专利名称：用于运行为用户双耳供给的助听器系统的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于运行助听器系统的方法，该助听器系统具有可在用户的左耳上或耳内佩戴的第一助听器和可在用户的右耳上或耳内佩戴的第二助听器，其中，这些助听器各具有至少一个麦克风，用于接收声音输入信号并将其变换为音频信号；信号处理装置，用于处理音频信号；和输出变换器，用于把处理过的音频信号变换为可由用户作为声音信号觉察到的信号；以及用于从各个助听器向各另一个助听器传输音频信号的装置，其中，至少对第一助听器的麦克风的确定频率范围产生第一音频信号，并将该第一音频信号或者由它产生的音频信号传输给第二助听器，并在由第二助听器的听筒进行信号处理后输出，同时由第二助听器的麦克风产生第二音频信号，并把该第二音频信号或者由它产生的音频信号向第一助听器传输，在由第一助听器的听筒进行信号处理后输出。
背景技术：
在助听器中，借助输入变换器接收输入信号，并将其变换为电输入信号。通常至少一个麦克风用作输入变换器，该麦克风接收声音输入信号。现代的助听器经常包括带多个麦克风的麦克风系统，以便实现依赖于声音信号的入射方向的接收和定向特性。然而该输入变换器也可以包括一个电话线圈或者一个天线，用于接收电磁输入信号。通过输入变换器变换为电输入信号(音频信号)的经变换的信号为继续处理和放大而被输入信号处理单元。为了补偿助听器佩戴者的听力损失，通常依赖于信号频率来执行继续处理和放大。信号处理单元产生电输出信号，该输出信号通过输出变换器被引向助听器佩戴者的听筒，以便他把该输出信号作为声音信号觉察。通常将产生声音输出信号的听筒作为输出变换器使用。然而也公知用于产生机械振动的输出变换器，它直接激励听觉的特定部分，例如激励听小骨振动。此外还公知直接刺激听神经元的输出变换器。
由于在助听器中力求达到的小型化，助听器的麦克风和听筒通常只有很小的距离。这使得不希望的声音传输直接从听筒传向麦克风，由此经常产生干扰的反馈振鸣(反馈)。为解决该问题，有许多不同的措施，如使用陷波滤波器、自适应滤波器、定向麦克风或者尽可能密封听觉通路。然而迄今为止没有任何一种这样的措施能够可靠地和完全地消除由反馈决定的振鸣的出现。
US5,757,932公开了一种具有可在用户的左耳和右耳上佩戴的助听器的助听器系统。在助听器之间发生音频信号的传输。因此在两个助听器内对表示在两耳上接收的声音信号的信号进行处理。由此双耳输出信号可以被引向用户的两耳。
EP941014A2公开了一种助听器系统，其中控制信号从一个助听器向第二个传输。
DE10048354A1公开了一种带有两个助听器的助听器系统，其中在每一个助听器内产生声场特征值，并分别向另一个助听器传输。
WO00/00001A2公开了一种带有两个助听器的助听器系统，其中在两个助听器内的信号处理通过在这些助听器之间的无线连接同步。
DE10304648B3公开了一种在助听器之间通信的方法，其中首先传输具有较高优先级的数据分组。
EP0941014A2公开了一种具有两个可戴在头上的助听器的助听器系统，用于对用户双耳供给。该助听器包括在助听器之间无线传输控制信号和音频信号的装置。由此能够仅在两个助听器中的一个内至少部分地处理借助麦克风在两个助听器中得到的音频信号。因此用于信号处理的资源不必同样在两个助听器内提供。
已知助听器的缺点在于，反馈问题迄今解决得不充分。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题在于，在用于给用户双耳供给的助听器系统中尽可能地避免反馈。
本发明的基本思想在于，在带有两个助听器以供给重听者双耳的助听器系统中，从一个麦克风出发通过信号处理单元到一个听筒的助听器的信号路径被分开。从在左耳上佩戴的助听器的麦克风发出的音频信号向在右耳上佩戴的助听器传输，并从在右耳上佩戴的助听器的听筒输出。同样从在右耳上佩戴的助听器的麦克风发出的音频信号向在左边的助听器传输，并从左边的助听器的听筒输出。由此其间存在反馈路径的麦克风和听筒之间的距离被显著放大。在所涉及的听筒和所涉及的麦克风之间无论是关于声音反馈路径还是关于身体声音的传输，基本上由用户的头部决定该反馈路径。如果在常规助听器中在彼此之间建立起反馈路径的听筒和麦克风之间的距离在从几毫米到最大为几个厘米的范围内，则该距离在本发明的助听器系统中增加到几个分米。
本发明首先对严重听力损失的情况有利，因为在此通过所需要的高倍放大导致反馈大增。此外可以期望，佩戴根据本发明的助听器系统的严重重听者在短的时间后便能习惯重新正确地辨识到来的声音信号的方向。人脑看来对此能够学习。亦即公知，在观看时由眼睛采集的图像在视网膜上被镜像反转投影。因此我们实际必须“头朝下”观看所有的事物。如果人们给被试者装备一个带有产生镜像反转图像的特殊眼镜，则该被试者首先实际看到所有的东西都“头朝下”。然而这种印象在一些天后令人吃惊地消失，以致所有东西看上去重新“正常”。在多天佩戴后在摘下相应的眼镜时重新出现和开始佩戴该眼镜时相同的问题。
在听觉领域出现和所述视觉领域相似的效果，使得在一个习惯阶段后信号的交换不再作为干扰接收。特别在供给严重重听者的情况下，此时反馈是一个大问题而没有助听器几乎听不见任何声音，习惯效果不再由短时不佩戴助听器而被破坏。
在助听器的信号路径中，在其上分开在助听器之间进行信号传输的信号路径的位置，原理上几乎可以任意选择。于是可以实现“近麦克风”分开，此时从麦克风输出的音频信号在其在助听器之间被交叉传输前不会或几乎不会被继续处理。同样可以进行“近听筒”的分开，在此对由麦克风产生的音频信号的继续处理至少基本已经进行。这特别在数字助听器系统中可良好地实现，在该系统中在助听器之间反正仅传输数列，因此为信号传输所需要的能量几乎不依赖于音频信号放大的程度。不过那时要注意，在信号路径的末端进行的该信号传输中在戴在左耳上的助听器中进行的信号处理可能的话必须匹配右耳的听力损失，反之亦然。不言而喻，信号路径的分开原理上也可以在两个所述的极端情形之间的任意位置处进行。信号路径的不对称分开也是可能的，使得当信号处理已经基本结束且同一助听器接收另一个助听器的几乎未处理的音频信号以便继续处理时，在一个助听器中导出信号在信号路径中的位置并向另一个助听器发送。由此信号处理主要集中在助听器系统的两个助听器的一个上。
戴在右耳和左耳上的助听器之间的信号传输最好无线地进行。这提高了根据本发明的助听器系统的佩戴舒适性。然而也可以提供一种较少舒适但是费用适宜的有线连接的音频信号传输。此外，信号传输最好直接在两个在耳朵上或其内佩戴的助听器之间进行。但是信号传输也可以通过另一个装置，例如一个在身体上佩带的外部处理器单元进行。
从麦克风发出的麦克风信号最好完全以交叉方式向相应的另一个助听器传输。然而在本发明的框架内也可以仅把特定频率范围的音频信号在助听器之间传输。不会产生反馈问题的频率范围不需要传输。由此能够减少要在助听器之间传输的数据量。
在助听器中经常发生在多个并行的频带(信道)内对由麦克风产生的音频信号的并行处理。可以有利地在这种助听器中在助听器之间以交叉方式传输特定的信道。
在本发明的一个优选的扩展中，仅当必须以高概率估计反馈出现时，才在在用户的左耳上或内佩戴的助听器和在右耳上或内佩戴的助听器之间执行音频信号的通过交叉传输(ber-Kreuz-bertragung)。这特别当声音输入信号经受高倍放大时是这种情况。此外当通过所涉及的助听器的听筒产生高声压级时经常出现反馈。最好在根据本发明的助听器系统中监视被调节的放大或者所产生的声压级，以便在超过规定的阈值时能够自动执行根据本发明的通过交叉传输。该阈值可有利地通过助听器的编程来调节。在该扩展中还优选分别对特定的频率范围或者信道进行监视或者通过交叉传输。
在本发明的一种变形中，将交叉方式的音频信号的传输限制于一个或者多个特定的听力程序。因此仅对该传输例如通过编程助听器被明确设置的听力程序实施通过交叉传输。于是例如在听音乐或者在看电视时借助娱乐电子装置在交换供给右耳和左耳的信号时一般不会有任何缺点。由此本发明在听“电视”和“音乐”的情况下使用特别有利，此时由于声音输入信号的大的动态环境而尤其经常发生反馈。
在本发明的另一实施方式中，助听器分别包括多个麦克风，用于建立具有不同阶的定向特性的定向麦克风。特别是在这种助听器中能够同时处理从不同阶的定向麦克风产生的音频信号。根据本发明，在这种助听器中能够把特定阶的麦克风或者麦克风系统的音频信号以交叉方式在助听器之间传输。于是例如仅把从全向麦克风输出的音频信号以交叉方式在助听器之间传输，而不传输从反馈振鸣较少经常发生的第一阶或者更高阶的定向麦克风发出的音频信号。
与本发明关联，最好至少对特定的频率范围执行麦克风和听筒之间的信号路径的完全分开。这意味着，对于该频率范围，从同一助听器的麦克风信号得到的音频信号不被引向该助听器的听筒。然而在本发明的框架内也可以不完全分开信号路径。虽然在该实施方式中同样从第一助听器的信号路径采集音频信号并向该助听器系统的第二助听器传输，但是与此并行也在第一助听器中执行在采集点存在的音频信号的信号处理，并通过第一助听器的听筒执行被处理的信号的信号输出。然而在此该信号处理在本发明的框架内如此进行，使得通过该信号使反馈在第一助听器内以较大的概率被排除。亦即当在两耳中存在大体相同的听力损失时所涉及的信号因此通常从第二助听器以比从第一助听器更高的声压级输出。当为通过所涉及的助听器的信号的所谓的循环放大也在不适宜的情况下、例如在设置不当的助听器的情况下总小于1时也能够以较大的概率排除反馈。与此相应地要调整表示放大上限的阈值。
下面根据实施例说明本发明图1示出根据本发明的助听器系统的基本原理，图2示出具有定向麦克风系统和在多个频带内进行并行信号处理的助听器系统。
具体实施例方式
根据图1的实施例示出根据本发明的助听器系统1、1′，其具有左助听器和右助听器1或者1′。每一助听器1及1′包括麦克风2或者2′、第一信号处理单元3或者3′、第二信号处理单元4或者4′和听筒5或者5′。第一信号处理单元3和3′分别与发送线圈6或者6′连接，第二信号处理单元4或者4′分别与接收线圈7或者7′连接。从左助听器1的发送线圈6向右助听器1′的接收线圈7′以及从右助听器1′的发送线圈6′向左助听器1的接收线圈7进行无线信号传输。借助该设置，由戴在左耳上的助听器1的麦克风2接收的声音信号在信号处理和放大后通过助听器系统1、1′被引向用户的右耳，同时由戴在右耳上的助听器1′的麦克风2′接收的声音信号在信号处理和放大后通过助听器系统1、1′引向用户的左耳。反馈通过用于从输出放大了的麦克风信号的听筒5或者5′接收声音输入信号的麦克风2或者2′的大的距离在最大程度上得以避免。
不言而喻，还可以与所示的带有分开的发送线圈6和6′以及接收线圈7和7′的实施例不同，在每一助听器中仅设置一个唯一的既适于发送也适于接收信号的线圈或者天线。
根据图2的助听器系统具有两个相同构造的助听器10和10′。在此助听器10包括两个全向麦克风11和12。一方面，从全向麦克风11发出的音频信号被直接引向滤波器条14，另一方面，其为构成一阶的定向麦克风系统与全向麦克风12电连接。为此从全向麦克风12输出的音频信号首先在延迟单元13中延迟并从麦克风11的音频信号中减去。如此构造的一阶定向麦克风的音频信号M2也首先被引向滤波器条15，在其内音频信号被分成多个频带。并行信号处理在信号处理单元19的信号处理模块16和17中进行。最好对不同频带在两个助听器中也选择相同的边界频率。
根据本发明，对于至少一个频带，在本实施例中是频带FBn，中断信号处理模块16和17之间的信号路径。因此没有音频信号M1或者M2的频带FBn的信号部分被引向听筒18。取而代之的是该信号部分通过发送线圈21和接收线圈22′向助听器10′传输，并由助听器10′通过听筒18′输出。在信号输出前，最好还要在信号处理模块17′中执行例如放大这样的信号处理。与此并行地，频带FBn′的音频信号也从助听器10′通过发送线圈21′和接收线圈22向助听器10传输，并在信号处理模块17中进行信号处理后被引向听筒18。这样描述的交叉方式的信号传输可以对一个或者多个关于反馈陡度特别关键的频带执行。最好例如通过编程助听器来选择所涉及的频带。
在本发明的所述实施方式中，助听器10和10′的对于频带FBn或者FBn′的信号路径通过在信号处理模块16和17之间或者16′和17′之间的打开的开关23和23′中断。由此从听筒18输出的输出信号不包含源于麦克风信号M1和M2的在频带FBn中的信号部分，并且从听筒18′输出的输出信号不包含源于麦克风信号M1′和M2′的在频带FBn′中的信号部分。
在本发明的另一个实施方式中，当对关键频带FBn或者FBn′执行音频信号的通过交叉传输时，没有开关23和23′，或者它们至少在特定的应用场合保持关闭。不过然后对于在所涉及的频带内的信号要调节放大程度，使得排除反馈。由此虽然向耳朵供给包含由麦克风采集的输入信号的全部可传输的带宽的输出信号，然而就对于平衡助听器佩戴者的在这些频带上的单耳听力损失所需要的放大来说则仅处于减弱的形式。与此相反，该所传输的信号被以另一耳朵所要求的音量引向该另一个耳朵。
根据本发明的另一实施方式，两个源于不同阶的定向麦克风系统的麦克风信号M1和M2就根据本发明的信号传输来说被不同地处理。有利的尤其是把从两个全向麦克风11和11′发出的麦克风信号M1和M1′以交叉的方式分别向另一个助听器传输，而对于反馈陡度不太关键的麦克风信号M2或者M2′则不向另一个麦克风传输。这一处理方式的优点是减少了要传输的数据量。
最好根据助听器瞬时所在的听觉情况进行两个助听器10和10′中的信号处理。在此可以自动进行例如基于信号处理模块16或者16′中对音频信号的分析的匹配。此外，在根据本实施例的助听器10和10′中能够借助程序选择按键20或者20′在不同听力程序之间手动转接。根据本发明的一个扩展方案，根据当前的听觉情况或者当前的听力程序进行音频信号例如M1、M1′或者M2、M2′的选择，或者进行所传输的频带的选择。例如在“听音乐”的听觉情况下可以至少最大程度地进行音频信号的交叉方式的传输，因为在这种听觉情况下通常音调信号从哪个方向到达助听器系统不十分重要。与此不同，在“街道交通”的听觉情况下可以至少最大程度地放弃交叉方式的传输，不过由此会增大所涉及的助听器系统的反馈陡度。
此外，在本发明的一个扩展方案中至少对特定的频率范围自动估计存在的音频信号所需要的放大或者由听筒输出的信号的声压级。如果这样的值超过预先规定的阈值，则自动执行根据本发明的通过交叉传输；否则不发生这种传输。由此保证了，仅在有必要避免反馈时才执行音频信号的交叉方式的传输。
权利要求
1.一种用于运行助听器系统的方法，该助听器系统具有一个可在用户的左耳上或内佩戴的第一助听器(1；10)和一个可在用户的右耳上或内佩戴的第二助听器(1′；10′)，其中，助听器(1，1′；10，10′)各具有至少一个麦克风(2，2′；11，11′；12，12′)，用于接收声音输入信号并将其变换为音频信号；一个信号处理装置(3，4，3′，4′；16，17，16′，17′)，用于处理音频信号；和一个输出变换器(5，5′；18，18′)，用于把处理过的音频信号变换为可由用户作为声音信号觉察的信号；以及用于从各助听器(1，1′；10，10′)向各相应的另一个助听器(1，1′；10，10′)传输音频信号的装置(6，7，6′，7′；21，22，21′，22′)，其中，至少对第一助听器(1；10)的麦克风(2；11，12)的特定频率范围产生第一音频信号，并把该第一音频信号或者从它产生的音频信号向第二助听器(1′；10′)传输，并在由第二助听器(1′；10′)的听筒(5′，18′)进行信号处理后作为声音输出信号输出，同时由第二助听器(1′；10′)的麦克风(2′；11′，12′)产生第二音频信号，并把该第二音频信号或者从它产生的音频信号向第一助听器(1；10)传输，并在由第一助听器(1；10)的听筒(5，18)进行信号处理后作为声音输出信号输出，其特征在于，至少对于特定的频率范围从第二助听器(1′；10′)的听筒(5′，18′)输出的声音信号仅从第一音频信号产生，以及从第一助听器(1；10)的听筒(5′，18′)输出的声音信号仅从第二音频信号产生。
2.根据权利要求1所述的运行助听器系统的方法，其中，第一助听器(1；10)的麦克风(2；11，12)和听筒(5，18)之间的信号路径关于第一音频信号被中断。
3.根据权利要求1或2所述的运行助听器系统的方法，其中，第二助听器(1′；10′)的麦克风(2′；11′，12′)和听筒(5′，18′)之间的信号路径关于第二音频信号被中断。
4.一种用于运行助听器系统的方法，该助听器系统具有一个可在用户的左耳上或内佩戴的第一助听器(1；10)和一个可在用户的右耳上或内佩戴的第二助听器(1′；10′)，其中，助听器(1，1′；10，10′)各具有至少一个麦克风(2，2′；11，11′；12，12′)，用于接收声音输入信号并将其变换为音频信号；一个信号处理装置(3，4，3′，4′；16，17，16′，17′)，用于处理音频信号；和一个输出变换器(5，5′；18，18′)，用于把处理过的音频信号变换为可由用户作为声音信号觉察的信号；以及用于从各助听器(1，1′；10，10′)向相应的另一助听器(1，1′；10，10′)传输音频信号的装置(6，7，6′，7′；21，22，21′，22′)，其中，至少为第一助听器(1；10)的麦克风(2；11，12)的确定的频率范围产生第一音频信号，并把该第一音频信号或者从它产生的音频信号传输给第二助听器(1′；10′)，并在由第二助听器(1′；10′)的听筒(5′，18′)进行信号处理后作为声音输出信号输出，同时由第二助听器(1′；10′)的麦克风(2′；11′，12′)产生第二音频信号，并把该第二音频信号或者从它产生的音频信号向第一助听器(1；10)传输，在由第一助听器(1；10)的听筒(5，18)进行信号处理后作为声音输出信号输出，其特征在于，至少对特定的频率范围该从第二助听器(1′；10′)的听筒(5′，18′)输出的声音信号从所述第一和第二音频信号产生，其中，在第二助听器(5′，18′)中关于第二音频信号进行放大，该放大不超过对于产生反馈不关键的阈值，以及对于第一音频信号进行比对于第二音频信号更高的放大。
5.一种运行助听器系统的方法，特别是根据权利要求4所述的助听器系统，该助听器系统具有一个可在用户的左耳上或内佩戴的第一助听器(1；10)和一个可在用户的右耳上或内佩戴的第二助听器(1′；10′)，其中，助听器(1，1′；10，10′)各具有至少一个麦克风(2，2′；11，11′；12，12′)，用于接收声音输入信号并将其变换为音频信号；信号处理装置(3，4，3′，4′；16，17，16′，17′)，用于处理音频信号；和一个输出变换器(5，5′；18，18′)，用于把处理过的音频信号变换为可由用户作为声音信号觉察的信号；以及用于从各助听器(1，1′；10，10′)向各相应的另一个助听器(1，1′；10，10′)传输音频信号的装置(6，7，6′，7′；21，22，21′，22′)，其中，至少对第一助听器(1；10)的麦克风(2；11，12)的特定频率范围产生第一音频信号，并把该第一音频信号或者从它产生的音频信号向第二助听器(1′；10′)传输，并在由第二助听器(1′；10′)的听筒(5′，18′)进行信号处理后作为声音输出信号输出，同时由第二助听器(1′；10′)的麦克风(2′；11′，12′)产生第二音频信号，并把该第二音频信号或者一个从它产生的音频信号向第一助听器(1；10)传输，在由第一助听器(1；10)的听筒(5，18)进行信号处理后作为声音输出信号输出，其特征在于，至少对特定的频率范围从第一助听器(1；10)的听筒(5，18)输出的声音信号由第一和第二音频信号产生，其中，在第一助听器(5，18)中关于第一音频信号进行放大，该放大不超过对于产生反馈不关键的阈值，并且对于第二音频信号进行比对于第一音频信号更高的放大。
6.根据权利要求1到5之一所述的运行助听器系统的方法，其中，音频信号在助听器(1，1′；10，10′)之间有线连接地传输。
7.根据权利要求1到5之一所述的运行助听器系统的方法，其中，音频信号在助听器(1，1′；10，10′)之间无线传输。
8.根据权利要求1到7之一所述的运行助听器系统的方法，其中，从两个助听器(1；10)之一的麦克风(1；11，12)输出的音频信号或者从它产生的音频信号完全向各另外的助听器(1′；10′)传输。
9.根据权利要求1到7之一所述的运行助听器系统的方法，其中，在从两个助听器(1；10)之一的麦克风(1；11，12)输出的音频信号或者从它产生的音频信号中，仅传输在助听器(1，1′；10，10′)之间特定频率范围(FBn；FBn′)的信号。
10.根据权利要求1到9之一所述的运行助听器系统的方法，其中，至少对一个频率范围(FBn)确定通过所涉及的助听器(1；10)来平衡用户的听力损失所需的对声音输入信号的放大，并根据所确定的放大来执行助听器之间的信号传输。
11.根据权利要求1到10之一所述的运行助听器系统的方法，其中，至少对一个频率范围(FBn)确定通过所涉及的助听器(1；10)产生的声音输出信号的声压级，并根据所确定的声压级来执行助听器之间的信号传输。
12.根据权利要求10或11所述的运行助听器系统的方法，其中，通过对所涉及助听器(1；10)的编程来设置所述放大或者声压级的阈值。
13.根据权利要求1到12之一所述的运行助听器系统的方法，其中，每一助听器(10；10′)具有多个麦克风(11，12；11′，12′)，它们分别为构造成定向麦克风而彼此相互连接，其中，从这些定向麦克风分别产生具有不同定向特性的定向麦克风信号，以及其中从一个助听器(10)向另一个助听器(10′)仅传输一个特定定向特性的定向麦克风信号。
14.根据权利要求1到13之一所述的运行助听器系统的方法，其中，助听器(1，1′；10，10′)之间的信号传输取决于助听器系统所处于的瞬时听觉情况，或者取决于被调整的听力程序进行。
全文摘要
在具有可在用户的左耳上或内佩戴的助听器(1，10)和可在用户的右耳上或内佩戴的助听器(1′，10′)的用于给用户双耳供给的助听器系统中，应减少反馈陡度。为此建议，将从助听器(1，1′；10，10′)的麦克风信号产生的音频信号以交叉方式在助听器(1，1′；10，10′)之间传输，从而由一个助听器的麦克风接收的声音信号在进行信号处理和放大后通过相应的另一个助听器的听筒(5′，5；18′，8)输出。由此对所涉及的音频信号显著放大了其间存在反馈路径的各听筒(5，5′；18，18′)和麦克风(2，2′或者11，12；11′，12′)之间的距离。
文档编号H04R25/00GK101026903SQ20061013095
公开日2007年8月29日 申请日期2006年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者格哈德·斯波尔 申请人:西门子测听技术有限责任公司