具有全向灵敏度的听力设备制造技术

本发明专利技术涉及听力设备和由听力设备执行的方法。一种由第一听力设备(100)执行的方法，第一听力设备包括配置为生成第一输入信号(l)的麦克风、配置为从第二听力设备接收第二输入信号(r)的通信单元(120)、输出单元(140)和处理器，该方法包括以下步骤：生成包括或基于第一输入信号(l)和第二输入信号(r)的第一加权组合的第一中间信号(v)；其中，第一加权组合基于第一增益值(α)和/或第二增益值(1－α)；以及基于第一中间信号生成用于输出单元的输出信号；其中，第一增益值(α)和第二增益值(1－α)中的一者或两者是根据使第一输入信号(l)的功率和第二输入信号(r)的功率在加权组合中相差大于2dB的预设功率电平差(d)的目的而确定的。大于2dB的预设功率电平差(d)的目的而确定的。大于2dB的预设功率电平差(d)的目的而确定的。

【技术实现步骤摘要】
具有全向灵敏度的听力设备


[0001]本专利技术涉及听力设备和由听力设备执行的方法。本文所述的至少一个实施例涉及一种由第一听力设备执行的方法，第一听力设备包括第一输入单元、通信单元、输出单元和处理器，第一输入单元包括一个或多个麦克风并且配置为生成第一输入信号，通信单元配置为从第二听力设备接收第二输入信号，处理器联接到第一输入单元、通信单元和输出单元。

技术介绍

[0002]听力正常的人通常能够选择性地关注特定的说话者，以在比如餐厅、酒吧、音乐会场地等嘈杂的聆听条件下实现语音清晰度，并保持情境意识。在助听工具领域，这有时称为所谓的鸡尾酒会场景。
[0003]听力正常的人天生就能够利用更好的聆听策略，个人为目标谈话者或说话者(即期望的声源)将他或她的注意力集中在信噪比最佳的耳朵的言语信号上。这种原生的、更好的耳朵聆听策略还可以允许通过认知过滤机制(比如选择性注意)来监视离轴无人出席的谈话者。
[0004]相比之下，对于听力受损的个人来说，在这种嘈杂的声音环境中聆听特定的、期望的声源，并同时通过监视离轴或无人出席的谈话者来保持环境意识仍然是项具有挑战性的任务。因此，期望例如通过利用现有众所周知的双耳听力系统的空间过滤能力来为听力受损的个体提供类似的听声能力。然而，双耳听力系统和相关波束成形技术的使用通常侧重于增加或改善双边或双声道波束成形麦克风信号对特定目标方向(通常在个人前方或另一个目标方向)的传入声音的信噪比(SNR)，但代价是降低了对声音环境中没注意到的(通常是离轴的)的谈话者的可听度。双声道波束成形麦克风信号的信噪比改进是由双声道波束成形麦克风信号的高指向性指数引起的，这意味着放置在所选目标方向周围相对较窄的角度范围之外的离轴声源受到严重衰减或抑制。双声道波束成形麦克风信号的这种特性会导致听力受损的个人或患者/用户产生所谓“隧道听声”的不悦感，而后者会失去情境感知。
[0005]本领域需要双耳听力系统，该系统为听力受损的个人在鸡尾酒会声音环境或类似的不利收听条件下提供改进的语音清晰度，但不会牺牲离轴感知以提供相对于现有技术可比的定向助听系统增强的情境感知。涉及使用具有方向灵敏度的听力设备的一个问题在于，要么使用方向灵敏度，这提供了一些有用的优点，例如空间降噪；要么使用全向灵敏度以实现从多个方向的听声。然而，全向灵敏度通常以增加噪声水平为代价。
[0006]有多种波束成形算法可用于执行空间滤波，其中麦克风接收到达时间不同的声波。然而，对于听音设备，声波在到达麦克风之前被头部过滤，这通常称为头部遮蔽效应。然而，由于头部遮蔽效应，由左耳装置捕获的左信号与由右耳装置捕获的右信号之间的相对水平根据到声源(例如，说话的人)的方向而显著变化。
[0007]声音频率越高，头部遮蔽效应就越强。通常，假设声波在自由场传播的波束成形算法需要改进以适当补偿头部遮蔽效应。

技术实现思路

[0008]与某些双耳听力系统有关的一种听力设备(例如，右耳听力设备)提供具有至少近似全向方向性的监测信号，以及第二听力设备(例如，左耳听力设备)提供聚焦信号，该聚焦信号表现出在目标方向(例如，在用户的视线方向)上的最大灵敏度，并且在左侧和右侧的灵敏度降低。这样的双耳听力系统至少可以减少上述“隧道听声”的不悦感。然而，据观察，在存在多个扬声器的情况下，至少一些听力设备的用户仍然会遇到问题。特别是观察到需要改进涉及提供例如与双耳听力系统相关的监测信号质量的改进。在此，生成监测信号的听力设备表示为同侧设备，并且生成聚焦信号的听力装置表示为对侧设备。
[0009]提供了：
[0010]一种由第一听力设备执行的方法；第一听力设备包括第一输入单元、通信单元、输出单元(140)和处理器，第一输入单元包括一个或多个麦克风并配置为生成第一输入信号(l)，通信单元配置为从第二听力设备接收第二输入信号(r)；并且处理器耦合到第一输入单元、通信单元和输出单元，该方法包括以下步骤：
[0011]确定第一增益值(α)、第二增益值(1－α)，或第一增益值(α)和第二增益值(1－α)两者；
[0012]生成包括或基于第一输入信号(l)和第二输入信号(r)的第一加权组合的第一中间信号(v)；其中，第一加权组合基于第一增益值(α)、第二增益值(1－α)，或第一增益值(α)和第二增益值(1－α)两者；以及
[0013]基于第一中间信号生成用于输出单元(140)的输出信号(z)；
[0014]其中，第一增益值(α)和第二增益值(1－α)中的一者或两者是根据使第一输入信号(l)的功率和第二输入信号(r)的功率在加权组合中相差大于2dB的预设功率电平差(d)的目标而确定的。
[0015]优点在于，至少当与牵涉在定向聚焦灵敏度和全向灵敏度之间选择的方法必较时，能够显着提高声音保真度。特别是佩戴者在社交环境中体验到改进，其中用户可能想要听/或能够听到不止一个人的声音，并同时享受周围环境的噪音减少。
[0016]特别是，观察到所要求保护的方法实现了期望的平衡，从而实现了方向灵敏度，例如聚焦在轴上目标信号源，同时使离轴信号源能够被听到，至少具有更好的清晰度。听力测试表明，当提供采用所要求保护的方法的系统时，用户体验到的“隧道效应”较少。
[0017]除了抑制或减少了不期望的“隧道效应”，还提升了离轴噪声抑制，改进的指向性指数证明了这一点。在存在离轴目标信号源的情况下也是如此。
[0018]此外，测量结果表明指向性指数在一定频率范围内得到改善，至少在高于500Hz的频率范围内，特别是在高于1000Hz的频率范围内。
[0019]该方法使得可以保持该听力设备的方向性，尽管存在离轴目标声源。
[0020]不是采用进入全向模式来捕获离轴目标声源的方法，或由于方向性而另选地抑制离轴目标声源，而是以将来自在轴声源的信号轻微抑制为可接受的成本再现来自离轴声源的信号，但仅与来自离轴声源的信号强度成比例。由于轻微抑制了来自在轴声源的信号，且与来自离轴声源的信号强度成正比，因此可以感知来自离轴声源的信号。
[0021]因此，在一些方面，该方法包括放弃自动进入全向模式。具体地，由此避免了当进入全向模式时用户暴露于噪声水平增加的再现信号。
[0022]至少在一些方面，该方法旨在通过缩放第一信号和第二信号在波束成形算法上利用头部遮蔽效应。从第一信号和第二信号估计第一信号相对于第二信号的缩放或均衡，反之亦然。
[0023]优点在于，有时观察到的梳状滤波效应减少或基本消除。
[0024]该方法可以以不同的方式实现。在一些方面，第一增益值和第二增益值不受频带限制，即该方法在一个频带执行，该频带没有明确的频带限制。在其他方面，第一增益值和第二增益值与第一信号和第二信号的频带受限部分相关联。在一些方面，多个第一增益值和相应的多个第二增益值与第一信号和第二信号的相应频带受限部分相关联。在一些方面，第一增益值和第二增益值由各自的多个频带或频率指数(有时表示为频率区)的多个增益值的各自的阵列组成。在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由第一听力设备(100)执行的方法；所述第一听力设备包括第一输入单元(110)、通信单元(120)、输出单元(140)和处理器(130)，所述第一输入单元包括一个或多个麦克风(112、113)并配置为生成第一输入信号(l)，所述通信单元配置为从第二听力设备接收第二输入信号(r)；并且所述处理器耦合到所述第一输入单元(110)、所述通信单元(120)和所述输出单元(140)，所述方法包括以下步骤：确定第一增益值(α)、第二增益值(1－α)，或所述第一增益值(α)和所述第二增益值(1－α)两者；生成包括或基于所述第一输入信号(l)和所述第二输入信号(r)的第一加权组合的第一中间信号(v)；其中，所述第一加权组合基于所述第一增益值(α)、所述第二增益值(1－α)，或所述第一增益值(α)和所述第二增益值(1－α)两者；以及基于所述第一中间信号生成用于所述输出单元(140)的输出信号(z)；其中，所述第一增益值(α)和所述第二增益值(1－α)中的一者或两者是根据使所述第一输入信号(l)的功率和所述第二输入信号(r)的功率在加权组合中相差大于2dB的预设功率电平差(d)的目的而确定的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设功率电平差(d)在加权组合中大于或等于3dB、4dB、5dB或6dB。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述预设功率电平差(d)在加权组合中等于或小于6dB、8dB、10dB或12dB。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其中，所述第一增益值(α)和所述第二增益值(1－α)中的一者或两者是根据当所述第一输入信号(l)的功率和所述第二输入信号(r)的功率相差小于6dB或小于8dB或小于10dB时，使所述第一输入信号(l)的功率和所述第二输入信号(r)的功率相差所述预设功率电平差的目的而确定的。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，包括：其中，生成所述第一中间信号(v)以维持具有最高功率电平(P
max
)的输入信号(l；r)在加权组合中具有最高功率电平。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其中，生成的第一输入信号的功率高于所接收的第二输入信号的功率，并且在加权组合中，所述第一输入信号的功率高于所述第二输入信号的功率。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其中，接收的第二输入信号的功率高于生成的第一输入信号的功率，并且在加权组合中，所述第二输入信号的功率高于所述第一输入信号的功率。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：分别根据所述第一增益值(α)和所述第二增益值(1－α)生成包括或基于所述第一输入信号(l)和所述第二输入信号(r)的第二加权组合的第二中间信号(va)；分别根据所述第二增益值(1－α)和所述第一增益值(α)生成包括或基于所述第一输入信号(l)和所述第二输入信号(r)的第三加权组合的第三中间信号(vb)；其中，所述第一中间信号(v)是根据基于混合函数的第一输出值(gx)和第二输出值(1－gx)而基于所述第二中间信号(va)和所述第三中间信号(vb)的；其中，所述混合函数作为所述第一输入信号(l)的功率(P
l
)和所述第二输入信号(r)的
功率(P
r
)之差的函数，或作为所述第一输入信号的功率和所述第二输入信号的功率之比的函数在第一极限值(“0”)和第二极限值(“1”)之间平滑转换或多步转换。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的方法，包括以下步骤：确定所述第一输入信号(l)的功率(P
l
)并确定所述第二输入信号(r)的功率(P
r
)；基于所述第一输入信号(l)的功率(P
l
)和所述第二输入信号(r)的功率(P
r
)并基于混合函数的输出值(gx)确定最高功率电平(P
max
)；基于所述第一输入信号(l)的功率(P
l
)和所述第二输入信号(r)的功率(P
r
)并基于所述混合函数的互补输出值(1－gx)确定最低功率电平(P
min
)；其中，所述混合函数作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马长学，
申请(专利权)人：大北欧听力公司，
类型：发明
国别省市：