聽力裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聽力裝置，其包括配置成布置在用戶耳道中或耳朵中的第一輸入聲音變換器和輸出聲音變換器(接收器)及配置成布置在用戶耳廓后面或耳朵上/后面或耳朵處的第二輸入聲音變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]聽力或聽覺感知是通過用聲音振動(dòng)輸入檢測聲學(xué)振動(dòng)而感知聲音的過程。機(jī)械振動(dòng)即聲波在聲音振動(dòng)輸入如耳朵周圍的媒介如空氣的壓力下為隨時(shí)間而變的變化。人耳具有稱為外耳或耳廓的外部，其用于將聲波引導(dǎo)到耳道并對其進(jìn)行放大，耳道終止于耳膜即所謂的鼓膜處。
[0003]耳廓通過用作漏斗而用于收集聲音，其在1.5kHz到7kHz的頻率范圍中可使聲壓級(jí)放大約10到15dB。另外，耳廓的空腔和仰角通過用作隨方向而變的濾波系統(tǒng)而用于垂直聲源定位，其進(jìn)行隨頻率而變的振幅調(diào)制。進(jìn)入的聲波的部分頻率被耳廓放大而其它頻率被衰減，這使能在垂直面上的入射角之間進(jìn)行區(qū)分。
[0004]耳道具有一側(cè)向環(huán)境開放的S形管狀形狀，具有約2.3cm的典型長度和約0.7cm的典型直徑。傳過耳道的聲波在約3kHz到4kHz的頻率范圍中放大，對應(yīng)于一端封閉的管的基頻。耳道具有覆蓋耳道的約三分之一的軟骨組織外柔軟部分，其連接到耳廓。內(nèi)骨質(zhì)部分覆蓋耳道的其余三分之二，其終止于耳膜處。耳膜接收由耳廓和耳道放大后的聲波。
[0005]助聽器裝置的揚(yáng)聲器(也稱為接收器)可布置在聽力受損用戶的耳道中靠近耳膜處，以放大來自聲學(xué)環(huán)境的聲音從而使用戶能感知聲音。助聽器裝置可佩戴在一只耳朵上即單耳佩戴或者佩戴在兩只耳朵上即雙耳佩戴。雙耳助聽器裝置包括兩個(gè)助聽器，用戶的左耳和右耳各一個(gè)。雙耳助聽器可彼此無線交換信息并使能空間聽力。
[0006]助聽器通常包括傳聲器、輸出聲音變換器如揚(yáng)聲器或接收器、電路、和電源如電池。傳聲器從環(huán)境接收聲學(xué)聲音信號(hào)并產(chǎn)生表示該聲學(xué)聲音信號(hào)的電聲學(xué)信號(hào)。電聲學(xué)信號(hào)由電路進(jìn)行處理，如頻率選擇性放大、降噪、根據(jù)聽音環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)、和/或移頻等，處理后的聲學(xué)輸出聲音信號(hào)由輸出聲音變換器產(chǎn)生以刺激用戶的聽覺。為改善用戶的聽覺體驗(yàn)，譜濾波器組可包括在電路中，其例如分析不同的頻帶或個(gè)別地處理不同頻帶中的電聲學(xué)信號(hào)并使能提高信噪比。
[0007]通常，助聽器裝置的接收進(jìn)入的聲學(xué)聲音信號(hào)的傳聲器為全向傳聲器，意味著它們不區(qū)分進(jìn)入的聲音的方向。為提高用戶的聽力，波束形成器可包括在電路中。波束形成器通過抑制來自不同于波束形成器參數(shù)即視向量定義的方向的其它方向的聲音而改善空間聽力。這樣，信噪比可增加，因?yàn)橹饕莵碜匀缬脩羟懊娴穆曉吹穆曇舯唤邮?。通常，波束形成器將空間分為兩個(gè)子空間，從其中之一接收聲音而抑制來自另一子空間的聲音，這導(dǎo)致空間聽力。
[0008]表征助聽器裝置的一種方式是通過它們與用戶耳朵相配的方式。傳統(tǒng)的助聽器例如包括ITE (耳內(nèi)式),RITE (耳內(nèi)接收器式)、ITC (耳道式)、CIC (深耳道式)、及BTE (耳后式)助聽器。ITE助聽器的部件主要位于耳中，而ITC和CIC助聽器部件位于耳道中。BTE助聽器通常包括耳后單元，其通常安裝在用戶耳朵后面或上面并連接到充氣管，該管具有可安裝在用戶耳道中的遠(yuǎn)端。揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲音可通過充氣管傳到用戶耳道的耳膜。RITE助聽器通常包括布置在用戶耳朵后面或上面的BTE單元及具有接收器的ITE單元，接收器通常布置成定位在用戶耳道中。BTE單元和ITE單元通常經(jīng)引線連接。電聲學(xué)信號(hào)可經(jīng)引線傳到布置在耳道中的接收器。
[0009]佩戴具有至少一配置成插入到用戶耳道內(nèi)以將聲音引導(dǎo)到耳膜的插入部分的助聽器的用戶體驗(yàn)多種不同的聲學(xué)效應(yīng)，如梳齒濾波器效應(yīng)、聲音振蕩或堵耳效應(yīng)。在用戶耳道中同時(shí)出現(xiàn)自然聲音和裝置產(chǎn)生的聲音產(chǎn)生梳齒濾波器效應(yīng)，因?yàn)樽匀宦曇艉脱b置產(chǎn)生的聲音具有時(shí)延地到達(dá)耳膜。聲音振蕩通常對包括傳聲器的助聽器裝置出現(xiàn)，聲音振蕩通過離開耳道去往助聽器裝置的傳聲器的聲音反射產(chǎn)生。抑制前述聲學(xué)效應(yīng)的常見方法是封閉耳道，其有效防止自然聲音到達(dá)耳膜及裝置產(chǎn)生的聲音離開耳道。然而，封閉耳道導(dǎo)致堵耳效應(yīng)，當(dāng)耳道封閉時(shí)其對應(yīng)于用戶自我話音的放大，因?yàn)楣菍?dǎo)聲音振動(dòng)不能通過耳道逸離并自助聽器裝置的插入部分回響。
[0010]在耳道中使用傳聲器使能使用來自耳廓的放大。然而，這也自布置在耳道中的揚(yáng)聲器產(chǎn)生聲學(xué)和機(jī)械反饋，因?yàn)槎乐挟a(chǎn)生的聲音通過耳道壁回響并被耳道中的傳聲器接收。耳朵后面或上面的傳聲器接收較少的來自耳道中的接收器的聲音。然而，耳朵后面或上面的傳聲器將使來自后面的聲音相較來自前面的聲音放大得更多，因而空間線索保留將更糟。
[0011]因此，需要提供改進(jìn)的聽力裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)實(shí)施例，公開了包括第一輸入聲音變換器、第二輸入聲音變換器、處理單元和輸出聲音變換器的聽力裝置。第一輸入聲音變換器配置成布置在用戶耳道或耳朵中及從環(huán)境接收聲學(xué)聲音信號(hào)以根據(jù)所接收的聲學(xué)聲音信號(hào)產(chǎn)生第一電聲學(xué)信號(hào)。第二輸入聲音變換器配置成布置在耳廓后面或用戶耳朵之上/后面或之處及從環(huán)境接收聲學(xué)聲音信號(hào)以根據(jù)所接收的聲學(xué)聲音信號(hào)產(chǎn)生第二電聲學(xué)信號(hào)。處理單元配置成處理第一和第二電聲學(xué)信號(hào)。處理單元還配置成確定第一電聲學(xué)信號(hào)的第一電平、第二電聲學(xué)信號(hào)的第二電平、及第一電平和第二電平之間的電平差并使用該電平差處理第一電聲學(xué)信號(hào)和/或第二電聲學(xué)信號(hào)以產(chǎn)生電輸出聲音信號(hào)。布置在用戶耳道中的輸出聲音變換器配置成根據(jù)電輸出聲音信號(hào)產(chǎn)生聲學(xué)輸出聲音信號(hào)。輸出聲音變換器還可配置成根據(jù)電聲學(xué)信號(hào)產(chǎn)生聲學(xué)輸出聲音信號(hào)。
[0013]第一輸入聲音變換器如傳聲器及輸出聲音變換器如揚(yáng)聲器或接收器可包括在插入部分如耳內(nèi)單元中，其配置成布置在用戶耳朵中或耳道中。聽力裝置的其余部件，包括第二輸入變換器，可包括在配置成布置在耳廓后面或用戶耳朵之上/后面或之處的耳后單元中。電平差的值可受限于電平差閾值以避免反饋問題或避免在非典型情形如刮擦或靠近聽力裝置的傳聲器之一時(shí)產(chǎn)生基于電平差的電輸出聲學(xué)信號(hào)。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，相對于輸出聲音變換器處于不同位置的兩個(gè)輸入聲音變換器產(chǎn)生的電聲學(xué)信號(hào)的電平差的使用使能提高輸出聲音變換器產(chǎn)生的聲學(xué)輸出聲音信號(hào)中提供給用戶的聲音質(zhì)量。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，聽力裝置使能改善聲學(xué)輸出聲音信號(hào)中的指向性響應(yīng)。這意味著使用電平差處理電聲學(xué)信號(hào)改善了用戶的空間聽力。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，語音的輔音部分可被增強(qiáng)，因而改善語音的接收。此外，增加至少包圍聽力裝置的一部分的殼體的設(shè)計(jì)自由度，因?yàn)閮H有一個(gè)傳聲器必須放在聽力裝置的耳后部分中。在另一實(shí)施例中，兩個(gè)輸入聲音變換器之間的距離被增加，因而使能對較低頻率實(shí)現(xiàn)改善的方向性。距離的增加與典型的聽力儀器有關(guān)，其中傳聲器距離通常約為10mm。
[0015]在又一實(shí)施例中，聽力裝置可包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)元件如MEMS傳聲器和平衡揚(yáng)聲器，因而使能制造具有非常小的、帶有良好機(jī)械解耦的插入部分的聽力裝置。在實(shí)施例中，包括平衡揚(yáng)聲器的殼體可至少部分由可膨脹氣球包圍，其可以是永久或可分離部分并可更換。氣球包括聲音出口孔，輸出聲音信號(hào)穿過其向聽力裝置用戶發(fā)出。使用可膨脹氣球改善了耳道中耳件的適配。前述氣球結(jié)構(gòu)在US2014/0056454A1中提供，其通過引用組合于此。在其它情形下，代替可膨脹氣球，也可使用傳統(tǒng)上已知的圓頂或耳模。
[0016]在本發(fā)明的實(shí)施例中，處理單元配置成對第一電聲學(xué)信號(hào)和/或第二電聲學(xué)信號(hào)補(bǔ)償?shù)谝浑娐晫W(xué)信號(hào)和第二電聲學(xué)信號(hào)之間確定的電平差。補(bǔ)償例如可通過使相應(yīng)電聲學(xué)信號(hào)乘以增益因子而進(jìn)行。處理單元可配置成通過使用第一電聲學(xué)信號(hào)或第二電聲學(xué)信號(hào)或第一和第二電聲學(xué)信號(hào)的組合產(chǎn)生電輸出聲音信號(hào)而處理第一電聲學(xué)信號(hào)和第二電聲學(xué)信號(hào)以產(chǎn)生電輸出聲學(xué)信號(hào)。
[0017]第一電聲學(xué)信號(hào)和第二電聲學(xué)信號(hào)的組合例如可以是第一電聲學(xué)信號(hào)和第二電聲學(xué)信號(hào)的加權(quán)和。權(quán)重因子可取決于輸入聲音變換器中的一個(gè)或多個(gè)到輸出聲音變換器之間的反饋或聽力裝置例如通過驗(yàn)配或在驗(yàn)配期間確定的反饋估計(jì)量。應(yīng)注意，權(quán)重不必須為標(biāo)量。其也可為濾波器如FIR濾波器，或者權(quán)重也可由頻域中的復(fù)數(shù)組成。
[0018]在一實(shí)施例中，第一電聲學(xué)信號(hào)和第二電聲學(xué)信號(hào)可組合，其中一電聲學(xué)信號(hào)相較于另一電聲學(xué)信號(hào)延遲，例如第二電聲學(xué)信號(hào)相較于第一電聲學(xué)信號(hào)延遲。延遲例如可以在1-1Oms的范圍中。權(quán)重應(yīng)用于第一和第二電信號(hào)。權(quán)重的比可取決于估計(jì)的反饋通路。通過相較于第一傳聲器信號(hào)延遲第二傳聲器信號(hào)，通過應(yīng)用BTE傳聲器信號(hào)的大部分權(quán)重可獲得較高的增益，同時(shí)通過使混合聲音的第一波前源自ITE傳聲器而保持正確的空間感知。用于雙耳系統(tǒng)中的左耳和右耳設(shè)置的兩個(gè)聽力儀器上的第一和第二傳聲器之間的時(shí)延可以不同。藉此，感知到的因梳齒濾波器效應(yīng)引起的著色得以減少，因?yàn)閮蓚€(gè)儀器上的陷波將在不同頻率出現(xiàn)。
[0019]在實(shí)施例中，電平差的使用使能補(bǔ)償兩個(gè)輸入聲音變換器的位置差從而使能使用在空間線索保留方面不太佳但在最小化反饋方面更佳的輸入聲音變換器位置。
[0020]在一實(shí)施例中，處理單元配置成使用第一電聲學(xué)信號(hào)和第二電聲學(xué)信號(hào)之間的電平差確定聲學(xué)聲音信號(hào)的聲源相對于輸入聲音變換器的方向以產(chǎn)生輸入聲音變換器方向圖。處理單元還可配置成放大和/或衰減第一電聲學(xué)信號(hào)或第二電聲學(xué)信號(hào)或第一電聲學(xué)信號(hào)和第二電聲學(xué)信號(hào)的組合以根據(jù)輸入聲音變換器方向圖產(chǎn)生電輸出聲學(xué)信號(hào)。聲源的方向例如可通過比較第一輸入聲音變換器和第二輸入聲音變換器處的電平進(jìn)行確定。在一實(shí)施例中，如果第一輸入聲音變換器處的電平高于第二輸入聲音變換器處的電平，則處理單元確定聲音將從正向接收，因?yàn)閷τ诘诙斎肼曇糇儞Q器，耳廓遮蔽從正向接近的聲音，而對于第一輸入聲音變換器，耳廓放大從正向接近的聲音。另外或者作為備選，如果第一輸入聲音變換器處的電平低于第二輸入聲音變換器處的電平，則處理單元確定聲音將從后面方向接收，因?yàn)樵谠撉樾蜗?，對于第一輸入聲音變換器，耳廓遮蔽從后面接近的聲音。可比較從兩輸入聲音變換器(傳聲器)接收的電聲學(xué)信號(hào)確定的電平及確定聲源方向。
[0021]聽力裝置還可包括配置成將每一電聲學(xué)信號(hào)濾波到多個(gè)頻道的濾波器組，每一頻道包括電子頻帶聲學(xué)信號(hào)。處理單元還可配置成對每一電子頻帶聲學(xué)信號(hào)確定聲音電平。在一實(shí)施例中，處理單元配置成確定至少一部分頻道中的第一電子頻帶聲學(xué)信號(hào)和第二電子頻帶聲學(xué)信號(hào)之間的電平差。處理單元還可配置成將電平差轉(zhuǎn)換為增益。處理單元也可配置成將增益應(yīng)用于至少一部分電子頻帶聲學(xué)信號(hào)。
[0022]第一輸入聲音變換器和第二輸入聲音變換器可具有不同的頻率響應(yīng)。因此，聲音電平之間源自不同頻率響應(yīng)的抵消例如可通過在將電平差轉(zhuǎn)換為增益之前對其進(jìn)行高通濾波而消除。
[0023]在一實(shí)施例中，處理單元配置成確定第一電子頻帶聲學(xué)信號(hào)的電平或第二電子頻帶聲學(xué)信號(hào)的電平哪一個(gè)更高。基于哪一電平更高的結(jié)果，處