[發明專利]帶有協調聲音處理的雙耳助聽器系統

在審

• 申請號: 201310188577.5
• 申請日: 2004-06-23
• 公開（公告）號: CN103379418A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 布賴恩·達姆·彼澤森
• 申請（專利權）人: GN瑞聲達A/S
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

本申請是2005年12月26日進入中國的國際申請日為2004年6月23日、國際申請號PCT/DK2004/000442、國家申請號200480017814.0的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及雙耳助聽器系統，其具有第一助聽器和第二助聽器，各包括用于響應在聲音環境中的各麥克風接收的聲音信號來提供數字輸入信號的麥克風和A/D轉換器、適于根據預定的數字處理算法處理該數字輸入信號以產生經處理的輸出信號的處理器、以及用于把各經處理的聲音信號轉換成聲音輸出信號的D/A轉換器和輸出變換器。

背景技術

目前現有的助聽器通常包括數字信號處理器(DPS)，用于處理助聽器所接收的聲音，從而彌補用戶的聽力缺陷。如本領域所公知的，通過具有各種參數的信號處理算法來控制DSP的處理，以調整實際執行的信號處理。在多聲道助聽器的每個頻率通道中的增益是這些參數的例子。

常常利用DSP的靈活性來提供多個不同的算法和/或確定算法的多個參數集。例如，不同的算法可用于噪聲抑制，如衰減不期望的信號并放大期望的信號。期望的信號通常是話音或音樂，而不期望的信號可能是背景聲音、餐館里的嘈雜聲、音樂(當話音是期望的信號時)、交通噪聲等。

通常有不同的算法或參數集用于在不同的聲音環境中提供舒適和清晰的再現聲音質量，聲音環境如談話、嘈雜談話、餐館嘈雜音、音樂、交通噪聲等。從不同聲音環境中獲取的音頻信號可能具有非常不同的特性，如平均和最大聲壓等級(SPL)和/或頻率成分。因此，在帶有DSP的助聽器中，每種類型的聲音環境可與特定的程序相關聯，其中在特定聲音環境中聲音處理算法的算法參數的特定設置可提供最優信號質量的經處理聲音。通常這樣的一組參數包括與寬帶增益相關的參數、頻率選擇過慮算法的斜率或轉角頻率(corner?frequency)、控制如拐點的參數以及自動增益控制(AGC)算法壓縮比。

這樣，當今基于DSP的助聽設備通常設置有若干不同的程序，每個程序被裁制成適應于特定的聲音環境類別和/或特定的用戶喜好。每個這類程序的信號處理特性通常在初始裝配階段在配售店里確定，并通過在助聽器的非易失性存儲區中激活相應的算法和算法參數和/或向該非易失性存儲區傳送相應的算法和算法參數將其編程到該設備中。

某些已知的助聽器能夠自動把用戶的聲音環境分類到若干相關的或典型的日常聲音環境類別中的一個，如談話、嘈雜談話、餐館嘈雜音、音樂、交通噪聲等。

所獲取的分類結果可用于助聽器自動選擇助聽器的信號處理特性，如自動切換到最適合該環境的算法。這樣的助聽器可以在各種聲音環境中對各助聽器用戶維持最優的聲音質量和/或話音清晰度。

US5,687,241公開了一種基于DSP的多聲道助聽設備，其使用連續的判定，或計算輸入信號振幅分布的一個或幾個百分比值來區分話音和噪聲輸入信號。根據所檢測的話音和噪聲等級來調整若干頻率聲道的每個的增益值。

但是，僅僅區分話音和噪聲還不夠，還希望能夠提供更精細的聲音環境特征。例如，希望不僅能根據背景噪聲的等級還能夠根據背景噪聲的另外信號特性在全向(omni-directional)和定向(directional)麥克風預設程序之間切換。在助聽器的用戶與另外的處在背景噪聲條件的個體進行交流的情況下，能夠識別和區分背景噪聲類型將是有益的。在噪聲是交通噪聲的情況下可選擇全向操作，使得用戶可清楚聽到車輛的到來，而與到來的方向無關。另一方面，如果識別背景噪聲是嘈雜噪聲，可選擇定向收聽程序，使得用戶在會話期間能夠以改進的信噪比(SNR)來聽目標話音。

使用隱馬爾可夫模型來分析和分類麥克風信號，可得到麥克風信號的詳細特征。隱馬爾可夫模型可根據在短時間和長時間的變化來建模隨機的和非固定的信號。在語音識別中可使用隱馬爾可夫模型來建模語音信號的統計屬性。在《Proceedings?of?the?IEEE》1989年二月第二期(VOL77)發表的文章“A?Tutorial?on?Hidden?Markov?Models?and?Selected?Applications?in?Speech?Recognition”包含有隱馬爾可夫模型在語音識別中應用的詳盡說明。

WO01/76321公開了一種助聽器，其使用一個或幾個預定的隱馬爾可夫模型來處理從收聽環境中獲得的聲音信號，并因此自動識別和分類聲音環境。該助聽器可使用所確定的分類結果來控制信號處理算法的參數值，或控制不同算法之間的切換，以便對給定的聲音環境最優地適應助聽器的信號處理。