改进的单声道信号源定位的助听器的制造方法_4

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出信号46来控制,可选地被预处理。处理 器34以由ITE麦克风26接收的声音信号中的空间提示被传送或基本被传送至滤波后的单 声道音频信号46的方式控制滤波器44,由此由ITE麦克风26接收的声音信号的空间提示 被传送或基本被传送至滤波后的单声道音频信号46,使得使用者能感知朝向单声道音频信 号发源的声源的方向的感觉;或使用者感知声源的定位。例如,基于单声道音频信号,使用 者可以在他或她的鼓膜接收带有足以用于单声道音频信号发源的声源的感知位置的双耳 时间差和/或双耳电平差的声学信号,该声源的感知位置在头部外面并关于双耳助听器系 统的使用者头部的方向横向移动,优选地,移到对应于声源实际位置的感知位置,例如横向 移到与实际位置在±45°内的感知位置。
[0134] 滤波后的单声道音频信号46被输入给处理器48用于听力损失补偿。听力损失补 偿信号50被输出给接收器52,接收器52将信号50转换为用于向使用者的鼓膜传输的声学 信号。
[0135] 处理器34可以例如控制滤波器44以移相单声道音频信号42相移0,其中0基 于ITE麦克风26的输出信号32,和/或将单声道音频信号42乘以基于ITE麦克风的输出 信号32的增益。
[0136] 例如,处理器34可以被配置成计算单声道音频信号42与ITE麦克风26的输出信 号32之间的互相关并确定相移0,相移0对应于互相关的最大值,并因此对应于单声道音 频信号42与ITE麦克风26的输出信号32之间的相移和/或作为移相所确定的相移0的 单声道音频信号与ITE麦克风26的输出信号32之间比率的增益。因此,滤波器44的输出 信号46将分别以与由ITE麦克风26接收的声学信号在助听器不存在时所表现的方式相同 的方式有助于双耳时间差和/或双耳电平差。
[0137] 例如,在如图2所示带有用于左耳的助听器和用于右耳的助听器的双耳助听器系 统中,单声道音频信号在两个助听器中接收,并且各个滤波器44可以输出基于上述各个互 相关移相和/或放大的旨在用于双耳助听器系统使用者的右耳和左耳的信号,由此助听器 中的滤波后单声道音频信号46获得如助听器不存在时对应声学信号到达耳朵基本相同的 双耳电平差,使得单声道音频信号发源的声源的感知位置在头部外面并关于双耳助听器系 统使用者的头部方向横向移动到对应于声源实际位置的感知位置。
[0138] 同样,如果在图2中所示的助听器被用作单声道助听器,滤波器44的相移和/或 放大引入相对于在使用者另一耳朵自然接收声音的双耳时间差和/或双耳电平差,其对应 于单声道音频信号发源的声源的位置。
[0139] 另外,处理器34可以将滤波器44的传递函数控制为通过互相关确定的分别对应 于相移9和/或增益的带有双耳时间差和/或双耳电平差的选取HRTF的右边部分或左边 部分中的恰当一个,使得使用者将所接收的单声道音频信号感知为由在关于使用者当前位 置的声源发出。
[0140] 如图2所示的新式助听器电路可以在助听器10的整个频率范围内运行。
[0141] 如图2所示的助听器10可以是ITE麦克风音频信号28和待处理单声道音频信号 被划分为多个频道的多通道助听器,并且其中信号在各个频道中单独处理。
[0142] 对于多通道助听器10,图2可以说明在单个频道中的电路和信号处理。电路和信 号处理可以在多个频道例如在所有频道中重复。
[0143] 例如,如图2所示的信号处理可以在选取频带中执行,例如在分配器办公室使助 听器与特定使用者吻合期间来选择。
[0144] 选取的频带可以包括一个或更多个的频道,或所有的频道。选取频带可以是片段 式的,即,所选择的频带不需要包括连贯的频道。
[0145] 多个频道可以包括翘曲的频道,例如所有的频道可以是翘曲的频道。
[0146] ITE麦克风26可以按惯例作为输入源被连接到助听器的处理器48,使得在某些 情况下,传统的听力损失补偿可以被选择,并且在其他情况下,滤波后的单声道音频信号46 可以被选择用于处理器48中的听力损失补偿。
[0147] 任意数量N的ITE麦克风可以取代ITE麦克风26,并且来自N个ITE麦克风的输 出信号的组合可以在ITE信号组合器中组合例如作为加权和以形成输出信号32,该输出信 号可选地可进行预处理。权重可以是频率相关的。
[0148] 图3示出类似于图2的助听器的助听器10 ;不过带有不同于关于图2解释例子的 单声道音频信号42的滤波例子。类似组件和特征的解释不再重复,可以参考图2的描述。
[0149] 在图3的助听器10中,滤波器44是带有由包括自适应控制器54的处理器34控 制的滤波系数的数字自适应滤波器。控制器54控制滤波系数的适配以使滤波后的单声道 音频信号46与可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信号32之间的差值56最小化。差 值56通过处理器34的减法器58提供。
[0150] 因此,滤波后的单声道音频信号46与可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信 号32近似,因此,由于ITE麦克风26被定位在使用者的外耳的位置,也大体获得对应于使 用者的HRTF的传递函数,其中助听器传递函数大体等于使用者的HRTF的右耳部分或左耳 部分。
[0151] 可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信号32具有表示为SIEG(f,t)(IEC=在 耳组件中)的短时谱。
[0152] 单声道音频信号42的短时谱表示为S(f,t)。预处理可以包括,但不排除任何形式 的处理;自适应和/或静态反馈抑制,自适应或固定波束成形和预滤波。
[0153] 自适应控制器54被配置成控制自适应滤波器44的滤波系数,使得滤波器输出46 尽可能近地对应于可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信号32。
[0154] 滤波器44具有传递函数:G(f,t)。
[0155] ITE麦克风26作为用于生成具有当前声音环境的期望空间信息的电子声音信号 46的监听麦克风来运行。
[0156] 因此,滤波器系数适用于获得下列最小化问题的精确或近似解:
[0157]
[0158] 其中p是标准因数,以及W(f)是频率加权因数,例如W(f) = 1。
[0159] 控制适配的算法可以(不限于)例如基于最小均方(LMS)或可能归一的递归最小 二乘(RLS)优化方法,其中,p= 2。
[0160] 例如,在入射声场由单个扬声器发出的声音组成的情况下,发出的声音具有短时 谱X(f,t);随后,假设ITE麦克风26完美再现实际HRTF,则可以提供下列信号:
[0161] SIEC(f,t) =HRTF(f)X(f,t)
[0162] S(f,t) =H(f)X(f,t)
[0163] 其中,H(f)是单声道音频信号42的传递函数。
[0164] 在充分适配后,单声道音频信号42的助听器传递函数将等于实际HRTF,使得
[0165]
[0166] 如果扬声器移动由此改变HRTF,则自适应滤波器44,即调节滤波系数的控制器54 向新式HRTF适配。适配的时间常数被设定以对当前声音环境的变化做出适当反应。
[0167] 如图3所示的新式助听器电路可以在助听器10的整个频率范围内运行。
[0168] 如图3所示的助听器10可以是ITE麦克风音频信号28和待处理单声道音频信号 被划分为多个频道的多通道助听器,并且其中信号在各个频道中单独处理。
[0169] 对于多通道助听器10,图3可以说明在单个频道中的电路和信号处理。电路和信 号处理可以在多个频道例如在所有频道中重复。
[0170] 例如,如图3所示的信号处理可以在选取频带中执行,例如在分配器办公室使助 听器与特定使用者吻合期间来选择。
[0171] 选取的频带可以包括一个或更多个的频道,或所有的频道。选取频带可以是片段 式的,即,所选择的频带不需要包括连贯的频道。
[0172] 多个频道可以包括翘曲的频道,例如所有的频道可以是翘曲的频道。
[0173] ITE麦克风26可以按惯例作为输入源被连接到助听器的处理器48,使得在某些 情况下,传统的听力损失补偿可以被选择,并且在其他情况下,滤波后的单声道音频信号46 可以被选择用于处理器48中的听力损失补偿。
[0174] 任意数量N的ITE麦克风可以取代ITE麦克风26,并且来自N个ITE麦克风的输 出信号的组合可以在ITE信号组合器中组合例如作为加权和以形成输出信号32,该输出信 号可选地可进行预处理。权重可以是频率相关的。
[0175] 图4示出分别类似于图2和图3的助听器的助听器10 ;不过,其带有不同于关于 图2和图3解释例子的单声道音频信号42的滤波例子。类似组件和特征的解释不再重复, 可以参考图2和图3的描述。
[0176] 在图4中,滤波器44放大带有增益值的单声道音频信号42,该增益值被确定使得 滤波后的单声道音频信号46的信号幅度与可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信号32 在多个频率的信号幅度完全相同或基本相同,可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信号 32中的空间提示由此被传送给滤波后的单声道音频信号46。
[0177] 处理器60对可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信号32进行频谱分析,并且 信号幅度计算器62计算可选进行预处理的ITE麦克风26的输出信号32在多个频率的信 号幅度。
[0178] 同样,处理器64对单声道音频信号42进行频谱分析,并且信号幅度计算器66确 定单声道音频信号42在多个频率的信号幅度。
[0179] 增益处理器68基于所计算的单声道音频信号42的信号幅度与可选进行预处理的 ITE麦克风26的输出信号32的信号幅度之间的比率计算在多个频率的各个频率的增益值, 并向滤波器44输出所确定的增益值,滤波器44被连接用于将
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