聽音裝置及運行聽音裝置的方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及聽音裝置中的反饋控制，所述裝置適于位于用戶耳朵之中或之處并包括：a)輸入變換器；b)輸出變換器；其間形成的正向信號通路，包括c)信號處理單元；d)可用手操作的用戶接口；e)用于估計從輸出變換器到輸入變換器的反饋通路的反饋估計系統，該系統包括e1)自適應濾波器，該自適應濾波器包括e11)可變濾波器部分；及e12)包括自適應算法的算法部分；e2)更新控制單元，適于控制包括濾波器系數到可變濾波器部分的傳遞的自適應算法，其中更新控制單元適于監視可用手操作的用戶接口及實現：可用手操作的用戶接口的啟動用于影響自適應算法的控制。本發明專利技術提供改進的自適應濾波器控制機制并具有手動操作聽音裝置期間處理嘯聲風險的優點。

【技術實現步驟摘要】
聽音裝置及運行聽音裝置的方法
本申請涉及遭受變化的聲情形的聽音裝置如助聽器中的反饋控制，及其中輸出變換器位于與裝置的輸入變換器足夠近的位置從而在某些情形下導致反饋問題。本專利技術尤其涉及適于位于用戶耳朵之中或之處的聽音裝置，其包括位于聽音裝置上的使用戶能控制聽音裝置的運行功能的可用手操作的用戶接口，及包括用于估計從輸出變換器到輸入變換器的反饋通路的反饋估計系統。本申請還涉及運行聽音裝置的方法、聽音系統、和聽音裝置的用途。本申請還涉及包括處理器和程序代碼的數據處理系統，程序代碼使處理器執行本專利技術方法的至少部分步驟，及涉及保存程序代碼的計算機可讀介質。例如，本專利技術可用在如助聽器、耳機、耳麥、有源耳朵保護系統等應用中。
技術介紹
下面的現有技術說明涉及本申請的應用領域之一即助聽器。存在兩種不同的方式改變助聽器中的程序/音量。這在圖1中示出。一種方式為使用助聽器處的按鈕（圖1a）。另一種方式為通過外部裝置如遙控器以無線方式改變程序/音量（圖1b）。區別在于，在手在耳朵附近（按壓助聽器上的啟動元件，圖1a）的同時助聽器周圍的局部聲學改變，而在手遠離助聽器（在遙控器上，圖1b）的另一情形下局部聲學不可能改變。當局部聲學改變時，反饋通路將改變。這可能導致嘯聲。EP2148525A1描述了一種聽力儀器，包括似真反饋通道脈沖響應的碼本（或任何等價表示）并使它們可用于由信號處理單元在適當聽音情形下選擇和使用，例如通過將它們保存在聽力儀器的存儲器中。
技術實現思路
當位于用戶耳朵之處或后面的聽音裝置（如助聽器）上的啟動元件由用戶的手啟動時，預計手將在用戶已完成相應行動時例如已改變到所希望的程序或已修改另一設置如音量時移開。在該情形下，反饋抵消濾波器更新算法優選適于不對因啟動元件的手動操作引起的聲變化起作用，因為聲學預計將在片刻后變回正常情形（“正常”通常為啟動元件由用戶啟動之前時間（可能片刻）的情形，即用戶的手正接近助聽器時）。當程序變化（或助聽器設置的其它修改）以無線方式進行時，預期沒有局部聲變化，及助聽器反饋抵消濾波器估計應適應其正常的更新慣例。本專利技術與因聽音裝置上的啟動元件的用戶操作引起的局部聲環境的物理變化有關，而不是與聽音裝置中的啟動元件的操作的功能影響（如程序變化、音量變化等）有關。本申請的目標在于提供改進的自適應濾波器控制機制。本申請的目標由所附權利要求及下面描述的專利技術實現。聽音裝置在本申請的一方面，本申請的目標由適于位于用戶耳朵之中或之處的聽音裝置實現，其包括：-用于將輸入聲音轉換為電輸入信號的輸入變換器；及-用于將處理后的電信號轉換為輸出聲音的輸出變換器；-其間形成的正向信號通路，包括用于處理電輸入信號或源自其的信號及提供處理后的輸出信號的信號處理單元；-位于聽音裝置之處或之上的、使用戶能控制聽音裝置的功能的可用手操作的用戶接口；-用于估計從輸出變換器到輸入變換器的反饋通路的反饋估計系統，該反饋估計系統包括-自適應濾波器，該自適應濾波器包括-可變濾波器部分；及-包括自適應算法的算法部分，可變濾波器部分適于向濾波器輸入信號提供傳遞函數及提供濾波后的輸出信號，傳遞函數由算法部分中確定并傳給可變濾波器部分的濾波器系數控制，反饋估計系統還包括-更新控制單元，適于控制包括濾波器系數到可變濾波器部分的傳遞的自適應算法，其中更新控制單元適于監視可用手操作的用戶接口及實現：可用手操作的用戶接口的啟動用于影響自適應算法的控制。這具有提供在手動操作適于位于用戶耳朵之處或之中的聽音裝置期間處理嘯聲風險的方案。在本說明書中，術語“用于影響自適應算法的控制”包括延遲或忽略或改變與自適應算法有關的、要不然已在聽音裝置中執行的行動（用戶尚未啟動用戶接口）。“自適應算法的控制”例如可涉及濾波器系數的計算或重算的定時（和/或自適應算法的自適應速率的改變）和/或濾波器系數從算法部分到可變濾波器部分的傳遞。在實施例中，聽音裝置包括具有用于分析輸入信號（例如確定電平、調制、信號類型、聲反饋估計等）的功能件的分析通路（與正向信號通路平行）。在實施例中，分析通路和/或信號通路的部分或所有信號處理在頻域進行。在實施例中，分析通路和/或信號通路的部分或所有信號處理在時域進行。聽音裝置包括自適應聲（和/或機械）反饋抑制系統。反饋抑制可通過減去聽音裝置內的反饋信號估計量實現。已提出使用固定系數線性時不變濾波器用于反饋通路估計[Dyrlund,1991]。如果反饋通路為穩態因而不隨時間改變，該方法證明為有效方法。然而，聽音裝置如助聽器的反饋通路隨時間改變及經常首選某些類的跟蹤能力。自適應反饋抵消具有跟蹤反饋通路隨時間改變的能力。其也基于線性時不變濾波器來估計反饋通路，但其濾波器權重隨時間更新[Engebretson,1993]。濾波器更新可使用隨機梯度算法計算，包括一些形式的普通最小均方（LMS）或歸一化LMS（NLMS）算法。這二者均具有使均方意義上的誤差信號最小化的性質，而NLMS另外使濾波器更新相對于一些參考信號的平方歐幾里得范數歸一化。自適應濾波器的各個方面例如在[Haykin]中描述。在實施例中，可用手操作的用戶接口包括觸敏啟動元件。觸敏件例如可包括用于選擇兩個以上選項之一的任何切換元件，如按鈕、觸摸（觸敏）屏、轉輪、機械開關、接近傳感器等。在實施例中，聽音裝置適于實現：反饋估計量用于使從輸出變換器到輸入變換器的反饋最小化或抵消該反饋。在實施例中，前述適應通過用于使反饋通路估計量與聽音裝置的如來自傳聲器或傳聲器系統的輸入信號組合（如從輸入信號減去）的組合單元（如求和單元）實施。在實施例中，更新控制單元適于控制濾波器系數的計算的定時和/或濾波器系數到可變濾波器部分的傳遞。在實施例中，更新控制單元包括控制何時將計算新濾波器系數的定時單元。在實施例中，更新控制單元包括控制新計算（或保存）的濾波器系數何時傳給自適應濾波器的可變濾波器部分的定時單元。當可用手操作的用戶接口已啟動時，定時單元適于影響濾波器系數的計算的定時和/或它們到可變濾波器部分的傳遞（基于發生啟動的事件，及例如對于其后的預定時間）。在實施例中，更新控制單元適于對濾波器系數的計算和/或濾波器系數到可變濾波器部分的傳遞阻止或延遲預定時間（在可用手操作的用戶接口啟動之后）。在實施例中，延遲適于足夠大以使在用戶啟動可用手操作的用戶接口之后的聲情形（包括從聽音裝置的輸出到輸入變換器的反饋通路）能例如基于估計的平均值歸一化。在實施例中，延遲大于1s，如在1-5s的范圍中，例如約2s。在實施例中，延遲大于5s。在實施例中，更新控制單元適于修改自適應算法的自適應速率。在實施例中，當在聽音裝置中檢測到可用手操作的用戶接口啟動時，減小自適應速率。在實施例中，自適應速率通過算法的步長控制。在實施例中，當檢測到可用手操作的用戶接口啟動時，減小算法的步長。在實施例中，當檢測到可用手操作的用戶接口啟動時，步長設為零并保持為零預定的（延遲）時間，之后，其恢復為其初始值或默認值或所選程序確定的值（如果可用手操作的用戶接口的啟動導致程序改變）。在實施例中，步長隨頻率而變，例如在反饋估計完全或部分在頻域進行時。在實施例中，更新的濾波器系數的計算在多個頻帶進行，而濾波在時域進行（例如參見圖3c）。在實施例中，聽音裝置如更新本文檔來自技高網...

【技術保護點】
適于位于用戶耳朵之中或之處的聽音裝置，包括：?用于將輸入聲音轉換為電輸入信號的輸入變換器；及?用于將處理后的電信號轉換為輸出聲音的輸出變換器；?其間形成的正向信號通路，包括用于處理電輸入信號或源自其的信號及提供處理后的輸出信號的信號處理單元；?位于聽音裝置之上的、使用戶能控制聽音裝置的功能的可用手操作的用戶接口；?用于估計從輸出變換器到輸入變換器的反饋通路的反饋估計系統，所述反饋估計系統包括?自適應濾波器，所述自適應濾波器包括?可變濾波器部分；及?包括自適應算法的算法部分，可變濾波器部分適于向濾波器輸入信號提供傳遞函數及提供濾波后的輸出信號，傳遞函數由算法部分中確定并傳給可變濾波器部分的濾波器系數控制，所述反饋估計系統還包括?更新控制單元，適于控制包括濾波器系數到可變濾波器部分的傳遞的自適應算法，其中更新控制單元適于監視可用手操作的用戶接口及實現：可用手操作的用戶接口的啟動用于影響自適應算法的控制，包括濾波器系數的計算的定時和/或濾波器系數到可變濾波器部分的傳遞。

【技術特征摘要】
2011.06.27 EP 11171455.61.適于位于用戶耳朵中或耳朵處的聽音裝置，包括：-用于將輸入聲音轉換為電輸入信號的輸入變換器；及-用于將處理后的輸出信號轉換為輸出聲音的輸出變換器；-在輸入變換器和輸出變換器之間形成的正向信號通路，包括用于處理電輸入信號或源自電輸入信號的信號及提供處理后的輸出信號的信號處理單元；-位于聽音裝置之上的、使用戶能控制聽音裝置的功能的可用手操作的用戶接口；-用于估計從輸出變換器到輸入變換器的反饋通路的反饋估計系統，所述反饋估計系統包括-自適應濾波器，所述自適應濾波器包括-可變濾波器部分；及-包括自適應算法的算法部分，可變濾波器部分適于向濾波器輸入信號提供傳遞函數及提供濾波后的輸出信號，傳遞函數由在算法部分中確定并傳給可變濾波器部分的濾波器系數控制，所述反饋估計系統還包括-更新控制單元，適于控制所述自適應算法，其中，更新控制單元適于監視可用手操作的用戶接口，及更新控制單元適于使得可用手操作的用戶接口的啟動用于影響自適應算法的控制；其中，更新控制單元包括控制新計算的或者保存的濾波器系數何時傳給自適應濾波器的可變濾波器部分的定時單元；及其中，當可用手操作的用戶接口已啟動時，定時單元適于影響濾波器系數的計算的定時和/或濾波器系數傳給可變濾波器部分的定時。2.根據權利要求1所述的聽音裝置，其中可用手操作的用戶接口包括觸敏元件。3.根據權利要求1所述的聽音裝置，適于實現：反饋通路估計量用于使從輸出變換器到輸入變換器的反饋最小化或抵消所述反饋。4.根據權利要求1所述的聽音裝置，其中更新控制單元適于監視反饋通路估計量隨時間的變化。5.根據權利要求1所述的聽音裝置，其中更新控制單元適于對濾波器系數的計算和/或濾波器系數到可變濾波器部分的傳遞阻止或延遲預定時間。6.根據權利要求1所述的聽音裝置，其中更新控制單元適于修改自適應算法的自適應速率。7.根據權利要求1所述的聽音裝置，包括一個或多個默認的反饋通路估計量保存于其中的存儲器，其中更新控制單元適于在可用手操作的用戶接口已啟動時從存儲器選擇默認的反饋通路估計量并將對應的濾波器系數傳給可變濾波器部分。8.根據權利要求7所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·S·佩德森，
申請(專利權)人：奧迪康有限公司，
類型：發明
國別省市：