具有耳道式传声器的助听器装置制造方法

具有耳道式传声器的助听器装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了具有耳道式传声器的助听器装置，其包括接收器及定向传声器，所述定向传声器包括前面传声器和后面传声器或包括具有前面和后面声音入口的一个传声器，所述助听器装置包括反馈抑制系统及开放耳选配，其中两个传声器或两个不同声音入口在耳道中布置在接收器的同一侧；所述助听器装置包括构造成用于插入到耳道内的耳模或壳体，使得接收器或其声音出口安排成比后面传声器或后面声音入口更靠近鼓膜，及后面传声器或后面声音入口安排在接收器和前面传声器或前面声音入口之间；及传声器或声音入口配置成使得，当助听器装置布置在正常耳道中时，在后面传声器或后面声音入口处接收的声反馈超过在前面传声器或前面声音入口处接收的声反馈至少3dB。
【专利说明】具有耳道式传声器的助听器装置

【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及配置成减少声反馈的助听器装置。本发明尤其涉及使至少一传 声器和接收器布置在耳道中的助听器装置。

【背景技术】
[0002] 耳道中的声音包含作为听觉系统输入所需要的所有信息，包括空间方位。因而，放 置助听器装置传声器以记录声音的最佳位置是位于耳道中。耳后式（BTE)助听器装置通常 具有传声器或一对传声器，其配置成布置在助听器装置用户的耳朵上面或耳朵后面。建立 这样的布置以抵消在助听器装置中应用大增益时出现的声反馈。
[0003] 使传声器位于耳朵上面的缺点在于在捕获声音时根本未考虑耳廓的功能，而耳廓 对于声音定位尤为重要。因而，助听器系统给听觉系统的声音输入不包含耳廓提供的信息。
[0004] 市场上的其它类型的助听器装置如耳内式（ITE)、耳道式（ITC)和深耳道式（CIC) 助听器装置使传声器靠近耳道入口布置。原则上，用这些传声器可更准确地捕获声音的空 间性质。遗憾的是，这些助听器装置通常不配置成提供大增益，因为这些助听器装置的使用 与产生反馈的风险相关联。
[0005] 为减少或防止反馈，耳道必须密封（堵塞），如用耳模或壳体，通风孔的尺寸通常 非常小。众所周知，这些耳模/壳体在较长时间佩戴时不舒适。此外，有限的通风导致令人 不愉快的堵塞效应。为此，有朝向"开放耳选配"发展的趋势，例如耳内式接收器与大的（有 效的）通风孔结合。
[0006] US2007030990A1公开了具有低反馈倾向的听力装置，其具有同时发生的开式反 馈及利用耳廓的自然方向效应。该听力装置具有用于插入到耳道内的管形耳朵配合件，扬 声器布置在耳朵配合件中，及至少两个传声器与处于听力装置内置状态的扬声器声学上对 称地布置在耳朵配合件中。扬声器发出的声音可区分于可用声音，使得反馈电平可得以降 低。同时，确保开式反馈和耳廓的自然方向效应的利用。传声器放置在接收器的每一侧。这 种结构不适合在本发明范围内使用。
[0007] EP1351544A2公开了一种定向传声器系统，其包括前面传声器、后面传声器、低 噪相移电路和求和电路。前面传声器产生前面传声器信号，后面传声器产生后面传声器信 号。低噪相移电路在前面传声器信号和后面传声器信号之间实施随频率而变的相差以产生 受控方向增益损耗和保持预定频带的最大噪声电平放大。求和电路结合前面和后面传声器 信号以产生定向传声器信号。所提出的解决方案用于控制方向灵敏度，而本发明目标在于 消除声反馈。
[0008] US2010150385A1涉及通过沿直线布置包括两个互相电连接的传声器的定向传声 器及接收器而防止反馈。定向传声器的定向效果设置成使得当从定向传声器看时，接收器 布置在定向传声器的最低灵敏度的方向。
[0009] 目前的解决方案均非最佳解决方案。或者开放耳选配与处于错误位置（在耳朵上 面）的传声器结合使用，或者耳道入口处的传声器与错误验配（小通风孔-引起堵塞）一 起使用。
[0010] 先前用单一传声器在耳道中记录声音与开放耳选配（大通风孔）结合的尝试已遭 遇困难。由助听器再现的声音的过度反馈限制了可获得的插入增益，从而使这样的系统不 太有吸引力。
[0011] 因而，需要一种减少甚或消除现有技术的这些缺陷的助听器装置。


【发明内容】

[0012] 本发明的目标在于提供一种助听器装置，其佩戴舒适并向助听器装置的用户提供 改善的、反馈比现有技术助听器装置少的声音。本发明的另一目标在于提供现有技术解决 方案的备选解决方案。
[0013] 本发明的目标还在于提供小尺寸助听器装置，其能够提供噪声电平比传统助听器 装置低的自然声音。
[0014] 一方面，根据本发明的助听器装置包括配置成用于布置在耳道中的接收器，该助 听器装置包括定向传声器，定向传声器包括分别称为前面传声器和后面传声器的两个传 声器，或者定向传声器包括具有分别称为前面和后面声音入口的两个声音入口的一个传声 器，其中该助听器装置包括用于基于定向传声器探测到的声音信号抵消声反馈的反馈抑制 系统，及其中该助听器装置包括提供通风的"开放耳选配"。两个传声器或定向传声器的两 个不同声音入口在耳道中布置在接收器的同一侧，声音被使得在两个传声器或定向传声器 的入口和接收器之间传播。
[0015] 藉此，获得佩戴舒适的助听器装置。此外，助听器装置的实施例向助听器装置的用 户提供改善的声音，其具有比现有技术助听器装置少的反馈。
[0016] 此外，可提供小助听器装置，其能够提供噪声比传统助听器装置低的自然声音 (使用定向处理）。
[0017] 接收器可以是适合布置在耳道中的任何类型的接收器。
[0018] 在本发明中，按照助听器装置领域的惯例，术语"接收器"通常用于"扬声器"。术 语扬声器偶尔也在本发明中使用，尽管没有意思上的区别。
[0019] 在本说明书中，短语"（两个）传声器或定向传声器的（两个）不同声音入口在耳 道中布置在接收器的同一侧"意为当沿助听器装置（或所提及的部件位于其中的助听器装 置部分）的纵向看时处于接收器的同一侧。当助听器装置处于工作状态而位于耳道中时， 传声器/声音入口优选位于接收器的同一侧，在某种程度上它们定位成比接收器更远离鼓 膜（或一样远）（在朝向环境的耳道开口方向）。在实施例中，传声器之一（例如称为后面 传声器）与接收器相邻定位，例如当处于工作状态而安装在耳道中时，它们使得其相应声 音入口和出口处于同一平面、与鼓膜的距离相等。
[0020] 助听器装置或包括具有两个声音入口的定向传声器，两个声音入口将声音导向该 传声器的隔膜的两侧，或包括包含两个传声器的定向传声器。
[0021] 在助听器装置包括两个传声器的情形下，这些传声器可以是任何适当的类型、大 小和形状。两个传声器可以一样或不同。
[0022] 在助听器装置包括具有两个不同声音入口的定向传声器的情形下，定向传声器可 以是任何适当的类型、大小和形状。
[0023] 在实施例中，定向传声器包括MEMS传声器。在实施例中，前面和/或后面传声器 包括MEMS传声器。这使能实现超小尺寸，例如前面和后面传声器入口之间的小距离。
[0024] 助听器装置包括用于基于两个传声器或具有两个不同声音入口的定向传声器探 测到的声音信号抵消声反馈的反馈抑制系统。这样的反馈抑制系统可包括处理单元，其包 括处理器或任何其它适当装置如可变例如自适应滤波器。
[0025] 在实施例中，反馈抑制系统包括用于延迟后面传声器拾取的后面传声器信号的延 迟单元和用于将延迟的后面传声器信号从前面传声器拾取的前面传声器信号减去的组合 单元。
[0026] 在实施例中，反馈抑制系统包括反馈估计单元，用于估计从接收器到前面和后面 传声器之一或两个或到定向传声器的前面和/或后面声音入口的声反馈。优选到后面和前 面传声器/入口的反馈可分开估计。
[0027] 术语"开放耳选配"意为具有通风孔的圆顶或具有大通风孔的耳模或壳体或提供 通风的任何其它适当类型的验配如开口圆顶。"开放耳选配"可包括耳道件（如包括圆顶或 耳模或壳体），其在安装于耳道中时相对于耳道（耳道件位置处）的截面积提供5%以上的 有效开口（通风面积），如10%以上，如25%以上，如50%以上。有效开口例如可大于2mm2， 如大于3mm2,如大于4mm2。在本说明书中，"大通风孔"意为具有大于2mm2如大于3mm2如大 于4mm2的有效截面积的通风孔。在实施例中，术语"开放耳选配"意为传声器不比圆顶或耳 模或壳体本身更堵塞耳道。换言之，耳模中的通风孔可形成耳朵的声学"开放"，传声器不进 一步减小此开放。优选地，传声器入口可达声音。
[0028] 有利地，助听器装置包括配置成用于布置在耳道中的接收器，其中该助听器装置 包括两个传声器，其中该助听器装置包括用于基于两个传声器探测到的声音信号抵消声反 馈的反馈抑制系统，其中该助听器装置包括提供通风（例如通风孔的形式）的"开放耳选 配"，及其中两个传声器在耳道中布置在接收器的同一侧，及其中声音被使得在传声器和接 收器之间传播。优选地，传声器和扬声器（接收器）放在耳道中，使得声音能（自由）传播 通过传声器。
[0029] 在实施例中，助听器装置包括前面传声器和后面传声器。优选地，前面传声器的位 置比后面传声器更远离鼓膜（更靠近耳道开口）。在实施例中，当助听器装置处于工作状态 而安装到位时，助听器装置适于使前面传声器能位于耳道中或位于耳道开口附近（如距耳 道开口外侧低于5mm)。
[0030] 在本说明书中，"耳道开口"意为包含耳道壁开始（肉眼可见地）分叉时（当从鼓 膜向外移动时）耳朵皮肤上的点构成的闭合曲线的平面。闭合曲线可通过（统计）验配技 术（如线性回归）进行操控以提供最接近地表示原始曲线的平面曲线。
[0031] 有利地，助听器装置包括具有前面传声器和后面传声器的耳模或壳体，其中耳模 或壳体构造成用于插入到耳道内，使得接收器或至少接收器的声音入口安排成比后面传声 器更靠近鼓膜，及后面传声器安排在接收器和前面传声器之间。在实施例中，前面传声器位 于耳模或壳体上，使得当耳模或壳体安装在耳道中时其完全位于耳道中。作为备选，前面传 声器位于耳模或壳体上，使得其位于耳道开口附近的耳廓外耳部分中（如距耳道开口的外 侧低于5mm)。
[0032] 前述助听器装置可成形为紧凑且可靠的结构。
[0033] 总的来说，假定助听器装置包含与本发明中描述的助听器装置的功能相应的检测 器。在实施例中，助听器装置包括电平检测器（LD)，用于确定输入信号（如基于频带电平和 /或全（宽带）信号）的电平。在特定实施例中，助听器装置包括话音检测器（VD)，用于确 定输入信号是否包括话音信号（在给定时间点）。在实施例中，助听器装置包括自我话音检 测器，用于检测给定输入声音（如话音）是否源自系统用户的话音。在实施例中，助听器装 置包括噪声检测器。在实施例中，助听器装置包括信噪比检测器（估计器）。噪声电平估计 和/或SNR估计例如可结合话音活动检测器（VAD)进行。在实施例中，助听器装置包括反 馈检测器，用于（动态）确定出现可观反馈（如啸声）或在给定时间点具有导致反馈啸声 的风险的频率或频带（例如因为反馈电平估计高于某一阈值电平）。
[0034] 有利地，传声器或声音入口安排成当助听器装置布置在正常耳道中时，使得在后 面传声器或后面声音入口处接收的声反馈超过在前面传声器或前面声音入口处接收的声 反馈至少3dB，优选4-6dB。
[0035] 优选地，助听器装置安排成使得耳道中的声音可视为入局（来自外面）或出局 (来自耳道/鼓膜侧）。助听器装置的目标在于减少（优选消除）出局声音同时保留入局 声音（实质上）不变。这可通过使用定向系统中的两个传声器（前面和后面传声器）实 现，其延迟后面传声器信号（由相对靠近鼓膜的后面传声器拾取）并将其从前面传声器信 号（由相对远离鼓膜的前面传声器拾取）减去。
[0036] 这使能非常有效地抑制定向传声器信号中的声反馈，对定向传声器信号中的外部 信号量仅具有适度影响。入口之间的声反馈传播延迟可通过因而延迟后面传声器输出而进 行补偿。电平差通过将前面传声器输出放大预定量而进行补偿，例如比后面传声器输出多 3dB或4-6dB或更多（或相对于前面传声器信号对应衰减后面传声器信号）。优选地，前面 和后面传声器匹配以使得后面传声器信号相对于前面传声器信号具有预定衰减（当助听 器装置安装在耳道中及声音信号从鼓膜到达（反馈）时）。优选地，预定衰减适于补偿后面 和前面传声器之间传播自鼓膜的（反馈）信号的衰减。在进入求和单元的两个支路中（参 见图5a-5b)声反馈信号将相等。对于外部信号，放大差确保没有入口处的声音之间的相差 将导致完全消除的频率。因而，对于外部信号，根据本发明的助听器装置具有接近完美的全 向特性。
[0037] 有利地，助听器装置具有一个定向传声器（具有后面和前面入口），及阻尼材料提 供在从后面入口到传声器膜片的流体通道中以提供3dB或更多的消极衰减，如4_6dB。优选 地，从后面入口（到传声器膜片）的流体通道配置成具有比从前面入口（到传声器膜片） 的通道长的声延迟。
[0038] 在包括圆顶的实施例中，后面声音入口安排在圆顶和鼓膜之间有利（即在圆顶的 内侧上，内侧为在助听器装置安装到位时面向鼓膜的那一侧）。
[0039] 有利地，助听器装置包括具有一个或多个通风孔的圆顶或耳模或壳体，其中通风 孔的截面积的和为耳道的截面积的至少5%，优选至少10%如20%，使得

【权利要求】
1. 一种助听器装置，包括配置成用于布置在耳道中的接收器，所述助听器装置包括定 向传声器，所述定向传声器包括分别称为前面传声器和后面传声器的两个传声器或者所述 定向传声器包括具有分别称为前面和后面声音入口的两个声音入口的一个传声器，所述助 听器装置包括用于基于所述定向传声器探测到的声音信号抵消声反馈的反馈抑制系统，所 述助听器装置包括提供通风的开放耳选配，其中： -所述两个传声器或所述定向传声器的两个不同声音入口在耳道中布置在所述接收 器的同一侧，声音被使得在所述两个传声器或所述定向传声器的入口和所述接收器之间传 播； -所述助听器装置包括具有所述前面传声器和所述后面传声器的耳模或壳体，其中所 述耳模或壳体构造成用于插入到耳道内，使得所述接收器或所述接收器的声音出口安排成 比所述后面传声器或所述后面声音入口更靠近鼓膜，及所述后面传声器或所述后面声音入 口安排在所述接收器和所述前面传声器或所述前面声音入口之间；及 -所述传声器或所述声音入口配置成使得，当所述助听器装置布置在正常耳道中时，在 所述后面传声器或所述后面声音入口处接收的声反馈超过在所述前面传声器或所述前面 声音入口处接收的声反馈至少3地。
2. 根据权利要求1所述的助听器装置，其中所述反馈抑制系统包括用于延迟所述后面 传声器拾取的后面传声器信号的延迟单元和用于将延迟的后面传声器信号从所述前面传 声器拾取的前面传声器信号减去的组合单元。
3. 根据权利要求1所述的助听器装置，其中提供通风的所述开放耳选配实施成所述助 听器装置包括具有一个或多个通风孔的圆顶或耳模，其中所述通风孔的截面积的和为耳道 的截面积的至少5%，使得
*其中为第i个通风孔的截面积，及其中A为耳道的截面积。
4. 根据权利要求1所述的助听器装置，其中所述助听器装置包括圆顶或耳模，及所述 助听器装置包括所述前面传声器和所述后面传声器，及所述后面传声器布置在圆顶或耳模 的内侧，及所述后面传声器安排成与所述接收器相邻。
5. 根据权利要求1所述的助听器装置，其中所述助听器装置包括集成在单一单元中的 后面传声器和接收器。
6. 根据权利要求1所述的助听器装置，其中所述助听器装置包括具有第一部分和第二 部分的壳体，其中两个部分中的每一部分为盒状或圆柱形，及其中所述第一部分的纵轴相 对于所述第二部分的纵轴成一定角度，及其中所述壳体具有适合耳道解剖学的几何结构。
7. 根据权利要求6所述的助听器装置，其中所述第一部分包括所述前面传声器和所述 后面传声器，及所述接收器被包围在所述第二部分中。
8. 根据权利要求6所述的助听器装置，其中所述前面传声器和所述后面传声器及所述 接收器不位于共同直线上，但反映所述壳体的第一和第二部分之间的角度。
9. 根据权利要求1所述的助听器装置，其中所述助听器装置包括所述后面传声器和所 述前面传声器，及所述助听器装置配置成相对于所述前面传声器拾取的信号将所述后面传 声器拾取的信号衰减3地或更多。
10. 根据权利要求1所述的助听器装置，其中所述助听器装置包括包含两个传声器或
包含具有两个声音入口的定向传声器的定向系统，及所述助听器装置包括配置成执行用于 优化所述助听器装置的所述定向系统的程序的处理单元。
11. 根据权利要求10所述的助听器装置，其中用于执行优化所述助听器装置的所述定 向系统的程序的所述处理单元配置成播放纯音或扫频音或来自所述接收器的宽带噪声因 而检测两个传声器或两个声音入口之间的电平差从而提供完美的电平匹配，其中同样的信 号用于检测所述定向传声器的两个传声器或两个声音入口之间的时延差。
12. 根据权利要求10所述的助听器装置，其中用于优化所述助听器装置的所述定向系 统的程序的所述处理单元配置成使用反馈单元估计从接收器发出的信号到自每一传声器 输入接收的信号或到自每一声音入口接收的信号的传递函数从而估计声音电平和时延和/ 或相位差。
13. 根据权利要求10所述的助听器装置，其中所述处理单元配置成通过检测定向传声 器信号中的信号功率并使所述定向传声器信号中的总功率最小化而优化所述助听器装置 的所述定向系统。
14. 根据权利要求10所述的助听器装置，其中优化所述定向系统的程序为动态程序。
15. 根据权利要求10所述的助听器装置，其中所述助听器装置配置成在预定或自适应 确定的频带中优化所述助听器装置的所述定向系统。
【文档编号】H04R25/00GK104427454SQ201410444241
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】S·O·彼特森, P·米纳尔 申请人:奥迪康有限公司