專利名稱：助聽儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)換聲音信號的方法以及助聽儀器。
背景技術(shù)：
聽力受損是眾所周知的會對大多數(shù)人會發(fā)生并且涉及與在聽力正常的人當中聽起來很普通的平均靈敏度相比完全或部分無法發(fā)覺或察覺到至少某些聲音頻率?；蛘呖梢詫⒙犃κ軗p稱為(部分或完全)聽力損失。聽力受損的原因可能是長期暴露于環(huán)境噪聲、遺傳、老年性耳聾、疾病或生病、藥物、暴露于耳毒性化學(xué)制劑、以及身體創(chuàng)傷。為了補償聽力損失已開發(fā)了不同類型的助聽儀器。一種類型的助聽儀器將聲音信 號轉(zhuǎn)換成聽力受損者的可聽信號并且通過中耳或者通過頭骨將所轉(zhuǎn)換的信號提供給內(nèi)耳。從現(xiàn)在開始將這種類型的助聽儀器稱為助聽器，除非特別注明。助聽器的特征在于它們將所轉(zhuǎn)換的聲音信號以機械振動的形式提供給內(nèi)耳，例如通過耳道中的揚聲器或者通過使人的頭骨振動的換能器，此后所述振動傳播到內(nèi)耳以使即就是內(nèi)耳內(nèi)液的外淋巴液移動。常用的助聽器類型包括耳背式助聽器、耳內(nèi)助聽器、骨錨式助聽器、例如振動聲橋等的中耳植入體等等。將中耳植入體植入到中耳并且使中耳振動，例如通過機械刺激推動內(nèi)耳的卵圓窗的鐙骨和/或機械刺激圓窗。另一種類型的助聽儀器對聽力受損者的聲音信號進行轉(zhuǎn)換并且利用電極將所轉(zhuǎn)換的聲音信號直接提供給鼓階中的神經(jīng)。從現(xiàn)在開始將這種類型的助聽儀器稱為耳蝸植入體，除非特別注明。耳蝸植入體的特征在于它通過直接刺激聽覺神經(jīng)將所轉(zhuǎn)換的聲音信號以電形式提供給內(nèi)耳，這與利用機械振動以傳送聲音信號的助聽器不同。這類助聽儀器還包括例如通過腦干刺激來間接刺激聽覺神經(jīng)的設(shè)備。當前助聽儀器的缺點是它們不能完全補償聽力損失。為了解決這個問題，已經(jīng)使用更多的濾波器和/或更復(fù)雜的濾波器以對聲音信號進行適當?shù)卣{(diào)節(jié)。到目前為止，這些嘗試都不令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進的助聽儀器。這個目的是通過提供一種用于利用具有接收器、處理單元、以及傳送器的助聽儀器來將聲音信號轉(zhuǎn)換成能夠?qū)β犃κ軗p者的聽力損失進行補償?shù)男盘柕姆椒?，所述方法包括以下步驟a)接收器接收輸入信號，所述輸入信號表不聲音信號；b)處理單元對所接收到的信號進行處理，所述處理包括濾波步驟；以及c)傳送器提供處理的信號；其特征在于該處理進一步包括使所接收到的信號平方的步驟，該濾波發(fā)生在平方信號上。
該濾波基于聽力受損者的聽力圖-所述聽力圖是作為頻率函數(shù)的聽力受損者的聽力損失-以補償聽力損失。在該描述中，使信號平方是指使信號與本身相乘，即平方意味著利用該信號作為輸入來執(zhí)行二次數(shù)學(xué)函數(shù)。因此這里明確提到在該上下文中平方不意味著提供基于該信號的方波，即塊狀波。處理的信號基于濾波信號。因為濾波發(fā)生在平方信號上，因此處理的信號也基于平方信號。這與諸如在例如US6，370，255中所公開的已知方法不同，在US6，370，255中將所接收到的信號分成兩個或更多信號并且使信號中的一個平方以便得到表示所接收到的信號的功率的信號，隨后該平方信號用于操縱信號中的另一個信號，例如根據(jù)所接收到的信號的功率對信號的幅度進行調(diào)節(jié)。它是形成了要傳送到聽力受損者的信號而不是平方信號本身的基礎(chǔ)的操縱的接收信號，因此US6，370，255沒有公開要傳送到聽力受損者的處理的信號基于平方信號本身。
本發(fā)明基于信號的平方也發(fā)生在人耳之內(nèi)這樣的見解，以便當助聽儀器考慮到人耳的自然工作原理時可僅達到對聽力損失的完全補償，這將在下文進行說明。直至現(xiàn)在內(nèi)耳耳蝸的工作原理是基于Von B6k6sy的工作。在VonB6k6sy的理論中，通過聽骨鏈所傳輸?shù)墓哪で懊娴穆晧鹤兓鸲亙?nèi)的壓力波。這些壓力波將基底膜設(shè)成從卵圓窗附近的基底跑到頂端或蝸孔的行波運動。人們普遍認為該行波傳輸機制在基底膜的特定位置上產(chǎn)生了最大偏轉(zhuǎn)并且此后在蝸孔的方向上迅速消失。此后該偏轉(zhuǎn)在科爾蒂器官中引起通過聽覺神經(jīng)而傳輸?shù)铰犛X皮層的電信號。在該理論中，在耳蝸中產(chǎn)生的電信號的頻率含量總是與引起電信號的聲音信號的頻率含量相似。因為當前助聽儀器基于該理論，因此它們僅是對所接收到的聲音信號的頻率含量進行濾波。在精細地建模了耳蝸的物理結(jié)構(gòu)并且在多次聲音實驗中對該模型進行了驗證之后，申請人的意見是當前理論不代表人耳的工作原理并且形成了耳蝸的新理論，其可對由過去的實驗所引起的異常結(jié)果進行更加滿意地說明并且還提供了對以前沒有的現(xiàn)象的說明。新的理論基于鼓膜前面的聲壓變化引起耳蝸內(nèi)外淋巴液移動這樣的申請人見解。這種聲壓變化轉(zhuǎn)換成外淋巴速度是指在時間上微分進入信號。并且隨后，它是這樣的外淋巴液的速度，即該外淋巴液的速度可根據(jù)伯努利定律而在前庭膜與基底膜的任一側(cè)上引起
壓力差，其產(chǎn)生·Λρ = -^PvI其中Λ P是壓力差，P是外淋巴液的密度，并且V是外淋巴液的時間相關(guān)速度。實際上這意味著首先求聲音信號的微分并且隨后在人耳中平方。此后壓力差將基底膜設(shè)置成運動以通過科爾蒂器官刺激聽覺神經(jīng)。這里在下述準靜態(tài)條件之下應(yīng)用伯努利定律，所述準靜態(tài)條件是允許的，因為在時間相關(guān)運動期間外淋巴液的低粘度和不可壓縮性以及低雷諾值確保了必要的層流條件。對于純音聲音信號，即對于具有單頻的聲音信號，微分和平方導(dǎo)致頻率加倍并且使信號幅度有系統(tǒng)地提高了 6分貝/八度，因此關(guān)系仍似乎是線性的。因為聽力圖是利用純音制作的，因此當6分貝/八度關(guān)系也包含在所謂的弗萊徹曼森曲線中時(用作平均參考靈敏度特征)，在聽力圖中微分和平方的效果是看不見的。
當兩個不同頻率的音調(diào)相組合時，可以看出舊理論與新理論之間的主要區(qū)別。假如在微分處理之后外淋巴液的速度被表示為V = COS (2 31 fit)+COS (2 31 f2t)，其中t是時間，并且fi和f2是不同的頻率。由于耳蝸的平方效果，基底膜上的壓力信號是Ap = - ^ / (cos2 (2^t) + cos2 (2^2^) + 2 cos(2^,i) cos(2^2i))其或者可被寫成Δρ = - ρ(2 + cos(2^i) + cos(2^2i) + 2 008(2^(^ - f2 )t) + 2 cos(2^(/j + f2 )t))從上述公式可知通過使信號平方，不但使初始頻率加倍，而且該信號還包括具有等于兩個初始頻率之和的頻率的分量以及具有等于兩個初始頻率之差的頻率的分量。因此內(nèi)耳的科爾蒂器官所覺察到的頻率含量不等于聲音信號本身的頻率含量。如在當前助聽儀器中所做的，通過對一個頻率范圍中的聲音信號的幅度進行調(diào) 節(jié)，還發(fā)生了對具有和頻及差頻的“增加的”分量進行調(diào)節(jié)。因為通常這些分量在具有不同聽力損失的不同頻率范圍中，因此對一個頻率范圍中的幅度調(diào)節(jié)可能會使另一頻率范圍中的聲音信號惡化。當聲音信號包含更多不同頻率時該效果更差。作為一個例子，由每一個具有不同頻率的100個單獨等音分量組成的聲波由于平方效果而導(dǎo)致在人耳中產(chǎn)生了大約10，000個頻率信號。因為基底膜上的壓力刺激與外淋巴液的振動能成比例，因此當人耳察覺到聲音信號的功率譜密度并對其進行傳輸時，可使新理論公式化，其中舊理論假定人耳察覺聲音信號本身的頻譜。在根據(jù)本發(fā)明的方法中通過使信號平方，建立了與人耳相似的“額外”分量，并且通過隨后對平方信號進行濾波，該濾波以更有效的方式進行，因此可以更少和/或更不復(fù)雜的濾波器實現(xiàn)對聽力損失的更好補償。本發(fā)明特別適合于聽力受損者，但也可以用在需要對聲音保護的環(huán)境中，尤其是當僅需要使某個頻率范圍衰減而其他頻率無需被衰減時。在這里進一步提到將優(yōu)選實施例中的方法應(yīng)用于在使用中提供于人體上或人體內(nèi)的助聽儀器，尤其是提供于頭部區(qū)域中的助聽器，更尤其是人體的耳朵區(qū)域中。下面提供對這種助聽儀器的更詳細描述。在實施例中，該處理進一步包括取濾波信號的平方根的步驟。該步驟對于必須向人耳提供機械振動的助聽器而言是重要的，其中機械振動必須再次表示聲音信號而不是功率信號。在耳蝸植入體的情況下，不是必需取平方根，因為耳蝸植入體接管了內(nèi)耳的功能并且直接將濾波信號施加到聽覺神經(jīng)，其通常基于新理論來接收平方信號，即功率信號。平方并且隨后取信號的平方根可以有效地引起取信號的絕對值，因此由于這些步驟可能會丟失與原始信號的極性有關(guān)的信息。在這種情況下，助聽儀器不能適當?shù)貏?chuàng)建可被傳送到聽力受損者的內(nèi)耳的聲音信號。因此，取濾波信號的平方根優(yōu)選地包括根據(jù)所接收到的信號的極性而恢復(fù)信號極性?；謴?fù)極性的示例可以是-通過從所接收到的信號產(chǎn)生方波信號而從其捕獲極性信息，所述方波信號具有與接收信號的過零相對應(yīng)的交叉，并且優(yōu)選地是所述方波信號具有一個單位的幅度；-取濾波信號的平方根并且使濾波信號的平方根乘以包含極性信息的方波信號，從而恢復(fù)由于平方以及取平方根所造成的極性信息丟失。
在實施例中，該處理進一步包括對接收信號微分的步驟，以便在微分信號上發(fā)生平方。因為內(nèi)耳響應(yīng)外淋巴液的速度，因此根據(jù)鼓膜或頭骨相對于外淋巴液的速度的移位(displacement)開始發(fā)生微分動作。微分的益處在于我們的內(nèi)耳已本身調(diào)整到在自然界中發(fā)現(xiàn)的聲音的所謂Ι/f關(guān)系，這意味著音調(diào)復(fù)合的純音的聲壓幅度與其頻率成倒數(shù)。通過對具有這種Ι/f關(guān)系的聲音進行微分，基底膜上的每個音調(diào)的信號強度變?yōu)榕c頻率無關(guān)。通過將這個操作加入到該方法，可以獲得相同益處，以便感興趣的頻率范圍中的信噪比是或多或少是與頻率無關(guān)的，并且以更方便的方式進行濾波。當該方法用在助聽器中時，微分的相反操作即積分優(yōu)選地也是該處理的一部分，以便對濾波信號進行積分或者如果適用的話對濾波信號的平方根進行積分以恢復(fù)初始1/f關(guān)系并且將適當信號施加到聽力受損者。對于耳蝸植入體，可以省去該積分操作。如前所述，濾波可以是基于聽力受損者的聽力圖，其中所述聽力圖是作為頻率函數(shù)的聽力損失以對聽力損失進行補償。通常用相對于下述標準化曲線而言的聽力閾值這樣的術(shù)語來表示聽力損失，所述標準化曲線通常以dBHL來表示“正?！甭犃ΑＦ毡榈卣f，聽力圖表示聽力受損者要體驗與參考人相同強度級上的聲音信號所需的放大，其具有由弗萊徹 曼森曲線所給出的理想平均聽力圖。通過利用聽力圖作為基礎(chǔ)來設(shè)置濾波動作，原則上可以完全地補償聽力損失，雖然實際補償還可以取決于諸如聽力受損類型這樣的其他參數(shù)，即聽力受損的實際原因。在大多數(shù)情況下，聽力損失是與頻率有關(guān)的，因此將總放大因數(shù)應(yīng)用于感興趣的頻率范圍將不能完全補償聽力損失。因此濾波可以包括以由頻率無關(guān)分量和頻率相關(guān)分量所組成的頻率相關(guān)值來對預(yù)定頻率范圍中的平方信號的幅度進行調(diào)節(jié)的步驟(以公式形式V(f) = cl*c2(f)，其中V是頻率相關(guān)值，f是頻率，Cl是頻率無關(guān)分量，并且C2是頻率相關(guān)分量。通過對在整個頻率范圍上相同的頻率無關(guān)分量進行調(diào)節(jié)或者設(shè)置，可對信號的總放大(即，信號強度)進行控制，而可將頻率相關(guān)分量調(diào)節(jié)到聽力受損者的聽力損失。優(yōu)選地，頻率相關(guān)分量基于聽力受損者的聽力圖，并且頻率無關(guān)分量基于聽力圖以及濾波之前的平方信號的平均值。因為平方信號表示功率信號，因此平均值是對整體信號強度的很好參考。通過將濾波器的頻率無關(guān)分量調(diào)節(jié)到該平均值以及人的聽力圖，可對聽力受損者設(shè)置對信號的最佳放大。例如，可調(diào)節(jié)成傳輸信號的強度低于某個預(yù)定的最大值，例如痛覺閾值。當平方和/或微分操作的帶寬大于正常人的約20kHz的最大可聽頻率時，可以引入不期望的大量噪音。為了避免這種噪音的進入，可以在處理之前對接收信號進行低通濾波。對接收信號的處理優(yōu)選地發(fā)生在即就是正常聽力的可聽范圍的大約20Hz-20kHz的頻率范圍中，但是該處理也可以被限制在為了清楚理解談話而最重要的IOOHz-SkHz的頻率范圍。頻率范圍可以是通過處理本身設(shè)置的，但是也可以是通過在處理之前對接收信號進行低通或帶通濾波來設(shè)置的。本發(fā)明還涉及一種用于對聽力受損者的聽力損失進行補償?shù)闹爟x器，該助聽儀器包括-接收器，用于接收表不聲音信號的輸入信號；
-處理單元，用于對所接收到的信號進行處理，所述處理單元被配置成通過濾波對接收信號進行處理；以及-傳送器，用于傳送處理的信號，其特征在于處理單元被進一步配置成使接收的信號平方，以便在平方信號上發(fā)生濾波。該濾波基于聽力受損者的聽力圖-所述聽力圖是作為頻率函數(shù)的聽力受損者的聽力損失-以對聽力損失進行補償。處理的信號基于濾波信號。因為濾波發(fā)生在平方信號上，因此所傳送的處理的信號基于平方信號。由此在從接收器至傳輸器的主分支上而不是僅在電路的側(cè)分支上進行使接收的信號平方，其中如例如在US6. 370. 255中所公開的，所述側(cè)分支被配置成對主分支進行操縱。
如對根據(jù)本發(fā)明的方法的描述，助聽儀器現(xiàn)在能夠更接近地表示人內(nèi)耳的工作并且從而能夠通過對平方信號而不是信號本身進行濾波而更緊密地對聽力損失進行補償。在實施例中，處理單元被配置成取濾波信號的平方根，從而可使助聽器將適當聲音信號輸出到聽力受損者。最好是，處理單元被配置成當取濾波信號的平方根時根據(jù)接收信號的極性來恢復(fù)信號的極性。因此處理單元可以從所接收到的信號捕獲極性信息。在實施例中，處理單元被配置成對所接收到的信號進行微分，以便在微分信號上發(fā)生平方。優(yōu)點在于示出了 Ι/f關(guān)系的聲音將在微分之后示出下述關(guān)系，在所述關(guān)系中信號分量對信號總強度的影響是與頻率無關(guān)的。如果處理單元還被配置成微分，那么前面提到的捕獲極性信息優(yōu)選地發(fā)生在微分信號上。在實施例中，處理單元被配置成對濾波信號進行積分或者如果適用的話對濾波信號的平方根進行積分。按照這種方式，根據(jù)本發(fā)明的并且被配置成對所接收到的信號進行微分的助聽器能夠?qū)⑦m當聲音信號輸出到聽力受損者。在實施例中，處理單元被配置成通過以由與頻率無關(guān)分量和與頻率相關(guān)分量所組成的頻率相關(guān)值來對預(yù)定頻率范圍中的平方信號的幅度進行調(diào)節(jié)來對平方信號進行濾波。頻率相關(guān)分量優(yōu)選地基于聽力受損者的聽力圖并且頻率無關(guān)分量優(yōu)選地基于聽力受損者的聽力圖以及濾波之前的平方信號的平均值。助聽儀器可以是被配置成戴在人體上或人體中的助聽器?；蛘?，助聽儀器可以是耳蝸植入體。換句話說，助聽儀器適合于在使用中提供于人體上或在人體中，特別是身體的頭部區(qū)域并且更特別的是人體的耳朵區(qū)域。在實施例中，接收器被配置成對輸入信號進行低通濾波。本發(fā)明還涉及在聽力受損者的人體上或人體中使用如上所述的助聽儀器以對聽力損失進行補償。本發(fā)明還涉及一種確定使用根據(jù)本發(fā)明的助聽儀器的用戶的聽力圖的方法，其中助聽儀器包括用于在助聽儀器與例如計算機的用戶接口之間進行通信的通信模塊，其中通信模塊能夠?qū)y試信號輸入到助聽儀器，所述測試信號能夠通過至少傳送器而被傳送到用戶，并且其中通信模塊能夠與助聽儀器的處理單元進行通信以適應(yīng)并且還可能讀取濾波器設(shè)置，所述方法包括以下步驟i)將測試信號施加到用戶，所述測試信號在第一頻率具有預(yù)定幅度；
ii)通過接口等待用戶的響應(yīng)；iii)在預(yù)定時間幀之內(nèi)的第一時間沒有給出響應(yīng)的情況下，增大測試信號的幅度并且再次執(zhí)行步驟i)和ii)直至用戶通過接口給出響應(yīng)，并且在預(yù)定時間幀之內(nèi)的第一時間給出響應(yīng)的情況下，降低測試信號的幅度并且再次執(zhí)行步驟i)和ii)直至沒有響應(yīng)給出；iv)確定第一頻率的聽力的閾值以作為聽力圖的一部分；V)如果適用的話，對其他頻率重復(fù)步驟i)_iv)，直至覆蓋預(yù)定頻率范圍并且確定完整的聽力圖。在完整地確定了聽力圖之后，可通過或者由通信模塊來對助聽儀器的濾波器設(shè)置進行調(diào)節(jié)以補償就表示人的平均聽力能力的弗萊徹曼森曲線而言用戶的聽力差異。濾波器設(shè)置可以是由接口從測量數(shù)據(jù)計算的并且隨后通過通信模塊傳送到助聽儀器或者可以是 由通信模塊本身計算的。通信模塊可以與接口進行無線通信，但是還可以通過有線與接口相連，其中所述有線暫時與助聽儀器和/或用于執(zhí)行該方法的接口相連。每當測量聽力圖時，接口可以存儲聽力圖，優(yōu)選地是包括測量聽力圖的日期，以便可對不同聽力圖進行彼此比較以例如確定聽力損失是否惡化。


現(xiàn)在參考附圖以非限制方式對本發(fā)明進行描述，其中相同參考符號指定相同部分。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的助聽儀器的高度示意表示；圖2更詳細地示出了適合于圖I的助聽儀器的處理單元的實施例；圖3更詳細地示出了適合于圖I的助聽儀器的處理單元的另一實施例；圖4更詳細地示出了適合于圖I的助聽儀器的處理單元的又一實施例；圖5更詳細地示出了適合于圖I的助聽儀器的接收器和處理單元的實施例；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的助聽儀器的高度示意表示。
具體實施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的聽力受損者的助聽儀器HI的示意表示。助聽儀器HI包括用于接收表示聲音信號的輸入信號IS的接收器R。這不排除輸入信號IS是聲音信號本身，即由聲振動組成。在這種情況下接收器是用于將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號的麥克風。輸入信號還可以是電磁信號。在這種情況下，接收器可以是例如T形線圈這樣的用于將電磁信號轉(zhuǎn)換成電信號的線圈。將接收器的輸出稱為接收信號RS。助聽儀器HI還包括用于對接收信號RS進行處理的處理單元P以及用于將處理信號PS傳送到聽力受損者的傳送器T。聽力受損者所接收到的信號是傳送信號TS。傳送器可以是諸如揚聲器或其他換能器的用于在助聽器的情況下將電信號轉(zhuǎn)換成機械或聲波振動信號的設(shè)備，但是還可以在耳蝸植入體的情況下輸出電信號。處理單元被配置成通過濾波對接收信號RS進行處理。處理單元進一步被配置成使接收信號平方，以便濾波發(fā)生在平方信號上。處理信號基于如下所示的濾波信號。通過使接收信號平方，處理單元模擬人耳工作原理的重要部分。優(yōu)選地，通過在接收器R中對信號進行轉(zhuǎn)換期間進行微分(這是由于接收器的性質(zhì)而能夠自動完成的)，或者通過如下所說明的處理單元中的單獨微分工作，助聽儀器還模擬人耳的微分動作。在圖2中更詳細地示出了處理單元P的簡單實施例。所述處理單元P適合用在圖I的助聽儀器中，尤其是耳蝸植入體。處理單元包括平方單元SU和濾波器F。平方單元SU被配置成使接收信號RS平方。接收信號RS是來自如圖I所示的接收器的信號。平方單元SU的輸出是提供給濾波器F的平方信號SS。濾波器F的輸出是可提供給圖I所示的傳送器T的處理信號PS。圖3更詳細地示出了處理單元P的另一實施例。處理單元P適合于用在圖I的助聽儀器中，尤其是當助聽儀器是耳蝸植入體時。輸入到處理單元P的是由與圖I所示的實施例相似的接收器所接收到的接收信號RS。處理單元包括被配置成對接收信號RS進行微
分的微分單兀DU。將微分單兀DU的輸出稱為微分信號DS。將微分信號DS提供給使微分信號DS平方的平方單元SU。將平方單元SU的輸出稱為平方信號SS。依次將平方信號提供給對平方信號進行濾波的濾波器F。在這里，濾波器F的輸出與處理單元的輸出同時并且被稱為處理信號PS?？梢詫⑺鎏幚硇盘朠S提供給如圖I所示的傳送器T。圖4示出了適于根據(jù)圖I的助聽儀器(尤其是適于助聽器)的處理單元P的又一個實施例。輸入到處理單元P的是如圖I所示的接收器所接收到的接收信號RS。將接收信號提供給被配置成對接收信號進行微分的微分單元DU。將微分單元的輸出稱為微分信號DS0通過平方單元SU使微分信號DS平方，并且將其提供給例如通過從微分信號DS生成方波信號而捕獲微分信號的極性信息的極性捕獲器PC，其中所述方波信號具有與微分信號的過零相對應(yīng)的交叉，并且其中所述方波信號優(yōu)選地具有一個單位的幅度。將平方單元SU的輸出稱為平方信號SS并且將其提供給濾波器F。將濾波器F的輸出稱為濾波信號FS并且將其提供給被配置成取濾波信號的平方根的平方根單元SR。平方根單元SR進一步被配置成當取濾波信號的平方根時根據(jù)接收信號的極性來恢復(fù)信號的極性。因此平方根單元SR使用包含極性信息的極性捕獲器PC的輸出。將平方根單元SR的輸出稱為濾波信號SFS的平方根并且將其提供給被配置成對濾波信號SFS的平方根進行積分的積分單元IU。積分單元的輸出是處理單元的輸出并且將其稱為處理信號PS0將處理信號PS提供給如圖I所示的傳送器。圖5更詳細地示出了適于用在根據(jù)圖I的助聽儀器(尤其是助聽器)中的接收器R和處理單元P的實施例。處理單元P與圖4的處理單元相似并且包括微分單元DU、平方單元SU、極性捕獲器PC、濾波器F、平方根單元SR以及積分單元IU。圖4與5的實施例之間的差異在于在圖5的實施例中平方單元具有與平方信號SS的平均值相對應(yīng)的第二輸出W。將該輸出MV提供給濾波器F以作為輸入。濾波器F被配置成根據(jù)平均值MV對濾波器特性進行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，濾波器F對總放大進行調(diào)節(jié)，即根據(jù)平均值MV對濾波器F的放大值的頻率無關(guān)分量進行調(diào)節(jié)。在圖5中，接收器R包括換能器TR和低通濾波器LPF。換能器將輸入信號轉(zhuǎn)換成通常是電信號的轉(zhuǎn)換信號CS，并且低通濾波器被配置成對轉(zhuǎn)換信號CS進行低通濾波。將低通濾波器的輸出提供給處理單元以作為輸入，即接收信號RS。
圖6描述了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的助聽儀器HI的高度示意表示。助聽儀器HI包括用于接收表示聲音信號的輸入信號IS的接收器R。接收器可以是對根據(jù)圖I的實施例所提到的麥克風或T形線圈。將接收器R的輸出稱為接收信號RS。助聽儀器HI還包括用于對接收信號RS進行處理的處理單元以及用于將處理信號PS傳送到聽力受損者的傳送器T。聽力受損者所接收到的信號是傳送信號TS。傳送器可以是諸如揚聲器或其它換能器的用于在助聽器的情況下將電信號轉(zhuǎn)換成機械或聲波振動信號的設(shè)備，但是還可以在耳蝸植入體的情況下輸出電信號。處理單元被配置成通過濾波對接收信號RS進行處理。處理單元進一步被配置成使接收信號平方以便例如如就圖2-5的實施例而言所描述的，濾波發(fā)生在平方信號上。助聽儀器進一步包括用于外部接口 IF與助聽儀器之間的如通信線路C4所示的通信的通信模塊CM。通信線路C4實際上可以是通過例如紅外、藍牙、或任何其它無線協(xié)議或原理的無線鏈路，但還可以是提供于助聽儀器與接口 IF之間的傳統(tǒng)線路，其中所述線路也可以是臨時提供的，因此僅當需要通信時。
通信模塊可以僅允許單向通信，因此僅從接口到助聽儀器，但是還可以允許如圖6中所示的雙向通信。如通信線路Cl所示，通信模塊內(nèi)部地與處理單元P進行通信以適應(yīng)在處理單元中所使用的濾波器的濾波器設(shè)置。接口可以用于輸入期望濾波器設(shè)置，或者可以輸入所測量的聽力圖以便接口或通信模塊能夠從此確定期望的濾波器設(shè)置。通信模塊可以進一步被配置成從處理單元讀取當前濾波器設(shè)置并且將它們傳遞到接口。通信模塊還可利用助聽儀器本身對用戶的聽力圖進行測量。因此通信模塊被配置成將測試信號輸入到通向助聽儀器的傳送器T的路徑中。為了輸入測試信號，可以使用通信線路Cl以便將測試信號輸入到處理單元。替代地或者另外地，可將測試信號輸入到虛線通信線路C2和C3所示的接收器與傳送器之間的信號路徑中的任何地方。根據(jù)圖6的助聽儀器允許執(zhí)行確定用戶的聽力圖的以下方法i)將測試信號應(yīng)用于用戶，所述測試信號在第一頻率具有預(yù)定幅度；ii)通過接口等待用戶的響應(yīng)；iii)在預(yù)定時間幀之內(nèi)的第一時間未給出響應(yīng)的情況下，增大測試信號的幅度并且再次執(zhí)行步驟i)和ii)直至用戶通過接口給出響應(yīng)，并且在預(yù)定時間幀之內(nèi)的第一時間給出了響應(yīng)的情況下，降低測試信號的幅度并且再次執(zhí)行步驟i)和ii)以直至沒有響應(yīng)給出；iv)確定第一頻率的聽力閾值以作為聽力圖的一部分；V)如果適用的話，對其它頻率重復(fù)步驟i)_iv)直至覆蓋預(yù)定頻率范圍并且確定出完整聽力圖。傳送到用戶的測試信號的初始幅度優(yōu)選地是與該頻率的弗萊徹曼森曲線相對應(yīng)的幅度。根據(jù)所測量的聽力圖，通信模塊可以修改濾波器設(shè)置。接口 IF優(yōu)選地是能夠與用戶交互的計算機設(shè)備以便可開始和停止該方法并且可給出對測試信號的響應(yīng)。為了分析目的，可以將所測量的聽力圖存儲在接口上。這里明確提到圖中所示的且在這里所進一步描述的處理單元的特征或功能的一些或全部可以是以硬件實現(xiàn)的，但是也可以是以軟件實現(xiàn)的，例如作為存儲在存儲器中并且運行在微處理器上的處理指令。為具有微處理器所安排的處理指令執(zhí)行處理單元的所述功能的至少一部分。因此處理單元可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器以便在數(shù)字域中執(zhí)行處理指令。在該實現(xiàn)至少部分是以硬件完成的情況下，處理單元可以包括諸如微分、平方和/或積分電路的例如由諸如運算放大器、電容器、電阻器和/或電感器的硬件部件所組成的電路。所示實施例中的濾波器優(yōu)選地被配置成根據(jù)聽力受損者的聽力圖進行濾波，其中聽力圖是作為頻率函數(shù)的聽力受損者的聽力損失以對聽力損失進行補償。聽力圖可以存儲在存儲器中并且形成了濾波器的基礎(chǔ)，即濾波器使用存儲器中的聽力圖的信息以作為輸入。在聽力損失隨時間變化的情況下，例如通過向上加載到存儲器并且蓋寫現(xiàn)有聽力圖來對聽力圖進行調(diào)節(jié)可以使助聽儀器適應(yīng)于人。可以將在不同實施例中所示的接收器、處理單元以及傳送器放置在使用中戴在人體上或者人體中的外殼之內(nèi)。所述外殼可以包括兩個部分，其中一部分例如包括接收器和 處理單元，并且另一部分包括傳送器，并且其中這兩部分通過有線等互連以可在這兩部分之間進行通信。在實施例中，該通信也可以是無線的。本發(fā)明可以由下述項進行總結(jié)I. 一種用于將聲音信號轉(zhuǎn)換成例如聽力受損者的可聽信號的方法，包括以下步驟a)接收表不聲音信號的輸入信號；b)對所接收到的信號進行處理，所述處理包括濾波的步驟；以及c)傳送處理的信號，優(yōu)選地傳送到聽力受損者；其特征在于該處理進一步包括使所接收到的信號平方的步驟，該濾波發(fā)生在平方信號上。2.根據(jù)項I所述的方法，其中處理進一步包括取濾波信號的平方根的步驟。3.根據(jù)項2所述的方法，其中取濾波信號的平方根包括根據(jù)所接收到的信號的極性恢復(fù)所述信號的極性。4.根據(jù)項1-3中任何一個所述的方法，其中處理進一步包括對所接收到的信號進行微分的步驟，平方發(fā)生在微分信號上。5.根據(jù)項4所述的方法，其中處理進一步包括對濾波信號進行積分或者如果適用的話對濾波信號的平方根進行積分的步驟。6.根據(jù)在前項中的任何一個所述的方法，其中濾波基于聽力受損者的聽力圖，所述聽力圖是作為頻率函數(shù)的聽力受損者的聽力損失以對聽力損失進行補償。7.根據(jù)在前項中的任何一個所述的方法，其中濾波包括以由頻率無關(guān)分量和頻率相關(guān)分量所組成的頻率相關(guān)值來對預(yù)定頻率范圍中的平方信號的幅度進行調(diào)節(jié)的步驟。8.根據(jù)項7所述的方法，其中頻率相關(guān)分量基于聽力受損者的聽力圖并且頻率無關(guān)分量基于聽力受損者的聽力圖以及濾波之前的平方信號的平均值。9.根據(jù)在前項中的任何一個所述的方法，其中在處理之前對所接收到的信號進行低通濾波。10. 一種例如用于聽力受損者的助聽儀器，包括
-接收器，用于接收表不聲音信號的輸入信號；-處理單元，用于對所接收到的信號進行處理，所述處理單元被配置成通過濾波對所接收到的信號進行處理；以及-傳送器，用于傳送處理的信號，優(yōu)選地傳送到聽力受損者，其特征在于所述處理單元被進一步配置成使所接收到的信號平方，以便在平方信號上發(fā)生濾波。11.根據(jù)項10所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成取濾波信號的平方根。12.根據(jù)項11所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成當取濾波信號的平方根時根據(jù)所接收到的信號的極性恢復(fù)所述信號的極性。
13.根據(jù)項10-12中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成對所接收到的信號進行微分，以便在微分信號上發(fā)生平方。14.根據(jù)項13所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成對濾波信號進行積分或者如果適用的話對濾波信號的平方根進行積分。15.根據(jù)項10-14中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成根據(jù)聽力受損者的聽力圖對平方信號進行濾波，所述聽力圖是作為頻率函數(shù)的聽力受損者的聽力損失以對聽力損失進行補償。16.根據(jù)項10-15中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成通過以由頻率無關(guān)分量和頻率相關(guān)分量所組成的頻率相關(guān)值來對預(yù)定頻率范圍中的平方信號的幅度進行調(diào)節(jié)來對平方信號進行濾波。17.根據(jù)項16所述的助聽儀器，其中頻率相關(guān)分量基于聽力受損者的聽力圖，并且頻率無關(guān)分量基于聽力受損者的聽力圖以及濾波之前的平方信號的平均值。18.根據(jù)項10-17中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述助聽儀器是被配置成戴在人體上或人體之中的助聽器。19.根據(jù)項10-17中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述助聽儀器是耳蝸植入體。20.根據(jù)項10-19中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述接收器被配置成對輸入信號進行低通濾波。21.根據(jù)項10-20中的任何一個所述的助聽儀器的使用。22. 一種利用根據(jù)項10-20中的一個或多個的助聽儀器所執(zhí)行的根據(jù)項1_9中的
一個或多個的方法。
權(quán)利要求
1.一種用于利用具有接收器、處理單元以及傳送器的助聽儀器將聲音信號轉(zhuǎn)換成能夠?qū)β犃κ軗p者的聽力損失進行補償?shù)男盘柕姆椒?，所述方法包括以下步驟 a)所述接收器接收輸入信號，所述輸入信號表示聲音信號； b)所述處理單元對所接收到的信號進行處理，所述處理包括濾波的步驟，其中所述濾波基于所述聽力受損者的聽力圖，所述聽力圖是作為頻率函數(shù)的所述聽力受損者的聽力損失以對所述聽力損失進行補償；以及 c)所述傳送器提供處理的信號，所述處理的信號基于濾波信號； 其特征在于所述處理進一步包括使所接收到的信號平方的步驟，所述濾波發(fā)生在平方信號上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述處理進一步包括取濾波信號的平方根的步驟，并且其中取濾波信號的平方根包括基于所接收到的信號的極性恢復(fù)所述信號的極性。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中所述處理進一步包括對所接收到的信號進行微分的步驟，所述平方發(fā)生在微分信號上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述處理進一步包括對濾波信號進行積分或者如果適用的話對濾波信號的平方根進行積分的步驟。
5.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任何一個所述的方法，其中所述濾波包括以由頻率無關(guān)分量和頻率相關(guān)分量所組成的頻率相關(guān)值來對預(yù)定頻率范圍中的平方信號的幅度進行調(diào)節(jié)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述頻率相關(guān)分量基于所述聽力受損者的聽力圖并且所述頻率無關(guān)分量基于所述聽力受損者的聽力圖以及濾波之前的平方信號的平均值。
7.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任何一個所述的方法，其中在處理之前對所接收到的信號進行低通濾波。
8.—種對聽力受損者的聽力損失進行補償?shù)闹爟x器，包括 -接收器，用于接收表示聲音信號的輸入信號； -處理單元，用于對所接收到的信號進行處理，所述處理單元被配置成通過濾波對所接收到的信號進行處理，其中所述濾波基于所述聽力受損者的聽力圖，所述聽力圖是作為頻率函數(shù)的所述聽力受損者的聽力損失以對所述聽力損失進行補償；以及 -傳送器，用于將基于濾波信號的處理的信號傳送到所述聽力受損者； 其特征在于所述處理單元被進一步配置成使所接收到的信號平方，以便在平方信號上發(fā)生濾波。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成取濾波信號的平方根，并且其中所述處理單元被配置成當取濾波信號的平方根時基于所接收到的信號的極性恢復(fù)所述信號的極性。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成對所接收到的信號進行微分，以便在微分信號上發(fā)生平方。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成對濾波信號進行積分或者如果適用的話對濾波信號的平方根進行積分。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述處理單元被配置成通過以由頻率無關(guān)分量和頻率相關(guān)分量所組成的頻率相關(guān)值來對預(yù)定頻率范圍中的平方信號的幅度進行調(diào)節(jié)來對平方信號進行濾波。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的助聽儀器，其中所述頻率相關(guān)分量基于所述聽力受損者的聽力圖，并且所述頻率無關(guān)分量基于所述聽力受損者的聽力圖以及濾波之前的平方信號的平均值。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-13中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述助聽儀器是被配置成戴在人體上或人體之中的助聽器。
15.根據(jù)權(quán)利要求8-13中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述助聽儀器是耳蝸植入體。
16.根據(jù)權(quán)利要求8-15中的任何一個所述的助聽儀器，其中所述接收器被配置成對所述輸入信號進行低通濾波。
17.根據(jù)權(quán)利要求8-16中的任何一個所述的助聽儀器的使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于利用具有接收器、處理單元以及傳送器的助聽儀器將聲音信號轉(zhuǎn)換成能夠?qū)β犃κ軗p者的聽力損失進行補償?shù)男盘柕姆椒ǎ龇椒òㄒ韵虏襟Ea)所述接收器接收輸入信號，所述輸入信號表示聲音信號；b)所述處理單元對所接收到的信號進行處理，所述處理包括濾波的步驟；以及c)所述傳送器提供處理的信號；其中所述處理進一步包括使所接收到的信號平方的步驟，所述濾波發(fā)生在平方信號上。本發(fā)明還涉及一種聽力儀器以及所述聽力儀器的使用。
文檔編號G10L21/06GK102823276SQ201180010170
公開日2012年12月12日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者J·A·德魯, W·C·希倫斯 申請人:奧迪倫特控股有限公司