專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶有用于對(duì)輸入和輸出信號(hào)去相關(guān)的裝置的助聽(tīng)器的制作方法
一種帶有用于對(duì)輸入和輸出信號(hào)去相關(guān)的裝置的助昕器本發(fā)明涉及一種助聽(tīng)器，尤其是一種帶有用于對(duì)輸入和輸出信號(hào)去相關(guān)的裝置的 助聽(tīng)器及帶有用于消除反饋的裝置的助聽(tīng)器。反饋是助聽(tīng)器中眾所周知的問(wèn)題，且本領(lǐng)域中存在多種用于抑制和消除反饋的 系統(tǒng)。隨著非常小的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)單元的發(fā)展，在例如助聽(tīng)設(shè)備的微小設(shè)備 中執(zhí)行先進(jìn)的算法以抑制反饋成為可能，參見(jiàn)例如，US 5,619, 580, US 5，680，467和US 6，498，858。以上提及的在助聽(tīng)器領(lǐng)域的用于反饋消除的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，都主要關(guān)注外部反饋 的問(wèn)題，即，助聽(tīng)器的擴(kuò)音器(通常指受話器)和傳聲器之間的、沿助聽(tīng)器裝置外的路徑的 聲音傳播。例如，當(dāng)助聽(tīng)器的耳塞不完全適合佩戴者的耳朵時(shí)，或者是在例如為了空氣流通 的目的，耳塞包括通道或者開(kāi)口的情況下，會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題，其也稱(chēng)為聲學(xué)反饋。在這兩種 例子中，聲音可能從受話器泄露到傳聲器從而造成反饋。然而，助聽(tīng)器中的反饋也可能發(fā)生在內(nèi)部，因?yàn)槁曇艨梢匝刂?tīng)器殼體內(nèi)部的路 徑從受話器傳播到傳聲器。這種傳播可以是空氣傳播的或由助聽(tīng)器殼體或者助聽(tīng)設(shè)備內(nèi)的 一些結(jié)構(gòu)內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)引起。在后一種情況下，受話器中的振動(dòng)被傳播到助聽(tīng)器的其他部 分，例如，經(jīng)由受話器的(多個(gè))配件。W02005/081584公開(kāi)了一種助聽(tīng)器，其可以補(bǔ)償助聽(tīng)器殼體內(nèi)部的內(nèi)部機(jī)械的和 /或聲學(xué)的反饋，以及外部反饋。使用自適應(yīng)濾波器以估計(jì)反饋路徑是公知的。在下文中，該方法被表示為自適應(yīng) 反饋消除(AFC)或自適應(yīng)反饋抑制。然而，響應(yīng)于諸如音樂(lè)的相關(guān)輸入信號(hào)，AFC產(chǎn)生反饋 路徑的有偏估計(jì)。為減少偏差，提出了一些方法。經(jīng)典的方法包括在前向路徑或消除路徑中引入信 號(hào)去相關(guān)操作，諸如延遲或非線性，在受話器的輸入中加入探測(cè)信號(hào)，及控制反饋消除器的 自適應(yīng)的自適應(yīng)，例如通過(guò)有約束或波段限定的自適應(yīng)的方法。在US 2009/0034768中公 開(kāi)了這些已知的用于減小偏差問(wèn)題的方法的一種，其中使用頻率偏移，以在某一頻率區(qū)域 中將在受話器處的輸出信號(hào)與來(lái)自傳聲器的輸入信號(hào)去相關(guān)。在下文中，提供了一種新方法，用于對(duì)來(lái)自傳聲器的輸入信號(hào)和在受話器處的輸 出信號(hào)去相關(guān)，從而減少了助聽(tīng)器中的偏差問(wèn)題。因此，提供了一種助聽(tīng)器，包括傳聲器，用于將聲音轉(zhuǎn)換為音頻輸入信號(hào)，聽(tīng)力損失處理器，被配置用于依照所述助聽(tīng)器的使用者的聽(tīng)力損失來(lái)處理所述音 頻輸入信號(hào)，受話器，用于將音頻輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出聲音信號(hào)，合成器，被配置用于基于聲音模型和所述音頻輸入信號(hào)生成合成信號(hào)，并將所述 合成信號(hào)包括在所述音頻輸出信號(hào)中，所述合成器進(jìn)一步包括噪聲發(fā)生器，該噪聲發(fā)生器被配置用于聲音模型的激勵(lì)， 以生成包括合成元音的合成信號(hào)。
現(xiàn)有技術(shù)中的線性預(yù)測(cè)聲音合成器，由脈沖列激勵(lì)聲音模型以合成元音。由于消 除了濁音激活檢測(cè)和基音(Pitch)估計(jì)的需求，因此利用噪聲發(fā)生器用于合成濁音和清音 語(yǔ)音，簡(jiǎn)化了助聽(tīng)器電路，從而助聽(tīng)器電路的計(jì)算負(fù)荷保持最低。進(jìn)一步地，由于以與輸入 信號(hào)不相關(guān)的方式產(chǎn)生合成信號(hào)，因此在助聽(tīng)器的音頻輸出信號(hào)中包含合成信號(hào)，同樣減 少了偏差問(wèn)題。因此，提供了一種助聽(tīng)器，其中，以比任何已知的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中已知的計(jì) 算更加簡(jiǎn)單的方式，對(duì)來(lái)自傳聲器的輸入信號(hào)與在受話器處的輸出信號(hào)去相關(guān)。依據(jù)使用者的聽(tīng)力損失，所述合成信號(hào)可以在處理音頻輸入信號(hào)之前或之后被包 括。在一種實(shí)施方式中，所述聲音模型為音頻流的信號(hào)模型。所述噪聲發(fā)生器優(yōu)選為白噪聲發(fā)生器。使用白噪聲的極大優(yōu)點(diǎn)在于可獲得傳入 和輸出的信號(hào)的非常有效的去相關(guān)。然而，在另一個(gè)實(shí)施方式中，其可以為隨機(jī)或偽隨機(jī)噪 聲發(fā)生器，或者產(chǎn)生具有一定著色度的噪聲，例如褐色或粉紅噪聲，的噪聲發(fā)生器。合成器的輸入可連接在聽(tīng)力損失處理器的輸入側(cè)，和/或合成器的輸出可連接在 聽(tīng)力損失處理器的輸入側(cè)。合成器的輸入可連接在聽(tīng)力損失處理器的輸出側(cè)，和/或合成器的輸出可連接在 聽(tīng)力損失處理器的輸出側(cè)。合成信號(hào)可以在助聽(tīng)器電路的任何位置被包括到音頻信號(hào)中，例如，通過(guò)衰減助 聽(tīng)器電路的特定點(diǎn)和特定的頻帶的音頻信號(hào)，并且將合成的信號(hào)加入到特定頻帶的衰減或 移除的音頻信號(hào)中，例如以如下的方式保持最終的信號(hào)的振幅或響度及功率譜與原始的 未衰減的音頻信號(hào)大體上相等或相近。因此，助聽(tīng)器可以包括濾波器，所述濾波器具有用于 音頻信號(hào)的輸入，該輸入例如連接到聽(tīng)力損失處理器的輸入和輸出中的一個(gè)，所述濾波器 衰減了向?yàn)V波器的特定頻帶的輸入信號(hào)。所述濾波器進(jìn)一步具有輸出，該輸出提供與合成 信號(hào)合并的衰減信號(hào)。例如，所述濾波器可集成有加法器。所述頻帶是可調(diào)的。用類(lèi)似的方式，所述音頻信號(hào)可以用在助聽(tīng)器電路中的特定點(diǎn)處和特定頻帶中的 合成信號(hào)來(lái)置換，而不是被衰減。因此，該濾波器可被配置用于在特定頻帶上移除濾波器的 輸入信號(hào)，并代之以加入合成信號(hào)，例如，用如下方式保持最終的信號(hào)的振幅或響度和功 率譜與輸入到濾波器的原始音頻信號(hào)輸入大體上等同或相近。例如，反饋振蕩可能僅在或大多數(shù)在高于某一個(gè)頻率時(shí)發(fā)生，例如高于2kHz，因 此，僅在高于這一頻率，例如2kHz時(shí)，才需要偏差減弱。因此，原始音頻部分的低頻部分，例 如低于2kHz，可以維持而不用任何修正，而高頻部分，例如高于2kHz，可能要全部或者部分 由合成信號(hào)置換，優(yōu)選地用如下方式與原始未置換的音頻信號(hào)相比，使最終的信號(hào)的振幅 或響度及功率譜大體上保持不變。所述聲音模型可基于線性預(yù)測(cè)分析。因此，所述合成器可被配置用于執(zhí)行線性預(yù) 測(cè)分析。進(jìn)一步地，所述合成器可被配置用于執(zhí)行線性預(yù)測(cè)編碼。線性預(yù)測(cè)分析和編碼可導(dǎo)致助聽(tīng)器中改善的反饋補(bǔ)償，因?yàn)楦蟮脑鲆娉蔀榭?能，并且不犧牲對(duì)話的可理解度及聲音質(zhì)量，特別是對(duì)于一些聽(tīng)力殘障人士，改善了動(dòng)態(tài)性 能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，助聽(tīng)器可進(jìn)一步包括自適應(yīng)反饋抑制器，其被配置用于通過(guò)對(duì)所述助聽(tīng)器的反饋信號(hào)路徑建模來(lái)生成反饋抑制信號(hào)，該自適應(yīng)反饋抑制器具 有連接到減法器的輸出，所述減法器被連接以從所述音頻輸入信號(hào)中減去所述反饋抑制信 號(hào)并將反饋補(bǔ)償音頻信號(hào)輸出到所述聽(tīng)力損失處理器的輸入。所述反饋補(bǔ)償器可進(jìn)一步包括第一模型濾波器，用于基于所述聲音模型修正輸入 到反饋補(bǔ)償器的錯(cuò)誤。所述反饋補(bǔ)償器可進(jìn)一步包括第二模式濾波器，用于基于聲音模型而修正輸入到 反饋補(bǔ)償器中的信號(hào)。據(jù)此實(shí)現(xiàn)了從輸入信號(hào)和輸出信號(hào)中移除聲音模型(也指信號(hào)模 型)，從而只有白噪聲可以進(jìn)入自適應(yīng)回路，這確保了更快收斂，特別是如果使用LMS(最小 均方)類(lèi)型的自適應(yīng)算法來(lái)更新反饋補(bǔ)償器。


在下文中，將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明
圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖2示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖4示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖5示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖6示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖7示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖8示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖9示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的--個(gè)實(shí)施方式，
圖10示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的-一個(gè)實(shí)施方式，
圖11示出了所謂的波段限定LPC分析器和合成器，
圖12舉例說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，
圖13舉例說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器的另一優(yōu)選實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中示出了本發(fā)明的典型實(shí)施方式。但 是，本發(fā)明可以不同的形式來(lái)實(shí)施，且不能理解為限于這里說(shuō)明的實(shí)施方式。而是，提供這 些實(shí)施方式，從而使得該公開(kāi)更加充分和全面，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，更充分地表達(dá)本 發(fā)明的范圍。全文中，同樣的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)同樣的要素。說(shuō)明書(shū)中的每個(gè)附圖中相同的要 素將因此不再詳細(xì)說(shuō)明。圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的一個(gè)實(shí)施方式。所示的助聽(tīng)器2包括傳聲 器4，用于將聲音轉(zhuǎn)換為音頻輸入信號(hào)6 ；聽(tīng)力損失處理器8，被配置用于根據(jù)助聽(tīng)器2的使 用者的聽(tīng)力損失來(lái)處理音頻輸入信號(hào)6;受話器10，用于將音頻輸出信號(hào)12轉(zhuǎn)換成輸出聲 音信號(hào)。所示的助聽(tīng)器還包括合成器22，被配置用于基于聲音模型和音頻輸入信號(hào)產(chǎn)生合 成信號(hào)以及將合成信號(hào)包括在音頻輸出信號(hào)12中。所示的合成器22包括噪聲發(fā)生器82， 被配置用于聲音模型的激勵(lì)，以生成包括合成元音的合成信號(hào)。輸入信號(hào)的建模由提供信 號(hào)模型的編碼模塊80所示。這個(gè)信號(hào)模型在編碼合成模塊84處，被來(lái)自噪聲發(fā)生器82的噪聲信號(hào)激勵(lì)，從而實(shí)現(xiàn)了合成器22的輸出是與輸入信號(hào)6不相關(guān)的合成信號(hào)。該聲音模 型可以是AR模型(自回歸模型)。在依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，由聽(tīng)力損失處理器8執(zhí)行的處理是頻率相 關(guān)的，并且合成器22也執(zhí)行頻率相關(guān)的操作。這可以例如通過(guò)僅合成來(lái)自聽(tīng)力損失處理器 8的輸出信號(hào)的高頻部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的另一實(shí)施方式，聽(tīng)力損失處理器8和合成器22的布 局可以相互交換，由此合成器22沿著從傳聲器4到受話器10的信號(hào)路徑放置在聽(tīng)力損失 處理器8之前。依據(jù)助聽(tīng)器2的優(yōu)選實(shí)施方式，聽(tīng)力損失處理器8、合成器22 (包括單元80，82和 84)形成了助聽(tīng)器數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 24的一部分。圖2示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的替換實(shí)施方式，其中合成器22的輸入連接在 聽(tīng)力損失處理器8的輸出側(cè)，且合成器22的輸出經(jīng)由加法器26連接在聽(tīng)力損失處理器8 的輸出側(cè)，其中加法器26將由合成器22產(chǎn)生的合成信號(hào)與聽(tīng)力損失處理器8的輸出相加。圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的另一替換實(shí)施方式，其中合成器22的輸入連 接在聽(tīng)力損失處理器8的輸入側(cè)，且合成器22的輸出經(jīng)由加法器26連接在聽(tīng)力損失處理 器8的輸出側(cè)，其中加法器26將合成器22的輸出信號(hào)與聽(tīng)力損失處理器8的輸出相加。圖2和圖3所示的實(shí)施方式與圖1所示的實(shí)施方式非常相似。因此，只說(shuō)明它們 之間的區(qū)別。對(duì)遭受高頻聽(tīng)力損失的患者的在先研究表明，反饋一般在高于2kHz的頻率最為 普遍。這就提示，大多數(shù)情況下，為了改善自適應(yīng)反饋抑制的性能，減小偏差問(wèn)題僅在高于 2kHz的頻率區(qū)域中必要。因此，為了對(duì)輸入和輸出信號(hào)6和12去相關(guān)，只需要在高頻區(qū)域 合成信號(hào)，而在信號(hào)的低頻部分可保持而不需修正。因此，可以設(shè)想對(duì)于圖2和圖3所示實(shí) 施方式的兩個(gè)替換實(shí)施方式，其中低通濾波器28被插入到聽(tīng)力損失處理器8的輸出和加法 器26之間的信號(hào)路徑中；并且高通濾波器30被插入到合成器22的輸出和加法器26之間 的信號(hào)路徑中。在圖4和圖5所示的實(shí)施方式中說(shuō)明了這種情況。可選地，濾波器28可以 是只對(duì)聽(tīng)力損失處理器8的輸出信號(hào)的高頻部分進(jìn)行一定程度的衰減的濾波器。類(lèi)似地， 在替換實(shí)施方式中，濾波器30可以是只對(duì)來(lái)自合成器22的合成輸出信號(hào)的低頻部分進(jìn)行 一定程度的衰減的濾波器。濾波器30也能移入合成器22中(兩種方式在82和84之間； 或在80內(nèi)，由此僅在高頻中建模)。在一個(gè)實(shí)施方式中，濾波器28和30的交越或截止頻率可設(shè)置為默認(rèn)值，例如，在 1. 5kHz-5kHz范圍內(nèi)，優(yōu)選地在1. 5kHz和4kHz之間的某處，例如，1. 5kHz、1. 6kHz、1. 8kHz、 2kHz、2. 5kHz、3kHz、3. 5kHz或4kHz中的任何一個(gè)值。然而，在替換實(shí)施方式中，濾波器28 和30的交越或截止頻率可以選擇為在5kHz-20kHz范圍內(nèi)的某處?？蛇x地，可以根據(jù)助聽(tīng)器2驗(yàn)配到使用者過(guò)程中的適應(yīng)情況以及基于助聽(tīng)器2驗(yàn) 配到特定的使用者過(guò)程中的反饋路徑的測(cè)量，來(lái)選擇或確定濾波器28和30的截止或交越 頻率。也可以獨(dú)立于助聽(tīng)器2的使用者的聽(tīng)力損失的測(cè)量或估計(jì)來(lái)選擇濾波器28和30的 截止或交越頻率。也可以通過(guò)檢測(cè)是否以及何處有反饋嘯叫要形成，來(lái)自適應(yīng)地調(diào)整濾波 器28和30的截止或交越頻率。在另一替換實(shí)施方式中，濾波器28和30的交越或截止頻 率是可調(diào)整的。
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對(duì)于使用低和高通濾波器觀和30可替換的是，在助聽(tīng)器2對(duì)反饋非常敏感的選 擇頻帶上，來(lái)自聽(tīng)力損失處理器8的輸出信號(hào)可以由來(lái)自合成器22的合成信號(hào)替代。這例 如可以通過(guò)使用濾波器組的適當(dāng)布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖6示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的一個(gè)實(shí)施方式。所示的助聽(tīng)器2包括傳聲 器4，用于將聲音轉(zhuǎn)換為音頻輸入信號(hào)6 ；聽(tīng)力損失處理器8，被配置用于依據(jù)助聽(tīng)器2的使 用者的聽(tīng)力損失處理音頻輸入信號(hào)8 ；受話器10，用于將音頻輸出信號(hào)12轉(zhuǎn)換為輸出聲音 信號(hào)。所示的助聽(tīng)器2還包括自適應(yīng)反饋抑制器14，被配置用于通過(guò)對(duì)助聽(tīng)器2的反饋信 號(hào)路徑(未示出)建模，來(lái)產(chǎn)生反饋抑制信號(hào)16，其中自適應(yīng)反饋抑制器14具有連接到減 法器18的輸出，減法器18被連接以從音頻輸入信號(hào)6中減去反饋抑制信號(hào)16，減法器18 隨后將反饋補(bǔ)償音頻信號(hào)20輸出到聽(tīng)力損失處理器8的輸入。助聽(tīng)器2還包括合成器22， 其被配置用于根據(jù)聲音模型和音頻輸入信號(hào)來(lái)產(chǎn)生合成信號(hào)，并將合成信號(hào)包括在音頻輸 出信號(hào)12中。聲音模型可以是AR模型(自回歸模型)。在依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，由聽(tīng)力損失處理器8執(zhí)行的處理是頻率相 關(guān)的，并且合成器22也執(zhí)行頻率相關(guān)的操作。這可以例如通過(guò)僅合成來(lái)自聽(tīng)力損失處理器 8的輸出信號(hào)的高頻部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的另一實(shí)施方式，聽(tīng)力損失處理器8和合成器22的布 局可以相互交換，由此合成器22沿著從傳聲器4到受話器10的信號(hào)路徑放置在聽(tīng)力損失 處理器8之前。依據(jù)助聽(tīng)器2的優(yōu)選實(shí)施方式，聽(tīng)力損失處理器8、合成器22、自適應(yīng)反饋抑制器 14和減法器18形成了助聽(tīng)器數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 24的一部分。圖7示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的替換實(shí)施方式，其中合成器22的輸入連接在 聽(tīng)力損失處理器8的輸出側(cè)，且合成器22的輸出經(jīng)由加法器沈連接在聽(tīng)力損失處理器8 的輸出側(cè)，其中加法器26將由合成器22產(chǎn)生的合成信號(hào)與聽(tīng)力損失處理器8的輸出相加。圖8示出了依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的另一替換實(shí)施方式，其中合成器22的輸入連 接在聽(tīng)力損失處理器8的輸入側(cè)，且合成器22的輸出經(jīng)由加法器沈連接在聽(tīng)力損失處理 器8的輸出側(cè)，其中加法器沈?qū)⒑铣善?2的輸出信號(hào)與聽(tīng)力損失處理器8的輸出相加。圖7和圖8所示的實(shí)施方式與圖6所示的實(shí)施方式非常相似。因此，只說(shuō)明它們 之間的區(qū)別。對(duì)遭受高頻聽(tīng)力損失的患者的在先研究表明，反饋一般在高于2kHz的頻率最為 普遍。這就提示了，大多數(shù)情況下，為了改善自適應(yīng)反饋抑制的性能，減小偏差問(wèn)題僅在高 于2kHz的頻率區(qū)域中必要。因此，為了對(duì)輸入和輸出信號(hào)6和12去相關(guān)，只需要在高頻區(qū) 域合成信號(hào)，而在信號(hào)的低頻部分能夠保持而不需要修正。因此，可以設(shè)想對(duì)于圖7和圖8 所示實(shí)施方式的兩個(gè)替換實(shí)施方式，其中低通濾波器觀被插入到聽(tīng)力損失處理器8的輸出 和加法器沈之間的信號(hào)路徑中；并且高通濾波器30被插入到合成器22的輸出和加法器沈 之間的信號(hào)路徑中。在圖9和圖10所示的實(shí)施方式中說(shuō)明了這種情況?？蛇x地，濾波器觀 可以是只對(duì)聽(tīng)力損失處理器8的輸出信號(hào)的高頻部分進(jìn)行一定程度的衰減的濾波器。類(lèi)似 地，在替換實(shí)施方式中，濾波器30可以是只對(duì)來(lái)自合成器22的合成輸出信號(hào)的低頻部分進(jìn) 行一定程度的衰減的濾波器。濾波器30也能移入合成器22中(兩種方法在82和84之 間；或在80內(nèi)，由此僅在高頻執(zhí)行建模)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，濾波器觀和30的交越或截止頻率可設(shè)置為默認(rèn)值，例如，在 1. 5kHz-5kHz范圍內(nèi)，優(yōu)選地在1. 5kHz和4kHz之間的某處，例如，1. 5kHz、1. 6kHz、1. 8kHz、 2kHz、2. 5kHz、3kHz、3. 5kHz或4kHz中的任何一個(gè)值。然而，在替換實(shí)施方式中，濾波器觀 和30的交越或截止頻率可以選擇為在5kHz-20kHz范圍內(nèi)的某處?？蛇x地，可以根據(jù)助聽(tīng)器2驗(yàn)配到使用者過(guò)程中的適應(yīng)情況以及基于助聽(tīng)器2驗(yàn) 配到特定的使用者過(guò)程中的反饋路徑的測(cè)量，來(lái)選擇或確定濾波器觀和30的截止或交越 頻率。也可以獨(dú)立于助聽(tīng)器2的使用者的聽(tīng)力損失的測(cè)量或估計(jì)來(lái)選擇濾波器觀和30的 截止或交越頻率。也可以通過(guò)檢測(cè)是否以及何處有反饋嘯叫要形成，來(lái)自適應(yīng)地調(diào)整濾波 器觀和30的截止或交越頻率。在另一替換實(shí)施方式中，濾波器觀和30的交越或截止頻 率是可調(diào)整的。對(duì)于使用低和高通濾波器觀和30可替換的是，在助聽(tīng)器2對(duì)反饋非常敏感的選 擇頻帶上，來(lái)自聽(tīng)力損失處理器8的輸出信號(hào)可以由來(lái)自合成器22的合成信號(hào)替代。這例 如可以通過(guò)使用濾波器組的適當(dāng)布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述中，描述將基于使用線性預(yù)測(cè)編碼(LPC)來(lái)估 計(jì)信號(hào)模型及合成輸出聲音。LPC技術(shù)基于自回歸(AR)建模，實(shí)際上其非常精確地對(duì)語(yǔ)音 信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行建模。依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式提出的算法可以分為4部分1) LPC分析 器這一級(jí)估計(jì)信號(hào)的參數(shù)模型d)LPC合成器，這里通過(guò)以導(dǎo)出的模型過(guò)濾白噪聲，來(lái)產(chǎn) 生合成信號(hào)；3)混合器，其合并原始信號(hào)和合成副本；以及4)自適應(yīng)反饋抑制器14，其使 用輸出信號(hào)(原始+合成)以估計(jì)反饋路徑(然而可以理解，可替換地，輸入信號(hào)可被分成 多個(gè)波段，然后在一個(gè)或多個(gè)波段上運(yùn)行LPC分析器)。提出的解決方案基本上由兩部分組 成——信號(hào)合成和反饋路徑自適應(yīng)。下面將首先說(shuō)明信號(hào)合成，然后將說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的 助聽(tīng)器2的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，其中反饋路徑自適應(yīng)方案利用外部信號(hào)模型，然后將說(shuō)明 依據(jù)本發(fā)明的助聽(tīng)器2的替換實(shí)施方式，其中自適應(yīng)基于內(nèi)部LPC信號(hào)模型(聲音模型)。在圖11中示出了所謂的波段限定LPC分析器和合成器(BLPCAS)32。所示的 BLPCAS是實(shí)現(xiàn)了合成器22的優(yōu)選方式，其中加入了帶通濾波器。因此，減輕了對(duì)如圖4、圖 5、圖9和圖10中所示的輔助濾波器觀和30的需求。線性預(yù)測(cè)編碼基于將感興趣信號(hào)建模為全極點(diǎn)信號(hào)。全極點(diǎn)信號(hào)通過(guò)下述差分方 程產(chǎn)生
權(quán)利要求
1.一種助聽(tīng)器，包括傳聲器，用于將聲音轉(zhuǎn)換為音頻輸入信號(hào)；聽(tīng)力損失處理器，被配置用于依照所述助聽(tīng)器的使用者的聽(tīng)力損失來(lái)處理所述音頻輸 入信號(hào)；受話器，用于將音頻輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出聲音信號(hào)，合成器，被配置用于基于聲音模型和所述音頻輸入信號(hào)生成合成信號(hào)，并將所述合成 信號(hào)包括在所述音頻輸出信號(hào)中，所述合成器進(jìn)一步包括噪聲發(fā)生器，該噪聲發(fā)生器被配置用于聲音模型的激勵(lì)，以生 成包括合成元音的所述合成信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的助聽(tīng)器，其中所述合成器的輸入連接在所述聽(tīng)力損失處理器的 輸入側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的助聽(tīng)器，其中所述合成器的輸出連接在所述聽(tīng)力損失處理 器的輸入側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的助聽(tīng)器，其中所述合成器的輸入連接在所述聽(tīng)力損失處理器的 輸出側(cè)。
5.如權(quán)利要求2或4所述的助聽(tīng)器，其中所述合成器的輸出連接在所述聽(tīng)力損失處理 器的輸出側(cè)。
6.如以上任一權(quán)利要求所述的助聽(tīng)器，進(jìn)一步包括濾波器，所述濾波器具有輸入和輸 出，所述輸入連接到所述聽(tīng)力損失處理器的輸入和輸出中的一個(gè)，以在頻帶上衰減濾波器 輸入信號(hào)，所述輸出在與合成器輸入連接的濾波器輸出處提供衰減信號(hào)，以與所述合成信 號(hào)合并。
7.如權(quán)利要求6所述的助聽(tīng)器，其中所述濾波器被配置用于移除在所述頻帶上的所述 濾波器輸入信號(hào)。
8.如以上任一權(quán)利要求所述的助聽(tīng)器，其中所述合成器被配置用于執(zhí)行線性預(yù)測(cè)分析。
9.如權(quán)利要求8所述的助聽(tīng)器，其中所述合成器還被配置用于執(zhí)行線性預(yù)測(cè)編碼。
10.如以上任一權(quán)利要求所述的助聽(tīng)器，進(jìn)一步包括自適應(yīng)反饋抑制器，被配置用于通 過(guò)對(duì)所述助聽(tīng)器的反饋信號(hào)路徑建模來(lái)生成反饋抑制信號(hào)，該自適應(yīng)反饋抑制器具有連接 到減法器的輸出，所述減法器被連接以從所述音頻輸入信號(hào)中減去所述反饋抑制信號(hào)并將 反饋補(bǔ)償音頻信號(hào)輸出到所述聽(tīng)力損失處理器的輸入。
11.如權(quán)利要求10所述的助聽(tīng)器，其中所述反饋補(bǔ)償器進(jìn)一步包括第一模型濾波器， 用于基于所述聲音模型修正輸入到反饋補(bǔ)償器的錯(cuò)誤。
12.如權(quán)利要求10或11所述的助聽(tīng)器，其中所述反饋補(bǔ)償器進(jìn)一步包括第二模型濾波 器，用于基于所述聲音模型修正輸入到反饋補(bǔ)償器的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求6或權(quán)利要求7-12中任一與權(quán)利要求6的結(jié)合所述的助聽(tīng)器，其中所 述頻帶是可調(diào)的。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及一種帶有用于對(duì)輸入和輸出信號(hào)去相關(guān)的裝置的助聽(tīng)器，包括傳聲器，用于將聲音轉(zhuǎn)換為音頻輸入信號(hào)；聽(tīng)力損失處理器，被配置用于依照助聽(tīng)器的使用者的聽(tīng)力損失來(lái)處理所述音頻輸入信號(hào)；受話器，用于將音頻輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出聲音信號(hào)；合成器，被配置用于基于聲音模型和所述音頻輸入信號(hào)生成合成信號(hào)，并將所述合成信號(hào)包括在所述音頻輸出信號(hào)中。所述合成器進(jìn)一步包括噪聲發(fā)生器，被配置用于聲音模型的激勵(lì)，以產(chǎn)生包括合成元音的合成信號(hào)。
文檔編號(hào)H04R25/00GK102149038SQ201010577030
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者卡爾-弗雷德里克·約翰·格蘭, 馬桂林 申請(qǐng)人:Gn瑞聲達(dá)A/S