[发明专利]反馈抵消系统中的探针噪声产生

说明书

技术领域

本发明涉及抗反馈系统，尤其涉及音频系统如助听器特别是声音处理器中的抗反馈系统的探针噪声信号。

背景技术

根据现有技术的助听器反馈抵消系统(用于减少或抵消来自助听器的输出到输入变换器的“外部”反馈通路的声反馈)可包括自适应滤波器，其由预测误差算法如LMS(最小均方)算法控制，以预测和抵消由来自助听器的接收器的反馈引起的传声器信号部分。图1a示出了这样的例子。自适应滤波器(在图1中包括“滤波器”部分和预测误差“算法”部分)目标在于提供从DA到AD的“外部”反馈通路的良好估计。当参考信号施加到自适应滤波器时，预测误差算法使用参考信号和传声器信号一起找到使预测误差最小的自适应滤波器设置。助听器的正向通路(或称为“信号通路”)包括信号处理(图1中的“HA-DSP”)以使信号适合用户的受损听觉。

在反馈抵消系统中，可能希望将探针信号添加到输出信号。该探针信号可用作算法的参考信号，如图1b中所示(模块PS的输出)，或可与助听器的普通输出混合以形成参考信号。

包括反馈通路中使用的探针或噪声发生器的现有技术反馈抵消系统在US 5,680,467、US 5,016,280和EP 1203510中公开。WO2004/105430描述了在确定为由于反馈引起的振荡或怀疑包含由于反馈引起的振荡的信号中抑制振荡的方法和装置。该方法包括将信号转换为频域中的频带，对于选择的时间段将随机变化的相位应用于所述频带的至少一频带中的信号，及将转换后的信号再转换为输出波形信号。该方法通过使相位随机化而“中断环路”。

理想情况下，探针信号应与声输入信号无关联、听不见及具有尽可能多的能量。在一些现有技术文献中已提出白噪声信号，但噪声水平必须低以保持听不见。较低的参考信号水平通常将导致不太准确的反馈通路估计或较慢的系统适应。

发明内容

本发明的目标在于提出用于产生改善的探针信号的方案。另一目标在于探针信号尽可能地接近理想情形。另一目标在于探针信号使用最小的计算功率。另一目标在于该方案可适应音频输入信号的特性。另一目标是提供包括噪声发生器和具有自适应滤波器的反馈抵消系统的助听器，其中给自适应滤波器的输入参考信号比没有噪声发生器的情形更少相关。探针/噪声信号将被添加到所捕获的信号，从而其将不中断环路，但对自适应算法提供识别信号。

在下面，术语探针信号、噪声(信号)和探针噪声(信号)可互换地使用，并不意于隐含相应信号的性质差异。

根据本发明的一方面，(数字化)噪声信号被注入如助听器的、传声器和接收器之间的音频信号通路(包括以采样频率f_s数字化及可能进一步数字处理的传声器输入信号)，该噪声信号通过下述步骤产生：

-将音频信号转换到频域，以获得一系列幅值和相位值；

-改变相位值使得所得信号的相位变得不太相关(如由递减的相关系数指示)，优选与初始信号实质上不相关；

-使用改变后的相位值将幅度和相位转换回时域信号。

在实施例中，噪声信号用于估计从接收器到传声器的声反馈。

在实施例中，相位值适于实现相关系数至少降低10％，如至少降低20％，如至少降低30％，如至少降低50％，如至少降低70％，如至少降低80％，如至少降低90％，如至少降低95％。

根据本发明的另一实施方式，提供用于声系统如助听器中的反馈抵消的探针噪声信号的产生方法。该方法包括：

-通过保存信号的连续值u(n)而捕获数字化音频信号；

-通过变换将所捕获的音频信号转换到频域U(k)，藉此获得一系列幅值Mag[U(k)]和相位值Phase[U(k)]；及

-产生一系列人造相位值Phase’[U(k)]，其与所捕获的信号的相位值Phase[U(k)]实质上不相关，及通过逆变换将相应的幅值Mag[U(k)]和人造相位值Phase’[U(k)]转换为时域信号，从而产生与初始音频信号u(n)实质上不相关的数字化探针噪声信号r(n)。

当使用根据本发明的方法时，使可能产生非常接近理想噪声信号的探针噪声信号。当添加到所捕获的音频信号中并播放给人耳时将很难听见该探针噪声信号。该探针噪声信号将具有与理想信号一样的幅度谱，因此其可容易地由音频信号的信号分量掩蔽。