CN103024633B - 确定音频处理***的***参数的方法及相应音频处理*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于探针信号注入控制自适应反馈抵消***，其涉及确定音频处理***的增益环路中的***参数sp的方法及音频处理***。本发明方法包括a）确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式，b）在一个或多个***参数急剧变化之后，确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式，及c）在其它***参数固定的假设下从所述表达式之一确定***参数sp。本发明方法的优点在于提供相当简单的、确定和控制声反馈通路中的动态变化的方式。例如，本发明可用于助听器、耳机、耳麦、有源耳朵保护***、免提电话***、移动电话、远程会议***、安全***、广播***、卡拉OK***、教室放大***等。

Description

确定音频处理***的***参数的方法及相应音频处理***
技术领域
本发明涉及音频处理领域，如展现从扬声器到传声器的声或机械反馈的音频处理***中的声反馈抵消，例如广播***或听音装置如助听器中经历的反馈。本发明尤其涉及确定音频处理***的增益环路中的***参数sp的方法及涉及音频处理***。
本发明还涉及包括处理器和程序代码的数据处理***，程序代码使得处理器执行本发明方法的至少部分步骤。
本发明例如可用在下述应用中：助听器、耳机、耳麦、有源耳朵保护***、免提电话***、移动电话、远程会议***、安全***、广播***、卡拉OK***、教室放大***等。
背景技术
由于对传声器拾取的信号进行放大的音频***的输出扬声器信号经空气或其他介质声耦合而部分返回到传声器，因而出现声反馈。之后，返回到传声器的扬声器信号部分在其再次呈现在扬声器处之前由***再次放大，并再次返回到传声器。随着该循环持续，当***变得不稳定时，声反馈效应变得听得见如非自然信号，甚或更糟如啸声。该问题通常在传声器和扬声器靠近地放在一起时出现，如在助听器中。具有反馈问题的一些其他典型的情形为电话、广播***、耳机、音频会议***等。
EP 2237573 A1涉及音频处理***如听音装置中的自适应反馈抵消，其中在正向通路的输出信号中引入和/或识别特定特性。包括所识别或引入的性质的信号通过从输出到输入变换器的反馈通路传播并在增强单元中的输入侧提取或增强，从而(在所涉及单元之间的协议中)匹配所引入和/或识别的特定特性。输入和输出侧(即在已通过反馈通路传播之前和之后)的包括特定特性的信号用于估计反馈估计单元中的反馈通路传递函数。
发明内容
本申请的目标在于提供在包括注入的探针(probe)信号的多传声器音频处理***中进行反馈估计的备选方案。
本申请的目标由所附权利要求及下面的描述中限定的发明实现。
确定音频处理***的增益环路中的***参数的方法
在本申请的一方面，本申请的目标由确定音频处理***的增益环路中的***参数sp的方法实现，音频处理***包括：
a)传声器***，包括
a1)P个电传声器通路，每一传声器通路MPi,i＝1,2,…,P提供处理后的传声器信号，每一传声器通路包括
a1.1)用于将包括目标信号xi的输入声音转换为电信号yi的传声器Mi；
a1.2)用于对传声器通路MPi的信号及提供误差信号ei的另外的信号进行求和的单元SUMi；
a1.3)用于对传声器通路MPi的输入信号执行空间滤波以获得降噪后的信号的波束形成器滤波器gi；
其中传声器Mi、求和单元SUMi和波束形成器滤波器gi串联连接以提供等于降噪后的信号或源自其的信号的处理后的传声器信号；及
a2)求和单元SUM1-P连接到传声器通路i＝1,2,…,P的输出，以对处理后的传声器信号进行求和从而提供合成输入信号；
b)信号处理单元，用于将通常时变、随频率而变的增益G应用于合成输入信号或源自其的信号从而得到处理后的信号；
c)探针信号发生器，用于在正向通路中***探针信号w，探针信号展现预定的性质并具有短时功率谱密度Sw(ω)；
d)扬声器单元，用于将处理后的信号或源自其的信号u转换为输出声音；
传声器***、信号处理单元和扬声器单元形成正向信号通路的一部分；
e)包括多个内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P的自适应反馈估计***，用于产生P个非预期反馈通路的估计量，每一非预期反馈通路至少包括从扬声器单元的输出到传声器Mi,i＝1,2,…,P的输入的外部反馈通路，每一内部反馈通路包括具有长度为L个样本的反馈补偿滤波器的反馈估计单元，用于提供第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应i＝1,2,…,P，其使用自适应估计算法如最小均方(LMS)算法或归一化最小均方算法(NLMS)或其他自适应算法，估计的脉冲响应各自在传声器***的求和单元SUMi中从来自第i个传声器通路MPi的信号减去以提供误差信号ei，i＝1,2,…,P，自适应估计算法包括适应参数μ，用于控制使当前反馈估计量与先前反馈估计量相关的自适应算法的适应速度；
正向信号通路连同外部和内部反馈通路一起形成增益环路，该方法包括
S1a)确定稳定(stationary)环路增益LGstat(ω,n)的预期平方(expectedsquare)的逼近表达式，其中ω为归一化角频率，n为离散时间指数，该表达式取决于随频率而变的增益G、反馈补偿滤波器的尺寸(dimension)L、自适应算法的适应参数μ及表达式
其中Gi(ω)和Gj(ω)分别为第i个和第j个波束形成器滤波器的频率变换，*指复共轭，Sxij(ω)为分别由传声器i和j拾取的信号xi(n)和xj(n)的交叉功率谱密度，其中i＝1,2,…,P和j＝1,2,…,P，及其中稳定环路增益的表达式LGstat(ω,n)表示n→∞的渐近值；或
S1b)在一个或多个***参数急剧变化之后，确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式，该表达式取决于自适应算法的适应参数μ和探针信号的功率谱密度Sw(ω)；
S2)在其它***参数固定的假设下从前述表达式之一确定***参数sp。
本方法具有提供相当简单地识别和控制声反馈通路中的动态变化的方式的优点。
术语“波束形成器”一般指输入信号的空间滤波，“波束形成器”根据声源起点的空间方向提供随频率而变的滤波(定向滤波)。在便携式听音装置应用中，如助听器，衰减其空间起点在佩戴听音装置的人背后的信号或信号分量通常有利。
由于其随角度而变的衰减(即由于其每一个别传声器输入信号对合成信号的作用的权重在所涉及装置中进一步处理)，在反馈通路的估计中包括波束形成器的作用很重要。考虑波束形成器的存在导致相当简单的、与OLTF和允许的正向增益直接相关的表达式。
信号处理(及例证)通常描述为在时域进行。然而，并不必须如此。其可完全或部分在频域进行。例如，波束形成器滤波器gi(例如参见图3b)，每一滤波器表示时域中的脉冲响应，从而给特定滤波器gi的输入信号(图3b中的ei(n))与脉冲响应gi线性卷积以形成输出信号(图3b中的)。作为备选，在频域中，每一传声器支路中的输入信号变换到频域，例如经FFT或分析滤波器组，及波束形成器脉冲响应gi的频率变换Gi(ω)乘以输入信号的频率变换以形成处理后的信号其为波束形成器的时域输出信号的频率变换。保持在频域中，正向增益(图3b中的G(n))通过将标量增益G(ω,n)乘到波束形成器输出的每一频率上而实施。在一些点(如图3c中所示，在增益模块G(ω,n)之后)，信号变换回到时域，例如经逆FFT(或合成滤波器组)，使得时域信号u(n)(或uw(n))可通过扬声器播放。
在实施例中，假定探针信号的短时功率谱密度Sw(ω)跨某一时间段恒定不变，但实际上其随时间变化。优选地，探针信号的功率谱密度Sw(ω)的时间变化与音频处理***的正向通路中处理的信号的类型有关，例如语音、音乐等。优选地，探针信号的功率谱密度Sw(ω)的时间变化与音频处理***的正向通路中处理的信号的时间变化有关。在实施例中，其中音频处理***的正向通路的当前处理的信号为语音，假定探针信号的短时功率谱密度Sw(ω)在10ms到20ms级的时间段恒定不变。优选地，探针信号的短时功率谱密度Sw(ω)适于确保其不可由用户听见。
在优选实施例中，自适应反馈估计***的内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P还包括
对正向通路的反馈补偿的信号ei(n),i＝1,2,…,P起作用的增强滤波器ai，其适于取回探针信号的预定性质并提供连接到第i个内部反馈通路IFBPi的反馈估计单元的增强误差信号
在实施例中，增强滤波器ai,i＝1,2,…,P具有下式的传递函数：
其中La为增强滤波器的尺寸，D选择为满足D>0，k为样本指数，及a(k)为滤波器系数，及其中在步骤S1a)中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式还取决于增强滤波器的传递函数A(ω)的量值的平方。优选地，D>L+Lw-1，其中L为反馈补偿滤波器的尺寸，及其中Lw为所添加的探针信号w(n)的样本的相关时间。
在实施例中，自适应反馈估计***的内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P还包括
对探针信号w(n)起作用的增强滤波器ai，其适于取回探针信号的预定性质并提供连接到第i个内部反馈通路IFBPi的反馈估计单元的增强探针信号
在实施例中，增强滤波器ai,i＝1,2,…,P具有下式的传递函数：
其中La为增强滤波器的尺寸，D选择为满足D>0，k为样本指数，及a(k)为滤波器系数，及其中
-在步骤S1a)中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式还取决于增强滤波器的传递函数A(ω)的量值的平方；及
-在步骤S1b)中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式还取决于在角频率ω时估计的、序列[0…0a(D)a(D+1)…a(La-1)]的离散傅里叶变换A0(ω)。
优选地，D>L+Lw-1，其中L为反馈补偿滤波器的尺寸，及其中Lw为所添加的探针信号w(n)的样本的相关时间。序列的尺寸为[1,La]，即1行和La列。
在实施例中，自适应反馈估计算法为
其中为第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应，μ为适应参数，w为探针信号，及ei为正向通路的误差信号，n为时刻，及i＝1,2,…,P。在实施例中，自适应反馈估计算法为LMS算法。
在实施例中，自适应反馈估计算法为
其中为第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应，μ为适应参数，w为探针信号，及为增强的误差信号，n为时刻，及i＝1,2,…,P。
在实施例中，自适应反馈估计算法为
其中为第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应，μ为适应参数，w为探针信号，及为增强的探针信号，n为时刻，及i＝1,2,…,P。
在实施例中，分别由传声器i和j拾取的信号xi(n)和xj(n)的交叉功率谱密度Sxij(ω)通过相应误差信号ei(n)和ej(n)的交叉功率谱密度进行估计。
在实施例中，稳定环路增益的表达式LGstat(ω,n)对于n→∞的渐近值假定在少于500ms之后达到，如少于100ms，如少于50ms。
在实施例中，在(如所有)其它***参数固定在期望值的假设下，步骤S2中确定的***参数sp为自适应算法的适应参数μ(n)或信号处理单元的增益G(n)。
在实施例中，步骤S2中其它***参数固定在期望值包括在特定角频率ω时的稳定环路增益LGstat(ω,n)和适应速度Δ(ω)中的一个或多个。
在实施例中，在步骤S1a中，稳定环路增益LGstat(ω,n)在特定角频率ω时的预定期望值用于确定自适应算法的适应参数μ在特定时间点和特定角频率ω时的对应值。
在实施例中，在步骤S1b中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛速度Δ在特定角频率ω时的预定期望值Δ*用于确定自适应算法的适应参数μ在特定时间点和特定角频率ω时的对应值。
在实施例中，步骤S2中确定***参数sp时的角频率ω选择为稳定环路增益LGstat(ω,n)最大或大于预定值时的频率。
在实施例中，步骤S2中确定***参数sp时的角频率ω选择为瞬时环路增益LGstat(ω,n)预期最大或大于预定值时的频率。
在实施例中，步骤S2中确定***参数sp时的角频率ω选择为信号处理单元的增益G(n)最高时的频率，或信号处理单元的增益G(n)最近如前50ms内已经历最大增加时的频率。
音频处理***
一方面，本申请进一步提供一种音频处理***，包括：
a)传声器***，包括
a1)P个电传声器通路，每一传声器通路MPi,i＝1,2,…,P提供处理后的传声器信号，每一传声器通路包括
a1.1)用于将包括目标信号xi的输入声音转换为电信号yi的传声器Mi；
a1.2)用于对传声器通路MPi的信号及提供误差信号ei的另外的信号进行求和的单元SUMi；
a1.3)用于对传声器通路MPi的输入信号执行空间滤波以获得降噪后的信号的波束形成器滤波器gi；
其中传声器Mi、求和单元SUMi和波束形成器滤波器gi串联连接以提供等于降噪后的信号或源自其的信号的处理后的传声器信号；及
a2)求和单元SUM1-P连接到传声器通路i＝1,2,…,P的输出，以对处理后的传声器信号进行求和从而提供合成输入信号；
b)信号处理单元，用于将随频率而变的增益G应用于合成输入信号或源自其的信号从而得到处理后的信号；
c)探针信号发生器，用于在正向通路中***探针信号w，探针信号展现预定的性质并具有短时功率谱密度Sw(ω)；
d)扬声器单元，用于将处理后的信号或源自其的信号u转换为输出声音；
传声器***、信号处理单元和扬声器单元形成正向信号通路的一部分；
e)包括多个内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P的自适应反馈估计***，用于产生P个非预期反馈通路的估计量，每一非预期反馈通路至少包括从扬声器单元的输出到传声器Mi,i＝1,2,…,P的输入的外部反馈通路，每一内部反馈通路包括具有长度为L的反馈补偿滤波器的反馈估计单元，用于提供第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应i＝1,2,…,P，其使用自适应反馈估计算法，估计的脉冲响应各自在传声器***的求和单元SUMi中从来自第i个传声器通路MPi的信号减去以提供误差信号ei，i＝1,2,…,P，自适应反馈估计算法包括适应参数μ，用于控制使当前反馈估计量与先前反馈估计量相关的自适应算法的适应速度；
正向信号通路连同外部和内部反馈通路一起形成增益环路。音频处理***还包括适于执行上述方法的步骤的控制单元。
当由对应的结构特征适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的过程特征可与本发明***结合，反之亦然。***的实施例具有与对应方法一样的优点。
在实施例中，音频处理***适于提供随频率而变的增益以补偿用户的听力损失。在实施例中，听音装置包括用于增强输入信号并提供处理后的输出信号的信号处理单元。数字助听器的各个方面在[Schaub]中描述。
在实施例中，音频处理***的传声器***适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分源自哪一方向。这可以多种不同的方式实现，例如US 5,473,701、WO 99/09786 A1或EP 2 088 802 A1中描述的方式。
在实施例中，音频处理***包括用于从另一装置如通信装置或另一音频处理***无线接收直接电输入信号的天线和收发器电路。
在实施例中，音频处理***包括(或构成)一个或多个(如两个)便携式装置，例如包括本地能源如电池例如可再充电电池的装置。
在实施例中，音频处理***包括传声器***(和/或直接电输入，如无线接收器)和扬声器之间的正向或信号通路。在实施例中，信号处理单元位于正向通路中。在实施例中，音频处理***包括具有用于分析输入信号(如确定电平、调制、信号类型、声反馈估计量等)的功能件的分析通路。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在频域进行。在实施例中，分析通路和/或信号通路的部分或所有信号处理在时域进行。
在实施例中，表示声信号的模拟电信号在模数(AD)转换过程中转换为数字音频信号，其中模拟信号以预定采样频率或采样速率fs进行采样，fs例如在从8kHz到40kHz的范围中(适应应用的特定需要)以在离散的时间点tn(或n)提供数字样本xn(或x[n])，每一音频样本通过预定的Ns比特表示声信号在tn时的值，Ns例如在从1到16比特的范围中。数字样本x具有1/fs的时间长度，如50μs，对于fs＝20kHz。在实施例中，多个音频样本按时间帧安排。在实施例中，一时间帧包括64个音频数据样本。根据实际应用可使用其它帧长度。
在实施例中，音频处理***包括模数(AD)转换器以按预定的采样速率如20kHz对模拟输入进行数字化。在实施例中，音频处理***包括数模(DA)转换器以将数字信号转换为模拟输出信号，例如用于经输出变换器呈现给用户。
在实施例中，音频处理***如传声器单元(和/或收发器单元)包括用于提供输入信号的时频表示的TF转换单元。在实施例中，时频表示包括所涉及信号在特定时间和频率范围的相应复值或实值的阵列或映射。在实施例中，TF转换单元包括用于对(时变)输入信号进行滤波并提供多个(时变)输出信号的滤波器组，每一输出信号包括截然不同的输入信号频率范围。在实施例中，TF转换单元包括用于将时变输入信号转换为频域中的(时变)信号的傅里叶变换单元。在实施例中，音频处理***考虑的、从最小频率fmin到最大频率fmax的频率范围包括典型的、人听得见的、从20Hz到20kHz的频率范围的一部分，例如从20Hz到12kHz的范围的一部分。在实施例中，音频处理***考虑的频率范围fmin-fmax拆分为M个频带，其中M如大于5，如大于10，如大于50，如大于100，其中至少部分个别进行处理。在实施例中，音频处理***适于在多个不同的频率范围或频带处理其输入信号。频带可以宽度一致或不一致(如宽度随频率增加)、重叠或不重叠。
在实施例中，音频处理***还包括用于所涉及应用的其它相应功能，如压缩、降噪等。
在实施例中，音频处理***包括助听器如听力仪器，例如适于位于耳朵处或完全或部分位于用户耳道中的听力仪器，例如耳机、耳麦、耳朵保护装置或其组合。在实施例中，音频处理***包括免提电话***、移动电话、远程会议***、安全***、广播***、卡拉OK***、教室放大***或其组合。
用途
此外，本申请提供上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的音频处理***的用途。在实施例中，提供在包括音频分布的***中的用途，例如包括传声器和扬声器的***，其中传声器和扬声器彼此足够靠近从而在用户操作期间导致从扬声器到传声器的反馈。在实施例中，提供在包括一个或多个听力仪器、耳机、耳麦、有源耳朵保护***等的***中的用途，例如免提电话***、远程会议***、广播***、卡拉OK***、教室放大***等。
计算机可读介质
本发明进一步提供保存包括程序代码的计算机程序的有形计算机可读介质，当计算机程序在数据处理***上运行时，使得数据处理***执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。除了保存在有形介质如磁盘、CD-ROM、DVD、硬盘、或任何其它机器可读的介质上，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传输并载入数据处理***从而在不同于有形介质的位置处运行。
数据处理***
本发明进一步提供数据处理***，包括处理器和程序代码，程序代码使得处理器执行上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的至少部分(如大部分或所有)步骤。
本发明的进一步的目标由从属权利要求和本发明的详细描述中限定的实施方式实现。
除非明确指出，在此所用的单数形式的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间***元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤并非必须精确按所公开的顺序执行。
附图说明
本发明将在下面参考附图、结合优选实施方式进行更完全地说明。
图1示出了闭环音频处理***的基本元件。
图2示出了具有基于自适应滤波的反馈抵消的闭环音频处理***的基本元件。
图3示出了具有基于自适应滤波的反馈抵消的P传声器单扬声器音频处理***的三个实施例。
图4示出了根据本发明的包括基于探针信号的反馈抵消的音频处理***实施例。
图5示出了根据本发明的包括基于探针信号的反馈抵消的音频处理***实施例，其中对误差信号ei(n)使用增强滤波器ai(n)。
图6示出了根据本发明的包括基于探针信号的反馈抵消的音频处理***实施例，其中对误差信号ei(n)和探针噪声信号w(n)使用增强滤波器ai(n)。
图7示出了根据本发明的音频处理***的一般化的图，例如其可表示广播***或听音***如助听器***。
为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在所有附图中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。
通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出。对于本领域的技术人员来说，从下面的详细描述可显而易见地得出其它实施方式。
具体实施方式
图1示出了一般音频处理***的基本元件，其中输入信号x(n)经放大模块G(ω,n)放大以形成输出信号u(n)，该输出信号通过扬声器播放。扬声器信号回到传声器的声耦合表示为传递函数H(ω,n)。因此，传递函数G(ω,n)和H(ω,n)的级联形成环路，及该***潜在地不稳定。具有反馈环路的***的稳定性可根据奈奎斯特(Nyquist)判据通过开环传递函数(OLTF)确定：只要OLTF的量值(其称为开环增益LG)高于1(0dB)及相位至少在一频率为360°(2π)的倍数，则***不稳定。在图1所示的一般***中，(复值)OLTF由下式给出：
OLTF(ω,n)＝G(ω,n)H(ω,n)，
和
LG(ω,n)＝|OLTF(ω,n)|。
因此，总的来说，在确定闭环***的性态时对OLTF或LG感兴趣，因为其清楚和直接地表达反馈问题(将要)在哪些频率出现。
OLTF和LG构成研究助听器的稳定性和提供适当增益的能力的直接判据(例如参见[Dillon]的4.6章)。在助听器中，正向信号通路G(ω,n)为助听器的一部分因而已知，但反馈通路H(ω,n)未知。因此，例如，当|H(ω,n)|为-20dB时，则助听器的正向通路提供的最大增益|G(ω)|必须不超过20dB；如果超过，LG(ω,n)超过0dB，则***可能不稳定。另一方面，如果LG(ω,n)接近0dB，则助听器在相位响应为360°的倍数的频率下接近不稳定，需要采取行动以防止振荡和/或非自然信号的量增加。
传统上，设计和评估判据如均方误差、误差偏差的平方及其变体在自适应***的设计和评估中广泛使用。遗憾的是，这些均不与OLTF或LG直接相关，因此仅一定程度上间接地表示用于减少反馈问题的算法的状态或性能。
迄今用于减少该反馈问题的影响的、最广泛使用和可能最佳的解决方案包括借助于自适应滤波器确定声反馈传递函数[Haykin]。图2图示了该原理，其中估计的反馈通路传递函数用于减少在传声器处接收的反馈信号。在理想情形下，估计很完美，即反馈得以完全消除。图2示出了包括传声器和扬声器的音频处理***的模型。给传声器的目标(或另外的)声信号输入由下面的箭头指示。音频处理***还包括用于估计反馈传递函数H(ω,n)的自适应算法。反馈估计单元连接在扬声器和用于将反馈估计量从输入传声器信号减去的求和单元“+”之间。所得的反馈校正的(误差)信号馈给信号处理单元G(ω,n)以进一步处理该信号(例如根据用户需要应用随频率而变的增益)，其输出连接到扬声器和反馈估计单元信号处理单元G(ω,n)及其输入B和输出A由虚线(轮廓)指示以表明本申请中关注的***元件，即一起表示音频处理***(即实线指示的部分)的开环传递函数的反馈部分的那些元件。图2的***可看作单扬声器单传声器音频处理***如听力仪器的模型。
图3a概括了具有P个传声器而不是一个传声器的音频处理***的描述。在该情形下，有P个反馈传递函数Hi(ω,n),i＝1,...P,(从扬声器到每一传声器各一个)，因而有P个反馈抵消滤波器在该情形下，***包括波束形成算法，因为多传声器***(P>1)使能进行空间滤波从而减小进入信号的噪声电平。波束形成器模块从P个求和单元“+”接收P个反馈校正的输入并将随频率而变的、定向滤波的(及反馈校正的)输入信号提供给信号处理单元G(ω,n)以进一步处理该信号。进一步的细节如图3b中所示。
图3b示出了与图3a一样的音频处理***，但在此假定为具有基于自适应滤波的传统反馈抵消算法的助听器***(并示为具有一个扬声器和P个传声器)。输出信号u(n)经扬声器呈现给***用户。遗憾的是，扬声器信号泄漏回到传声器，例如经助听器的孔、剩余耳道通道或简单地经开放验配的耳道。从扬声器到每一传声器的传递函数(或脉冲响应)记为hi(n),i＝1,...,P.。第i个传声器拾取目标信号xi(n)以形成观测传声器信号yi(n)。反馈抵消通过将经过从扬声器到第i个传声器的传递函数的估计量滤波的扬声器信号u(n)从yi(n)减去而进行。反馈通路估计量经一组众所周知的自适应算法中的任一算法获得，包括(归一化)最小均方((N)LMS)算法，递归最小二乘方(RLS)算法、仿射投影算法(APA)等，参见[Haykin]。所涉及的自适应算法在估计模块Est.i,i＝1,2,…,P中实施，其将更新的滤波器系数馈给可变滤波器模块hi(n),i＝1,2,…,P。估计模块从正向通路接收输入，在此为输出信号u(n)和误差校正的输入信号ei(n),i＝1,2,…,P。模块Est.i的自适应算法优选一样。此外，可变滤波器模块hi(n)的尺寸L优选一样。反馈补偿的传声器信号ei(n),i＝1,...,P用作波束形成器算法gi,i＝1,2,…,P的输入，例如多通道维纳(Wiener)滤波器[Bitzer&Simmer]，其执行空间滤波以获得降噪后的信号e(n)。优选地，波束形成器滤波器的尺寸La一样。该降噪后的信号通过由时变传递函数G(n)表示的正向通路，其包括随时间和频率而变的放大，以形成扬声器信号u(n)。图3中所示的传统反馈抵消策略遭受众所周知的问题：当进入信号x1(n),...,xP(n)与扬声器信号u(n)关联时，这是实践中经常出现的情形，估计量有偏[Spriet]。该问题可能是反馈抵消中单一最重要的问题，除非进行其它度量以抵消该问题，图3中的反馈抵消解决方案将导致降级甚或无用的性能。
图3c示出了与图3a(和3b)一样的音频处理***，但其中波束形成器和信号处理单元(G(ω,n))的处理在频域进行。分析滤波器组(A-FB)***在每一传声器通路中，i＝1,2,…,P，藉此误差校正的输入信号ei(n),i＝1,2,…,P转换到时频域，每一信号由M个频带中随时间而变的值表示。合成滤波器组(S-FB)在信号处理单元(G(ω,n))之后***在正向通路中以在时域向扬声器提供输出信号。音频处理***的处理的其它部分可完全或部分在频域进行，例如反馈估计(如模块Est.i的自适应算法，参见图3b)。
与图3b中所示的传统反馈抵消***不同，在本发明中考虑包括基于探针噪声的***的音频处理***，如图4中所示，其中所谓的探针噪声序列w(n)(参见单元PSG)添加(参见求和单元“+”)到扬声器信号u(n)以形成组合信号uw(n)，其经扬声器播放给装置用户。估计模块Est.i,i＝1,2,…,P接收探针信号w(n)及相应误差校正的输入信号ei(n),i＝1,2,…,P形式的输入。添加探针噪声信号是众所周知的、上面结合图3b所述的关联问题的解决方案。具体地，当探针噪声序列w(n)添加到扬声器信号u(n)时，及w(n)与进入信号x1(n),...,xP(n)无关联，这是实践中可满足的条件，则从图4的结构获得的估计量为无偏估计量。
各个传声器通路MPi,i＝1,2,,…,P由具有点线轮廓的矩形包围。每一传声器通路MPi,i＝1,2,,…,P包括传声器Mi、记为SUMi的求和单元“+”和波束形成器滤波器gi，这些组件运行上彼此连接(并在图4中按该顺序连接)。波束形成器包围在具有虚线轮廓的矩形中并包括P个波束形成器滤波器和记为SUM1-P的求和单元“+”，用于组合(如添加)波束形成器滤波器gi,i＝1,2,…,P的P个输出。
尽管图4中的***导致无偏反馈通路估计量，但无偏性具有代价：当***必须适应真实反馈通路hi(n),i＝1,...,P中的变化时，***相当慢地适应，使得相当快的反馈通路变化不能被准确追踪。该问题可通过包括所谓的增强滤波器ai(n)减少，或如图5中所示对反馈补偿的信号ei(n),i＝1,...,P起作用，或如图6中所示包括两组增强滤波器并对ei(n),i＝1,...,P和探针噪声w(n)起作用。之后，增强滤波器可选择为具有下式的传递函数：
为确保所得的反馈通路估计量无偏，D应选择为满足D>L+Lw-1，其中Lw为所添加的探针噪声信号w(n)的样本的相关时间，及L为反馈通路中抽头的数量(反馈通路补偿滤波器的尺寸)，及La为增强滤波器A(ω)的尺寸。对于随后的应用，将复值谱值A0(ω)定义为序列[0…0a(D)a(D+1)…a(La-1)]的离散傅里叶变换，在角频率ω时进行评估。在实施例中，L＝64(样本)。在实施例中，Lw＝64(对于白噪声，Lw＝0)。在实施例中，La＝192。在实施例中，D>64+64-1＝127(La必须大于D)。
下面描述的本发明方法例如在图4、5和6的控制单元“控制”和/或信号处理单元G中实施。控制单元与所涉及实施例的相应单元通信，可能包括增强滤波器ai、自适应反馈估计滤波器的估计单元Est.i、信号处理单元G(n)、探针信号发生器PSG和波束形成器滤波器gi。控制单元和/或信号处理单元G适于确定预期二乘方稳定环路增益LGstat(ω,n)的平方的逼近表达式，及稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式，在一个或多个***参数急剧变化之后，适于在一个或多个其它***参数固定的假设下从前述表达式之一确定***参数sp(ω,n)。这将在下面进一步详述。
本发明的目标在于使能在基于探针噪声的DFC***中控制LG，包括图4中传统的基于探针噪声的***，及已包括一或两组增强滤波器的版本，分别如图5和6中所示，例如参见EP 2 237 573 A1。更具体地，作为时间和频率的函数，用于更新反馈通路估计量的自适应算法中使用的***参数如正向增益G(n)、增强滤波器ai(n)或步长参数μ(n)(下面定义)应怎样选择以获得某一希望的LG性态。期望LG性态例如可从收敛速度方面表征，即对于给定***结构LG跨时间减小的速度，或稳定LG，即当***参数足够长时间无变化时***接近的LG。
假定，对于图4、5和6中的三个结构，自适应滤波器估计量分别使用下面的更新规则进行更新
及
在任一实际***中，OLTF和LG未知(因为反馈通路未知)，但其可进行估计。LG的估计量对于助听器控制算法有用，为了选择适当的参数、程序模式等以控制自适应反馈抵消算法。在下面，我们呈现来自分析推导/逼近的结果，其描述估计的LG和助听器中各个控制参数之间的关系；用于进行推导的方法取自[Gunnarsson&Ljung]。我们使用该关系提出用于调节控制参数的适当值的方法以获得某一稳定LG或LG的某一收敛速度。
在下面，作为使用本发明方法的例子，取自适应反馈通路估计算法的步长μ。以类似方式可确定其它***参数，以实现期望的反馈抵消算法性态。
对于上面的更新规则，现在将LG的表达式示为各个***参数的函数。
环路增益表达式–基于探针噪声的***(图4)
对于图4中的***，可看出涉及预期二乘方稳定环路增益的下述关系保持：
其中E[·]为统计学预期算符，L为反馈补偿滤波器i＝1,...,P的尺寸，Gi(ω)为第i个波束形成器滤波器的脉冲响应的离散傅里叶变换(为方便，假定其时不变)，*指复共轭，及为分别撞击在传声器i和j上的信号xi(n)和xj(n)的(交叉)功率谱密度(即Sxij(ω)＝E[xi(ω,n)xj *(ω,n)]，其中xj *(ω,n)为xj(ω,n)的复共轭)。为简单起见，已假定真实反馈通路hi(n),i＝1,...,P跨时间保持固定。可考虑时变反馈通路变化，但稳定环路增益的表达式变得更复杂。条件n→∞简单地意为该等式描述渐近行为。在实践中，在如50ms的短时间持续时间之后，该等式可准确，这使得该等式实际适用。
类似地，收敛速度Δ(即在***参数急剧变化之后E[LG2(ω,n)]的衰变速度)由下式表达：
Δ＝10log10α[dB/样本]，
或
Δ≈fs10log10α[dB/s],
其中
α＝1-2μSw(ω),
及其中fs为按Hz计的采样速度，μ为自适应反馈通路估计算法的步长，及Sw(ω)为正向通路中***的探针噪声信号的功率谱密度。
使用这些表达式，可简单地找到恒定步长参数μ以实现期望的(预期)稳定LG或收敛速度。具体地，如果希望LG(ω,n＝∞)的稳定LG，则步长应选择为
因此，例如，如果正向通路中的增益G(n)增加因子2，则步长μ必须减小因子4以维持同一稳定环路增益。
作为备选，如果希望在频率ω时的收敛速度Δ*，则步长参数μ必须选择为
上面的表达式涉及一些***和信号有关的数量，在一些应用中其可能不能明确得到，包括助听器。在实践中，这些必须从可用信号进行估计。具体地，撞击在传声器i和j上的信号xi(n)和xj(n)的(交叉)功率谱密度不能直接观测，但可经图4中的相应误差信号ei(n)和ej(n)进行估计。换言之Sxij(ω)～Seij(ω)。
环路增益表达式–具有一个增强滤波器的基于探针噪声的***(图5)
对于图5中的结构，稳定LG按如下所示与***参数有关
其中|A(ω)|为增强滤波器的量值响应，及其余参数与先前部分中一样。
收敛速度Δ无变化：
Δ＝10log10α[dB每迭代]，
其中
α＝1-2μSw(ω).
为此，实现LG(ω,n＝∞)的期望稳定LG的步长μ值由下式给出：
及为实现频率ω时的期望收敛速度Δ*，如前所述，步长参数μ必须选择为
信号xi(n)和xj(n)的(交叉)功率谱密度可通过相应误差信号ei(n)和ej(n)进行估计。
环路增益表达式–具有两个增强滤波器的基于探针噪声的***(图6)
对于图6中的结构，稳定LG按如下所示与***参数有关
其中参数在前面部分中定义。
收敛速度Δ由下式给出：
Δ＝10log10α[dB每迭代]，
其中
α＝1-2μSw(ω)(1+|A0(ω)|2).
为此，实现LG(ω,n＝∞)的期望稳定LG的步长μ值由下式给出：
及为实现频率ω时的期望收敛速度Δ*，步长参数μ必须选择为
如前，不可直接观测的唯一数量为信号xi(n)和xj(n)的(交叉)功率谱密度其可从图6中的相应误差信号ei(n)和ej(n)进行估计。
具有增益环路定义的例子(图7)
图7示出了根据本发明的音频处理***的一般化的图，例如其可代表广播***或听音***，在此为助听器***。
音频处理***(如助听器***)包括适于将输入声信号转换为电输入信号(可能增强，例如包括方向信息)的输入变换器***MS、用于将电输出信号转换为输出声信号的输出变换器SP、及使输入变换器***MS和输出变换器SP电连接并适于处理输入信号e并提供处理后的输出信号u的信号处理单元G+。从输出变换器到输入变换器***的(非预期、外部)声反馈通路H指示在纵向虚线的右边。助听器***还包括自适应反馈估计***用于估计声反馈通路并电连接到输出变换器SP和输入变换器***MS。自适应反馈估计***包括自适应反馈抵消算法，例如LMS或NLMS或其它自适应算法，参见[Haykin]。输入声信号包括非预期声反馈信号v和目标信号x的和(v+x)。在图7的实施例中，来自信号处理单元G+的电输出信号u馈给组合单元C(如求和单元)，在那里其由来自探针信号发生器PSG的探针信号w修改，所得信号uw馈给输出变换器SP。探针信号也用作自适应反馈估计***的输入信号。作为备选，探针信号w和来自信号处理单元G+的输出信号u的组合(如和)可用作自适应反馈估计***的输入信号。来自自适应反馈估计***的、随时间和频率而变的输出信号用于追踪非预期声反馈信号v。优选地，反馈估计量例如在***的正向通路中的求和单元中(如在模块MS中，如图2中所示)从输入信号(包括目标和反馈信号x+v)减去，从而理想地留下目标信号x在信号处理单元中进一步处理(G+或图2中的G(ω,n))。
输入变换器***例如可以是包括一个或多个传声器的传声器***MS。传声器***例如还可包括多个波束形成器滤波器(如每一传声器连接一个)以提供定向传声器信号，其可组合以提供增强的传声器信号，该信号馈给信号处理单元以进行进一步的信号处理(例如参见图2)。
输入变换器***MS和输出变换器SP之间的正向信号通路由信号处理单元G+及其间的电连接(可能及另外的元件)形成(参见虚线箭头“正向信号通路”)。内部反馈通路由电连接到输出变换器和输入变换器***的反馈估计***Hest形成(参见虚线箭头“内部反馈通路”)。外部反馈通路从输出变换器SP的输出到输入变换器***MS的输入形成，可能包括几个不同的、从输出变换器SP到输入变换器***MS的各个输入变换器的子通路(参见虚线箭头“外部反馈通路”)。正向信号通路、外部和内部反馈通路一起形成增益环路。分别记为X1和X2并将外部反馈通路和正向信号通路连在一起的虚线椭圆用于指示二者之间的实际界面在不同应用中可能不同。根据实际实施，音频处理***中的一个或多个组件或组件部分可包括在两个通路中的任一通路中，例如输入/输出变换器、可能A/D或D/A转换器、时间->频率或频率->时间转换器等。
自适应反馈估计***例如包括自适应滤波器。自适应滤波器在[Haykin]中描述。自适应反馈估计***例如用于通过从包括目标和反馈信号的输入信号减去估计量而改善目标输入信号的估计。反馈估计可基于向输出信号添加已知特性的探针信号。自适应反馈抵消***在本领域众所周知，例如在US 5,680,467(GN Danavox)、US 2007/172080 A1(Philips)和WO 2007/125132 A2(Phonak)中描述。
自适应滤波器中使用的自适应反馈抵消算法可以是任何适当的类型，如LMS、NLMS、RLS或基于卡尔曼(Kalman)滤波。这些算法例如在[Haykin]中描述。最小均方自适应滤波器(LMS、NLMS等)例如在[Haykin]的第5、6章中描述。递归最小二乘方自适应滤波器(RLS)例如在[Haykin]的第7章中描述。卡尔曼滤波器例如在[Haykin]的第8章中描述。
定向传声器***例如适于分离佩戴听音装置的用户的局部环境中的两个以上声源。在实施例中，定向传声器***适于检测(如自适应检测)传声器信号的特定部分源自哪一方向。前述***可以多种不同的方式实施，例如US 5,473,701、WO 99/09786 A1或EP 2088 802 A1中描述的方式。描述多传声器***的示例性文本为[Gay&Benesty]，第10章，超方向传声器阵列。
信号处理单元G+例如适于根据用户的特定需要提供随频率而变的增益。其可适于执行其它处理任务，例如目标在于增强呈现给用户的信号，例如压缩、降噪等，包括产生用于改善反馈估计的探针信号。
不同于图中所示的其它组件(或功能)可存在。正向信号通路通常将包括模数(A/D)和数模(D/A)转换器、时间到时频和时频到时间转换器，其可以也可不与输入和输出变换器一体。类似地，组件的顺序可不同于实施例中所示的顺序。在实施例中，与实施例中所示的实施方式相反，传声器通路的求和单元“+”与波束形成器滤波器gi换位。
本发明由独立权利要求的特征限定。从属权利要求限定优选实施例。权利要求中的任何附图标记不意于限定其范围。
一些优选实施例已经在前面进行了说明，但是应当强调的是，本发明不受这些实施例的限制，而是可以权利要求限定的主题内的其它方式实现。
参考文献
·[Haykin]S.Haykin,Adaptive filter theory(Fourth Edition),PrenticeHall,2001.
·[Gunnarsson&Ljung]S.Gunnarson,L.Ljung.Frequency Domain TrackingCharacteristics of Adaptive Algorithms,IEEE Transactions on Acoustics,Speech,and Signal Processing,Vol.37,No.7,July 1989,pp.1072-1089.
·[Spriet]A.Spriet et al.,Adaptive feedback cancellation in hearingaids,Journal of the Franklin Institute,2006,pp.545—573.
·[Bitzer&Simmer]J.Bitzer and K.U.Simmer,“Superdirective microphonearrays,”in Microphone Arrays,Brandstein and Ward,Eds.Springer,2001,ch.2,pp.19–38.
·[Schaub]Arthur Schaub,Digital hearing Aids,Thieme Medical.Pub.,2008.
·[Gay&Benesty],Steven L.Gay,Jacob Benesty(Editors),Acoustic SignalProcessing for Telecommunication,1.Edition,Springer-Verlag,2000.
·EP2237573A1(OTICON)06-10-2010
·US 5,473,701(ATT)05-12-1995
·WO 99/09786 A1(PHONAK)25-02-1999
·EP 2 088 802 A1(OTICON)12-08-2009
·US 5,680,467(GN DANAVOX)21-10-1997
·US 2007/172080 A1(PHILIPS)26-07-2007
·WO 2007/125132 A2(PHONAK)08-11-2007
·[Dillon]Harvey Dillon,Hearing Aids,Thieme,New York-Stuttgart,2001.

Claims (18)

1.确定音频处理***的增益环路中的***参数sp的方法，所述音频处理***包括：
a)传声器***，包括
a1)P个电传声器通路，每一传声器通路MPi,i＝1,2,…,P提供处理后的传声器信号，每一传声器通路包括
a1.1)用于将包括目标信号xi的输入声音转换为电信号yi的传声器Mi；
a1.2)用于对传声器通路MPi的信号及提供误差信号ei的另外的信号进行求和的单元SUMi；
a1.3)用于对传声器通路MPi的输入信号执行空间滤波以获得降噪后的信号的波束形成器滤波器gi；
其中传声器Mi、求和单元SUMi和波束形成器滤波器gi串联连接以提供处理后的传声器信号，所述处理后的传声器信号等于降噪后的信号或源自所述降噪后的信号的信号；及
a2)求和单元SUM1-P连接到传声器通路i＝1,2,…,P的输出，以对处理后的传声器信号进行求和从而提供合成输入信号；
b)信号处理单元，用于将随频率而变的增益G应用于所述合成输入信号或源自所述合成输入信号的信号从而得到处理后的信号；
c)探针信号发生器，用于在正向通路中***探针信号w，探针信号展现预定的性质并具有短时功率谱密度Sw(ω)；
d)扬声器单元，用于将处理后的信号或源自所述处理后的信号的信号u转换为输出声音；
传声器***、信号处理单元和扬声器单元形成正向信号通路的一部分；
e)包括多个内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P的自适应反馈估计***，用于产生P个非预期反馈通路的估计量，每一非预期反馈通路至少包括从扬声器单元的输出到传声器Mi,i＝1,2,…,P的输入的外部反馈通路，每一内部反馈通路包括具有长度为L个样本的反馈补偿滤波器的反馈估计单元，用于提供第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应i＝1,2,…,P，其使用自适应反馈估计算法，估计的脉冲响应各自在传声器***的求和单元SUMi中从来自第i个传声器通路MPi的信号减去以提供误差信号ei，i＝1,2,…,P，自适应算法包括适应参数μ，用于控制使当前反馈估计量与先前反馈估计量相关的自适应算法的适应速度，自适应反馈估计***的内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P还包括对正向通路的反馈补偿的信号ei(n),i＝1,2,…,P起作用的增强滤波器ai，其适于取回探针信号的预定性质并提供连接到第i个内部反馈通路IFBPi的反馈估计单元的增强误差信号
正向信号通路连同外部和内部反馈通路一起形成增益环路，所述方法包括
S1a)确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式，其中ω为归一化角频率，n为离散时间指数，所述表达式取决于随频率而变的增益G、反馈补偿滤波器的尺寸L、自适应算法的适应参数μ及表达式
其中|A(ω)|为增强滤波器的量值响应，Gi(ω)和Gj(ω)分别为第i个和第j个波束形成器滤波器的频率变换，*指复共轭，Sxij(ω)为分别由传声器i和j拾取的信号xi(n)和xj(n)的交叉功率谱密度，其中i＝1,2,…,P和j＝1,2,…,P，及其中稳定环路增益的表达式LGstat(ω,n)表示n→∞的渐近值；或
S1b)在一个或多个***参数急剧变化之后，确定稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式，该表达式取决于自适应算法的适应参数μ和探针信号的功率谱密度Sw(ω)；
S2)在其它***参数固定的假设下从前述表达式之一确定***参数sp。
2.根据权利要求1的方法，其中所述增强滤波器ai,i＝1,2,…,P具有下式的传递函数：
其中La为增强滤波器的尺寸，D选择为满足D>0，k为样本指数，及a(k)为滤波器系数，及其中在步骤S1a)中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式还取决于增强滤波器的传递函数A(ω)的量值的平方。
3.根据权利要求1的方法，其中自适应反馈估计***的内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P还包括对探针信号w(n)起作用的增强滤波器ai，其适于取回探针信号的预定性质并提供连接到第i个内部反馈通路IFBPi的反馈估计单元的增强探针信号
4.根据权利要求3的方法，其中增强滤波器ai,i＝1,2,…,P具有下式的传递函数：
其中La为增强滤波器的尺寸，D选择为满足D>0，k为样本指数，及a(k)为滤波器系数，及其中
-在步骤S1a)中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的逼近表达式还取决于增强滤波器的传递函数A(ω)的量值的平方；及
-在步骤S1b)中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛或衰变速度的表达式还取决于在角频率ω时估计的、序列[0…0a(D)a(D+1)…a(La-1)]的离散傅里叶变换A0(ω)，其中所述序列的尺寸为[1,La]。
5.根据权利要求1的方法，其中所述自适应反馈估计算法为
其中为第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应，μ为适应参数，w为探针信号，及ei为正向通路的误差信号，n为时刻，及i＝1,2,…,P。
6.根据权利要求1的方法，其中所述自适应反馈估计算法为
其中为第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应，μ为适应参数，w为探针信号，及为增强的误差信号，n为时刻，及i＝1,2,…,P。
7.根据权利要求3的方法，其中所述自适应反馈估计算法为
其中为第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应，μ为适应参数，w为探针信号，及为增强的探针信号，n为时刻，及i＝1,2,…,P。
8.根据权利要求1的方法，其中分别由传声器i和j拾取的信号xi(n)和xj(n)的交叉功率谱密度Sxij(ω)通过相应误差信号ei(n)和ej(n)的交叉功率谱密度进行估计。
9.根据权利要求1的方法，其中稳定环路增益的表达式LGstat(ω,n)对于n→∞的渐近值在少于500ms之后达到。
10.根据权利要求1的方法，其中在一个或多个其它***参数固定在期望值的假设下，步骤S2中确定的***参数sp为自适应算法的适应参数μ(n)或信号处理单元的增益G(n)。
11.根据权利要求1的方法，其中步骤S2中固定在期望值的一个或多个其它***参数包括在特定角频率ω时的稳定环路增益LGstat(ω,n)和适应速度Δ(ω)中的一个或多个。
12.根据权利要求1的方法，其中在步骤S1a中，稳定环路增益LGstat(ω,n)在特定角频率ω时的预定期望值用于确定自适应算法的适应参数μ在特定时间点和特定角频率ω时的对应值。
13.根据权利要求1的方法，其中在步骤S1b中，稳定环路增益LGstat(ω,n)的预期平方的收敛速度Δ在特定角频率ω时的预定期望值Δ*用于确定自适应算法的适应参数μ在特定时间点和特定角频率ω时的对应值。
14.根据权利要求1的方法，其中步骤S2中确定***参数sp时的角频率ω选择为稳定环路增益LGstat(ω,n)最大或大于预定值时的频率。
15.根据权利要求1的方法，其中步骤S2中确定***参数sp时的角频率ω选择为瞬时环路增益LGstat(ω,n)预期最大或大于预定值时的频率。
16.根据权利要求1的方法，其中步骤S2中确定***参数sp时的角频率ω选择为信号处理单元的增益G(n)最高时的频率，或选择为信号处理单元的增益G(n)最近一时间段内已经历最大增加时的频率。
17.一种音频处理***，包括：
a)传声器***，包括
a1)P个电传声器通路，每一传声器通路MPi,i＝1,2,…,P提供处理后的传声器信号，每一传声器通路包括
a1.1)用于将包括目标信号xi的输入声音转换为电信号yi的传声器Mi；
a1.2)用于对传声器通路MPi的信号及提供误差信号ei的另外的信号进行求和的单元SUMi；
a1.3)用于对传声器通路MPi的输入信号执行空间滤波以获得降噪后的信号的波束形成器滤波器gi；
其中传声器Mi、求和单元SUMi和波束形成器滤波器gi串联连接以提供处理后的传声器信号，所述处理后的传声器信号等于降噪后的信号或源自所述降噪后的信号的信号；及
a2)求和单元SUM1-P连接到传声器通路i＝1,2,…,P的输出，以对处理后的传声器信号进行求和从而提供合成输入信号；
b)信号处理单元，用于将随频率而变的增益G应用于合成输入信号或源自所述合成输入信号的信号从而得到处理后的信号；
c)探针信号发生器，用于在正向通路中***探针信号w，探针信号展现预定的性质并具有短时功率谱密度Sw(ω)；
d)扬声器单元，用于将处理后的信号或源自所述处理后的信号的信号u转换为输出声音；
传声器***、信号处理单元和扬声器单元形成正向信号通路的一部分；
e)包括多个内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P的自适应反馈估计***，用于产生P个非预期反馈通路的估计量，每一非预期反馈通路至少包括从扬声器单元的输出到传声器Mi,i＝1,2,…,P的输入的外部反馈通路，每一内部反馈通路包括具有长度为L的反馈补偿滤波器的反馈估计单元，用于提供第i个非预期反馈通路的估计的脉冲响应i＝1,2,…,P，其使用自适应反馈估计算法，估计的脉冲响应各自在传声器***的求和单元SUMi中从来自第i个传声器通路MPi的信号减去以提供误差信号ei，i＝1,2,…,P，自适应反馈估计算法包括适应参数μ，用于控制使当前反馈估计量与先前反馈估计量相关的自适应算法的适应速度，自适应反馈估计***的内部反馈通路IFBPi,i＝1,2,…,P还包括对正向通路的反馈补偿的信号ei(n),i＝1,2,…,P起作用的增强滤波器ai，其适于取回探针信号的预定性质并提供连接到第i个内部反馈通路IFBPi的反馈估计单元的增强误差信号
正向信号通路连同外部和内部反馈通路一起形成增益环路；
所述音频处理***还包括：
适于执行权利要求1的方法的步骤的控制单元。
18.根据权利要求17所述的音频处理***，其中所述音频处理***为助听器。
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