实现比特差错隐藏的助听器和方法

技术领域

本申请涉及具有用于使用例如低功耗蓝牙通信进行音频数据的短程无线通信的无线通信单元的助听器。

背景技术

一些助听器包括用于接收无线音频信号的无线电单元，无线音频信号由这样的助听器的输出单元呈现以使用户听见该音频信号。无线音频信号传自远程电子设备例如智能电话、电视机、外部传声器装置、所谓的TV盒等，并可通过输出单元呈现和/或在通过输出单元呈现之前与借助于助听器处的一个或多个传声器拾取的信号混合。助听器例如基于助听器处方进行听力损失的补偿。一种重要的使用情形是例如在电话呼叫期间或者在听音乐的同时将音频从智能电话流传输到助听器或者(双耳)助听器。

助听器尺寸小(具有小形状因数)且在正常使用期间位于用户的一只耳朵处或者在双耳助听器的情形下位于两只耳朵处，例如用户的耳朵后面和/或用户的耳道中，例如完全位于耳道中。仅非常有限的电池功率预算可用于保持助听器全天运行。由于这些及其它原因，助听器具有有限的处理能力。此外，连接到无线电单元或形成无线电单元的一部分的天线设置成适配小形状因数。这至少在从远程电子设备接收无线音频信号时形成技术难题。助听器通常没有到发射器的直接视线，例如可能位于口袋中的智能电话，这可能使接收到的无线信号的信噪比降级，进而可引起音频数据中的比特差错。此外，由于有限的处理能力，前向纠错码(forward error-correcting codes，FEC)或者其它纠错机制对于在助听器中实施通常技术上不可行。

对于使用例如低功耗蓝牙通信的、音频数据的短程无线通信，音频数据例如在所谓的连接事件期间按数据包进行传输。每一数据包可包括一个或多个音频帧，或者一音频帧可通过一个或多个数据包进行传送。

无线通信单元可进行差错检查并返回确认(ACK)消息以在码块或音频帧通过差错检查时传送音频帧的数据包的无差错接收。如果码块或音频帧未通过差错检查，无线通信单元可向发射器返回否定确认(NACK)从而请求重新传输数据包或音频帧。这可提供第二次机会来接收数据包或音频帧。

然而，如果数据包或音频帧以及任何重新传输未通过差错检查，音频帧丢失，可能容易导致听得见的非自然信号。至少在一些例子中，一音频帧对应于5-20毫秒的音频，例如7.5或15毫秒的音频，例如少于100毫秒。

至少对于部分助听器以及由于例如有限的处理能力和电池功率预算，纠错机制因协议规范而不可行或者不可能。而是，助听器可配置成进行“包丢失隐藏”以感知上掩蔽传入的实时音频数据流的丢失的音频帧。因而，“包丢失隐藏”补偿丢失或拒绝的音频帧并试图减少与音频帧的丢失或拒绝相关联的、听得见的非自然信号。

至少由于上面的原因，需要在助听器改进经无线通信单元接收的音频帧的处理。

现有技术

“包丢失隐藏”补偿音频帧的丢失或拒绝并试图减少与完整音频帧的丢失或拒绝相关联的、听得见的非自然信号。

前向纠错码(FEC)至少由于助听器处有限的处理能力而对于在助听器中实施通常技术上不可行。

通常，差错检查例如循环冗余码校验的进行功率效率高。相反，纠错机制在助听器中进行代价太高。

发明内容

提供一种方法，包括：

在具有处理器、存储器、输出单元和无线通信单元的助听器处，

-经无线通信单元接收包括一连串帧的无线信号，其包括包含第一编码音频样本的第一帧；以及确定第一编解码器；

-基于第一帧进行差错检查；及根据确定第一帧未通过差错检查，

--执行一检验，包括确定各类别中的第一预期直方图值与相应类别中第一编码音频样本的第一观测直方图值之间的第一差值；其中，预期直方图值与第一编解码器相关联；确定与第一差值相关联的第一适配值；其中第一预期直方图值保存在所述存储器中；

--根据确定第一适配值满足第一判据，使能经输出单元呈现第一编码音频样本。

一个技术效果在于该方法响应于例如在将连续的帧流传输到助听器时第一帧中的比特差错在音频质量方面提供适度的降级。不是舍弃整个第一帧，而是在该帧仅具有容许量的比特差错时，第一帧可继续作为音频信号呈现。

另一技术效果在于，尽管第一帧未通过差错检查，然而，仅根据确定第一适配值满足第一判据，使能呈现第一编码音频样本。

例如，如果第一适配值指明预期直方图值与观测直方图值之间的适配不好，该方法可放弃使能呈现第一编码音频样本。在该情形下，在第一编码音频样本中可能有太多比特差错以至于不能通过经输出单元呈现第一编码音频样本而提供合理的音频质量。相反，例如，如果第一适配值指明预期直方图值与观测直方图值之间的适配相当好，该方法可使能以可接受的质量呈现第一编码音频样本。这可证明呈现包含可接受数量的比特差错的一帧可接受，例如包含120个样本值的一帧有少于10个样本值的比特差错。

直方图值，包括预期直方图值和观测直方图值中的一个或两个，可被表示为例如计数(整数)值、频率值(每时间单位的计数)、或者概率密度值例如0.1到1.0之间或0.0到100.0之间的多比特值。直方图值可例如归一化从而总计为固定值例如总计1.0。因而，直方图值可以本领域已知的不同方式表示。

差错检查可以是二元差错检查，导致第一帧要不通过要不失败(失败-通过)。差错检查可基于例如循环冗余度校验(cyclic redundancy check，CRC)。

在一些方面，第一预期直方图值与第一观测直方图值之间的第一差值为1范数(|x|)或2范数(x

在一些方面，第一适配值是估计的统计概率，与第一概率密度分布相关联的观测直方图值从与预期直方图值相关联的第二概率密度分布随机抽取。第一适配值也可记为P值。在一些方面，第一适配值为累积的检验统计量，例如卡方检验统计量。

在一些方面，第一适配值正比于例如等于跨各类别的第一差值的和或者等于跨各类别的第一散度值的和。

在一些方面，第一适配值为第一帧中比特差错数量的估计值。作为替代，本方法包括将第一适配值转换为第一帧中比特差错数量的估计值。

在一些方面，编码音频样本或者编码的音频样本具有第一比特深度。比特深度可以是例如12比特、16比特或者更多比特或更少比特。在一些方面，所述类别共同跨越音频样本的比特深度的完全动态范围。在一些例子中，对于每一音频样本值有一个类别。例如，对于16比特的比特深度，有65536个类别(2

在一些方面，第一判据包括第一阈值。第一判据可以是适配值超过第一阈值。第二判据可以是适配值低于或等于阈值。在一些方面，第二判据包括不同于第一阈值的第二阈值。

在一些方面，经输出单元呈现第一编码音频样本固有地包括使能经输出单元呈现第一编码音频样本。

使能经输出单元呈现第一编码音频样本可包括下述之一或多个：将第一帧写到存储区，使信号处理级能从存储区读取第一帧，及将第一帧传到信号处理级。也可使用其它使能经输出单元呈现第一帧的第一编码音频样本的方式。

相反，放弃使能经输出单元呈现第一帧的第一编码音频样本可包括下述之一或多个：放弃将第一帧写到存储区，从存储区清除第一数据帧，禁止读取第一数据帧，放弃将第一数据帧传到信号处理级，覆写存储第一数据帧的存储区。也可使用其它放弃使能经输出单元呈现第一帧的第一编码音频样本的方式。

第一编码音频样本在编解码器域提供。因而，第一音频帧携带编解码器域的编码音频样本。编解码器可以是所谓的自适应差分脉冲编码调制(Adaptive DifferentialPulse Code Modulation，ADPCM)编解码器。编解码器的例子为G.711 604、G.726 606、G.722 608、G.722.1 610和AAC ELD。其它编解码器也是可能的。

第一编码音频样本例如在发射器处进行编码，其借助于第一无线协议无线连接到接收器。第一无线协议可以是例如蓝牙如低功耗蓝牙(BLE、LE)协议或者用于短程无线通信的另一协议。该协议可使发射器和接收器能协商使用第一编解码器的协定，第一编解码器可以是从一组编解码器选择的一编解码器。前述协议和前述协商在本领域已知。

预期直方图值可类似于根据编解码器从编码器输出的值的直方图，例如当编码器对包含音调、音乐、语音、白噪声、彩色噪声或其组合的音频信号编码时。预期直方图值可逼近编解码器输出分布。预期直方图值可通过基于获得第二样本的直方图进行模拟而获得，其中第二样本的数量例如远大于第一帧中的样本数量。

输出单元可包括一个或多个扬声器和/或放大器和/或与扬声器通信的发射器。

在一些方面，助听器包括输入单元，配置成将例如来自助听器用户的环境的声学信号转换为输入信号。输入单元可包括一个或多个传声器，例如包括波束形成器。输入单元还可包括耳内传声器。

在一些方面，本方法在第一助听器处和第二助听器处执行，其中，两个助听器包括处理器、存储器、输出单元、和无线通信单元。优点在于，用户感知相变立体效果或者交替侧移声音立体效果的风险降低。已观测到，本方法相较于仅差错检查和包丢失隐藏降低了前述风险。第一助听器和第二助听器可一起形成双耳助听器系统。

在一些实施例中，本方法包括：

根据确定第一帧通过差错检查，

-放弃执行基于第一帧的检验；及

-使能经输出单元呈现第一编码音频样本。

有利的技术效果在于实现更鲁棒的方法和改善的音频质量。一个原因在于通过第一差错检查的帧基于该检验未被例如错误地拒绝。鉴于差错检查很适合以二元决定的方式将没有差错的帧与包含一个或多个差错的帧区分开，该检验较好地适合量化帧中的差错数量然而具有一定的不确定性。不确定性可能因预期频率值的统计特征引起，例如直方图形式。该检验可被放弃，该检验的在拒绝帧或将帧暴露于瞬态降噪的风险方面的不确定性可通过在确定第一帧通过差错检查时放弃执行检验而避免。还具有可节约电池能量的优点。

因而，检验不一定，及方便又实际地，在帧通过差错检查时不执行。响应于帧未通过差错检查，至少对该帧进行检验。

在一些实施例中，本方法包括：

根据确定第一适配值不满足第一判据或者根据确定第一适配值满足不同于第一判据的第二判据，

-放弃使能经输出单元呈现第一编码音频样本。

优点在于，如果第一适配值例如指明比特差错的数量高于阈值，可省掉呈现第一编码音频样本。

第二判据可以是第一判据的互补。在一些例子中，第一判据可以是适配值必须落入第一范围中。第二判据可以是适配值必须落入第二范围中，其中第二范围与第一范围不重叠。

在适配值为概率估计量的例子中，作为例子，第一范围可以是高于70％或高于60％，例如70-100％或者60-100％。第二范围可以是低于70％或低于60％。这可对应于每120个编码样本少于约40个比特差错。在此，这些范围按百分比概率确定，但它们也可同等好地按0.0到1.0之间的值确定。

在适配值为累计差或散度的例子中，这些范围可被相应地设置。

在一些实施例中，本方法包括：

根据确定第一适配值不满足第一判据或者根据确定第一适配值满足不同于第一判据的第二判据，

-放弃使能经输出单元呈现第一编码音频样本；及

-执行包丢失隐藏。

优点在于，在第一帧包含高于阈值的比特差错数量时，第一编码音频样本的呈现可被包丢失隐藏代替。该方法因而退回到在例如统计上确定第一帧包含太多比特差错时执行包丢失隐藏。实际的比特差错数量可能未知，而是通过第一适配值或者至少与第一适配值关联进行估计。

包丢失隐藏是尽管错失或者已舍弃整个帧的音频样本但仍然提供音频的呈现的活动。包丢失隐藏例如可包括重复先前呈现的帧或者引入音频样本的合成生成的帧，例如为了降低因丢失整个帧引起的(听得见的)非自然信号的严重性。包丢失隐藏目标在于掩盖整个帧的音频样本的丢失。

在一些实施例中，本方法包括：

通过无线通信单元及与无线通信单元通信的远程电子设备之间的编解码器协商从一组编解码器确定第一编解码器；及

从存储器取回第一预期直方图值；其中第一预期直方图值与第一编解码器相关联。

优点在于，该方法可提高比特差错估计的准确度，例如当编解码器的选择在协商之前不固定时。传统地，例如在低功耗蓝牙音频通信中，无线通信单元执行与远程电子设备的编解码器协商以在助听器的一组可用音频编解码器之中协定一音频编解码器。

如上面提及的，在一些例子中，无线通信使用低功耗蓝牙音频通信进行。无线通信单元可负责设置和拆卸两个设备之间的连接。其也可负责考虑两个设备的能力而协商使用什么编解码器。

存储器保存至少部分例如每一可用音频编解码器的预期频率值。在一些方面，本方法包括：根据确定预期频率值对于协定的编解码器不可用，放弃进行检验。相反，根据确定预期频率值对于协定的编解码器可用，对第一帧执行差错检查；及根据确定第一帧未通过差错检查，进行检验。从而，在支持检验的数据不可用时，本方法可退回到一般的差错检查和包丢失隐藏。

自适应增量脉冲编码调制(Adaptive Delta Pulse Code Modulation，ADPCM)编解码器，仅为编解码器家族的一个例子。没有音频帧首部的编解码器。

在一些实施例中，本方法包括：

根据确定第一适配值满足第一判据，

-根据第一编解码器将第一编码音频样本解码为编码的音频样本。

编码的音频样本为通过约定进行编码的数字音频样本，例如包括比特的组织等。编码的音频样本因而可简单地为数字样本值。编码的音频样本可被信号处理器接受，其例如包括一个或多个滤波器和/或数模转换器。在一些例子中，第一编码音频样本根据脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)产生。

在一些方面，本方法包括：根据确定第一适配值落入第一范围的值中，缓存编码的音频样本。缓存可包括将值保存在编解码器域中或者将值保存在非编解码器域中。编解码器域可进行定义以根据编解码器在编码和解码之间延伸。

在一些实施例中，本方法包括：

根据确定第一适配值满足第一判据，

-对编码的音频样本执行第一降噪。

优点在于，根据第一适配值落入第一范围的值中，可应用滤波以去除令人不快的瞬态。第一适配值可与该值的音频样本中的差错数量相关联，例如成正比或者平方正比。例如，在该值的音频样本中差错数量较小的情形下，在编码的音频样本经输出单元再现之前对音频样本滤波以去除瞬态。这可是比舍弃未通过差错检查的整个帧好得多的权衡。在一些方面，降噪为瞬态降噪。

未通过差错检查的帧不简单地拒绝，而是进行一检验，这可能使能将第一帧呈现为音频信号，尽管例如少量的差错导致第一帧未通过差错检查。这样的例如少量的差错在通过随后的降噪如瞬态降噪例如通过滤波而被缓和时可被视为可容许。

在一些方面，降噪响应于第一适配值进行控制以渐进地提供第一适配值的更平滑的增加。

在一些方面，降噪和/或低通滤波在时域或者在短时频域进行。在一些方面，第一编码音频样本为时域样本。在一些方面，第一编码音频样本为短时频域样本。

在一些实施例中，本方法包括：

基于第一适配值在一组处理选择中选取第一处理选择，其中该组处理选择包括至少第一处理选择和第二处理选择；

其中，第一处理选择包括对第一音频帧执行第一降噪。

优点在于，滤波可适应预期的比特差错的数量。例如，如果预期比特差错较少，可通过第二处理选择放弃第一帧的瞬态降噪滤波，如果预期比特差错较多，可(通过第一处理选择)应用瞬态降噪滤波。

在一些方面，第二处理选择包括对第一音频帧执行第二降噪，其中第二降噪不同于第一降噪。在一些方面，第二降噪比第一降噪更具攻击性。

在一些实施例中，该组处理选择包括第三处理选择，其中第三处理选择包括对第一音频帧执行第三降噪，其中第三降噪不同于第一降噪。

优点在于，降噪例如瞬态降噪可适应估计的例如基于适配值估计的比特差错数量。

在一些实施例中，检验为统计检验，第一适配值为概率值，第一判据为置信度区间，本方法包括：

确定第一适配值是否显著。

在一些方面，统计检验为卡方检验或皮尔森卡方检验。在一些方面，检验基于KL(Kullback–Leibler)散度。其它统计检验也是可能的。

在一些实施例中，预期直方图值从第二数量的没有差错的编码样本获得，其中第一数量的编码样本为第一帧中的样本数量，其中第二数量的编码样本明显大于第一数量的编码样本。

第二数量的没有差错的样本的直方图可从模拟获得，其中音频样本根据编解码器进行编码。第二数量的没有差错的样本的直方图可包括展现第二数量的样本的非单调和非高斯型分布的值。该形状的直方图的一个原因可能是与编解码器相关联的、不完美的熵编码。

第二数量的没有差错的样本的直方图可包括第二值的预期频率(一维直方图)或者以在前的第二值为条件的、当前的第二值的预期频率(二维直方图)。

本方法可包括确定值类别中的预期直方图值与值类别中的第一编码音频样本的观测直方图值之间是否有统计上显著的差异。

编码样本在编解码器域中，意味着编码样本通过根据编解码器对音频样本编码而获得。音频样本可被构成为包括从音乐、语音、静默、白噪声、彩色噪声或其组合获得的音频样本。

在一些实施例中，编解码器与线性编码/解码相关联，包括：

接收与第一帧的重新传输相关联的第二帧，其被第一连串的帧包括；

将第一帧拆分为第一子帧和第二子帧；

将第二帧拆分为第三子帧和第四子帧；

对于第一子帧确定第一适配值和对于第二子帧确定第二适配值；

对于第三子帧确定第三适配值和对于第四子帧确定第四适配值；

基于第一适配值、第二适配值、第三适配值和第四适配值从第一子帧、第二子帧、第三子帧和第四子帧中的两个以上重组第一帧。

优点在于增加提供重组的第一帧的机会，其差错数量低于第一帧或第二帧中的差错数量。例如，适配值可揭示第一帧可能在前半部分比在后半部分具有更多差错，相反，第二帧可能在前半部分比在后半部分具有更少差错。之后，第一帧可从第一帧和第二帧尤其是比另半部分具有更少差错的半部分重组。编解码器与线性编码/解码相关联的特性确保帧的部分可重新排列而不丢失信息。实质上，最好的子帧被级联以提供重组的第一帧。在此，“最好的”应理解为包括最少的可能差错。如果没有子帧通过检验，本方法可退回到包丢失隐藏。

在一些实施例中，本方法包括：

在经输出单元将第一编码音频样本呈现为音频信号之前，基于第一编码音频样本和一个或多个听力损失参数值对处方的听力损失进行补偿；及

经输出单元将第一帧再现为音频信号。

对处方的听力损失进行补偿的小尺寸电子设备如助听器具有非常低的电池功耗预算以保持全天可使用。这方面及其它方面要求例如无线接收器以最小功率水平运行，这进而增加在接收无线音频信号时的比特差错风险。至少由于这个原因，本方法有利。

一个或多个听力损失参数值可包括例如一个或多个频带的增益值。一个或多个听力损失参数值可基于例如从听力损失评估(通常记为验配)获得的听力图进行确定，涉及至少助听器的用户，通常，听觉护理专家。

根据第一编解码器将第一编码音频样本解码为编码的音频样本可先于对处方的听力损失进行补偿。对处方的听力损失补偿因而基于编码的音频样本。解码可根据确定第一适配值满足第一判据或第二判据进行。

通常，经输出单元将编码音频样本呈现为音频信号可包括根据第一编解码器将第一编码音频样本解码为编码的音频样本。

在一些实施例中，助听器包括输入单元，本方法包括：

根据确定第一适配值满足第一判据或第二判据，

-根据第一编解码器将第一编码音频样本解码为第一编码的音频样本；

-经输入单元接收输入信号，其中该输入信号包括第二编码的音频样本；

-基于处理第一编码的音频样本和第二编码的音频样本产生输出信号，其中该输出信号包括第三编码的音频样本；及

-经输出单元呈现第三编码的音频样本。

处理可包括混合第一编码的音频样本和第二编码的音频样本。在一些方面，处理可包括例如按在此描述的对听力损失进行补偿。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其包括用于由具有显示器和传感器的电子设备的一个或多个处理器运行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行本申请中提出的方法的指令。

计算机可读存储介质可以是例如软件包、嵌入软件。计算机可读存储介质可本地和/或远程存储。

还提供一种助听器，包括：

处理器、无线接收器、一个或多个传声器、输出单元；及

存储一个或多个程序的存储器，一个或多个程序包括指令，当所述程序由处理器运行时，所述指令使得电子设备执行本申请中提出的方法。

还提供一种双耳助听器系统，包括第一上面提出的助听器和第二上面提出的助听器，其中每一助听器与另一助听器分开地执行差错检查和检验。

附图说明

下面参考附图进行更详细的描述，其中：

图1示出了助听器和电子设备的图示；

图2示出了助听器的第一框图；

图3示出了包括无线电单元的助听器的第二框图，其具有包完整性估计器和音频解码器；

图4a和4b示出了包完整性估计器和隐藏滤波器的框图；

图5示出了方法的流程图；

图6a和6b示出了预期的直方图；及

图7示出了与检验有关的不确定性。

具体实施方式

图1示出了助听器和电子设备的图示。电子设备105可以是能够经无线链路106L和106R与助听器101L和101R短程无线通信的智能电话或另一电子设备。作为替代，电子设备可以是平板电脑、笔记本电脑、远程无线传声器、使助听器与电视机交互的TV盒、或另一电子设备。

助听器101L和101R配置成佩戴在用户耳后并包括耳后部分和耳内部分103L和103R。耳后部分经连接件102L和102R连接到耳内部分。然而，助听器可按其它方式配置，例如完全耳内式助听器。在一些例子中，电子设备仅与一个助听器通信，例如在用户仅在一只耳朵而不是两只耳朵具有需要助听器的听力损失的情形下。在一些例子中，助听器101L和101R经另一短程无线链路107例如感应无线链路通信。

短程无线通信可根据蓝牙通信例如低功耗蓝牙通信或者另一类型的短程无线通信进行。蓝牙是一族通常用于短程通信的无线通信技术。蓝牙家族包含“经典蓝牙”及“低功耗蓝牙”(有时称为“BLE”)。

图2示出了助听器的第一框图。助听器101包括输入单元111、输出单元112、人机接口单元114、存储器115、无线通信单元(WLC单元)116、电池117和处理器120。电池可以是单次使用电池或可再充电电池。处理器120可包括配置成执行听力损失补偿的单元121、配置成执行降噪的单元122、和用于控制人机交互的单元(MMI控制)123。

输入单元111配置成产生表示声音的输入信号。输入单元可包括输入变换器例如一个或多个传声器，用于将输入声音转换为输入信号。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声音的信号。

输出单元112可包括输出变换器。输出变换器可包括用于将声信号提供给助听器用户的扬声器(有时记为接收器)。另外或作为备选，输出单元可包括用于将助听器拾取的声音传给另一装置的发射器。

输入单元111和降噪单元122中的一个或两个可包括定向传声器系统。定向传声器系统适于对来自佩戴助听器的用户的环境的声音进行空间滤波从而增强用户环境中的多个声源之中的目标声源。定向系统可适于检测例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。

人机接口单元114可包括一个或多个硬件元件来检测用户交互，例如一个或多个按钮、一个或多个加速计及一个或多个传声器。

无线通信单元116可包括短程无线电，例如包括与处理器通信的控制器。

处理器可配置成具有经具有一个或多个传声器的输入单元和/或经无线电单元接收音频数据、处理音频数据以补偿听力损失、及经例如包括扬声器的输出单元呈现处理后的音频数据的信号处理通路。该信号处理通路可包括一个或多个控制通路和一个或多个反馈通路。该信号处理通路可包括多个信号处理级。

图3示出了包括无线通信单元的助听器的第二框图。无线通信单元116包括连接到天线136的无线电单元130、控制与远程电子设备的无线通信的控制器131、提供处理和缓存音频帧的协议的无线包接收栈132、执行在此描述的方法的至少一部分的包完整性估计器(PI估计器)133、和对编码音频样本进行解码并将编码的音频样本提供给处理器120例如提供给降噪滤波器135的音频解码器134。

输入单元111将输入信号提供给处理器120，其进而将输出信号提供给输出单元112。处理器可包括降噪滤波器135，例如瞬态降噪滤波器。降噪滤波器135对来自音频解码器134的编码的音频样本进行滤波。在一些例子中，降噪滤波器135受包完整性(PI)估计器133控制，例如受PI估计器133提供的适配值控制。

处理器120可适于根据用户的特定需要(例如根据助听器处方)提供随频率而变的增益。处理器120可包括提供输入信号的信号处理以提供输出信号的“正向通路”。处理器还可包括具有用于分析信号和/或控制正向通路的处理的功能件的“分析”通路。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变换单元，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)中的信号。变换单元可由时频(TF)转换单元构成或包括时频转换单元，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、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如通信模式例如电话模式进行优化。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。

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。检测器可配置成判定正向通路的信号的当前电平是否高于或低于给定(电平-)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)源自系统用户的话音。助听器的传声器系统可适于能够在用户自己的话音及另一人的话音之间进行区分及可能与无话音声音区分。

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)；

c)用户当前的模式或状态(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)。

分类单元可基于或包括神经网络例如经训练的神经网络。

助听器可包括声(和/或机械)反馈控制(如抑制)或者回声消除系统。自适应反馈抵消能够跟踪反馈通路随时间的变化。其通常基于估计反馈通路的线性时不变滤波器，但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，包括某一形式的最小均方(LMS)或归一化LMS(NLMS)算法。它们均具有在均方方面使误差信号最小化的性质，NLMS另外使滤波器更新关于某一参考信号的欧几里得范数的平方归一化。

图4a和4b示出了包完整性估计器和降噪滤波器的框图。在本说明书中，降噪滤波器至少对具有满足第一判据的适配值的第一音频帧隐藏比特差错。降噪滤波器也可记为比特差错隐藏滤波器。

在图4a中，无线包接收栈132为音频缓冲器并将第一帧传送到音频解码器和PI估计器401。音频解码器和PI估计器401执行音频解码器134和PI估计器133的运算。音频解码器和PI估计器401确定将解码音频样本(也记为编码的音频样本)发送给输出单元以将编码的音频样本作为音频信号进行呈现，或者作为替代，确定将解码音频样本发送给例如执行瞬态降噪的降噪滤波器135。滤波或发送给输出单元的确定可基于适配值。

同样，在图4b中，无线包接收栈132为音频缓冲器并将第一帧传送到音频解码器和PI估计器401。音频解码器和PI估计器401执行音频解码器134和PI估计器133的运算。音频解码器和PI估计器401确定将解码音频样本(也记为编码的音频样本)发送给混合器403(同时放弃瞬态降噪)。作为替代，音频解码器和PI估计器401确定将解码音频样本经降噪滤波器135发送给混合器403。滤波或发送给混合器的确定可基于适配值。

混合器403也接收来自输入单元111的输入信号。该输入信号可在到达混合器之前通过第一处理402进行处理。第一处理可包括时间滤波、空间滤波例如波束形成、转换到短时频域等中的一个或多个。混合器的输出可包括来自输入单元111的例如经第一处理402的输入信号与从无线包接收栈132接收的音频样本的线性组合。混合器可提供静态混合比、可调节的混合比例如经助听器程序中的设置进行控制、或者动态的例如自适应的混合比。混合器可包括提供线性混合的加法器或求和单元。混合器403使能将来自远方的语音混合到从例如助听器用户的智能电话经短程无线通信转播到助听器的电话对话以及通过输入单元111从用户环境捕获的声学信号。

来自混合器的信号被发送给输出单元112以作为音频信号进行呈现，例如经第二处理403。第二处理403可包括补偿听力损失例如处方的听力损失及从短时频域转换为时域表示的转换中的一个或多个。

图5示出了方法的流程图。在步骤501，助听器例如从无线包接收栈132取回第一音频帧(第一AF)。在步骤502，例如基于循环冗余度校验对第一音频帧进行差错检查。如果该检查结果为未检测到差错(通过)，从步骤503进行到步骤504，将第一音频帧作为音频信号呈现。相反，如果检查结果为检测到一个或多个差错(失败)，从步骤503进行到514，执行检验。

在步骤505，助听器计算第一音频帧的观测直方图(OH)。观测直方图可以是一维直方图，其通过对编码样本值的类别中的编码样本值的数量计数进行计算。例如，如果编码样本值56在音频帧中出现5次，编码样本值78出现0次，该表可包括一行[56；5]如和一行如[78；0]。该表对于每一可能的样本值均可包括一行。

作为替代，观测直方图可以是二维直方图，其通过对编码样本值的类别中的编码样本值的数量计数进行计算，其中类别通过样本值(时间指数N)和前一样本值(时间指数N-1)的序列定义。例如，一序列包括编码样本值56及在前样本值84且该序列出现两次，该表可包括一行如[84；56；2]。许多其它例子也是可能的。本领域技术人员知道怎样基于数据帧中的样本值计算直方图以及怎样基于数据帧中的样本值序列计算直方图。基于序列的直方图对应于估计条件概率。第一音频帧的观测直方图(OH)506被保存在存储器例如存储器115中。

在接收第一数据帧之前的某一时间，预期直方图(EH)508被保存在存储器例如存储器115中。预期直方图(EH)可类似根据编解码器从编码器输出的值的直方图，例如当编码器对包含音调、音乐、语音、白噪声、彩色噪声或其组合的音频信号进行编码时。预期直方图值可逼近编解码器输出分布。预期直方图值可通过基于获得第二样本的直方图进行模拟而获得，其中第二样本的数量例如远大于第一帧中的样本数量。

在步骤507，助听器基于观测直方图(OH)506和预期直方图(EH)508计算直方图差异。该差异可以是每一类别的累计差异。优选地，观测直方图(OH)506和预期直方图(EH)508被组织为包括相同的类别以容易计算。该差异可基于1范数差或者2范数差(有时记为散度)。其它类型的差也是可能的。

在步骤509，助听器计算适配值(FV)。适配值可以是与所述差异的确定的概率密度分布例如卡方分布相关联的概率值，例如所谓的P值。然而，在简单情形下，适配值(FV)等于在步骤507计算的差。

在步骤510，助听器确定第一判据(C1)是否被满足。第一判据可以是阈值，例如与所述差异的确定的概率密度分布相关联的置信度值。

如果确定第一判据(C1)被满足

相反，如果确定未满足第一判据(C1)

方法的其它实施方式也是可能的。例如，至少对一个或多个范围的适配值，基于使用适配值控制降噪。

图6a和6b示出了预期直方图。图6a示出了编码音频样本值的预期直方图。仅用于图示说明，该直方图被示为包括16个类别的编码音频样本值。每一类别的预期数量(#)或概率(％)通过柱示出。该图不准确，但可类似于预期分布的粗略逼近。

图6b示出了编码音频样本值序列的预期直方图(对应于条件概率或计数)。该序列包括编码音频样本值(时间指数N)和前一编码音频样本值(时间指数N-1)。概率(％)或计数(#)按热图描绘示出，其中较亮的音通常表示比较黑的音高的概率或计数，较黑的音通常表示较低的概率或计数。

不同于图6a和6b中所示的直方图的其它例子也是可能的。

图7示出了与检验有关的不确定性。虚线曲线633和634大致定义通过模拟获得的数据点子群630。在模拟期间，在包含120个编码音频样本的音频帧中导致多个不同程度的比特差错(BE)，BE 0-120。每一数据点表示一对BE值和按百分比(％)表示的P值形式相应确定的适配值。子群630包括相较于在子群630外面的区域631和632更密集的数据点分布。从该图可以看出，根据本发明方法的检验可提供稳妥的(安全的)策略，例如60％或高于60％的适配值导致少于约35-40BE。

在本说明书中，助听器如听力仪器指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。可听见的信号例如可以下述形式提供：辐射到用户外耳内的声信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户的耳蜗神经的电信号。

助听器可构造成以任何已知的方式进行佩戴，如作为佩戴在耳后的单元(具有将辐射的声信号导入耳道内的管或者具有安排成靠近耳道或位于耳道中的输出变换器如扬声器)、作为整个或部分安排在耳廓和/或耳道中的单元、作为连到植入在颅骨内的固定结构的单元如振动器、或作为可连接的或者整个或部分植入的单元等。助听器可包括单一单元或几个彼此(例如声学、电学或光学)通信的单元。扬声器可连同助听器的其它部件一起设置在壳体中，或者其本身可以是外部单元(可能与柔性引导元件如圆顶状元件组合)。

助听器可适应特定用户的需要如听力受损。助听器的可配置的信号处理电路可适于施加输入信号的随频率和电平而变的压缩放大。定制的随频率和电平而变的增益(放大或压缩)可在验配过程中通过验配系统基于用户的听力数据如听力图使用验配基本原理(例如适应语音)确定。随频率和电平而变的增益例如可体现在处理参数中，例如经到编程装置(验配系统)的接口上传到助听器，并由助听器的可配置的信号处理电路执行的处理算法使用。

“听力系统”指包括一个或两个助听器的系统。“双耳听力系统”指包括两个助听器并适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号的系统。听力系统或双耳听力系统还可包括一个或多个“辅助装置”，其与助听器通信并影响和/或受益于助听器的功能。前述辅助装置可包括至少下述之一：遥控器、远程传声器、音频网关设备、娱乐设备如音乐播放器、无线通信装置如移动电话(例如智能电话)或平板电脑或另一装置，例如包括图形界面。助听器、听力系统或双耳听力系统例如可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失、增强或保护正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。助听器或听力系统例如可形成广播系统、主动耳朵保护系统、免提电话系统、汽车音频系统、娱乐(如TV、音乐播放或卡拉OK)系统、远程会议系统、教室放大系统等的一部分或者与其交互。

还提供根据下面项目的助听器。

项目

1、一种助听器，包括：

一个或多个处理器、存储器、输出单元和无线通信单元；其中助听器配置成

-经无线通信单元接收包括一连串帧的无线信号，其包括包含第一编码音频样本的第一帧；以及确定第一编解码器；

-基于第一帧进行差错检查；及根据确定第一帧未通过差错检查，

--执行一检验，包括确定各类别中的第一预期直方图值与相应类别中第一编码音频样本的第一观测直方图值之间的第一差值；其中，预期直方图值与第一编解码器相关联；确定与第一差值相关联的第一适配值；其中第一预期直方图值保存在所述存储器中；

--根据确定第一适配值满足第一判据，使能经输出单元呈现第一编码音频样本。

2、根据项目1的助听器，还配置成：

根据确定第一帧通过差错检查，

-放弃执行基于第一帧的检验；及

-使能经输出单元呈现第一编码音频样本。

3、根据前面任一项目的助听器，还配置成：

根据确定第一适配值不满足第一判据或者根据确定第一适配值满足不同于第一判据的第二判据，

-放弃使能经输出单元呈现第一编码音频样本。

4、根据前面任一项目的助听器，还配置成：

根据确定第一适配值不满足第一判据或者根据确定第一适配值满足不同于第一判据的第二判据，

-放弃使能经输出单元呈现第一编码音频样本；及

-执行包丢失隐藏。

5、根据前面任一项目的助听器，还配置成：

通过无线通信单元及与无线通信单元通信的远程电子设备之间的编解码器协商从一组编解码器确定第一编解码器；及

从存储器取回第一预期直方图值；其中第一预期直方图值与第一编解码器相关联。

6、根据前面任一项目的助听器，还配置成：

根据确定第一适配值满足第一判据，

-根据第一编解码器将第一编码音频样本解码为编码的音频样本。

7、根据前面任一项目的助听器，还配置成：

根据确定第一适配值满足第一判据，

-对编码的音频样本执行第一降噪。

8、根据前面任一项目的助听器，还配置成：

基于第一适配值在一组处理选择中选取第一处理选择，其中该组处理选择包括至少第一处理选择和第二处理选择；

其中，第一处理选择包括对第一音频帧执行第一降噪。

9、根据项目8的助听器，其中，所述一组处理选择包括第三处理选择，其中第三处理选择包括对第一音频帧执行第三降噪，其中第三降噪不同于第一降噪。

10、根据前面任一项目的助听器，其中，所述检验为统计检验，其中第一适配值为概率值，其中第一判据为置信度区间，还配置成：

确定第一适配值是否显著。

11、根据前面任一项目的助听器，其中，预期直方图值从第二数量的没有差错的编码样本获得，其中第一数量的编码样本为第一帧中的样本数量，其中第二数量的编码样本明显大于第一数量的编码样本。

12、根据前面任一项目的助听器，其中编解码器与线性编码/解码相关联，包括：

接收与第一帧的重新传输相关联的第二帧，其被第一连串的帧包括；

将第一帧拆分为第一子帧和第二子帧；

将第二帧拆分为第三子帧和第四子帧；

对于第一子帧确定第一适配值和对于第二子帧确定第二适配值；

对于第三子帧确定第三适配值和对于第四子帧确定第四适配值；

基于第一适配值、第二适配值、第三适配值和第四适配值从第一子帧、第二子帧、第三子帧和第四子帧中的两个以上重组第一帧。

13、根据前面任一项目的助听器，还配置成：

在经输出单元将第一编码音频样本呈现为音频信号之前，基于第一编码音频样本和一个或多个听力损失参数值对处方的听力损失进行补偿；及

经输出单元将第一帧再现为音频信号。

14、根据前面任一项目的助听器，其中助听器包括输入单元并配置成：

根据确定第一适配值满足第一判据或第二判据，

-根据第一编解码器将第一编码音频样本解码为第一编码的音频样本；

-经输入单元接收输入信号，其中该输入信号包括第二编码的音频样本；

-基于处理第一编码的音频样本和第二编码的音频样本产生输出信号，其中该输出信号包括第三编码的音频样本；

-经输出单元呈现第三编码的音频样本。

15、一种双耳助听器系统，包括第一和第二根据前面任一项目的助听器，其中每一助听器与另一助听器分开地执行差错检查和检验。