专利名称：基于码本的反馈通路估计的制作方法
技术领域：
本发明涉及听音装置如助听器中的声反馈的估计。本发明尤其涉及用于处理输入声音以根据用户需要输出声音的助听器。
本发明还涉及运行用于处理输入声音以根据用户需要输出声音的助听器的方法。本发明还涉及助听器的使用、软件程序、及其上保存指令的计算机可读介质。
例如，本发明可用在听音装置中，听音装置如助听器、头戴式耳机或有源耳塞，其中定制反馈补偿是问题。
背景技术：
下面的现有技术说明涉及本发明的应用领域之一即助听器。在助听器中，从接收器到传声器的声反馈如果未进行处理可引起信号降级甚至啸声。通常，为减少这种问题，使用自适应反馈抵消算
法，其使用自适应滤波技术如LMS、 RLS等估计反馈通道。实际反馈传递函数通过物理参数确定，物理参数如传声器和接收器的相对位置、颚移动、助听器用户的活动(听电话、拥抱等)、及到反射物体、墙壁等的大致距离。当实际反馈传递函数缓慢变化时，及在助听器中施加的增益不太高时，标准自适应方案如LMS足以满足需要。然而，在实践中，经常不是这样的情形，标准自适应算法不能跟踪变化的反馈通道。
发明内容
总的来说，特定助听器用户经历的不同的有关实际反馈传递函数的数量取决于用户的行为、职业等并可以是任何数量。提出(离线)测量典型或普通实际反馈通道并收集相应的脉冲响应。具体地，本发明提出产生似乎真实的反馈通道脉冲响应或任何等效表示的码本，如复值传递函数、滤波器系数等，并使它们可用于选择和使用在适当的 听音情形中，如通过将它们保存在助听器的、可从助听器的信号处理 单元访问的存储器中。所收集的脉冲响应(或等效表示)可在图1中 所示的设置中进行使用。
本发明的目标在于提供用于处理助听器中的声反馈的备选方案。 本发明实施例的优点在于实施相对简单。本发明实施例的另 一优点在 于其可特别适合特定用户的正常声环境。
本发明的目标通过附图及下面描述的发明实现。
本发明的目标通过用于处理输入声音以根据用户需要输出声音 的助听器实现。助听器包括用于将输入声音转换为电输入信号的输入 变换器及用于将己处理电输出信号转换为输出声音的输出变换器、形 成在输入变换器和输出变换器之间的正向通路、用于估计从输出变换 器到输入变换器的声反馈效果的反馈抵消系统，反馈抵消系统包括可 变预估滤波器及存储器，其中对应于经受实质反馈的多个声环境的多 个预定反馈通道脉冲响应被保存，及其中助听器包括监控单元，基于 当前声环境，监控单元适于在所保存的脉冲响应之间选择可变预估滤 波器的当前最适当的脉冲响应。
这具有提供处理声反馈的方案的优点，该方案可相当快地适应声 环境中的(甚至相当大的)变化。
总的来说，保存在存储器中的预定反馈通道脉冲响应的数量为1 或多个。在特定实施例中，数量为l。例如，该估计代表从传声器、
接收器、(可能)A/D和D/A转换器等对反馈通路的静态贡献。例
如，静态贡献可在验配过程期间进行测量并保存。或者，保存在存储
器中的预定反馈通道脉冲响应的数量至少为2，如在2-10的范围中， 如在3-5的范围中。在另一实施例中，保存在存储器中的预定反馈通 道脉冲响应的数量小于256，如小于50，如小于20。
在特定实施例中，信号通路包括元件如滤波器组(或等效元件如 可变滤波器)，用于将电输入信号拆分为多个频带或范围。在本说明书中，通常使用术语"频带"，但术语如"频率范围"、"频段"等 可互换地使用。
在特定实施例中，正向通路包括适于通过处理来自多个频带的信 号而提供随频率而变的增益及适于提供已处理输出信号的信号处理 单元。
在特定实施例中，反馈抵消系统包括反馈通路估计单元，如自适
应FBC (反馈抵消)滤波器的形式，用于动态估计助听器中的当前声 反馈。在特定实施例中，反馈通路估计单元(如自适应FBC滤波器) 和可变预估滤波器并行工作。
在实施例中，助听器适于使能在使用动态估计当前声反馈的反馈 通路估计单元及使用具有所选当前最适当的脉冲响应的可变预估滤 波器之间进行选择。在实施例中，本发明系统适于在至少两个预估脉 冲响应之间进行插值以得出当前相较所述至少两个预估脉冲响应更 适当的脉冲响应。
当仅使用反馈通路估计单元(如自适应FBC滤波器)(即没有 所提出的使用可变预估滤波器的码本解决方案)用于估计反馈通路传 递函数时，估计的准确度将根据几个因素跨频率(和时间)变化，所 述因素如输入信号的音调、正向通路的增益、输入信号的功率等。例 如，己知在接收器(输出)信号比输入信号功率大的频谱范围内估计 的准确度相当高，或者，在正向通路中施加的增益较高的频谱范围内 也相当高。影响估计准确度的因素的影响并不一直完全知道，而是可 进行估计。因此，可确定哪些频率范围内反馈通路估计将可靠及哪些 频率范围内反馈通路估计将不太可靠。因而，在被视为可靠的频谱范 围内使用反馈通路估计单元(如自适应FBC滤波器)的反馈通路估 计可能有利，而在反馈通路估计不可靠的频谱范围内使用基于码本的 估计可能有利。
在实施例中，在特定情形下，基于预定准则(如基于反馈通路估 计单元的反馈通路估计的可靠性的估计)，反馈抵消适于仅依赖于来 自反馈通路估计单元的反馈通路估计。在用户未处于为其调整所提出的基于码本的解决方案的典型情形的情况下，这是有利的。因此，这 可以看作"安全网"解决方案。
在特定实施例中，助听器适于通过处于至少一频带的反馈通路估 计单元及处于至少一其它频带的可变预估滤波器对声反馈进行估计。
在特定实施例中，助听器适于确定信号能量低于预定值的频带， 及适于通过处于这些频带的可变预估滤波器及处于其它频带的自适
应FBC滤波器估计反馈通路的传递函数。测量频带内的平均能量或
功率很容易实现，例如通过应用于正向信号通路的每一子频带(下标
i)内的幅值平方时间样本|^>)|2的1极IIR长期求平均滤波器实现。 阈值可以是40 dB SPL (声压等级)。x 表示正向通路(中某处) 的数字信号，其中n为离散时间指数，及x,/^(i4,2, ....，K)表示子 频带i中时间变化的输入信号。或者，可以监控在正向通路中的一个 或多个子频带如每一子频带中施加的(平均)增益并决定在增益低于 某一阈值即OdB的频谱范围内使用可变预估滤波器提供的反馈通路 估计。根据实际应用，也可使用其它适当的值如20dB。
在特定实施例中，助听器适于确定可靠的频带及因反馈、自相关 等而不可靠的频带，并通过自适应FBC滤波器估计可靠频带中的声 反馈及使用可靠频带中的估计反馈传递函数在所保存的脉冲响应中 找到可变预估滤波器的最适当的脉冲响应，及使用该脉冲响应估计不 可靠频带中的传递函数。
在本说明书中，"助听器"可以是任何适当的类型，如耳内式 (ITE)、耳道式(ITC)、深耳道式(CIC)、耳后式(BTE)、耳 道式接收器(RITE)助听器。根据本发明的助听器的部分为体戴式 并位于共同壳体中及佩戴在耳后(BTE)或耳道中，或者可位于不同 的壳体中，例如一个位于耳道中另一个位于耳后或佩戴在佩戴者身体 上的其它地方。两个或两个以上壳体之间的通信可以是声学和/或电 学和/或光学通信。电学和光学通信可以是有线或无线通信。在实施 例中，输入变换器和可变预估滤波器封装在同一物理单元中并位于耳 后或耳道中。在实施例中，输入变换器、可变预估滤波器及存储器(预定反馈通道脉冲响应(或其它等效表示)保存于其中)封装在同一物 理单元中。
另一方面，运行用于处理输入声音以根据用户需要输出声音的助 听器的方法进一步由本发明提供，该方法包括
a) 将输入声音转换为电输入信号；
b) 将已处理电输出信号转换为输出声音；
c) 估计从输出声音到输入声音的声反馈的效果；
d) 向所述助听器提供可变预估滤波器和存储器；
e) 估计对应于经受声反馈的多个声环境的多个预定反馈通道脉 冲响应；
f) 将所述预定反馈通道脉冲响应保存在所述存储器中；
g) 监控当前声环境；及
h) 从来自所述存储器的所保存脉冲响应之间选择可变预估滤波 器的当前最适当的脉冲响应。本发明方法具有与上述助听器一样的优 点。本发明方法可与针对系统描述的相同特征结合(适当转换为相应 行动)。
优选地，本发明方法还包括步骤将所选择的脉冲响应应用于可 变预估滤波器。
在优选实施例中，本发明方法包括步骤将正向通路的电信号拆 分为多个频带。
在特定实施例中，本发明方法包括步骤动态估计助听器中的当 前声反馈。
在特定实施例中，动态估计声反馈的步骤与预估滤波器估计反馈 通路的步骤并行执行。
在特定实施例中，本发明方法包括步骤在至少一频带中动态估 计声反馈及在至少一其它频带中通过当前最适当的预估脉冲响应估 计声反馈。
在特定实施例中，本发明方法包括步骤使用预定脉冲响应的统 计模型，例如相应普通脉冲响应及它们的平均值附近的脉冲响应的方
9差保存在存储器中。在特定实施例中，本发明方法包括步骤基于普 通脉冲响应及它们的平均值附近的脉冲响应的方差确定反馈通道脉 冲响应的最小均方估计量或最大后验(MAP)估计量。
在特定实施例中，考虑反馈通道随时间的变化，例如通过使用隐
马尔可夫模型(HMM)或等效统计工具实现。
在特定实施例中，本发明方法包括步骤更新保存在码本存储器 中的预定反馈通道脉冲响应。通过将动态反馈通路估计单元获得的当 前反馈估计量(或平均反馈估计量)与存储器中保存的预估反馈估计 量进行比较，预定脉冲响应可随时根据预定准则(例如，如果偏差大
于某一水平)和/或更新频率(如每周一次、每月一次或每3个月一
次)进行更新。这具有使能补偿变化的反馈情况的优点，变化由用户 耳道中的情况改变、儿童成长、耳垢产生等引起。
上面描述的系统和方法的至少部分特征可以软件实现并全部或 部分通过执行信号处理器可执行指令而在助听器的信号处理单元上 完成。指令可以是经(可能无线)网络加载在内存如位于助听器或另
一装置中的RAM或ROM中的程序代码。或者，所述特征可用硬件 而不是软件实现，或用硬件与软件的组合实现。
上面描述的、"具体实施方式
"中详细剖析的及权利要求书限定 的助听器的用途也由本发明提供。
另一方面，在助听器的信号处理器上运行的软件程序也由本发明 提供。当实现上面描述的、"具体实施方式
"中详细描述的及权利要 求书限定的方法的至少部分步骤的软件程序在信号处理器上运行时， 提供特别适于数字助听器的解决方案。
另一方面，指令保存于其上的介质也由本发明提供。这些指令当 执行时导致上面描述的、"具体实施方式
"中详细描述的及权利要求 书限定的助听器的信号处理器执行上面描述的、"具体实施方式
"中 详细描述的及权利要求书限定的方法的至少部分步骤。
本发明的进一步的目标通过从属权利要求和本发明的详细描述 中限定的实施方式实现。除非明确指出，在此所用的单数形式的含义均包括复数形式(即 具有"至少一"的意思)。应当进一步理解，在说明书中使用的术语 "包括"和/或"包含"表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和 /或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、 操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件 被称为"连接到"另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也 可以存在中间插入元件。此外，如在此使用的"连接"或"耦合"可包括 无线连接或耦合。如在此所用的术语"和/或"包括一个或多个列举的相 关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步 骤不必须精确按所公开的顺序执行。
下面参考附图、结合优选实施例更充分阐释本发明，其中 图1为根据本发明的助听器的第一、第二和第三实施例的框图。 图2为根据本发明的助听器的第四实施例的框图。 图3为根据本发明的助听器的第五实施例的框图。 图4为根据本发明的实施例，保存在助听器的码本中的脉冲响应 的例子。
为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对 于理解本发明必要的细节，而省略其他细节。在所有附图中，相同的
附图标记用于一样或对应的部分。
通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易 见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例 的同时，它们仅为说明目的给出，因为，对于本领域的技术人员来说， 通过这些详细说明在本发明精神和范围内做出各种变化和修改是显 而易见的。
具体实施例方式
图1示出了本发明的第一实施例的简化框图。助听器IO包括用 于拾取输入声音并将其转换为电输入信号的输入变换器11 (在此为 传声器)、用于将已处理输出信号(在此为信号处理单元13的输出) 转换为输出声音的输出变换器12 (在此为接收器)、及包括使输入 信号适合用户需要(可能包括降噪、方向提取、增益适应、压縮、时
频转换等)的信号处理单元13的正向通路。助听器10还包括可变预 估滤波器14和存储器151，对应于经受实质反馈的多个声环境的多 个预定反馈通道脉冲响应保存在存储器中。助听器还包括监控单元 15，其与存储器151通信。基于指示当前声环境的一个或多个输入 311、 321，监控单元适于在保存于存储器151中的脉冲响应之间选择 当前最适当的脉冲响应并将其加载到可变预估滤波器14。可变预估 滤波器14的输入为己处理输出信号(在此为信号处理单元13的输 出)。可变预估滤波器14的输出与求和单元16中的电输入信号相减， 从而闭合(第一)电反馈环路。
图lb示出了本发明的第二实施例的简化框图。图lb的助听器 IO除另外的反馈环路之外与图la的助听器一样，该另外的反馈环路 包括与包括可变预估滤波器14的反馈环路并行工作的反馈通路估计 单元17 (如自适应滤波器的形式)。反馈通路估计单元17的一个输 入为已处理输出信号(在此为信号处理单元13的输出)。反馈通路 估计单元17的另一输入为反馈校正的电输入信号。反馈通路估计单 元17的输出与求和单元20中的电输入信号相减，从而闭合(第二) 电反馈环路。
图lc示出了根据本发明的助听器的第三实施例的框图。助听器 10包括用于拾取输入声音并将其转换为电输入信号的输入变换器11 (在此为传声器l)、用于将已处理输出信号(在此为信号处理单元 13的输出)转换为输出声音的输出变换器12 (在此为接收器)、及 包括使输入信号适合用户需要的信号处理单元13的正向通路(处理 单元(正向通路)模块)。助听器10还包括可变滤波器14，在此为
12自适应滤波器141 (自适应滤波器模块)的形式，其滤波特征可通过
自适应滤波器算法142 (自适应算法(如NLMS、 RLS)模块)进行 定制。信号处理单元13的输出用作接收器12的输入及用作可变滤波 器(在此为滤波器部分141和算法部分142)的"参考信号"。可变 滤波器的滤波器部分141的输出与来自传声器的电输入信号在加法 单元16中相加以提供反馈校正的输入信号。该所得的"误差"信号 用作信号处理单元13及可变滤波器的算法部分142的输入。助听器 10还包括适于与存储器151通信的监控单元15 (图1中的从码本选 择FIR滤波器模块)，对应于经受实质反馈的多个声环境的预定反馈 通道脉冲响应(或任何其它适当的表示)保存在存储器中。监控单元 15适于在存储器中保存的脉冲响应之中选择可变预估滤波器14的当 前最适当的脉冲响应并适于将所选脉冲响应应用于可变滤波器14。 在图1的实施例中，监控单元15接收来自可变滤波器的算法部分142 和来自检测器31、 32、 33的输入，在这些输入的基础上，选择适当 的脉冲响应并将其馈给算法部分142及应用于可变滤波器14的滤波 器部分141，从而优先于算法部分本身确定的滤波器系数。在实施例 中，本发明系统适于逐步更新滤波器部分中的滤波器系数，例如通过 以预定衰减率从一组值衰减到另一组值实现。滤波器部分141可实施 为任何便利的可变滤波器，如FIR或IIR滤波器。算法部分142可实 施为任何便利的自适应算法如LMS、 RLS等。检测器提供关于正向 通路中当前输入信号和当前增益设置的信息，因而提供关于当前声环 境的、将用于决定反馈环路的最适当脉冲响应的输入。监控单元15 适于决定可变滤波器部分141是否用算法部分142 (基于算法部分的 输入信号的当前值)确定的滤波器系数更新或是否基于存储器15K其 可以也可不形成监控单元15的一部分)中保存的预定脉冲响应中的 所选脉冲响应进行更新。例如，相对于其它更新源选择一个更新源是 根据从各个检测器收集的信息，从该信息可判断现有反馈通路估计的 可靠性。例如，如果来自算法部分142的估计很大程度上被判断为不 可靠，则使用预定脉冲响应。在实施例中，正向通路的信号被拆分为
13多个频带(如通过滤波器组)，及监控单元15适于根据算法部分142
中的自适应算法当前确定的值在至少一频带中更新可变滤波器部分
141及适于根据监控单元15的存储器中保存的预定脉冲响应中的所 选脉冲响应在至少一频带中更新可变滤波器部分141。例如，对于给 定频带，相对于其它更新源选择一个更新源是根据从各个检测器收集 的信息，从该信息可判断各个频率范围的现有反馈通道估计的可靠 性。在图1的实施例中，使用三个检测器，第一检测器是提供当前环 路增益的估计量的环路增益估计器31 (LGE)(指示当前反馈通道 估计量随频率变化的质量/可靠性)。第二检测器是用于检测正向通 路中的音调成分的音调检测器32 (TD)(指示反馈通道的哪些频率 范围可能出现偏差因而不可靠)，及第三检测器是用于检测当前正向 增益的增益检测器33 (GD)(具有低正向增益的频率范围中的反馈 通道估计往往不可靠)。环路增益估计器31 (LGE)，在此从正向 通路的各个不同阶段取输入，可按Kaelin、 Lindgren和Wyrsch在下 面文献中描述的实施"A digital frequency-domain implementation of a very high gain hearing aid with compensation for recruitment of loudness and acoustic echo cancellation," Elsevier Signal Processing, vol. 64， pp. 71-85, 1998。音调检测器32 (TD)，在此取反馈校正的输入信号为 输入，可按WO 2008/051570或WO 01/06812 Al中所述的实施。增 益检测器33 (GD)，在此假定在信号处理单元13中计算，可通过 将正向通路中的各个算法如方向系统、降噪系统等施加的所有增益进 行相加实施。应当理解，所选检测器组仅用作例子。在实践中，可增 加其它检测器或用其它检测器代替。
自适应滤波器和适当的算法在下述文献中描述Ali H. Sayed, Fundamentals of Adaptive Filtering, John Wiley & Sons, 2003， ISBN 0-471-5 46126-1,参考第5章的"Stochastic-Gradient Algorithms", 212-280页；或者Simon Haykin， Adaptive Filter Theory, Prentice Hall， 3rd edition, 1996, ISBN 0-13-322760-X,参考关于"Linear Adaptive Filtering"的第3部分，8-17章，338-770页。图4示出了根据本发明的助听器的实施例的简化码本的例子。在
该特定情形下，码本由图4a和4b中所示的两个振幅-时间脉冲响应 组成，其中每一个由多个如64个真值时间样本组成，时间参数由"样 本指数"(1-64)表示。备选但等效的表示可以是两个脉冲的离散傅 立叶变换。在该情形下，每一脉冲响应使用图4c和4d的幅值谱(振 幅-频率单元指数)及图4e和4f的相位谱(相位-频率单元指数)表 示。使用后一表示的优点在于啸声通常被限制到某一频率范围，这在 图4c-4d的频谱表示中更容易处理。
在所提出设置的一个实施例中，反馈通道脉冲响应通常通过任一 标准算法(如NLMS/RLS等)进行估计。由于在一些频谱范围中， 在特定时间的输出信号能量相对低，则在这些频率范围中，反馈通路 估计(例如由图1中的自适应滤波器14提供)的方差较高。在这些 频率范围中较差的估计质量可简单地通过用码本中的"最接近的"(在 某些适当距离的测量中)脉冲响应代替该频率范围中的反馈传递函数 进行提高。
在特定实施例中，所提出的码本方法可用于更先进的统计模型， 其中反馈通道脉冲响应的最小均方估计或最大后验(MAP)估计使用 预先收集的脉冲响应形成。这可通过不仅将预先收集的普通脉冲响应 (或等效反馈传递函数)保存在码本中而且还保存它们的平均值附近 的脉冲响应的(共同)方差实现。例如，这可使用高斯混合模型(GMM) 实施，其中每一码本项现在由多维高斯概率密度函数的线性组合描 述。使用该设置，可在每一时间瞬间计算MAP概率，即码本的特定 元素"产生"观察数据。对码本的每一项进行该行动使可能选择具有 最高概率的特定脉冲响应表示，并将其使用为反馈通路传递函数的码 本估计。
在特定实施例中，可考虑反馈通道的典型随时间的变化，例如通 过使用隐马尔科夫模型(HMM)或等效统计工具实现。在这种情况 下，上面描述的GMM码本可用跃迁概率扩展，即两个码本项的概率 相继发生。在与上述类似的方式中，在该框架中可能找到具有最高MAP概率的码本项或找到导致反馈通路传递函数的MMSE估计的码 本项线性组合。在本发明的实施例中，助听器包括一个或多个检测器(如图lc 中的3个，31-33)，其适于决定反馈传递函数的哪些频率范围可靠 及哪些由于反馈、自相关等而不可靠。使用所估计的反馈传递函数的 可靠频谱范围，可能在码本中找到"最接近的"项(或码本项的适当 组合)，并因此获得不可靠频谱范围中的反馈通道的似乎真实的估计。 在确定特定反馈传递函数的测量可靠或不可靠时，可使用下述参数或 手段低于0dB的(平均)增益导致不可靠的范围、任何自相关检测 算法的输出、反馈变化检测器的输出、给定频率范围中接收器(即输 出)信号的功率水平等。所收集(预定)的反馈脉冲响应给出瞬间时间反馈通道的全貌， 但不能足够详细地对其描述。在这种情况下，依然可能使用预先收集 的脉冲响应，如图2和3中所示，反馈通道的一般趋势使用来自预先 收集的脉冲响应码本的反馈通道估计消除(参考图2中的模块14、 15、 151和图3中的模块14、 15、 151、 152)，而表征瞬间反馈通道 的较细细节使用标准算法(与基于码本的自适应滤波器按正常反馈抵 消模式并行工作的自适应FBC滤波器17的形式)进行估计和消除。 简单但实际上有关的特殊情形是码本仅包含单一脉冲响应估计。例如，该估计可表示从传声器、接收器、A/D和D/A转换器对反馈通 路的静态贡献；该静态贡献可在验配过程期间进行测量和保存。图2示出了根据本发明的助听器的第四实施例的框图。图2的实 施例包括结合图1所述的正向通路和电反馈环路。然而，在图2的实 施例中，特定自适应FBC滤波器17(包括自适应滤波器部分171 (自 适应滤波器模块)，其滤波特征可通过算法部分172 (自适应算法(如 NLMS、 RLS)模块)进行定制)，包括在单独的反馈环路(图2中 的i^ZW)中，用于估计反馈通路的较细细节，其与包括码本滤波元 件(模块14 (FIR滤波)和15 (从码本选择FIR滤波器))的、用 于估计反馈通路的更静态的部分的环路(图2中的i^丄弁力"并行"。16监控单元15从检测器接收指明当前声环境的特征的输入，其由监控 单元用于在助听器的存储单元151中保存的脉冲响应之中选择适当 的脉冲响应。如上所述，可能(使用标准自适应FBC方法或在码本方法的帮 助下)确定给定估计的"可靠性"。如果给定反馈通道估计已被视为 在足够的时间段"可靠"，则认为其真实地描述物理反馈通路，因此 用该新信息更新现有码本是有意义的。这样的变化可由于情况变化、 儿童成长、产生耳垢等引起。例如，这可按图3中所示的实施方式进 行实施。图3示出了根据本发明的助听器的第五实施例的框图。图3的实 施例包括正向通路和电反馈通路，电反馈通路包括具有自适应FBC 滤波器17的第一环路和具有可变预估滤波器14的第二环路，可变预 估滤波器的滤波器特征适于由存储单元151中保存的多个反馈通道 脉冲响应中的所选脉冲响应控制及由监控单元15控制，如结合图1 和2所述。然而，在图3的实施例中，由码本更新单元152产生并保 存在码本存储器151中的预定反馈通道脉冲响应的更新被使得可经 监控单元15进行，监控单元适于随时将所保存的脉冲响应与经受的 (如普通)实际值进行比较。例如，后者由码本更新单元152基于来 自各个检测器(如结合图lc的实施例描述的检测器)的输入及来自 第一反馈环路的自适应FBC滤波器17的输入产生，例如，来自自适 应FBC滤波器的输入包括FBC滤波器确定的滤波器系数。本发明由独立权利要求的特征限定。从属权利要求限定优选实施 例。权利要求中的任何附图标记不意于限定其范围。一些优选实施例已经在上述内容中进行了说明，但是应当强调的 是本发明不受这些实施例的限制，而是可以权利要求限定的主题内的 其它方式实现。例如，所示实施例示为包含单一传声器。其它实施例 可包含传声器系统，该传声器系统包括两个或两个以上传声器，及可 能包括用于从两个或两个以上传声器拾取的信号提取方向信息的装 置。参考文献 Ali H. Sayed, Fundamentals of Adaptive Filtering, John Wiley & Sons, 2003, ISBN 0-471-5 46126-1 Simon Haykin, Adaptive Filter Theory, Prentice Hall， 3rd edition, 19%, ISBN 0-13-322760-X A. Kaelin, A. Lindgren and S. Wyrsch, A digital frequency-domain implementation of a very high gain hearing aid with compensation for recruitment of loudness and acoustic echo cancellation, Elsevier Signal Processing, Vol. 64， 1998, pp. 71-85 WO 2008/051570 Al (STARKEY LABS.) 02-05-2008 WO 01/06812 Al (OTICON) 25-01-200权利要求
1、用于处理输入声音以根据用户需要输出声音的助听器，该助听器包括用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器及用于将已处理电输出信号转换为输出声音的输出变换器、形成在输入变换器和输出变换器之间的正向通路、用于估计从输出变换器到输入变换器的声反馈效果的反馈抵消系统，反馈抵消系统包括可变预估滤波器及存储器，对应于经受实质反馈的多个声环境的多个预定反馈通道脉冲响应保存在存储器中，及其中助听器包括监控单元，基于当前声环境，监控单元适于在所保存的脉冲响应之间选择可变预估滤波器的当前最适当的脉冲响应。
2、 根据权利要求1的助听器，适于将所选择的当前最适当的脉冲响应应用于所述可变预估滤波器。
3、 根据权利要求1的助听器，其中正向通路包括用于将电输入信号拆分为多个频带或范围的元件。
4、 根据权利要求1的助听器，其中正向通路包括适于提供随频率而变的增益及适于提供已处理输出信号的信号处理单元。
5、 根据权利要求1的助听器，其中反馈抵消系统包括反馈通路估计单元，用于动态估计助听器中的当前声反馈。
6、 根据权利要求5的助听器，适于通过处于至少一频带的反馈通路估计单元及处于至少一其它频带的可变预估滤波器估计声反馈。
7、 根据权利要求3的助听器，适于确定信号能量低于预定值的频带，及适于通过处于这些频带的可变预估滤波器及处于其它频带的反馈通路估计单元估计声反馈。
8、 根据权利要求7的助听器，适于通过应用于正向信号通路的每一子频带内的幅值平方时间样本lx,^)f的1极IIR长期求平均滤波器确定频带内的平均信号能量或功率。
9、 根据权利要求3的助听器，适于监控在正向通路中的一个或多个子频带中施加的增益并决定在增益低于某一阈值的频谱范围内使用可变预估滤波器提供的反馈通路估计量。
10、 根据权利要求3的助听器，适于确定可靠的频带及不可靠的频带，及适于通过反馈通路估计单元估计可靠频带中的声反馈及使用可靠频带中的估计反馈传递函数在所保存的脉冲响应中找到可变预估滤波器的最适当的脉冲响应，及使用该脉冲响应估计不可靠频带中的传递函数。
11、 根据权利要求5的助听器，其中所述反馈通路估计单元实施为自适应反馈抵消滤波器。
12、 运行用于处理输入声音以根据用户需要输出声音的助听器的方法，该方法包括a) 将输入声音转换为电输入信号；b) 将已处理电输出信号转换为输出声音；C)估计从输出声音到输入声音的声反馈的效果；d) 向所述助听器提供可变预估滤波器和存储器；e) 估计对应于经受声反馈的多个声环境的多个预定反馈通道脉冲响应；f) 将所述预定反馈通道脉冲响应保存在所述存储器中；g) 监控当前声环境；及h) 从来自所述存储器的所保存脉冲响应之间选择可变预估滤波器的当前最适当的脉冲响应。
13、 根据权利要求12的方法，还包括步骤i) 将所选择的脉冲响应应用于可变预估滤波器。
14、 根据权利要求12的方法，包括步骤将正向通路的电信号拆分为多个频带。
15、 根据权利要求12的方法，包括步骤动态估计助听器中的当前声反馈。
16、 根据权利要求15的方法，其中动态估计声反馈的步骤与可变预估滤波器估计反馈通路的步骤并行执行。
17、 根据权利要求15的方法，其中声反馈在至少一频带中进行动态估计及在至少一其它频带中通过当前最适当的预估脉冲响应进行估计。
18、 根据权利要求12的方法，包括使用预定脉冲响应的统计模型，相应普通脉冲响应及它们的平均值附近的脉冲响应的方差保存在存储器中。
19、 根据权利要求18的方法，包括步骤基于普通脉冲响应及它们的平均值附近的脉冲响应的方差确定反馈通道脉冲响应的最小均方估计量或最大后验估计量。
20、 根据权利要求12的方法，其中通过使用隐马尔可夫模型或等效统计工具考虑反馈通道随时间的变化。
21、 根据权利要求12的方法，包括步骤更新保存在码本存储器中的预定反馈通道脉冲响应。
全文摘要
本发明公开了基于码本的反馈通路估计，其涉及用于处理输入声音以根据用户需要输出声音的助听器。本发明还公开了运行助听器的方法及助听器的用途。助听器包括输入变换器及输出变换器、形成在输入变换器和输出变换器之间的正向通路、用于估计从输出变换器到输入变换器的声反馈效果的反馈抵消系统，反馈抵消系统包括可变预估滤波器及存储器，对应于经受实质反馈的多个声环境的多个预定反馈通道脉冲响应保存在存储器中，及其中助听器包括监控单元，适于基于当前声环境在所保存的脉冲响应之间选择可变预估滤波器的当前最适当的脉冲响应。本发明助听器可相当快地适应变化的声环境。
文档编号H04R25/00GK101635876SQ20091016081
公开日2010年1月27日 申请日期2009年7月24日 优先权日2008年7月24日
发明者托马斯·伯·埃尔梅迪布, 杰斯珀·延森 申请人:奥迪康有限公司