用于提高具有高频听力损失的主体的空间听觉能力的移频应用

摘要

本发明公开了配置移频方案的方法，所述移频方案用于将主体佩戴的助听器接收的音频信号的一组所接收频率移位到移位后的一组频率，其中所述方法包括：确定主体感测音频频率的能力的至少一随主体而变的参数指示及一个或多个频谱线索的频率位置的至少一随主体而变的参数指示；基于所确定的随主体而变的参数配置随主体而变的移频过程，所述随主体而变的移频被配置成提高主体的空间听觉能力；及使助听器适于执行所配置的随主体而变的移频方案。

权利要求

1.配置移频方案的方法，所述移频方案用于将主体佩戴的第一和第二助听器接收的音频信号的一组所接收频率移位到移位后的一组频率，其中所述方法包括：-确定主体感测音频频率的能力的至少一随主体而变的参数指示及一个或多个频谱线索的频率位置的至少一随主体而变的参数指示；

-基于所确定的随主体而变的参数配置随主体而变的移频过程，所述随主体而变的移频被配置成提高主体的空间听觉能力；及-在第一和第二助听器中使用相同的所确定的随主体而变的参数使第一和第二助听器适于执行所配置的随主体而变的移频。

2.根据权利要求1的方法，其中所述移频被配置成向下移位至少一高频频区。

3.根据权利要求2的方法，其中确定至少一随主体而变的参数包括所述主体的至少一外耳的一个或多个解剖学特征的物理尺寸的几何测量。

4.根据权利要求2的方法，其中确定至少一随主体而变的参数包括所述主体的头部的物理尺寸的几何测量。

5.根据权利要求3或4的方法，还包括将所述几何测量与外耳的预定物理模型进行比较以确定包含将被移位的频谱线索的至少一频区。

6.根据权利要求5的方法，其中所述几何测量是外耳本身、外耳腔、耳道或外耳的任何其它解剖学特征的至少一物理尺寸的测量。

7.根据权利要求3或4的方法，其中物理尺寸的至少一几何测量是下述中的一个或多个的指示：一个或多个预定频谱线索的频率位置、主体的与头有关的传递函数、随主体而变的裸耳谐振、或其组合。

8.根据权利要求7的方法，还包括增强主体的与头有关的传递函数的各个频谱线索。

9.根据权利要求8的方法，其中配置随主体而变的移频包括确定移位后的频区的随主体而变的带宽及未改变基带和替换频区之间的频移。

10.根据权利要求9的方法，还包括当主体在两个耳朵均佩戴助听器时跨该主体的两个耳朵同步移频。

11.根据权利要求10的方法，还包括当主体在两个耳朵均佩戴助听器时跨主体的两个耳朵同步动态范围压缩。

12.根据权利要求11的方法，还包括根据一个或多个助听器的一个或多个传声器的位置调节移频。

13.根据权利要求12的方法，还包括基于裸耳谐振的推定量确定通过助听器处理的音频信号的适当的随频率而变的增益。

14.根据权利要求13的方法，其中执行移频包括执行快速傅立叶变换。

15.根据权利要求14的方法，其中执行移频包括借助于滤波器组执行移频。

16.用于配置移频方案的系统，所述移频方案用于将主体佩戴的第一和第二助听器接收的音频信号的一组所接收频率移位到移位后的一组频率，其中所述系统包括：-用于接收主体感测音频频率的能力的至少一所确定的随主体而变的参数指示及一个或多个频谱线索的频率位置的至少一随主体而变的参数指示的装置；

-用于基于所确定的随主体而变的参数配置随主体而变的移频过程的装置，所述随主体而变的移频被配置成提高主体的空间听觉能力；及-用于通过在第一和第二助听器中使用相同的所确定的随主体而变的参数使第一和第二助听器适于执行所配置的随主体而变的移频的装置。

说明书

用于提高具有高频听力损失的主体的空间听觉能力的移频

应用

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及配置移频方案以对主体佩戴的助听器接收的频率进行移位的方法及适于执行所述移位的装置。本发明还涉及适于对进入的声音进行移频的助听器。更具体地，本发明涉及移频以提高具有高频听力损失的主体的空间听觉能力。

背景技术

[0002] 遭受听力损失的人群大多数通常在感测声音信号的高频方面有问题。这是主要问题，因为，众所周知，声音信号的高频在空间听觉方面提供优点，如确定所感测声音的位置或起源的能力(“声音定位”)。因此，空间听觉对于人们感知声音、与环境交互及在环境中定位的能力非常重要。对于更复杂的倾听情形如鸡尾酒会更是如此，其中空间听觉使人们能感知地区分不同声音源，从而导致更好的语言可懂度[例如，参见Bronkhorst，A.W.(2000)，“The cocktail partyphenomenon：A review of research on speech intelligibility inmultiple-talker conditions，”Acta Acust.Acust.，86，117-128]。

[0003] 从所述心理声学文献可明显看出，除了耳间时间和级差之外，声音定位由单耳频谱线索即通常在高于3kHz的频率出现的尖峰和凹陷传递[例如，参见Middlebrooks，J.C.，and Green，D.M.(1991)，“Sound localization by human listeners，”Ann.Rev.Psychol.，42，135-159；Wightman，F.L.，and Kistler，D.J.(1997)，“Factors affecting the relative salience of soundlocalization cues，”In：R.H.Gilkey and T.A.Anderson(eds.)，Binaural and Spatial Hearing in Real and Virtual Environments，Mahwah，NJ：Lawrence Erlbaum Associates，1-23]。由于听力受损主体通常在感测高于3kHz频率的能力方面受损害，因而他们遭受降低的空间听觉能力。

[0004] 原则上，术语“移频”意味着改变信号频谱的多种不同方法。例如，“频率压缩”指将(较宽的)源频区压缩为更窄的目标频区，例如，通过丢弃每第n个频率分析带并将其余频带在频域中“推”在一起实现。在本发明上下文中，这将被称为频率压缩方法。“频率降低”指将高频源区移位到较低频率的目标区而不丢弃所移位高频频带中包含的任何频谱信息。而是，被移位的较高频率或完全替换较低频率或与较低频率混合。在本发明上下文中，这将称为频率降低方法。原则上，两种类型的方法均可在给定输入频谱的所有或者仅仅部分频率上实施。在本发明上下文中，两种方法均用于向下移位较高的频率，或通过压缩或通过降低。然而，总的来说，可以有一个或多个高频源频带向下移位到一个或多个低频目标频带，也可以有另一甚至更低的频带(“基带”)不受移位的影响。

[0005] 助听器中特定频区的移频是公知的提高助听器用户受益的技术。例如，专利申请WO 2005/015952描述了目标在于提高听力受损主体的空间听觉能力的系统。所提出的系统丢弃每第n个频率分析带并将其余频带推在一起，因而应用频率压缩。因此，空间上突出的高频线索被假定为在较低的频率进行复制。

[0006] 总体上，助听器可以是耳后式(BTE)、大部分耳内式(MIC)、耳内式(ITE)、深耳道式(CIC)或耳道式接收器(RITE)类型。

[0007] 专利申请EP 1,742,509涉及通过合成听力装置的音频输入信号而消除声反馈及噪声。即使该方法使用移频，但在现有技术方法中移频的目的在于消除助听器中的声反馈和噪声，而不是提高空间听觉能力。

[0008] 即使上面提及的现有技术方法对许多主体提供提高的听觉能力，甚至听力受损主体也可从其受益，但是仍存在实现助听器中移频效果的进一步提高从而提高听力受损主体的空间听觉的问题。

发明内容

[0009] 在此公开了一种配置移频方案的方法，其将主体佩戴的助听器接收的音频信号的一组所接收频率移位到移位后的一组频率，其中所述方法包括：

[0010] -确定主体感测音频频率的能力的至少一随主体而变的参数指示及一个或多个频谱线索的频率位置的至少一随主体而变的参数指示；

[0011] -基于所确定的随主体而变的参数配置随主体而变的移频过程，所述随主体而变的移频被配置以提高主体的空间听觉能力；及

[0012] -使助听器适于执行所配置的随主体而变的移频。

[0013] 本发明的优点在于，主体由于听力受损而对其只有有限接近的音频频率被移位到所述主体借助于助听器可感测的频率。移位过程的配置基于该特定主体感测音频频率的能力的至少一随主体而变的参数指示(如听力图)及一个或多个频谱线索特别是空间上突出的频谱线索的频率位置的至少一随主体而变的参数指示。具体地，可以预见，通过基于对每一个体确定的至少一参数执行随主体而变的移频，主体的空间听觉能力可得以大大提高。

[0014] 在此所述的方法的实施例使用多种有听力学动机的方法，以提高具有高频听力损伤的主体的空间听觉能力。

[0015] 此外，由于随主体而变的移频基于预先确定的客观测量的参数，移频的配置可以可再现的方式及可控的质量执行。例如，所述配置与执行所述配置的人不太有关甚至与其完全无关。

[0016] 因此，移位的准确细节基于关于主体的听力损失的信息及空间上突出的频谱线索的频率位置确定。

[0017] 如前所述，由于听力受损主体通常在感测高于3kHz的频率的能力方面受损害，他们遭受降低的空间听觉能力。因此，本发明的优点在于，在一实施例中，移频被配置成向下移位至少一高频源区。

[0018] 术语“频谱线索”在此用于指所接收频谱的特性(如尖峰和凹陷)，即，具体地，将被向下移位以提高主体的空间听觉能力的高频频谱信息。因而，空间上突出的频谱线索是携带主体可使用于声音定位的线索，或者，更一般地，可使用于空间听觉目的的线索。

[0019] 相对于上述空间听觉突出的频谱线索由于人外耳的物理结构而出现且通常按所谓的与头有关的传递函数(HRTF)进行测量[例如，参见Wightman，F.，and Kistler，D.(2005)，“Measurement andvalidation of human HRTFs for use in hearing research，”ActaAcust.Acust.，91，429-439]。

[0020] 因此，在一实施例中，确定随主体而变的参数包括所述主体的至少一外耳的一个或多个解剖学特征的物理尺寸的几何测量。

[0021] 在另一实施例中，确定所述至少一随主体而变的参数包括所述主体的头部的物理尺寸的几何测量，因而提供特别简单的几何测量。主体的外耳或头部的所述几何测量可确定哪一移频配置适合于该主体。该实施例的另一优点在于几何测量是客观的且可再现的测量。

[0022] 由于主体感测高频频谱线索的能力取决于主体的听力损失情况和这些线索的频率位置，对每一主体执行相同的移频将不是最佳的做法，因此，在此所述方法的实施例的优点在于所述移频随主体而变。

[0023] 在一实施例中，所述方法包括将所述几何测量与外耳的预定物理模型进行比较[例 如，参 见Shaw，E.A.G.(1997)，“Acousticalfeatures of the human external ear，”In：R.H.Gilkey and T.A.Anderson(eds.)，Binaural and Spatial Hearing in Real andVirtual Environments，Mahwah，NJ：Lawrence Erlbaum Associates，25-47]以确定包含频谱线索尤其是空间上突出的频谱线索的至少一源频区。这使能估计这些线索中的哪些可用于具有给定听力损失的特定人及哪些不可用。基于该估计，可导出移位方案，其对特定人优化所移位线索的可及性。所述主体耳朵的几何测量与预定物理模型的比较具有改善移频配置的优点，因为关于空间上突出的频谱线索的频率位置的信息可与关于同一主体的听力损伤的信息结合。

[0024] 在一实施例中，所述几何测量是至少一物理尺寸的测量，即外耳本身、外耳腔、耳道或外耳的任何其它解剖学特征的宽度、深度或高度。外耳的解剖学特征确定空间上突出的线索的幅度及频率位置，这是为什么对听力受损主体的耳朵或头部的这些解剖学部分进行几何测量具有优点的原因。

[0025] 在一实施例中，与头部和外耳有关的所述至少一随主体而变的物理参数是下述中的一个或多个的指示：一个或多个预定频谱线索如频谱尖峰和凹陷的频率位置、主体的与头有关的传递函数、主体的裸耳或耳道谐振、或其组合。

[0026] 在一实施例中，所述至少一随主体而变的物理参数可简单地源自关于所述主体的人口统计学信息。例如，主体的年龄、性别和身高已知对主体的外耳的物理尺寸有影响。因此，这种类型的信息也可提供空间上突出的频谱线索的频率位置的指示。

[0027] 如上所述，所有上述因素均随主体而变且影响高频频谱线索的频率位置。在此所述方法的优点在于，通过考虑这些因素中的一个、部分或全部及通过将它们与来自听力图的信息结合，主体的空间听觉能力得以提高甚至最优化。因而，可对听力受损主体确定特定移频方案，使得该主体感测空间听觉线索的能力得以提高。

[0028] 除频率压缩和频率降低之间的区别之外，在本说明书中描述的移频方法可再分为多种不同的有听力学动机的方法以选择和移位高频频谱线索。这些方法之间最重要的区别在于被向下移位的频谱线索是宽带还是窄带线索。与此直接有关的是用于预测空间上突出的频谱线索的频率位置的几何模型中所需要的细节程度。不同方法阐述如下。

[0029] 总的来说，如果给定物理对象的大小与碰撞声音的波长可比，则所述对象将对所述声音构成障碍因而将影响所述声音。声学测量表明，人头对高于约1kHz的频率开始有影响[参见Durrant，J.D.，andLovrinic，J.H.(1995)，Bases of Hearing Science，Baltimore，Maryland：Williams & Wilkins]。这意味着，如果宽带声源位于听者的一侧上，则，作为声交互作用的结果，耳朵靠近所述声源处的声压增大，而远离所述声源处的声压减小。声信号的这种增大和衰减在比较大的频率范围出现，因而可被视为宽带效应。在文献中，这通常被称为“头阴影效应”[例如，参见Shaw，E.A.G.(1997)，“Acoustical features of the human external ear，”In：R.H.Gilkey and T.A.Anderson(eds.)，Binaural and Spatial Hearingin Real and Virtual Environments，Mahwah，NJ：Lawrence ErlbaumAssociates，25-47]。

[0030] 配置移频算法的第一有听力学动机的方法包括，对由主体的听力损失确定的给定频率带宽，尽可能多地恢复头阴影效应。实际上，选择频区使得对于给定频率带宽，跨听者的两个耳朵平均提供最大的声信号增大和衰减。所述移位是有利的，因为正常听力听者已知在复杂收听情况下如鸡尾酒会可从高频头阴影效应受益，其中在所述复杂收听情况下有多个时间和频率重叠的声源。用以说明，如果目标源在听者头部的一侧而干扰源在另一侧，则由于头阴影效应，在与所述目标源同一侧的耳朵处将有更大的信噪比(SNR)。类似地，在干扰源侧的耳朵处将有较低的SNR。所述头阴影可在目标耳朵处导致7-8dB的SNR提高，正常听力主体已知在所述情况下通过关注该“更好的”耳朵而可获得更好的语言可懂度[参见Bronkhorst，A.W.，and Brungart，D.S.(2005)，“Advances in research on spatial and binauralhearing，”Acta Acust.Acust.，91，V-XII]。

[0031] 在移频方案的一实施例中，具有总最大头阴影效应的频区因而被确定和移位。同时，频率降低方法似乎最适于该实施，原则上也可使用频率压缩。假定2kHz的带宽可用于移位，6-8kHz的频区对于大量主体而言应是好的初始选择。这是因为，对20个主体的测量平均值表明，头阴影效应在该频带最大[参见Mehrgardt，S.，and Mellert，V.(1977)，“Transformation characteristics of the externalhuman ear，”J.Acoust.Soc.Am.，61，1567-1576]。然而，由于一些主体的听力损失结构，需要对其移位更小或更宽的频率带宽。
此外，6-8kHz频带并非对于每一主体均是最佳选择，因为头部大小影响头阴影效应最显著的频率。因此，在移频方案的一些实施例中，这些因素均被考虑。意于恢复头阴影效应的实施主要用于具有更严重听力损失的主体。这些主体具有减少的频率选择性，因而具有较少的感测或解析好的频谱尖峰和凹陷的机会[例如，参见Moore，B.C.J.(1998)，Cochlear Hearing Loss，London：Whurr Publishers Ltd.]。

[0032] 由于人外耳远小于人头部，其影响较高频率即大约高于3kHz的碰撞声波[例如，参见Weinrich，S.(1982)，“The problem offront-back localization in binaural hearing，”Scand.Audiol.Suppl.，15，135-145；Wightman，F.L.，and Kistler，D.J.(1997)，“Factors affecting the relative salience of soundlocalization cues，”In：R.H.Gilkey and T.A.Anderson(eds.)，Binaural and Spatial Hearing in Real and Virtual Environments，Mahwah，NJ：Lawrence Erlbaum Associates，1-23]。 由 于 心耳具有非常复杂的结构，其以复杂的方式改变高频声音。更具体地，心耳可被视为与方向有关的滤波器，其将频谱尖峰和凹陷引入耳信号，所述信号随源位置变化[例如，参 见 Carlile，S.，Martin，R.，andMcAnally，K.(2005)，“Spectral information in soundlocalization，”Int.Rev.Neurobiol.，70，399-434]。这些特征被广泛认为负责提高正常听力听者的定位性能，特别是在垂直面中或辨别正面和后面源时[例如，参 见 Middlebrooks，J.C.，and Green，D.M.(1991)，“Sound localization by human listeners，”Ann.Rev.Psychol.，42，135-159]。相比于头阴影效应，这些频谱线索更窄带。此外，它们与更小解剖学特征的尺寸如外耳腔、耳珠或耳廓的宽度、深度和高度相关联[参见Lopez-Poveda，E.A.(1996)，“Thephysical origin and physiological coding of pinna-basedspectral cues，”PhD Thesis，Dept.of Human Sciences，Loughborough University，UK]。因此，为预测这些线索的频率位置，需要精细得多的人外耳几何测量和模型。

[0033] 在移频方案的一些实施例中，一个或多个单个频谱尖峰和凹陷在其范围内最大变化的频区因而基于部分或所有相关解剖学特征的物理尺寸的测量与现有模型的比较进行确定[例如，参见Shaw，E.A.G.(1997)，“Acoustical features of the human external ear，”In：R.H.Gilkey and T.A.Anderson(eds.)，Binaural and SpatialHearing in Real and Virtual Environments，Mahwah，NJ：LawrenceErlbaum Associates，25-47；Lopez-Poveda，E.A.，and Meddis，R.(1996)，“A physical model of sound diffraction and reflectionin the human concha，”J.Acoust.Soc.Am.，100，3248-3259]。之后，或通过频率降低技术或通过频率压缩技术，这些源频区被向下移位到具有先前基于主体的听力图确定的某些带宽的目标频带。这种实施主要用于具有轻微听力损失因而具有足够其余频率选择性的主体，这样，所述主体具有高得多的感测或解析好频谱尖峰和凹陷的机会。

[0034] 除了上面概述的实施例之外，可以有其它实施方式。例如，给定频谱线索在其范围内变化最大的频区也可总体上从心耳的物理尺寸预测或者不仅仅从那些较小的解剖学构件预测。因此，不太精细的几何学模型足以用于选择将被向下移位的适当频区。甚至更不精细的模型也可基于关于主体的人口统计学信息如年龄、性别和身高预测空间上突出的频谱线索的频率位置。

[0035] 在一实施例中，所述方法还包括增强主体的与头有关的传递函数的各个频谱线索。作为例子，所述方法可包括增强频谱尖峰或凹陷，其中心频率与外耳的某些解剖学特征的某些物理尺寸相关联，因而可在耳朵几何模型的帮助下进行预测，其通过增大尖峰和/或衰减邻近所述尖峰的能量或者通过衰减凹陷和/或增大邻近所述凹陷的能量进行。该实施例的优点在于，在这些频谱特征被增强时，正常听力和听力受损主体均能够更好地感测这些频谱特征[例如，参见DiGiovanni，J.J.，and Nair，P.(2006)，“Auditory filters and the benefitmeasured from spectral enhancement，”J.Acoust.Soc.Am.，120，1529-1538]。

[0036] 在一实施例中，配置随主体而变的移频包括确定移位后的频区的随主体而变的带宽及未改变基带和替换频区之间的移频。该实施例的优点在于，移位后的频区的带宽及所述移频随主体而变，因为这对主体提供最佳移频。

[0037] 在一实施例中，所述方法还包括当主体在两个耳朵均佩戴助听器时跨该主体的两个耳朵同步移频。因此，包含在移位后的频带内的任何耳间级差或时间差均被保持。

[0038] 除了所述移频同步之外，所述方法还可包括跨主体的两个助听器同步动态范围压缩。动态范围压缩通常应用于将输入信号的(物理)级范围“挤压”为听力受损主体“可感知的”级范围。未同步的动态范围压缩最近已被发现使双边佩戴助听器的正常听力和听力损失主体的定向听觉性能均更差，因为这样的压缩可降低高频耳间级差[参见Musa-Shufani，S.，Walger，M.，von Wedel，H.，and Meister，H.(2006)，“Influence of dynamic compression on directionalhearing in the horizontal plane，”Ear Hear.，27，279-285]。因此，通过跨主体的两个助听器同步动态范围压缩，包含在已移位及未移位频带内的耳间线索可被保持，从而保持对空间听觉性能提供最佳贡献。因此，该实施例的优点在于，当听力受损主体佩戴两个助听器时，每只耳朵一个，考虑两个助听器对耳信号的声效应。

[0039] 在一实施例中，所述方法还包括根据助听器的一个或多个传声器的位置调节移频。这是有利的，因为在外耳腔中出现的声效应不同于在外耳上面或后面出现的声效应，例如[参见Agnew，J.(1994)，“Acoustic advantages of deep canal hearing aid fittings，”Hear.Instr.，45，22-25]。这是为什么高频频谱线索也与位置有关的原因。该实施例的优点在于，当配置所述移频时，考虑助听器位置的影响。

[0040] 在一实施例中，通过助听器处理的音频信号的适当的随频率而变的增益基于裸耳谐振确定。通常，对于声音定位中使用的频谱尖峰和凹陷，所述裸耳谐振随主体不同而不同，因此，在耳朵几何模型的帮助下对每一主体预测裸耳谐振是有利的。如果预测及实际裸耳响应失配，则增益规定得不好。因此，由助听器处理的音频信号的增益基于随主体而变的裸耳谐振进行确定，其效果在于，通常在助听器中规定的听力学放大更适于特定主体。

[0041] 在一实施例中，执行移频包括执行快速傅立叶变换(FFT)。在另一实施例中，执行移频包括借助于滤波器组执行移频。因此，所述移频可以几种方式进行，以导致最有效率和有效的实施方式。

[0042] 本发明涉及不同方面，包括上述及下述的配置移频的方法、及相应方法、装置和/或产品，其中每一个均产生结合第一所述方面描述的一个或多个好处和优点，且每一个均具有对应于结合第一所述方面描述和/或所附权利要求中公开的实施例的一个或多个实施例。

[0043] 本发明公开了适于对音频信号的一组所接收频率进行移频从而变换为一组已移位频率的助听器，其中所述助听器包括存储装置，基于主体的感测音频频率的能力配置的至少一随主体而变的配置参数(如主体的听力图)及主体的频谱线索尤其是空间上突出的频谱线索的频率位置保存于所述存储装置中；所述助听器还包括处理装置，用于处理从所述至少一随主体而变的配置参数配置的随主体而变的移频，所述随主体而变的移频被配置成有助于主体的空间听觉能力。

[0044] 该实施例的优点在于，所述助听器被配置成考虑所述主体可以使用或有限使用哪些频率，因此，所述主体在佩戴所述助听器时由于助听器中的特别频率移位而具有最佳听觉能力。

[0045] 在此及在下文中，术语“处理装置”包括适于执行上述功能的任何适当的电路和/或装置。具体地，术语“处理装置”包括通用或专用可编程微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列(PLA)、可现场编程门阵列(FPGA)、专用电子电路等或其组合。

[0046] 术语“存储装置”包括用于保存所确定的配置参数的任何适当的电路或装置，例如非易失性存储器如ROM、EPROM和EEPROM，闪速存储器，和/或类似装置。或者或另外，所确定的参数可作为用于控制所述处理装置的程序的一部分进行保存。

[0047] 因此，当通过测量头部和/或外耳的预定突出解剖学特征的尺寸而以随主体而变的方式进行移频时，频谱线索的频率位置可被预测且所述线索本身可被移位。在一些实施例中，与关于借助于标准化听力测定规程确定的听力损失配置的信息结合，之后，所述移频方案可对每一主体按这样的方式配置，其确保最可能使用所述频谱线索。

[0048] 因此，基于主体的突出解剖学特征的几何测量对每一单个主体配置移频是有利的，因为这预计导致最佳空间听觉能力因而提高每一主体的语言可懂度。

附图说明

[0049] 通过以下结合附图对本发明实施例的说明性而非限定性的详细描述将进一步阐明本发明的上述和/或其它目的、特征和优点，其中：

[0050] 图1为配置和实施随主体而变的移频方案的一般过程的流程图。

[0051] 图2为适于由主体佩戴并被配置成对所接收音频信号执行移频的助听器。

具体实施方式

[0052] 下面的描述参考附图进行，所述附图通过图示表明可怎样实施本发明。

[0053] 在图1中示出了配置和实施随主体而变的移频方案的整个过程。在起始步骤101，主体的残余听觉灵敏度借助于标准听力测定测量规程进行确定[例如，参见Arlinger，S.(1991)，Manual of PracticalAudiometry-Volume 2，London：Whurr Publishers Ltd.]。从而获得听觉阈值的推定量，其揭示主体的配置和听力损失程度。如果诊断为相当轻微的听力损失，主体应具有足够的残余频率分辨力以解析好的频谱线索[例如，参见Moore，B.C.J.(1998)，Cochlear HearingLoss，London：Whurr Publishers Ltd.]。作为对比，如果诊断为更明确的听力损失，则主体的频率分辨力可能被严重损害。因此，源自听力测定评估的结果与最适于该主体的空间上突出的频谱线索的类型有关，因而与确定这些频谱线索所进行的测量有关(步骤104)。

[0054] 在随后的步骤102中，听力测定测量用于确定适于所考虑主体的至少一目标频带，例如在其中所述主体具有足够残余听觉灵敏度以区分频谱线索的至少一频带。作为说明性但非限制性的例子，对于对高达6kHz具有足够残余听觉灵敏度但在更高的频率具有较小残余灵敏度的主体，4-6kHz区域可被选择为目标频带。之后，在较高频率出现的任何空间上突出的频谱线索可被移位到所述目标频带，在那里给予主体更好的残余听觉灵敏度，这对该主体带来极大好处。这样的方法将导致未改变基带(0-4kHz)和目标频带(4-6kHz)之间出现4kHz频移。用于给出另一说明性但非限制性的例子，如果主体具有更轻微、更平缓的听力损失且对高达8kHz具有足够的残余听觉灵敏度，则对该主体4-8kHz区域可被选择为目标频带。因此，该主体将具有两倍于先前例子中的主体的目标频带，使得对于该主体，移频可基于在更宽频率范围出现的高频空间信息。这两个例子说明目标频带根据将被处理的听力损失的程度和配置进行选择，使得特定主体将被以最适当的方式进行服务。

[0055] 在步骤104中，对听力受损主体的外耳和/或头部的解剖学特征进行一个或多个几何测量。在一些实施例中，测量主体的头部的尺寸即足够了，而其它实施例还要求测量外耳甚至外耳的各个解剖学构件。所进行的实际测量与主体的听力损失情况有关。对于具有有限频率选择性的高度听力受损的主体，尝试恢复能够使用宽带头阴影效应是有利的，这样，测量头部尺寸即足够了。这样的简单几何测量可在卷尺或可用于确定头部深度、宽度和高度的任何其它适当的测量装置帮助下进行。对于具有足够残余频率选择性的听力受损不太大的主体，尝试恢复能够使用窄带频谱尖峰和凹陷是有利的，这样，可测量心耳的各个解剖学构件。这样的几何测量可借助于耳朵扫描器或任何其它适当的测量装置进行，所述耳朵扫描器或其它测量装置可测量心耳的整体深度、宽度和高度或外耳腔及耳道的深度、宽度和高度。

[0056] 研究表明外耳腔中的谐振在与头有关的传递函数中引起频谱尖峰[参见Shaw，E.A.G.，and Teranishi，R.(1968)，“Soundpressure generated in an external-ear replica and real humanears by a nearby point source，”J.Acoust.Soc.Am.，44，240-249]。此外，有频谱凹陷也在外耳腔中产生的迹象，尽管外耳的其它解剖学特征如耳廓也对其出现有影响[参见Lopez-Poveda，E.A.(1996)，“The physical origin and physiological coding ofpinna-based spectral cues，”PhD Thesis，Dept.of HumanSciences，Loughborough University，UK]。人外耳的另一显著特征为裸耳谐振。
对于普通成人，该由外耳对从自由场传到耳膜的声音施加的自然放大的主要特性具有约
2.7kHz的中心频率。然而，在极端情况下，其在1-6kHz之间变化[参见Dillon，H.(2001)，HearingAids，Sydney：Boomerang Press]。因此，通过测量引起这些声学特性的解剖学特征的尺寸，关于它们的随主体而变的信息可被获得，其随后可在配置移频方案及规定应用于助听器的增益时使用。

[0057] 在步骤105，人口统计学因素如主体的年龄、性别或身高可被登记，因为这些因素已知对主体的头部和心耳的整体大小有影响。因此，这种类型的信息可使用以获得另外的关于主体的空间线索的频率位置的基本信息。

[0058] 在步骤106中，所述几何测量和/或人口统计学数据用于确定适于所考虑主体的至少一源频带，例如，给定频谱线索在其范围内变化最大或最明确的频区。如上所述，在头部大小和人外耳及其各个解剖学构件(如外耳腔)的大小与这些身体构件引起的空间上突出的频谱线索的频率位置之间有直接关系[例如，参见Middlebrooks，J.C.(1999)，“Individual differences in external-ear transferfunctions reduced by scaling in frequency，”J.Acoust.Soc.Am.，106，1480-1492]。相比于具有相对较小外耳的身高较矮的人，具有相对较大外耳的身高较高的人预期展现在更低频率出现的空间上突出的频谱线索。这些线索的准确频率位置的确定例如可通过比较所述几何测量和头部和/或外耳的预定物理模型进行[例如，参见Shaw，E.A.G.(1997)，“Acoustical features of the human externalear，”In：R.H.Gilkey and T.A.Anderson(eds.)，Binaural andSpatial Hearing in Real and Virtual Environments，Mahwah，NJ：Lawrence Erlbaum Associates，25-47；Lopez-Poveda，E.A.，andMeddis，R.(1996)，“A physical model of sound diffraction andreflection in the human concha，”J.Acoust.Soc.Am.，100，3248-3259]。准确确定所述线索出现的频率是有利的，因为这使能选择一个或多个最适于给定主体的源频带，即包含关于给定空间上突出的频谱线索的最大信息的频区。

[0059] 此外，当确定空间上突出的频谱线索的频率位置时，其也可用于考虑与助听器有关的因素的影响(步骤103)。一个例子为助听器的输入变换器如传声器的定位，所述助听器中将实施所述移频方案。例如，对于CIC类型的助听器，传声器位于耳道入口处，这样，所述传声器可捕获在心耳中出现的所有空间上突出的频谱线索。然而，对于BTE类型的助听器，传声器位于心耳的上面或后面，已知人头部和外耳对碰撞声波的声效应不同[参见Berland，O.，and Nielsen，T.E.(1968)，“Sound pressure generated in the human external earby a free sound field，”Oticon Laboratories，Copenhagen，Denmark]。因此，对于BET装置，可用空间上突出的频谱线索具有不同的声学特性，在选择适当的源频带时必须考虑这些特性，使得对于给定传声器位置可最佳地恢复感兴趣的频谱线索。

[0060] 对确定适当的源频带有影响的与助听器有关的因素的另一例子是助听器的输入带宽。这是因为，助听器传声器可如实传输的最高频率设定源频带可位于多高频率的极限。

[0061] 此外，当确定适当的目标频带时，也必须考虑与助听器有关的数据或因素的影响。与确定适当的目标频带有关的与助听器有关的因素的例子为助听器的输出带宽。这是因为，助听器输出变换器如接收器或扬声器可如实传输的最高频率设定目标频带可位于多高频率的极限。

[0062] 与在耳朵几何模型的帮助下预测频谱尖峰和凹陷的声学特性类似，裸耳谐振可基于耳道尺寸的测量进行预测。之后，所述知识可用于在裸耳谐振周围的频区中确保通过助听器处理的声音的恰当增益。这是有用的，因为1-3kHz频区的适当放大对获得好的语言可懂度有明显贡献[参见ANSI S3.5-1997(1997)，“Methods for thecalculation of the intelligibility index，”American NationalStandards Institute，New York]。另一方面，如果使用裸耳谐振的平均推定量且助听器用户自身的谐振明显不同于该平均值，则该特定频区中的放大规定不太适当。

[0063] 基于可从步骤101到106获得的信息，可在步骤107对特定主体设计移频算法。

[0064] 具体地，包含所述主体由于高频听力损失而不能感测的空间上突出的频谱线索的源频带被移位到在其中所述主体具有足够的残余听觉灵敏度的目标频区。在这种情况下，所述目标频带确定可用于移频的最大可用带宽。因此，如果源频带占据超出目标频带之一的频率范围，则不得不通过频率压缩而压缩为可用带宽。用于给出说明性但非限制性的例子，如果4-8kHz区域被确定为适于给定主体的目标频带，则4-12kHz的源频带将使用2∶1的压缩比压缩到所述目标频带。之后，这意味着在源频带中包含的信息的一半将被丢弃。

[0065] 用于给出另一说明性但非限制性的例子，如果4-6kHz的区域被确定为适于主体的目标频带，则6-8kHz的源频带将通过频率降低而移位到所述目标频带。原则上，也可能将多个(较窄)源频带(如6-8kHz和9-11kHz)移位到单一(较宽)目标频带(如3-7kHz)，或者将单一源频带(如7-9kHz)移位到多个目标频带(如3-5kHz和5-7kHz)。

[0066] 除上面概述的问题之外，当设计移频算法时还可考虑其它问题。

[0067] 由于听力损失，在感测频谱尖峰和凹陷方面听力受损主体不及正常听力主体[例如，参见Moore，B.C.J.(1998)，Cochlear HearingLoss，London：Whurr Publishers Ltd.]。然而，最近的研究已表明，当或通过增大频谱尖峰或通过衰减邻近所述尖峰的能量而增强频谱尖峰时，正常听力和听力受损主体均可更好地感测所述频谱尖峰[参见DiGiovanni，J.J.，and Nair，P.(2006)，“Auditory filtersand the benefit measured from spectral enhancement，”J.Acoust.Soc.Am.，120，1529-1538]。因此，移频算法可以这样的方式实施，其可适应源频带的频谱形状的处理，使得感兴趣的空间线索可被变得更明确。

[0068] 在双边佩戴助听器时，在此所述的移频算法还可通过同步应用于主体的两个助听器的移频进行扩展。这意味着，同样的移频参数可用在两个助听器中。另外和/或或者，通过使用无线“耳到耳”通信，动态范围压缩可跨所述两个助听器同步。两种类型的同步是有益的，因为它们有助于保持已移位及未移位频带中包含的耳间空间线索。这继而意味着，这些线索对空间听觉性能的最佳贡献将被保持。

[0069] 在步骤108，所配置的移频算法实施在适于由听力受损主体佩戴的助听器中以提高该主体的空间听觉能力。所述移频的技术实现可基于任何适当的技术，例如可选择基于FFT的或基于滤波器组的实现技术。在助听器中完成所述实现的例子在EP 1742509和WO2005/015952中公开。

[0070] 在图2中示出了适于由主体佩戴并被配置成对所接收的音频信号进行移频的助听器。所述助听器包括输入变换器201如传声器、处理装置202、存储装置203及输出变换器204如扬声器。音频信号由输入变换器201如传声器接收，将从主体周围环境进入耳朵的声音信号转换为电声信号。所述电声信号被传给处理单元202，例如适当编程的通用微处理器、ASIC、或任何其它适当的控制电路，连接到存储装置203，例如闪速存储器、片载存储器或类似存储装置，主体感测音频频率的能力的一个或多个随主体而变的配置参数指示保存于其中。例如，所述随主体而变的配置参数可指示已移位频区的随主体而变的带宽及未改变基带和替换频区之间的频移。或者或另外，所述随主体而变的配置参数可以是如在此所述的其它形式的变换的指示。所述随主体而变的配置参数可由在此所述的方法确定。因而，所述信号处理单元202适于根据从随主体而变的参数配置的所配置移频处理电声信号。

[0071] 处理/配置后的电声信号从所述处理单元202传给输出变换器204如扬声器。输出变换器204将所述电声信号转换为声压信号，其可由主体听见。

[0072] 尽管图2将处理装置和存储装置示为两个分开的单元，应当理解，处理装置和存储装置也可组合为一个单元。

[0073] 尽管已详细描述和图示了一些实施例，但本发明不限于此，而是还可在所附权利要求限定的主题范围内以其它方式体现。具体地，应当理解，可使用其它实施例，及可进行结构和功能修改，而不脱离本发明的范围。

[0074] 应注意，在此所述方法的实施例尤其是在此所述的移频的配置可至少部分借助于包括几个不同元件的硬件和/或借助于通过运行计算机程序代码如计算机可运行指令引起的数据处理系统或其它处理手段实施。在列举几种手段的装置和系统权利要求中，这些手段中的几个可通过一个及硬件的同一组件如适当编程的微处理器或计算机和/或在此描述的一个或多个通信接口进行体现。起码的事实在于，在相互不同的从属权利要求中引用的或在不同实施例中描述的某些措施并不表明这些措施的结合使用没有优点。

[0075] 应该强调的是，在本说明书中使用的术语“包含/包括”用于表示所述特征、整体、步骤或组件的存在，但是不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、组件或其组合。