[发明专利]双耳声源增强

说明书

本发明公开了双耳声源增强，其用在包括第一和第二听力装置的双耳听力系统中，每一听力装置包括电源、用于来自声环境的声音的环境声音输入、链路单元及包括滤波器组的电路，其中每一电路配置成：使用相应听力装置的环境声音信号和/或处理后的环境声音信号及从另一听力装置传输的环境声音信号和/或处理后的传输的环境声音信号以估计环境声音信号和传输的环境声音信号之间的相应时延；将相应时延应用于传输的环境声音信号以产生延时的传输的环境声音信号；将已均衡的传输的环境声音信号从环境声音信号减去以提供已均衡‑抵消的环境声音信号；及基于已均衡‑抵消的第一和第二环境声音信号的分析动态确定目标和/或噪声信号。

技术领域

本发明涉及包括左耳听力装置、右耳听力装置和两个听力装置之间的(通信)链路的双耳听力系统及其运行方法。

背景技术

听力装置通常包括传声器、电源、电路和输出单元如扬声器(接收器)。双耳听力系统通常包括两个听力装置，听者的左耳和右耳各一个。听者通过其耳朵接收的声音通常由来自所有方向的声音的复杂混合组成。健康的听觉系统具有不寻常的将源自不同声源的声音分开的能力。此外，正常听力(NH)听者具有令人惊异的、在存在他人的情形下跟随单一讲话人的会话的能力，已知为“鸡尾酒会问题”现象。

对于具有听力损失的人群，最普遍的抱怨为在复杂声环境下理解语音存在困难，如背景噪声、回响或竞争性讲话人。尽管补偿降低的灵敏度(如通过助听器)大大提高了在安静环境下理解语音的能力及一定程度上提高了在嘈杂环境下理解语音的能力，但许多听力受损(HI)听者仍然在不利条件下出现很大困难。

正常听力(NH)听者可使用耳间时间差(ITD)即两只耳朵之间的声音到达时间差及耳间电平差(ILD)即两只耳朵之间因头部引起的声音遮蔽而导致的声音电平差，以抵消左耳中来自听者右侧的声音及右耳中来自听者左侧的声音。该现象称为双耳均衡-抵消(EC)并首先在“Equalization and Cancellation Theory of Binaural Masking-LevelDifferences”(N.I.Durlach,J.Acoust.Soc.Am.35,1206(1963))中描述。其结果是右侧声源的信噪比(SNR)在右耳中得以改善，同时左侧声源的SNR在左耳中得以改善。因而，听者可选择注意哪一声源。正常听力(NH)听者可相当有效地这样做，但听力受损(HI)听者这样做时有问题，从而在不利条件下导致明显降低的语音可懂度。

C.Kim、K.Kumar和R.M.Stern在Binaural sound source separation motivatedby auditory processing(Proc.ICASSP,pp.5072-5075(2011))中提出了使用两个传声器用于语音识别的信号处理方法。两个传声器检测到的语音信号经历滤波器组中的带通滤波。耳间互相关用于产生空间掩蔽函数。空间掩蔽函数和时间掩模结合并应用于语音信号。

J.Li、S.Sakamoto、S.Hongo,M.Akagi和Y.Suzuki在Two-stage binaural speechenhancement with Wiener filter based on equalization-cancellation model(Proc.IEEE WASPAA,2009,pp.133-136)中给出了双耳语音增强方法。在第一阶段，干扰信号通过基于EC模型均衡和抵消目标信号而进行估计。在第二阶段，应用时变维纳滤波器以增强特定有噪声的混合信号中的目标信号。