提供波束成形信号输出并包括非对称阀状态的助听器系统的制作方法

1.本发明涉及一种双耳助听器系统，其将波束成形的信号提供给双耳助听器系统的至少一个接收器。双耳助听器系统中的每个助听器均包括声音通道，在声音通道中，阀打开或关闭。两个助听器中的阀处于非对称状态，其中两个阀中的一个比另一个打开得更大。
2.此外，本发明涉及一种方法，其向双耳助听器系统的一个接收器提供波束成形的信号，向双耳助听器系统的另一接收器提供全向信号，并且关闭一个声音通道中的阀的同时打开另一个声音通道中的阀。


背景技术：

3.在诸如餐厅、酒吧、音乐会场所等的嘈杂聆听条件下(即所谓的鸡尾酒会场景)，正常听力的个人能够选择性地关注例如目标说话者，以实现语音清晰度(speech intelligibility)并保持态势感知(situational awareness)。正常听力的个人能够利用更好的耳朵聆听策略，其中个人将其注意力集中在耳朵的语音信号上，从而使目标讲话者或说话者(即期望声源)具有最佳的信噪比。这种更好听的聆听策略还可以通过诸如选择性注意的认知过滤机制来监视离轴(off
‑
axis)未被注意的讲话者。
4.相反，在这种嘈杂的声音环境中，听力受损的个人聆听特定的期望声源并同时通过监视离轴或未被注意的讲话者来保持环境感知仍然是一项极具挑战的任务。因此，期望例如通过利用现有双耳助听器系统的众所周知的空间过滤能力来为听力受损的个人提供相似的听力能力。但是，双耳助听器系统和相关波束成形技术的使用通常侧重于提高或改善双边或双耳波束成形的麦克风信号或特定目标方向(通常是在正面方向)的传入声音的信号的信噪比(snr)，其代价是降低声音环境中未被注意(通常处于离轴)的讲话者的可听性。双耳波束成形麦克风信号的信噪比的改善的原因是双耳波束成形的麦克风信号的高方向性指数，这意味着放置在选定目标方向周围相对较窄的角度范围之外的声源会被严重衰减或抑制。声源保持基本未衰减的狭窄角度范围可能仅围绕目标方向延伸 /
‑
20
‑
40度的方位角。双耳波束成形的麦克风信号的这种性质导致失去了态势感知的听力受损的个人或患者/使用者产生令人不快的所谓“隧道听力”的感觉。
5.在本领域中需要这样一种双耳助听器系统，其在鸡尾酒会的声音环境或类似的不利听力条件下为听力受损的个人提供改善的语音清晰度，但又不牺牲离轴感知以提供增强的态势感知。


技术实现要素：

6.本发明涉及一种双耳助听器系统，其将波束成形的信号提供给双耳助听器系统的至少一个接收器。每个助听器中的声音通道配置为允许来自助听器外部的环境声音到达使用者的耳道。在每个助听器的声音通道内，阀打开或关闭，使得环境声音可以分别在声音通道中传播或被阻止在声音通道中传播。阀处于非对称状态，其中助听器中的一个阀比另一个阀打开得更大。双耳助听器系统使用无线通信链路上的多个单耳定向信号的耳对耳无线
交换或流式传输。左耳或右耳助听器配置为生成具有高方向性指数的双边或单耳波束成形的信号，该高方向性指数可能在目标方向(例如在使用者的视线方向)上表现出最大的灵敏度，并降低了左、右耳助听器的各同侧的灵敏度。对侧耳助听器可以通过混合一对单耳定向信号在对侧耳处生成双边全向信号，其中，双边全向信号表现出具有低方向性指数的全向响应或极性模式，因此对使用者头部周围的所有声音入射方向或方位角的灵敏度基本相等。
7.通过在每个助听器的声音通道中安装一个阀并将阀配置为非对称状态(即两个阀并非等同地打开或关闭)，可以进一步增强如上所述的提供波束成形信号以及可选的全向信号的效果。助听器的声音通道中的打开阀将允许环境声音通过声音通道传播到使用者的耳朵，而关闭的阀将起到阻止环境声音传播到助听器使用者的耳朵的作用。
8.关闭的阀提供了良好的低频增益，并减少了传播到耳朵鼓膜的环境噪声，这提高了波束成形和噪声降低的效率，因此提高了语音清晰度。关闭的阀的缺点是闭塞(这会导致使用者对自己的声音产生奇怪的感觉)，降低了在咀嚼、行走或跑步时使用者控制自己声音水平的能力并且产生令人不舒服的噪音。
9.打开的阀减少了闭塞，因此对于使用者来说感觉更舒适。打开的阀的缺点包括声音质量降低，因为打开的阀不能提供良好的低频增益，并且语音清晰度也进一步降低。
10.通过在每个助听器的声音通道中提供阀，使用者可以体验到同一助听器中打开或关闭阀的好处，并且可以改变其中一个或两个阀的状态以最适合当前态势，从而可以在任何给定情况下，选择两个缺点中的影响较小者。因此，其中一个阀比另一个阀打开得更大的非对称状态将提高双耳助听器系统的有效性并改善使用者的体验。
11.双耳助听器系统为一只耳朵生成波束成形的信号，为另一只耳朵生成全向信号，其利用了人类对声源分离和整合的认知能力，从而使听力受损的个人能够专注于双边或单耳波束成形信号提供的干净目标信号，并通过使用全向信号同时监视离轴声源/讲话者。
12.本发明的第一方面涉及一种双耳助听器系统，其包括：第一助听器，用于放置在使用者的左耳或右耳处或中，所述第一助听器包括第一麦克风装置、第一无线通信单元、第一接收器以及包括第一阀的第一声音通道，所述第一阀能够从打开状态到关闭状态以及从关闭状态到打开状态进行移动；
13.第二助听器，用于放置在使用者的另一耳处或中，所述第二助听器包括第二麦克风装置、第二无线通信单元以及包括第二阀的第二声音通道，所述第二阀能够从打开状态到关闭状态以及从关闭状态到打开状态进行移动；
14.信号处理装置，适于基于由第一麦克风装置和/或第二麦克风装置提供的麦克风信号来生成波束成形信号，并且适于将所述波束成形信号施加至第一接收器和/或第二接收器，其中所述信号处理装置还适于基于由第一麦克风装置和/或第二麦克风装置提供的麦克风信号来生成全向信号，并且其中所述信号处理装置还适于将所述波束成形信号施加至第一接收器和第二接收器中的一个并且将所述全向信号施加至第一接收器和第二接收器中的另一个；以及阀控制装置，具有非对称模式，其中，在所述非对称模式下，所述阀控制装置配置为通过将第一阀和第二阀移动到其中第一阀和第二阀中的一个打开得比第一阀和第二阀中的另一个更大的位置来非对称地控制第一阀和第二阀，并且其中所述阀控制装置还配置为，当处于所述非对称模式时，使得包括在包括被施加全向信号的接收器的助听
器中的阀比包括在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器中的阀打开得更大。
15.两个阀中的一个阀比另一个阀打开得更大意味着一个阀可以关闭并且另一个阀打开至某种程度，或者两个阀都打开但是一个阀比另一个阀打开至更大程度。
16.信号处理装置适于通过补偿使用者的听力损伤来处理来自第一麦克风装置和第二麦克风装置的麦克风信号。在这种情况下，在常用的助听器术语中，术语“接收器(receiver)”的含义取决于上下文。在无线电/无线通信的情况下，接收器可以是无线信号的接收单元。然而，在这种情况下，接收器是指在通过信号处理装置进行处理之后将音频信号提供给使用者耳道的扬声器。从上下文来看，对于本领域技术人员而言显而易见的是，无论是无线通信还是向使用者提供音频信号，这两种含义中的哪一种适用于本技术的指定段落。
17.在本发明的实施例中，处理装置包括位于第一助听器中的第一处理单元和位于第二助听器中的第二处理单元。第一处理单元和第二处理单元可以彼此独立地操作，它们可以处于主/从配置，其中一个向另一个发送控制信号，或者它们可以基于麦克风装置提供的信号协同工作以执行波束成形、听力损伤的补偿等。通过为第一助听器和第二助听器中的每一个提供单独的处理单元，助听器系统将实现更有效的处理，并减少对通信链路的依赖。
18.在双耳助听器系统的实施例中，阀控制装置还配置为在第二阀打开时完全关闭第一阀，并且在第一阀打开时完全关闭第二阀。
19.第一声音通道可以位于第一助听器的在使用过程中位于使用者耳道中的一部分，并且第二声音通道可以位于第二助听器的在使用过程中位于使用者另一耳道中的一部分。
20.第一声音通道和第一阀可以分别具有与第二声音通道和第二阀相同的形状因数。即，第一通道和第二通道的尺寸和形状可以基本相同，同样，第一阀和第二阀的尺寸和形状可以基本相同。此外，第一声音通道和第二声音通道可以由相同的材料制成。同样，第一阀和第二阀可以由相同的材料制成。
21.在双耳助听器系统的实施例中，第一阀还配置为响应于第一阀控制信号而至少部分地打开或至少部分地关闭，并且第二阀还配置为响应于第二阀控制信号而至少部分地打开或至少部分地关闭，其中第一阀控制信号和第二阀控制信号由阀控制装置生成。
22.在双耳助听器系统的实施例中，响应于全向信号施加至第一助听器或第二助听器的接收器，阀控制装置分别打开第一助听器或第二助听器的阀；和/或响应于波束成形信号施加至第一助听器或第二助听器的接收器，阀控制装置分别关闭第一助听器或第二助听器的阀。
23.在双耳助听器系统的实施例中，阀控制装置适于响应于助听器系统进入对话模式而结合非对称状态，所述对话模式是在使用者的请求下进入的，或者是响应于来自第一麦克风装置和/或第二麦克风装置的麦克风信号的信号强度越过噪声阈值而进入的。
24.在双耳助听器系统的实施例中，波束成形信号至少基于响应于输入声音而提供的两个或更多个麦克风信号，所述输入声音由包括在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器中的麦克风装置提供。
25.在助听器装配过程中，助听器验配师或听力矫正专家可以选择使用者听力损失最大的耳朵来接收全向信号，而使用者更好的耳朵接收(双边或单耳)波束成形信号。在装配双耳助听器系统之前或期间，验配师可以确定患者或使用者左右耳各自的听力损失。双耳
助听器系统的信号处理装置可以配置为执行双边或单耳波束成形信号的听力损失补偿，并且还可以配置为执行全向信号的听力损失补偿。
26.阀控制装置还配置为当处于非对称状态时，使得包括在包括被施加全向信号的接收器的助听器中的阀比包括在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器中的阀打开得更大。
27.通过这样的方式，对应于第一和第二接收器中被施加全向信号的一个接收器的阀比对应于第一和第二接收器中被施加波束成形信号的一个接收器的阀打开得更大。
28.双耳助听器系统的各个助听器可以装配到使用者或听力受损的个人身上，以使听力损失最大的耳朵接收双边全向信号，而听力损失最小或听力最好的耳朵接收双边波束成形信号。可以由验配师结合助听器配件，使用常规方法确定患者或使用者的左耳和右耳各自的听力损失，以确定使用者的左耳和右耳的听力损失。以这种方式，听力受损的个人可以采用更好的听力策略，其中，由于位于目标方向周围狭窄角度范围之外的所有声源的衰减很大，该个人使用接收双边或单耳波束成形信号的耳朵将其注意力集中在目标方向上的目标说话者上，其中双边或单耳波束成形信号对于目标说话者而言是信噪比(snr)良好的。接收波束成形信号的耳朵中的关闭的阀虽然具有闭塞的缺点，但通过减少耳朵周围的声音，有助于提供改善的声音质量和语音清晰度。全向信号允许听力受损的个人通过认知过滤机制(例如选择性注意)使用对侧耳朵来监视离轴声源，即位于目标方向周围狭窄角度范围之外的声源。再现到使用者另一耳朵的全向信号为使用者提供了良好的态势感知，因此至少部分消除了与传统波束成形算法和双耳助听器系统相关的不希望的“隧道听力”感觉。此外，接收全向信号的耳朵中的打开的阀将有助于提供改善的环境感知。
29.本领域技术人员将理解，信号处理装置可以配置为在将信号施加到使用者的左或右助听器之前执行双边波束成形信号的听力损失补偿。双边波束成形信号的听力损失补偿可以基于在助听器装配过程中(例如在验配师的办公室)单独测量或确定的相关耳朵的听力损失来确定。同样，信号处理装置可以配置为执行双边全向信号的听力损失补偿。双边全向信号的听力损失补偿可以基于在助听器装配过程中单独测量或确定的相关耳朵的听力损失来确定。
30.在双耳助听器系统的实施例中，全向信号是基于由第一和第二麦克风装置提供的麦克风信号的双边全向信号。
31.在双耳助听器系统的实施例中，由包括被施加波束成形信号的接收器的助听器提供的麦克风信号相对于由包括被施加全向信号的接收器的助听器提供的麦克风信号具有时间延迟，然后两个麦克风信号被混合以生成双边全向信号。
32.以此方式，由包括被施加波束成形信号的接收器的助听器中的麦克风提供的第一单耳定向信号相对于由包括(将要)被施加全向信号的接收器的助听器中的麦克风提供的第二单耳定向信号具有时间延迟，然后第一单耳定向信号和第二单耳定向信号被混合。第一单耳定向信号和第二单耳定向信号之间的相对时间延迟可以在3ms至50ms之间，例如在5ms至20ms之间，其中时间延迟是在2khz确定的。第一和第二单耳定向信号之间的这种相对时间延迟通过利用所谓的哈斯(haas)效应而在这些信号之间提供了有益的听觉融合以及其他优点，如下面参考附图更详细地讨论的。
33.在双耳助听器系统的实施例中，助听器系统还包括全向处理装置，其包括第一全
向信号处理器和第二全向信号处理器；
34.第一全向信号处理器布置在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器的外壳中，并且配置为：
35.‑
生成第一单耳定向信号，
36.‑
通过有线或无线通信链路，将第一单耳定向信号发送到包括被施加全向信号的接收器的助听器；并且
37.第二全向信号处理器布置在包括被施加全向信号的接收器的助听器的外壳中，并且配置为：
38.‑
通过有线或无线通信链路，接收另一个助听器发送的第一单耳定向信号，
39.‑
生成第二单耳定向信号，并且以固定或可调的比率混合第一单耳定向信号和第二单耳定向信号，以生成双边全向信号。
40.在双耳助听器系统的实施例中，信号处理装置和全向处理装置包括在同一处理单元中。
41.在双耳助听器系统的实施例中，信号处理装置包括容纳在第一助听器中的第一信号处理单元和容纳在第二助听器中的第二信号处理单元。
42.本发明的第二方面涉及一种在助听器使用者的左耳或右耳处提供波束成形信号并在助听器使用者的相对耳处提供双边全向信号的方法，所述方法包括：
43.‑
通过波束成形装置至少基于由使用者左耳或右耳中助听器的麦克风装置提供的两个或更多个麦克风信号来生成双边或单耳波束成形信号；
44.‑
将双边或单耳波束成形信号转换为针对使用者的相应左耳或右耳的相应可听波束成形信号；
45.‑
通过全向处理装置基于由使用者左耳或右耳中助听器的麦克风装置提供的一个或多个麦克风信号来生成第一单耳定向信号；
46.‑
通过全向处理装置基于由相对助听器的麦克风装置提供的一个或多个麦克风信号来生成第二单耳定向信号；
47.‑
以固定或可调的比率混合第一单耳定向信号和第二单耳定向信号，以生成双边全向信号；
48.‑
将所述双边全向信号转换为使用者相对耳的相应可听信号，以及
49.‑
通过阀控制装置执行关闭使用者左耳或右耳中的助听器中的阀的步骤；并且打开使用者相对耳中的助听器中的阀。
50.在该方法的实施例中，该方法还包括：通过阀控制装置执行以下步骤：使得包括在发出可听全向信号的助听器中的阀比包括在发出可听波束成形信号的另一助听器中的阀打开得更大。
51.在该方法的实施例中，阀控制装置的步骤还包括：关闭的阀完全关闭，而打开的阀完全打开。
52.在该方法的实施例中，阀控制装置的步骤还包括：阀响应于阀控制信号而打开或关闭。
53.在该方法的实施例中，混合第一和第二单耳定向信号的步骤还包括：由将要发出可听波束成形信号的助听器提供的麦克风信号相对于由将要发出可听全向信号的助听器
提供的麦克风信号具有时间延迟，然后两个麦克风信号被混合以生成双边全向信号。
54.信号处理装置的示例性信号处理
55.在双耳助听器系统的一个实施例中，信号处理装置配置为通过根据以下式子混合第一和第二单耳定向信号来生成双边全向信号：
56.s＝β*dl (1
‑
β)dr
e2e
(t1)；
57.其中：
58.s：是基于第一和第二单耳定向信号的混合的双边全向信号的时域表示；
59.dl：是第二单耳定向信号的时域表示；
60.dr
e2e
(t1)：是相对时间延迟为(t1)的第一单耳定向信号的时域表示，
61.β：是设置第一和第二单耳定向信号的混合比率的介于0和1之间的标量比例因子，或者是用于设置第一和第二单耳定向信号的与频率相关的混合比率的滤波器。
62.在一个这样的实施例中，信号处理装置配置为根据第一和第二单耳定向信号的相对功率(relative powers)，来自自适应地调节比例因子β，例如通过根据下式来计算β：
[0063][0064]
信号处理装置配置为自适应地调节比例因子β，以使双边全向信号s的功率最大化；或者自适应地调节数字滤波器的系数，以使双边全向信号s的功率最大化。可以设置第一和第二单耳定向信号的与频率相关的混合比率的滤波器可以包括数字滤波器，例如fir滤波器或iir滤波器。
[0065]
在实施例中，比例因子β包括具有群延迟d的线性相位fir滤波器，并且信号处理装置配置为根据下式生成双边全向信号：
[0066]
s＝β*dl (z
‑
d
‑
β)dr
e2e
(t1)。
[0067]
在使用者左右耳道的每一者内都存在相应的麦克风声音入口，例如在相关助听器或耳塞的ite、itc、cic、ric外壳结构的向外定向的表面上，这允许第一和第二单耳定向信号以计算有效的方式形成。
[0068]
根据双耳助听器系统和在助听器使用者的左耳或右耳处提供波束成形信号并在助听器使用者的另一耳处提供双边全向信号的方法的一个实施例，信号处理装置还配置为使用时间延迟和求和机制，基于第四单耳定向信号和第三单耳定向信号，自适应地计算双边波束成形信号；所述计算包括根据下式使得成本函数c(α,β)最小化：
[0069]
c(α,β)＝{e{(αz
l
βz
r
)
·
(αz
l*
βz
r*
)} λ
*
(α β
‑
1) λ(α β
‑
1)
*
[0070]
约束条件是α β＝1；并且其中
[0071]
e代表统计期望，
[0072]
dl
i
代表第四单耳定向信号的第i个子带，
[0073]
dr
i
表示第三单耳定向信号的第i个子带；并且
[0074]
*表示复变函数的共轭(conjugation)。
[0075]
根据双耳助听器系统的实施例，信号处理装置还配置为根据下式来生成第一单耳定向信号
[0076]
[0077]
并且信号处理装置还配置为根据下式来生成第二单耳定向信号
[0078][0079]
其中表示与声源的角度，是目标方向，
[0080]
表示第二助听器的第一麦克风的与头部有关的传递函数，如在声学人体模型(例如kemar或hats)上测量的，
[0081]
表示第二助听器的第二麦克风的与头部有关的传递函数，如在声学人体模型(例如kemar或hats)上测量的，
[0082]
表示第一助听器的第一麦克风的与头部有关的传递函数，如在声学人体模型(例如kemar或hats)上测量的，
[0083]
表示第一助听器的第二麦克风的与头部有关的传递函数，如在声学人体模型(例如kemar或hats)上测量的；并且
[0084]
f
fl
(f,b)表示第一助听器的第一离散时间滤波器(例如fir滤波器)的频率响应，
[0085]
f
bl
(f,a)表示第一助听器的第二离散时间滤波器(例如fir滤波器)的频率响应，
[0086]
f
fr
(f,d)表示第二助听器的第一离散时间滤波器(例如fir滤波器)的频率响应，
[0087]
f
br
(f,c)表示第二助听器的第二离散时间滤波器(例如fir滤波器)的频率响应；
[0088]
其中通过使得以下成本函数最小化来确定滤波器f
bl
(f,a)、f
fl
(f,b)、f
br
(f,c)、f
fr
(f,d)的滤波系数a、b、c和d的各个集合：
[0089][0090]
其中，trueomnitarget(f,θ)是双边全向信号的选定目标函数；
[0091]
p
l
是第一单耳定向信号的频率响应；
[0092]
p
r
是第二单耳定向信号的频率响应；
[0093]
w
o
、w
zerol
和w
zeror
分别是表示成本函数的三个分量之间的针对频率以及可选的声源角度的权衡成本(trade
‑
off costs)的权重函数。
[0094]
可以使用诸如正弦波之类的窄带测试信号，利用适当装配在声学人体模型上的双耳助听器系统，在2khz确定双边或单耳波束成形信号和双边全向信号的极性模式的各种灵敏度或响应性。极性模式的各种灵敏度可以通过测试信号的替代类型来确定，例如1.5khz
‑
5khz带限白噪声信号。由于对语音理解很重要的频率范围内的平均值，后一种测量条件可能会给出双耳助听器系统实际性能的更具代表性的结果。
[0095]
声学人体模型可以是可商购的声学人体模型，例如kemar或hats或任何类似的声学人体模型，其设计为模拟或表示人头和躯干的平均声学性质。本领域技术人员将理解，当双耳助听器系统适当地布置在使用者或患者上以及在声学人体模型上时，上述极性模式通常将大致相同。但是，对基于声学人体模型的确定结果的参考确保了定义明确且可重现的测量条件。
附图说明
[0096]
在下面参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例，其中：
[0097]
图1示意性地示出了根据本发明示例性实施例的包括经由双边无线数据通信信道连接的左耳助听器和右耳助听器的双耳助听器系统，
[0098]
图2示出了根据本发明实施例的双耳助听器系统的左助听器的示意性框图，
[0099]
图3示出了根据本发明实施例的双耳助听器系统的右助听器的示意性框图，
[0100]
图4是装配有根据本发明示例性实施例的双耳助听器系统的听力受损个人的示意图，
[0101]
图5是由双耳助听器系统的示例性实施例生成的双边波束成形信号和双边全向信号的性质的示意图，
[0102]
图6显示了在kemar的右耳装配了第二助听器的情况下，在测试频率为1、2和4khz的情况下，基于第一和第二单耳定向信号的双边全向麦克风信号的一组测量极性模式，并且
[0103]
图7示出了由双边助听器系统中的助听器的双边波束成形器的示例性实施例生成的双边波束成形信号的在1khz、2khz和4khz测量的一组极性模式。
[0104]
附图标记列表
[0105]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双耳助听器系统
[0106]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
左/右助听器
[0107]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数据通信连接或链路
[0108]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
无线通信单元
[0109]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
天线
[0110]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
助听器电路
[0111]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
麦克风装置
[0112]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
信号处理装置
[0113]
22l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
信号处理单元
[0114]
22r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
信号处理单元
[0115]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接收器
[0116]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
声音通道
[0117]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
阀
[0118]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
阀控制装置
[0119]
100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
全向麦克风
[0120]
102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一单耳波束成形器
[0121]
104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二单耳波束成形器
[0122]
106
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三单耳定向信号
[0123]
108
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双边波束成形器
[0124]
110
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一单耳定向信号
[0125]
112
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第四单耳定向信号
[0126]
114
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双边波束成形信号
[0127]
116
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
常规听力损失处理器
[0128]
120
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环境音频信号
[0129]
122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
阀控制信号
[0130]
124
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
从双边波束成形器到阀控制装置的信号
[0131]
202
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三单耳波束成形器
[0132]
204
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第四单耳波束成形器
[0133]
206
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二单耳定向信号
[0134]
208
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一比例函数
[0135]
210
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
信号混合器或组合器
[0136]
212
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第二比例函数
[0137]
214
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双边全向信号
[0138]
216
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常规听力损失处理器
[0139]
401
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听力受损个人
[0140]
402
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
目标声源
[0141]
404
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
干扰声源
[0142]
406
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
干扰声源
[0143]
502
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双边波束成形信号的方向性
[0144]
504
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双边全向信号的方向性
[0145]
t1、t2
ꢀꢀꢀꢀ
延迟元件。
具体实施方式
[0146]
在下文中参考附图描述本双耳助听器系统的各种示例性实施例。本领域技术人员将理解，为了清楚起见，附图是示意性的和简化的，因此附图仅示出了对于理解本发明必不可少的细节，而省略了其他细节。贯穿全文，相似的附图标记指代相似的元件。因此，没有必要相对于每个附图详细描述相似的元件。
[0147]
图1示意性地示出了包括左耳助听器10l和右耳助听器10r的双耳助听器系统1，其中助听器10l、10r均包括用于连接至另一助听器的无线通信单元14l、14r。在本实施例中，左耳助听器10l和右耳助听器10r通过支持数字化麦克风信号的实时流式传输的双向无线(或可能有线的)数据通信连接或链路12彼此连接。唯一id可以与左耳助听器10l和右耳助听器10r中的每一个关联。双耳助听器系统1的所示无线通信单元14l、14r中的每一个可以配置为在2.4ghz工业科学医学(ism)频带中操作并且可以符合蓝牙le标准。替代地，每个所示的无线通信单元14l、14r可以包括电磁线圈天线16l、16r并且基于诸如在10mhz与20mhz之间的频率区域中操作的nmfi的近场磁耦合。
[0148]
除了上述唯一id之外，在本助听器系统的一些实施例中，左助听器10l和右助听器10r可以基本相同，使得除非另有说明，以下对左耳助听器10l的特征、部件和信号处理功能的描述也适用于右助听器10r。左助听器10l可以包括zno2电池(未示出)或可充电电池，其被连接以向助听器电路18l供电。左助听器10l包括麦克风装置20l，其优选地至少包括第一全向麦克风，并且可能包括第二全向麦克风，如下面另外详细讨论的。
[0149]
左助听器10l还包括声音通道26l，该声音通道26l配置为使得环境声音可以经由声音通道26l从助听器10l的外部传播到助听器使用者的耳道。取决于助听器10l的类型，声
音通道可以位于助听器10l的在使用过程中位于使用者耳道中的部分。在声音通道26l内，阀28l可以从打开状态移动到关闭状态，并且从关闭状态移动到打开状态。当处于打开状态时，阀28l可以部分或完全打开。关闭的阀28l将阻止环境声音传播到助听器使用者的耳道，而打开的阀28l将允许环境声音传播到助听器使用者的耳道。阀28l打开得越大，环境声音就越容易在声音通道26l中传播。
[0150]
阀28l的状态通过由阀控制装置30l生成的阀控制信号来控制。左助听器10l和右助听器10r两者可以包括阀控制装置30l、30r，或者单个阀控制装置(例如在左助听器10l中)的第二阀可以经由无线通信单元14l、14r控制两个阀的状态。阀控制装置配置为具有非对称状态，由此其以非对称配置来设置两个阀28l、28r的位置，即，左助听器10l中的阀28l和右助听器10r中的阀28r的位置，使得如图1所示，一个阀比另一个阀打开得更大，其中一个阀28l完全关闭，而另一个阀28r部分打开。非对称状态可以配置为使得当另一个阀28l、28r打开时一个阀28l、28r完全关闭，即使得左右助听器10l、10r中只有阀28l、28r的其中之一部分或完全打开，而另一个完全关闭。
[0151]
左助听器10l还包括信号处理单元22l，该信号处理单元22l可以包括听力损失处理器。信号处理单元22l还配置为基于来自左助听器10l的麦克风信号和/或基于对侧麦克风信号(即来自另一个(这里是右)助听器的麦克风信号)创建单耳和/或双边波束成形信号。听力损失处理器配置为补偿左助听器10l的使用者的听力损失。优选地，听力损失处理器包括公知的动态范围压缩器电路或算法，用于补偿使用者的动态范围的频率相关的损失，在本领域中通常称为招募(recruitment)。因此，信号处理单元22l可以生成具有附加听力损失补偿的波束成形音频信号并将其输出到扬声器或接收器24l。扬声器或接收器24l将电音频信号转换成相应的声学信号，以传输到使用者的左耳道中。
[0152]
对侧耳助听器(在该示例中为右助听器)可以在使用者的对侧耳处生成单耳或双边全向信号，其中，双边全向信号基于左助听器10l和右助听器10r两者提供的麦克风信号。可以通过混合一对单耳信号来生成全向信号。双边全向信号表现出具有低方向性指数的全向响应或极性模式，因此对于使用者头部周围的所有声音入射方向或方位角，灵敏度都基本相等，即降低了使用者头部的阴影效应。
[0153]
双耳助听器系统1可以另外包括未示出的全向处理装置，其包括第一全向信号处理器和第二全向信号处理器。全向处理装置和信号处理装置可以包括在同一处理单元内。第一全向信号处理器布置在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器的外壳中，并且配置为生成第一单耳定向信号，并且通过有线或无线通信链路12，将第一单耳定向信号发送到包括被施加全向信号的接收器的助听器。类似的，第二全向信号处理器布置在包括被施加全向信号的接收器的助听器的外壳中，并且配置为通过有线或无线通信链路12接收由另一助听器发送的第一单耳定向信号。第二全向信号处理器然后生成第二单耳定向信号，并以固定或可调的比率混合第一和第二单耳定向信号以生成双边全向信号。
[0154]
有利地，阀控制装置30l、30r可以进一步配置为使得包括在具有被施加全向信号的接收器的助听器10l、10r中的阀28l、28r比具有被施加波束成形信号的接收器的助听器中的阀打开得更大。通过这样，提供了良好的低频增益并且减少了传播到耳朵的环境噪声，这提高了波束成形和噪声降低的效率，并因此提高了语音清晰度。
[0155]
本领域技术人员将理解，信号处理单元22l、22r中的每一个可以包括数字处理器，
例如软件可编程微处理器，如数字信号处理器(dsp)。信号处理单元22l、22r一起形成助听器系统1的信号处理装置22。优选地，信号处理装置22由每个助听器10中的信号处理单元22l、22r提供。
[0156]
然而，可替代地，信号处理装置22可以位于左和右(第一和第二)助听器10中的单个中。在这样的实施例中，处理装置22所位于的助听器将利用通信连接12将已处理的信号、控制信号等发送到另一个助听器，并从另一个助听器接收麦克风信号。
[0157]
左耳助听器10l和右耳助听器10r中的每一个的操作可以由在软件可编程微处理器上执行的合适的操作系统来控制。操作系统可以配置为管理助听器硬件和软件资源，例如包括双边波束成形信号的计算，单耳波束成形信号的计算，听力损失补偿的计算，以及可能的其他处理器和相关信号处理算法，无线数据通信单元14l，某些内存资源等。操作系统可以为助听器资源的有效使用而调度任务，还可以包括用于成本分配的核算软件，包括功耗、处理器时间、存储位置、无线传输和其他资源。操作系统可以控制无线双向数据通信单元14l的操作，使得通过无线双向数据通信单元14l和通信连接12，第一单耳波束成形信号发送到右耳助听器10r并且第二单耳波束成形信号从右耳助听器接收。右耳助听器10r可以具有以相应方式起作用的相同硬件部件和软件部件。
[0158]
图2是双耳助听器系统1的用于放置在使用者的左耳处或中的左耳助听器10l的实施例的示意性框图。左耳助听器10l的所示部件可以布置在一个或几个助听器外壳部分(例如bte、rie、ite、itc、cic、ric等类型的助听器外壳)内。助听器10l包括麦克风装置20l，该麦克风装置20l优选地至少包括上述第一全向麦克风100a并且可能包括第二全向麦克风100b，其响应于传入声音或进入声音分别生成第一和第二麦克风信号。第一和第二全向麦克风100a、100b的各个声音入口或端口(未示出)优选地以一定的间隔布置在助听器10l的外壳部分之一中。声音入口或端口之间的间距取决于外壳部分的尺寸和类型，但可以在5到30mm之间。通过将求和和延迟函数或算法应用于第一和第二麦克风信号，该端口间距范围能够形成第一单耳波束成形信号。助听器10l优选地包括一个或多个模数转换器(未示出)，其在应用于第一单耳波束成形器102之前以及可能在应用于第二单耳波束成形器104之前，将模拟麦克风信号转换为具有一定分辨率和采样频率的相应数字麦克风信号。
[0159]
第一单耳波束成形器102配置为例如通过使用求和延迟类型的波束成形算法生成单耳定向信号106，例如第三单耳定向信号。第一单耳波束成形器102配置为基于数字化的第一和第二麦克风信号来生成第三单耳定向或波束成形信号106，该波束成形信号106优选地具有在目标方向(即零度方向或使用者的注视方向)上具有最大响应或灵敏度的第三极性模式。目标方向(或至少非常接近目标方向，例如在350度至10度的角度范围内)上的最大灵敏度使得第三单耳波束成形信号106非常适合作为双边波束成形器108的输入信号，因为相对于最大灵敏度，第三极性模式对来自使用者左耳同侧和使用者头部后半球(即，在声音入射方向或大约180度的角度)的传入声音信号展示出降低的灵敏度。与目标方向相比，从侧面和后面方向到达的声音的相对衰减或抑制可能大于6db，或者大于10db，例如大于12db或15db，这是使用例如正弦波的窄带测试信号在2khz确定的。第三极性模式的响应或灵敏度可以在例如由1.5khz
‑
5khz带限白噪声信号所确定的较宽频率范围内呈现出这些离轴声音信号的相同的相对衰减。
[0160]
第二单耳波束成形器104配置为例如基于由麦克风装置20l提供的数字化第一和
第二麦克风信号，使用求和延迟类型的波束成形算法来生成第一单耳定向信号110。使用图7所示的方位角惯例，第一单耳定向信号110具有第一极性模式，该第一极性模式在目标方向上具有良好的灵敏度，并且在使用者左耳的同侧或其附近具有最大灵敏度(在2khz确定)。在目标方向和使用者左耳的同侧的这种基本相等的灵敏度优选地意味着对于声音入射方向或180度和330度之间的角度范围，第一极性模式的灵敏度的变化小于6db，更优选地小于4db，例如小于2db，这是使用窄带测试信号(例如正弦波)在2khz确定的。在例如由1.5khz
‑
5khz带限白噪声信号所确定的更宽频率范围内，第一极性模式的响应或灵敏度对于180度和330度之间的声音入射方向可以表现出相同的均匀性。第一极性模式可以例如基本上等于kemar的左耳的开放耳朵定向响应。
[0161]
信号处理装置22l配置为使用支持实时音频的适当专有通信协议或标准化通信协议通过rf或nfmi天线16l和双向数据通信单元14l将第一单耳定向信号110发送到右耳或右侧(即对侧)助听器10r。本领域技术人员将理解，第一单耳定向信号110优选地在无线传输之前以数字格式进行编码，例如标准化数字音频格式。信号处理装置22l还配置为通过双向数据通信单元14l和无线通信链路12从右耳助听器10r接收第四单耳定向信号112。
[0162]
本领域技术人员将理解，第一单耳波束成形器102可以实现为集成在信号处理装置22l上的专用计算硬件，或者可以由在信号处理装置22l(例如先前讨论的可编程微处理器或dsp)上执行的第一组合适的可执行程序指令来实现，或可以实现为专用计算硬件和可执行程序指令的任意组合。同样，第二单耳波束成形器104可以实现为信号处理装置22l的专用计算硬件，或者可以由在信号处理装置22l(例如先前讨论的可编程微处理器或dsp)上执行的第二组合适的可执行程序指令来实现，或可以实现为专用计算硬件和可执行程序指令的任意组合。
[0163]
第三单耳定向信号106和第四单耳定向信号112(其中第四单耳定向信号112是从右耳助听器10r接收的)施加到双边波束成形器108的输入，该双边波束成形器108配置为基于第三和第四单耳定向信号106、112作为响应而生成双边波束成形信号114。双边波束成形信号的极性模式在目标方向上具有最大灵敏度，并且对于所有其他声音入射角(包括左耳助听器的同侧，右耳助听器的同侧以及使用者头部的后半球，例如使用窄带测试信号(例如正弦波)在2khz确定的大约160
‑
200度的声音入射角)具有相对降低的灵敏度。双边波束成形信号114的响应或灵敏度可以在例如由1.5khz
‑
5khz带限白噪声信号所确定的较宽频率范围内展现出这些离轴声音信号的相同相对衰减。双边波束成形信号114对于左耳助听器的同侧和右耳助听器的同侧的声音入射的灵敏度或响应可以比目标方向上的灵敏度至少低10db，例如低12db或15db，这是使用窄带测试信号在2khz确定的。
[0164]
技术人员将理解，双边波束成形器108可以配置为通过应用本领域已知的各种类型的固定或自适应波束成形算法来生成双边波束成形信号114，诸如延迟和求和波束成形算法或者滤波和求和波束成形算法。
[0165]
信号处理装置22l可以配置为将双边波束成形信号114施加到左侧助听器10l的常规听力损失处理器116。常规听力损失处理器116配置为补偿左助听器10l的使用者的听力损失，并且将经听力损失补偿的输出信号提供给微型扬声器或接收器24l。常规听力损失处理器116可以包括诸如d类放大器的输出或功率放大器(未示出)，例如数字调制的脉冲宽度调制器(pwm)或脉冲密度调制器(pdm)等，以驱动微型扬声器或接收器24l。微型扬声器或接
收器24l将经电听力损失补偿的输出信号转换为相应的可听信号，例如电或声音输出信号，其可以例如经由左助听器10l的形状和尺寸合适的耳塞传送到使用者的耳朵鼓膜。
[0166]
将左助听器10l的外部连接到使用者的左耳道的声音通道允许左耳环境音频信号120l朝着使用者的耳朵鼓膜传播。在声音通道内，阀28l通过完全打开、部分打开或完全关闭来调节多少环境音频信号120l可以通过。在图2所示的左助听器的实施例中，左助听器10l中的阀28l完全关闭，以减少传播到使用者左耳朵鼓膜的环境声音量并提供良好的低频增益，这提高了波束成形和降噪的效率，因此提高了语音清晰度。在其他情况下，阀28l可以部分或完全打开。
[0167]
阀28l的打开或关闭状态由阀控制装置30经由从阀控制装置30l到阀28l的阀控制信号122来控制。阀控制装置30l可以配置为通过关闭阀28l来响应施加到助听器10l的接收器24l的波束成形信号114。例如，这可以通过从双边波束成形器108到阀控制装置30的信号124来完成。
[0168]
图3是双耳或双边助听器系统1的用于放置在使用者的右耳处或中的右耳助听器或仪器10r的实施例的示意性框图。右耳助听器10r的所示部件可以布置在一个或多个助听器外壳部分(例如bte、rie、ite、itc、cic、ric等类型的助听器外壳)内，优选地是与先前讨论的左耳助听器相同类型的外壳。助听器10r包括第二麦克风装置20r，该第二麦克风装置20r可以与上述第一麦克风装置20l相同，并且因此包括如图所示的第一和第二全向麦克风101a、101b。助听器10r优选地包括一个或多个模数转换器(未示出)，其将模拟麦克风信号转换成具有一定分辨率和采样频率的相应数字麦克风信号，然后对应的数字化麦克风信号被施加到第三单耳波束成形器202的相应输入和第四单耳波束成形器204的相应输入。
[0169]
第三单耳波束成形器202配置为生成上述第四单耳定向信号112。第三单耳波束成形器202配置为例如通过使用施加至第二麦克风装置20r提供的数字化第一和第二麦克风信号的求和和延迟类型的波束成形算法来生成第四单耳定向信号112。第四单耳定向信号112优选地具有第四极性模式，该第四极性模式在目标方向(即使用者的零度方向或注视方向，即如图7所示的朝向方向)上具有最大灵敏度。目标方向(或至少非常接近目标方向，例如在350度至10度的角度空间内)上的最大灵敏度类似于第三单耳定向信号106的极性模式。相对于最大灵敏度，第四极性模式对来自使用者右耳同侧和使用者头部后半球(即，在大约180度的方向)的传入声音信号展示出降低的灵敏度。第四极性模式的响应或灵敏度可以展示出来自使用者右耳的同侧和后方的传入声音的大于6db或大于10db相对衰减或抑制，例如大于12db或甚至大于15db，这是使用例如正弦波的窄带测试信号在2khz确定的。第四极性模式的响应或灵敏度可以在例如由1.5khz
‑
5khz带限白噪声信号所确定的较宽频率范围内呈现出这些离轴声音信号的相同的相对衰减。第四单耳定向信号112通过无线通信单元14r和电磁线圈天线16r发送到左耳助听器10l。
[0170]
信号处理装置22还配置为实现第三单耳波束成形器202的功能，该第三单耳波束成形器202配置为生成第二定向麦克风信号206。使用图7所示的声音入射角度惯例，第二单耳定向信号206具有第二极性模式，该第二极性模式在目标方向上以及在使用者右耳的同侧具有良好的灵敏度(在2khz确定)。在目标方向和使用者左耳的同侧的这种基本相等的灵敏度优选地意味着在180度和30度之间的角度范围，第二极性模式的响应或灵敏度的变化小于6db，更优选地小于4db，例如小于3db，这是在2khz确定的。在目标方向和使用者右耳的
同侧的这种基本相等的灵敏度优选地意味着对于声音入射方向或180度和30度之间的角度范围，第二极性模式的灵敏度的变化小于6db，更优选地小于4db，例如小于2db，这是使用窄带测试信号(例如正弦波)在2khz确定的。在例如由1.5khz
‑
5khz带限白噪声信号所确定的更宽频率范围内，第二极性模式的响应或灵敏度对于180度和30度之间的声音入射方向可以表现出相同的均匀性。第一极性模式可以例如基本上等于kemar的右耳的开放耳朵定向响应。
[0171]
由于前面讨论的原因，在目标方向(360度或0度)上以第二极性模式反射的第二单耳定向信号206的灵敏度可能比90度角中的灵敏度低约4
‑
10db。第二单耳定向信号206在目标方向(360或0度)上的灵敏度可能比90度方向上的灵敏度低约4
‑
10db，从而使得在第二单耳定向信号206和第一单耳定向信号110混合之后双边全向信号(也称为真全向信号)在目标方向上具有适当的灵敏度。本领域技术人员将理解，第一和第二单耳定向信号110、206的极性模式可以关于前后轴线或方向(即从0度到180度)基本镜像对称。第二单耳定向信号206不仅对目标方向而且对使用者右耳同侧的宽角度范围内的传入声音都具有良好的灵敏度。本领域技术人员将理解，第二极性模式优选地设计成使得对于到达使用者对侧耳朵(在所示的实施例中为左耳)的声音的灵敏度可以显著小于对于来自使用者左耳同侧的声音的灵敏度，这是使用窄带测试信号在2khz确定的。
[0172]
本领域技术人员将理解，第四单耳波束成形器204可以实现为集成在信号处理装置22上的专用计算硬件，或者可以由在信号处理装置22(例如先前讨论的可编程微处理器或dsp)上执行的第一组合适的可执行程序指令来实现，或可以实现为专用计算硬件和可执行程序指令的任意组合。同样地，第三单耳波束成形器202可以实现为信号处理装置22的专用计算硬件，或者可以由在信号处理装置22(例如先前讨论的可编程微处理器或dsp)上执行的第二组合适的可执行程序指令来实现，或可以实现为专用计算硬件和可执行程序指令的任意组合。
[0173]
本领域技术人员将理解，存在第二单耳波束成形器104(其创建第一单耳定向信号110的第一极性模式)的多种实现方式，并且类似地存在第三单耳波束成形器202(其创建第二单耳定向信号206的第二极性模式)的多种实现方式。在双耳助听器系统1的特定实施例中，第二单耳波束成形器104和第四单耳波束成形器204被完全省略，这节省了信号处理装置22的计算资源和功耗。第二单耳波束成形器104和第四单耳波束成形器204的功能通过利用使用者外耳(例如耳廓和耳道)的自然方向性质来代替，用于形成第一单耳定向信号以及形成第二单耳定向信号。
[0174]
左助听器包括至少一个外壳部分，该外壳部分的形状和大小可放置在使用者的左耳道内部。至少一个外壳部分包括第一麦克风装置20l的至少一个全向麦克风，在至少一个外壳部分的向外定向的表面处具有声音入口。类似的，右助听器包括至少一个外壳部分，该外壳部分的形状和大小可放置在使用者的右耳道内部。至少一个外壳部分包括右麦克风装置20r的至少一个全向麦克风，在右助听器的至少一个外壳部分的向外定向的表面处具有声音入口。左助听器的至少一个外壳部分可以是ite、cic或itc助听器的单独成形的外壳，或者是ric型助听器的耳塞，右助听器的至少一个外壳部分也是如此。
[0175]
信号处理装置22通过无线通信单元14r和电磁线圈天线16r从左耳助听器10l接收第一单耳定向信号110。优选地，在由比例函数208处理并施加到信号混合器或组合器210之
前或与之关联，第一单耳定向信号110相对于第二单耳定向信号206具有时间延迟。第一单耳定向信号110的相对时间延迟由延迟元件t1示意性地指示，并且包括通过无线通信链路12的第一单耳定向信号110的固有传输时间延迟以及由信号处理装置22引入以达到目标或期望时间延迟的时间延迟。
[0176]
经过相对时间延迟的第一单耳定向信号110施加到第一比例函数208的输入，该第一比例函数208将0和1之间的比例因子β施加到第一单耳定向信号110，然后第一单耳定向信号110的施加比例因子的版本被输入到信号混合器或组合器210。第二单耳定向信号206传输通过可选的时间延迟函数(由延迟元件t2示意性表示)，然后施加到第二比例函数212的输入，该第二比例函数212将标量比例因子(1
‑
β)施加到第二单耳定向信号206，然后第二单耳定向信号206的施加比例因子的版本被施加到信号混合器或组合器210的第二输入。
[0177]
相应地，信号混合器或组合器210以由标量比例因子β的值设置的混合比率来混合第一单耳定向信号110和第二单耳定向信号206，以生成双边全向信号214。信号处理装置22可以配置成将双边全向信号214施加到右侧助听器10r的先前讨论的常规听力损失处理器216。常规听力损失处理器216配置为补偿使用者右耳的听力损失，并向微型扬声器或接收器24r提供经听力损失补偿的输出信号。常规听力损失处理器216和微型扬声器或接收器24r等可以与上述左助听器的相应部件相同。可以将时间延迟t1的目标值或期望值设置为介于3ms和50ms之间的值，例如介于5ms和20ms之间，其中，如果时间延迟在从100hz到10khz的音频范围内变化，则在2khz确定所述时间延迟。
[0178]
由于众所周知的哈斯效应(haas effect)，在第一单耳定向信号110和第二单耳定向信号206之间引入相对时间延迟t1产生双边全向信号214的几个重要优点，例如在第一单耳定向信号110和第二单耳定向信号206之间提供良好的感知或听觉融合，其对于5至20ms之间的相对时间延迟t1是特别明显的。相对时间延迟t1的另一个优点是，当信号混合器或组合器210将第一单耳定向信号110和第二单耳定向信号206求和或相加时，其使得第一单耳定向信号110和第二单耳定向信号206去相关，从而使信号消除效果最小化。
[0179]
将右助听器10r的外部连接到使用者的右耳道的声音通道允许右耳环境音频信号120r朝向使用者的耳朵鼓膜传播。在声音通道内，阀28r通过完全打开、部分打开或完全关闭来调节多少环境音频信号120r可以通过。在图3所示的右助听器的实施例中，右助听器10r中的阀28r是部分或完全打开的，以减少闭塞和与其相关的不适。
[0180]
阀28r的打开或关闭状态由阀控制装置30r经由从阀控制装置30r到阀28r的阀控制信号122来控制。阀控制装置30r可以配置为通过关闭阀28r来响应施加到助听器10r的接收器24r的全向信号214。例如，这可以通过从信号混合器210到阀控制装置30r的信号124来完成。
[0181]
在图2和图3所示的实施例中，每个助听器10r、10l包括阀控制装置30r、30l，然而，也可以是如上文针对图1所述，助听器10r、10l中的仅一个包括阀控制装置30。
[0182]
图4是装配有双耳助听器系统的听力受损个人401的示意图，该双耳助听器系统包括安装在使用者的左耳和右耳的第一和第二助听器10l、10r。示意性的声源装置或设置包括目标声源402，例如期望的讲话者，以0度方位角设置在目标方向上。声源装置可以包括一个或多个干扰声源404、406，它们以各种离轴方向(即在目标方向之外)围绕使用者的头部布置。
[0183]
图5是根据双边助听器系统的示例性实施例的施加到使用者的左耳的双边波束成形信号的高方向性指数502和施加到使用者的右耳的双边全向信号的相对低得多的方向性指数504的示意图。
[0184]
图6示出了双耳助听器系统装配在kemar的左右耳上时，测试频率为1、2和4khz，基于第一和第二单耳定向信号110、206的混合的双边全向信号214的一组测得的极性模式。双边全向信号214是使用0.5的固定标量比例因子β生成的。
[0185]
图7示出了针对双边波束成形器108的上述实施例的在1khz、2khz和4khz确定的双边波束成形信号114的各个极性模式。通过测量其作为测试声源的0
‑
360度方位角的函数的灵敏度来获得双边波束成形信号114的极性模式。左侧和右侧助听器适当放置在模拟人头和躯干的平均声学性质的kemar或类似的声学人体模型上。测试声源可以产生诸如最大长度序列(mls)声音信号之类的宽带测试信号，其以预定大小的步长(例如，5或10度)在从0度到360度的每个方位角再现。声传递函数是从双边波束成形信号114和测试信号得出的。声传递函数的功率谱表示在每个方位角处的双边波束成形信号114的幅度响应。对于自适应波束成形器和波束成形算法，为了避免过高估计波束成形信号114的灵敏度，将施罗德(schroeder)相位复合谐波作为扩散声场中的声学测试声音信号来模拟使用者的真实声学环境可能是有利的。例如，可以基于测试声音信号回放与在响应中获得的双边波束成形信号114之间的谐波幅度来估计幅度频谱响应。
[0186]
项目
[0187]
1.一种双耳助听器系统，包括：
[0188]
第一助听器，用于放置在使用者的左耳或右耳处或中，所述第一助听器包括第一麦克风装置、第一无线通信单元、第一接收器以及包括第一阀的第一声音通道，所述第一阀能够从打开状态到关闭状态以及从关闭状态到打开状态进行移动；
[0189]
第二助听器，用于放置在使用者的另一耳处或中，所述第二助听器包括第二麦克风装置、第二无线通信单元以及包括第二阀的第二声音通道，所述第二阀能够从打开状态到关闭状态以及从关闭状态到打开状态进行移动；
[0190]
信号处理装置，适于基于由第一麦克风装置和/或第二麦克风装置提供的麦克风信号来生成波束成形信号，并且适于将所述波束成形信号施加至第一接收器和/或第二接收器；以及
[0191]
阀控制装置，具有非对称模式，其中，在所述非对称模式下，所述阀控制装置配置为通过将第一阀和第二阀移动到其中第一阀和第二阀中的一个打开得比第一阀和第二阀中的另一个更大的位置来非对称地控制第一阀和第二阀。
[0192]
2.根据项目1所述的双耳助听器系统，其中所述信号处理装置适于基于由第一麦克风装置和/或第二麦克风装置提供的麦克风信号来生成全向信号，并且其中所述信号处理装置适于将所述波束成形信号施加至第一接收器和第二接收器中的一个并且将所述全向信号施加至第一接收器和第二接收器中的另一个。
[0193]
3.根据项目2所述的双耳助听器系统，其中所述阀控制装置还配置为，当处于所述非对称模式时，使得包括在包括被施加全向信号的接收器的助听器中的阀比包括在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器中的阀打开得更大。
[0194]
4.根据项目2或项目3中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述全向信号是基
于由所述第一麦克风装置和所述第二麦克风装置提供的麦克风信号的双边全向信号。
[0195]
5.根据项目4所述的双耳助听器系统，其中，由包括被施加波束成形信号的接收器的助听器提供的麦克风信号相对于由包括被施加全向信号的接收器的助听器提供的麦克风信号具有时间延迟，然后两个麦克风信号被混合以生成所述双边全向信号。
[0196]
6.根据前述项目中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述波束成形信号至少基于响应于输入声音而提供的两个或更多个麦克风信号，所述输入声音由包括在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器中的麦克风装置提供。
[0197]
7.根据项目2
‑
6中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述助听器系统还包括全向处理装置，所述全向处理装置包括第一全向信号处理器和第二全向信号处理器；
[0198]
所述第一全向信号处理器布置在包括被施加波束成形信号的接收器的助听器的外壳中，并且配置为：
[0199]
‑
生成第一单耳定向信号，
[0200]
‑
通过有线或无线通信链路，将所述第一单耳定向信号发送到包括被施加全向信号的接收器的助听器；并且
[0201]
所述第二全向信号处理器布置在包括被施加全向信号的接收器的助听器的外壳中，并且配置为：
[0202]
‑
通过有线或无线通信链路，接收另一助听器发送的所述第一单耳定向信号，
[0203]
‑
生成第二单耳定向信号，并且以固定或可调的比率混合所述第一单耳定向信号和所述第二单耳定向信号，以生成双边全向信号。
[0204]
8.根据项目7所述的双耳助听器系统，其中，所述信号处理装置和所述全向处理装置包括在同一处理单元中。
[0205]
9.根据项目1
‑
8中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述信号处理装置包括容纳在所述第一助听器中的第一信号处理单元和容纳在所述第二助听器中的第二信号处理单元。
[0206]
10.根据前述项目中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述阀控制装置还配置为当所述第二阀打开时完全关闭所述第一阀，并且当所述第一阀打开时完全关闭所述第二阀。
[0207]
11.根据前述项目中任一项所述的双耳助听器系统，其中，响应于所述全向信号施加至所述第一助听器或所述第二助听器的接收器，所述阀控制装置分别打开所述第一助听器或所述第二助听器的阀；和/或
[0208]
其中，响应于所述波束成形信号施加至所述第一助听器或所述第二助听器的接收器，所述阀控制装置分别关闭所述第一助听器或所述第二助听器的阀。
[0209]
12.根据前述项目中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述第一阀还配置为响应于第一阀控制信号而至少部分地打开或至少部分地关闭，并且所述第二阀还配置为响应于第二阀控制信号而至少部分地打开或至少部分地关闭。
[0210]
13.根据前述项目中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述第一声音通道位于所述第一助听器的在使用过程中位于使用者耳道中的一部分，并且所述第二声音通道位于所述第二助听器的在使用过程中位于使用者相对耳道中的一部分。
[0211]
14.根据前述项目中任一项所述的双耳助听器系统，其中，所述阀控制装置适于响
应于所述双耳助听器系统进入对话模式而结合所述非对称模式，所述对话模式是在使用者的请求下进入的，或者是响应于来自第一麦克风装置和/或第二麦克风装置的麦克风信号的信号强度越过噪声阈值而进入的。
[0212]
15.一种在助听器使用者的左耳或右耳处提供波束成形信号并在助听器使用者的另一耳处提供双边全向信号的方法；
[0213]
所述方法包括：
[0214]
‑
通过波束成形装置至少基于由使用者左耳或右耳中助听器的麦克风装置提供的两个或更多个麦克风信号来生成双边或单耳波束成形信号；
[0215]
‑
将双边或单耳波束成形信号转换为针对使用者的相应左耳或右耳的相应可听波束成形信号；
[0216]
‑
通过全向处理装置基于由使用者左耳或右耳中助听器的麦克风装置提供的一个或多个麦克风信号来生成第一单耳定向信号；
[0217]
‑
通过全向处理装置基于由相对助听器的麦克风装置提供的一个或多个麦克风信号来生成第二单耳定向信号；
[0218]
‑
以固定或可调的比率混合第一单耳定向信号和第二单耳定向信号，以生成所述双边全向信号；
[0219]
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将所述双边全向信号转换为使用者另一耳的相应可听全向信号，以及
[0220]
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通过阀控制装置执行关闭使用者左耳或右耳中的助听器中的阀的步骤；并且打开使用者另一耳中的助听器中的阀。