專利名稱：用于無線聽力輔助的方法和系統(tǒng)的制作方法
用于無線昕力輔助的方法和系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于向使用者提供聽力輔助的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于捕獲音頻信號 的麥克風(fēng)設(shè)備、用于處理所捕獲音頻信號的中央信號處理單元，以及這樣的裝置，所述裝置 用于經(jīng)由無線音頻鏈路將處理的音頻信號傳輸?shù)脚宕饔谑褂谜咧辽僖恢欢涮幓蛘叨?中用于根據(jù)經(jīng)處理的音頻信號刺激使用者聽力的裝置。通常，在這樣的系統(tǒng)中無線音頻鏈路為FM無線電鏈路。這樣的系統(tǒng)的優(yōu)點在于， 傳輸單元處的遠(yuǎn)程麥克風(fēng)所捕獲的聲音可以以高聲壓電平和良好的信噪比(SNR)呈遞給 在其耳朵處佩戴接收器單元的使用者的聽力。根據(jù)這種無線音頻系統(tǒng)的一種典型應(yīng)用，刺激裝置為作為接收器單元一部分或者 連接到接收器單元的擴音器。這樣的系統(tǒng)對用于教導(dǎo)例如(a)患有聽覺處理障礙(APD)的 正常聽力兒童、(b)患單側(cè)性聽力損失(有一只損傷耳朵)的兒童或者(c)具有輕微聽力損 失的兒童來說是尤其有幫助的，其中教師的語音被傳輸單元的麥克風(fēng)捕獲，并且對應(yīng)的音 頻信號被傳輸?shù)絻和宕鞯慕邮掌鲉卧⒈凰鼋邮掌鲉卧佻F(xiàn)，從而教師的語音可以 以提高的音量——尤其是相對于教室中占主導(dǎo)地位的背景噪聲音量來說——被兒童聽到。 眾所周知，以這樣提高的音量呈遞教師的語音有助于兒童聽教師講話。根據(jù)無線音頻系統(tǒng)的另一種典型應(yīng)用，接收器單元連接到或者集成到諸如助聽器 的聽力裝備中。這種系統(tǒng)的優(yōu)點在于，所述聽力裝備的麥克風(fēng)可以被這樣的遠(yuǎn)程麥克風(fēng)補 充或者替代，所述遠(yuǎn)程麥克風(fēng)產(chǎn)生無線傳輸?shù)紽M接收器并因此傳輸?shù)剿雎犃ρb備的音 頻信號。多年以來，F(xiàn)M系統(tǒng)一直是教育環(huán)境中用于有聽力損失的兒童(佩戴助聽器)和耳 聾兒童(植入有人工內(nèi)耳)的標(biāo)準(zhǔn)裝備。聽力受損的成人也越來越多地使用FM系統(tǒng)。他們通常使用精巧發(fā)射器以及連接 或集成到助聽器的接收器，所述發(fā)射器可以(a)被指向感興趣的音頻源(例如在雞尾酒會 期間)，(b)置于桌上(例如在餐廳或商務(wù)會議中)，或者(c)繞在搭檔/發(fā)言人頸上。一 些發(fā)射器甚至具有集成的藍(lán)牙模塊，這賦予聽力受損的成人無線連接諸如蜂窩電話、膝上 型計算機等設(shè)備的可能性。無線音頻系統(tǒng)的益處在于這樣的事實，即置為離發(fā)言人的嘴幾英寸遠(yuǎn)的麥克風(fēng)以 比之于離開數(shù)英尺遠(yuǎn)的麥克風(fēng)高得多的音量接收話音。由于直接無線連接到聽者的放大系 統(tǒng)，所述話音音量的增加對應(yīng)于信噪比(SNR)的增加。在聽者耳中所產(chǎn)生的信號電平增加 和SNR的提高被視為FM無線電系統(tǒng)的主要優(yōu)點，因為聽力受損者在處理具有差的聲學(xué)SNR 的信號時明顯處于劣勢。CA 2 422 449A2涉及這樣的通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括用于助聽器的FM接收 器，其中音頻信號可以經(jīng)由模擬FM音頻鏈路從多個發(fā)射器傳輸。一般來說，無線聽力輔助系統(tǒng)的遠(yuǎn)程無線麥克風(fēng)是便攜或手持設(shè)備，其可以被用 于多種環(huán)境和條件(a)遠(yuǎn)程麥克風(fēng)可以被聽力受損人士手持并且指向期望的音頻源，例 如在一對一的談話中指向?qū)υ捳撸?b)遠(yuǎn)程麥克風(fēng)可以繞頸部佩戴；(c)在會議或餐廳情 境下，遠(yuǎn)程麥克風(fēng)可以置于桌上；(d)外部麥克風(fēng)可以連接到該系統(tǒng)，其例如可以以襟掛式麥克風(fēng)或者懸掛式麥克風(fēng)的方式佩戴；(e)諸如音樂播放器的外部音頻源可以連接到該系 統(tǒng)。一般來說，在這種無線系統(tǒng)中實現(xiàn)的音頻信號處理策略是所有佩戴模式和操作 選項之間的折衷。通常，這些信號處理策略——尤其是增益模型——是固定的，使用者遠(yuǎn) 沒有可能性在幾種波束成形和噪聲消除選項之間進(jìn)行手動選擇，這通常被稱為不同的“縮 放”(zoom)位置。對于聽力裝備來說已知的是，基于聽力裝備的內(nèi)部麥克風(fēng)所捕獲的音頻信號，進(jìn) 行對當(dāng)前聲學(xué)環(huán)境的分析(“分類器”)，以便于基于聲學(xué)環(huán)境分析結(jié)果為聽力裝備內(nèi)的音頻 信號處理選擇最合適的音頻信號處理策略，特別是相對于壓縮特性最合適的音頻信號處理 策略。分類器途徑的例子可以在 US 2002/0090098AUUS 2007/0140512AUEP 1 326 478A2 和EP 1 691576A2中找到。在EP 1 691 574A2和EP 1 819 195A2中描述了包括傳輸單元和聽力裝備的無線 聽力輔助系統(tǒng)，所述傳輸單元包括波束成形器麥克風(fēng)設(shè)備，其中用于分析聲學(xué)環(huán)境的分類 器被設(shè)置在傳輸單元中，并且其中所述分類器所提供的結(jié)果被用來在傳輸單元和/或接收 器單元/聽力裝備中調(diào)整對波束成形器麥克風(fēng)設(shè)備所捕獲音頻信號施加的增益。EP 1 083 769A1涉及助聽器系統(tǒng)，其包括用于捕獲使用者身體移動的傳感器(例 如加速傳感器)，其中這樣的傳感器所提供的信息被用于對助聽器麥克風(fēng)所捕獲音頻信號 施加的話音識別過程。EP 0 567 535B1涉及助聽器，其包括用于捕獲助聽器殼體的機械振動的加速計， 以便于從助聽器內(nèi)部麥克風(fēng)所捕獲音頻信號中減去加速計信號。WO 2007/082579A2涉及包括兩個耳塞的聽力保護(hù)系統(tǒng)，每個所述耳塞包括麥克風(fēng) 和擴音器，所述麥克風(fēng)和擴音器通過線路連接到繞使用者身體佩戴的公共中央音頻信號處 理單元。提供檢測器來檢測外部音頻信號是否從連接到中央音頻信號處理單元的外部通信 設(shè)備被提供給中央音頻信號處理單元。檢測器的輸出信號被用來選擇中央音頻信號處理單 元的音頻信號處理模式。US 2004/0136522A1涉及包括兩個聽力保護(hù)頭戴式耳機(headphone)的聽力保護(hù) 系統(tǒng)，所述兩個頭戴式耳機均包括有效噪聲降低單元。所述頭戴式耳機還包括擴音器，用于 再現(xiàn)從外部通信設(shè)備供應(yīng)的外部音頻信號。系統(tǒng)還包括懸掛式麥克風(fēng)。提供設(shè)備檢測器， 以基于是否有外部通信設(shè)備連接到該系統(tǒng)來控制對懸掛式麥克風(fēng)的供電。US 2002/0106094A1涉及包括內(nèi)部和無線外部麥克風(fēng)的助聽器。提供連接檢測電 路來在外部麥克風(fēng)與助聽器電氣分離時激活對所述外部麥克風(fēng)的供電。本發(fā)明的目的在于，提供用于使用無線麥克風(fēng)設(shè)備來提供聽力輔助的方法，其中 聆聽的舒適性(例如信噪比(SNR))應(yīng)當(dāng)在任何時候都被最優(yōu)化。本發(fā)明的目的還在于提 供相應(yīng)的無線聽力輔助系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，這些目的分別通過如權(quán)利要求1中限定的方法以及如權(quán)利要求19中 限定的系統(tǒng)來達(dá)到。本發(fā)明由于以下原因而是有益的通過估計某種類型的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備是 否連接到中央信號處理單元并且根據(jù)所估計的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備的類型選擇音頻信 號處理策略，對麥克風(fēng)設(shè)備所捕獲音頻信號的處理可以被自動調(diào)整為該系統(tǒng)的當(dāng)前使用情
6境。在從屬權(quán)利要求中限定本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在下面，參照附圖描述和說明了本發(fā)明的實例，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的聽力輔助系統(tǒng)的一個實施例的框圖；圖2是以示意性方式示出圖1中系統(tǒng)的中央信號處理單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是輸出信號電平的默認(rèn)設(shè)置(頂圖)以及相應(yīng)增益(底圖)的實例，所述增 益與輸入信號電平相關(guān)；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的聽力輔助系統(tǒng)的不同使用模式與圖3的默認(rèn)設(shè)置的偏離的 實例；以及圖5根據(jù)本發(fā)明示出針對默認(rèn)設(shè)置以及針對聽力輔助系統(tǒng)的特定使用模式的增 益的實例，所述增益與音頻信號頻率相關(guān)。圖1示出無線聽力輔助系統(tǒng)的實例的框圖，所述無線聽力輔助系統(tǒng)包括傳輸單元 10，以及至少一個要佩戴在使用者一只耳朵之上或者之中的耳部單元12(可以僅為使用者 兩只耳朵中的一只提供耳部單元12，或者可以為每只耳朵都提供耳部單元12)。根據(jù)圖1， 耳部單元12包括接收器單元14，所述接收器單元14可以將其輸出信號供應(yīng)到以機械和電 氣方式(例如經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)接口 17(例如所謂的“音靴”))連接到該接收器單元14的聽力裝 備16，或者，根據(jù)一變體方案，供應(yīng)到至少部分佩戴在使用者耳道中的擴音器18 (例如，該 擴音器本身可以設(shè)置在耳道中，或者一聲音管道可以從位于耳部的擴音器延伸到耳道中)。聽力裝備16通?？梢詾橹犉?，例如BTE型(耳后型)、ITE型(耳中型)或者 CIC型(完全耳道內(nèi)型)。通常，聽力裝備16包括一個或更多個麥克風(fēng)20、用于進(jìn)行音頻信 號處理并用于控制聽力裝備16的中央單元22、功率放大器24和擴音器26。傳輸單元10包括用于將中央信號處理單元28中處理的音頻信號經(jīng)由無線鏈路34 傳輸?shù)浇邮掌鲉卧?4的發(fā)射器30和天線32，所述接收器單元14包括天線36、接收器38 和信號處理單元40，用于接收經(jīng)由鏈路34傳輸?shù)囊纛l信號以便于將其供應(yīng)到聽力裝備16 或揚聲器18。無線音頻鏈路34優(yōu)選為FM(調(diào)頻)鏈路。不同于包括連接到聽力裝備16的接收器單元14，作為可替換方案，耳部單元12可 以包括聽力裝備16’，接收器單元14的功能塊(即天線36和接收器38)集成到該聽力裝備 16’中。這樣的可替換方案也在圖1中示意性地示出。傳輸單元10包括通常包括至少兩個間隔開的麥克風(fēng)Ml和M2的麥克風(fēng)設(shè)備42、 用于將外部音頻源46 (例如音樂播放器)或外部麥克風(fēng)48連接到傳輸單元10的音頻輸入 44、距離傳感器50、加速傳感器52和取向傳感器54。此外，傳輸單元10可以包括第二音頻 輸入44’，從而例如外部音頻源46和外部麥克風(fēng)48可以同時連接到傳輸單元10。傳輸單 元10還可以包括與傳輸單元10的殼體呈緊密的機械和聲學(xué)接觸的輔助麥克風(fēng)56，所述輔 助麥克風(fēng)56用于捕獲代表身體噪聲和/或殼體噪聲的音頻信號。外部麥克風(fēng)48可以包括 一個或數(shù)個容艙(capsule)，其信號在中央信號處理單元28中被進(jìn)一步處理。傳輸單元10 還包括單元66，所述單元66能夠確定外部音頻信號源46是否連接到音頻輸入44以及所述 外部音頻信號源46的類型，并且當(dāng)連接到音頻輸入44時，通過感測至少一個電氣參數(shù)(例 如外部麥克風(fēng)48的阻抗)來估計外部麥克風(fēng)48的類型。傳輸單元10被設(shè)計為可以服務(wù)于以下數(shù)種目的的便攜式單元(a)它可以被用于“會議模式”，在該模式下其被靜態(tài)置于桌上；(b)它可以被用于“手持模式”，在該模式下 其可以被持于耳部單元12的使用者手中；(c)它可以繞人的頸部佩戴，通常是由對該耳部 單元12的使用者說話的人佩戴，例如教室中教導(dǎo)聽力受損人士的教師，或者博物館中的向 導(dǎo)，等等(“頸部模式”)；(d)它可以佩戴在耳部單元12的使用者的身體上，其中外部麥克 風(fēng)48和/或外部音頻源46連接到傳輸單元10 ( “外部音頻模式”)；該外部音頻源46可以 例如為電視機或者任何類型的音頻播放器(例如MP3)。在這種情況下，傳輸單元10還可以 置于音頻設(shè)施旁邊。圖2是以示意性方式示出傳輸單元10的中央信號處理單元28的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框 圖，其包括波束成形器58、包括語音活動檢測器(VAD)的分類單元60、音頻信號混合/加和 單元62，以及音頻信號處理單元64。音頻信號處理單元64通常將包括像增益模型、噪聲消 除算法和/或均衡器——即頻率相關(guān)增益控制——的部件。麥克風(fēng)設(shè)備42的麥克風(fēng)M1、M2所捕獲的音頻信號作為輸入供應(yīng)到波束成形器58， 并且波束成形器58提供的輸出信號被供應(yīng)到混合/加和單元62。此外，麥克風(fēng)M1、M2中的 至少一個的音頻信號被供應(yīng)到分類單元60 ；此外，波束成形器58的輸出也可以被供應(yīng)到分 類單元60。分類單元60用來分析麥克風(fēng)設(shè)備42所捕獲的音頻信號，以便于從多種聽覺場 景類別確定當(dāng)前的聽覺場景類別，即，分類單元60用來確定當(dāng)前的聲學(xué)環(huán)境。分類單元60 的輸出被供應(yīng)到波束成形器58、混合/加和單元62和音頻信號處理單元64，以便于通過根 據(jù)如分類單元60所確定的當(dāng)前聲學(xué)環(huán)境選擇當(dāng)前施加的音頻信號處理策略，來控制中央 信號處理單元28中的音頻信號處理。同樣，外部麥克風(fēng)48捕獲的音頻信號可以被供應(yīng)到分類單元60，以便于在聽覺場 景分析中予以考量。音頻輸入監(jiān)控單元66的輸出可以被供應(yīng)到分類單元60、混合/加和單元62和音 頻信號處理單元64，以便于根據(jù)外部音頻源46的存在或者根據(jù)外部麥克風(fēng)48的類型選擇 音頻信號處理策略。例如，外部麥克風(fēng)48可以為懸掛式麥克風(fēng)、一個或者多個全向麥克風(fēng)， 或者波束成形麥克風(fēng)。取決于麥克風(fēng)的類型，可以自動地調(diào)整音頻輸入敏感度和其他參數(shù)， 例如在基于能量的VAD或者基于分類單元60中到達(dá)方向的更精巧的VAD之間進(jìn)行選擇。輔助麥克風(fēng)56捕獲的音頻信號被供應(yīng)到混合/加和單元62，以便于通過使用例如 維納濾波器(Wiener filter)從麥克風(fēng)設(shè)備42所捕獲的音頻信號中減去該音頻信號，從而 從麥克風(fēng)設(shè)備42所捕獲的音頻信號去除身體噪聲和/或殼體噪聲。在音頻輸入44、44’接收的音頻信號被供應(yīng)到混合/加和單元62?；旌?加和單元62的輸出被供應(yīng)到音頻信號處理單元64。距離傳感器50可以包括聲學(xué)(通常為超聲)距離傳感器和/或光學(xué)(通常為紅 外)距離傳感器，以便于測量聲源(通常為麥克風(fēng)設(shè)備42所指向的說話者)與麥克風(fēng)設(shè)備 42之間的距離。為此，距離傳感器50以這樣的方式設(shè)置，即使得其目標(biāo)為麥克風(fēng)設(shè)備42所 指向的對象。距離傳感器50的輸出在音頻信號處理單元64中被予以考量，以便于根據(jù)所 測得的距離選擇音頻信號處理策略。加速傳感器52測量作用于傳輸單元10上——并且因此作用于麥克風(fēng)設(shè)備42 上——的加速度，以便于估計傳輸單元10當(dāng)前正用于何種模式。例如，如果測得的加速度 非常小，則可以得出傳輸單元10被用于靜態(tài)模式，即用于會議模式。
取向傳感器54優(yōu)選被設(shè)計來測量傳輸單元以及因此測量麥克風(fēng)設(shè)備42的空間取 向，從而可以估計麥克風(fēng)設(shè)備42是取向為基本上為垂直的還是基本上為水平的。這樣的取 向信息可以被用來估計傳輸單元10的當(dāng)前使用模式。例如，基本上垂直的取向通常是用于 頸部佩戴/胸部佩戴模式。通過將加速傳感器52和取向傳感器54所提供的信息組合在一起，可以獲得對當(dāng) 前使用模式的最佳估計。例如，基本上水平的位置而沒有顯著的加速度指示會議/餐館模 式，而基本上水平的位置以及有某個程度的加速度指示手持模式。在手持模式中，距離傳感 器50進(jìn)行的距離測量是最有用的，因為在手持模式中，使用者可以以這樣的方式握持傳輸 單元10，即使得麥克風(fēng)設(shè)備52指向正對使用者說話的人。取向傳感器54可以包括回轉(zhuǎn)儀、 傾斜傳感器和/或滾珠開關(guān)。傳感器50、52和54的輸出被供應(yīng)到音頻信號處理單元64，以便于根據(jù)傳感器50、 52和54所監(jiān)控的麥克風(fēng)設(shè)備42的機械參數(shù)測量值選擇音頻信號處理策略。具體來說，如 上面已經(jīng)提及的，傳感器50、52和54所提供的信息可以被用于估計傳輸單元10的當(dāng)前使 用模式，以便于通過選擇對當(dāng)前使用模式最合適的音頻信號處理策略來自動優(yōu)化音頻信號處理。下面，通過參照圖3到圖5描述對音頻信號處理的這種優(yōu)化的實例。在圖3下端，示出默認(rèn)增益模型的增益的實例，所述增益與輸入信號電平相關(guān)(輸 出信號電平對輸入信號電平的相應(yīng)相關(guān)性在圖3上端示出)。在圖3的實例中，增益對于中 等輸入信號電平(從K1到K2)來說基本上恒定，而對于具有越來越高輸入信號電平的高輸 入信號電平，增益降低(“壓縮”)，而且對于低輸入信號電平，增益也降低(“軟壓制(soft squelch)” 或“膨脹，，)。圖5示出了默認(rèn)增益模型的與頻率相關(guān)的增益的實例(曲線A)，其相對平坦。當(dāng)傳輸單元10正繞頸部掛著或者附著到正對耳部單元12的使用者說話的人胸部 (“頸部/胸部模式”，如取向傳感器54所測量的基本垂直位置指示的模式)時，對于待傳 輸?shù)脑捯粜盘柾ǔ？梢灶A(yù)期超過75dB-SPL(分貝-聲壓級)的輸入電平(該條件在圖3和 4中通過工作點P1指示)。在這種情況下，壓縮降低增益。在“頸部/胸部模式”中，低于 某個電平(例如拐點K2)的輸入信號可以被視為大部分為環(huán)境噪聲和/或服飾噪聲，并且 應(yīng)當(dāng)被壓縮?；谂宕髂Ｊ降男畔ⅲ瑝嚎s算法的施用時間(release time)可以被增加到數(shù) 秒，這避免背景噪聲在話音暫停時出現(xiàn)。如果音頻輸入監(jiān)控單元66檢測到胸部麥克風(fēng)或懸掛式麥克風(fēng)連接到傳輸單元 10，則可以發(fā)生類似的總體增益降低。當(dāng)音頻輸入監(jiān)控單元66檢測到外部音頻信號源46 (通常為音樂播放器)的存在 時，可以選擇“音樂模式”，在該模式中，例如通過避免太強的壓縮來增加動態(tài)范圍，以便于 提升聆聽的舒適性(圖4中通過曲線M指示的實例)。當(dāng)傳輸單元10處于水平位置而無垂直移動時，這指示其中傳輸單元10被置于桌 上的會議/餐館模式，波束成形器58應(yīng)當(dāng)被切換到不存在波束成形的全向模式，而頻率相 關(guān)增益應(yīng)當(dāng)為了話音理解而被優(yōu)化。根據(jù)圖5，通過在低于和高于話音頻率范圍的頻率上降 低增益(參見曲線C)，可以提升話音理解?？商鎿Q地，波束成形器58可以被切換到縮放模 式，在該模式中，波束成形器的方向被自動調(diào)整到最強聲源的方向。
如上面已經(jīng)提及的，傳輸單元10在基本水平位置具有某些程度的相對移動指示 傳輸單元10被拿在耳部單元12的使用者手中。在該情況下，在較低輸入電平具有提升的 增益(如圖4中箭頭所指示)的波束成形算法將是第一選擇。在較低輸入電平施加的增益 可以取決于測得的到聲源的距離，其中較大的距離要求較大的增益。這種在較低輸入電平 提升的增益在圖4中通過曲線HI和H2指示出。此外，在低頻和高頻，也即在話音頻率范圍 之外的頻率上，可以施加增強的滾降(roll-off)，以便于強調(diào)話音信號，同時將低頻和高頻 噪聲保持在降低的增益水平，參見圖5的曲線B和C。距離傳感器50所獲得的關(guān)于麥克風(fēng)設(shè)備42到聲源的距離的信息可以被用于 根據(jù)測得的距離設(shè)定電平相關(guān)增益和/或頻率相關(guān)增益和/或波束成形器58的孔徑角 (aperture angle)。
權(quán)利要求
一種用于為使用者提供聽力輔助的方法，包括通過內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)捕獲音頻信號，并且將所捕獲的音頻信號供應(yīng)到中央信號處理單元(28，64)；估計某種類型的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備(46，48)是否連接到音頻信號處理單元，以便于將外部音頻信號供應(yīng)到所述中央信號處理單元，并且根據(jù)所估計的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備的類型，選擇音頻信號處理策略；根據(jù)所選擇的音頻信號處理策略，通過所述中央信號處理單元處理所捕獲的音頻信號和所述外部音頻信號；經(jīng)由無線音頻鏈路(34)將經(jīng)處理的所述音頻信號傳輸?shù)脚宕髟谒鍪褂谜咧辽僖恢欢涮幓蛘叨鋬?nèi)的刺激裝置；以及根據(jù)經(jīng)處理的所述音頻信號，通過所述刺激裝置(18，26)刺激所述使用者的聽力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述無線音頻鏈路為FM鏈路。
3.如權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其中，所述外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備是外部音頻源 (46)，例如音樂播放器或電視機。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，根據(jù)音樂模式的音頻信號處理策略被選擇，在所選 擇的該音頻信號處理策略中，動態(tài)范圍相對于默認(rèn)音頻信號處理策略被增加。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備是外部麥克風(fēng) (48)，其中，通過感測所述外部麥克風(fēng)的至少一項電氣參數(shù)來估計所述外部麥克風(fēng)的類型， 并且其中，根據(jù)所估計的外部麥克風(fēng)的類型來選擇所述音頻信號處理策略。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，音頻信號處理策略被選擇，在所選擇的該音頻信號 處理策略中，根據(jù)所估計的外部麥克風(fēng)(48)的類型來調(diào)整音頻輸入敏感度。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，音頻信號處理策略被選擇，在所選擇的該音頻 信號處理策略中，根據(jù)所估計的外部麥克風(fēng)(48)的類型來選擇語音活動檢測器的類型。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，還包括通過所述中央信號處理單元(28)的分類 單元(60)分析所述音頻信號，以便于從多種聽覺場景類別中確定當(dāng)前聽覺場景類別，并且 根據(jù)所確定的當(dāng)前聽覺場景類別選擇音頻信號處理策略。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，包括測量從以下項組成的組中選擇的至少一項 機械參數(shù)所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)的加速度、所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備的空間取向，以及所 述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備到聲源的距離；以及根據(jù)所測量的至少一項機械參數(shù)，選擇音頻信號處 理策略。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)包括至少兩個能夠進(jìn)行 聲學(xué)波束成形的間隔開的麥克風(fēng)(M1，M2)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，如果測得所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)的基本靜態(tài) 的水平取向，則選擇與會議模式相對應(yīng)的音頻信號處理策略，在所選擇的該音頻信號處理 策略中，相對于默認(rèn)音頻信號處理策略，為了話音理解而優(yōu)化頻率相關(guān)增益。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，音頻信號處理策略被選擇，在所選擇的該音頻信 號處理策略中，不存在波束成形。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，包括聲學(xué)縮放模式的音頻信號處理策略被選擇， 在所選擇的該音頻信號處理策略中，波束成形器的方向被自動調(diào)整到最強聲源的方向。
14.如權(quán)利要求10到13之一所述的方法，其中，如果測得所述麥克風(fēng)設(shè)備(42)的基 本水平的非靜態(tài)取向，則根據(jù)手持模式的音頻信號處理策略被選擇，在所選擇的該音頻信 號處理策略中，發(fā)生波束成形，并且相對于默認(rèn)音頻信號處理策略，提升低輸入電平處的增益。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，低輸入電平處的增益的提升隨著所測量的所述 麥克風(fēng)設(shè)備(42)到所述聲源的距離的增加而增加。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，音頻信號處理策略被選擇，在所選擇的該音頻信 號處理策略中，相對于默認(rèn)音頻信號處理策略，在低于和高于話音頻率范圍的頻率處的增 益被降低，以便于強調(diào)話音信號。
17.如權(quán)利要求10到16之一所述的方法，其中，如果測得所述麥克風(fēng)設(shè)備(42)的基本 垂直的取向，則根據(jù)頸部/胸部模式的音頻信號處理策略被選擇，在所選擇的該音頻信號 處理策略中，相對于默認(rèn)音頻信號處理策略，總體增益被降低和/或施用時間被增加至多 于一秒，以便于降低背景噪聲。
18.如權(quán)利要求10到17之一所述的方法，其中，音頻信號處理策略被選擇，在所選擇的 該音頻信號處理策略中，根據(jù)所測量的所述麥克風(fēng)設(shè)備(42)到所述聲源的距離來選擇電 平相關(guān)和/或頻率相關(guān)增益和/或所述波束成形器(58)的孔徑角。
19.一種用于為使用者提供聽力輔助的系統(tǒng)，包括內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)，用于捕獲音頻信號；裝置(66)，用于估計某種類型的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備(46，48)是否連接到中央信號 處理單元(28)，所述中央信號處理單元(28)用于根據(jù)音頻信號處理策略處理所捕獲的音 頻信號和所述外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備供應(yīng)的外部音頻信號，其中所述音頻信號處理策略是 根據(jù)所估計的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備的類型來選擇的；裝置(30，32，36，38)，用于經(jīng)由無線音頻鏈路(34)將經(jīng)處理的所述音頻信號傳輸?shù)脚?戴在所述使用者至少一只耳朵處或者耳朵內(nèi)的裝置(18，26)，佩戴在所述使用者至少一只 耳朵處或者耳朵內(nèi)的所述裝置(18，26)用于根據(jù)經(jīng)處理的所述音頻信號刺激所述使用者 的聽力，所述傳輸裝置包括發(fā)射器部分(30，32)和接收器部分(36，38)。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述傳輸裝置(30，32，36，38)適于建立射頻音頻 鏈路。
21.如權(quán)利要求19和20之一所述的系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)、所述估計 裝置(66)、所述中央信號處理單元(28)和所述發(fā)射器部分(30，32)被集成在便攜式單元 (10)內(nèi)。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述便攜式單元(10)是手持單元。
23.如權(quán)利要求21和22之一所述的系統(tǒng)，其中，所述便攜式單元(10)適于繞人的頸部 佩戴/佩戴在人的胸部。
24.如權(quán)利要求21到23之一所述的系統(tǒng)，其中，所述外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備是外部 音頻信號源(46)，并且其中，所述便攜式單元(10)包括用于將音頻信號從外部音頻信號源 (46)供應(yīng)到所述音頻信號處理單元(28)的輸入(44，44’)。
25.如權(quán)利要求21到24之一所述的系統(tǒng)，其中，所述外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備是外部麥 克風(fēng)(48)，并且其中，所述便攜式單元(10)包括用于將所述外部麥克風(fēng)(48)捕獲的音頻信號供應(yīng)到所述音頻信號處理單元(28)的輸入(44，44’)。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述估計裝置(66)用于通過感測所述外部麥克 風(fēng)的至少一項電氣參數(shù)來估計連接到所述輸入(44，44’ )的外部麥克風(fēng)(48)的類型，并且 其中，所述中央信號處理單元(28)適于根據(jù)所估計的外部麥克風(fēng)的類型選擇音頻信號處理策略。
27.如權(quán)利要求19到26之一所述的系統(tǒng)，其中，所述便攜式單元包括用于測量從以下 項組成的組中選擇的至少一項機械參數(shù)的裝置(50，52，54):所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)的 加速度、所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備的空間取向，以及所述內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備到聲源的距離；并且其 中，所述中央信號處理單元(28)用于根據(jù)音頻信號處理策略處理所捕獲的音頻信號，所述 音頻信號處理策略是根據(jù)所測量的至少一項機械參數(shù)來選擇的。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，所述測量裝置(50，52，54)包括聲學(xué)距離傳感器 和/或光學(xué)距離傳感器。
29.如權(quán)利要求27和28之一所述的系統(tǒng)，其中，所述測量裝置(50，52，54)包括回轉(zhuǎn) 儀、傾斜傳感器和滾珠開關(guān)中的至少一個。
30.如權(quán)利要求27到29之一所述的系統(tǒng)，其中，所述測量裝置(50，52，54)用于測量所 述麥克風(fēng)設(shè)備(42)在垂直面內(nèi)的空間取向。
31.如權(quán)利要求19到30之一所述的系統(tǒng)，其中，所述中央信號處理單元(28)包括分類 單元(60)，所述分類單元(60)用于分析所述音頻信號以便于從多種聽覺場景類別中確定 當(dāng)前聽覺場景類別，并且其中，所述中央信號處理單元適于根據(jù)所確定的當(dāng)前聽覺場景類 別選擇音頻信號處理策略。
32.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中，所述分類單元(60)包括語音活動檢測器。
33.如權(quán)利要求19到32之一所述的系統(tǒng)，其中，刺激裝置(26)是包括至少一個麥克風(fēng) (20)的聽力裝備(16，16’ )的一部分。
34.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中，所述接收器部分(36，38)被集成在所述聽力裝備 (16，16，)內(nèi)或者連接到所述聽力裝備(16,16' ) ο
35.如權(quán)利要求19到34之一所述的系統(tǒng)，其中，所述便攜式單元(10)包括輔助麥克 風(fēng)(56)，所述輔助麥克風(fēng)(56)與所述便攜式單元的殼體呈緊密的機械和聲學(xué)接觸，用于捕 獲代表身體噪聲和/或殼體噪聲的音頻信號，并且其中，所述音頻信號處理單元(28)適于 使用所述輔助麥克風(fēng)所捕獲的音頻信號來從所述麥克風(fēng)設(shè)備(42)捕獲的音頻信號中去除 身體噪聲和/或殼體噪聲。
36.如權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻信號處理單元(28)適于使用維納濾波 器，以便于從所述麥克風(fēng)設(shè)備(42)捕獲的音頻信號中減去所述輔助麥克風(fēng)(56)捕獲的音 頻信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于為使用者提供聽力輔助的方法，所述方法包括通過內(nèi)部麥克風(fēng)設(shè)備(42)捕獲音頻信號，并且將所捕獲的音頻信號供應(yīng)到中央信號處理單元(28，64)；估計某種類型的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備(46，48)是否連接到音頻信號處理單元，以便于將外部音頻信號供應(yīng)到所述中央信號處理單元，并且根據(jù)所估計的外部音頻信號供應(yīng)設(shè)備的類型，選擇音頻信號處理策略；根據(jù)所選擇的音頻信號處理策略，通過所述中央信號處理單元處理所捕獲的音頻信號和所述外部音頻信號；經(jīng)由無線音頻鏈路(34)將經(jīng)處理的所述音頻信號傳輸?shù)脚宕髟谒鍪褂谜咧辽僖恢欢涮幓蛘叨鋬?nèi)的刺激裝置；以及根據(jù)經(jīng)處理的所述音頻信號，通過所述刺激裝置(18，26)刺激所述使用者的聽力。
文檔編號H04R25/00GK101843118SQ200780101106
公開日2010年9月22日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者E·迪杰科斯塔拉, G·比溫多洛蒂托, H·米爾德, R·普拉茨 申請人:峰力公司