[发明专利]助听器的稳定性改进

说明书

技术领域

本发明涉及助听器的稳定性改进的信号去相关以及在高频下改进语音可听度。

背景技术

通常通过确定信号的时变增益、然后通过增益增大信号来执行助听器中的信号处理。该方法提供了时变系统，即，具有随时间改变的频率响应的滤波器。该系统对于诸如动态范围压缩和噪声抑制的这些处理类型非常有效，其中，所期望的信号处理为时频相关增益。但是由于线性特性，时变滤波器不可用于执行诸如频率降低和相位随机化的非线性处理。

可选的方法是使用分析/合成系统。对于分析，输入信号通常划分为片段，并且分析每个片段以确定一组信号属性。对于合成，使用测量的或修正的信号属性生成新的信号。从US 4,885,790、USRE 36,478和US4,856,068中已知有效的分析/合成程序是正弦建模。在正弦建模中，语音被划分为重叠的片段。分析包括计算每个片段的快速傅里叶变换(FFT)，并然后确定频率、振幅和FET的每个峰值的相位。对于分析，产生一组正弦曲线。每个正弦曲线与FET的峰值匹配；没必要使用所有的峰值。提供规则以将一个片段中的振幅、相位和峰值的频率与下一片段中的相应峰值、振幅、相位相连接，每个正弦曲线的频率插入在整个输出段上以提供平稳变化信号。由此使用有限数量的调制正弦分量再生语音。

正弦建模提供非线性信号修正的结构。例如，该方法可用于数字语音编码，如US 5,054,072中所示。确定语音的信号的振幅和相位，并进行数字编码，然后传输至接收器，它们用于合成正弦曲线以产生输出信号。

正弦建模也对信号时间比例和频率修正有效(如McAulay，R.J.，and Quatieri，T.F.(1986)“Speech analysis/synthesis based on a sinusoidal representation”，IEEE Trans.Acoust.Speech and Signal Processing，VolASSP-34，pp 744-754.中所述)。对于时标(time-scale)修正，保持FFT峰值的频率，但可减小输出信号的连续片段之间的间隔以加速信号或增加输出信号的连续片段之间的间隔以减速信号。对于频移，保持输出信号段的间隔和每个正弦曲线的振幅信息，但在相对于原始值已移动的频率处产生正弦曲线。另一信号操作通过动态调节合成的正弦曲线的相位减小信号峰值振幅来减小峰值平均比，如US 4,885,790和US 5,054,072所示。

正弦建模还可用于语音增强。正弦建模用于抑制干扰声音(Quatieri，T.F，and Danisewicz，R.G.(1990)的“An approach to co-channel talker interference suppression using a sinusoidal model for speech”，IEEE Trans Acoust Speech and Sginal Processing，Vol 38，pp 56-69)，Kates也将正弦建模用作噪声抑制的基础(Kates，J.M.(1994)，“Speech enhancement based on a sinusoidal model”，J.Speech Hear Res，Vol.37，pp 449-464)。在上述Kates的研究中，再生假设为语音的信号的高强度正弦分量，但移除假设为噪声的低强度分量；然而没有发现改善语音清晰度的益处。Jensen and Hansen(Jensen，J.，and Hansen，J.H.L.(2001)，“Speech enhancement using a constrained iterative sinusoidal model”，IEEE Trans Speech and Audio Proc，Vol 9，pp 731-740)使用正弦建模以增强被附加的宽带噪声所降低的语音，并发现该方法比诸如维纳滤波的比较模式更有效。

正弦建模还可应用于听力损失和助听器。Rutledge and Clements(US5,274,711)将正弦建模用作动态范围压缩的处理结构。他们使用正弦再生整个信号带宽，但在观察到听力损失的那些频率处增加合成的分量的振幅。其他人已使用类似的方法以通过移动相对于原始信号较低的合成正弦分量的频率来为听力受损者提供频率降低。移动量是频率相关的，低频率接收小的移动量，较高频率接收逐渐变大的移动。

因此，本发明的目的是提供一种在助听器中提供稳定性改进的计算简单方法。

发明内容