用于反饋抑制的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于反饋抑制的方法W及一種用于實(shí)施該方法的設(shè)備。在根據(jù)本 發(fā)明的方法中，估計反饋傳輸函數(shù)，匹配用于抑制反饋的自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，并且將自適 應(yīng)濾波器應(yīng)用于從聲電轉(zhuǎn)換器的聲學(xué)輸入信號導(dǎo)出的信號。
【背景技術(shù)】
[0002] 助聽器是用于為聽障者提供聽力幫助的可佩戴助聽設(shè)備。為了迎合大量的個性 化需求，提供了不同的構(gòu)造形式的助聽器，諸如耳后助聽器化do)、具有外部聽筒的助聽器 (RIC:耳道內(nèi)接收器（receiverinthecanal))和耳內(nèi)助聽器（Ido)、還例如外耳助聽器 或者耳道助聽器（ITE、CIC)。示例性列舉的助聽器是佩戴在外耳上或耳道中的。但是，此 夕F，市面上還有骨傳導(dǎo)助聽器、植入式或振動感知助聽器。在此，W機(jī)械方式或者電氣方式 實(shí)現(xiàn)對受損聽力的刺激。
[0003] 助聽器通常具有輸入轉(zhuǎn)換器、放大器和輸出轉(zhuǎn)換器作為主要部件。輸入轉(zhuǎn)換器通 常是聲電轉(zhuǎn)換器、例如麥克風(fēng)和/或電磁接收器、例如感應(yīng)線圈。輸出轉(zhuǎn)換器通常實(shí)現(xiàn)為電 聲轉(zhuǎn)換器、例如微型揚(yáng)聲器或者電子機(jī)械式轉(zhuǎn)換器、例如骨傳導(dǎo)聽筒。放大器通常集成到信 號處理裝置中。供電通常通過電池或者可充電的蓄電池來實(shí)現(xiàn)。
[0004] 由于麥克風(fēng)與電聲輸出轉(zhuǎn)換器之間的大的空間附近環(huán)境而總是存在如下風(fēng) 險，即，聲學(xué)信號作為聲音通過空氣經(jīng)由通氣孔、即在耳道壁與助聽器或助聽器的耳機(jī) 的虹stuck)之間或者在助聽器內(nèi)部的間隙傳輸，或者還作為固體聲（K如perschall)經(jīng)由 助聽器本身傳輸。在此，如果從助聽器中的信號處理和在輸出轉(zhuǎn)換器與麥克風(fēng)之間的反饋 路徑上的衰減中得出的反饋回路的總增益大于1，則在信號合適地相移時，尤其當(dāng)相移是0 或者為2沖i的整數(shù)倍時，可能沿著該反饋回路形成振蕩，其對于佩戴者表現(xiàn)為不舒服的呼 嘯。 陽〇化]從現(xiàn)有技術(shù)中已知不同的用于抑制助聽器中的反饋噪聲的措施。一個可能性是 在助聽器中設(shè)置自適應(yīng)濾波器，該自適應(yīng)濾波器的系數(shù)根據(jù)W不同方式求出的、反饋路徑 的響應(yīng)函數(shù)導(dǎo)出。在此，借助按照平方誤差的歸一化的最小偏差（normalizedleastmean square(歸一化的最小均方），NIL巧的數(shù)學(xué)方法來確定自適應(yīng)濾波器的相應(yīng)的系數(shù)變化。 在此，通過步幅y影響自適應(yīng)濾波器可W進(jìn)行自適應(yīng)的速度。如果步幅大，則自適應(yīng)濾波 器可W快速追蹤，如果步幅小，則濾波器在變化小時更好地表示輸入函數(shù)。
[0006]從公開文獻(xiàn)C.AntweiIer、A.Schiffer和M.D如becker所著的"AccousticEcho ControlwithVari油IeIndividualStepSize"，P;roc.IWAENC，第15 至 18 頁，挪威，1995 中例如已知，分別針對與較大的時間延遲對應(yīng)的系數(shù)，根據(jù)該時間延遲W指數(shù)型下降對步 幅y進(jìn)行加權(quán)。運(yùn)是從如下普通知識中導(dǎo)出的，即，衰減的振動的激勵隨時間而指數(shù)型下 降。因為實(shí)際的脈沖響應(yīng)是由具有不同衰減時間的多個不同的衰減振動組成的，所W形成 了偏差。
[0007]從出版物Benesti、Son化i、Huang所著的HanclbookofSpeechProcessing,第 6. 6. 4章，第114頁，Springer出版化2008中已知的是，W如下因子對系數(shù)進(jìn)行加化該因 子與該系數(shù)早先的值成比例。然而如果反饋路徑改變，由此脈沖響應(yīng)改變，則自適應(yīng)濾波器 對于具有之前小的值的系數(shù)緩慢收斂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和一種設(shè)備，其中改進(jìn)了反饋抑制。
[0009] 該任務(wù)通過根據(jù)本發(fā)明的方法W及通過根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備來解決。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)及一種用于減小助聽器中的反饋的方法。助聽器具有聲電轉(zhuǎn) 換器、信號處理裝置、反饋抑制裝置和電聲轉(zhuǎn)換器。
[0011] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個步驟中，在第一時刻求出第一反饋傳輸函數(shù)。該反饋 傳輸函數(shù)表示從信號處理裝置經(jīng)由電聲轉(zhuǎn)換器、從電聲轉(zhuǎn)換器至聲電轉(zhuǎn)換器的聲學(xué)信號路 徑W及經(jīng)由聲電轉(zhuǎn)換器返回到信號處理裝置的反饋路徑。該聲學(xué)信號路徑取決于頭部的環(huán) 境并且例如當(dāng)佩戴者移動時改變。該求出例如可W包括在實(shí)驗室中測量不同的反饋傳輸函 數(shù)，或者還可W包括借助諸如NLMS的近似法在助聽器在佩戴者的耳朵上運(yùn)行時進(jìn)行估計。
[0012] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個步驟中，根據(jù)第一反饋傳輸函數(shù)的幅值確定加權(quán)的平 均值函數(shù)和/或多個脈沖響應(yīng)參數(shù)。為此例如可W形成幅度的值的包絡(luò)函數(shù)，或者借助低 通濾波器或帶通濾波器平滑的幅度平方的函數(shù)，其反映了脈沖響應(yīng)關(guān)于相對于脈沖激勵的 時間延遲的能量。
[0013] 尤其是，關(guān)于相對于脈沖激勵的時間延遲來求解脈沖響應(yīng)參數(shù)，即，對于時間延遲 的不同的值確定不同的脈沖響應(yīng)參數(shù)。在此，優(yōu)選根據(jù)幅度的值的包絡(luò)函數(shù)或者借助低通 濾波器或帶通濾波器平滑的幅度平方的函數(shù)的不同的函數(shù)值來確定各個脈沖響應(yīng)參數(shù)。尤 其從取決于第一反饋傳輸函數(shù)的加權(quán)的平均值函數(shù)中確定脈沖響應(yīng)參數(shù)。加權(quán)的平均值函 數(shù)在該情況下形成關(guān)于第一反饋傳輸函數(shù)和其它反饋傳輸函數(shù)的加權(quán)的平均值，其中，優(yōu) 選對于各個用W求解反饋函數(shù)的時間延遲按點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)求平均。
[0014] 脈沖響應(yīng)參數(shù)優(yōu)選與反饋路徑的脈沖響應(yīng)具有直接的相關(guān)性，該反饋路徑由第一 反饋傳輸函數(shù)或者由多個反饋傳輸函數(shù)的加權(quán)的平均值函數(shù)表示。在此，反饋路徑的脈沖 響應(yīng)尤其通過時間分辨的幅度給出，其具有在反饋路徑中通過測試脈沖激勵的信號。
[0015] 在該方法的另一步驟中，借助自適應(yīng)濾波器估計第二反饋傳輸函數(shù)。優(yōu)選地，該估 計在不同的第二時刻進(jìn)行。在此，根據(jù)加權(quán)的平均值函數(shù)來確定和/或根據(jù)脈沖響應(yīng)參數(shù) 來更新用于抑制反饋信號的自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，其中，通過脈沖響應(yīng)參數(shù)的函數(shù)來形成 自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)速度。
[0016] 例如，在一個估計方法中，當(dāng)前的估計函數(shù)從過去的估計值和對于過去的估計值 與實(shí)際值的偏差的估計中形成。為了估計脈沖響應(yīng)，例如可能的是，在不同的系數(shù)中分別考 慮具有不同的延遲的分量。又可W通過從示例性或者過去的脈沖響應(yīng)的平均值函數(shù)中得出 的經(jīng)驗值依賴性地對不同的系數(shù)的變化的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)。
[0017] 在此，根據(jù)定義，自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)速度是自適應(yīng)濾波器對要估計的反饋傳 輸函數(shù)的變化做出反應(yīng)和由此該反饋傳輸函數(shù)對該變化"自適應(yīng)"的速度。在自適應(yīng)速度高 的情況下，自適應(yīng)濾波器快速地對要由反饋傳輸函數(shù)表示的反饋路徑中的變化做出反應(yīng)， 由此，由變化引起的激勵可W快速地得到抑制。然而，在自適應(yīng)速度小的情況下，自適應(yīng)濾 波器更穩(wěn)定，從而由于更高的慣性而可W在輸出信號中通過反饋抑制更好地避免可W聽到 的人工聲音（Arte化kte)。通過W通過脈沖響應(yīng)參數(shù)的函數(shù)形成自適應(yīng)速度的方式來更新 自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，可W通過脈沖響應(yīng)參數(shù)來控制自適應(yīng)性能。
[0018] 尤其是，在此，用于自適應(yīng)速度的脈沖響應(yīng)參數(shù)的函數(shù)使得，對于存在基于脈沖響 應(yīng)參數(shù)的反饋路徑的較強(qiáng)的脈沖響應(yīng)的、相對于脈沖激勵的時間延遲，自適應(yīng)濾波器快速 地根據(jù)反饋路徑中的變化自適應(yīng)，而在不存在基于脈沖響應(yīng)參數(shù)的反饋路徑的顯著的脈沖 響應(yīng)的、相對于脈沖激勵的時間延遲的情況下，自適應(yīng)濾波器緩慢地根據(jù)反饋路徑中的變 化自適應(yīng)。運(yùn)例如通過如下方式實(shí)現(xiàn)，即，使用所基于的反饋路徑中的脈沖響應(yīng)的在時間上 平滑的幅值的單調(diào)函數(shù)作為脈沖響應(yīng)參數(shù)，并且分別通過相應(yīng)的脈沖響應(yīng)參數(shù)的同一單調(diào) 函數(shù)形成在相對于脈沖激勵的不同的時間延遲的情況下的自適應(yīng)速度。
[0019]由此實(shí)現(xiàn)了，通過其系數(shù)估計第二反饋傳輸函數(shù)的自適應(yīng)濾波器在所估計的反饋 路徑處，尤其在該反饋路徑具有高脈沖響應(yīng)處特別快地進(jìn)行改變。在此，通過不從第二反 饋傳輸函數(shù)本身中求出脈沖響應(yīng)參數(shù)，而是根據(jù)第一反饋傳輸函數(shù)或者加權(quán)的平均值函數(shù) (其優(yōu)選可W被選作在所給出的具有相應(yīng)的反饋路徑的聽力情景下可能的反饋傳輸函數(shù)的 典型代表）求出脈沖響應(yīng)參數(shù)，可W避免例如由于反饋路徑中的音調(diào)激勵而造成的錯誤的 自適應(yīng)，因為系數(shù)的更新不再僅取決于錯誤的估計，而是現(xiàn)在還取決于外部的參考。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一步驟中，將自適應(yīng)濾波器應(yīng)用于從聲電轉(zhuǎn)換器的聲學(xué) 輸入信號導(dǎo)出的信號。例如可能的是，借助自適應(yīng)濾波器從聲學(xué)信號中濾除或者抑制反饋 分量，方法是，自適應(yīng)濾波器將音頻信號與帶有相反符號的、與該反饋分量近似相同的信號 混合。
[0021] 通過根據(jù)本發(fā)明的用于確定系數(shù)的方法將來自過去的反饋傳輸函數(shù)的、加權(quán)形式 的經(jīng)驗用于確定當(dāng)前的系數(shù)組，使得能夠W有利的方式更快速和更精確地估計當(dāng)前的反饋 傳輸函數(shù)，由此更有效和更精確地抑制反饋，W通過反饋抑制減小人工聲音。有利地，將自 適應(yīng)濾波器的系數(shù)匹配為使得在反饋脈沖響應(yīng)的包含許多能量的區(qū)域中保證快速的自適 應(yīng)，而具有低能量