包括抗反馈断电检测器的听力装置的制造方法

包括抗反馈断电检测器的听力装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种包括抗反馈断电检测器的听力装置，其包括：输入变换器和输出变换器之间的正向通路，所述正向通路包括用于将随电平和/或频率而变的增益施加到所述电输入信号或源自其的信号并提供处理后的信号及将处理后的信号或源自其的信号馈给输出变换器的信号处理单元，声反馈通路从输出变换器到输入变换器形成；可配置的抗反馈系统，包括用于提供所述声反馈通路的估计量的反馈估计单元；多个检测器，每一检测器提供表征所述正向通路的信号的检测器信号；所述听力装置还包括配置成基于所述检测器信号控制抗反馈系统及基于所述检测器信号使得抗反馈系统进入至少两种预定模式之一的启用控制单元，所述至少两种预定模式包括开模式和关模式。
【专利说明】
包括抗反馈断电检测器的听力装置
技术领域
[0001] 本申请涉及听力装置如助听器中的反馈抑制，尤其涉及包括用于控制反馈抑制系 统的启用和停用的启用控制单元的听力装置，例如为了使功耗最小化。
[0002] 本发明的实施例如可用在下述应用中：助听器、头戴式耳机、耳麦、有效耳朵保护 系统或类似的便携装置，其中对反馈消除的需要及低功耗很重要。
【背景技术】
[0003] 目前技术发展水平的听力装置包括多种算法以处理多个不同的具体任务(通常与 听力装置/用户遭遇的不同声环境和/或与用户的特定需要有关），如降噪、定向、随电平而 变的压缩、随频率而变的放大、频率压缩、流传输的音频接收等。
[0004] 随着听力装置中算法的数量和这些算法的复杂性上升，需要管理这些算法如断 电/缩减算法(或者仅算法的一部分)的使用以节能因而延长电池寿命。
[0005] 然而，算法应仅在这样做不损失性能的时间段中断电/缩减。这需要断电检测器， 其检测算法可被安全断电/缩减的时间段。
[0006] -种这样的算法涉及反馈控制。从扬声器到传声器的声反馈在音频系统或装置 (如听力装置）中可能是问题。自适应反馈消除有能力跟踪声反馈通路随时间的变化(在反 馈估计单元中）。其例如基于线性时不变滤波器估计声反馈通路，该通路的滤波器权重随时 间更新（即自适应滤波器）。滤波器更新可使用随机梯度算法进行计算，例如包括一些形式 的最小均方(LMS)算法或归一化LMS(NLMS)算法。它们均具有按均方计使误差信号最小化的 性质，NLMS另外使滤波器更新相对于一些参考信号的欧几里得范数的平方归一化。

【发明内容】

[0007] 本发明的解决方案用在抗反馈(AFB)系统的启用控制器(断电/加电检测器）中。该 控制器优选配置成检测听力装置附近的声学(声环境)何时为动态(或处于变得动态的过程 中），即使得AFB系统将优选处于"开"（或被打开)状态。
[0008] 本申请的目标在于听力装置中的节能。
[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] 听力装置
[0011] 在本申请的一方面，本申请的目标由一种听力装置实现，其包括：
[0012] -用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器和用于将电输出信号转换为输 出声音的输出变换器之间的正向通路，该正向通路包括用于将随电平和/或频率而变的增 益施加到电输入信号或源自其的信号并提供处理后的信号及将处理后的信号或源自其的 信号馈给输出变换器的信号处理单元，声反馈通路从输出变换器到输入变换器形成；
[0013] -可配置的抗反馈系统，包括用于提供声反馈通路的估计量的反馈估计单元；
[0014] -多个检测器，每一检测器提供表征正向通路的信号的检测器信号，所述听力装置 还包括配置成基于检测器信号控制抗反馈系统及基于检测器信号使得抗反馈系统进入至 少两种预定模式之一的启用控制单元，所述至少两种预定模式包括开模式和关模式。
[0015] 从而提供在听力装置中控制抗反馈系统的备选方案。
[0016] 在实施例中，检测器的数量大于或等于1。在实施例中，检测器的数量大于或等于 2。在实施例中，检测器的数量等于2。在实施例中，检测器的数量等于3。在实施例中，检测器 的数量大于3。在实施例中，使用至少两个提供动态声学的指示的检测器(在宽带电平或子 频带电平提供前述指示）。
[0017] 在实施例中，基于从来自多个检测器的输入产生的控制信号将抗反馈系统的运行 模式从具有相对较高功耗的第一模式变为具有相对较低功耗的第二模式节约的能量大于 用于产生控制信号的能量(例如包括检测器及对应的决策电路消耗的能量）。
[0018] 在实施例中，抗反馈系统的"预定模式"意为预定运行工作状态，如开模式(抗反馈 系统起作用)或关模式(抗反馈系统(实质上)不起作用）。
[0019] 在实施例中，开模式是或包括最大(或正常)功耗模式。在实施例中，关模式是或包 括最小功耗模式。在实施例中，听力装置配置成使抗反馈系统能在多种不同的开模式下运 行，包括最大功耗开模式。在实施例中，听力装置配置成使抗反馈系统能在多种不同的关模 式下运行，包括最小功耗关模式。在实施例中，具有最大功耗的关模式的功耗小于具有最小 功耗的开模式的功耗。在实施例中，预定模式的数量为2,即开模式和关模式，在开模式下抗 反馈系统按正常(完全或最大功率)运行模式运行，而在关模式下消耗最小功率。
[0020] 在关模式的实施例中，抗反馈系统配置成以使得功耗实质上为零(或尽可能为零， 同时仍然使系统能在相当短的时间内启动，例如ms级的时间内）的方式运行，例如相较于正 常开模式(如最大功率模式)时消耗低于5%，如低于2%。在关模式的实施例中，抗反馈系统 配置成按低功率配置运行，其中抗反馈系统的功耗实质上低于开模式运行时的功耗，相较 开模式(如在最大功率模式)时，抗反馈系统消耗例如低于30%，如低于20%，如低于10%。
[0021] 在实施例中，关模式的特征在于不进行反馈消除。在实施例中，关模式的特征在于 不进行反馈估计。在实施例中，关模式的特征在于以降低的速率进行反馈估计。在实施例 中，关模式的特征在于不进行反馈消除及以降低的速率进行反馈估计。
[0022] 应当理解，即使在不进行(新的）反馈估计（因而不更新对应的滤波器系数)的运行 模式下，反馈补偿/消除仍可能，并可使用在暂停更新之前确定的补偿滤波器(最后滤波器 系数)进行。
[0023] 在实施例中，抗反馈系统的开模式包括抗反馈系统启用并估计当前声反馈通路。 优选地，当前声反馈通路的估计量用于衰减或消除听力装置中的反馈，例如通过将当前声 反馈通路的估计量的信号表示从电输入信号(或源自其的信号)减去。
[0024]在实施例中，抗反馈系统在多个频带中运行。在实施例中，听力装置包括时域到时 频域转换单元，用于在多个频带中向反馈估计单元提供输入。在实施例中，抗反馈系统包括 组合单元，用于将当前声反馈通路的估计量的信号表示从电输入信号或源自其的信号减 去。
[0025] 在实施例中，至少一检测器信号随频率而变。在实施例中，检测器信号提供为多个 频带中的分开的值。
[0026] 在实施例中，启用控制单元配置成基于包括检测器信号的预定判据控制抗反馈系 统。
[0027] 在实施例中，启用控制单元配置成基于预定的各个判据的逻辑组合控制抗反馈系 统，每一各别的判据与检测器信号之一有关。
[0028] 在实施例中，启用控制单元配置成基于检测器信号使得抗反馈系统进入多个模式 (STi，ST2，···，STn)之一。在实施例中，抗反馈系统的运行模式的数量N大于2,如等于3。
[0029] 在实施例中，至少一检测器信号(仅)采用二元值(如1或0)。在实施例中，至少一检 测器信号采用从最小值到最大值的范围内的值，如概率值(例如在〇和1之间）。
[0030] 在实施例中，听力装置（如启用控制单元）配置成使得抗反馈系统的模式（ST1, ST2，…，STn)之一处于开模式及模式之一处于关模式。在实施例中，听力装置配置成使得其 它模式(除开模式和关模式(如分别为最大和最小功耗模式)之外)对应于抗反馈系统的展 现最小和最大值之间的功耗的模式。
[0031] 在实施例中，听力装置配置成使启用控制单元能使抗反馈系统在第一频带进入第 一运行模式及在第二频带进入第二运行模式。在实施例中，第一频带不同于第二频带，及第 一模式不同于第二模式。
[0032] 在第二频带中，抗反馈系统配置成仅在有限数量的频带中运行（如在一个或多个 特定运行模式下）。在实施例中，抗反馈系统配置成仅在临界频带中运行，其中反馈的风险 高于某一水平。在实施例中，抗反馈系统配置成仅在对应于高于较低截止频率fAFBcut的频率 的频带中运行。在实施例中，抗反馈系统的多个不同运行模式通过多个不同的（如连续增加 的）较低截止频率确定。从而可通过增加截止频率实现较低功耗。在实施例中，启用控制单 元配置成动态确定其中反馈风险高于某一水平的临界频带。在实施例中，临界频带基于环 路增益对频率的估计量确定。在实施例中，临界频带在(针对给定助听器，优选针对给定用 户）验配期间确定。在实施例中，如果给定频带中的环路增益大于预定电平如_6dB，则在该 频带中检测到反馈风险。
[0033] 在实施例中，多个检测器包括用于估计正向通路的信号的当前电平的电平检测 器。在实施例中，预定判据包括正向通路的信号的当前电平是高于还是低于给定(L-)阈值。 在实施例中，电平检测器作用于全带信号(时域）。在实施例中，电平检测器作用于频带拆分 的信号（（时_)频域)。
[0034] 在实施例中，多个检测器包括自相关检测器，用于提供正向通路的信号的当前自 相关的估量。在实施例中，自相关检测器配置成基于谱平坦度估量(SFM)提供自相关估量。 在实施例中，预定判据包括正向通路的信号的当前自相关的测量值(ACM)是高于还是低于 给定(ACM-)阈值。在实施例中，自相关检测器作用于全带信号（时域或频域）。在实施例中， 自相关检测器作用于频带拆分的信号（（时_)频域）。
[0035]在实施例中，启用控制单元配置成在当前自相关的估量满足开模式的预定自相关 判据及正向通路的信号的当前电平满足开模式的预定电平判据(或判据的任何另一逻辑组 合)时使抗反馈系统处于开模式。在实施例中，启用控制单元配置成在当前自相关的估量满 足关模式的预定自相关判据及正向通路的信号的当前电平满足关模式的预定电平判据(或 判据的任何另一逻辑组合)时使抗反馈系统处于关模式。
[0036] 在实施例中，听力装置包括自相关(AC)检测器和电平(L)检测器。如果AC估量高于 给定(AC-)阈值且电平也高于给定(L-)阈值，其表明存在可能的声学动态情形，出现啸叫的 风险。因而，AFB系统应处于(或切换到)开模式运行。
[0037] 在实施例中，多个检测器包括反馈检测器和/或音调检测器，用于检测正向通路的 信号中的音调元素在给定时间点是否包括因从输出变换器到输入变换器的反馈引起的频 率元素，检测器提供指明这种情况的检测器信号。在实施例中，预定判据包括检测器信号是 否指明正向通路的信号在给定时间点是否由反馈引起(后者意味着特定音调成分为来自环 境的信号的一部分）。
[0038] 在实施例中，听力装置包括第一和第二输入变换器及对应的第一和第二可配置的 反馈消除系统，其包括用于分别估计从输出变换器到第一和第二输入变换器的第一和第二 声反馈通路的第一和第二反馈估计单元。
[0039] 在实施例中，反馈估计单元包括包含自适应算法的更新部分及用于根据自适应算 法确定的可变滤波器系数对输入信号进行滤波的可变滤波器部分，其中更新部分配置成以 可配置的更新频率fu Pd更新可变滤波器部分的滤波器系数。在实施例中，听力装置配置成使 得可配置的更新频率fuPd具有最大值f upd,max。在实施例中，最大值fupd,max为听力装置的AD转 换器的采样频率f s的一部分(f Upd,max = fs/D)。在实施例中，可配置的更新频率fUpd在抗反馈 系统的开运行模式(如最大功率模式)下具有其最大值f UPd,maX。在实施例中，听力装置配置 成使得在抗反馈系统的不同于最大功率开模式的运行模式下，更新部分的更新频率相较最 大更新频率f upd,max缩减预定因子X。在实施例中，处于不同的开运行模式(不同于最大功率 开模式）的更新频率fupd被缩减不同的因子Xi，i = 1，…，（Non-ι )，其中Nqn为抗反馈系统的开 运行模式的数量。
[0040] 自适应滤波器的更新部分包括用于计算传给自适应滤波器的可变滤波器部分的 更新的滤波器系数的自适应算法。更新的滤波器系数的计算和/或从更新部分到可变滤波 器部分的传递的定时可受启用控制单元控制。更新的定时(如其具体时间点和/或其更新频 率)优选可受正向通路的信号的多个不同性质影响。更新控制方案优选由听力装置的一个 或多个检测器支持，优选地，包括在包含检测器信号的预定判据中。
[0041] 在实施例中，抗反馈系统在特定开运行模式时仅在临界频带中运行，其中反馈的 风险高于某一水平。在实施例中，抗反馈系统在特定开运行模式时仅在特定的多个最关键 的频带中运行，其中反馈风险最高。
[0042] 在实施例中，启用控制单元配置成在特定开运行模式时控制第一和第二反馈估计 单元的更新部分以交替更新相应可变滤波器部分的滤波器系数。从而，通过在给定更新时 亥IJ(每l/fu Pd)交替阻止第一(如对应于到前面输入变换器的声反馈通路)和第二（如对应于 到后面输入变换器的声反馈通路)声反馈通路估计量的更新（即停止更新滤波器系数的计 算和应用）而提供50%的节能(在给定更新频率f upd)。在实施例中，第一和第二反馈估计单 元的更新部分以同样的更新频率进行更新，但在不同的时间点更新。在实施例中，第一和第 二反馈估计单元的更新部分以不同的更新频率进行更新，其中一个(如对应于后面传声器 的反馈通路的更新部分)低于另一个(如前面），例如缩减版(f upd(R) =fupd(F)/Z)，其中Z为 整数如10或更小。
[0043] 在实施例中，启用控制单元在关运行模式时配置成根据预定时间方案使抗反馈系 统进入开运行模式以估计当前声反馈通路及随后回归关模式。在实施例中，滤波器系数被 更新，声反馈通路的当前估计量的信号表示被从正向通路的信号减去。在实施例中，预定时 间方案包括定期发生的关到开模式转变及随后的开到关模式转变（当滤波器系数已被确定 及可能已被应用时）。在实施例中，该时间段可配置。从而反馈通路中可能的慢但一贯的变 化可被跟踪(即使在系统(不同地)处于关模式时）。
[0044]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）。
[0045]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，该定向系统适于检测（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。
[0046] 在实施例中，听力装置具有0.08m级的最大外尺寸(如头戴式耳机）。在实施例中， 听力装置具有〇.〇4m级的最大外尺寸(如听力仪器）。
[0047] 在实施例中，听力装置为便携装置，如包括本机能源如电池例如可再充电电池的 装置。
[0048] 在实施例中，听力装置包括输入变换器(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电平和/或频率而变的增 益。在实施例中，听力装置适于提供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。
[0049]在实施例中，听力装置包括模数(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。
[0050] 在实施例中，听力装置如传声器单元和/或收发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f min到最大频率fmax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。在实 施例中，听力装置的正向通路和/或分析通路的信号拆分为NI个频带，其中NI例如大于5,如 大于10,如大于50,如大于100,如大于500,至少其部分个别进行处理。在实施例中，听力装 置适于在NP个不同频道处理正向和/或分析通路的信号(NP < NI)。频道可以宽度一致或不 一致(如宽度随频率增加）、重叠或不重叠。
[0051] 在实施例中，听力装置包括电平检测器(LD)，用于确定输入信号的电平(例如基于 频带电平和/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。
[0052]在特定实施例中，听力装置包括话音检测器(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。
[0053]在实施例中，听力装置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。
[0054]在实施例中，听力装置还包括用于所涉及应用的其它适宜功能，如压缩、降噪等。
[0055] 在实施例中，听力装置包括助听器、头戴式耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。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。
[0056] 用途
[0057] 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 的听力装置的用途。在实施例中，提供在包括(如电池驱动的）音频分布的系统中的用途，例 如包括传声器和扬声器的系统，其中传声器和扬声器彼此足够接近以在用户操作期间导致 从扬声器到传声器的反馈。在实施例中，提供在包括一个或多个听力仪器、头戴式耳机、耳 麦、有效耳朵保护系统等的系统中的用途，例如免提电话系统、远程会议系统、广播系统、卡 拉OK系统、教室放大系统等。
[0058] 听力系统
[0059] 另一方面，本发明提供包括上面描述的、"【具体实施方式】"中详细描述的及权利要 求中限定的听力装置及包括辅助装置的听力系统。
[0060] 在实施例中，该听力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。
[0061] 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）。 [0062]在实施例中，辅助装置为另一听力装置。在实施例中，听力系统包括适于实施双耳 听力系统如双耳助听器系统的两个听力装置。
[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 听力仪器或有效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。
[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。
[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、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-1C示出了根据本发明的听力装置的三个实施例。
[0071]图2示出了根据本发明的听力装置的实施例。
[0072]图3A-3D示意性地示出了根据本发明的用于基于来自两个检测器的检测器信号控 制抗反馈系统的四个示例性判据。
[0073] 图4A示出了用于根据本发明的听力装置的抗反馈系统的断电/通电控制器的实施 例，图4B示出了用于根据本发明的听力装置的抗反馈系统的断电/通电检测器的实施例。
[0074] 图5示出了根据本发明的抗反馈系统在其被使得从关模式进入开运行模式时的示 例性通电定时。
[0075] 图6A-6C示出了根据本发明的用于基于来自自相关检测器和电平检测器的检测器 信号控制抗反馈系统的三个示例性判据。
[0076] 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】
[0077] 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。
[0078]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。 [0079]图1A-1C示意性地示出了根据本发明的听力装置的三个实施例。
[0080]图IA示意性地示出了听力装置HD的示例性基本功能，其包括从输入变换器IT到输 出变换器OT的正向或信号通路。输入变换器IT包括用于将输入声音(声输入)转换为模拟电 输入信号的传声器及以预定采样速率如20kHz使来自传声器的模拟电输入信号数字化并将 数字化的电输入信号提供给正向通路的模数转换器AD。输出变换器OT包括将数字信号转换 为模拟电输出信号的数模转换器DA及将模拟电输出信号作为输出声音(声输出）呈现给用 户的扬声器。该正向通路包括信号处理单元SPU，用于将随电平和/或频率而变的增益施加 到来自输入变换器的信号(或源自其的信号)并将增强的信号提供给输出变换器。指明了从 听力装置的输出到输入变换器的"外部"或"声"反馈通路FBP。外部反馈通路将来自输出变 换器的输出声音(声输出）的一部分泄漏到输入变换器(如从输出变换器到输入变换器的粗 箭头所示）。在输入变换器IT处呈现的输入声音(声输入)包括该泄漏的"反馈信号"与来自 环境的任何声音的组合(如声反馈通路下方的粗箭头所示）。听力装置HD还包括抗反馈系统 FBCS，其包含用于估计从输出变换器到输入变换器的声反馈通路FPB并提供表示其的信号 fbp的反馈估计单元FBE。抗反馈系统FBCS还包括求和(求减)单元( + )，用于将表示当前声反 馈通路的信号fbp从(数字化的）电输入信号减去并提供反馈校正的信号(误差信号err)，其 馈给信号处理单元SPU、反馈估计单元FBE。听力装置HD还包括用于向听力装置的功能模块 及断电检测器和启用控制单元TOD-A⑶提供电流(参见信号pwr)的电池 BAT。断电检测器部 分PDD包括多个检测器，每一检测器提供表征正向通路的信号的检测器信号（在此为信号 err)。作为备选或另外，听力装置HD可包括多个提供相应检测器信号det(从DETi单元到 PDD-ACC单元的粗箭头）的检测器(单元DETi，i = l，2，…，ND，其中ND为检测器的数量）。在实 施例中，一个或多个检测器在听力装置的外部，及听力装置配置成从前述外部检测器接收 控制信号（如经适当的无线收发器）。可用于向断电检测器和启用控制单元PDD-ACU提供输 入的多个检测器在US20140321682A1中公开。启用控制单元A⑶配置成基于检测器信号控制 抗反馈系统FBCS(参见功率控制信号pet)及基于检测器信号使抗反馈系统进入至少两个预 定模式之一。至少两个预定模式包括开模式和关模式。开模式包括正常功耗模式。关模式包 括最小功耗模式。听力装置的处理可完全或部分在时域进行。
[0081]图IB示出了与图IA所示类似的听力装置HD的实施例，其另外包括位于正向通路中 的求和单元(+ )和信号处理单元SPU之间的时域到时频域转换单元TF(如分析滤波器组)及 位于正向通路中的信号处理单元SPU和输出变换器OT之间的时频域到时域转换单元FT(如 合成滤波器组）。从而，转换单元TF、FT之间的正向通路的信号处理可在多个频带中进行。具 体地，给信号处理单元SHJ的输入信号err及来自信号处理单元SPU的处理后的信号ref被提 供在多个频带中（如16、32或64)。时频域到时域转换单元FT将处理后的频带拆分的信号ref 转换为时域信号out，其馈给输出变换器OT以作为声信号(声输出）呈现给用户。在图IB的实 施例中，反馈估计单元FBE在时域提供声反馈通路估计信号fbp并配置成使估计基于处理后 的频域信号ref。在实施例中，声反馈通路估计信号fbp另外基于时域信号out(参见到反馈 估计单元FBE的虚线，及图IC)。在图IB和IC的实施例中，输入和输出变换器(分别为IT和OT) 假定包含可能的模数转换器AD和数模转换器DA。
[0082]图IA和IB中所示的听力装置实施例的反馈估计单元FBE可包括自适应滤波器，其 受预测误差算法如LMS(最小均方)算法控制，以预测和消除输入变换器(在此为传声器)信 号的由反馈引起的部分。图IC示出了这样的例子。图IC示出了如图IB中所示的听力装置HD 的实施例，但其中反馈估计单元(图IA和IB中的FBE)包括自适应滤波器。图IC中的自适应滤 波器包括可变滤波器部分（图IC中的滤波器)和自适应预测误差算法部分(图IC中的更新）。 该反馈估计单元（自适应滤波器-更新、滤波器）（在此）目标在于提供从输出变换器OT到输 入变换器IT的"外部"反馈通路的良好估计。（更新单元的）预测误差算法使用参考信号ref 连同源自传声器信号的正向通路信号（在此为来自组合单元"+"的反馈校正的信号err) - 起以找到在参考信号ref施加到自适应滤波器(给滤波器部分的输入)时使预测误差最小化 的自适应滤波器设置(滤波器系数）（当施加到滤波器时）。自适应滤波器的更新部分中确定 的滤波器系数(声反馈通路估计量）的更新受来自启用控制单元ACU的功率控制信号pet控 制。在图IC的实施例中，自适应滤波器的更新部分中的滤波器系数的计算基于信号err和 ref在频域进行并传给可变滤波器部分(滤波器）。可变滤波器部分配置成对时域信号out进 行滤波并在时域提供声反馈通路估计信号fbp。作为备选，可变滤波器部分(滤波器)同样可 在频域工作。在该情形下，求和单元"+"位于时域到时频域转换单元TF和信号处理单元SPU 之间，及使用信号ref代替信号out作为可变滤波器部分(滤波器)的输入。
[0083]信号处理单元（图1A-1C中的SPU)例如适于针对用户的受损听力调节电输入信号。
[0084]为在输出和输入信号之间提供改善的去相关，可能需要向输出信号添加试探信 号。该试探信号可用作自适应滤波器的算法部分的参考信号，和/或其可与助听器的一般输 出混合以形成参考信号。作为备选，在正向通路的信号中可引入(小的)频移或相移。
[0085]图2示出了根据本发明的听力装置的实施例。图2中所示的听力装置实施例是图 1A-1C中所示的听力装置实施例关于断电检测器和控制单元（图1A-1C中的TOD-ACU)的进一 步的具体实施。该听力装置HD例如体现在助听器中，其配置成向来自助听器用户的环境的 输入音频信号提供随电平和/或频率而变的增益从而补偿该用户的听力受损。前述补偿例 如通过助听器的正向通路的处理算法实施(在一个或多个输入变换器(在此为两个记为F和 R的传声器)和输出变换器(在此为记为OT的扬声器)之间），参见模块DIR(提供空间滤波以 降低噪声）和G(f)(提供增益以补偿听力受损）。正向通路还包括时域到频域转换单元AFB (在此为分析滤波器组)和频域到时域转换单元S-FB(在此为合成滤波器组）。前面传声器F 和后面传声器R(如与a)当用户佩戴助听器时传声器在助听器中的位置;及b)通过用户的鼻 子确定的视向有关)将来自环境的声音分别转换为时变电信号lF(n)和Mn)，n为时间指数。 每一传声器通路包括求减单元( + )，用于减去从输出变换器OT到相应前面传声器F和后面传 声器R的相应声反馈通路的估计量的信号表示。声反馈通路估计量由前和后传声器的相应 反馈估计单元FBEf ,FBEr提供。反馈估计单元FBEf ,FBEr和求减单元(+ )-起形成相应前和后 抗反馈系统的一部分。由前和后传声器通路的求减单元(+ )提供的反馈校正的（时域)信号 errF，em馈给相应分析滤波器组AFB以按时频表示分别提供电输入信号IF(k，m)和I R(k，m) 形式的信号，k为频率指数及m为时间指数。滤波器组AFB在Nfb个频带中提供信号。时频域信 号馈给波束形成单元DIR从而提供波束成形的（及可能进一步降噪的）信号IN(k，m)。增益单 元G(f)配置成将增益曲线（用于补偿用户的听力受损)应用于波束成形的输入信号IN(k，m) 并提供处理后的信号Y(k，m)(在时频域）。合成滤波器组S-FB将处理后的信号Y(k，m)从时频 域信号转换为时域信号out，其馈给输出变换器OT以转换为呈现给听力装置HD的用户的声 音。时域输出信号out馈给相应的前和后传声器的反馈估计单元FBEf，FBEr。作为备选，反馈 估计单元FBEf，FBEr可完全或部分在频域实施(通过从正向通路的频域部分分出信号或将信 号插入于其中和/或通过引入适宜的时域〈_>频域转换器）。
[0086]图2的下部例示了根据本发明的断电检测器TOD和启用控制单元ACU(在图1A-1C中 记为I3DD-A⑶)的实施例。
[0087] 断电检测器PDD包括两个检测器即自相关检测器和宽带电平检测器，每一检测器 提供用于表征正向通路的信号(在此为来自前面传声器F的反馈校正的输入信号IF(k，m)) 的检测器信号。其它信号可选择为检测器的输入，如来自后面传声器R的输入信号lR(k，m) 或波束成形信号IN(k，m)或来自传声器之一的时域输入信号之一等。检测器的输入信号可 一样或不同。来自前面传声器F的输入信号lF(k，m)拆分为两个分支，每一检测器各一个。 [0088]左边分支表不自相关检测器并提供输入信号lF(k，m)中的自相关的估量ACM。左边 分支包括ABS单元，用于提供输入信号I F(k，m)的每一时频单元的通常复值的绝对值输入信 号I lF(k，m) I。在图2的实施例中，输入信号lF(k，m)通过与正向通路中一样数量的、自相关检 测器中的个频带表示。但不必须如此。例如在自相关检测器中可考虑比正向通路中的数量 少的N ac个频带。在实施例中，宽带自相关估量ACM可被确定并用于确定所得的功率控制信 号。自相关单元AC提供自相关估量ACM，例如基于自相关函数的计算，或者提供简化的(优选 功耗更少的）估量，例如基于输入信号的谱平坦度SFM，参见下面与图4A-4B有关的描述。在 实施例中，自相关估量在同样的（或在至少部分)频带中确定，其中估计声反馈通路(在相应 反馈估计单元中）。
[0089]右边分支表示宽带电平检测器并提供输入信号IF(k，m)的宽带电平BB-LVL。右边 分支包括用于提供时域累计宽带信号IKm)的频带求和单元BS和用于提供输入信号的绝对 值I Mm) I的ABS单元。电平估计器LE提供信号I IF(m) I的电平的估计量，表示输入信号IF(k， m)的宽带电平BB-LVL。
[0090]自相关估量ACM和宽带电平BB-LVL馈给逻辑单元LGC，其将逻辑判据(或者一个或 多个逻辑判据，如包括检测器信号的概率值或二元值)应用于检测器信号ACM和BB-LVL以提 供合成检测器信号roc，其馈给启用控制单元A⑶。
[0091 ]在图2的实施例中，自相关估量ACM基于频带电平(k，m)提供。这具有功率控制可基 于子频带电平考虑的优点。作为备选，自相关估量ACM可提供为单一宽带值。检测器值可以 是二元或连续数(基于子频带电平或宽带电平）。
[0092]启用控制单元ACU包括用于基于合成检测器信号PDC选择抗反馈系统的多个运行 模式之一的(预定)判据。
[0093]前和后传声器的相应反馈估计单元FBEf，FBEr受来自启用控制单元A⑶的功率控制 信号pet的控制，参见图2的底部。启用控制单元ACU提供(如一个或多个)功率控制信号pct， 在此由表示pet的粗箭头示为频带电平信号（与细线箭头如BB-LVL相反）。频带的数量可等 于或小于输入信号If( k，m)的频带的数量Nfb。这使反馈估计单元FBEf，FBEr能基于对应的频 带电平进行控制，例如根据所涉及频带中合成检测器信号roc的值(及启用控制单元ACU的 判据)使反馈估计单元FBEf，FBEr处于不同的运行模式(如开和关模式）。
[0094]图3A-3D示出了根据本发明的用于基于来自两个检测器的检测器信号控制抗反馈 系统的四个示例性判据。
[0095] 图3A示出了抗反馈系统AFB的第一示例性的可能运行模式STxy，每一特定模式通过 两个检测器信号DSl和DS2的值的两个子范围的相与(AND)组合确定。每一检测器信号DSl和 DS2分别取最小和最大值[DSlmin;DSlmax]和[DS2min;DS2 max]之间的值。第一检测器信号DSl的 有效值的范围[DSlmin;DSlmax]分为N1 + 1个子范围。同样，第二检测器信号DS2的有效值的范 围[DS2min;DS2max]再分为N2+1个子范围。从而，确定两个检测器信号DSl和DS2的子范围的 (价+ 1)(呢+1)个显然不同的（相与）组合(例如模式31'22对应于组合(0311<031<03 12)八冊 (DS21 SDS2 SDS22))。在实施例中，子范围的每一组合与抗反馈系统的不同运行模式STxy相 关联(如图3A中所示）。在实施例中，子范围的不同组合的数量(1以上)与抗反馈系统的同样 数量的运行模式ST xy相关联。
[0096] 图3B示出了抗反馈系统AFB的第二示例性的可能运行模式STxy，每一特定模式通过 两个检测器信号DSl和DS2的值的两个子范围的或(OR)组合确定。如图3A中所示，每一检测 器信号DSl和DS2分别取最小和最大值[DSl min;DSlmax]和[DS2min;DS2max]之间的值。第一和第 二检测器信号DSl和DS2的有效值的每一范围[DSl min;DSlmax]和[DS2min;DS2max]分别分为N+1 个子范围。从而确定两个检测器信号的子范围的N+1个显然不同的（OR)组合(例如模式ST 2 对应于组合[(DSli < DSl < DS12)AND(DS2 < DS22) ]0R[ (DS2i < DS2 < DS22)AND(DS1 < DSl2])。
[0097] 图3C示意性地示出了用于使得抗反馈系统进入由两个检测器信号DSl，DS2的组合 确定的四个状态31'1，512,513,514中的每一状态的判据，每一检测器信号位于最小值 DSlmin, DS2min和最大值DSlmax, DS2max内。通过位于最小和最大值之间的中间（阈）值DSlth, DS2th对每一检测器信号确定两个子范围。图3C对应于图3A，NI = N2 = 1。
[0098] · STl: (DSlmin < DSl < DSlth)AND(DS2min < DS2 < DS2th)
[0099] * ST2:(DSlth<DSl <DSlmax)AND(DS2th<DS2<DS2max)
[0100] * ST3:(DSlth<DSl <DSlmax)AND(DS2min<DS2<DS2th)
[0101] * ST4: (DSlmin < DSl <DSlth)AND(DS2th<DS2<DS2max)
[0102] 四个状态例如可对应于反馈消除系统的三个不同的开状态和一个关状态。
[0103] 图3D示意性地示出了用于使得抗反馈系统进入由两个检测器信号DSl，DS2的组合 确定的三个状态STl，ST2，ST34中的每一状态的判据，每一检测器信号位于最小值DSl min, DS2min和最大值DSlmax，DS2max内。通过位于最小和最大值之间的两个中间（阈）值DSlthi, DSl th2，DS2thi，DS2th2对每一检测器信号确定三个子范围。图3D对应于图3B，N=2 〇
[0104] · STl: (DSlmin < DSl < DSlthi)AND(DS2min < DS2 < DS2thi)
[0105] · ST2: (DSlth2<DSl < DSlmax)0R(DS2th2<DS2 < DS2max)
[0106] * ST34: [(DSlthKDSl < DSlth2)0R(DS2thi < DS2<DS2ths) ]AND[ (DS1 <DSlth2)AND (DS2<DS2th2)]
[0107] 三个状态例如可对应于反馈消除系统的两个不同开状态和一个关状态。
[0108] 图4A示出了用于根据本发明的听力装置的抗反馈系统的断电/通电控制器的框 图，图4B示出了用于根据本发明的听力装置的抗反馈系统的断电/通电检测器的框图。
[0109] 图4A示出了断电检测器TOD和启用控制单元ACU连接到反馈估计单元FBE以控制运 行模式从而控制反馈估计单元FBE的功耗水平，如结合图1A-1C和图2所述。断电检测器PDD 配置成基于多个检测器信号DSl，DS2，…，DSNd决定抗反馈系统是否应被缩减或扩大并将对 应的控制信号发送给启用控制单元ACU。启用控制单元A⑶通过将多个控制信号pet发送给 反馈估计单元FBE完成缩减或扩大(模式控制）。启用控制单元ACU可接收其它输入信号以控 制功率控制信号pet的确定。在图4A中，用于限制允许的增益的输入信号GUM在抗反馈系统 的断电和/或通电期间变化(例如参见图5和下面相应的描述）。其它限制参数可馈给启用控 制单元ACU以实施特定运行模式或者确定从一运行模式到另一运行模式的转变(如定时）。
[0110] 图2中实施的示例性概念基于监视传声器信号之一(在此为"前"传声器信号If，参 见图2)的宽带电平BB-LVL和自相关AC。该概念的示例性实施的框图如图4B中所示。代替宽 带电平BB-LVL(如基于输入信号I IF(m) I )，可提供基于每子频带的电平估计量SB-LVL(如基 于输入信号I lF(k，m) I)。
[0111] 自相关检测器AC的输入信号（如|lF(k，m)|或|lF(k，m)|2)为时频域信号，例如基于 分析滤波器组的输出信号，即由M/2个频带组成的信号，例如在从0到匕/2他的范围，例如 IOkHz (M例如为快速傅里叶变换FFT如512点FFT的频率窗口或频带的数量，或者滤波器组中 的频带的数量，例如提供64个频带，f s为采样频率如20kHz)。基于该频带拆分的信号或者频 带的子集(如其中抗反馈系统启用的频带，例如高于较低的AFB阈值频率f AFB, th，例如高于 1.5kHz)，自相关AC单元提供自相关估量ACM。在实施例中，自相关使用由几何平均数除以算 术平均数给出的谱平坦度估量(SFM)进行估计，即
[0112]
[0113] 等式（1)
[0114] 其中Sxx为信号X的功率谱。通过对等式（1)中的表达式取Iog2，可获得更适合在对 数环境中实施的谱平坦度估量(SFM)的表达式(在第二实施例中）：
[0115]
[0116]
[0117] 等式⑵
[0118] 当Sxx平坦（白噪声）时等式2的SFM AC估量接近1，及当Sxx有尖峰（纯音）时其接近 〇。为获得线性正比于自相关的量的AC估量，对SFM估量求反(如ACM=-SFM)。SFM的动态范围 主要受滤波器组的选择的影响，其提供功率谱。任何其它适当的AC估量可使用，只要适合实 际应用（如适应特定硬件和/或软件配置、功率限制条件等）。在实施例中，AC估量基于自相 关的宽带(如时域)计算。
[0119] 宽带电平和AC估量例如以相对快的上升时间（低-> 高电平和高-> 低SFM转变)和相 对慢的释放时间（高_>低电平和低_>高SFM转变)通过电平估计器LE。引入电平估计器以限 制从一模式到另一模式(如关模式到开模式，反之亦然)的转变次数。通过具有慢的释放，电 源在与释放时间常数直接有关的最小时间段保持开。同样的功能例如由滞后模块HYST提 供。相应的滞后模块HYST的输出表示宽带电平BB-LVL和AC估量ACM的（稳定的、"低通滤波 的"）值，这些值在模块LGC中根据预定判据进行逻辑组合。判据可基于逻辑运算，如包括布 尔算符(AND，OR，XOR等或其"非"）。此外，定时器（图4B中的模块??Μ)已被插入以确保电源在 最小时间段保持开，其可通过定时器中的参数确定。从而减少(不必要的）开-关和关-开转 变次数。限制从关到开和从开到关的转变次数的原因之一在于扩大抗反馈系统需要一些时 间。此外，优选在扩大AFB系统的同时引入增益减小以防止啸叫风险（参见图4A中的GLIM)。 在AFB系统通电（启用)期间的示例性事件发展如图5中所示。
[0120] 图5示出了根据本发明的抗反馈系统在其被使得从关模式进入开运行模式时的示 例性通电定时。
[0121] 当啸叫或近似啸叫出现时，在其被检测到之前需要tDET秒。在该时间引入增益减小 及AFB系统被通电/按比例增加，这需要tern秒。一旦AFB系统运行，其需要另外的tcciNv秒用于 系统收敛到声反馈通路，在该时间段期间，增益逐渐增加直到没有增益减小存在为止。AFB 通电（在部分断电后）的定时的其它发展可以预见并根据具体应用实施。在AFB系统通电期 间的增益变化的斜率优选可配置以使非自然信号最小化，如图5中的虚线所示(参见图5中 的时间=检测附近及AFB算法收敛期间(在时间=AFB开和AFB收敛之间）的增益变化）。
[0122] 理想地，在听力装置周围的声学为动态的情形下，抗反馈系统应处于开运行模式 并连续更新用于估计声反馈通路的自适应滤波器的滤波器系数(从而更新"声反馈通路的 估计量"）。在本说明书中，"动态声学"意为声反馈通路随时间快速变化(如在 ms内或在几秒 内，与其处于静态时相反，例如在静态时其花几十秒甚至更多时间进行变化）。由于抗反馈 系统本身不能用于动态声学的检测，前述动态声学的指示器或检测器必须在听力装置的其 它部分中找到。提出下面的可能指示器：
[0123] -电平变化;高电平可指示啸叫或啸叫风险。
[0124] -增益变化;低增益可指示啸叫或啸叫风险。
[0125] -自相关AC;相对高的自相关可指示(近似)啸叫。
[0126] -降噪增益或风噪增益；当降噪增益高时，其为存在噪声的指示，即很少自相关，因 此低啸叫风险，反之亦然。
[0127] -前/后电平差；由于两个传声器之间的物理距离，电平差可在具有动态声学的情 形下检测到。
[0128] -双耳自相关检测；双耳听力系统的两个听力装置处的不同电平可指示动态声学 情形。
[0129] 图6A-6C示出了根据本发明的用于基于来自自相关检测器和电平检测器的检测器 信号控制抗反馈系统的三个示例性判据。启用控制单元（图2中的AFB-C0NT)配置成基于包 括多个检测器信号的预定判据控制抗反馈系统。在图2所示的听力装置实施例中，其中启用 控制单元使其控制基于两个检测器信号(Nd = 2)、正向通路的信号的自相关和宽带电平估 计量，三个示例性的不同判据分别在图6A-6C中图示。
[0130] 图6A示出了用于使抗反馈系统分别进入开状态(ON)和关状态(OFF)的下述判据：
[0131] · ON: (ACth〈AC < ACmax)且（LVLth〈BB-LVL < LVUax)
[0132] · OFF: (AUin < AC < ACth)且（LVUin < BB-LVL < LVUh)
[0133] 在关状态下，反馈消除系统变成低功率模式，此时其不估计声反馈通路因而不消 除声反馈通路。关状态的目标在于通过不启用反馈估计单元而节能。在开状态下，反馈消除 系统处于开状态，反馈估计量以预定或动态确定的自适应速率反复确定。
[0134] 图6B示出了用于使得抗反馈系统分别进入开状态(包括ON-FAST和ON-SLOW模式） 和关状态的第一判据：
[0135] · ON-FAST: (ACth〈AC < AC歷）且（LVLth〈BB-LVL < LVLmax)
[0136] * ON-SLOW:
[0137] 〇[ (ACth〈AC < AC歷）且（LVUin < BB-LVIXLVLth)]或
[0138] 〇[ (AUin < AC < ACth)且（LVLth〈BB-LVL < LVUax)]
[0139] · OFF: (AUi" AC < ACth)且（LVUi" BB-LVL < LVLth)
[0140] ON-FAST和0N-SL0W模式表示其中反馈消除系统处于开状态且反馈估计量分别以 预定或动态确定的相对高或相对低的更新频率fupd反复确定的模式。ON-FAST模式比ON-SLOW模式消耗更多功率，因为ON-FAST模式更频繁的更新频率。
[0141] 图6C示出了用于使得抗反馈系统分别进入开状态(包括ON-FAST和0N-SL0W模式） 和关状态的第二判据：
[0142] * OFF: (ACmin < AC < ACthi) AND (LVLmin < BB-LVL < LVLthi)
[0143] * ON-SLOff: [ (ACthKAC < ACth2)OR(LVLthi < BB-LVL<LVLth2) ]AND[ (AC < ACth2)AND (BB-LVL< LVLth2)]
[0144] * ON-FAST: (ACth2 < AC < ACmax)OR(LVLth2 < BB-LVL < LVLmax)
[0145] 可使用基于自相关和宽带电平估计量的其它判据。类似地，其它（或另外的）检测 器信号可用于控制抗反馈系统。在实施例中，用于检测正向通路的信号中的音调元素在给 定时间点是否包括由从输出变换器到输入变换器的反馈引起的频率成分的反馈检测器的 输出信号用于控制抗反馈系统，如连同其它传感器信号一起。在实施例中，来自宽带(或子 频带）电平检测器和自相关检测器的检测器信号与来自用于检测正向通路的信号中在给定 时间点出现的（如在给定频带中）的音调元素是否由从输出变换器到输入变换器的反馈引 起的反馈检测器的检测器信号组合。
[0146] 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步骤结合。
[0147] 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。
[0148] 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。
[0149] 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。
[0150]因而，本发明的范围应依据权利要求进行判断。
【主权项】
1. 一种听力装置，包括： -用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器和用于将电输出信号转换为输出声 音的输出变换器之间的正向通路，所述正向通路包括用于将随电平和/或频率而变的增益 施加到所述电输入信号或源自其的信号并提供处理后的信号及将处理后的信号或源自其 的信号馈给输出变换器的信号处理单元，声反馈通路从输出变换器到输入变换器形成； -可配置的抗反馈系统，包括用于提供所述声反馈通路的估计量的反馈估计单元； -多个检测器，每一检测器提供表征所述正向通路的信号的检测器信号； 其中，所述听力装置还包括配置成基于所述检测器信号控制抗反馈系统及基于所述检 测器信号使得抗反馈系统进入至少两种预定模式之一的启用控制单元，所述至少两种预定 模式包括开模式和关模式。2. 根据权利要求1所述的听力装置，其中所述抗反馈系统在多个频带中运行。3. 根据权利要求1所述的听力装置，其中至少一所述检测器信号随频率而变。4. 根据权利要求1所述的听力装置，其中启用控制单元配置成基于包括所述检测器信 号的预定判据控制抗反馈系统。5. 根据权利要求2所述的听力装置，配置成使启用控制单元能使抗反馈系统在第一频 带进入第一运行模式及在第二频带进入第二运行模式。6. 根据权利要求1所述的听力装置，其中抗反馈系统配置成仅在有限数量的频带中运 行。7. 根据权利要求1所述的听力装置，其中所述多个检测器包括用于估计正向通路的信 号的当前电平的电平检测器。8. 根据权利要求1所述的听力装置，其中所述多个检测器包括自相关检测器，用于提供 正向通路的信号的当前自相关的估量。9. 根据权利要求7或8所述的听力装置，其中启用控制单元配置成在当前自相关的估量 满足开模式的预定自相关判据及正向通路的信号的当前电平满足开模式的预定电平判据 时使抗反馈系统处于开模式。10. 根据权利要求7或8所述的听力装置，其中启用控制单元配置成在当前自相关的估 量满足关模式的预定自相关判据及正向通路的信号的当前电平满足关模式的预定电平判 据时使抗反馈系统处于关模式。11. 根据权利要求1所述的听力装置，包括第一和第二输入变换器及对应的第一和第二 可配置的反馈消除系统，其包括用于分别估计从输出变换器到第一和第二输入变换器的第 一和第二声反馈通路的第一和第二反馈估计单元。12. 根据权利要求1所述的听力装置，其中反馈估计单元包括包含自适应算法的更新部 分及用于根据自适应算法确定的可变滤波器系数对输入信号进行滤波的可变滤波器部分， 其中更新部分配置成以可配置的更新频率f upd更新可变滤波器部分的滤波器系数。13. 根据权利要求12所述的听力装置，其中在抗反馈系统的不同于最大功率开模式的 运行模式下，更新部分的更新频率相较最大更新频率f upd,max缩减预定因子X。14. 根据权利要求12所述的听力装置，其中启用控制单元配置成在特定开运行模式时 控制第一和第二反馈估计单元的更新部分以交替更新相应可变滤波器部分的滤波器系数。15. 根据权利要求1所述的听力装置，其中所述听力装置包括助听器、头戴式耳机、耳 麦、耳朵保护装置或其组合。
【文档编号】H04R25/00GK105916087SQ201610102945
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】M·S·克里斯滕森, A·孟, S·M·蒙克
【申请人】奥迪康有限公司