听音装置及运行听音装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及听音装置中的反馈控制，所述装置适于位于用户耳朵之中或之处并包括：a)输入变换器；b)输出变换器；其间形成的正向信号通路，包括c)信号处理单元；d)可用手操作的用户接口；e)用于估计从输出变换器到输入变换器的反馈通路的反馈估计系统，该系统包括e1)自适应滤波器，该自适应滤波器包括e11)可变滤波器部分；及e12)包括自适应算法的算法部分；e2)更新控制单元，适于控制包括滤波器系数到可变滤波器部分的传递的自适应算法，其中更新控制单元适于监视可用手操作的用户接口及实现：可用手操作的用户接口的启动用于影响自适应算法的控制。本发明专利技术提供改进的自适应滤波器控制机制并具有手动操作听音装置期间处理啸声风险的优点。

【技术实现步骤摘要】
听音装置及运行听音装置的方法
本申请涉及遭受变化的声情形的听音装置如助听器中的反馈控制，及其中输出变换器位于与装置的输入变换器足够近的位置从而在某些情形下导致反馈问题。本专利技术尤其涉及适于位于用户耳朵之中或之处的听音装置，其包括位于听音装置上的使用户能控制听音装置的运行功能的可用手操作的用户接口，及包括用于估计从输出变换器到输入变换器的反馈通路的反馈估计系统。本申请还涉及运行听音装置的方法、听音系统、和听音装置的用途。本申请还涉及包括处理器和程序代码的数据处理系统，程序代码使处理器执行本专利技术方法的至少部分步骤，及涉及保存程序代码的计算机可读介质。例如，本专利技术可用在如助听器、耳机、耳麦、有源耳朵保护系统等应用中。
技术介绍
下面的现有技术说明涉及本申请的应用领域之一即助听器。存在两种不同的方式改变助听器中的程序/音量。这在图1中示出。一种方式为使用助听器处的按钮（图1a）。另一种方式为通过外部装置如遥控器以无线方式改变程序/音量（图1b）。区别在于，在手在耳朵附近（按压助听器上的启动元件，图1a）的同时助听器周围的局部声学改变，而在手远离助听器（在遥控器上，图1b）的另一情形下局部声学不可能改变。当局部声学改变时，反馈通路将改变。这可能导致啸声。EP2148525A1描述了一种听力仪器，包括似真反馈通道脉冲响应的码本（或任何等价表示）并使它们可用于由信号处理单元在适当听音情形下选择和使用，例如通过将它们保存在听力仪器的存储器中。
技术实现思路
当位于用户耳朵之处或后面的听音装置（如助听器）上的启动元件由用户的手启动时，预计手将在用户已完成相应行动时例如已改变到所希望的程序或已修改另一设置如音量时移开。在该情形下，反馈抵消滤波器更新算法优选适于不对因启动元件的手动操作引起的声变化起作用，因为声学预计将在片刻后变回正常情形（“正常”通常为启动元件由用户启动之前时间（可能片刻）的情形，即用户的手正接近助听器时）。当程序变化（或助听器设置的其它修改）以无线方式进行时，预期没有局部声变化，及助听器反馈抵消滤波器估计应适应其正常的更新惯例。本专利技术与因听音装置上的启动元件的用户操作引起的局部声环境的物理变化有关，而不是与听音装置中的启动元件的操作的功能影响（如程序变化、音量变化等）有关。本申请的目标在于提供改进的自适应滤波器控制机制。本申请的目标由所附权利要求及下面描述的专利技术实现。听音装置在本申请的一方面，本申请的目标由适于位于用户耳朵之中或之处的听音装置实现，其包括：-用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器；及-用于将处理后的电信号转换为输出声音的输出变换器；-其间形成的正向信号通路，包括用于处理电输入信号或源自其的信号及提供处理后的输出信号的信号处理单元；-位于听音装置之处或之上的、使用户能控制听音装置的功能的可用手操作的用户接口；-用于估计从输出变换器到输入变换器的反馈通路的反馈估计系统，该反馈估计系统包括-自适应滤波器，该自适应滤波器包括-可变滤波器部分；及-包括自适应算法的算法部分，可变滤波器部分适于向滤波器输入信号提供传递函数及提供滤波后的输出信号，传递函数由算法部分中确定并传给可变滤波器部分的滤波器系数控制，反馈估计系统还包括-更新控制单元，适于控制包括滤波器系数到可变滤波器部分的传递的自适应算法，其中更新控制单元适于监视可用手操作的用户接口及实现：可用手操作的用户接口的启动用于影响自适应算法的控制。这具有提供在手动操作适于位于用户耳朵之处或之中的听音装置期间处理啸声风险的方案。在本说明书中，术语“用于影响自适应算法的控制”包括延迟或忽略或改变与自适应算法有关的、要不然已在听音装置中执行的行动（用户尚未启动用户接口）。“自适应算法的控制”例如可涉及滤波器系数的计算或重算的定时（和/或自适应算法的自适应速率的改变）和/或滤波器系数从算法部分到可变滤波器部分的传递。在实施例中，听音装置包括具有用于分析输入信号（例如确定电平、调制、信号类型、声反馈估计等）的功能件的分析通路（与正向信号通路平行）。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在频域进行。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在时域进行。听音装置包括自适应声（和/或机械）反馈抑制系统。反馈抑制可通过减去听音装置内的反馈信号估计量实现。已提出使用固定系数线性时不变滤波器用于反馈通路估计[Dyrlund,1991]。如果反馈通路为稳态因而不随时间改变，该方法证明为有效方法。然而，听音装置如助听器的反馈通路随时间改变及经常首选某些类的跟踪能力。自适应反馈抵消具有跟踪反馈通路随时间改变的能力。其也基于线性时不变滤波器来估计反馈通路，但其滤波器权重随时间更新[Engebretson,1993]。滤波器更新可使用随机梯度算法计算，包括一些形式的普通最小均方（LMS）或归一化LMS（NLMS）算法。这二者均具有使均方意义上的误差信号最小化的性质，而NLMS另外使滤波器更新相对于一些参考信号的平方欧几里得范数归一化。自适应滤波器的各个方面例如在[Haykin]中描述。在实施例中，可用手操作的用户接口包括触敏启动元件。触敏件例如可包括用于选择两个以上选项之一的任何切换元件，如按钮、触摸（触敏）屏、转轮、机械开关、接近传感器等。在实施例中，听音装置适于实现：反馈估计量用于使从输出变换器到输入变换器的反馈最小化或抵消该反馈。在实施例中，前述适应通过用于使反馈通路估计量与听音装置的如来自传声器或传声器系统的输入信号组合（如从输入信号减去）的组合单元（如求和单元）实施。在实施例中，更新控制单元适于控制滤波器系数的计算的定时和/或滤波器系数到可变滤波器部分的传递。在实施例中，更新控制单元包括控制何时将计算新滤波器系数的定时单元。在实施例中，更新控制单元包括控制新计算（或保存）的滤波器系数何时传给自适应滤波器的可变滤波器部分的定时单元。当可用手操作的用户接口已启动时，定时单元适于影响滤波器系数的计算的定时和/或它们到可变滤波器部分的传递（基于发生启动的事件，及例如对于其后的预定时间）。在实施例中，更新控制单元适于对滤波器系数的计算和/或滤波器系数到可变滤波器部分的传递阻止或延迟预定时间（在可用手操作的用户接口启动之后）。在实施例中，延迟适于足够大以使在用户启动可用手操作的用户接口之后的声情形（包括从听音装置的输出到输入变换器的反馈通路）能例如基于估计的平均值归一化。在实施例中，延迟大于1s，如在1-5s的范围中，例如约2s。在实施例中，延迟大于5s。在实施例中，更新控制单元适于修改自适应算法的自适应速率。在实施例中，当在听音装置中检测到可用手操作的用户接口启动时，减小自适应速率。在实施例中，自适应速率通过算法的步长控制。在实施例中，当检测到可用手操作的用户接口启动时，减小算法的步长。在实施例中，当检测到可用手操作的用户接口启动时，步长设为零并保持为零预定的（延迟）时间，之后，其恢复为其初始值或默认值或所选程序确定的值（如果可用手操作的用户接口的启动导致程序改变）。在实施例中，步长随频率而变，例如在反馈估计完全或部分在频域进行时。在实施例中，更新的滤波器系数的计算在多个频带进行，而滤波在时域进行（例如参见图3c）。在实施例中，听音装置如更新本文档来自技高网...

【技术保护点】
适于位于用户耳朵之中或之处的听音装置，包括：?用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器；及?用于将处理后的电信号转换为输出声音的输出变换器；?其间形成的正向信号通路，包括用于处理电输入信号或源自其的信号及提供处理后的输出信号的信号处理单元；?位于听音装置之上的、使用户能控制听音装置的功能的可用手操作的用户接口；?用于估计从输出变换器到输入变换器的反馈通路的反馈估计系统，所述反馈估计系统包括?自适应滤波器，所述自适应滤波器包括?可变滤波器部分；及?包括自适应算法的算法部分，可变滤波器部分适于向滤波器输入信号提供传递函数及提供滤波后的输出信号，传递函数由算法部分中确定并传给可变滤波器部分的滤波器系数控制，所述反馈估计系统还包括?更新控制单元，适于控制包括滤波器系数到可变滤波器部分的传递的自适应算法，其中更新控制单元适于监视可用手操作的用户接口及实现：可用手操作的用户接口的启动用于影响自适应算法的控制，包括滤波器系数的计算的定时和/或滤波器系数到可变滤波器部分的传递。

【技术特征摘要】
2011.06.27 EP 11171455.61.适于位于用户耳朵中或耳朵处的听音装置，包括：-用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器；及-用于将处理后的输出信号转换为输出声音的输出变换器；-在输入变换器和输出变换器之间形成的正向信号通路，包括用于处理电输入信号或源自电输入信号的信号及提供处理后的输出信号的信号处理单元；-位于听音装置之上的、使用户能控制听音装置的功能的可用手操作的用户接口；-用于估计从输出变换器到输入变换器的反馈通路的反馈估计系统，所述反馈估计系统包括-自适应滤波器，所述自适应滤波器包括-可变滤波器部分；及-包括自适应算法的算法部分，可变滤波器部分适于向滤波器输入信号提供传递函数及提供滤波后的输出信号，传递函数由在算法部分中确定并传给可变滤波器部分的滤波器系数控制，所述反馈估计系统还包括-更新控制单元，适于控制所述自适应算法，其中，更新控制单元适于监视可用手操作的用户接口，及更新控制单元适于使得可用手操作的用户接口的启动用于影响自适应算法的控制；其中，更新控制单元包括控制新计算的或者保存的滤波器系数何时传给自适应滤波器的可变滤波器部分的定时单元；及其中，当可用手操作的用户接口已启动时，定时单元适于影响滤波器系数的计算的定时和/或滤波器系数传给可变滤波器部分的定时。2.根据权利要求1所述的听音装置，其中可用手操作的用户接口包括触敏元件。3.根据权利要求1所述的听音装置，适于实现：反馈通路估计量用于使从输出变换器到输入变换器的反馈最小化或抵消所述反馈。4.根据权利要求1所述的听音装置，其中更新控制单元适于监视反馈通路估计量随时间的变化。5.根据权利要求1所述的听音装置，其中更新控制单元适于对滤波器系数的计算和/或滤波器系数到可变滤波器部分的传递阻止或延迟预定时间。6.根据权利要求1所述的听音装置，其中更新控制单元适于修改自适应算法的自适应速率。7.根据权利要求1所述的听音装置，包括一个或多个默认的反馈通路估计量保存于其中的存储器，其中更新控制单元适于在可用手操作的用户接口已启动时从存储器选择默认的反馈通路估计量并将对应的滤波器系数传给可变滤波器部分。8.根据权利要求7所述的...

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