[发明专利]在小型装置中使用声音传感器阵列估计到达方向

权利要求书

1.一种听力装置，包括

用于估计从一个或多个声源发出的声音信号的到达方向的声音系统，所述系统包括：

-包括M个声音接收变换器的阵列的声音传感器单元，每一声音接收变换器提供电输入信号；

-采样单元，用于在实质上同样的时刻从每一所述电输入信号提供周围声场的至少一样本；

-处理单元，包括：

--包括参数模型的模型单元，所述参数模型配置成能够将所述阵列处的声场描述为在所述阵列周围及邻近区域中的到达方向的函数；

--模型优化单元，配置成基于声音样本针对所述模型的参数优化所述模型；

--价值优化单元，配置成针对到达方向使所述模型的价值函数最小化；

--估计单元，配置成基于具有优化的参数和优化的价值函数的参数模型估计到达方向。

2.根据权利要求1所述的听力装置，其中所述声音敏感传感器的阵列包括配置成由用户佩戴的传声器阵列。

3.根据权利要求1所述的听力装置，其中所述声音敏感传感器的阵列包括集成在芯片上的传声器或者MEMS传声器。

4.根据权利要求1所述的听力装置，其中接收声音变换器的数量M大于3，或者在从3到10的范围中，或者大于10，或者大于50。

5.根据权利要求1所述的听力装置，配置成使得相邻声音接收变换器之间的距离小于0.01m，或者小于或等于0.007m。

6.根据权利要求1所述的听力装置，包括波束形成器滤波单元，用于基于表示周围声场的一个或多个波束形成器输入信号提供波束成形信号，并配置成在确定波束成形信号时使用到达方向的估计量。

7.根据权利要求6所述的听力装置，配置成使得所述波束形成器滤波单元从声音传感器阵列接收至少部分所述电输入信号，并将所述波束成形信号提供为至少部分所述电输入信号的加权组合。

8.根据权利要求1所述的听力装置，包括配置成随时间跟踪一个或多个声源的跟踪单元。

9.根据权利要求1所述的听力装置，。

10.根据权利要求6所述的听力装置，配置成估计多个活动目标声源的到达方向，其中所述波束形成器滤波单元配置成基于多个活动目标声源的到达方向的估计量确定波束图，其中来自估计的到达方向的声音保持实质上不被改变，而来自其它方向的声音被衰减。

11.根据权利要求1所述的听力装置，包括配置成实施使用户能控制所述系统的功能的用户接口的辅助装置。

12.根据权利要求1所述的听力装置，包括声音敏感传感器的阵列的网络。

13.根据权利要求1所述的听力装置，其中所述参数模型为泰勒展开模型，及每一相应传感器处接收的声音信号按L阶的泰勒级数展开进行分解，其中信号导数通过线性最小平方方法确定，及其中到达方向θ通过下面的表达式进行估计：

其中，║·║²表示最小平方损失(或误差)函数，z为包括声音信号s和另外的噪声∈的混合信号，及Τ(θ)为包括前N个泰勒展开系数的向量。

14.根据权利要求1所述的听力装置，包括助听器。

15.根据权利要求14所述的听力装置，其中所述助听器包括耳后式助听器或者耳内式助听器或者听力眼镜。