[发明专利]具有防止自动削波的听力装置及相应方法

说明书

技术领域

本发明涉及在数字转换器之前具有自动增益控制的听力装置。

例如，本发明可用在如用于补偿听力受损人员的听觉能力损失的助听器或用于提高正常听力人员的听觉能力的听音装置的应用中。

背景技术

数字听力装置在本领域众所周知。这样的装置通常包括连接从而形成音频信号通路的传声器、前置放大器、模数转换器(ADC)、信号处理器、数模转换器(DAC)及扬声器。这样的听力装置的已知问题在于ADC的动态范围通常选择为小于所遇到的声信号的动态范围以降低ADC的功耗。该降低对于佩戴在个人耳朵之处或之中的听力装置如助听器尤为重要，因为其用于电池的空间通常有限。

还已知通过根据传声器信号的电平改变前置放大器的增益而增大助听器的动态范围，但不增大听力装置的功耗。由于削波实质上增大数字化信号的失真，当接收到大声的信号时减小增益，反之亦然。因此，当讲话人在佩戴者附近时或当其远离佩戴者时听力装置均可以高质量再现语音信号。

技术进步已导致ADC具有低功耗同时具有几乎足够大的动态范围以包括典型声信号的动态范围。因此，当接收到非常大声的信号时，仅需要减小前置放大器的增益，因而当在数字化期间预期放大后的信号削波时，以快的上升和释放时间临时减小前置放大器增益是已知的解决方案。

然而，上面的方法并未提供完全令人满意的信号质量。一方面，上升时间需要足够短以防止在瞬态时削波，例如因鼓掌或刀叉碰撞盘子产生的噪声，及释放时间不应太长以使个人能在前述瞬态之后听见语音及其他声音。另一方面，如果选择太短的上升和释放时间，增益变化本身产生听得见的数字化信号失真。此外，如果为减少后者失真而选择长释放时间，则增益变化可导致所谓的“泵浦”，即在瞬态之后明显且恼人的电平变化。如果听力装置应用动态范围压缩，在助听器中为补偿复聪通常如此，则泵浦将增加。

本发明的目标在于提供没有上述缺点的听力装置。

本发明的另一目标在于提供运行听力装置的方法，其使听力装置能没有上述缺点地运行。

发明内容

本发明的这些及其他目标由所附独立权利要求及下面的描述中限定的发明实现。本发明的进一步的目标由从属权利要求和本发明的详细描述中限定的实施方式实现。

同时实现放大器增益相对快及相对慢地临时减小使听力装置能向个人提供高质量的声音，其中因增益快速减小而导致削波减少，及因增益快速减小产生的非自然信号因增益慢速减小而减少。

在本说明书中，“听力装置”指装置如助听器或有源耳朵保护装置，其适于通过接收来自个人周围的声信号、以电子方式修改声信号、及向个人的至少一只耳朵提供听得见的信号而改善或提高个人的听觉能力。“听得见的信号”意为个人可感知为声音的任何信号。这样的听得见的信号例如可以辐射到个人外耳内的声信号、作为机械振动经个人头部的骨结构传到个人内耳的声信号和/或传到个人耳蜗神经的电信号的形式提供。听力装置可构造成以任何已知方式进行佩戴，例如作为放在耳后的、具有将辐射的声信号导入耳道的管或具有靠近耳道放置或放在耳道中的扬声器的单元，作为整个或部分放在耳廓和/或耳道中的单元，作为与植入颅骨的固定装置相连的单元等。

“听力系统”指包括一个或两个听力装置的系统，及“双耳听力系统”指包括一个或两个听力装置并适于向个人的两只耳朵提供听得见的信号的系统。听力系统及双耳听力系统均可包括“辅助装置”，其与听力装置通信并影响听力装置的功能和/或受益于听力装置的功能。例如，辅助装置可以是遥控装置、音频网关设备、移动电话、广播系统、汽车音频系统或音乐播放器。听力装置、听力系统和双耳听力系统可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失或提高正常听力人员的听觉能力。

在本说明书中，“上升时间”意为引起增益减小所需要的时间，及“释放时间”意为将增益恢复到增益减小之前的值所需要的时间。“保持时间”意为达到目标增益减小及开始恢复增益之间的时间。增益减小的“持续时间”等于上升时间、保持时间和释放时间的和。在此提及的量化上升和释放时间视为从开始增益变化直到增益在目标增益的2dB内为止的时间段。上升时间、保持时间和释放时间共同称为“时间常数”。