用于改善听力系统中的接收信号的方法与流程

本发明涉及一种用于在具有至少一个听力设备、特别是助听设备的听力系统中改善接收信号的方法，其中，对该至少一个听力设备分配第一定向麦克风，该第一定向麦克风具有具有优选方向的可调整的第一方向特性，其中，该第一定向麦克风将声音转换为第一信号，该第一信号进入接收信号。

背景技术：

对于助听设备，用户对自己的语音的感觉起特别重要的作用，因为例如在佩戴听力设备时感觉到的对自己的语音的主观感觉，对用户对助听设备的接受有决定性的影响。这里，对自己的语音的感觉一方面受助听设备信号路径的影响，也就是说，经由麦克风系统对语音的接收，受在助听设备中对麦克风信号的对应的信号处理以及由助听设备的扬声器或者一般来说电声转换器的再现的影响，其中，所产生的声音被直接送入用户的耳朵。

另一方面，为了进行这种馈入而设置的声音导体，或者是“耳后(behind-the-ear)”设备(bte)的耳塞，或者是“入耳(in-the-ear)”或“全耳道(completely-in-the-canal)”设备(ite或cic)的输出端，通常造成很大程度上耳道的封闭，由此可能在用户的语音活动中产生闭塞效应(okklusionseffekt)。其首先由自己的语音的声波形成，该声波通过身体声音传输首先经由颌骨传导到耳道，并且由于耳道的封闭而无法向外逸出，由此在说话时，感觉自己的语音听起来很沉闷。

虽然基于闭塞效应的对自己的语音的感觉的问题，经常通过助听设备中的附加的机械通风通道，或者近来也通过信号处理中的特殊算法来应对，但是对于语音的听觉效果(klang)中的受限于信号路径的问题，通常尝试借助自适应信号处理，来针对用户改善对自己的语音的感觉。许多助听设备例如利用自动增益控制(“automaticgaincontrol”，agc)来工作，其在为此的相关频率范围内的增益在识别出自己的语音活动时可以降低。在识别出语音活动时，同样可以调整压缩的压缩比、阈值或者反应时间(“compressionratio(压缩比)”、“threshold(阈值)”、“attack/release(发动/释放)”)。在此，对用户自己的语音活动的这样的识别可以是快速并且有效的。

然而，通过信号处理中的这些措施，至少在相关频率范围内对应地对整体信号部分产生影响，由此在对于真实的语音再现重要的频率范围内，通过降低增益或改变压缩参数来改变各信号部分。对周围环境的声学感觉也受此影响，这特别是在与多个交谈对象热烈交谈的情形中感觉到不舒服。也就是说，由此可能明显地损害听觉。

在de102005032274a1中公开了一种听力装置和对应的用于检测自己的语音的方法。为此，设置用于接收环境声音的第一麦克风和用于接收耳道声音的第二麦克风。从对第一麦克风信号和第二麦克风信号的比较，推断出听力设备的用户在说话或存在自己的语音。如果确定存在自己的语音，则特别地去激活定向麦克风。以这种方式，定向麦克风不受干扰地工作，因为在存在自己的语音时，定向麦克风总是不希望地朝向正面方向。

在de102011087984a1中，为了识别自己的语音，提出了一种听力装置，其至少包括两个独立的分析装置，其中的每一个都被设计用于根据接收到的音频信号，获得与该听力装置的佩戴者的语音活动有关的语音活动数据。合并装置被设计用于接收分析装置的语音活动数据，并根据该语音活动数据识别佩戴者是否正在说话。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种方法，该方法在具有至少一个听力设备的听力系统中，在语音活动中，针对特别是在用户的感觉方面的进一步处理，尽可能简单和有效地改善接收信号的声音。

按照本发明，上述技术问题通过用于在具有至少一个听力设备、特别是助听设备的听力系统中改善接收信号的方法来解决，其中，对至少一个听力设备分配第一定向麦克风，其有具有优选方向的可调整的第一方向特性，其中，该第一定向麦克风将声音转换为进入接收信号的第一信号，其中，监视听力系统的用户的语音活动，以及其中，在识别出用户的语音活动时，相对于用户的正面方向调整第一方向特性的优选方向，使得第一定向麦克风在该正面方向上的声音灵敏度减弱。优点和部分本身被视为有创造性的实施方式是从属权利要求和下面的描述的内容。

特别是第一定向麦克风由多个特别是间隔开的单麦克风形成，其中，第一方向特性通过单麦克风的方向特性的叠加形成。在此，单麦克风可以各自具有基本上全方向的方向特性。特别是该方向特性由对单麦克风的信号的对应的信号处理产生。在此，本发明在双耳听力系统中特别地包括优选的变形方案，其中，形成第一定向麦克风的单麦克风中的一个布置在一个听力设备、即第一听力设备中，以及其中，这些单麦克风中的另一个布置在另一个听力设备、即第二听力设备中。在单个听力设备的情况下，为了形成第一定向麦克风，优选将两个或更多个基本上全方向的单麦克风共同布置在所述听力设备、即一个听力设备中。

在此，接收信号应当理解为如下信号，第一定向麦克风的第一信号进入该信号，以进行进一步的信号处理，该第一信号由具有由设置的方向特性预先给定的空间灵敏度的来自周围的声音转换得到。在此，第一方向特性的优选方向应当理解为如下的空间方向，在该空间方向上第一定向麦克风在这种情况下具有最大的灵敏度，也就是说，在水平相同的声音从不同的方向射在第一定向麦克风上时，在从该优选方向射来时在第一信号中产生最强的信号水平。

优选第一方向特性具有轴对称性或镜像对称性，其中，优选方向处于对称轴上或处于对称平面内。用户的正面方向在这里由平行于头部的对称平面延伸的其头部的视线方向定义。在用户正确地佩戴听力设备的情况下，优选可以相对于用户的正面方向设置第一方向特性。第一方向特性优选可以在围绕优选方向的一个角度范围内具有单调下降的声音灵敏度，从而在通过扩大优选方向和正面方向之间的角度进行调整时，在正面方向上实现声音灵敏度的减弱。

本发明这里首先从如下考虑出发：仅经由agc或经由调整压缩参数进行的对接收信号中的用户自己的声音的每次调节或者校正，对来自周围的声音的感觉也有影响。就在用户引导与一个或还有多个交谈对象的热烈交谈，并且由于交谈中的相互作用，用户自己的语音活动有时也可能与由交谈对象中的一个的语音形成的有用信号同时发生的听力情形下，其结果是，由交谈对象的语音形成的有用信号以及还有来自周围的声音的音量和/或力度(dynamik)的快速切换。

本发明现在利用可以根据经验确定的如下情况：由于在语音活动中离开嘴部的声音的衍射，用户在耳朵处感觉到的自己的语音的声音基本上感觉是来自正面方向。这意味着，由于如下事实：在大部分由交谈形成的听力情形中，用户的视线方向、由此正面方向指向交谈对象，如果不对感觉方向进行其它调整，则感觉到由交谈对象的语音活动给出的有用信号的方向，与在说话时感觉到自己的语音的方向基本上一致。由此，通过相对于用户的正面方向调整第一方向特性的优选方向，可以实现较少部分的用户自己的语音进入接收信号。为了使自己的语音听起来舒服，与对其它有用信号的信号处理相比，在信号路径上减弱6db至10db通常就足够了。如果第一方向特性具有从优选方向开始单调降低的声音灵敏度，则对于接收到的用户的语音信号的6db至10db的减弱，第一方向特性的优选方向适当地偏离正面方向就足够了。

此外，其结果是，在空间上无法与清晰的来源唯一地相关联的背景噪声，通过所提及的措施无法得到明显的减弱，从而在要进一步处理的接收信号中，通过这些措施不会产生不希望的背景噪声的水平的波动。特别是，在此还利用如下情况：在很大程度上对于听力情形的基本感觉有贡献的低频带中的直接背景噪声，由于较低的波数，而在空间上较少地定向地被感觉到，由此甚至更少地受对方向特性的优选方向的调节、由此受对方向特性本身的影响。特别地，这适用于如下情况：为了调节方向特性的优选方向，除了单纯的空间上的旋转之外，不进一步改变方向特性本身。

有利的是，将第一方向特性的优选方向相对于用户的正面方向调节5°和20°之间、优选5°和10°之间的一角度。为了改变方向特性的取向，在所提及的角度范围内调节优选方向，通常足以实现接收信号中的用户自己的语音的信号部分的足够的减弱。然而，由于仅微小地改变优选方向，也不真正影响对具有一定方向性的听力情形的背景噪声、例如来自距离几米的可定位的扬声器的音乐的感觉，由此对于用户来说，仍然很少注意到该调整。

优选在具有定向的主声源的听力情形下监视接收信号，其中，在识别出具有定向的主声源的听力情形时没有识别出用户的语音活动的情况下，使第一方向特性的优选方向对准用户的正面方向。定向的主声源应当理解为与其它信号部分的声音水平相比具有明显的方向性的声源，并且其在最大值方向上的声音水平明显超过其它信号部分的水平，并且与其空间方向无关(例如扬声器喇叭等)。在此，通常基本上对应于用户的视线方向的用户的正面方向，可以通过对接收信号的进一步的分析来确定，或者在正确地佩戴听力设备时，在对准第一方向麦克风的条件下，还可以通过在听力设备中的预先设置来确定。

现在，如果在该听力情形下识别出一个定向的主声源，而同时没有识别出用户自己的语音活动，则假定对于用户该主声源的声音是有用信号，因此其在接收信号中应该找到特别良好地分辨的输入。在这种情况下，通过对应地调整方向特性，通过将优选方向向主声源调节，获得声学分辨率、即信噪比。

在此，被证明有利的是，在与交谈对应的听力情形下监视接收信号，其中，在识别出与交谈对应的听力情形时没有识别出用户的语音活动的情况下，使第一方向特性的优选方向对准用户的正面方向。可能具有定向性不大的背景噪声的与交谈对应的听力情形，是对于具有这里由一个交谈对象形成的主声源的听力情形特别出现的情况。现在，如果首先识别出这样的听力情形，则假定在用户本身不说话，由此未识别出自己的语音活动的情况下，用户的视线方向通常朝向恰好活动的交谈对象的方向。因而可以通过将方向特性的优选方向设置为交谈对象的语音信号的正面方向，来实现信噪比的有效改善。当正面方向不是通过对接收信号的进一步分析确定，而是在正确地佩戴听力设备的情况下根据第一定向麦克风的取向确定时，尤为如此。

在另一个有利的设计方案中，听力系统包括另一个听力设备、特别是助听设备，其中，对该另一个听力设备分配第二定向麦克风，其中，该第二定向麦克风将声音转换为进入接收信号的第二信号，以及其中，在识别出用户的语音活动时，相对于用户的正面方向调节第二方向特性的优选方向，使得第二方向特性在正面方向上经历减弱。

特别地，听力系统被构造为双耳听力系统，其中，由接收信号形成立体再现信号，至少一个听力设备的第一信号和另一个听力设备的第二信号进入该接收信号，使得为了产生第一再现通道和第二再现通道，不仅考虑第一信号的信号部分，而且考虑第二信号的信号部分。在此，第一再现通道一方面可以仅包含方向特性根据第二信号的信号部分一起受影响的第一信号的信号部分，或者直接包含第一信号和第二信号的信号部分。在双耳听力系统中，用户自己的语音由于在第一信号和第二信号之间没有语音的信号部分的渡越时间差(laufzeitdifferenz)而感觉是来自正面方向并且对应地被放大。对于双耳听力系统，所提出的方法能够特别简单地在信号处理中没有大的开销的情况下，减少接收信号中的用户自己的语音的信号部分，其中，信号水平或者从周围接收到的背景噪声不会出现明显的改变。

优选在双耳听力系统中，第一定向麦克风和第二定向麦克风分别由一个听力设备、即第一听力设备中的第一单麦克风和由另一个听力设备、即第二听力设备中的第二单麦克风形成，其中，对于第一方向特性和对于第二方向特性，针对该一个听力设备和该另一个听力设备分开处理第一单麦克风和第二单麦克风的信号。换句话说，将两个听力设备的单麦克风，即左和右听力设备连接成一个定向麦克风。第一和第二方向特性由对于两个听力设备分开的对第一和第二单麦克风的信号的信号处理产生。优选两个单麦克风都具有基本上全方向的方向特性。通过分开的信号处理，对两个听力设备中的每一个分配特定的方向特性、即第一方向特性、例如左方向特性和第二方向特性、例如右方向特性。

适宜的是，将第二方向特性的优选方向相对于用户的正面方向调节5°和20°之间、优选5°和10°之间的一角度。在此，适宜的是，分别在所提及的角度范围内调节第一方向特性和第二方向特性的优选方向。为了改变方向特性的取向，在所提及的角度范围内调节优选方向，通常足以实现接收信号中的用户自己的语音的信号部分的足够的减弱。然而，由于仅微小地改变优选方向，也不真正影响对具有一定方向性的听力情形的背景噪声、例如来自距离几米的可定位的扬声器的音乐的感觉，由此对于用户来说，仍然很少注意到该调整。

进一步被证明有利的是，在与交谈对应的听力情形下监视接收信号，其中，在识别出交谈对象的语音活动时，使第二方向特性的优选方向对准用户的正面方向。在此，适宜的是，第一方向特性和第二方向特性的优选方向分别对准用户的正面方面。由此，恰好在具有丰富的环绕声效果的双耳听力系统的情况下，能够在所提及的听力情形下，以信号处理中小的开销，实现对交谈对象的语音信号的特别好的理解。

有利的是，在识别出用户的语音活动时，相对于用户的正面方向调节第一方向特性和第二方向特性的优选方向，使得第一方向特性和第二方向特性的优选方向彼此排斥。在此，特别地，该调节可以对称地进行，也就是说，将第一方向特性的优选方向和第二方向特性的优选方向分别从正面方向开始向外调节相同的角度值。由此，与方向特性中的方向性有关地，在两个听力设备的方向特性之间通过排斥的设置，形成一种通道，在该通道声音灵敏度降低。在此，用户自己的语音的声音在该通道中传播。

作为替代方案，在识别出用户的语音活动时，相对于用户的正面方向调节第一方向特性和第二方向特性的优选方向，使得第一方向特性和第二方向特性的优选方向作为矢量从各个听力设备出发而彼此相交。在此，特别地，该调节对称地进行，也就是说，将第一方向特性的优选方向和第二方向特性的优选方向分别关于正面方向向内或者向彼此调节相同的角度值。通过向彼此调节方向特性的优选方向，进入接收信号的用户自己的语音的信号部分，经由在方向特性的对应的取向下头部对语音的声音施加的遮蔽效应而减少。此外，在方向特性相交时，可以几乎没有影响地进一步采集站在前面的交谈对象的突然插话。

进一步被证明有利的是，将接收信号分解到多个频带中，并且在识别出用户的语音活动时，在至少一个频带中相对于用户的正面方向调节第一方向特性的优选方向和/或第二方向特性的优选方向。如果在识别出用户的语音活动时，仅在如下频带中相对于正面方向调节方向特性，在这些频带中，在接收信号中过多的信号部分使用户感觉到特别不舒服，或者这些频带在语音信号中具有特别高的方向性，由此通过调节方向特性可以特别简单地施加影响，则能够在对其它频带的信号处理中节约资源。

本发明还涉及一种双耳听力系统，具有两个听力设备，特别是助听设备，其分别具有至少一个定向麦克风，所述双耳听力系统被配置用于执行前面描述的方法。针对方法和其扩展方案给出的优点在此相应地可以转用于该双耳听力系统。

附图说明

下面，根据附图详细说明本发明的实施例。在此分别示意性地示出了：

图1以俯视图示出了在具有多个交谈对象的听力情形下的双耳听力系统的用户，

图2以俯视图示出了在用户的语音活动中根据图1的双耳听力系统的方向特性，

图3以俯视图示出了在用户的语音活动中设置根据图1的双耳听力系统的方向特性的另一种可能性，以及

图4以框图示出了改善双耳听力系统中的接收信号的方法的流程。

在所有附图中，彼此相应的部分和量值分别用相同的附图标记标示。

具体实施方式

在图1中以俯视图示意地示出了双耳听力系统2的用户1，双耳听力系统2包括两个构造为助听设备4，5的听力设备6，7。左听力设备6包括具有第一方向特性10的第一定向麦克风8，第一方向特性10关于优选方向12对称。右听力设备7包括具有第二方向特性16的第二定向麦克风14，第二方向特性16关于优选方向18对称。双耳听力系统2的用户1的听力情形20通过与交谈对象22至26的交谈给出。

现在，当前的交谈情形如下：用户1为了更好地倾听而将他的正面方向28(其通过头部的视线方向给出)对准交谈对象22。现在，如果在当前交谈情形下交谈对象22是主角，而且在此其他交谈对象23至26仅零星地插话，则第一方向特性10的优选方向12和第二方向特性16的优选方向18对准用户1的正面方向28，由此用户1能够经由双耳听力系统2特别良好地感觉交谈对象22的语音信号。

在用户1的语音活动中，他自己说话的声音以围绕头部的方式绕射，从而自己说话的声音射向每个耳朵，由此基本上从正面方向射向两个听力设备6，7中的每一个。另外，正面的感觉还取决于，自己说话的声音在没有渡越时间差的情况下到达两个耳朵，使得由于感觉的对称性，产生声音正面入射的感觉。这意味着，在第一定向麦克风8的第一方向特性以及第二定向麦克风14的第二方向特性16分别对准正面方向28时，用户1自己说话的声音以特别的大小进入双耳听力系统2的接收信号。通过双耳听力系统2的信号处理中的放大，这可能导致用户感觉自己说话令人不适地响亮。

为了防止这样的感觉，现在，在用户1自己说话时，相对于正面方向28调整双耳听力系统2的两个定向麦克风8，14的方向特性10，16。这在图2中示出。在用户1的语音活动中，使第一定向麦克风8的第一方向特性10的优选方向12相对于用户1的正面方向28略微向外倾斜。第二定向麦克风14的第二方向特性16的优选方向18也是如此。通过将优选方向12，18从用户1的正面方向28向外调整，方向特性10，16形成一种从用户1到交谈对象22的通道30，其中，双耳听力系统2的声音灵敏度降低。在此，用户1自己说话的声音32首先在这个通道30中传播，并且通过绕射被引向定向麦克风8，14。因为现在相对于用户1的正面方向28调整了对于方向特性10，16分别是具有最大声音灵敏度的方向的优选方向12，18，因此用户1自己说话的声音32在双耳听力系统2的接收信号中的输入经历轻微的减弱。

在图3中以俯视图示意性地示出了在自己的语音活动中相对于用户1的正面方向28调整方向特性10，16的另一种可能性。这里，不是向外，也就是说，不是从用户1的正面方向28向外调整第一定向麦克风8的第一方向特性10，而是相反相对于彼此向“内”调整第一方向特性10，使得第一方向特性10的优选方向12与正面方向28相交。第二定向麦克风14的第二方向特性16也是如此，向“内”调整第二方向特性16，使得第二方向特性16的优选方向18与用户1的正面方向28相交。

在这种情况下，在用户1的语音活动中，首先由于用户1头部的遮蔽效应，出现进入双耳听力系统2的接收信号的信号部分的减弱。这里，将方向特性10，16设置为，使得声音灵敏度特别高的区域已经部分地被用户的头部覆盖(“遮蔽”)，使得正面入射到定向麦克风8，14上的用户1自己说话的声音也由此在接收信号中经历减弱。此外，这里示出的变形方案具有如下优点：交谈对象22仍然良好地被定向麦克风8，14的方向特性16，10采集，也就是说，尽管对优选方向12，18进行了调整，定向麦克风8，14的声音灵敏度在紧邻交谈对象22的周围环境中在一般的0.5至1.5m的交谈距离的情况下仍然足够良好，从而交谈对象22的可能的自发的回答和/或插话以足够高的信号水平一起接收到双耳听力系统2的接收信号中。

在图4中以框图示出了改善双耳听力系统2中的接收信号42的方法40的流程。听力设备4，5的两个定向麦克风8，14由声音43产生进入接收信号42的第一信号44和第二信号46。将接收信号42分解到多个频带48中，并且根据频带48中的声音水平以及根据频带48的信号部分的关联，对与交谈对应的听力情形20进行监视。如果识别出该听力情形20，则在几个频带48中对用户的语音活动50进行监视。如果检测到语音活动50，则在接收信号中具有特别高的语音信号部分的各频带48中，以上面描述的方式相对于用户的正面方向调整第一定向麦克风8的第一方向特性10和第二定向麦克风14的第二方向特性16。

如果没有检测到语音活动50，则对于交谈假设，用户的视线指向对于所给出的听力情形20被视为主声源52的交谈对象22。在这种情况下，以上面说明的方式将方向特性10，16对准正面方向。这特别是还可以与识别出的交谈对象的语音活动54有关地进行，也就是说，当来自交谈对象22的方向的信号具有对应地值得注意的水平，使得由此检测到语音活动54时，才在相关频带中将方向特性10，16调整到正面方向。现在，可以与针对双耳听力系统2设置的应用对应地进一步对由频带48形成的接收信号42进行处理。

在一个优选的变形方案中，两个听力设备6，7分别包括基本上全方向的单麦克风55和56(参见图4)。两个定向麦克风8，14分别通过将两个单麦克风55，56连接在一起而形成(由图4中的虚线连接线示出)，其中，第一听力设备6的第一方向特性10和第二听力设备7的第二方向特性16通过对第一和第二单麦克风55和56的信号的单独的信号处理而得到或者产生。

虽然通过优选实施例进一步详细示出并描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域技术人员可以得出其它变形，而不脱离本发明的保护范围。

附图说明

1用户

2双耳听力系统

4，5助听设备

6，7听力设备

8第一定向麦克风

10第一方向特性

12优选方向

14第二定向麦克风

16第二方向特性

18优选方向

20听力情形

22-26交谈对象

28正面方向

30通道

32用户自己说话的声音

40方法

42接收信号

43声音

44第一信号

46第二信号

48频带

50用户的语音活动

52主声源

54交谈对象的语音活动

55单麦克风

56单麦克风。