思）。應(yīng)當進一步理解，說明書中使用的術(shù)語"具有"、"包括"和/或"包含" 表明存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一個或多個 其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。應(yīng)當理解，除非明確指出，當元件被 稱為"連接"或"耦合"到另一元件時，可以是直接連接或耦合到其他元件，也可以存在中間 插入元件。如在此所用的術(shù)語"和/或"包括一個或多個列舉的相關(guān)項目的任何及所有組 合。除非明確指出，在此公開的任何方法的步驟不必須精確按所公開的順序執(zhí)行。
【附圖說明】
[0082] 本發(fā)明將在下面參考附圖、結(jié)合優(yōu)選實施方式進行更完全地說明。
[0083] 圖1示意性地示出了本發(fā)明中提出的使用外部裝置進行助聽裝置降噪系統(tǒng)的自 校準例程的情形。
[0084] 圖2A-2B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的多傳聲器降噪系統(tǒng)實施例的相應(yīng)框圖，圖 2A示出了包括波束形成器濾波器和用于降噪的單通道后處理濾波器的實施例，圖2B示出 了另外包括目標消除波束形成器濾波器的實施例。
[0085] 圖3A-3B示意性地示出了用于針對不同于校準源的位置估計波束形成器的情形， 圖3A示出了計劃的目標聲源位置及在校準波束形成器視向量期間的聲源位置，圖3B示出 了聲源相對于用戶的預(yù)定位置，其視向量已在使用之前進行估計并保存在助聽裝置的存儲 器中。
[0086] 圖4A示意性地示出了聲源和位于房間中的聲音接收器之間的多個聲學(xué)通路，圖 4B示例性地示出了房間中的聲音信號的振幅與時間之間的關(guān)系，及圖4C示出了根據(jù)本發(fā) 明的用于校準降噪系統(tǒng)的測量程序。
[0087] 圖5A-5B示意性地示出了時域到時頻域的信號轉(zhuǎn)換，其中圖5A示出了隨時間而變 的聲音信號（振幅_時間）及其在模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的采樣，圖5B示出了在采樣信號（短時） 傅里葉變換之后所得的時頻單元的"分布圖"。
[0088] 圖6A-6B示出了根據(jù)本發(fā)明的助聽系統(tǒng)實施例的示例性應(yīng)用情形。圖6A示出了 在降噪系統(tǒng)的校準程序期間的用戶、雙耳助聽器系統(tǒng)及輔助裝置，圖6B示出了輔助裝置運 行用于開始校準程序的APP。
[0089] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的輔助裝置的實施例。
[0090] 為清晰起見，這些附圖均為示意性及簡化的圖，它們只給出了對于理解本發(fā)明所 必要的細節(jié)，而省略其他細節(jié)。在所有附圖中，同樣的附圖標記用于同樣或?qū)?yīng)的部分。
[0091] 通過下面給出的詳細描述，本發(fā)明進一步的適用范圍將顯而易見。然而，應(yīng)當理 解，在詳細描述和具體例子表明本發(fā)明優(yōu)選實施例的同時，它們僅為說明目的給出。對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，從下面的詳細描述可顯而易見地得出其它實施方式。
【具體實施方式】
[0092] 圖1示出了使助聽裝置HAD的用戶U能使用包括揚聲器SPK的外部（輔助）裝置 AD進行降噪系統(tǒng)的波束形成器權(quán)重的自校準的情形。輔助裝置AD和助聽裝置HAD配置成 使能在其間建立無線鏈路（如通知助聽裝置關(guān)于校準程序的開始）。在實施例中，外部（輔 助）裝置AD包括移動電話或由其構(gòu)成。作為備選，其可形成驗配系統(tǒng)的一部分。該活動的 目標是校準（每一）助聽裝置HAD中的降噪系統(tǒng)，其通過播放由助聽裝置的輸入單元MIC 或者在用戶U佩戴雙耳助聽裝置系統(tǒng)的情形下由每一助聽裝置的輸入單元捕獲的、來自外 部裝置AD的校準聲音TstSo進行。此外，另外的傳聲器（其信號傳給助聽裝置的對應(yīng)輸入 單元）可位于不同于助聽裝置本身的其它裝置中（如用戶佩戴的通信裝置中（如音頻網(wǎng)關(guān) 或移動電話）、無線傳聲器中、等等）。
[0093] 前述校準程序的例子如下：
[0094]A)外部裝置AD保持在用戶U的前面（如伸開的手臂（"手"）中）。
[0095]B)當外部裝置AD(如其揚聲器AD-SPK)處于助聽裝置用戶耳朵（或眼睛）（"耳 朵"）的水平面或方向H-Dir并處于前面位置時，開始校準程序（如通過外部裝置的校準模 式的啟動，如智能電話的APP)。通常假定校準測量期間的環(huán)境噪聲（參見圖1中的"噪聲"， 如附加或卷積噪聲形式）遠小于校準信號，即實質(zhì)上沒有噪聲存在。在實踐中，這可能很難 實現(xiàn)，考慮前述情形的一個或多個預(yù)防措施優(yōu)選包括在該程序中（從而增加其魯棒性）。在 實施例中，如果如由外部裝置或助聽裝置測得的背景噪聲（"噪聲"）電平或混響電平太高， 則可終止該例程。環(huán)境噪聲可以多種不同的方式監(jiān)視（例如如US2011026725A1中所述，公 開了監(jiān)視用于隨時間估計反饋通路的自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的一階差分的能量并將 預(yù)定判據(jù)應(yīng)用于從一時刻到另一時刻的能含量變化以確定可接受的環(huán)境噪聲影響）。在實 施例中，校準信號適應(yīng)當前噪聲電平和譜，通過修整校準信號以確保預(yù)定的（最小）校準信 號-環(huán)境噪聲比實現(xiàn)（至少跨預(yù)定頻率范圍，如在所有頻率下）。外部裝置的正確位置的決 定可由用戶人工進行或通過裝置自動進行，如使用裝置中的陀螺儀、加速計、具有眼球跟蹤 的照相機等。
[0096] C)輔助裝置AD經(jīng)無線通信鏈路Wink通知助聽裝置HAD校準例程將要開始（將助 聽裝置設(shè)置成校準模式）并從揚聲器AD-SPK發(fā)出校準聲音TstSo,如咔嗒聲、咔嗒聲序列或 寬帶噪聲信號。
[0097] D)如下面進一步詳細所述，由助聽裝置的傳聲器MIC拾取的信號可用于確定最佳 的固定波束形成器權(quán)重，如在前面方向具有單位增益的最佳延遲疊加波束形成器、在前面 方向精確地具有空間零值的目標消除波束形成器等（例如參見圖2A-2B)。
[0098] 原位確定的波束形成器權(quán)重的優(yōu)點在于它們實施個性化波束形成器，其對于所涉 及的助聽裝置用戶U最佳。具體地，該程序?qū)е略O(shè)計成考慮用戶U的物理特性的固定波束 形成器，前述特性如頭部、耳朵、身體（軀干）、發(fā)型等。用戶的這些特性跨時間可進一步變 化，尤其對于兒童而言，但對于成人同樣如此（如發(fā)型等）。助聽裝置的精確位置日復(fù)一日 可稍微不同。助聽裝置的傳聲器可能沒有與助聽裝置制造商使用的傳聲器精確相同的特 性，當確定默認硬接線的波束形成器權(quán)重時，這些特性可能跨時間進一步漂移等。
[0099] 校準例程優(yōu)選可配備安全程序。源自校準例程的波束形成器權(quán)重可與一組默認波 束形成器權(quán)重比較。例如如果兩組權(quán)重非常不同，則校準例程可被宣告無效，及使用默認權(quán) 重。如果環(huán)境噪聲高于預(yù)定閾電平，也同樣如此。
[0100] 1、降噪系統(tǒng)的例子
[0101] 圖2A和圖2B示出了包括多輸入單元（如多傳聲器）降噪系統(tǒng)NRS(在此示為具 有M個輸入單元如傳聲器單元）的助聽裝置HAD的相應(yīng)實施例的示例性框圖。多輸入單 元降噪系統(tǒng)NRS包括多輸入波束形成器濾波單元BF(如最小方差無失真響應(yīng)（MVDR)波束 形成器），其后為單通道降噪系統(tǒng)SC-NR。當從目標方向/位置接收到信號時，波束形成器 BF提供具有OdB增益的波束成形信號。圖2B的實施例還包括提供目標消除波束成形信號 的目標消除波束形成器濾波單元TC-BF，其在理想情形下拒絕（在實踐中最大程度地衰減） 從目標方向/位置播放的信號。目標消除波束形成器濾波單元可能包括幾個（多達M-1) 目標消除波束形成器。目標消除波束形成器濾波單元TC-BF提供表明波束成形信號Y中 存在噪聲的控制信號NoTr并配置成控制單通道后濾波單元SC-NR。這些信號取決于時間 和頻率指數(shù)（m，k)，參見連接到每一輸入元件11\的每一輸入單元IUi如輸入變換器例如 傳聲器中的分析濾波器組單元AFB。在相應(yīng)輸入單元IA，…，IUM處接收的輸入聲音信號 sjn),…，sM(n)因而按時頻表不提供為信號Sjk，!!!)，…，SM(k，m)。在圖2A和2B的實施例 中，對每一頻帶k執(zhí)行獨立的波束成形和單通道后濾波操作。降噪系統(tǒng)NRS的輸出§，其為 傳聲器信號Si，…，SM的噪聲降低后的版本，例如隨后進行放大（和壓縮），優(yōu)選根據(jù)用戶的 特定需要，例如以補償用戶的聽力受損，及其經(jīng)揚聲器（參見圖1中的HA-SPK)呈現(xiàn)給助聽 裝置用戶U。
[0102] 助聽裝置還包括天線和收發(fā)器電路ANT，RF-Rx/Tx，用于建立到輔助裝置（圖1中 的AD)的無線通信鏈路，例如用于從輔助裝置接收校準控制信號CNT。想法是從收發(fā)器電 路RF-Rx/Tx饋給視向量確定單元LV-Det的校準控制信號CalC包括來自輔助（校準）裝 置AD的"開始校準程序"指示。輔助裝置包含校準聲源（揚聲器），例如形成專用校準系統(tǒng) (如驗配系統(tǒng)）或者便攜式通信裝置如智能電話等的一部分。當輔助裝置發(fā)送CNT(CalC) 信號時（如應(yīng)用戶請求），輔助裝置隨后發(fā)出校準聲音TsTSo。當助聽裝置HAD接收到"開 始校準"指示時，其準備測量所接收的校準聲音（如在接收到"開始校準程序"信號之后的 預(yù)定時間監(jiān)視和評估背景噪聲及測量接收到的因校準聲音TsTSo引起的響應(yīng)信號）?；?背景噪聲的評估，測量可被停止（如果背景噪聲電平太高），或者校準信號在不同頻率下的 量值可被修改（修整），和/或測量時間段的持續(xù)時間可被調(diào)整（如隨環(huán)境噪聲電平的增加 而增加）。視向量確定單元LV-Det基于表示校準信號TstSo的傳聲器信號Si，…，SM確定 當前視向量。單元LV-Det對輔助裝置相對于用戶的助聽裝置HAD的每一輸入單元的方向 (及距離）確定視向量（包括從校準聲源到每一輸入單元（如傳聲器）的傳遞函數(shù)或其換 算版）。優(yōu)選地，視向量保存在助聽裝置的存儲器MEM中。所得的視向量i饋給波束形成器 (如果背景噪聲測量的結(jié)果可接受）。視向量的確定例如基于傳聲器間協(xié)方差矩陣：
[0103]
[0104] 其中s(m,k)為定義助聽裝置的輸入單元接收的校準信號的向量s(m,k)= (m,k)，…，SM(m,k) ]T〇
[0105] 多輸入單元降噪系統(tǒng)NRS可包括具有預(yù)定（如周期性固定，如在校準之后）空間 目標指紋（如視向量）和固定空間噪聲指紋（如噪聲協(xié)方差矩陣）的波束形成器BF，參見 圖2A。作為備選，其可包括具有預(yù)定空間目標指紋和可變空間噪聲指紋（如目標消除波束 形成器TC-BF，圖2B)的波束形成器BF。最后，多輸入單元降噪系統(tǒng)NRS可包括用于實施可 變空間目標和噪聲指紋的自適應(yīng)波束形成器。
[0106] 1A、波束形成器的校準
[0107] 下述內(nèi)容涉及圖2A-2B中的框BF。對于每一頻率指數(shù)k，NRS系統(tǒng)利用預(yù)定（校 準的）波束形成器的輸出，其可按兩個（隨頻率而變的）量寫成公式：視向量d(k)eCM及 噪聲協(xié)方差矩陣Rvv(k)eCMxM，其中CM為一組M維復(fù)數(shù)向量，及CMxM為一組MxM維復(fù)數(shù)矩 陣。所提出的自校準例程為用于估計視向量d(k)的方法。在實施例中，噪聲協(xié)方差矩陣， 其估計量稱為尾；v,diffllse(/〇 (假定各向同性噪聲），預(yù)先確定并保存在助聽裝置的存儲器 中（例如參見圖2A-2B的MEM)。
[0108] 1B、固定視向量d(m，k)的校準
[0109] 在自校準期間，視向量d(k)估計如下。當校準聲音（圖1中的TstSo)由外部裝 置（圖1中AD的AD-SPK)發(fā)出時，傳聲器MiCl，Mic2的所得傳聲器間協(xié)方差矩陣Rss(k)對 每-~?步戸歲1，/士 一+年？?
[0110]
[0111] 其中s(m，k) =[s(m，k，1)s(m，k，2) ]7和s(m，k，i)為傳聲器i的分析濾波器組 在時間幀m和頻率指數(shù)k時的輸出，及N為估計時考慮的時間幀的數(shù)量。對于真實點源，撞 擊在陣列上的信號將為s(m，k) =s(m，k)d(k)的形式，使得（假定信號s(m，k)固定不變） 理論目標協(xié)方差矩陣Rss(k) =E[s(m，k)sH(m，k)]將為下述形式：
[0112] Rss(k) = (i>ss(k)d(k)dH(k)，
[0113] 即Rss(k)的對應(yīng)于非零本征值的本征向量與d(k)成正比。因此，視向量估計量 定義為對應(yīng)于估計的目標協(xié)方差矩陣片ss(fc)的最大本征值的本征向量。優(yōu)選地，視 向量歸一化到單位長度，即：
[0114]
[0115] 使得| |d| |2= 1.。視向量估計量d(k)因而編碼目標源的物理方向和距離，因