听力设备和双声道听力设备系统上的自身语音检测及其方法与流程

本发明涉及听力设备。更具体地，本发明涉及包括输入换能器和语音检测模块的听力设备，该语音检测模块被配置为检测用户的自身语音(诸如检测用户的自身语音活动)，具体地被配置为基于一个或多个检测标准来检测用户的自身语音。本发明另外涉及包括此类听力设备的双侧听力设备系统，以及操作此类听力设备和系统的方法。

背景技术：

1、由于更高的通信要求以及声音设备的不同用例和功能的合并，例如在同一设备中使用助听器功能和音乐流媒体功能，自身的声检测变得越来越重要。这种多用途使用可能需要不同的处理方案，具体取决于这些不同的要求。对于某些用例，此类不同的功能可能取决于自身语音或由用户的自身语音触发。因此，对能够始终如一地确定用户是否在说话的听力设备的需求增加。

2、此外，当使用波束成形技术(例如抑制来自其他方向的声源而不是感兴趣的来源)时，与环境中通常与用户相距1-3米并且具有远场特性的其他声源相比，用户的自身语音可能由于其近场特性而被过度放大。这种过度放大可使对自身语音的感觉不自然且响亮。

技术实现思路

1、本发明公开了一种听力设备。听力设备包括第一输入换能器，该第一输入换能器被配置为提供第一电输入信号。听力设备包括第二输入换能器，该第二输入换能器被配置为提供第二电输入信号。听力设备包括被配置为处理第一电输入信号和第二电输入信号的语音检测器模块。语音检测器模块被配置为基于一个或多个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音。语音检测器包括被配置为对第一电输入信号进行带通滤波的第一带通滤波器。语音检测器包括被配置为对第二电输入信号进行带通滤波的第二带通滤波器。听力设备包括被配置为处理第一电输入信号和第二电输入信号的处理单元。处理单元被配置为基于第一电输入信号和第二电输入信号提供第一电输出信号。听力设备包括被配置为将第一电输出信号转换成声学输出信号的输出换能器。语音检测器模块还被配置为在满足检测标准中的一者或多者的情况下向处理单元通知检测到自身语音。

2、本发明的优点是，如果满足一个或多个检测标准，则可检测自身语音，诸如听力设备的用户的自身语音活动。随着听力设备的多功能性增加，输入信号的处理也可能需要适于不同使用场景。能够检测自身语音的一个优点是可根据是否检测到自身语音，即根据自身语音检测来适配各种场景中的输入信号的处理。

3、例如，当听音乐(诸如特别是低音)时，自身语音的任何遮挡都不应干扰音乐。在这种场景中，激活主动遮挡取消可能是有利的。在其他场景中，当检测到自身语音时，不同的处理方案可能是优选的。仅在必要时(即当用户正在说话并且检测到自身声音时)，激活此类不同处理方案(诸如主动遮挡取消)是优势的，以避免在不必要时使用过多的处理能力，由此也避免过快地耗尽电源。

4、在一个实施例中，听力设备被配置为由用户穿戴。听力设备可设置在用户的耳朵处、用户的耳朵上、用户的耳朵上方、用户的耳朵中、用户的耳道中、用户的耳朵后面和/或用户的外耳中，即听力设备配置为穿戴在用户的耳朵内、耳朵上、耳朵上方和/或耳朵处。听力设备可被配置为设置在用户的耳朵内、耳朵上、耳朵上方和/或耳朵处的操作位置中。用户可穿戴两个听力设备，在每只耳朵上穿戴一个听力设备。两个听力设备可被连接，诸如无线连接和/或通过线连接，诸如双声道听力设备系统或双侧听力设备系统。

5、听力设备可以是可听装置，诸如头戴式耳机、头戴式受话器、耳机、耳塞、助听器、个人声音放大产品(psap)、非处方(otc)听力设备、听力保护设备、单码适用听力设备、定制听力设备或另一个头戴式听力设备。听力设备可包括处方设备和非处方设备。

6、听力设备可体现在各种外壳样式或形状因子中。这些形状因子中的一些是耳后(bte)听力设备和耳道内接收器(ric)听力设备(也称为耳内接收器(rie)听力设备)或耳内麦克风和接收器(marie)听力设备。这些设备可包括被配置为穿戴在用户耳后的bte单元和被配置为部分或完全插入用户耳道中的耳内(ite)单元。通常，bte单元可包括至少一个输入换能器、电源和处理单元。术语bte听力设备是指其中接收器(即输出换能器)包括在bte单元中并且声音经由连接bte和ite单元的声管来引导到ite单元的听力设备，而术语rie、ric和marie听力设备是指其中接收器可包括在ite单元中，该ite单元经由被配置为在bte和ite单元之间传递电信号的连接器电缆或电线耦接到bte单元的听力设备。

7、这些形状因子中的一些是耳内(ite)听力设备、完全耳道式(cic)听力设备或隐形耳道内(iic)听力设备。这些听力设备可包括ite单元，其中ite单元可包括至少一个输入换能器、电源、处理单元和输出换能器。这些形状因子可以是定制设备，这意味着ite单元可包括具有壳体的外壳，该壳体由硬质材料(诸如硬质聚合物或金属)或软质材料(诸如橡胶类聚合物)制成，被模制以具有符合特定用户耳道的形状的外形。

8、这些形状因子中的一些是耳塞、贴耳式耳机或耳罩式耳机。本领域技术人员熟知不同种类的听力设备和用于将听力设备布置在听力设备穿戴者的耳朵中、耳朵上、耳朵上方和/或耳朵处的不同选项。听力设备(或一对听力设备)可以是定制装配的、标准装配的、开放式装配的和/或遮挡式装配的。

9、听力设备包括一个或多个输入换能器，诸如第一输入换能器、第二输入换能器等。输入换能器被配置为从环境中的声源接收声学信号并且将此类声学信号转换为电输入信号。听力设备包括第一输入换能器，该第一输入换能器被配置为提供第一电输入信号。听力设备包括第二输入换能器，该第二输入换能器被配置为提供第二电输入信号。一个或多个输入换能器可包括一个或多个麦克风。第一输入换能器可被配置为将声学信号转换成第一电输入信号。第二输入换能器可被配置为将声学信号转换成第二电输入信号。第一电输入信号和第二电输入信号可以是模拟信号。第一电输入信号和第二电输入信号可以是数字信号。第一输入换能器和第二输入换能器可耦接到一个或多个模数转换器，该模数转换器被配置为分别将模拟的第一输入信号和第二输入信号转换成数字的第一输入信号和第二输入信号。

10、听力设备包括被配置为处理第一电输入信号和第二电输入信号的语音检测器模块。语音检测器模块可包括一个或多个滤波器电路，该滤波器电路包括被配置为处理第一电输入信号和第二电输入信号的一个或多个滤波器。一个或多个滤波器电路可被配置为同时处理或一次一个滤波器电路地处理第一电输入信号和第二电输入信号。

11、语音检测器模块被配置为基于一个或多个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音。换句话说，语音检测器模块可被配置为基于一个或多个检测标准来确定是否检测到自身语音。一个或多个检测标准可包括一个检测标准。一个或多个检测标准可包括多个检测标准。一个或多个检测标准可提供检测到自身语音的指示或估计。满足、达到或实现的一个或多个检测标准越多，则检测到自身语音的指示可变得越强。当一个或多个检测标准全部都被满足或实现时，可提供检测到自身语音的最强指示。然而，优点是即使仅满足一个检测标准(诸如一个或多个检测标准之一)也可提供可靠的自身语音检测。进一步的优点是，如果一个或多个检测标准中的多个检测标准中被满足，则与一个或多个检测标准中的较少检测标准被满足的情况相比，自身语音的检测可能变得更强或更可靠。

12、语音检测器包括被配置为对第一电输入信号进行带通滤波的第一带通滤波器。语音检测器包括被配置为对第二电输入信号进行带通滤波的第二带通滤波器。第一带通滤波器和第二带通滤波器可被配置为对第一电输入信号和第二电输入信号进行带通滤波以提取其中自身语音通常占主导的频带或范围。用户的自身语音是个人的，并且其中自身声音占主导的频率范围可能因人而异。然而，通常，自身声音可在以下频率范围内占主导，例如，50hz-4khz，例如50-150hz、150-300hz、50-300赫兹、150-600hz或0.4-1.2khz。

13、本发明的优点是对第一电输入信号和第二电输入信号执行带通滤波，使得带通滤波的第一电输入信号和带通滤波的第二电输入信号由语音检测器处理和/或处理单元。本发明的优点是对第一电输入信号和第二电输入信号进行带通滤波，因为可使用较少的处理功率来执行具有在预定频带或范围内的频率的信号的处理。此外，处理第一带通滤波信号和第二带通滤波信号(诸如在其中自身声音通常占主导的频率范围内的信号)可使得部件的使用和设计在此类频率范围内特别有效。类似情况适用于由第三带通滤波器和第四带通滤波器带通滤波的任何第三电输入信号和第四电输入信号。

14、听力设备包括被配置为处理第一电输入信号和第二电输入信号的处理单元。处理单元被配置为基于第一电输入信号和第二电输入信号(诸如基于第一电输入信号和第二电输入信号的处理)提供第一电输出信号。处理可包括补偿用户的听力损失，即根据用户的频率相关听力损伤将频率相关增益应用于输入信号。处理可包括执行反馈消除、波束形成、耳鸣减少/掩蔽、降噪、噪声消除、话音识别、低音调整、高音调整和/或用户输入的处理。处理单元可以是处理器、集成电路、应用程序、功能模块等。处理单元可实现在信号处理芯片或印刷电路板(pcb)中。处理单元可被配置为提供第二电输出信号。第二电输出信号可基于第一和/或第二电输入信号的处理。

15、听力设备包括被配置为将第一电输出信号转换成声学输出信号的输出换能器。输出换能器可耦接到处理单元。输出换能器可能是接收器。应当注意，在此上下文中，接收器可以是扬声器，而无线接收器可以是被配置为处理无线信号的设备。输出换能器可包括在ite单元或耳机中，例如听力设备的耳内接收器(rie)单元或耳内麦克风和接收器(marie)单元。

16、语音检测器模块还被配置为在满足检测标准中的一者或多者的情况下向处理单元通知检测到自身语音。语音检测器模块可连接到处理单元。语音检测器模块和处理单元还可被配置为并行操作。换句话说，处理单元可被配置为处理第一电输入信号和第二电输入信号，而语音检测器单元可被配置为基于一个或多个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音。语音检测器模块可被配置为基于一个或多个检测标准来循环地检测听力设备的用户的自身语音。语音检测器模块可被配置为通过从语音检测器模块向处理单元发送检测信号来向处理单元通知检测到自身语音。处理单元可被配置为根据检测信号处理第一电输入信号和第二电输入信号。因此，如果检测到自身语音并且已经向处理单元通知检测到自身语音，则第一电输入信号和第二电输入信号的处理可包括附加的处理，诸如修改或适配第一电输入信号和第二电输入信号的自身语音分量的增益，诸如降低自身语音分量的增益或整形自身语音分量的增益等。因此，本发明的优点是语音检测器模块可被配置为向处理单元通知检测到自身语音，因为这可提供处理单元可包括或执行对第一电输入信号和第二电输入信号的自身语音分量的附加处理。因此，用户的自身语音对于用户来说可能听起来更悦耳或更自然。如果未检测到自身语音，则第一电输入信号和第二电输入信号的处理可不包括与用户的自身语音相关的附加处理。

17、在一个实施例中，听力设备可包括被配置为无线通信的一个或多个天线。一个或多个天线可包括电天线。电天线可被配置为以第一频率进行无线通信。第一频率可高于800mhz，优选地波长在900mhz和6ghz之间。第一频率可以是902mhz至928mhz。第一频率可以是2.4ghz至2.5ghz。第一频率可以是5.725ghz至5.875ghz。一个或多个天线可包括磁天线。磁天线可包括磁芯。磁天线可包括线圈。线圈可缠绕在磁芯周围。磁天线可被配置为以第二频率进行无线通信。第二频率可低于100mhz。第二频率可在9mhz和15mhz之间。

18、在一个实施例中，听力设备可包括一个或多个无线通信单元。一个或多个无线通信单元可包括一个或多个无线接收器、一个或多个无线发射器、一对或多个发射器-接收器对和/或一个或多个收发器。一个或多个无线通信单元中的至少一者可耦接到一个或多个天线。无线通信单元可被配置为将由一个或多个天线中的至少一者接收的无线信号转换成第二电输入信号。听力设备可被配置为有线/无线音频通信，例如使得用户能够收听诸如音乐或无线电的媒体和/或使得用户能够执行电话呼叫。一个或多个无线通信单元可被配置为无线数据通信，并且可耦接到一个或多个天线以用于电磁场的发射和接收。一个或多个无线通信单元可被配置为使用本领域技术人员已知的任何协议进行通信，包括蓝牙、wlan标准、制造特定协议，诸如定制接近天线协议、诸如专有协议、诸如低电力无线通信协议、rf通信协议、磁感应协议等。一个或多个无线通信单元可被配置为使用相同通信协议或相同类型的通信协议来进行通信，或者一个或多个无线通信单元可被配置为使用不同通信协议来进行通信。

19、在一个实施例中，无线信号可源自一个或多个外部源和/或外部设备，诸如配偶麦克风设备、无线音频发射器、智能计算机和/或与无线发射器相关联的分布式麦克风阵列。无线输入信号可源自另一个听力设备(例如，作为双声道或双侧听力设备系统的一部分)和/或源自一个或多个附件设备(诸如智能电话和/或智能手表)。

20、在一个实施例中，无线通信单元可被配置为将第二电输出信号转换成无线输出信号。无线输出信号可包括同步数据。无线通信单元可被配置为经由一个或多个天线中的至少一者传输无线输出信号。

21、在一个实施例中，听力设备可包括数模转换器，该数模转换器被配置为将第一电输出信号、第二电输出信号和/或无线输出信号转换成模拟信号。

22、在一个实施例中，听力设备可包括通气口。通气口是主要被放置用于提供跨耳内放置的外壳(诸如ite听力设备、bte听力设备的ite单元、cic听力设备、rie听力设备、ric听力设备、marie听力设备或圆顶/耳模)的压力均衡的物理通道(诸如耳道或管道)。通气口可以是具有小横截面积的压力通气口，其优选地是声学密封的。通气口可以是被配置为遮挡消除的声学通气口。通气口可以是能够在听力设备的使用期间打开或闭合通气口的主动式通气口。主动通气口可包括阀。

23、在一个实施例中，听力设备可包括电源。电源可包括提供第一电压的电池。电池可以是可再充电电池。电池可以是可更换电池。电源可包括电源管理单元。电源管理单元可被配置为将第一电压转换成第二电压。电源可包括充电线圈。充电线圈可由磁天线提供。

24、在一个实施例中，听力设备可包括存储器，其包括易失性和非易失性形式的存储器。

25、根据一个方面，本发明公开了一种根据本发明的听力设备处的方法。方法包括基于一个或多个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音是否存在于第一电输入信号中。另选地或附加地，方法包括基于一个或多个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音是否存在于第二电输入信号中。另选地或附加地，方法包括基于一个或多个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音是否存在于第三电输入信号中。方法包括响应于对自身语音的检测，向处理单元提供来自语音检测器模块的检测信号。

26、根据一个方面，本发明公开了一种双侧听力设备系统。双侧听力设备系统包括第一听力设备和第二听力设备。第一听力设备是根据本发明的听力设备。第一听力设备还包括第一无线通信接口。第二听力设备包括第二无线通信接口。第二听力设备包括被配置为提供第四电输入信号的第四输入换能器。第一听力设备被配置为经由第二无线通信接口和第一无线通信接口从第二听力设备接收第四电输入信号。第一听力设备还包括第四带通滤波器，该第四带通滤波器被配置为对从第二听力设备接收的第四电输入信号进行带通滤波。.另选地，第二听力设备可包括第四带通滤波器，该第四带通滤波器被配置为对第四电输入信号进行带通滤波。然后，第一听力设备可被配置为经由第二无线通信接口和第一无线通信接口从第二听力设备接收带通滤波的第四电输入信号。第一听力设备的语音检测器还包括传输延迟滤波器，其被配置为传输延迟带通滤波的第一电信号以提供传输延迟的带通滤波的第一电输入信号。第一听力设备的语音检测器还包括第四自适应滤波器，其被配置为对传输延迟的带通滤波的第一电输入信号进行滤波。第四自适应滤波器被配置为最小化从带通滤波的第四电输入信号中减去传输延迟的带通滤波的第一电输入信号的误差信号。一个或多个检测标准中的第六检测标准是双侧到达方向标准。双侧到达方向估计由第四自适应滤波器提供。语音检测器还包括被配置为对双侧到达方向估计进行滤波的第五起音和释放(attack-and-release)滤波器。

27、双侧听力设备系统包括第一听力设备和第二听力设备。第一听力设备是根据本发明的听力设备。第二听力设备可类似于第一听力设备。第二听力设备可与第一听力设备相同。第二听力设备可不同于第一听力设备。

28、第一听力设备还包括第一无线通信接口。第二听力设备包括第二无线通信接口。第一无线通信接口和第二无线通信接口可各自包括一个或多个天线和一个或多个无线通信单元，该天线和无线通信单元如上所述。例如，第一无线通信接口和第二无线通信接口可各自包括电天线和/或磁天线，该电天线和磁天线如上所述。第一无线通信接口和第二无线通信接口可被配置为在第一听力设备和第二听力设备之间和/或从一个或多个附件设备(诸如智能电话和/或智能手表)进行无线通信。

29、第二听力设备包括被配置为提供第四电输入信号的第四输入换能器。第一听力设备被配置为经由第二无线通信接口和第一无线通信接口从第二听力设备接收第四电输入信号。第四输入换能器可包括一个或多个麦克风。第四输入换能器可被配置为将声学信号转换成第四电输入信号。第四电输入信号可以是模拟信号。第四电输入信号可以是数字信号。第四输入换能器可耦接到一个或多个模数转换器，该模数转换器被配置为将模拟第四输入信号转换成数字第四输入信号。

30、第一听力设备还包括第四带通滤波器，该第四带通滤波器被配置为对从第二听力设备接收的第四电输入信号进行带通滤波。另选地，第二听力设备可包括第四带通滤波器，该第四带通滤波器被配置为对第四电输入信号进行带通滤波。第四带通滤波器可类似于上述第一带通滤波器和第二带通滤波器。

31、第一听力设备的语音检测器还包括传输延迟滤波器，其被配置为传输延迟带通滤波的第一电信号以提供传输延迟的带通滤波的第一电输入信号。传输延迟滤波器可被配置为延迟带通滤波的第一电输入信号，其中延迟等于从第二听力设备接收第四电输入信号或带通滤波的第四电输入信号所花费的时间。换句话说，对于来自0度方位角的声源(即源自用户前方的声源，诸如对应于例如自身声音或用户前方的远场信号，即0度方位角)，传输延迟滤波器可被配置为使带通滤波的第一电输入信号与带通滤波的第四电输入信号同相。

32、第一听力设备的语音检测器还包括第四自适应滤波器，其被配置为对传输延迟的带通滤波的第一电输入信号进行滤波。第四自适应滤波器被配置为最小化从带通滤波的第四电输入信号中减去传输延迟的带通滤波的第一电输入信号的误差信号。

33、一个或多个检测标准中的第六检测标准是双侧到达方向标准。在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第六检测标准可以是唯一应用的检测标准。在一些实施例中，语音检测器模块被配置为基于一个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音，该一个检测标准是第六检测标准，即双侧到达方向标准。

34、双侧到达方向估计由第四自适应滤波器提供。

35、语音检测器还包括被配置为对双侧到达方向估计进行滤波的第五起音和释放滤波器。

36、在一些实施例中，第四自适应滤波器(表示为k)可以是例如fir滤波器、iir滤波器或类似滤波器。

37、在一些实施例中，第四自适应滤波器可以是单抽头fir滤波器。在该情况下，第四自适应滤波器k可表示为：

38、

39、其中k表示采样时间，rleft表示传输延迟的带通滤波的第一电输入信号，rright表示带通滤波的第四电输入信号，并且以每b个样本计算kinstant，其中b表示块长度(例如8个样本、例如16个样本、例如32个样本、例如64个样本等)。可见对于本实施例，针对第一输入换能器和第四输入换能器上的具有接近类似的量值和相位的信号，第四自适应滤波器k将具有接近1的值。

40、在一些实施例中，第四自适应滤波器可被选择为当第一输入换能器和第四输入换能器上的信号具有基本上类似的量值和相位时(诸如当信号的量值和相位相对应时)具有接近1的值。因此，例如当源于第一听力设备的第一输入换能器的传输延迟的带通滤波的第一电输入信号和源于第二听力设备的第四输入换能器的第四电输入信号具有接近类似的量值和相位时，第四自适应滤波器k将具有接近1的值(诸如在0.9和1之间)。例如当源于第一听力设备的第一输入换能器的传输延迟的带通滤波的第一电输入信号和源于第二听力设备的第四输入换能器的第四电输入信号具有接近类似的量值和相位时，这可对应于例如自身声音或来自0度或180度方位角的远场信号。对于具有不同量值和相位的传输延迟的带通滤波的第一电输入信号和第四电输入信号，第四自适应滤波器可具有小于1的值(诸如小于0.8，诸如小于0.6，例如在0和0.8之间，诸如在0和0.6之间)。因此，第四自适应滤波器的值可提供关于信号来自何处的信息。

41、因此，在一些实施例中，双侧到达方向估计由第四自适应滤波器提供，诸如基于第四自适应滤波器的值。第四自适应滤波器可提供双侧到达方向估计。在一些实施例中，可例如以每b个样本计算双侧到达方向估计。双侧到达方向估计可提供检测到自身语音的指示或估计。

42、一个或多个检测标准中的第六检测标准是双侧到达方向标准。在一些实施例中，当双侧到达方向估计指示接收到自身语音或来自0度方位角或180度方位角的远场信号时，满足第六检测标准。

43、语音检测器还包括被配置为对双侧到达方向估计进行滤波的第五起音和释放滤波器。

44、在上面列出的示例中，滤波可被确定为

45、k(k)＝(1-alpha)*k(k-b)+alpha*kinstant(k)

46、其中当kinstant(k)>k(k-b)时，alpha＝alphaattack，并且当kinstant(k)<＝k(k-b)时，alpha＝alpharelease。通过使用不同的攻击或释放遗忘因子alpha进行滤波和/或平滑，k的结果值可被偏置为零(alphaattack<alpharelease)或其可被偏置为1(alphaattack>alpharelease)。在一些示例中，alphaattack和alpharelease的值可能例如分别为0.8和0.2。

47、本发明的优点是对双侧到达方向估计进行滤波，因为这可稳定双侧到达方向估计，也就是说，在上面的示例中，第五起音和释放滤波器可稳定k的输出。

48、在一些实施例中，经滤波的双侧到达方向估计用于提供检测到自身语音的指示或估计。在一些实施例中，当经滤波的双侧到达方向估计指示接收到自身语音或来自0度方位角或180度方位角的远场信号时，满足第六检测标准。

49、根据一个方面，本发明公开了一种根据本发明的双侧听力设备系统处的方法。方法包括基于一个或多个检测标准来检测听力设备系统的用户的自身语音是否存在于第一电输入信号中。另选地或附加地，方法包括基于一个或多个检测标准来检测听力设备系统的用户的自身语音是否存在于第二电输入信号中。另选地或附加地，方法包括基于一个或多个检测标准来检测听力设备系统的用户的自身语音是否存在于第三电输入信号中。方法包括响应于对自身语音的检测，向处理单元提供来自语音检测器模块的检测信号。

50、在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第一检测标准是单声道到达方向标准。在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第一检测标准可以是唯一应用的检测标准。在一些实施例中，语音检测器模块被配置为基于一个检测标准来检测听力设备的用户的自身语音，该一个检测标准是第一检测标准，即单声道到达方向标准。

51、在一些实施例中，语音检测器还包括第一初级滤波器，该第一初级滤波器被配置为对带通滤波的第一电输入信号进行滤波以提供第一初级滤波信号。在一些实施例中，语音检测器还包括第一次级滤波器，该第一次级滤波器被配置为对带通滤波的第二电输入信号进行滤波以提供第一次级滤波信号。第一初级滤波器和第一次级滤波器还可被配置为提供第一方向模式信号，该第一方向模式信号包括指向自身语音的方向的方向零点；例如，第一方向模式信号可包括在0度方位角处具有方向“零点”的面向后的类心形模式。另选地，第一初级滤波器和第一次级滤波器还可被配置为提供包括指向用户前方的远场信号的方向的方向零点的第一方向模式信号。第一方向模式信号可基于从第一次级滤波信号中减去第一初级滤波信号。

52、第一初级滤波器(f)可对第一输入换能器所提供的带通滤波的第一电输入信号进行滤波。

53、第一次级滤波器(d)可以是延迟滤波器，诸如整数延迟滤波器，并且可被配置为延迟带通滤波的第二电输入信号以提供带通滤波的第二电输入的延迟版本。

54、在一些实施例中，语音检测器还包括第二初级滤波器，该第二初级滤波器被配置为对带通滤波的第二电输入信号进行滤波以提供第二初级滤波信号。在一些实施例中，语音检测器还包括第二次级滤波器，该第二次级滤波器被配置为对带通滤波的第一电输入信号进行滤波以提供第二次级滤波信号。第二初级滤波器和第二次级滤波器还可被配置为提供第二方向模式信号，该第二方向模式信号包括与自身语音的方向相反的方向零点；例如，第二方向模式信号可包括在180度方位角处具有方向“零点”的面向前的类心形模式。另选地，第二初级滤波器和第二次级滤波器还可被配置为提供包括与用户前方的远场信号的方向相反的方向零点的第二方向模式信号。第二方向模式信号可基于从第二次级滤波信号中减去第二初级滤波信号。

55、第二初级滤波器(r)可对由第二输入换能器提供的带通滤波的第二电输入信号进行滤波。

56、第二次级滤波器(d)可以是整数延迟滤波器并且可被配置为延迟带通滤波的第一电输入信号以提供带通滤波的第一电输入的延迟版本。

57、第一初级滤波器和第二初级滤波器可以是任何滤波器，诸如fir滤波器、iir滤波器等。在一些实施例中，第一初级滤波器和/或第二初级滤波器为具有偶数阶的fir滤波器。

58、第一次级滤波器和第二次级滤波器可以是任何延迟滤波器，诸如整数延迟滤波器等。

59、如所见的，在一些实施例中，执行第一输入换能器的第一电输入信号和第二输入换能器的第二电输入信号之间的互相关。

60、在一些实施例中，语音检测器模块还包括被配置为对第二方向模式信号进行滤波的第一自适应滤波器。第一自适应滤波器还可被配置为最小化从由第一自适应滤波器滤波的第二方向模式信号中减去第一方向模式信号的误差信号。在一些实施例中，第一自适应滤波器可被配置为最小化从由第一自适应滤波器滤波的第二方向模式信号中减去第一方向模式信号的输出。

61、在一些实施例中，单声道到达方向估计由第一自适应滤波器提供。单声道到达方向估计可提供检测到自身语音的指示或估计。

62、一个或多个检测标准中的第一检测标准是单声道到达方向标准。在一些实施例中，当单声道到达方向估计指示接收到自身语音时，满足第一检测标准。在一些实施例中，单声道到达方向估计可具有对应于自身语音位置的指定范围内的值。此类指定范围可对应于例如从用户口中发出的源的单声道到达方向估计的典型值。

63、在一些实施例中，语音检测器还包括被配置为对单声道到达方向估计进行滤波的第一起音和释放滤波器。

64、在一些实施例中，第一自适应滤波器可以是单系数自适应滤波器。

65、在一些实施例中，单声道到达方向估计可由第一自适应滤波器给出：

66、

67、其中k表示采样时间，u表示第二方向模式信号，可能由前偏好系数αfpr调整，v表示第一方向模式信号，可以每b个样本计算ginstant，其中b表示块长度(例如8个样本、例如16个样本、例如32个样本、例如64个样本等)。系数αfpr可被选择为0和1之间的值，并且系数可用于通过用1-αfpr调整第二方向模式信号来选择单声道到达方向估计的灵敏度。

68、由第一自适应滤波器提供的单声道到达方向估计可通过使用第一起音和释放滤波器来进行平滑。诸如通过使用以每b个样本计算的第一起音和释放滤波器作为

69、g(k)＝(1-alpha)*g(k-b)+alpha*ginstant(k)

70、其中当ginstant(k)>g(k-b)时，alpha＝alphaattack，并且当ginstant(k)<＝g(k-b)时，alpha＝alpharelease。通过使用不同的攻击或释放时间常数进行平滑，单声道到达方向估计的结果值可被偏置为零(alphaattack<alpharelease)或可被偏置为1(alphaattack>alpharelease)。在一些实施例中，alphaattack和alpharelease的值可分别被选择为例如高于0.8的值、诸如高于0.9、诸如高于0.95等，诸如为0.8的值、诸如为0.9的值等，以及低于0.2的值、诸如低于0.1、诸如低于0.05等，例如为0.2的值、诸如为0.1、诸如为0.05等。

71、本发明的优点是提供被配置为平滑由第一自适应滤波器提供的单声道到达方向估计的第一起音和释放滤波器，因为第一起音和释放滤波器可因此稳定如由第一自适应滤波器提供的单声道到达方向估计。本发明的另外的优点是通过针对被配置为平滑由第一自适应滤波器提供的单声道到达方向估计的第一起音和释放滤波器使用不同的攻击或释放时间常数，第一自适应滤波器的单声道到达方向估计(诸如第一自适应滤波器的结果值)可被偏置为零或一，这取决于第一方向模式信号和第二方向模式信号之间的关系。

72、单声道到达方向估计可具有对应于自身语音位置的指定范围内的值。该指定范围可对应于例如从用户口中发出的源的单声道到达方向估计的典型值，诸如零附近的范围，诸如从0到0.2的范围。因此，第一自适应滤波器的输出的结果值可用于提取信号的单声道到达方向估计。在一些实施例中，例如当第一自适应滤波器的值接近零时，主导声音被确定为源自一定位置，该位置到麦克风的转移与从嘴到麦克风的转移类似。

73、在一些实施例中，单声道到达方向估计可被低通滤波以稳定其输出。在一些实施例中，可使用允许不同的攻击时间常数(当值变得低于当前值时)和释放时间常数(当值变得大于当前值时)的起音和释放滤波器来滤波单声道到达方向估计，以将单声道到达方向估计偏置为零或一。

74、在一些实施例中，经滤波的单声道到达方向估计用于提供检测到自身语音的指示或估计。在一些实施例中，当经滤波的单声道到达方向估计指示接收到自身语音时，满足第一检测标准。

75、在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第二检测标准是第一功率电平差标准。可通过比较带通滤波的第一电输入信号的功率电平和带通滤波的第二电输入信号的功率电平来提供第一功率电平差估计。在一些实施例中，语音检测器还包括被配置为对第一功率电平差估计进行滤波的第二起音和释放滤波器。

76、第一功率电平差估计可提供检测到自身语音的指示或估计。

77、一个或多个检测标准中的第二检测标准是第一功率电平差标准。优点是检测第一功率电平差估计或经滤波的第一功率电平差估计，因为当检测到自身语音时，第一输入换能器和第二输入换能器之间的功率电平差通常落在预定范围内。在一些实施例中，当第一功率电平差估计或经滤波的第一功率电平差估计指示接收到自身语音时，例如当第一输入换能器和第二输入换能器之间的功率电平差高于阈值hlowbound且低于阈值hhighbound(即在指定范围内)时，满足第二检测标准。

78、在一些实施例中，可使用以下来比较功率电平：

79、

80、其中k表示采样时间，wfront为带通滤波的第一电输入信号的功率电平，wrear为带通滤波的第二电输入信号的功率电平，并且以每b个样本计算hinstant，其中b表示块长度(例如8个样本、例如16个样本、例如32个样本、例如64个样本等)。

81、可通过使用第二起音和释放滤波器来滤波和/或平滑第一功率电平差估计，第二起音和释放滤波器可被实现为上面讨论的第一起音和释放滤波器。

82、经滤波的第一功率电平差估计可被配置为在自身语音信号的hlowbound和hhighbound之间的范围内。在一些示例中，hlowbound和hhighbound的值可分别为0和1。在一些示例中，hlowbound和hhighbound的值可以是例如预定的。在一些示例中，hlowbound和hhighbound可通过使用具有特定形状因子的离线测量来测量从kemar头部的嘴发出的来源针对普通耳朵(或一组耳朵)的经滤波的第一功率电平差进行预定。附加地或另选地，hlowbound和hhighbound的值可通过使用一个或多个训练会话来校准，例如通过让穿戴者说话几秒钟，同时监测经滤波的第一功率电平差的极值(最大值和最小值)。

83、在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第三检测标准是第一自身语音活动指示器标准。

84、在一些实施例中，语音检测器还包括第三初级滤波器，该第三初级滤波器被配置为对带通滤波的第一电输入信号进行滤波以提供第三初级滤波信号。在一些实施例中，语音检测器还包括第三次级滤波器，该第三次级滤波器被配置为对带通滤波的第二电输入信号进行滤波以提供第三次级滤波信号。第三初级滤波器和第三次级滤波器还可被配置为提供第三方向模式信号，该第三方向模式信号包括指向自身语音的方向的方向零点。第三方向模式信号可基于从第三次级滤波信号中减去第三初级滤波信号。

85、第三初级滤波器(p)可用于形成具有在自身语音的方向上的方向零点的方向模式。第三初级滤波器可对应于第一初级滤波器。第三初级滤波器可不同于第一初级滤波器。

86、在一些实施例中，听力设备还被配置为参与训练模式，其中第三初级滤波器还被配置为针对用户进行个性化。

87、第三初级滤波器可被配置为获得具有在自身语音的方向上的方向零点的方向模式，可以是任何合适的滤波器(诸如fir滤波器、iir滤波器等)。在一些实施例中，第三初级滤波器可通过使用具有特定形状因子的离线测量来最小化从kemar头部的嘴发出的来源针对普通耳朵(或一组耳朵)的第三方向模式信号进行校准。在一些实施例中，第三初级滤波器可通过使用训练会话来校准(或个性化)，其中用户说话持续一定时间段(诸如几秒的时间段，诸如60秒的时间段等)，同时适配第三初级滤波器以最小化第三方向模式信号。

88、在一些实施例中，训练会话可从外部电子设备(诸如移动电话、平板计算机、个人计算机等)触发。在一些实施例中，用户可在处于安静环境时激活训练会话的开始，例如通过按下按钮、或激活外部电子设备上的示能表示。在一些实施例中，可在听力设备处触发训练会话，例如通过按压听力设备的一个或多个按钮。

89、在一些实施例中，在训练会话期间，可在听力设备处理单元中运行专用算法以在用户说话时适配第三初级滤波器。一旦收敛，使得第三初级滤波器已确定第三方向模式信号被最小化，则训练会话可结束。

90、在一些实施例中，听力设备可向外部设备和/或用户发信号通知训练会话已经结束。第三初级滤波器(如在训练会话期间适配的，包括任何确定的第三初级滤波器值)可存储在听力设备中。在一些实施例中，无论何时激活听力设备，都可加载存储的第三初级滤波器。

91、另选地，在一些实施例中，听力设备可监测听力设备(或任何外部设备，诸如连接到听力设备的任何外部设备)的环境。当确定用户处于安静的环境中并且自身语音检测模块对于用户正在说话具有非常高的置信度时，可适配第三初级滤波器以确保第三方向模式信号被最小化，因为用户正在说话的可能性很高。另外地或另选地，用于检测的任何阈值(诸如hlowbound和hhighbound)可被类似地适配，同时用户正在说话的可能性很高。

92、在一些实施例中，如果用户在适配第三初级滤波器时没有说话，则可采取校正措施。例如，可提供有关已适配第三初级滤波器的预定允许范围(和/或任何阈值)以确保第三初级滤波器不超出范围。另选地，可确定多个训练会话的平均实现。在一些示例中，此类平均值可在每个会话期间仅缓慢地更新。

93、本发明的优点是是使用此类训练会话来训练第三初级滤波器，因为第三初级滤波器可提供具有在自身语音的方向上的方向零点的更强鲁棒性确定的方向模式。因此，训练会话可改进在更具挑战性的环境中对自身语音的检测。

94、在一些实施例中，语音检测器还包括第四初级滤波器，该第四初级滤波器被配置为对带通滤波的第二电输入信号进行滤波以提供第四初级滤波信号。在一些实施例中，语音检测器还包括第四次级滤波器，该第四次级滤波器被配置为对带通滤波的第一电输入信号进行滤波以提供第四次级滤波信号。第四初级滤波器和第四次级滤波器还可被配置为提供第四方向模式信号，该第四方向模式信号包括指向远场源的方向的方向零点，例如在0度方位角和-20度仰角处。因此，第四初级滤波器可抑制近似地来自自身语音信号的方向的远场源。第四方向模式信号可基于从第四次级滤波信号中减去第四初级滤波信号。

95、可看出，在一些实施例中，第三初级滤波器可被配置为具有带有在自身语音的方向上(即在0度方位角和-20度仰角处的近场源处)的方向零点的方向模式，使得任何自身语音信号将被显著抑制，而第四初级滤波器可被配置或校准为具有带有在自身语音的方向上(即在0度方位角和-20度仰角的远场源处)的方向零点的方向模式。第四初级滤波器可使用户的自身语音中的一些通过，因为第四初级滤波器被配置或校准为在远场源处具有零。

96、第四初级滤波器可对应于第二初级滤波器。第四初级滤波器可不同于第二初级滤波器。

97、在一些实施例中，语音检测器还包括被配置为对第四方向模式信号进行滤波的第二自适应滤波器。第二自适应滤波器还可被配置为最小化从由第二自适应滤波器滤波的第四方向模式信号中减去第三方向模式信号的误差信号。

98、在一些实施例中，自身语音活动指示器估计由第二自适应滤波器提供。在一些实施例中，语音检测器还包括被配置为对自身语音活动指示器估计进行滤波的第三起音和释放滤波器。

99、第二自适应滤波器可提供自身语音活动指示器估计。

100、

101、其中k表示采样时间，s是第四方向模式信号，m是第三方向模式信号并且以每b个样本计算tinstant，其中b表示块长度(例如8个样本、例如16个样本、例如32个样本、例如64个样本等)。

102、另选地，tinstant可如下计算：

103、

104、在时间k，第二自适应滤波器(t)可以与上述第一自适应滤波器类似的方式获得，通过使用第三起音和释放滤波器对第一自身语音活动指示器估计进行滤波。

105、在一些实施例中，上界tmaxff被确定为对应于经滤波的第一自身语音活动指示器估计t(k)可针对来自任何方向的远场信号达到的最大值。

106、在一些实施例中，可针对远场信号测量经滤波的第一自身语音活动指示器估计的值，例如在普通耳朵(或一组耳朵)上在消声室中，或者附加地或另外地针对正在使用的第一自身语音活动指示器的特定形状因子，通过使用对于每个输入换能器的房间脉冲响应来模拟这一点。

107、在一些实施例中，经滤波的第一自身语音活动指示器估计t(k)的值可变得大于阈值tmaxff。在一些实施例中，t(k)>tmaxff可指示存在自身语音信号，或者它可指示存在某个其他近场信号(例如，接触噪声或风噪声等)。

108、在一些实施例中，第一自身语音活动指示器估计或经滤波的第一自身语音活动指示器估计可提供检测到自身语音的指示或估计。

109、在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第三检测标准是第一自身语音活动指示器标准。在一些实施例中，当第一自身语音活动指示器估计或经滤波的第一自身语音活动指示器估计指示或估计了自身语音或另一个近场信号存在时，满足第三检测标准。

110、在一些实施例中，听力设备包括耳后(bte)单元。bte单元可包括第一输入换能器和第二输入换能器。在一些实施例中，听力设备还包括被配置为提供第三电输入信号的第三输入换能器。第三输入换能器可以是耳内(ite)输入换能器。听力设备还可包括包含第三输入换能器的耳内(ite)单元。语音检测器模块还可被配置为处理第三电输入信号。在一些实施例中，语音检测器模块还包括被配置为对第三电输入信号进行带通滤波的第三带通滤波器。处理单元还可被配置为处理第三电输入信号。第一电输出信号还可基于第三电输入信号。

111、第一输入换能器可以是bte单元或ite单元的前输入换能器。第二输入换能器可以是bte单元或ite单元的后输入换能器。换句话说，第一输入换能器和第二输入换能器可设置在bte单元中，使得当听力设备或者bte单元被设置在位于用户耳朵中、耳朵上、耳朵上方和/或耳朵处的其操作位置时，第一输入换能器可比第二输入换能器更靠近用户的鼻子或眼睛(或嘴)设置。同样，第一输入换能器和第二输入换能器可设置在ite单元中(例如，在ite单元的面板处)，使得当听力设备或者ite单元被设置在位于用户耳朵中、耳朵上、耳朵上方和/或耳朵处的其操作位置时，第一输入换能器可比第二输入换能器更靠近用户的鼻子或眼睛(或嘴)设置。

112、第三输入换能器可包括一个或多个麦克风。第三输入换能器可被配置为将声学信号转换成第三电输入信号。第三电输入信号可以是模拟信号。第三电输入信号可以是数字信号。第三输入换能器可耦接到一个或多个模数转换器，该模数转换器被配置为将模拟第三输入信号转换成数字第三信号。第三输入换能器可包括在ite单元或耳机中。第三输入换能器可从用户耳朵的耳道周围和/或内部拾取声学信号。

113、在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第四检测标准是第二功率电平差标准。可通过比较带通滤波的第一电输入信号的功率电平和带通滤波的第三电输入信号的功率电平来提供第二功率电平差估计。在一些实施例中，语音检测器还包括被配置为对第二功率电平差估计进行滤波的第四起音和释放滤波器。

114、第二功率电平差估计可由以下给出：

115、

116、其中k表示采样时间，wmie为带通滤波的第三电输入信号的功率电平，wfront为带通滤波的第一电输入信号的功率电平，并且以每b个样本计算hinstant，其中b表示块长度(例如8个样本、例如16个样本、例如32个样本、例如64个样本等)。另选地，可基于wmie和wrear来计算hinstant，wrear是带通滤波的第二电输入信号的功率电平。

117、可通过使用第四起音和释放滤波器来滤波和/或平滑第二功率电平差估计，第四起音和释放滤波器可被实现为上面讨论的第一和/或第二起音和释放滤波器。

118、经滤波的第二功率电平差估计可被配置为在自身语音信号的hlowbound和hhighbound之间的范围内。在一些示例中，hlowbound和hhighbound的值可分别为0和1。在一些示例中，hlowbound和hhighbound的值可以是例如预定的。在一些示例中，hlowbound和hhighbound可通过使用具有特定形状因子的离线测量来测量从kemar头部的嘴发出的来源针对普通耳朵(或一组耳朵)的经滤波的第二功率电平差进行预定。附加地或另选地，hlowbound和hhighbound的值可通过使用如上所讨论的训练会话来校准，例如通过让穿戴者说话几秒钟，同时监测经滤波的第二功率电平差的极值(最大值和最小值)。

119、第二功率电平差估计可提供检测到自身语音的指示或估计。

120、一个或多个检测标准中的第四检测标准是第二功率电平差标准。在一些实施例中，当第二功率电平差估计或经滤波的第二功率电平差估计指示检测到自身语音时，满足第四检测标准。在一些实施例中，如果经滤波的第二功率电平差估计在预定范围内，诸如在自身语音信号的hlowbound和hhighbound之间的范围内，则满足第四检测标准。

121、在一些实施例中，一个或多个检测标准中的第五检测标准是第二自身语音活动指示器标准。

122、在一些实施例中，语音检测器模块包括被配置为提供第三电输入信号的第三输入换能器、第三带通滤波器并且还包括被配置为对带通滤波的第三电输入信号进行滤波的第三自适应滤波器。在一些实施例中，语音检测器还包括第五次级滤波器，该第五次级滤波器被配置为对带通滤波的第一电输入信号进行滤波以提供第五次级滤波信号。第五次级滤波器可以是延迟滤波器。第三自适应滤波器可被配置为最小化从由第三自适应滤波器滤波的带通滤波的第三电输入信号中减去第五次级滤波信号的误差信号。当用第二输入换能器替换第一输入换能器时，这同样适用，只是需要必要变动。

123、第二自身语音活动指示器标准可提供检测到自身语音的指示或估计。

124、一个或多个检测标准中的第五检测标准是第二自身语音活动指示器标准。在一些实施例中，当第二自身语音活动标准指示接收到自身语音时，满足第五检测标准，即例如当第五次级滤波信号和由第三自适应滤波器滤波的带通滤波的第三电输入信号(诸如第三自适应滤波器的滤波器值)的互相关特性指示第三输入换能器和第一输入换能器之间的估计传播时间对应于自身语音的预期传播时间或在其范围内时。

125、优点是对双侧到达方向估计进行滤波，因为这可稳定双侧到达方向估计，也就是说，在上面的示例中，第五起音和释放滤波器可稳定k的输出。

126、在一些实施例中，经滤波的双侧到达方向估计用于提供检测到自身语音的指示或估计。在一些实施例中，当经滤波的双侧到达方向估计指示接收到自身语音或来自0度方位角或180度方位角的远场信号时，满足第五检测标准。

127、本发明涉及不同方面，包括上文和下文中的听力设备、双侧听力设备系统、操作听力设备的方法和操作双侧听力设备系统的方法，以及对应的设备部分，各自产生结合第一提到方面描述的益处和优点中的一者或多者，并且各自具有对应于结合第一提到的方面描述的和/或在所附权利要求中公开的实施例的一个或多个实施例。

128、在整个本发明中，术语“第一”、“第二”、“初级”、“次级”等在此处和其他地方仅用于标记目的，并且不旨在表示任何特定的空间或时间顺序，但被包括以识别单个元素。在整个本发明中，术语“第一”、“第二”、“初级”、“次级”等不一定指示相应事件或步骤的任何定时和/或优先化。