话)上自我管理听力测定。系统包括捕捉环境简档的能力。用户的听力通过增强的音频设定而免受伤害，并且提供有“增强的听力”体验的选项。本发明专利技术对寻求增强听力体验的任何个人而言是有用的，而不论个人的听力在正常范围内还是已经受损。因此本系统可用于助听器。

Sound enhancement methods and systems for self management

Systems and methods are provided for from the self management of audiometry or tolerate listening feature level from the professional management of the hearing in the determination of different sound frequencies including loudness capture, automatic auditory profile as enhanced personalized audio, so as to solve the defects of compensation and hearing people. Users can self - manage audiometry on a suitable personal device, such as a smart phone. The system includes the ability to capture environmental profile. The user's hearing is protected from injury by enhanced audio settings, and provides an option to have an \enhanced listening\ experience. This invention is useful for any individual seeking to enhance the hearing experience, and whether the individual's hearing is damaged in the normal range. Therefore, this system can be used in hearing aids.

【技术实现步骤摘要】
用于自我管理的声音增强的方法和系统相关申请的交叉引用本申请包含以本专利技术的专利技术人的名义申请、并转让给本申请的受让人的、于2010年8月5日提交的第61/371,068号和2010年9月1日提交的第61/379,237号共同待决的临时申请的主题。关于在联邦赞助的研究与开发下进行的专利技术的权利的声明不适用参考在光盘上提交的“序列列表”、表格、或者计算机程序列表附录不适用
本专利技术一般针对听力学和数字声音工程领域，具体针对用于基于个性化听觉简档(profile)增强用户体验的系统和方法。
技术介绍
听力损失已经被评估成为发达国家中最常见的残疾。确切地，全世界数百万人遭受听力障碍，其中的许多人都没有意识到他们的听力损失。下降的听力能力可能是由包括年龄、健康、职业、伤害、和疾病在内的许多因素造成的。听力的损失可能导致生活质量明显下降、人际关系受损、求职机会减少以及生产力减弱。不同类型的听力损失以及有关情况可能以不同的方式影响人们的日常活动，特别是电话交谈和听音乐。通常，对高音调声音的听力灵敏度往往首先下降。人们通常不会意识到他们的听力灵敏度下降，直到他们遭受听力问题，例如，难于听清电话中的交谈或者在嘈杂的环境中倾听出现问题。对于听力退化的人们来说，他们的听力在大部分情况下通常是足够的。由于他们听力损失的影响是可以容忍，因此他们往往忽视这一点或者寻找解决办法。他们会避免在嘈杂环境中通过电话交谈并且不喜欢寻求听力保健专业人员的帮助。听力显著损失的个人可以请听力保健专业人员诊治以开取处方并获得助听器。尽管佩戴助听器被认为是对听力损失患者侵入较小的辅助技术之一，但是其不是没有问题。在通过耳机进行电话交谈或者享受音乐的过程中，使用助听器笨拙且不方便。使用助听器的人们通常遭受助听器麦克风的助听器拾音所产生的反馈噪音、尖叫。与听力损失相关联的常见问题是耳鸣。耳鸣是产生于头部的声音的意识体验(即，不需要外部声源)并且可以表现为在一个或多个频率周围干扰其它声音的明显可听的铃音。耳鸣是常见疾病和症状，其通常是与年龄相关的听力损失。已经知道耳鸣会在不同程度上并以许多不同方式影响个人。具有慢性耳鸣的一些人可能会忽视这种疾病，而其他人会觉得耳鸣恼人、打扰人、令人分心、甚至成为残疾。耳鸣会干扰睡眠、导致情绪悲痛及健康上的其它不利影响。许多耳鸣受害者注意到他们的耳鸣会在不同的声音环境中变化，在无声环境中更令人讨厌而在声音丰富的环境中不那么恼人。这个现象已引领用于耳鸣治疗的声音疗法的发展。最常见的建议是通过丰富背景声音来“避免无声”。可以通过简单地播放一些背景声音或者音乐来实现这一点。更复杂的声音疗法包括测量耳鸣信号的音高和响度，并且提供能够通过耳级设备和声音发生器播放的信号。本专利技术的方面之一是听力剖析(hearingprofiling)，特别是通过自我管理测试进行。在听力剖析期间，对一组听力测定频率的最低可听听力级进行测量。已经知道用于获得最低可听听力级的各种方法。然而，在特定环境中将听力剖析应用到听力增强装置(例如，助听器、声音放大器、如智能电话等的个人收听装置)期间，有时人们可以坚持增大或减小设备的音量以充分听见并理解通过其他方式增强的音频，该增强的音频是通过作为声音增强过程一部分在耳朵处的听力测定以及对听力简档的相应修改来确定的。一个问题是增强音频中非故意诱发的响度会导致听力不适及损害。人可能对于某一听力测定频率具有较高的容忍度，而对于另一频率具有较低的容忍度。人与人之间的声音响度容忍简档是不同的。这个差异在具有正常听力的人之间不那么明显。然而，对于具有不同程度的听力障碍(例如听力损失、耳鸣、以及伴有耳鸣的听力损失)的人来说不是这样的。由于人的声音响度容忍简档的差异，具有正常听力的人的听力曲线不应被用作标准。因此，在不考虑人的声音响度容忍简档的情况下对人的听力曲线进行调整可能导致听力不适或损害。简单地增加设备音量以充分听见并理解由声音增强过程所管理的增强音频是危险的。增加或减少设备音量暗指通过相同因子来放大或减小所有听力测定频率的音频。人通常需要放大或缩小有限范围的听力测定频率。增加或减少所有听力测定频率的音频的响度可能导致一系列听力问题。需要能够处理具有不同程度听力障碍的不同声音响度容忍简档的系统。更具体地，需要本文中发现的问题的解决方案，这些问题是诸如在电话交谈以及听音乐期间由使用助听器所产生的反馈带来的听力困难。可能与本专利技术有关的一些专利是第7,613,314号、第7,529,545号、以及第6,944,474号美国专利。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了用于在听力受损的个人身上产生大体正常的听力体验的系统和方法。具体地，本专利技术包括捕捉个人的音频听力特征以产生个性化听觉简档；分析该个性化听觉简档；产生处理的结果；然后自动地增强音频再现装置的输出信号以向个人提供处理的结果，实现令人满意的音频体验。处理的结果包括基于频率响度增强的个人听力参数以及解决和补偿个人听力所需的其他听力相关的特征。这使得该活动尽可能接近正常听力标准，同时维持安全裕度以防范可导致不适或进一步听力损害的过分响度。个人用户可使用个人设备(例如智能电话)自我管理听力测定。个性化听觉简档通常包含以下内容：(1)每个听力测定频率处的三个典型响度级(即，最适级、不适级、以及最小可听级)的测量值；(2)来自具有耳鸣响度和音高的耳鸣测试的测量值；以及(3)用户的定制设定。定制设定可以包括适于在噪声环境中执行或由用户选择将用来在噪声环境中执行的设定。本专利技术对寻求增强听力体验的任何个人而言都是有用的，不论其听力在正常范围内还是已经受损。因此本系统可以用于助听器。在具体的实施方式中，本专利技术各个分离的功能可以合并到单个多功能设备或多个设备中。根据本专利技术的基于软件的系统可以在具有个性化听觉简档的本地存储、可移动存储、或远程存储的任何计算机化装置(例如，个人电脑、智能电话、个人放大器或者它们的结合)上执行。基于软件的系统执行各种功能。系统捕捉特定频率的个人音频听力特征并分析这些特征以生成个性化听觉简档。这个简档被本地或远程存储，并随后用作控制输入以增强来自于适当可编程音频再现装置(例如，个人电脑、智能电话、个人放大器或者它们的结合)的音频，音频程序或类似源素材(例如，预先录制的音乐)通过该可编程音频再现装置再现。在音频再现装置中，信号处理包括：接收时域音频信号形式的音频程序素材；捕捉和分析声环境的当前频率组成以由此产生反映周围声环境的当前环境简档，该当前环境简档随着声环境改变而更新；通过一组滤波器如有限脉冲响应数字滤波器，将储存的个性化听觉简档和当前环境简档应用到音频程序素材上，从而计算出在预先选定的频率处的一组所需增益；修改音频程序素材；将修改的音频程序素材从时域转换到频域；通过在每个听觉频率处将修改的音频程序素材的响度容忍级与个人的声音响度容忍级(下文中也叫不适响度级－UCL)比较来分析修改的音频程序素材的响度容忍级；调整超过个人的UCL的选定频率处的响度以产生频域音频信号；将频域音频信号转换成等效时域音频输出信号；并且将时域音频输出信号传送给个人。音频听力特征可以本地或远程存储，并且对听力特征的分析以及产生个性化听觉简档的处理可以在个人设备上执行并本地存储于个人设备上，或者远程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增强个人的听力体验的系统，包括：用于捕捉并储存所述个人的音频听力特征的组件；用于分析所述个人的音频听力特征以产生个性化听觉简档的组件；用于捕捉并分析周围声环境的频率组成以生成环境简档的组件，所述环境简档用于使增强的音频适应周围的声环境；以及用于应用所述个性化听觉简档和所生成的环境简档以增强到个人的音频的组件。

【技术特征摘要】
2010.08.05 US 61/371,068;2010.09.01 US 61/379,237;1.一种用于增强个人的听力体验的系统，包括：用于捕捉并储存所述个人的音频听力特征的组件；用于分析所述个人的音频听力特征以产生个性化听觉简档的组件；用于捕捉并分析周围声环境的频率组成以生成环境简档的组件，所述环境简档用于使增强的音频适应周围的声环境；以及用于应用所述个性化听觉简档和所生成的环境简档以增强到个人的音频的组件。2.根据权利要求1所述的系统，所述音频由计算机化的装置产生，以在定制的响度级内补偿所述个人的听力中与频率相关的响度缺陷；以及所述用于应用所述个性化听觉简档和所生成的环境简档以增强到个人的音频的组件是个人助听器设备的音频放大元件。3.根据权利要求1所述的系统，所述个性化听觉简档还包括：响度级的测试测量值；所述响度级包括最小可听级、最适级和不适级；以及所述响度级是在多个听力测定频率处建立的。4.根据权利要求1所述的系统，所述用于分析所述个人的音频听力特征以产生个性化听觉简档的组件包括根据增益运算产生处理结果的子系统；其中所述增益运算是频率相关的、输入级相关的、以及倾听环境相关的，而且所述增益运算表示所述处理结果的频率增益和压缩特征；并且，所述处理结果使音频输出个性化；其中，所述的系统还包括用于储存所述个性化听觉简档的数据储存库，所述数据储存库被配置为收集来自任何源的数据、储存和更新特定个性化听觉简档、并对所述用于分析所述个人的音频听力特征以产生个性化听觉简档的组件使用特定个性化听觉简档的请求做出响应；其中，所述个性化听觉简档还包括所述个人的定制设定；其中，所述数据储存库被配置为包括专业管理的听力测定数据；并且，所述数据储存库能够通过因特网连接访问；其中，所述用于捕捉并储存所述个人的音频听力特征的组件是便携式电子组件；以及其中，所述用于分析所述个人的音频听力特征以产生个性化听觉简档的组件是便携式电子组件。5.一种用于将定制增强的声音传送到个人的装置，包括：用于从源接收未增强的音频信号的组件；用于捕捉并分析周围声环境的频率组成以产生环境简档的组件；用于接收储存的个性化听觉简档的组件；滤波器装置，接收所述个性化听觉简档和所述环境简档以建立滤波器系数，并且接收所述未增强的音频信号作为输入，用于在多个频率处修改所述未增强的音频信号的响度从而获得修改的音频信号；时域到频域转换器，用于将所述修改的音频信号从时域转换到频域；分析和调整组件，用于通过在多个频率处将所述个性化听觉简档的响度容忍级与所述修改的音频信...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹怀信，宋家强，李丹，王家昌，甘志珊，李沛镗，郑家驹，
申请(专利权)人：听优企业，
类型：发明
国别省市：中国香港,81