包括检测器和经训练的神经网络的听力装置制造方法及图纸

本申请公开了包括检测器和经训练的神经网络的听力装置，其中所述听力装置包括：输入变换器；预处理器，用于处理至少一电输入信号并提供多个特征向量；神经网络处理器，其适于实施用于实施检测器的神经网络，配置成提供指明至少一电输入信号的特有特性的输出；后处理器，配置成接收及处理输出向量并提供所得的信号；收发器；选择器，用于在自适应运行模式下将特征向量发送到发射器从而传给另一部分或另一装置或服务器，及在正常运行模式下将特征向量发送到神经网络处理器；所述听力装置配置成在自适应运行模式下接收优化的节点参数并应用于神经网络的节点，其中优化的节点参数已根据特征向量根据预定判据在多套节点参数之中选择。

【技术实现步骤摘要】
包括检测器和经训练的神经网络的听力装置
本申请涉及包括例如用于检测某一声学环境的检测器的听力装置如助听器，前述检测器例如为检测用于话音控制接口的特定关键词的话音检测器。本申请还涉及用于听力装置参数个性化的方案。
技术介绍
检测器如环境检测器、自我话音检测器或关键词检测器通常需要参数调整。检测器例如提供决定或提供一个或多个估计的参数值或前述估计的参数值的概率的检测器例如可使用或基于有监督的学习实施，例如完全或部分使用神经网络体系结构。由于神经网络的体系结构非常一般，神经网络通常需要许多参数如权重和偏置参数。由于听力装置中有限的内存，需要所实施的神经网络具有尽可能少的参数。此外，由于在编程期间带宽有限，希望传输尽可能少的参数给听力仪器。
技术实现思路
听力装置在本申请的第一方面，提供一种听力装置，其配置成位于用户耳朵处或耳朵中或者完全或部分植入在用户头部中。该听力装置包括：-输入变换器，其包括至少一用于提供表示听力装置环境中的声音的至少一电输入信号的传声器；-预处理器，用于处理所述至少一电输入信号并提供表示所述至少一电输入信号的时间段的特征向量(例如多个特征向量)；-神经网络处理器，其适于实施用于实施检测器或其一部分的神经网络，例如配置成提供指明至少一电输入信号的特有特性的输出，神经网络包括输入层、输出层和多个隐藏层，每一层包括多个节点，每一节点通过多个节点参数定义，神经网络配置成将所述特征向量(或所述多个特征向量)接收为输入向量并根据所述输入向量提供表示所述检测器或其一部分的输出的输出向量(或相应的输出向量)。听力装置还可包括信号后处理器，其配置成接收所述输出向量及表示环境中的声音的至少一输入信号，及其中所述信号后处理器配置成根据所述输出向量处理表示声音的所述至少一输入信号并提供处理后的输出即所得信号。听力装置还可包括收发器，其包括用于建立到另一部分或另一装置或服务器的通信链路的发射器和接收器，所述通信链路使能至少在自适应运行模式下向另一部分或另一装置或服务器传输数据和从另一部分或另一装置或服务器接收数据。听力装置还可包括选择器，用于在所述自适应运行模式下将所述特征向量发送到所述发射器从而传给另一部分或另一装置或服务器，及在正常运行模式下将所述特征向量发送到所述神经网络处理器而用作所述神经网络的输入。听力装置配置成在自适应运行模式下从另一部分或另一装置或服务器接收优化的节点参数并将所述优化的节点参数应用于神经网络的节点从而在神经网络处理器中实施优化的神经网络，其中优化的节点参数已根据所述特征向量进行确定(例如根据预定判据在用于相应候选神经网络的多套节点参数之中选择)。“另一部分”例如可以是听力装置的另一部分(例如与听力装置一体，或者与听力装置物理上分开但与听力装置通信)。“另一装置”例如可以是单独的(辅助)装置，例如单独的可穿戴设备如遥控装置或智能电话等。“服务器”例如可以是远离听力装置的例如可经网络如因特网访问的计算机或存储介质。在第二方面，听力装置自身可包括多个预训练的候选神经网络，使得自适应模式仅可在听力装置中执行，例如自适应模式在听力装置的日常使用期间运行。听力装置可包括多个预训练的候选神经网络(从候选神经网络中选择适当的、针对所涉及用户评估为表现最佳的神经网络在听力装置中使用)，使得自适应模式仅可在听力装置中执行(例如参见图8)。听力装置例如可配置成在听力装置的日常使用期间运行自适应模式。从而可提供改进的听力装置。检测器例如可配置成识别至少一电输入信号的特有特性。“特有特性”例如可与涉及当前由至少一传声器拾取并由至少一电输入信号表示的声音的本质的特性有关。“特有特性”例如可与当前声学环境的声学性质有关。“特有特性”例如可与语音分量和噪声分量、自我话音和其它话音、单讲话者环境和多讲话者环境、语音和音乐、给定语音顺序的内容等有关。预定判据可与使关于所述输出向量的价值函数最小化有关。当所述多个特征向量从具有已知性质的所述至少一电输入信号的时间段提取时，预定判据例如可基于神经网络在所述输出向量的帧正、假正、真拒绝和假拒绝方面的表现。用于相应候选神经网络的多套节点参数可针对展现不同声学性质的、不同类别的人进行优化。神经网络处理器可特别适于执行神经网络的计算。神经网络处理器可形成数字信号处理器的一部分。数字信号处理器可包括特别适于执行神经网络的运算的神经网络内核。特定节点的节点参数例如可包括权重参数和(w)偏置参数(b)。与每一节点相关联的非线性函数(f)对于所有节点可完全一样，或者在层之间或在节点之间可不同。非线性函数(f)例如可由sigmoid函数、修正线性单元(ReLU)或softmax函数表示。不同的层可具有不同的非线性函数。然而，非线性函数的参数也可学习(例如包括在优化过程中)。对于参数的修正线性单元正是如此。换言之，非线性函数(f)的参数可形成节点参数的一部分。给定神经网络可由一套给定的节点参数定义。通过神经网络实施的检测器(或其一部分)例如可包括唤醒词检测器、关键词检测器或首选讲话者检测器(配偶检测器)。作为备选，通过神经网络实施的检测器(或其一部分)例如还可包括相关检测器、电平估计器、调制检测器、反馈检测器、话音检测器如自我话音检测器、当前电输入信号或源自其的信号的语音可懂度检测器。检测器的输出可包括电输入信号的具体参数或性质或内容的值的估计量或者这样的估计的值的概率。检测器可包括神经网络处理器或者形成神经网络处理器的一部分。检测器可包括预处理器。检测器可包括后处理器。术语“环境中的声音”可表示佩戴听力装置的用户周围环境中的任何声音，其可到达至少一传声器并可检测为电输入信号。“环境中的声音”例如可包括环境中的人的任何发声及由机器或设备发出的任何声音。“环境中的声音”可包括特定人(如用户)的特定词或多个特定词。“环境中的声音”可包括自然声音或背景噪声。听力装置可包括连接到神经网络处理器的神经网络控制器，其用于在自适应运行模式下接收优化的节点参数并将优化的节点参数应用于神经网络的节点从而在神经网络处理器中实施优化的神经网络。听力装置可包括候选神经网络。候选神经网络可属于同一类型，例如前馈、递归或卷积神经网络。候选神经网络可包括不同类型的神经网络。候选神经网络在层数和节点数方面可以不同，例如一些候选神经网络比其它候选神经网络具有更多层(和/或给定层具有更多节点)。从而神经网络的复杂性可适应特定用户。后处理器可配置成基于神经网络的输出向量提供“决定”。后处理器可配置成基于神经网络的输出向量例如基于多个不同的(估计的)检测器值的概率确定所得的(估计的)检测器值。决定或者所得的估计的检测器值例如可以是或包括话音控制接口的特定唤醒词或命令词或者话音检测器如自我话音检测器的例如指明存在或不存在话音如用户自我话音的特定值。决策单元(后处理器)的输出即所得的信号例如可以是用于启动话音控制接口的命令词或句子或者唤醒词或句子。作为备选或另外，决策单元(后处理器)的输出可馈给发射器(或收发器)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种听力装置，配置成位于用户耳朵处或耳朵中或者完全或部分植入在用户头部中，所述听力装置包括：/n-输入变换器，其包括至少一用于提供表示听力装置环境中的声音的至少一电输入信号的传声器；/n-预处理器，用于处理所述至少一电输入信号并提供多个特征向量，每一特征向量表示所述至少一电输入信号的一时间段；/n-神经网络处理器，其适于实施用于实施检测器或其一部分的神经网络，配置成提供指明至少一电输入信号的特有特性的输出，神经网络包括输入层、输出层和多个隐藏层，每一层包括多个节点，每一节点通过多个节点参数定义，神经网络配置成将所述多个特征向量接收为输入向量并根据所述输入向量提供表示所述检测器或其一部分的输出的相应的输出向量；/n-后处理器，配置成接收所述输出向量，及其中所述后处理器配置成处理所述输出向量并提供所得的信号；/n-收发器，其包括用于建立到另一部分或另一装置或服务器的通信链路的发射器和接收器，所述通信链路使能至少在自适应运行模式下向另一部分或另一装置或服务器传输数据和从另一部分或另一装置或服务器接收数据；/n-选择器，用于在所述自适应运行模式下将所述特征向量发送到所述发射器从而传给另一部分或另一装置或服务器，及在正常运行模式下将所述特征向量发送到所述神经网络处理器而用作所述神经网络的输入；/n所述听力装置配置成在自适应运行模式下从另一部分或另一装置或服务器接收优化的节点参数并将所述优化的节点参数应用于神经网络的节点从而在神经网络处理器中实施优化的神经网络，其中优化的节点参数已根据所述特征向量根据预定判据在用于相应候选神经网络的多套节点参数之中选择。/n...

【技术特征摘要】
20191008 EP 19202002.21.一种听力装置，配置成位于用户耳朵处或耳朵中或者完全或部分植入在用户头部中，所述听力装置包括：
-输入变换器，其包括至少一用于提供表示听力装置环境中的声音的至少一电输入信号的传声器；
-预处理器，用于处理所述至少一电输入信号并提供多个特征向量，每一特征向量表示所述至少一电输入信号的一时间段；
-神经网络处理器，其适于实施用于实施检测器或其一部分的神经网络，配置成提供指明至少一电输入信号的特有特性的输出，神经网络包括输入层、输出层和多个隐藏层，每一层包括多个节点，每一节点通过多个节点参数定义，神经网络配置成将所述多个特征向量接收为输入向量并根据所述输入向量提供表示所述检测器或其一部分的输出的相应的输出向量；
-后处理器，配置成接收所述输出向量，及其中所述后处理器配置成处理所述输出向量并提供所得的信号；
-收发器，其包括用于建立到另一部分或另一装置或服务器的通信链路的发射器和接收器，所述通信链路使能至少在自适应运行模式下向另一部分或另一装置或服务器传输数据和从另一部分或另一装置或服务器接收数据；
-选择器，用于在所述自适应运行模式下将所述特征向量发送到所述发射器从而传给另一部分或另一装置或服务器，及在正常运行模式下将所述特征向量发送到所述神经网络处理器而用作所述神经网络的输入；
所述听力装置配置成在自适应运行模式下从另一部分或另一装置或服务器接收优化的节点参数并将所述优化的节点参数应用于神经网络的节点从而在神经网络处理器中实施优化的神经网络，其中优化的节点参数已根据所述特征向量根据预定判据在用于相应候选神经网络的多套节点参数之中选择。


2.根据权利要求1所述的听力装置，包括传感器，用于感测用户或听力装置环境的特性及提供表示环境特性的当前值的传感器信号，其中所述传感器信号是预处理器的输入。


3.根据权利要求2所述的听力装置，其中所述预处理器配置成处理所述至少一电输入信号和所述传感器信号以提供特征向量。


4.根据权利要求1所述的听力装置，包括输出变换器，用于将处理后的输出信号作为可感知为声音的刺激呈现给用户。


5.根据权利要求1所述的听力装置，包括分析滤波器组，用于将时域输入信号转换为多个子频带信号从而提供时频表示(k,l)的输入信号，其中k和l分别为频率和时间指数。


6.根据权利要求1所述的听力装置，其中预处理器配置成提取至少一电输入信号和/或传感器信号的特征。


7.根据权利要求2所述的听力装置，其中由给定特征向量覆盖的、所述至少一电输入信...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·彼得森，A·H·安德森，J·詹森，N·H·罗德，A·B·奥尔森，M·S·克里斯滕森，T·本特森，S·O·彼特森，
申请(专利权)人：奥迪康有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK