包括反馈控制系统的听力装置

技术领域

本发明涉及听力装置如助听器。本发明解决(小型例如体戴)听力装置中的众所周知的声学反馈问题。

背景技术

在自适应滤波器使用在反馈消除系统中时，它们可非常高效地消除声学反馈的负效应或者使其最小化。然而，在声学反馈通路快速变化时，在自适应滤波器收敛到新的反馈通路从而再次地高效消除反馈并保持系统稳定之前，通常要花几百毫秒。其间(在这几百毫秒或更长时间期间)，系统可能不稳定。

发明内容

第一听力装置(例如助听器)

在本申请的一方面，提供适于由用户佩戴在用户耳朵处或耳朵中的助听器。助听器包括：

-用于将用户周围环境中的声音转换为表示所述声音的至少一电输入信号的至少一输入变换器；

-用于将根据至少一电输入信号提供的处理后的输出信号转换为可由用户感知为声音的刺激的输出变换器；

-包括自适应滤波器的反馈控制系统，该反馈控制系统配置成

--根据下述因素提供从所述输出变换器到所述至少一输入变换器的当前反馈通路(

---所述至少一电输入信号；

---所述处理后的输出信号；及

---自适应算法。

助听器还可包括：

-包括多个先前确定的候选反馈通路(

-配置成基于当前反馈通路的自适应确定的估计量(

从而可提供具有改进的反馈控制的子助听器。

第二听力装置(例如助听器)

在本申请的一方面，提供适于由用户佩戴在用户耳朵处或耳朵中的助听器。助听器包括：

-用于将用户周围环境中的声音转换为表示所述声音的至少一电输入信号的至少一输入变换器；

-用于将根据至少一电输入信号提供的处理后的输出信号转换为可由用户感知为声音的刺激的输出变换器；

-包括自适应滤波器的反馈控制系统，该反馈控制系统配置成

--根据下述因素提供从所述输出变换器到所述至少一输入变换器的当前反馈通路(

---所述至少一电输入信号；

---所述处理后的输出信号；及

---自适应算法；及

--提供所述至少一电输入信号的当前反馈校正版本，称为当前反馈校正的信号(e(n))。

助听器还可包括：

-包括多个先前确定的候选反馈通路(

-配置成根据当前反馈通路的所述自适应确定的估计量以及所述多个先前确定的候选反馈通路(

其中，所述反馈控制系统至少在反馈控制运行模式下配置成根据所述当前反馈通路的所述更新的估计量提供至少一电输入信号的所述当前反馈校正版本。

从而可提供具有改进的反馈控制的子助听器。

第一或第二助听器的另外的特征

助听器可包括包含自适应算法的自适应滤波器。该自适应滤波器可配置成自适应确定从输出变换器到至少一输入变换器的当前反馈通路的估计量(

控制器可配置成在已识别当前反馈通路(

控制器可配置成在已识别当前反馈通路(

控制器可配置成根据当前反馈通路的自适应确定的估计量(

助听器可包括音频信号处理器，配置成

-将一个或多个处理算法应用于至少一电输入信号的反馈校正版本；及

-根据其提供处理后的信号。

控制器可配置成将当前反馈通路的更新的估计量(

反馈控制系统可配置成提供至少一电输入信号的当前反馈校正版本，称为当前反馈校正的信号(e(n))。

控制器可配置成针对先前确定的候选反馈通路(

线性组合的权重可根据候选的当前反馈校正的信号(e

助听器可配置成在进行候选的当前反馈校正的信号(e

线性组合的权重可根据

反馈控制系统至少在反馈控制运行模式下可配置成根据当前反馈通路的更新的估计量(

控制器可配置成控制自适应确定的估计量(

反馈控制系统可配置成根据满足一个或多个条件而进入控制运行模式。一个或多个条件例如可包括：至少一电输入信号的电平需要在某一范围中，例如对应于40-60dB SPL之间、或者60-80dB SPL之间、或者>80dB SPL、或者40-80dB SPL之间，和/或至少一电输入信号为特定类型(例如语音、音乐、背景噪声等)。助听器可包括(例如至少一)电平检测器，从而提供至少一电输入信号的电平的估计量。助听器可包括声学环境分类器，用于将用户周围的当前声环境表征为例如特定类型(例如语音、音乐、背景噪声、噪声中语音等)。

候选反馈通路(

助听器可配置成在助听器运行期间更新数据库中的(一个或多个)候选反馈通路。

助听器可配置成使得数据库的候选反馈通路包括预先确定的反馈通路或者由其构成。

然而，助听器可配置成使得随时间自动学习和更新数据库的候选反馈通路。数据库的候选反馈通路的学习和更新可配置成跟随当前反馈通路

数据库更新的基本想法基于自适应滤波器

此外，当前自适应滤波器估计量

下面说明上面提及的想法的详细和示例性应用。

计算误差函数

Δ

更新数据库：

当

Δ

Δ

如果所有Δ

创建新的候选反馈通路

否则，更新具有最小的Δ

h

η

用于更新数据库的候选反馈通路的控制机构可配置成监测当前反馈通路估计量

候选反馈通路(

助听器可由空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合构成或者包括空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合。

助听器可适于提供随频率而变的增益和/或随电平而变的压缩和/或一个或多个频率范围到一个或多个其它频率范围的移频(具有或没有频率压缩)以补偿用户的听力受损。助听器可包括用于增强输入信号并提供处理后的输出信号的信号处理器。

助听器可包括输出单元，用于基于处理后的电信号提供由用户感知为声学信号的刺激。输出单元可由输出变换器构成或者可包括输出变换器。输出变换器可包括用于将刺激作为声信号提供给用户的接收器(扬声器)(例如在声学(基于空气传导的)助听器中)。输出变换器可包括用于将刺激作为颅骨的机械振动提供给用户的振动器(例如在附着到骨头的或骨锚式助听器中)。输出单元可(另外或作为备选)包括发射器，用于将助听器拾取的声音传给另一装置例如远端通信伙伴(例如经网络，例如在电话运行模式下，或者在耳机配置时)。

助听器可包括用于提供表示声音的电输入信号的输入单元。输入单元可包括用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器如传声器。输入单元可包括无线接收器，用于接收包括或表示声音的无线信号并提供表示所述声音的电输入信号。

无线接收器和/或发射器例如可配置成接收和/或发射在无线电频率范围(3kHz到300GHz)的电磁信号。无线接收器和/或发射器例如可配置成接收和/或发射在光频率范围(例如红外光300GHz到430THz或者可见光如430THz到770THz)的电磁信号。

助听器可包括定向传声器系统，其适于对来自环境的声音进行空间滤波从而增强佩戴助听器的用户的局部环境中的多个声源之中的目标声源。定向系统可适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分源自哪一方向。这可以例如现有技术中描述的多种不同方式实现。在助听器中，传声器阵列波束形成器通常用于空间上衰减背景噪声源。波束形成器可包括线性约束最小方差(LCMV)波束形成器。许多波束形成器变型可在文献中找到。最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器广泛用在传声器阵列信号处理中。理想地，MVDR波束形成器保持来自目标方向(也称为视向)的信号不变，而最大程度地衰减来自其它方向的声音信号。广义旁瓣抵消器(GSC)结构是MVDR波束形成器的等同表示，其相较原始形式的直接实施提供计算和数字表示优点。

助听器可包括天线和收发器电路，其允许到娱乐设备(如电视机)、通信装置(如电话)、无线传声器或另一助听器等的无线链路。助听器因而可配置成从另一装置无线接收直接电输入信号。类似地，助听器可配置成将直接电输出信号以无线方式传给另一装置。直接电输入或输出信号可表示或包括音频信号和/或控制信号和/或信息信号。

一般地，助听器的天线及收发器电路建立的无线链路可以是任何类型。无线链路可以是基于近场通信的链路，例如基于发射器部分和接收器部分的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。无线链路可基于远场电磁辐射。优选地，用于在助听器和另一装置之间建立通信链路的频率低于70GHz，例如位于从50MHz到70GHz的范围中，例如高于300MHz，例如在高于300MHz的ISM范围中，例如在900MHz范围中或在2.4GHz范围中或在5.8GHz范围中或在60GHz范围中(ISM＝工业、科学和医学，这样的标准化范围例如由国际电信联盟ITU定义)。无线链路可基于标准化或专用技术。无线链路可基于蓝牙技术(如蓝牙低功耗技术，如蓝牙LE音频)或超宽带(UWB)技术。

助听器可以是便携式(即配置成可穿戴的)设备或形成其一部分，例如包括本地能源如电池例如可再充电电池的设备。助听器例如可以是低重量、容易穿戴的设备，例如具有小于100g如小于20g的总重量。

助听器可包括用于处理助听器的输入与输出之间的音频信号的“正向”(或“信号”)通路。信号处理器可位于正向通路中。信号处理器可适于根据用户的具体需要(例如听力受损)而提供随频率而变的增益。助听器可包括“分析”通路，其包括用于分析信号和/或控制正向通路的处理的功能元件。分析通路和/或正向通路的部分或所有信号处理可在频域进行，在该情形下，助听器包括适当的分析和合成滤波器组。分析通路和/或正向通路的部分或所有信号处理可在时域进行。

表示声信号的模拟电信号可在模数(AD)转换过程中转换为数字音频信号，其中模拟信号以预定采样频率或采样速率f

助听器可包括模数(AD)转换器以按预定的采样速率如20kHz对模拟输入(例如来自输入变换器如传声器)进行数字化。助听器可包括数模(DA)转换器以将数字信号转换为模拟输出信号，例如用于经输出变换器呈现给用户。

助听器如输入单元和/或天线及收发器电路可包括用于将时域信号转换为变换域(例如频域或拉普拉斯(Laplace)域等)信号的变换单元。变换单元可由时频(TF)转换单元构成或者可包括时频(TF)转换单元，其用于提供输入信号的时频表示。时频表示可包括所涉及信号在特定时间和频率范围的相应复值或实值的阵列或映射。TF转换单元可包括用于对(时变)输入信号进行滤波并提供多个(时变)输出信号的滤波器组，每一输出信号包括截然不同的输入信号频率范围。TF转换单元可包括用于将时变输入信号转换为(时-)频域中的(时变)信号的傅里叶变换单元(例如离散傅里叶变换(DFT)算法或短时傅里叶变换(STFT)算法或类似算法)。助听器考虑的、从最小频率f

助听器可配置成在不同模式下运行，如正常模式及一个或多个特定模式，例如可由用户选择或者可自动选择。运行模式可针对特定声学情形或环境进行优化，例如通信模式如电话模式。运行模式可包括低功率模式，其中助听器的功能被减少(例如以便节能)，例如禁用无线通信和/或禁用助听器的特定特征。运行模式可包括特定的(反馈)控制运行模式，其中启用根据本发明的反馈通路估计。

助听器可包括多个检测器，其配置成提供与助听器的当前网络环境(如当前声环境)有关、和/或与佩戴助听器的用户的当前状态有关、和/或与助听器的当前状态或运行模式有关的状态信号。作为备选或另外，一个或多个检测器可形成与助听器(如无线)通信的外部装置的一部分。外部装置例如可包括另一助听器、遥控器、音频传输装置、电话(如智能电话)、外部传感器等。

多个检测器中的一个或多个可对全带信号起作用(时域)。多个检测器中的一个或多个可对频带拆分的信号起作用((时-)频域)，例如在有限的多个频带中。

多个检测器可包括用于估计正向通路的信号的当前电平的电平检测器。检测器可配置成确定正向通路的信号的当前电平是否高于或低于给定(L-)阈值。电平检测器作用于全频带信号(时域)。电平检测器作用于频带拆分信号((时-)频域)。

助听器可包括话音活动检测器(VAD)，用于估计输入信号(在特定时间点)是否(或者以何种概率)包括话音信号。在本说明书中，话音信号可包括来自人类的语音信号。其还可包括由人类语音系统产生的其它形式的发声(如唱歌)。话音活动检测器单元可适于将用户当前的声环境分类为“话音”或“无话音”环境。这具有下述优点：包括用户环境中的人发声(如语音)的电传声器信号的时间段可被识别，因而与仅(或主要)包括其它声源(如人工产生的噪声)的时间段分离。话音活动检测器可适于将用户自己的话音也检测为“话音”。作为备选，话音活动检测器可适于从“话音”的检测排除用户自己的话音。

助听器可包括自我话音检测器，用于估计特定输入声音(如话音，如语音)是否(或以何种概率)源自听力装置系统用户的话音。助听器的传声器系统可适于能够进行用户自己的话音与另一人的话音及可能与无话音声音的区分。

多个检测器可包括运动检测器，例如加速度传感器。运动检测器可配置成检测用户的面部肌肉和/或骨头的例如因语音或咀嚼(如颌部运动)引起的运动并提供标示该运动的检测器信号。

助听器可包括分类单元，配置成基于来自(至少部分)检测器的输入信号及可能其它输入对当前情形进行分类。在本说明书中，“当前情形”可由下面的一个或多个定义：

a)物理环境(如包括当前电磁环境，例如出现计划或未计划由助听器接收的电磁信号(包括音频和/或控制信号)，或者当前环境不同于声学的其它性质)；

b)当前声学情形(输入电平、反馈等)；及

c)用户的当前模式或状态(运动、温度、认知负荷等)；

d)助听器和/或与助听器通信的另一装置的当前模式或状态(所选程序、自上次用户交互之后消逝的时间等)。

分类单元可基于或者包括神经网络，例如经训练的神经网络。

助听器包括声(和/或机械)反馈控制(如抑制)或回声消除系统。自适应反馈消除有能力跟踪随时间的反馈通路变化。其通常基于线性时不变滤波器估计反馈通路，但其滤波器权重随时间更新。滤波器更新可使用随机梯度算法进行计算，包括某些形式的最小均方(LMS)或归一化LMS(NLMS)算法。它们均具有使误差信号的均方最小化的特性，NLMS另外使滤波器更新相对于一些参考信号的欧几里得范数的平方归一化。

助听器还可包括用于所涉及应用的其它适宜功能，如压缩、降噪等。

助听器可包括听力仪器，例如适于位于用户耳朵处或者完全或部分位于耳道中的听力仪器，例如耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。听力系统可包括喇叭扩音器(包含多个输入变换器和多个输出变换器，例如用在音频会议情形)，例如包括波束形成器滤波单元，例如提供多个波束形成能力。

应用

一方面，提供如上所述的、“具体实施方式”部分中详细描述的和权利要求中限定的助听器的应用。可提供在包括一个或多个助听器(如听力仪器)、耳机、耳麦、主动耳朵保护系统等的系统中的应用，例如免提电话系统、远程会议系统(例如包括喇叭扩音器)、广播系统、卡拉OK系统、教室放大系统等。

第一方法

一方面，本申请还提供适于由用户佩戴在用户耳朵处或耳朵中的助听器的运行方法。助听器包括至少一输入变换器和一输出变换器。该方法包括：

-通过所述输入变换器提供表示用户周围环境中的声音的至少一电输入信号；

-通过所述输出变换器将根据所述至少一电输入信号提供的处理后的输出信号转换为可由用户感知为声音的刺激；

-通过自适应算法根据下述因素提供从所述输出变换器到所述至少一输入变换器的当前反馈通路(

--所述至少一电输入信号；

--所述处理后的输出信号；及

--所述自适应算法。

所述方法还包括：

-提供多个先前确定的候选反馈通路(

-基于当前反馈通路的自适应确定的估计量(

当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的或权利要求中限定的装置的部分或所有结构特征可与本发明方法的实施结合，反之亦然。方法的实施具有与对应装置一样的优点。

第二方法

另一方面，本申请还提供适于由用户佩戴在用户耳朵处或耳朵中的助听器的第二运行方法，助听器包括至少一输入变换器和一输出变换器。该方法包括：

-通过所述输入变换器提供表示用户周围环境中的声音的至少一电输入信号；

-通过所述输出变换器将根据所述至少一电输入信号提供的处理后的输出信号转换为可由用户感知为声音的刺激；

-通过自适应算法根据下述因素提供从所述输出变换器到所述至少一输入变换器的当前反馈通路(

--所述至少一电输入信号；

--所述处理后的输出信号；及

--所述自适应算法；及

-提供所述至少一电输入信号的当前反馈校正版本，称为当前反馈校正的信号(e(n))。

所述方法还可包括：

-提供多个先前确定的候选反馈通路(

-根据当前反馈通路的所述自适应确定的估计量以及所述多个先前确定的候选反馈通路(

-至少在反馈控制运行模式下根据所述当前反馈通路的所述更新的估计量提供至少一电输入信号的所述当前反馈校正版本。

当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的或权利要求中限定的装置的部分或所有结构特征可与本发明方法的实施结合，反之亦然。方法的实施具有与对应装置一样的优点。

第二方法可与上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的或权利要求中限定的第一方法的另外的特征组合。

计算机可读介质或数据载体

本发明进一步提供保存包括程序代码(指令)的计算机程序的有形计算机可读介质(数据载体)，当计算机程序在数据处理系统(计算机)上运行时，使得数据处理系统执行(实现)上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。

作为例子但非限制，前述有形计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储装置，或者可用于执行或保存指令或数据结构形式的所需程序代码并可由计算机访问的任何其他介质。如在此使用的，盘包括压缩磁盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用途盘(DVD)、软盘及蓝光盘，其中这些盘通常磁性地复制数据，同时这些盘可用激光光学地复制数据。其它存储介质包括存储在DNA中(例如合成的DNA链中)。上述盘的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。除保存在有形介质上之外，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传输并载入数据处理系统从而在不同于有形介质的位置处运行。

计算机程序

此外，本申请提供包括指令的计算机程序(产品)，当该程序由计算机运行时，导致计算机执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法(的步骤)。

数据处理系统

一方面，本发明进一步提供数据处理系统，包括处理器和程序代码，程序代码使得处理器执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。

听力系统

另一方面，提供包括上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器及包括辅助装置的听力系统。

听力系统可适于在助听器与辅助装置之间建立通信链路以使得信息(如控制和状态信号，可能音频信号)可进行交换或者从一装置转发给另一装置。

辅助装置可包括遥控器、智能电话或者其它便携或可穿戴电子装置智能手表等。

辅助装置可由遥控器构成或者包括遥控器，其用于控制助听器的功能和运行。遥控器的功能实施在智能电话中，该智能电话可能运行使能经智能电话控制音频处理装置的功能的APP(助听器包括适当的到智能电话的无线接口，例如基于蓝牙或一些其它标准化或专有方案)。

辅助装置可由音频网关设备构成或者包括音频网关设备，其适于(例如从娱乐装置如TV或音乐播放器、从电话设备如移动电话或者从计算机如PC)接收多个音频信号并适于选择和/或组合所接收的音频信号中的适当信号(或信号组合)以传给助听器。

辅助装置可由另一助听器构成或者包括另一助听器。听力系统可包括适于实施双耳听力系统如双耳助听器系统的两个助听器。

APP

另一方面，本发明还提供称为APP的非短暂应用。APP包括可执行指令，其配置成在辅助装置上运行以实施用于上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器或听力系统的用户接口。APP可配置成在移动电话如智能电话或另一使能与所述助听器或听力系统通信的便携装置上运行。

用户接口可配置成使用户能开始测量会话以提供(或更新)用在根据本发明的、由用户执行或者通过系统引导用户“自动”执行的反馈控制系统中的候选反馈通路。听力系统配置成经辅助装置和听力装置中的适当的天线和收发器电路在辅助装置与听力装置之间建立链路。该链路例如可基于蓝牙(或低功耗蓝牙，例如蓝牙LE音频)或者其私有修改或者超宽带(UWB)或者其它标准化或私有无线通信技术。

APP可一般地适于控制听力装置或听力系统的功能，或者其可专用于控制或影响根据本发明的反馈控制系统，包括管理用于存储在听力装置的存储器中的适当候选反馈通路(

APP例如可适于使用户能启用或禁用助听器的存储器中存储的一个或多个预定候选反馈通路。

此外，反馈控制系统的配置可经APP进行(例如在给定听力装置程序中启用或禁用根据本发明的反馈控制系统)。

附图说明

本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：

图1示出了根据本发明的助听器的示例性框图，其包括反馈通路数据库和用于修正当前自适应滤波器估计量

图2示出了仿真例子，其示出了当前误差信号e(n)的平滑量值以及相应的数据库误差信号e

图3示出了包括根据本发明的助听器以及包括连接到该助听器的反馈分析器的示例性系统的框图；

图4示出了由用户佩戴的根据本发明的助听器以及用于控制助听器的反馈控制系统的APP(在辅助装置上实施)；

图5示出了根据本发明的、估计助听器的当前反馈通路的方法的示例性流程图；

图6示出了根据本发明的、更新候选反馈通路的数据库中的反馈通路的方法的示例性流程图。

通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出。对于本领域技术人员来说，基于下面的详细描述，本发明的其它实施方式将显而易见。

具体实施方式

下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。

电子硬件可包括微机电系统(MEMS)、(例如专用)集成电路、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、分立硬件电路、印刷电路板(PCB)(如柔性PCB)、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件，例如用于感测和/或记录环境、装置、用户等的物理性质的传感器。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等，无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。

本申请涉及助听器领域，尤其涉及助听器中的反馈控制。

概述

本发明提出一种能显著减少自适应滤波器在反馈通路变化之后收敛所需要的时间的方法。该方法的概览如图1所示。为简单起见，示出的是单通道反馈消除系统，但该想法同样适用于多通道反馈消除。

图1示出了根据本发明的助听器的示例性框图，其包括反馈通路数据库和用于修正当前自适应滤波器估计量

图1示出了适于由用户U佩戴的听力装置HD(例如助听器)。听力装置HD包括正向(音频)通路和目前技术发展水平的反馈控制系统。正向通路包括用于提供包括用户环境中的声音的电输入信号y(n)的传声器M。正向通路还包括处理器(“处理”)，用于例如根据用户需要处理输入(音频)信号e(n)并提供处理后的信号u(n)。处理器可配置成将随电平和/或频率而变的增益应用于正向通路的信号(在此为e(n))并提供处理后的输出信号(在此为u(n))以补偿用户的听力受损。正向通路还包括输出变换器SPK(在此包括扬声器)，用于根据处理后的信号u(n)呈现可由用户感知的刺激。正向通路可包括滤波器组，从而使正向通路中的信号处理能在频域进行。滤波器组可包括相应的分析滤波器组(例如每一音频输入各一个)和合成滤波器组(例如每一音频输出各一个)。从输出变换器到传声器的反馈通路由实线粗箭头标示(“反馈通路

与目前技术发展水平的系统的差别以及根据本发明的方法或装置的基本部分在于数据库(“反馈通路数据库(

另一差别在于连接到反馈控制系统的候选反馈通路

候选反馈通路应以最佳方式表示真实反馈通路

反馈通路“

控制单元

在助听器的运行时间期间，每一候选反馈通路

e

其中，y(n)为传声器信号，n为时间指数，l＝0,1,…,L-1为具有L个系数的候选反馈通路

正向通路和/或电反馈通路的信号(例如y(n),e(n),u(n))可以是时域信号或者子频带信号(只要适当，通过应用一个或多个分析滤波器组)。

控制单元，其例如可基于预定的逻辑或者基于人工智能(AI)的学习，可确定当前自适应滤波器估计量

例如，在一个(或多个)数据库误差信号e

h

其中a

该数据库逼近实际可行，尽管数据库中的候选反馈通路

在用户将电话放在其耳朵旁边的情形下，反馈通路

下面说明控制自适应估计的示例性方式。

-基于e

-随时间平滑误差信号e

ē(n)＝γ

ē

-如果对于所有m，max(ē(n)–e

-

γ

候选反馈通路更新

候选反馈通路

容易获得这些候选反馈通路的一种方式是在验配期间测量它们。这可通过在使用助听器中的内置反馈消除系统(例如反馈通路分析器，例如参见图3)测量反馈通路的同时，使助听器用户例如将电话拿到他/她的耳朵、戴帽子、站到靠近(10-15cm)硬表面墙壁处而进行。这种方法将提供“预先确定的”且不能在线变化的候选反馈通路。

另一种更新数据库的方式可通过助听器用户在不同声学情形下使用连接到助听器的APP进行测量而实现，参见图4。这种方法同样提供“预先确定的”候选反馈通路，但其可在线变化。

更复杂的、在助听器运行期间更新这些候选反馈通路

更具体地，如果助听器系统因反馈问题而变得不稳定，现有的反馈消除系统在自适应滤波器

已在发生几次反馈之后获得类似的

仿真例子

在下面，讨论数据库(参见图1中的“反馈通路数据库(

首先，已测量(

接下来，在仿真实验中，

图2示出了仿真例子，其示出了当前误差信号e(n)的平滑量值以及相应的数据库误差信号e

在t＝0.5秒的反馈通路变化之前，在图2上部的曲线中可观察到e(n)和e

更有趣的是，在图2上部的曲线中可观察到，恰在t＝0.5秒的反馈通路变化之后，e(n)和e

另一方面，如图2上部的曲线中观察到的，误差信号e

最后，可得出结论，在该情形下(刚刚在t＝0.5s的反馈通路变化之后)，使用更新的反馈通路

所有上面结合仿真实验的说明可实施在控制单元中。应用

示例性的使用情形

在下面，描述根据本发明的反馈控制方案的几个实施例。

1、误差信号e(n)和e

2、除了通过候选反馈通路(

3、基于候选反馈通路控制自适应滤波器估计量的整个过程可根据一个或多个条件进行，例如输入信号的电平(例如需要在某一范围中)、输入信号的类型(例如语音、音乐、背景噪声等)。

4、候选反馈通路之一可以是正常助听器运行期间的“最可能的”反馈通路，通过现有知识确定，例如通过当前反馈通路估计量的长期求平均确定，该值可用作用于比较的参考。如果当前反馈估计量(显著且快速地)不同于参考值，表明有较大变化。

5、在助听器运行期间怎样更新数据库中的候选反馈通路的更多细节：控制机构可配置成监测当前反馈通路估计量

6、为更好地建模合乎需要的声学情形或者为减少计算候选误差信号所需的计算，候选反馈通路的脉冲响应的长度可不同于(长于或短于)当前自适应滤波器长度。这样的具有长或短脉冲响应的候选反馈通路可能不直接用于代替当前反馈通路估计量

图3示出了包括根据本发明的、配置成佩戴在用户U的耳朵处的听力装置HD以及包括连接到该听力装置的反馈分析器FBA的示例性系统的框图。图3示出了根据本发明的包括听力装置HD和编程装置PD的听力系统HS的实施例。听力装置包括反馈估计单元FBE，用于提供从听力装置HD的输出变换器(在此为扬声器SPK，参见图1)到输入变换器(在此为传声器M，参见图1)的当前反馈v(n)(参见图1)的估计量v*(n)。

图3的听力装置HD包括使能在听力装置与编程装置PD之间建立通信链路LINK的听力装置编程接口和收发器电路Rx/Tx。通信链路LINK可以是有线或无线(例如数字)链路。图3的听力装置HD还包括板载反馈估计单元(图1中的“反馈消除系统

图3的听力装置HD还可包括选择单元，其在工作时连接到听力装置HD的板载试探信号发生器的输出以及连接到经通信链路LINK从编程装置PD接收的试探信号(可选)。编程装置PD可从编程装置PD的试探信号发生器PD-PSG经编程装置编程接口PD-PI提供试探信号。听力装置中在给定时间n所得的试探信号(选择单元的输出)可从编程装置PD经编程接口控制。听力装置HD的多个不同的功能单元(例如处理器、选择单元、板载试探信号发生器、反馈估计单元、和组合单元“+”)可从编程装置PD的用户接口UI经通过相应的编程接口和通信链路LINK交换的控制信号进行控制。类似地，听力装置中的感兴趣的信号(例如信号y(n),e(n),u(n)以及板载反馈估计单元的反馈估计量v*(n))可经编程接口而使得可在编程装置PD中获得。后者例如可用作由编程装置PD的反馈通路分析器FPA进行的反馈通路估计量的比较，例如为增大反馈风险指示器的有效性。这样的、改进的反馈通路测量例如可用在给定声学情形下确定(例如随频带而变的)最大允许增益，例如参见WO2008151970A1，或者用作特定声学情形用于存储在助听器的存储器中的候选反馈通路

编程装置PD可配置成运行用于配置听力装置尤其是听力装置处理器的验配软件，而且根据本发明提供候选反馈通路

编程装置PD的用户接口UI(如图3中所示)可实施在(例如便携，例如手持)辅助装置AD中，例如单独的处理装置，例如智能电话(例如结合APP，例如用于控制听力装置的APP)。编程装置PD本身可实施在(例如便携，例如手持)辅助装置AD中(例如由其构成或者形成其一部分)，例如单独的处理装置，例如智能电话，例如参见图4。

反馈通路(图1中的“反馈通路

图3的编程装置PD还包括检测器单元PD-DET，其包括一个或多个检测器例如相关检测器、噪声电平检测器或反馈检测器等，用于提供适合控制反馈通路分析器单元FPA的一个或多个参数的指示，例如反馈估计算法的选择和/或反馈风险指示器的值是否满足高反馈风险判据。使能在验配系统用户与编程装置之间交换数据和命令的、到用户接口UI(包括显示器DISP和键盘KEYB)的接口IO由双(粗)箭头标示(记为IO，物理上由编程装置用户接口PD-UI实施)。

图3的编程装置的示例性显示器DISP屏幕示出了用户(例如听觉病矫治专家或用户自己)处于候选反馈通路估计模式(图3中的“候选FBP估计模式”)的情形，其中用户模拟具体的、通常发生的声学情形(例如没有严重反馈的正常情形，或者预期大量反馈的一种或多种情形，例如靠近硬表面如墙壁)。在此，模拟“电话放到耳朵旁边”的反馈情形(参见图3中“电话”放置成靠近听力装置HD位于其中的用户U右耳)。如本发明中提出的、对应的候选反馈通路

图4示出了由用户佩戴的根据本发明的听力装置如助听器以及用于控制听力装置的反馈控制系统的APP(在辅助装置上实施)。

图4示出了包括听力装置HD如助听器和在辅助装置AD如智能电话上运行的APP(参见图4中的“反馈测量”屏幕)的听力系统HS的框图，APP配置为用于听力装置用户U的用户接口UI，其使测量会话能提供(或更新)用在根据本发明的、由用户执行或者通过系统引导用户“自动”执行的反馈控制系统中的候选反馈通路。听力系统配置成经辅助装置AD和听力装置HD中的适当的天线和收发器电路(参见听力装置HD中的Rx/Tx)在辅助装置AD与听力装置HD之间建立链路LINK。该链路例如可基于蓝牙(或低功耗蓝牙，例如蓝牙LE音频)或者其私有修改或者超宽带(UWB)或者其它标准化或私有无线通信技术。

APP可一般地适于控制听力装置或听力系统的功能，或者其可专用于控制或影响根据本发明的反馈控制系统，包括管理用于存储在听力装置的存储器中的适当候选反馈通路

-检查噪声电平(NL)足够低；

-如果NL＝笑脸符号，按压“开始”以启动测量；

-如果测量反应＝笑脸符号，按压“接受”；

-为重置数据库和重新开始，按压“重置”。

在例示的“反馈测量”APP的屏幕的下部为多个信息/行动字段(“启动按钮”)，其使用户能

-监测环境中的噪声电平(按压“NL”来获得噪声电平的更新的估计量)；

-开始测量会话(在噪声电平可接受(笑脸符号)的情形下按压“开始”)；

-在已成功得出测量结果的信息已被接收时接受测量结果(如果测量OK，按压“接受”(或者在测量不OK时按压“拒绝”))；

-重置数据库(或者数据库的最后条目)(按压“重置”)。

从而，可提供(例如“电话靠近装备有听力装置的耳朵”的)候选反馈通路的测量。系统(例如APP)可配置成经通信链路LINK将接受的候选反馈通路传给助听器存储器。

APP例如还可适于使用户能启用或禁用助听器的存储器中存储的一个或多个预定候选反馈通路。

听力装置的其它部分可经APP的其它屏幕控制。此外，反馈控制系统的配置可经APP进行(例如在给定听力装置程序中启用或禁用根据本发明的反馈控制系统)。

听力系统一个或两个听力装置，例如位于左和右耳处的第一和第二听力装置，例如双耳助听器系统的第一和第二助听器(或者耳机的第一和第二耳件)。听力系统例如可包括两个耳件以及服务于两个耳件的处理装置。处理装置可配置成运行APP。

图5示出了根据本发明的、估计听力装置如助听器的当前反馈通路的方法的示例性流程图。其例如可表示示例性的控制单元的流程图，例如参见图1中的“控制单元(基于逻辑和/或AI)”模块。第一步骤(流程图左边记为“1.计算数据库误差信号e

图6示出了根据本发明的、更新候选反馈通路的数据库中的反馈通路的方法的示例性流程图。图6示出了建立包含候选反馈通路的数据库的示例性流程图。在步骤1(记为“1.收敛？”)，当前反馈通路估计量

本发明的实施例如可用在如助听器、双耳助听器系统或耳机、喇叭扩音器或其组合的应用中。

当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的装置的结构特征可与本发明方法的步骤结合。

除非明确指出，在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。

应意识到，本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。

权利要求不限于在此所示的各个方面，而是包含与权利要求语言一致的全部范围，其中除非明确指出，以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”，而是指“一个或多个”。除非明确指出，术语“一些”指一个或多个。

参考文献

·[1]B.Rafaely,M.Roccasalva-Firenze,and E.Payne,“Feedback pathvariability modeling for robust hearing aids,”J.Acoust.Soc.Am.,vol.107,no.5,pp.2665–2673,May 2000.

·[2]T.Sankowsky-Rothe and M.Blau,“Static and dynamic measurements ofthe acoustic feedback path of hearing aids on human subjects,”in Proceedingsof Meetings on Acoustics,vol.30,Oct.2017,pp.1–7.