包括用于拾取用户自我话音的分立传声器单元的听力系统的制作方法

包括用于拾取用户自我话音的分立传声器单元的听力系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了包括用于拾取用户自我话音的分立传声器单元的听力系统，其中所述听力系统包括听力装置和分立传声器单元，所述传声器单元包括：多个输入单元，每一输入单元配置成拾取或接收表示来自所述传声器单元的环境的声音的信号并配置成按时频表示提供对应电输入信号；及多输入单元降噪系统，用于提供目标信号的估计量；所述多输入单元降噪系统包括多输入波束形成器滤波单元，其连接到多个输入单元并配置成确定滤波器权重以提供波束成形信号；及用于将用户话音的估计量传给另一装置的天线和收发器电路；其中所述多输入波束形成器滤波单元为自适应单元。
【专利说明】
包括用于拾取用户自我话音的分立传声器单元的听力系统
技术领域
[0001]本申请涉及用于与电话一起使用的听力系统。本发明具体涉及包括听力装置和分 立传声器单元的听力系统，听力装置适于位于用户耳朵之处或之中或者适于完全或部分植 入在用户头部中，分立传声器单元适于位于用户处并拾取用户的话音。
[0002] 本发明的实施例如可用在下述应用中：助听器、免提电话系统、移动电话、远程会 议系统等。

【发明内容】

[0003] 代替使用听力装置的传声器系统，分立传声器单元可用于使能助听器系统和移动 电话之间的通信。这样的另外的传声器可用在有噪声或其它声学上富有挑战的情形中，例 如在汽车车厢情形中。传声器单元可包括一个或两个或更多个传声器、处理能力和无线传 输能力。这样的分立传声器单元例如可以提供固定的定向和固定的到用户嘴巴的距离的方 式佩戴在颈部周围。
[0004] 在根据本发明的分立传声器单元的基本使用场景中，听力装置用户将该传声器单 元附着到（如夹在)其自己的胸部上，该单元的传声器拾取用户的话音信号，及该话音信号 经移动电话无线传给远端听者。该传声器单元的传声器放置成靠近目标源（用户嘴巴），使 得移动电话和远端听者可获得相对无噪声的目标信号。这种情形如图1A-1B中所示。
[0005] 相较于该传声器单元相对于用户嘴巴的定向和距离固定的情形(例如当该传声器 单元佩戴在颈部周围时），与另一装置如移动电话无线通信的"用夹子夹住的"传声器单元 具有增加放置灵活性的优点，但也具有放弃固定定向和距离的缺点。后一问题由根据本发 明的传声器单元解决。本发明的传声器单元包括两个以上传声器。即使该传声器单元的传 声器靠近用户嘴巴定位，由传声器拾取的信号的目标信噪比仍可能低于所需要的信噪比。 为此，在该传声器单元中可采用波束形成器-降噪系统以从噪声背景取回目标话音信号从 而增大信噪比（SNR)，在目标话音信号无线传给另一装置如移动电话(例如放在用户口袋 中）及转给远端听者之前。如果目标源相对于传声器的位置已知，任何空间降噪系统均可很 好地起作用。在听力系统中，目标信号通常假定相对于听力系统的用户处于前向（例如参见 图5中的LOOK DIR)，即（大体上)在耳后式听力装置的传声器轴的方向（例如参见图5中的左 和右听力装置的REF-DIRl，REF-DIR r)。然而，在当前情形下，传声器单元的传声器轴并不必 然固定:首先，传声器单元可随便连接，使得其不直接"指向"用户嘴巴;其次，传声器单元可 连接到用户的可变表面(如衣服，如胸部上），使得传声器单元相对于用户嘴巴的位置/方向 可随时间变化(例如参见图6A、6B)。其结果是波束形成器-降噪系统不太好地工作，在最坏 情形下，SNR降低而不是增大。
[0006] 在本发明的一方面，提出在传声器单元中使用自适应波束形成器-降噪系统以降 低周围噪声电平并取回用户的语音信号，在噪声降低的话音信号经听力装置用户的移动电 话无线传给远端听者之前。
[0007] 这种任务的技术解决方案通常很难，但在该特定情形下，其由于下述事实而被使 得稍微容易：在电话对话中，在传声器单元中容易检测到听力装置用户何时在讲话及何时 处于安静状态;后一点使提出的降噪系统能估计干扰背景噪声的(通常时变的）噪声功率谱 密度及其后更有效率地降低该密度。
[0008] 本申请的目标在于提供改进的听力系统。
[0009] 本申请的目标由所附权利要求限定的及下面描述的发明实现。
[0010] 听力系统
[0011] 在本申请的一方面，本申请的目标由包括听力装置如助听器和分立传声器单元的 听力系统实现，听力装置适于位于用户耳朵之处或之中或者适于完全或部分植入在用户头 部中，分立传声器单元适于位于用户处并拾取用户的话音，其中传声器单元包括：
[0012] -多个(M个)输入单元1仍4 = 1，2，一^，每一输入单元配置成从传声器单元的环 境拾取或接收表示声音的信号^(1〇并配置成按时频表示提供在多个频带和多个时刻的对 应电输入信号XKhmhk为频带指数，m为时间指数，η表示时间，及Μ大于或等于2;及
[0013] -多输入单元降噪系统，用于提供包括用户话音的目标信号s的估计量该多输入 单元降噪系统包括多输入波束形成器滤波单元，其连接到多个输入单元IU，i = 1，…，Μ并 配置成确定滤波器权重w(k，m)以提供波束成形信号，其中来自不同于目标信号源方向的其 它方向的信号分量被衰减，而来自目标信号源方向的信号分量保持不被衰减或相对于来自 其它方向的信号分量较少地衰减;及
[0014] -用于将用户话音的估计量含传给另一装置的天线和收发器电路；
[0015] 其中所述多输入波束形成器滤波单元为自适应单元。
[0016] 该听力系统的优点在于其有助于听力装置的佩戴者和另一人之间经电话的通信。
[0017] 在实施例中，多个输入单元中的至少部分包括输入变换器如传声器，用于将声音 转换为电输入信号。在实施例中，多个输入单元中的至少部分包括接收器(如有线或无线接 收器），用于从传声器单元的环境直接接收表示声音的电输入信号。
[0018] 在实施例中，"另一装置"包括通信装置。在实施例中，先前提及的及传声器单元适 于将用户话音的估计量§传给其的"另一装置"包括通信装置。在实施例中，通信装置包括移 动电话如智能电话。在实施例中，用户话音的估计量§用于经连接到交换电话网络如局部网 络或公用电话交换网PSTN或因特网或其组合的移动电话传给远端接收者。
[0019] 在实施例中，听力装置和传声器单元中的每一个包括相应的用于在其间建立无线 音频链路的天线和收发器电路。在实施例中，听力系统配置成将音频信号经无线音频链路 从传声器单元传给听力装置。在传声器单元从另一装置如通信装置例如电话(如移动电话） 接收音频信号的情形下，前述音频信号例如表示来自远端讲话者(经远端电话-经网络连接 到用户的近端电话)的音频。在该情形(或运行模式)下，传声器单元适于将音频信号从另一 装置转发(如转播)给用户的听力装置。
[0020] 在实施例中，传声器单元包括话音活动检测器，用于估计当前环境声音中是否存 在用户话音或者存在用户话音的概率，或者配置成从另一装置(如听力装置或另一装置如 电话)接收前述估计量。在实施例中，话音活动检测器提供信号的每时间帧（例如对时间指 数m的每一值）的话音活动估计量。在实施例中，话音活动检测器针对信号的每一时频单位 提供话音活动估计量(例如针对时间指数m和频率指数k的每一值，即针对每一 TF单位(也称 为TF窗口））。在实施例中，传声器单元包括用于估计当前电输入信号中和/或目标信号s的 估计量§中是否存在用户话音(或以某一概率存在)的话音活动检测器。在实施例中，传声器 单元包括用于估计从另一装置接收的音频信号是否包括话音信号（或以某一概率存在）的 话音活动检测器。在实施例中，假定在从另一装置接收的音频信号中检测到话音时用户没 有讲话。在实施例中，听力装置包括听力装置话音活动检测器。在实施例中，另一装置如听 力装置包括话音活动检测器，其配置成提供当前环境声音中的话音活动的估计量。在实施 例中，听力装置配置成将话音活动的估计量从另一装置例如从听力装置传给传声器单元。
[0021] 在实施例中，听力系统如传声器单元例如多输入单元降噪系统配置成在用户话音 不存在或者以低于预定水平的概率存在时估计干扰背景噪声的噪声功率谱密度，或者从另 一装置(如听力装置或其它装置如电话)接收前述估计量。优选地，噪声功率谱密度的估计 量用于更有效率地减少有噪声信号中的噪声分量以提供目标信号的改善的估计量。在实施 例中，多输入单元降噪系统配置成，当用户话音不存在时（即当用户沉默时）或用户话音以 低于预定水平如低于30 %或低于20 %的概率存在时，更新在不同频率k(例如K= 16个频带） 和特定时间m时的输入单元间（如传声器间）噪声协方差矩阵。在实施例中，输入单元间（如 传声器间）噪声协方差矩阵用对应于用户话音不存在的概率的权重更新。从而，波束图案的 形状适于提供最大空间降噪。关于协方差矩阵的确定的多个不同方面在[Kjems and Jensen ,2012]中讨论。
[0022] 在实施例中，听力系统如传声器单元包括存储器，其包含确定从传声器单元到目 标声源的空间方向的预定参考视向量。在实施例中，预定(参考)视向量d REF在使用听力系统 之前在离线程序中确定(对于K个频带，dREF = dREF(k))。默认波束形成器权重(对应于参考视 向量）例如在具有头部和躯干模拟器（HATS，来自BrUel&Kjser Sound&Vibration Measurement A/S的头部和躯干模拟器4128C)的录音室中进行的离线校准过程中确定，从 仿真头的嘴巴播放话音信号，及传声器单元安装在仿真头的"胸部"上的默认位置。在实施 例中，默认波束形成器权重保存在存储器中，例如连同参考视向量一起保存。这样，例如可 找到最佳的最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器权重，其被硬连线在传声器单元中即保 存在存储器中。
[0023] 在实施例中，多通道可变波束形成器滤波单元包括提供滤波器权重Wmvdr(k，m)的 MVDR滤波器，所述滤波器权重wmvdr(k，m)基于视向量d(k，m)和噪声信号的输入单元间协方 差矩阵R vv(k，m)。
[0024] 在实施例中，多输入单元降噪系统配置成针对源自相对于用户位于特定位置的目 标信号源的目标信号自适应估计波束形成器滤波单元的当前视向量d(k，m)。在优选实施例 中，相对于用户的特定位置为用户嘴巴的位置。
[0025] 视向量办k，m)为包括元素 （? = 1，2，···，Μ)的Μ维向量，第i个元素 cU(k，m)定义从目 标信号源(处于相对于传声器单元的输入单元的特定位置处)到第i个输入单元(如传声器） 的声学传递函数，或者定义从第i个输入单元到参考输入单元的相对声学传递函数。对于特 定频率(k)和时间单位(m)，向量元素 cU(k，m)通常为复数。当声源位于特定位置处时，视向 量d(k，m)可基于在相应输入单元处测得的来自信号源的信号81仏，!11)4 = 1，2，一，从输入 单元间协方差矩阵良ss(k，m)进行估计。
[0026] 在实施例中，多输入单元降噪系统配置成在用户话音存在时或者以大于预定值的 概率存在时更新视向量。波束形成器的空间方向，例如技术上由所谓的视向量表示，优选在 用户话音存在时或者以大于预定值如大于70%或大于80%的概率存在时进行更新。该调整 用于补偿传声器单元的位置变化(跨时间和在用户间）及补偿传声器单元的用户的身体特 性(如头部和肩部特性)的差异。视向量优选在目标信噪比相对高如大于预定值时更新。
[0027] 在实施例中，听力系统配置成通过将对应于更新视向量的更新波束形成器权重与 对应于默认视向量的默认权重比较而限制视向量的更新，及如果更新波束形成器权重与默 认权重相差预定的绝对或相对量以上，则限制或忽略这些权重。
[0028] 在实施例中，听力系统如传声器单元包括存储器，其包含传声器单元（的输入单 元)的预定输入单元间噪声协方差矩阵。优选地，在确定预定的输入单元间（如传声器间）噪 声协方差矩阵期间，传声器单元按计划相对于目标声源定位，及施加典型的(预期)噪声源/ 分布，如均质分布的(发散)噪声。在实施例中，预定的输入单元间（如传声器间）噪声协方差 矩阵在使用传声器单元之前在离线程序中确定，优选在具有头部和躯干模拟器(HATS，来自 Briiel&KjaerSound&Vibration Measurement A/S的Head and Torso Simulator 4128C)的 录首室中进行。
[0029] 在实施例中，传声器单元的输入单元包括传声器如由其组成。在实施例中，听力系 统配置成通过将当前确定的输入单元间（如传声器间）噪声协方差矩阵与参考输入单元间 (如传声器间）噪声协方差矩阵比较而控制干扰背景噪声的噪声功率谱密度的更新，及如果 当前确定的输入单元间（如传声器间）噪声协方差矩阵与参考输入单元间（如传声器间）噪 声协方差矩阵相差预定的绝对或相对量以上，则限制或忽略干扰背景噪声的噪声功率谱密 度的更新。从而，波束形成器的调整被阻止以不受控的方式"逃脱"。
[0030] 在实施例中，多通道降噪系统包括单通道降噪单元，其连接到波束形成器滤波单 元并配置成减少波束成形信号中的残余噪声和提供目标信号S的估计量§。单通道后滤波处 理的目标在于抑制来自目标方向的噪声分量(其尚未被空间滤波处理(如MVDR波束形成处 理)抑制）。另一目标在于在目标信号存在或为主期间及目标信号不存在时抑制噪声分量。 在实施例中，单通道后滤波处理基于每一时频块(m，k)的目标信噪比的估计量。在实施例 中，每一时频块(m，k)的目标信噪比的估计量从波束成形信号和目标消除的信号确定。
[0031] 在实施例中，传声器单元包括至少三个输入单元，其中输入单元的至少两个中的 每一个包括传声器，及其中输入单元中的至少一个包括用于从传声器单元的环境直接接收 表示声音的电输入信号的接收器。在实施例中，接收器为无线接收器。在实施例中，表示来 自传声器单元的环境的声音的电输入信号通过听力装置传输及通过听力装置的传声器拾 取。在实施例中，听力系统包括两个听力装置，如双耳听力系统的左和右听力装置。在实施 例中，传声器单元包括至少两个输入单元，每一输入单元包括用于直接接收表示来自传声 器单元的环境的声音的电输入信号的（如无线)接收器。在实施例中，听力系统配置成将左 和右听力装置中的每一个的传声器拾取的信号传给传声器单元的相应输入单元的接收器。 从而多输入降噪系统的输入来自位于传声器单元中的至少两个传声器及位于分开的其它 装置(在此为用户的左和/或右耳处的一个或两个听力装置）中的传声器。这具有提高目标 信号（用户的自我话音)的估计量的质量的优点。
[0032] 在实施例中，传声器单元配置成从另一装置接收音频信号和/或信息信号。在实施 例中，传声器单元配置成从另一装置接收信息信号，如传感器或检测器的状态信号，如来自 话音活动检测器的话音活动估计量。在实施例中，传声器单元配置成从话音活动检测器、从 移动电话如智能电话接收话音活动的估计量。
[0033]在实施例中，传声器单元配置成从位于另一装置如通信装置或位于听力装置中的 话音活动检测器接收远端话音活动的估计量。在实施例中，远端话音活动的估计量在通信 装置如移动电话例如智能电话中产生并传自该通信装置。
[0034]在实施例中，听力系统包括实施双耳听力系统的两个听力装置。在实施例中，听力 系统还包括辅助装置如通信装置例如电话。在实施例中，该系统适于在听力装置和辅助装 置之间建立通信链路以使信息(如控制和状态信号，可能音频信号)能在其间进行交换或从 一装置转发给另一装置，尤其从辅助装置(如电话)转发给听力装置。
[0035] 在实施例中，辅助装置是或包括音频网关设备，其适于(如从娱乐装置例如TV或音 乐播放器，从电话装置例如移动电话，或从计算机例如PC)接收多个音频信号，及适于选择 和/或组合所接收音频信号（或信号组合）中的适当信号以传给至少一听力装置。在实施例 中，辅助装置是或包括遥控器，用于控制听力装置的功能和运行。在实施例中，遥控器的功 能实施在智能电话中，该智能电话可能运行使能经智能电话控制音频处理装置的功能的 APP(听力装置包括适当的到智能电话的无线接口，例如基于蓝牙或一些其它标准化或专有 方案）。
[0036] 在实施例中，听力装置适于提供随频率而变的增益和/或随电平而变的压缩和/或 一个或多个频率范围到一个或多个其它频率范围的移频(具有或没有频率压缩）以补偿用 户的听力受损。在实施例中，听力装置包括用于增强输入信号并提供处理后的输出信号的 信号处理单元。
[0037] 在实施例中，听力装置包括用于基于处理后的电信号提供由用户感知为声信号的 刺激的输出单元。在实施例中，输出单元包括多个耳蜗植入电极或骨导听力装置的振动器。 在实施例中，输出单元包括输出变换器。在实施例中，输出变换器包括用于将刺激作为声信 号提供给用户的接收器(扬声器）。在实施例中，输出变换器包括用于将刺激作为颅骨的机 械振动提供给用户的振动器(例如在附着到骨头的或骨锚式听力装置中）。
[0038] 在实施例中，听力装置包括用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器。在 实施例中，听力装置包括定向传声器系统，其适于增强佩戴听力装置的用户的局部环境中 的多个声源之中的目标声源。在实施例中，定向系统适于检测（如自适应检测)传声器信号 的特定部分源自哪一方向。这可以如现有技术中描述的多种不同方式实现。
[0039] 在实施例中，听力装置和/或传声器单元包括用于从另一装置如通信装置或另一 听力装置接收直接电输入信号的天线和收发器电路。在实施例中，听力装置包括(可能标准 化的）电接口（例如连接器的形式），用于从另一装置如通信装置(例如电话)或另一听力装 置接收有线直接电输入信号。在实施例中，直接电输入信号表示或包括音频信号和/或控制 信号和/或信息信号。在实施例中，听力装置和/或传声器单元包括用于对所接收的直接电 输入进行解调的解调电路，以提供表示音频信号和/或控制信号的直接电输入信号，例如用 于设置听力装置的运行参数(如音量)和/或处理参数。总的来说，听力装置的发射器和天线 及收发器电路建立的无线链路可以是任何类型。在实施例中，无线链路在功率约束条件下 使用。在实施例中，无线链路为基于近场通信的链路，例如基于发射器部分和接收器部分的 天线线圈之间的感应親合的感应链路。在另一实施例中，无线链路基于远场电磁福射。
[0040] 优选地，用于在听力装置和传声器单元和/或其它装置之间建立通信链路的频率 低于70GHz，例如位于从50MHz到50GHz的范围中，例如高于300MHz，例如在高于300MHz的ISM 范围中，例如在900MHz范围中或在2.4GHz范围中或在5.8GHz范围中或在60GHz范围中（ISM =工业、科学和医学，这样的标准化范围例如由国际电信联盟ITU定义）。在实施例中，无线 链路基于标准化或专用技术。在实施例中，无线链路基于蓝牙技术(如蓝牙低功率技术）。
[0041] 在实施例中，听力装置和传声器单元为便携装置，如包括本机能源如电池例如可 再充电电池的装置。
[0042] 在实施例中，听力装置和/或传声器单元包括输入变换器(传声器系统和/或直接 电输入(如无线接收器））和输出变换器之间的正向或信号通路。在实施例中，信号处理单元 位于该正向通路中。在实施例中，信号处理单元适于根据用户的特定需要提供随频率而变 的增益。在实施例中，听力装置包括具有用于分析输入信号（如确定电平、调制、信号类型、 声反馈估计量等）的功能件的分析通路。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所 有信号处理在频域进行。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在时 域进行。
[0043] 在实施例中，听力装置和/或传声器单元包括模数(AD)转换器以按预定采样速率 如20kHz使模拟输入数字化。在实施例中，听力装置包括数模(DA)转换器以将数字信号转换 为模拟输出信号，例如用于经输出变换器呈现给用户。
[0044] 在实施例中，听力装置和/或传声器单元包括用于提供输入信号的时频表示的TF 转换单元。在实施例中，时频表示包括所涉及信号在特定时间和频率范围的相应复值或实 值的阵列或映射。在实施例中，TF转换单元包括用于对(时变)输入信号进行滤波并提供多 个(时变)输出信号的滤波器组，每一输出信号包括截然不同的输入信号频率范围。在实施 例中，TF转换单元包括用于将时变输入信号转换为频域中的（时变)信号的傅里叶变换单 元。在实施例中，听力装置考虑的、从最小频率fmin到最大频率f max的频率范围包括从20Hz到 20kHz的典型人听频范围的一部分，例如从20Hz到12kHz的范围的一部分。
[0045] 在实施例中，听力装置和/或传声器单元包括电平检测器(LD)，用于确定输入信号 的电平(例如基于频带级和/或全(宽带)信号）。从用户声环境拾取的电传声器信号的输入 电平是声环境的分类参数。在实施例中，电平检测器适于根据多个不同的（如平均）信号电 平对用户当前的声环境进行分类，如分类为高电平或低电平环境。
[0046] 在特定实施例中，听力装置和/或传声器单元包括话音检测器(VD)，用于确定输入 信号(在特定时间点）是否包括话音信号。在本说明书中，话音信号包括来自人类的语音信 号。其还可包括由人类语音系统产生的其它形式的发声(如唱歌）。在实施例中，话音检测器 单元适于将用户当前的声环境分类为"话音"或"无话音"环境。这具有下述优点：包括用户 环境中的人发声（如语音）的电传声器信号的时间段可被识别，因而与仅包括其它声源(如 人工产生的噪声）的时间段分离。在实施例中，话音检测器适于将用户自己的话音也检测为 "话音"。作为备选，话音检测器适于从"话音"的检测排除用户自己的话音。
[0047] 在实施例中，听力装置和/或传声器单元包括自我话音检测器，用于检测特定输入 声音(如话音)是否源自系统用户的话音。在实施例中，听力装置的传声器系统适于能够在 用户自己的话音及另一人的话音之间进行区分及可能与无话音声音区分。
[0048]在实施例中，听力装置和/或传声器单元还包括用于所涉及应用的其它适宜功能， 如压缩、反馈减少等。
[0049]在实施例中，听力装置包括听音装置如助听器、听力仪器例如适于位于用户耳朵 处或者完全或部分位于耳道中的听力仪器，例如头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组 合。
[0050] 传声器单元
[0051] -方面，本发明提供适于位于用户处并拾取用户的话音的传声器单元。该传声器 单元包括：
[0052]-多个(M个)输入单元IUi，i = 1，2，…，M，每一输入单元配置成从传声器单元的环 境拾取或接收表示声音的信号^(1〇并配置成按时频表示提供在多个频带和多个时刻的对 应电输入信号XKhmhk为频带指数，m为时间指数，η表示时间，及Μ大于或等于2;及
[0053] -多输入单元降噪系统，用于提供包括用户话音的目标信号s的估计量该多输入 单元降噪系统包括多输入波束形成器滤波单元，其连接到多个输入单元IU，i = 1，…，Μ并 配置成确定滤波器权重w(k，m)以提供波束成形信号，其中来自不同于目标信号源方向的其 它方向的信号分量被衰减，而来自目标信号源方向的信号分量保持不被衰减或相对于来自 其它方向的信号分量较少地衰减;及
[0054] -用于将用户话音的估计量§传给另一装置的天线和收发器电路；
[0055] 其中所述多输入波束形成器滤波单元为自适应单元。
[0056] 上面描述的、"【具体实施方式】"中详细描述的及权利要求中限定的听力系统的部分 或所有结构特征可与传声器单元的实施结合。
[0057] 在实施例中，传声器单元包括连接元件如夹子或其它适当的连接元件，用于将传 声器单元连接到用户身上。
[0058] 在实施例中，"另一装置"包括通信装置如便携电话例如智能电话。
[0059] 在实施例中，多输入波束形成器滤波单元包括MVDR波束形成器。
[0060] 在实施例中，传声器单元配置成从另一装置接收音频信号和/或信息信号。
[0061] 腦
[0062] 本发明提供上面描述的、"【具体实施方式】"中详细描述的及权利要求中限定 的听力系统的用途。在实施例中，提供在双耳助听器系统、免提电话系统、远程会议系统、广 播系统、教室放大系统等中的用途。在实施例中，提供拾取用户自己的话音并将其传给通信 装置如电话的用途。
[0063]
[0064] ??说明书中，"听力装置"指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置如 听力仪器或有源耳朵保护装置或其它音频处理装置，其通过从用户环境接收声信号、产生 对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提 供给用户的至少一只耳朵而实现。"听力装置"还指适于以电子方式接收音频信号、可能修 改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为听得见的信号提供给用户的至少一只耳朵 的装置如头戴式耳机或耳麦。听得见的信号例如可以下述形式提供:辐射到用户外耳内的 声信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信 号、及直接或间接传到用户耳蜗神经的电信号。
[0065] 听力装置可构造成以任何已知的方式进行佩戴，如作为佩戴在耳后的单元(具有 将辐射的声信号导入耳道内的管或者具有安排成靠近耳道或位于耳道中的扬声器）、作为 整个或部分安排在耳廓和/或耳道中的单元、作为连到植入在颅骨内的固定结构的单元、或 作为整个或部分植入的单元等。听力装置可包括单一单元或几个彼此电子通信的单元。
[0066] 更一般地，听力装置包括用于从用户环境接收声信号并提供对应的输入音频信号 的输入变换器和/或以电子方式（即有线或无线)接收输入音频信号的接收器、用于处理输 入音频信号的信号处理电路、及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的 输出装置。在一些听力装置中，放大器可构成信号处理电路。在一些听力装置中，输出装置 可包括输出变换器，例如用于提供空传声信号的扬声器或用于提供结构或液体传播的声信 号的振动器。在一些听力装置中，输出装置可包括一个或多个用于提供电信号的输出电极。
[0067] 在一些听力装置中，振动器可适于经皮或由皮将结构传播的声信号传给颅骨。在 一些听力装置中，振动器可植入在中耳和/或内耳中。在一些听力装置中，振动器可适于将 结构传播的声信号提供给中耳骨和/或耳蜗。在一些听力装置中，振动器可适于例如通过卵 圆窗将液体传播的声信号提供到耳蜗液体。在一些听力装置中，输出电极可植入在耳蜗中 或植入在颅骨内侧上，并可适于将电信号提供给耳蜗的毛细胞、一个或多个听觉神经、听觉 皮层和/或大脑皮层的其它部分。
[0068] "听力系统"指包括一个或两个听力装置的系统。"双耳听力系统"指包括两个听力 装置并适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号的系统。听力系统或双耳听力系统 还可包括"辅助装置"，其与听力装置通信并影响和/或受益于听力装置的功能。辅助装置例 如可以是遥控器、音频网关设备、移动电话(如智能电话）、广播系统、汽车音频系统或音乐 播放器。听力装置、听力系统或双耳听力系统例如可用于补偿听力受损人员的听觉能力损 失、增强或保护正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。
【附图说明】
[0069] 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：
[0070] 图1A-1B示出了根据本发明的包括传声器单元和一对听力装置的听力系统的两个 示例性使用场景，图1A示出了音频信号从电话经传声器单元传给听力装置的场景，图1B示 出了音频信号从电话直接传给听力装置的场景。
[0071] 图2示出了在根据本发明的听力系统的传声器单元中，传声器信号的可能拾取或 接收及来自其它装置的数据信号的可能接收的例子。
[0072] 图3示出了根据本发明的传声器单元的多输入波束形成器-降噪系统的框图。
[0073]图4示出了根据本发明的包括传声器单元和听力装置的听力系统的实施例的示例 性框图。
[0074]图5示出了包括左和右听力装置的双耳听力系统的正常配置，其中双耳波束形成 器聚焦在用户前面的目标声源上。
[0075]图6A示出了传声器单元在用户身上的第一位置和定向。
[0076]图6B示出了传声器单元在用户身上的第二位置和定向。
[0077] 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。对于本 领域技术人员来说，基于下面的详细描述，本发明的其它实施方式将显而易见。
【具体实施方式】
[0078]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。装置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。
[0079]电子硬件可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列 (FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、分立硬件电路、及配置成执行本说明书中描述的 多个不同功能的其它适当硬件。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程 序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行 线程、程序、函数等，无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。
[0080] 根据本发明的听力系统涉及建立专用波束形成器+单通道降噪(SC-NR)算法，例如 [Kjems and Jensen,2012]中提出的算法，其在该情形下能够适应从有噪声的传声器信号 取回传声器单元用户的话音信号的特定问题，及拒绝/抑制任何其它声源(在该特定情形下 其可被视为噪声源）。图1A-1B示出了这样的系统的可能的概念图。
[0081] 图1A-1B示出了根据本发明的包括传声器单元和一对听力装置的听力系统的两个 示例性使用场景。在图1A-1B中，虚线箭头NEV(近端话音）指从听力装置用户U到远端听者 FEP的（音频)通信，包含用户讲话时用户的话音或者使用完全或部分由传声器单元MICU拾 取的话音。这是所提出的传声器单元降噪系统起作用的情形。实线箭头FEV指从远端讲话者 FEP到听力装置用户U的（音频)信号传输(远端话音FEV)(经助听器脳，肌呈现），该通信包 含远端人FEP讲话时的话音或者使用该话音。经图1A-1B中所示的"电话线"的通信通常(但 不必然)是"半双工"通信，因为一次仅呈现一个人的话音。用户U和通信线路另一端处的人 FEP之间的通信经用户的电话机、网络如公用电话交换网及远端人FEP的电话进行。在图1A-1B所示的听力系统实施例中，用户U在其左和右耳处佩戴包括左和右听力装置(如助听器 HD^HDr)的双耳助听器系统。左和右助听器HD^HDr优选适于使能在其间经耳间通信链路 (如基于近场通信的链路，例如感应链路)交换信息（如控制信号，可能及音频信号，或其一 部分）。用户将传声器单元MICU佩戴在胸部上(如在颈环中或者通过传声器单元的夹子附着 到衣服上），距离和定向适当定位以经内置传声器(如两个以上传声器，例如传声器阵列)拾 取用户的话音。用户将电话如移动电话(如智能电话)拿在手中。作为备选，电话可以任何其 它允许与电话的必要通信的方式佩戴、握持或定位(如在颈部周围，在口袋中，附着到一件 衣服，附着到身体的一部分，位于包中，位于桌上等）。
[0082]图1A示出了如包括远端人FEP的话音FEV的音频信号从用户U处的电话经传声器单 元MICU传给听力装置HDi，HDr的场景。在该情形下，听力系统配置成使能在传声器单元MICU 及左和右听力装置HD^HDr之间建立音频链路。具体地，传声器单元(至少)包括使能将(如远 端)音频信号FEV从传声器单元传给左和右听力装置中的每一个的天线和收发器电路。该链 路例如可基于远场通信，如符合标准化(如蓝牙或蓝牙低功率)或专有方案。作为备选，该链 路可基于近场通信如利用磁感应。
[0083]图1B示出了如包括远端人FEP的话音FEV的音频信号从用户U处的电话直接传给听 力装置HD^HDr的场景(代替经传声器单元）。在该情形下，听力系统配置成使能在电话及左 和右听力装置HDi，HDr之间建立音频链路。具体地，左和右听力装置HDi，HD r包括(至少)使能 从电话接收(如远端)音频信号FEV的天线和收发器电路。该链路例如可基于远场通信，如符 合标准化(如蓝牙或蓝牙低功率)或专有方案。
[0084] 图2示出了在根据本发明的听力系统的传声器单元中，传声器信号的可能拾取或 接收及来自其它装置的数据信号的可能接收的例子。图2示出了用户U例如在图1A-1B的场 景之一中佩戴根据本发明的听力系统，包括左和右听力装置HD^HDr、用于拾取用户话音的 传声器单元MICU和便携电话。传声器单元包括至少两个传声器施， 2和配置成用于拾取和增 强用户话音(净化，减少其中的噪声）的降噪系统，例如在特定通信运行模式下，降噪系统还 将所得信号传给另一装置(在此为电话，参见图1A-1B中的信号）。左和右听力装置HD^HDr中 的每一个包括一个或多个传声器HDM^HDMr，用于从环境拾取声音并将结果经输出单元如扬 声器呈现给用户U。在图2的示例性实施例中，左和右听力装置HD^HDr例如在特定通信运行 模式下配置成将传声器HDM^HDMr拾取的音频信号传给传声器单元MICU，参见记为"音频"的 实线箭头。非必须地，传声器信号中的两个以上或者只有一个(或者没有)可从听力装置传 给传声器单元。同样，也是非必须地，由用户U的（附近)环境中的其它装置拾取的一个或多 个传声器信号可传给传声器单元MICU。在图2的例子中，由移动电话的传声器TM拾取的信号 传给传声器单元MICU，参见记为"音频"的实线箭头。增加数量的传声器信号优选用在多传 声器设置中以改善降噪因而提高目标信号(在此为用户自我话音)的质量。在多个不同实施 例中，信息信号可从传声器单元周围的装置传给传声器单元以提高传声器单元的多输入降 噪系统(参见图3)的功能。在实施例中，如图2中所示，前述数据信号可在电话和/或一个或 两个听力装置HD^HDr及传声器单元之间交换，参见记为"数据"的虚线（细)箭头。根据听力 系统的运行模式，信息（"数据"）例如可包括背景噪声的估计量(如图2中的"噪声"）和/或当 前电话通信的用户和/或远端人的话音活动等。
[0085] 图3示出了根据本发明的传声器单元的多输入波束形成器-降噪系统(在图3和4中 记为NRS)的框图。图3示出了自适应波束形成器(BF)-单通道降噪（SC-NR)系统。波束形成器 BF以下面描述的两种方式自适应。首先，当用户沉默时，例如由传声器单元(或听力装置，或 另一装置，参见经图3中由符号ANT指明的天线和收发器电路的非必需的连接）中的话音活 动检测器(VAD)算法检测，例如基于来自远端讲话者的话音活动，其在传声器单元(或听力 装置或电话）中容易检测。在该情形下，传声器间噪声协方差矩阵可被更新以调整波束图的 形状从而使空间降噪最大。其次，当用户讲话时，波束形成器的空间方向（技术上由所谓的 视向量d表示)被更新。该调整补偿传声器单元(跨时间和在用户间）的位置变化及补偿传声 器单元MICU的用户U的身体特征（如头部和肩部特征）的差异。不依赖于精确的传声器位置 的波束形成器设计存在，因为它们的目标在于独立于传声器几何结构按最小均方或最小方 差无失真响应取回自我话音目标信号。换言之，波束形成器并未对任何传声器配置均"尽全 力最好地起作用"，而是一些传声器位置显然好于其它位置。
[0086] 此外，SC-NR系统（其可以也可不存在)适应波束形成器输出（图4中的Y)中的残余 噪声的电平;对于波束形成器已经拒绝大量周围噪声（由于其空间滤波）的声情形下，波束 形成器输出中的SNR已经明显提高，SC-NR系统可实质上透明。然而，在其他情形下，波束形 成器输出中存在可观数量的残余噪声，SC-NR系统可抑制信号的SNR低的时频区域，以提高 将经通信装置(如移动电话)传给远端听者的话音信号的质量。
[0087] 在使用之前，默认波束形成器权重优选在离线校准过程中确定，例如在具有头部 和躯干模拟器（HATS，来自 Briiel&Kja?r Sound&Vi brat ion Measurement A/S 的头部和躯干 模拟器4128C)的录音室中进行，从仿真头的嘴巴播放话音信号，及传声器单元安装在仿真 头的"胸部"上的默认位置。这样，例如可找到（默认的）最佳的最小方差无失真响应(MVDR) 波束形成器权重，其被硬连线在传声器单元中例如保存在传声器单元的存储器中，例如参 见[Kjems and Jensen;2012]〇
[0088] 自适应波束形成器-单通道降噪（SC-NR)系统使能从默认波束形成器权重出发，考 虑实际情形(真实的人用户在真实(非声学理想）房间中，可能传声器单元相对于用户的嘴 巴处于随便的位置)和默认情形(录音室中的仿制品，理想定位的传声器单元)之间的差异。
[0089] 调整过程可通过将调整后的波束形成器权重与默认权重比较进行监视，如果调整 后的波束形成器权重与默认权重相差太多，可能限制调整的波束形成器权重。
[0090] 图4示出了根据本发明的包括传声器单元和听力装置的听力系统的实施例的示例 性框图。图4示出了包括适于位于用户耳朵之处或之中或者适于完全或部分植入在用户头 部中的听力装置HD及适于位于用户处并拾取用户话音的分立传声器单元MICU的听力系统。 传声器单元MI⑶包括Μ个输入单元IUi，i = l, 2，···，Μ，每一输入单元配置成拾取或接收表示 来自传声器单元的环境(理想地，来自用户U，参见图4中的"来自U"）的声音NEV'的信号 Xl(i =1，2，…，M)及配置成按时频表示提供在多个频带和多个时刻的对应电输入信号t j大于 或等于2。在图4的实施例中，输入单元IUjPIUM示为包括相应的输入变换器ΙΤ^ΡΙΤμ(如传 声器），用于将输入声音XI和XM转换为相应的（如数字化）电输入信号X'l和X'M，及每一输入 单元包括用于将电（时域)输入信号x'dPx'M转换为相应的按时频表示(k，m)的电输入信号 XjPXM的滤波器组AFB。所有Μ个输入单元可与IU^PIUm-样，或者可个性化，例如包括个别 的归一化或均衡滤波器和/或有线或无线收发器。在实施例中，一个或多个输入单元包括配 置成从另一装置接收音频信号的有线或无线收发器，从而使能从空间上与传声器单元分开 的输入变换器提供输入，例如从用户的一个或多个听力装置HD的一个或多个传声器(例如 参见图2)。时频域输入信号Xi，i = 1，2，…，Μ馈给控制单元⑶NT和多输入单元降噪系统NRS 以提供包括用户话音的目标信号s的估计量§。多输入单元降噪系统NRS包括多输入波束形 成器滤波单元BF，其连接到多个输入单元1仏，i = 1，…，Μ并配置成确定用于提供波束成形 信号Υ的滤波器权重w(k，m)，其中来自不同于目标信号源（用户话音）的方向的其它方向的 信号分量被衰减，而来自目标信号源方向的信号分量保持不被衰减或相对于来自其它方向 的信号分量较少地衰减。图4实施例的多通道降噪系统NRS还包括单通道降噪单元SC-NR，其 连接到波束形成器滤波单元BF并配置成减少波束成形信号Y中的残余噪声并提供目标信号 (用户话音）的估计量§。传声器单元还可包括用于进一步处理目标信号的估计量§并提供 进一步处理的信号p|的信号处理单元SPU。传声器单元还包括天线和收发器电路ANT，RF- Rx/Tx，用于将用户话音的估计量§(或进一步处理的信号P§)传给另一装置如通信装置(在 此由标记"去往电话"指明，实质上包括信号NEV即近端话音）。
[0091 ]传声器单元还包括配置成使得多输入波束形成器滤波单元为自适应单元的控制 单元C0NT。控制单元C0NT包括保存波束形成器的视向量d的参考值(可能及噪声协方差矩阵 的参考值）的存储器MEM。控制单元C0NT还包括话音活动检测器VAD和/或适于接收关于用户 和当前与用户电话通话的远端人的当前话音活动的信息(估计量）。话音活动信息用于控制 降噪系统的更新的定时因此提供自适应性。
[0092]听力装置HD包括输入变换器如传声器MIC，用于将输入声音转换为电输入信号 INm。听力装置可包括定向传声器系统(如结合传声器单元所述的多输入波束形成器和降噪 系统，未在图4的实施例中示出），其适于增强佩戴听力装置HD的用户的局部环境中的多个 声源中的目标声源。（听力装置的）前述目标信号通常不是用户自我话音，但在特定通信运 行模式下可以是用户自我话音。在该情形下，传声器信号INm可传给另一装置如传声器单元 MICU。听力装置HD还包括天线ANT和收发器电路Rx/Tx，用于从另一装置如通信装置无线接 收直接电输入信号，在此由标记"来自电话"指明，及接收图1A-1B的电话对话场景提及的信 号FEV(远端话音）。收发器电路包括适当的解调电路，用于对所接收的直接电输入进行解调 以提供表示音频信号(和/或控制信号）的直接电输入信号INw。听力装置HD还包括选择和/ 或混合单元SEL-MIX，其使能选择电输入信号INw，INm之一或将适当的混合信号提供为合成 输入信号RIN。选择和/或混合单元SEL-MIX由检测和控制单元DET经确定听力装置的运行模 式的信号MOD控制（具体控制SEL-MIX单元）。检测和控制单元DET例如可包括用于识别运行 模式的检测器(例如用于检测用户进行或希望进行电话通话)或配置成例如从外部传感器 和/或从用户接口接收前述信息。
[0093]听力装置包括用于处理合成输入信号RIN的信号处理单元SPU及适于提供随频率 而变的增益和/或随电平而变的压缩和/或一个或多个频率范围到一个或多个其它频率范 围的移频(具有或没有频率压缩），例如以补偿用户的听力受损。信号处理单元SHJ提供处理 后的信号PRS。听力装置还包括输出单元，用于基于处理后的电信号PRS提供配置成由用户 感知为声信号的刺激OUT。在图4的实施例中，输出变换器包括用于将刺激OUT作为声信号提 供给用户的扬声器SP(在此由图1A-1B的电话通话场景提及的标记"去往U"和信号FEV(远端 话音)指明）。作为备选或另外，听力装置包括耳蜗植入物的多个电极或者骨导听力装置的 振动器。
[0094]图4的实施例例示图1B的场景的"近端"部分。
[0095]图5示出了包括左和右听力装置HD^HDr的双耳听力系统的正常配置，双耳波束形 成器聚焦在用户U前面的目标声源(讲话者S)上。图5示意性图示的声情形为用户U听用户前 面(在此示为用户U的关注方向即视向L00K-DIR)的讲话者S说话。用户配备有分别位于用户 的左耳和右耳之处的左和右听力装置HDdPHDr。左和右听力装置中的每一个包括至少两个 输入单元，用于提供表示来自双耳听力系统环境的第一和第二声音信号的第一和第二电输 入信号，及包括用于从第一和第二电输入信号产生波束成形信号的波束形成器滤波单元。 在图5的实施例中，第一和第二输入单元分别由左和右听力装置中的前传声器FMl，FMr和后 传声器RMl，RMr实施，"前"和"后"相对于用户的视向确定(假定听力装置均被正确地安装）。 左和右听力装置的前传声器FMl，FMr和后传声器RMl，RMr分别构成相应的传声器系统，其连 同相应的可配置波束形成器单元一起使每一听力装置能使传声器系统在相对于所涉及听 力装置的特定方向（REF-DIRl，REF-DIRr分别例如等于用户的视向LOOK-DIR，假定听力装置 均被正确地安装）的灵敏度最大化(参见示意性的波束BEAMl和BEAMr)。图5用于表示垂直于 两个人A和B及用户U站立在(或位于）其上的表面的水平截面图，记为VERT-DIR的符号指相 对于所述(如地球的)表面的垂直方向。
[0096]图6A和6B示出了传声器单元在用户身上的两个不同位置和定向。这些图用于说明 传声器单元MICU可附着到用户U的可变表面(如衣服，如胸部等)上，使得传声器单元MICU相 对于用户嘴巴的位置/方向可随时间变化。因而，波束形成器-降噪优选应自适应前述变化， 如本发明中描述的。图6A、6B示出了用户佩戴一对助听器HDi，HD r并使传声器单元MICU例如 经连接元件如夹子附着到头部下面的身体上。从传声器单元到目标声源(用户嘴巴）的视向 量及两个传声器Ml，M2的传声器轴(Mic轴)在两个实施例中指明。图6A可表示针对其已确定 预定视向量(可能及传声器间协方差矩阵）的传声器单元的(预定)参考位置。图6B图示偏离 参考位置的传声器单元的位置。在该情形下，视向量k，m)为包括元素 di，d2的二维向量，其 定义从目标信号源（"喂"，用户嘴巴，U)到传声器单元MICU的传声器Ml，M2的声传递函数(或 从传声器之一到另一定义为参考传声器的传声器的相对声传递函数）。因此，在图6B的情形 下，自适应波束形成器滤波单元必须(至少)提供或使用视向量的更新(优选及噪声功率估 计量）。波束形成器权重的自适应更新在本发明中描述及在[Kjems and Jensen;2012]中进 一步详细描述。
[0097] 当由对应的过程适当代替时，上面描述的、"【具体实施方式】"中详细描述的及权利 要求中限定的装置的结构特征可与本发明方法的实施结合。
[0098] 除非明确指出，在此所用的单数形式"一"、"该"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，说明书中使用的术语"具有"、"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"或"耦合"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。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。
[0099] 应意识到，本说明书中提及"一实施例"或"实施例"或"方面"或者"可"包括的特征 意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外， 特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是 为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而 易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。
[0100] 权利要求不限于在此所示的各个方面，而是包含与权利要求语言一致的全部范 围，其中除非明确指出，以单数形式提及的元件不意指"一个及只有一个"，而是指"一个或 多个"。除非明确指出，术语"一些"指一个或多个。
[0101] 因而，本发明的范围应依据权利要求进行判断。
[0102] 参考文献
[0103] #[Kjems and Jensen;2012]U.Kjems，J.Jensen，"Maximum likelihood based noise covariance matrix estimation for multi-microphone speech enhancement"， 20th European Signal Processing Conference(EUSIPCO 2012),pp.295-299,2012.
【主权项】
1. 一种听力系统，包括听力装置和分立传声器单元，听力装置适于位于用户耳朵之处 或之中或者适于完全或部分植入在用户头部中，分立传声器单元适于位于用户处并拾取用 户的话音，其中 所述传声器单元包括： -多个输入单元IUi，i = l，2，···，M，每一输入单元配置成拾取或接收表示来自所述传声 器单元的环境的声音的信号Xl(n)并配置成按时频表示提供在多个频带和多个时刻的对应 电输入信号XKhmhk为频带指数，m为时间指数，η表示时间，及M大于或等于2;及 -多输入单元降噪系统，用于提供包括用户话音的目标信号s的估计量所述多输入单 元降噪系统包括多输入波束形成器滤波单元，其连接到多个输入单元IUui = I,…，M并配 置成确定滤波器权重w(k，m)以提供波束成形信号，其中来自不同于目标信号源方向的其它 方向的信号分量被衰减，而来自目标信号源方向的信号分量保持不被衰减或相对于来自其 它方向的信号分量较少地衰减;及 -用于将用户话音的估计量§传给另一装置的天线和收发器电路； 其中所述多输入波束形成器滤波单元为自适应单元。2. 根据权利要求1所述的听力系统，其中另一装置包括通信装置。3. 根据权利要求1所述的听力系统，其中所述听力装置和所述传声器单元中的每一个 包括相应的用于在其间建立无线音频链路的天线和收发器电路。4. 根据权利要求1所述的听力系统，其中所述传声器单元包括话音活动检测器，用于估 计当前环境声音中是否存在用户话音或者存在用户话音的概率，或者配置成从另一装置接 收所述估计量。5. 根据权利要求4所述的听力系统，配置成在用户话音不存在或者以低于预定水平的 概率存在时估计干扰背景噪声的噪声功率谱密度，或者从另一装置接收所述估计量。6. 根据权利要求1所述的听力系统，包括存储器，其包含确定从所述传声器单元到目标 声源的空间方向的预定参考视向量。7. 根据权利要求1所述的听力系统，其中多输入单元降噪系统配置成在用户话音存在 时或者以大于预定值的概率存在时更新视向量。8. 根据权利要求7所述的听力系统，配置成通过将对应于更新视向量的更新波束形成 器权重与对应于参考视向量的默认权重比较而限制视向量的更新，及如果更新波束形成器 权重与默认权重相差预定的绝对或相对量以上，则限制或忽略更新波束形成器权重。9. 根据权利要求1所述的听力系统，包括存储器，其包含所述传声器单元的预定参考输 入单元间噪声协方差矩阵。10. 根据权利要求9所述的听力系统，配置成通过将当前确定的输入单元间噪声协方差 矩阵与参考输入单元间噪声协方差矩阵比较而控制干扰背景噪声的噪声功率谱密度的更 新，及如果当前确定的输入单元间噪声协方差矩阵与参考输入单元间噪声协方差矩阵相差 预定的绝对或相对量以上，则限制或忽略干扰背景噪声的噪声功率谱密度的更新。11. 根据权利要求1所述的听力系统，其中多通道降噪系统包括单通道降噪单元，其连 接到波束形成器滤波单元并配置成减少波束成形信号中的残余噪声和提供目标信号s的估 计量§。12. 根据权利要求1所述的听力系统，其中所述传声器单元包括至少三个输入单元，其 中输入单元的至少两个中的每一个包括传声器，及其中输入单元中的至少一个包括用于从 传声器单元的环境直接接收表示声音的电输入信号的接收器。13. 根据权利要求1所述的听力系统，其中所述传声器单元配置成从另一装置接收音频 信号和/或信息信号。14. 根据权利要求1所述的听力系统，其中所述传声器单元配置成从位于通信装置中或 听力装置中的话音活动检测器接收远端话音活动的估计量。15. 适于位于用户处并拾取用户的话音的传声器单元，所述传声器单元包括： -多个输入单元IUi，i = l，2，···，M，每一输入单元配置成从传声器单元的环境拾取或接 收表示声音的信号Xl(n)并配置成按时频表示提供在多个频带和多个时刻的对应电输入信 号XKhmhk为频带指数，m为时间指数，η表示时间，及M大于或等于2;及 -多输入单元降噪系统，用于提供包括用户话音的目标信号s的估计量§;该多输入单元 降噪系统包括多输入波束形成器滤波单元，其连接到多个输入单元IU1，i = 1，…，M并配置 成确定滤波器权重w(k，m)以提供波束成形信号，其中来自不同于目标信号源方向的其它方 向的信号分量被衰减，而来自目标信号源方向的信号分量保持不被衰减或相对于来自其它 方向的信号分量较少地衰减;及 -用于将用户话音的估计量§传给另一装置的天线和收发器电路； 其中所述多输入波束形成器滤波单元为自适应单元。
【文档编号】H04R3/00GK105898651SQ201610086194
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月15日
【发明人】J·延森, M·S·佩德森
【申请人】奥迪康有限公司