听音系统，包括：用于将输入声音转换为包括直接部分和声学反馈部分的电输入信号的第一输入变换器、用于将电输出信号转换为输出声音的输出变换器、定义在输入与输出变换器之间并包括信号处理单元的正向通路、和用于估计声学反馈并包括并行于正向通路布置的自适应反馈抵消滤波器的反馈抵消系统，所述自适应反馈抵消滤波器包括可变反馈抵消滤波器部分和用于更新可变反馈抵消滤波器部分的反馈抵消更新算法部分，所述反馈抵消更新算法部分包括分别受电输入和输出信号影响的第一和第二反馈抵消算法输入信号，所述第一和第二反馈抵消更新算法输入信号的通路分别包含第一和第二可变滤波器，所述听音系统进一步包括由所述电输入信号的所述直接部分组成的电更新信号，其中所述第一和第二可变滤波器基于所述电更新信号进行更新。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具备有源反馈抵消的听音系统(例如助听器系统)。 本专利技术具体涉及一种听音系统，包括用于将输入声音转换为电输入信 号的第一输入变换器，该电输入信号包括直接部分和声学反馈部分； 用于将电输出信号转换为输出声音的输出变换器；定义在输入与输出 变换器之间的正向通路；和用于估算由输出至输入变换器的声学反馈 的反馈抵消(FBC)系统，该FBC系统包括并行于正向通路设置的 自适应FBC滤波器。此外，本专利技术还涉及用于改善听音系统中反馈抵消的方法和助听 器系统的应用。例如，本专利技术可应用于包含有源反馈抵消的听音设备，如助听器、 有源护耳设备等。
技术介绍
以下对现有技术的说明涉及本专利技术应用领域之一，助听器。 在具有反馈抵消的助听器(HA)中，自适应滤波器可用于估计 由接收机反馈产生的传声器信号部分(接收机至传声器的信号通路通 常被称为声学反馈通路)。如果自适应滤波器具有与声学反馈通路相 同的特性，从传声器输入信号中提取出估计信号并抵消反馈。已有一 些更新自适应滤波器的方法。 一种常用的方法是使用输出信号作为参 考信号，抵消后的剩余信号作为误差信号，并且配合最小化误差信号 能量的更新滤波器系数的方法使用这些信号，例如图la的最小均方 (LMS)算法。这种安排被称为"闭环识别直接法"。直接法的优点是 没有探针噪音，而且参考信号的电平比使用探针噪音时要高。其缺点 是如果系统的输入信号不是白信号(即如果具有自相关)，或者如果 使用了不适当的白化，则声学反馈通路(由自适应滤波器提供)的估值将会偏移。这意味着当输入中有自相关(如声音)时，抗反馈系统会引入人为因素。与声学和电信号有关的术语"白"意思是信号在相当大的频率范 围内具有实质上平坦的功率谱。使用白化以避免这些人为因素。可以实现这一点可以通过使用滤 波器同时对参考信号和误差信号进行滤波，从而使得没有反馈成分的 输入信号白化。滤波器应随输入信号的频谱变化。因此，滤波器应是自适应滤波器。自适应白化己在Spriet等的论文"Adaptive feedback cancellation in hearing aids with linear prediction of the desired signal"中 进行了描述。在该文中，反馈抵消基于助听器的信号，该助听器不能 区分所需的外部声音和反馈产生的振动。
技术实现思路
问题是白化滤波器应在加入声学反馈且该信号不存在之前对输 入信号进行白化。如果调整白化滤波器使其对传声器信号进行白化， 则会从参考信号和误差信号中消除反馈引起的振荡，并且不会更新反 馈抵消滤波器以消除振荡。本专利技术的目的是为改善声学反馈抵消提供替代方案。本专利技术涉及具有抗反馈系统的听音系统，例如助听器系统，其中 根据最小化或至少异化声学反馈(例如双耳助听器系统的对侧听力 仪)的信号估计可变滤波器(例如白化滤波器)，并且可变滤波器用 来避免声音输入产生的人为因素。本专利技术还涉及了改善反馈抵消的方 法和听音系统的应用。可变滤波器在本文中理解为传递函数可以动态 地更新(如通过算法)的电滤波器。白化滤波器在本文中理解为将给 定的信号转换为具有实质上平坦的功率谱(当输入信号不包含啸叫 时，例如环路增益小于-2dB或小于-5dB或者小于-10dB时)的滤波 器。自适应滤波器是可变滤波器的一个实例。在可变滤波器(例如自 适应滤波器)的基础上可建立白化滤波器。术语"听音系统"包含由多个听音设备(例如一个或两个或更多，通常为一个或两个适用于完全或者部分戴在佩戴者的左耳和/或右耳 上的听音设备)构成的音频系统。术语"听音设备"包含听力装置、 听筒、耳机、耳塞等。术语"听音系统"包括一对适合双耳的听力听 音装置、 一对耳机和一对有源耳塞及其组合(例如耳机或听筒或具有 听音装置功能的耳塞或者一个听筒和一个听力装置等)。术语"听音装置"在本文中的意思是包括信号处理器的助听器， 该处理器的增益曲线(增益-频率)能够适应具体佩戴者的补偿听力 损失的需要。术语"平坦功率谱"意味着一种频谱，其中在感兴趣的频率范围 或频带内功率等级随频率的变化远小于在所讨论的频率范围或频带内的功率等级的平均值。例如，感兴趣的频率范围Af是5Hz到20kHz， 诸如10Hz到10kHz，其可能被分为多个频带FBi(i-l,2，…,q)，例如， q=8或16或64或更多(每个频带独立进行处理)。例如，随频率的 功率等级变化AP可当作在感兴趣的频率范围Af中最大值P(Af)max与 最小值P(Af)min (或者在感兴趣的频带FBi中P(FBi)應和P(FB,) min) 的差。在实施例中，随频率的功率等级变化小于感兴趣频的率范围中 功率等级平均值Pavg(Af)(或者感兴趣的频带中功率等级平均值 Pavg(FBi))的30%，又如小于20%，小于10%，小于5%，小于2%。 在包含输入变换器、输出变换器以及两者之间并且包含放大元件 (例如信号处理器)的信号通路的具体听音设备中，重要的是最小化 从输出到输入变换器的声学反馈。假设对于特定听音设备(在给定时 间处于特定的空间位置)，输入信号包括直接部分(即将要处理并转 发给听音设备佩戴者的"目标信号")和从特定听音设备的输出到输 入变换器的声学反馈部分。术语"根据最小化或者至少异化声学反馈 的信号进行估计"理解为估计根据的信号不包含来自所讨论的听音设 备的输出变换器的输出信号的大量组分而包含了所讨论的听音设备 的输入信号的直接部分的合理表示(即包含可能经过已知或可估计的 传递函数而失真(例如所讨论的频率范围或频带上的均匀衰减)的输 入信号的直接部分，允许对其进行重构))。听音系统通过听音系统实现本专利技术的目的，听音系统包括用于将输入声音 转换为包括直接部分和声学反馈部分的电输入信号的第一输入变换 器、用于将电输出信号转换为输出声音的输出变换器、定义在输入与 输出变换器之间并包括信号处理单元的正向通路和用于估计声学反馈并包括并行于正向通路设置的自适应FBC滤波器的反馈抵消系统， 自适应FBC滤波器包括可变FBC滤波器部分和用于更新可变滤波器 部分的FBC更新算法部分，FBC更新算法部分包括分别受电输入和 输出信号影响的第一和第二 FBC算法输入信号，第一和第二 FBC更 新算法输入信号的通路分别包含第一和第二可变滤波器，听音系统进 一步包括实质上由所述电输入信号的所述直接部分组成的电更新信 号，其中所述第一和第二可变滤波器适于根据所述电更新信号进行更 新。本专利技术的优点之一是输入信号中的所需声音实质上不受反馈抵 消系统的影响。"所需声音"指的是输入信号的直接部分中的声音("目 标信号")，即不是源自声学反馈。术语"自适应FBC滤波器"在本文中用于指示反馈抵消系统的 自适应滤波器，与系统中使用的其他自适应滤波器相区分。在本申请中，第一输入变换器的声学输入信号和由其转换出的电 输入信号都被分为"直接部分"和"声学反馈部分"(从而如上所述 的"加入声学反馈之前的输入信号"构成"直接部分")。因此，第一 输入变换器的声音输入信号的"直接"部分由来自所有其他声音信号 源的合成信号组成，而不是由来自所讨论的听音设备的输出变换器的 混合信号组成(即不是来自信号的"声学反馈部分")。术语本文档来自技高网...
【技术保护点】
听音系统，包括：用于将输入声音转换为包括直接部分和声学反馈部分的电输入信号的第一输入变换器、用于将电输出信号转换为输出声音的输出变换器、定义在输入与输出变换器之间并包括信号处理单元的正向通路、和用于估计声学反馈并包括并行于正向通路布置的自适应反馈抵消滤波器的反馈抵消系统，所述自适应反馈抵消滤波器包括可变反馈抵消滤波器部分和用于更新可变反馈抵消滤波器部分的反馈抵消更新算法部分，所述反馈抵消更新算法部分包括分别受电输入和输出信号影响的第一和第二反馈抵消算法输入信号，所述第一和第二反馈抵消更新算法输入信号的通路分别包含第一和第二可变滤波器，所述听音系统进一步包括由所述电输入信号的所述直接部分组成的电更新信号，其中所述第一和第二可变滤波器基于所述电更新信号进行更新。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯布埃尔梅迪布，约翰赫尔格伦，
申请(专利权)人：奥迪康有限公司，
类型：发明
国别省市：DK
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