[發明專利]用于聚焦助聽器的波束形成器的方法

有效

• 申請號: 201310208249.7
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103475974A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: V.布斯
• 申請（專利權）人: 西門子醫療器械公司
• 主分類號: H04R1/32
• 分類號: H04R1/32;H04R25/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種用于聚焦助聽器的波束形成器的方法。

背景技術

助聽器例如可以實施為被戴在外耳上或者在耳道內的助聽設備。助聽設備用來給聽力損傷的人提供聲音環境信號，所述聲音環境信號為了補償或治療相應的聽力損傷而被處理和放大。助聽設備原則上由一個或多個輸入變換器、信號處理裝置、放大裝置和輸出變換器組成。輸入變換器通常是聲波接收器（例如麥克風）和/或電磁接收器（例如感應線圈）。輸出變換器大多作為電聲變換器（例如微型揚聲器）或者作為電子機械變換器（例如骨導耳機），或者作為用于刺激耳蝸的刺激電極來實現。其也被稱為聽筒或接收器。輸出變換器產生輸出信號，所述輸出信號為了讓患者聽見而被傳導并且會使患者產生聽覺。放大器通常集成在信號處理單元內。助聽器的供電通過集成在助聽設備殼體內的電池進行。助聽設備的主要組件通常布置在作為電路載體的印刷電路板上或者與之相連。

對于助聽器用戶來說極其困難的是，理解或僅在一定的方向上聽到單個說話者，特別是在具有多個聲源的有問題的聲音環境中（例如所謂的雞尾酒會情形）。為了改善定向的、聚焦的聽力或語音理解，公知在助聽設備中插入所謂的波束形成器，以便通過將其他噪聲比期望的聲音信號更弱地放大來強調相應的聲源，例如說話者。波束形成器的使用以存在方向性的（direktionalen）麥克風裝置為前提，這需要在空間上分離地布置的至少兩個麥克風。在唯一一個助聽器處的兩個麥克風就足以實現麥克風裝置的方向性的，也就是空間上定向的靈敏度。助聽器中方向性能力的擴展可以通過如下來實現，即，將雙耳助聽系統的兩個助聽器的麥克風聯合為一個方向性的麥克風裝置。這一點以兩個助聽設備的優選無線的連接（無線鏈路，e2e=Ear-to-Ear,耳到耳）為前提。

在具有方向性的麥克風裝置和波束形成器的助聽器中存在如下問題，即，確定波束形成器應當指向的方向，以及找到波束的最佳的寬度，也就是最佳的開放角度。換言之，該問題在于，找到方向性的麥克風裝置應當具有最高的靈敏度的空間方向，以及找到開放角的角度，超過該角度會提高靈敏度。明顯的是，改善的方向性和靈敏度可以通過如下來實現，即，波束盡可能精確地指向感興趣的聲源并且盡可能窄地聚焦。

感興趣的聲源可以主要是說話者或語音信號，但是還可以考慮一系列其他可能性，例如音樂或提示信號。

從出版物US2011/0103620A1中公知一種用于再現具有多個揚聲器的聲音信號的方法。通過對各個揚聲器信號進行合適的濾波來調整期望的空間再現特征。

從出版物US2012/0020503A1中公知一種助聽設備，該助聽設備利用用于聲源分離的方法工作。在使用雙耳麥克風裝置的條件下確定聲源的空間方向。通過雙耳的接收器布置然后產生取決于確定的方向的聲音輸出信號。

從出版物US2007/0223754A1中公知一種助聽設備，該助聽設備確定聲音信號的空間方向。基于所確定的空間聲音信息然后將聲音環境進行分類并且根據該分類來調整信號處理的傳輸特征。

從出版物US2010/0074460A1中公知一種助聽設備，該助聽設備確定聲源的空間方向。然后將波束形成器指向所確定的方向，以便聚焦到涉及的聲源。另外，空間方向可以根據頭部的方向或用戶的視線來確定。

從出版物US2010/0158289A1中公知一種助聽設備，該助聽設備利用一種用于對不同的聲源進行“盲源分離”（Blind?Source?Separation）的方法工作。用戶可以通過操作開關來先后選擇不同的識別的聲源。

從廠商西門子的助聽設備中公知一種名稱為SpeechFocus的方法，在該方法中，對聲音環境自動地按照語音分量進行研究。如果語音分量被識別，則確定其空間方向。然后與來自于其他方向的信號相比更強地放大來自于該方向的聲音信號。

在使用公知方法和裝置的條件下，波束形成的最簡單的可能性在于，假定，期望的源或期望的說話者位于助聽器用戶的正面，并且波束由此應當正面指向前，其中通過用戶的頭部運動改變波束方向。替換地，助聽器可以借助一種用于處理麥克風信號的算法而獨立于頭部的方向將波束校準到期望的方向，其中波束方向例如可以通過遙控操作被控制。但是不利地，用戶不能或幾乎不能聽到位于波束外部的源，并且由此也不能進行記錄。此外，必須通過遙控來控制波束對于用戶來說不太舒服并且不太直觀。