用于反饋抑制的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于反饋抑制的方法W及一種用于實施該方法的設(shè)備。在根據(jù)本 發(fā)明的方法中，估計反饋傳輸函數(shù)，匹配用于抑制反饋的自適應濾波器的系數(shù)，并且將自適 應濾波器應用于從聲電轉(zhuǎn)換器的聲學輸入信號導出的信號。
【背景技術(shù)】
[0002] 助聽器是用于為聽障者提供聽力幫助的可佩戴助聽設(shè)備。為了迎合大量的個性 化需求，提供了不同的構(gòu)造形式的助聽器，諸如耳后助聽器化do)、具有外部聽筒的助聽器 (RIC:耳道內(nèi)接收器（receiverinthecanal))和耳內(nèi)助聽器（Ido)、還例如外耳助聽器 或者耳道助聽器（ITE、CIC)。示例性列舉的助聽器是佩戴在外耳上或耳道中的。但是，此 夕F，市面上還有骨傳導助聽器、植入式或振動感知助聽器。在此，W機械方式或者電氣方式 實現(xiàn)對受損聽力的刺激。
[0003] 助聽器通常具有輸入轉(zhuǎn)換器、放大器和輸出轉(zhuǎn)換器作為主要部件。輸入轉(zhuǎn)換器通 常是聲電轉(zhuǎn)換器、例如麥克風和/或電磁接收器、例如感應線圈。輸出轉(zhuǎn)換器通常實現(xiàn)為電 聲轉(zhuǎn)換器、例如微型揚聲器或者電子機械式轉(zhuǎn)換器、例如骨傳導聽筒。放大器通常集成到信 號處理裝置中。供電通常通過電池或者可充電的蓄電池來實現(xiàn)。
[0004] 由于麥克風與電聲輸出轉(zhuǎn)換器之間的大的空間附近環(huán)境而總是存在如下風 險，即，聲學信號作為聲音通過空氣經(jīng)由通氣孔、即在耳道壁與助聽器或助聽器的耳機 的虹stuck)之間或者在助聽器內(nèi)部的間隙傳輸，或者還作為固體聲（K如perschall)經(jīng)由 助聽器本身傳輸。在此，如果從助聽器中的信號處理和在輸出轉(zhuǎn)換器與麥克風之間的反饋 路徑上的衰減中得出的反饋回路的總增益大于1，則在信號合適地相移時，尤其當相移是0 或者為2沖i的整數(shù)倍時，可能沿著該反饋回路形成振蕩，其對于佩戴者表現(xiàn)為不舒服的呼 嘯。 陽〇化]從現(xiàn)有技術(shù)中已知不同的用于抑制助聽器中的反饋噪聲的措施。一個可能性是 在助聽器中設(shè)置自適應濾波器，該自適應濾波器的系數(shù)根據(jù)W不同方式求出的、反饋路徑 的響應函數(shù)導出。在此，借助按照平方誤差的歸一化的最小偏差（normalizedleastmean square(歸一化的最小均方），NIL巧的數(shù)學方法來確定自適應濾波器的相應的系數(shù)變化。 在此，通過步幅y影響自適應濾波器可W進行自適應的速度。如果步幅大，則自適應濾波 器可W快速追蹤，如果步幅小，則濾波器在變化小時更好地表示輸入函數(shù)。
[0006]從公開文獻C.AntweiIer、A.Schiffer和M.D如becker所著的"AccousticEcho ControlwithVari油IeIndividualStepSize"，P;roc.IWAENC，第15 至 18 頁，挪威，1995 中例如已知，分別針對與較大的時間延遲對應的系數(shù)，根據(jù)該時間延遲W指數(shù)型下降對步 幅y進行加權(quán)。運是從如下普通知識中導出的，即，衰減的振動的激勵隨時間而指數(shù)型下 降。因為實際的脈沖響應是由具有不同衰減時間的多個不同的衰減振動組成的，所W形成 了偏差。
[0007]從出版物Benesti、Son化i、Huang所著的HanclbookofSpeechProcessing,第 6. 6. 4章，第114頁，Springer出版化2008中已知的是，W如下因子對系數(shù)進行加化該因 子與該系數(shù)早先的值成比例。然而如果反饋路徑改變，由此脈沖響應改變，則自適應濾波器 對于具有之前小的值的系數(shù)緩慢收斂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和一種設(shè)備，其中改進了反饋抑制。
[0009] 該任務(wù)通過根據(jù)本發(fā)明的方法W及通過根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備來解決。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)及一種用于減小助聽器中的反饋的方法。助聽器具有聲電轉(zhuǎn) 換器、信號處理裝置、反饋抑制裝置和電聲轉(zhuǎn)換器。
[0011] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個步驟中，在第一時刻求出第一反饋傳輸函數(shù)。該反饋 傳輸函數(shù)表示從信號處理裝置經(jīng)由電聲轉(zhuǎn)換器、從電聲轉(zhuǎn)換器至聲電轉(zhuǎn)換器的聲學信號路 徑W及經(jīng)由聲電轉(zhuǎn)換器返回到信號處理裝置的反饋路徑。該聲學信號路徑取決于頭部的環(huán) 境并且例如當佩戴者移動時改變。該求出例如可W包括在實驗室中測量不同的反饋傳輸函 數(shù)，或者還可W包括借助諸如NLMS的近似法在助聽器在佩戴者的耳朵上運行時進行估計。
[0012] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個步驟中，根據(jù)第一反饋傳輸函數(shù)的幅值確定加權(quán)的平 均值函數(shù)和/或多個脈沖響應參數(shù)。為此例如可W形成幅度的值的包絡(luò)函數(shù)，或者借助低 通濾波器或帶通濾波器平滑的幅度平方的函數(shù)，其反映了脈沖響應關(guān)于相對于脈沖激勵的 時間延遲的能量。
[0013] 尤其是，關(guān)于相對于脈沖激勵的時間延遲來求解脈沖響應參數(shù)，即，對于時間延遲 的不同的值確定不同的脈沖響應參數(shù)。在此，優(yōu)選根據(jù)幅度的值的包絡(luò)函數(shù)或者借助低通 濾波器或帶通濾波器平滑的幅度平方的函數(shù)的不同的函數(shù)值來確定各個脈沖響應參數(shù)。尤 其從取決于第一反饋傳輸函數(shù)的加權(quán)的平均值函數(shù)中確定脈沖響應參數(shù)。加權(quán)的平均值函 數(shù)在該情況下形成關(guān)于第一反饋傳輸函數(shù)和其它反饋傳輸函數(shù)的加權(quán)的平均值，其中，優(yōu) 選對于各個用W求解反饋函數(shù)的時間延遲按點來實現(xiàn)求平均。
[0014] 脈沖響應參數(shù)優(yōu)選與反饋路徑的脈沖響應具有直接的相關(guān)性，該反饋路徑由第一 反饋傳輸函數(shù)或者由多個反饋傳輸函數(shù)的加權(quán)的平均值函數(shù)表示。在此，反饋路徑的脈沖 響應尤其通過時間分辨的幅度給出，其具有在反饋路徑中通過測試脈沖激勵的信號。
[0015] 在該方法的另一步驟中，借助自適應濾波器估計第二反饋傳輸函數(shù)。優(yōu)選地，該估 計在不同的第二時刻進行。在此，根據(jù)加權(quán)的平均值函數(shù)來確定和/或根據(jù)脈沖響應參數(shù) 來更新用于抑制反饋信號的自適應濾波器的系數(shù)，其中，通過脈沖響應參數(shù)的函數(shù)來形成 自適應濾波器的自適應速度。
[0016] 例如，在一個估計方法中，當前的估計函數(shù)從過去的估計值和對于過去的估計值 與實際值的偏差的估計中形成。為了估計脈沖響應，例如可能的是，在不同的系數(shù)中分別考 慮具有不同的延遲的分量。又可W通過從示例性或者過去的脈沖響應的平均值函數(shù)中得出 的經(jīng)驗值依賴性地對不同的系數(shù)的變化的權(quán)重進行加權(quán)。
[0017] 在此，根據(jù)定義，自適應濾波器的自適應速度是自適應濾波器對要估計的反饋傳 輸函數(shù)的變化做出反應和由此該反饋傳輸函數(shù)對該變化"自適應"的速度。在自適應速度高 的情況下，自適應濾波器快速地對要由反饋傳輸函數(shù)表示的反饋路徑中的變化做出反應， 由此，由變化引起的激勵可W快速地得到抑制。然而，在自適應速度小的情況下，自適應濾 波器更穩(wěn)定，從而由于更高的慣性而可W在輸出信號中通過反饋抑制更好地避免可W聽到 的人工聲音（Arte化kte)。通過W通過脈沖響應參數(shù)的函數(shù)形成自適應速度的方式來更新 自適應濾波器的系數(shù)，可W通過脈沖響應參數(shù)來控制自適應性能。
[0018] 尤其是，在此，用于自適應速度的脈沖響應參數(shù)的函數(shù)使得，對于存在基于脈沖響 應參數(shù)的反饋路徑的較強的脈沖響應的、相對于脈沖激勵的時間延遲，自適應濾波器快速 地根據(jù)反饋路徑中的變化自適應，而在不存在基于脈沖響應參數(shù)的反饋路徑的顯著的脈沖 響應的、相對于脈沖激勵的時間延遲的情況下，自適應濾波器緩慢地根據(jù)反饋路徑中的變 化自適應。運例如通過如下方式實現(xiàn)，即，使用所基于的反饋路徑中的脈沖響應的在時間上 平滑的幅值的單調(diào)函數(shù)作為脈沖響應參數(shù)，并且分別通過相應的脈沖響應參數(shù)的同一單調(diào) 函數(shù)形成在相對于脈沖激勵的不同的時間延遲的情況下的自適應速度。
[0019]由此實現(xiàn)了，通過其系數(shù)估計第二反饋傳輸函數(shù)的自適應濾波器在所估計的反饋 路徑處，尤其在該反饋路徑具有高脈沖響應處特別快地進行改變。在此，通過不從第二反 饋傳輸函數(shù)本身中求出脈沖響應參數(shù)，而是根據(jù)第一反饋傳輸函數(shù)或者加權(quán)的平均值函數(shù) (其優(yōu)選可W被選作在所給出的具有相應的反饋路徑的聽力情景下可能的反饋傳輸函數(shù)的 典型代表）求出脈沖響應參數(shù)，可W避免例如由于反饋路徑中的音調(diào)激勵而造成的錯誤的 自適應，因為系數(shù)的更新不再僅取決于錯誤的估計，而是現(xiàn)在還取決于外部的參考。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一步驟中，將自適應濾波器應用于從聲電轉(zhuǎn)換器的聲學 輸入信號導出的信號。例如可能的是，借助自適應濾波器從聲學信號中濾除或者抑制反饋 分量，方法是，自適應濾波器將音頻信號與帶有相反符號的、與該反饋分量近似相同的信號 混合。
[0021] 通過根據(jù)本發(fā)明的用于確定系數(shù)的方法將來自過去的反饋傳輸函數(shù)的、加權(quán)形式 的經(jīng)驗用于確定當前的系數(shù)組，使得能夠W有利的方式更快速和更精確地估計當前的反饋 傳輸函數(shù)，由此更有效和更精確地抑制反饋，W通過反饋抑制減小人工聲音。有利地，將自 適應濾波器的系數(shù)匹配為使得在反饋脈沖響應的包含許多能量的區(qū)域中保證快速的自適 應，而具有低能量