專利名稱：用于控制雙耳助聽器系統的方法和雙耳助聽器系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于控制助聽器系統中聲增益的方法，該助聽器系統接收來自個人的周圍環(huán)境的聲信號，對該聲信號進行雙耳處理并將處理信號提供給個人的耳朵，并且涉及適于執(zhí)行該方法的助聽器系統。本發(fā)明可以例如在補償聽力受損的個人的聽力能力的損失或者增強聽力正常的個人的聽力能力等應用中使用。
背景技術：
助聽器的主要目的通常是放大接收的聲信號以使它們可以被助聽器用戶聽到。為了將放大的信號保持在用戶的“舒適的動態(tài)范圍”內，即最安靜和最大聲的可舒適聽到的信號之間的振幅范圍，助聽器典型地對聲信號施加水平壓縮，使得較大聲的信號比較安靜的信號放大得小。水平壓縮對于聽力受損個人特別有用，聽力受損的個人典型地具有比聽力正常的個人小的舒適動態(tài)范圍。在現代數字助聽器中，典型地，助聽器監(jiān)控接收的聲信號的水平并根據該信號水平控制助聽器的聲增益，從而實現水平壓縮。EP1491068B公開了這種助聽器的例子。助聽器制造者的永恒挑戰(zhàn)是幫助助聽器用戶提高他或她在嘈雜環(huán)境中理解語音的能力。在這一方向上的已知改進是使助聽器保存聲信號中的空間聽力線索，即，幫助用戶確定不同聲信號的空間來源的信息。在最重要的空間聽力線索當中包括耳間水平差 (inter-aural level differences, ILD)，即來自單個源的聲信號在兩個耳朵處的接收水平的差異。ILD是由所謂的用戶頭部陰影效應引起的，并且主要用于大約IkHz以上頻率的聲源定位。陰影效應導致從頭的一側到來的聲信號在面對聲源的耳朵處比在對側的耳朵處接收水平高。然而，雙耳佩戴象上面描述的現有技術的助聽器的個人將感受到減小的ILD， 因為對較大聲的聲信號的放大小于對較安靜的聲信號的放大。該水平壓縮的結果可以降低用戶確定聲信號的空間源的能力，并且還可以因此降低用戶在嘈雜環(huán)境中理解語音的能力。這是一個已知的問題，并且即將到來的雙耳助聽器系統，即包括兩個經由有線或無線連接相互通信的助聽器裝置的助聽器系統，允許雙耳處理，即兩個助聽器裝置中的協同音頻處理，因此允許削弱上述ILD的減小。至少已知一個這種方法，其包括監(jiān)控每個耳朵處的聲接收水平并增加接收較大聲信號的助聽器的聲增益并且/或者減小接收較安靜信號的助聽器的聲增益。該方法允許至少部分保存ILD。

發(fā)明內容
對結合上述削弱不希望的ILD減小的方法的雙耳助聽器系統的全面分析以及對佩戴這種助聽器系統的用戶的測試表明，在某些不利的情況下-與應用該方法的目的相反-該方法降低用戶理解語音的能力。這主要發(fā)生在一個耳朵處接收的噪聲水平高于同時在另一個耳朵處接收的語音水平時，例如當卡車引擎靠近的用戶的左側運行的同時有人在用戶的右側說話。在此情況下，應用上述保存ILD的方法會引起從卡車產生的較大聲的噪聲信號被放大得更大而沒有保存ILD，這使得較安靜的語音信號更加難以聽到和理解。本發(fā)明的目的是提供一種控制雙耳助聽器系統的方法，用于克服上述問題。本發(fā)明的進一步目的是提供一種沒有上述問題的雙耳助聽器系統。本發(fā)明的這些和其它目的是通過所附獨立權利要求中描述的以及下面描述的本發(fā)明來實現。在從屬權利要求中和本發(fā)明的詳細說明中定義的實施例實現本發(fā)明的進一步目的。當用對應的處理適當替換時，在以下“具體實施方式
”部分和權利要求中描述的系統的結構特征可以與在此公開的任何方法相結合。這些方法的實施例具有與對應系統相同的優(yōu)點。當在此處使用時，單數形式“一”、“一個”以及“該”也意圖包括復數形式(即具有 “至少一個”的意思)，除非另外明確聲明。還應該理解的是，當在本說明書中使用時，術語 “有”、“包括”、“包含”和/或“具有”表示所陳述的特征、整數、步驟、操作、元件和/或部分的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元件、部分和/或它們的組合的存在。當在本說明書中使用時，術語“和/或”包括一個或多個關聯列出術語的任何以及全部組合。在此公開的任何方法的步驟不必按照所公開的確切順序執(zhí)行，除非另外明確聲明。


下面關于優(yōu)選實施例并參照附圖更詳細地解釋本發(fā)明，其中圖1示出根據本發(fā)明的雙耳助聽器系統的第一實施例，圖2示出包括在圖1的雙耳助聽器系統中的助聽器，圖3示出包括在圖2的助聽器中的處理器圖4示出由圖3的處理器使用的輸入/輸出函數，圖5示出由圖3的處理器使用的四個啟動函數，以及圖6示出示范性信號水平和聲增益。圖4至圖6用于說明圖1至圖3的雙耳助聽器系統的功能，并且用于說明根據本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例。為了清晰起見，附圖是示意性的并且是簡化的，它們僅示出理解本發(fā)明所需的細節(jié)，而省略了其它細節(jié)。在所有附圖中，相同的參考標號或名稱用于相同或對應的部分。本發(fā)明的進一步應用范圍將從下文中給出的詳細描述變得明顯。然而，應該理解， 盡管該詳細描述和特定例子給出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是它們僅是以說明的方式給出的，因為通過該詳細描述，在本發(fā)明的精神和范圍內的各種變化和修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的。
具體實施例方式圖1中所示的雙耳助聽器系統1包括分別位于助聽器用戶6的左耳4和右耳5處的兩個助聽器2、3，并且這兩個助聽器通過無線通信信道7互聯。第一人8位于用戶6的前方。第二人9和卡車10位于用戶6的左邊。第三人11位于用戶6的右邊。在以下對雙耳助聽器系統1和助聽器2、3的描述中，術語“本地”是指當前描述的特定助聽器2或3的部件、特性、信號等，而術語“遠處”是指另一個助聽器2或3的這些實體。這同樣適用于耳朵4、5。為了簡化以下描述，假定助聽器2、3是相同的，并且如圖2中所示，它們中的每一個包括麥克風12、模擬-數字轉換器13、處理器14、數字-模擬轉換器15、揚聲器16和無線電收發(fā)器17。麥克風12布置成從用戶的周圍環(huán)境接收聲輸入信號18，并且麥克風12適于提供模擬輸入信號19。連接模擬-數字轉換器13以接收模擬輸入信號19，并且模擬-數字轉換器13適于提供數字輸入信號20。連接處理器14以接收數字輸入信號20，并且處理器14適于提供數字處理信號21。連接數字-模擬轉換器15以接收數字處理信號21，并且數字-模擬轉換器15適于提供模擬輸出信號22。連接揚聲器16以接收模擬輸出信號22， 并且揚聲器16適于將聲輸出信號23傳播到用戶耳道中。還連接處理器14以從無線電收發(fā)器17接收信息和向無線電收發(fā)電17發(fā)送信息，無線電收發(fā)器17適于向遠處助聽器2或 3提供通信信道7。圖3中所示的處理器14包括帶通濾波器對、可編程濾波器25、加法器沈、本底噪聲檢測器27、水平檢測器觀、語音-噪聲檢測器四、噪聲比較器30、水平比較器31、水平控制器32和增益控制器33。連接帶通濾波器M以接收數字輸入信號20，并且?guī)V波器M 適于提供帶限(band-limited)輸入信號34。連接可編程濾波器25以接收帶限輸入信號 34以及增益設置35，并且可編程濾波器25適于提供提供濾波輸出信號36。連接加法器沈以接收濾波輸出信號36和其它信號37，并且加法器沈適于提供數字處理信號21。連接本底噪聲檢測器27以接收帶限輸入信號34，并且本底噪聲檢測器27適于提供本地本底噪聲指示38。連接無線電收發(fā)器17以接收本地本底噪聲指示38，并且無線電收發(fā)器17適于通過通信信道7與遠處助聽器2或3交換數據并且提供遠處本底噪聲指示39。連接噪聲比較器30以接收本地本底噪聲指示38和遠處本底噪聲指示39，并且噪聲比較器30適于提供本底噪聲差指示40。連接水平檢測器觀以接收帶限輸入信號34，并且水平檢測器觀適于提供本地水平指示41。連接無線電收發(fā)器17以接收本地水平指示41，并且無線電收發(fā)器17 還適于提供遠處水平指示42。連接水平比較器31以接收本地水平指示41和遠處水平指示 42，并且水平比較器31適于提供水平差指示43。連接語音-噪聲檢測器四以接收數字輸入信號20，并且語音-噪聲檢測器四適于提供語音-噪聲指示44。連接水平控制器32以接收本地本底噪聲指示38、遠處本底噪聲指示39、本底噪聲差指示40、本地水平指示41、水平差指示43以及語音-噪聲指示44，并且水平控制器32適于提供修正水平指示45。連接增益控制器33以接收修正水平指示45，并且增益控制器33適于提供增益設置35。優(yōu)選地，處理器14是作為在離散時域操作的數字電路實現的，但是作為選擇，處理器14的任何部分或所有部分可以作為在連續(xù)時域操作的模擬電路來實現。盡管處理器 14的各功能塊被示出并描述為相異的部件，但是它們也可以以硬件、固件和軟件的任意適當組合和/或以硬件單元的任何適當組合來實現。作為例子，水平控制器32可以是增益控制器33的一部分。此外，任何單個硬件單元都可以以并行序列或交錯序列和/或以它們的任何適當組合來執(zhí)行幾個功能塊的操作。另外，除了麥克風12、揚聲器16和無線電收發(fā)器17以外，作為存在于助聽器2、3的每個中的部分示出的部件、功能塊和處理器14的任意組合可以任選存在于助聽器2、3的任意一個中或者存在于第三設備中，例如，用于將來自電視機的聲音信號傳送到助聽器2、3 的傳送器(streamer)單元，并且然后該特定助聽器2或3或者設備可以執(zhí)行助聽器2、3 二者的對應功能。無線電收發(fā)器17可以進一步適于使用通信信道7以交換被分配的處理所需的進一步信號和信息。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對所公開的方法和系統進行對本領域技術人員來說顯而易見的進一步修改。在本說明中，任何這種修改都是以非限制的方式敘述的。圖4以雙對數標度示出根據聲輸入水平Li產生聲輸出水平Lo的示范性輸入/輸出函數46。曲線46的斜率等于與水平相關的壓縮因數。下水平閾值47和上水平閾值48 將輸入水平軸分成低于下水平閾值47的擴展區(qū)域49、下水平閾值47和上水平閾值48之間的壓縮區(qū)域50以及高于上水平閾值48的限制區(qū)域51。虛線52代表單位增益，即，聲輸出水平Lo等于聲輸入水平Li的點。通過從聲輸出水平Lo減去聲輸入水平Li可以從輸入/ 輸出函數46導出根據聲輸入水平Li產生聲增益的增益函數GF (未示出)。換句話說，特定聲輸入水平Li的聲增益等于輸入/輸出函數46和單位增益曲線52之間的垂直距離。在擴展區(qū)域49內，輸入/輸出函數46的斜率大于單位，從而隨著聲輸入水平Li增加，增益增加，這對應于水平擴展。在壓縮區(qū)域50和限制區(qū)域51內，斜率小于單位，從而隨著聲輸入水平Li增加，增益減小，這對應于水平壓縮。由增益控制器33使用增益函數GF來計算增益設置35。作為選擇，可以通過由增益控制器33用來計算增益設置35的任何其它方法來內在地定義增益函數GF。在下文中，將增益函數GF定義的聲增益稱為默認聲增益G，并且將增益函數GF隱含的水平壓縮稱為默認水平壓縮。實際執(zhí)行的增益函數GF通常是與頻率相關的，但是為了使本描述簡單化，假定示范性增益函數GF適用于帶通濾波器M的通帶內的所有頻率。為此原因，進一步假定本地和遠處助聽器2、3的增益函數GF是相同的，盡管在實際的雙耳助聽器系統1中它們可能實質上彼此偏離。圖5示出由水平控制器32使用的四個示范性啟動函數el、e2、e3、e4。橫坐標軸 NFD, LL、SpNR是對數的，縱坐標軸el、e2、e3、e4是線性的。圖6以對數標度示出在四個示范性接收情況a、b、c、d中左耳L和右耳R處的示范性聲信號水平53、54、示范性本底噪聲水平55、56、示范性默認聲增益G和示范性實際聲增益57、58。下面進一步參考圖4至圖6解釋圖1至圖3的雙耳助聽器系統的第一實施例的功能和根據本發(fā)明的方法實施例的使用。該功能描述還解釋了圖4至圖6的進一步細節(jié)。增益、水平和閾值的坐標都是對數的，即dB。在助聽器2或3中，麥克風12接收聲輸入信號18并將其轉換為模擬輸入信號19， 模擬-數字轉換器13將模擬輸入信號19數字化以形成數字輸入信號20。帶通濾波器M 通過從數字輸入信號20去除不想要的低頻內容和高頻內容形成帶限輸入信號34?？删幊虨V波器25是有限脈沖響應(FIR)濾波器，其通過對帶限輸入信號34施加與頻率相關的增益形成濾波輸出信號36。由優(yōu)選包括一組濾波器系數的增益設置35控制所施加的增益。 加法器沈通過將得到的濾波輸出信號36與其它信號37相加形成數字處理信號21。數字-模擬轉換器15將數字處理信號21轉換為模擬輸出信號22，揚聲器16進一步將模擬輸出信號22轉換為聲輸出信號23。在助聽器系統1的最初裝配期間，使每個助聽器2、3的可編程濾波器25的頻率響應分別適應于對應的用戶6的本地耳朵4、5的聽力閾值，以實現聲輸入信號18和聲輸出信號23之間的聲增益量，從而允許助聽器2、3在各自的本地耳朵4、 5處補償用戶聽力損失。例如，在接收語音時，調制聲輸入信號18的振幅。本底噪聲檢測器27通過確定帶限輸入信號34中的振幅最小值來確定聲輸入信號18的本底噪聲水平，并將結果輸出作為本地本底噪聲指示38。水平檢測器觀通過對帶限輸入信號34的信號振幅進行均方根(RMS)平均來確定聲輸入信號18的信號水平，并將結果輸出作為本地水平指示41。語音-噪聲檢測器四確定數字輸入信號20中的振幅最小值和最大值，從最大值減去最小值， 并提供得到的寬帶語音-噪聲比作為語音-噪聲指示44。無線電收發(fā)器17經由通信信道 7將本地本底噪聲水平指示38發(fā)送到遠處助聽器2或3，并從遠處的助聽器2或3接收遠處本底噪聲水平指示39。噪聲比較器30比較本地本底噪聲水平38與遠處本底噪聲水平 39并將得到的本底噪聲水平差輸出作為本底噪聲差指示40，正的差40表示本地本底噪聲水平38超過遠處本底噪聲水平39。無線電收發(fā)器17經由通信信道7將本地信號水平指示 41發(fā)送到遠處助聽器2或3，并從遠處的助聽器2或3接收遠處信號水平指示42。水平比較器31比較本地信號水平41與遠處信號水平42，并將得到的信號水平差輸出作為水平差指示43，正的差43表示本地信號水平41超過遠處信號水平42。水平控制器32計算修正信號水平，下面進一步詳細解釋，并提供該修正信號水平作為修正水平指示45。增益控制器 33計算增益設置35，使得助聽器2或3的聲增益基本等于由增益函數GF提供的增益，然而， 假定聲輸入水平Li等于修正信號水平45。因此，在壓縮和限制范圍50、51內，將修正信號水平45增加到高于本地信號水平41會使增益控制器33輸出導致聲增益低于默認聲增益 G的增益設置35，反之亦然。然而，在某些情況下，增益控制器33可以修正增益設置35，下面進一步詳細解釋。水平控制器32根據下面的等式計算修正信號水平45 LM = LL-Ml,其中LM是修正信號水平45，LL是本地信號水平41，并且Ml是由下式定義的第一修正項Ml = α · LD · min (el (NFD)，e2 (LL)，e3 (SpNR))，其中α是正的常數，LD是信號水平差43，min函數產生三個自變量中的較低值，NFD是本底噪聲差40，SpNR是寬帶語音-噪聲比44，并且啟動函數el、e2、e3(見圖5)被定義如下ei = ι當 |nfd| < Ni 時，el = (N2-1NFD |) / (N2-N1) 當 Nl 彡 | NFD | < N2 時，
el = 0e2 = 1
當N2彡NFD時， 當LL < Ll時， e2 = (L2-LL)/(L2-L1)
當Ll彡LL < L2時，e2 = 0e3 = 0
當L2彡LL時， 當 SpNR < Sl 時，e3 = (SpNR-Sl)/(S2-S1)e3 = 1
當SK SpNR < S2時，以及當 S2 < SpNR 時。啟動函數el、e2、e3用于選擇性地啟動或禁止第一修正項Ml。啟動函數el、e2、 e3是連續(xù)的并且它們中的每一個在函數值為1時啟動并且在函數值為0時禁止。在使能和禁止之間的轉換范圍內，每個函數值在0和1之間線性變化，以避免助聽器2或3的工作狀態(tài)突然改變。因此，每對閾值，即m-N2、Ll-L2和S1-S2構成“軟”閾值，這導致啟動和禁止之間的漸變。在下文中，假定在兩個助聽器2、3處的聲輸入水平LL 41在壓縮范圍50內。如果三個啟動函數el、e2、e3中的每一個都不禁止，那么第一修正項Ml使修正信號水平45減小，并且因此當本地信號水平41超過遠處信號水平42時導致本地聲增益增加，反之亦然。在雙耳助聽器系統1中，接收較大聲信號18的助聽器2或3因此增加其聲增益，而接收較安靜信號18的助聽器2或3降低其聲增益。這消除了前面關于現有技術描述的水平壓縮的影響，并且第一修正項Ml因此允許保存ILD。修正信號水平45的增加或減小與信號水平差LD 43成比例。當本底噪聲差的絕對值INFD I 40增加到閾值m、N2以上時，第一啟動函數el禁止第一修正項M1，這表示由兩個助聽器2、3接收的聲輸入信號18主要包括來自不同源9、10、 11的信號，并且信號水平差43因此不太可能反映ILD。在此情況下，使用上述方法通常不太可能成功保存ILD。當本地聲輸入水平LL增加到閾值L1、L2以上時，第二啟動函數e2禁止第一修正項M1，將本地聲輸入信號18放大到該閾值以上還可能使本地聲輸出信號23受限或失真。當本地語音-噪聲比SpNR 43減小到閾值S1、S2以下時，第三啟動函數e3禁止第一修正項M1，低于該閾值時，保存ILD的努力更可能干擾用戶6理解語音。增益控制器33根據以下等式計算增益設置35 GS = GF(LM)-M2,其中GS是增益設置；35，GF是增益函數，LM是修正信號水平45，M2是由下式定義的第二修正項M2 = β · e4 (NFD)，其中β是正的常數，NFD是本底噪聲差40，并且啟動函數e4(參見圖5)定義如下e4 = 0當 NFD < N3 時，
e4 = (NFD-N3) / (N4-N3) 當 N3 彡 NFD < N4 時，以及e4 = 1當 N4 < NFD 時。啟動函數e4用于選擇性地啟動或禁止第二修正項M2。該啟動函數是連續(xù)的并且當函數值為1時啟動，當函數值為0時禁止。在啟動和禁止之間轉換范圍內，函數值在0和 1之間線性變化，以避免助聽器2或3的工作狀態(tài)突然改變。因此閾值N3-N4 —起構成“軟” 閾值，這導致在啟動和禁止之間漸變。當本底噪聲差NFD 40增加到閾值N3、N4以上時，第二修正項M2使本地聲增益GS 減小，這表示本地耳朵4面對大聲的噪聲源10。在此情況下，本地聲輸入信號18的衰減很可能提高用戶6理解包含在遠處聲輸入信號18中的語音的能力。因此，在一個耳朵4處具有較大聲的噪聲信號的同時，第二修正項M2允許提高用戶6理解在另一個耳朵5處接收的語音的能力。由常數β限制本地聲增益GS的降低。優(yōu)選地，在以下值當中選擇所述常數和閾值α :0. 2 至 0.5，優(yōu)選在 0.25 左右，β :3至10dB，優(yōu)選在4dB左右，Nl :1至5dB，優(yōu)選在3dB左右，N2 8 至 12dB，優(yōu)選在 IOdB 左右，Ll 50 至 70dB，優(yōu)選在 60dB SPL 左右，L2 :70 至 90dB，優(yōu)選在 80dB SPL 左右，Sl :-12 至 _6dB，優(yōu)選在-IOdB 左右，S2 :3至8dB，優(yōu)選在5dB左右，N3 3至7dB，優(yōu)選在5dB左右，以及N4 8 至 16dB，優(yōu)選在 12dB 左右，其中，進一步優(yōu)選地0 ^ Nl ^ N2,0 < Ll 彡 L2，Sl ^ S2,Nl 彡 N3，N2 彡 N4，以及N3 < N4。在帶通濾波器M的通帶不包括所有可聽見的頻率的情況下，優(yōu)選地，相應降低常數Ll和L2，以避免使大聲的寬帶信號18受限或失真。例如，由于耳朵4、5不同的聽力下降，在兩個助聽器2、3之間所述常數和閾值可以不同。在下面描述的示范性聽音情況下，使用以下示范性的常數值α :0. 5，β :4dB,Nl :2dB,N2 :4dB,Ll :60dB SPL,
L2 :80dB SPL,Sl :-10dB,S2 :5dB,N3:6dB，以及N4:10dB。另外，在所有這些示范性聽音情況下，假定SpNR大于5dB，即，大于S2。在第一示范性聽音情況中，用戶6前面的人8在其它聲源9、10、11不存在時講話。因此，在兩個耳朵L4和R5處以基本相同的聲輸入水平LL 53、54(見圖6a)，例如，50dB SPL，接收語音信號18。在此情況下，助聽器2、3的每一個將本地本底噪聲水平38、55、56和本地信號水平LL 41、53、M確定為與遠處助聽器2或3相同的值。因此，水平差LD 43以及由此第一修正項Ml為零，從而修正信號水平LM 45等于本地信號水平LL 41、53、54。類似地，本底噪聲差NFD 40以及由此第四啟動函數e4和第二修正項M2也為零。在助聽器2、 3的每一個中，增益控制器33由此計算將助聽器2、3的聲增益57、58設置為等于默認聲增益G的增益設置GS 35。換句話說，聲輸出水平Lo等于輸入/輸出函數46應用于本地輸入水平LL 5354時產生的值，并且因此應用默認水平壓縮。在第二示范性聽音情況中，用戶6左側的人9在其它聲源8、10、11不存在時講話。 陰影效應使得在左耳L4處接收語音信號18的水平53比在右耳R5處接收語音信號18的水平M高(見圖6b)。左耳助聽器2由此確定本地信號水平LL 41、53，例如為50dB SPL, 高于遠處信號水平42、54，例如為42dBSPL，并且因此對應于ILD的水平差LD 43是正的，例如8dB。類似地，左耳助聽器2確定本地本底噪聲水平38、55，例如為30dB SPL,高于遠處本底噪聲水平39、56，例如為^dB SPL，并且因此本底噪聲差NFD 40也是正的，例如2dB。 本底噪聲差NFD 40等于或低于附和N3 二者，本地信號水平LL41、53低于Li，并且本地語音-噪聲比SpNR 44大于S2，從而第一修正項Ml等于α · LD，例如4dB，其為正的，并且第二修正項M2等于零。因此修正信號水平LM 45等于本地信號水平LL 41、53減去α · LD, 即，修正信號水平LM45被減小，從而增益控制器33計算將左耳助聽器2的聲增益57設置為高于左耳助聽器2的默認聲增益G的值的增益設置35。然而，在右耳助聽器3中，本地信號水平LL 4154低于遠處信號水平42、53，水平差LD 43是負的，例如_8dB，本底噪聲差 NFD 40是負的，例如_2dB，第一修正項Ml是負的，例如_4dB，并且第二修正項M2等于零。 在右耳助聽器3中，修正信號水平LM45因此增加，從而增益控制器33計算將右耳助聽器3 的聲增益58設置為低于右耳助聽器3的默認聲增益G的值的增益設置35。由于右耳助聽器3接收比第一示范性聽音情況中安靜的聲信號18，所以默認水平壓縮現在規(guī)定右耳助聽器3的增加的默認聲增益G，這將減小感受到的ILD。然而，第一修正項Ml使接收較大聲的聲信號18的左耳助聽器2增加增益57，并且使接收較安靜的聲信號18的右耳助聽器3減小增益58，這增加了聲輸出信號23之間的水平差，并且因此至少部分保存ILD。換句話說， 第一修正項Ml減小壓縮因數。優(yōu)選地，當助聽器2、3檢測到與遠處助聽器2或3的通信中斷時，聲增益2、3向默認聲增益G漸變。在第三示范性聽音情況中，用戶6左側的人9以高聲音水平講話，同時用戶6右側的人11以正常聲音水平講話。左耳助聽器2處的聲輸入水平53，例如58dB SPL，因此高于右耳助聽器3處的聲輸入水平M，例如50dB SPL(見圖6c)。與第二示范性聽音情況中類似，左耳助聽器2確定本地信號水平LL 41,53高于遠處信號水平42、54，并且水平差LD 43因此是正的，例如8dB。類似地，左耳助聽器2確定本地本底噪聲水平38、55，例如33dB SPL，高于遠處本底噪聲水平39、56，例如^dB SPL，并且本底噪聲差NFD 40，例如5dB，因此也是正的，然而，大于第二示范性聽音情況。本底噪聲差NFD40現在低于N3，但是大于N2， 而本地信號水平LL41、53小于Li，并且本地語音-噪聲比SpNR 44大于S2。相應地，第一啟動函數el現在禁止，并且第一修正項Ml因此等于零。第二修正項M2也等于零。修正信號水平LM 45因此等于本地信號水平LL 41、53，從而增益控制器33計算將左耳助聽器2的聲增益57設置為等于左耳助聽器2的默認聲增益G的增益設置35。在右耳助聽器3中，本底噪聲差NFD 40，例如-5dB，也使第一修正項Ml等于零，并且增益控制器33因此計算將右耳助聽器3的聲增益58設置為等于右耳助聽器3的默認聲增益G的增益設置35。在此情況下，將增加的本底噪聲差NFD 40作為兩個助聽器2、3處的聲輸入信號18產生于不同聲源9、11的指示，從而只基于接收的聲輸入水平5354保存ILD不太可能成功。因此，在兩個助聽器2、3中施加默認水平壓縮。注意，由于增加的聲輸入水平53、54，兩個助聽器2、3 的默認聲增益G小于第二示范性聽音情況。第二和第三啟動函數e2、e3對聲增益57、58具有類似的影響，但是與第一啟動函數el的影響相比，它們在左耳和右耳助聽器2、3中的影響關聯較弱。當助聽器2、3中的一個確定本地聲輸入水平53、54高于閾值L1、L2時，第二啟動函數e2禁止第一修正項Ml，并且因此防止本地修正信號水平LM 45降到本地信號水平LL 41、53以下。從而防止增益控制器33計算將相應助聽器2或3的聲增益57或58設置為高于默認聲增益G的增益設置 35。類似地，當助聽器2、3中的一個確定本地語音-噪聲比SpNR 44低于閾值S 1、S2時， 第三啟動函數e3禁止第一修正項Ml并且因此防止增益控制器33計算將相應的助聽器2 或3的聲增益57或58設置為遠離默認聲增益G的增益設置35。在第四示范性聽音情況中，近旁的卡車10的引擎正在運行并且因此發(fā)出噪聲信號，同時用戶6右側的人11以正常語音水平講話。左耳助聽器2處的聲輸入水平53和右耳助聽器3處的聲輸入水平54(見圖6d)分別等于第三示范性聽音情況中的對應水平，即， 例如為58dB SPL和50dB SPL。此外，將本地信號水平LL 41、遠處信號水平42和水平差LD 43確定為與第三示范性聽音情況中相同的值，并且因此默認聲增益G保持相同。然而，左耳助聽器2確定本地本底噪聲水平38、55，例如為42dB SPL，高于遠處本底噪聲水平39、56， 例如為34dB SPL，并且因此本底噪聲差NFD 40，例如為8dB，是正的，然而，此時不僅大于第三示范性聽音情況，而且也大于N2和N3 二者。因此，第一啟動函數el禁止，第四啟動函數 e4部分啟動，例如以0.5因數，并且第一修正項Ml等于零，而第二修正項M2等于β ·0. 5， 例如2dB。因此修正信號水平LM 45等于本地信號水平LL 41、53，但是增益控制器33計算將左耳助聽器2的聲增益57設置為低于左耳助聽器2的默認聲增益G的值β · 0. 5，例如 2dB，的增益設置35。在右耳助聽器3中，本底噪聲差NFD 40被確定為負的，例如_8dB，這使第一修正項Ml等于零。由于本底噪聲差NFD 40的負值，第四啟動函數e4禁止，并且因此第二修正項M2也等于零。增益控制器33因此計算將右耳助聽器3的聲增益58設置為等于右耳助聽器3的默認聲增益G的增益設置35。在此情況下，將進一步增加的本底噪聲差NFD 40作為左耳助聽器2接收的聲輸入信號18主要產生于噪聲源10的指示，噪聲源10 可以干擾主要由右耳助聽器3接收的語音信號18并且因此應該最好被削弱。因此，在右耳助聽器3中施加默認水平壓縮，而在左耳助聽器2中施加低于默認聲增益G的聲增益57。 換句話說，第二修正項M2增加左耳助聽器2中的壓縮因素。優(yōu)選地，當左耳助聽器2檢測到與右耳助聽器3的通信中斷時，左耳助聽器2中的聲增益57向默認聲增益G漸變?？赡芘c其它信號特性結合的遠處本底噪聲水平39、56和/或本底噪聲差NFD 40 因此被用作當前聽音情況的特征的指示，其允許識別特定聽音情況并且因此使聲增益(57、 58)適應這種特定聽音情況。帶通濾波器M可以是包括至少兩個類似帶通濾波器24的濾波器組的一部分，該濾波器組適于將數字輸入信號20分成對應數量的不同成分34，每個成分34承載數字輸入信號20的單一頻率子帶。雙耳助聽器系統1可以進一步適于分別控制每個頻率子帶的上述聲增益。得到的附加濾波輸出信號36可以構成在加法器沈中與濾波輸出信號36相加的其它信號37，從而將所有濾波輸出信號36、37結合成單一寬帶數字處理信號21。在本發(fā)明的可選實施例中，可以針對正的和負的信號水平差LD 43分別選擇各自的α值。還可以針對正的和負的信號水平差LD 43單獨選擇閾值m_N2。此外，啟動函數 el、e2、e3、e4可以是非線性的或非連續(xù)的。以上描述了利用啟動函數el、e2、e3、e4和修正項M1、M2實現的本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，本領域的技術人員可以容易地構想出用于根據所識別出聽音情況實現期望的聲增益57、58的許多其它方式。替代揚聲器16，例如，電磁揚聲器、電動揚聲器或壓電式換能器，助聽器2、3可以包括用于引起用戶的顱骨結構振動的電驅動的振動器或者用于刺激例如用戶聽覺神經的一組電極作為輸出裝置16。在第一情況下，助聽器2、3的輸出信號23，即顱骨結構的振動， 是根據聲音定義的，并且可以將聲增益57、58計算為振動的任意水平和聲輸入信號18之間的差。在第二情況中，輸出信號23實際是電的并且僅是虛擬聲音，并且可以將聲增益57、58 計算為電輸出信號23的任意水平和聲輸入信號18的水平之間的差，或者計算為感受到的聲音水平和聲輸入信號18的水平之間的差。通信信道7可以實施為例如使用無線電頻率、光學或聲學信號的無線連接或者實施為有線連接?？梢栽谥犉?、3之間直接建立連接，或者經由中間設備例如身體佩戴的設備連接，該中間設備還可以用作例如用于將來自電視機的聲音信號傳送到助聽器2、3的傳送器單元。本發(fā)明的特征以下描述的本發(fā)明的特征可以任意組合以使根據本發(fā)明的方法和/或系統適應特定需求。根據本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例可以用于控制具有通過通信信道7互聯的第一和第二助聽器2、3的雙耳助聽器系統1，第一助聽器2接收第一聲輸入信號18并將第一聲增益57施加到第一聲輸入信號18以提供第一聲或虛擬聲輸出信號23，第二助聽器3接收第二聲輸入信號18并對第二聲輸入信號18施加第二聲增益58以提供第二聲或虛擬聲輸出信號23。該方法可以包括確定第一聲輸入信號18的第一本底噪聲水平55 ；確定第二聲輸入信號18的第二本底噪聲水平56 ；根據第二本底噪聲水平56控制第一聲增益57 ；以及根據第一本底噪聲水平55控制第二聲增益58。這可以允許提高對特定類型聽音情況的識別并且因此允許聲增益57、58更好地適應特定類型的聽音情況。
該方法可以進一步包括進一步根據第一本底噪聲水平55控制第一聲增益57 ；以及進一步根據第二本底噪聲水平56控制第二聲增益58。這可以允許進一步提高對特定類型聽音情況的識別并且因此允許使聲增益57、58更好地適應特定類型的聽音情況。該方法可以進一步包括根據第二本底噪聲水平56的下降減小第一聲增益57。這可以允許減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。該方法可以進一步包括根據第一本底噪聲水平55的上升增加第二聲增益58。這可以允許進一步減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。該方法可以進一步包括進一步根據第一本底噪聲水平55的上升減小第一聲增益 57。這可以允許進一步減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵 5處接收的語音信號18的干擾影響。該方法可以進一步包括當第一本底噪聲水平55超過第二本底噪聲水平56的差值大于第一預定閾值N3、N4時，保持第二聲增益58。這可以允許進一步減小主要在一個耳朵 4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。該方法可以進一步包括確定第一聲輸入信號18的第一信號水平53 ；確定第二聲輸入信號18的第二信號水平M ；進一步根據第一信號水平53的上升減小第一聲增益57 ； 以及根據第二信號水平M的上升減小第二聲增益58。這可以允許對聲輸入信號18施加水平壓縮?？梢援數谝恍盘査?3超過第二信號水平M時進一步應用該方法。這可以允許進一步減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。該方法可以進一步包括進一步根據第二信號水平M的下降增加第一聲增益57。 這可以允許至少部分保存ILD。 該方法可以進一步包括進一步當第一本底噪聲水平55與第二本底噪聲水平56的差值小于第二預定閾值m、N2時，增加第一聲增益57。這可以防止當可能沒有適當確定ILD 時試圖保存ILD。該方法可以進一步包括進一步當第一信號水平53不超過第三預定閾值Li、L2時增加第一聲增益57。這可以防止聲輸出信號23的受限和/或失真。該方法可以進一步包括進一步根據第一信號水平53的上升減小第二聲增益58。 這也可以允許至少部分保存ILD。該方法可以進一步包括進一步當第一本底噪聲水平55與第二本底噪聲水平56的差值小于第四預定閾值Ni、N2時，減小第二聲增益58。這也可以防止當沒有適當確定ILD 時試圖保存ILD。該方法可以進一步包括確定第二聲輸入信號18的語音-噪聲比SpNR ；并且進一步當語音-噪聲比SpNR超過第五預定閾值Si、S2時，減小第二聲增益58。這可以防止使得語音信號18較難理解。該方法可以進一步包括將第一和第二聲輸入信號18的每一個分成至少兩個不同成分34，每個成分34承載各自聲輸入信號18的單一頻率子帶；并且將根據本發(fā)明的方法應用于每個成分34。這可以允許同時處理來自幾個頻率分開的噪聲和信號源的聲音。根據本發(fā)明的雙耳助聽器系統1的優(yōu)選實施例可以包括適于接收第一聲輸入信號18并提供第一聲或虛擬聲輸出信號23的第一助聽器2 ；適于接收第二聲輸入信號18并提供第二聲或虛擬聲輸出信號23的第二助聽器3 ；將第一和第二助聽器2、3互聯的通信信道7 ；適于處理第一聲輸入信號18以實現第一助聽器2的第一聲增益57的第一可編程濾波器25 ；以及適于處理第二聲輸入信號18以實現第二助聽器3的第二聲增益56的第二可編程濾波器25，其中雙耳助聽器系統1還包括適于確定第一聲輸入信號18的第一本底噪聲水平38、55的第一本底噪聲檢測器27 ；適于確定第二聲輸入信號18的第二本底噪聲水平38、56的第二本底噪聲檢測器27 ；適于根據第二本底噪聲水平38、56控制第一聲增益57 的第一增益控制器32、33 ；以及適于根據第一本底噪聲水平38、55控制第二聲增益58的第二增益控制器32、33。這可以允許提高對特定類型聽音情況的識別并且因此允許使聲增益 57,58更好地適應特定類型聽音情況。第一增益控制器32、33可以進一步適于進一步根據第一本底噪聲水平55控制第一聲增益57，并且第二增益控制器32、33可以進一步適于進一步根據第二本底噪聲水平56 控制第二聲增益58。這可以允許進一步提高對特定類型聽音情況的識別并且因此允許使聲增益57、58更好地適應特定類型聽音情況。第一增益控制器32、33可以進一步適于根據第二本底噪聲水平56的下降減小第一聲增益57。這可以允許減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。第二增益控制器32、33可以進一步適于根據第一本底噪聲水平55的上升增加第二聲增益58。這可以允許進一步減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。第一增益控制器32、33可以進一步適于進一步根據第一本底噪聲水平55的上升減小第一聲增益57。這可以允許進一步減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。雙耳助聽器系統1可以進一步包括適于比較第一本底噪聲水平55和第二本底噪聲水平56的噪聲比較器30，并且第二增益控制器32、33可以進一步適于在第一本底噪聲水平55超過第二本底噪聲水平56的差值大于第一預定閾值N3、N4時，保持第二聲增益58。 這可以允許進一步減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。雙耳助聽器系統1可以進一步包括適于確定第一聲輸入信號18的第一信號水平 53的第一水平檢測器觀和適于確定第二聲輸入信號18的第二信號水平M的第二水平檢測器觀，第一增益控制器32、33可以進一步適于進一步根據第一信號水平53的上升減小第一聲增益57，并且第二增益控制器32、33可以進一步適于根據第二信號水平M的上升減小第二聲增益58。這可以允許對聲輸入信號18施加水平壓縮。雙耳助聽器系統1可以進一步包括適于比較第一信號水平53和第二信號水平M 的水平比較器31，并且雙耳助聽器系統1可以進一步適于當第一信號水平53超過第二信號水平M時對聲輸入信號18施加所公開的任何或全部處理。這可以允許進一步減小主要在一個耳朵4處接收的噪聲信號18對主要在另一個耳朵5處接收的語音信號18的干擾影響。第一增益控制器32、33可以進一步適于進一步根據第二信號水平M的下降增加第一聲增益57。這可以允許至少部分保存ILD。第一增益控制器32、33可以進一步適于進一步當第一本底噪聲水平55與第二本底噪聲水平56的差值小于第二預定閾值Ni、N2時，增加第一聲增益57。這可以防止當可能沒有適當確定ILD時試圖保存ILD。第一增益控制器32、33可以進一步適于進一步根據第一信號水平53不超過第三預定閾值Li、L2時增加第一聲增益57。這可以防止聲輸出信號23的受限和/或失真。第二增益控制器32、33可以進一步適于進一步根據第一信號水平53的上升減小第二聲增益58。這可以允許至少部分保存ILD。第二增益控制器32、33可以進一步適于進一步當第一本底噪聲水平55與第二本底噪聲水平56的差值小于第四預定閾值Ni、N2時，減小第二聲增益58。這可以防止當可能沒有適當確定ILD時試圖保存ILD。雙耳助聽器系統1可以進一步包括適于確定第二聲輸入信號18的語音-噪聲比SpNR的語音-噪聲檢測器29，并且第二增益控制器32、33可以進一步適于進一步當語音-噪聲比SpNR超過第五預定閾值S1、S2時減小第二聲增益58。這可以防止使語音信號 18較難以理解。雙耳助聽器系統1可以進一步包括第一和第二濾波器組，每個濾波器組包括至少兩個帶通濾波器M并且適于將第一和第二聲輸入信號18的每一個分成至少兩個不同成分 34，每個成分34承載各個聲輸入信號18的單一頻率子帶，并且雙耳助聽器系統1可以進一步適于分別控制每個成分34的聲增益。這可以允許同時處理來自幾個頻率分開的噪聲和
信號源的聲音。
權利要求
1.一種用于控制雙耳助聽器系統(1)的方法，該雙耳助聽器系統(1)具有經由通信信道(7)互聯的第一和第二助聽器0，3)，第一助聽器(2)接收第一聲輸入信號(18)并對第一聲輸入信號(18)施加第一聲增益(57)以提供第一聲或虛擬聲輸出信號(23)，第二助聽器C3)接收第二聲輸入信號(18)并對第二聲輸入信號(18)施加第二聲增益(58)以提供第二聲或虛擬聲輸出信號(23)，該方法包括確定第一聲輸入信號(18)的第一本底噪聲水平(55)； 確定第二聲輸入信號(18)的第二本底噪聲水平(56)； 根據第二本底噪聲水平(56)控制第一聲增益(57)；以及根據第一本底噪聲水平(5 控制第二聲增益(58)。
2.如權利要求1所述的方法，還包括根據第二本底噪聲水平(56)的下降減小第一聲增益(57)。
3.如權利要求1或2所述的方法，還包括根據第一本底噪聲水平(5 的上升增加第二聲增益(58)。
4.如上述任一項權利要求所述的方法，還包括進一步根據第一本底噪聲水平(5 的上升減小第一聲增益(57)。
5.如上述任一項權利要求所述的方法，還包括當第一本底噪聲水平(5 超過第二本底噪聲水平(56)的差值大于第一預定閾值(N3， N4)時，維持第二聲增益(58)。
6.如上述任一項權利要求所述的方法，還包括 確定第一聲輸入信號(18)的第一信號水平(53)； 確定第二聲輸入信號(18)的第二信號水平(54)；進一步根據第一信號水平(5 的上升減小第一聲增益(57)；以及根據第二信號水平(54)的上升減小第二聲增益(58)。
7.一種用于控制雙耳助聽器系統(1)的方法，包括當第一信號水平(53)超過第二信號水平(54)時應用如權利要求6所述的方法。
8.如權利要求6或7所述的方法，還包括進一步根據第二信號水平(54)的下降增加第一聲增益(57)。
9.如權利要求8所述的方法，還包括進一步當第一本底噪聲水平(5 與第二本底噪聲水平(56)的差值小于第二預定閾值 (N1,N2)時，增加第一聲增益(57)。
10.如權利要求8或9所述的方法，還包括進一步當第一信號水平(5 不超過第三預定閾值(L1，L2)時，增加第一聲增益(57)。
11.如權利要求6-10中任一項所述的方法，還包括進一步根據第一信號水平(5 的上升減小第二聲增益(58)。
12.如權利要求11所述的方法，還包括進一步當第一本底噪聲水平(55)與第二本底噪聲水平(56)的差值小于第四預定閾值 (N1，N2)時，減小第二聲增益(58)。
13.如權利要求11或12所述的方法，還包括確定第二聲輸入信號(18)的語音-噪聲比(SpNR)；以及進一步當語音-噪聲比(SpNR)超過第五預定閾值(S1，S2)時，減小第二聲增益(58)。
14.一種用于控制雙耳助聽器系統(1)的方法，包括將第一和第二聲輸入信號(18)的每一個分成至少兩個不同成分(34)，每個成分(34) 承載各自聲輸入信號(18)的單一頻率子帶；以及將如上述任一項權利要求所述的方法應用于每個成分(34)。
15.一種雙耳助聽器系統(1)包括適于接收第一聲輸入信號(18)并提供第一聲或虛擬聲輸出信號03)的第一助聽器⑵；適于接收第二聲輸入信號(18)并提供第二聲或虛擬聲輸出信號03)的第二助聽器⑶；將第一和第二助聽器(2，3)互聯的通信信道(7)；適于處理第一聲輸入信號(18)以獲得第一助聽器(2)的第一聲增益(57)的第一可編程濾波器0 ；以及適于處理第二聲輸入信號(18)以獲得第二助聽器(3)的第二聲增益(56)的第二可編程濾波器05)，其中雙耳助聽器系統(1)還包括適于確定第一聲輸入信號(18)的第一本底噪聲水平(38，55)的第一本底噪聲檢測器 (27)；適于確定第二聲輸入信號(18)的第二本底噪聲水平(38，56)的第二本底噪聲檢測器 (27)；適于根據第二本底噪聲水平(38，56)控制第一聲增益(57)的第一增益控制器(32， 33)；以及適于根據第一本底噪聲水平(38,5 控制第二聲增益(58)的第二增益控制器(32，33)。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于控制雙耳助聽器系統的方法和雙耳助聽器系統。對雙耳助聽器系統(1)接收的聲信號(18)施加的水平壓縮削弱耳間水平差(ILD)的保存，從而降低用戶定位聲源的能力，并且因此降低他或她在嘈雜環(huán)境中理解語音的能力。為此，已知增加接收較大聲信號的助聽器(2)的增益(57)并且/或者減小接收較安靜信號的助聽器(3)的增益(58)，這允許至少部分保存ILD。然而，在某些情況下，例如當在一個耳朵(4)處接收的噪聲水平(53，54)高于同時在另一個耳朵(5)處接收的語音水平時，這又降低用戶理解語音的能力。本發(fā)明通過當兩個助聽器(2，3)的本底噪聲水平(55，56)之間的差異上升時，減小接收較大聲信號的助聽器(2)的增益(57)并且/或者增加接收較安靜信號的助聽器(3)的增益(58)來克服該問題。
文檔編號H04R25/00GK102215446SQ20111009209
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權日2010年4月7日
發(fā)明者A·H·湯姆森, H·S·漢, T·考爾博格 申請人:奧迪康有限公司