[發明專利]助聽器

有效

• 申請號: 201310728273.3
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103916805B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 卡爾-弗雷德里克·約翰·格蘭;馬桂林
• 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: 關兆輝,謝麗娜

技術領域

一種新型助聽器設有與助聽器的佩戴者相關的改進的聲源定位。

背景技術

已經報告了助聽器用戶在佩戴他們的助聽器時與不佩戴他們的助聽器時相比具有較差的定位聲源的能力。這對于輕微至中度聽力受損人群而言代表了嚴重的問題。

此外，助聽器通常以用戶將聲源感知為被定位在頭內部的方式來重現聲音。聲音被描述成內部化而非外部化。當參考“處于噪音問題中的聽力言語”時，助聽器用戶的常見的抱怨是，即使信噪比(SNR)應充分提供所需要的言語可懂度，但也很難跟上正在說的任何事。該事實的重要原因是，助聽器重現內部化聲場。這增加了助聽器用戶的認知負擔并且可能導致聽覺疲勞并且最終用戶摘除助聽器。

因此，存在對于具有改進的聲源定位的新型助聽器的需要，即，新型助聽器保存了聲音環境中的各自的聲源相對于助聽器的佩戴者的頭的取向的方向和距離的信息。

人類借助于人的雙耳聲源定位能力來檢測和定位三維空間中的聲源。

對聽力的輸入由兩個信號組成，即在每個鼓膜處的聲壓，在下文中稱為雙耳聲音信號。因此，如果可能已經由給定的空間聲場產生的在鼓膜處的聲壓在鼓膜處精確地重現，則人聽覺系統將不能夠將重現的聲音與由空間聲場本身產生的實際聲音進行區別。

人聽覺系統如何提取關于聲源的距離和方向的信息不是充分已知的，但是已知的是，人聽覺系統在該判定上使用了大量的線索(cue，或提示)。在這些線索之中的是頻譜線索、混響線索、耳間時間差(ITD)、耳間相位差(IPD)和耳間聲級差(ILD)。

依據兩個傳遞函數來描述相對于傾聽者的左右耳朵來自放置在給定的方向和距離處的聲源的聲波的傳輸，所述兩個傳遞函數一個用于左耳并且一個用于右耳，包括任意線性失真，諸如音染、耳間時間差和耳間頻譜差。這樣的一組兩個傳遞函數，一個用于左耳并且一個用于右耳，被稱為頭相關傳遞函數(HRTF)。HRTF的各傳遞函數被限定為由在附屬耳道或接近附屬耳道的特定點處的平面波產生的聲壓p(在左耳道中的p_L和在右耳道中的p_R)相對于參考值之間的比率。傳統上挑選的參考值是在傾聽者不在場的情況下由在頭的中間靠右的位置處的平面波產生的聲壓p_l。

HRTF包含關于傳輸到傾聽者的耳朵的聲音的所有信息，包括頭周圍的衍射、來自肩部的反射、耳道中的反射等，并且因此，HRTF隨著個體而變化。

在下文中，為了方便，HRTF傳遞函數中的一個也將被稱為HRTF。

與HRTF類似地定義了助聽器相關的傳遞函數，即，作為響應于平面波在附屬耳道中的特定點處由助聽器產生的聲壓p和參考值之間的比率。傳統上挑選的參考值是在傾聽者不在場的情況下由在頭的中間靠右的位置處的平面波產生的聲壓p_l。

HRTF隨著與傾聽者的耳朵相關的聲源的方向和距離而改變。針對任意方向和距離測量HRTF并且例如通過濾波器例如電子地模仿(建模)HRTF是可能的。如果將這樣的濾波器插入在諸如磁帶錄音機的回放單元和由傾聽者所使用的耳機之間的信號路徑中，則因為耳朵中聲壓的真實再現，所以傾聽者將獲得這樣的感覺：由耳機產生的聲音起源于在如由正討論的模仿HRTF的濾波器的傳遞函數定義的距離處和方向中放置的聲源。

當詮釋空間編碼的信息時，由大腦進行的雙耳處理導致一些積極影響，即，更好的信噪比(SNR)；到達方向(DOA)估計；深度/距離感知和在視覺系統與聽覺系統之間的協同作用。

耳朵的復雜形狀是對傾聽者的單個空間頻譜線索(ITD、ILD和頻譜線索)的主要原因。因此，由于許多頻譜細節將被丟失或嚴重失真，所以在耳朵后面的拾取聲音的裝置在重現HRTF方面將是不利的。

這一點在圖1中例證，其中，示出了使用相同的耳朵的開放耳朵的角頻譜(即，無遮擋測量)連同在耳后裝置(BTE)上的前麥克風上的對應的測量。開放耳譜在細節上是豐富的，而BTE結果更加模糊并且丟失了許多頻譜細節。

發明內容

因此，期望將助聽器的一個或多個麥克風相對于佩戴助聽器的用戶放置在到達用戶的空間聲音線索被保存的位置處。例如，有利的是，將麥克風放置在耳廓前面用戶的外耳中，例如在耳道的入口處；或，耳道的內部，以便與麥克風在耳朵后面時可能出現的情況相比在更大程度上保存到達耳朵的聲音的空間線索。關于空間線索的保存，在三角窩下方的位置也已經證明是有利的。