Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6019098B2 - Feedback suppression - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6019098B2 - Feedback suppression - Google Patents

Feedback suppression Download PDF

Info

Publication number
JP6019098B2
JP6019098B2 JP2014258744A JP2014258744A JP6019098B2 JP 6019098 B2 JP6019098 B2 JP 6019098B2 JP 2014258744 A JP2014258744 A JP 2014258744A JP 2014258744 A JP2014258744 A JP 2014258744A JP 6019098 B2 JP6019098 B2 JP 6019098B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adaptive filter
signal
hearing aid
feedback
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014258744A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015136105A (en
Inventor
コルネリス ディーデリック ファン デル ウェルフ エリック
コルネリス ディーデリック ファン デル ウェルフ エリック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GN Hearing AS
Original Assignee
GN Resound AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GN Resound AS filed Critical GN Resound AS
Publication of JP2015136105A publication Critical patent/JP2015136105A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6019098B2 publication Critical patent/JP6019098B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

補聴器における適応フィードバック抑制を実行するための新規の方法及びその方法を利用する補聴器が提供される。その方法によれば、フィードバック抑制は、フィードバック経路の緩やかな変化をモデル化する低速適応フィルタ、及びフィードバック経路の急な変化をモデル化する高速適応フィルタを用いて実行される。   A novel method for performing adaptive feedback suppression in a hearing aid and a hearing aid utilizing the method are provided. According to that method, feedback suppression is performed using a slow adaptive filter that models a gradual change in the feedback path and a fast adaptive filter that models a sudden change in the feedback path.

補聴器において、補聴器のマイクロホンに到達する音響信号は、可聴性を回復するために、小さなスピーカで増幅され出力される。マイクロホンとスピーカとの間の距離は短いため、フィードバックを引き起こす可能性がある。フィードバックは、増幅された音響出力信号の一部が逆にマイクロホンへ伝搬する反復増幅が起こることによって生成される。フィードバック信号が、マイクロホンにおける原信号のレベルを超過すると、フィードバックループは、不安定になり、典型的には可聴歪み又はハウリングを引き起こす。フィードバックを止める1つの方法は、利得を低下させることである。   In the hearing aid, an acoustic signal that reaches the microphone of the hearing aid is amplified and output by a small speaker in order to restore audibility. Since the distance between the microphone and the speaker is short, it may cause feedback. Feedback is generated by repetitive amplification in which a portion of the amplified acoustic output signal propagates back to the microphone. When the feedback signal exceeds the level of the original signal at the microphone, the feedback loop becomes unstable and typically causes audible distortion or howling. One way to stop feedback is to reduce the gain.

フィードバックのリスクは、補聴器で利用できる最大利得を制限してしまうことである。   The risk of feedback is that it limits the maximum gain available in the hearing aid.

補聴器においてフィードバック抑制を用いることが周知である。フィードバック抑制を用いると、マイクロホンに到達したフィードバック信号は、マイクロホン信号からフィードバックモデル信号を減算することによって抑制される。フィードバックモデル信号は、フィードバック伝搬経路、即ち、それに沿って補聴器の出力信号が補聴器の入力部に逆に伝搬して反復増幅を引き起こすフィードバック伝搬経路をモデル化するように構成されたデジタルフィードバック抑制回路によって提供される。レシーバ(補聴器の技術分野において、補聴器のスピーカは、通常、レシーバと表示される)の伝達関数及びマイクロホンの伝達関数は、フィードバック伝搬経路のモデルに含まれる。   It is well known to use feedback suppression in hearing aids. With feedback suppression, the feedback signal that reaches the microphone is suppressed by subtracting the feedback model signal from the microphone signal. The feedback model signal is generated by a digital feedback suppression circuit configured to model a feedback propagation path, i.e., a feedback propagation path along which the hearing aid output signal propagates back to the hearing aid input causing repetitive amplification. Provided. The transfer function of the receiver (in the field of hearing aids, the hearing aid speaker is usually referred to as the receiver) and the transfer function of the microphone are included in the feedback propagation path model.

典型的には、デジタルフィードバック抑制回路は、フィードバック経路をモデル化するための1つ又は複数のデジタル適応フィルタを含む。フィードバック抑制回路の出力は、オーディオ信号のフィードバック信号部分を除去するために、マイクロホンのオーディオ信号から減算される。   Typically, the digital feedback suppression circuit includes one or more digital adaptive filters for modeling the feedback path. The output of the feedback suppression circuit is subtracted from the microphone audio signal to remove the feedback signal portion of the audio signal.

2つ以上のマイクロホンを備えた、例えば指向性マイクロホンシステムを有する補聴器において、補聴器は、個々のマイクロホン及びマイクロホンのグループのための別個のデジタルフィードバック抑制回路を含んでも良い。   In a hearing aid with more than one microphone, for example with a directional microphone system, the hearing aid may include separate digital feedback suppression circuits for individual microphones and groups of microphones.

国際公開第99/26453号は、補聴器におけるフィードバック抑制方法の有用な考察を提供する。   WO 99/26453 provides a useful discussion of feedback suppression methods in hearing aids.

国際公開第99/26453号は、直列に接続された2つの適応フィルタを用いるフィードバック抑制を開示する(図1を参照)。   WO 99/26453 discloses feedback suppression using two adaptive filters connected in series (see FIG. 1).

第1のフィルタは、意図されたユーザへの補聴器のフィッティング中に、且つ/又は補聴器を耳内で作動させた場合に適応される。このフィルタは、ホワイトノイズプローブ信号を用いて迅速に適応し、次にフィルタ係数は、固定化される。即ち補聴器の通常動作中に固定化される。第1のフィルタは、固定フィルタとして動作する。   The first filter is adapted during fitting of the hearing aid to the intended user and / or when the hearing aid is activated in the ear. This filter adapts quickly using the white noise probe signal, and then the filter coefficients are fixed. That is, it is fixed during normal operation of the hearing aid. The first filter operates as a fixed filter.

第1のフィルタは、マイクロホン、レシーバを駆動する増幅器及びレシーバの共振、並びに基本音響フィードバック経路など、補聴器の使用中にほぼ一定であると仮定される補聴器フィードバック経路の部分をモデル化する。   The first filter models the portion of the hearing aid feedback path that is assumed to be approximately constant during use of the hearing aid, such as the microphone, the amplifier and receiver resonances driving the receiver, and the fundamental acoustic feedback path.

第2のフィルタは、補聴器の使用中に適応するが、別個のプローブ信号を用いない。このフィルタは、補聴器が不安定になった場合に、迅速な補正をフィードバック抑制回路に提供し、且つ咀嚼、くしゃみ又は電話送受話器の使用によって引き起こされるような、日常的な使用で発生するフィードバック経路の擾乱を追跡する。   The second filter adapts during use of the hearing aid but does not use a separate probe signal. This filter provides a quick correction to the feedback suppression circuit when the hearing aid becomes unstable, and the feedback path that occurs in everyday use, such as caused by chewing, sneezing or using a telephone handset Keep track of the disturbances.

固定フィルタ及び適応フィルタの直列接続は、速度と精度との間の良好なトレードオフを提供する。単一の長いフィルタは、遅く且つ/又は不正確になる傾向がある。更に、固定フィルタは、プロセッサ要件が比較的低いIIRフィルタである。   The series connection of fixed and adaptive filters provides a good tradeoff between speed and accuracy. A single long filter tends to be slow and / or inaccurate. Furthermore, the fixed filter is an IIR filter with relatively low processor requirements.

しかしながら、実際上、固定フィルタのフィルタ係数は、補聴器が、ディスペンサ又は別の訓練された人によってユーザにフィッティングされる場合に、個々のユーザに対して決定される。これは、追加のフィッティングステップを必要とするだけでなく、ディスペンサによって測定されたフィードバック経路が既に幾つかの可変部分を含むので、フィードバック経路の真の不変部分を捉えることができなくなる。例えば、外耳道内への補聴器の取付け具合は、不変部分に含まれるが、しかしそれは、例えば補聴器が耳に再挿入される場合に変化する可能性がある。   In practice, however, the filter coefficient of the fixed filter is determined for each individual user when the hearing aid is fitted to the user by a dispenser or another trained person. This not only requires an additional fitting step, but also makes it impossible to capture the true invariant part of the feedback path since the feedback path measured by the dispenser already contains several variable parts. For example, the placement of the hearing aid in the ear canal is included in the invariant portion, but it can change, for example, when the hearing aid is reinserted into the ear.

国際公開第99/26453号はまた、構成部品のドリフトなど、補聴器における緩やかな変化に従うように第1のフィルタがゆっくりと適応できるようにする機能に言及する。しかしながら、第1のフィルタがゆっくりと適応できるようにする方法に関する更なる説明、即ち、低速適応フィルタ用の適応方法は、国際公開第99/26453号に開示されていない。   WO 99/26453 also refers to the ability to allow the first filter to slowly adapt to follow gradual changes in the hearing aid, such as component drift. However, no further explanation on how to allow the first filter to adapt slowly, ie an adaptation method for a slow adaptive filter, is not disclosed in WO 99/26453.

幾つかの実施形態によれば、低速適応フィルタを適応させる方法が提案される。それによると、補聴器のフィッティング中又は電源投入中における、フィルタ係数の値を決定するための初期設定が回避される。   According to some embodiments, a method for adapting a slow adaptive filter is proposed. According to this, the initial setting for determining the value of the filter coefficient during fitting of the hearing aid or turning on the power is avoided.

オーディオ信号を生成するための入力トランスデューサと、
補聴器のフィードバック経路をモデル化するように構成されたフィードバック抑制回路と、
フィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、フィードバック抑制回路の出力信号をオーディオ信号から減算するための減算器と、
聴力損失補正を実行するために、フィードバック補正済みオーディオ信号を処理するように減算器の出力部に結合される聴力損失プロセッサと、好ましくは、
処理されたフィードバックに基づいて音声信号を提供するために、聴力損失プロセッサの出力部に結合される出力トランスデューサ、好ましくはレシーバと、
を含む補聴器であって、
フィードバック抑制回路が、
聴力損失プロセッサに結合された入力部、及び出力部を備えた低速適応フィルタと、
低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた高速適応フィルタと、
を含む補聴器が提供される。
An input transducer for generating an audio signal;
A feedback suppression circuit configured to model the feedback path of the hearing aid;
A subtractor for subtracting the output signal of the feedback suppression circuit from the audio signal to form a feedback corrected audio signal;
A hearing loss processor coupled to the output of the subtractor to process the feedback corrected audio signal to perform hearing loss correction;
An output transducer, preferably a receiver, coupled to the output of the hearing loss processor to provide an audio signal based on the processed feedback;
A hearing aid comprising:
Feedback suppression circuit
A slow adaptive filter with an input coupled to the hearing loss processor and an output;
A fast adaptive filter with an input coupled to the slow adaptive filter and an output;
A hearing aid is provided.

高速適応フィルタの出力は、フィードバック抑制回路の出力を構成しても良い。   The output of the fast adaptive filter may constitute the output of the feedback suppression circuit.

トランスデューサは、あるエネルギ形態の信号を別のエネルギ形態の対応する信号に変換する装置である。例えば、入力トランスデューサは、マイクロホンに到達した音響信号を、対応するアナログオーディオ信号に変換するマイクロホンを含んでも良く、この対応するアナログオーディオ信号では、オーディオ信号の瞬間電圧は、音響信号の音圧と共に連続的に変化する。   A transducer is a device that converts a signal in one energy form into a corresponding signal in another energy form. For example, the input transducer may include a microphone that converts an acoustic signal reaching the microphone into a corresponding analog audio signal, where the instantaneous voltage of the audio signal is continuous with the sound pressure of the acoustic signal. Changes.

入力トランスデューサはまた、テレコイルを含んでもよい。テレコイルは、テレコイルにおける磁界を対応するアナログオーディオ信号に変換する。この対応するアナログオーディオ信号では、オーディオ信号の瞬間電圧は、テレコイルにおける磁界強度と共に連続的に変化する。テレコイルは、公共の場所、例えば教会、講堂、劇場、映画館等で、又は駅、空港、ショッピングモールなどのように、場内アナウンスシステムを通して多くの人々に話しかける話者の話し声の信号対雑音比を向上させるために典型的に用いられる。話者の話し声は、誘導ループシステム(「ヒアリングループ」とも称される)を用いて磁界に変換され、テレコイルは、磁気的に送信された話し声の信号を磁気的に受信するために用いられる。   The input transducer may also include a telecoil. The telecoil converts the magnetic field in the telecoil into a corresponding analog audio signal. In this corresponding analog audio signal, the instantaneous voltage of the audio signal changes continuously with the magnetic field strength in the telecoil. Telecoil is the signal-to-noise ratio of the voice of a speaker who speaks to many people in public places such as churches, auditoriums, theaters, movie theaters, or through on-site announcement systems such as stations, airports, shopping malls, etc. Typically used to improve. The speaker's speaking voice is converted into a magnetic field using an inductive loop system (also referred to as a “hyalin group”), and the telecoil is used to magnetically receive the magnetically transmitted speech signal.

テレコイルを用いる場合、フィードバックは、補聴器によって生成された(例えばレシーバによって生成された)磁界をテレコイルが受信する場合に、生成されることがある。   When using a telecoil, feedback may be generated when the telecoil receives a magnetic field generated by a hearing aid (eg, generated by a receiver).

入力トランスデューサは、少なくとも2つの互いに離間して設けられたマイクロホンと、当該少なくとも2つのマイクロホンのマイクロホン出力信号を、例えば当該技術分野において周知の指向性マイクロホン信号に組み合わせるように構成されたビームフォーマと、を更に含んでも良い。   The input transducer includes at least two spaced apart microphones and a beamformer configured to combine the microphone output signals of the at least two microphones into, for example, a directional microphone signal well known in the art; May further be included.

入力トランスデューサは、1つ又は複数のマイクロホンと、テレコイルと、例えば、無指向性マイクロホン信号、指向性マイクロホン信号、又は、テレコイル信号を単独で又は任意の組み合わせでオーディオ信号として選択するためのスイッチと、を含んでも良い。   The input transducer includes one or more microphones, a telecoil, and a switch for selecting, for example, an omnidirectional microphone signal, a directional microphone signal, or a telecoil signal alone or in any combination as an audio signal; May be included.

好ましくは、出力トランスデューサは、レシーバ、即ち小さなスピーカを含んでも良い。レシーバは、アナログオーディオ信号を対応する音響信号に変換する。この対応する音響信号では、瞬時音圧は、アナログオーディオ信号の振幅に従って連続的に変化する。   Preferably, the output transducer may include a receiver, i.e. a small speaker. The receiver converts the analog audio signal into a corresponding acoustic signal. In this corresponding acoustic signal, the instantaneous sound pressure changes continuously according to the amplitude of the analog audio signal.

典型的には、アナログオーディオ信号は、アナログデジタルコンバータにおいて、対応するデジタルオーディオ信号に変換されることによってデジタル信号処理に適するようにされる。それにより、アナログオーディオ信号の振幅は、2進数によって表される。このように、デジタル値のシーケンスの形をした離散時間及び離散振幅のデジタルオーディオ信号が、連続時間及び連続振幅のアナログオーディオ信号を表す。   Typically, an analog audio signal is made suitable for digital signal processing by being converted into a corresponding digital audio signal in an analog-to-digital converter. Thereby, the amplitude of the analog audio signal is represented by a binary number. Thus, a discrete time and discrete amplitude digital audio signal in the form of a sequence of digital values represents a continuous time and continuous amplitude analog audio signal.

本開示の全体を通して、例えば、補聴器によって生成される、音声、機械的振動、電磁界等の結果として生成されるような、補聴器それ自体によって生成されたオーディオ信号の一部を、オーディオ信号のフィードバック信号部分、又は、単にフィードバック信号と呼ぶ。   Throughout this disclosure, a portion of an audio signal produced by the hearing aid itself, such as produced as a result of sound, mechanical vibrations, electromagnetic fields, etc. produced by the hearing aid, is fed back into the audio signal. It is called a signal part or simply a feedback signal.

フィードバック抑制回路は、フィードバック経路をモデル化するために、補聴器に設けられる。即ち、フィードバック抑制回路は、フィードバック抑制回路の出力信号が、オーディオ信号のフィードバック信号部分と可能な限りよくぴったりと一致するようにするために、フィードバック経路それ自体と同じ伝達関数を有することが望ましい。   A feedback suppression circuit is provided in the hearing aid to model the feedback path. That is, the feedback suppression circuit preferably has the same transfer function as the feedback path itself so that the output signal of the feedback suppression circuit matches the feedback signal portion of the audio signal as closely as possible.

フィードバック信号部分が除去又は少なくとも低減されたフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、フィードバック抑制回路の出力信号をオーディオ信号から減算するための減算器が設けられる。   A subtractor is provided for subtracting the output signal of the feedback suppression circuit from the audio signal to form a feedback corrected audio signal with the feedback signal portion removed or at least reduced.

フィードバック抑制回路は、フィードバック経路の現在の伝達関数を追跡する適応フィルタを含む。   The feedback suppression circuit includes an adaptive filter that tracks the current transfer function of the feedback path.

フィードバック抑制回路は、補聴器のフィードバック経路に沿って伝搬するフィードバック信号の遅延に対応する1つ又は複数の電子部品による遅延を含んでも良い。   The feedback suppression circuit may include a delay due to one or more electronic components corresponding to the delay of the feedback signal propagating along the hearing aid feedback path.

フィードバック抑制回路は、補聴器のフィードバック経路の静止部分をモデル化するように構成された少なくとも1つの固定フィルタを含んでも良い。   The feedback suppression circuit may include at least one fixed filter configured to model a stationary portion of the hearing aid's feedback path.

フィードバック抑制回路は、フィードバック経路をモデル化するように構成された少なくとも1つの低速適応フィルタ及び少なくとも1つの高速適応フィルタを含んでも良い。   The feedback suppression circuit may include at least one slow adaptive filter and at least one fast adaptive filter configured to model the feedback path.

低速適応フィルタは、意図されたユーザへのフィッティング中に、又は補聴器の電源投入中に、フィードバック抑制回路において初期設定を行うことを不要にする。   The slow adaptive filter eliminates the need to make initial settings in the feedback suppression circuit during fitting to the intended user or when the hearing aid is turned on.

更に、低速適応フィルタは、耳垢の蓄積、ユーザの外耳道内への補聴器の再挿入による変化、補聴器の電子部品のドリフトなど、フィードバック経路の緩やかな変化に関連して、フィードバック抑制回路の性能を改善する。従って、低速適応フィルタは、分単位又は更に緩やかに起きる変化を追跡しても良く、一方で高速適応フィルタは、何十ミリ秒から数秒単位で行われる微笑、咀嚼、くしゃみ又は電話送受話器の使用などの変化を追跡しても良い。   In addition, the slow adaptive filter improves the performance of the feedback suppression circuit in relation to gradual changes in the feedback path, such as earwax accumulation, changes due to re-insertion of the hearing aid into the user's ear canal, and drifts in the hearing aid electronics. To do. Thus, a slow adaptive filter may track changes that occur in minutes or more slowly, while a fast adaptive filter uses smiles, chews, sneezes or telephone handsets that are performed in tens of milliseconds to seconds. You may track changes such as.

低速適応フィルタのフィルタ係数は、低速適応フィルタの出力信号とオーディオ信号との間の差に少なくとも部分的に基づいても良い。   The filter coefficient of the slow adaptive filter may be based at least in part on the difference between the output signal of the slow adaptive filter and the audio signal.

低速適応フィルタのフィルタ係数は、低速適応フィルタの出力信号と高速適応フィルタの出力信号との間の差に少なくとも部分的に基づいても良い。   The filter coefficient of the slow adaptive filter may be based at least in part on the difference between the output signal of the slow adaptive filter and the output signal of the fast adaptive filter.

低速適応フィルタのフィルタ係数は、低速適応フィルタの出力信号と、高速適応フィルタの出力信号及び第1のオーディオ信号の加重和との間の差に少なくとも部分的に基づいても良い。   The filter coefficient of the slow adaptive filter may be based at least in part on the difference between the slow adaptive filter output signal and the weighted sum of the fast adaptive filter output signal and the first audio signal.

以下において、上記で最初に言及された補聴器の構成部品及び信号は、「第1の」構成部品及び信号とそれぞれ表示され、それらを、以下で言及される「第2の」構成部品及び信号のそれぞれと区別する。   In the following, the hearing aid components and signals first mentioned above will be denoted as “first” components and signals, respectively, and will be referred to as “second” components and signals mentioned below. Distinguish from each.

補聴器は、
第2のオーディオ信号を生成するための第2の入力トランスデューサと、
補聴器の第2のフィードバック経路をモデル化するように構成された第2のフィードバック抑制回路と、
第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、第2のフィードバック抑制回路の第2の出力信号を第2のオーディオ信号から減算するための第2の減算器と、
を更に含んでも良く、
聴力損失プロセッサは、聴力損失補正を実行するために、第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を処理するための第2の減算器に結合され、
第2のフィードバック抑制回路は、
聴力損失プロセッサ又は第1の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の低速適応フィルタと、
第2の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の高速適応フィルタと、
を含む。
Hearing aid
A second input transducer for generating a second audio signal;
A second feedback suppression circuit configured to model a second feedback path of the hearing aid;
A second subtractor for subtracting the second output signal of the second feedback suppression circuit from the second audio signal to form a second feedback corrected audio signal;
May further include
The hearing loss processor is coupled to a second subtractor for processing the second feedback corrected audio signal to perform hearing loss correction,
The second feedback suppression circuit is
A second slow adaptive filter comprising an input coupled to the hearing loss processor or the first slow adaptive filter, and an output;
A second fast adaptive filter comprising an input coupled to the second slow adaptive filter and an output;
including.

第2の高速適応フィルタの出力は、第2のフィードバック抑制回路の出力を構成しても良い。   The output of the second fast adaptive filter may constitute the output of the second feedback suppression circuit.

複数の入力トランスデューサ、例えば前部及び後部マイクロホンを備えた補聴器においては、補聴器ハウジングのサイズが小さいために、入力トランスデューサ間の距離も通常小さい。互いに近接する個々の入力トランスデューサへのフィードバック経路は、同様の伝達関数を有すると予想される。従って、1つのフィルタは、入力トランスデューサのそれぞれの1つに対するフィードバック経路の1つをモデル化するために用いられても良い。以下で「補正フィルタ」と表示される、より単純なフィルタが、モデル化されたフィードバック経路と他の入力トランスデューサのそれぞれへの他のフィードバック経路との間の差をモデル化するために用いられても良い。それによって、低速適応フィルタの共通機能の重複が、ほぼ回避される。フィードバック経路の差は、対象とする出力トランスデューサと入力トランスデューサとの間の物理的距離の差が小さいために、サブサンプル遅延及び小さな振幅応答の形成につながり得る。   In hearing aids with multiple input transducers, such as front and rear microphones, the distance between the input transducers is usually small due to the small size of the hearing aid housing. Feedback paths to individual input transducers in close proximity to each other are expected to have a similar transfer function. Thus, one filter may be used to model one of the feedback paths for each one of the input transducers. A simpler filter, labeled “correction filter” below, is used to model the difference between the modeled feedback path and the other feedback path to each of the other input transducers. Also good. Thereby, duplication of common functions of the slow adaptive filter is substantially avoided. Differences in the feedback path can lead to the formation of subsample delays and small amplitude responses due to the small difference in physical distance between the target output transducer and the input transducer.

結果として、補正フィルタの主な目的は、理想的には反因果的なインパルス応答を必要とする補間の形成を実現することであってもよい。何故なら、補間は、補間点の両側におけるサンプルに基づくことが望ましいからである。通常、かかるフィルタは実現が困難であるが、フィードバック抑制回路については、典型的には少なくとも2つまでのサンプルブロックのフィードバックループにおける合計のバルク遅延により、可能となる。このバルク遅延のいくつかは、補正フィルタが所望の補間を実行するための十分な情報を有するように、時間的に少し前に応答を提供するように用いることができる。   As a result, the main purpose of the correction filter may be to realize the formation of an interpolation that ideally requires an anti-causal impulse response. This is because interpolation is preferably based on samples on both sides of the interpolation point. Such filters are usually difficult to implement, but for feedback suppression circuits, this is typically possible due to the total bulk delay in the feedback loop of at least two sample blocks. Some of this bulk delay can be used to provide a response slightly in time so that the correction filter has enough information to perform the desired interpolation.

フィードバック経路における差をモデル化するアイディアは、高速適応フィルタに適用されても良い。動的なフィードバック経路における変化は、補間によってモデル化するのに適した、フィードバックループにおけるサブサンプル時間差を引き起こす可能性があり、且つまた小さな振幅応答の形成をもたらす可能性がある。   The idea of modeling the difference in the feedback path may be applied to a fast adaptive filter. Changes in the dynamic feedback path can cause sub-sample time differences in the feedback loop, suitable for modeling by interpolation, and can also result in the formation of small amplitude responses.

フィードバック経路に沿った信号の伝搬によって引き起こされる遅延に対応する電子部品による遅延が、フィードバック抑制回路に配置されても良い。これは、適応フィルタを単純化し、且つまた補間の前後の時点のサンプルに基づいた補間を容易にする。   A delay due to electronic components corresponding to the delay caused by signal propagation along the feedback path may be placed in the feedback suppression circuit. This simplifies the adaptive filter and also facilitates interpolation based on samples before and after interpolation.

対応するフィードバック経路に沿った伝搬遅延に対応するフィードバック抑制回路の遅延は、1つの共通の遅延、好ましくは出力トランスデューサと入力トランスデューサの1つとの間の最短遅延、及び出力トランスデューサからそれぞれの他の入力トランスデューサへの追加遅延をモデル化する個別遅延、の形で提供されても良い。   The delay of the feedback suppression circuit corresponding to the propagation delay along the corresponding feedback path is one common delay, preferably the shortest delay between the output transducer and one of the input transducers, and each other input from the output transducer. It may be provided in the form of an individual delay that models the additional delay to the transducer.

低速適応フィルタは、IIRフィルタほど複雑でなく、それより安定しているFIRフィルタであっても良い。   The slow adaptive filter may be a FIR filter that is less complex and more stable than the IIR filter.

低速フィルタの出力信号は、ビットシフタを用いてスケーリングされても良く、好ましくは適応的にスケーリングされても良い。適応スケーリングなどのスケーリングは、精度を最大限にし、任意選択的に係数範囲を拡張し、且つまた任意の低速適応を可能にする。適応スケーリングなしでは、全てのフィードバック経路については最適なステップサイズが利用できない可能性がある。   The output signal of the slow filter may be scaled using a bit shifter, preferably adaptively scaled. Scaling, such as adaptive scaling, maximizes accuracy, optionally extends the coefficient range, and also allows for any slow adaptation. Without adaptive scaling, the optimal step size may not be available for all feedback paths.

第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と第2のオーディオ信号との間の差に少なくとも部分的に基づいても良い。   The filter coefficient of the second slow adaptive filter may be based at least in part on the difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the second audio signal.

第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と第2の高速適応フィルタの出力信号との間の差に少なくとも部分的に基づいても良い。   The filter coefficient of the second slow adaptive filter may be based at least in part on the difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the output signal of the second fast adaptive filter.

第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と、第2の高速適応フィルタの出力信号及び第2のオーディオ信号の加重和との間の差に少なくとも部分的に基づいても良い。   The filter coefficient of the second slow adaptive filter is at least partially in a difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the weighted sum of the output signal of the second fast adaptive filter and the second audio signal. May be based.

時間nに出力信号dを計算するための、重みベクトル

Figure 0006019098
及び入力ベクトル
Figure 0006019098
を備えたFIRフィルタアーキテクチャは、次のように説明される。
Figure 0006019098
A weight vector for calculating the output signal d at time n
Figure 0006019098
And input vector
Figure 0006019098
The FIR filter architecture with is described as follows.
Figure 0006019098

この信号を高速適応フィルタ

Figure 0006019098
で畳み込み、uと同様にdをベクトル化し、単純化のために起こり得る遅延を無視することによって、以下においてキャンセル信号cと表示される高速適応フィルタの出力信号cが提供される。
Figure 0006019098
This signal is converted to a fast adaptive filter.
Figure 0006019098
By convolution with and vectorizing d like u and ignoring possible delays for simplification, an output signal c of the fast adaptive filter, denoted below as cancellation signal c, is provided.
Figure 0006019098

入力トランスデューサのオーディオサンプルsは、
s(n)=x(n)+f(n)
であるように、外部信号x及びフィードバック信号fの混合であると仮定され、フィードバックキャンセル後に、
e(n)=s(n)−c(n)=x(n)+f(n)−c(n)
であり、この式は、f(n)がc(n)と等しい場合に、完全なキャンセル性能を提供する。
The audio sample s of the input transducer is
s (n) = x (n) + f (n)
Is assumed to be a mixture of the external signal x and the feedback signal f, and after feedback cancellation,
e (n) = s (n) -c (n) = x (n) + f (n) -c (n)
And this equation provides complete cancellation performance when f (n) is equal to c (n).

原則として、単一の誤差基準を用いて、高速フィルタ係数

Figure 0006019098
及び低速フィルタ係数
Figure 0006019098
の両方を適応させることが可能である。 As a rule, fast filter coefficients using a single error criterion
Figure 0006019098
And slow filter coefficients
Figure 0006019098
It is possible to adapt both.

しかしながら、以下において、低速適応フィルタ及び高速適応フィルタの基本的な目的の相違をより完全に引き出す、より効率的なアプローチが開示される。即ち、低速フィルタは、望ましくは、緩やかな変化だけを受けるフィードバック経路の特性をモデル化し、一方で高速適応フィルタは、望ましくは、急速な変化だけをモデル化する。従って、低速適応フィルタ及び高速適応フィルタのための異なる誤差基準が、より適切になり得る。   However, in the following, a more efficient approach is disclosed that more fully draws on the basic purpose differences between the slow and fast adaptive filters. That is, the slow filter desirably models the characteristics of the feedback path that is subject only to gradual changes, while the fast adaptive filter desirably models only rapid changes. Thus, different error criteria for the slow adaptive filter and the fast adaptive filter may be more appropriate.

正常な状況下において、キャンセル信号c(n)は、平均して、フィードバック信号の最良の既知の推定値であると仮定されても良い。従って、低速適応フィルタは、この信号を追跡するために接続され、それによって、誤差信号eを与える高速適応フィルタからの変化を取り入れても良い。
(n)=c(n)−d(n)
Under normal circumstances, the cancellation signal c (n) may on average be assumed to be the best known estimate of the feedback signal. Thus, the slow adaptive filter is connected to track the signal, thereby may incorporate changes from the high speed adaptive filter to provide an error signal e 1.
e 1 (n) = c (n) −d (n)

代替として、直接アプローチ誤差信号は、次のように定義される。
(n)=s(n)−d(n)
それは、高速適応フィルタがその基準状態で固定化された場合に、実際上、フィードバック抑制回路の出力になるであろう信号である。
Alternatively, the direct approach error signal is defined as:
e 2 (n) = s (n) −d (n)
It is the signal that will actually be the output of the feedback suppression circuit when the fast adaptive filter is fixed in its reference state.

誤差信号eは、高速適応フィルタが適応信号モデルを用いるのでバイアスにそれほど敏感ではないが、それが、低速適応フィルタをトラップして更なる適応を妨げ得る局所最小値につながる可能性がある。 The error signal e 1 is less sensitive to bias because the fast adaptive filter uses an adaptive signal model, but it can lead to a local minimum that can trap the slow adaptive filter and prevent further adaptation.

誤差信号eは、相関除去信号には最適であるが、トーン入力によって引き起こされるバイアスの影響をより多く受ける可能性がある。 The error signal e 2 is the decorrelation signal is optimal, it is possible that more influenced the bias caused by the tone input.

従って、別の代替は、上記の誤差信号の加重和を用いることである。
(n)=(1−β)e(n)+βe(n)
=(1−β)c(n)+βs(n)−d(n)
=s(n)−(1−β)e(n)−d(n)
=t(n)−d(n)
この式で、t(n)は、加重和によって定義されるターゲット信号と見なすことができる。
Therefore, another alternative is to use a weighted sum of the above error signals.
e m (n) = (1−β) e 1 (n) + βe 2 (n)
= (1- [beta]) c (n) + [beta] s (n) -d (n)
= S (n)-(1-β) e (n) -d (n)
= T (n) -d (n)
In this equation, t (n) can be regarded as a target signal defined by a weighted sum.

βは、固定された所定のパラメータであっても良い。   β may be a fixed predetermined parameter.

Mサンプルのブロックを処理するための、最小化されるべき、適切な二次誤差基準は、次のように定式化することができる。

Figure 0006019098
An appropriate second order error criterion to be minimized for processing a block of M samples can be formulated as follows:
Figure 0006019098

次に、低速適応フィルタ係数に対してJを最小化するような勾配方向を計算するチェーンルールを用いることによって、

Figure 0006019098
が与えられ、この式で、
∇e=∇t(n)−∇d(n)
であり、この式は、係数wについて、項∇t(n)を無視する(ターゲットは、現在の内部モデルに依存するべきではない)ことによって、
Figure 0006019098
に単純化することができる。その結果、勾配方向は、加重誤差信号をそれぞれのタップにおけるFIRフィルタ入力信号と相互相関させることによって推定される。 Next, by using a chain rule that computes the gradient direction that minimizes J for the slow adaptive filter coefficients:
Figure 0006019098
Is given by
∇e m = ∇t (n) −∇d (n)
And this equation ignores the term ∇t (n) for the coefficient w (the target should not depend on the current internal model)
Figure 0006019098
Can be simplified. As a result, the gradient direction is estimated by cross-correlating the weighted error signal with the FIR filter input signal at each tap.

前部から後部への補正フィルタ係数の導出は、相互相関が、補正フィルタに入力される共通の低速適応フィルタの出力信号d(n)を用いて実行されるという点を除いて、同様であっても良い。   The derivation of the correction filter coefficients from the front to the rear is similar except that the cross-correlation is performed using the common slow adaptive filter output signal d (n) input to the correction filter. May be.

低速及び高速適応フィルタのために、ステップサイズは、最小2乗平均(LMS)アルゴリズム、正規化最小2乗平均(NLMS)アルゴリズム、又は直線探索法、共役勾配法、ヘッシアン推定技術など、適応フィルタの技術分野において周知の方法で決定されても良い。   For slow and fast adaptive filters, the step size is determined by the adaptive filter, such as least mean square (LMS) algorithm, normalized least mean square (NLMS) algorithm, or line search, conjugate gradient method, Hessian estimation technique, etc. It may be determined by a method well known in the technical field.

低速適応フィルタについては、しかしながら、単純な符号に基づいたアルゴリズムでも十分であり得、適切なステップサイズが、現在のフィルタ係数から直接決定されても良い。   For slow adaptive filters, however, a simple code based algorithm may suffice and the appropriate step size may be determined directly from the current filter coefficients.

フィルタ係数の調整の複雑さを最小化するために、係数の幾つかだけ、即ち少なくとも1つの係数が、各サンプルブロックに対して調整、即ち更新されても良い。1つの相互相関だけが用いられるので、1つの重みのための計算の複雑さは、1つのFIRフィルタ係数を追加する複雑さとほぼ等しい。例えば、ブロック当たり4つのフィルタ係数を超える更新は、少なくとも低速適応フィルタのためには望ましくない可能性がある。   In order to minimize the complexity of adjusting the filter coefficients, only some of the coefficients, ie at least one coefficient, may be adjusted or updated for each sample block. Since only one cross-correlation is used, the computational complexity for one weight is approximately equal to the complexity of adding one FIR filter coefficient. For example, updates exceeding 4 filter coefficients per block may be undesirable, at least for slow adaptive filters.

ひとたび、更新サイクルが完了すると、即ち全ての係数が、ひとたび調整、つまり更新されると、特別のイベントが、係数ステップサイズ、モデルスケーリング、及び制約などの管理上の設定を更新するためにスケジューリングされる。最適な精度のために、ステップサイズ及びスケーリングは、補聴器の正常動作中に更新されなければならない。何故なら、フィードバック経路の振幅が、前もって知られていないからである。しかしながら、合理的な推定値が、初期収束を加速するために提供されても良い。   Once the update cycle is complete, i.e. all coefficients have been adjusted or updated, special events are scheduled to update administrative settings such as coefficient step size, model scaling, and constraints. The For optimal accuracy, the step size and scaling must be updated during normal operation of the hearing aid. This is because the amplitude of the feedback path is not known in advance. However, a reasonable estimate may be provided to accelerate initial convergence.

符号に基づいた更新についての良好なステップサイズは、フィードバック経路の振幅応答に比例して定義される。ひとたび、フィードバック振幅の少なくとも大まかな目安が知られると、このアプローチは、フィードバック信号レベルと無関係に、フィードバック経路の変化を追跡するためのほぼ一定の精度を提供する。   A good step size for sign-based updates is defined in proportion to the amplitude response of the feedback path. Once at least a rough measure of the feedback amplitude is known, this approach provides a nearly constant accuracy for tracking changes in the feedback path, regardless of the feedback signal level.

フィードバック経路が未知の場合に、別のアプローチが、補聴器の電源投入の直後に用いられても良い。初期始動段階において、より速い、且つ最初は非比例的でさえあるステップサイズが、収束を加速し、且つハウリングなどの起こり得る初期フィードバックを素早く消すために用いられても良い。初期レートから最終レートまでの遷移時間は、変更可能であり、数秒から最大ほぼ一分程度であっても良い。   If the feedback path is unknown, another approach may be used immediately after turning on the hearing aid. In the initial start-up phase, a faster and even initially non-proportional step size may be used to accelerate convergence and quickly extinguish possible initial feedback such as howling. The transition time from the initial rate to the final rate can be changed and may be from a few seconds to a maximum of approximately one minute.

代替又は追加として、緩やかな利得の増加及び永続メモリに以前に記憶された係数の読み込みが、実行されても良い。   Alternatively or additionally, a gradual gain increase and reading of the coefficients previously stored in the permanent memory may be performed.

低速適応フィルタが、誤解を招きやすい信号又は情報のない信号を追跡し得る状況において、低速適応フィルタの適応を防止するために、適応のための1つ又は複数の基準が、低速適応フィルタのために追加されても良い。それによって、低速適応フィルタは、或る条件でのみそのフィルタ係数の1つ又は複数を調整するように構成されても良い。   In situations where the slow adaptive filter can track misleading or non-informational signals, one or more criteria for adaptation may be used for the slow adaptive filter to prevent adaptation of the slow adaptive filter. May be added to. Thereby, the slow adaptive filter may be configured to adjust one or more of its filter coefficients only under certain conditions.

例えば、低速適応フィルタは、(1)信号レベルが、所定の閾値を超える場合に、(2)(直接誤差)信号及び対応する信号モデルが、適応に対して保護されるべきと考えられる場合に、且つ/又は、(3)補聴器が、その初期始動段階(電源投入の直後)である場合に、そのフィルタ係数の1つ又は複数を調整するようにだけ構成されても良い。   For example, a slow adaptive filter (1) if the signal level exceeds a predetermined threshold, (2) if the (direct error) signal and the corresponding signal model should be protected against adaptation. And / or (3) the hearing aid may be configured to only adjust one or more of its filter coefficients when it is in its initial start-up phase (immediately after power-up).

(1)のレベル閾値は、無意味な入力信号、例えばマイクロホンノイズへの適応を主として防止する。これはまた、アルゴリズムが、静かな状態又は消音された状態で起動される場合に、始動段階を延長し得る。   The level threshold of (1) mainly prevents adaptation to meaningless input signals such as microphone noise. This can also extend the start-up phase if the algorithm is activated in a quiet or silenced state.

(2)に関連して、信号は、それがあまり予測できない場合(例えば、純粋なトーンは、確実に予測可能である)に、適応に対して保護されると考えられる。上記の場合は、例えば高速適応フィルタの更新のために使用される相関除去された誤差信号の信号レベルを、直接誤差信号それ自体のレベルと比較することによって決定される。   In connection with (2), a signal is considered protected against adaptation if it is less predictable (eg, a pure tone is definitely predictable). The above case is determined, for example, by comparing the signal level of the decorrelated error signal used for updating the fast adaptive filter directly with the level of the error signal itself.

追加又は代替として、誤差信号は、(信号モデルを表す)高速適応フィルタの係数ベクトルのpノルム、好ましくは1ノルムが、所定の閾値未満である場合(大きな1ノルムはトーン入力を示す)に、保護されると考えられる。   In addition or as an alternative, the error signal is the p-norm, preferably 1 norm, of the fast adaptive filter coefficient vector (representing the signal model), which is less than a predetermined threshold (a large 1 norm indicates tone input) It is considered protected.

補聴器は、異なる周波数帯域において異なって聴力損失補正を実行する、従って意図されたユーザの聴力損失の周波数依存性を考慮するマルチバンド補聴器であっても良い。マルチバンド補聴器において、入力トランスデューサからのオーディオ信号は、2以上の周波数チャネル又は帯域に分割される。典型的には、オーディオ信号は、各周波数帯域において異なって増幅される。例えば、意図されたユーザの聴力損失に従ってオーディオ信号のダイナミックレンジを圧縮するために、コンプレッサが利用されても良い。マルチバンド補聴器において、コンプレッサは、周波数帯域のそれぞれにおいて異なって圧縮を実行し、圧縮比だけでなく各バンドに関連する時定数も変化させる。時定数は、コンプレッサのアタック及びリリースの時定数を指す。コンプレッサのアタック時間は、コンプレッサが、大きな音声の始めに利得を低下させるために必要とされる時間である。リリース時間は、コンプレッサが、大きな音声の停止後に利得を増加させるために必要とされる時間である。   The hearing aid may be a multi-band hearing aid that performs hearing loss correction differently in different frequency bands, thus taking into account the frequency dependence of the intended user's hearing loss. In a multiband hearing aid, the audio signal from the input transducer is divided into two or more frequency channels or bands. Typically, audio signals are amplified differently in each frequency band. For example, a compressor may be utilized to compress the dynamic range of the audio signal according to the intended user's hearing loss. In multiband hearing aids, the compressor performs compression differently in each of the frequency bands, changing not only the compression ratio but also the time constant associated with each band. The time constant refers to the time constant of the attack and release of the compressor. The compressor attack time is the time required for the compressor to reduce gain at the beginning of loud speech. Release time is the time required for the compressor to increase the gain after a loud audio pause.

周波数帯域は、歪み周波数帯域であっても良い。例えば、補聴器は、国際公開第03/015468号においてより詳細に開示されているようなデジタル周波数ワーピングを用いて、ダイナミックレンジ圧縮を実行するコンプレッサを有しても良い。特に、歪みコンプレッサの基本動作原理は、国際公開第03/015468号の図11及び説明の対応部分に示されている。   The frequency band may be a distortion frequency band. For example, a hearing aid may have a compressor that performs dynamic range compression using digital frequency warping as disclosed in more detail in WO 03/015468. In particular, the basic operating principle of the distortion compressor is shown in FIG. 11 and the corresponding part of the description of WO 03/015468.

例えば1つ又は複数の適応フィルタを含むフィードバック抑制回路は、広帯域モデルであっても良い。即ち、そのモデルは、周波数帯域セットに分割されずに、実質的に、補聴器の動作の全周波数範囲又は補聴器の周波数範囲の有効部分において動作し得る。   For example, the feedback suppression circuit including one or more adaptive filters may be a broadband model. That is, the model can operate in substantially the entire frequency range of hearing aid operation or in the effective portion of the hearing aid frequency range without being divided into frequency band sets.

代替として、フィードバック抑制回路は、各周波数帯域におけるフィードバック経路の個別モデル化のために周波数帯域セットに分割されても良い。この場合に、残留フィードバック信号の推定値は、フィードバック抑制回路の各周波数帯域mにおいて個々に提供されても良い。   Alternatively, the feedback suppression circuit may be divided into frequency band sets for individual modeling of feedback paths in each frequency band. In this case, the estimated value of the residual feedback signal may be individually provided in each frequency band m of the feedback suppression circuit.

フィードバック抑制回路の周波数帯域m及び聴力損失補正の周波数帯域kは、同一であっても良いが、しかし好ましくは、それらは異なり、且つ好ましくはフィードバック抑制回路の周波数帯域mの数は、聴力損失補正の周波数帯域の数より少ない。   The frequency band m of the feedback suppression circuit and the frequency band k of the hearing loss correction may be the same, but preferably they are different, and preferably the number of frequency bands m of the feedback suppression circuit is the hearing loss correction. Less than the number of frequency bands.

本開示の全体を通して、オーディオ信号なる用語は、マイクロホンの出力部から聴力損失プロセッサの入力部までの信号経路の一部を形成する任意のアナログ又はデジタル信号を識別するために用いられる。   Throughout this disclosure, the term audio signal is used to identify any analog or digital signal that forms part of the signal path from the output of the microphone to the input of the hearing loss processor.

フィードバック抑制回路は、1つ又は複数の専用電子ハードウェア回路として実現されても良く、適切な信号処理ソフトウェアと組み合わせて信号プロセッサの一部を形成しても良く、又は専用ハードウェアと、適切な信号処理ソフトウェアを備えた1つ又は複数の信号プロセッサとの組み合わせであっても良い。   The feedback suppression circuit may be implemented as one or more dedicated electronic hardware circuits, may be combined with appropriate signal processing software to form part of a signal processor, or with dedicated hardware and appropriate It may be a combination with one or more signal processors with signal processing software.

新規の補聴器における信号処理は、専用ハードウェアによって実行されても良く、信号プロセッサにおいて実行されても良く、又は専用ハードウェアと1つ若しくは複数の信号プロセッサとの組み合わせにおいて実行されても良い。   Signal processing in the new hearing aid may be performed by dedicated hardware, may be performed by a signal processor, or may be performed by a combination of dedicated hardware and one or more signal processors.

本明細書で用いられている、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等の用語は、ハードウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアのいずれかのCPU関連の構成要素を指すように意図されたものである。   As used herein, the terms "processor", "signal processor", "controller", "system", etc. are either hardware, a combination of hardware and software, software, or running software It is intended to refer to the CPU related components.

例えば、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等は、プロセッサで実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、および/またはプログラムでもよいが、それらに限定されることはない。   For example, a “processor”, “signal processor”, “controller”, “system”, etc. may be, but is not limited to, a process, processor, object, executable, execution thread, and / or program running on the processor. Never happen.

実例として、「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」等の用語は、プロセッサで実行中のアプリケーション及びハードウェアプロセッサの両方を示す。1つまたは複数の「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「コントローラ」、「システム」など、又はこれらの任意の組み合わせも、プロセスおよび/または実行スレッド内に存在してもよく、1つまたは複数の「プロセッサ」、「信号プロセッサ」、「制御装置」、「システム」等、またはそれらのどのような組み合わせも、1つのハードウェアプロセッサ上に、場合によっては、他のハードウェア回路との組み合わせで局在してもよく、および/または2つ以上のハードウェアプロセッサ間で、場合によっては、他のハードウェア回路との組み合わせで分配されてもよい。   By way of illustration, terms such as “processor”, “signal processor”, “controller”, “system”, etc., refer to both applications running on the processor and hardware processors. One or more “processors”, “signal processors”, “controllers”, “systems”, etc., or any combination thereof, may also exist within a process and / or execution thread. A “processor”, “signal processor”, “controller”, “system”, etc., or any combination thereof, can be stationed on one hardware processor, possibly in combination with other hardware circuits. And / or may be distributed between two or more hardware processors and possibly in combination with other hardware circuits.

また、プロセッサ(又は類似のもの)は、任意の構成部品、又は信号処理を実行できる任意の構成部品の組み合わせであっても良い。例えば、信号プロセッサは、ASICプロセッサ、FPGAプロセッサ、汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路コンポーネント、又は集積回路であっても良い。   Also, the processor (or similar) may be any component or any combination of components that can perform signal processing. For example, the signal processor may be an ASIC processor, FPGA processor, general purpose processor, microprocessor, circuit component, or integrated circuit.

補聴器は、第1のオーディオ信号を生成するための第1の入力トランスデューサと、補聴器の第1のフィードバック経路をモデル化するように構成された第1のフィードバック抑制回路と、第1のフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、第1のフィードバック抑制回路の第1の出力信号を第1のオーディオ信号から減算するための第1の減算器と、聴力損失補正を実行するために、第1のフィードバック補正済みオーディオ信号を処理するように第1の減算器に結合される聴力損失プロセッサと、処理された第1のフィードバック補正済みオーディオ信号に基づいて音声信号を提供するために聴力損失プロセッサに結合されるレシーバと、を含み、第1のフィードバック抑制回路は、聴力損失プロセッサに結合された入力部、及び出力部を備えた第1の低速適応フィルタと、第1の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第1の高速適応フィルタと、を含み、第1の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第1の低速適応フィルタの出力信号と、第1の高速適応フィルタの出力信号及び第1のオーディオ信号の少なくとも1つとの間の差に少なくとも部分的に基づいている。   The hearing aid includes a first input transducer for generating a first audio signal, a first feedback suppression circuit configured to model a first feedback path of the hearing aid, and a first feedback corrected A first subtractor for subtracting the first output signal of the first feedback suppression circuit from the first audio signal to form an audio signal; and a first subtractor for performing hearing loss correction. A hearing loss processor coupled to the first subtractor to process the feedback corrected audio signal and a hearing loss processor to provide an audio signal based on the processed first feedback corrected audio signal And a first feedback suppression circuit is coupled to the hearing loss processor. And a first slow adaptive filter with an output, a first fast adaptive filter with an input coupled to the first slow adaptive filter, and an output. The filter coefficient of the filter is based at least in part on the difference between the output signal of the first slow adaptive filter and at least one of the output signal of the first fast adaptive filter and the first audio signal.

任意選択的に、第1の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第1の低速適応フィルタの出力信号と第1のオーディオ信号との間の差に基づいている。   Optionally, the filter coefficient of the first slow adaptive filter is based on the difference between the output signal of the first slow adaptive filter and the first audio signal.

任意選択的に、第1の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第1の低速適応フィルタの出力信号と第1の高速適応フィルタの出力信号との間の差に基づいている。   Optionally, the filter coefficient of the first slow adaptive filter is based on the difference between the output signal of the first slow adaptive filter and the output signal of the first fast adaptive filter.

任意選択的に、第1の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第1の低速適応フィルタの出力信号と、第1の高速適応フィルタの出力信号及び第1のオーディオ信号の加重和との間の差に基づいている。   Optionally, the filter coefficient of the first slow adaptive filter is a difference between the output signal of the first slow adaptive filter and the weighted sum of the first fast adaptive filter output signal and the first audio signal. Based on.

任意選択的に、補聴器は、第2のオーディオ信号を生成するための第2の入力トランスデューサと、補聴器の第2のフィードバック経路をモデル化するように構成された第2のフィードバック抑制回路と、第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、第2のフィードバック抑制回路の第2の出力信号を第2のオーディオ信号から減算するための第2の減算器と、を更に含み、聴力損失プロセッサは、聴力損失補正を実行するために、第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を処理するように第2の減算器に結合され、第2のフィードバック抑制回路は、聴力損失プロセッサに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の低速適応フィルタと、第2の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の高速適応フィルタと、を含み、第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と、第2の高速適応フィルタの出力信号及び第2のオーディオ信号の少なくとも1つとの間の差に少なくとも部分的に基づいている。   Optionally, the hearing aid includes a second input transducer for generating a second audio signal, a second feedback suppression circuit configured to model the second feedback path of the hearing aid, A second subtractor for subtracting the second output signal of the second feedback suppression circuit from the second audio signal to form a second feedback corrected audio signal, the hearing loss processor Is coupled to the second subtractor to process the second feedback corrected audio signal to perform hearing loss correction, and the second feedback suppression circuit is coupled to the input of the hearing loss processor. And a second low-speed adaptive filter having an output unit, an input unit coupled to the second low-speed adaptive filter, and a first unit having an output unit And a second low-speed adaptive filter having a filter coefficient comprising: an output signal of the second low-speed adaptive filter; at least one of an output signal of the second high-speed adaptive filter and a second audio signal; Based at least in part on the difference between.

任意選択的に、補聴器は、第2のオーディオ信号を生成するための第2の入力トランスデューサと、補聴器の第2のフィードバック経路をモデル化するように構成された第2のフィードバック抑制回路と、第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、第2のフィードバック抑制回路の第2の出力信号を第2のオーディオ信号から減算するための第2の減算器と、を更に含み、聴力損失プロセッサは、聴力損失補正を実行するために、第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を処理するように第2の減算器に結合され、第2のフィードバック抑制回路は、第1の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の低速適応フィルタと、第2の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の高速適応フィルタと、を含み、第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と、第2の高速適応フィルタの出力信号及び第2のオーディオ信号の少なくとも1つとの間の差に少なくとも部分的に基づいている。   Optionally, the hearing aid includes a second input transducer for generating a second audio signal, a second feedback suppression circuit configured to model the second feedback path of the hearing aid, A second subtractor for subtracting the second output signal of the second feedback suppression circuit from the second audio signal to form a second feedback corrected audio signal, the hearing loss processor Is coupled to the second subtractor to process the second feedback corrected audio signal to perform hearing loss correction, and the second feedback suppression circuit is coupled to the first slow adaptive filter. A second low-speed adaptive filter having an input unit and an output unit, an input unit coupled to the second low-speed adaptive filter, and an output unit A filter coefficient of the second low-speed adaptive filter, the output coefficient of the second low-speed adaptive filter, the output signal of the second high-speed adaptive filter, and the second audio signal. Based at least in part on the difference between one.

任意選択的に、第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と第2のオーディオ信号との間の差に基づいている。   Optionally, the filter coefficient of the second slow adaptive filter is based on the difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the second audio signal.

任意選択的に、第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と第2の高速適応フィルタの出力信号との間の差に基づいている。   Optionally, the filter coefficient of the second slow adaptive filter is based on the difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the output signal of the second fast adaptive filter.

任意選択的に、第2の低速適応フィルタのフィルタ係数は、第2の低速適応フィルタの出力信号と、第2の高速適応フィルタの出力信号及び第2のオーディオ信号の加重和との間の差に基づいている。   Optionally, the filter coefficient of the second slow adaptive filter is the difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the weighted sum of the output signal of the second fast adaptive filter and the second audio signal. Based on.

任意選択的に、第1の低速適応フィルタは、少なくとも1つの基準が満たされた場合に、フィルタ係数の1つ又は複数を調整するように構成される。   Optionally, the first slow adaptive filter is configured to adjust one or more of the filter coefficients if at least one criterion is met.

任意選択的に、少なくとも1つの基準は、所定の閾値より大きい、第1のフィードバック抑制回路の入力信号の信号レベルを含む。   Optionally, the at least one criterion includes a signal level of an input signal of the first feedback suppression circuit that is greater than a predetermined threshold.

任意選択的に、少なくとも1つの基準は、所定の閾値未満である誤差信号の自己相関を含む。   Optionally, the at least one criterion includes an autocorrelation of the error signal that is below a predetermined threshold.

任意選択的に、少なくとも1つの基準は、補聴器の電源投入直後に実行される第1の更新を構成する更新を実行することを含む。   Optionally, the at least one criterion includes performing an update that constitutes a first update that is performed immediately after the hearing aid is powered on.

任意選択的に、少なくとも1つの基準は、所定の閾値未満である第1の高速適応フィルタのフィルタ係数ベクトルのpノルムを含む。   Optionally, the at least one criterion includes a p-norm of the filter coefficient vector of the first fast adaptive filter that is less than the predetermined threshold.

他の及び更なる態様及び特徴は、実施形態の以下の詳細な説明を読むことによって明らかになろう。   Other and further aspects and features will become apparent upon reading the following detailed description of the embodiments.

以下において、新規の方法及び補聴器は、様々な例が示されている図面に関連して、より詳細に説明される。   In the following, the novel method and hearing aid will be described in more detail in connection with the drawings in which various examples are shown.

フィードバック経路を備えた補聴器を概略的に示す。1 schematically shows a hearing aid with a feedback path. フィードバック抑制を備えた先行技術の補聴器を概略的に示す。1 schematically shows a prior art hearing aid with feedback suppression. フィードバック抑制を備えた新規の補聴器を概略的に示す。1 schematically illustrates a novel hearing aid with feedback suppression. フィードバック抑制を備えた別の新規の補聴器を概略的に示す。Figure 3 schematically shows another novel hearing aid with feedback suppression. フィードバック抑制を備えた更に別の新規の補聴器を概略的に示す。Figure 3 schematically shows yet another novel hearing aid with feedback suppression. フィードバック抑制を備えた更に別の新規の補聴器を概略的に示す。Figure 3 schematically shows yet another novel hearing aid with feedback suppression. フィードバック抑制を備えた更に別の新規の補聴器を概略的に示す。Figure 3 schematically shows yet another novel hearing aid with feedback suppression. フィードバック抑制を備えた更に別の新規の補聴器を概略的に示す。Figure 3 schematically shows yet another novel hearing aid with feedback suppression. 信号モデル化回路を備える高速適応フィルタを有するフィードバック抑制を備えた別の新規の補聴器を概略的に示す。Fig. 4 schematically shows another novel hearing aid with feedback suppression having a fast adaptive filter with signal modeling circuitry. 信号モデル化回路をより詳細に概略的に示す。The signal modeling circuit is schematically shown in more detail. 新規のフィードバック抑制回路の一部を概略的に示す。1 schematically shows part of a novel feedback suppression circuit. 再挿入が繰り返された場合のフィードバック経路伝達関数のプロットを示す。Fig. 6 shows a plot of the feedback path transfer function when reinsertion is repeated. 低速フィルタフィードバック経路のモデル化の性能についてのプロットを示す。Figure 6 shows a plot of the performance of the slow filter feedback path modeling.

図面は、実施形態の設計及び有用性を示し、図面では、同様の要素は、共通の参照符号によって参照される。従って、同様の要素は、各図の説明に関連して詳細には説明されない場合がある。上記で挙げられた並びに他の利点及び目的がどのように得られるかをより良く理解するために、実施形態のより個別的な説明が提供され、それらは、添付の図面に示されている。図面は、特徴の説明を容易にすることのみを意図していることに留意されたい。図面は、特許請求の範囲に記載された発明の網羅的な説明を意図するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲に対する限定を意図するものでもない。更に、図示された特徴は、全ての態様又は利点を示しているとは限らない。特定の特徴と関連して説明される態様又は利点は、必ずしもその特徴に限定されず、任意の他の特徴において(たとえそのように図示されず、明示的に説明されていなくても)実現することができる。   The drawings illustrate the design and utility of the embodiments, in which like elements are referred to by common reference numerals. Accordingly, similar elements may not be described in detail in connection with the description of each figure. In order to better understand how the above-listed and other advantages and objectives can be obtained, a more specific description of the embodiments is provided, which are illustrated in the accompanying drawings. Note that the drawings are only intended to facilitate the description of the features. The drawings are not intended to be an exhaustive description of the claimed invention, nor are they intended to limit the scope of the claimed invention. Moreover, the illustrated features may not represent all aspects or advantages. An aspect or advantage described in connection with a particular feature is not necessarily limited to that feature, and is realized in any other feature (even if not so illustrated and not explicitly described). be able to.

特許請求の範囲に係る新規の補聴器は、添付の図面に示されていない異なる形態で具体化されても良く、本明細書で述べられている例に限定されるように解釈されるべきではない。   The novel hearing aid according to the claims may be embodied in different forms not shown in the accompanying drawings and should not be construed as limited to the examples set forth herein. .

図1は、補聴器10と、フィードバック経路12、即ちそれに沿って、補聴器10によって生成された信号が補聴器10の入力部に逆に伝搬するフィードバック経路12と、を概略的に示す。   FIG. 1 schematically shows a hearing aid 10 and a feedback path 12, ie, a feedback path 12 along which the signal generated by the hearing aid 10 propagates back to the input of the hearing aid 10.

図1において、音響信号14が、マイクロホン16で受信され、マイクロホン16は、音響信号14をオーディオ信号18に変換し、オーディオ信号18は、聴力損失補正のための聴力損失プロセッサ20に入力される。聴力損失プロセッサ20において、オーディオ信号18は、ユーザの聴力損失に従って増幅される。聴力損失プロセッサ20は、例えばマルチバンドコンプレッサを含んでも良い。聴力損失プロセッサ20の出力信号22は、レシーバ26によって音響出力信号24に変換され、レシーバ26は、補聴器10がユーザの耳において適切な動作位置で着用された場合に、ユーザの鼓膜に向けて音響信号を放射する。   In FIG. 1, an acoustic signal 14 is received by a microphone 16 that converts the acoustic signal 14 into an audio signal 18 that is input to a hearing loss processor 20 for hearing loss correction. In the hearing loss processor 20, the audio signal 18 is amplified according to the user's hearing loss. The hearing loss processor 20 may include, for example, a multiband compressor. The output signal 22 of the hearing loss processor 20 is converted to an acoustic output signal 24 by the receiver 26, which is acoustically directed toward the user's eardrum when the hearing aid 10 is worn in an appropriate operating position in the user's ear. Radiates a signal.

典型的には、レシーバ26からの音響信号24の一部は、図1でフィードバック経路12として示されているように、マイクロホン16に逆に伝搬する。   Typically, a portion of the acoustic signal 24 from the receiver 26 propagates back to the microphone 16 as shown as feedback path 12 in FIG.

低い利得では、フィードバックは、単に無害な音色変化を与えるだけである。しかしながら、大きな補聴器利得を用いると、マイクロホン16におけるフィードバック信号レベルは、オリジナルの音響信号14のレベルを超過し、それによって、可聴歪み及び恐らくハウリングを引き起こす可能性がある。   At low gain, the feedback simply gives a harmless timbre change. However, with a large hearing aid gain, the feedback signal level at the microphone 16 can exceed the level of the original acoustic signal 14, thereby causing audible distortion and possibly howling.

フィードバックを克服するために、図2に示されているように、補聴器にフィードバック抑制回路を設けることが周知である。   In order to overcome feedback, it is well known to provide a feedback suppression circuit in the hearing aid, as shown in FIG.

図2は、フィードバック抑制回路28を備えた補聴器10を概略的に示す。フィードバック抑制回路28は、フィードバック経路12をモデル化する。即ち、フィードバック抑制回路は、フィードバック経路12に沿って伝搬される信号と同一の信号を生成しようとする。フィードバック抑制回路28の伝達関数が、望ましくは、レシーバ26の伝達関数、フィードバック経路12の伝達関数、及びマイクロホン16の伝達関数の和と等しくなるように、フィードバック抑制回路28が、レシーバ26及びマイクロホン16のモデルを含むことに留意すべきである。   FIG. 2 schematically shows a hearing aid 10 with a feedback suppression circuit 28. The feedback suppression circuit 28 models the feedback path 12. That is, the feedback suppression circuit attempts to generate a signal that is identical to the signal propagated along the feedback path 12. The feedback suppression circuit 28 is preferably connected to the receiver 26 and microphone 16 so that the transfer function of the feedback suppression circuit 28 is preferably equal to the sum of the transfer function of the receiver 26, the transfer function of the feedback path 12, and the transfer function of the microphone 16. It should be noted that these models are included.

フィードバック抑制回路28は、聴力損失プロセッサ20において処理が行われる前にオーディオ信号18のフィードバック信号部分を抑制又はキャンセルするために、減算器32への出力信号30を生成する。   The feedback suppression circuit 28 generates an output signal 30 to the subtractor 32 to suppress or cancel the feedback signal portion of the audio signal 18 before processing in the hearing loss processor 20.

従来の補聴器10において、フィードバック抑制回路28は、典型的には、フィードバック経路12における変化に適応する適応デジタルフィルタである。   In conventional hearing aids 10, the feedback suppression circuit 28 is typically an adaptive digital filter that adapts to changes in the feedback path 12.

国際公開第99/26453号は、2つの適応フィルタの直列接続を備えたフィードバック抑制を開示する。ディスペンサのオフィスにおいて意図されたユーザに補聴器のフィッティングが行われる場合に、第1のフィルタ36が適応される。フィッティングにおいて、フィルタ36は、ホワイトノイズプローブ信号を用いて迅速に適応し、次いで、フィルタ係数が固定化される。即ち、その後の補聴器の正常動作中には、第1のフィルタ36は、固定フィルタ36として動作する。   WO 99/26453 discloses feedback suppression with a series connection of two adaptive filters. The first filter 36 is applied when the hearing aid is fitted to the intended user at the dispenser office. In fitting, the filter 36 adapts quickly using the white noise probe signal and then the filter coefficients are fixed. That is, during the subsequent normal operation of the hearing aid, the first filter 36 operates as a fixed filter 36.

第1のフィルタ36は、マイクロホン16の伝達関数及びレシーバ26の伝達関数、並びにフィードバック経路12の基本部分など、補聴器10の使用中にほぼ一定であると仮定される補聴器フィードバック経路12の部分をモデル化する。   The first filter 36 models portions of the hearing aid feedback path 12 that are assumed to be substantially constant during use of the hearing aid 10, such as the transfer function of the microphone 16 and the transfer function of the receiver 26, and the basic portion of the feedback path 12. Turn into.

第2のフィルタ38は、補聴器10の使用中に適応し、別個のプローブ信号を用いない。このフィルタ38は、補聴器10が不安定になった場合に、フィードバック抑制回路28の迅速な補正を提供し、且つ咀嚼、くしゃみ又は電話送受話器の使用によって引き起こされるような、日常的な使用で発生するフィードバック経路12の擾乱を追跡する。従って、高速適応フィルタ38は、数十ミリ秒単位から数秒単位までで起こる変化を追跡し得る。   The second filter 38 is adapted during use of the hearing aid 10 and does not use a separate probe signal. This filter 38 provides a quick correction of the feedback suppression circuit 28 when the hearing aid 10 becomes unstable and occurs in everyday use, such as caused by chewing, sneezing or using a telephone handset. The disturbance of the feedback path 12 is tracked. Thus, the fast adaptive filter 38 can track changes that occur from tens of milliseconds to seconds.

追加のフィッティングステップを要求する場合を除いて、固定フィルタ36は、モデル化された伝達関数の真の不変部分を捉えることができない。何故なら、決定された固定フィルタ係数が、既に幾つかの可変部分を含むからである。例えば、外耳道内への補聴器10の取付け具合は、不変部分に含まれるが、しかしそれは、例えば補聴器10が耳に再挿入される場合に変化する可能性がある。   Except when requiring additional fitting steps, the fixed filter 36 cannot capture the true invariant part of the modeled transfer function. This is because the determined fixed filter coefficients already contain some variable parts. For example, the attachment of the hearing aid 10 in the ear canal is included in the invariant portion, but it can change, for example, when the hearing aid 10 is reinserted into the ear.

以下において、追加のフィッティングステップを必要としない、且つまたモデル化された伝達関数の真の可変部分に対処する新規の補聴器が示されている。   In the following, a new hearing aid is shown that does not require an additional fitting step and also addresses the true variable part of the modeled transfer function.

図3は、特許請求の範囲に係る補聴器10の第1の例を示す。補聴器10は、オーディオ信号18aを生成するための入力トランスデューサ、即ちマイクロホン16aと、フィードバック経路12aをモデル化するフィードバック抑制回路28a(即ち、フィードバック抑制回路28aは、フィードバック経路12aに沿って伝搬される信号と同一の信号を生成しようとする)と、を有する。フィードバック抑制回路28aの伝達関数が、望ましくは、レシーバ26の伝達関数、フィードバック経路12aの伝達関数、及びマイクロホン16aの伝達関数の和と等しくなるように、フィードバック抑制回路28aが、レシーバ26及びマイクロホン16aのモデルを含むことに留意されたい。   FIG. 3 shows a first example of a hearing aid 10 according to the claims. The hearing aid 10 includes an input transducer, or microphone 16a, for generating the audio signal 18a and a feedback suppression circuit 28a that models the feedback path 12a (ie, the feedback suppression circuit 28a is a signal propagated along the feedback path 12a). To generate the same signal as The feedback suppression circuit 28a is preferably connected to the receiver 26 and microphone 16a so that the transfer function of the feedback suppression circuit 28a is preferably equal to the sum of the transfer function of the receiver 26, the transfer function of the feedback path 12a, and the transfer function of the microphone 16a. Note that the model includes:

フィードバック抑制回路28aは、聴力損失プロセッサ20において処理が行われる前にオーディオ信号18aのフィードバック信号部分を抑制又はキャンセルするために、減算器32aへの出力信号30aを生成する。   The feedback suppression circuit 28a generates an output signal 30a to the subtractor 32a in order to suppress or cancel the feedback signal portion of the audio signal 18a before being processed by the hearing loss processor 20.

聴力損失プロセッサ20は、フィードバック補正済みオーディオ信号34aを処理して聴力損失補正を実行するために減算器32aの出力部に結合されており、さらにレシーバ26に結合されている。レシーバ26は、処理されたフィードバック補正済みオーディオ信号22を音声信号に変換するために聴力損失プロセッサ20の出力部に結合されている。   The hearing loss processor 20 is coupled to the output of the subtractor 32a and further to the receiver 26 for processing the feedback corrected audio signal 34a to perform hearing loss correction. The receiver 26 is coupled to the output of the hearing loss processor 20 for converting the processed feedback corrected audio signal 22 into an audio signal.

フィードバック抑制回路28aは、聴力損失プロセッサ20の出力部に結合された入力部、及び出力部を備えた低速適応フィルタ36aと、低速適応フィルタ36aの出力部に結合された入力部、及びフィードバック抑制回路28aの出力部を構成する出力部を備えた高速適応フィルタ38aと、を含む。   The feedback suppression circuit 28a includes an input unit coupled to the output unit of the hearing loss processor 20, a low-speed adaptive filter 36a having an output unit, an input unit coupled to the output unit of the low-speed adaptive filter 36a, and a feedback suppression circuit. And a high-speed adaptive filter 38a having an output unit constituting the output unit 28a.

図示された補聴器10の正常動作中に、キャンセル信号30aは、ほとんどの状況において、オーディオ信号18aのフィードバック信号部分の良好な推測を構成する。従って、低速適応フィルタ36aは、信号30aを追跡するように接続されており、それによって、高速適応フィルタ38aからの更新を取り入れる。   During normal operation of the illustrated hearing aid 10, the cancellation signal 30a constitutes a good guess of the feedback signal portion of the audio signal 18a in most situations. Thus, the slow adaptive filter 36a is connected to track the signal 30a, thereby incorporating updates from the fast adaptive filter 38a.

従って、低速適応フィルタ36aのフィルタ係数は、減算器40aによって出力される、低速適応フィルタ36aの出力信号44aと高速適応フィルタ38aによって出力されるキャンセル信号30aとの間の差と等しい誤差信号42aに、少なくとも部分的に基づいている。   Accordingly, the filter coefficient of the low speed adaptive filter 36a becomes an error signal 42a equal to the difference between the output signal 44a of the low speed adaptive filter 36a output by the subtractor 40a and the cancel signal 30a output by the high speed adaptive filter 38a. Based at least in part.

高速適応フィルタ38aのフィルタ係数は、減算器32aによって出力される誤差信号34aに、少なくとも部分的に基づいている。   The filter coefficients of the fast adaptive filter 38a are based at least in part on the error signal 34a output by the subtractor 32a.

低速適応フィルタ36aを備えることにより、フィードバック抑制回路28aの初期設定が不要となる。また、フィードバック経路における緩やかな変化は、低速適応フィルタ36aによって適切にモデル化される。   By providing the low speed adaptive filter 36a, the initial setting of the feedback suppression circuit 28a becomes unnecessary. Also, gradual changes in the feedback path are appropriately modeled by the slow adaptive filter 36a.

固定フィルタ(図11を参照)が、低速適応フィルタ36a及び高速適応フィルタ38aと直列に接続されても良い。適応フィルタ36a、38aが初期値からの変動に対処することだけを要求されるように、固定フィルタが、マイクロホン16aの伝達関数、レシーバ26を駆動する増幅器(図示せず)の伝達関数、及びレシーバ26の伝達関数、並びにフィードバック経路12aの基本部分の初期値など、フィードバック経路12aの真の不変部分をモデル化するように構成されていてもよい。   A fixed filter (see FIG. 11) may be connected in series with the slow adaptive filter 36a and the fast adaptive filter 38a. The fixed filter provides a transfer function for the microphone 16a, a transfer function for an amplifier (not shown) that drives the receiver 26, and a receiver so that the adaptive filters 36a, 38a are only required to handle variations from the initial value. It may be configured to model the true invariant part of the feedback path 12a, such as 26 transfer functions, as well as initial values of the basic part of the feedback path 12a.

バルク遅延(図11を参照)が、低速適応フィルタ36a及び高速適応フィルタ38aと直列に接続されても良い。バルク遅延は、フィードバック経路に沿って伝搬するフィードバック信号の伝搬遅延をモデル化し、それによって、このタスクから適応フィルタ36a、38aを解放するように構成されていても良い。   A bulk delay (see FIG. 11) may be connected in series with the slow adaptive filter 36a and the fast adaptive filter 38a. The bulk delay may be configured to model the propagation delay of the feedback signal propagating along the feedback path, thereby freeing the adaptive filters 36a, 38a from this task.

バレルシフタ(図11を参照)が、好ましくは適応的に出力信号をスケーリングするために、低速適応フィルタ36a及び/又は高速適応フィルタ38aの出力部に接続されても良い。適応スケーリングなどのスケーリングは、精度を最大限にし、任意選択的に係数範囲を拡張し、且つまた任意の低速適応を可能にする。適応スケーリングなしでは、全てのフィードバック経路については最適なステップサイズが利用できない可能性がある。   A barrel shifter (see FIG. 11) may be connected to the output of the slow adaptive filter 36a and / or the fast adaptive filter 38a, preferably for adaptively scaling the output signal. Scaling, such as adaptive scaling, maximizes accuracy, optionally extends the coefficient range, and also allows for any slow adaptation. Without adaptive scaling, the optimal step size may not be available for all feedback paths.

図4に示されている補聴器10は、以下の点を除いて、図3の補聴器と同様である。即ち、図4の補聴器10は、2つのマイクロホン16a、16b、つまり前部マイクロホン16a及び後部マイクロホン16bを有し、聴力損失プロセッサ20が、補聴器の技術分野において周知のような、選択可能なビーム形成のためのビームフォーマを含むという点を除いて、図3の補聴器と同様である。前部マイクロホン16aへのフィードバック経路12aは、図3に示されているフィードバック回路28aと同一の第1のフィードバック抑制回路28aによってモデル化される。同様に、後部マイクロホン16bへのフィードバック経路12bは、第2の低速適応フィルタ36bの入力が、聴力損失プロセッサ20の出力部22ではなく、第1の低速適応フィルタ36aの出力部44aに結合されるという点を除いて、図3に示されているフィードバック回路28aに対応する第2のフィードバック抑制回路28bによってモデル化される。   The hearing aid 10 shown in FIG. 4 is similar to the hearing aid of FIG. 3 except for the following points. That is, the hearing aid 10 of FIG. 4 has two microphones 16a, 16b, a front microphone 16a and a rear microphone 16b, where the hearing loss processor 20 is selectable beamforming, as is well known in the hearing aid art. 3 is the same as the hearing aid of FIG. The feedback path 12a to the front microphone 16a is modeled by a first feedback suppression circuit 28a identical to the feedback circuit 28a shown in FIG. Similarly, the feedback path 12b to the rear microphone 16b is such that the input of the second slow adaptive filter 36b is coupled to the output 44a of the first slow adaptive filter 36a rather than the output 22 of the hearing loss processor 20. Except for this point, the second feedback suppression circuit 28b corresponding to the feedback circuit 28a shown in FIG. 3 is modeled.

図示された補聴器10において、レシーバ26と前部マイクロホン16aとの間の距離は、レシーバ26と後部マイクロホン16bとの間の距離より短い。逆が正しい場合、即ち、レシーバ26と後部マイクロホン16bとの間の距離が最も短い場合、マイクロホン16aは、後部マイクロホンであり、マイクロホン16bは、前部マイクロホンである。   In the illustrated hearing aid 10, the distance between the receiver 26 and the front microphone 16a is shorter than the distance between the receiver 26 and the rear microphone 16b. If the reverse is true, i.e., the shortest distance between the receiver 26 and the rear microphone 16b, the microphone 16a is a rear microphone and the microphone 16b is a front microphone.

従って、第1の低速適応フィルタ36a及び第2の低速適応フィルタ36bの直列接続が合わさって、後部マイクロホン16bへのフィードバック経路をモデル化するように、第1の低速適応フィルタ36aは、前部マイクロホン16aへのフィードバック経路をモデル化しており、第2の低速適応フィルタ36bは、前部マイクロホン16aへのフィードバック経路と後部マイクロホン16bへのフィードバック経路との間の差をモデル化している。図示された例において、前部及び後部マイクロホン16a、16b間の距離は小さく、フィードバック経路12a、12bのそれぞれは、サブサンプル遅延差及び振幅応答の形成における小さな差を備える同様の伝達関数を有する。従って、第2の低速適応フィルタ36bは、第1の低速適応フィルタ36aより簡素である。第2の低速適応フィルタ36bは、フィードバック抑制回路28a、28bのバルク遅延(図11を参照)によって可能にされる反因果的な補間を実行する。   Accordingly, the first low speed adaptive filter 36a is connected to the front microphone so that the series connection of the first low speed adaptive filter 36a and the second low speed adaptive filter 36b is combined to model the feedback path to the rear microphone 16b. The second low-speed adaptive filter 36b models the difference between the feedback path to the front microphone 16a and the feedback path to the rear microphone 16b. In the illustrated example, the distance between the front and rear microphones 16a, 16b is small, and each of the feedback paths 12a, 12b has a similar transfer function with sub-sample delay differences and small differences in amplitude response formation. Therefore, the second low-speed adaptive filter 36b is simpler than the first low-speed adaptive filter 36a. The second slow adaptive filter 36b performs anti-causal interpolation enabled by the bulk delay of the feedback suppression circuits 28a, 28b (see FIG. 11).

個々のフィードバック経路12a、12bが同様の伝達関数を有しない別の例(図示せず)において、前部マイクロホン16a及び後部マイクロホン16bへのフィードバック経路12a、12bは、それぞれ、独立したフィードバック回路28a、28bによってモデル化されても良く、フィードバック回路28a、28bのそれぞれは、図3に示されているフィードバック回路28aと同様であり、第1及び第2の低速適応フィルタ36a、36bの両方の入力部は、聴力損失プロセッサ20の出力部22に結合される。   In another example (not shown) where the individual feedback paths 12a, 12b do not have a similar transfer function, the feedback paths 12a, 12b to the front microphone 16a and the rear microphone 16b are respectively independent feedback circuits 28a, 28b, each of the feedback circuits 28a, 28b is similar to the feedback circuit 28a shown in FIG. 3, and is the input of both the first and second slow adaptive filters 36a, 36b. Is coupled to the output 22 of the hearing loss processor 20.

第1の固定フィルタ(図11を参照)が、第1の低速適応フィルタ36a及び第1の高速適応フィルタ38aと直列に接続されても良い。第1の固定フィルタは、第1の低速及び高速適応フィルタ36a、38aが、初期値からの変動に対処することだけを要求されるように、マイクロホン16aの伝達関数、レシーバ26を駆動する増幅器(図示せず)の伝達関数、及びレシーバ26の伝達関数、並びに第1のフィードバック経路12aの基本部分の初期値など、第1のフィードバック経路12aの真の不変部分をモデル化するように構成されている。   A first fixed filter (see FIG. 11) may be connected in series with the first low-speed adaptive filter 36a and the first high-speed adaptive filter 38a. The first fixed filter is a transfer function of the microphone 16a, an amplifier that drives the receiver 26 so that the first low-speed and high-speed adaptive filters 36a, 38a are only required to cope with fluctuations from the initial value ( Configured to model the true invariant part of the first feedback path 12a, such as the transfer function (not shown), the transfer function of the receiver 26, and the initial value of the basic part of the first feedback path 12a. Yes.

第2の固定フィルタ(図11を参照)が、第2の低速適応フィルタ36b及び第2の高速適応フィルタ38bと直列に接続されても良い。第2の固定フィルタは、第2の低速及び高速適応フィルタ36b、38bが、初期値からの変動に対処することだけを要求されるように、マイクロホン16bの伝達関数、レシーバ26を駆動する増幅器(図示せず)の伝達関数、及びレシーバ26の伝達関数、並びに第2のフィードバック経路12bの基本部分の初期値など、第2のフィードバック経路12bの真の不変部分をモデル化するように構成されている。   A second fixed filter (see FIG. 11) may be connected in series with the second low-speed adaptive filter 36b and the second high-speed adaptive filter 38b. The second fixed filter is a transfer function of the microphone 16b, an amplifier that drives the receiver 26 so that the second low-speed and high-speed adaptive filters 36b, 38b are only required to cope with fluctuations from the initial value ( Configured to model the true invariant portion of the second feedback path 12b, such as the transfer function (not shown), the transfer function of the receiver 26, and the initial value of the basic portion of the second feedback path 12b. Yes.

それぞれのバルク遅延(図11を参照)が、低速適応フィルタ36a、36b及び高速適応フィルタ38a、38bと直列に接続されている。それぞれのバルク遅延は、フィードバック経路12a、12bに沿って伝搬するそれぞれのフィードバック信号の伝搬遅延をモデル化し、それによって、このタスクから適応フィルタ36a、36b、38a、38bを解放するように構成されている。バルク遅延は、第2の低速適応フィルタ36bにおける反因果的な補間を容易にするように配置される。   Each bulk delay (see FIG. 11) is connected in series with a slow adaptive filter 36a, 36b and a fast adaptive filter 38a, 38b. Each bulk delay is configured to model the propagation delay of the respective feedback signal propagating along feedback paths 12a, 12b, thereby freeing adaptive filters 36a, 36b, 38a, 38b from this task. Yes. The bulk delay is arranged to facilitate anti-causal interpolation in the second slow adaptive filter 36b.

それぞれのバレルシフタ(図11を参照)が、それぞれの出力信号44a、44bを適応的にスケーリングするために、低速適応フィルタ36a、36bの出力部に接続されている。スケーリングは、精度を最大限にし、任意選択的に係数範囲を拡張し、且つまた任意の低速適応を可能にする。適応スケーリングなしでは、全てのフィードバック経路については最適なステップサイズが利用できない可能性がある。   Each barrel shifter (see FIG. 11) is connected to the output of the slow adaptive filters 36a, 36b to adaptively scale the respective output signals 44a, 44b. Scaling maximizes accuracy, optionally extends the coefficient range, and also allows for any slow adaptation. Without adaptive scaling, the optimal step size may not be available for all feedback paths.

図5に示されている補聴器10は、以下の点を除いて、図3の補聴器と同様である。即ち、図5の補聴器10の低速適応フィルタ36aのフィルタ係数が、減算器40aによって出力される、低速適応フィルタ36aの出力信号44aと高速適応フィルタ38aによって出力されるキャンセル信号30aとの間の差と等しいのではなく、減算器40aによって出力される、低速適応フィルタ36aの出力信号44aとオーディオ信号18aとの間の差と等しい誤差信号42aに、少なくとも部分的に基づいているという点を除いて、図3の補聴器と同様である。   The hearing aid 10 shown in FIG. 5 is similar to the hearing aid of FIG. 3 except for the following points. That is, the difference between the filter coefficient of the low-speed adaptive filter 36a of the hearing aid 10 of FIG. 5 between the output signal 44a of the low-speed adaptive filter 36a output by the subtractor 40a and the cancel signal 30a output by the high-speed adaptive filter 38a. And is based at least in part on an error signal 42a output by the subtractor 40a equal to the difference between the output signal 44a of the slow adaptive filter 36a and the audio signal 18a. This is the same as the hearing aid of FIG.

誤差信号42aは、直接アプローチ誤差ともいう。誤差信号42aは、高速適応フィルタがその基準状態で固定化された場合に、実際上、フィードバック抑制回路の出力になるであろう信号である。誤差信号42aは、相関除去信号については最適であるが、トーン入力によって引き起こされるバイアスの影響をより多く受ける可能性がある。その一方、図3の誤差信号42aは、高速適応フィルタが適応信号モデルを用いるので、バイアスにそれほど敏感でないが、それが、低速適応フィルタを更なる適応を妨げるようトラップしてしまう局所最小値につながる可能性がある。   The error signal 42a is also called a direct approach error. The error signal 42a is a signal that will actually be the output of the feedback suppression circuit when the fast adaptive filter is fixed in its reference state. The error signal 42a is optimal for the decorrelation signal, but may be more affected by the bias caused by the tone input. On the other hand, the error signal 42a of FIG. 3 is less sensitive to bias because the fast adaptive filter uses an adaptive signal model, but it has a local minimum that traps the slow adaptive filter to prevent further adaptation. There is a possibility of connection.

図6に示されている補聴器10は、以下の点を除いて、図4の補聴器と同様である。即ち、図6の補聴器10の第1の低速適応フィルタ36aのフィルタ係数が、第1の減算器40aによって出力される、第1の低速適応フィルタ36aの第1の出力信号44aと、第1の高速適応フィルタ38aによって出力される第1のキャンセル信号30aとの間の差と等しいのではなく、第1の減算器40aによって出力される、第1の低速適応フィルタ36aの第1の出力信号44aと第1のオーディオ信号18aとの間の差と等しい第1の誤差信号42aに、少なくとも部分的に基づいているという点と、同様に、第2の低速適応フィルタ36bのフィルタ係数が、第2の減算器40bによって出力される、第2の低速適応フィルタ36bの第2の出力信号44bと、第2の高速適応フィルタ38bによって出力される第2のキャンセル信号30bとの間の差と等しいのではなく、第2の減算器40bによって出力される、第2の低速適応フィルタ36bの第2の出力信号44bと第2のオーディオ信号18bとの間の差と等しい第2の誤差信号42bに、少なくとも部分的に基づいているという点を除いて、図4の補聴器と同様である。   The hearing aid 10 shown in FIG. 6 is the same as the hearing aid of FIG. 4 except for the following points. That is, the filter coefficient of the first low-speed adaptive filter 36a of the hearing aid 10 of FIG. 6 is output by the first subtractor 40a, the first output signal 44a of the first low-speed adaptive filter 36a, and the first The first output signal 44a of the first slow adaptive filter 36a output by the first subtractor 40a, not equal to the difference with the first cancellation signal 30a output by the fast adaptive filter 38a. And, based on the first error signal 42a equal to the difference between the first audio signal 18a and the second slow adaptive filter 36b, the filter coefficient of the second low-speed adaptive filter 36b is The second output signal 44b of the second low-speed adaptive filter 36b output from the second subtractor 40b and the second output signal output from the second high-speed adaptive filter 38b. Between the second output signal 44b of the second slow adaptive filter 36b and the second audio signal 18b output by the second subtractor 40b, not equal to the difference between the cell signal 30b. Similar to the hearing aid of FIG. 4 except that it is based at least in part on a second error signal 42b equal to the difference.

図7に示されている補聴器10は、図3及び図5にそれぞれ示されている誤差信号42aを組み合わせる。従って、図7に示されている補聴器10は、以下の点を除いて、図3の補聴器と同様である。即ち、図7の補聴器10の低速適応フィルタ36aのフィルタ係数が、減算器40aによって出力される、低速適応フィルタ36aの出力信号44aと、高速適応フィルタ38aによって出力されるキャンセル信号30aとの間の差と等しいのではなく、減算器40aによって出力される、低速適応フィルタ36aの出力信号44aと、オーディオ信号18a及び高速適応フィルタ38aによって出力されるキャンセル信号30aの加重和との間の差と等しい誤差信号42aに、少なくとも部分的に基づいているという点を除いて、図3の補聴器と同様である。   The hearing aid 10 shown in FIG. 7 combines the error signals 42a shown in FIGS. 3 and 5, respectively. Accordingly, the hearing aid 10 shown in FIG. 7 is the same as the hearing aid of FIG. 3 except for the following points. That is, the filter coefficient of the low speed adaptive filter 36a of the hearing aid 10 in FIG. 7 is between the output signal 44a of the low speed adaptive filter 36a output by the subtractor 40a and the cancel signal 30a output by the high speed adaptive filter 38a. Not equal to the difference, but equal to the difference between the output signal 44a of the slow adaptive filter 36a output by the subtractor 40a and the weighted sum of the cancellation signal 30a output by the audio signal 18a and the fast adaptive filter 38a. Similar to the hearing aid of FIG. 3, except that it is based at least in part on the error signal 42a.

図8に示されている補聴器10は、以下の点を除いて、図4又は6の補聴器と同様である。即ち、図8の補聴器10の第1の低速適応フィルタ36aのフィルタ係数が、第1の減算器40aによって出力される、第1の低速適応フィルタ36aの第1の出力信号44aと、第1のオーディオ信号18a及び第1の高速適応フィルタ38aによって出力される第1のキャンセル信号30aの加重和との間の差と等しい第1の誤差信号42aに、少なくとも部分的に基づいており、同様に、第2の低速適応フィルタ36bのフィルタ係数が、第2の減算器40bによって出力される、第2の低速適応フィルタ36bの第2の出力信号44bと、第2のオーディオ信号18b及び第2の高速適応フィルタ38bによって出力される第2のキャンセル信号30bの加重和との間の差と等しい第2の誤差信号42bに、少なくとも部分的に基づいているという点を除いて、図4又は図6の補聴器と同様である。   The hearing aid 10 shown in FIG. 8 is the same as the hearing aid of FIG. 4 or 6 except for the following points. That is, the filter coefficient of the first low-speed adaptive filter 36a of the hearing aid 10 of FIG. 8 is output by the first subtractor 40a, the first output signal 44a of the first low-speed adaptive filter 36a, and the first Based at least in part on a first error signal 42a equal to the difference between the audio signal 18a and the weighted sum of the first cancellation signal 30a output by the first fast adaptive filter 38a, The second output signal 44b of the second low-speed adaptive filter 36b, the second audio signal 18b, and the second high-speed are output by the second subtractor 40b as the filter coefficients of the second low-speed adaptive filter 36b. Based at least in part on the second error signal 42b equal to the difference between the weighted sum of the second cancellation signals 30b output by the adaptive filter 38b. And except that they are similar to the hearing aid of FIG. 4 or 6.

図9は、高速適応フィルタ38aが信号モデル化回路64に含まれる、特許請求の範囲に係る補聴器10を示す。信号モデル化回路64が、図3〜図8に示されている補聴器の適応フィルタ38a、38bを代替してもよい。   FIG. 9 shows a hearing aid 10 according to the claims in which a fast adaptive filter 38 a is included in the signal modeling circuit 64. The signal modeling circuit 64 may replace the adaptive filters 38a, 38b of the hearing aid shown in FIGS.

図3〜図8に示されている高速適応フィルタ38a、38bは、誤差信号34a、34bの予期される信号強度を最小化するために、いわゆる「直接アプローチ」に従って動作する。「直接アプローチ」は、補聴器の技術分野において周知であり、誤差信号の最小化は、典型的には、最小2乗平均(LMS)アルゴリズム、正規化最小2乗平均(NLMS)アルゴリズム、好ましくはブロック正規化最小2乗平均(BNLMS)アルゴリズム(そこでは2乗誤差基準がサンプルのブロックにわたって最小化される)を用いて実行される。   The fast adaptive filters 38a, 38b shown in FIGS. 3-8 operate according to a so-called “direct approach” in order to minimize the expected signal strength of the error signals 34a, 34b. “Direct approaches” are well known in the hearing aid art, and error signal minimization typically involves least mean square (LMS) algorithms, normalized least mean square (NLMS) algorithms, preferably block It is performed using a normalized least mean square (BNLMS) algorithm where the square error criterion is minimized over a block of samples.

直接アプローチは、入力信号が、ロングテールの自己相関関数を示す場合に、偏った結果を提供することが知られている。例えば、トーン信号の場合に、これは、典型的には次善の解決法につながる。何故なら、適応フィードバックモデルが、実際のフィードバックをモデル化する代わりに、外部トーンを抑制しようと試みるからである。   The direct approach is known to provide biased results when the input signal exhibits a long tail autocorrelation function. For example, in the case of a tone signal, this typically leads to a suboptimal solution. This is because the adaptive feedback model attempts to suppress external tones instead of modeling the actual feedback.

この問題は、トーン入力が存在する状態で安定性を確保する相関除去回路54、56を含む、図9に示されている信号モデル化回路64を用いて解決される。   This problem is solved using the signal modeling circuit 64 shown in FIG. 9, which includes correlation removal circuits 54, 56 that ensure stability in the presence of tone inputs.

相関除去回路54は、フィルタリングされた誤差信号58を得るために、誤差信号34aに適応相関除去を適用する。相関除去回路56は、フィルタリングされた入力60を得るために、高速適応フィルタ入力44aに適応相関除去を対称的に適用して、フィルタリングされる誤差基準を最小化するようにアルゴリズムブロック62における両方の信号の相互相関が勾配の推定値を提供するようにする。これは、トーン又は自己相関外部信号に対してよりロバストであることが知られている。図示された信号モデル化回路64において、相関除去フィルタ54、56において用いられる信号モデルは、誤差信号34aから得られる。しかしながら、固定相関除去フィルタが、代替として用いられても良い。   Correlation removal circuit 54 applies adaptive correlation removal to error signal 34a to obtain filtered error signal 58. Correlation removal circuit 56 applies adaptive correlation removal symmetrically to fast adaptive filter input 44a to obtain filtered input 60, both in algorithm block 62 to minimize the filtered error criterion. Let the cross-correlation of the signal provide an estimate of the slope. This is known to be more robust against tones or autocorrelated external signals. In the illustrated signal modeling circuit 64, the signal model used in the correlation removal filters 54 and 56 is obtained from the error signal 34a. However, a fixed correlation removal filter may alternatively be used.

信号モデル化回路64は、外部信号(トーン入力)に既に存在する相関と、フィードバックによって引き起こされた補聴器出力と入力との間の相関を区別するために、外部信号18aの統計的モデルを維持するように更に構成されても良く、それによってトーン入力に対する感度が低減される。   The signal modeling circuit 64 maintains a statistical model of the external signal 18a to distinguish between the correlation already present in the external signal (tone input) and the correlation between the hearing aid output and input caused by the feedback. May be further configured, thereby reducing sensitivity to tone input.

図10は、信号モデル化回路64の実施形態をより詳細に示す。図示された信号モデル化回路64は、適応相関除去回路54、56を含む。適応相関除去は、フィルタリングされた誤差信号58を得るために、誤差信号34aに適用される。更に、適応相関除去は、高速適応フィルタ38aへの入力44aに対称的に適用される。即ち、相関除去回路56のフィルタは、相関除去回路54のフィルタと同一であり、その結果、アルゴリズム62において相関除去された信号58、60を相互相関させることは、フィルタリングされた誤差基準を最小化するように、勾配の推定値を提供する。これは、トーン又は自己相関外部信号の条件に対してよりロバストであることが知られている。   FIG. 10 shows an embodiment of the signal modeling circuit 64 in more detail. The illustrated signal modeling circuit 64 includes adaptive correlation removal circuits 54 and 56. Adaptive correlation removal is applied to the error signal 34a to obtain a filtered error signal 58. Furthermore, adaptive correlation cancellation is applied symmetrically to the input 44a to the fast adaptive filter 38a. That is, the filter of the decorrelation circuit 56 is identical to the filter of the decorrelation circuit 54, so that cross-correlating the signals 58, 60 decorrelated in the algorithm 62 minimizes the filtered error criterion. Provide an estimate of the slope. This is known to be more robust to conditions of tones or autocorrelated external signals.

相関除去フィルタは、キャンセル後の信号(それは理想的には外部信号と一致する)の線形予測を減算する。或る意味において、それは、本回路においてモデルが増分的に更新されることを除いて、周知の線形予測符号化に極めて似ている。標準FIRフィルタが線形予測に使用され、結果として、(外部信号についての)モデル生成はIIRであり、自己回帰モデルとして解釈することができる。しかしながら、自己回帰モデルに限定する必要はなく、例えば自己回帰移動平均モデル(ARMA)もまた使用可能であるが、安定性及び効率を確保するために余分な注意が必要とされる可能性がある。   The decorrelation filter subtracts the linear prediction of the canceled signal (which ideally matches the external signal). In a sense, it is very similar to the well-known linear predictive coding, except that the model is incrementally updated in the circuit. Standard FIR filters are used for linear prediction, and as a result, model generation (for external signals) is IIR and can be interpreted as an autoregressive model. However, it is not necessary to limit to an autoregressive model, for example an autoregressive moving average model (ARMA) can also be used, but extra care may be required to ensure stability and efficiency .

代替として、固定相関除去フィルタが、信号モデル化回路64において使用されても良い。   Alternatively, a fixed correlation removal filter may be used in the signal modeling circuit 64.

更に、適応非線形相関除去が、信号経路において適用されても良い。信号経路における非線形相関除去は、補聴器出力と外部信号の相関を減少させる。フィードバックによって引き起こされた入力信号への寄与は、等しく相関されたままであり(適用された非線形性が既知であるからである)、結果として、トーン入力からフィードバックを区別することがより容易になり、従ってフィードバックモデルが改善される。   Further, adaptive nonlinear correlation removal may be applied in the signal path. Non-linear correlation removal in the signal path reduces the correlation between the hearing aid output and the external signal. The contribution to the input signal caused by the feedback remains equally correlated (because the applied nonlinearity is known), and as a result, it becomes easier to distinguish the feedback from the tone input, Therefore, the feedback model is improved.

図11は、高速適応フィルタを除いたフィードバック抑制回路を示す。図示された固定フィルタ46、遅延48、52a、52b及びバレルシフタ50a、50bの幾つか又は全てが、図3〜図8に示されているフィードバック抑制回路28に含まれても良い。   FIG. 11 shows a feedback suppression circuit excluding the high-speed adaptive filter. Some or all of the illustrated fixed filter 46, delays 48, 52a, 52b and barrel shifters 50a, 50b may be included in the feedback suppression circuit 28 shown in FIGS.

聴力損失プロセッサ(図示せず)の出力22は、第1の低速適応フィルタ36a及び第1の高速適応フィルタ(図示せず)と直列に接続された固定フィルタ46に入力される。固定フィルタ46は、フィードバック抑制回路の適応フィルタが、初期値からの変動に対処することだけを要求されるように、マイクロホン(図示せず)の伝達関数、レシーバ(図示せず)を駆動する増幅器(図示せず)の伝達関数、及びレシーバ(図示せず)の伝達関数、並びにフィードバック経路(図示せず)の基本部分の初期値など、フィードバック経路(図示せず)の真の不変部分をモデル化するように構成される。   The output 22 of the hearing loss processor (not shown) is input to a fixed filter 46 connected in series with a first slow adaptive filter 36a and a first fast adaptive filter (not shown). The fixed filter 46 is an amplifier that drives a transfer function of a microphone (not shown) and a receiver (not shown) so that the adaptive filter of the feedback suppression circuit is only required to cope with variations from the initial value. Model the true invariant part of the feedback path (not shown), such as the transfer function of the (not shown), the transfer function of the receiver (not shown), and the initial value of the basic part of the feedback path (not shown). Configured to be

バルク遅延48、52a、52bは、低速適応フィルタ36a、36b及び高速適応フィルタ(図示せず)と直列に接続される。バルク遅延48、52a、52bは、フィードバック経路のそれぞれ(図示せず)に沿って伝搬するフィードバック信号の伝搬遅延のそれぞれをモデル化し、それによって、このタスクからフィードバック抑制回路の適応フィルタを解放するように構成されている。バルク遅延は、第2の低速適応フィルタ36bにおける反因果的な補間を容易にするように配置される。   The bulk delays 48, 52a, 52b are connected in series with a slow adaptive filter 36a, 36b and a fast adaptive filter (not shown). Bulk delays 48, 52a, 52b model each of the propagation delays of the feedback signal propagating along each of the feedback paths (not shown), thereby releasing the adaptive filter of the feedback suppression circuit from this task. It is configured. The bulk delay is arranged to facilitate anti-causal interpolation in the second slow adaptive filter 36b.

バレルシフタ50a、50bは、それぞれの出力信号44a、44bを適用可能にスケーリングするように、第1及び第2の低速適応フィルタ36a、36bのそれぞれの出力部に接続される。スケーリングは、精度を最大限にし、任意選択的に係数範囲を拡張し、且つまた任意の低速適応を可能にする。適応スケーリングなしでは、全てのフィードバック経路については最適なステップサイズが利用できない可能性がある。   The barrel shifters 50a, 50b are connected to the respective outputs of the first and second slow adaptive filters 36a, 36b so as to scale the respective output signals 44a, 44b to applicable levels. Scaling maximizes accuracy, optionally extends the coefficient range, and also allows for any slow adaptation. Without adaptive scaling, the optimal step size may not be available for all feedback paths.

図12は、低速適応フィルタによってモデル化されたフィードバック経路の変動の実例として、再挿入が繰り返される場合のフィードバック経路伝達関数のプロットを示す。   FIG. 12 shows a plot of the feedback path transfer function when reinsertion is repeated as an example of the variation in the feedback path modeled by the slow adaptive filter.

図13は、60秒の会話の後に低速適応フィルタによって学習されたフィードバック経路の伝達関数80及びモデルの伝達関数82のプロットを示す。   FIG. 13 shows a plot of the feedback path transfer function 80 and the model transfer function 82 learned by the slow adaptive filter after a 60 second conversation.

特定の実施形態が図示され説明されたが、特許請求の範囲に記載した発明を好ましい実施形態に限定するようには意図していないことが理解されるであろうし、様々な変更及び修正が、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに行われ得ることが、当業者には明白であろう。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく解説的な意味で考えられるべきである。特許請求の範囲に記載した発明は、代替形態、修正形態及び均等形態を含むように意図されている。   While specific embodiments have been illustrated and described, it will be appreciated that the claimed invention is not intended to be limited to the preferred embodiments, and various changes and modifications may be It will be apparent to those skilled in the art that it may be practiced without departing from the spirit and scope of the claimed invention. The specification and drawings are, accordingly, to be regarded in an illustrative sense rather than a restrictive sense. The claimed invention is intended to include alternatives, modifications and equivalents.

Claims (14)

第1のオーディオ信号を生成するための第1の入力トランスデューサと、
補聴器の第1のフィードバック経路をモデル化するように構成された第1のフィードバック抑制回路と、
第1のフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、前記第1のフィードバック抑制回路の第1の出力信号を前記第1のオーディオ信号から減算するための第1の減算器と、
聴力損失補正を実行するために、前記第1のフィードバック補正済みオーディオ信号を処理するように前記第1の減算器に結合される聴力損失プロセッサと、
前記処理された第1のフィードバック補正済みオーディオ信号に基づいて音声信号を提供するために、前記聴力損失プロセッサに結合されるレシーバと、
を含む補聴器であって、
前記第1のフィードバック抑制回路が、
前記聴力損失プロセッサに結合された入力部、及び出力部を備えた第1の低速適応フィルタと、
前記第1の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第1の高速適応フィルタと、を含み、
前記第1の低速適応フィルタのフィルタ係数が、前記第1の低速適応フィルタの出力信号と、前記第1の高速適応フィルタの出力信号及び前記第1のオーディオ信号の少なくとも1つとの間の差に、少なくとも部分的に基づいている補聴器。
A first input transducer for generating a first audio signal;
A first feedback suppression circuit configured to model the first feedback path of the hearing aid;
A first subtractor for subtracting a first output signal of the first feedback suppression circuit from the first audio signal to form a first feedback corrected audio signal;
A hearing loss processor coupled to the first subtractor to process the first feedback corrected audio signal to perform hearing loss correction;
A receiver coupled to the hearing loss processor to provide an audio signal based on the processed first feedback corrected audio signal;
A hearing aid comprising:
The first feedback suppression circuit comprises:
A first slow adaptive filter comprising an input coupled to the hearing loss processor and an output;
A first fast adaptive filter comprising an input coupled to the first slow adaptive filter and an output;
The filter coefficient of the first slow adaptive filter is a difference between the output signal of the first slow adaptive filter and at least one of the output signal of the first fast adaptive filter and the first audio signal. A hearing aid that is based at least in part.
前記第1の低速適応フィルタの前記フィルタ係数が、前記第1の低速適応フィルタの前記出力信号と前記第1のオーディオ信号との間の差に基づいている、請求項1に記載の補聴器。   The hearing aid according to claim 1, wherein the filter coefficient of the first slow adaptive filter is based on a difference between the output signal of the first slow adaptive filter and the first audio signal. 前記第1の低速適応フィルタの前記フィルタ係数が、前記第1の低速適応フィルタの前記出力信号と前記第1の高速適応フィルタの前記出力信号との間の差に基づいている、請求項1に記載の補聴器。   The filter coefficient of the first slow adaptive filter is based on a difference between the output signal of the first slow adaptive filter and the output signal of the first fast adaptive filter. The hearing aid described. 前記第1の低速適応フィルタの前記フィルタ係数が、前記第1の低速適応フィルタの前記出力信号と、前記第1の高速適応フィルタの前記出力信号及び前記第1のオーディオ信号の加重和との間の差に基づいている、請求項1に記載の補聴器。   The filter coefficient of the first slow adaptive filter is between the output signal of the first slow adaptive filter and the weighted sum of the output signal of the first fast adaptive filter and the first audio signal. The hearing aid according to claim 1, wherein the hearing aid is based on the difference. 第2のオーディオ信号を生成するための第2の入力トランスデューサと、
前記補聴器の第2のフィードバック経路をモデル化するように構成された第2のフィードバック抑制回路と、
第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、前記第2のフィードバック抑制回路の第2の出力信号を前記第2のオーディオ信号から減算するための第2の減算器と、
を更に含み、
前記聴力損失プロセッサが、聴力損失補正を実行するために、前記第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を処理するように前記第2の減算器に結合され、
前記第2のフィードバック抑制回路が、
前記聴力損失プロセッサに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の低速適応フィルタと、
前記第2の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の高速適応フィルタと、
を含み、
前記第2の低速適応フィルタのフィルタ係数が、前記第2の低速適応フィルタの出力信号と、前記第2の高速適応フィルタの出力信号及び前記第2のオーディオ信号の少なくとも1つとの間の差に少なくとも部分的に基づいている、請求項1に記載の補聴器。
A second input transducer for generating a second audio signal;
A second feedback suppression circuit configured to model a second feedback path of the hearing aid;
A second subtractor for subtracting a second output signal of the second feedback suppression circuit from the second audio signal to form a second feedback corrected audio signal;
Further including
The hearing loss processor is coupled to the second subtractor to process the second feedback corrected audio signal to perform hearing loss correction;
The second feedback suppression circuit comprises:
A second slow adaptive filter comprising an input coupled to the hearing loss processor and an output;
A second fast adaptive filter comprising an input coupled to the second slow adaptive filter and an output;
Including
The filter coefficient of the second low-speed adaptive filter is a difference between the output signal of the second low-speed adaptive filter and at least one of the output signal of the second high-speed adaptive filter and the second audio signal. The hearing aid according to claim 1, wherein the hearing aid is based at least in part.
第2のオーディオ信号を生成するための第2の入力トランスデューサと、
前記補聴器の第2のフィードバック経路をモデル化するように構成された第2のフィードバック抑制回路と、
第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を形成するために、前記第2のフィードバック抑制回路の第2の出力信号を前記第2のオーディオ信号から減算するための第2の減算器と、
を更に含む補聴器であって、
前記聴力損失プロセッサが、聴力損失補正を実行するために、前記第2のフィードバック補正済みオーディオ信号を処理するように前記第2の減算器に結合され、
前記第2のフィードバック抑制回路が、
前記第1の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の低速適応フィルタと、
前記第2の低速適応フィルタに結合された入力部、及び出力部を備えた第2の高速適応フィルタと、
を含み、
前記第2の低速適応フィルタのフィルタ係数が、前記第2の低速適応フィルタの出力信号と、前記第2の高速適応フィルタの出力信号及び前記第2のオーディオ信号の少なくとも1つとの間の差に少なくとも部分的に基づいている、請求項1に記載の補聴器。
A second input transducer for generating a second audio signal;
A second feedback suppression circuit configured to model a second feedback path of the hearing aid;
A second subtractor for subtracting a second output signal of the second feedback suppression circuit from the second audio signal to form a second feedback corrected audio signal;
A hearing aid further comprising:
The hearing loss processor is coupled to the second subtractor to process the second feedback corrected audio signal to perform hearing loss correction;
The second feedback suppression circuit comprises:
A second slow adaptive filter comprising an input coupled to the first slow adaptive filter and an output;
A second fast adaptive filter comprising an input coupled to the second slow adaptive filter and an output;
Including
The filter coefficient of the second low-speed adaptive filter is a difference between the output signal of the second low-speed adaptive filter and at least one of the output signal of the second high-speed adaptive filter and the second audio signal. The hearing aid according to claim 1, wherein the hearing aid is based at least in part.
前記第2の低速適応フィルタの前記フィルタ係数が、前記第2の低速適応フィルタの前記出力信号と前記第2のオーディオ信号との間の差に基づいている、請求項5に記載の補聴器。   The hearing aid according to claim 5, wherein the filter coefficient of the second slow adaptive filter is based on a difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the second audio signal. 前記第2の低速適応フィルタの前記フィルタ係数が、前記第2の低速適応フィルタの前記出力信号と前記第2の高速適応フィルタの前記出力信号との間の差に基づいている、請求項5に記載の補聴器。   The filter coefficient of the second slow adaptive filter is based on a difference between the output signal of the second slow adaptive filter and the output signal of the second fast adaptive filter. The hearing aid described. 前記第2の低速適応フィルタの前記フィルタ係数が、前記第2の低速適応フィルタの前記出力信号と、前記第2の高速適応フィルタの前記出力信号及び前記第2のオーディオ信号の加重和との間の差に基づいている、請求項5に記載の補聴器。   The filter coefficient of the second slow adaptive filter is between the output signal of the second slow adaptive filter and the weighted sum of the output signal of the second fast adaptive filter and the second audio signal. The hearing aid according to claim 5, wherein the hearing aid is based on the difference. 前記第1の低速適応フィルタが、少なくとも1つの基準が満たされた場合に前記フィルタ係数の1つ又は複数を調整するように構成される、請求項1に記載の補聴器。   The hearing aid according to claim 1, wherein the first slow adaptive filter is configured to adjust one or more of the filter coefficients if at least one criterion is met. 前記少なくとも1つの基準が、所定の閾値より大きい、前記第1のフィードバック抑制回路の入力信号の信号レベルを含む、請求項10に記載の補聴器。   The hearing aid according to claim 10, wherein the at least one criterion comprises a signal level of an input signal of the first feedback suppression circuit that is greater than a predetermined threshold. 前記少なくとも1つの基準が、所定の閾値未満である誤差信号の自己相関を含む、請求項10に記載の補聴器。   The hearing aid according to claim 10, wherein the at least one criterion includes an autocorrelation of an error signal that is less than a predetermined threshold. 前記少なくとも1つの基準が、前記補聴器の電源投入後直ちに実行される第1の更新を構成する更新を実行することを含む、請求項10に記載の補聴器。   11. A hearing aid according to claim 10, wherein the at least one criterion comprises performing an update that constitutes a first update that is performed immediately after the hearing aid is powered on. 前記少なくとも1つの基準が、所定の閾値未満である、前記第1の高速適応フィルタのフィルタ係数ベクトルのpノルムを含む、請求項10に記載の補聴器。   The hearing aid according to claim 10, wherein the at least one criterion includes a p-norm of a filter coefficient vector of the first fast adaptive filter that is less than a predetermined threshold.
JP2014258744A 2013-12-27 2014-12-22 Feedback suppression Expired - Fee Related JP6019098B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201370822 2013-12-27
DKPA201370822 2013-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015136105A JP2015136105A (en) 2015-07-27
JP6019098B2 true JP6019098B2 (en) 2016-11-02

Family

ID=53649653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014258744A Expired - Fee Related JP6019098B2 (en) 2013-12-27 2014-12-22 Feedback suppression

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6019098B2 (en)
CN (1) CN104768114B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3393140A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus and method for multichannel interference cancellation
DK3448064T3 (en) * 2017-08-25 2021-12-20 Oticon As HEARING AID DEVICE WHICH INCLUDES A SELF-CONTROLLING UNIT TO DETERMINE THE STATUS OF ONE OR MORE FUNCTIONS IN THE HEARING AID DEVICE WHICH ARE BASED ON FEEDBACK RESPONSE
CN108848434A (en) * 2018-05-24 2018-11-20 深圳普罗声声学科技有限公司 Sound processing method and device, the hearing aid of apparatus for processing audio
CN113611266B (en) * 2021-07-08 2023-10-31 北京小唱科技有限公司 Audio synchronization method, device and storage medium suitable for multi-user K songs
DE102021210098A1 (en) * 2021-09-13 2023-03-16 Sivantos Pte. Ltd. Method of operating a hearing aid
CN116208898B (en) * 2022-12-27 2025-12-02 南京未来脑科技有限公司 A model-based hearing compensation method and device
CN118625678B (en) * 2024-08-13 2024-10-25 四川湖山电器股份有限公司 An adaptive feedback suppression method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016280A (en) * 1988-03-23 1991-05-14 Central Institute For The Deaf Electronic filters, hearing aids and methods
US5412735A (en) * 1992-02-27 1995-05-02 Central Institute For The Deaf Adaptive noise reduction circuit for a sound reproduction system
US6072884A (en) * 1997-11-18 2000-06-06 Audiologic Hearing Systems Lp Feedback cancellation apparatus and methods
CA2647462C (en) * 2006-04-01 2014-05-20 Widex A/S Hearing aid, and a method for control of adaptation rate in anti-feedback systems for hearing aids
EP2046073B1 (en) * 2007-10-03 2017-03-08 Oticon A/S Hearing aid system with feedback arrangement to predict and cancel acoustic feedback, method and use
CN105392099B (en) * 2008-04-10 2019-06-07 Gn瑞声达A/S hearing aid with feedback cancellation
CN102550046A (en) * 2009-10-08 2012-07-04 唯听助听器公司 Adaptive method of controlling feedback suppression in a hearing aid and hearing aid
DE102009060094B4 (en) * 2009-12-22 2013-03-14 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Method and hearing aid for feedback detection and suppression with a directional microphone
DK2391145T3 (en) * 2010-05-31 2017-10-09 Gn Resound As A fitting instrument and method for fitting a hearing aid to compensate for a user's hearing loss
US8675901B2 (en) * 2011-10-14 2014-03-18 Panasonic Corporation Howling suppression device, hearing aid, howling suppression method, and integrated circuit
US8638960B2 (en) * 2011-12-29 2014-01-28 Gn Resound A/S Hearing aid with improved localization

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015136105A (en) 2015-07-27
CN104768114B (en) 2019-01-08
CN104768114A (en) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6019098B2 (en) Feedback suppression
AU2017272228B2 (en) Signal Enhancement Using Wireless Streaming
US9584929B2 (en) Method and processing unit for adaptive wind noise suppression in a hearing aid system and a hearing aid system
CN1184855C (en) Subband acoustie feedback cancerllation in hearing aids
JP3210494B2 (en) Hearing assistance device, noise suppression device, and feedback suppression device having convergent adaptive filter function
US7092529B2 (en) Adaptive control system for noise cancellation
EP2238592B1 (en) Method for reducing noise in an input signal of a hearing device as well as a hearing device
US7974428B2 (en) Hearing aid with acoustic feedback suppression
US8538052B2 (en) Generation of probe noise in a feedback cancellation system
US9628923B2 (en) Feedback suppression
WO2010112073A1 (en) Adaptive feedback cancellation based on inserted and/or intrinsic characteristics and matched retrieval
JP6283413B2 (en) Adaptive residual feedback suppression
KR101744464B1 (en) Method of signal processing in a hearing aid system and a hearing aid system
CN102273222A (en) Selectively switch between multiple microphones
CN109996137B (en) Microphone Units and Headphones
EP2890154B1 (en) Hearing aid with feedback suppression
US10334371B2 (en) Method for feedback suppression
CN114697846A (en) Hearing aid comprising a feedback control system
US8634581B2 (en) Method and device for estimating interference noise, hearing device and hearing aid
WO2026064373A1 (en) Noise reduction followed by wide dynamic range compression in ear-worn devices

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150915

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160822

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161003

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6019098

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees