专利名称：控制助听器中的反馈抑制的自适应的方法和助听器的制作方法
技术领域：
本发明涉及助听器。本发明更特别涉及依靠自适应反馈抑制(adaptive feedback suppression)以便减少由声音和机械反馈所导致的问题的助听器。更特定地，本发明涉及控制在助听器中的反馈抑制系统的自适应的方法。
背景技术：
从接收器到一个或更多话筒的声学和机械反馈将限制能够在助听器中应用的最大放大。由于反馈的原因，助听器中的放大能够导致共振，该共振以不理想的方式对助听器输出的频谱整形，并且更糟的是，其能够导致助听器变得不稳定，从而引起啸叫或嚎叫。助听器通常采用压缩补偿听力损失；即，通过增大声压来减少放大增益。此外，在输出上普遍使用自动增益控制以便限制输出电平，由此避免信号削波。在不稳定性的情况下，这些压缩效应将最终使系统最低限度地稳定，因此产生具有几乎恒定声级的嚎叫或啸叫。反馈抑制在助听器中经常使用以便补偿声学和机械反馈。由于例如耳垢的量、用户穿戴帽子或夹持电话到耳朵或用户在咀嚼或哈欠的原因，声学反馈路径会随时间显著改变。为此习惯在反馈抑制上应用自适应机制以便响应时间变化。自适应反馈抑制滤波器能够以若干不同方式被实现在助听器中。例如，其能够是 nR、HR或这两者的结合。其能够由固定滤波器和自适应滤波器的组合构成。自适应机制能够被实现成若干不同方式，例如基于最小均方(LMS)、归一化最小均方(NLS)或递归最小二乘(RLS)的算法。W0-A1-2007113282公开了一种防反馈系统，其中如果探测到外部音调的播放，那么自适应反馈抵消滤波的系数的自适应停止。该公开也公开了适于探测是否发生声压的突然增加，并然后临时性暂停反馈抵消滤波器的自适应的方法和助听器。W0-A1-2007113282公开了响亮的声音(不必要是突然的)也能够导致助听器的一个或更多组件中的非线性行为。如从抵消滤波器的角度来看，声学反馈路径包含话筒、接收器和输入与输出转换器。在这些单元中的一个单元内的饱和或过载因此对应于声学反馈路径中的非线性。假设线性滤波器用于反馈抵消(例如^R滤波器)，那么该滤波器不适于建模一个高度非线性饱和函数，因此导致自适应中的错误。因此，根据实施例，辨别这些状况的探测器被包括在自适应机制中，并且在非线性发生时临时性暂停抵消滤波器的自适应。根据具体实施例，在已经探测到一个这样的状况时可以短时间地暂停自适应。一般地，W0-A1-2007113282公开了为了维持滤波系数的特定不定性，在助听器的增益降低时应该降低自适应速度。US-B1-6434247公开了一种助听器的反馈抵消系统，其使在反馈路径中的第一滤波器自适应并使在反馈路径中的第二滤波器自适应，第一滤波器建模助听器反馈路径的迅速变化部分，第二滤波器用来作为用于受限自适应的参考滤波器，或用来建模反馈路径的较缓慢变化部分。第二滤波器仅在助听器信号指示出能够获得对反馈路径的准确估计时被更新。然后监控第二滤波器的改变从而探测助听器反馈路径的改变。至少在信号的条件指示出不能够做出对于物理反馈的准确估计时第一滤波器被自适应更新。这可以是连续的或频繁的更新。进一步公开了在压缩助听器中，环境信号电平越低，那么增益越高，从而导致相对于在话筒的环境信号将获得更理想的反馈水平，并因此得到自适应滤波器的更佳收敛和更准确的反馈路径模型。因此在压缩助听器中自适应的速率能够在低输入信号电平处被增加，或等效地是针对高压缩增益值增加。现有技术系统具有的一个问题是防反馈系统在不利条件期间将试图自适应主要是噪声的输入信号。另一问题是防反馈系统在不利条件期间会快速自适应以致助听器变得不稳定。因此本发明的特征是克服至少这些缺点，并为了在助听器中的防反馈系统的自适应提供更有效且稳定的方法同时维持声学声音的声音保真度。由此能够改善受损听力的用户的舒适性。本发明的仍另一特征是提供一种助听器，该助听器包含具有改善的用户舒适性和声音保真度的防反馈系统。
发明内容
在第一方面中本发明提供根据权利要求1的控制助听器中的反馈抑制的自适应的方法。这提供了控制助听器中的反馈抑制系统的自适应的方法，其有效抑制反馈并提供改善的用户舒适性和声音保真度。在第二方面中本发明提供根据权利要求5的控制助听器中的反馈抑制的自适应的方法。这提供一种控制包含两个话筒的高级助听器中的反馈抑制系统的自适应的方法， 其有效抑制反馈并提供改善的用户舒适性和声音保真度。在第三方面中本发明提供根据权利要求7的助听器。这提供了具有至少一个话筒的助听器，其有效抑制反馈并提供改善的用户舒适性
和声音保真度。在第四方面中本发明提供根据权利要求8的助听器。这提供具有两个话筒和空间变换装置的高级助听器，其有效抑制反馈并提供改善的用户舒适性和声音保真度。根据从属权利要求显而易见到其他有益特征。从其中将更详细解释本发明的下面描述中本领域技术人员将显而易见到本发明的又一些特征。
例如，示出并描述本发明的优选实施例。如认识到的，本发明能够是其它不同实施例，并且其若干细节能够在所有各种明显的方面进行修改而不背离本发明。因此，附图和描述看作实际上图解而不是限制。在附图中图1高度示意了图解具有反馈抑制系统的助听器，其包含自适应反馈抑制滤波器；
图2示出根据本发明的方法实施例的示出控制助听器中的防反馈系统自适应的方法的流程图；以及图3根据本发明的设备实施例高度示意了图解具有防反馈系统的助听器，其包含两个自适应反馈抑制滤波器。
具体实施例方式已知现有技术系统具有的一个问题是防反馈系统的自适应速度通常随着话筒输入信号电平的降低而增加。在一些情形中这是不利的，原因在于非常低的话筒输入信号电平需要话筒输入信号电平由于声学和机械反馈而类似地非常低，并且因此防反馈系统将试图自适应主要会是低信号电平噪声(例如话筒噪声)的输入信号。已知现有技术系统具有的另一问题是由于防反馈系统的自适应速度过高，因此非常低的话筒输入信号电平会导致不稳定性。这可以例如是基于NLMS算法的自适应算法的情况。在现代助听器中同样已知在特殊状况下要关闭话筒。当通过直接音频输入向助听器提供声音时、当助听器被用于特殊拾音线圈(telecoil)程序中时、当用户从助听器收听声音消息时或当用户简单希望使他的助听器静音时可以关闭助听器话筒。显然在这些状况下话筒输入信号电平下落到非常低的值。首先参考图1，其高度示意地图解了具有自适应反馈抑制滤波器的助听器100。助听器基本包括话筒101、助听器处理器102、接收器103和自适应反馈抑制滤波器104。在图 1中，输入信号105的电平通过减去反馈抑制信号106的电平被补偿。产生的信号107被用作助听器处理器102的输入信号和自适应反馈抑制滤波器104的控制信号。来自助听器处理器102的输出信号108被用作接收器103的输入信号和自适应反馈抑制滤波器104的输入信号。现在参考图2，其根据本发明的第一方法实施例高度示意地图解了控制助听器中的反馈抑制信号的自适应的方法的流程图。在第一步骤201中，声音被助听器输入换能器转变为输入信号。在第二步骤202 中从输入信号的电平减去反馈抑制信号的电平，由此形成助听器处理器输入信号。在第三步骤203中助听器处理器计算并施加增益到助听器处理器输入信号，由此形成助听器处理器输出信号。在第四步骤204中自适应反馈抑制滤波器使用助听器处理器输入信号作为控制信号以便使其滤波器系数自适应。在第五步骤205中助听器处理器输出信号被助听器输出换能器转变为输出声音。在第六步骤206中通过在反馈抑制滤波器中将助听器处理器输出信号滤波，从而从助听器处理器输出信号获得反馈抑制信号。在第七步骤207中，当助听器处理器输出信号的电平低于第一预定阈值时暂停反馈抑制滤波器的自适应。在另一实施例中，当输入信号的电平低于第二预定阈值时暂停反馈抑制滤波器的自适应。在又一实施例中，当白化助听器处理器输出信号的电平低于第三预定阈值时暂停反馈抑制滤波器的自适应。用于优化助听器中的自适应反馈抑制的白化本身是公知的。这在例如W0-A1-2005096670中被进一步描述。助听器输入信号、助听器处理器输出信号和白化助听器处理器输出信号可以全部被指示为参考信号以作为通称。现在参考图3，其高度示意地图解了具有防反馈系统的助听器300，其包含两个自适应反馈抑制滤波器。助听器基本包含一对话筒301-a和301-b、助听器处理器302、接收器303和一对自适应反馈抑制滤波器30 和304-b。在图3中，通过如下方法形成第一输入信号305-a，即通过使用第一话筒301-a将输入声音转变为第一话筒输出信号309_a，使用第二话筒302-b将输入声音转变为第二话筒输出信号309-b并在空间变换装置310-a中使所述第一话筒输出信号309-a和所述第二话筒输出信号309-b相加由此形成所述输入信号305-a。通过加法来结合话筒输出信号会产生能够被称为全向输入信号或第一空间信号的信号。通过如下方法形成第二输入信号305-b，即通过使用第二话筒301-b将输入声音转变为第二话筒输出信号309-b，使用第一话筒302-a将输入声音转变为第一话筒输出信号309-a，并在空间变换装置310-b中从第二话筒输出信号309_b减去第一话筒输出信号 309-a,由此形成输入信号305-b。通过减法来结合话筒输出信号会产生能够被称为双向输入信号或第二空间信号的信号。输入信号305-a和305-b的电平通过减去反馈抑制信号 306-a和306-b被补偿。产生的信号307_a和307_b用作助听器处理器302的输入信号，并分别用作自适应反馈抑制滤波器304-a和304-b的控制信号。来自助听器处理器302的输出信号308用作接收器303的输入信号和自适应反馈抑制滤波器304-a和304_b的输入信号。包含用于波束形成的全向和双向输入信号这二者的助听器在本领域中是众所周知的。在一种这样的系统中，第一反馈抑制滤波器为全向输入信号提供反馈抑制信号，并且第二反馈抑制滤波器为双向输入信号提供反馈抑制信号。关于这样系统的进一步信息可在 W0-A1-2007042025 中发现。根据实施例，针对每个滤波器单独地做出暂停反馈滤波器的自适应的决定。由此可能的是仅暂停第二反馈抑制滤波器的自适应且同时第一反馈抑制滤波器正常自适应。这在输入声音主要垂直于连接助听器中两个话筒的线进行冲击的情况下尤其有利，这是因为在此情况下双向输入信号近似为零，而不管输入声音的音量和助听器的设定。结构和过程的其它修改和变化对于本领域技术人员是显而易见的。
权利要求
1.一种控制助听器中的反馈抑制滤波器的自适应的方法，包含步骤 使输入声音转变为话筒输出信号， 从所述话筒输出信号获得输入信号， 从所述输入信号减去反馈抑制信号，由此提供助听器处理器输入信号， 使用所述助听器处理器输入信号作为控制信号从而使反馈抑制滤波器的滤波系数自适应， 通过施加放大增益到所述助听器处理器输入信号从而形成助听器处理器输出信号， 通过在所述反馈抑制滤波器中使所述助听器处理器输出信号滤波，从而从所述助听器处理器输出信号获得所述反馈抑制信号， 当助听器参考信号的电平低于预定阈值时暂停所述反馈抑制滤波器的自适应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述输入信号被选为所述助听器参考信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述助听器处理器输出信号被选为所述助听器参考信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其中白化助听器处理器输出信号被选为所述助听器参考信号。
5.一种控制助听器中的反馈抑制滤波器的自适应的方法，包含步骤 在第一话筒和第二话筒中将输入声音分别转变为第一话筒输出信号和第二话筒输出信号， 使所述第一话筒输出信号和所述第二话筒输出信号相加从而形成第一输入信号， 从所述第二话筒输出信号减去所述第一话筒输出信号从而形成第二输入信号， 分别从所述第一输入信号和所述第二输入信号减去第一反馈抑制信号和第二反馈抑制信号，由此分别提供第一助听器处理器输入信号和第二助听器处理器输入信号， 分别使用所述第一助听器处理器输入信号和所述第二助听器处理器输入信号作为控制信号，分别使第一反馈抑制滤波器和第二反馈抑制滤波器的滤波器系数自适应， 基于所述第一助听器处理器输入信号和所述第二助听器处理器输入信号的信号处理，形成助听器处理器输出信号， 通过分别在所述第一反馈抑制滤波器和所述第二反馈抑制滤波器中使所述助听器处理器输出信号滤波，从所述助听器处理器输出信号分别获得所述第一反馈抑制信号和所述第二反馈抑制信号， 当第一助听器参考信号的电平低于第一预定阈值时暂停所述第一反馈抑制滤波器的自适应，以及 当第二助听器参考信号的电平低于第二预定阈值时暂停所述第二反馈抑制滤波器的自适应。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一输入信号被选为所述第一助听器参考信号，并且所述第二输入信号被选为所述第二助听器参考信号。
7.一种助听器，包含 使声音转变为话筒输出信号的话筒， 从所述话筒输出信号获得输入信号的装置， 估计反馈路径并生成反馈抑制信号的估计装置， 结合所述反馈抑制信号与所述输入信号从而形成助听器处理器输入信号的装置， 处理所述助听器处理器输入信号从而形成助听器处理器输出信号的助听器处理装置， 使所述助听器处理器输出信号转变为声学输出的输出换能器， 使所述估计装置自适应的装置， 探测助听器参考信号的电平的装置， 比较所述助听器参考信号的所述电平和预定阈值电平的装置，以及 当助听器参考信号电平低于所述预定阈值电平时暂停所述估计装置的自适应的装置。
8. 一种助听器，包含 使声音分别转变为第一和第二话筒输出信号的第一和第二话筒， 使所述第一话筒输出信号和所述第二话筒输出信号相加由此形成第一输入信号的第一空间变换装置， 从所述第二话筒输出信号减去所述第一话筒输出信号由此形成第二输入信号的第二空间变换装置， 使第一反馈抑制信号和第二反馈抑制信号分别与所述第一输入信号和所述第二输入信号结合由此分别提供第一助听器处理器输入信号和第二助听器处理器输入信号的装置， 分别基于所述第一助听器处理器输入信号和所述第二助听器处理器输入信号，使所述第一反馈抑制滤波器和所述第二反馈抑制滤波器的滤波器系数自适应的装置， 基于所述第一助听器处理器输入信号和所述第二助听器处理器输入信号的信号处理，形成助听器处理器输出信号的装置， 使所述助听器处理器输出信号转变为声学输出的输出换能器， 通过分别在所述第一反馈抑制滤波器和所述第二反馈抑制滤波器中使所述助听器处理器输出信号滤波，从所述助听器处理器输出信号分别获得所述第一反馈抑制信号和所述第二反馈抑制信号的装置， 探测助听器参考信号的电平的装置， 比较所述助听器参考信号的电平和预定阈值电平的装置，以及 当第一助听器参考信号的电平低于第一预定阈值电平时，暂停所述第一反馈抑制滤波器的自适应的装置，以及 当第二助听器参考信号的电平低于第二预定阈值电平时，暂停所述第二反馈抑制滤波器的自适应的装置。
全文摘要
本发明涉及一种控制助听器(100)中的反馈抑制滤波器(104)的自适应的方法，包含当助听器参考信号的电平低于预定阈值时暂停反馈抑制滤波器(104)的自适应的步骤。本发明进一步提供具有反馈抑制滤波器并具有暂停反馈抑制滤波器的自适应的装置的助听器。
文档编号H04R25/00GK102550046SQ200980161868
公开日2012年7月4日 申请日期2009年10月8日 优先权日2009年10月8日
发明者H·P·弗, P·M·诺尔嘉德, T·V·塞德 申请人:唯听助听器公司