[0083] 計(jì)算化可讀介質(zhì)
[0084] 本發(fā)明進(jìn)一步提供保存包括程序代碼的計(jì)算機(jī)程序的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),當(dāng)計(jì) 算機(jī)程序在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí),使得數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行上面描述的、"【具體實(shí)施方式】" 中詳細(xì)描述的及權(quán)利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步驟。除了保存在 有形介質(zhì)如磁盤、CD-ROM、DVD、硬盤、或任何其它機(jī)器可讀的介質(zhì)上,計(jì)算機(jī)程序也可經(jīng)傳 輸介質(zhì)如有線或無(wú)線鏈路或網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)進(jìn)行傳輸并載入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從而在不同于有 形介質(zhì)的位置處運(yùn)行。 陽(yáng)0化]撒據(jù)化理系統(tǒng)
[0086] 本發(fā)明進(jìn)一步提供數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),包括處理器和程序代碼,程序代碼使得處理器 執(zhí)行上面描述的、"【具體實(shí)施方式】"中詳細(xì)描述的及權(quán)利要求中限定的方法的至少部分(如 大部分或所有)步驟。
[0087] 本申請(qǐng)的另外的目標(biāo)由從屬權(quán)利要求限定的及下面詳細(xì)描述的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)。
[0088] 除非明確指出,在此所用的單數(shù)形式"一"、"該"的含義均包括復(fù)數(shù)形式(即具有 "至少一"的意思)。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解,說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)"具有"、"包括"和/或"包含" 表明存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件,但不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè) 其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。應(yīng)當(dāng)理解,除非明確指出,當(dāng)元件被 稱為"連接"或"禪合"到另一元件時(shí),可W是直接連接或禪合到其他元件,也可W存在中間 插入元件。如在此所用的術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)列舉的相關(guān)項(xiàng)目的任何及所有組 合。除非明確指出,在此公開的任何方法的步驟不必須精確按所公開的順序執(zhí)行。
【附圖說(shuō)明】
[0089] 本發(fā)明將在下面參考附圖并結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行更完全地說(shuō)明。
[0090] 圖1A示出了 4個(gè)樣本值的示例性完美序列的循環(huán)自相關(guān),圖1B示出了 4個(gè)樣本 值的示例性幾乎完美序列的循環(huán)自相關(guān)。
[00川圖2示出了展現(xiàn)基于PSEQ的算法(點(diǎn)虛線曲線)和基于白噪聲(WN)的算法(實(shí) 線曲線)的學(xué)習(xí)曲線的模擬試驗(yàn)。
[0092] 圖3A-3C示出了根據(jù)本發(fā)明的聽力裝置的Ξ個(gè)實(shí)施例。圖3A示出了包括從輸入 單元到輸出變換器的正向通路、反饋消除系統(tǒng)、及在特定運(yùn)行模式下用于產(chǎn)生反饋通路估 計(jì)量基于其的完美或幾乎完美序列的試探信號(hào)發(fā)生器的聽力裝置。圖3B示出了包括反饋 檢測(cè)器、用戶接口和編程接口的聽力裝置實(shí)施例。圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明的包括兩個(gè)傳聲 器和兩個(gè)反饋估計(jì)單元的聽力裝置實(shí)施例。
[0093] 圖4示出了包括連接到編程裝置的聽力裝置的聽力系統(tǒng)的實(shí)施例,編程裝置運(yùn)行 用于對(duì)聽力裝置進(jìn)行編程的軟件。
[0094] 圖5A示出了包括第一和第二聽力裝置及輔助裝置的雙耳聽力系統(tǒng),輔助裝置包 括用于雙耳聽力系統(tǒng)的用戶接口。圖5B示出了實(shí)施為輔助裝置中的APP的用戶接口的例 子。
[0095] 為清晰起見,運(yùn)些附圖均為示意性及簡(jiǎn)化的圖,它們只給出了對(duì)于理解本發(fā)明所 必要的細(xì)節(jié),而省略其他細(xì)節(jié)。
[0096] 通過(guò)下面給出的詳細(xì)描述,本發(fā)明進(jìn)一步的適用范圍將顯而易見。然而,應(yīng)當(dāng)理 解,在詳細(xì)描述和具體例子表明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí),它們僅為說(shuō)明目的給出。對(duì)于本 領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō),基于下面的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它實(shí)施方式將顯而易見。
【具體實(shí)施方式】 W97] 眾所周知,完美序列(PSE曲可用于提高NLMS算法的收斂速率,例如參見
[Antweiler&Enzne;r;2009]。具有N個(gè)元素的PSEQ x(n)具有周期性自相關(guān)函數(shù);ΓχχΟΟ,其 中 k=(N-l),...,-3,-2,-1,0,1,2,3, ...'(N-l), 陽(yáng)09引
等式山
[0099] 其中Εχ為序列X(η)的能量。 陽(yáng)100] 總的來(lái)說(shuō),具有Ν個(gè)元素 (η = 0,1,···,Ν-1)的序列可表達(dá)為向量X (η): 陽(yáng)W] x(n) = [x(0),x(l),…,χ(Ν-1)]τ 陽(yáng)102] 在本發(fā)明中,分別使用粗體小寫和大寫字母強(qiáng)調(diào)列向量和矩陣。轉(zhuǎn)置、厄米轉(zhuǎn)置和 復(fù)共輛分別通過(guò)上標(biāo)Τ、Η和*標(biāo)記。此外,序列χ(η)的能量己定義為自相關(guān)函數(shù)化), k = 0,1,…,n-1的絕對(duì)值的和。
[0103](具有復(fù)數(shù)元素的無(wú)限長(zhǎng)度的)數(shù)字化序列x(n)的自相關(guān)可通過(guò)下式表達(dá): 陽(yáng) 104]
[01化]對(duì)于有限長(zhǎng)度N及具有實(shí)數(shù)元素的序列x(n),n = 0, 1,···,N-1,自相關(guān)可表達(dá)為:
[0109] 從而提供 陽(yáng) 110] Γχχ(Ο) = x(0) · x(0)+x(l) · χ(1)+···+χ(Ν-1) · X(N-I) 陽(yáng)111] 對(duì)于k= 1,自相關(guān)產(chǎn)生 陽(yáng)112]
[011引從而提供 陽(yáng) 114] Γχχ (1) = X (0) · X (-1)+x (1) · X (0)+···+x (N_l) · X (N-。
[0115] 其轉(zhuǎn)化為 陽(yáng) 116] Γχχ (1) = X (0) · X (N-1)+x (1) · X (0)+···+x (N-1) · X (N-2)
[0117] 假定序列的循環(huán)重復(fù): 陽(yáng) 1 化]x(0),x(l),
x(0),x(l),···
[0119] 其中該序列的"一次出現(xiàn)"用粗體突出顯示(并用I實(shí)線框I包圍K 陽(yáng)120] 對(duì)于k = N-1,自相關(guān)產(chǎn)生
[0121]
[0122] 從而提供 陽(yáng) 123] Γχχ(Ν-Ι) = x(0) · x(-(N-l))+x(l) · χ(1-(Ν-1))+···+χ(Ν-1) · x(N-1-(N-l)) 陽(yáng)124] 其轉(zhuǎn)化為 陽(yáng) 125] Γχχ (1) = X (0) · X (1)+X (1) · X 似+···+X (N-1) · X (0)
[01%] 假定該序列的上述循環(huán)重復(fù)。
[0127] 可確定滿足等式[1]的Ν和序列元素 χ(η)的值W提供多個(gè)完美序列。 陽(yáng)12引在實(shí)施例中,元素 x(n)的絕對(duì)值I χ(η) I呈現(xiàn)高化)或低(L)值,其中H〉L。在 實(shí)施例中,元素 x(n)呈現(xiàn)Η或-H或者L或-L。在實(shí)施例中,H、L處于從0到1的歸一化 范圍中。運(yùn)例如在DSP實(shí)施中是有利的。在實(shí)施例中,高值Η在從0.7到1的范圍中。在 實(shí)施例中,低值L在從0到0.3的范圍中。在實(shí)施例中,L=l-H。在實(shí)施例中,Η =1。在 實(shí)施例中,L = 0。
[0129] 原則上,Η和L值可大于1。在該情形下,上面提到的范圍優(yōu)選相對(duì)于Η的最大值 限定。 陽(yáng)130] 完美序列的一個(gè)例子為:
[0131] χ(η) = [1,1,1,-1]τ 陽(yáng)132] 使用上面的Γχχ化),k = 0, 1,2, 3的表達(dá),可驗(yàn)證其滿足等式[1] (;Γχχ(0) = Εχ= 4, 和 Γχχ(1) = r,x(2) = Γχχ(3) = 0)。
[0133] 在k = 0,rxx(0)時(shí)的自相關(guān)提供信號(hào)(序列)的能量Εχ。 陽(yáng)134] 完美序列的另一例子為[1,0, -1,1,0, 1]τ。
[0135] 具有類似性質(zhì)的另一確定性序列為完美掃描(PSweep)(具有幾乎完美的周期性 自相關(guān)函數(shù)的像調(diào)嗽聲信號(hào)的序列),例如參見[Antweiler et al. ;2012]可獲知該掃描 信號(hào)的細(xì)節(jié)及其應(yīng)用于測(cè)量頭部相關(guān)脈沖響應(yīng)。
[0136] 戈雷互補(bǔ)序列是另一類確定性序列,其可用于聲反饋通路測(cè)量。然而,為了測(cè)量, 需要兩個(gè)分開的序列,從而其花費(fèi)PSEQ和PSweep所需測(cè)量時(shí)間的兩倍。
[0137] 設(shè)計(jì)幾乎完美序列是保持根據(jù)等式[1]的完美自相關(guān)函數(shù)和在信號(hào)中獲得最高 的可能能量之間的平衡。例如,序列山〇,-1,1,(U]T為完美序列,但其能量效率低于序列 [1,1,1,-ι]τ。換言之,序列的元素優(yōu)選應(yīng)接近最大/最小值,例如在該情形下+/-1。
[0138] 圖1Α示意性地示出了長(zhǎng)度Ν = 4的示例性完美序列的自相關(guān),圖1Β示意性地示出 了示例性幾乎完美序列的自相關(guān),運(yùn)些序列具有循環(huán)重復(fù)的4個(gè)元素,其中k為時(shí)間指數(shù)。
[0139] 在實(shí)施例中,序列的元素 X (η)的值為: 陽(yáng) 140] χ(η) = [χ(0),χ(1),…,χ(Ν-1)]τ 陽(yáng)141] 取值+H、-H、+L或-L進(jìn)行優(yōu)化W使得序列在η = 0, Γχχ(0),ρ擁的能量在I r χχ(0) ,psl / I SUM(rxx(n)gps) I >Eth的約束下最大,其中對(duì)η聲0執(zhí)行求和函數(shù)SUM。在本說(shuō) 明書中,前述優(yōu)化的序列定義為幾乎完美序列(aP巧。在實(shí)施例中,如果其元素滿足條件 I rxx(0)arel / I Σ 似 apsi >10,如 >100,如 > 1000,如 ^ 10000(即如果 Eth 等于 10或100或1000或10000),則序列稱為幾乎完美序列。在實(shí)施例中,作為備選或另外,如 果其元素滿足條件ku化)|/|ru(〇) I > 0, k聲0,則序列稱為幾乎完美序列。 陽(yáng)14引圖2示出了展現(xiàn)基于PSEQ的自適應(yīng)算法(點(diǎn)虛線曲線)和基于白噪聲(WN)的算 法(實(shí)線曲線)的估計(jì)誤差的均方的學(xué)習(xí)曲線(量值[地]對(duì)時(shí)間[S])的模擬試驗(yàn)。
[0143] 圖2清楚地表明,在PSEQ版的自適應(yīng)反饋估計(jì)算法中收斂(由學(xué)習(xí)曲線的衰減指 示)要快得多,而穩(wěn)態(tài)誤差(學(xué)習(xí)曲線的終值)在兩個(gè)方法中均一樣。運(yùn)在自適應(yīng)反饋估 計(jì)中特別有利,其中自適應(yīng)時(shí)間優(yōu)選在幾毫秒級(jí),不必作為具有更快收斂(自適應(yīng))速率的 代價(jià)而接受增大的穩(wěn)態(tài)誤差。在該模擬試驗(yàn)中,假定僅有非常少的噪聲來(lái)自測(cè)量環(huán)境。
[0144] 在無(wú)噪聲測(cè)量環(huán)境中,PSEQ為獲得最高可能收斂速率的最佳序列。結(jié)果是,在噪 聲為主的環(huán)境中,基于PSEQ的NLMS方法與基于噪聲的NLMS方法具有一樣的收斂速率。
[0145] 圖3A-3C示出了根據(jù)本發(fā)明的聽力裝置的Ξ個(gè)實(shí)施例。
[0146] 圖3A示出了包括從輸入變換器口到輸出變換器0T的正向通路的聽力裝置皿 如助聽裝置。正向通路包括將隨頻率(和/或電平)而變的增益應(yīng)用于輸入變換器IT拾 取的信號(hào)S (η)(或源自其的信號(hào),在此為e (η))并向輸出變換器0T (在此經(jīng)輸出組合單元 Co)提供增強(qiáng)信號(hào)y(n)的處理單元DSP(其中η為指示信號(hào)的時(shí)間變化的時(shí)間指數(shù))。聽 力裝置皿包括反饋消除系統(tǒng),用于減小或消除來(lái)自聽力裝置的從輸出到輸入變換器的"外 部"反饋通路FBP的聲反饋。反饋消除系統(tǒng)包括反饋估計(jì)單元FBE,例如包括自適應(yīng)濾波器 (如包括可變?yōu)V波器部分(圖3Β中的"濾波器"),其受控于預(yù)測(cè)誤差算法(圖3Β中的"算 法")例如LMS (最小均方)或NLMS (歸一化LM巧算法,W預(yù)測(cè)(反饋通路估計(jì)信號(hào)vh (η)) 并(經(jīng)求減單元" + ")消除輸入信號(hào)s(n)的由從聽力裝置的輸出變換器ΟΤ到輸入變換器 口的反饋導(dǎo)致的部分)。由反饋估計(jì)單元FBE (圖3Β中的"濾波器")提供的反饋通路估計(jì) 量vh(n)在求和單元"+ "中從輸入信號(hào)s(n)減去從而提供所謂的"誤差信號(hào)"e(n)(或反 饋校正的信號(hào)),其饋給處理單元DSP和反饋估計(jì)單元FBE (圖3B中的自適應(yīng)濾波器的算 法部分)。預(yù)測(cè)誤差算法(圖3B中的算法)使用參考信號(hào)(如輸出信號(hào)U (η)或試探信號(hào) pseq(η)或兩個(gè)信號(hào)的組合(如和))連同源自輸入變換器IT(如圖3Β中的傳聲器MIC)的 信號(hào)e (η) -起找到在參考信號(hào)U(η)施加到自適應(yīng)濾波器時(shí)使預(yù)測(cè)誤差(信號(hào)e (η))最小 化的自適應(yīng)濾波器設(shè)置(圖3Β中的濾波器部分的濾波器系