[发明专利]使好耳效应最大化的方法、听音装置和听音系统

说明书

技术领域

本申请涉及听音装置，如包括第一和第二听音装置的听音系统，尤其涉及动态声环境中的声音定位和使不同声源彼此分离的用户能力，例如目标在于提高语音可懂度。本发明尤其涉及适于佩戴在用户左耳或右耳之一处的听音装置的传声器系统从声场拾取的音频信号的处理方法。本申请还涉及运行双侧听音系统的方法、听音装置、其用途、及听音系统。

本申请还涉及包括处理器和程序代码的数据处理系统，程序代码使处理器执行本发明方法的至少部分步骤，及涉及保存程序代码的计算机可读介质。

例如，本发明可用在如补偿用户听力受损的助听器的应用中。本发明尤其可用在如听力仪器、耳机、耳麦、有源耳朵保护系统或其组合的应用中。

背景技术

本发明背景技术的相应描述可在EP2026601A1中找到，下面的大部分内容均取自该申请。

患听力损失的人大多数通常存在检测声信号中的高频的问题。由于声信号中的高频已知在空间听觉如确定所检测声音的位置或源的能力（“声定位”）方面具有优点，因而这是主要问题。因此，空间听觉对于人在其环境中感知声音、交互作用及确定方向的能力非常重要。对于更复杂的听音情形如鸡尾酒会更是如此，其中空间听觉使人能在知觉上使不同声源彼此分离，从而导致更好的语音可懂度[Bronkhorst,2000]。

从心理声学文献可以看出，除了耳间时间和电平差（分别缩写为ITD和ILD）之外，声定位还由单耳频谱暗示即在高于3kHz的频率通常出现的峰值和谷值调解[Middlebrooks and Green,1991]、[Wightman and Kistler,1997]。由于听力受损人员通常在检测高于3kHz频率的能力方面受损，他们受降低的空间听觉能力的折磨。

频移已用于修改音频信号的所选频谱分量以提高用户对音频信号的感知能力。原则上，术语“频移”或“移频”指多种不同的、改变信号频谱的方法。例如，“频率压缩”指将（更宽的）源频区压缩为更窄的目标频区，例如通过抛弃每第n个频率分析频带并在频域中将其余频带“推”在一起。“频率降低”指将高频源区转变为低频目标区，但不抛弃所转变的高频带中包含的任何频谱信息。而是，已移频的较高频率完全代替较低频率或它们与较低频率混频。原则上，两种类型的方法均可对特定输入频谱的所有频率执行或仅对部分频率执行。在本说明书中，两种方法均用于将较高的频率向下移频，或通过频率压缩，或通过频率降低。然而，总的来说，可有向下移到一个或多个低频目标频带的一个或多个高频源频带，也可有其它保持不受移频影响的愈加更低的频带。

专利申请EP 1742509涉及通过合成听力装置的音频输入信号而消除声反馈及噪声。尽管该方法利用频移，但在该现有技术方法中频移的目的是消除助听器中的声反馈和噪声，而不是提高空间听觉能力。

发明内容

因自适应频移引起的好耳效应基于当前声环境的估计、个人佩戴者听力损失、可能及关于佩戴者的头部和躯干几何形状的信息的独特组合。好耳效应通常指听者试图增强具有更好信噪比的那一侧的语音信号的可听度同时减低具有更差信噪比的那一侧的噪声的现象。

创造性的算法提供将听力仪器观察到的好耳效应（BEE）变换为佩戴者借助于频移可接近的BEE的方式。

在第一方面，例如由头部相关传递函数（HRTF）表征的耳朵、头部和躯干几何形状与当前声源的频谱分布和位置信息组合提供决定在特定时间哪些频带对听者或听力仪器见到的BEE最有作用的手段。这对应于图1略示的系统。

在第二方面，耳朵、头部和躯干几何形状对BEE的影响在不知道个人HRTF的情形下通过比较跨耳朵估计的源信号进行估计。这对应于图2中略示的系统。这方面是2011年8月23日申请的、题为“A method and a binaural listening system for maximizing a better ear effect”的欧洲专利申请的主要论题，该申请通过引用组合于此。

原则上，对于显现BEE，必须发生两件事：目前声源的位置需要在听者的频率范围引起ILD（耳间电平差），及目前声源必须在ILD足够大的那些频率展现能量。这些称为潜在施主（donor）频率范围或频带。

用户听力损失的信息，尤其是听力图和随频率而变的频率分辨率，用于推导佩戴者感受BEE的频区。这些称为目标频率范围或频带。