助听器系统中信号处理的方法和助听器系统技术方案

技术编号:8539568 阅读:165 留言:0更新日期:2013-04-05 05:43
一种在助听器系统(200,300)中处理信号的方法包括以下步骤,将两个音频信号变换到时间-频率域,计算表示耳间一致性的值,基于耳间一致性导出第一增益,将第一增益值应用在时频信号的放大中,并且将信号变换回到时域中用于在助听器中进行进一步处理,以便缓解助听器系统用户的听力缺陷,并且其中将第一增益值确定为表示耳间一致性的值的函数的关系包括针对表示耳间一致性的值的三个连续范围,其中在第一和第三范围中的最大斜率小于在第二范围中的最大斜率并且其中定义这些范围致使第一范围包括表示低耳间一致性值的值,第三范围包括表示高耳间一致性值的值以及第二范围包括表示介于中间的耳间一致性值的值。本发明专利技术进一步提供适于抑制干扰扬声器的助听器系统(200,300)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及助听器系统中信号处理的方法。更具体地,本专利技术涉及助听器系统中噪声抑制的方法。本专利技术进一步涉及具有用于噪声抑制的器件的助听器系统。
技术介绍
本公开内容的上下文中,应该将助听器理解为被设计成佩戴在听力受损用户的人耳后或者其里面的小微电子设备。助听器系统可以是单耳的并且包括仅仅一个助听器,或者是双耳的并且包括两个助听器。在使用前,由助听器验配师根据处方调整助听器。处方是基于对听力受损用户在无帮助下的听力表现的听力测试,产生所谓的听力图。建立处方以达到某个设定,助听器在该设定下通过放大在可听见频率范围用户经受听力损失的那些部分中频率的声音来减少听力损耗。助听器包括一个或更多麦克风、包括信号处理器的微 电子电路和声音输出换能器。信号处理器优选地是数字信号处理器。助听器封闭在适合用于安装在人耳后或人耳里的盒中。众所周知的是正常听力的人即使在具有几个干扰扬声器和显著背景噪声的情形下也常常可以跟随交谈。该情形公知为鸡尾酒聚会环境。而与之相反,听力受损人通常在这种情形下难以跟随交谈。在Alien等人所著的文章“Multimicrophone signal-processing technique toremove room reverberation from speech signals,,,JournalAcoustical Society America, vol. 62,no. 4,pp. 912-915,0ctoberl977中,公开了根据由两个空间间隔开的麦克风记录的信号进行室内混响抑制的方法。为了实现这一点,将单独的麦克风信号分成频带,其对应的输出是同相位的(对延时差进行补偿)并且相加。然后基于在每个最终带中对应的麦克风信号之间的互相关性(ciOss-correlation)设置每个最终带的增益。感知到具有明显减少的混响的重建宽带语音。US-A1-20080212811公开了具有第一信号通道和第二信号通道的信号处理系统,第一信号通道具有第一滤波器,第二信号通道具有第二滤波器,用于分别处理第一和第二通道输入并且产生第一和第二通道输出。在产生第一和第二通道输出的过程中对第一和第二滤波器中的至少一个滤波器的滤波器系数进行调整以最小化第一通道输入和第二通道输入之间的差。相比于仅仅使用维纳滤波器(Wiener Filter)用于耳间相关性低的频率区域,信号处理系统的合成信号匹配处理给出信号抑制的更宽区域,并且可以更有效减少对所需语音信号的干扰影响。上述系统的一个问题是来自干扰扬声器的噪声没有被有效地抑制住。因此本专利技术的特征是克服至少此缺点并且提供用于抑制来自干扰扬声器的噪声的更有效方法。据此可以在即使存在几个干扰扬声器时跟随谈话的非常困难情形中,提高听力受损者的语音可理解性。本专利技术的另一个特征是提供合并了用于抑制来自干扰扬声器的噪声的器件的助听器系统。
技术实现思路
在第一方面,本专利技术提供根据权利要求1在助听器系统中用于抑制来自干扰扬声器的噪声的方法。这提供在助听器系统中用于抑制来自干扰扬声器的噪声的改进方法。本专利技术在第二方面提供根据权利要求10的助听器系统。进一步的优势特征根据从属权利要求是明显的。通过将更具体阐述本专利技术的下列描述,本专利技术的其他特征对于本领域技术人员变得清晰明了。附图说明通过示例的方式,显示并且描述本专利技术的优选实施例。应意识到的是,本专利技术能够是其他不同的实施例,并且其若干细节能够是各种明显方面的修改,而不背离本专利技术。因此,附图和描述将被认为本质上是图解性而不是限制性的。在附图中图1根据本专利技术实施例高度示意性图示说明了助听器系统的选择部件;图2根据本专利技术实施例高度示意性地图示说明了双耳助听器系统。图3图示说明了在根据本专利技术实施例的助听器系统中耳间一致性分布和对应增益值的计算机模拟,其中该助听器系统由在具有远距离扬声器的大型室内的用户佩戴。图4图示说明了在根据本专利技术实施例的助听器系统中耳间一致性分布和对应增益值的计算机模拟,其中该助听器系统由在具有近距离扬声器的大型室内的用户佩戴。图5图示说明了在根据本专利技术实施例的助听器系统中耳间一致性分布和对应增益值的计算机模拟,其中该助听器系统由在同时具有远距离和近距离扬声器的大型室内的用户佩戴。图6根据本专利技术实施例高度示意性地图示说明了包括外部设备的双耳助听器系统。具体实施例方式在本上下文内容中,术语耳间一致性或者仅一致性,表示来自助听器系统两个声电输入换能器的两个信号之间的相似性度量,其中将两个输入换能器安置临近或者安置在佩戴该助听器系统的用户的双耳中的每一个上。耳间一致性可以被定义为频域中的标准化耳间互相关性。在本上下文中,术语时间-频率变换表示时域中的信号诸如源自麦克风的音频信号变换成所谓的时间-频率域/时频域。时间-频率变换/时频变换的结果被表示为时间-频率分布。使用逆变换将时间-频率分布变换回时域。时间-频率分析的概念在本领域内是公知的并且进一步细节可以在例如由B. Boashash所著的书“Time-FrequencySignal Analysis and Process ing: A Comprehensive Reference,,,El sevi erScience, Oxford, 2003 中发现。基于耳间一致性的用于抑制来自干扰扬声器的噪声的现有技术系统具有的一个问题是,抑制仅取决于耳间一致性的即时值。通过考虑耳间一致性的统计分布并且使用抑制和耳间一致性之间的更通用关系,可以提高噪声抑制的效率。特别是,已经发现可以基于从扬声器所接收的音频信号的耳间一致性属性将近距离扬声器与远距离扬声器区别开。利用这个知识,可以基于距助听器系统用户的距离抑制干扰扬声器,并且可以实现一种“距离滤波器”。另外,已经发现可以类似地基于从扬声器接收的音频信号的耳间一致性属性将等距离扬声器区别开,因为从背离助听器系统用户的扬声器接收的信号将向更低耳间一致性偏移。据此可以基于干扰扬声器是否面朝助听器系统用户来抑制干扰扬声器。首先参考图1,其根据本专利技术实施例高度示意性图示说明了助听器系统的所选部件。该助听器系统包括第一输入换能器101、第二输入换能器102、时间-频率变换器件103和104、耳间一致性计算器件105、频率平滑器件106、信号统计计算器件107、增益计算器件108、时间窗口化器件109、第一增益乘法器110、第二增益乘法器111和时间-频率逆变换 器件112和113。第一输入换能器101和第二输入换能器102获取声学声音。将来自第一输入换能器101的模拟信号在第一模数转换器(没显示出)中转换为第一数字音频信号并且将来自第二输入换能器102的模拟信号在第二模数转换器(没显示出)中转换为第二数字音频信号。以44kHz的采样率和16位的分辨率对模拟信号采样。在实施例的变体中,在不明显损失语音可理解性的情况下采样率和位分辨率可以降低到16kHz,这是在助听器中的典型采样率,或者甚至降低到8kHz,这通常用于电话中。第一数字音频信号被输入到第一时间-频率变换器件103而第二数字音频信号被输入到第二时间-频率变换器件104。第一和第二时间-频率变换器件提供第一数字音频信号的时间-频率分布估量X1 (m, k)和第二数字音频信号的时间-频率分布估本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.15 DK PA2010006361.一种用于处理助听器系统中信号的方法,包括以下步骤 提供第一信号,所述第一信号表不来自所述助听器系统的第一助听器中第一输入换能器的输出; 提供第二信号,所述第二信号表示来自所述助听器系统的第二输入换能器的输出; 将所述第一和第二信号从时域变换到时间-频率域,据此提供第三和第四信号,分别计算表示所述第三和第四信号之间的耳间一致性的值,据此提供第五信号; 基于所述第五信号导出所述助听器系统的第一增益值,将所述第一增益值应用在所述第一助听器中所述第三信号的放大上,据此提供第六信号; 将所述第六信号从所述时间-频率域变换到所述时域,据此提供用于在所述助听器系统中做进一步处理的第七信号;以及 其中将所述第一增益值确定为表示所述耳间一致性的所述值的函数的关系包括针对表示所述耳间一致性的所述值的三个连续范围,其中在第一和第三范围中的最大斜率小于在第二范围中的最大斜率并且其中定义所述范围致使所述第一范围包括表示低耳间一致性值的值,所述第三范围包括表示高耳间一致性值的值以及所述第二范围包括表示中间的耳间一致性值的值。2.根据权利要求1所述的方法,包括以下步骤 将第二增益值应用在所述第七信号的放大中用于补偿助听器用户的听力缺陷,据此提供第八信号,其中基于用户处方计算所述第二增益值,以及基于所述第八信号从所述第一助听器提供第一声学信号。3.根据权利要求1或者2所述的方法,包括以下步骤 将所述第一增益值应用在所述第四信号的放大中,据此提供第九信号; 将所述第九信号从所述时间-频率域变换到所述时域,据此提供用于在所述助听器系统中进一步处理的第十信号;以及 将第三增益值应用在所述第十信号的放大中用于补偿助听器用户的听力缺陷,据此提供第十一信号,其中基于所述用户处方计算所述第三增益值,并且基于所述第十一信号从所述助...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·威斯特曼J·M·巴克霍尔兹T·道
申请(专利权)人:唯听助听器公司
类型:
国别省市:

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