CN109640235A - 利用声源的定位的双耳听力*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新的助听器，其中，从外部装置，诸如配偶麦克风、媒体播放器、听力回路***、电话会议***、收音机、电视、电话、具有警报的装置等接收到的信号以使得用户可以定位单声道信号发射器的方式进行滤波。

Description

利用声源的定位的双耳听力***
技术领域
提供了一种利用改进的发出声音的声源的定位的双耳听力***，其中声音作为声波传播到双耳听力***，其中，声音也被转换为有线或无线地传输到双耳听力***的电子单声道信号。还提供了对应的方法。
背景技术
听力受损的人往往会遇到至少两个不同的问题：
1)听力损失，即听力阈值水平的增加，和
2)与正常听力的个人相比，丧失了理解噪声中语音的能力。对于大多数听力受损的患者，即使通过放大恢复传入声音的可听性，在语音噪声可懂度测试中的表现也比正常听力的人更差。语音接收阈值(SRT)为理解语音的能力丧失的性能指标，并且被定义为在噪声听力测试中在所呈现的信号中实现50％的正确词组识别所需的信噪比。
为了补偿听力损失，当今的数字助听器通常使用多通道放大和压缩信号处理来恢复听力受损个人的声音可听性。以这种方式，通过使先前听不见的语音线索可听见来提高患者的听力能力。
然而，丧失在噪声中理解语音的能力，包括丧失在具有多个扬声器的环境中理解语音的能力在内，仍然是许多人(包括不使用助听器的人)的重要问题。
可用于增加源自特定扬声器的语音的信噪比的一种工具是为所讨论的扬声器配备在往往被称为配偶麦克风(spouse microphone)的装置中包括的麦克风。配偶麦克风由于其接近扬声器而从所讨论的扬声器中拾取具有高信噪比的语音。配偶麦克风将语音转换为具有高信噪比的对应电子单声道信号，并且优选地无线地将该信号发送到通常为耳机或助听器的听力装置。以这种方式，向用户提供信噪比远高于所讨论的用户的SRT的语音信号。
另一种提高来自人们希望收听的扬声器(诸如在公共场所(例如，在教堂、礼堂、剧院、电影院等)或通过诸如在火车站、机场、购物中心等中的公共广播***对许多人讲话的扬声器)的语音的信噪比的方法，是使用拾音线圈磁性拾取例如通过电话、FM***(具有颈环)和感应环***(也称为“听力环”)生成的音频信号。以这种方式，具有远高于人听者的SRT的高信噪比的声音可以被传输到通常为助听器的听力装置。
最近，助听器和头戴式耳机已经配备有用于接收无线电信号的无线电电路，该无线电信号用于接收一般为流式音频，例如流式音乐和来自媒体播放器诸如MP3播放器、电视机等的语音。
还出现了通过短程网络(例如包括蓝牙技术)连接各种音频信号源的助听器和头戴式耳机，以例如将助听器与蜂窝电话、音频耳机、计算机笔记本电脑、个人数字助理、数码相机等互连。还提出了其他无线电网络，例如HomeRF、DECT、PHS、无线LAN(WLAN)或其他专有网络。
然而，在传统双耳听力***的用户希望同时收听不止一个电子单声道信号的情况下，用户通常发现难以将一个信号源与另一个信号源分开。
双耳听力***通常以用户感知位于头部内部的声源的方式再现声音。可以说，声音被内在化而不是被外在化。
当提到“噪声问题中的听力语音”时，听力***用户的一个常见抱怨是，即使信噪比(SNR)足以提供所需的语音可懂度，也很难听懂所说的任何内容。这一事实的一个重要原因在于听力***再现了内在的声场。这增加了用户的认知负荷并且可能导致听力疲劳并且最终导致用户移除听力***。
发明内容
因此，需要一种双耳听力***，其利用与各个单声道信号发射器相关联的声源的改进的定位。每个声源发出的声音作为声波传播到双耳听力***，并且每个声源与单声道信号发射器相关联，该单声道信号发射器适于将声音转换为电子单声道信号，该电子单声道信号有线或者无线地传输到双耳听力***使得该双耳听力***可以基于电子单声道信号再现声音。
在下文中，术语“单声道信号发射器”表示适于将电子单声道信号(有线或无线地，通常无线地)转发到双耳听力***的装置。双耳听力***适于接收电子单声道信号并将其转换为呈现给双耳听力***的用户的耳朵使得用户可以听到声音的信号。
在第一类单声道信号发射器中，单声道信号发射器具有一个或多个麦克风，该麦克风用于接收与单声道信号发射器相关联的声源发出的声音并用于将接收到的声音转换为电子单声道信号，以便传输到适于从电子单声道信号再现声音的双耳听力***。当单声道信号发射器的一个或多个麦克风放置在声源附近时，声源与这种类型的单声道信号发射器相关联，由此声音由具有高信噪比的一个或多个麦克风记录。例如，单声道信号发射器可以为由人佩戴的配偶麦克风。配偶麦克风靠近人的嘴巴佩戴，以便配偶麦克风以很小的衰减记录来自人的语音。可能配偶麦克风具有定向麦克风，使得来自除人嘴巴之外的其他方向的声音衰减。因此，配偶麦克风以非常高的信噪比从人获得语音。与此相反，作为声波传播到双耳听力***的声音作为人和双耳听力***之间的距离的平方的函数而衰减。此外，声音通过双耳听力***的麦克风与来自用户声音环境中的其他声源的可能声音一起被检测。因此，电子单声道信号的信噪比通常远高于双耳听力***的麦克风所接收到的声音的信噪比。
第一种类型的单声道信号发射器的示例包括上述配偶麦克风，具有用于从对例如在教堂、礼堂、剧院、电影院等中的观众中的多个人讲话的扬声器中拾取语音的麦克风的扬声器***，如FM***(带颈环)，感应环***(也称为“听力环”)等。
在第二种类型的单声道信号发射器，诸如收音机、电视、DVD播放器、媒体播放器、计算机、电话、电话会议***、带闹钟的装置等中，单声道信号发射器具有一个或多个扩音器，其将源信号转换为作为声波传播到双耳听力***的声音，并因此，这种类型的单声道信号发射器还包括声源。这种类型的单声道信号发射器基于被转换为声音的源信号生成电子单声道信号，因此，通过向声源提供也被编码为电子单声道信号的源信号而使所述声源与这种类型的单声道信号发射器相关联。
单声道信号发射器可以包括用于传输数字声音即已经数字化为数字声音信号的声音的流式传输单元。
为了简化整个本公开，标签“电子单声道信号”用于标识沿着从生成电子单声道信号的输出到其最终目的地的电子单声道信号的信号路径的任何模拟或数字形式的电子单声道信号。
例如，在配偶麦克风中，电子单声道信号可以被生成为可以被编码和调制以用于至双耳听力***的无线传输的模拟麦克风输出信号。在双耳听力***中，电子单声道信号被解调和解码并被滤波，并最终被转换为双耳听力***的用户可以听到的信号，例如声学信号。相同的标签“电子单声道信号”用于整个信号路径中的任何各种形式的信号。
在下文中，术语朝向声源的方向和简称为DOA的源自声源的声音的到达方向(DOA)表示来自佩戴双耳听力***的用户朝向声源的方向，例如，参考用户的前视方向。
例如，声源可以为佩戴第一类型的单声道信号发射器，例如配偶麦克风的人，其将人的语音转换为用于无线传输到双耳听力***的电子单声道信号，使人的语音作为声波传播到双耳听力***以供双耳听力***的麦克风接收和检测并被编码为用于无线传输到双耳听力***的电子单声道信号以供双耳听力***的无线单声道信号接收器接收以用于随后的声音再现。
在该示例中，DOA为从双耳听力***的用户朝向人的嘴唇的方向，例如，参考双耳听力***的用户的前视方向。
DOA的方位角为朝向与被投影到参考用户的前视方向的水平面上的单声道信号发射器相关联的声源的方向的感知角度前视方向由通过用户头部的中心并通过用户鼻子的中心绘制的虚线定义。因此，位于用户的前视方向上的声源具有的方位角值，并且直接位于相反方向上的声源具有的方位角值。位于垂直于用户前视方向的垂直平面左侧的声源具有的方位角值，而位于垂直于用户前视方向的垂直平面右侧的声源具有的方位角值。
在下文中，术语“用户”表示“双耳听力***的用户”。
提供一种双耳听力***，其能够向各个电子单声道信号添加空间线索，其中，相应的空间线索对应于已经作为声波传播到双耳听力***的声音的DOA，并且其中，声音还基于所接收到的电子单声道信号在双耳听力***中再现。
在双耳听力***中，源自不同单声道信号发射器的电子单声道信号以用户感知被定位在用户声音环境中的当前相应估算的DOA中的各个声源的方式呈现给用户的耳朵。
以这种方式，利用人听力***的双耳信号处理来提高用户分离来自不同单声道信号发射器的信号并集中他或她的注意力并聆听从所需的一个电子单声道信号再现的声音或同时聆听并理解从不止一个电子单声道信号中再现的声音的能力。
具有正常听力的用户和具有听力损失的用户将在使用双耳听力***时体验到与各个单声道信号发射器相关联的声源的改进外在化和局部化的益处，从而享受来自外在化声源的再现声音。
在双耳听力***中，利用具有定向传递函数的双耳滤波器将空间线索添加到电子单声道信号中，如下面详细解释的：
人类通过人的双耳声音定位能力检测并定位三维空间中的单声道信号发射器。
听力的输入包括在下文中称为双耳声音信号的两个信号，即每个耳膜处的声压。因此，如果在耳膜处准确地再现了由给定空间声场生成的耳膜处的声压，则人听力***将不能将再现声音与空间声场本身生成的实际声音区分开来。
根据两个传递函数描述来自定位在给定方向和相对于听者的左耳和右耳的一定距离处的声源的声波至耳膜的传输，其中一个传递函数用于左耳膜，另一个传递函数用于右耳膜，该传输包括任何线性失真，如显色、耳间时间差和耳间频谱差。这样一组两个传递函数称为头部相关传递函数(HRTF)，其中一个传递函数用于左耳膜，另一个传递函数用于右耳膜。HRTF的每个传递函数被定义为由相关耳道中或其附近的特定点处的平面波生成的声压p(左耳道中的pL和右耳道中的pR)相对于参考值之间的比率。传统上选择的参考值为声压pl，声压pl为在听者不存在的情况下，由在头部正中间的位置处的平面波生成。
HRTF包含与至听者耳朵的声音传输有关的所有信息，包括头部周围的衍射、肩部反射、耳道反射等，并因此HRTF因人而异。
在下文中，为方便起见，HRTF的一个传递函数也将被称为HRTF。
HRTF随着声源相对于听者耳朵的方向和距离而变化。可以测量任何方向和距离的HRTF并例如电子地例如通过滤波器模拟HRTF。如果将这种滤波器***音频信号源(例如麦克风)与听者使用的耳机之间的信号路径中，则由于耳朵中声压的真实再现，听者将实现由耳机生成的声音源自位于该距离和在模拟所讨论的HRTF的滤波器的传递函数所定义的方向上的声源的感知。
当解释空间编码信息时，大脑的双耳处理产生若干积极效果，即更好的信号源分离、到达方向(DOA)估算和深度/距离感知。
人的听力***如何提取关于声源的距离和方向的信息尚不完全清楚，但是已知的人听力***在该确定中使用了许多线索。其中包括频谱线索、混响线索、耳间时间差(ITD)、耳间相位差(IPD)和耳间水平差(interaural level differences)(ILD)。
双耳处理中最重要的线索是耳间时间差(ITD)和耳间水平差(ILD)。ITD源于从源到两个耳朵的距离差。该线索主要用于直到约1.5kHz并且高于该频率，听力***不再能够解决ITD线索。
耳间水平差是衍射的结果，并且由耳朵相对于源的相对位置确定。该线索在2kHz以上占优势，但听力***对整个频谱中ILD的变化同样敏感。
有人认为听力受损的受试者从ITD线索中受益最多，因为在较低频率下听力损失往往不那么严重。
定向传递函数为HRTF或HRTF的近似，其对于电子单声道信号增加了方向线索，例如频谱线索、混响线索、耳间时间差(ITD)、耳间相位差(IPD)和耳间水平差(ILD)等，使得基于将定向传递函数应用于电子单声道信号的双耳滤波器的输出信号聆听双耳声音信号的用户感知到声音从位于由定向传递函数定义的方向上的声源发出。
例如，可以使用人体模型诸如KEMAR来确定对各个HRTF的近似。以这种方式，可以提供HRTF的近似值，其对于双耳听力***的用户来说具有足够的准确度，以在使用双耳听力***时保持方向感。
一种双耳听力***具有改进的发出声音的声源的定位，其中声音作为声波传播到双耳听力***，其中，声音也被转换为有线或无线地传输到双耳听力***的电子单声道信号。
电子单声道信号可以与由双耳听力***的麦克风接收的作为声波传播到双耳听力***的声音相关联，以便确定从相应声源到每个麦克风的定向传递函数，包括从声源到每个相应麦克风的传输路径的滤波器函数。
然后在用户的每个耳朵处，安装在所讨论的耳朵处的麦克风的所确定的定向传递函数中的所选择的定向传递函数，或者从所确定的定向传递函数到安装在所讨论的耳朵处的麦克风确定的所得定向传递函数可以用于在将经滤波的信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前对电子单声道信号进行滤波，使得用户将感知经滤波的信号从相应声源的DOA到达。
例如，众所周知，位于用户耳道入口处的麦克风的定向传递函数与用户的对应HRTF的相应左耳部分或右耳部分是良好近似的。
然后可以将所确定的定向传递函数与HRTF或近似HRTF进行比较，以确定形成所确定的定向传递函数的一部分的HRTF或近似HRTF，并且然后可以在将经滤波信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前，使用HRTF或近似HRTF对电子单声道信号进行滤波，使得用户将感知经滤波的信号从声源的DOA到达。
例如，声音传播可以通过电子单声道信号与每个输出信号之间具有线性关系的线性波方程来描述。
例如，在时不变***的时域中，电子单声道信号x(n)和每个麦克风输出信号yk(n)满足等式：
yk(n)＝gk(n)*x(n)+vk(n)，
其中，(*)为卷积运算符，k为麦克风的指数，n为样本指数，gk为从声源到第k个麦克风的传输路径的滤波函数的脉冲响应，以及vk为在第k个麦克风处接收到的噪声。从各个声源到第k个麦克风的传输路径的滤波器函数gk(n)的脉冲响应包括房间混响(roomreverberation)和第k个定向传递函数的脉冲响应。
确定传递函数gk(n)的脉冲响应的一种方法是求解以下最小化问题：
其中，N为麦克风的总数，并且p为整数，例如，p＝2。
也可以针对一组选定的麦克风求解最小化问题。
最小化问题也可以在频域中求解。
在没有或无意义的混响的房间中，具有脉冲响应gk(n)的定向传递函数Gk(f)可以被确定为频域X(f)中的电子单声道信号与频域Yk(f)中的第k个麦克风的输出信号之间的比率：
然后，传递函数Gk(f)的脉冲响应可以用作定向传递函数的脉冲响应；或者，传递函数的脉冲响应可以被截断以消除或抑制房间混响，并且截断的脉冲响应可以用作定向传递函数的脉冲响应。
随后，在用户的每个耳朵处，安装在所讨论的耳朵处的麦克风的所确定的定向传递函数中的所选择的定向传递函数(在时域中的和频域中的Gk(f))或者从安装在所讨论的耳朵处的麦克风的所确定的定向传递函数确定的所得定向传递函数可以用于在将经滤波的信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前对单声道信号进行滤波，使得用户将感知经滤波的信号从声源的DOA到达。
也可以将所确定的定向传递函数与HRTF或近似HRTF的脉冲响应进行比较，以确定形成所确定的定向传递函数的一部分的HRTF或近似HRTF，并且然后可以在将经滤波信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前，使用HRTF或近似HRTF对单声道信号进行滤波，使得用户将感知经滤波的信号从声源的DOA到达。
因此，提供了一种双耳听力***，包括：
双耳听力装置，该双耳听力装置具有
第一壳体，其适于佩戴在双耳听力***的用户的第一耳朵上并且容纳用于将到达第一组麦克风的声音转换为第一组对应的麦克风输出信号的第一组麦克风，
第二壳体，其适于佩戴在用户的第二耳朵上并且容纳用于将到达第二组麦克风的声音转换为第二组对应的麦克风输出信号的第二组麦克风，
第一输出换能器，其用于将提供给第一输出换能器的第一换能器音频信号转换为第一听觉输出信号，该第一听觉输出信号可以在用户佩戴双耳听力装置时由其第一耳朵处的人听觉***接收，
第二输出换能器，其用于将提供给第二输出换能器的第二换能器音频信号转换为第二听觉输出信号，该第二听觉输出信号可以在用户佩戴双耳听力装置时由其第二耳朵处的人听觉***接收，以及电子单声道信号接收器，其适用于
接收由单声道信号发射器发出的电子单声道信号，并且用于
解码并输出电子单声道信号，其中，
单声道信号发射器通过编码由位于距用户一定距离的声源发出的声音来生成电子单声道信号，并且其中，
声源发出的声音传播到双耳听力***，使得第一组和第二组麦克风输出信号的至少一部分对应于电子单声道信号，以及
DOA估算器，其适用于
使第一组和第二组麦克风输出信号与电子单声道信号相关联以用于提供第一组和第二组麦克风的定向传递函数，以及
双耳滤波器，其适用于
利用基于定向传递函数即到达方向的传递函数对电子单声道信号进行滤波以用于分别向第一和第二输出换能器提供第一和第二换能器音频信号，由此用户感知听到转换的单声道信号从声源到达。
DOA估算器可以适于基于以下各项估算声源发出的声音的DOA：
使第一组麦克风输出信号的所选择的麦克风输出信号与电子单声道信号互相关以用于提供第一组经滤波的麦克风输出信号，以及
使第二组麦克风输出信号的所选择的麦克风输出信号与电子单声道信号互相关以用于提供第二组经滤波的麦克风输出信号，以用于增强第一组和第二组麦克风输出信号的对应于电子单声道信号的至少一部分，并且
基于第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号估算DOA。
DOA估算器可以适于估算由声源通过以下方式发出的声音的DOA：
提供第一组经滤波的麦克风输出信号F1i(t)＝Mici1(t)*Rm_n(t')，以及
提供第二组经滤波的麦克风输出信号F2j(t)＝Micj2(t)*Rm_n(t')，其中
Mic1i(t)为第一组麦克风输出信号的麦克风输出信号，其中，
i为第一组麦克风输出信号的麦克风输出信号的下标号，
Micj2(t)为第二组麦克风输出信号的麦克风输出信号，其中，
j为第二组麦克风输出信号的麦克风输出信号的下标号，
Rm_n(t')为接收到的电子单声道信号，其中，
n为发出电子单声道信号的单声道信号发射器的下标号，
t'为时间t或反转时间T-t，
T为添加的任意常数，因此滤波是因果关系的(causal)，并且
运算符*为卷积运算符，
用于增强对应于所接收到的电子单声道信号Rm_n(t')的第一组和第二组麦克风输出信号的至少一部分，以及
基于第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号F1i(t)、F2j(t)估算到达方向。
第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号中的每者包括至少一个经滤波的麦克风输出信号，并且第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号中的每者可以包括来自相应的第一组和第二组麦克风的每个麦克风的经滤波的麦克风输出信号。
可以利用头部***即相对于用户的头部安装在固定位置的装置跟踪快速头部运动，使得头部***可以检测用户的头部运动并输出作为头部取向和可能的用户的头部位置的函数的跟踪信号。
双耳听力***可以包括输出跟踪信号的头部***，该跟踪信号可以用于调整用DOA估算器确定的DOA，从而可以降低从头部运动到DOA的对应调整的延迟。
头部***可以被容纳在双耳听力***的第一壳体和第二壳体中的一者中；或者，第一和第二壳体均可以容纳头部***。
头部***可以被容纳在双耳听力***的单独的壳体中，例如，安装到双耳听力***的头带上。
头部***可以具有惯性测量单元，该惯性测量单元被定位用于当用户将听力装置佩戴在用户头部上的预期操作位置时确定头部偏转，并且可选地确定头部俯仰和可选地确定头部滚动。
可以利用头部坐标系确定头部偏转、头部俯仰和头部滚动。头部坐标系可以被定义为其中心位于用户头部的中心，该中心被定义为在用户的左耳和右耳的耳膜的相应中心之间绘制的线的中点。
然后，头部坐标系的x轴可以通过用户鼻子的中心指向前，并且y轴可以通过左耳膜的中心指向左耳，并且z轴可以指向向上。
头部偏转为头部坐标系的x轴，即用户的投影到用户位置处的水平面上的前视方向与水平参考方向诸如磁北或真北之间的角度。因此，与DOA的方位角一样，头部偏转为水平角度，而对于非移动声源，头部偏转的变化导致对应DOA的方位角的相同变化。
头部俯仰为头部坐标系的x轴与水平面之间的角度。
头部滚动为y轴与水平面之间的角度。
头部***可以具有三轴MEMS陀螺仪，其提供关于头部偏转、头部俯仰和头部滚动的信息，以及三轴加速度计，其以本领域公知的方式提供关于用户头部的三维位移的信息。
因此，利用头部***，可以提供用户的当前位置和头部取向以用于双耳听力***中的处理。
头部***还可以具有三轴磁力计形式的磁罗盘，其有助于确定与地球磁场有关例如与磁北有关的头部偏转。
例如，当头部***在基于如上所述的电子单声道信号确定双耳滤波器的传递函数期间检测到没有或不显着的头部运动时，所确定的传递函数用于过滤单声道信号，并且随后，当头部***检测到头部运动时，根据头部***检测到的用户头部的改变的取向来修改所确定的传递函数，例如，DOA的方位角根据检测到的头部偏转的变化而改变。
换句话说，可以基于头部***输出的跟踪信号来确定所讨论的声源的DOA，每当用户的头部保持静止时，该头部***基于电子单声道信号进行校准。
在整个本公开中，词语“适于”和“配置”作为同义词使用并且可以彼此替换。
还提供了一种在双耳听力***中处理电子单声道信号的方法，该双耳听力***具有：
佩戴在双耳听力***的用户的第一个耳朵上的第一组麦克风，以及
佩戴在用户的第二个耳朵上的第二组麦克风，以及
用于提供在电子输入端处接收到的电子单声道信号的电子输入，
该方法包括：
使由第一组和第二组麦克风提供的第一组和第二组麦克风输出信号分别与电子单声道信号相关以用于提供第一组和第二组麦克风的定向传递函数，并且
基于定向传递函数利用传递函数对电子单声道信号进行滤波。
该方法可以包括以下步骤：
使第一组麦克风输出信号的所选择的麦克风输出信号与电子单声道信号互相关以用于提供第一组经滤波的麦克风输出信号，以及
使第二组麦克风输出信号的所选择的麦克风输出信号与电子单声道信号互相关以用于提供第二组经滤波的麦克风输出信号，其中，
在第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号中，增强了对应于电子单声道信号的第一组和第二组麦克风输出信号的至少一部分。
还提供了一种在双耳听力***中处理电子单声道信号的方法，该双耳听力***具有：
佩戴在双耳听力***的用户的第一个耳朵上的第一组麦克风，以及
佩戴在用户的第二个耳朵上的第二组麦克风，以及
用于提供在电子输入端处接收到的电子单声道信号的电子输入，
该方法包括：
通过以下方式估算与在电子输入端处接收到的电子单声道信号相关联的声源发出的声音在用户处的到达方向：
提供第一组经滤波的麦克风输出信号F1i(t)＝Mici1(t)*Rm_n(t')，以及
提供第二组经滤波的麦克风输出信号F2j(t)＝Micj2(t)*Rm_n(t')，其中
Mic1i(t)为第一组麦克风输出信号的麦克风输出信号，其中，
i为第一组麦克风输出信号的麦克风输出信号的下标号，
Micj2(t)为第二组麦克风输出信号的麦克风输出信号，其中，
j为第二组麦克风输出信号的麦克风输出信号的下标号，
Rm_n(t')为接收到的电子单声道信号，其中，
n为发出电子单声道信号的单声道信号发射器的下标号，
t'为时间t或反转时间T-t，
T为添加的任意常数，因此滤波是因果关系，并且
运算符*为卷积运算符，
用于增强对应于电子单声道信号Rm_n(t')的所选择的麦克风输出信号的至少一部分，以及
基于第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号F1i(t)、F2j(t)估算到达方向，并且
基于到达方向利用传递函数对电子单声道信号进行滤波。
该方法可以进一步包括：
基于第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号，确定在佩戴双耳听力***的用户的左耳和右耳处的来自与发出电子单声道信号的单声道信号发射器相关联的声源的声音的声学接收之间的耳间时间差(ITD)。
ITD可以通过确定基于当用户佩戴双耳听力***时由位于左耳处的一个或多个麦克风形成的一个输出信号由相关滤波器中的一个滤波器提供的经滤波的麦克风输出信号与当用户佩戴双耳听力***时由位于右耳处的一个或多个麦克风形成的一个输出信号由相关滤波器中的另一个滤波器提供的经滤波的麦克风输出信号之间的时间滞后来确定，其中两个经滤波的麦克风输出信号之间的相关性具有最大值。
可以利用两个经滤波的麦克风输出信号的互相关；或者，差值的平方和(SSD)等来执行该确定。
该方法还可以包括：
确定从第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号中的至少一个经滤波的麦克风输出信号中选择的经滤波的麦克风输出信号之间的时间滞后，并且
基于互相关确定单声道信号发射器是位于用户前面还是位于用户后面。
可以利用两个经滤波的麦克风输出信号的互相关；或者，差值的平方和(SSD)等来执行该确定。
双耳听力***可以包括头戴式装置，诸如头戴式耳机、双耳式耳机、耳机、耳罩、耳套等，例如以下类型的耳套：耳钩、入耳式、耳上式、耳罩式、颈后式、面罩、头盔等、配有任何类型的助听器的双耳助听器，诸如耳后(BTE)、入耳接收器(RIE)、入耳式(ITE)、耳道中(ITC)、完全在耳道中(CIC)等。
在上述头戴式装置中麦克风和输出换能器的各种定位在头戴式装置的领域中是众所周知的，
第一组和第二组麦克风可以为多组全向麦克风，例如，用于将到达麦克风的声音转换为相应的麦克风输出信号的全向前麦克风和后麦克风，所述相应的麦克风输出信号可选择性地用于形成头戴式装置诸如助听器的领域中众所周知的定向特性。
对于入耳式的(ITE)、耳道中的(ITC)、完全在耳道中的(CIC)听力装置，诸如助听器，每个壳体也可以容纳输出换能器，例如接收器，其用于将提供给接收器的换能器音频信号转换为作为声波传播到用户的耳膜的声音。
对于适于佩戴在用户耳廓后面的耳后(BTE)听力装置，诸如助听器，每个壳体也容纳输出换能器，例如接收器，并且还具有连接到壳体的声管，该壳体用于通过声管将接收器输出的声音传播到定位并保持在用户耳道中的耳机并具有用于将声音传输到用户的耳膜的输出端口。
入耳接收器(RIE)听力装置，诸如助听器，其壳体类似于BTE听力装置的壳体，除了接收器已被移动到耳机并因此声管被音频信号传输构件代替的事实之外，该音频信号传输构件包括电导体，该电导体用于将换能器音频信号传播到位于耳机中的接收器，以用于通过耳机的输出端口朝向用户的耳膜发出声音。
一些具有耳机的听力装置还具有容纳在耳机中的一个或多个麦克风。
双耳听力***可以包括具有可植入装置诸如耳蜗植入装置(CI)的听力假体，其中，输出换能器为植入耳蜗中的电极阵列以用于电子刺激耳蜗神经，该耳蜗神经携带从耳蜗到大脑的听觉感觉信息，如在耳蜗植入装置的领域中众所周知的。
双耳听力***可以包括身体佩戴装置，其适于或被配置为用于与双耳听力***的其他部件通信并且用于执行双耳听力***的信号处理的至少一部分，并且可以包括双耳听力***的用户界面或者用户界面的一部分。
身体佩戴装置可以为手持式装置，诸如平板计算机，诸如IPAD，迷你IPAD等，智能电话，诸如iPhone、安卓电话、视窗电话等等。
一个或多个DOA估算器；或者，一个或多个DOA估算器的一部分；和/或双耳滤波器；或者，双耳滤波器的一部分；和/或双耳听力***的处理电路的其他部分可以被包括在与双耳听力***的其他部件互连的身体佩戴装置中。
与双耳听力中可用的有限计算资源和电力相比，身体佩戴装置中包括的双耳听力***的电路部分可受益于身体佩戴装置中通常可用的较大计算资源和电源，特别是当双耳听力***包括双耳助听器时。
身体佩戴装置可以容纳适于用户控制双耳听力***的至少一部分的用户界面。
身体佩戴装置可以用作双耳听力***的遥控器。
身体佩戴装置可以具有用于与广域网诸如因特网进行连接的接口。
身体佩戴装置可以通过移动电话网络例如GSM、IS-95、UMTS、CDMA-2000等访问广域网。
双耳听力***可以包括数据接口，其用于将来自身体佩戴装置的控制信号传输到双耳听力***的其他部件。
数据接口可以为有线接口，例如USB接口，或无线接口，诸如蓝牙接口，例如蓝牙低功耗接口。
电子单声道信号接收器可以为适于接收无线电信号，例如一般来说用于接收流式音频，诸如流式音乐和语音的无线电装置。
电子单声道信号接收器可以适于从接收到的电子单声道信号中检索数字数据，包括数字音频、可能的发射器标识符、可能的网络控制信号等，并将检索到的数字数据转发到双耳听力***的其他部件以用于处理或处理控制。
所接收到的电子单声道信号可以包括来自多个单声道信号发射器的信号，并因此，所接收到的电子单声道信号可以形成转发到双耳听力***的其他部件，诸如下面公开的DOA估算器的多个信号，例如，转发到每个单声道信号发射器的一个DOA估算器的一个电子单声道信号。
所接收到的电子单声道信号还可以包含与单声道信号发射器的标识有关的数据。电子单声道信号接收器可以适于从接收到的电子单声道信号中提取这些数据，使得接收到的电子单声道信号可以被分成多个电子单声道信号，即每个单声道信号发射器一个电子单声道信号。
为了使双耳听力***能够将与单声道信号发射器相关联的声源的方向感赋予给相应的电子单声道信号，双耳听力***可以包括DOA估算器，其适于基于将第一组和第二组麦克风输出信号中的每个麦克风输出信号与相应的电子单声道信号互相关从与所讨论的单声道信号发射器相关联的声源估算声音的DOA，以用于提供相应的第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号，以用于增强第一组和第二组麦克风输出信号的对应于电子单声道信号的至少一部分，并基于第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号估算所述DOA。
电子单声道信号具有高信噪比，因为它是由单声道信号发射器生成而没有干扰噪声；或者干扰噪声很小。
利用双耳听力***，即使在非常嘈杂的声音环境中也可以获得与特定单声道信号发射器相关联的特定声源的空间线索，并且空间线索还可以在具有多个声源的声音环境中选择性地获得，其中每个声源均与相应的单声道信号发射器相关联。
利用双耳听力***，通过将双耳听力***的麦克风的输出信号与源自特定单声道信号发射器的电子单声道信号相关来获得关于与特定单声道信号发射器相关联的特定声源的空间线索，在输出经滤波的麦克风输出信号的相关滤波器中，在该经滤波的麦克风输出信号中，已经抑制或消除了与特定单声道信号发射器的电子单声道信号无关的输出信号的部分，或者换句话说，增强了麦克风的输出信号的对应于特定单声道信号发射器的电子单声道信号的部分。
相关滤波器可以为具有脉冲响应h(t)的匹配滤波器，该脉冲响应h(t)等于来自单声道信号发射器的期望获得可能在时间上反转的空间线索的电子单声道信号。
因此，在具有与生成电子单声道信号的各个单声道信号发射器相关联的多个声源的声音环境中，接收到的电子单声道信号中的所选择的电子单声道信号可以表示为Rm_n(t)，其中，Rm为接收到的单声道的缩写，n为所讨论的单声道信号发射器的下标号，t为时间。如果期望获得关于与生成Rm_n(t)的单声道信号发射器相关联的声源的空间线索，由位于用户左耳处的一个或多个麦克风形成的一个或多个输出信号和由位于用户右耳处的一个或多个麦克风形成的一个或多个输出信号由具有脉冲响应的相应的相关滤波器进行滤波：
h(t)＝Rm_n(-t)；或，
h(t)＝Rm_n(t)。
以这种方式，在经滤波的麦克风输出信号中增强麦克风的输出信号的对应于多个电子单声道信号Rm_n(t)中的所选择的电子单声道信号的部分，并且随后与单声道信号发射器相关联的声源发出的声音的DOA的估算(所接收到的电子单声道信号Rm_n(t)中的所选择的电子单声道信号源自所述单声道信号发射器)基于经滤波的麦克风输出信号以用于选择性DOA估算，并且由于其他电子单声道信号比所述电子单声道信号中的所选择的电子单声道减小的噪声影响而提高了估算准确度。
因此，每个相关滤波器执行以下滤波函数：
F(t)＝Mic(t)*Rm_n(-t)，其中，
F(t)为经滤波的麦克风输出信号，
Mic(t)为由位于用户的左耳处的一个或多个麦克风形成或者由所述一个或多个麦克风的组合形成的输出信号中的一个输出信号，或者由位于用户的右耳处的一个或多个麦克风形成或者由所述一个或多个麦克风的组合形成的输出信号中的一个输出信号，
Rm_n(-t)为所选择的时间反转的电子单声道信号，以及
运算符*为卷积运算符。
另选地，相关滤波器还可以将麦克风输出信号Mic(t)与Rm_n(t)卷积而无需反转时间。
在下文中，相关滤波器的滤波操作表示麦克风输出信号Mic(t)与接收到的电子单声道信号Rm_n(t)的所选择的电子单声道信号互相关。
因此，麦克风输出信号Mic(t)与接收到的电子单声道信号Rm_n(t)的所选择的电子单声道信号互相关的输出F(t)可以为
F(t)＝Mic(t)*Rm_n(-t)；或，
F(t)＝Mic(t)*Rm_n(t)。
时间反转的电子单声道信号可以以任意常数T时移，以确保相关滤波器为因果滤波器，使得麦克风输出信号Mic(t)与接收到的电子单声道信号Rm_n(t)中的所选择的电子单声道信号互相关的输出F(t)可以为
F(t)＝Mic(t)*Rm_n(T-t)。
双耳听力***可以接收单个电子单声道信号，并且可以针对单个电子单声道信号执行估算DOA的方法。
双耳听力***可以接收多个电子单声道信号，并且可以针对多个电子单声道信号中的所选择的电子单声道信号；或者，针对多个电子单声道信号的一组所选择的电子单声道信号；或者，针对多个电子单声道信号的所有电子单声道信号执行估算DOA的方法。
在佩戴双耳听力***的用户的左耳和右耳处，与单声道信号发射器(所述电子单声道信号中的所选择的电子单声道信号源自所述单声道信号发射器)相关联的声源的声音的声学接收之间的耳间时间差(ITD)可以基于当用户佩戴双耳听力***时，由相关滤波器提供的经滤波的麦克风输出信号，即分别位于左耳和右耳处的麦克风的经滤波的输出信号来确定。
ITD可以通过使基于当用户佩戴双耳听力***时由位于左耳处的一个或多个麦克风形成的一个输出信号由相关滤波器中的一个滤波器提供的经滤波的麦克风输出信号与当用户佩戴双耳听力***时由位于右耳处的一个或多个麦克风形成的一个输出信号由相关滤波器中的另一个滤波器提供的经滤波的麦克风输出信号互相关来确定。
可以针对多个经滤波的麦克风输出信号执行互相关，并且可以添加其结果以形成所得的互相关输出。
然后可以将ITD确定为时间滞后τn，在该时间滞后τn处，互相关输出(可能是所得的互相关输出)具有最大值。
所确定的ITD可以应用于所讨论的电子单声道信号，即，电子单声道信号可以被确定的ITD延迟并提供给其中一个耳朵，同时电子单声道信号被无延迟地提供给另一个耳朵，其中，呈现延迟的电子单声道信号的耳朵根据所述ITD确定进行选择。以这种方式，一些方向感被传达给用户。
例如，基于到用户耳朵的传播路径的不同长度和/或头部阴影和衍射效应，可以从ITD计算对应的耳间水平差ILD，并且ILD可以应用于所讨论的电子单声道信号，即，电子单声道信号可以为衰减的所确定的ILD并被提供给其中一个耳朵，同时电子单声道信号被提供给另一个耳朵而没有衰减，其中，呈现衰减的电子单声道信号的耳朵根据所述ILD确定进行选择。以这种方式，改善了传达给用户的方向感。
所确定的ITD与DOA例如方位角没有唯一的映射。例如，位于用户后面的特定位置的声源和位于用户前面的对应位置的另一个声源可能产生相同的ITD。
为了确定与单声道信号发射器相关联的声源是位于用户的前面还是后面，位于用户的同一个耳朵处的不同定位的经滤波的麦克风输出信号可以是互相关的。
可以针对多个经滤波的麦克风输出信号执行互相关，并且可以添加其结果以形成所得的互相关输出。
然后可以确定互相关例如所得的互相关具有最大值的时间滞后τ2n。τ2n的符号确定声源n是位于用户前面还是位于用户后面。
基于τn和可能地基于τ2n，例如通过查找表，可以确定与单声道信号发射器相关联的声源的DOA，其中，电子单声道信号源自所述单声道信号发射器。
基于估算的DOA，例如方位角可以选择对应的双耳滤波器，其具有与估算的DOA相对应的定向传递函数并且适于基于电子单声道信号输出信号并且用于用户的右耳和左耳，其中，输出信号相对于彼此以移相相移，以便基于并且对应于估算的DOA引入ITD，由此与对应的单声道信号发射器相关联的声源的感知位置被移位到头部之外并且相对于双耳助听器***的用户头部的取向侧向位移。
可另选地或另外地，双耳滤波器可以适于基于电子单声道信号输出信号并且分别用于用户的右耳和左耳，其中，输出信号等于电子单声道信号分别乘以右增益和左增益；为了获得基于并且对应于估算的DOA的ILD，由此增强了用户感知的方向感。
例如，双耳滤波器可以具有选定的HRTF，其具有与估算的DOA相对应的定向传递函数，使得用户感知到所接收到的电子单声道信号由声源在其相对于用户的当前位置发出。
可以从已经为用户单独确定的一组HRTF中选择HRTF；或者，可以从一组近似HRTF中选择HRTF，例如，根据KEMAR头部确定，或以其他方式根据人群的HRTF平均值确定。
针对特定DOA的所选择的HRTF可以从其他DOT的其他HRTF计算，例如，通过插值。
HRTF可以针对源自不同单声道信号发射器的多个电子单声道信号进行选择，并且可以分别添加用于左耳和右耳的经滤波的麦克风输出信号，并且可以提供所添加的滤波后的麦克风输出信号以分别为左耳和右耳，由此用户感知听到从各个方向朝向与各个单声道信号发射器相关联的不同声源的每个电子单声道信号，其中，各个电子单声道信号源自相应的单声道信号发射器。
实例
在下文中，更详细地解释估算与驻留在用户的声音环境中的多个N个单声道信号发射器的第n个单声道信号发射器相关联的第n个声源的DOA的方法。第n个声源可以为使用配偶麦克风讲话的人，所述配偶麦克风用于无线发出包含语音的电子单声道信号。
双耳听力***具有分别在用户的左耳和右耳处佩戴的第一和第二壳体。每个壳体容纳两个全向麦克风，即前麦克风和后麦克风，其可用于在用户的每个耳朵处形成定向麦克风阵列，如助听器领域中众所周知的。
因此，在该示例中，第一壳体适于佩戴在用户的右耳处并且容纳第一组麦克风，其包括具有下标号I＝1的右耳前麦克风和具有下标号I＝2的右耳后麦克风，并且分别提供右耳前麦克风输出信号Mic11(t)和右耳后麦克风输出信号Mic12(t)。对应地，第二壳体适于佩戴在用户的右耳处并且容纳第二组麦克风，其包括具有下标号j＝1的左耳前麦克风和具有下标号j＝2的左耳后麦克风，并且分别提供左耳前麦克风输出信号Mic21(t)和左耳后麦克风输出信号Mic22(t)。
在该方法的第一步骤中，麦克风信号与第n个电子单声道信号Rm_n(t)相关，以便增强第n个单声道信号发射器在麦克风信号中发出的声音。因此，执行以下相关：
左耳：
EF_LF(t)＝Hi_LF(t)*Rm_n(-t)
EF_LR(t)＝Hi_LR(t)*Rm_n(-t)
右耳：
EF_RF(t)＝Hi_RF(t)*Rm_n(-t)
EF_RR(t)＝Hi_RR(t)*Rm_n(-t)
其中，
Hi_LF(t)为左耳处的前麦克风的输出信号，即Mic21(t)，以及
EF_LF(t)为针对左耳处的前麦克风建立的相关滤波器的对应输出信号；
Hi_LR为左耳处的后麦克风的输出信号，即Mic22(t)，以及
EF_LR(t)为针对左耳处的后麦克风建立的相关滤波器的对应输出信号；
Hi_RF为右耳处的前麦克风的输出信号，即Mic11(t)，以及
EF_RF(t)为针对右耳处的前麦克风建立的相关滤波器的对应输出信号；
Hi_RR为右耳处的后麦克风的输出信号，即Mic11(t)，以及
EF_RR(t)为针对右耳处的后麦克风建立的相关滤波器的对应输出信号；
*为卷积运算符。
另选地，也可以在没有时间反转电子单声道信号Rm_n的情况下执行互相关。
在该方法的下一步骤中，通过使在不同耳朵处佩戴的麦克风的增强信号互相关，即，使EF_LF与EF_RF互相关并使EF_LR与EF_RR互相关并将互相关的结果相加以形成S(t)来确定ITD：
S(t)＝EF_LF(t)*EF_RF(-t)+EF_LR(t)*EF_RR(-t)
然后，确定S(t)具有最大值的时间滞后τn。
τn为分别在用户的左耳和右耳处佩戴的麦克风接收时来自第n个单声道信号发射器的声学声音的ITD。
在该方法的下一步骤中，通过使同一耳朵的前麦克风和后麦克风的增强信号互相关，即，使EF_LF与EF_LR互相关并使EF_RF与EF_RR互相关并将互相关的结果相加以形成U(t)，来确定与第n个单声道信号发射器相关联的第n个声源是位于用户前面还是位于用户后面：
U(t)＝EF_LF(t)*EF_LR(-t)+EF_RF(t)*EF_RR(-t)
然后，确定U(t)具有最大值的时间滞后τ2n。
τ2n的符号确定与第n个单声道信号发射器相关联的第n个声源是位于用户的前面还是用户的后面。
基于τn和τ2n以及查找表，确定第n声源的DOA的方位角
使用查找表(使用例如KEMAR HRTF数据库)，可以选择对应的HRTF：HRTF_L(t)、HRTF_R(t)，其中，HRTF_L为HRTF的左耳部分，HRTF_R为HRTF的右耳部分。
通过用所选择的HRTF对第n个电子单声道信号Rm_n(t)进行滤波，将关于DOA的信息赋予给来自第n个单声道信号发射器的第n个电子单声道信号Rm_n(t)：
Yn_L(t)＝HRTF_L(t)*Rm_n(t)
Yn_R(t)＝HRTF_R(t)*Rm_n(t)
并且将Yn_L(t)提供给用户的左耳，并将Yn_R(t)提供给用户的右耳。
以这种方式，用户感知到听到第n个电子单声道信号Rm_n(t)，好像该信号是从第n个声源的DOA到达的。
在该示例中，对于驻留在用户的声音环境中的所有N个声源和相关联的单声道信号发射器重复这一过程，并将相应的电子单声道信号发送到双耳听力***。
对于N个单声道信号发射器的每个单声道信号发射器，麦克风信号与相应的第n个电子单声道信号Rm_n(t)相关，以便增强第n个单声道信号发射器在麦克风信号中发出的声音，并且确定第n个声源的DOA的相应的方位角并且选择对应的第n个HRTF以用于对相应的第n个电子单声道信号Rm_n(t)进行滤波，以便将对应于各个方位角的空间线索赋予第n个电子单声道信号Rm_n(T)。
最后，相加所得信号以形成分别提供给用户的左耳和右耳的Y_L(t)和Y_R(t)：
Y_L(t)＝Y1_L(t)+Y2_L(t)+...+Yn_L(t)+...+YN_L(t)
Y_R(t)＝Y1_R(t)+Y2_R(t)+...+Yn_R(t)+...+YN_R(t)。
以这种方式，用户感知到听到N个电子单声道信号Rm_n(t)中的每个电子单声道信号，好像每个信号均从相应的第n个声源的DOA到达的。因此，用户将能够分离与各个单声道信号发射器相关联的各个声源，并且例如将他或她的注意力集中在所选择的声源上。此外，由于电子单声道信号的外在化，提高了用户理解语音的能力，并且提高了用户理解来自多个同时说话的声源的一个声源的语音的能力。
双耳听力***可以具有天线和连接到天线的无线接收器，所述天线用于接收被编码用于无线传输到双耳听力***的一个或多个电子单声道信号。无线接收器适于从接收到的编码信号中检索出一个或多个电子单声道信号。所接收到的编码信号可以包含数字化形式的可能与电子单声道信号发射器的标识符在一起的一个或多个电子单声道信号，使得可以分离出来自不同单声道信号发射器的电子单声道信号，并且可以向相应的单独DOA估算器提供每个电子单声道信号。
因此，双耳听力***可以包括多个DOA估算器，每个DOA估算器用于声音环境中的每个单声道信号发射器。
每个DOA估算器可以适于使从第一组和第二组麦克风输出信号中的至少一组麦克风输出信号中选择的麦克风信号互相关，并且用于基于所述互相关确定与单声道信号发射器相关联的声源是位于用户前面还是位于用户后面。
每个DOA估算器可以适于确定互相关的结果具有最大值的第一时间滞后，并且用于基于第一时间滞后的符号确定与单声道信号发射器相关联的声源是位于用户前面还是位于用户后面。
每个DOA估算器可以适于使从第一组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号与从第二组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号互相关，并且用于基于所述互相关来估算DOA。
每个DOA估算器可以适于确定从第一组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号与从第二组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号的互相关的结果具有最大值的第二时间滞后，并且用于将耳间时间差确定为第二时间滞后。
每个DOA估算器可以适于基于耳间时间差确定DOA。
每个DOA估算器可以适于基于耳间时间差和第一时间滞后的符号来确定DOA。
双耳听力***可以包括：
双耳滤波器，其用于对电子单声道信号进行滤波并适于输出第一和第二输出信号，第一和第二输出信号中的每个输出信号选自包括以下信号的信号组：
基于估算的DOA以相移移相的电子单声道信号，
基于估算的DOA乘以增益的电子单声道信号，以及
乘以增益并以相移移相的电子单声道信号，其中，所述增益和相移基于估算的DOA，并且其中，
第一和第二输出信号分别提供给构成第一和第二换能器音频信号的第一和第二输出换能器，由此用户感知听到转换后的电子单声道信号从估算的DOA到达。
双耳滤波器可以适于提供等于电子单声道信号的第一和第二输出信号，但是相移不同的相应量，并从而以对应于ITD的量相对于彼此相移。
双耳滤波器可以另选地或附加地适于提供等于输入信号的输出信号，但是乘以不同的相应增益以获得对应于估算的DOA的ILD。
双耳滤波器可以具有定向传递函数，该定向传递函数等于已经针对估算的DOA单独为双耳听力***的用户确定的HRTF或者近似于单独确定的HRTF的HRTF并且例如针对人造头部例如KEMAR头部确定。以这种方式，提供了对个人HRTF的近似，其对于双耳听力***的用户来说具有足够的准确度，以在佩戴双耳听力***时保持方向感。
双耳滤波器可以适于在多个频率信道中单独处理电子单声道信号。
双耳听力***可以具有多个双耳滤波器，其具有应用于对应于各个估算的DOA的不同电子单声道信号的不同定向传递函数。
第一和第二听力装置可以为包括听力损失处理器的助听器，该听力损失处理器适于补偿用户的听力损失。
双耳听力***可以包括双耳助听器，其包括多声道第一和/或第二助听器，在该助听器中，信号被分成多个频率信道以用于单独处理每个频率信道中的至少一些信号。
多个频率信道可以包括翘曲频率信道，例如，所有频率信道可以为翘曲频率信道。
双耳助听器可以另外提供根据其他传统的听力损失补偿方法使用的电路，使得可以选择新电路或其他传统电路以用于在不同类型的声音环境中适当地操作。不同的声音环境可能包括语音、唠叨语音、餐厅咔嗒声、音乐、交通噪音等。
双耳助听器可以例如包括数字信号处理器(DSP)，其处理由可选择的信号处理算法控制，每个可选择的信号处理算法具有用于调节所执行的实际信号处理的各种参数。多声道助听器的每个频道中的增益为这些参数的示例。
一种可选择的信号处理算法根据向上述一个或多个电子单声道信号赋予空间线索的方法进行操作。
例如，可以提供各种算法以用于传统的噪声抑制，即衰减不需要的信号和放大所需信号。
从不同声音环境中获得的麦克风输出信号可能具有非常不同的特性，例如，平均和最大声压级(SPL)和/或频率成分。因此，每种类型的声音环境可以与特定程序相关联，其中，信号处理算法的算法参数的特定设置在特定声音环境中提供最佳信号质量的处理声音。一组这样的参数通常可以包括与宽带增益相关的参数、角频率或频率选择性滤波器算法的斜率以及控制例如自动增益控制(AGC)算法的拐点和压缩比的参数。
可以在分配器办公室中的初始验配会话期间确定每个算法的信号处理特性，并将其编程到非易失性存储器区域中的双耳助听器中。
双耳助听器可以具有用户界面，例如按钮、拨动开关等，或遥控器，使得双耳助听器的用户可以选择一种可用的信号处理算法，以在所讨论的声音环境中获得所需的听力损失补偿。
通常，通过在模拟-数字转换器中转换为对应的数字信号，使模拟信号适合于数字信号处理，由此模拟信号的幅度通过二进制数表示。以这种方式，呈数字值的序列形式的离散时间和离散幅度数字信号表示连续时间和连续幅度的模拟信号。
在整个本公开中，当一个信号为另一个信号的函数时，一个信号被称为表示另一个信号，例如，一个信号可以通过其他信号的模数转换或数模转换形成；或者，一个信号可以通过将声学信号转换为电子信号形成，或反之亦然；或者，一个信号可以通过模拟或数字滤波或混合另一个信号形成；或者，一个信号可以通过其他信号的变换，诸如频率变换等形成；等等。
此外，由特定电路处理，例如在处理器中处理的信号，可以通过名称来标识，该名称可以用于标识形成所讨论的信号的从所讨论的电路的输入端到其电路的输出端的信号路径的一部分的任何模拟或数字信号。例如，麦克风的输出信号，即麦克风音频信号，可以用于标识形成从麦克风的输出端到其接收器的输入端的信号路径的一部分的任何模拟或数字信号，包括任何处理过的麦克风音频信号。
双耳听力***可以另外提供根据其他传统的例如听力损失补偿、噪声抑制等的方法使用的电路，使得可以选择新电路或其他传统电路以用于在不同类型的声音环境中适当地操作。不同的声音环境可能包括语音、唠叨语音、餐厅咔嗒声、音乐、交通噪音等。
双耳听力***可以例如包括数字信号处理器(DSP)，其处理由可选择的信号处理算法控制，每个可选择的信号处理算法具有用于调节所执行的实际信号处理的各种参数。多声道听力***的每个频道中的增益为这些参数的示例。
一种可选择的信号处理算法根据本文公开的方法操作。
例如，可以提供各种算法以用于传统的噪声抑制，即衰减不需要的信号和放大所需信号。
双耳听力***中的信号处理可以由专用硬件执行，或者可以在信号处理器中执行，或者在专用硬件和一个或多个信号处理器的组合中执行。
如本文所用，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“***”等旨在指代CPU相关实体、硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。术语处理器还可以指代包括某些硬件的任何集成电路，这些硬件可以是或可以不是CPU相关实体。例如，在一些实施例中，处理器可以包括滤波器。
例如，“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“***”等可以为但不限于为在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程和/或程序。
作为说明，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“***”等指定在处理器和硬件处理器上运行的应用。一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“***”等或其任何组合可以驻留在进程和/或执行的线程内，以及一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“***”等或其任何组合可以位于一个硬件处理器上、可能与其他硬件电路组合和/或分布在两个或多个硬件处理器之间、可能与其他硬件电路组合。
而且，处理器(或类似术语)可以为能够执行信号处理的任何部件或部件的任何组合。例如，信号处理器可以为ASIC处理器、FPGA处理器、通用处理器、微处理器、电路部件或集成电路。
附图说明
在下文中，参考附图更详细地解释本发明的优选实施例，其中，
图1示出了可以有利地利用双耳听力***的示例性声音环境，
图2示出了双耳听力***的一个示例性DOA估算器的框图，以及
图3示出了示例性双耳听力***的框图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述新方法和双耳听力***，附图中示出了新双耳助听器***的各种示例。然而，新方法和双耳助听器***可以以不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的示例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
应该注意的是，为了清楚起见，附图是示意性和简化的，并且它们仅示出了对于理解本发明必不可少的细节，而省略了其他细节。
相同的附图标记始终指代相同的元件。因此，关于每个附图的描述，将不再详细描述相同的元件。
图1示意性地示出了在声音环境1000中根据所附权利要求的双耳听力***100的示例，其具有第一和第二类型的两个示例性单声道信号发射器，即由人说话者1200佩戴的配偶麦克风1100和TV 1300的流式传输单元1400。
所示的第一类型的单声道信号发射器，即配偶麦克风1100，为一种体戴式装置，其通常用安装夹附接到衣服上或用挂绳挂在脖子上。配偶麦克风1100旨在以距佩戴配偶麦克风1100的人说话者1200的嘴部的短距离佩戴。
配偶麦克风1100具有用于接收由人讲话者1200说出的语音的麦克风1110和用于从麦克风1110接收输出信号1112并且用于将输出信号1112转换为呈数字音频的形式的电子单声道信号并用于经由发射无线电波1116的天线1114将用于无线传输的数字音频1116编码到双耳听力***100的流式传输单元1130。
双耳听力***100适于基于由双耳听力***100的无线接收器(未示出)接收和解码的电子单声道信号将语音再现到其用户1500。语音还作为声波1120朝向用户1500和双耳听力***100传播。
声波1120朝向用户1500并朝向配偶麦克风1100的传播路径由虚线指示。
所示的第二类型的单声道信号发射器，即TV 1300，具有一个或多个扩音器1310，其将源信号1320转换为作为声波1330朝向双耳听力***100传播的声音，并因此，这种类型的单声道信号发射器还包括声源，即扩音器1310。这种类型的单声道信号发射器1300基于相同的源信号1320生成电子单声道信号，该源信号1320被转换为作为声波1330朝向双耳听力***100传播的声音。
TV 1300还具有流式传输单元1400，其用于将源信号1320转换为呈数字音频形式的电子单声道信号，并且用于经由发射无线电波1416的天线1414将数字音频编码以用于无线传输到双耳听力***100。双耳听力***100适于基于由双耳听力***100的无线接收器(未示出)接收和解码的电子单声道信号将源信号1320再现到其用户1500。
用户1500的前视方向由箭头1510指示。前视方向1510由通过用户头部的中心并通过用户1500的鼻子的中心绘制的虚线定义。从人1200传播到用户1500的声波1120的DOA由弯曲箭头1520指示。
由弯曲箭头1520指示的角度为DOA的方位角方位角为朝向被投影到参考用户1500的前视方向1510的水平面上的单声道信号发射器1130、1400的方向的感知角度前视方向由通过用户头部的中心并通过用户1500的鼻子的中心绘制的虚线定义。因此，位于用户前视方向的单声道信号发射器具有的方位角值，并且直接位于相反方向上的单声道信号发射器具有的方位角值。位于垂直于用户1500的前视方向的垂直平面左侧的单声道信号发射器具有的方位角值，而位于垂直于用户1500的前视方向的垂直平面右侧的单声道信号发射器具有的方位角值。
在图1中，从上方示出声音环境1000，使得纸面为水平面。
从TV 1300传播到用户1500的声波1330的DOA的方位角由弯曲箭头1530指示。
双耳听力***100能够将空间线索添加到由双耳听力***100的无线接收器(未示出)接收和解码的各个电子单声道信号。所添加的空间线索对应于已经作为声波1120、1330传播到双耳听力***100的声音的DOA，其中，声音还基于所接收到的电子单声道信号在双耳听力***100中再现。
在双耳听力***100中，源自不同单声道信号发射器1130、1400的电子单声道信号以用户1500感知被定位在用户1500的声音环境1000中的当前相应DOA的相应声音源1200、1300的方式呈现给用户1500的耳朵。
以这种方式，利用人听觉***的双耳信号处理来提高用户1500分离来自不同单声道信号发射器1130、1300的信号的能力，并且将他或她的注意力集中在单声道信号器1130、1300中的所需的单信道发射器并聆听该单信道发射器或同时聆听并理解单声道信号发射器1130、1300中的不止一个单信道发射器的能力。
具有正常听力的用户和具有听力损失的用户将在使用双耳听力***100时体验到与各个单声道信号发射器相关联的声源的改进外在化和局部化的益处，从而享受来自外在化声源的再现声音。
所示的双耳听力***100包括头部***120。头部***120被容纳在单独的壳体中，该壳体被安装到双耳听力***100的头带118上，使得头部***120可以检测用户1500的头部运动并输出为头部取向和用户1500的头部位移的函数的跟踪信号。
为了降低从头部运动到以其他方式确定的DOA的对应调整的延迟，跟踪信号用于调整DOA。
头部***120具有惯性测量单元，当用户1500将双耳听力***100佩戴在用户1500头部上的预期操作位置时，该惯性测量单元用于确定头部偏转、头部俯仰和头部滚动。
头部***120具有三轴MEMS陀螺仪(未示出)，其提供关于头部偏转、头部俯仰和头部滚动的信息，并且具有三轴加速度计，其以本领域中众所周知的方式提供关于用户1500的头部的三维位移的信息。
因此，头部***120输出包含关于用户1500的当前位置和头部取向的信息的跟踪信号，以用于在双耳听力***100中进行处理。
例如，当头部***120在基于如上所述的电子单声道信号确定双耳滤波器的传递函数期间检测到没有或不显着的头部运动时，所确定的传递函数用于过滤电子单声道信号，并且随后，当头部***120检测到头部运动时，根据头部***120检测到的用户1500的头部的改变的取向来修改所确定的传递函数，例如，DOA的方位角根据检测到的头部偏转而改变。
换句话说，可以基于头部***120输出的跟踪信号124来确定所讨论的声源的DOA，每当用户1500的头部保持静止时，该头部***基于电子单声道信号14进行校准。在双耳听力***100中，利用具有定向传递函数的双耳滤波器将空间线索添加到相应的电子单声道信号中。
例如，电子单声道信号(图2中的附图标记14)与由双声道听力***100的麦克风24、26、28、30接收的作为声波1120、1330传播到双耳听力***100的声音相关联，以便确定从各个声源1200、1300到麦克风24、26、28、30中的每个麦克风的定向传递函数，包括从声源1200、1300到相应麦克风24、26、28、30中的每个麦克风的传输路径的滤波器函数。
然后在用户1500的每个耳朵处，安装在所讨论的耳朵处的麦克风的所确定的定向传递函数中的所选择的定向传递函数，或者从所确定的定向传递函数到安装在所讨论的耳朵处的麦克风24、26、28、30确定的所得定向传递函数可以用于在将经滤波的信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前对电子单声道信号进行滤波，使得用户1500将感知经滤波的信号从相应声源1200、1300的DOA1520、1530到达。
例如，众所周知，位于用户1500的耳道入口处的麦克风的定向传递函数与用户1500的对应HRTF的相应左耳部分或右耳部分是良好近似的。
然后可以将所确定的定向传递函数与HRTF或近似HRTF进行比较，以确定形成所确定的定向传递函数的一部分的HRTF或近似HRTF，并且然后可以在将经滤波信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前，使用HRTF或近似HRTF对电子单声道信号进行滤波，使得用户1500将感知经滤波的信号从声源1200、1300的DOA 1520、1530到达。
例如，声音传播可以通过电子单声道信号与麦克风24、26、28、30的每个输出信号之间具有线性关系的线性波方程来描述。
例如，在时不变***的时域中，电子单声道信号x(n)和每个输出信号yk(n)满足等式：
yk(n)＝gk(n)*x(n)+vk(n)，
其中，(*)为卷积运算符，k为麦克风的指数，即，在图1中，k＝1、2、3或4，n为样本指数，gk为从相应声源1200、1300到第k个麦克风的传输路径1120、1530的滤波函数的脉冲响应，以及vk为在第k个麦克风处接收到的噪声。从声源1200、1300到第k个麦克风的传输路径的滤波器函数gk(n)的脉冲响应包括房间混响和第k个定向传递函数的脉冲响应。
确定传递函数gk(n)的脉冲响应的一种方法是求解以下最小化问题：
其中，N＝4，即为麦克风的总数，并且p为整数，例如，p＝2。
也可以针对一组选定的麦克风求解最小化问题。
最小化问题也可以在频域中求解。
在没有或无意义的混响的房间中，具有脉冲响应gk(n)的定向传递函数Gk(f)可以被确定为频域X(f)中的电子单声道信号与频域Yk(f)中的第k个麦克风的输出信号之间的比率：
然后，传递函数Gk(f)的脉冲响应可以用作定向传递函数的脉冲响应；或者，传递函数的脉冲响应可以被截断以消除或抑制房间混响，并且截断的脉冲响应可以用作定向传递函数的脉冲响应。
随后，在用户1500的每个耳朵处，安装在所讨论的耳朵处的麦克风的所确定的定向传递函数中的所选择的定向传递函数(在时域中的和频域中的Gk(f))或者从安装在所讨论的耳朵处的麦克风的所确定的定向传递函数确定的所得定向传递函数可以用于在将经滤波的信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前对电子单声道信号进行滤波，使得用户1500将感知经滤波的信号从声源的DOA到达。
也可以将所确定的定向传递函数与HRTF或近似HRTF的脉冲响应进行比较，以确定形成所确定的定向传递函数的一部分的HRTF或近似HRTF，并且然后可以在将经滤波信号转换为被发送到安装有所讨论的麦克风的耳朵的信号之前，使用HRTF或近似HRTF对电子单声道信号进行滤波，使得用户1500将感知经滤波的信号从声源的DOA到达。
下面详细说明确定双耳滤波器的定向传递函数的一个示例。
图2示出了根据所附权利要求的双耳听力***100的DOA估算器10的一个示例的框图。
DOA估算器10具有输入端12，其用于接收由双耳听力***100(未示出)的无线接收器(未示出)提供的电子单声道信号14。无线接收器(未示出)适于从可能的多个单声道信号发射器(未示出)中的相应单声道信号发射器(未示出)无线地接收电子单声道信号。单声道信号发射器(未示出)被配置为用于将电子单声道信号发送到双耳听力***100，其中，电子单声道信号对应于由声源(未示出)发出并传播到双耳听力***100(未示出)的声音。所讨论的声源(未示出)可以为使用配偶麦克风1100(未示出)的说话人(未示出)，配偶麦克风1100用于将包含语音的电子单声道信号无线传输到双耳听力***100(未示出)。
DOA估算器10具有另外的输入端16、18、20、22，其用于与右耳前麦克风24、右耳后麦克风26、左耳前麦克风28和左耳后麦克风30连接。
双耳听力***100具有第一和第二壳体(未示出)，即，将佩戴在用户右耳处的右耳壳体和佩戴在用户1500的左耳处的左耳壳体。右耳壳体(未示出)容纳右耳前麦克风24和右耳后麦克风26，以及左耳壳体(未示出)容纳左耳前麦克风30和左耳后麦克风28，所述麦克风用于在用户1500的每个耳朵处形成定向麦克风阵列，如例如在助听器领域中众所周知的。
DOA估算器10具有四个相关滤波器32、34、36、38，每个相关滤波器将麦克风输出信号40、42、44、46中的相应麦克风输出信号与接收到的臂膀解码的电子单声道信号14相关联，以便增强麦克风信号中的由与相应单声道信号发射器(未示出)相关联的声源(未示出)发出的声音。
因此，执行以下相关，其中，*为卷积运算符：
在相关滤波器32(右耳-前麦克风24)中：
EF_RF(t)＝Hi_RF(t)*Rm_n(-t)
其中，Hi_RF(t)为右耳处的前麦克风24的输出信号40，以及
EF_RF(t)为针对左耳处的前麦克风24建立的相关滤波器32的对应增强输出信号48；
在相关滤波器34(右耳-后麦克风26)中：
EF_RR(t)＝Hi_RR(t)*Rm_n(-t)
其中，Hi_RR(t)为右耳处的后麦克风26的输出信号42，以及
EF_RR(t)为针对右耳处的后麦克风建立的相关滤波器34的对应增强输出信号50；
在相关滤波器36(左耳-后麦克风28)中：
EF_LR(t)＝Hi_LR(t)*Rm_n(-t)
其中，Hi_LR(t)为左耳处的后麦克风28的输出信号44，以及
EF_LR(t)为针对左耳处的后麦克风28建立的相关滤波器36的对应增强输出信号52；
在相关滤波器38(左耳-前麦克风30)中：
EF_LF(t)＝Hi_LF(t)*Rm_n(-t)
其中，Hi_LF(t)为左耳处的前麦克风30的输出信号46，以及
EF_LF(t)是为左耳处的前麦克风30建立的相关滤波器38的对应增强输出信号54。
另选地，也可以在没有时间反转电子单声道信号Rm_n(t)的情况下执行互相关。
通过使麦克风24、26、28、30的输出信号40、42、44、46与来自相应的相关滤波器32、34、36、38中的相应单声道信号发射器的电子单声道信号14相关联，相关滤波器32、34、36、38提供增强的输出信号48、50、52、54，在该增强的输出信号中，麦克风24、26、28、30的输出信号40、42、44、46的对应于特定的单声道信号发射器的电子单声道信号的部分得以增强。
为了确定对应于电子单声道信号的输出信号40、42、44、46的部分的ITD，佩戴在不同耳朵处的麦克风的增强信号在相关滤波器56、58中互相关：
在相关滤波器56(不同耳朵处的前麦克风)中：
S1(t)＝EF_LF(t)*EF_RF(-t)
其中，S1(t)为相关滤波器56的输出信号60，EF_LF(t)为输出信号54，以及EF_RF(t)为输出信号48；
在关联滤波器58(不同耳朵处的后麦克风)中：
S2(t)＝EF_LR(t)*EF_RR(-t)
其中，S2(t)为相关滤波器58的输出信号62，EF_LR(t)为输出信号52，以及EF_RR(t)为输出信号50。
互相关输出60、62在加法器64中相加以形成
S(t)＝EF_LF(t)*EF_RF(-t)+EF_LR(t)*EF_RR(-t)，其中，S(t)为加法器64的输出信号66。
然后，S(t)具有最大值的时间滞后τ在ITD估算器68中被确定为ITD。
因此，ITD估算器68的输出信号70为当分别在佩戴在用户1500的左耳和右耳处的麦克风24、26、28、30处接收时来自与特定单声道信号发射器相关联的声源的声学声音的ITD。
并行地，为了确定特定单声道信号发射器是位于用户1500前面还是位于用户1500后面，相同耳朵的前麦克风和后麦克风的增强信号在相关滤波器72、74中互相关：
在关联滤波器72(左耳处的前后麦克风)中：
U1(t)＝EF_LF(t)*EF_LR(-t)
其中，U1(t)为相关滤波器72的输出信号76，EF_LF(t)为输出信号54，以及EF_LR(t)为输出信号52；
在关联滤波器74(右耳处的前后麦克风)中：
U2(t)＝EF_RF(t)*EF_RR(-t)
其中，U2(t)为相关滤波器74的输出信号78，EF_RF(t)为输出信号48，以及EF_RR(t)为输出信号50。
互相关输出76、78在加法器80中相加以形成
U(t)＝EF_LF(t)*EF_LR(-t)+EF_RF(t)*EF_RR(-t)，其中，U(t)为加法器80的输出信号82。
然后，在前/后估算器84中确定U(t)具有最大值的时间滞后(time-lag)τ2。
τ2的符号确定特定单声道信号发射器位于用户1500的前面还是后面。
因此，前/后估算器84的输出信号86为逻辑变量，即τ2的符号指示与特定单声道信号发射器相关联的声源是位于用户1500的前面还是后面。
方位角估算器88具有输出90，其用于提供基于ITD和τ2以及查找表确定的特定单声道信号发射器的声音的DOA的方位角
使用具有KEMAR HRTF数据库92的查找表，可以选择对应的HRTF(φ，f)。
通过利用所选择的具有双耳脉冲响应hrtf(t)的HRTF(f)对特定电子单声道信号Rm_n(t)进行滤波(未示出，参见图3)，将关于DOA的信息赋予给源自特定单声道信号发射器的特定电子单声道信号Rm_n(t)，其中，hrtf_L(t)为双耳脉冲响应的左耳部分，hrtf_R(t)为双耳脉冲响应的右耳部分：
Yn_L(t)＝hrtf_L(t)*Rm_n(t)
Yn_R(t)＝hrtf_R(t)*Rm_n(t)
并且将Yn_L(t)提供给(未示出)用户1500的左耳，并将Yn_R(t)提供给用户1500的右耳。
以这种方式，用户1500感知到听到特定电子单声道信号Rm_n(t)，好像该信号是从与特定单声道信号发射器相关联的声源的DOA到达的。
DOA估算器10具有另一输入端122，其用于与头部***120(未示出)的将跟踪信号124提供给DOA估算器的输出端连接。
跟踪信号124包括头部偏转的信息，即由用户1500的头部运动引起的DOA的方位角的变化。
例如，当头部***120在基于如上所述的电子单声道信号确定双耳滤波器的传递函数期间检测到没有或不显着的头部运动时，所确定的传递函数用于过滤电子单声道信号，并且随后，当头部***120检测到头部运动时，根据头部***120检测到的用户1500的头部的改变的取向来修改所确定的传递函数，例如，DOA的方位角根据检测到的头部偏转而改变。
换句话说，可以基于头部***120输出的跟踪信号来确定所讨论的声源的DOA，每当用户1500的头部保持静止时，该头部***基于电子单声道信号进行校准。
图3示出了示例性双耳听力***100的框图，即双耳助听器包括分别佩戴在用户1500的右耳和左耳处的第一和第二壳体(未示出)。
双耳助听器100的助听器可以为任何类型的助听器，诸如耳后(BTE)、入耳接收器(RIE)、入耳式(ITE)、耳道中(ITC)、完全在耳道中(CIC)等。
第一壳体(未示出)适于佩戴在用户1500的右耳处并且容纳第一组麦克风，即第一全向前麦克风24和第一全向后麦克风26，该麦克风用于将到达第一组麦克风的声音转换为第一组对应的麦克风输出信号40、42，麦克风输出信号40、42可用于形成如助听器领域中公知的定向特性。
对于入耳式(ITE)、耳道中(ITC)、完全在耳道中(CIC)助听器，第一壳体(未示出)也容纳第一输出换能器102，即右耳接收器102，其用于将提供给右耳接收器102的第一换能器音频信号104转换为作为声波朝向用户1500的右耳朵的耳膜传播的第一声音信号。
对于耳后(BTE)助听器，第一壳体(未示出)也容纳右耳接收器102并且具有连接到第一壳体的声管，第一壳体用于传播由第一壳体的接收器输出的声音并使其通过声管传播到被定位并保持在用户1500的耳道中的耳机并具有用于将声音传输到右耳道的耳膜的输出端口。
对于入耳接收器助听器，第一壳体(未示出)连接到声音信号传输构件，该声音信号传输构件包括电导体，其用于将第一换能器音频信号104传播到位于耳机中的右耳接收器102以用于通过耳机的输出端口朝向右耳道的耳膜发出声音。
第二壳体(未示出)适于佩戴在用户1500的左耳处并且容纳第二组麦克风，即第二全向前麦克风30和第二全向后麦克风28，该麦克风用于将到达第二组麦克风的声音转换为第二组对应的麦克风输出信号44、46，麦克风输出信号44、46可用于形成如助听器领域中公知的定向特性。
对于入耳式(ITE)、耳道中(ITC)、完全在耳道中(CIC)助听器，第二壳体(未示出)也容纳第二输出换能器106，即左耳接收器106，其用于将提供给左耳接收器106的第二换能器音频信号108转换为作为声波朝向用户1500的左耳朵的耳膜传播的第二声音信号。
对于耳后(BTE)助听器，第二壳体(未示出)也容纳左耳接收器106并且具有连接到第二壳体的声管，第二壳体用于传播由第二壳体的左耳接收器106输出的声音并使其通过声管传播到被定位并保持在用户1500的耳道中的耳机并具有用于将声音传输到用户1500的左耳的耳膜的输出端口。
对于入耳接收器助听器，第二壳体(未示出)连接到声音信号传输构件，该声音信号传输构件包括电导体，其用于将第二换能器音频信号108传播到位于耳机中的左耳接收器106以用于通过耳机的输出端口朝向用户1500的左耳的耳膜发出声音。
输出换能器可以为位于BTE助听器壳体中的接收器。在这种情况下，声音信号传输构件包括声管，其用于传播来自位于BTE助听器壳体中的接收器的声学声音信号并使其通过声管传播到被定位并保持在用户1500的耳道中的耳机，并且具有输出端口，其用于将声学声音信号传输到耳道中的耳膜。
输出换能器可以为位于耳机中的接收器。在这种情况下，声音信号传输构件包括电导体，其用于将来自BTE助听器壳体中的信号处理器的输出端的音频声音信号传播通过导体传播到位于耳机中的接收器，以用于通过耳机的输出端口发出声音。
双耳助听器100还包括电子输入110，诸如天线、拾音线圈等，其用于提供接收的电子单声道信号14、112，每个电子单声道信号表示也作为声波传播到双耳助听器100的麦克风24、26、28、30的声音。电子单声道信号14、112由相应的单声道信号发射器(未示出)发出并在输入110处接收。
由助听器用户1500希望聆听的人说出的语音可以用人携带的配偶麦克风1100(未示出)来记录。配偶麦克风1100的输出信号被编码以用于使用无线数据传输传输到双耳助听器100的电子输入110。无线接收器114连接到电子输入110，以用于接收表示配偶麦克风输出信号的发送数据，并将接收到的信号解码为电子单声道信号14、112。
双耳助听器100还包括DOA估算器10，其在图2中更详细地示出。在图3的DOA估算器10中，图2中所示的电路已被复制成多个类似的电路，多个单声道信号发射器中的一个单声道信号发射器将电子单声道信号Rm_n(t)发送到双耳助听器100的电子输入110，其中，n为标识多个单声道信号发射器中的每个单声道信号发射器的下标号。
在图3中，接收器114输出两个电子单声道信号14、112，但应该理解，接收器114能够接收并解码N个电子单声道信号，其中，N可以为任何数字。
对于N个电子单声道信号14、112中的每个电子单声道信号，DOA估算器10将第n个电子单声道信号的估算DOAn的相应方位角提供给HRTF数据库92，例如，KEMAR数据库。在数据库92中，例如使用查找表选择适当的HRTF(f)，并将其连接到相应的电子单声道信号Rm_n(t)。
在图3中示出对于任意数量N个电子单声道信号中的两个电子单声道信号14、112。
选择HRTF 94并将其连接到电子单声道信号112。HRTF94具有右耳部分94-R和左耳部分94-L，其为右耳提供相应的右耳输出95-R并为左耳提供左耳输出95-L。双耳输出信号95-R、95-L被提供给听力损失处理器116，听力损失处理器116根据用户1500的听力损失处理信号，并将听力损失补偿信号104、108提供给各个接收器102、106以用于将声音传输给用户1500。
选择HRTF 96并将其连接到电子单声道信号14。HRTF96具有右耳部分96-R和左耳部分96-L，其为右耳提供相应的右耳输出97-R并为左耳提供左耳输出97-L。双耳输出信号97-R、97-L被提供给听力损失处理器116，听力损失处理器116根据用户1500的听力损失处理信号，并将听力损失补偿信号104、108提供给各个接收器102、106以用于将声音传输给用户1500。
因此，通常对于任意数量N个单声道信号发射器的每个单声道信号发射器(未示出)，麦克风信号40、42、44、46与相关滤波器中的相应的第n个电子单声道信号Rm_n(t)14、112相关联，以便增强第n个单声道信号发射器在麦克风信号中发出的声音。
基于经滤波的信号确定第n个单声道信号发射器的DOA的相应方位角并且选择对应于所确定的方位角的第n个HRTF 94、96以用于对相应的第n个电子单声道信号Rm_n(t)14、112进行滤波，以便将对应于各个方位角的空间线索赋予给双耳滤波器94、96的输出信号Yn_R(t)95-R、97-R和Yn_L(t)95-L、97-L中的第n个电子单声道信号Rm_n(t)。
最后，将所得的信号相加以形成分别提供给用户1500的左耳接收器106和右耳接收器102的Y_L(t)108和Y_R(t)104：
Y_L(t)＝Y1_L(t)+Y2_L(t)+...+Yn_L(t)+...+YN_L(t)
Y_R(t)＝Y1_R(t)+Y2_R(t)+...+Yn_R(t)+...+YN_R(t)。
以这种方式，用户1500感知到听到N个电子单声道信号Rm_n(t)中的每个电子单声道信号，好像每个信号从与相应的单声道信号发射器相关联的相应第n个声源的DOA到达。因此，用户1500将能够分离与各个单声道信号发射器相关联的各个声源，并且例如将他或她的注意力集中在所选择的声源上。此外，由于感知到声源的外在化，用户1500理解语音的能力得以改善，并且用户1500理解来自多个同时说话的声源的一个声源的语音的能力得以改善。
DOA估算器10具有另一输入端122，其用于与头部***120的将跟踪信号124提供给DOA估算器的输出端连接。
跟踪信号124包括头部偏转的信息，即由用户1500的头部运动引起的DOA的方位角的变化。
例如，当头部***120在基于如上所述的电子单声道信号确定双耳滤波器的传递函数期间检测到没有或不显着的头部运动时，所确定的传递函数用于过滤电子单声道信号，并且随后，当头部***120检测到头部运动时，根据头部***120检测到的用户1500的头部的改变的取向来修改所确定的传递函数，例如，DOA的方位角根据检测到的头部偏转而改变。
换句话说，可以基于头部***120输出的跟踪信号124来确定所讨论的声源的DOA，每当用户1500的头部保持静止时，该头部***基于电子单声道信号14进行校准，
例如，如图2和3所示，双耳听力***电路可以在***100的整个频率范围内操作。
图3中所示的双耳助听器100可以为多声道双耳助听器100，其中麦克风信号40、42、44、46和待处理的电子单声道信号14、112被分成多个频率信道，并且其中，在每个频率信道中单独处理信号。
对于多声道双耳助听器100，图3可以示出单个频率信道中的电路和信号处理。电路和信号处理可以在多个频率信道中复制，例如在所有频率信道中复制。
例如，图2和图3所示的信号处理可以在所选择的频率信道中执行，例如在分配器办公室处助听器安装到特定用户1500的期间所选择的频率信道中执行。
所选择的频率信道可包括一个或多个频率信道或所有频率信道。所选择的频率信道可以为分段的，即所选择的频率信道不需要包括连续的频率信道。
多个频率信道可以包括翘曲频率信道，例如，所有频率信道可以为翘曲频率信道。
麦克风24、26、28、30可以常规地连接到双耳助听器100的听力损失处理器116，使得在一些情况下，可以选择传统的听力损失补偿，并且在其他情况下，可以选择经滤波的电子单声道信号95-R、95-L、97-R、97-L以用于处理器48中的听力损失补偿。
任意数量的麦克风可以代替前后麦克风24、26、28、30，并且麦克风的所选输出信号可以被组合以形成一个或多个麦克风信号40、42、44、46。
双耳听力***100的部件和电路可以分布在听力***100的不同壳体中。
例如，双耳听力***100可以具有适于分别佩戴在左耳和右耳上的壳体，例如，如在助听器领域中众所周知的那样，并且麦克风24、26、28、30和输出换能器例如接收器102、106可以被容纳在壳体和可能的耳机中，如助听器领域中众所周知的那样。可以复制DOA检测器和HRTF，使得两个壳体均容纳DOA检测器和HRTF。
另选地，其中一个壳体可以仅容纳麦克风和输出换能器，而所有处理电路都被容纳在另一个壳体中，并且信号在壳体之间适当地传输。
双耳听力***100还可以包括身体佩戴装置(未示出)，诸如智能电话，并且身体佩戴装置可以容纳DOA检测器和/或HRTF以利用身体佩戴装置的电源和处理能力，使得双耳听力***100的第一和第二壳体仅需要容纳双耳听力***100的传统部件。
身体佩戴装置(未示出)可以容纳双耳听力***100的用户界面。

Claims (16)

1.一种双耳听力***，包括：
双耳听力装置，所述双耳听力装置具有：
第一壳体，其适于佩戴在所述双耳听力***的用户的第一耳朵上并且容纳第一组麦克风，所述第一组麦克风用于将到达所述第一组麦克风的声音转换为第一组对应的麦克风输出信号，
第二壳体，其适于佩戴在用户的第二耳朵上并且容纳第二组麦克风，所述第二组麦克风用于将到达所述第二组麦克风的声音转换为第二组对应的麦克风输出信号，
第一输出换能器，其用于将提供给所述第一输出换能器的第一换能器音频信号转换为第一听觉输出信号，所述第一听觉输出信号能够在用户佩戴所述双耳听力装置时由其第一耳朵处的人听觉***接收，
第二输出换能器，其用于将提供给所述第二输出换能器的第二换能器音频信号转换为第二听觉输出信号，所述第二听觉输出信号能够在用户佩戴所述双耳听力装置时由其第二耳朵处的所述人听觉***接收，以及
电子单声道信号接收器，其适于
接收由单声道信号发射器发出的电子单声道信号，并且用于
解码并输出所述电子单声道信号，其中，
所述单声道信号发射器通过编码由位于距用户一定距离的声源发出的声音来生成所述电子单声道信号，并且其中，
所述声源发出的声音传播到所述双耳听力***，使得第一组和第二组麦克风输出信号的至少一部分对应于所述电子单声道信号，
到达方向估算器，其适于
使所述第一组和第二组麦克风输出信号与所述电子单声道信号相关联，以用于提供第一组和第二组麦克风的定向传递函数，以及
双耳滤波器，其适于
利用基于所述定向传递函数的传递函数对所述电子单声道信号进行滤波以用于分别向第一和第二输出换能器提供第一和第二换能器音频信号，由此用户感知而听到转换的单声道信号从所述声源到达。
2.根据权利要求1所述的双耳听力***，其中，
所述到达方向估算器，适于
通过以下方式估算由所述声源发出的声音到达用户的方向：
使所述第一组麦克风输出信号的所选择的麦克风输出信号与所述电子单声道信号互相关以用于提供第一组经滤波的麦克风输出信号，以及
使所述第二组麦克风输出信号的所选择的麦克风输出信号与所述电子单声道信号互相关以用于提供第二组经滤波的麦克风输出信号，以用于增强所述第一组和第二组麦克风输出信号的对应于所述电子单声道信号的至少一部分，并且
基于第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号估算所述到达方向。
3.根据权利要求2所述的双耳听力***，其中，
所述到达方向估算器适于使从所述第一组和第二组麦克风输出信号中的一组麦克风输出信号中选择的麦克风信号互相关，并且用于基于所述互相关确定与所述单声道信号发射器相关联的声源是位于用户前面还是位于用户后面。
4.根据权利要求3所述的双耳听力***，其中，
所述到达方向估算器适于确定所述互相关的结果具有最大值的第一时间滞后，并且用于基于所述第一时间滞后的符号确定与所述单声道信号发射器相关联的声源是位于用户前面还是位于用户后面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的双耳听力***，其中，
所述到达方向估算器适于使从所述第一组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号与从所述第二组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号互相关，并且用于基于所述互相关来估算所述到达方向。
6.根据权利要求5所述的双耳听力***，其中，
所述到达方向估算器适于确定从所述第一组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号与从所述第二组麦克风输出信号中选择的麦克风输出信号的互相关的结果具有最大值的第二时间滞后，并且用于将耳间时间差确定为所述第二时间滞后。
7.根据权利要求6所述的双耳听力***，其中，
所述到达方向估算器适于基于所述耳间时间差估算所述到达方向。
8.根据权利要求4和7的双耳听力***，其中，
所述到达方向估算器适于基于所述耳间时间差和所述第一时间滞后的符号来估算所述到达方向。
9.根据前述权利要求中任一项所述的双耳听力***，其中，
双耳滤波器，用于对所述电子单声道信号进行滤波并适于输出第一和第二换能器音频信号，所述第一和第二换能器音频信号中的每个换能器音频信号选自由以下构成的信号组：
所述第一和第二换能器音频信号基于估算的到达方向相对于彼此相移，
所述第一和第二换能器音频信号基于估算的到达方向以相互增益差被放大，并且
所述第一和第二换能器音频信号相对于彼此相移，并且基于估算的到达方向以相互增益差被放大。
10.根据权利要求9所述的双耳听力***，其中，所述双耳滤波器的定向传递函数基本上等于头部相关传递函数。
11.根据前述权利要求中任一项所述的双耳听力***，其中，所述双耳滤波器适于在多个频率信道中单独处理所述电子单声道信号。
12.根据前述权利要求中任一项所述的双耳听力***，包括头部***，所述头部***被配置为安装在用户的头部以用于提供包含关于用户头部运动的信息并且被提供给所述到达方向估算器的跟踪信号。
13.根据前述权利要求中任一项所述的双耳听力***，其中，所述第一和第二听力装置为包括听力损失处理器的助听器，所述听力损失处理器适于补偿用户的听力损失。
14.一种在双耳听力***中处理电子单声道信号的方法，所述双耳听力***具有佩戴在所述双耳听力***的用户的第一耳朵处的第一组麦克风和佩戴在用户的第二耳朵处的第二组麦克风，以及电子输入，所述电子输入用于提供在所述电子输入处接收的电子单声道信号，所述方法包括：
使由第一组和第二组麦克风提供的第一组和第二组麦克风输出信号分别与所述电子单声道信号相关以用于提供所述第一组和第二组麦克风的定向传递函数，并且
利用基于所述定向传递函数的传递函数对所述电子单声道信号进行滤波。
15.根据权利要求14所述的方法，包括：
使由所述第一组和第二组麦克风分别提供的所述第一组和第二组麦克风输出信号的所选择的麦克风输出信号与所述电子单声道信号互相关以用于提供相应的第一组和第二组经滤波的麦克风输出信号，在所述经滤波的麦克风输出信号中，已经增强了对应于所述电子单声道信号的所述第一组和第二组麦克风输出信号的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的方法，包括：
使从第一组和第二组麦克风输出信号中的至少一组麦克风输出信号中选择的麦克风信号互相关，并且
基于所述互相关确定与所述单声道信号发射器相关联的声源是位于用户前面还是位于用户后面。
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