包括左右位置检测器的助听器
阅读说明：本技术 包括左右位置检测器的助听器 (Hearing aid comprising a left and right position detector ) 是由 K·B·拉斯姆森 S·O·皮特森 T·H·彼得森 A·S·埃克斯特兰德 A·V·奥尔森 J 于 2021-05-14 设计创作，主要内容包括：本申请公开了包括左右位置检测器的助听器,所述助听器包括：提供脉冲控制信号的心跳检测器,所述脉冲控制信号指明用户的心跳在用户的所述第一耳朵处的时间变化；及处理器；其中,所述处理器配置成根据所述脉冲控制信号估计所述助听器是位于用户的左耳处还是右耳处。本申请还公开了助听器的运行方法及双耳助听器系统。(A hearing aid comprising a left-right position detector is disclosed, the hearing aid comprising: a heartbeat detector providing a pulsed control signal indicative of temporal variations of a user's heartbeat at the first ear of the user; and a processor; wherein the processor is configured to estimate from the pulse control signal whether the hearing aid is located at the left or the right ear of the user. The application also discloses a method for operating a hearing aid and a binaural hearing aid system.)
技术领域
本申请涉及听力装置如助听器领域。
背景技术
听力装置如助听器(在此也称为听力仪器)配置成位于每只耳朵中或耳朵处，如图1中所示。听力系统如双耳助听器系统可包括配置成分别位于用户(如特定用户，例如听力受损的用户)的左和右耳处或者左和右耳中的第一和第二听力装置。如果听力仪器看上去完全一样(例如形状和颜色等完全一样)，计划用于左边的听力仪器可能被安装在右耳上，及计划用于右边的听力仪器可能被安装在左边。由此，计划针对左耳的声音可能被呈现给右耳，反之亦然。目前，这可例如通过用“L”和“R”(或者色码等)标记听力仪器而解决。然而，用户依然可能混淆两个听力装置。解决该问题的更简洁的方式应是自动确定每一听力仪器安装在哪一耳朵中。藉此，用户不必思考听力装置应安装在哪一特定耳朵中，如果听力仪器(的外表)一样(或者“第一眼”看上去一样)，这特别有利。
这种概念尤其适合如助听器类的设备，其中两个听力仪器(配置成位于左和右耳处)(的处理参数如增益)的设置不同。在该情形下，知道给定听力仪器是否位于左或右耳处是有利的。在其它应用中，例如音频传输装置的耳件或者助听器，在某些情形下，确定是否应提供单信号而不是立体声可能有用。这在认为相应耳件的测得的心跳源自两个不同心脏时(即不同的人佩戴两个听力仪器(耳件)从而分享音频)可能适合。
EP2991380A1解决了同样的问题。EP2991380A1提出基于识别信号的空间位置估计听力仪器的位置。该方案要求手动动作。因而需要一种(在初始设置后)可自动工作的方案。
发明内容
助听器
在本申请的一方面，提供配置成位于用户的耳朵处或耳朵中的助听器。该助听器包括提供脉冲控制信号的心跳检测器及包括处理器。处理器可配置成根据脉冲控制信号估计助听器是位于用户的左耳处还是右耳处。
从而可提供改进的、包括左-右位置检测器的助听器。
助听器可包括存储器，其中存储有左和右助听器(当位于用户的左和右耳朵处时，例如在验配期间测得)的脉冲控制信号(或源自其的数据)特性的相应参考值。处理器可配置成比较当前脉冲控制信号(或源自其的数据)和参考脉冲控制信号(或源自其的数据)。从而，给定助听器可(根据比较度量小于阈值)确定其是否按打算的那样安装在用户的左或右耳处。
助听器可包括收发器电路，其配置成建立到另一装置的通信链路。“另一装置”例如可以是双耳助听器系统的另一助听器或者可以是辅助装置如遥控装置例如智能电话等。
心跳检测器可配置成使得脉冲控制信号包括用户的心跳的随时间而变的波形。心跳检测器因而可将脉冲控制信号提供为(模拟或数字化的)振幅-时间关系。
处理器可配置成将脉冲控制信号传给另一装置。脉冲控制信号可经通信链路进行传输。听力装置可配置成从另一装置(例如从“另一装置”)接收脉冲控制信号。“另一装置”例如可以是双耳助听器系统的另一助听器或者可以是辅助装置如遥控装置例如智能电话等。
心跳检测器例如可包括传声器(如耳内传声器)、运动传感器或PPG传感器。传声器可以是在助听器安装在耳朵上时朝向耳膜的传声器。传声器可以是骨导传声器。运动传感器可包括加速计。PPG(光电容积脉搏波描记法，Photoplethysmography)传感器可包括脉搏血氧传感器和心跳传感器。
处理器可配置成根据脉冲控制信号自动选择适当的处理参数。助听器例如可包括存储器，其存储有关处理算法的处理参数(设置)，这些处理算法从用户的左耳到右耳有所区别(例如对应于用户的左和右耳的不同听力受损)。从而，无论第一和第二助听器是否相应地安装在用户的左或右耳处，在第一和第二助听器的任一者中均可选择和使用适当的参数设置。
当给定装置的边(左或右)已确定时，随边而变的设置(处理参数)可在每一装置中设定。随边而变的设置例如可以是：
-正确的边，同时播放音乐、电影重放或玩游戏；
-3D呈现，例如7.1向下混音；
-在增强听力情形下正确定位声源；
-听力损失补偿增益；
-用户接口，例如通过敲左边装置调高音量、通过敲右边装置调低音量；
-声音到达方向估计。
处理器可配置成在第一和第二助听器未位于它们相应的耳朵处时发出警报(如警告或建议)。处理器可配置成在第一和第二助听器未位于它们相应的耳朵处时通知用户(或其他人)。助听器例如可指令用户在其耳朵之间交换第一和第二助听器。前述警报或指令信息例如可经用户接口、音频和/或视频接口如听力装置的扬声器、或遥控器和/或智能电话等提供。
助听器可配置成监测脉冲控制信号的发生时刻/定时的变化。助听器可配置成监测听力装置和另一装置的脉冲控制信号之间(如双耳听力系统如双耳助听器系统的第一和第二装置如助听器之间)的发生时刻的变化。基于这些变化，可确定用户的头部是向左转、向右转还是向前。当头部从一位置转到另一位置时，时间延迟可能稍微改变。助听器可配置成存储随时间的变化。助听器可包括存储随时间的时间延迟差的存储器。
声学信号(音频数据)到达左和右耳的到达时间差取决于到达方向(DOA)，但通常小于1ms(例如0.5ms)。心跳到达左和右耳的“到达时间”的差因人而异，但通常在5-10ms的范围中(参见图2B中的ΔD)。因此，音频数据可用于同步脉冲数据(加速计数据)。从而可舍弃/省略单独的同步。
用于估计助听器是否位于相应的左或右耳处的处理时间可因所使用的心跳检测器的类型而变化。可能经历30s以上的处理时间(从该程序开始算)。如果例如由于用户的左和右耳的听力损失(十分)不同而导致助听器的处理参数(十分)不同，可加载和使用默认配置，直到已检测到目前的左-右边情形为止(如果确定的听力仪器左-右配置与预期的相反，听力仪器应换边，例如发出警告/建议(例如作为经相应助听器的扬声器发出的声学指示，或者作为经用户接口呈现给用户的信息，例如经智能电话、平板电脑或其它适当装置的APP))。
助听器可配置成在满足特定判据时仅估计所述助听器是位于用户的左耳还是右耳。可增加多种不同的努力来使脉冲测量更可靠。特定判据例如与脉冲控制信号的可靠性有关。特定判据例如可包括来自一个或多个传感器的控制信号的逻辑组合。特定判据例如可包括用户未移动或者用户未讲话或者背景噪声不高于指定水平，或者其组合。
助听器可由空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合构成或者包括空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合。
助听器可适于提供随频率而变的增益和/或随电平而变的压缩和/或一个或多个频率范围到一个或多个其它频率范围的移频(具有或没有频率压缩)以补偿用户的听力受损。助听器可包括用于增强输入信号并提供处理后的输出信号的信号处理器。
助听器可包括输出单元，用于基于处理后的电信号提供由用户感知为声学信号的刺激。输出单元可包括耳蜗植入件的多个电极(对于CI型助听器)或者骨导助听器的振动器。输出单元可包括输出变换器。输出变换器可包括用于将刺激作为声信号提供给用户的接收器(扬声器)(例如在声学(基于空气传导的)助听器中)。输出变换器可包括用于将刺激作为颅骨的机械振动提供给用户的振动器(例如在附着到骨头的或骨锚式助听器中)。
助听器可包括用于提供表示声音的电输入信号的输入单元。输入单元可包括用于将输入声音转换为电输入信号的输入变换器如传声器。输入单元可包括无线接收器，用于接收包括或表示声音的无线信号并提供表示所述声音的电输入信号。无线接收器例如可配置成接收在无线电频率范围(3kHz到300GHz)的电磁信号。无线接收器例如可配置成接收在光频率范围(例如红外光300GHz到430THz或者可见光如430THz到770THz)的电磁信号。
助听器可包括天线和收发器电路(如无线接收器)，用于从另一装置无线接收直接电输入信号，另一装置如娱乐设备(例如电视机)、通信装置、无线传声器或另一助听器。直接电输入信号可表示或包括音频信号和/或控制信号和/或信息信号。助听器可包括用于对所接收的直接电输入信号进行解调的解调电路，从而提供表示音频信号和/或控制信号的直接电输入信号，例如用于设置助听器的运行参数(如音量)和/或处理参数。一般地，助听器的天线及收发器电路建立的无线链路可以是任何类型。无线链路可在两个装置之间建立，例如在娱乐装置(如TV)与助听器之间，或者在两个助听器之间，例如经第三中间装置(如处理装置，例如遥控装置、智能电话等)。无线链路可在功率限制条件下使用，例如因为助听器可能由便携式(通常电池驱动的)设备构成或者包括便携式(通常电池驱动的)设备。无线链路可以是基于近场通信的链路，例如基于发射器部分和接收器部分的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。无线链路可基于远场电磁辐射。经无线链路的通信可根据特定调制方案进行安排，例如模拟调制方案，如FM(调频)或AM(调幅)或PM(调相)，或数字调制方案，如ASK(幅移键控)如开-关键控、FSK(频移键控)、PSK(相移键控)如MSK(最小频移键控)或QAM(正交调幅)等。
助听器与另一装置之间的通信可处于基带(音频频率范围，如0和20kHz之间)中。优选地，助听器与另一装置之间的通信基于高于100kHz频率的某类调制。优选地，用于在助听器和另一装置之间建立通信链路的频率低于70GHz，例如位于从50MHz到70GHz的范围中，例如高于300MHz，例如在高于300MHz的ISM范围中，例如在900MHz范围中或在2.4GHz范围中或在5.8GHz范围中或在60GHz范围中(ISM＝工业、科学和医学，这样的标准化范围例如由国际电信联盟ITU定义)。无线链路可基于标准化或专用技术。无线链路可基于蓝牙技术(如蓝牙低功率技术)或者超宽带技术(UWB)。
助听器可以是便携(即配置成可穿戴)装置或形成其一部分，如包括本机能源如电池例如可再充电电池的装置。助听器例如可以是轻质、容易穿戴的装置，例如具有小于100g的总重量，如小于20g。
助听器可包括输入单元(如输入变换器，例如传声器或传声器系统和/或直接电输入(如无线接收器))和输出单元如输出变换器之间的正向或信号通路。信号处理器可位于该正向通路中。信号处理器可适于根据用户的特定需要提供随频率而变的增益。助听器可包括具有用于分析输入信号(如确定电平、调制、信号类型、声反馈估计量等)的功能件的分析通路。分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理可在频域进行。分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理可在时域进行。
表示声信号的模拟电信号可在模数(AD)转换过程中转换为数字音频信号，其中模拟信号以预定采样频率或采样速率fs进行采样，fs例如在从8kHz到48kHz的范围中(适应应用的特定需要)以在离散的时间点tn(或n)提供数字样本xn(或x[n])，每一音频样本通过预定的Nb比特表示声信号在tn时的值，Nb例如在从1到48比特的范围中如24比特。每一音频样本因此使用Nb比特量化(导致音频样本的2Nb个不同的可能的值)。数字样本x具有1/fs的时间长度，如50μs，对于fs＝20kHz。多个音频样本可按时间帧安排。一时间帧可包括64个或128个音频数据样本。根据实际应用可使用其它帧长度。
助听器可包括模数(AD)转换器以按预定的采样速率如20kHz对模拟输入(例如来自输入变换器如传声器)进行数字化。助听器可包括数模(DA)转换器以将数字信号转换为模拟输出信号，例如用于经输出变换器呈现给用户。
助听器如输入单元和/或天线及收发器电路包括用于提供输入信号的时频表示的时频(TF)转换单元。时频表示可包括所涉及信号在特定时间和频率范围的相应复值或实值的阵列或映射。TF转换单元可包括用于对(时变)输入信号进行滤波并提供多个(时变)输出信号的滤波器组，每一输出信号包括截然不同的输入信号频率范围。TF转换单元可包括用于将时变输入信号转换为(时-)频域中的(时变)信号的傅里叶变换单元。助听器考虑的、从最小频率fmin到最大频率fmax的频率范围可包括从20Hz到20kHz的典型人听频范围的一部分，例如从20Hz到12kHz的范围的一部分。通常，采样率fs大于或等于最大频率fmax的两倍，即fs≥2fmax。助听器的正向通路和/或分析通路的信号可拆分为NI个(例如均匀宽度的)频带，其中NI例如大于5，如大于10，如大于50，如大于100，如大于500，至少其部分个别进行处理。助听器可适于在NP个不同频道处理正向和/或分析通路的信号(NP≤NI)。频道可以宽度一致或不一致(如宽度随频率增加)、重叠或不重叠。
助听器可配置成在不同模式下运行，如正常模式及一个或多个特定模式，例如可由用户选择或者可自动选择。运行模式可针对特定声学情形或环境进行优化。运行模式可包括低功率模式，其中助听器的功能被减少(例如以便节能)，例如禁用无线通信和/或禁用助听器的特定特征。
助听器可包括多个检测器，其配置成提供与助听器的当前网络环境(如当前声环境)有关、和/或与佩戴助听器的用户的当前状态有关、和/或与助听器的当前状态或运行模式有关的状态信号。作为备选或另外，一个或多个检测器可形成与助听器(如无线)通信的外部装置的一部分。外部装置例如可包括另一助听器、遥控器、音频传输装置、电话(如智能电话)、外部传感器等。
多个检测器中的一个或多个可对全带信号起作用(时域)。多个检测器中的一个或多个可对频带拆分的信号起作用((时-)频域)，例如在有限的多个频带中。
多个检测器可包括用于估计正向通路的信号的当前电平的电平检测器。检测器可配置成确定正向通路的信号的当前电平是否高于或低于给定(L-)阈值。电平检测器作用于全频带信号(时域)。电平检测器作用于频带拆分信号((时-)频域)。
助听器可包括话音活动检测器(VAD)，用于估计输入信号(在特定时间点)是否(或者以何种概率)包括话音信号。在本说明书中，话音信号可包括来自人类的语音信号。其还可包括由人类语音系统产生的其它形式的发声(如唱歌)。话音活动检测器单元可适于将用户当前的声环境分类为“话音”或“无话音”环境。这具有下述优点：包括用户环境中的人发声(如语音)的电传声器信号的时间段可被识别，因而与仅(或主要)包括其它声源(如人工产生的噪声)的时间段分离。话音活动检测器可适于将用户自己的话音也检测为“话音”。作为备选，话音活动检测器可适于从“话音”的检测排除用户自己的话音。
助听器可包括自我话音检测器，用于估计特定输入声音(如话音，如语音)是否(或以何种概率)源自听力装置系统用户的话音。助听器的传声器系统可适于能够进行用户自己的话音与另一人的话音及可能与无话音声音的区分。边检测可在自我话音期间禁用，因为脉冲在自我话音期间可能更难检测。边检测指检测仪器是位于头部的左边还是右边或者检测两个仪器是否已交换。
多个检测器可包括运动检测器，例如加速度传感器。运动检测器可配置成检测用户面部肌肉和/或骨头的例如因语音或咀嚼(如颌部运动)引起的运动并提供标示该运动的检测器信号。
助听器可包括分类单元，配置成基于来自(至少部分)检测器的输入信号及可能其它输入对当前情形进行分类。在本说明书中，“当前情形”可由下面的一个或多个定义：
a)物理环境(如包括当前电磁环境，例如出现计划或未计划由助听器接收的电磁信号(包括音频和/或控制信号)，或者当前环境不同于声学的其它性质)；
b)当前声学情形(输入电平、反馈等)；及
c)用户的当前模式或状态(运动、温度、认知负荷等)；
d)助听器和/或与助听器通信的另一装置的当前模式或状态(所选程序、自上次用户交互之后消逝的时间等)。
分类单元可基于或者包括神经网络，例如经训练的神经网络。
助听器还可包括用于所涉及应用的其它适宜功能，如压缩、降噪、反馈控制等。
根据本发明的用户的心跳的监测例如可持续进行。另一选择可以是(例如为节能目的)在已确立正确的边之后关闭心跳检测器(或心跳检测器之一)。又一选择可以是心跳检测器在初始阶段期间以相对高的采样速率进行，直到已确立正确的边为止，其后，心跳检测器以相对低的采样速率进行(或者其后心跳检测器进入低功率模式)。心跳检测器例如可在加电过程期间启动以验证给定听力仪器是否位于其打算位于的那一耳朵处(否则，处于低功率模式，其中心跳以较低的采样速率进行监测，例如为健康监测或运动目的)。
助听器可包括听力仪器，例如适于位于用户耳朵处或者完全或部分位于耳道中的听力仪器，例如耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。助听系统可包括喇叭扩音器(包括多个输入变换器和多个输出变换器，例如用在音频会议情形)，例如包括波束形成器滤波单元，例如提供多个波束形成能力。
在另一方面，提供配置成位于用户的第一耳朵处或第一耳朵中的第一助听器。第一助听器可包括提供指明用户的心跳在用户的第一耳朵处的时间变化的第一脉冲控制信号的心跳检测器及包括处理器。第一助听器可配置成从第二助听器接收第二脉冲控制信号，第二助听器配置成位于用户的第二耳朵处，其中第二脉冲控制信号指明用户的心跳在用户的第二耳朵处的时间变化。处理器可配置成根据第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号估计助听器是位于用户的左耳处还是右耳处。
应用
一方面，提供如上所述的、“
具体实施方式
”部分中详细描述的和权利要求中限定的助听器的应用。可提供在包括音频分布的系统中的应用。可提供在包括一个或多个助听器(如听力仪器)的系统如双耳助听器系统、耳机、耳麦、主动耳朵保护系统等中的应用。
方法
一方面，本申请进一步提供配置成位于用户的第一耳朵处或第一耳朵中的(第一)助听器的运行方法。该方法包括提供指明用户的心跳在用户耳朵处的时间变化的第一脉冲控制信号。该方法可包括根据第一脉冲控制信号估计(第一)助听器是位于用户的左耳处还是右耳处。
当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的或权利要求中限定的装置的部分或所有结构特征可与本发明方法的实施结合，反之亦然。方法的实施具有与对应装置一样的优点。
该方法可包括：
-(在第一助听器中)从配置成位于用户的第二耳朵处的第二助听器接收第二脉冲控制信号；及
-根据第一和第二脉冲控制信号估计(第一)助听器是位于用户的左耳处还是右耳处。
该方法可包括：
-将第一脉冲控制信号(从第一助听器)传给配置成位于用户的第二耳朵处的第二助听器。
脉冲测量结果可在第一和第二助听器之间进行交换，例如经第三(中间如处理)装置。该方法可包括从配置成位于用户的第二耳朵处的第二助听器接收第二脉冲控制信号。第一和第二脉冲控制信号的比较可在助听器或第三装置中进行，结果(给定助听器的计划位置)传给(相应的)第一和第二助听器。
该方法可包括：
-使得助听器是位于用户的左耳处还是右耳处的确定在与助听器通信的单独装置中进行。
在另一方面，提供配置成位于用户的第一耳朵处或第一耳朵中的助听器的运行方法。该方法可包括：
-提供指明用户的心跳在用户的第一耳朵处的时间变化的第一脉冲控制信号；
-从配置成位于用户的第二耳朵处的第二助听器接收第二脉冲控制信号，其中第二脉冲控制信号指明用户的心跳在用户的第二耳朵处的时间变化；
-根据第一和第二脉冲控制信号估计助听器是位于用户的左耳处还是右耳处。
计算机可读介质或数据载体
本发明进一步提供保存包括程序代码(指令)的计算机程序的有形计算机可读介质(数据载体)，当计算机程序在数据处理系统(计算机)上运行时，使得数据处理系统执行(实现)上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。
作为例子但非限制，前述有形计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储装置，或者可用于执行或保存指令或数据结构形式的所需程序代码并可由计算机访问的任何其他介质。如在此使用的，盘包括压缩磁盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用途盘(DVD)、软盘及蓝光盘，其中这些盘通常磁性地复制数据，同时这些盘可用激光光学地复制数据。其它存储介质包括存储在DNA中(例如合成的DNA链中)。上述盘的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。除保存在有形介质上之外，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传输并载入数据处理系统从而在不同于有形介质的位置处运行。
计算机程序
此外，本申请提供包括指令的计算机程序(产品)，当该程序由计算机运行时，导致计算机执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法(的步骤)。
数据处理系统
一方面，本发明进一步提供数据处理系统，包括处理器和程序代码，程序代码使得处理器执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。
双耳助听器系统
另一方面，提供包括第一和第二上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器的双耳助听器系统。
双耳听力系统可配置成在其间交换脉冲控制信号。双耳助听器系统可配置成根据触发事件在其之间交换脉冲控制信号。触发事件例如可以是双耳助听器系统的第一和第二助听器的加电。触发事件例如可以是来自用户接口的请求。
另一方面，提供包括上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器及包括辅助装置的听力系统。
听力系统可适于在助听器与辅助装置之间建立通信链路以使得信息(如控制和状态信号，可能音频信号)可进行交换或者从一装置转发给另一装置。
辅助装置可包括遥控器、智能电话或者其它便携或可穿戴电子装置智能手表等。
辅助装置可由遥控器构成或者包括遥控器，其用于控制助听器的功能和运行。遥控器的功能实施在智能电话中，该智能电话可能运行使能经智能电话控制音频处理装置的功能的APP(助听器包括适当的到智能电话的无线接口，例如基于蓝牙或一些其它标准化或专有方案)。
辅助装置可由音频网关设备构成或者包括音频网关设备，其适于(例如从娱乐装置如TV或音乐播放器、从电话设备如移动电话或者从计算机如PC)接收多个音频信号并适于选择和/或组合所接收的音频信号中的适当信号(或信号组合)以传给助听器。
辅助装置可由另一助听器构成或者包括另一助听器。听力系统可包括适于实施双耳听力系统如双耳助听器系统的两个助听器。双耳助听器系统第一和第二上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器。双耳助听器系统的第一和第二助听器可配置成在其间交换脉冲控制信号。双耳助听器系统可配置成根据触发事件在其间交换脉冲控制信号。触发事件例如可以是双耳助听器系统的第一和第二助听器的加电。触发事件例如可以是来自用户接口的请求。
根据第一和第二脉冲控制信号确定第一和第二助听器中的给定助听器是位于用户的左耳处还是右耳处可在外部处理装置中进行，例如辅助装置(如通过智能电话或其它便携装置的用户接口处理，如实施为APP)。从而，仅相应的第一和第二脉冲控制信号(参见图5中的信号HB1,HB2)和相应的所得的第一和第二控制信号(参见图5中的信号RLctr,1,RLctr,2)在第一和第二助听器与外部处理装置之间交换。
APP
另一方面，本发明还提供称为APP的非短暂应用。APP包括可执行指令，其配置成在辅助装置上运行以实施用于上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的助听器或听力系统的用户接口。APP可配置成在移动电话如智能电话或另一使能与所述助听器或听力系统通信的便携装置上运行。
定义
在本说明书中，“助听器”如听力仪器指适于改善、增强和/或保护用户的听觉能力的装置，其通过从用户环境接收声信号、产生对应的音频信号、可能修改该音频信号、及将可能已修改的音频信号作为可听见的信号提供给用户的至少一只耳朵而实现。听得见的信号例如可以下述形式提供：辐射到用户外耳内的声信号、作为机械振动通过用户头部的骨结构和/或通过中耳的部分传到用户内耳的声信号、及直接或间接传到用户的耳蜗神经的电信号。
助听器可构造成以任何已知的方式进行佩戴，如作为佩戴在耳后的单元(具有将辐射的声信号导入耳道内的管或者具有安排成靠近耳道或位于耳道中的输出变换器如扬声器)、作为整个或部分安排在耳廓和/或耳道中的单元、作为连到植入在颅骨内的固定结构的单元如振动器、或作为可连接的或者整个或部分植入的单元等。助听器可包括单一单元或几个彼此(例如声学、电学或光学)通信的单元。扬声器可连同助听器的其它部件一起设置在壳体中，或者其本身可以是外部单元(可能与柔性引导元件如圆顶状元件组合)。
更一般地，助听器包括用于从用户环境接收声信号并提供对应的输入音频信号的输入变换器和/或以电子方式(即有线或无线)接收输入音频信号的接收器、用于处理输入音频信号的(通常可配置的)信号处理电路(如信号处理器，例如包括可配置(可编程)的处理器，例如数字信号处理器)、及用于根据处理后的音频信号将听得见的信号提供给用户的输出单元。信号处理器可适于在时域或者在多个频带处理输入信号。在一些助听器中，放大器和/或压缩器可构成信号处理电路。信号处理电路通常包括一个或多个(集成或单独的)存储元件，用于执行程序和/或用于保存在处理中使用(或可能使用)的参数和/或用于保存适合助听器功能的信息和/或用于保存例如结合到用户的接口和/或到编程装置的接口使用的信息(如处理后的信息，例如由信号处理电路提供)。在一些助听器中，输出单元可包括输出变换器，例如用于提供空传声信号的扬声器或用于提供结构或液体传播的声信号的振动器。在一些助听器中，输出单元可包括一个或多个输出电极，用于提供电刺激耳蜗神经的电信号(例如给多电极阵列)(耳蜗植入型助听器)。
在一些助听器中，振动器可适于经皮或由皮将结构传播的声信号传给颅骨。在一些助听器中，振动器可植入在中耳和/或内耳中。在一些助听器中，振动器可适于将结构传播的声信号提供给中耳骨和/或耳蜗。在一些助听器中，振动器可适于例如通过卵圆窗将液体传播的声信号提供到耳蜗液体。在一些助听器中，输出电极可植入在耳蜗中或者颅骨内侧上，并可适于将电信号提供给耳蜗的毛细胞、一个或多个听觉神经、听性脑干、听觉中脑、听觉皮层和/或大脑皮层的其它部分。
助听器可适应特定用户的需要如听力受损。助听器的可配置的信号处理电路可适于施加输入信号的随频率和电平而变的压缩放大。定制的随频率和电平而变的增益(放大或压缩)可在验配过程中通过验配系统基于用户的听力数据如听力图使用验配基本原理(例如适应语音)确定。随频率和电平而变的增益例如可体现在处理参数中，例如经到编程装置(验配系统)的接口上传到助听器，并由助听器的可配置的信号处理电路执行的处理算法使用。
“听力系统”指包括一个或两个助听器的系统。“双耳听力系统”指包括两个助听器并适于协同地向用户的两只耳朵提供听得见的信号的系统。听力系统或双耳听力系统还可包括一个或多个“辅助装置”，其与助听器通信并影响和/或受益于助听器的功能。前述辅助装置可包括至少下述之一：遥控器、远程传声器、音频网关设备、娱乐设备如音乐播放器、无线通信装置如移动电话(例如智能电话)或平板电脑或另一装置，例如包括图形界面。助听器、听力系统或双耳听力系统例如可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失、增强或保护正常听力人员的听觉能力和/或将电子音频信号传给人。助听器或听力系统例如可形成广播系统、主动耳朵保护系统、免提电话系统、汽车音频系统、娱乐(如TV、音乐播放或卡拉OK)系统、远程会议系统、教室放大系统等的一部分或者与其交互。
本发明的实施例如可用在双耳助听器系统应用中，如听力系统，如包括两个耳件的可听戴装置，例如耳麦、耳机和助听器。
附图说明
本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：
图1示出了包括位于用户的相应耳道中的两个看上去同样(或者看上去同样)的听力仪器的听力系统；
图2A示意性地示出了图1的听力系统，还示出了用户的心脏及示意性的从用户的心脏到耳朵的血液通路；
图2B示出了用户的左和右耳处的相应心跳测量结果(心电图)，其说明来自用户心脏的脉冲不是同时到达两只耳朵；
图3A示出了包括耳道内传声器形式的脉冲传感器的听力装置；
图3B示出了包括光敏传感器如PPG传感器形式的脉冲传感器的听力装置；
图4示出了用于确定双耳听力系统的随边而变的设置的方案的流程图；及
图5示出了根据本发明的双耳听力系统的实施例。
通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出。对于本领域技术人员来说，基于下面的详细描述，本发明的其它实施方式将显而易见。
具体实施方式
下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。
电子硬件可包括微机电系统(MEMS)、(例如专用)集成电路、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、分立硬件电路、印刷电路板(PCB)(如柔性PCB)、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件，例如用于感测和/或记录环境、装置、用户等的物理性质的传感器。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等，无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。
图1示出了包括位于用户U的相应耳道中的两个看上去同样(或者看上去几乎同样)的听力仪器(HD1,HD2)的听力系统。自动且无缝地确定听力装置如助听器安装在哪一耳朵中并不容易，因为两只耳朵非常对称。然而，有一个我们可利用的、不对称的线索。如果我们测量每只耳朵处的心跳(脉冲)，我们将看到，相较于用户U的右耳(图1中的“R-Ear”)，该脉冲通常稍早地到达左耳(图1中的“L-Ear”)(或者反过来(脉冲在到达左耳之前到达右耳))。这在图2A、2B中示出。
图2A示意性地示出了图1的听力系统，但还包括用户的心脏H及示意性的从用户U的心脏到耳朵(L-Ear,R-Ear)的血液通路。图2B示出了用户的左和右耳处的相应心跳测量结果(心电图)与时间的关系，其说明来自用户心脏H的脉冲不是同时到达两只耳朵。通常，相较于右耳(@R-Ear)，脉冲稍早地到达左耳(@L-Ear)。边可通过比较测得的脉冲之间的时间延迟ΔD进行确定(例如通过关联脉冲或者通过比较两个脉冲估计量的高峰期，例如跨多个脉冲如2-10个脉冲求平均)。这要求脉冲可在每只耳朵处测量并在两个仪器之间交换。脉冲可通过(例如朝向耳膜的，例如在助听器的耳内(ITE)部分与耳膜之间的残余腔中的)耳内传声器进行测量。然而，耳内传声器记录受到其它声音的干扰，因而可能需要较长时间来估计脉冲信号。优选地，脉冲可从中的脉冲血氧传感器如PPG传感器获得(关于脉冲血氧传感器在助听器中的应用，例如参见US20190174238A1)。不管环境声音如何，PPG传感器提供脉冲的、噪声较少的估计量，测量可在听力装置安装在耳朵处时就开始。作为第三选择，耳内加速计也可拾取心跳。然而，该测量可能要求用户未运动，因为运动可向心跳测量结果增加噪声。另一方面，由于PPG信号也可能被例如颌部运动污染，测得的加速度信号可用作噪声估计量以从PPG测量结果去除噪声或者用于确定PPG估计量是否可靠。PPG、传声器和加速计传感器数据的任何组合可用于估计脉冲。作为备选或另外，脉冲可通过耳内加速计测得的振动进行采集。脉冲也可从所提及的传感器的组合确定。
由于并非所有用户均是左耳脉冲在右耳脉冲之前到达，可测量脉冲到达顺序，例如在听力装置首次安装在耳内期间。在该初始验配期间，用户必须指明正确的耳朵。
图3A示出了包括耳道内传声器形式的脉冲传感器的听力装置，图3B示出了包括光敏传感器如PPG传感器形式的脉冲传感器的听力装置。图3A和3B示出了传声器PM和光敏传感器PS在耳件与用户的耳膜之间的残余腔中的位置。传声器PM例如可以是常规的传声器或者用于拾取心跳引起的振动的专用低频传声器，例如运动传感器如加速计。光敏传感器PS例如可以是PPG传感器(例如脉冲血氧传感器与通过PPG传感器实施的心率传感器的结合)。听力装置如助听器包括配置成位于用户的耳道中的耳件。在图3A、3B的实施例中，耳件包括引导件(如圆顶状结构)，用于引导并适当地定位(如居中)和/或密封耳道中的耳件。耳件可朝向耳道壁进行密封以避免空气在残余腔与环境之间的无意交换。耳件可包括用于控制前述交换的一个或多个通风通道。从而改善使用传声器拾取心跳信号的条件。
图4示出了用于确定双耳听力系统的随边而变的设置的方案的流程图。在可开始测量之前，应(例如在校准程序中)在两只耳朵处检测脉冲。
当所述边已确定时，随边而变的设置可在每一装置中设定。随边而变的设置例如可以是：
-正确的边，同时播放音乐、电影重放或玩游戏；
-3D呈现，例如7.1向下混音；
-在增强听力情形下正确定位声源；
-听力损失补偿增益；
-用户接口，例如通过敲左边装置调高音量、通过敲右边装置调低音量；
-声音到达方向估计。
或者，作为备选，告知用户交换两个装置。
对于可听戴装置，这例如有利于自动识别右和左边(因而对于音频重放正确的边)。
对于助听器，一只耳朵中的声音可能比呈现给另一只耳朵的声音放大得更多，使这些装置静音直到识别正确的边为止可能有利，因为可避免在较好的耳朵中出现不想要的大声声音。对于不太关键的应用如经听力仪器播放音乐，测量可在使用期间进行。当安装听力装置时，边设置可基于所选的边从先前的安装初始化。
原则上，边可在不交换任何信号的情形下进行确定。基于先前的脉冲记录(数据)，(例如利用神经网络)可识别左耳脉冲和右耳脉冲的独特形状。独特脉冲形状的识别也可用于唯一地确定使用听力装置的人(例如解锁听力装置或者解锁与听力装置连接的装置，例如如我们的欧洲未决专利申请EP3709115A1中提及的)。
优选地，脉冲之间的比较需要两个听力仪器中的时钟对准。然而，与脉冲信号有关的时钟可基于不同装置中的音频信号之间的时间延迟的比较进行对准。外部音频通常将在少于1毫秒的时间内到达两只耳朵。由于耳间脉冲时间差明显高于耳间声音时间差，耳间脉冲信号可基于交换的音频信号以约1毫秒的精度对准，这将足以估计脉冲先到达哪一仪器。
该方法可应用于装置如助听器和可听戴设备、耳内装置、耳内接收器式装置、用于单通道耳聋的听力装置(其中音频被从坏耳传到好耳)。
在特殊的实施例中，例如其中一组耳塞在两人之间共享(听同一曲音乐)，检测两个装置中测得的脉冲不是源自同一人可能有利。在该情形下，立体声音频信号可向下混音为两个单音频信号。耳内装置(如助听器或耳塞等)可包括用于检测从左和右耳件接收的脉冲是否同步的检测器。如果不同步，则表明这些装置由不同的人使用。除了单下混之外，在前述“共享情形”下，还可停止健康监测(至少在听力仪器未被用户使用时)。同样，特殊的特征例如经唤醒词或关键词命令访问电话可在已与另一用户共享的装置中禁用。
图5示出了根据本发明的双耳听力系统的实施例。图5的双耳听力系统例如可表示包括第一和第二助听器(HA1,HA2)的双耳助听器系统。每一助听器配置成位于用户的耳朵处或耳朵中。第一和第二助听器可包括配置成(例如定制成)位于用户的左和右耳处或者左和右耳中的第一和第二耳件(或者由其构成)。第一和第二助听器(如第一和第二耳件)外观可能一样(至少很难区分)。然而，第一和第二助听器可能包括不同的功能，例如体现在处理算法不同，或者前述算法的设置(处理参数)不同。这些差别例如可反映用户的左和右耳的不同听力受损的不同补偿方案。这些差别例如可反映左和右助听器的不同的功能任务，例如一个助听器比另一助听器包括更多处理任务(例如与无线通信或双耳处理有关，等等)。每一助听器包括提供脉冲控制信号(HB1,HB2)的心跳检测器HBD。脉冲控制信号例如可包括用户的心跳的随时间而变的波形。心跳检测器HBD可包括传声器、运动传感器或PPG传感器。每一助听器包括处理器SP。处理器SP配置成根据脉冲控制信号(HB1,HB2)估计助听器是位于用户的左耳处还是右耳处。每一助听器(HA1,HA2)包括收发器电路Tx/Rx，其配置成建立到另一装置如到双耳助听器系统(在此包括两个助听器HA1,HA2)的对侧助听器的通信链路WL如无线通信链路。“另一装置”例如可以是辅助装置，例如遥控装置、智能电话等。处理器配置成经通信链路将脉冲控制信号传给相应的另一装置(在此从HA1传给HA2及从HA2传给HA1，参见HA2中的信号HB1和HA1中的信号HB2)。处理器SP可配置成根据触发事件在其间交换脉冲控制信号(HB1,HB2)，例如双耳助听器系统的第一和第二助听器加电时。作为备选或另外，触发事件可以是来自用户接口的请求。
每一助听器(HA1,HA2)例如处理器SP可包括右左检测器RLD，其配置成提供指明所涉及的助听器计划是放在用户的左耳位置还是右耳位置的右左控制信号(RLctr,1,RLctr,1)。每一助听器(如右左检测器)可包括存储器，其存储用于用户的左和右耳的左和右脉冲控制信号(HB1,HB2)(例如之间的差)的比较的参考值。右左检测器RLD可根据左和右脉冲控制信号(HB1,HB2)和对所涉及的助听器存储的参考值提供右左控制信号(RLctr,1,RLctr,1)。右左控制信号(RLctr,1,RLctr,1)被反馈给所涉及的助听器的信号处理器PRO。
每一助听器包括正向通路，用于处理输入单元IU捕获的输入声音并提供在经输出单元OU呈现给用户时可由用户感知为声音的刺激。输入单元IU可包括一个或多个输入变换器如传声器，每一输入变换器提供表示输入声音的电输入信号。输入单元IU可包括一个或多个模数转换器和分析滤波器组，只要对于所涉及的应用适当。在图5的实施例中，每一助听器(HA1,HA2)包括波束形成器BF，用于基于两个电输入信号(IN1,IN2)提供空间滤波的信号YBF。每一助听器包括形成正向通路的一部分的信号处理器PRO并配置成处理输入信号(在此为空间滤波(波束形成)的信号YBF)和提供处理后的信号YG。处理后的信号YG例如可通过将随频率和/或电平而变的增益应用于空间滤波的信号YBF而提供。处理后的信号YG被馈给输出单元OU。输出单元OU可包括合成滤波器组和/或数模转换器，只要对于所涉及的应用适当。
信号处理器PRO可配置成根据所涉及的助听器的右-左脉冲控制信号(RLctr,1,RLctr,1)(例如从存储器)自动选择适当的处理参数设置。每一助听器例如可包括存储器，其存储有关处理算法的处理参数(设置)，这些处理算法从用户的左耳到右耳有所区别(例如对应于用户的左和右耳的不同听力受损)。从而，无论第一和第二助听器是否相应地安装在用户的左或右耳处，在第一和第二助听器的任一者中均可选择和使用适当的参数设置。
每一助听器如处理器SP可配置成根据所涉及的助听器的右-左脉冲控制信号(RLctr,1,RLctr,1)发出警报，例如在第一和第二助听器被指明未位于它们相应的耳朵处时。在第一和第二助听器未位于它们相应的耳朵处时，警报可包括给用户(或其他人)的信息。助听器例如可指令用户在其耳朵之间交换第一和第二助听器(如果处理参数不能容易地适应两个助听器中的计划值)。前述警报或指令信息例如可经用户接口、音频和/或视频接口如听力装置的扬声器、或遥控器和/或智能电话等提供。
助听器(HA1,HA2)可由空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合构成或者包括空气传导型助听器、骨导型助听器、耳蜗植入型助听器或其组合。
双耳助听器系统的两个助听器的一部分处理可在单独的(例如便携)处理装置中执行。双耳助听器系统的第一和第二助听器的相应处理器的部分或所有任务可在单独的处理装置中执行。在该情形下，双耳助听器系统包括适于位于用户的左和右耳处或耳中的第一和第二耳件及包括公共的外部(如便携)处理装置。每一耳件可包括相应的、图5实施例的输入和输出单元(IU,OU)及收发器电路Tx/Rx。双耳助听器系统例如可配置成使能第一和第二耳件与单独的处理装置之间的通信。单独的处理装置可包括与第一和第二耳件的收发器电路Tx/Rx对应(或等同)的收发器电路，以使能在其间适当地交换数据。收发器电路Tx/Rx例如可实施成支持适当的(标准化的或专有的，优选低等待时间的)通信协议如蓝牙或UWB。
在实施例中，第一和第二助听器的正向通路(例如参见图5的每一助听器的单元IU、BF、PRO和OU，可能及心跳检测器HBD)中的音频信号的处理在相应的耳件(助听器)中实施，而相应的第一和第二脉冲控制信号(HB1,HB2)的比较及相应所得的控制信号(RLctr,1,RLctr,2)的确定在外部处理装置中进行(如通过智能电话或其它便携装置的用户接口处理，如实施为APP)。从而，仅相应的第一和第二脉冲控制信号(HB1,HB2)和相应的所得的第一和第二控制信号(RLctr,1,RLctr,2)在第一和第二耳件(助听器)与外部处理装置之间交换。
当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的装置的结构特征可与本发明方法的步骤结合。
除非明确指出，在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
应意识到，本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。本发明的实施已通过助听器例子进行说明。然而，本发明的原理可同样好地应用于包括两个耳件(分别位于用户的左和右耳处或耳中)的听力系统(如可听戴设备)的应用中，例如耳麦或耳机或包括用于监测用户目前的条件等的与健康有关的传感器的耳件。助听器包括从(声学)输入变换器(如传声器)到输出单元(如输出变换器，例如扬声器或振动器等)的正向通路。其它听力装置如耳机、耳麦、可听戴设备等例如可包括从有线或无线音频接收器(提供来自另一位置的音频或者来自音频传输装置的流传输的音频)到对用户进行播放的输出变换器(如扬声器)的第一信号通路。这样的装置(例如体现在耳机中)可另外包括从用于拾取来自该装置的环境的声音(如用户话音)的输入变换器到用于(将可能处理后的版本)传给另一装置或系统的输出单元的第二信号通路。任何这样的、包括两个(同样外观的)耳件的听力装置可受益于本用于识别用户的左边和右边的方案。因此，上面描述的助听器或者助听器系统也可体现所提及的任何听力装置(或基于其的系统)。
使用用户的左和右耳处的心跳检测的左右检测也可基于与其它方法的结合，例如与头部运动的检测(例如使用位于用户的左和右耳处的相应装置中的加速计和/或陀螺仪)结合。在用户转动头部的情形下，加速计的y轴将具有不同的方向(藉此可检测所述边)。从而可提高左右标示的可靠性。
权利要求不限于在此所示的各个方面，而是包含与权利要求语言一致的全部范围，其中除非明确指出，以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”，而是指“一个或多个”。除非明确指出，术语“一些”指一个或多个。
因而，本发明的范围应依据权利要求进行判断。
参考文献
·EP2991380A1(Oticon)02.03.2016
·US20190174238A1(Oticon)06.06.2019
·EP3709115A1(Oticon)16.09.2020.
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