用于運行聽力設(shè)備的方法以及聽力設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種通過對聽力設(shè)備的輸入信號應(yīng)用頻率換位方案來運行聽力設(shè)備的方法，所述聽力設(shè)備包括輸入換能器、信號處理單元和輸出換能器，所述方法包括如下步驟：通過應(yīng)用變換函數(shù)將所述輸入信號從時域變換到頻域以獲得輸入頻譜，所述輸入頻譜具有包括源區(qū)（20）和目的區(qū)（30）的頻率范圍；考慮到所述輸入信號的瞬時特性來適應(yīng)性地選擇所述源區(qū)（20）的信號分量；將所選擇的信號分量調(diào)換到所述目的區(qū)（30）；以及將輸出頻譜或輸出頻譜的變換提供到所述輸出換能器，所述輸出頻譜包括所述目的區(qū)（30）的信號分量。
【專利說明】用于運行聽力設(shè)備的方法以及聽力設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于運行聽力設(shè)備的方法以及聽力設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]已研究出多種用于頻率降低的途徑，使得具有高頻聽力損失的聽力受損患者能夠受益，特別是在原始高頻聲音的放大沒有用(例如由于死區(qū))或不可行(由于應(yīng)用高增益時潛在的反饋問題，或由于所應(yīng)用增益的有限帶寬)的情況下。
[0003]例如，WO2007/000161 Al、US-7 248 711 B2 和 EP-1 686 566 A2 中公開了描述
頻率降低方案的已知教導(dǎo)。這些已知教導(dǎo)具有下列缺點中的一個或幾個:
[0004]-對于1500Hz以下的截止頻率，元音失真；
[0005]-已知的換位方案常常導(dǎo)致聽力設(shè)備用戶的混淆增加；
[0006]-諧波關(guān)系的失真引起了改變的音調(diào)感知并且降低了聽音樂的愉悅。
[0007]因此，本發(fā)明的一個目的是克服上述缺點中的至少一個。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在本發(fā)明的語境中，術(shù)語“換位(transposition)”或“調(diào)換(transpose)”被限定為具有下列含義中的至少一個:
[0009]-將目的頻率分量替換成源頻率分量；
[0010]-目的頻率分量與對應(yīng)的源頻率分量的任何組合。
[0011]此外，術(shù)語“聽力設(shè)備”不僅指向用來改善聽力受損患者的聽力的助聽器，而且指向任何通信設(shè)備，無論是有線的還是無線的，或者指向聽力保護(hù)設(shè)備，其中助聽器也可以是可植入的。
[0012]本發(fā)明首先指向一種通過對聽力設(shè)備的輸入信號應(yīng)用頻率換位方案(frequencytransposition scheme)來運行所述聽力設(shè)備的方法。所述聽力設(shè)備包括輸入換能器、信號處理單元和輸出換能器。根據(jù)本發(fā)明的所述方法包括如下步驟:
[0013]-通過應(yīng)用變換函數(shù)將所述輸入信號從時域變換到頻域以獲得輸入頻譜，所述輸入頻譜具有包括源區(qū)(source region)和目的區(qū)(destination region)的頻率范圍；
[0014]-考慮到所述輸入信號的瞬時特性來適應(yīng)性地選擇所述源區(qū)的信號分量；
[0015]-將所選擇的信號分量調(diào)換到所述目的區(qū)；以及
[0016]-將輸出頻譜或輸出頻譜的變換提供到所述輸出換能器，所述輸出頻譜包括所述目的區(qū)的信號分量。
[0017]在本發(fā)明的一個更具體的實施方案中，所述瞬時特性是下列中的至少一個:
[0018]-所述聽力設(shè)備的用戶的聽覺期望；
[0019]-所述源區(qū)中的瞬時能量分布，尤其是所述源區(qū)中的音位的瞬時能量分布；
[0020]-所述目的區(qū)中的瞬時能量分布；
[0021 ]-所述輸入信號中存在的擾動信號。[0022]在本發(fā)明的又一些實施方案中，所述源區(qū)包括下部源區(qū)和至少兩個源堆棧(source stack)，所述下部源區(qū)在截止頻率以下，且所述至少兩個源堆棧在所述截止頻率以上，并且其中所述目的區(qū)包括下部目的區(qū)和目的堆棧(destination stack),所述下部目的區(qū)在所述截止頻率以下，且所述目的堆棧在所述截止頻率以上，所述截止頻率尤其在1500Hz 以下。
[0023]在本發(fā)明的又一些實施方案中，調(diào)換步驟包括下列步驟:
[0024]-確定落在所述源區(qū)內(nèi)的中心頻率格口(centerfrequency bin),頻譜能量在所述中心頻率格口處最大；以及
[0025]-將均等分布在所述中心頻率格口周圍的頻率格口調(diào)換到所述目的區(qū)。
[0026]在本發(fā)明的再又一些實施方案中，在所述截止頻率以上的所述源區(qū)被劃分成均等大小的源堆棧，每個源堆棧具有的頻率范圍等于所述目的堆棧的頻率范圍。
[0027]在本發(fā)明的又一些實施方案中，調(diào)換步驟包括下列步驟之一: [0028]-將所述源堆棧的頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧的對應(yīng)的頻率格口，被調(diào)換的頻率格口在所述源堆棧的所有對應(yīng)的頻率格口之中具有最大能量；
[0029]-將所述源堆棧之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧，所調(diào)換的源堆棧包括具有最大能量的頻率格口；
[0030]-將所述源堆棧之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧，所調(diào)換的源堆棧包括在其頻率格口上的最大能量總和；
[0031]-將所述源堆棧之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧，所調(diào)換的源堆棧保留最大的頻譜對比度。
[0032]本發(fā)明的又一些實施方案包括在適應(yīng)性地選擇所述源區(qū)的信號分量的步驟之前，對所述源區(qū)的信號分量應(yīng)用預(yù)加權(quán)函數(shù)的步驟。
[0033]在本發(fā)明的又一些實施方案中，所述預(yù)加權(quán)函數(shù)基于下列準(zhǔn)則中的至少一個:
[0034]-所述聽力設(shè)備的用戶的聽覺期望；
[0035]-所述源區(qū)中的瞬時能量分布；
[0036]-所述目的區(qū)中的瞬時能量分布；
[0037]-所述輸入信號中存在的擾動信號。
[0038]本發(fā)明的又一些實施方案包括在將所選擇的信號分量調(diào)換的步驟之后，對所述目的區(qū)應(yīng)用后加權(quán)函數(shù)(post-weighting function)的步驟。
[0039]在本發(fā)明的又一些實施方案中，選擇步驟和調(diào)換步驟包括根據(jù)下列方案的峰拾取:
【權(quán)利要求】
1.一種通過對聽力設(shè)備的輸入信號(i)應(yīng)用頻率換位方案來運行所述聽力設(shè)備的方法，所述聽力設(shè)備包括輸入換能器(I)、信號處理單元(3)和輸出換能器(5)，所述方法包括如下步驟: -通過應(yīng)用變換函數(shù)將所述輸入信號(i)從時域變換到頻域以獲得輸入頻譜，所述輸入頻譜具有包括源區(qū)(20)和目的區(qū)(30)的頻率范圍； -考慮到所述輸入信號(i)的瞬時特性來適應(yīng)性地選擇所述源區(qū)(20)的信號分量； -將所選擇的信號分量調(diào)換到所述目的區(qū)(30);以及 -將輸出頻譜或輸出頻譜的變換提供到所述輸出換能器(5)，所述輸出頻譜包括所述目的區(qū)(30)的信號分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述瞬時特性是下列中的至少一個: -所述聽力設(shè)備的用戶的聽覺期望； -所述源區(qū)(20)中的瞬時能量分布，尤其是所述源區(qū)(20)中的音位的瞬時能量分布； -所述目的區(qū)(30)中的瞬時能量分布； -所述輸入信號(i)中存在的擾動信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述源區(qū)(20)包括下部源區(qū)(21)和至少兩個源堆棧(22，26)，所述下部源區(qū)(21)在截止頻率(FC)以下，且所述至少兩個源堆棧(22，...，26)在所述截止頻率(FC)以上，并且其中所述目的區(qū)(20)包括下部目的區(qū)(31)和目的堆棧(32)，所述下部目的區(qū)(31)在所述截止頻率(FC)以下，且所述目的堆棧(32)在所述截止頻率(FC)以上，所述截止頻率(FC)尤其在1500Hz以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一個權(quán)利要求所述的方法，其中調(diào)換的步驟包括下列步驟: -確定落在所述源區(qū)(20)內(nèi)的中心頻率格口，頻譜能量在所述中心頻率格口處最大；以及 -將均等分布在所述中心頻率格口周圍的頻率格口調(diào)換到所述目的區(qū)(30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述截止頻率(FC)以上的所述源區(qū)(20)被劃分成均等大小的源堆棧(22，26)，每個源堆棧具有的頻率范圍等于所述目的堆棧(32)的頻率范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中調(diào)換的步驟包括下列步驟之一: -將所述源堆棧(22，...,26)的頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)的對應(yīng)的頻率格口，被調(diào)換的頻率格口在所述源堆棧(22，...,26)的所有對應(yīng)的頻率格口之中具有最大能量; -將所述源堆棧(22，...,26)之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)，所調(diào)換的源堆棧(22，...,26)包括具有最大能量的頻率格口 ； -將所述源堆棧(22，...,26)之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)，所調(diào)換的源堆棧(22，...,26)包括在其頻率格口上的最大能量總和； -將所述源堆棧(22，...,26)之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)，所調(diào)換的源堆棧(22，...,26)保留最大的頻譜對比度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一個權(quán)利要求所述的方法，還包括在適應(yīng)性地選擇所述源區(qū)(20)的信號分量的步驟之前，對所述源區(qū)(20)的信號分量應(yīng)用預(yù)加權(quán)函數(shù)(w，w’)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述預(yù)加權(quán)函數(shù)(w，w’)基于下列準(zhǔn)則中的至少一個: -所述聽力設(shè)備的用戶的聽覺期望； -所述源區(qū)(20)中的瞬時能量分布； -所述目的區(qū)(30)中的瞬時能量分布； -所述輸入信號(i)中存在的擾動信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一個權(quán)利要求所述的方法，還包括在將所選擇的信號分量調(diào)換的步驟之后，對所述目的區(qū)(30)應(yīng)用后加權(quán)函數(shù)(w”)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中選擇步驟和調(diào)換步驟包括根據(jù)下列方案的峰拾取:

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一個權(quán)利要求所述的方法，其中所述頻率換位方案由下列公式限定:
12.一種聽力設(shè)備,包括: -輸入換能器(1); -輸出換能器(5)； -信號處理單元(3)，操作性地連接至所述輸入換能器(I)以及所述輸出換能器(5)；-用于通過應(yīng)用變換函數(shù)將所述輸入信號(i)從時域變換到頻域以獲得如下輸入頻譜的裝置，所述輸入頻譜具有包括源區(qū)(20)和目的區(qū)(30)的頻率范圍； -用于考慮到所述輸入信號(i )的瞬時特性來適應(yīng)性地選擇所述源區(qū)(20)的信號分量的裝置；-用于將所選擇的信號分量調(diào)換到所述目的區(qū)(30)的裝置；以及-用于將輸出頻譜或輸出頻譜的變換提供到所述輸出換能器(5)的裝置，所述輸出頻譜包括所述目的區(qū)(30)的信號分量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的聽力設(shè)備，其中所述瞬時特性是下列中的至少一個: -所述聽力設(shè)備的用戶的聽覺期望； -所述源區(qū)(20)中的瞬時能量分布，尤其是所述源區(qū)(20)中的音位的瞬時能量分布； -所述目的區(qū)(30)中的瞬時能量分布； -所述輸入信號(i)中存在的擾動信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的聽力設(shè)備，其中所述源區(qū)(20)包括下部源區(qū)(21)和至少兩個源堆棧(22，26)，所述下部源區(qū)(21)在截止頻率(FC)以下，且所述至少兩個源堆棧(22，...，26)在所述截止頻率(FC)以上，并且其中所述目的區(qū)(20)包括下部目的區(qū)(31)和目的堆棧(32)，所述下部目的區(qū)(31)在所述截止頻率(FC)以下，且所述目的堆棧(32)在所述截止頻率(FC)以上，所述截止頻率(FC)尤其在1500Hz以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的一個權(quán)利要求所述的聽力設(shè)備，其中用于調(diào)換的裝置包括下列裝置: -用于確定落在所述源區(qū)(20)內(nèi)的中心頻率格口的裝置，頻譜能量在所述中心頻率格口處最大；以及 -用于將均等分布在所述中心頻率格口周圍的頻率格口調(diào)換到所述目的區(qū)(30)的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聽力設(shè)備，其中在所述截止頻率(FC)以上的所述源區(qū)(20)被劃分成均等大小的源堆棧(22，26)，每個源堆棧具有的頻率范圍等于所述目的堆棧(32)的頻率范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聽力設(shè)備，其中用于調(diào)換的裝置包括下列裝置中的一個: -用于將所述源堆棧(22，26)的頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)的對應(yīng)的頻率格口的裝置，被調(diào)換的頻率格口在所述源堆棧(22，...,26)的所有對應(yīng)的頻率格口之中具有最大能量； -用于將所述源堆棧(22，26)之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)的裝置，所調(diào)換的源堆棧(22，...,26)包括具有最大能量的頻率格口 ； -用于將所述源堆棧(22，26)之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)的裝置，所調(diào)換的源堆棧(22，...,26)包括在其頻率格口上的最大能量總和； -用于將所述源堆棧(22，26)之一的所有頻率格口調(diào)換到所述目的堆棧(32)的裝置，所調(diào)換的源堆棧(22，...,26)保留最大的頻譜對比度。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中的一個權(quán)利要求所述的聽力設(shè)備，還包括用于在適應(yīng)性地選擇所述源區(qū)(20)的信號分量之前對所述源區(qū)(20)的信號分量應(yīng)用預(yù)加權(quán)函數(shù)(w，w’)的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中的一個權(quán)利要求所述的聽力設(shè)備，還包括在將所選擇的信號分量調(diào)換之后對所述目的區(qū)(30)應(yīng)用后加權(quán)函數(shù)(w”)的裝置。
【文檔編號】G10L21/02GK103733259SQ201180071836
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月23日
【發(fā)明者】S·阿勒格羅-鮑曼, R·P·德爾萊斯, S·賈哈 申請人:峰力公司