用于依据语音信号运行听力设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于依据语音信号(18)运行听力设备(1)的方法，其中借助听力设备(1)的声电输入转换器(4)，从听力设备(1)的周围环境接收包含语音信号(18)的声音(6)，并且将其转换为输入音频信号(8)，其中借助信号处理，根据输入音频信号(4)产生输出音频信号(12)，其中，通过借助信号处理对输入音频信号(8)的分析定量地采集语音信号的至少一种发音和/或韵律特性，并且依据所述特性推导出语音信号(18)的语音质量的定量的量度(m)，并且其中，依据语音信号(18)的语音质量的定量的量度(m)设置用于根据输入音频信号(8)产生输出音频信号(12)的信号处理的至少一个参数(G)。号处理的至少一个参数(G)。号处理的至少一个参数(G)。

【技术实现步骤摘要】
用于依据语音信号运行听力设备的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于依据语音信号运行听力设备的方法，其中借助听力设备的声电输入转换器，从听力设备的周围环境接收包含语音信号的声音，并且将其转换为输入音频信号，其中借助信号处理，根据输入音频信号产生输出音频信号，输出音频信号通过电声输出转换器转换为输出声音，其中，依据语音信号设置用于根据输入音频信号产生输出音频信号的信号处理的至少一个参数。

技术介绍

[0002]在使用听力设备、例如助听器、头戴式耳机或通信设备时的重要的任务通常是尽可能精确地、即尤其在声学上尽可能可理解地向听力设备的用户输出语音信号。为此，通常在根据具有语音信号的声音产生的音频信号中抑制来自声音的干扰噪声，以便强调代表语音信号的信号分量，并且因此提高其可理解性。然而，通过用于噪声抑制的算法通常可能降低了所产生的输出信号的声音质量，其中，通过音频信号的信号处理尤其可能形成伪影(Artefakt)，和/或听觉感觉通常感觉为不太自然。
[0003]在大多数情况下，在此根据特征参量实施噪声抑制，特征参量首先涉及噪声或总信号、即例如信噪比(“signal
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to
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noise
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ratio”，SNR)、本底噪声水平(“noise floor”)，或音频信号的电平。然而，用于控制噪声抑制的该方案最终可能导致，当虽然有明显的干扰噪声，但由于尽管存在干扰噪声却仍然很容易理解的语音分量，根本没有必要应用噪声抑制时，也应用噪声抑制。在该情况下，在没有真正必要的情况下，例如由于噪声抑制的伪影会承担声音质量恶化的风险。相反，在说话者的发音很弱的情况下(例如当说话者喃喃自语或发出类似声音时)，仅与小的噪声叠加的并且就此而言使相关的音频信号具有良好的SNR的语音信号也可以具有低的语音质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种方法，借助该方法可以依据语音信号的语音质量的尽可能客观的量度来运行听力设备。此外，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种听力设备，其被设计用于依据语音信号的语音质量运行。
[0005]根据本专利技术，第一个提到的技术问题通过用于依据语音信号运行听力设备的方法来解决，其中，借助听力设备的声电输入转换器接收来自听力设备的周围环境的包含语音信号的声音，并且将其转换为输入音频信号，其中，借助信号处理，根据输入音频信号产生输出音频信号，其中，通过借助信号处理对输入音频信号的分析定量地采集语音信号的至少一种发音和/或韵律特性，依据所述特性推导出语音信号的语音质量的定量的量度，并且其中，依据语音信号的语音质量的定量的量度设置用于根据输入音频信号产生输出音频信号的信号处理的至少一个参数。有利的和部分有创造性的设计方案是本专利技术和以下描述的主题。
[0006]根据本专利技术，第二个提到的技术问题通过听力设备来解决，该听力设备包括声电
输入转换器，其被设计用于接收来自听力设备的周围环境的声音并且将其转换为输入音频信号；信号处理装置，其被设计用于从输入音频信号产生输出音频信号，其中，听力设备被设计用于实施根据本专利技术的方法。
[0007]根据本专利技术的听力设备具有根据本专利技术的方法的优点，该方法尤其可以借助根据本专利技术的听力设备实施。针对方法和其扩展方案以下提到的优点在此根据意义可以转用至听力设备。
[0008]优选地，在根据本专利技术的方法中，输出音频信号通过电声输出转换器转换为输出声音。优选地，根据本专利技术的听力设备具有电声输出转换器，其被设计用于将输出音频信号转换为输出声音。
[0009]声电输入转换器在此尤其包括以下任何转换器，其被设计用于从周围环境的声音产生电音频信号，从而由声音引起的空气运动和气压波动在转换器的位置处通过产生的音频信号中的电气参量、尤其是电压的相应的振荡来再现。尤其地，声电输入转换器可以通过麦克风提供。相应地，电声输出转换器包括设计用于从电音频信号产生输出声音的任何转换器、即尤其是扬声器(例如平衡金属壳接收器，Balanced Metal Case Receiver)，但也是骨传导耳机等。
[0010]尤其借助相应的信号处理装置进行信号处理，信号处理装置被设计用于借助至少一个信号处理器来实施设置用于信号处理的计算和/或算法。在此，信号处理装置尤其布置在听力设备上。然而，信号处理装置也可以布置在设计用于与听力设备连接用以交换数据的辅助设备、例如智能手机、智能手表等上。听力设备例如可以将输入音频信号传输到辅助设备，并且借助通过辅助设备提供的计算资源实施分析。最后，作为分析的结果，可以将语音质量的定量的量度传输回听力设备，并且在那里相应设置信号处理的至少一个参数。
[0011]分析在此可以直接在输入音频信号上实施，或根据由输入音频信号推导出的信号实施。这在此尤其可以由隔离的(isoliert)语音信号分量提供；但也可以由音频信号提供，如其例如可以在听力设备中通过反馈回路借助用于补偿声学反馈的补偿信号产生的等等；或者由根据另一输入转换器的另一输入音频信号产生的定向信号提供。
[0012]在此，语音信号的发音特性尤其包括共振峰、尤其是元音的精度，以及辅音、尤其是摩擦音和/或爆破音的支配度(Dominanz)。在此可以说明，共振峰的精度越高或辅音的支配度和/或精度越高，那么将语音质量设置得越高。语音信号的韵律特性尤其包括语音信号的基本频率的时间稳定性和重音的相对声音强度。
[0013]声音产生通常包括声源的三个物理组成部分：机械振荡器、例如弦或膜，其使振荡器周围的空气处于振动中；振荡器的激励(例如通过拨动或抚摸)；和共振体。通过激励使振荡器处于振荡中，从而使振荡器周围的空气通过振荡器的振动而处于压力振动中，压力振动作为声波传播。在此，在机械振荡器中大多不仅激励单一频率的振动，而且激励不同频率的振动，其中，传播的振动的频谱组成确定声波图。特定的振动的频率在此通常提供为基本频率的整数倍，并且被称为该基本频率的“谐波”或泛音(Oberton)。然而，也可以构造更复杂的频谱模式，从而并非所有产生的频率都可以表示为相同的基本频率的谐波。在此，在共振空间中产生的频率的共振也与声波图有关，因为在共振空间中由振荡器产生的特定的频率通常相对于声音的主频率衰减。
[0014]在应用于人声时，这意味着机械振荡器通过声带及其在从肺部流过声带的空气中
的激励提供，其中，共振空间主要由咽腔和口腔形成。男性声音的基本频率通常在60Hz到150Hz的范围内，女性通常在150Hz到300Hz的范围内。由于各个人之间的、不仅关于其声带，而且尤其关于咽腔和口腔的解剖差异，首先形成不同的发声。通过由相应的下颌和嘴唇运动来改变口腔的体积和几何形状，共振空间在此可以如下地改变，即形成表征产生元音的频率、所谓的共振峰。对于各个元音，这些共振峰处于不可改变的频率范围(所谓的“共振峰范围”)中，其中，通常通过一系列的通常为四个的共振峰的前两个共振峰F1和F2以已经可清晰听到的方式将元音与其他的声音区分开(参见“元音三角形”和“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于依据语音信号(18)运行听力设备(1)的方法，
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其中，借助所述听力设备(1)的声电输入转换器(4)，从所述听力设备(1)的周围环境接收包含语音信号(18)的声音(6)，并且将所述声音转换为输入音频信号(8)，
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其中，借助信号处理，根据输入音频信号(4)产生输出音频信号(12)，
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其中，通过借助信号处理对输入音频信号(8)的分析定量地采集语音信号的至少一种发音特性和/或韵律特性，并且依据所述特性推导出语音信号(18)的语音质量的定量的量度(m)，并且
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其中，依据所述语音信号(18)的语音质量的定量的量度(m)设置用于根据输入音频信号(8)产生输出音频信号(12)的信号处理的至少一个参数(G)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，依据所述语音信号(18)的语音质量的定量的量度(m)，将如下参数设置为信号处理的至少一个参数(G)：
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放大因子，和/或
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压缩比，和/或
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压缩的拐点，和/或
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自动增益控制的时间常数，和/或
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噪声抑制的强度，和/或
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定向信号的定向效果。3.根据权利要求2所述的方法，其中，当定量的量度(m)表明语音质量的恶化时，
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提高放大因子，或
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提高压缩比，或
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降低压缩的拐点，或
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缩短时间常数，或
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减弱噪声抑制，或
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提高定向效果。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，当定量的量度(m)表明语音质量的改进时，
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减小放大因子，或
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减小压缩比，或
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提高压缩的拐点，或
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延长时间常数，或
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增大噪声抑制，或
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降低定向效果。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，分别检查多个频带(8a
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8f)的语音信号(18)的信号分量，并且其中，依据语音信号(m)的语音质量的定量的量度(m)，仅在确定语音信号(18)的足够高的信号分量的频带(8b、8e)中设置信号处理的至少一个参数(G)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于语音质量的定量的量度(m)，作为语音信号(18)的发音特性采集
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与语音信号(18)中的元音的预设的共振峰的精度相关的特征参量，和/或
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与语音信号(18)中的辅音、尤其是摩擦音的支配度相关的特征参量(33)，和/或
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与浊音和清音的转变的精度相关的特征参量(35)，和/或其中，对于定量的量度(m)，作为语音信号(...

【专利技术属性】
技术研发人员：S贝斯特，M卢格，
申请(专利权)人：西万拓私人有限公司，
类型：发明
国别省市：