一种双耳助听器系统技术方案

本申请公开了一种双耳助听器系统，其包括第一和第二助听器，每一助听器包括：天线和收发器电路

【技术实现步骤摘要】
一种双耳助听器系统
[0001]本申请为
2019
年9月
27
日申请的
、
专利技术名称为“包括多个自适应双通道波束形成器的听力装置和听力系统”的中国专利申请
201910927165.6
的分案申请
。


[0002]本专利技术涉及听力装置如助听器
、
头戴式耳机
、
喇叭扩音器等，及可能与听力装置相关联例如可与其交换数据的辅助装置
。

技术介绍

[0003]US 7,471,798 B2
和
US 9,301,049 B2
涉及线性传声器阵列，将双传声器线性阵列扩展到3个以上传声器且具有同样的传声器距离，假定目标信号从佩戴线性传声器阵列的用户的正面传来
。
[0004]考虑听力装置利用波束形成来增强信噪比
(
即减少不想要的背景噪声
)
，同时保持目标的感知
(
没有目标损失及空间感知未被改变
)。
[0005]听力装置中的波束形成器通常使用两个传声器
。
增加传声器的数量可增加波束形成器的自由度从而改善信噪比的增强
。
[0006]使用多个传声器的自适应增强算法通常涉及计算开销大的运算如协方差矩阵的矩阵求逆和特征值分解
。
每秒运算的复杂性通常按通道数量的函数成指数级增加
。

技术实现思路

[0007]听力系统
>[0008]在本申请的一方面，提供一种听力系统，包括第一听力装置如助听器，第一听力装置配置成佩戴在用户的第一耳朵处或第一耳朵中或者完全或部分植入在用户第一耳朵处的头部中
。
所述听力系统包括：
[0009]‑
至少三个输入变换器，配置成将听力系统环境中的声音转换为相应的至少三个电输入信号，至少三个输入变换器之一被选择为提供参考输入信号的参考输入变换器，或者参考输入信号由从所述至少三个电输入信号确定的电信号形成就像由相对于所述至少三个输入变换器的位置位于空间参考点的传声器提供一样；
[0010]‑
至少两个自适应双通道波束形成器，每一自适应双通道波束形成器基于第一和第二波束形成器输入信号提供空间滤波的信号，其中所述自适应双通道波束形成器保留所述参考输入信号的目标分量的单位振幅和相位；
[0011]‑‑
所述至少两个双通道波束形成器按至少包括一级层和二级层的分层结构进行连接；
[0012]‑‑
其中所述一级层包括所述至少两个双通道波束形成器中的至少一个，称为一级双通道波束形成器；及
[0013]‑‑
其中所述二级层包括所述至少两个双通道波束形成器中的至少另一个，称为二级双通道波束形成器
。
[0014]至少两个双通道波束形成器可包括：
[0015]‑‑
第一一级双通道波束形成器，其中所述第一波束形成器输入信号为所述参考输入信号，及其中所述第二波束形成器输入信号在其余电输入信号之中选择，所述第一一级双通道波束形成器提供一级空间滤波的参考信号；及
[0016]‑‑
第一二级双通道波束形成器，其中所述第一波束形成器输入信号为所述一级空间滤波的参考信号，及其中所述第二波束形成器输入信号在
a)
和
b)
中选择：
a)
所述至少三个电输入信号中未被用作所述第一一级双通道波束形成器的输入的那些输入信号，
b)
来自可能的另一一级双通道波束形成器的一级空间滤波的信号；所述第一二级双通道波束形成器提供二级空间滤波的参考信号；及
[0017]‑‑
其中给定双通道波束形成器的自适应参数从该双通道波束形成器的第一和第二波束形成器输入信号确定
。
[0018]从而可提供改进的听力系统
。
[0019]给定双通道波束形成器的自适应参数可
(
例如，仅
)
从所涉及的双通道波束形成器的第一和第二波束形成器输入信号确定
。
[0020]根据本专利技术的听力系统的优点在于，自适应双通道波束形成器保留所述参考输入信号的目标分量的单位振幅和相位，使得降噪在不改变目标方向的情形下进行
。
参考输入
(
例如参考传声器或虚拟参考传声器
)
处体验的到目标声源的方向通过级联的双通道波束形成器结构保持
(
使得目标信号分量保持不变
)。
[0021]虚拟传声器
(
虚拟参考点
)
的性质例如可离线获得，其通过测量到相对于传声器阵列中的其它传声器位于想要的
(
参考
)
位置
(
并非最终
(
物理实施的
)
传声器阵列的传声器的位置
)
的传声器的传递函数进行
。
这在图9中示出
。
[0022]使用多个两输入波束形成器代替一个
M
输入波束形成器的主要动机是降低基于噪声协方差的
β
参数的自适应的复杂性
。
在两输入广义旁瓣相消器
(GSC)
中，
β
参数为标量，由下式定义：
[0023][0024]其中两个标量值之间的除法运算对计算复杂性具有最大影响
。
[0025]在
M>2GSC
中，
β
参数为
(M
‑
1)x 1
大小的向量，由下式定义：
[0026][0027]其中已知为大小
(M
‑
1)x M
的阻塞矩阵，及
W
O
为
M x 1
波束形成器向量
。
对复杂性的主要影响是大小
(M
–
1)
的矩阵求逆运算，其比
M
‑
1(
例如对于
M
＝3，其为
2)
次除法
(
每双通道波束形成器一次除法
)
开销更大
。
[0028]所提出的结构对于每一额外的传声器仅需要另外的单一除法的计算复杂性，两输入波束形成器被添加在该结构中
。
当使用全
GSC
时，复杂性按传声器数量的函数呈指数级增加：
O((M
‑
1)3)。
[0029]一级和
/
或二级双通道波束形成器可被实施为相应的最小方差无失真响应
(MVDR)
波束形成器
。
[0030]术语“在其余电输入信号之中选择”在本说明书中意为“在至少三个电输入信号之中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双耳助听器系统，包括第一和第二助听器，所述第一和第二助听器配置成分别佩戴在用户的第一和第二耳朵处或第一和第二耳朵中或者部分植入在用户的第一和第二耳朵处的头部中，所述第一和第二助听器中的每一个包括：
‑
天线和收发器电路，配置成使能在第一和第二助听器之间建立通信链路从而使能在第一和第二助听器之间交换音频信号；
‑
适于位于用户的外耳处或外耳后面的耳后部分；
‑
适于位于耳道中或耳道处的耳内部分，其中耳后部分和耳内部分中的每一个包括配置成将助听器环境中的声音转换为相应电输入信号的输入变换器，耳内输入变换器被选择为提供参考输入信号的参考输入；
‑
至少一一级自适应双通道波束形成器，其基于第一和第二波束形成器输入信号提供空间滤波的信号，其中所述一级自适应双通道波束形成器配置成保留所述参考输入信号的目标分量的单位振幅和相位，其中
‑‑
所述一级自适应双通道波束形成器的第一和第二波束形成器输入信号之一为来自耳内输入变换器的参考输入信号；及
‑‑
所述一级自适应双通道波束形成器的第一和第二波束形成器输入信号中的另一个为来自耳后输入变换器的电输入信号；其中，第一助听器还包括基于第一和第二波束形成器输入信号提供空间滤波的信号的二级双通道波束形成器，所述一级自适应双通道波束形成器和所述二级双通道波束形成器按级联结构连接，所述级联结构配置成使得
‑‑
所述二级双通道波束形成器的第一和第二波束形成器输入信号之一为所述一级自适应双通道波束形成器的空间滤波的信号；
‑‑
所述二级双通道波束形成器的第一和第二波束形成器输入信号中的另一个为经所述通信链路接收的
、
对侧的第二助听器的一级自适应双通道波束形成器的空间滤波的信号；及
‑‑
第一助听器的二级双通道波束形成器的空间滤波的信号包括用户自我话音的估计量
。2.
根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，所述双通道波束形成器实施为时域的滤波器
。3.
根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，第一和第二助听器中的每一个包括相应的
、
用于将所述电输入信号提供为多个子频带信号的分析滤波器组
。4.
根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，所述第一助听器包括用于将所述用户自我话音的估计量传给另一装置的收发器
。5.
根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，一级和
/
或二级双通道波束形成器实施为相应的最小方差无失真响应波束形成器
。6.
根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，给定的双通道波束形成器的自适应参数从所述双通道波束形成器的第一和第二波束形成器输入信号确定
。7.
根据权利要求1所述的双耳助听器系统，其中，所述耳后部分包括两个或三个输入变换器
。8.
根据权利要求1所述的双耳助听器系统，包括辅助装置，其中所述双耳助听器系统适
于在第一和
/
或第二助听器与所述辅助装置之间建立通信链路使得可在其间交换信息或者将信息从一装置转发到另一装置，其中所述辅助装置包括遥控器
、
智能电话
、
或者其它便携或可穿戴电子设备
。9.
一种双耳...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：奥迪康有限公司，
类型：发明
国别省市：