用于确定HRTF的方法和听力设备技术

描述了一种用于确定HRTF(2)的方法，其中，音频源(6)输出源音频信号(8)，即在声学上作为声音信号(22)，并且在非声学上作为数据信号(24)，输出源音频信号，其中，声音信号(22)被用户(4)的听力设备(14)接收，并且又被听力设备(14)转换为音频信号(30)，即转换为第一音频信号(30)，其中，数据信号(24)被听力设备(14)或被另一设备(6、32)，另一设备由数据信号(24)产生第二音频信号(34)，其中，将第一音频信号(30)和第二音频信号(34)相互进行比较，并且基于此确定HRTF(2)。此外，描述了一种对应的听力设备(14)。设备(14)。设备(14)。

【技术实现步骤摘要】
用于确定HRTF的方法和听力设备


[0001]本专利技术涉及一种用于确定HRTF的方法以及听力设备，在这种听力设备中可以使用这种HRTF。HRTF意为“head related transfer function”，即头部相关传递函数。

技术介绍

[0002]听力设备一般用于向用户输出音频信号。为此，听力设备具有至少一个听筒(也称为扬声器或者接收器)，借助其将音频信号转换为声音信号。听力设备通常由用户佩戴在耳朵中或者上。在一个可能的设计方案中，听力设备尤其用于供应听力受损的用户。为此，听力设备具有麦克风，麦克风接收来自环境的声音信号并且由此产生作为电输入信号的音频信号。将该电输入信号馈送到听力设备的信号处理装置，以进行修改。例如根据与听力设备相关联的用户个人的听力图(Audiogramm)来进行修改，从而补偿用户个人的听力缺陷。信号处理装置作为结果输出作为修改后的音频信号的电输出信号，然后又经由听力设备的听筒将电输出信号转换为声音信号，并且向用户输出。
[0003]听力设备要么是单耳的，然后仅佩戴在头部的一侧，要么是双耳的，然后具有佩戴在头部的不同侧的两个单设备。根据类型，听力设备佩戴在耳朵上、耳朵内或耳朵后或者其组合上。常见的听力设备类型例如是BTE、RIC和ITE听力设备。这些设备的不同之处特别是在于其结构形式和佩戴方式。
[0004]HRTF是如下的传递函数(“transfer function”)，该传递函数给出来自环境的声音信号在进入人的耳道的过程中如何被他们的身体形状、尤其是他们的头部形状(“head related(头部相关)”)所修改。HRTF是特定于声音信号(即声学信号)的传递函数。在听力设备中，HRTF以合适的方式在信号处理装置中进行修改时使用，并且在此特别是使得能够保持或生成空间噪声信息(所谓的“空间线索(spatial cues)”)，使得用户能够更好地定位相应的噪声源。
[0005]一般而言，来自音频源的声音信号在环境中传播，由此也到达听力设备用户的耳朵和耳道中。声音信号到达耳道中的路径也称为声学路径。声音信号沿声学路径的修改取决于用户的身体，尤其是是躯干和头部的相应的形状，特别是耳朵的形状，尤其是外耳(即耳廓(Pinna))的形状。因此，实际的HRTF通常是针对个人的，并且对于每个用户都是不同的。然而，一般使用非个人的HRTF，其例如借助假人(例如KEMAR)来确定，然后用于大量有时不同的用户。然而，因此，用户个体的身体形状通常没有得到充分考虑，在任何情况下都保持没有考虑到与假人的可能的偏差。
[0006]原则上，可以想到为相应的用户确定单独的HRTF。为此，将用户放置在一个尽可能无回声的空间中，并暴露于来自不同侧面的声音信号中。为此，多个扬声器被放置在用户周围的固定的预定给定的位置。接收声音信号的麦克风被放置在听力设备的听筒稍后将所在的位置，即在用户的耳朵中或耳朵上。然后，可以通过将发射的声音信号与接收的声音信号进行比较来确定单独的HRTF。这种方法产生了非常好的结果，但是成本也非常高昂。
[0007]US 9 591 427 B1描述了一种由智能电话执行的方法，用于生成佩戴耳机的人的
HRTF。利用智能电话中的照相机，基于人脸的图像来确定智能电话相对于人脸的位置。在智能电话位于人的一只手上并靠近人脸时，利用智能电话产生声音，其中，还存储智能电话相对于人脸的位置。然后，利用人的左耳中的耳机的左麦克风和人的右耳中的耳机的右麦克风来检测该声音。最后，利用智能电话生成左HRTF和右HRTF。

技术实现思路

[0008]在这种背景下，本专利技术要解决的技术问题是，尽可能以特定于用户的方式确定HRTF并且为此考虑用户个体的身体形状。在此，HRTF的确定应当尽可能简单，并且尽可能不干扰用户。为此，要给出一种用于确定HRTF的方法，用于与听力设备一起使用。此外，要给出一种对应的听力设备。
[0009]根据本专利技术，上述技术问题通过具有本专利技术的特征的方法以及通过具有本专利技术的特征的听力设备来解决。有利的设计方案、扩展方案和变形方案是下面的描述的主题。结合方法的描述同样也适用于听力设备，反之亦然。如果下面描述方法的步骤，则特别是通过听力设备具有控制设备，控制设备被构造为用于执行这些步骤中的一个或多个，适宜地得到针对听力设备的设计方案。
[0010]本专利技术的核心思想特别是在于使用音频源来确定针对特定用户的HRTF，音频源可以以声学方式和非声学方式输出音频信号。音频源优选地是媒体设备，即特别是用于输出和/或回放媒体(例如音频、视频)的设备。特别是，用户在日常生活中反复使用音频源。以声学方式输出的音频信号沿着声学路径传播到用户，尤其是传播到用户的听力设备的麦克风，并且通过用户的圣体形状沿着声学路径进行修改。这种修改由对应于用户实际的个人的HRTF的传递函数来定义。另一方面，以非声学方式输出的音频信号不会被该HRTF修改，从而可以通过比较两个不同地传输的音频信号来为用户单独确定HRTF。在此，实现这一点，以便随后以特定于用户的方式确定HRTF。同时，该方法可以有利地在用户的日常生活中以及在听力设备的常规使用期间使用各种音频源来执行，也就是说，不需要任何特殊的测量环境或测量设备，而且仅最少地或根本不干扰用户。
[0011]这里描述的方法通常用于确定HRTF(即“head
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related transfer function”或头部相关传递函数)。HRTF特别是用于用户的听力设备的常规运行。HRTF有利地是以特定于用户的方式针对该用户确定的。“确定”特别是指确定或测量HRTF。HRTF要么从头开始确定，要么从不特定于用户的基本HRTF开始确定，然后在所述方法的过程中进行调整和优选优化，以便作为结果获得特定于用户的HRTF。HRTF例如是具有一个或多个参数的参数化的函数，这些参数在确定HRTF的过程中被选择和/或调整。
[0012]在所述方法中，音频源输出源音频信号，即以声学方式作为声音信号以及以非声学方式作为数据信号输出源音频信号。源音频信号是音频信号并且本身特别地是电信号。源音频信号也称为“原始音频信号”。对于源音频信号的声学方式输出，音频源具有扬声器，即电声转换器，通过起将源音频信号转换为声音信号并输出。相同的源音频信号也在另一个非声学通道上输出，即作为数据信号输出。对于源音频信号的非声学方式输出，音频源具有数据输出端，该数据输出端将源音频信号作为数据信号输出，并且为此可能将其转换为合适的数据格式。数据输出优选地是用于无线电连接(例如蓝牙或WiFi)的天线，从而无线地传输数据信号。有线传输也是可以想到的并且是合适的，数据输出端是相应的连接端(例
如音频插座或USB端口)。最初重要的是相同的音频信号(即源音频信号)在两个不同的通道上输出，即一次以声学方式作为声音信号，一次以非声学(例如电、电磁、光学)方式作为数据信号输出。
[0013]声音信号被听力设备接收并被听力设备再次转换为音频信号，即转换为第一音频信号。该第一音频信号也称为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定HRTF(2)的方法，a.其中，音频源(6)输出源音频信号(8)，即以声学方式作为声音信号(22)，并且以非声学方式作为数据信号(24)，输出源音频信号，b.其中，所述声音信号(22)被用户(4)的听力设备(14)接收，并且又被所述听力设备(14)转换为音频信号(30)，即转换为第一音频信号(30)，c.其中，所述数据信号(24)被所述听力设备(14)或被另一设备(6、32)，其由所述数据信号(24)产生第二音频信号(34)，d.其中，将所述第一音频信号(30)和所述第二音频信号(34)相互进行比较，并且基于此确定HRTF(2)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了确定HRTF(2)，使用所述第一音频信号(30)作为目标信号，并且使用所述第二音频信号(34)作为实际信号。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述听力设备(14)利用麦克风(12)接收所述声音信号(22)，其中，所述听力设备(14)被构造为，在佩戴状态下，所述麦克风(12)位于所述用户(4)的耳朵中或耳朵上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定关于所述用户(4)的空间情况，并且在确定HRTF(2)时考虑所述空间情况，其中，从如下空间情况的集合中选择关于所述用户(4)的空间情况，所述集合包括：
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所述用户(4)相对于所述音频源(6)的位置(46)，
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所述用户(4)相对于所述音频源(6)的距离(48)，
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所述用户(4)相对于所述音频源(6)的朝向(50)，
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所述用户(4)的头部相对于他的躯干的朝向，
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所述用户(4)的姿势。5.根据权利要求4所述的方法，其中，为了确定HRTF(2)，共同作为数据组(42)存储第一和第二音频信号(30、34)中的相应的片段(40)以及关于所述用户(4)的空间情况，其中，控制所述音频源(6)，使得在存在如下的关于所述用户(4)的空间情况的情况下，即，对于该空间情...

【专利技术属性】
技术研发人员：J克里格，
申请(专利权)人：西万拓私人有限公司，
类型：发明
国别省市：