双耳听力系统 |
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| 申请号 | CN202010382603.8 | 申请日 | 2020-05-08 | 公开(公告)号 | CN111918194B | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 索诺瓦公司; | 发明人 | J·赫贝尔; | ||||
| 摘要 | 提供了一种双 耳 听 力 系统，包括：要在用户的第一耳朵处佩戴的或至少部分地在用户的第一耳朵中的第一听力设备(10)，以及要在用户的第二耳朵处佩戴的或至少部分地在用户的第二耳朵中的第二听力设备(12)。听力设备中的每一个包括：接收机单元(14)，其用于无线地接收射频(RF) 信号 ，该接收机单元(14)包括用于测量接收到的RF信号的 质量 以便提供同侧RF信号质量参数的测量单元(32)；控制单元(20)；以及 信号处理 单元(18)，其用于处理输入 音频信号 以便生成经处理的音频信号以提供听力辅助。该控制单元包括：偏移适配器单元(36)，其用于调整同侧RF信号质量参数以产生经调整的同侧RF信号质量参数，该经调整的同侧RF信号质量参数被供应给同侧信号处理单元；以及 滤波器 单元(38)，其用于通过对同侧RF信号质量参数进行滤波来确定经滤波的同侧RF信号质量参数。该控制单元被配置为：从另一听力设备接收经滤波的对侧RF信号质量参数，并且根据经滤波的同侧RF信号质量参数与经滤波的对侧RF信号质量参数之间的差异来调整偏移适配器单元。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种双耳听力系统，包括：要在用户的第一耳朵处佩戴的或至少部分地在所述用户的第一耳朵中的第一听力设备(10)，以及要在所述用户的第二耳朵处佩戴的或至少部分地在所述用户的第二耳朵中的第二听力设备(12)， |
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| 说明书全文 | 双耳听力系统技术领域[0001] 本公开涉及一种双耳听力系统，该双耳听力系统包括要在用户的第一耳朵处佩戴的或至少部分地在用户的第一耳朵中的第一听力设备，以及要在用户的第二耳朵处佩戴的或至少部分地在用户的第二耳朵中的第二听力设备，其中每个听力设备包括用于无线地接收RF(射频)信号的接收机单元以及用于处理输入音频信号以便生成要用于听力刺激的经处理的音频信号的信号处理单元。 背景技术[0002] 无线双耳听力系统可以例如与无线音频源(例如，由对听力设备的用户讲话的人使用的无线麦克风)一起使用。在WO 2011/015675 A2中描述了这种系统的示例，其中将由右耳听力设备接收到的RF信号强度与由左耳听力设备接收到的RF信号强度进行比较，以便根据RSSI(“接收到的信号强度指示符”)值的相应差异来估计RF信号源的角度位置，即，到达角。音频源的估计出的角度定位用于以这样的方式处理从音频源无线地接收到的音频信号：使得如用户感知到的从音频源接收到的音频信号的角度定位印象与音频源的估计出的角度定位相对应。在WO 2011/015675 A2中提到角度定位估计的准确度取决于在听力设备的制造期间读出的RSSI的适当校准。 [0003] 在WO 2016/116160 A1中描述了使用无线麦克风的无线双耳听力系统的另一示例，其中在角度定位估计中，不仅使用了RF信号的接收到的信号强度，而且另外地使用了经由RF链路从音频源接收到的音频信号与从音频源接收到的声学音频信号之间的相位差异，并且还使用了由听力设备接收到的声学音频信号的级别的差异。 [0004] US 2017/0359660 A1涉及一种双耳听力系统，其中双耳通信的通道选择是基于从另一听力设备接收到的信号的RSSI发生的。 [0006] EP 2 750 408 A1涉及一种双耳听力系统，其中根据从另一听力设备无线地接收到的信号的RSSI来调整听力设备的天线匹配电路。 [0007] 实际上，无线听力设备中的无线接收机芯片将具有规范允许的特定传播，例如，±4dBm；此外，还可以将天线和天线的焊接添加到灵敏度传播。除了由于听力设备的生产而引起的这种传播之外，用户的头部解剖结构也可能导致接收到的信号强度的差异。 发明内容 [0008] 本公开的目的是提供一种无线双耳听力系统，该无线双耳听力系统能够以相对可靠的方式在接收到的RF信号中使用双耳不对称性。另一目的是提供一种操作无线双耳听力系统的对应方法。 [0010] 双耳听力系统的听力设备中的每一个包括用于无线地接收RF信号的接收机单元、控制单元以及用于处理输入音频信号以便生成经处理的音频信号以向用户提供听力辅助的信号处理单元。接收机单元包括测量单元，该测量单元用于测量接收到的RF信号的质量以便提供同侧RF信号质量参数。控制单元包括：偏移适配器单元，该偏移适配器单元用于调整同侧RF信号质量参数以产生经调整的同侧RF信号质量参数，该经调整的同侧RF信号质量参数被供应给同侧信号处理单元；以及滤波器单元，该滤波器单元用于通过对同侧RF信号质量参数进行滤波来确定经滤波的同侧RF信号质量参数。控制单元被配置为从另一听力设备接收经滤波的对侧RF信号质量参数，并且根据经滤波的同侧RF信号质量参数与经滤波的对侧RF信号质量参数之间的差异来调整偏移适配器单元。 [0011] 通过为双耳听力系统提供接收机单元的这种原位校准，可以在生产期间不需要校准或灵敏度的测量的情况下补偿灵敏度不对称性。 [0012] 在一些实现方式中，诸如RSSI值、BER值、FER值或重传率值之类的同侧RF信号质量参数指示RF信号级别。 [0013] 在一些实现方式中，控制单元被配置为以这样的方式控制偏移适配器单元：对于两个听力设备接收具有相同质量的RF信号的情况，使得经调整的同侧RF信号质量参数和经调整的对侧RF信号质量参数均衡化。 [0014] 在一些实现方式中，滤波器单元被配置为根据同侧RF信号质量参数的历史来确定经滤波的同侧RF信号质量参数，由此考虑在先前一段时间内已经输入到滤波器单元中的同侧RF信号质量参数的值。特别地，滤波器单元可以被配置为由此提供随时间的平均。在一些实现方式中，滤波器单元可以包括中值滤波器，并且特别地，滤波器单元可以包括IIR(无限脉冲响应)滤波器和/或FIR(有限脉冲响应)滤波器。 [0016] 通过参考附图来说明本公开的示例，其中： [0017] 图1是无线双耳听力系统的示例的示意图示； [0018] 图2是用于接收机单元的原位校准过程的示例的流程图；以及 [0019] 图3是无线双耳听力系统的使用情况的示例的示意图示。 具体实施方式[0020] 图1示出了无线双耳听力系统的示例，该无线双耳听力系统包括要在用户的左耳处佩戴的或至少部分地在用户的左耳中的第一听力设备10，以及要在用户的右耳处佩戴的或至少部分地在用户的右耳中的第二听力设备12。在图1的示例中，听力设备10、12是包括接收机单元14、麦克风布置16、信号处理单元18、控制单元20和电声输出换能器(扬声器)22的助听器。如下文所使用的，“听力设备”包括要在耳朵处佩戴的或要至少部分地插入耳道中的所有类型的音频设备；这样的听力设备包括例如耳塞、耳机、入耳式耳机、所有类型的助听器以及所有类型的听力假体(例如，耳蜗植入物)。 [0021] 接收机单元14用于经由无线链路24A、24B和24C从听力设备10、12中的另一个从音频源设备(发射单元)26(例如，无线麦克风)和/或从附件设备28(例如，遥控器或通信设备(例如，智能电话))无线地接收RF信号。将理解的是，无线链路24A、24B、24C典型地是双向的，使得接收机单元14具有收发机的功能。接收机单元14包括天线30，以及用于测量接收到的RF信号的质量以便提供同侧RF信号质量参数的测量单元32。 [0022] 在一些实现方式中，同侧RF信号质量参数指示RF信号级别；特别地，由测量单元32提供的同侧RF信号质量参数可以是RSSI值、BER值、FER值或重传率值。 [0023] 信号处理单元18用于处理输入音频信号，以便生成要用于听力刺激的经处理的音频信号。在图1的示例中，将经处理的音频信号供应给扬声器22，该扬声器22用于根据经处理的音频信号来刺激用户的听力。 [0024] 输入音频信号可以由麦克风布置16供应，该麦克风布置16从环境声音捕获输入音频信号。可替代地或另外地，可以例如经由无线链路24A、24B和/或24C从外部音频源接收输入音频信号。特别地，这种输入音频信号可以由无线麦克风26、听力设备10、12中的另一个和/或通信设备28提供。 [0025] 在图1的示例中，信号处理单元18包括“空间感知模块”34，该空间感知模块34用于通过以这样的方式处理无线地接收到的音频信号来实现针对无线地接收到的音频信号的接近自然的听力印象：使得如用户感知到的无线地接收到的音频信号的角度定位印象与从其接收无线音频信号的无线音频源的估计出的角度定位相对应。可以在WO 2011/015675 A2中或WO 2016/116160 A1中找到这种音频信号处理的示例，这种音频信号处理要求无线音频源的估计出的角度定位作为输入。 [0026] 如这些文档中描述的，可以通过将由左耳听力设备10接收到的RF信号与由右耳听力设备12接收到的RF信号进行比较来获得角度定位估计。特别地，由于用户的头部对RF信号的吸附，由右耳听力设备和左耳听力设备接收到的RF信号的质量的差异将取决于无线音频源相对于用户的头部的角度定位。该原理在图3中示出，根据该原理，例如由无线麦克风26发射的RF信号24B由右耳听力设备12和左耳听力设备10以取决于水平平面中的到达角α的级别进行接收，该到达角α由用户的查看方向72(其为水平平面中的且垂直于连接用户13的两只耳朵的线的方向)和将音频源26连接到用户13的头部中心的线74形成(典型地，音频源26的垂直位置将接近用户的头部的垂直位置，使得查看方向72和线74可以被认为位于相同水平平面中)。级别差异的原因是，一旦由于用户的头部对RF信号的吸附而导致角度α偏离零(这是当用户13看向与音频源26的方向74不同的方向时的情况)，RF信号24B将在右耳听力设备12和左耳听力设备10处以不同的级别进行接收。 [0027] 在图3的示例中，由右耳听力设备12接收到的RF信号级别将低于在左耳听力设备10处接收到的RF信号级别。通常，在用户的头部的相对于音频源26处于“阴影”中的一侧处的听力设备将接收较弱的RF信号。因此，通过比较由右耳听力设备12接收到的RF信号强度和在左耳听力设备10处接收到的RF信号强度(例如，通过比较相应的RSSI值)，对于给定的RF信号源，可以估计针对每个RF信号源26的角度定位(其为到达角α)。 [0028] 角度估计的准确度取决于听力设备10、12中的每一个中的RF信号级别测量的准确度；特别地，如果两个接收机单元14/RSSI测量单元32不向给定的参考信号提供相同的RSSI读取输出，则角度定位估计将变差。 [0029] 在图1的示例中，提供控制单元20以通过为接收机单元14的RF信号灵敏度的差异提供适当的双耳补偿来解决该问题。为此，控制单元20包括偏移适配器单元36，该偏移适配器单元36用于调整由RSSI测量单元32提供的同侧RF信号质量参数，然后将这种经调整的同侧RF信号质量参数供应给信号单元18(即，其空间感知模块34)。在一些实现方式中，控制单元20被配置为以这样的方式控制偏移适配器单元36：对于两个听力设备接收具有相同质量/级别的RF信号的情况，使得经调整的同侧RF信号质量参数和(从另一听力设备接收到的)经调整的对侧RF信号质量参数均衡化。 [0030] 为了实现对同侧RF信号质量参数的期望调整，控制单元20包括滤波器单元38，该滤波器单元38对由RSSI测量单元32提供的同侧RF信号质量参数进行滤波，以便提供经滤波的同侧RF信号质量参数。经由双耳无线链路24A从另一听力设备10、12接收相应的经滤波的对侧RF信号质量参数。根据经滤波的同侧RF信号质量参数与经滤波的对侧RF信号质量参数之间的差异来调整偏移适配器单元36。换言之，由测量单元32提供的同侧RF信号质量参数不仅在被供应给信号处理单元18之前被供应给偏移适配器单元36以进行调整，而且还被供应给滤波器单元38，该滤波器单元38的输出连同从另一听力设备接收到的相应的滤波器单元输出一起用于控制偏移适配器单元36中的同侧RF信号质量参数的调整。 [0031] 在一些实现方式中，滤波器单元38被配置为根据同侧RF信号质量参数的历史(即，根据在先前一段时间内已经供应给滤波器单元38作为输入的同侧RF信号质量参数值)来确定经滤波的同侧RF信号质量参数。特别地，滤波器单元38可以被配置为提供同侧RF信号质量参数随时间的某种类型的平均。例如，滤波器单元可以包括中值滤波器。然而，将理解的是，任何其他平均滤波器可能是合适的。特别地，滤波器单元38可以包括IIR和/或FIR滤波器。 [0032] 测量单元32中的RF信号质量参数的先前测量的术语“平均”应被宽泛地理解为使得多个先前测量的结果在滤波器单元38中以某种方式数学地组合/处理，以便获得经滤波的同侧RF信号质量参数(然后将其与从另一听力设备接收到的相应的经滤波的对侧RF信号质量参数进行比较)。 [0033] 这种平均适用于RF信号灵敏度校准，因为当在足够长的时间段内考虑音频信号源相对于用户的头部的角度位置时，平均位置将近似地位于中心(其位于图3中的线72上)。 [0034] 可替代地或另外地，可以通过在限定的校准条件下执行滤波(例如，平均)来减少所要求的校准时间段，在该限定的校准条件期间两个听力设备在限定的(空间)条件下接收RF信号；例如，RF信号源可以位于中心，使得两个听力设备接收具有相同RF信号质量的信号。 [0035] 这样的校准条件可以例如在装配工的办公室处的装配过程期间建立。为此，控制单元20可以基于激活信号来激活滤波器单元38以便发起校准模式，在该校准模式期间，生成经滤波的同侧RF信号质量参数作为滤波器单元38的输出。当通过去激活滤波器单元38来终止校准模式时，经滤波的同侧RF信号质量参数在滤波器单元38不活动的时间期间保持恒定(在与校准周期的结束处提供的值相对应的值处)。 [0036] 在一些实现方式中，激活信号可以由听力设备10、12外部的遥控器(例如，外部设备28)提供，该遥控器可以是例如专用的听力设备遥控器或具有对应的遥控器应用的通信设备(例如，智能电话)，或用于运行装配软件的计算机等。当用户佩戴听力设备10、12且用户面对音频源(例如，无线麦克风26)时，通常将以对称方式激活校准模式。校准模式可以例如由听力保健专业人员/装配工通过设备28或由听力设备10、12的用户发起。可以通过重复这样的校准周期来增加校准的准确度，其中滤波器单元38可以在若干校准周期上积分/平均。 [0037] 图2中示出了校准算法的示意性示例，其中在步骤100中测量信号质量参数(例如，RSSI值)，在步骤200中对测量出的信号质量参数进行滤波，在步骤300中将得到的经滤波的同侧RF信号质量参数与由对侧听力设备提供的相应的经滤波的对侧RF信号质量参数进行比较，并且在步骤400中，通过根据经滤波的同侧RF信号质量参数与经滤波的对侧RF信号质量参数之间的差异施加适当的偏移来校正同侧RF信号质量参数，以便实现RF信号质量参数测量的同侧/对侧对称性。 [0038] 如上面已经提到的，所提出的RF信号质量参数测量的原位校准用于提高RF信号质量参数测量的双耳对称性的准确度，特别是用于改进用于音频信号处理的角度定位估计的准确度，因此，例如，可以省略在生产期间对RF信号质量参数测量单元的校准。 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