專利名稱：用于助聽器的降噪電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種助聽器，并且特別地，涉及為聽力測試提W^腔(qukt chamber)的助聽器。
背景技術(shù)：
據(jù)估計在美國多于兩千萬的人存在某些程度的聽力損失。不幸的是，很少 有人將聽力測試作為似門定期*護(hù)理的一部分，部分原因在于測試不方便， 并JU艮昂貴。
聽力測試典型地是在診所中由具有執(zhí)照的專業(yè)人員，例如聽覺^^正專家， 人工地實施聽力測試而進(jìn)行的。該實施人員控制聽力計(audiometer)以產(chǎn)生 一系列具有特魏率(Hz)和振幅(dB)的賴。被測對妹一個^^^房間 或者聲波隔離室內(nèi)#^耳機(jī)，過每只耳朵收聽該，。該被測對象如果聽到 一^M"^則做抖勢。如果"H^I沒有被聽到，該實駄員調(diào)整該賴的振 幅直到被測對象可以聽到。通過為每只耳朵針對幾個不同頻率來重復(fù)這個過程 并且匯集結(jié)果，該實施人員可以測定該被測對象的聽覺靈敏度。
聽力測試與助聽器一樣，相比于例:M見力測試和矯正鏡片而言，是相對昂 責(zé)的。費用和其它因素使得人們不愿意經(jīng)常做聽力測試。賄寺棘中提供了自 我實施的聽力測試；例如參J y^開的美國專利申請2004/0006283 (Harrison 等)。這種系統(tǒng)的問^:被測對象成為自我實絲的能力。將被測對絲于自我 測試系統(tǒng)中使得對測試的監(jiān)控妙困難。另一個問^_對絲的需求。除非一 個人具有在消聲室(anechonicchamber)中的經(jīng)驗，否則即^4^皮假定為"$# 的地方，她不能意"i尸^J那里有多少環(huán)嫂噪音。(即^/^消聲室中也不AiL聲的， 因為人的心浪!^呼- 得相當(dāng)明顯。)噪聲，通常是隨機(jī)("白"或"粉紅")噪聲， 可以隱藏-HS緣幅的音調(diào)，可能使被測對象的聽覺靈^tl似乎比實際的差。
因此，需^-"^t可以iJ艮傳統(tǒng)的和自我實施的聽力測試的^泉的聽力測試。 特別是，需要和現(xiàn)有系斜目比#簡單、^方便、并且^M更宜的設(shè)備，同
時該設(shè)備還要提供和由具有執(zhí)照的專JkA員使用聲波隔音室(sonic isolation booth)進(jìn)行的傳統(tǒng)聽力測刻目當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。
現(xiàn)有技術(shù)中提供了具有噪聲消除電路的耳機(jī)。美國專利6，683，965
(Sapiejewski)錄了一種外科機(jī)，該耳棘耳塞(earpiece)內(nèi)具有^^ 來拾取來自外耳的噪聲。類似的結(jié)構(gòu)在美國專利5^05387 (Sapiejewski)和 5,497,426 (Jay)中々/>開了，不同的是該耳才/U^在(fit over)耳^Ji。 ^it^ 篇^^f文件中，AU^a給耳機(jī)的信號中減去來自^A的信號。由于電子IW 的延時以^i^^^聲波傳播的延時，減法必然^^產(chǎn)生一*賴于頻率的誤差。 某個給定的延時在低頻下可以代表"HS5l為大約5。的不明顯的相移，或者在較 高頻率下代表130?；蛘吒蟮拿黠@的相移。
現(xiàn)有技術(shù)中可以氣耦合或電耦合到耳道；參見美國專利5，987，146
(Pluvinage等)。在Pluvinage等的專利中，；^iA^助聽器的輸入。夕卜耳用于 定向。
由上所述，為》b^發(fā)明的一個目的是提^^種可以制^F道內(nèi)的^并且 適于在聽力測試中使用的助聽器。
本發(fā)明的另一個目的是提^^種可以在例行任務(wù)中使用該降喿電路的助聽器。
本發(fā)明的另一個目的是提供噪聲斷氐而不是噪聲減法。 本發(fā)明的另一個目的是提^""^t降喿系統(tǒng)，其可以和包括自我測試在內(nèi)的 現(xiàn)有聽力測淑目媿美，而不需要專門的腔體。
本發(fā)明的目的還包^^^""種斷氐聽力測試的開銷的降喿電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實現(xiàn)了上述目的，對助聽器進(jìn)行了M，以制W皮測對象耳道內(nèi)的 噪聲，然后在聽力測試中用以>^#"$#。使得耳道的內(nèi)部成為適合于聽力測試 的絲腔。


通過結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述，可以獲得對本發(fā)明^口全面的理解，在 附圖中
圖1是依據(jù)本發(fā)明一^^實施例構(gòu)造的安^A耳道內(nèi)的助聽器的咅M見
圖2是圖1所示的助聽器內(nèi)部的信號處理電路的框圖3 g辨釋圖2中的濾波器的捧ft的圖4是依據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的在耳后方的助聽器立體圖；且
圖5是圖1所示的一聽器內(nèi)部的信號處理電路的替換實施例的框圖。
M實施方式
在圖1中，助聽器10^Ji位于耳道12內(nèi)，并且可以，但是并不必須， 封住或者塞入耳道。換句話說，本發(fā)明可用于通風(fēng)式(vented)或者非itA式 的助聽器，優(yōu)選的是itX式助聽器。助聽器10包括至少一個夕MP的;^風(fēng)，如 ;^J5U4。"外部的"t^M^亥;^K背向被測對象，用于拾糾身體夕I^PA^ 到用戶耳朵的聲音。助聽器10還包^-"個內(nèi)部揚聲器15，該內(nèi)部揚聲器15用 于在耳道12內(nèi)產(chǎn)生聲音；特別地，在由耳道12內(nèi)部^形成的腔16內(nèi)產(chǎn)生聲 音。
助聽器10還包^-個帶有m理器的撓性電路或者集成電路21，用于進(jìn) 行信號處^其它任務(wù)、作為電源的可充電電池22以及一個電感器23，它們 都和電路21電耦合，其它電元件也一樣。可以使用專用的電子元件替換可編程 電子iL件，^aA^it可編禾呈電子i^牛。
依據(jù)本發(fā)明，助聽器10還包括內(nèi)部^JL風(fēng)31,該;^1J5W過端口 32在聲 音Ji^^到腔16，以拾械內(nèi)部的聲音。^JW31 ,捐于反饋環(huán)傳中，以降 銜控16中的噪聲。
如圖2所示，^X14^^到可編程濾波器41，它是一個具有2到8個 抽頭的數(shù)字信號處理器(DSP)。所錄頭定義了濾波器系數(shù)，這些系IUOt義 了濾波器特'^il者濾波器的傳遞函數(shù)。抽頭的最大數(shù)量主要取決于功^^^。
^^支術(shù)，具有8個以Ji^頭的電^消^it多的功率。
圖3闡述了濾波器41的辦。來自^Ul的信"fi^M羊，例如，以16 千赫茲的速率。2到8個樣本減一個'窗"，其中每個樣本;^通it^以。"而被 加權(quán)，然后和其它加權(quán)的樣本組^M^，以產(chǎn)生一個輸出信號，該輸出信號代 4il些樣本的和。當(dāng)所述系數(shù)提供了一個和耳內(nèi)的聲音互逆的傳遞函數(shù)時，則
輸出是最小值。該權(quán)重因子a隨著來自;^風(fēng)31的信號的振幅的增大而減小。 用于對系數(shù)進(jìn)e^ll練從而在腔16 (圖1)內(nèi)產(chǎn)生最小的聲音的窗的數(shù)量取決于 聲音的'f^f。產(chǎn)生小于某個閾值《的系數(shù)變化的連續(xù)窗指示了特定測，境的 條M者最小值。
在,中，提供給被測對象一個相對絲的房間，典型的是使得空氣的聲 音'fel^ititX管道，并且電氣設(shè)備的 聲，加上4沐來自外部聲音，都穿 狄間。對于M朵，* 1活所述電^兩個助聽器)，并且該濾波器通過電 路21內(nèi)的孩狄理器而被編程。A^到^JW14上的某些夕MP的聲音會泄漏而 經(jīng)艦聽器10 (圖1 )，如圖2中線25所示。A4t到^X 31上的聲音是約 卯％濾^^聲音，以及約10%的夕|^聲音的^^。聲音的泄漏;l^什么不負(fù)fe使 腔16 (圖1)完4^的另一個原因。一Mit^程，濾波器41 to^J"于隨 后的聽力測試來說##不變。在測試過程中，來自^jt風(fēng)14的信號由濾波器 41濾波從而,。
和賄技^M目比本發(fā)明提供了多偉點。其一是斷氐了能夠減小聽覺閾值 的背景噪聲。由于背景噪聲不再淹沒^^幅的測試信號，人的聽力似乎變得更
加靈敏。由此，可以獲得^口準(zhǔn)確的用戶聽力響應(yīng)圖像。另一攤點是移動性。 聽覺矯正專家不再^L^縛于專門的辦^H屯點并且免除了聲波隔音室或房間的花 銷。
在聽力測試中，被測對^JUM^到合適的聽力計的耳機(jī)，并且該測試以 通常的方式實施。因為施加了音調(diào)，所以可以讓控制回路在測試it^呈中一直工 作，并皿過可選的陷波濾波器43濾掉來自該環(huán)4的音調(diào)，如圖2所示。
在圖4中，位于耳后的助聽器50包M導(dǎo)器51和52。所述傳導(dǎo)器始于助 聽器50，末端在用戶的耳道內(nèi)，傳導(dǎo)器51 ^^到:^1X (圖4中未示出)以 及傳導(dǎo)器52 ^^到揚聲器(圖4中未示出)。
4—傳導(dǎo)器#^以是氣的(pneumatic)或者電的。換句^i兌，有四種可能 的組合AC、 AD、 BC、 BD，其中A是助聽器50中的通過管子形式的傳導(dǎo)器 51 ^^到耳道的;^X; B是耳道內(nèi)的通itt^電線形式的傳導(dǎo)器51電* 到助聽器鄰的^A; C是助聽器50中的通過管子形式的傳導(dǎo)器52氣^^到 耳道的揚聲器，以及D是耳道內(nèi)的通it^電線形式的傳導(dǎo)器52電^^到助 聽器50的揚聲器。優(yōu)選的是BD。
助聽器50以與助聽器10相同的方式操作，以為聽力測試提供降噪。在聽 力測試后，濾波器41被編程以為被測對象產(chǎn)生矯正的增益，
圖5是信號處理電路的框圖，該電路利用相關(guān)性而不是減法，來找到最小 噪聲。具體來說，將來自內(nèi)部麥克風(fēng)31的輸出和來自濾波器41的輸出信號在 乘法器63中相互關(guān)聯(lián)，從而為濾波器41提供一個控制信號。最小相關(guān)性指示 了濾波器系數(shù)已經(jīng)被最優(yōu)地設(shè)定。
由此，本發(fā)明提供了一種助聽器，它降低了耳道內(nèi)的噪聲并適合于在聽 力測試過程中使用。該降噪電路至可以在例行任務(wù)中使用，例如收聽便攜式 音樂播放器。通濾波實現(xiàn)降桑，而不是利用減法(R由于延時而產(chǎn)生, 于頻率的誤差)來降噪。該降噪系統(tǒng)可以和包括自我測試在內(nèi)的現(xiàn)有的聽力測試媲美，而不需特別的腔體，并且減少了聽力測試的花銷。
根據(jù)已知此描述的本發(fā)明，顯然對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以在本發(fā)明范 圍內(nèi)進(jìn)行各種改進(jìn)。例如，本發(fā)明可以用iM封可助聽器中，而不僅僅為所介紹
的兩種。例如，該濾波器編程功能由感應(yīng)地耦合倒到助聽器的外部裝置或者由
來自聽力計的預(yù)定頻率和持續(xù)時間的穩(wěn)定音調(diào)來發(fā)起的。如上所述，可以通過 監(jiān)測系數(shù)的改變或者通過監(jiān)視腔中的聲音級別(來自麥克風(fēng)31的輸入，圖l) 來確定最小值。
權(quán)利要求
1.一種包括外部麥克風(fēng)、內(nèi)部麥克風(fēng)以及揚聲器的助聽器，所述助聽器的改進(jìn)進(jìn)行在于，所述助聽器包括降噪電路，該降噪電路包括耦合到所述外部麥克風(fēng)的可編程濾波器，其中可編程濾波器的系數(shù)根據(jù)來自所述內(nèi)部麥克風(fēng)的信號而設(shè)定；由此由內(nèi)部麥克風(fēng)拾取的信號被最小化。
2.J(喊利要求1所述的助聽器，其中所艦聽器是耳道內(nèi)型助聽器。
3.Jn^U，漆求1所述的助聽器，其中所述助聽器是耳后型助聽器。
4. 如權(quán)矛J^"求3所述的助聽器，其中所,聽器通it^^到所述內(nèi)部;^ 風(fēng)的第4導(dǎo)器以及^^到所述揚聲器的第二傳導(dǎo)器而^^到耳道。
5. 如權(quán)利要求1所述的助聽器，其中所必慮波器才娥和所述內(nèi)部:ljLX^ 取的聲，i普;^LX逆的傳遞函數(shù)而被編程。
6. :H5^'j要求1所述的助聽器，還包^r乘法器，該乘法器具有^^到所述 內(nèi)部;^K的第一輸入以^^到所述揚聲器的第^"入，其中可編程濾波器 的系數(shù)根提來自所述乘法器的信號而設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于助聽器的降噪電路，助聽器中的降噪電路包括耦合到麥克風(fēng)(31)的可編程濾波器(41)，該麥克風(fēng)(31)耦合到耳道。該濾波器在反饋環(huán)路中被編程，其中濾波器的系數(shù)根據(jù)來自麥克風(fēng)的信號而設(shè)定。該濾波器根據(jù)基本上與麥克風(fēng)檢測到的聲音頻譜互逆的傳遞函數(shù)而被編程，以在耳道內(nèi)提供一個相對靜音的腔。
文檔編號H04R25/00GK101371617SQ200780002564
公開日2009年2月18日 申請日期2007年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者S·L·托馬森 申請人:Zounds公司