[发明专利]空间线索和反馈

说明书

技术领域

一种新颖助听器被提供有与助听器的佩戴者有关的声源的改进定位。

背景技术

已经报道过助听器用户当佩戴他们的助听器时比没有助听器具有更差的定位声源的能力。对轻度至中度听力受损群体来说，这代表着严重的问题。

此外，助听器通常以用户感知定位在头中的声源这样的方式来再现声音。所说声音被内在化而不是外在化。当涉及“听语言噪声问题”时，助听器用户的共同抱怨是非常难以跟上所说的，即使信噪比（SNR）应当足以提供所需的语言可懂度。这一事实的重要原因是助听器再现内在的声场。这增加助听器用户的认知负担并且可能导致听音疲劳，并最终用户取下助听器。

因此，需要一种具有改进定位声源的新颖助听器，即，新颖助听器保存与助听器的佩戴者的头部的方位有关的声音环境中的各个声源的方向和距离的信息。

人类通过人的双耳声源定位能力来检测和定位三维空间中的声源。

听力的输入包括两个信号，即每一耳膜的声压，在下文中，称为双耳声音信号。因此，如果在耳膜处精确地再现已经由给定空间声场生成的耳膜处的声压，则人类听觉系统将不能将所再现的声音与由空间声场本身生成的实际声音区分开来。

未完全地知晓人类听觉系统如何提取有关到声源的距离和方向的信息，但已知人类听觉系统在该确定中使用多个线索。线索中有频谱线索、混响线索、双耳时间差（ITD）、双耳相位差（IPD）和双耳电平差（ILD）。

根据包括任何线性失真，诸如染色、双耳时间差和双耳频谱差的两个传递函数，一个用于左耳以及一个用于右耳，描述与听者的左右耳有关的、来自位于指定方向和距离的声源的声波的传输。这两个传递函数的集，一个用于左耳以及一个用于右耳，被称为头部相关传递函数（HRTF）。HRTF的每一传递函数定义为由所属耳道中或附近的特定点的平面波生成的声压p（左耳道p_L以及右耳道p_R）与基准之间的比值。惯例所选的基准是在听者不在场的情况下由正好在头部的中间的位置的平面波所产生的声压p_I。

HRTF包含与到听者的耳朵的声音传输有关的所有信息，包括头部四周的衍射、来自肩膀的反射、耳道内的反射等等，并且因此，HRTF随个体不同而改变。

在下文中，为了方便，HRTF的传递函数中的一个将称为HRTF。

助听器相关传递函数也与HRTF类似地定义，即定义为响应于平面波，由位于所属耳道中的特定点的助听器生成的声压p与基准之间的比值。惯例所选的基准是在听者不在场的情况下由正好在头部的中间的位置的平面波所产生的声压p_I。

相对于听者的耳朵，HRTF随声源的方向和距离而改变。可以测量用于任何方向和距离的HRTF并且例如电子地，例如通过滤波器模拟HRTF。如果将这样的滤波器插入在诸如磁带录音机的重放单元和听者所使用的耳机之间的信号通道中，则因为耳朵中的声压的真实再现，听者将获得由耳机生成的声音源自位于如由模拟所述的HRTF的滤波器的传递函数定义的距离和方向中的声源的感知。

当解释空间编码信息时，通过大脑的双耳处理导致若干积极效果，即，更好的信噪比（SNR）、到达方向（DOA）估算、深度/距离感知以及视觉和听觉系统间的协作。

耳朵的复杂形状是听者的个体空间-频谱线索（ITD,ILD和频谱线索）的主要成因。因此，耳朵后面的拾取声音的装置在再现HRTF时会处于不利，因为许多频谱细节将丢失或严重地失真。

在图1中例示，其中，使用同一耳朵，与耳后设备（BTE）上的前置麦克风的相应测量一起，示出了裸耳的角频谱，即非堵耳测量。裸耳频谱在细节方向很丰富，而BTE结果非常模糊并且丢失了许多频谱细节。

发明内容

因此，期望将助听器的一个或多个麦克风放置在与佩戴助听器的用户或佩服助听器有关的位置，其中，保存到达用户的声音的空间线索。例如，将麦克风放置在耳廓前的用户的外耳中，例如，耳道的入口处，或耳道内，以便比通过耳后的麦克风可能的更大程度地保存到达耳朵的声音的空间线索是有利的。关于空间线索的保存，三角窝下的位置也已经证明是有利的。

将麦克风放置在耳道的入口或耳道内导致麦克风移近助听器的发声设备的问题，由此增加反馈生成的风险，其进而限制能由助听器规定的最大稳定增益。

解决该问题的标准方式是使用定制模制，完全地封闭耳道。然而，这引入阻塞效果以及与潮湿和发热有关的舒适问题。