[发明专利]具有改进的定位的助听器

说明书

技术领域

一种被提供有关于助听器的佩戴者的声源的改进定位的新型耳后式（BTE）助听器。

背景技术

助听器用户已报告，他们佩戴助听器时定位声源的能力比他们不佩戴助听器时差。这表现出轻度至中度听觉受损人群的严重问题。

此外，助听器通常以下列方式再现声音，即用户感知声源位于其头部的内部。也就是说声音是内在而非外在的。当涉及“在噪声中听到讲话问题”时，助听器用户的普遍抱怨是非常难以关注正在说的任何话，即使信噪比（SNR）应足以提供所需讲话的可理解性时也是如此。这一事实的重要促成因素在于助听器再现内在化声音场。这增加了助听器用户的认知负荷，并且可能导致收听疲劳，并且最终导致用户摘下一个或多个助听器。

因而，存在对一种具有改进声源定位的新型助听器的需求，即，该新型助听器保存相应声源在声音环境中关于助听器佩戴者的头部定向的方向和距离的信息。

人类通过人的双耳声音定位能力在三维空间中检测和定位声源。

听觉输入由两种信号组成，即每个耳膜处的声压，下文中称为双耳声音信号。因而，如果在耳膜处精确再现应由给定空间声音场在耳膜处产生的声压，人的听觉系统就将不能分辨来自空间声音场本身产生的实际声音的经再现声音。

还不完全了解人的听觉系统如何提取关于声源的距离和方向的信息，但是已知，在该确定过程中，人的听觉系统使用许多线索。在这些线索中有频谱线索、混响线索、耳间时间差（ITD）、耳间相差（IPD）和耳间强度差（ILD）。

根据两个传递函数描述来自关于收听者的左耳和右耳位于给定方向和距离的声源的声波传输，其中一个传递函数用于左耳，另一个用于右耳，传递函数包括任何线性失真，诸如音色、耳间时间差和耳间频谱差。将一个用于左耳、一个用于右耳的两个传递函数组称为头相关传递函数（HRTF）。HRTF的每个传递函数都定义为关于这样的比率，即在附属耳道处或与其接近的特定点由平面波产生的声压p（左耳道中为p_L，右耳道中为p_R）关于基准之间的比率。通常选择的基准为声压p_l，其为收听者不在时，平面波在头部正中间位置产生的声压。

HRTF包括关于传输到收听者耳朵的声音的所有信息，包括绕头部的衍射、来自肩部的反射、耳道中的反射等等，并且因此，HRTF因人而异。

在下文中，为了方便，也将HRTF的传递函数之一称为HRTF。

助听器相关传递函数类似于HRTF定义，也就是说相应于平面波的由助听器在附属耳道中的特定点产生的声压p和基准之间的比率。通常选择的基准为声压p_l，其为收听者不在时，平面波在头部正中间位置产生的声压。

HRTF随着声源关于收听者的耳朵的方向和距离而改变。可能测量任何方向和距离的HRTF，并且例如通过滤波器电子地模拟HRTF。如果将该滤波器插入重放单元诸如磁带录音机和收听者使用的耳机之间的信号路径中时，由于耳朵中的声压的真实再现，收听者就将实现这样的感知，即耳机产生的声音源自位于按讨论中的模拟HRTF的滤波器的传递函数所定义的距离和方向的声源。

当理解空间编码信息时，大脑的双耳处理导致几种正面效果，即更好的信噪比（SNR）；抵达方向（DOA）估计；深度/距离感知；以及，视觉和听觉系统之间的配合。

耳朵的复杂形状是对收听者的个体空间-频谱线索（ITD、ILD和频谱线索）的重要促成因素。由于大量频谱细节将丢失或严重失真，所以拾取耳后声音的装置将在再现HRTF时不利。

这在图1中例证，其中开放的即未闭塞的耳朵的角频谱的测量值与使用相同耳朵的耳后式装置（BTE）上的前耳机上的测量值一起示出。开放的耳朵频谱细节丰富，而BTE结果模糊地多，并且丢失许多频谱细节。

发明内容

因此，期望在关于助听器的用户的一个或多个位置定位一个或多个助听器的麦克风，其中保存到达用户的声音的频谱线索。例如以下情况有利，即将麦克风定位在耳廓前部的用户的外耳中，例如在耳道的入口；或者在耳道内部，以便比麦克风处于耳后时程度更大地保存达到耳朵的声音的频谱线索。已证明三角窝下的位置关于保存空间线索有利。

将麦克风定位在耳道的入口或耳道的内部导致这样的问题，即麦克风被移动至靠近助听器的发声装置，因此提高了反馈发生的风险，这继而限制了能够通过助听器获得的最大稳定增益。

解决该问题的标准方式是使用传统模具完全密封耳道。然而，这引起闭塞效应以及关于潮湿和热的舒适问题。