音频处理装置、系统、应用及方法与流程

文档序号:18213151发布日期:2019-07-19 22:27阅读:189来源:国知局
音频处理装置、系统、应用及方法与流程

本发明涉及配置成实施频带捆绑方案的助听器装置及处理输入音频信号的方法。



背景技术:

数字助听器装置通常包括输入变换器如传声器以从周围环境接收声音并将所接收的声学信号转换为电音频信号。电音频输入信号为频域信号并使用模数转换器转换为时域输入信号。此外,时域输入信号被转换为多个输入频带。通常,多个输入频带由分析滤波器组确定,其还包括滤波器系数以向所选频带提供增益,例如根据具体听音情形。在处理单元中,多个频带在多个处理频道中进行处理。多个频带的处理需要足够的、例如由电池提供的计算功率因而能量。最终,处理后的频带经数模转换器转换为电音频输出信号,其进而被转换为听得见的声音并作为声学输出信号使用扬声器(也称为接收器)发射到用户耳内。扬声器可位于用户耳道中。基于上面描述的助听器装置,可改善用户的听觉体验。

通常,数字助听器装置可通过将其连接到外部计算机进行编程。这使能实施另外的处理特征。从而,处理特性可被调节,例如使能放大或抑制所选频带。有时处理特性可由用户自己根据不同的听音情形进行调节。甚至可实施自动和自适应地调节处理特性的程序。基于这样的程序,例如声学反馈或背景噪声可被自适应降低,或者所接收的声音信号的处理可自动适应不同的听音情形。因此,可增加用户的舒适度。

为了降低计算努力因而节能,捆绑输入频带并将将要处理的更小数量的频带分配到信号处理单元的处理频道是有利的。在处理更小数量的频带之后,处理后的频带可被再分布到更大数量的输出频带使得频带的分辨率再次增加。

ep3122072a1描述了音频处理装置,包括用于将时域输入信号转换为多个输入频带的输入单元及用于将多个输出频带转换为时域输出信号的输出单元。所描述的音频处理装置的目标在于提供灵活的音频处理方案,例如适应输入信号的特性。这使得为了使功耗和/或处理频率分辨率最小化,音频处理可适应特定声学环境和/或用户需要(如听力受损)。

助听器装置可被实施为例如耳后式(bte)助听器,其通常使传声器设置在用户耳后;或者实施为耳内式(ite)助听器,其通常使传声器设置在用户耳中。在两种情形下,扬声器通常被放在用户耳道内以刺激耳膜。bte助听器的优点在于传声器与扬声器之间的距离(也称为反馈通路)相较于ite助听器更大,使得bte助听器不太受反馈影响。因此,在bte助听器中,较高的增益可应用于各个频带而不导致反馈。

在包括具有两个传声器或两个声音入口的定向传声器的助听器装置如bte或ite助听器的情形下,定向系统可配置成使得方向图目标在于消除反馈通路。这意味着定向响应朝向反馈通路具有其最小方向性。方向图表示定向系统的方向性。

在us9351086b2中,描述了ite助听器,其包括定向传声器和基于通过两个传声器或两个声音入口检测到的声音信号抵消声学反馈的反馈抑制系统。所描述的助听器装置包括提供通风的“开放验配”。定向传声器(形成定向系统的一部分)的两个传声器或两个声音入口设置在接收器同侧的耳道中,及声音被使能在传声器之间或者定向传声器的入口与接收器之间自由传播。优选助听器装置包括用于优化助听器装置的定向系统的程序(如自适应程序)。从而实现改善的反馈减少,同时使相当大的增益能应用于传入信号。



技术实现要素:

本发明的目标在于提供一种改进的助听器装置。

根据本发明,前述目标由一种助听器装置实现,其包括第一输入变换器,配置成接收第一声学信号并将第一声学信号转换为第一电音频信号。该输入变换器可以是传声器或任何其它类型的输入变换器。传声器可以是集成在助听器装置中的传声器和/或以无线方式工作的远程传声器或者其可以是受导线限制的传声器。

第一模数转换器将第一电音频信号转换为第一时域输入信号,及第一输入单元(包括第一分析滤波器组)配置成将第一时域输入信号转换到多个(ni,1个)第一输入频带。第一输入频带的数量ni,1由分析滤波器组(如第一分析滤波器组)确定。分析滤波器组可包括滤波器系数,其配置成将增益应用于所选的频带。显然,在频带具有增加的出现反馈的可能性时,希望增益较小。

分析滤波器组例如可以是线性相位滤波器组,设计成使能频带信号到频道信号的无失真组合(如求和)。

第一频带捆绑和分配单元可配置成捆绑相邻的第一输入频带并将将要处理的第一频带分配到多个(np,1个)第一处理频道。捆绑可根据捆绑方案发生,其可以是包括输入频带是否应被捆绑的信息的矩阵。

捆绑不同频道的优点主要在于节约计算功率,因为一些计算对于较宽范围的频率有效。根据应用,不同的捆绑方案将最佳。

频带捆绑和分配单元配置成动态或静态地进行输入频带的捆绑。同样,可实施静态和动态捆绑的混合。在频带捆绑和分配单元配置成动态进行输入频带的捆绑的情形下,捆绑可在助听器装置使用期间发生。该捆绑则可适应听力装置运行期间的不同听音情形。在输入频带的静态捆绑情形下,频带捆绑和分配单元可被编程使得捆绑方案导致预定的处理特性。静态频率捆绑方案例如可在助听器装置运行之前由听力护理专家实施。

存储器单元配置成存储标示第一ni,1个输入频带中的哪些输入频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据。如果在至少一输入频带中出现反馈的可能性被存储在存储器单元中,频带捆绑和分配单元可配置成基于存储器单元中存储的可能性确定所述方案。

ni,1个输入频带中的至少一个中出现反馈的可能性可基于反馈检测单元进行确定。反馈检测单元可被包括在助听器装置中。作为备选,反馈检测单元可被包括在连接例如无线连接到助听器装置的外部装置中。在特定频带中出现反馈的可能性(例如超过阈值)可以现有技术中描述的多种不同方式确定(例如基于相关测量,例如助听器的输入和输出信号之间的互相关)。在特定频带中出现反馈的可能性例如可自适应确定(在助听器使用期间)。作为备选或另外,在个输入频带的至少一个中出现反馈的可能性可在助听器被用户使用之前的程序中确定(例如在针对特定用户验配助听器期间)。

因而,如果助听器装置包括反馈检测单元,该助听器装置可被进一步配置成持续确定至少一输入频带中出现反馈的可能性。从而,所述捆绑和分配方案的内容将被持续更新。在动态情形下,更新捆绑和分配方案的过程根据持续确定的反馈可能性发生。

如果至少一输入频带中出现反馈的可能性可动态确定,反馈检测单元可被进一步包括在助听器装置中。频带捆绑和分配单元则基于反馈检测单元确定的、至少一输入频带中出现反馈的可能性动态调整捆绑方案。

如果至少一输入频带中出现反馈的可能性被静态地确定,反馈检测单元一般不被包括在助听器装置中,而是外部反馈检测单元。外部反馈检测可由例如听力护理专家使用,其使用外部反馈检测来检测哪些频区或频带包括高的出现反馈的可能性。因而,听力护理专家可预先确定输入频带的捆绑及输入频带到处理频道的分配。在该情形下,捆绑为静态捆绑。为确定至少一输入频带中出现反馈的静态可能性,可考虑反馈通路的测量结果。反馈通路可由听力护理专家例如在验配助听器装置期间进行测量。测量结果可被转换为矩阵,其确定输入频带是否将被捆绑。矩阵可以是所应用的捆绑方案。

反馈通路可使用自适应滤波器进行建模。自适应滤波器的输出可从传声器接收的声学信号减去以消除传声器拾取的声学和/或机械反馈。作为反馈消除的结果,更多增益可在助听器中应用。一般地,反馈消除滤波器基于传声器接收的声学信号调整。

作为备选,可应用半静态方案,其可基于在助听器装置启动期间测得的反馈测量结果。半静态方案具有反馈可能性的大多数临界频率取决于当前的助听器装置安装的优点。

助听器装置的信号处理单元在多个(np,1个)第一处理频道中处理将要处理的第一(多个)频带。如果第一处理频道的数量np,1小于第一输入频带ni,1的数量则有利。在更小数量的处理频道中处理输入频带可导致计算功率降低,因而导致在装置运行期间节能的有利结果。

在优选实施例中,处理单元提供对应于所处理的输入频带的输出频带。输出频带被组合为数字音频输出信号。使用数模转换器,数字音频输出信号可被转换为电音频输出信号,其可被传给输出变换器。

助听器装置的输出变换器可配置成将电音频输出信号转换为用户可感知的信号如声学输出信号,其可由用户感知为声音。输出变换器可以是扬声器、接收器、耳蜗植入件的刺激单元或者任何其它类型的输出变换器。

根据本发明,第一频带捆绑和分配单元配置成产生第一捆绑和分配方案,其确定第一ni,1个输入频带的捆绑及将要处理的第一频带到第一np,1个处理频道的分配。第一捆绑和分配方案取决于第一ni,1个输入频带的至少一个中出现反馈的可能性。

本申请的发明人已认识到,如果频带包括高的出现反馈的可能性,在该频区具有高频率分辨率有利。这意味着该频区中的输入频带不被捆绑。如果频带具有高的出现反馈的可能性,希望仅将小的增益应用于相应频带或者不将增益应用于相应频带。藉此,反馈可以高效的方式减小或抑制。相反,可能希望将较高的增益应用于不具高反馈可能性的频带。此外,包括较低的出现反馈的可能性的频带可被捆绑。藉此,输入频带可在更小数量的频带中进行处理使得计算努力因而助听器装置的能耗可被降低。

捆绑和分配方案被存储在存储器单元中并可动态或静态或半静态地调整。捆绑和分配方案确定多个(ni个)输入频带中的频带是否应被捆绑。因而,反馈可通过在包括高的出现反馈的可能性的频带的频区中保持高频率分辨率而以非常高效的方式抵消。同时,能耗可被降低,因为在包括具有较小的出现反馈的可能性的频带的频区中的频带可被捆绑。

有时反馈也称为啸声。此外,可使用术语距反馈极限的距离代替出现反馈的可能性。术语距反馈的距离表达在助听器装置太接近反馈之前或者声学输出信号的声音质量之前,有多少的增益可被应用直到达到最大允许增益为止。最大允许增益取决于测量的反馈通路和当前应用的增益。

反馈可能性的备选定义使用术语增益裕度提供,其是在导致反馈之前保留的增益量。例如,如3db的增益裕度意味着在导致反馈之前可应用3db以上。

非必须地,助听器装置还包括第一频带再分布单元,其配置成将np,1个处理频道再分布到多个(no,1个)第一输出频带。在在更小数量的处理频道中处理多个输入频带之后,处理后的频带被再分布到更大数量的输出频带。因此,相较于处理频道的数量,频率分辨率可被再次增加。

在优选实施例中,第一捆绑和分配方案为表示ni,1个第一输入频带和np,1个第一处理频道的二维矩阵,其中对于ni,1个输入频带中的每一输入频带,二维矩阵包括捆绑值。

如果反馈可能性高于预定阈值,捆绑值例如可以是零,及相应的输入频带在np,1个处理频道内不被捆绑;及如果反馈可能性低于预定阈值,捆绑值例如可以是1及相应的输入频带在np,1个处理频道内被捆绑。至少一输入频带中出现反馈的可能性可通过助听器装置中包括的反馈检测单元或者通过外部反馈检测单元进行检测。

捆绑值可以在0到1之间。

频带捆绑和分配单元可配置成在助听器装置正常使用期间动态调整第一处理频道的数量np,1和/或第二处理频道的数量np,2。自适应捆绑的结果是该仪器被自适应再校准。例如,内部电平估计量取决于捆绑方案。计算频带的水平,当相加两个频带时,则该水平增大,为了防止水平变化,需要该水平的再校准。作为备选,固定数量的捆绑方案可连同对应的校准值存储在仪器中。

捆绑和分配方案可以是包括1和0的二维矩阵,其中1定义将被捆绑的频带及0定义不被捆绑的频带。例如,列可定义处理频道np,1及行可定义输入频带ni,反之亦然。因而,捆绑和分配方案基于相应输入频带出现反馈的可能性确定哪些输入频带将被捆绑和/或分配。

非必须地,信号处理单元可配置成基于第一捆绑和分配方案确定用于ni,1个输入频带中的每一个的第一滤波器系数,及其中声学输出信号包括滤波器系数的求和,每一滤波器系数乘以no,1个输出频带的相应频带。滤波器系数被确定成传声器与扬声器之间的反馈响应减小。每一滤波器系数包括虚部和实部。虚部可以反馈响应被尽可能减小而不影响固有的语音信息或者对固有的语音信息具有尽可能小的失真的方式确定。在助听器中包括一个以上传声器的情形下,每一传声器包括其个别输入频带集合,这些输入频带被捆绑、分配到处理频道随后在信号处理单元中处理。

通过将复数滤波器系数引入到滤波器组使得捆绑适合时域带通滤波器。

优选地,ni个输入频带的数量与no个输出频带的数量相同。

在本发明的优选实施例中,助听器装置包括:

-第二传声器,配置成接收第二声学信号并将第二声学信号转换为第二电音频信号;

-第二模数转换器,用于将第二电音频信号转换为第二时域输入信号;

-包括第二分析滤波器组的第二输入单元,其配置成将第二时域输入信号转换为多个(ni,2个)第二输入频带,其中第二输入频带的数量ni,2由第二分析滤波器组确定;

-第二频带捆绑和分配单元,其配置成捆绑相邻的第二输入频带并将将要处理的第二频带分配到多个(np,2个)第二处理频道;

其中存储器单元配置成存储标示第二ni,2个输入频带中的哪些输入频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据;及其中信号处理单元适于在np,2个第二处理频道中处理将要处理的第二输入频带,及其中第二处理频道的数量np,2小于第二输入频带的数量ni,2,及其中第二频带捆绑和分配单元配置成产生第二捆绑和分配方案,其基于第二ni,2个输入频带的至少一个中出现反馈的可能性确定第二ni,2个输入频带的捆绑和将要处理的第二频带到第二np,2个处理频道的分配。第一和第二传声器产生定向系统。定向系统可配置成使得定向模式目标在于消除反馈通路。这意味着方向响应朝向反馈通路具有最小方向性。

助听器装置还可包括第二频带再分布单元,其配置成将np,2个处理频道再分布到多个(no,2个)第二输出频带。在该实施例中,信号处理单元配置成基于第二捆绑和分配方案针对第二ni,2个输入频带中的每一个确定第二组滤波器系数。第一组滤波器系数的第一滤波器系数和第二组滤波器系数的第二滤波器系数包括实部和虚部。第一和第二滤波器系数的虚部被确定成使得出现反馈的可能性最小化及使得对声学输出信号的不包括反馈的部分的影响最小。声学输出信号包括每一相应第一滤波器系数乘以相应第一no,1个输出频带与相应第二滤波器系数乘以相应第二no,2个输出频带的求和。

具有两个传声器,如果每一传声器的反馈通路不同,每一传声器可被不同地捆绑。

在双耳助听器系统中,每一助听器中的一个或多个传声器可具有不同或相同的捆绑方案。

如果分析滤波器组在时域进行定义,使用滤波器系数。相反,如果分析滤波器组在频域进行定义,使用复数权重。作为备选,频带内的频率分辨率可使用多个复数滤波器系数代替单一复数权重而被增加。

在将要处理的频带中应用空间滤波使能减少反馈。为此,在包括具有高反馈可能性的至少一频带的频区中具有最高频率分辨率是有利的。在具有包括高反馈可能性的频带的频区中,如果频带窄,相应频带的空间滤波对于抵消反馈更有效。

在优选实施例中,反馈可能性通过反馈检测单元确定,其被包括在助听器装置中或者由外部装置包括。在反馈检测单元被包括在助听器装置中的情形下,可能根据变化的反馈情形动态更新捆绑和分配方案。如果反馈检测单元未被包括在助听器装置中而是被配置为未被反馈检测单元,可能安装静态捆绑和分配方案。

在优选实施例中,反馈检测单元配置成确定形成第一反馈通路的扬声器输出与第一传声器的输入之间及形成第二反馈通路的扬声器输出与第二传声器的输入之间的反馈可能性。如果助听器装置包括两个传声器,每一传声器可遭受独立于彼此的反馈。第一和第二传声器接收第一和第二声学信号,其被分别转换为第一和第二电音频信号。第一和第二模数转换器将第一和第二音频信号分别转换为第一和第二时域输入信号。因而,第一和第二输入单元将第一和第二时域输入信号分别转换为多个第一和第二频带。为动态确定第一和第二输入频带中的至少一个是否包括高反馈可能性,第一和第二反馈通路可被确定。存储器单元存储标示第一和第二输入频带中的那些频带经受高于预定阈值的反馈可能性的数据。随后,第一和第二频带捆绑和分配单元根据第一和第二捆绑和分配方案捆绑第一和第二输入频率。

非必须地,反馈检测单元可配置成动态确定第一ni,1个输入频带的至少一个中和/或第二ni,2个输入频带的至少一个中出现反馈的可能性,及其中第一频带捆绑和分配单元和/或第二频带捆绑和分配单元配置成分别动态控制第一ni,1个输入频带和/或ni,2个第二输入频带的捆绑和分配。

如果反馈情形随时间变化,变化的频带可包括高反馈可能性。捆绑和分配方案可针对这些变化动态调整。因而,第一和第二频带的捆绑可分别由第一和第二频带捆绑和分配单元动态控制。

反馈检测单元优选还可配置成基于第一传声器和/或第二传声器检测到的声学信号进行自适应反馈消除以抵消声学反馈。

已经在反馈检测单元级处,反馈消除可使用自适应反馈消除进行。

在优选实施例中,反馈检测单元配置成基于线性时不变滤波器自适应跟踪反馈通路随时间的变化,其适于估计第一和/或第二反馈通路,其中第一和/或第二滤波器系数随时间更新。

如果反馈通路变化可随时间跟踪,存储在存储器单元中的捆绑和分配方案可被动态更新。因此,助听器装置的性能可针对持续变化的听音情形进行提高。同时,不包括高反馈可能性的频带可被捆绑。因此,实际上处理更小数量的频带,导致所需计算努力降低的有利结果。这可导致助听器装置使用期间的功耗降低。

在优选实施例中,频带捆绑和分配单元配置成在助听器装置正常使用期间动态调整第一处理频道的数量np,1和/或第二处理频道的数量np,2。

第一和第二处理频道的数量在助听器装置正常使用期间的动态调整导致听觉体验改善,因为在第一和第二频带的至少一个中出现反馈的可能性被持续跟踪并通过将滤波器应用于相应频带进行降低。此外,由于仅具有小的反馈可能性的频带的捆绑,计算功率被降低,导致助听器装置在必须更换电池之前可更长时间使用的优点。

第一和/或第二频带捆绑和分配单元可配置成根据用户的听力受损将第一和/或第二输入频带分别分配到相应的第一和/或第二处理频道。

在优选实施例中,信号处理单元还配置成处理语音可懂度信息,及其中信号处理单元还配置成为了消除噪声和提高语音可懂度或者为了消除其中预期仅小的语音可懂度提高的频带中的反馈,对第一和第二频带的处理区分优先次序。

在优选实施例中,信号处理单元还配置成基于测量的第一和/或第二反馈通路及语音可懂度指数对多个频带的处理区分优先次序。

如果存在具有高的出现反馈的可能性的频区及如果该频区预期仅很少受益于降噪,则可应用目标在于消除反馈通路的定向处理。在具有小的反馈可能性且受益于降噪的频区中,可应用目标在于提高语音可懂度的定向处理。一般地,低(通常低于1000hz)及中间频区大部分贡献于语音可懂度,使得在这些频区中,语音可懂度可通过降噪提高。此外,低和中间频区通常包括较低或较小的反馈可能性。相反,较高的频区通常较少贡献于总语音可懂度。因此,对于较高的频区,为了消除反馈通路而区分定向处理的优先次序是有利的。

在优选实施例中,第一或第二或两频带捆绑和分配单元配置成针对必要的几个处理频道捆绑相邻的输入频带并分配将要处理的相应频带。如果将要处理的频带在必要少的处理频道中处理,计算功率可被降低并可节能。术语“必要的几个处理频道”指输入频带的捆绑一方面朝向高效抵消反馈进行优化及不捆绑比高效抵消反馈所必要的更多的频带的情形。例如,如果频带被捆绑,尽管相应频带的反馈可能性小,该捆绑不必要。该情形为依照术语“必要的新处理频道”进行优化。

助听器装置可以是听力仪器、助听器、骨导助听器、头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置、主动耳朵保护系统、免提电话系统、移动电话、远程会议系统、广播系统、卡拉ok系统、教室放大系统或其组合。

本发明的目标还由助听器装置系统实现,其包括两个以上根据至少一先前实施例的助听器装置,其中助听器装置适于优选经无线通信链路交换关于输入频带的捆绑的信息。

在优选实施例中,助听器装置系统可配置成通过在两个助听器装置之间交换同步控制信号,使得同样的捆绑方案被应用在双耳系统的两助听器装置中。

根据本发明的另一方面,上面提及的目标由处理输入音频信号的方法实现,其包括

-接收第一声学信号并将第一声学信号转换为第一电音频信号;

-将第一电音频信号转换为第一时域输入信号;

-将第一时域输入信号转换为多个(ni,1个)第一输入频带,其中第一输入频带的数量ni,1由第一分析滤波器组确定;

-捆绑相邻的第一输入频带并将将要处理的第一频带分配到多个(np,1个)第一处理频道;

-存储标示第一ni,1个输入频带中的哪些输入频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据;

-产生第一捆绑和分配方案,其确定ni,1个输入频带的捆绑及将要处理的第一频带到第一np,1个处理频道的分配,其中所述第一捆绑和分配方案取决于ni,1个输入频带的至少一个中出现反馈的可能性;

-在np,1个第一处理频道中处理将要处理的第一频带,其中第一处理频道的数量np,1小于第一输入频带的数量ni,1;

-基于第一捆绑和分配方案针对ni,1个输入频带的每一个确定第一滤波器系数;

-将np,1个处理频道再分布到多个(no,1个)第一输出频带;及

-将声学输出信号发射到用户耳内,其中声学输出信号包括第一滤波器系数中的每一个乘以no,1个输出频带中的相应输出频带的求和。

求和可被线性组合代替。

在上面提及的方面的优选实施例中,处理输入音频信号的方法还包括:

-接收第二声学信号并将第二声学信号转换为第二电音频信号;

-将第二电音频信号转换为第二时域输入信号;

-将第二时域输入信号转换为多个(ni,2个)第二输入频带,其中第二输入频带的数量ni,2由第二分析滤波器组确定;

-捆绑相邻的第二输入频带并将将要处理的第二频带分配到多个(np,2个)第二处理频道;

-存储标示第二ni,2个输入频带中的哪些输入频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据;

-产生第二捆绑和分配方案,其确定ni,2个输入频带的捆绑及将要处理的第二频带到第二np,2个处理频道的分配,其中所述第二捆绑和分配方案取决于ni,2个输入频带的至少一个中出现反馈的可能性;

-在np,2个第二处理频道中处理将要处理的第二频带,其中第二处理频道的数量np,2小于第二输入频带的数量ni,2;

-基于第二捆绑和分配方案针对ni,2个输入频带的每一个确定第二滤波器系数;

-将np,2个处理频道再分布到多个(no,2个)第二输出频带;及

-将声学输出信号发射到用户耳内,其中声学输出信号包括第一滤波器系数中的每一个乘以第一no,1个输出频带中的相应输出频带与第二滤波器系数中的每一个乘以第二no,2个输出频带中的相应输出频带的求和。

第二处理频道的数量np,2可与第一处理频道的数量np,1一样。

反馈可能性可取决于测量的到每一传声器的反馈通路,因为希望同样的捆绑方案应用于每一传声器。否则,组合两个传声器信号变得很难。

在优选实施例中,数据处理系统包括处理器及适于使得所述处理器执行两个上面提及的方面中的至少一个的方法的步骤的程序代码。

耳蜗植入件可包括:

-至少一输入变换器,用于捕获传入声音及用于产生表示传入声音的频带的电音频信号;

-声音处理器,配置成分析和处理电音频信号;

-发送处理后的电音频信号的发射器;

-接收器/刺激器,其从发射器接收处理后的电音频信号并将处理后的电音频信号转换为电脉冲;

-适于埋置在耳蜗中的电极阵列,包括多个用于用所述电脉冲刺激耳蜗神经的电极;

-控制单元,配置成控制所述电脉冲到多个所述电极的分布。

在如上所述的耳蜗植入件中,所述电脉冲到多个所述电极的分布通过应用多个不同的编码方案之一进行,其中所应用的编码方案根据传入声音的特性选择。

同样,对于耳蜗植入件,其可以是有刺激的情形,其中已知一些频区不被使用。例子是电话会话,其中信号为频带有限的信号,高达约3500hz。给定该信息,可根据具体听音情形对可用的电极编码。使用电话会话的例子,电话信号可以不同于其它听音情形的方式分布到多个电极。

例如,在并非所有频率均需要被刺激的情形下,使用所有可用电极或者增加刺激率是有益的。然而,适应不同的听音情形需要可应用不同的编码方案。为了听音乐,应用刺激特有编码方案也是合理的。

在耳蜗植入件中,非必须地,声音处理器可配置成分析传入声音的特性。

在耳蜗植入件的优选实施例中,控制单元配置成根据用于电话会话的编码方案和/或根据用于听音乐的编码方案和/或根据另外的编码方案将电脉冲分布到多个电极。

在耳蜗植入件的优选实施例中,用于听音乐的编码方案配置成使得高频道传输韵律及低频道分辨音调信息。通常,当前使用的编码方案朝向理解语音进行优化。这需要大量信息被编码在包络中。然而,可想象例如通过使用高频带传输韵律而不是跨所有频带传播它及使用低频带分辨音调信息而以不同的方式编码音乐信息。

耳蜗植入件中的声音处理器可非必须地配置成针对信息内容分析表示传入声音的频带的电音频信号,及仅处理包含有意义的信息的频带,使得比可用电极的总数更小数量的电极用于刺激耳蜗神经。

在耳蜗植入件的优选实施例中,音频处理装置配置成启动节能模式,其中传入声音由声音处理器分析,传入声音的仅包含有意义的信息的频带被传给电极。为了降低耳蜗植入件的功耗,耳蜗植入件的一些频道可根据输入频道关闭。如果声学输入信号包含减少的或仅包含较少高于例如3khz的信息,高于3khz的处理可被关闭以节能。因而,更小数量的电极可被用于刺激耳蜗神经。作为备选,如果耳蜗植入件的电池电量变低,可启动特殊的节能模式,其中声学输入信号被分析,仅包含某一信息内容(即调制的信号)的频带被传到电极。

在耳蜗植入件的优选实施例中,节能模式配置成优选使用1-2个宽频带,在传入声音高于预定振幅阈值的情形下,其被传给优选1-2个电极以传输用于声音知晓的调制。所描述的情形指极端节能模式,其中仅1-2个宽带被使用及映射到1-2个电极以传输调制进行声音知晓,且仅在所接收的声学输入信号高于预定阈电平时。

耳蜗植入件进入节能模式可取决于用户的交互或者对一个或多个传声器的传入声音的反应,如头部运动或者传声器捕获的回答。

非必须地,控制单元可配置成控制电脉冲到多个电极的分布,使得电脉冲被传到至少每第二个电极以减少频道交互。通过仅刺激每第二个电极,频道交互可被减少。因此,在该刺激模式下,用户需要适应不同于常用程序的特定频率分布图。

在耳蜗植入件的优选实施例中,提供至少一壁频道以减少频道交互,其中壁频道为其中不存在信号且与其中存在信号的频道的边缘相邻的频道。为了给出增加的频带有限的听觉神经响应,所谓的壁频道可被引入,其可与其中存在相应信号的频带的边缘相邻。例如,在用户处于电话会话中时,壁频道可以是高于3.5khz的下一频带。这背后的想法是阻止激励传播到高频区,缺少它们自己的刺激,其可能更易于对来自较低频率电极的刺激作出响应。实质上,可发现高频听觉神经纤维编码边缘频带的高度降级的版本。这可能使用户混淆或者发狂。

在耳蜗植入件的优选实施例中,壁频道内的壁频道刺激为低电平刺激,优选阈下脉冲或阈上脉冲。作为壁频道为低电平脉冲的结果,产生与通带相邻的响应,其电平足够低从而较少或没有感知关联,及其占用相应的神经元,使得它们不对来自较低频率电极的激励的传播响应太多。

两个以上根据上面提及的耳蜗植入件实施例中的至少一个的耳蜗植入件也可被包括在耳蜗植入系统中,其中这些耳蜗植入件适于交换关于所应用的编码方案的信息。优选地,信息的交换经无线通信链路提供。

在耳蜗植入系统的优选实施例中,耳蜗植入系统可配置成通过在两个耳蜗植入件之间交换同步控制信号,使得同样的编码方案被应用在双耳系统的两耳蜗植入件中。

附图说明

本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。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所必要的细节,而省略其他细节。在整个说明书中,同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明,其中:

图1示出了助听器装置的略图。

图2示意性地示出了通过一个传声器接收的声学信号的处理步骤。

图3示意性地示出了通过两个传声器接收的声学信号的处理步骤。

图4示出了耳后(bte)式助听器装置的反馈通路和方向图。

图5示出了耳内式(ite)传声器的基本原理。

图6示例性地示出了根据现有技术的频率捆绑。

图7示例性地示出了根据相应频带中出现反馈的可能性的频率捆绑。

图8示例性地示出了将要处理的频带的或为了消除噪声并提高语音可懂度或为了消除反馈的处理的优先次序。

图9示出了耳蜗植入件的略图。

图10说出来了两个矩阵的捆绑。

图11示出了反馈通路怎样取决于扬声器在用户耳道中的位置。

图12示出了具有有限带宽的输入信号(如电话信号)可怎样分布到覆盖更宽频率范围的频带。

具体实施方式

下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而,对本领域技术人员显而易见的是,这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。听力装置系统和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因,这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。

听力装置可以是适于通过接收来自用户周围的声学信号,生成对应的音频信号,可能对音频信号进行修正,并且作为可听信号向用户耳朵中的至少一个提供可能修正后的音频信号,来改善或加强用户的听力能力的听力辅助设备。“听力装置”还可以是指适于电子地接收音频信号、可能对音频信号进行修正并且作为可听信号向用户耳朵中的至少一个提供可能修正后的音频信号的诸如耳机或头戴式耳机的设备。这些可听信号可以以向用户的外耳中辐射的声学信号、或者作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过用户的中耳部分向用户的内耳传递的声学信号、或者直接或间接地向用户的耳蜗神经和/或听觉皮层传递的电信号的形式提供。

听力装置适于以任意已知的方式佩戴。这可以包括i)在耳朵后面布置具有引导空气传播声学信号的管,或者具有靠近耳道布置或者布置在耳朵中的接收器/扬声器的听力装置单元,例如在耳后型助听器或者耳内接收器式助听器中,和/或ii)将听力装置完全或者部分地布置在用户的耳廓中和/或耳道中,例如在耳内型助听器或耳道中/完全耳道中型助听器中,或者iii)布置附着到植入颅骨中的固定装置的听力装置的单元,例如在骨锚式助听器或耳蜗植入件中,或者iv)布置作为完全或部分植入的单元的听力装置的单元,例如在骨锚式助听器或耳蜗植入件中。

听力装置可以是“听力系统”的一部分,其指包括一个或两个本说明书中公开的听力装置的系统,并且“双耳听力系统”是指包括两个听力装置的系统,其中,设备适于以协作的方式向用户的两个耳朵提供音频信号。听力系统或双耳听力系统还可以包括与至少一个听力装置进行通信的辅助设备,辅助设备影响听力装置的操作和/或从听力装置的工作中受益。在至少一个听力装置和辅助设备之间建立有线或无线通信链路,使得能够在至少一个听力装置和辅助设备之间交换信息(例如控制和状态信号、可能有音频信号)。这些辅助设备可以包括遥控器、遥控麦克风、音频网关设备、移动电话、公共广播系统、汽车音频系统或音乐播放器中的至少一个或其组合。音频网关适于诸如从像电视或音乐播放器的娱乐设备、像移动电话的电话装置或者计算机、pc接收大量音频信号。音频网关还适于选择和/或组合接收到的音频信号中的合适的一个(或信号的组合),用于传输到至少一个听力装置。遥控器适于对至少一个听力装置的功能和操作进行控制。遥控器的功能可以在智能电话或其它电子设备中实现,智能电话/电子设备可能运行对至少一个听力装置的功能进行控制的应用。

总的来说,听力装置包括i)诸如麦克风的输入部分,用于接收来自用户周围的声学信号,并且提供对应的输入音频信号,和/或ii)接收单元,用于电子地接收输入音频信号。听力装置还包括用于对输入音频信号进行处理的信号处理单元和用于依据处理后的音频信号向用户提供可听信号的输出单元。

输入部分可以包括多个输入麦克风,例如用于提供依赖于方向的音频信号处理。这种定向麦克风系统适于增强用户环境中的大量声学源中的目标声学源。在一个方面,定向系统适于检测(例如自适应地检测)麦克风信号的特定部分源自哪个方向。这可以通过使用传统上已知的方法来实现。信号处理单元可以包括放大器,放大器适于对输入音频信号施加依赖于频率的增益。信号处理单元还可以适于提供诸如压缩、噪声降低等其它相关功能。输出单元可包括用于透皮或经皮地向颅骨提供空气传播声学信号的诸如扬声器/接收器的输出转换器,或者用于提供结构传播或液体传播的声学信号的振动器。在一些听力装置中,输出单元可包括诸如人工耳蜗中的用于提供电信号的一个或多个输出电极。

应当理解,在本说明书全文中对“一个实施例”或者“实施例”或者“一方面”或者作为“可以”包括的特征的称谓,意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。此外,特定特征、结构或特性在本发明的一个或更多个实施例中可以适当地组合。提供了前面的描述,以使得任意本领域技术人员能够实施这里描述的各个方面。对这些方面的各种变形对于本领域技术人员是显而易见的,并且这里定义的通用原理可以应用于其它方面。

权利要求不旨在局限于这里示出的各方面,而应当符合与权利要求的语言一致的完整范围,其中,除非如此具体指出,否则对元素的单数称谓不旨在意为“一个并且仅为一个”,而是意为“一个或更多个”。除非另外具体指出,否则术语“一些”是指一个或更多个。

相应地,本发明的范围应当按照所附的权利要求来判断。

图1示出了助听器装置的略图,其包括配置成接收第一声学信号1的第一传声器10及配置成接收第二声学信号101的第二传声器110。在图1的未示出的可选实施例中,第一和第二传声器位于用户耳后作为耳后式(bte)助听器装置的一部分。在图1的未示出的另一实施例中,第一和第二传声器位于用户的耳道中作为耳内式(ite)助听器装置的一部分。第一传声器10和第二传声器110分别将第一声学信号1和第二声学信号101转换为第一电音频输入信号11和第二电音频输入信号111。

助听器装置还包括用于将第一电音频输入信号11转换为第一时域输入信号21的第一模数转换器20及用于将第二电音频输入信号111转换为第二时域输入信号121的第二模数转换器120。第一时域信号21和第二时域信号121随后被传给数字信号处理单元90a。数字信号处理单元90a包括第一输入单元30和第二输入单元130。第一输入单元30配置成将第一时域输入信号21转换为ni,1个第一输入频带31。从而第一输入频带31的数量ni,1由包括在第一输入单元30中的第一分析滤波器组确定。第二输入单元130配置成将第二时域输入信号121转换为ni,2个第二输入频带131。从而第二输入频带131的数量ni,2由包括在第二输入单元130中的第二分析滤波器组确定。

助听器装置还包括第一和第二频带捆绑和分配单元40、140。第一频带捆绑和分配单元40配置成捆绑相邻的第一输入频带31并将将要处理的第一频带41分配到np,1个第一处理频道51。第二频带捆绑和分配单元140配置成捆绑相邻的第二输入频带131并将将要处理的第二频带141分配到np,2个第二处理频道151。

第一输入频带31和第二输入频带131的捆绑可基于第一捆绑方案和第二捆绑方案,其基于存储器200中存储的数据产生。所述数据指明第一ni,1个输入频带31中的哪些频带和第二ni,2个输入频带131中的哪些频带遭受高于预定阈值的反馈可能性。在图1的未示出的优选实施例中,助听器装置包括两个存储器单元,其或存储指明第一输入频带中的哪些频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据或存储指明第二输入频带中的哪些频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据。

将要处理的第一频带41和将要处理的第二频带141被传给信号处理单元50。信号处理单元50配置成在np,1个第一处理频道51中处理将要处理的第一频带41及在np,2个第二处理频道151中处理将要处理的第二频带141。在此,优选第一处理频道51的数量np,1小于第一输入频带31的数量ni,1,及第二处理频道151的数量np,2小于第二输入频带131的数量ni,2。第一和第二处理频道的数量np,1,np,2可以相等或不同。在更小数量的处理频道中处理输入频带可导致计算功率可被降低的优点。计算功率降低可导致助听器装置的功耗可被降低的优点,或者有限数量的np个频带可以最有效的方式使用。

助听器装置100还包括第一频带再分布单元60和第二频带再分布单元160。第一频带再分布单元60配置成将np,1个处理频道51再分布到no,1个第一输出频带61,及第二频带再分布单元160配置成将np,2个处理频道151再分布到no,2个第二输出频带161。从而,第一输出频带61的数量no,1可大于第一处理频道51的数量np,1,及第二输出频带161的数量no,2可大于第二处理频道151的数量np,2。第一和第二输出频带的数量no,1,no,2可以相等或不同。

第一输出频带61和第二输出频带161被传给信号组合单元90b,其中第一和第二频带被组合为数字音频输出信号91(在时域)并传给数模转换器70。

在实施例中,信号组合单元90b包括波束形成滤波单元,和/或通过将(可能)复数(随频率而变的)波束形成器权重应用于相应的第一和第二电音频输入信号而提供所得的空间滤波的信号的合成滤波器组。波束形成滤波单元例如可配置成提供在朝向其中可能出现反馈的频区(根据本发明,在该频区使用较高的频率分辨率)中的反馈起点(扬声器)的方向最小敏感的波束形成器,及(例如自适应)使其它频区中的(其它)噪声最小化。

使用数模转换器70,数字音频输出信号91被转换为(模拟)电音频输出信号71,其被传给扬声器80。扬声器80配置成将基于电音频输出信号71的声学输出信号81传到助听器装置100的用户耳内。在图1的未示出的优选实施例中,扬声器放在用户耳道中。

在图1的未示出的优选实施例中,同样类型的单元如第一和第二输入单元被包括在与两个分开的单元具有同样功能的单一单元中。在图1的未示出的优选实施例中,具有不同功能的多个单元如输入单元和模数转换器可被包括在执行所包括的各个单元的功能的同一单元中。在图1的未示出的备选实施例中,仅包括一个传声器,使得图1中所示的上部分支或者下部分支被包括在该备选实施例中。图1的备选实施例的各个分支仍然包括具有图1中所示的存储器单元200的功能的存储器单元。

如上面所述,存储器单元配置成存储指明第一ni,1个输入频带和第二ni,2个输入频带中的哪些频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据。此外,反馈可能性被存储在第一和第二捆绑方案中,其可以是指明第一和/或第二输入频带是否应被捆绑的二维矩阵。这使能实施产生在包括具有高反馈可能性的频带的频区中的频率分辨率相较于包括具有较小的出现反馈的可能性的频带的频区较大的捆绑方案。如果频区中的频率分辨率高,可能非常高效地减少或抵消相应频带中的反馈。这是因为,相应频带可被个别地选择和处理,及滤波器被排他地应用于这些相应的频带。此外,具有小的出现反馈的可能性的频带可被捆绑,使得可降低助听器的计算努力因而功耗。

在第一和/或第二频带的至少一个中出现反馈的可能性可由反馈检测单元250确定。反馈检测单元250例如通过动态跟踪反馈通路251中的变化检测反馈可能性。在图1的实施例中,(仅)扬声器80与第二传声器110之间的反馈通路被反馈检测单元250估计。如果检测到在第二输入频带131的至少一个中出现反馈的可能性高,相应信息被传给(252)存储器单元200并存储为指明第二ni,2个输入频带中的哪些频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据。

在图1中未示出的备选实施例中,可包括两个反馈检测单元,每一反馈检测单元仅对一个处理分支排他地起作用。如果一个或多个反馈检测单元被包括在助听器装置中,可实施反馈通路变化的动态跟踪,使得第一和/或第二捆绑方案可在助听器装置运行期间根据变化的反馈情形更新。第一反馈检测单元可配置成跟踪第一传声器与扬声器之间的第一反馈通路,及第二反馈检测单元可配置成跟踪第二传声器与扬声器之间的反馈通路中的变化。

在图1中未示出的备选实施例中,反馈检测单元被实施为外部反馈检测单元。听力护理专家可检测包括高反馈可能性的频带并将指明哪些输入频带遭受高于预定阈值的反馈可能性的数据存储在助听器装置中包括的存储器单元上。因此,频带捆绑方案将为静态方案。

如上所述的信号处理也可实施在助听器植入件如耳蜗植入件中。在该情形下,处理后的信号将不被转换为通过扬声器发出的声学输出信号,而是处理后的电音频信号可被转换为电脉冲。之后,包括埋置在用户耳蜗中的多个电极的电极阵列可用于用所述电脉冲刺激耳蜗神经。

下面将阐释的图2和3聚焦于根据本发明优选实施例的助听器装置中实施的不同信号处理步骤。图2聚焦于包括一个传声器的助听器装置,图3描述包括两个传声器的助听器装置。

图2示出了根据本发明优选实施例的助听器装置中的信号处理步骤。首先,传声器10接收声学信号1,其被转换为ni个输入频带31(例如通过分析滤波器组,例如参见图1中的30)。输入频带31可被捆绑或者部分捆绑及随后被分配到np个处理频道51(例如通过频带捆绑和分配单元40,如图1中所示)。np个处理频道51在信号处理单元50中进行处理。信号处理单元50中的处理可包括基于例如捆绑和分配方案对ni个输入频带中的每一个确定滤波器系数或增益值(wp)53。在信号处理之后,np个处理频道被再分布到no个输出频带。这使能对遭受高反馈可能性的所选频带滤波或者根据具体听音情形将不同的增益水平应用于所选频带。

在所示实施例中,输入频带的数量ni和输出频带的数量no一样,如箭头35所示。因此,初始的频率分辨率在在更小数量的处理频道np中处理信号之后复原。由扬声器80提供的声学输出信号(wp1*no1+wp2*no2+wp3*no3+…)包括每一滤波器系数53乘以no个输出频带61中的相移输出频带的求和(如由图2中的“wp1*no1wp2*no2wp3*no3…”单元提供的)。no个输出频带(的内容)可从ni个输入频带31接收(35)。

如上所述的信号处理也可实施在助听器植入件如耳蜗植入件中。在该情形下,处理后的信号将不被转换为通过扬声器发出的声学输出信号,而是处理后的电音频信号可被转换为电脉冲。之后,包括埋置在用户耳蜗中的多个电极的电极阵列可用于用所述电脉冲刺激耳蜗神经。在该情形下,各个频带信号(wp1*no1,wp2*no2,wp3*no3,…)可被呈现给电极阵列的不同电极。

图3示出了根据本发明优选实施例的助听器装置中的信号处理步骤。与图2相比,第一传声器10和第二传声器110被包括并配置成分别接收第一声学信号1和第二声学信号101。第一声学音频信号1被转换为ni,1个第一输入频带,及第二声学音频信号101被转换为ni,2个第二输入频带。第一输入频带31可根据第一捆绑方案进行捆绑,及第二频带101可根据第二捆绑方案进行捆绑。随后,将要处理的多个第一频带被分配到np,1个第一处理频道51,及将要处理的多个第二频带被分配到np,2个处理频道151。

np,1个第一处理频道51及np,2个第二处理频道151在信号处理单元50中进行处理。信号处理单元50中的处理可包括基于例如第一和第二输入频带的至少一个中的反馈可能性对ni,1个第一输入频带中的每一个确定一组第一滤波器系数(wp1)54及对ni,2个第二输入频带中的每一个确定一组第二滤波器系数(wp2)55。在信号处理之后,np,1个第一处理频道及np,2个第二处理频道被分别再分布到no,1个第一输出频带和no,2个第二输出频带。no,1个第一输出频带和no,2个第二输出频带中的每一个可乘以由信号处理单元50确定的各个滤波器系数。这使能抑制包括高反馈可能性的频带中的反馈。

第一组滤波器系数(wp1)的第一滤波器系数和第二组滤波器系数(wp2)的第二滤波器系数可包括实部和虚部。第一和第二滤波器系数的实部和虚部可被确定,使得出现反馈的可能性最小化,及使得对声学输出信号的不包括反馈的部分的影响最小。此外,声学输出信号(w1p1*no11+w1p2*no12+w1p3*no13+…+w2p1*no21+w2p2*no22+w2p3*no23+…)包括相应的每一第一滤波器系数乘以相应的第一no,1个输出频带与每一第二滤波器系数乘以相应的第二no,2个输出频带的求和。输出频带(的内容)可从第一输入频带31和第二输入频带131接收(35a和35b)。

滤波器系数根据反馈通路250中的反馈量可具有不同的目的。在具有高反馈风险的频带中,这些系数朝向使反馈最小化调整。在反馈风险小(例如根据反馈通路测量结果,例如在低频)的频带中,这些系数可朝向使外部噪声最小化调整。

如上所述的信号处理也可实施在助听器植入件如耳蜗植入件中。在该情形下,处理后的信号将不被转换为通过扬声器发出的声学输出信号,而是处理后的电音频信号可被转换为电脉冲。之后,包括埋置在用户耳蜗中的多个电极的电极阵列可用于用所述电脉冲刺激耳蜗神经(例如每一电脉冲表示不同输出频带的内容)。

图4示出了包含两个传声器的耳后式(bte)助听器装置。在助听器装置包含两个传声器的情形下,定向系统可朝向消除估计的反馈通路251调整。反馈通路与第一或第二传声器10、110和扬声器80之间的距离有关。对于给定频带,方向图260可朝向消除估计的反馈通路251同时保持首选的听音方向不被改变进行改进。左边的实施例可代表耳内接收器式(rite)听力装置,其中扬声器(接收器)位于耳道中(参见灰色阴影的框)。右边实施例可代表bte型听力装置,其中扬声器(接收器)位于bte部分中,及其中声音通过bte部分与耳道之间的管传播到耳道,参见粗线(tp,标示反馈通路251的箭头的右边)。在所示实施例中,定向响应朝向反馈通路251具有最小方向性。在反馈可能出现的频区中,较高的频率分辨率符合需要。因此,提供捆绑方案实施的频带捆绑可进行,使得具有高反馈可能性的频区中的频率分辨率高。

至少一传声器(10,110)可用作用于估计反馈的参考传声器(例如参见图1)。

图5示出了耳内式(ite)听力装置,包括用于反馈消除的双传声器解决方案。包含放在用户耳道中的两个传声器10、110的助听器装置(参见图5的左部)甚至能更好地适合消除反馈通路,相较于图4中得到bte解决方案而言。两个传声器10、110可间隔开约7-8毫米。在此,可应用固定的或自适应的定向增益(参见方向图260,参见图5的右部),目标在于出现反馈的频率下的抵消。

图6示意性地示出了根据现有技术(例如参见ep2503794a1)的信号处理。时域输入信号被转换到多个输入频带。多个输入频带由分析滤波器组确定。在所示例子中,频率从下向上增加,使得在分析滤波器组的底部,示出低频率,及在顶部,示出高频率。为了降低计算努力因而节能,一些输入频带被合并为较少数量的处理频道。在处理之后,处理后的频带被再分布到初始数量的输入频带。可以是复数的(例如固定)增益在处理期间计算并应用于多个输出频带。随后,这些频带经合成滤波器组处理以获得修改的时域信号。

如上所述的信号处理也可实施在助听器植入件如耳蜗植入件中。之后,频带的捆绑可被使用并应用于电脉冲到多个电极的分布。电脉冲的分布例如可通过应用多个不同的编码方案之一进行,及所应用的编码方案可根据传入声音的特性选择。

图7示意性地示出了根据本发明优选实施例的信号处理。由第一和第二传声器接收的第一和第二声学信号被分别转换为第一和第二(如数字化的)时域输入信号,并传给分析滤波器组。由大括号300包含的频带表示具有高反馈可能性的区域中的频带。如本申请的发明人认识到的,在反馈可能性高的频区中,希望具有高频率分辨率以高效抵消反馈。因此,反馈可能出现的频带不被捆绑,及频率捆绑朝向提高反馈的消除进行。在反馈可能出现的频区中,定向系统可朝向消除反馈通路调整。在通常为较高频区的那些频区中,希望具有高频率分辨率。

在在更小数量的处理频道中处理之后,处理后的频带被再分布到多个输出频带,其数量可与输入频带的初始数量一样。在处理期间,滤波器系数(例如相应的频带特有增益值)被确定并应用于每一输出频带。随后,频带经合成滤波器组处理以获得修改的时域信号。

上面描述的信号处理也可实施在助听器植入件如耳蜗植入件中。之后,频带的捆绑可被使用并应用于电脉冲到多个电极的分布。电脉冲的分布例如可通过应用多个不同的编码方案之一进行,及所应用的编码方案可根据传入声音的特性选择。

图8示出了用于朝向消除噪声和提高语音可懂度或者朝向消除反馈而区分频带的处理的优先次序的方案。由第一和第二传声器接收的第一和第二声学信号被分别转换为第一和第二(如数字化的)时域输入信号,并传给分析滤波器组。

一般地,不同频带中的定向处理可为了消除噪声和提高语音可懂度而区分优先次序或者为了在仅实现小的语音可懂度提高的频区中消除反馈而区分优先次序。这样的区分优先次序可基于测量的反馈通路及语音可懂度频带重要指数。为了时功耗最小化,频带的捆绑可针对必要少的处理频道进行优化以保持足够的频率分辨率从而以足够的方式提供包含在信号中的信息。

在低及中间频率(通过大括号标示)400,用于降噪的定向处理明显地提高语音可懂度。同样,在通常低于1000hz的低频区,反馈不可能出现。在较高的频区(通过大括号标示)440,其仅较少贡献于总语音可懂度,区分来自这些频区的定向处理的优先次序以消除反馈通路是合理的。

在双耳助听器系统中,捆绑方案对于左和右助听器可以一样。因此,捆绑方案取决于两助听器处的反馈通路测量。在另一例子中,在左和右助听器中,捆绑方案可不同。在又一例子中,捆绑方案在左和右助听器中部分相同,例如捆绑方案在一频率范围内相同而在另一频率范围内不同。

上面描述的区分优先次序的方案也可实施在助听器植入件如耳蜗植入件中。之后,频带的区分优先次序可被使用并应用于电脉冲到多个电极的分布。

图9示出了包括外部部分1100和植入部分1200的耳蜗植入件1000。外部部分(1100,1010)包括至少一输入变换器1010,用于捕获传入声音1011及用于产生表示传入声音1011的频带的电音频信号1012。声音处理器1020配置成分析和处理电音频信号1012,及发射器1030将处理后的电音频信号1021发送给接收器/刺激器1040,例如经感应链路1031。接收器/刺激器1040从发射器1030接收处理后的电音频信号1021并将处理后的电音频信号1021转换为电脉冲1041。控制单元1060配置成控制所述电脉冲1041到多个电极1055的分布1061。埋置在(植入在)耳蜗中的电极阵列1050包括多个电极155,用于用所述电脉冲1041刺激耳蜗。在耳蜗植入件1000中,电脉冲1041到多个电极155的分布通过应用多个不同的编码方案之一进行,其中所应用的编码方案根据传入声音1011的特性选择。

图10示出了捆绑和分配方案为包括1和0的二维矩阵的例子,其中1例如定义将被捆绑的频带及0定义不被捆绑的频带。例如,列可定义处理频道np,1,及行可定义输入频带ni,反之亦然。因而,捆绑和分配方案基于相应输入频带出现反馈的可能性确定哪些输入频带将被捆绑和/或分配。二维矩阵乘以包含no个输出频带的一维矩阵。每一输出频带与输入频带ni一样,即no1等于ni1。结果展现np个处理频道到no个输出频带的再分布。这使能对遭受高反馈可能性的所选频带滤波或者根据具体听音情形将不同的增益水平应用于所选频带。

图11示出了扬声器80在助听器100的用户耳中的不同位置(参见左上(a)和右上(b)略图)及对反馈通路250的影响作为频率的函数(参见对应的左下和右下曲线图)。可以看出,当将扬声器80在耳内更向外放置时(右边情形b),反馈通路中按db计的峰值已向上偏移(频率)。一般地,反馈通路根据扬声器80在用户耳中的位置变化,藉此,将预期具有高反馈可能性的不同频率范围。因此,优选地,频带捆绑例如第一和/或第二频带捆绑可基于反馈通路250的测量结果提供以确定反馈通路250中是否已出现变化。

图12示出了具有有限带宽的输入信号(如电话信号)可怎样分布到覆盖较宽频率范围的频带。这例如可在耳蜗植入件中应用,其中如果与仅刺激覆盖输入刺激的频率范围的电极,如果所有电极均被刺激,更多信息可被传给大脑。窄频带输入信号到更宽输出频带的再分布可被解释为带宽扩展。

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