[发明专利]助听器中的声音处理方法以及助听器

说明书

技术领域

本发明涉及助听器和处理助听器中的声音信号的方法。本发明还涉及控制声音信号，并且更具体地涉及通过使用多个压缩器处理特别是听力障碍人员的声音信号的方法和助听器装置。

背景技术

在本申请中，助听器应被理解为是设计用于被听力障碍人员佩戴在人耳后方或人耳中的小型、电池供电的微电子装置。在使用之前，由助听器适配器根据补偿策略/规定(prescription)来调整助听器。该补偿策略基于听力障碍人员的无辅助听力性能的听力测试，其产生所谓的听力图。该补偿策略被开发以达到设定，其中助听器将通过放大可听频率范围中用户承受听力欠缺的频率处的声音来减轻听力损失。助听器包括一个或更多个麦克风、电池、包括信号处理器的微电子电路以及声学输出换能器。该信号处理器优选是数字信号处理器。该助听器封闭在适于安装在人耳后方或人耳中的壳体内。

助听器中的麦克风将来自环境的声音转换为模拟电信号。助听器中的数字信号处理器通过模数转换器将来自麦克风的模拟电信号转换为数字信号。随后的信号处理在数字域中进行。数字信号被对应的多个数字带通滤波器划分为多个频率带，每个带通滤波器处理单独的频率带。多个带通滤波器通常被称为频带划分滤波器。每个频率带中的信号处理包括增益计算和压缩，需要压缩是因为听力障碍通常与减小的动态范围相关。在单独的频率带中处理信号之后，多个频率带相加，随后将数字输出信号转换为声音。

数字助听器因此能够单独和独立地放大输入信号的多个不同频率带，并且随后将结果组合以延伸到适于声学重现的相干(coherent)、可听频率范围。放大处理的一部分涉及用于单独控制每个频带的动态的压缩算法，并且放大增益和压缩器参数可以针对每个频带被单独控制以修剪对特定听力损失的声音再现。

为了保真和可理解地再现讲话的目的，现有助听器中的压缩器通常在适配助听器到用户的听力损失的过程中优化设定。其它声音当然也被助听器再现，但是讲话信号的处理质量是首要的。噪声中的讲话信号特别难被听力障碍人员理解，因此当助听器被适配到用户时，优化处理考虑到这个因素。

在本申请中，术语“压缩器系统”用于指代包括“信号电平估计器”和“压缩器”。信号电平估计器用于指代提供估计信号电平到压缩器以便在压缩器中用作输入的电路。然后压缩器基于所述输入计算将在信号处理中应用的信号增益值。

此外，术语“压缩比”用于指代助听器的输入-输出曲线的斜率的倒数。该曲线描述作为输入声压水平的函数的输出声压水平。术语“拐点”用于指代输入-输出曲线上斜率改变的点。

慢速压缩器和快速压缩器的压缩特性组成对应的慢速压缩器和快速压缩器的输入-输出函数。

在本申请中，当估计的信号电平对信号电平估计器输入信号的变化快速响应并且因此相对紧密地跟随输入信号时，信号电平估计器的速度被称为“快速”，而当估计的信号电平对信号电平估计器输入信号的变化慢速响应并且因此不能够跟随输入信号波动而变成类似输入信号平均值时，信号电平估计器的速度被称为“慢速”。

在本申请中，“包络信号”是信号电平估计器输入信号。该包络信号通过将声学输入声音信号转换为电输入信号，确定电输入信号的绝对值，以及最终对电输入信号的绝对值低通滤波以提取包络信号来提供。

在本申请中，信号电平估计器的“启效时间(attack time)”和“恢复时间(release time)”是信号电平估计器的速度的度量标准。因此，当信号电平估计器的速度快时，信号电平估计器的启效和恢复时间短。然而，在本申请中，术语“启效时间”和“恢复时间”是以dB/s为单位测量的给定值，以使信号电平估计器速度独立于信号电平估计器的时钟频率。通过选择这样的单位，当“启效时间”和“恢复时间”大时，信号电平估计器的速度快。

针对讲话可理解性和收听舒适度的助听器信号质量取决于信号电平估计器的速度及压缩器自身的特性。

当增益的变化具有的速度和振幅使得助听器佩带者甚至在稳定的声音环境中也感觉到声音水平变化时，助听器再现的声音将造成抽吸效果(pumping sensation)。通常助听器佩带者在此情况下将再现的声音描述为不稳定。