自适应电平估计器、听力装置、方法及双耳听力系统制造方法及图纸

本申请公开了自适应电平估计器、听力装置、方法及双耳听力系统，其中所述自适应电平估计器用于提供表示声音的电输入信号的电平估计量并包括：第一电平估计器，配置成在第一数量K1的频带中提供电输入信号的第一电平估计量；第二电平估计器，配置成在第二数量K2的频带中提供电输入信号的第二电平估计量和/或与所述第二电平估计量相关联的增高/释放时间常数，其中K2小于K1；及电平控制单元，配置成基于第一和第二电平估计量和/或与所述第二电平估计量相关联的增高/释放时间常数提供合成电平估计量。

【技术实现步骤摘要】
自适应电平估计器、听力装置、方法及双耳听力系统
本申请涉及音频处理领域，如听力装置，例如助听器、头戴式耳机或移动电话。
技术介绍
电平估计对于针对用户需要适当调整环境声音电平很重要。前述调整有时称为压缩放大，表明为优化特定用户对其环境中的当前声音电平的感知，一些电平应被压缩，而其它电平应被放大。针对给定应用或者特定用户的压缩放大方案例如通过压缩特性曲线定义，其将输入电平LIN映射到增益G(因而提供所希望的输出电平，LOUT＝G·LIN)。增益G(其可大于或小于1，即分别表示放大或压缩)除随输入电平而变之外，通常还随频率而变，G＝G(LIN,f)，其中f为频率，或者G(LIN,k)，其中k为频率指数(如频带指数)。这样的电平-增益映射(G(L,f))的示意性例子在图1中示出，其示出了两个一般趋势的组合：a)对增益的需要随着输入电平增大而减少(直觉地显而易见)；及b)对增益的需要随频率增大而增加(反映人类听觉系统在较低频率下更灵敏及在较高频率下易损伤/老化的性质)。图1在三维(正交)坐标系统中示出了在输入信号的不同电平L时的五条(示意性)增益(G)-频率(f)曲线，电平和频率轴跨水平面，及增益与纵轴相关联。示意性的(计划的)增益值(G)-频率针对输入信号的五个不同电平(L1,L2,L3,L4,L5)示出(每一曲线对应于由特定线型标示的某一输入电平，G(L1)-实线、G(L2)-点线、G(L3)-点划线、G(L4)-虚线及G(L5)-实线)。计划的增益值例如可表示特定用户在特定类型的声学情形期间对压缩放大的需要，例如在安静环境中的语音情形(例如通过验配依据确定，例如NAL-NL1)。每一电平时的增益在八个不同的频率(f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8)进行标示，奇数频率f1,f3,f5,f7的增益值由实心圆标示，而偶数频率f2,f4,f6,f8的增益值由空心圆标示。在图1的右下部，针对不同电平的相应增益-频率曲线以电平(L1-L5)作为参数在二维Gain(f)绘图中标示。类似地，在图1的中下部，针对不同频率的相应增益-电平曲线以频率(f1-f8)作为参数在二维Gain(L)绘图中标示。这样的例如指明用户的听觉能力(受损与否)的数据材料例如能在听觉病矫治专家进行测试的情形产生，例如通过测量用户的听觉阈-频率。也可进行用户的不舒适电平-频率的测量(或基于经验观测值)以得到特定用户的适当声音电平的“动态范围”。电平估计已在大量现有技术文献中涉及。一个这样的例子为WO2003081947A1，其描述了动态电平估计器，其中增高和/或释放时间根据输入信号的动态性质(自适应)确定(例如参见图7A、7B)。在WO2003081947A1中，电平估计针对全带信号(一个频带)进行。不同的电平估计策略已在过去连同压缩放大使用。已进行语音可懂度和响度感知之间的折中。例如，有利于语音可懂度，已在输入信号中具有动态变化的时间段期间应用相对快速电平估计。有利于响度感知，已在具有更稳定的输入信号的时间段期间应用相对慢速电平估计。这样的电平估计策略已在时域(针对全带信号)或时频域(频带拆分)配置中应用。有限数量的频带中的电平估计例如已应用以与窄频带中的快速压缩在不恶化声音感知(声音质量)的情形下很难管理的经验一致。然而，前述策略具有其缺陷，例如因为稳态窄带噪声影响跨有限数量(因此相对宽)的频带之一的全范围的电平估计。其结果是低电平信号含量(如语音)未被压缩放大方案放大从而未被使得听得见(被掩蔽)。这在图2中示意性地示出，其示出了输入信号在单一频率包括(相对轻柔，即低电平)语音信号(点线)或相对大声(如准)稳态噪声分量(点划线)的混合的输入信号情形。语音信号包括按频率(例如0和8kHz之间，在此由16个频带FB116,…,FB1616中的值表示)分布的信号分量，每一分量的电平(如按dB计)由垂直线的高度标示。噪声信号(在该例子中)被假定集中到单一频率(或者约单一频率的窄范围，在此为FB1116)。输入信号在四个频带FB14,FB24,FB34,FB44中的估计电平L由水平粗线标示，分别记为L(FB1),…,L(FB4)。在图2的示例性图示中，频带FB14,…,FB44和FB116,…,FB1616可分别表示听力装置的工作频率范围的低和高分辨率频率表示，例如根据本专利技术的自适应电平估计器的K2和K1(例如参见下面图3A、3B、3C的描述)。在图2的例子中，低分辨率表示的4个频带中的每一个跨越高分辨率表示的4个频带，例如FB34跨越FB916,FB1016,FB1116,FB1216。频带被表明为具有相等宽度，但其宽度可以不同，例如如果假定按对数频率刻度标示，或者适应所涉及的应用。工作频率例如可在0和8kHz之间或者在0和10kHz之间或者正常人听力范围(如20Hz到20kHz)的任何其它部分。从该例子可明显看出，在所示情形下，第三频带(FB34)中的电平估计量将通过窄带稳态噪声信号(在FB1116中)确定，例如来自电器或者汽车车厢内的噪声等。因此，跨越高分辨率频带FB916,FB1016,FB1116,FB1216的第三低分辨率频带FB34中的信号的语音部分的电平将不被正确估计。这可导致语音信号的可懂度降低，因为第三频带中的相对轻柔的语音分量将不被随后的压缩方案(参见图1)适当地放大(可能被衰减)。
技术实现思路
本专利技术涉及表示声音的输入信号的电平的动态估计，例如用于用在音频装置如助听器中。在本专利技术中，提出-在相对许多个(如16个或更多)频带中提供输入信号的高分辨率电平估计量；-在相对少数几个(如8个或更少)频带中提供输入信号的低分辨率电平估计量和/或相关联的增高/释放时间常数；及-根据高分辨率电平估计量及低分辨率电平估计量和/或相关联的增高/释放时间常数(与低分辨率电平估计量相关联)确定合成电平估计量。电平估计器在本申请的一方面，提供自适应电平估计器，用于提供表示声音的电输入信号的电平估计量。该自适应电平估计器包括：-第一电平估计器，配置成在第一数量K1的频带中提供电输入信号的第一电平估计量；-第二电平估计器，配置成在第二数量K2的频带中提供电输入信号的第二电平估计量和/或相关联的增高/释放时间常数(所述增高/释放时间常数与所述第二电平估计量相关联)，其中K2小于K1；及-电平控制单元，(接收第一和第二电平估计量并)配置成基于第一和第二电平估计量和/或相关联的增高/释放时间常数提供合成电平估计量。从而，可提供改进的电平估计。应当理解，第二电平估计器配置成在第二数量K2的频带中提供第二电平估计量和/或与所述第二电平估计量相关联的增高/释放时间常数(即下述之一：A)LE2(k)；B)τ2a(k),τ2r(k)；及C)LE2(k)和τ2att(k),τ2rel(k)；其中k＝1,…,K2,LE2(k)为第二电平估计器的(随频率而变的)电平估计量，及τ2att(k)和τ2rel(k)分别为第二电平估计器的(可能随频率而变的)增高和释放时间)。电平估计量根据当前输入信号如其动态性质(例如随频率而变的电平变化的定时性质(如走时变化))动态提供。在实施例中，频带的第一数量K1大于4，如大于或等于16，如大于或等于24。在实施例中，频带的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应电平估计器，用于提供表示声音的电输入信号的电平估计量，其中所述自适应电平估计器包括：‑第一电平估计器，配置成在第一数量K1的频带中提供电输入信号的第一电平估计量；‑第二电平估计器，配置成在第二数量K2的频带中提供电输入信号的第二电平估计量和/或与所述第二电平估计量相关联的增高/释放时间常数，其中K2小于K1；及‑电平控制单元，配置成基于第一和第二电平估计量和/或与所述第二电平估计量相关联的增高/释放时间常数提供合成电平估计量。

【技术特征摘要】
2017.02.02 EP 17154383.81.一种自适应电平估计器，用于提供表示声音的电输入信号的电平估计量，其中所述自适应电平估计器包括：-第一电平估计器，配置成在第一数量K1的频带中提供电输入信号的第一电平估计量；-第二电平估计器，配置成在第二数量K2的频带中提供电输入信号的第二电平估计量和/或与所述第二电平估计量相关联的增高/释放时间常数，其中K2小于K1；及-电平控制单元，配置成基于第一和第二电平估计量和/或与所述第二电平估计量相关联的增高/释放时间常数提供合成电平估计量。2.根据权利要求1所述的自适应电平估计器，其中第一电平估计器配置成提供具有第一时间常数的第一电平估计量，及第二电平估计器配置成提供具有第二时间常数的第二电平估计量，其中第一时间常数大于或等于第二时间常数。3.根据权利要求1所述的自适应电平估计器，其中电平控制单元包括比较单元，用于比较第一和第二电平估计量并提供标示所述比较的比较信号。4.根据权利要求3所述的自适应电平估计器，其中电平控制单元包括滤波单元，用于对所述比较信号进行下采样或低通滤波并提供滤波后的比较信号。5.根据权利要求4所述的自适应电平估计器，其中电平控制单元包括组合单元，用于将所述滤波后的比较信号或源自其的信号与第二电平估计量进行组合并提供组合信号。6.根据权利要求3所述的自适应电平估计器，其中电平控制单元包括限制器，配置成限制比较信号对合成电平估计量的影响。7.根据权利要求1所述的自适应电平估计器，其中第一和/或第二电平估计器包括动态电平估计器，从而将输入信号的电平的估计量提供到动态电平估计器，其中增高和/或释放时间常...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·H·汤姆森，J·皮特森，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