具有自适应反馈通路估计的听力装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及适于位于用户耳朵之中或之处（或部分植入在用户耳朵处的头部中） 的听力装置。本发明还设及前述听力装置的运行方法。
【背景技术】
[000引 WO 2010/112073 A1公开了一种提供自适应反馈抵消的听力装置。反馈抵消基于 从听力装置的输出变换器到输入变换器的反馈通路的估计。从W02010/112073 A1获知的 自适应反馈通路估计算法包括反馈通路估计算法的适应步长的控制。步长控制影响自适应 反馈通路估计算法收敛（或发散）的速度。EP 2613566 A1设及检测听音装置的耳模是否 正确安装在用户耳朵中的方法。特别的当前反馈通路估计量基于开环估计，其中试探信号 由听音装置的扬声器播放及所得的当前反馈通路由自适应算法（如反馈估计单元的自适 应算法）进行估计。在实施例中，试探信号在听音装置的特定模式下施加，如作为启动程序 的一部分，或在用户或护理人员或听觉病矫治专家（如在验配期间）请求时，例如经用户或 编程接口如遥控器。
[0003] 通常，反馈通路（如在验配期间和/或在听力装置启动期间和/或在其它时间） 的测量被听者即佩戴听力装置的用户感知为不舒适，其在测量过程中暴露于反馈测量声音 序列。
【发明内容】
[0004] 估计反馈通路的一种方法是通过可能在不同子频带实施的自适应算法。该算法的 性能将取决于背景噪声的电平。因而，如果背景噪声电平可得W很好地估计，其是有利的。
[0005] 对不同频带的时变背景噪声电平的了解可用于优化自适应算法的自适应速率如 随频率而变的自适应速率参数（如步长y或遗忘因子A)。
[0006] 根据本发明的一方面，提供适于位于用户耳朵之中或之处的听力装置。该听力装 置包括：
[0007] -输入变换器，配置成检测声输入信号并将其转换为电输入信号；
[000引-输出变换器，配置成接收电输出信号并将其转换为声或振动输出信号；
[0009] -反馈通路估计单元，配置成估计从输出变换器到输入变换器的反馈通路，其通过 执行自适应反馈通路估计算法并根据输入变换器暴露于其中的背景噪声谱的估计量设定 自适应反馈通路估计算法的自适应速率参数（如步长）进行。反馈通路估计单元还配置 成：
[0010] a)向输出变换器提供用于产生具有电平谱的声反馈通路估计信号的电估计控制 信号，其具有至少一非零电平的第一频带和至少一零电平的第二频带或者至少一其非零电 平小于第一频带中的电平及小于相应第二频带中先前确定的背景噪声电平的第二频带；
[0011] b)在提供反馈通路估计信号的同时控制输入变换器W检测至少一第二频带中的 背景噪声；及
[0012] c)估计至少一第一频带中的背景噪声电平w获得背景噪声谱的估计量。
[0013] 在实施例中，至少一第一频带中的背景噪声电平基于至少一第二频带中检测到的 背景噪声电平（或受其影响）。在实施例中，至少一第一频带中的背景噪声电平（另外或作 为备选）基于至少一第一频带中接收到的估计的背景噪声电平（或受其影响）（例如估计 量从双耳听力装置系统的另一听力装置接收）。
[0014] 本发明第一方面的听力装置使能基于实质上仅在第一频带中延续的声反馈通路 估计信号进行声反馈通路估计，同时第二频带用于在该时间间隔期间检测背景噪声，其中 提供反馈通路估计信号。因而，听力装置使能在提供声反馈通路估计信号W确定至少一第 一频带中的反馈通路的同时测量至少一第二频带中的背景噪声。在获得的至少一第二频带 中的典型时变背景噪声电平的知识的基础上，确定背景噪声谱的估计量。因而，可并行获得 关于反馈通路和背景噪声谱的信息。自适应反馈通路估计算法的步长（或等效参数）可在 自适应过程期间得W快速调整，该进而使自适应算法能更快地收敛。该最终使能W特别短 的时间间隔提供声反馈通路估计信号因而使用户感觉轻松。
[0015] 在本说明书中，术语"用于产生声反馈通路估计信号的电估计控制信号"用于特别 配置成由自适应算法用于估计反馈通路的试探信号（例如估计反馈通路的脉冲响应或传 递函数）。
[0016] 在下面，将描述本发明第一方面的听力装置的另外的实施例。
[0017] 在实施例中，输入变换器的适于在提供反馈通路估计信号的同时检测至少一第二 频带中的背景噪声的部分位于听力装置的不同于输出变换器的另一部分中（物理上分开） (或装置如辅助装置例如智能电话中）。
[0018] 在实施例中，听力装置包括电平检测器，用于确定输入信号的电平（例如基于频 带电平和/或全（宽带）信号）。在实施例中，电平检测器连到输入变换器的输出W估计电 输入信号的电平。例如该可用于基于在已传播通过从输出到输入变换器的声反馈通路之后 由听力装置的输入变换器接收的、根据本发明的特定声估计控制信号估计当前噪声电平。
[0019] 在实施例中，（每一）听力装置包括用于提供输入信号的时频表示的TF转换单元， 如分析滤波器组。在实施例中，时频表示包括所设及信号在特定时间及频率范围的相应复 值或实值的阵列或映射。在实施例中，TF转换单元包括滤波器组，用于对（时变）输入信号 进行滤波并提供多个（时变）输出信号，每一输出信号包括不同的输入信号频率范围。在 实施例中，TF转换单元包括傅里叶变换单元（例如基于DFT算法，例如FFT算法），用于将 时变输入信号转换为频域中的（时变）信号。对应地，（每一）听力装置可包括时频到时间 转换单元，用于从频域信号提供信号的时域表示，例如合成滤波器组或逆傅里叶变换单元。
[0020] 在特别适合在双耳系统中运行的实施例中，听力装置还包括链路单元，其配置成 在听力装置的双耳运行模式下与连同该听力装置一起形成双耳听力系统的第二听力装置 的外部链路单元交换信号。
[0021] 在此，如果双耳系统的另一外部听力装置具有关于第一频带中的背景噪声的信息 (如电平信息），可使用该信息。在该样的实施例中，链路单元因而配置成从外部链路单元 接收表示（多个）第一频带的至少一个中的背景噪声电平的噪声估计信号并提供给反馈通 路估计单元。反馈通路估计单元配置成使用所接收的噪声估计信号估计（多个）第一频带 的相应至少一个中的背景噪声电平。在该实施例的一变化实施方式中，反馈通路估计单元 配置成缩放所接收的背景噪声电平w使背景噪声电平适合第二频带中检测到的背景噪声 谱部分。
[0022] 在许多新式听力装置W双耳系统的形式提供的同时，该可能不必然适合需要听力 装置的所有用户。因此，听力装置的实施例提供反馈通路估计单元，其配置成使用与相应第 一频带直接相邻的至少一相应第二频带中检测到的背景噪声电平估计至少一第一频带中 的背景噪声电平。在该实施例的一变化实施方式中，相应的第一频带中的随频率而变的背 景噪声电平通过在相应的相邻第二频带中确定的背景噪声电平之间形成内插而进行估计。 在变化实施方式中，仅有一个相邻的其中已检测到背景噪声的第二频带，可使用外插代替 内插。
[0023] 在实施例中，声反馈通路估计信号具有包括多个第一频带的电平谱。在实施例中， 声反馈通路估计信号具有包括多个第二频带的电平谱。
[0024] 在不同实施例中可采用不同格局的第一和第二频带。在实施例中，第一和第二频 带的格局随时间过去保持固定（在本说明书中，术语"格局"意为相邻频带之间的边界频率 的定位）。在实施例中，第一和第二频带显然不同（没有实质的重叠）。作为备选，第一和 第二频带重叠。然而，第一和第二频带之间的区别不需要随时间保持固定。在一些实施例 中，相邻的第一和第二频带之间的边界为随时间变化的频率值，在该频率值时，声反馈通路 估计信号的非零电平刚好足够低W使背景噪声能与反馈通路估计信号区别开及技术分离。 因此，在没有预先了解或确定第一和第二频带之间所定义的边界频率的情形下，足W提供 具有频带的声反馈通路估计信号，该些频带具有比第一频带中的电平低的电平及在测量过 程中导致背景噪声能与反馈通路估计信号区别开及分离。该可通过在至少一频带中具有达 到零电平的界限的声反馈估计信号实现。
[0025] 在实施例中，第一和第二频带的格局根据时变背景噪声电平谱可作为时间的函数 变化。然而，作为备选或另外，第一和第二频带的格局可被故意改变。
[0026] 在一实施例中，反馈通路估计信号的电平谱的变化即其电平在任何频率的任何变 化响应于检测所检测到的背景噪声谱的预定条件或响应于检测在反馈通路估计算法收敛 时的预定条件而进行控制。
[0027] 优选地，在第一和第二频带的格局中，至少一第一频带安排在两个邻近的即直接 相邻的第二频带之间。该种格局使背景噪声谱能基于在较低和较高频率（的第二频带）测 得的背景噪声值内插在第一频带中，相较其它类型的估计如外插，其通常获得更高的背景 噪声估计准确度。
[002引第一和第二频带的另外的优选格局对应于声反馈通路估计信号具有包括交替顺 序的多个第一频带和多个第二频带的电平谱。在该些格局中，存在至少两个第一频带和至 少两个第二频带。在优选实施例中，第一和第二频带的数量每一个均大于2。在一些实施例 中，第一和第二频带中的每一种均至少为5个，在其它实施例中，第一和第二频带中的每一 种均至少为10个，在其它实施例中，第一和第二频带中的每一种均至少为50个。第一和第 二频带的数量影响在估计第一频带中的背景噪声时可实现的准确度。然而，大量的第一和 第二频带导致在估计第一频带中的背景噪声谱时需要更高的处理花费。因此，将要使用的 格局应针对听力装置尤其是反馈通路估计单元的处理容量进行选择。
[0029] 在优选实施例中，第一和第二频带彼此没有频谱重叠。该避免了将反馈通路测量 信号检测为背景噪声的一部分，从而使信号处理更容易。
[0030] 在第二频带中具有非零电平的声反馈估计信号在某些情形下是可接受的，即如果 其不实质上干扰第二频带中背景噪声的检测。如果相应第二频带中的声反馈估计信号的电 平小于第一频带中的电平及最重要地，同时小于相应第二频带中的背景噪声电平，该是可 能的。相应第二频带中的当前背景噪声电平可使用该相应第二频带中的背景噪声进行估 计。基于产生的声反馈估计信号的知识的信号处理技术可用于区分背景噪声信号和声反馈 估计信号。
[0031] 声反馈通路估计信号的电平谱优选在第一和第二频带之间具有精确地或至少近 似地垂直边缘。同样优选地，在第一频带中，在相应第一频带内有平坦区，其中声反馈通路 估计信号的电平在不同频率下具有一样的值。在实施例中，相邻的（第一和第二）频带之 间的边界频率由用于实施频带的滤波器（如数字滤波器）如滤波器组或多个带通和带阻滤 波器的量值传递函数的3地截止频率确定。
[0032] 听力装置的优选实施例包括信号处理器，其与反馈估计单元、输入变换器和输出 变换器连接，及其配置成将可调整的传递函数应用于电输入信号或源自其的信号并提供滤 波后的电输出信号。
[0033] 在一实施例中，反馈通路估计单元包括下述子单元：
[0034] -反馈通路估计器，配置成执行（即进行或运行）自适应反馈通路估计算法，其收 敛速度使用自适应速率参数（如步长）的可控值进行控制；
[0035] -控制单元，配置成开始反馈估计操作并根据背景噪声谱的估计量设置可调整的 自适应速率参数（如步长）；
[0036] -试探信号发生器，配置成产生电估计控制信号并将其提供给输出变换器，其包括 定义将由输出变换器产生的声反馈通路估计信号的第一和第二频带的频谱格局；及
[0037] -背景噪声估计器，配置成从输入变换器接收测得的关于第二频带的背景噪声谱 信息（如电平）及估