運(yùn)行聽(tīng)力設(shè)備的方法以及聽(tīng)力設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種運(yùn)行聽(tīng)力設(shè)備的方法，按照所述的方法，利用麥克風(fēng)生成輸入信號(hào)，在放大器中以可調(diào)的增益系數(shù)放大輸入信號(hào)，并且通過(guò)聽(tīng)筒輸出放大后的輸入信號(hào)。此外還利用OVD單元將OVD參數(shù)確定為第一參數(shù)，所述OVD參數(shù)說(shuō)明使用者自己是否在說(shuō)話，根據(jù)OVD參數(shù)設(shè)置增益系數(shù)，并且還根據(jù)靜態(tài)噪聲設(shè)置增益系數(shù)。
【專利說(shuō)明】
運(yùn)行聽(tīng)力設(shè)備的方法以及聽(tīng)力設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種運(yùn)行聽(tīng)力設(shè)備的方法以及一種適用的聽(tīng)力設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]使用者通常使用聽(tīng)力設(shè)備來(lái)改善其聽(tīng)力。為此聽(tīng)力設(shè)備包括至少一個(gè)麥克風(fēng)，可用于記錄使用者周圍環(huán)境中的聲音，然后在聽(tīng)力設(shè)備中利用放大器將其放大后通過(guò)聽(tīng)筒輸出。聽(tīng)力設(shè)備可以有各種不同的實(shí)施方式，然后使用者就能以不同方式佩戴:例如完全在耳內(nèi)佩戴CIC聽(tīng)力設(shè)備;若為RIC聽(tīng)力設(shè)備，則僅僅將聽(tīng)筒戴在耳內(nèi)，其余組件放在同一個(gè)外殼中戴在耳后;若為BtE聽(tīng)力設(shè)備，則將所有組件布置在同一個(gè)外殼中，通常將聽(tīng)筒輸出的聲音經(jīng)由傳聲管或類似器件傳給耳朵。
[0003]主要通過(guò)放大器中設(shè)置的增益系數(shù)確定麥克風(fēng)生成的輸入信號(hào)的增益。為了在不同情況下實(shí)現(xiàn)最佳放大效果，已知原則上應(yīng)根據(jù)情況自動(dòng)調(diào)整合適的增益系數(shù)。例如在聽(tīng)力設(shè)備的使用者自己說(shuō)話的情況下減小增益系數(shù)，否則經(jīng)常會(huì)感到自己的聲音播放失真，使用者通常會(huì)感到不舒服。
[0004]例如在后公布并且源自于
【申請(qǐng)人】的2014年8月28日的申請(qǐng)DE 10 2014 217 172.5中就描述了這種根據(jù)使用者的語(yǔ)音活動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的方法。例如按照一種實(shí)施方式所述，如果識(shí)別出自己的聲音，就改變聽(tīng)力設(shè)備的增益。
[0005]EP I 744 589 A2描述了一種助聽(tīng)裝置以及檢測(cè)自己聲音的方法。持續(xù)檢測(cè)自己的語(yǔ)音活動(dòng)，并且將其包括在助聽(tīng)裝置的算法控制之中，從而避免自己聲音引起的偽跡和錯(cuò)誤控制。例如當(dāng)出現(xiàn)聽(tīng)力設(shè)備佩戴者自己聲音的時(shí)候，就凍結(jié)聽(tīng)力設(shè)備的自動(dòng)增益控制。
[0006]當(dāng)然，動(dòng)態(tài)地、也就是根據(jù)情境設(shè)置增益系數(shù)也會(huì)或多或少地放大環(huán)境聲音。特別在使用者交替與另一人說(shuō)話的交流情境中，就要頻繁變換增益系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在此背景下，本發(fā)明的任務(wù)在于闡述一種運(yùn)行聽(tīng)力設(shè)備的改進(jìn)方法。尤其應(yīng)至少減少并且盡可能避免根據(jù)使用者語(yǔ)音動(dòng)態(tài)調(diào)整增益系數(shù)所產(chǎn)生的缺點(diǎn)。此外還闡述一種合適的聽(tīng)力設(shè)備。
[0008]聽(tīng)力設(shè)備由使用者佩戴，并且至少包括用來(lái)記錄使用者周圍環(huán)境聲音的麥克風(fēng)、放大器和用來(lái)將放大后的聲音輸出的聽(tīng)筒。按照所述的方法，利用麥克風(fēng)產(chǎn)生輸入信號(hào)，在具有可調(diào)增益系數(shù)的放大器中將其放大。使用者尤其可以利用聽(tīng)力設(shè)備外殼上的操作元件、或者利用遙控器以手動(dòng)調(diào)節(jié)音量的方式設(shè)置增益系數(shù)。
[0009]聽(tīng)力設(shè)備還包括OVD單元，所述OVD是own voice detect1n(檢測(cè)自己的聲音)的縮寫。利用OVD單元檢測(cè)說(shuō)明使用者自己是不是在說(shuō)話的OVD參數(shù)。以這種方式尤其實(shí)現(xiàn)了自己聲音識(shí)別。所述OVD參數(shù)是第一參數(shù)。例如將OVD參數(shù)實(shí)現(xiàn)為布爾參數(shù)，如果使用者自己在說(shuō)話，那么該參數(shù)為真，否則為假?？上攵部梢赃x擇一種連續(xù)的OVD參數(shù)。尤其在上述在后公布的申請(qǐng)?zhí)枮镈E 10 2014 217 172.5的申請(qǐng)中描述了一種合適的OVD單元。
[0010]可根據(jù)OVD參數(shù)在一定的值范圍內(nèi)調(diào)整增益系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了自己聲音情境中的動(dòng)態(tài)增益適配。使用者的隨時(shí)間交替變換的說(shuō)話和沉默階段是自己聲音情境的特征，例如使用者與另一人進(jìn)行交談。然后在動(dòng)態(tài)增益適配過(guò)程中，根據(jù)使用者自己是否在說(shuō)話來(lái)放大輸入信號(hào)。與使用者沒(méi)有說(shuō)話的情境相比，首選減小使用者說(shuō)話情境中的增益系數(shù)。
[0011]按照本發(fā)明所述，還根據(jù)噪聲調(diào)整增益系數(shù)，所述噪聲不是使用者自己的聲音，而是一種外部噪聲，例如風(fēng)扇或發(fā)動(dòng)機(jī)聲音，或者泛泛而言是一種背景聲音。為此尤其可測(cè)量、檢測(cè)或者評(píng)估噪聲，即首先確定是否存在噪聲。噪聲尤其是一種在較長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)根本沒(méi)有變化或者僅僅以很小程度變化的靜態(tài)噪聲。所謂靜態(tài)尤其指的是噪聲具有一定的聲頻譜，其平均水平在大約I?10秒時(shí)間內(nèi)的變化不大于3?6dB。換句話說(shuō):噪聲頻譜的統(tǒng)計(jì)特征在一定的時(shí)間范圍內(nèi)基本上保持恒定不變。
[0012]尤其在使用者自己交替說(shuō)話和不說(shuō)話的交流情境中，如果還存在音量水平基本上恒定不變的環(huán)境聲音，也就是存在一種靜態(tài)噪聲或者干擾信號(hào)，那么也會(huì)或多或少將其放大。此類靜態(tài)噪聲例如有汽車中的風(fēng)扇和發(fā)動(dòng)機(jī)聲音。根據(jù)使用者的語(yǔ)音活動(dòng)連續(xù)調(diào)整增益系數(shù)，就會(huì)引起靜態(tài)環(huán)境聲音隨時(shí)間變化而放大，結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生讓使用者覺(jué)得不舒服的環(huán)境聲音調(diào)制。當(dāng)不存在噪聲、尤其當(dāng)不存在靜態(tài)噪聲的時(shí)候，就是說(shuō)如果沒(méi)有檢測(cè)出噪聲，則尤其根據(jù)OVD參數(shù)進(jìn)行傳統(tǒng)的增益適配。
[0013]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)尤其在于:可防止因?yàn)楦鶕?jù)使用者自己的聲音進(jìn)行動(dòng)態(tài)增益適配而引起的不舒服的靜態(tài)噪聲調(diào)制，尤其能以有益的方式減小動(dòng)態(tài)增益適配的值范圍。換句話說(shuō):如果是具有OVD功能和相應(yīng)增益適配的聽(tīng)力設(shè)備，根據(jù)噪聲進(jìn)行附加設(shè)置，尤其是適當(dāng)減小基于OVD單元的增益系數(shù)調(diào)制，即可防止不舒服的噪聲調(diào)制。由于根據(jù)OVD參數(shù)進(jìn)行增益適配，放大后的輸入信號(hào)也就是聽(tīng)力設(shè)備的輸出信號(hào)具有根據(jù)噪聲調(diào)整過(guò)的尤其是減小的調(diào)制深度。以這種方式運(yùn)行的聽(tīng)力設(shè)備具有明顯改善的聆聽(tīng)舒適度，原因尤其是能夠正確反映使用者自己的聲音，同時(shí)可避免靜態(tài)噪聲調(diào)制，或者至少將其減小到可以忍受的程度。
[0014]這里的核心思想尤其是一方面根據(jù)OVD參數(shù)、另一方面根據(jù)噪聲調(diào)整增益系數(shù)，而不是僅僅對(duì)于這兩方面相互獨(dú)立進(jìn)行調(diào)整。這兩種依賴關(guān)系彼此也會(huì)相互影響，就是說(shuō)根據(jù)OVD參數(shù)設(shè)置增益系數(shù)本身就與噪聲的存在和/或者特征有關(guān)。根據(jù)存在哪一種噪聲情境而定，應(yīng)根據(jù)OVD參數(shù)進(jìn)行另一種動(dòng)態(tài)增益適配。
[0015]因此根據(jù)噪聲設(shè)置增益系數(shù)的總體目標(biāo)就是根據(jù)噪聲對(duì)根據(jù)OVD參數(shù)進(jìn)行的增益系數(shù)設(shè)置加以修改。這例如可以通過(guò)根據(jù)噪聲設(shè)置動(dòng)態(tài)增益適配的值范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是直接干預(yù)動(dòng)態(tài)增益適配。作為替代或補(bǔ)充方案，還可附加地調(diào)節(jié)增益系數(shù)，以對(duì)抗根據(jù)OVD參數(shù)進(jìn)行的調(diào)節(jié)，也就是通過(guò)疊加動(dòng)態(tài)增益適配，以修改其最終結(jié)果。所謂“修改” 一般指的是最后進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)償或者改變。在本情況下，通過(guò)根據(jù)噪聲進(jìn)行附加調(diào)節(jié)的方式修改增益適配。因此并非僅僅根據(jù)OVD參數(shù)調(diào)節(jié)增益系數(shù)，而是在考慮噪聲的情況下根據(jù)OVD參數(shù)調(diào)節(jié)增益系數(shù)。這樣有利于保證在不同的噪聲情況下基于OVD單元根據(jù)噪聲以最佳效果修改增益適配。
[0016]通常在利用OVD單元設(shè)置增益系數(shù)的過(guò)程中，如果使用者自己在說(shuō)話，則減小增益系數(shù)，如果使用者自己沒(méi)有說(shuō)話，則提高增益系數(shù)。然而如果存在靜態(tài)噪聲，那么現(xiàn)在可按照本發(fā)明所述，例如當(dāng)存在使用者的語(yǔ)音活動(dòng)的時(shí)候根本不減小增益系數(shù)，或者與沒(méi)有根據(jù)靜態(tài)噪聲進(jìn)行附加設(shè)置的聽(tīng)力設(shè)備相比減小得少一些。這樣當(dāng)存在使用者的交替語(yǔ)音活動(dòng)的時(shí)候就可相應(yīng)地減小或者完全避免噪聲調(diào)制，并且以使用者感到比較舒適并且比較自然的方式反映環(huán)境聲音。
[0017]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，利用噪聲估值器(也稱作noise estimator/噪聲估值器)確定噪聲的強(qiáng)度，并且根據(jù)強(qiáng)度調(diào)整增益系數(shù)。所述強(qiáng)度是除了 OVD參數(shù)之外考慮用來(lái)設(shè)置增益系數(shù)的第二參數(shù)。這種隨強(qiáng)度變化調(diào)整增益系數(shù)能夠以有益的方式在根據(jù)自己聲音減小增益系數(shù)和不減小之間實(shí)現(xiàn)最佳折衷，從而避免噪聲調(diào)制。
[0018]當(dāng)使用者自己說(shuō)話時(shí)檢測(cè)到較高強(qiáng)度的時(shí)候，也就是當(dāng)噪聲較大的時(shí)候，首選設(shè)置比強(qiáng)度較小也就是噪聲較低時(shí)更大的增益系數(shù)，并且當(dāng)檢測(cè)到強(qiáng)度較小的時(shí)候設(shè)置比強(qiáng)度較高時(shí)更小的增益系數(shù)。因此當(dāng)根據(jù)OVD參數(shù)變換增益系數(shù)的時(shí)候，有利地將自己語(yǔ)音活動(dòng)期間設(shè)置的增益系數(shù)和自己不活動(dòng)期間設(shè)置的增益系數(shù)之間的差異減小。所謂自己的語(yǔ)音活動(dòng)尤其指的是使用者自己說(shuō)話，所謂自己不活動(dòng)指的是自己不說(shuō)話。
[0019]所述措施基于這樣的認(rèn)識(shí):音量較小也就是強(qiáng)度較小的噪聲調(diào)制與強(qiáng)度比較高的噪聲調(diào)制相比，會(huì)讓人感覺(jué)到干擾較少。因此在噪聲較大的自己聲音情境中，最好從自己不活動(dòng)時(shí)的增益系數(shù)出發(fā)，以小于噪聲較輕時(shí)的幅度減小增益系數(shù)，使得噪聲調(diào)制因?yàn)樵肼曒^大時(shí)利用OVD單元進(jìn)行轉(zhuǎn)換而有利地減小。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，在使用者自己語(yǔ)音活動(dòng)之時(shí)在所確定的第一強(qiáng)度的條件下設(shè)置第一增益系數(shù)，并且在第二強(qiáng)度的條件下設(shè)置第二增益系數(shù)，如果第一強(qiáng)度大于第二強(qiáng)度，則第一增益系數(shù)大于第二增益系數(shù)，如果第一強(qiáng)度小于第二強(qiáng)度，則第一增益系數(shù)小于第二增益系數(shù)。例如第一強(qiáng)度約為50dB，第二強(qiáng)度比較大并且約為80dB，那么就在第一強(qiáng)度的情況下設(shè)置比第二強(qiáng)度下更小的增益系數(shù)，這兩個(gè)增益系數(shù)各自小于使用者自己不說(shuō)話時(shí)所設(shè)置的增益系數(shù)。然后與較輕的噪聲相比以較小的幅度調(diào)制較大的噪聲。
[0020]因此一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)所確定的強(qiáng)度較高的時(shí)候，首選減小通過(guò)OVD單元產(chǎn)生的增益系數(shù)變化，并且在自己的語(yǔ)音活動(dòng)時(shí)刻設(shè)置較高的增益系數(shù)。如果強(qiáng)度較小，則相應(yīng)地增大增益系數(shù)變化，從而在自己的語(yǔ)音活動(dòng)時(shí)刻設(shè)置較小的增益系數(shù)。首選在自己的語(yǔ)音活動(dòng)時(shí)亥IJ，與所確定的強(qiáng)度成比例、或者選擇欠比例或超比例設(shè)置增益系數(shù)。
[0021]噪聲估值器尤其可根據(jù)輸入信號(hào)確定噪聲的強(qiáng)度，也就是音量或者音量水平。為了確定強(qiáng)度，首選使用一種僅僅考慮噪聲靜態(tài)成分的方法尤其是算法。其優(yōu)點(diǎn)尤其在于:這種方法受原理限制只能用來(lái)確定靜態(tài)噪聲，無(wú)法檢測(cè)非靜態(tài)噪聲。由于非靜態(tài)也就是已經(jīng)調(diào)制的噪聲的調(diào)制通常不會(huì)讓使用者感到擾人，因此所述的運(yùn)行聽(tīng)力設(shè)備的方法不需要對(duì)此加以注意；而是代之以基本上根據(jù)OVD參數(shù)設(shè)置增益系數(shù)。只有當(dāng)存在靜態(tài)信號(hào)的時(shí)候，才附加地根據(jù)這種僅僅是靜態(tài)的噪聲設(shè)置增益系數(shù)。反之如果是僅僅調(diào)制后的噪聲，則可保證聽(tīng)力設(shè)備的最佳OVD功能。
[0022]—種特別合適的方法是所謂的最小值統(tǒng)計(jì)法。因此在一種合適的方案中，利用最小值統(tǒng)計(jì)法確定噪聲的強(qiáng)度。然后噪聲估值器可用來(lái)執(zhí)行這種最小值統(tǒng)計(jì)法，并且尤其通過(guò)輸入信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定強(qiáng)度也就是音量水平。例如Martin，R.(1994) “Spectralsubtract1n based on minimum statistics”一文中就描述了最小值統(tǒng)計(jì)法的一種可行實(shí)施方式。最小值統(tǒng)計(jì)法特別便于實(shí)現(xiàn)，并且手原理限制僅可用來(lái)確定靜態(tài)噪聲，非靜態(tài)噪聲基本上被忽略，因此可產(chǎn)生以上所述的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]首先尤其將輸入信號(hào)劃分為多個(gè)順序的時(shí)間間隔，利用傅立葉變換分別從中確定一個(gè)頻譜，也就是將一定的電平對(duì)應(yīng)于每個(gè)頻率的譜。然后利用噪聲估值器確定強(qiáng)度，方式是在相應(yīng)頻譜的一定數(shù)量頻率范圍內(nèi)測(cè)定電平，該電平然后尤其相當(dāng)于相應(yīng)頻率范圍內(nèi)的噪聲的強(qiáng)度。
[0024]在一定的并且尤其頻率相關(guān)的最小強(qiáng)度以下，例如在大約50dB的聲壓級(jí)以下，適宜不根據(jù)強(qiáng)度調(diào)整增益系數(shù)，因?yàn)檩p微的噪聲給使用者的感覺(jué)相比于具有較高強(qiáng)度的噪聲而言較不強(qiáng)烈。反之如果確定強(qiáng)度高于最小強(qiáng)度的靜態(tài)噪聲，則還要附加地通過(guò)OVD單元調(diào)整增益系數(shù)，以避免或者至少減小可能的噪聲調(diào)制。
[°°25]在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，利用靜態(tài)性檢測(cè)器確定噪聲的靜態(tài)性作為第三參數(shù)，并且根據(jù)靜態(tài)性設(shè)置增益系數(shù)。這樣就能以更好的方式區(qū)分靜態(tài)和非靜態(tài)噪聲。適宜利用統(tǒng)計(jì)檢查輸入信號(hào)來(lái)確定靜態(tài)性。
[0026]因此在一種合適的實(shí)施方式中，將靜態(tài)性確定為強(qiáng)度穩(wěn)定性，例如確定為一定頻率范圍內(nèi)和一定時(shí)間范圍內(nèi)、尤其是多個(gè)頻譜范圍內(nèi)的平均電平或者電平的變化，例如在大約I秒時(shí)間范圍內(nèi)確定頻率約為I kHz處的電平變化。
[0027]作為補(bǔ)充或替代方案，適宜將靜態(tài)性確定為頻率穩(wěn)定性。為此尤其在輸入信號(hào)的頻譜中確定電平最大值，并且確定對(duì)應(yīng)于該電平最大值的頻率的變化。
[0028]作為補(bǔ)充或替代方案，適宜將靜態(tài)性確定為噪聲的靜態(tài)和非靜態(tài)成分的電平之比。為此尤其確定相應(yīng)的電平并且將其相互定比例。
[0029]此外還適宜通過(guò)預(yù)先給出靜態(tài)性閾值的方式定義靜態(tài)和非靜態(tài)噪聲之間的界限。然后當(dāng)確定靜態(tài)性超過(guò)靜態(tài)性閾值的時(shí)候，就將噪聲看成是非靜態(tài)，并且不附加地調(diào)節(jié)增益系數(shù)。如果靜態(tài)性低于靜態(tài)性閾值，則識(shí)別出靜態(tài)噪聲，并且相應(yīng)地設(shè)置增益系數(shù)。
[0030]在一種優(yōu)選改進(jìn)實(shí)施方式中，將參數(shù)各自映射到例如O?I范圍內(nèi)的某個(gè)縮放系數(shù)，并且通過(guò)與縮放系數(shù)相乘的方式調(diào)節(jié)增益系數(shù)。一般可利用放大器預(yù)先給出的增益系數(shù)來(lái)放大輸入信號(hào)。將預(yù)先給出的增益系數(shù)乘以一定數(shù)量的縮放系數(shù)，就能根據(jù)參數(shù)、即根據(jù)OVD參數(shù)，也就是根據(jù)OVD情境、靜態(tài)性也就是某個(gè)靜態(tài)噪聲的存在以及強(qiáng)度也就是靜態(tài)噪聲的音量，以特別簡(jiǎn)單的方式設(shè)置增益系數(shù)。
[OO31 ]尤其以所謂的映射(mapp i ng)方式進(jìn)行映射，就是將無(wú)量綱區(qū)間O?I的某個(gè)值對(duì)應(yīng)于參數(shù)的特定值。尤其僅僅將相應(yīng)參數(shù)的某個(gè)有限值范圍映射到該區(qū)間。例如僅僅針對(duì)大約50?80dB范圍內(nèi)中的聲壓級(jí)映射強(qiáng)度，當(dāng)聲壓級(jí)較高也就是強(qiáng)度較高的時(shí)候并且在使用者自己不說(shuō)話的期間，則應(yīng)實(shí)現(xiàn)較高的增益，并且將縮放系數(shù)O對(duì)應(yīng)于SOdB的強(qiáng)度，將縮放系數(shù)I對(duì)應(yīng)于50dB的強(qiáng)度。在有限的值范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)例如線性或者對(duì)數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系;在此之外則恒定對(duì)應(yīng)于O或I。
[0032]最好將縮放系數(shù)首先綜合為一個(gè)總縮放系數(shù)，然后通過(guò)乘以總縮放系數(shù)的方式調(diào)節(jié)增益系數(shù)。尤其利用乘法器進(jìn)行綜合，以縮放系數(shù)作為輸入值，并且以總縮放系數(shù)作為輸出值。該輸出值尤其能反映聽(tīng)力設(shè)備對(duì)使用者的語(yǔ)音活動(dòng)和靜態(tài)噪聲的存在進(jìn)行場(chǎng)景分析的結(jié)果。
[0033]輸入信號(hào)通常由不同的頻率組成，這些頻率尤其構(gòu)成具有一定數(shù)量頻譜范圍的聲頻譜。此外通常還會(huì)不同程度地放大頻譜的不同頻率或頻率范圍，因?yàn)槔绫容^重視某個(gè)特定的頻率范圍。因此最好也根據(jù)頻率調(diào)節(jié)增益系數(shù)，縮放系數(shù)尤其與頻率有關(guān)，也就是頻率的函數(shù)。
[0034]在一種適宜的改進(jìn)實(shí)施方式中，在輸入信號(hào)的不同(也稱作頻帶的)頻率范圍內(nèi)各自獨(dú)立調(diào)節(jié)增益系數(shù)。首選相互獨(dú)立并且根據(jù)需要對(duì)不同重要程度的頻率范圍進(jìn)行動(dòng)態(tài)增益適配。
[0035]然后例如以上所述的強(qiáng)度的確定也適宜局限于某個(gè)頻率范圍，該頻率范圍最容易受增益影響，也就是與頻率有關(guān)的增益系數(shù)最大。
[0036]聽(tīng)力設(shè)備尤其具有用來(lái)執(zhí)行所述方法的控制單元。所述控制單元以合適的方式與放大器相連，并且包括用來(lái)調(diào)節(jié)增益系數(shù)的相應(yīng)模塊。所述模塊尤其是OVD單元以及噪聲估值器和/或者靜態(tài)性檢測(cè)器。例如可想而知可將控制單元設(shè)計(jì)成專用集成電路，即所謂的ASIC，從而將這些模塊實(shí)現(xiàn)為該電路的一部分。也可以選擇設(shè)計(jì)成可編程的微控制器，將這些模塊部分或者完全實(shí)現(xiàn)為程序模塊。
[0037]總而言之，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于:除了可根據(jù)聽(tīng)力設(shè)備使用者的語(yǔ)音活動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整增益系數(shù)之外，還可在考慮靜態(tài)噪聲的條件下進(jìn)行擴(kuò)展動(dòng)態(tài)調(diào)整。為此尤其可將強(qiáng)度和/或者靜態(tài)性確定為相應(yīng)靜態(tài)噪聲的特征參數(shù)，并且將其用來(lái)調(diào)整增益系數(shù)。為了特別有效地修改增益系數(shù)，將所確定的參數(shù)映射到縮放系數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0038]以下將根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。
[0039]附圖1聽(tīng)力設(shè)備，以及
[0040]附圖2聽(tīng)力設(shè)備的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]附圖1所示為聽(tīng)力設(shè)備2，該聽(tīng)力設(shè)備在這里是一種RIC聽(tīng)力設(shè)備并且包括外殼4，圖中沒(méi)有繪出的使用者可將其戴在耳朵后面。聽(tīng)力設(shè)備2還包括一定數(shù)量的麥克風(fēng)6、控制單元8、放大器10和聽(tīng)筒12作為主要組件，此外還有用于供電的電池14。
[0042]利用麥克風(fēng)6生成輸入信號(hào)E，在運(yùn)行狀態(tài)下將該輸入信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給放大器10進(jìn)行放大，并且在這里以一定的增益系數(shù)V將其放大。然后通過(guò)聽(tīng)筒12、更準(zhǔn)確地說(shuō)是通過(guò)圖中沒(méi)有詳細(xì)繪出的聽(tīng)筒12的揚(yáng)聲器輸出以這種方式放大后的輸入信號(hào)E。在這里所示的實(shí)施例中，使用者將聽(tīng)筒12直接戴在耳朵后面，并且通過(guò)合適的饋線16將其與放大器10相連。然而原則上聽(tīng)力設(shè)備2也可以是一種BtE聽(tīng)力設(shè)備，其聽(tīng)筒12安裝在外殼4上或者安裝在外殼中，并且將饋線16設(shè)計(jì)成傳聲管。在另一種可行的替代方案中，聽(tīng)力設(shè)備2是一種完全戴在耳內(nèi)的CIC聽(tīng)力設(shè)備。
[0043]以下將根據(jù)附圖2中所示的電路圖詳細(xì)解釋使聽(tīng)力設(shè)備2運(yùn)行的方法。顯而易見(jiàn)，首先通過(guò)至少一個(gè)麥克風(fēng)6生成輸入信號(hào)E，在放大器10中以增益系數(shù)V將其放大成輸出信號(hào)A，最后通過(guò)聽(tīng)筒12輸出。在這里所示的實(shí)施例中，在放大之前還利用預(yù)處理器18進(jìn)行附加處理，例如濾波等。預(yù)處理器18生成經(jīng)過(guò)修改的輸入信號(hào)E，以下為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)同樣將其稱作輸入信號(hào)E。
[0044]可以利用控制單元8設(shè)置增益系數(shù)V。除此之外，也能以圖中沒(méi)有詳細(xì)繪出的其它方式調(diào)節(jié)增益系數(shù)，例如通過(guò)圖中沒(méi)有繪出的聽(tīng)力設(shè)備2上的操作元件進(jìn)行調(diào)節(jié)。如附圖2所示，借助控制單元8提供的總縮放系數(shù)G，通過(guò)控制單元8調(diào)節(jié)增益系數(shù)V。將通常所使用的增益系數(shù)V乘以總縮放系數(shù)G，以獲得合適的增益系數(shù)V。
[0045]總增益系數(shù)G是控制單元8分析輸入信號(hào)E的結(jié)果。基本上是對(duì)使用者的語(yǔ)音活動(dòng)和使用者周圍環(huán)境中的噪聲進(jìn)行分析。為此控制單元8包括多個(gè)、這里包括三個(gè)模塊20、22、24，即OVD單元20、噪聲估值器22和靜態(tài)性檢測(cè)器24。這些模塊各自根據(jù)從輸入信號(hào)E確定的特征參數(shù)生成縮放系數(shù)S1、S2、S3。利用乘法器26將這三個(gè)縮放系數(shù)S1、S2、S3綜合為總縮放系數(shù)G。
[0046I具體而言，在這里所示的實(shí)施例中首先利用OVD單元20確定OVD參數(shù)，該參數(shù)說(shuō)明使用者自己是否在說(shuō)話，也就是是否存在使用者的語(yǔ)音活動(dòng)。如果確是這種情況，那么就減小增益系數(shù)V，否則就提高增益系數(shù)。為此將OVD參數(shù)映射到O和I之間范圍內(nèi)的縮放系數(shù)SI。例如可適當(dāng)進(jìn)行映射，從而當(dāng)存在使用者自己的語(yǔ)音活動(dòng)時(shí)使得縮放系數(shù)SI為0，否則為I。然后根據(jù)情況適當(dāng)設(shè)置增益系數(shù)V，從而要么不進(jìn)行放大，或者以最大幅度進(jìn)行放大。可選擇分階段進(jìn)行，例如根據(jù)聲壓級(jí)，也就是根據(jù)使用者的聲音的音量。
[0047]利用噪聲估值器22分析可能一并記錄的噪聲，也就是分析其強(qiáng)度。這里特別感興趣的僅僅是靜態(tài)噪聲。因此這里可利用最小值統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行分析。被確定為噪聲特征參數(shù)的強(qiáng)度尤其表明其音量，因此是衡量靜態(tài)背景聲音音量的尺度?，F(xiàn)在將強(qiáng)度這樣映射到縮放系數(shù)S2，使得在通過(guò)OVD單元22調(diào)整縮放系數(shù)SI的時(shí)候盡可能少地調(diào)制靜態(tài)噪聲，即噪聲越大，則調(diào)制程度越少。如果強(qiáng)度很小，則不通過(guò)噪聲估值器22的縮放系數(shù)S2調(diào)整增益系數(shù)V或者僅僅進(jìn)行很小的調(diào)整。反之如果強(qiáng)度很高，則抵消通過(guò)OVD單元20預(yù)先給出的縮放系數(shù)Sl0
[0048]通過(guò)靜態(tài)性檢測(cè)器24還可確定噪聲在多大程度上涉及靜態(tài)噪聲。為此檢查輸入信號(hào)E隨時(shí)間的變化，即可確定靜態(tài)性。尤其可以用統(tǒng)計(jì)方式檢查某個(gè)或者多個(gè)頻率范圍內(nèi)的強(qiáng)度和頻率穩(wěn)定性，例如確定輸入信號(hào)E的頻譜中特定電平或頻率的變化。然后將這些變化映射到縮放系數(shù)S3，以便進(jìn)一步影響增益系數(shù)V。
[0049]以這種方式可利用模塊20、22、24根據(jù)使用者周圍的總體聲音情況調(diào)節(jié)增益系數(shù)V。可通過(guò)OVD單元20根據(jù)使用者的語(yǔ)音活動(dòng)進(jìn)行設(shè)置，并且通過(guò)模塊22、24根據(jù)靜態(tài)噪聲進(jìn)行設(shè)置。可以利用模塊22、24抵消或者至少部分減小OVD單元調(diào)整增益系數(shù)V時(shí)的負(fù)面效應(yīng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種運(yùn)行聽(tīng)力設(shè)備(2)的方法，按照所述的方法 -利用麥克風(fēng)(6)生成輸入信號(hào)(E)， -在放大器(10)中以可調(diào)的增益系數(shù)(V)放大輸入信號(hào)(E)， -通過(guò)聽(tīng)筒(12)輸出放大后的輸入信號(hào)(E)， -利用OVD單元(20)將OVD參數(shù)確定為第一參數(shù)，所述OVD參數(shù)說(shuō)明使用者自己是否在說(shuō)話， -根據(jù)OVD參數(shù)調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)， 其特征在于， -修改根據(jù)OVD參數(shù)對(duì)增益系數(shù)(V)的調(diào)節(jié)，方法是附加地根據(jù)噪聲調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 在某個(gè)值范圍內(nèi)調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)，從而在自己發(fā)聲情境下在該值范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)增益適配，以及 根據(jù)噪聲調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)，方法是減小增益適配的值范圍，以便減小增益適配引起的噪聲調(diào)制。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述噪聲是一種靜態(tài)噪聲。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用噪聲估值器(22)確定噪聲的強(qiáng)度來(lái)作為第二參數(shù)，并且根據(jù)該強(qiáng)度調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)存在使用者自己的語(yǔ)音活動(dòng)的時(shí)候，如果所確定的強(qiáng)度比較高，則設(shè)置一個(gè)比強(qiáng)度較小時(shí)更大的增益系數(shù)，如果所確定的強(qiáng)度比較小，則設(shè)置一個(gè)比強(qiáng)度較高時(shí)更小的增益系數(shù)。6.根據(jù)上述兩個(gè)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用僅僅考慮噪聲靜態(tài)成分的方法來(lái)確定強(qiáng)度。7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用最小值統(tǒng)計(jì)法確定噪聲的強(qiáng)度。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用靜態(tài)性檢測(cè)器(24)確定噪聲的靜態(tài)性來(lái)作為第三參數(shù)，并且根據(jù)該靜態(tài)性調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，確定靜態(tài)性的方式是確定噪聲的頻率穩(wěn)定性和/或強(qiáng)度穩(wěn)定性。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)和權(quán)利要求4或7中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將參數(shù)各自映射到縮放系數(shù)(31，32，33)，并且通過(guò)乘以縮放系數(shù)(31，32，33)的方式調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，首先將縮放系數(shù)(SI，S2，S3)綜合為總縮放系數(shù)(G)，并且通過(guò)乘以總縮放系數(shù)(G)的方式調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)頻率調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在輸入信號(hào)(E)的不同頻率范圍內(nèi)分別獨(dú)立調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。14.一種利用上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述方法運(yùn)行的聽(tīng)力設(shè)備(2)，具有用來(lái)生成輸入信號(hào)(E)的麥克風(fēng)(6)、用來(lái)以特定的增益系數(shù)(V)放大輸入信號(hào)(E)的放大器(10)、用來(lái)輸出放大后的輸入信號(hào)(E)的聽(tīng)筒(12)、以及控制單元(8)，所述控制單元被構(gòu)建為用于 -利用OVD單元(20)確定OVD參數(shù)來(lái)作為第一參數(shù)，所述OVD參數(shù)說(shuō)明使用者自己是否在說(shuō)話， -根據(jù)OVD參數(shù)調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)，以及 -附加地根據(jù)噪聲調(diào)節(jié)增益系數(shù)(V)。
【文檔編號(hào)】H04R25/00GK105979460SQ201610298308
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日
【發(fā)明人】T·D·羅森克蘭茨, H·K·帕西, M·盧格爾
【申請(qǐng)人】西萬(wàn)拓私人有限公司