包括頭部相關傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)庫的雙耳助聽系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及助聽裝置，尤其涉及包括適于分別位于用戶的左和右耳之處和/或之 中或者完全或部分植入在用戶頭部中的左和右助聽裝置的雙耳助聽系統(tǒng)。本發(fā)明具體涉及 配置成建立用戶的頭部相關傳遞函數(shù)的數(shù)據(jù)庫的雙耳助聽系統(tǒng)。
[0002] 本申請還涉及包括左和右助聽裝置的助聽系統(tǒng)的運行方法。本申請還涉及包括處 理器和程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，程序代碼使處理器執(zhí)行本發(fā)明方法的至少部分步驟。
[0003] 例如，本發(fā)明的實施可用在如助聽器、頭戴式耳機、耳麥、有源耳朵保護系統(tǒng)及其 組合中。
【背景技術】
[0004] 下面的現(xiàn)有技術說明涉及本申請的應用領域之一，即助聽器。
[0005] 人在空間上定位聲源的能力很大程度上取決于兩只耳朵處的聲音感知。由于聲源 和左和右耳之間的物理距離不同，在左和右耳處體驗到聲音的特定波前的到達時間差（耳 間時間差，ITD)。因而，將類似地體驗到（特定時間點的）聲音信號的相位差，尤其是在相 對低的頻率（如低于1500Hz)可感知。由于頭部的陰影效應（衍射），類似地體驗到左和 右耳處接收的聲音信號的電平差（耳間電平差，ILD)。頭部（和身體）導致的衰減在相對 較高的頻率（如高于1500Hz)較大。通過ITD和ILD提供的線索的檢測很大程度上確定在 水平面（即垂直于站立的人的縱向）中定位聲源的能力。頭部（和身體）導致的聲音衍射 通過頭部相關傳遞函數(shù)（HRTF)進行描述。左和右耳的HRTF理想地描述從聲源（來自特定 方向）到左和右耳的耳鼓的相應傳遞函數(shù)。如果被正確地確定，對相對于用戶耳朵的特定 聲音方向，HRTF提供左和右耳之間的有關ITD和ILD。這樣的HRTFl6fJPHRTF選應用 于左和右助聽裝置接收的聲音信號以提高用戶的聲音定位能力（例如參見[Dillon;2001] 的14章）。
[0006] 已知幾種產生HRTF的方法。例如可從仿真頭提供標準HRTF，例如源自Gardner和 Martin的KEMARHRTF數(shù)據(jù)庫[GardnerandMartin, 1994]，并應用于特定用戶的左和右助 聽裝置接收的聲音信號。作為備選，原則上例如可在驗配會話期間進行用戶的HRTF的直接 測量，及其結果保存在相應（左和右）助聽裝置的存儲器中。在使用期間，例如在助聽裝置 為耳后式（BTE)類型的情形下，其中拾取聲音的傳聲器通常位于耳廓頂部附近（及通常稍 靠后），聲源的沖擊方向由每一裝置確定，及相應的相對HRTF應用于（原始）傳聲器信號以 在呈現(xiàn)給用戶的信號中（重新）建立有關定位線索。
[0007] W02010115227A1描述了一種使雙邊助聽器系統(tǒng)的受者能使用聲音信號中的定位 線索（如耳間電平差（ILD))定位受者周圍的聲音信號源的方法和系統(tǒng)，前述線索被修改 (如變換到較低頻率）以提供可用定位線索從而產生應用于受者的刺激信號。
[0008] US2004218771A1描述了一種產生逼近部分傳遞函數(shù)的方法，其用在電聲設備中以 產生使電聲設備的設備傳遞函數(shù)與聲環(huán)境匹配的環(huán)境校正傳遞函數(shù)。針對標準HRTF確定 環(huán)境校正傳遞函數(shù)，該校正確定因具體環(huán)境條件和所使用的特定助聽器引起的部分傳遞函 數(shù)。
[0009] W02009001277A1描述了一種雙耳物體導向音頻解碼器，用于通過根據(jù)所接收的所 希望的距離修改所接收的頭部相關傳遞函數(shù)參數(shù)而提供增強的雙耳物體導向音頻解碼器， 這使能任意虛擬定位空間中的物體。

【發(fā)明內容】

[0010] 在本發(fā)明中，雙耳驗配意指適于能夠在其間交換數(shù)據(jù)的一對助聽裝置，"數(shù)據(jù)"為 音頻信號、控制信號和/或其它參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，具有雙耳驗配，可能在給定時間期間學 習來自聲源的各個頭部相關傳遞函數(shù)（HRTF)，這將使裝置能修改附近聲源的位置或虛擬聲 源的位置。使用該方法，可在聽力儀器驗配期間略過個人HRTF的測量（或估計）。另一方 面，雙邊驗配意指適于佩戴在用戶的兩只耳朵處但缺乏在其間交換數(shù)據(jù)的能力的一對助聽 裝置。
[0011] EP2 563 045A1公開了在具有雙耳驗配的情形下，可能在給定時間期間學習來 自聲源的HRTF。當已學習HRTF后，可切換到雙邊BEE估計以使儀器間通信最小化。使用該 方法，可在聽力儀器驗配期間略過HRTF的測量并使因儀器間通信引起的功耗最小化。無論 該套聽力儀器在何時發(fā)現(xiàn)所選頻帶中的差在特定空間位置的雙耳和雙邊估計之間足夠小， 對于該空間位置，儀器均可依賴于雙邊估計方法。
[0012] 本申請的目標在于提供一種自適應及改進的雙耳助聽系統(tǒng)。
[0013] 本申請的目標由所附權利要求限定的及下面描述的發(fā)明實現(xiàn)。
[0014] 雙耳助聽系統(tǒng)
[0015] 一方面，本申請的目標由雙耳助聽系統(tǒng)實現(xiàn)，其包括適于分別位于用戶左耳和右 耳之處或之中（或者完全或部分植入在頭部中，如用戶的左和右耳處）的左和右助聽裝置， 左和右助聽裝置中的每一個包括：
[0016] -用于基于雙耳助聽系統(tǒng)周圍的聲場的一個或多個輸入聲音提供一個或多個電輸 入信號的輸入單元；
[0017] _聲源分離單元，用于基于一個或多個電輸入信號相對于輸入變換器單元分離和 定位聲場中的一個或多個聲源匕，并提供相應的分離的聲源信號\及一個或多個聲源的定 位參數(shù)LPs(s= 1，2,…，Ns);
[0018] -天線和收發(fā)器單元，適于使能在左和右助聽裝置之間交換電輸入信號和/或分 離的聲源信號Xs和/或一個或多個聲源的定位參數(shù)LPs。
[0019] 每一助聽裝置還包括：
[0020]-比較和計算單元，用于分別比較左和右助聽裝置的電輸入信號和/或分離的聲 源信號Xi,X【以估計具有定位參數(shù)LPS的一個或多個聲源S在特定時間點的頭部相關傳遞 函數(shù)HRTF值；及
[0021] -用于隨時間保存和更新HRTF值的數(shù)據(jù)庫的存儲器單元。
[0022] 這具有提供靈活的、能夠學習其用戶的相應HRTF的雙耳助聽系統(tǒng)的優(yōu)點。
[0023] 在實施例中，HRTF值的數(shù)據(jù)庫初始包括標準HRTF數(shù)據(jù)，例如來自仿真頭，例如源 自Gardner和Martin的KEMARHRTF數(shù)據(jù)庫或者測量或估計的HRTF值。在實施例中，HRTF 值的數(shù)據(jù)庫初始為空（從而（沒有任何HRTF值的先驗知識的）雙耳助聽系統(tǒng)逐步改進和 學習系統(tǒng)的特定用戶的HRTF值）。
[0024] 在實施例中，雙耳助聽系統(tǒng)配置成使HRTF值根據(jù)條件或學習規(guī)則進行更新。
[0025] 在實施例中，HRTF值為相對值（表明右和左耳的頭部相關傳遞函數(shù)之間的相對 差）。在實施例中，每一HRTF值（或可以）表達為復數(shù)（對于特定聲源和該聲源相對于用 戶的位置）。在實施例中，對于特定聲源和該聲源相對于用戶的位置的HRTF值為指明右和 左耳的頭部相關傳遞函數(shù)之間的相對差的復數(shù)。在實施例中，HRTF值表達為右和左耳的頭 部相關傳遞函數(shù)的比，即HRTF=HRTFyHRTFp
[0026] 在實施例