專利名稱：帶有反饋檢測的助聽設備及相應方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種助聽設備，其帶有信號輸入裝置、信號輸出裝置、在信號輸入裝置和信號輸出裝置之間的可修改的信號處理裝置，并且?guī)в袕男盘栞敵鲅b置到信號輸入裝置的反饋路徑，通過該反饋路徑根據信號處理裝置的設定產生諧振信號。此外，本發(fā)明還涉及助聽設備中的一種相應的檢測反饋的方法。一種這樣的助聽設備特別是助聽器，但是也可以是頭戴送受話器和類似設備。
背景技術：
如果在信號處理系統(tǒng)中在輸入和輸出之間存在耦合(例如聲、電磁、電、磁等的耦合)，則存在出現反饋效應的危險。這樣一種設備的一個例子是在圖1中示意地表示的助聽器。該助聽器可以作為數字系統(tǒng)1表示，其位于一個規(guī)定的環(huán)境中。傳聲器2例如構成輸入。所拾取的信號首先被放大并通過聽筒3重新輸出。通過一條物理反饋路徑4進行從聽筒3到傳聲器2的聲學反饋。由于該反饋，當振幅和相位條件均被滿足時出現反饋振鳴。也當上述條件僅接近滿足時即已出現聲音贗象。
為抑制反饋效應，已知一種方法，其中數字復制物理反饋路徑4。該復制借助一個自適應濾波器5進行，為該濾波器提供聽筒信號。聽筒信號又來自助聽器內的信號處理單元6，其接收傳聲器信號并首先放大。在自適應補償濾波器內的濾波之后，將聽筒信號在加法器7內從傳聲器信號中減去。
因此，在該系統(tǒng)中存在兩個路徑，其一是物理存在的反饋路徑4，另一是通過自適應濾波器5復制的數字補償路徑。因為兩個路徑的結果信號在該設備的輸入上相互減去，所以在理想的情況下物理反饋路徑4的作用被抵消。
在用于補償反饋路徑的自適應算法中的一個重要的組成部分是其步距控制。它規(guī)定自適應補償濾波器5用什么樣的速度匹配物理反饋路徑4。因為不存在任何有意義的對于固定設定的步距的折衷，所以必須使其與該系統(tǒng)所處于的各現實的情況相匹配。原理上必須為了自適應補償濾波器5與物理反饋路徑4的快速匹配而追求一個大的步距。然而，在該大的步距的情況下缺點是產生可察覺的信號贗象。
對于一個遠低于臨界的反饋情況，步距應該小到消失。與此相反，如果出現臨界的反饋情形，步距應該大。由此保證，僅當自適應補償濾波器5的特征與物理反饋路徑4的特征顯著不同時、亦即當存在對再調整的需求時，算法才調整自適應補償濾波器5。
專利說明書DE 199 04 538 C1中公開了一種用于在助聽器中識別反饋的方法。在此，確定一個頻帶，在該頻帶中確定一個第一信號電平，使該信號在助聽器的一段信號傳輸距離上衰減，并且在該頻帶中確定該衰減后的信號的一個第二信號電平。根據確定的第一和第二信號電平，能夠識別反饋。然而在輸入信號的電平波動的情況下很難確定反饋的數量。另一個缺點在于，在前向信號路徑中會出現可聽見的干預，此外僅能進行慢的反饋檢測，因為按照理想的方式依次地查找頻帶。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于，能夠可靠地識別助聽設備的反饋。
根據本發(fā)明，該技術問題是通過一種助聽設備解決的，所述助聽設備具有信號輸入裝置、信號輸出裝置、在信號輸入裝置和信號輸出裝置之間的可修改的信號處理裝置、從信號輸出裝置到信號輸入裝置的反饋路徑、以及分析裝置，通過該反饋路徑根據信號處理裝置的設定產生該助聽設備的一個相應的諧振行為，所述分析裝置用于依賴于信號處理裝置的修改分析諧振行為和從分析結果中確定表示反饋的程度的反饋大小。
此外，按照本發(fā)明提供了一種用于檢測助聽設備中的反饋的方法，它的信號處理設定和反饋一起決定一種諧振行為，通過修改助聽設備的信號處理、根據信號處理的修改分析諧振行為和從分析結果中確定表示反饋程度的反饋大小。
輸入信號、輸出信號和反饋信號，像在本文開始時提到的那樣，是聲、電磁、電、磁等性質的信號。在每一種情況下反饋規(guī)定整個系統(tǒng)的系統(tǒng)特征，而系統(tǒng)的工作點以及自然諧振通過系統(tǒng)改變而改變。
為了反饋檢測，信號處理裝置的參數可以始終被自動地修改。由此不需要關于反饋情況的任何知識，因為始終在確定反饋程度。
作為替換，助聽設備具有一個反饋估計裝置，它在反饋關于數量和/或質量超過規(guī)定的程度時啟動信號處理裝置的修改。特別是該反饋估計裝置可以包括一個振蕩檢測器，用它可確定系統(tǒng)的一個諧振頻率，其有針對性地由分析裝置分析。在詳細的反饋檢測之前通過振蕩檢測器根據出現的振蕩估計反饋情況。僅在已經出現反饋的情況下才執(zhí)行信號處理的修改，在此總產生可聽得見的危險。
優(yōu)選地，為反饋檢測在信號處理裝置中對于一個要處理的信號執(zhí)行相位修改、運行時間修改和/或振幅修改。這種系統(tǒng)修改能夠簡單地執(zhí)行。
優(yōu)選地，將該信號處理在至少兩種狀態(tài)之間轉換，或者在這些狀態(tài)之間發(fā)生連續(xù)的漸次交替。這樣，對諧振行為、特別是諧振頻率的分析可以簡單地與各轉換時刻或者漸次交替時刻同步。
本發(fā)明的助聽設備可以具有反饋補償濾波器，它的自適應步距由分析裝置的反饋大小決定。通過這一措施進一步減小補償的可聽性。


根據附圖詳細說明本發(fā)明，附圖中，圖1表示按照現有技術的帶有反饋的信號處理系統(tǒng)，和圖2表示根據本發(fā)明的反饋檢測器的一種簡化表示。
具體實施例方式
下面詳細說明的實施例表示本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。
一個自身由于反饋路徑而處于耦合邊界附近或者其上的系統(tǒng)，改變要處理的信號或者是不穩(wěn)定和振蕩的。
在線性時不變系統(tǒng)的情況下，系統(tǒng)理論預言在一個或者多個頻率發(fā)生振蕩。這種諧波振蕩不必在先驗上與在另外的觀察中作為在穩(wěn)定的系統(tǒng)上的有用信號產生的振蕩區(qū)分。然而，如果該不穩(wěn)定的系統(tǒng)其特征確定地改變，則這點在系統(tǒng)的諧振行為的改變中表現出來，并由此在諧波信號的改變中表現出來。因此，在與系統(tǒng)行為特定的改變相關的諧波信號中的改變，提示了一種反饋情況。檢測器可以相應地觀察該信號行為和在反饋的情況下進行反應。
借助系統(tǒng)修改進行反饋檢測的基本前提是，系統(tǒng)修改自身不能被聽見。
相應地，第一簡單的實施方式是在整個系統(tǒng)的數字部分內運行一個始終在工作的修改單元，在此精確的定位是不重要的。只要作為系統(tǒng)的系統(tǒng)修正的結果出現帶有相應修改的信號，則存在反饋情況，并且例如根據諧振頻率的改變可檢測。作為系統(tǒng)修改例如有-相位修改一個信號的相位按照確定的時間曲線修改，例如線性向前、線性向后轉動，線性向前和向后振蕩轉動，-運行時間修改(與相位修改緊密聯系)，-振幅修改時間包絡修改為正弦形。
按照本發(fā)明的一個擴展的實施方式，只有已經懷疑存在反饋情況時才進行系統(tǒng)修改。例如，如果借助一個常規(guī)的振蕩檢測器在系統(tǒng)中識別到一個或者多個諧波信號，則建立一種懷疑。在這種情況下，該系統(tǒng)被一次不可聽見地修改。例如在系統(tǒng)的一個封閉的循環(huán)內把相位一次和確定地向一個新的特征轉動。因此，系統(tǒng)的諧振特征、特別是特征頻率一次性和可檢測地改變。這通過通常在諧振時發(fā)生的振鳴在音調中的改變表現出來。
不總是修改的優(yōu)點在于，系統(tǒng)修改僅需在懷疑時起作用。否則該系統(tǒng)和引入修改模塊前一樣表現，或者一種可能保持的變化是靜止的，亦即時間上不變。因此，可以避免可能在整個設備中出現的與其他系統(tǒng)部件的相互作用。在助聽器的例子中，這可能意味著，避免了來自助聽器的被調制的信號成分與通過一個閥流入(Ventzufluss)的未調制的信號成分的不希望的、時變的相互作用。
一般在懷疑存在反饋的情況下把系統(tǒng)特征不可聽見地在兩個或者多個狀態(tài)之間轉換或者連續(xù)漸次交替。由此進行的關于諧波信號的特征的反應提示反饋振鳴，亦即提示一種(超臨界的)反饋情形。如果信號特征不變，則僅存在有用譜分量，亦即不存在任何反饋情形，因此檢測不到任何反饋。
根據檢測結果設定補償濾波器的自適應步距。在檢測到修改的情況下將步距高設定。這點可以對于一定的、固定規(guī)定的時間或者對于在其中檢測到反饋的時間范圍發(fā)生。否則它采取一個小的值。
從所檢測到的系統(tǒng)改變(例如諧振頻率的改變)的強度可以得出反饋的強度。步距控制可以把該強度按照一個要定義的功能反映在步距上。
圖2表示本發(fā)明的助聽設備的一個具體的實施例。該助聽設備可以再次表示為數字系統(tǒng)10。該數字系統(tǒng)10的傳聲器11接收一個有用信號和一個從數字系統(tǒng)10的聽筒12來的反饋信號。從聽筒12到傳聲器11的反饋通過在該數字系統(tǒng)的環(huán)境中存在的物理反饋路徑13進行。
傳聲器輸出信號在數字系統(tǒng)10的內部被導向一個處理單元14。處理單元14的輸出信號在多個平行設置的系統(tǒng)模塊151、152、15N內被繼續(xù)處理。它們的輸出信號再次在一個漸次交替單元16中被選擇為聽筒信號向聽筒12傳送。在從一個系統(tǒng)模塊輸出信號向另一個變換時可以發(fā)生漸次交替，使得兩個系統(tǒng)模塊輸出信號短時以一個自身變化的比例顯現。
聽筒信號通過一個自適應補償濾波器17向傳聲器輸出信號反饋，并在此在加法器18中從傳聲器輸出信號中減去。產生的差信號一方面作為輸入信號供給處理單元14，另一方面在分析點A由振蕩檢測器19截取。振蕩檢測器19控制漸次交替裝置16。此外，分析點A的信號由一個修改檢測器20截取，其控制補償濾波器17的自適應步距。
系統(tǒng)模塊151、152、15N描述可以被選擇地接入該系統(tǒng)中的不同的模塊。每一系統(tǒng)模塊表示整個系統(tǒng)的一個分開的額外部件或者信號處理的一部分。例如，每一系統(tǒng)模塊也可以是處理單元14的一部分。
每一模塊151、152、15N本身定義一個確定的系統(tǒng)特征。然而，在把另一個模塊接入信號處理中亦即系統(tǒng)中時，不產生系統(tǒng)行為的任何可聽見的改變。
在通過振蕩檢測器19檢測到振蕩時從當前接入的系統(tǒng)模塊向下一個漸次交替或者轉換。如果存在反饋振鳴，則它在系統(tǒng)模塊在頻率和/或振幅和/或相位變換之后以一種與系統(tǒng)改變一致的方式改變。諧振行為的這一改變由修改檢測器20確定，并引入一個相應的反饋補償。
代替使用具有固定特征的多個系統(tǒng)模塊，也可以作為替換使用一個其特征可控的單一的系統(tǒng)模塊。然后，在該模塊內例如通過改變參數來執(zhí)行漸次交替。
分析點A不必強制位于圖2的例子中所示的位置。相反，數字系統(tǒng)10內的任何點都可用于采集整個系統(tǒng)的諧振行為的改變。
下面表示兩種檢測情況的具體的時間序列，在此，系統(tǒng)由N＝2個具有不同相位特征的模塊組成。相應于第一種情況在輸入存在一個正弦信號，該系統(tǒng)是穩(wěn)定的，不出現反饋振鳴。該系統(tǒng)然后如下反應1.振蕩檢測器19起動。
2.從系統(tǒng)模塊1向系統(tǒng)模塊2漸次交替。
3.修改檢測器20識別不到振蕩的頻率改變。
4.結果未檢測到反饋。
5.再次向系統(tǒng)模塊1逆向漸次交替。(作為替換，系統(tǒng)也可以以系統(tǒng)模塊2繼續(xù)工作。當振蕩檢測器19重新起動一個“詢問”，亦即猜測反饋振鳴，可以從系統(tǒng)模塊2接回到系統(tǒng)模塊1。這一過渡在反饋振鳴的情況下也再次導致振蕩頻率的改變或者在規(guī)律的輸入信號的情況下也不導致改變)。
根據第二檢測情況，在輸入上不存在任何正弦信號，該系統(tǒng)不穩(wěn)定，出現反饋振鳴。于是該系統(tǒng)如下反應1.振蕩檢測器19起動。
2.從系統(tǒng)模塊1向系統(tǒng)模塊2漸次交替。
3.修改檢測器20識別到振蕩頻率改變。
4.結果諧波信號是不穩(wěn)定的結果，因此存在反饋。
5.如上述情況系統(tǒng)可以以系統(tǒng)模塊2繼續(xù)工作，僅在需要時逆向漸次交替，或者也可以在反饋檢驗后立即再次逆向漸次交替。
為了還包括這種情況，即例如在一個正弦信號作為有用信號在系統(tǒng)上產生和該振蕩作為“非反饋振鳴”已被識別后出現反饋振鳴，只要振蕩檢測器19起動，系統(tǒng)模塊轉換可以在一定的時間間隔后重復。
按照另一種實施方式，振蕩檢測器19僅檢測是否存在振蕩，而不識別振蕩頻率。在這種情況下修改模塊20必須在從一個系統(tǒng)模塊向下一個漸次交替之后不針對總信號分析信號改變。
按照一種替換的實施方式，振蕩檢測器19還確定一個或者多個振蕩頻率，并將其通知修正檢測器20。后者然后在從一個系統(tǒng)模塊向下一個漸次交替時專門地分析該(這些)頻率。由此可以期待系統(tǒng)的更堅固的行為。
權利要求
1.一種助聽設備，具有-信號輸入裝置(11)，-信號輸出裝置(12)，-在信號輸入裝置和信號輸出裝置之間的可修改的信號處理裝置(14，151，152，15N，16)，和-從信號輸出裝置(11)到信號輸入裝置(12)的反饋路徑(13)，通過該反饋路徑(13)根據信號處理裝置的設定產生該助聽設備的一個相應的諧振行為，其特征在于，-分析裝置(20)，用于根據信號處理裝置(14，151，152，15N，16)的修改分析諧振行為，以及用于從分析結果中確定表示反饋的程度的反饋大小。
2.根據權利要求1的助聽設備，其中，輸入信號、輸出信號和反饋信號是聲性質。
3.根據權利要求1或2的助聽設備，其中，輸入信號、輸出信號和反饋信號是電磁性質。
4.根據上述權利要求之一的助聽設備，其中，所述信號處理裝置(14，151，152，15N，16)的參數始終被自動地修改。
5.根據上述權利要求之一的助聽設備，它具有一個反饋估計裝置，后者當反饋關于數量和/或質量超過規(guī)定的程度時啟動所述信號處理裝置(14，151，152，15N，16)的修改。
6.根據權利要求5的助聽設備，其中，所述反饋估計裝置包括一個振蕩檢測器(19)，用它可確定系統(tǒng)的諧振頻率，該諧振頻率有針對性地由所述分析裝置(20)分析。
7.根據上述權利要求之一的助聽設備，其中，所述信號處理裝置(14，151，152，15N，16)允許要被處理的信號的相位修改、運行時間修改和/或振幅修改。
8.根據上述權利要求之一的助聽設備，其中，所述信號處理裝置(14，151，152，15N，16)可以在至少兩個狀態(tài)之間轉換或者連續(xù)漸次交替。
9.根據上述權利要求之一的助聽設備，具有一個反饋補償濾波器(17)，它的自適應步距依賴于所述分析裝置(20)的反饋大小。
10.一種用于檢測助聽設備中的反饋的方法，它的信號處理設定與反饋一起決定諧振行為，通過-修改助聽設備的信號處理，-根據信號處理的修改分析諧振行為，以及-從分析結果中確定表示反饋程度的反饋大小。
11.根據權利要求10的方法，其中，所述信號處理的參數僅在反饋關于數量和/或質量超過預定的程度時才為了分析諧振行為而被修改。
12.根據權利要求10或11的方法，其中，確定一個諧振頻率，其然后有針對性地根據修改和反饋而被分析。
13.根據權利要求10至12之一的方法，其中，通過在至少兩個狀態(tài)之間信號處理的轉換或者連續(xù)的漸次交替進行修改。
14.根據權利要求10至13之一的方法，其中，使用一個其自適應速度依賴于反饋的自適應濾波器(17)執(zhí)行反饋補償。
全文摘要
助聽設備的反饋應能可靠地被識別。為此建議，助聽設備(10)具有分析裝置(19，20)，其用于根據信號處理裝置(14，151，152，15N，16)的修改分析整個系統(tǒng)的諧振行為，并且用于從分析結果中確定表示反饋程度的反饋大小。根據反饋大小然后能夠控制自適應濾波器(17)以其步距補償反饋。
文檔編號H04M1/58GK101076204SQ20071010975
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月21日 優(yōu)先權日2006年5月19日
發(fā)明者烏爾里克·科內格爾 申請人:西門子測聽技術有限責任公司