用于包括听力装置的听力系统的与方向相关抑制噪声的方法

摘要

本发明涉及一种用于包括听力装置的听力系统的与方向相关抑制噪声的方法，其中基于至少一个第一输入转换器和第二输入转换器从环境声音中产生干扰信号和目标信号，其中干扰信号和/或目标信号与布置在目标方向上的有用信号源相关，其中产生具有在与目标方向相反的半空间内均匀地或基本均匀地延伸的目标方向特性的目标信号，其中对于至少一个第一多个频带分别将目标信号的声学特征参数与干扰信号的相应的声学特征参比较，并且根据比较确定初步加权系数，其值范围具有至少三个值，其中针对频带根据初步加权系数形成相应频带的加权系数，并且其中待处理的输入信号逐频带地根据相应的加权系数加权，并且根据如此加权的待处理的输入信号产生输出信号。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于听力系统的与方向相关抑制噪声的方法，该听力系统包括听力装置，其中基于听力系统的至少一个第一输入转换器和听力系统的第二输入转换器从环境的声音中产生干扰信号和目标信号，其中干扰信号和/或目标信号与布置在第一方向上的第一有用信号源相关，其中，对于至少一个多个频带，分别根据目标信号的声学特征参数和干扰信号的相应的声学特征参数确定相应频带的加权系数，并且其中，根据相应的加权系数对听力系统的待处理的输入信号逐频带进行加权，并且根据如此加权的输入信号产生输出信号。

背景技术

助听器是可携带的装置，其用于补偿相应佩戴者的听力损失。在此，首先执行通常取决于相应的佩戴者个人的、各个频率的电平提高，以便使一些频带中的声音能够被听到，在这些频带中，若没有助听器则由于听力损失不能听到声音或者会非常轻微地感知到声音。在此，为了给予佩戴者额外的支持，助听器通常相比于环境的干扰噪声将目标信号(通常是语音)放大。在此，信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)的相应增加主要通过两种不同的方法执行。

第一种方法使用两个或更多的麦克风，由此可以通过定向麦克风(Richtmikrofonie)实现对目标信号的与方向相关的放大，同时可以衰减来自其他方向的声音。虽然由此通常可以达到令人满意的噪声抑制，但由于抑制了来自各个空间方向的声音，佩戴者对环境的空间感知通常会受到影响。

助听器中的第二种干扰噪声减小方法尝试从整体信号中过滤掉干扰信号的能量。这通常借助频谱减法进行，例如通过维纳滤波器(Wiener-Filter)。在此，对(例如来自语音停顿的)干扰信号的频谱进行估计，然后从整体信号中减去这些频谱。虽然频谱减法为静态的噪声或对于仅缓慢变化的噪声提供了很好的效果，但对于干扰信号的快速频谱变化或在所谓的“鸡尾酒会”情况下，它的效果并不足够好。此外，频谱减法通常会形成伪影，伪影会使语音信号变差。

所描述的问题在更广泛的意义上也适用于其他听力装置，例如用于通信的耳机、头戴送受话器等类似装置，在这些听力装置中，输入信号被处理并且被传输给佩戴者的听觉器官。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于具有听力装置的听力系统的与方向相关抑制噪声的方法，该方法应当允许尽可能有效但听起来自然的噪声抑制。

根据本发明，所提到的技术问题通过用于听力系统的与方向相关抑制噪声的方法来解决，该听力系统包括听力装置、特别是助听器，其中基于听力系统的至少一个第一输入转换器和听力系统的第二输入转换器从环境的声音中产生干扰信号和目标信号，其中，干扰信号和/或目标信号与布置在目标方向上的有用信号源相关，其中产生具有目标方向特性的目标信号，该目标方向特性在与目标方向相反的半空间内均匀或基本均匀地延伸，其中，对于至少一个第一多个频带，分别将目标信号的声学特征参数与干扰信号的相应的声学特征参数进行比较，其中对于声学特征参数优选地分别使用相应信号的信号电平和/或信号幅度和/或信号功率，并且根据所述比较确定初步加权系数，初步加权系数的值范围具有至少三个值，其中针对频带，根据初步加权系数分别形成相应频带的加权系数，并且其中根据相应的加权系数对听力系统的待处理的输入信号逐频带进行加权，并且根据如此加权的待处理的输入信号产生输出信号。有利的和本身有创造性的实施方式是下面描述的对象。

听力装置尤其包括助听器，其优选地被设计和设置为用于补偿其佩戴者的听力损失和/或听力减退。同样地，也包括所有如下装置，这种装置通过输入转换器将声音信号转换为相应的输入信号，并且通过相应的信号处理进行处理以重现给装置的佩戴者的听觉器官，即包括例如用于进行通信的耳机或头戴送受话器。在下文中，输入转换器通常包括任何形式的电声转换器，其被设置为将环境声音转换为相应的电信号，其电压或电流的幅度优选地反映环境声音的幅度走向。在此，听力系统尤其可以理解为由包括听力装置以及可能的一个或多个其他装置的任何系统，并且在此具有所需数量的输入转换器和用于处理相应信号的控制或计算机装置，其中，在听力系统不是单独由听力装置给出的情况下，可以在上述的一个或多个其他装置与听力装置之间建立数据连接、特别是无线连接，以传输所使用的信号和/或可能的其他信息。然而，特别地，听力系统也可以完全由听力装置给出。

在此，基于听力系统的至少一个第一输入转换器和听力系统的第二输入转换器产生干扰信号和目标信号尤其包括：干扰信号和/或目标信号分别形成为方向信号，它们分别基于第一和第二输入转换器的两个信号产生。然而，在此还包括：仅基于第一输入转换器产生干扰信号，而仅基于第二输入转换器产生目标信号，其中，在此还可以相反地关联相应的输入转换器。在此，干扰信号和/或目标信号与有用信号源相关，这尤其意味着相对于干扰信号，在目标信号中包含有较高比例的来自有用信号源的信号。这尤其可以通过减弱目标方向上的干扰信号来实现，但也可以通过相对于目标信号中的其他方向或角度范围相对地强调目标方向来实现，或者也可以通过所提到的两种措施来实现。

产生具有目标方向特性的目标信号(目标方向特性在与目标方向相反的半空间上均匀或基本均匀地延伸)优选地包括：目标方向特性在此作为对一个或多个所使用的输入转换器的一个或多个所使用的信号进行信号处理的结果得出，并且在此作为上述的信号处理的结果特别是与自由场相关。在此，所描述的目标方向特性在所提到的半空间的走向特别是包括：根据目标方向特性的灵敏度的走向没有拐点并且没有局部最小值，和/或所述半空间中的灵敏度仅具有相对于目标信号的最大灵敏度(优选地在目标方向上)被抑制了至少10dB、优选15dB的变化，即相对于目标信号的最大灵敏度(在目标方向上)，所述半空间中的最大灵敏度与最小灵敏度之间的差值最多为-10dB、优选地为-15dB。然后，相对于来自目标方向的信号贡献，这种变化可以忽略不计。

在此，均匀的走向尤其意味着，在技术可能性和准确性的范围内，在所述半空间内没有发生灵敏度的变化。如果将角度0°指定为目标方向，则与其相反的半空间由90°至270°的角度范围给出。特别地，目标方向特性的走向对于尽可能大的角度范围(除了围绕目标方向的例如+/-45°的范围)是均匀的或基本均匀的，其中到围绕目标方向的所提到的范围的过渡优选地是连续的。

在此，尤其可以通过全向的目标信号实现目标方向特性的均匀走向。在这种情况下，用于根据第一和第二输入转换器的信号产生目标信号的信号处理包含相应的定向麦克风；对于仅根据两个输入转换器中的一个输入转换器的信号来产生，这可能尤其意味着信号处理没有对目标信号施加方向性。

现在，对于待处理的输入信号(该输入信号基于所述第一输入转换器和/或所述第二输入转换器，或者基于听力系统的另外的输入转换器产生)，逐频带地确定用于抑制噪声的加权系数，根据加权系数，可以将待处理的输入信号中的噪声比例高的频带降低，或者可以将有用信号源的有用信号比例高的频带相对提高。在此，待处理的输入信号优选地由单个输入转换器的信号给出，即由第一或第二输入转换器或可能的所提到的另外的输入转换器的信号给出，其中预处理、例如A/D转换(但也可能是预放大)优选地应当作为输入转换器的一部分来看待。

为了确定各个频带中的加权系数，现在针对多个频带分别形成目标信号的声学特征参数并且将其与干扰信号的相应的声学特征参数进行比较。

在此，声学特征参数优选地是，可以针对相应的信号给出相关频带中的关于能量含量的信息。特别优选地，相应信号的信号电平和/或信号幅度和/或信号功率分别被用作声学特征参数，其中所述特征参数一方面可以直接由所述信号参量中的一个形成，或者也可以由单调的、特别是严格单调的函数形成，例如信号电平和/或信号功率和/或信号幅度的二次或对数函数。因此，对于一个频带，例如该频带中的目标信号的信号电平作为分子，并且该频带中的干扰信号的信号电平作为分母，由此形成商，或者以其他方式将所述信号电平相互比较。

然后，将提到的声学特征参数的比较映射到初步加权系数，其值范围包括至少三个值，其中值范围在此可以是离散的或连续的。

在此，尤其可以借助对所述特征参数的除法来进行比较。优选地，在此对于第一多个频带的至少一些频带，分别根据目标信号的声学特征参数作为分子并且根据干扰信号的相应的声学特征参数作为分母形成商，并且根据相应的商形成初步加权系数。在此，初步加权系数可以是连续的或离散的。尤其是在第二种情况下，对于用于形成初步加权系数的相关频带，商分别单调地被映射到包括至少三个离散值的值范围，例如通过将商的值范围的各个区间分配给初步加权系数的各个离散值。

然而，比较也可以以如下方式进行：对于第一多个频带的至少一些频带，目标信号的声学特征参数和干扰信号的相应的声学特征参数经过多次大小比较，其中，这两个特征参数中的一个针对各个大小比较分别不同地缩放，并且其中根据大小比较将来自离散的、至少三个值的值范围的相应值分配给初步加权系数。

例如，对于各个频带，分别将有用信号的信号电平与该频带中的干扰信号的信号电平进行比较。如果有用信号的信号电平较大，则对于该频带为初步加权系数分配离散的值范围中的最大的值(例如1.3)。然而，如果干扰信号的信号电平较大，则例如可以将目标信号乘以预定的系数>1，并且可以与干扰信号电平进行下一次比较。如果现在有用信号电平较大，则对于该频带可以将离散的值范围的下一个值(例如0.75)分配给初步加权系数。如果干扰信号电平仍然较大，则可以为初步加权系数分配最小的值(例如0.5)，或者首先再次重复对有用信号的缩放过程。

根据以所描述的方式确定的针对相应频带的加权系数，现在可以对待处理的输入信号进行相应的加权。一方面，这可以通过将加权系数直接应用于相关频带中的待处理的输入信号的信号分量进行，或者可以通过在乘以相关频带的信号分量之前对加权系数进行时间上的平均和/或归一化来进行。附加地，还可以逐频带地应用各个静态的校正系数，校正系数例如针对不同频带考虑了所参与的输入转换器的频谱差异，但也考虑了可能的电平差异和/或传播时间差异，并且校正了对噪声抑制的相应影响。

现在，根据如此加权的、待处理的输入信号产生输出信号。一方面，这可以通过直接根据所述加权的输入信号的信号分量产生输出信号来实现。然而必要时，在此还可以对这些信号分量进行进一步的信号处理，例如抑制声学反馈等，依据听力装置的佩戴者的个人听力要求进行附加的取决于频带的降低或提高。然而，输出信号也可以附加地根据其他信号的信号分量产生，例如通过借助其他信号的定向麦克风，但也可以通过特别是宽带地将加权的输入信号与全向信号或方向信号混合。

本发明基于如下假设：有用信号源的有用信号和一个或多个噪声源的噪声信号在任何一个时间点都具有不同的频谱信息，即不同的信号源的声音的幅度谱和相位在任何一个时间点都是不同的。由于多个源的声压场通过叠加而相加，所以频谱信息也是各个源的各个分量的总和。这尤其意味着，在任何一个时间点，输入转换器的位置处的声压是单个源和反射的总和，其必要时还通过考虑了声音从声源到相应输入转换器的传播的传递函数进行过滤。由此可见，各个频谱分量的减法(如果已知的话)可以导致从目标信号的总和中选择性地衰减或去除这些分量(例如在待处理的输入信号的输入转换器的位置处)，或者可以针对性地选择并提高所期望的信号分量。

为了执行，现在尽可能在每个时间点或在足够密集的离散时间点序列上使用有用信号和噪声信号的逐频带的能量分量，离散时间点序列例如通过采样率或通过借助FFT或类似手段的频谱分析的各个“帧”给出。为了确定在每个时间点上哪些能量分量来自有用信号源或噪声源，借助目标信号和干扰信号对声场执行与方向相关的过滤，使得与所产生的干扰信号相比，在所产生的目标信号中有用信号源的有用信号的分量明显更高，相应地，所产生的干扰信号在其总能量中含有明显较高的噪声分量。

因此，现在使用如下假设：在声学特征参数(其给出频带中相应能量含量的信息)对于目标信号比对干扰信号更大的那些频带内，有用信号的频谱分量更高。根据以所描述的方式形成的比较，待处理的输入信号在这样的频带中可以相应地相比于其他频带相对提高，在其他频带中干扰信号的声学特征参数大于目标信号的声学特征参数，因为在这些频带中假定存在较高的噪声分量和较低的有用信号分量。

在此，一方面优选地利用空间隔离，关于来自有用信号源的声音，目标信号相对于干扰信号执行空间隔离。另一方面，通过目标信号在与目标方向相反的半空间的基本均匀的走向，可以实现特别自然的声波图。

为了能够尽可能全面地考虑来自远离目标方向的噪声源的噪声的频谱分量，优选地使用干扰信号，在上面描述的意义上的所述半空间中，干扰信号相对于要减弱的噪声源同样具有尽可能均匀的灵敏度。因此，在比较有用信号和干扰信号的两个特征参数的情况下可以实现：比较的结果以及相关频带的与此相关的加权系数仅可忽略不计地取决于所述半空间中噪声源的方向。因此，只有来自该半空间的噪声的音量才会显著地影响频带中的比较的输出。

因此，来自与目标方向明显不同方向的噪声的频谱分量可以从待处理的输入信号中降低，使得保持包含有自然的声波图。在此，这些优点并不限于所述半空间，出于所使用的信号的连续性和规律性条件，这些优点在半空间的确切边界之外也在一定程度上有效。

优选地，对于第二多个频带，分别根据初步加权系数并且根据归一化系数形成加权系数，归一化系数依据第二多个频带的至少一个初步加权系数来确定。在此优选地，根据其中一个频带的初步加权系数直接确定、即特别是线性以及优选地相同地确定归一化系数，必要时在时间平均后确定。这种归一化允许通过归一化使各个频带的权重相互关联，方式是例如使所有相关的频带经过相同的归一化。在归一化中，例如可以通过形成平均值考虑各个电平峰值，从而加权系数不会因为归一化中的波动而发生突然变化，而目标信号或干扰信号在某一频带的声音电平完全不会有明显的瞬时变化。依据至少一个初步加权系数来确定加权系数尤其包括对相应的目标信号和干扰信号的声学特征参数进行相应的时间平均，至少一个初步加权系数基于目标信号和干扰信号的声学特征参数。特别地，归一化系数也可以向上限定其值。

有利地，频带的归一化系数根据所使用的声学特征参数的值的时间平均值和/或同一频带中的初步加权系数的值的时间平均值，和/或根据所有相关频带的初步加权系数的值和/或信号电平的最大值和/或总和来确定。在此，特别是还包括对逐频带的各个初步加权系数的值的瞬时最大值的时间平均值和所有相关频带的时间平均值的最大值。

在此，特别是对于基于商的比较来说，根据所有相关频带的初步加权系数的值的最大值对频带中的初步加权系数进行归一化具有如下优点：对于初步加权系数为最大的那个频带，即，与干扰信号相比较，目标信号中包含有最多的频谱能量(并且因此有用信号的分量可能是最大的)，加权系数为最大值1。在此，对待处理的输入信号进行相应加权对应于通过加权不变的信号。初步加权系数不是最大的其他频带由于归一化而降低，其中干扰信号中的有用信号分量与该频带中的目标信号相比越小，并且因此该频带的初步加权系数越小，降低就越明显。

该过程可以避免将加权系数硬性限制在固定值上，从而对于噪声和干扰信号分量来说，频谱和电平的与方向相关的差异仍然被保留下来，这进一步有利于自然的声波图。

特别有利地，根据逐频带的各个初步加权系数的值的瞬时最大值的时间平均值或者根据所有相关频带的时间平均值的最大值进行归一化。优选地，在长度为0.1秒至1秒的时间段内进行时间平均。通过这种在时间上求平均，可以避免由于有用信号的短期波动而在输出信号中出现背景的“抽出”。对此替换地或附加地，归一化可以通过归一化系数的固定值进行，归一化系数尤其可以取决于干扰信号的衰减和有用信号的缺失(可以基于干扰信号和目标信号识别到)。这种过程的优点在于，在瞬时不存在有用信号的声学环境中，所有声音都被降低了上述的固定值，由于噪声或干扰噪声作为唯一的噪声分量，一般来说会更舒适地感知到这种声音。

适宜地，产生具有基本全向的方向特性的信号作为目标信号，并使用在目标方向具有相对衰减的方向信号作为干扰信号。在此，尤其将产生具有基本全向的方向特性的信号理解为，所述方向特性作为信号产生的结果得出。一方面，这可以通过将全向麦克风的信号作为输入转换器进行，另一方面也可以通过输入转换器阵列的全向的求和并延迟信号(sum-and-delay-Signal)或延迟并减去信号(delay-and-Subtract-Signal)进行。

在此，使用在目标方向具有相对衰减的方向信号作为干扰信号一方面包括：所述衰减作为信号产生的结果得出，例如通过借助第一和第二输入转换器的差分定向麦克风。然而，另一方面，也可以产生(在上述意义上的)全向的信号，并且例如通过遮蔽效果(Abschattungseffekt)实现期望的衰减。在本发明及其实施方式的意义上，产生具有具体方向特性的信号因此尤其意味着自由场中的所述方向特性作为电声信号产生的结果，而使用具有具体方向特性的信号附加地还可以包含由于正好使用的空间环境而出现的方向特性。

优选地，干扰信号在目标方向具有最大的、尽可能完全的衰减；特别地，在此，干扰信号可以根据第一和第二输入转换器的信号通过相应的时间延迟的叠加作为反心形方向信号产生。

优选地，对于基于商形成的初步加权系数，它们分别都被限制在6dB、优选12dB、特别优选15dB的上限值，如果在此期间没有明显的噪声分量与强的有用信号对立，则这是有利的。在反心形干扰信号的情况下，这种限制也可以通过反心形方向特性中的具有有限深度的缺口来代替或补充，这例如可以通过输入转换器的两个信号的复数值的叠加参数来实现。

在另外有利的、可能是替换的实施方式中，使用在目标方向上取向的方向信号作为目标信号，该目标信号在与目标方向相反的半空间中具有几乎完全的衰减。几乎完全的衰减尤其包括-10dB、优选-15dB的衰减，例如在具有波瓣形的方向特性的信号的情况下。优选地，所述半空间中的干扰信号具有尽可能均匀的灵敏度，例如作为心形的方向信号(在目标方向有衰减)，或作为全向的信号。

有利地，至少根据第一输入转换器产生干扰信号，第一输入转换器被布置在壳体中，在听力装置的常规运行中，听力装置的佩戴者至少部分地将该壳体佩戴在耳廓后面。优选地，第二或另外的输入转换器也被布置在所述壳体中。然后，干扰信号优选地作为方向信号根据两个输入转换器(即第一和第二转换器或另外的输入转换器)的两个相应的输入信号形成。目标信号可以特别地作为全向信号根据两个输入信号形成，这两个输入信号由布置在壳体中的第一和第二输入转换器产生。

在此，对于有用信号与干扰信号的比较，如果干扰信号作为输入转换器信号的延迟并减去方向信号(delay-and-subtract-Richtsignal)产生，但目标信号例如是作为延迟并求和信号(Delay-and-sum-Signal)或仅作为输入转换器的信号产生，则优选地对干扰信号执行所谓的滚动补偿(Roll-On-Kompensation)，例如借助低通滤波器。如果目标信号也作为延迟并减去信号产生，则可以省去所述低通滤波。然而，还可以通过利用耳廓的自然遮蔽效果，仅由一个输入转换器产生干扰信号；然后，目标信号优选地仅由其他输入转换器产生，其他输入转换器例如可以布置在耳道的入口处。

特别地，第一和第二输入转换器都布置在壳体中，该壳体例如由BTE或RIC助听器的壳体给出。然后，可以根据差分定向麦克风产生干扰信号，目标信号作为“2-mic-omni”信号(双麦克风全向信号)。

适宜地，待处理的输入信号由布置在听筒中的听筒输入转换器产生，在常规运行中，听力装置的佩戴者以至少部分插入外耳和/或耳道中的方式来佩戴听筒。特别地，听筒输入转换器也可以由第一或第二输入转换器给出，使得待处理的输入信号也用于确定干扰信号和/或目标信号。然而，干扰信号和目标信号也可以由待处理的输入信号单独产生，例如如上面描述的在BTE/RIC壳体中。

在另外的有利的实施方式中，目标信号在相对于听力装置的外部设备中产生。在此，尤其将外部设备理解为听力系统的一部分，并且因此优选地被设计为用于通过相应的连接与听力装置进行通信。在此，作为外部设备可以使用移动电话，移动电话特别是通过相应的应用程序针对该方法进行设置，应用程序控制作为第一输入转换器的移动电话的麦克风以及与听力装置的信号传输。在此，有用信号与干扰信号的比较优选地在移动电话相应地传输目标信号或声学特征参数之后在听力装置上进行。同样地，优选地还可以通过听力装置的第二输入转换器产生干扰信号，并且随后将其传输到外部设备，以对声学特征参数进行相应的比较。此外，可以使用专门的外部单元作为外部设备，例如使用针对作为听力装置的助听器的所谓的伙伴单元。

在此，伙伴单元由助听器的佩戴者的对谈伙伴佩戴在身上，例如戴在脖子上，或置于其附近，例如置于他面前的桌子上，以便使助听器的佩戴者更容易听到谈话内容。在本发明的背景下，仅使用伙伴单元的一个输入转换器来产生目标信号，因为有用信号(位于伙伴单元附近的对谈伙伴的谈话内容)相比于可能的干扰噪声特别强调地进入由伙伴单元产生的信号中。

适宜地，加权系数分别进一步根据如下因素形成，该因素考虑了用于产生待处理的输入信号的第一输入转换器和/或第二输入转换器和/或另外的输入转换器之间的、相应频带中的音量差异和/或传播时间差异和/或频谱差异。

例如，如果干扰信号由第一输入转换器产生，第一输入转换器布置壳体中，该壳体由佩戴者至少部分佩戴在耳廓后面，而目标信号由布置在佩戴者耳道处的输入转换器产生，则可以考虑附加因素，例如在不同频带上可能不同的耳廓的遮蔽效果。此外，该因素还可以考虑从产生干扰信号的位置(例如，在耳廓处或后的壳体)到产生目标信号的位置(例如在耳道处或在外部单元中)的相对传递函数，优选地相对于假定的有用信号源。由此，对于加权系数来说可以补偿由于声音在产生干扰信号的位置或产生目标信号的位置的不同传播而形成的分量。

在有利的实施方式中，输出信号根据利用相应的加权系数逐频带加权的待处理的输入信号以及另外的全向信号和/或另外的方向信号形成。特别地，对于将相应的加权系数逐频带地应用于待处理的输入信号(例如由于其频谱分布)而导致伪影的情况，可以通过以例如25％、30％或40％的比例“混入”方向信号(例如心形的方向信号)来减少伪影的可听性(而加权的待处理的输入信号的相应比例为75％、70％或60％)，同时还保留了自然声音印象。同样地，全向产生的信号(特别是以上述的比例)可以与加权的待处理的输入信号混合以形成输出信号，输出信号特别优选由与待处理的输入信号不同的输入转换器产生。

已经证明进一步有利的是，关于在第一目标方向上布置的第一有用信号源逐频带地确定第一加权系数，关于在第二目标方向上布置的第二有用信号源逐频带地确定第二加权系数，并且其中待处理的输入信号在相应频带中根据加权系数进行加权，加权系数根据相应的第一加权系数并且根据相应的第二加权系数形成、优选地形成为平均值或作为乘积。

这尤其意味着：关于第一有用信号源确定第一加权系数。这基于声学特征参数的比较进行，这些声学特征参数在相应的频带中分别从第一干扰信号和第一目标信号获得，第一干扰信号和第一目标信号与第一有用信号源相关。例如，第一干扰信号在第一目标方向上具有相对的并且特别是最大可能的衰减，第一目标方向优选地由第一有用信号源的方向给出。此外，针对待处理的输入信号，关于第二有用信号源确定第二加权系数，第二有用信号源不同于第一有用信号源，并且特别是位于与第一目标方向不同的第二目标方向上。

这也基于声学特征参数的比较进行，这些声学特征参数在相应的频带中分别从第二干扰信号和第二目标信号获得，第二干扰信号和第二目标信号又与第二有用信号源相关。例如，第二干扰信号在第二目标方向上具有相对的且特别是最大可能的衰减。现在要应用于待处理的输入信号的那些加权系数现在逐频带地根据第一加权系数(即关于第一有用信号源)并且根据第二加权系数(即关于第二有用信号源)来确定，优选地根据乘积或算术平均值(可能的利用相应的有用信号源的声音功率来加权的算术平均值)并且特别是以合适的全局归一化的方式来确定。

优选地，听力系统包括另外的听力装置，其中至少针对听力装置中的频带确定初步加权系数；将对侧的初步加权系数(contra-lateraler

特别地，在这种情况下，听力系统作为双耳助听器系统给出，其中听力装置和另外的听力装置分别由分别佩戴在耳朵上的单个助听器给出。然后，对于助听器来说，对侧的输入信号是分别在另外的助听器中产生并传输用于双耳信号处理的输入信号。优选地，对侧的初步加权系数以与在听力装置中形成初步加权系数相同的方式在另外的听力装置中形成。然后，听力装置要应用的加权系数基于已经在听力装置中产生的“本地”初步加权系数与来自另外的听力装置的对侧的初步加权系数的比较形成。特别是对于双耳助听器系统来说，该过程允许在各个频带中将两侧的初步加权系数可以说“同步”，由此可以阻止例如“耳间电平差”的失真，方式是例如对于加权系数来说分别使用两侧的初步加权系数的平均值(或者在必要时本地初步加权系数的权重略高于对侧的初步加权系数，例如0.6比0.4或者0.7比0.3)。

优选地，对侧的初步加权系数在此作为二进制值被传输到听力装置，其中，如果对侧的初步加权系数与初步加权系数的偏差不超过预定的阈值，则将初步加权系数的值分配给对侧的加权系数。这尤其意味着：对侧的初步加权系数优选地离散为三个值或更多的几个值，并且与“本地”可用的初步加权系数进行比较，其值范围最初也可能具有更多个值。一方面，本地初步加权系数的值范围现在可以映射到较粗略的区间(优选与对侧的初步加权系数的值范围的数量相同)，以便与对侧的初步加权系数进行比较，从而如果对侧的初步加权系数位于与“本地”初步加权系数相同的“较粗略的区间”内，则本地初步加权系数被指定为加权系数(必要时仍进行归一化)。如果不是这种情况，则针对加权系数可以进行对初步加权系数取平均。

本发明进一步公开了一种具有听力装置的听力系统，其中该听力系统包括至少两个输入转换器，其用于产生干扰信号、目标信号和待处理的输入信号，其中，该听力装置包括至少一个输出转换器，并且其中，该听力系统包括控制装置，控制装置被设计为用于执行前面描述的方法。根据本发明的听力系统具有根据本发明的方法的优点。在此，针对该方法及其扩展说明的优点可以被比照转用到听力系统。

对于借助至少两个输入转换器产生干扰信号和目标信号，上面关于根据本发明的方法的描述类似地适用。待处理的输入信号可以基于一个或两个输入转换器产生，这些输入转换器也用于产生干扰信号和目标信号，或者可以基于听力系统的另外的输入转换器产生。

优选地，在听力装置中实现控制装置。如果听力装置由双耳助听器系统给出，则也可以由双耳系统的两个局部单元中的信号处理装置的整体提供控制装置。为了执行前面描述的方法，听力系统尤其可以包括不被视为是听力装置的一部分的外部单元，例如移动电话或类似装置，该外部单元具有输入转换器，该输入转换器尤其被设置为用于产生目标信号和/或干扰信号，并且在必要时具有信号处理装置，该信号处理装置在这种情况下也可以形成所述控制装置的一部分。

优选地，听力装置被设计为助听器。上面描述的方法的应用对于助听器是特别有利的，该助听器尤其被设计和设置为用于补偿其佩戴者的听力缺陷或听力损失。

优选地，助听器在此包括壳体，在壳体中布置有第一输入转换器和第二输入转换器，其中助听器包括听筒，在听筒中布置有用于产生待处理的输入信号的另外的输入转换器，并且其中控制装置被设置为，根据第一输入转换器和第二输入转换器的信号形成干扰信号和目标信号。由此，用于获得待处理的输入信号的频带相关的加权系数的干扰信号和/或目标信号可以有效地产生，并且从字面意义上借助定向麦克风目标精确地产生，从而可以实现特别良好的噪声抑制。在此，待处理的输入信号在佩戴者的耳道处产生，并且因此包含了佩戴者的声学环境的特别自然的空间信息，其中对于待处理的输入信号保留了耳廓的自然遮蔽效果，这进一步有利于自然空间听觉印象。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施例进行更详细的解释。在此，分别示意性示出了：

图1A以侧视图示出了具有壳体和听筒的助听器，其中在壳体中布置了两个输入转换器并且在听筒中布置了输入转换器；

图1B示出了根据图1A的助听器，其中在壳体中仅布置了一个输入转换器；

图2以框图示出了根据图1A的助听器中的借助由定向麦克风确定的加权系数的噪声抑制；

图3示出了根据图2的助听器中的初步加权系数的方向相关性；

图4示出了具有助听器和移动电话的听力系统；以及

图5以框图示出了根据图1A的助听器中的作为图2的替换的噪声抑制。

在所有的附图中，彼此相应的部分和参量分别具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1A中以侧视图示意性示出了由听力装置1形成的听力系统2。在此，听力装置1当前通过助听器4给出。助听器4具有壳体6和与壳体6连接的听筒8。助听器4当前被设计为RIC设备，其在听筒8的端部具有被设计为扬声器的输出转换器10。听筒8通过连接线12与壳体6机械连接，在此信号连接线14也沿着连接线12延伸，信号连接线以还要描述的方式将输出转换器10与壳体6中的信号处理装置16电子连接(虚线)。在此，信号处理装置16形成听力系统2的控制装置18，并且尤其由一个或多个信号处理器给出，信号处理器分别具有分配的系统内存。在壳体6中，第一输入转换器21和第二输入转换器22彼此稍有间隔地布置，并且分别与控制装置18电子连接(虚线)。

在助听器4的运行中，分别由第一和第二输入转换器21、22产生输入信号(未详细示出)，并且将其输出到信号处理装置16，在那里依据助听器4的佩戴者的个人听力预设和要求进行处理，并且在此尤其与频率相关地进行放大并且在必要时进行压缩。信号处理装置16通过信号连接线14将输出信号(未详细示出)相应地输出到输出转换器10，输出转换器将所述输出信号转换为输出声音(未详细示出)，输出声音被馈送给佩戴者的听觉器官。由于第一和第二输入转换器21、22之间的空间距离，对于产生所述输出信号来说，在信号处理装置16中借助定向麦克风进行空间处理也是可以的。由此存在如下可能性：借助所述定向麦克风针对性地强调佩戴者的环境中的有用信号，有用信号通常由佩戴者的对谈伙伴的语音贡献给出，或者借助定向麦克风针对性地降低远离有用信号源的环境噪声和/或其他声源。

然而，在这种方向敏感的信号处理中，对佩戴者来说，空间听觉的重要信息可能会丢失。因此，该助听器4被设置为以还要描述的方式根据第一和第二输入转换器21、22的信号确定与频率相关的加权系数，借助该加权系数在信号处理装置16中对先验的优选全向的待处理的输入信号进行加权，其中加权系数应当在各个频带上引起有利的噪声抑制。在此，尤其可以使用由第一输入转换器21产生的信号24作为待处理的输入信号。

对此替换地，助听器4在听筒8中还可以具有另外的输入转换器26，然后待处理的输入信号可以由所述另外的输入转换器26的信号给出。这具有如下优点：在助听器4的常规佩戴的情况下，其中佩戴者至少部分地将壳体6佩戴在其耳朵的耳廓后面，并且将听筒8与输出转换器10的端部一起插入相关耳道的输入口，另外的输入转换器26被布置在耳道的入口处，并且因此由另外的输入转换器26产生的信号鉴于佩戴者的头部、特别是耳廓的遮蔽效果具有与在不存在助听器4的情况下传播到佩戴者的听觉器官的声音基本相同的特性。

图1B中以侧视图示意性示出了根据图1A的听力装置1的替换的实施方式。在图1B中，听力装置1也通过被设计为RIC设备的助听器4给出，其具有在运行中部分佩戴在耳廓后面的壳体6和听筒8，其中在壳体6中布置有第一输入转换器21，其与同样布置在壳体6中的控制装置18信号连接。在听筒8中布置有输出转换器10，其通过信号连接线14与控制装置18连接，其中信号连接线14沿着壳体6和听筒8之间的机械连接线12延伸。为了运行助听器4，听筒8与自由端一起插入佩戴者的耳道的入口。

第二输入转换器22被布置在听筒8中。类似于根据图1A的助听器4，根据第一和第二输入转换器21、22的信号以还要描述的方式确定与频率相关的加权系数，在控制装置18中借助加权系数对在该示例中由第二输入转换器22产生的、待处理的输入信号进行加权以抑制噪声。因此，与图1A中所示的助听器4的主要区别在于，第二输入转换器22(其信号用于确定与频率相关的加权系数)被布置在听筒8中(而不是如第一输入转换器21那样被布置在壳体6中)。

在此，根据图1A或根据图1B的助听器4尤其还可以被设计为BTE设备，其中，连接线12然后由BTE设备的声音软管形成。特别地，第二输入转换器22在此可以被布置在BTE设备的壳体6中。如果第二输入转换器(或者根据图1A的另外的输入转换器26)被布置在听筒8中或听筒8处(其自由端在BTE设备的情况下例如由圆顶或耳部配合件形成)，因此到壳体6中的控制装置18的信号连接线14沿着所述声音软管延伸，优选地在专用电缆中延伸。特别地，信号处理装置16也可以作为控制装置18的一部分布置在听筒8中。如果听筒8具有输入转换器，则助听器4尤其可以由BTE或RIC设备与ITE或CIC设备的某种组合给出。

图2中以框图示意示出了根据图1A的由助听器4形成的听力系统1，该听力系统具有已经描述的用于抑制噪声的信号处理。助听器4包括第一输入转换器21和第二输入转换器22，第二输入转换器与第一输入转换器以间距D进行布置。第一输入转换器21产生第一信号31，第二输入转换器21产生来自未详细示出的环境声音的第二信号32。在此，可能的预放大和预处理、例如宽带压缩以及A/D转换应当已经包含在第一或第二输入转换器21、22的功能中。

现在，第一和第二信号31、32分别在滤波器组33、34中被变换到时频域。如此滤波的第一信号31现在分别逐频带地延迟了时间常数T，必要时还以复杂的传递函数(未示出)进行滤波，该传递函数可以考虑两个输入转换器21、22的可能的电平差和/或相位差，并且将其从经滤波的信号32中减去，然后用低通滤波器35进行滤波。进行低通滤波是因为通过上述的相减使低频信号分量被衰减，因为时间常数T作为两个输入转换器21、22之间由于距离D的声学传播时间导致：尽管存在传播，低频信号分量在两个输入转换器21、22处仍具有相似的幅度。

根据所述低通滤波现在形成干扰信号36，其由于两个输入信号31、32相减之前的时间延迟T(其恰好对应于距离D的声学传播时间)在每个频带中基本上具有反心形方向特性64，其最大衰减指向目标方向38，目标方向由从第二输入转换器22到第一输入转换器21的连接线给出，并且在助听器4的常规佩戴中与正面方向一致。

通过滤波器组34分解到各个频带的第二信号32作为针对每个频带的麦克风信号基本上具有全向方向特性63。该第二信号32现在被用作目标信号40。现在根据每个频带中的目标信号40和干扰信号36分别确定声学特征参数42，其分别应当给出关于相关信号在相应频带中的能量含量的信息。在此，这通过选择相应信号的绝对值作为声学特征参数42来确保。然而，特别地，还可以使用信号功率或信号电平，或者信号功率、绝对值或信号电平的单调函数，例如二次函数或对数函数，作为特征参量42。现在根据干扰信号36的绝对值44和目标信号40的绝对值46分别形成时间平均值48和49以实现平滑。然后，目标信号40的绝对值46的时间平均值49作为分子，并且干扰信号36的绝对值44的时间平均值48作为分母，形成商50。该商形成相应频带的初步加权系数51，必要时仍可以将该商限制到例如6dB或更高的上限值(例如12dB或15dB)。

现在在所有频带上确定初步加权系数51的最大值52并将其确定为归一化系数52。初步加权系数51通过如此确定的归一化系数52进行归一化，从而针对每个频带得出加权系数54。

基于另外的输入转换器26产生待处理的输入信号56。待处理的输入信号56被滤波器组57变换到时频域。在此，滤波器组33、34、57优选具有相同的频率分辨率和相同的边缘陡度。

加权系数54现在乘法地应用于变换后的待处理的输入信号56。根据待处理的输入信号56的如所描述的方式加权的逐频带的信号分量，例如借助反快速傅里叶变换产生宽带的输出信号58，该输出信号由输出转换器10转换为输出声音60。特别地，在产生输出信号58之前仍可进行未详细示出的附加的信号处理，这例如可以包括依据佩戴者的个人的听力要求逐频带对信号贡献进行降低或提高，和/或用于抑制干扰噪声和/或声学反馈的附加措施。特别地，为了在相应的频带中将加权系数54应用于待处理的输入信号56，首先可以从待处理的输入信号56确定绝对值和相位，其中加权系数54仅应用于绝对值，而相位则用于反变换以产生输出信号58。

对于将根据图2示出的噪声抑制应用于根据图1B的助听器4，待处理的输入信号56由第一或第二输入转换器21或22产生。因此，待处理的方向信号56对应于第一或第二信号31或32。一般来说，对于噪声抑制还可以想到助听器4的其他替换实施方式，例如所谓的ITE助听器，其具有在耳道区域中布置的两个输入转换器作为第一和第二输入转换器21、22，用于产生两个信号31、32以及待处理的输入信号56。

图3中以俯视图示意性地并且简化地示出了根据图2的初步加权系数51对来自不同空间方向的声音信号的影响。左图示出了助听器4的佩戴者62和围绕他的目标信号40的全向方向特性63。中间图再次示出了相同的佩戴者62，这次具有干扰信号36的反心形方向特性64，其在目标方向38上具有其最大的衰减。可以直接看出，对于来自与目标方向38相反的半空间66的声音信号，干扰信号36不会发生明显的衰减，因为反心形方向特性64在那里基本上均匀地并且类似于全向方向特性63延伸。

在右图中示出了初步加权系数51的方向相关性68，如其可以示意性地从两个方向特性63、64推测出的那样。虽然在后半空间66中，目标信号40和干扰信号36对声音信号的灵敏度基本相似，但初步加权系数51在该区域中基本均匀地延伸并且因此与方向无关。只有在逐渐接近目标方向38时，两个方向特性63、64的差异才会越来越明显，使得初步加权系数51在目标方向38上具有强烈的隆起。在此，尤其可以通过压缩或限制将这种隆起限制到有限的值。

由于在目标方向38上的显著提高，现在可以通过所有初步加权系数51的最大值52借助归一化实现根据图2描述的过程，即仅在来自目标方向38的有用信号的最大频谱分量所在的那个频带中，加权系数54恰好为1。由于初步加权系数51除以归一化系数52，对其他频带来说通过加权系数54发生了减少，在相应的频带中，来自目标方向38的有用信号的频谱分量越小，这种减少就越大。

图4中以俯视图示意性示出了相对于图1A和1B中所示的变型的、听力系统2的替换的实施方式，该听力系统包括听力装置1和外部设备70。外部设备70由移动电话71给出。在此，听力装置1由助听器4给出，助听器被佩戴者62佩戴在耳朵上(未详细示出)。在此，听力装置4具有至少一个第一输入转换器21，并且例如可以被构造为ITE设备。在此，移动电话71直接定位在佩戴者62的对谈伙伴74的前面，使得移动电话的麦克风作为听力系统1的第二输入转换器22可以不受阻碍地并且特别清晰地记录对谈伙伴74的语音贡献75。

现在为了能够更好地抑制噪声，例如来自其性质未详细说明的定向干扰源76、78的干扰噪声形式的噪声，或者助听器4的弥散背景噪声(没有更详细地示出)，根据布置在助听器4中的第一输入转换器21的信号和布置在移动电话71中的第二输入转换器22的信号以还要描述的方式产生与频率相关的加权系数，在助听器4中，将这些加权系数应用于第一输入转换器21的信号。在此，产生加权系数，使得第一输入转换器21的信号中的干扰源76、78的频谱分量(或弥漫背景噪声)尽可能通过所进行的加权降低，第一输入转换器最终表现在那里出现的总声音。此外，语音贡献75的频谱分量要尽可能通过加权保留并且特别是相对于干扰源76、78的干扰噪声提高。

这通过根据目标信号和干扰信号逐频带地获得加权系数进行，其中在目标信号中应当存在尽可能高比例的有用信号(例如相对于频带中的总能量)，即在此存在尽可能高比例的语音贡献75，而在干扰信号中应当存在尽可能低比例的有用信号。同样地，对干扰源76、78的抑制的强度尽可能不取决于其方向，而优选地仅取决于其音量。现在通过使用第一输入转换器21的信号作为干扰信号并且使用第二输入转换器22的信号作为目标信号来实现该过程。由于移动电话71的定位，第二输入转换器22的信号具有特别高比例的来自对谈伙伴74的语音贡献，而仅仅由于佩戴者62与对谈伙伴74的空间距离，助听器4中的第一输入转换器21记录较低比例的语音贡献75，并且在这方面，在其信号中记录了较高的干扰源76、78的频谱分量。

特别地，听力系统2还可以被设计为双耳助听器系统，其除了助听器4之外还具有带有第二输入转换器的另外的助听器(未示出)，该另外的助听器由佩戴者62佩戴在另一只耳朵上。在该另外的助听器中，类似于在助听器4中已经描述的方式，首先确定初步加权系数51(参见图2)。这些相对于助听器4来说对侧的初步加权系数被传输到助听器4，在那里，一方面在助听器4中本地应用的各个频带的加权系数可以根据本地初步加权系数与对侧的初步加权系数的比较产生。

另一方面，在双耳信号处理的框架下，如果待处理的信号附加地也从(对侧的)另外的助听器传输到助听器4，则也可以使用对侧的初步加权系数。然后，根据对侧的初步加权系数形成加权系数，其在双耳信号处理的框架下在助听器4中被应用于另外的助听器的对侧的信号。

在图5中以框图示意性示出了用于那里所示的助听器4的根据图2的噪声抑制的替换方案。在此，直到有用信号40的绝对值46作为分子和干扰信号36的绝对值44作为分母形成商50为止，信号处理可以基本相同地进行(为了简单起见没有画出干扰信号36的低通滤波器35)，其中，待处理的输入信号56(因此也是有用信号40)附加地在此由第二信号32在时频域给出。然而，还可以使用(时频域中的)第一信号31或者另外的输入转换器26的信号(在根据图5的实施例中未设置)作为待处理的信号。

不同于根据图2示出的实施例，现在还可以通过分别将商50映射到初步加权系数51的离散的值范围80(其例如包括三个值80a、80b、80c)，在各个频带中产生加权系数54。在此，例如确定商50的上区间、中区间、下区间82a、82b、82c，这些区间分别映射到初步加权系数51的最大值80a(例如1或1.3或两者之间的值)或中间值80b(例如0.75或类似值)或最小值80c(例如0.5或以下)。此外，还可以使由此产生的初步加权系数51在时间上平滑。归一化(未示出)也是可能的(尤其是在将不等于1的值确定为离散的值范围的最大值的情况下)。

以类似的方式(未示出)，目标信号40的声学特征参数42(即该示例中的其绝对值46)和干扰信号36的相应的声学特征参数42(即该实施例中的其绝对值44)也可以经过较大较小比较

虽然在细节上通过优选的实施例对本发明进行了详细的阐述和描述，但是本发明却不限于所公开的示例并且本领域技术人员可以从中导出其它变形方案，而不脱离本发明的保护范围。

附图标记列表

1 听力装置

2 听力系统

4 助听器

6 壳体

8 听筒

10 输出转换器

12 连接线

14 信号连接线

16 信号处理装置

18 控制装置

21 第一输入转换器

22 第二输入转换器

24 输入信号

26 另外的输入转换器

31 第一信号

32 第二信号

33 滤波器组

34 滤波器组

35 低通滤波器

36 干扰信号

38 目标方向

40 目标信号

42 声学特征参数

44 干扰信号的绝对值

46 目标信号的绝对值

48 时间平均值

49 时间平均值

50 商

51 初步加权系数

52 最大值/归一化系数

54 加权系数

56 待处理的输入信号

57 滤波器组

58 输出信号

60 输出声音

62 佩戴者

63 全向方向特性

64 反心形方向特性

66 半空间

68 方向相关性

70 外部设备

71 移动电话

74 对谈伙伴

75 语音贡献

76 干扰源

78 干扰源

80 离散的值范围

80a 最大值

80b 中间值

80c 最小值

82a 上区间

82b 中区间

82c 下区间