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CN108605189A - 双耳助听操作 - Google Patents

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CN108605189A CN201780010717.6A CN201780010717A CN108605189A CN 108605189 A CN108605189 A CN 108605189A CN 201780010717 A CN201780010717 A CN 201780010717A CN 108605189 A CN108605189 A CN 108605189A
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Abstract

一种操作助听系统(10)的方法，助听系统(10)包括双耳听力设备，双耳听力设备具有第一和第二耳机(16，18)，每个耳机被适配为佩戴在一个耳朵(17，19)之上、在一个耳朵(17，19)上或在一个耳朵(17，19)中。每个耳机(16，18)具有电声换能器和至少一个麦克风，电声换能器将针对耳朵的输入电音频信号转换为声音，至少一个麦克风将声音转换为电麦克风输出信号。助听系统(10)被适配为处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生电音频信号，电音频信号用来驱动两个耳机的换能器。在检测到耳机之一(18)不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的情形，并且作为响应，产生音频信号的麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理被修改。

Description

双耳助听操作
技术领域
本公开涉及助听系统。
背景技术
一些双耳助听系统具有两个耳塞(或者向耳朵递送声音的其他类型的耳机)，每个耳朵一个。每个耳机具有一个或多个麦克风。两个耳朵上的麦克风可以一起用来提高系统的性能，例如通过双耳波束成形。然而，归因于减少的病耻感、传达社交可行性的简便性、仅具有单侧听力损失、或者其他动机，一些用户偏好单耳设备。在两个耳机以某种方式(物理地利用接线或通过无线通信)连接的系统中，偏好使用仅一个耳机的用户可能将另一耳机留下而靠着颈部或肩部、或者隐藏在衬衫下、或者放置在口袋里、或者放置在存储盒中、或者经由磁体、机械连接或其他部件而“停放”到颈部件(其是系统的一部分)。然而，这样做造成了对于双耳波束成形和如下其他处理的问题，该其他处理利用头部两侧的麦克风来创建针对每个耳朵的输出信号。也即，“放弃的”耳机和它的麦克风不再指向阵列的“查看”方向，并且相对另一侧的麦克风，它们不再处于相同平面或位置。这两个问题负面地影响对于进入受助耳朵的耳朵音频信号而言的阵列性能。另外，“放弃的”耳机的麦克风可能和周围物体(例如，衬衫、项链)紧密接触，并且与那些物体的干扰可能使得显著且讨厌的噪声在受助耳朵中生成。进一步地，当耳塞从耳朵中移除时，在驱动器输出和外部麦克风输入之间存在增大的声学耦合，这可能引起归因于声学反馈的讨厌且可听见的振荡。其他算法(诸如双耳稳态噪声抑制器)也可能以次优方式运转。
发明内容
上述问题可以通过以下而被解决或改善：检测双耳助听系统的耳塞或另一种类型的耳机不在耳朵中、不在耳朵上或不在耳朵之上的时候，并且作为响应而修改在产生音频信号时所涉及的麦克风信号的处理。该检测驱动波束成形(定向处理)和/或其他系统算法中的模式改变，以改进针对单耳辅助情况的性能。在单耳情况下改进的性能可以例如包括将阵列设计改变成在未放弃一侧的单侧波束成形器，改变阵列设计以使得两侧布阵仍然被使用，但仅在放弃的麦克风辅助受助耳朵的性能的频率处，修改双耳噪声减小算法以按不同的方式使用来自放弃的耳朵的数据，关闭向放弃的耳机驱动器的输出以便停止反馈振荡，以及关闭放弃的耳机上的麦克风偏置(如果不需要该麦克风)，以便减少功率消耗。其他益处是可能的。
下文所提到的所有示例和特征可以按任何技术上可能的方式被组合。
在一个方面，一种操作助听系统的方法包括：检测第一和第二耳机中的一个耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，以及作为响应而修改产生音频信号的麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理，助听系统包括双耳听力设备，双耳听力设备具有第一和第二耳机，每个耳机被适配为佩戴在一个耳朵之上、在一个耳朵上或在一个耳朵中，每个耳机包括电声换能器和至少一个麦克风，电声换能器将针对耳朵的输入电音频信号转换为声音，至少一个麦克风将声音转换为电麦克风输出信号，其中助听系统被适配为处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生电音频信号，电音频信号用来驱动两个耳机的换能器。
实施例可以包括以下特征之一、或它们的任何组合。修改产生音频信号的麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理可以包括：仅处理来自第一和第二耳机中的另一耳机的麦克风输出信号，以产生用于另一耳机的换能器的音频信号。修改产生音频信号的麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理可以包括：处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生用来驱动两个耳机的换能器的电音频信号，但仅到截止频率。修改产生音频信号的麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理可以包括：修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的麦克风输出信号的处理。在这种情况下，该方法可以进一步包括：维持来自另一耳机的麦克风输出信号的处理。修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的麦克风输出信号的处理可以包括：对来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的麦克风输出信号进行频带限制。
实施例可以包括以下特征之一、或它们的任何组合。该方法可以进一步包括：响应于检测到耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，关闭或减小不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的换能器的输出水平。耳机麦克风可以检测在耳机外部的声音。修改产生音频信号的麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理可以包括：关闭不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的麦克风的麦克风偏置。修改产生音频信号的麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理可以包括：修改双耳稳态噪声减小算法，其可以包括改变稳态噪声减小算法里的内部参数的配置。
在另一方面，一种操作助听系统的方法包括：检测第一和第二耳机中的一个耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，以及作为响应而修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的助听系统的处理，助听系统包括双耳听力设备，双耳听力设备具有第一和第二耳机，每个耳机被适配为佩戴在一个耳朵之上、在一个耳朵上或在一个耳朵中，每个耳机包括电声换能器和至少一个麦克风，电声换能器将针对耳朵的输入电音频信号转换为声音，至少一个麦克风将声音转换为电麦克风输出信号，其中助听系统被适配为处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生电音频信号，电音频信号用来驱动两个耳机的换能器。
实施例可以包括以下特征之一、或它们的任何组合。修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的助听系统的处理可以包括：仅处理来自第一和第二耳机中的另一耳机的麦克风输出信号，以产生用于另一耳机的换能器的音频信号。修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的助听系统的处理可以包括：处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生用来驱动两个耳机的换能器的电音频信号，但仅到截止频率。修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的助听系统的处理可以包括：修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的麦克风输出信号的处理，而维持来自另一耳机的麦克风输出信号的处理。修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的麦克风输出信号的处理可以包括：对来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的麦克风输出信号进行频带限制。
实施例可以包括以下特征之一、或它们的任何组合。该方法可以进一步包括：响应于检测到耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，关闭或减小不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的耳机的换能器的输出水平。修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的助听系统的处理可以包括：改变双耳稳态噪声减小算法里的内部参数的配置。
附图说明
图1是人使用双耳助听系统的示意图。
图2是双耳助听系统的示意框图。
图3是用于双耳助听系统的耳塞的示意框图。
具体实施方式
双耳助听设备具有两个耳机，每个耳朵一个。一些这样的设备使用双耳麦克风算法(诸如波束成形)来改进性能。在题为“Conversation Assistance System”的美国专利申请14/618,889中讨论了双耳麦克风算法，其公开内容通过引用并入本文。当仅一个耳机在耳朵中时，向双耳麦克风算法的输入(例如，用于定向处理的波束成形)改变，因为不在耳朵中的耳机的麦克风不再与其他麦克风指向相同方向(例如，双耳麦克风阵列的查看方向)，并且相对于在耳朵中的耳机的麦克风，它们不再处于相同平面或位置。作为结果，使用来自两侧的麦克风用于耳朵中的耳机的任何处理都变差。
具有两个耳机的双耳助听系统可以被操作以便减小与单耳操作相关联的影响。部分地，这个结果通过以下而被实现：响应于检测到耳机之一不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，而修改产生音频信号的、麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理。例如，系统可以被修改，从而仅有来自耳朵中的耳机的麦克风输出信号被用来产生用于耳朵中的耳机的换能器的音频信号。或者，来自两个耳机的麦克风可以被使用，但仅到截止频率。另一种选择是修改来自放弃的耳机的麦克风输出信号的处理，诸如通过对它们进行频带限制。通过关闭不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的放弃的耳机的换能器或者减小输出水平，振荡可以被减小或消除。
存在许多方式来检测耳机何时不在耳朵上、不在耳朵之上或不在耳朵中，即它已经“被放弃”。非限制性的示例包括：耳机停放检测器，其检测停放的耳机与充电盒或颈部件的接近度(诸如利用霍尔效应传感器)；通过停放的耳机的机械捕获或者与充电盒或颈部件电接触而触发的基于开关的感测；以及对不再放置在耳朵中的耳机的基于声学的感测；这仅是列举几个示例。然而，本公开不受放弃的耳机被检测到的方式所限制。一旦放弃的耳机已经被检测到，系统就允许对它的操作的一个或多个改变，其将减小放弃的耳机的负面影响。当放弃的耳机被放置回到耳朵中、耳朵上或耳朵之上时，系统改变可以被逆转。
双耳助听系统10(图1)包括音频源12，音频源12例如利用接线14、或者无线地(例如使用蓝牙技术)可操作地连接到左耳机16和右耳机18，左耳机16被设计为在左耳17中、在其上或者在其之上被使用，右耳机18被设计为在右耳19中、在其上或者在其之上被使用。在该非限制性的示例中，耳机18(其被图示为耳塞)已经从耳朵19中移除并且已经耦合(“停放”)到颈部件20，颈部件20被设计为保持未在使用中的耳机。颈部件20可以包括检测放弃的耳机的某种机制或设备(诸如但不限于从美国LG电子可获取的无线头戴式耳机的“Tone”TM线路中使用的机制)，或者如上文所描述的，系统10可以包括检测耳机何时不在耳朵中、不在耳朵上或不在耳朵之上的另一部件或者与该另一部件一起使用。对放弃的耳机的检测驱动系统中的模式改变，诸如交替波束成形模式和其他算法模式或调谐，以改进系统的性能。
示例性的双耳助听系统30的电气和电子组件示意性地描绘在图2中。音频源12在这种情况下包括具有天线34的蓝牙无线电32。音频源信号被提供到左和右数字信号处理器(DSP)36和42，它们的数字输出被提供到左和右编解码器38和44。产生的模拟音频信号被提供到左和右耳机(耳塞)16和18，它们分别具有驱动器45和47以及(多个)麦克风46和48。在一些情况下，麦克风单独被用来提供用于输出的信号，或许由DSP 36和42处理，即像常规的助听器那样，并且没有附加源被提供。
示例性的耳塞50在图3中以高度示意性的框图形式被示出。耳塞50被保持在耳道48中。有效的声学挡板60将外界环境与驱动器52和反馈麦克风54分隔开，反馈麦克风54被用于基于反馈的有源降噪。声学挡板60(示意性地示出在图3中)通常由耳朵末端、换能器和组合这些元件的机械外壳的组合有效地创建。前馈阵列麦克风56被用于前馈有源噪声消除，并且可以放置在耳朵处、在外耳中贴近耳朵、或者贴近(理想地高于)耳廓。前馈阵列麦克风56的组合也被用于环境声音检测，包括作为对定向处理、动态范围压缩和其他听力相关算法的输入。
目前的双耳助听系统的组件在本领域中是已知的。系统根据本公开而被操作，以便减小与单耳操作相关联的影响。这些操作性的优点主要经由DSP 36和42(图2)来完成，它们可以按一种方式被操作以使得当放弃的耳机被检测到时(例如，使用另一组件，诸如作为源12的一部分的开关(未示出)，或者使用由源12从一个或多个耳机麦克风接收到的信号)，被用来产生提供给耳机16和18之一或两者的音频信号的、麦克风54和56中的一个或多个麦克风的输出信号的处理被修改。在一些情况下，DSP由微处理器(未示出)控制。
在一个示例中，DSP操作可以针对单耳使用被修改，以使得系统在未放弃的一侧作为单侧波束成形器进行操作，这可以通过以下来完成：仅使用来自使用中的耳机(即，位于耳朵中、耳朵上或者在耳朵之上的耳机)的麦克风输出信号来产生用于该耳机的换能器的音频信号。在另一个示例中，来自两个耳机的麦克风可以被用来产生两个音频信号(即，双耳波束成形操作保留)，但仅到截止频率。截止频率可以被选择，以使得放弃的耳机的麦克风辅助未放弃的耳机的性能。作为一个非限制性的示例，截止频率可以在500Hz附近；仍在双耳波束成形中被使用的低频在这种情况下有助于提供位置线索，即使不在耳朵中的耳机的麦克风不再指向麦克风阵列的查看方向，并且相对于在耳朵中的耳机的麦克风，它们不再处于相同平面或位置。
在经修改的单耳操作的另一示例中，来自放弃的耳机的麦克风输出信号的处理以另一种方式被修改，诸如通过对来自放弃的耳机的麦克风的信号进行频带限制(或消除)。例如，这样的修改可以被应用到双耳稳态噪声减小算法。在这个示例中，稳态噪声减小算法里的内部参数的配置也可以被改变。在(多个)麦克风未被使用的情况下，麦克风偏置(用于需要它的麦克风)可以被关闭，以减少功率消耗。
当声学挡板60不再将麦克风56从驱动器52充分地解耦时，潜在的反馈环路被创建，通过该反馈环路，系统可能振荡并且产生可听见的反馈信号。通过减小输出水平直到麦克风不再检测到它并且振荡停止，或者通过在耳机被放弃时关闭驱动器，这样的反馈信号可以在幅度上被减小(例如，从而它们对人不再是可听见的)或被消除。另一种方法将是在振荡的频率附近对麦克风进行陷波滤波。
附图的元件被示出并描述为框图中的分立元件。这些元件可以被实施为模拟电路或数字电路中的一个或多个。替换地或附加地，它们可以利用执行软件指令的一个或多个处理器来实施。软件指令可以包括数字信号处理指令。操作可以由模拟电路或由执行软件的微处理器来执行，该软件执行模拟操作的等价物。信号线路可以被实施作为分立的模拟或数字信号线路、作为具有能够处理分离信号的适当信号处理的分立数字信号线路、和/或作为无线通信系统的元件。
当过程在框图中表示或暗示时，步骤可以由一个元件或多个元件来执行。步骤可以一起或在不同时间被执行。执行活动的元件可以在物理上彼此相同或接近，或者可以在物理上分离。一个元件可以执行多于一个框的动作。音频信号可以被编码或不被编码，并且可以按数字或模拟形式被传输。常规的音频信号处理装备和操作在一些情况下从附图中省略。
上面描述的系统和方法的实施例包括计算机组件和计算机实施的步骤，其对本领域的技术人员将是明显的。例如，本领域的技术人员应当理解，计算机实施的步骤可以作为计算机可执行指令被存储在计算机可读介质上，诸如，例如软盘、硬盘、光盘、闪速ROM、非易失性ROM、以及RAM。此外，本领域的技术人员应当理解，计算机可执行指令可以在各种处理器上被执行，诸如，例如微处理器、数字信号处理器、门阵列等。为了便于阐述，并非上面描述的系统和方法的每个步骤或元件都在本文中作为计算机系统的一部分被描述，但是本领域的技术人员将认识到，每个步骤或元件可以具有对应的计算机系统或软件组件。这样的计算机系统和/或软件组件因此通过描述它们的对应步骤或元件(也就是它们的功能)而被允许，并且在本公开的范围内。
多种实施方式已经被描述。然而，将理解，不偏离本文所描述的发明性概念的范围，可以作出附加的修改，并且因此其他实施例在随后的权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种操作助听系统的方法，所述助听系统包括双耳听力设备，所述双耳听力设备包括第一耳机和第二耳机，每个耳机被适配为佩戴在一个耳朵之上、在一个耳朵上或在一个耳朵中，每个耳机包括电声换能器和至少一个麦克风，所述电声换能器将针对所述耳朵的输入电音频信号转换为声音，所述至少一个麦克风将声音转换为电麦克风输出信号，其中所述助听系统被适配为处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生所述电音频信号，所述电音频信号用来驱动两个耳机的所述换能器，所述方法包括：
检测所述第一耳机和所述第二耳机中的一个耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候；以及
响应于检测到所述第一耳机和所述第二耳机中的一个耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，修改产生所述音频信号的、所述麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中修改产生所述音频信号的、所述麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理包括：仅处理来自所述第一耳机和所述第二耳机中的另一耳机的所述麦克风输出信号，以产生用于所述另一耳机的所述换能器的所述音频信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中修改产生所述音频信号的、所述麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理包括：处理来自两个耳机的麦克风输出信号，以产生用来驱动两个耳机的所述换能器的所述电音频信号，但仅到截止频率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中修改产生所述音频信号的、所述麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理包括：修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述麦克风输出信号的处理。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：维持来自另一耳机的所述麦克风输出信号的处理。
6.根据权利要求4所述的方法，其中修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述麦克风输出信号的处理包括：对来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述麦克风输出信号进行频带限制。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于检测到耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，关闭不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述换能器的输出。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于检测到耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，减小不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述换能器的输出水平。
9.根据权利要求1所述的方法，其中修改产生所述音频信号的、所述麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理包括：关闭不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的麦克风的麦克风偏置。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述耳机麦克风检测在所述耳机外部的声音。
11.根据权利要求1所述的方法，其中修改产生所述音频信号的、所述麦克风输出信号中的至少一个麦克风输出信号的处理包括：修改双耳稳态噪声减小算法。
12.根据权利要求11所述的方法，其中修改双耳稳态噪声减小算法包括：改变所述稳态噪声减小算法里的内部参数的配置。
13.一种操作助听系统的方法，所述助听系统包括双耳听力设备，所述双耳听力设备包括第一耳机和第二耳机，每个耳机被适配为佩戴在一个耳朵之上、在一个耳朵上或在一个耳朵中，每个耳机包括电声换能器和至少一个麦克风，所述电声换能器将针对所述耳朵的输入电音频信号转换为声音，所述至少一个麦克风将声音转换为电麦克风输出信号，其中所述助听系统被适配为处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生所述电音频信号，所述电音频信号用来驱动两个耳机的所述换能器，所述方法包括：
检测所述第一耳机和所述第二耳机中的一个耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候；以及
响应于检测到所述第一耳机和所述第二耳机中的一个耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的所述助听系统的处理。
14.根据权利要求13所述的方法，其中修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的所述助听系统的处理包括：仅处理来自所述第一耳机和所述第二耳机中的另一耳机的所述麦克风输出信号，以产生用于所述另一耳机的所述换能器的所述音频信号。
15.根据权利要求13所述的方法，其中修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的所述助听系统的处理包括：处理来自两个耳机的麦克风输出信号以产生用来驱动两个耳机的所述换能器的所述电音频信号，但仅到截止频率。
16.根据权利要求13所述的方法，其中修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的所述助听系统的处理包括：修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述麦克风输出信号的处理，而维持来自另一耳机的所述麦克风输出信号的处理。
17.根据权利要求16所述的方法，其中修改来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述麦克风输出信号的处理包括：对来自不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述麦克风输出信号进行频带限制。
18.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：响应于检测到耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，关闭不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述换能器的输出。
19.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：响应于检测到耳机不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的时候，减小不在耳朵之上、不在耳朵上或不在耳朵中的所述耳机的所述换能器的输出水平。
20.根据权利要求13所述的方法，其中修改使用来自两个耳机的麦克风输出信号的所述助听系统的处理包括：改变双耳稳态噪声减小算法里的内部参数的配置。
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