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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201380044974.3 (22)申请日 2013.08.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104661700 A (43)申请公布日 2015.05.27 (30)优先权数据 61/693,356 2012.08.27 US (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2015.02.27 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2013/056559 2013.08.26 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014/035854 EN 2014.0。
2、3.06 (73)专利权人 MED-EL电气医疗器械有限公司 地址 奥地利因斯布鲁克 (72)发明人 弗洛里安弗吕奥夫 恩斯特埃施巴赫尔 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 关兆辉谢丽娜 (51)Int.Cl. A61N 1/04(2006.01) (56)对比文件 US 2011/0004274 A1,2011.01.06, US 2011/0004274 A1,2011.01.06, US 7953490 B1,2011.05.31, US 2010/0191309 A1,2010.07.29, CN 102427848 A,2012.04.25,。
3、 审查员 赵小娟 (54)发明名称 听力植入物中的瞬变声音的减小 (57)摘要 描述了一种用于为耳蜗植入物电极阵列中 的电极触点生成电极刺激信号的方法。 处理输入 的音频信号以生成各自表示音频频率的关联带 的带通信道信号。 从每个信道信号中提取了信道 包络。 处理输入的音频信号和信道包络以基于以 下步骤来产生瞬变减小的包络： i.针对每个信道 包络来确定表征存在于信道信号中的瞬变噪声 的归一化的信道特定瞬变指示器， ii.根据信道 特定瞬变指示器来确定组合的瞬变指示器， 以及 iii.根据组合的瞬变指示器对信道包络应用信 道特定增益以产生瞬变减小的包络。 瞬变减小的 包络然后被用来生成电极触点。
4、的电极刺激信号。 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 CN 104661700 B 2016.09.28 CN 104661700 B 1.一种为耳蜗植入物电极阵列生成电极刺激信号的方法， 所述方法包括： 处理输入的音频信号以生成各自表示音频频率的关联带的多个带通信道信号； 从每个信道信号中提取信道包络； 处理所述输入的音频信号和所述信道包络以基于以下步骤来产生瞬变减小的包络： iv.针对每个信道包络来确定表征存在于所述信道信号中的瞬变噪声的归一化的信道 特定瞬变指示器， v.根据所述信道特定瞬变指示器来确定组合的瞬变指示器， 以及 vi.根据所述组合的瞬变指示器对所述信道包络应用信道特定增。
5、益， 以产生所述瞬变 减小的包络； 以及 使用所述瞬变减小的包络来向所述电极阵列生成电极刺激信号。 2.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述信道特定瞬变指示器是基于所述信道包络的 功率与所述输入的音频信号的功率的比例。 3.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述信道特定瞬变指示器是基于对所述信道包络 进行高通滤波。 4.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述组合的瞬变指示器是基于所述信道特定瞬变 指示器的组合结果。 5.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述组合的瞬变指示器是基于所述信道信号的关 联函数。 6.根据权利要求5所述的方法， 其中， 所述函数反映出所述信道信号的受限频率子。
6、范 围。 7.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述信道特定增益是基于单一公共增益函数。 8.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述信道特定增益是基于应用于所述信道包络的 滤波器。 9.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述信道特定增益反映出信号相关的抑制持续时 间。 10.根据权利要求1所述的方法， 还包括： 在产生所述瞬变减小的包络之前对所述信道包络应用稳态噪声减小处理。 11.一种用于为耳蜗植入物电极阵列中的电极触点生成电极刺激信号的信号处理装 置， 所述装置包括： 滤波器组预处理器， 所述滤波器组预处理器被配置成处理输入的音频信号以生成各自 表示音频频率的关联带的多个带通信道信号。
7、； 信道包络模块， 所述信道包络模块被配置成从每个信道信号中提取信道包络； 瞬变减小模块， 所述瞬变减小模块被配置成处理所述输入的音频信号和所述信道包络 以基于以下步骤来产生瞬变减小的包络： iv.针对每个信道包络来确定表征存在于所述信道信号中的瞬变噪声的归一化的信道 特定瞬变指示器， v.根据所述信道特定瞬变指示器来确定组合的瞬变指示器， 以及 vi.根据所述组合的瞬变指示器对所述信道包络应用信道特定增益， 以产生所述瞬变 减小的包络； 以及 权利要求书 1/2 页 2 CN 104661700 B 2 刺激信号发生器， 所述刺激信号发生器被配置成使用所述瞬变减小的包络来向所述电 极触点生成。
8、电极刺激信号。 12.根据权利要求11所述的装置， 其中， 所述瞬变减小模块基于所述信道包络的功率与 所述输入的音频信号的功率的比例来确定所述信道特定瞬变指示器。 13.根据权利要求11所述的装置， 其中， 所述瞬变减小模块基于对所述信道包络进行高 通滤波来确定所述信道特定瞬变指示器。 14.根据权利要求11所述的装置， 其中， 所述瞬变减小模块基于所述信道特定瞬变指示 器的组合结果来确定所述组合的瞬变指示器。 15.根据权利要求11所述的装置， 其中， 所述瞬变减小模块基于所述信道信号的关联函 数来确定所述组合的瞬变指示器。 16.根据权利要求15所述的装置， 其中， 所述函数反映出所述信道。
9、信号的受限频率子范 围。 17.根据权利要求11所述的装置， 其中， 所述瞬变减小模块将所述信道特定增益建立在 单一公共增益函数的基础上。 18.根据权利要求11所述的装置， 其中， 所述瞬变减小模块将所述信道特定增益建立在 应用于所述信道包络的滤波器基础上。 19.根据权利要求11所述的装置， 其中， 所述瞬变减小模块应用反映出信号相关抑制持 续时间的信道特定增益。 20.根据权利要求11所述的装置， 还包括： 在所述瞬变减小模块之前的稳态噪声减小模块， 所述稳态噪声减小模块被配置成对所 述信道包络应用稳态噪声减小处理。 权利要求书 2/2 页 3 CN 104661700 B 3 听力植入。
10、物中的瞬变声音的减小 0001 本申请要求于2012年8月27日提交的美国临时专利申请61/693,356的优先权， 其 通过引用并入本文。 技术领域 0002 本发明涉及一种诸如耳蜗植入物的听力植入物系统， 并且具体地涉及在其中使用 的信号处理。 背景技术 0003 正常耳朵像图1中所示出的那样通过外耳101向鼓膜(耳膜)102发送声音， 所述鼓 膜102移动中耳103的骨头(锤骨、 砧骨以及镫骨)使耳蜗104的卵圆窗和圆窗开口振动。 耳蜗 104是螺旋地缠绕其轴以得到大约两个半匝的窄长管。 它包括通过耳蜗管连接的称为前庭 阶的上部通道和称为鼓室阶的下部通道。 耳蜗104形成声神经113的螺。
11、旋神经节细胞所驻留 在的具有称作蜗轴的中心的立式螺旋锥。 响应于接收到的由中耳103发送的声音， 充液耳蜗 104用作换能器以生成被发送到耳蜗神经113并且最终到大脑的电脉冲。 0004 当在沿着耳蜗104的神经基质将外部声音换能成有意义的动作电位的能力方面存 在问题时听力受损。 为了改进受损听力， 已开发了听觉假体。 例如， 当损伤与中耳103的操作 有关时， 常规的助听器可以被用来以放大声音的形式提供到听觉系统的声-机械刺激。 或者 当损伤与耳蜗104相关联时， 具有植入刺激电极的耳蜗植入物能够采用通过沿着电极分布 的多个电极触点所递送的小电流来电刺激听觉神经组织。 0005 图1还示出了。
12、典型的耳蜗植入物系统的一些部件， 所述耳蜗植入物系统包括将音 频信号输入提供给其中能够实现各种信号处理方案的外部信号处理器111的外部麦克风。 经处理的信号然后被转换成数字数据格式， 诸如数据帧的序列， 以用于发送到植入物108 中。 除接收经处理的音频信息之外， 植入物108还执行诸如误差校正、 脉冲形成等的附加的 信号处理， 并且产生通过电极引线109发送到植入电极阵列110的刺激方式(基于所提取的 音频信息)。 通常， 这个电极阵列110在其表面上包括提供耳蜗104的选择性刺激的多个电 极。 0006 现今在耳蜗植入物中， 相对少量的电极各自与相对较广的频带相关联， 其中每个 电极通过刺。
13、激脉冲对一组神经细胞寻址， 所述刺激脉冲的电荷是从包络在该频带内的即时 振幅得到的。 在一些编码策略中， 以恒定速率跨越所有电极施加刺激脉冲， 而在其它编码策 略中， 以电极特定速率施加刺激脉冲。 0007 能够实现各种信号处理方案来产生电刺激信号。 在耳蜗植入物的领域内众所周知 的信号处理方法包括连续交错采样(CIS)数字信号处理、 信道特定采样序列(CSSS)数字信 号处理(如通过引用并入本文的美国专利No.6,348,070中所描述的)、 谱峰(SPEAK)数字信 号处理以及压缩模拟(CA)信号处理。 例如， 在CIS方法中， 语音处理器的信号处理涉及以下 步骤： 0008 (1)借助于。
14、滤波器组将音频频率范围分解成光谱带， 说明书 1/8 页 4 CN 104661700 B 4 0009 (2)每个滤波器输出信号的包络检测， 0010 (3)包络信号的即时非线性压缩(映射定律)。 0011 根据耳蜗的拓扑组织， 鼓室阶中的每个刺激电极与外部滤波器组的带通滤波器相 关联。 为了刺激， 施加了对称二相性电流脉冲。 模拟脉冲的振幅是从经压缩的包络信号直接 获得的。 这些信号被顺序地采样， 并且以严格地非重叠顺序施加刺激脉冲。 因此， 作为典型 的CSI特征， 仅一个刺激信道同时活动并且总体刺激速率是比较高的。 例如， 假定18kpps的 总体刺激速率和12信道滤波器组， 每个信道。
15、的刺激速率是1.5kpps。 每个信道的这样的刺激 速率通常对于包络信号的适当时间表示是足够的。 最大总体刺激速率受每个脉冲的最小相 位持续时间限制。 不能够将相位持续时间选取为任意短， 因为脉冲越短， 电流振幅必须越高 以将在神经细胞中引出动作电位， 并且电流振幅由于各种实际原因而受限。 对于18kpps的 总体刺激， 相位持续时间是27 s， 其接近下限。 CIS带通滤波器的每个输出在带通滤波器的 通过包络信号调制的中心频率下约略地可以被认为是正弦波。 这是由于滤波器的品质因数 (Q 3)而导致的。 在浊音语音段情况下， 这个包络是近似周期性的， 并且重复率等于音调频 率。 0012 在现。
16、有CIS策略中， 仅包络信号被用于进一步处理， 即， 它们包含整个刺激信息。 对 于每个信道， 包络被以恒定重复率表示为二相性脉冲的序列。 CIS的特有特征是该重复率 (通常为1.5kpps)对于所有信道来说相等并且不与单独信道的中心频率有关。 意图是， 重复 率对于患者来说不是时间线索， 即， 它应该足够高， 使得患者不感知到具有等于重复率的频 率的音调。 重复率通常被选取在大于包络信号的带宽的两倍(奈奎斯特定理)。 0013 发送精密时间结构信息的另一耳蜗植入刺激策略是通过Med-El的精密结构处理 (FSP)策略。 经带通滤波的时间信号的零交叉被跟踪， 并且在每个负到正零交叉处开始信道 。
17、特定采样序列(CSSS)。 通常仅在前一个或两个最顶端信道上施加覆盖多达200Hz或330Hz的 频率范围的SSS序列。 在HochmairI,NoppP,JollyC,SchmidtM,H,GarnhamC, AndersonI,MED-EL耳蜗植入物： StateoftheArtandaGlimpseintotheFuture, TrendsinAmplification,第10卷,201-219,2006中进一步描述了FSP装置， 其通过引用并 入本文。 0014 图2示出了现有耳蜗植入物(CI)系统典型的信号处理装置中的主要功能块， 其中 包含刺激定时和振幅信息的带通信号被分配给刺激电。
18、极。 预处理器滤波器组201预处理初 始声学音频信号， 例如， 自动增益控制、 噪声减小等。 预处理器滤波器组201中的每个带通滤 波器与音频频率的特定带相关联， 使得声学音频信号被滤波成一些N个带通信号B1至BN， 其 中每个信号对应于带通滤波器中的一个的频带。 0015 带通信号B1至BN被输入到刺激脉冲发生器202， 所述刺激脉冲发生器202将信号特 定刺激信息(例如， 包络信息、 相位信息、 请求刺激时间的定时等)提取成一组N个刺激事件 信号S1到SN， 其表示电极特定请求刺激事件。 例如， 信道特定采样序列(CSSS)可以用作如美 国专利6,594,525中所描述的那样， 其通过引用。
19、并入本文。 0016 脉冲映射模块203对每个带通包络的振幅应用非线性映射函数(通常为对数的)。 该映射函数通常适于单独CI用户在植入物的装配期间的需要以便实现自然响度增长。 这可 以具有特定形式的函数， 所述函数被应用于反映患者特定感知特性的每个请求刺激事件信 号S1至SN以产生提供声信号的最佳电表示的一组电极刺激信号Al至AM。 说明书 2/8 页 5 CN 104661700 B 5 0017 脉冲映射模块203控制响度映射函数。 电脉冲的振幅是从所分配的带通滤波器输 出的包络得到的。 通常可以如响度映射函数那样对刺激事件信号S1至SN应用具有形状因数C 的对数函数， 所述响度映射函数通。
20、常跨越所有带通分析信道都是相同的。 在不同的系统中， 可以使用除对数函数以外的不同的特定响度映射函数， 但是仍然对所有信道应用仅一个相 同的函数以产生从脉冲映射模块203输出的电极刺激信号Al至AM。 0018 患者特定刺激通过脉冲整形器204中的单独振幅映射和脉冲形状定义来实现， 所 述脉冲整形器204将该组电极刺激信号Al至AM发展成刺激相邻神经组织的植入电极阵列中 的电极的一组输出电极脉冲El至EM。 0019 背景噪声削弱了助听器和耳蜗植入用户的语音可懂度。 根据Hernandez等人,An AssessmentOfEverydayNoisesAndTheirAnnoyance,Hea。
21、ringReview,2006,13(7), 16-20(通过引用并入本文)， 可感觉背景噪声的33由诸如计算机击键、 使劲关上门、 盘咔 嗒声等的瞬变声音形成， 其中的全部都是讨厌的并且减小收听舒适(同样见， 德国专利DE 102005043314)。 诸如来自UnitronConnect的AntiShock和来自Siemenshave的 SoundSmoothing的现有助听器中的瞬变噪声减小算法已发现为在收听体验上产生改进。 见 通过引用并入本文、 如doi:10.1044/1059-0889(2011/10-0007)于2011年9月22日首次公布 的DiGiovanni等人,Effe。
22、ctsofTransient-NoiseReductionAlgorithmsonSpeech IntelligibilityandRatingsofHearingAidUsers ,AmericanJournalof Audiology。 瞬变噪声减小也是其它应用所探寻的。 例如， 可以通过减小在轮胎击中障碍时 创建的瞬变道路噪声来改进汽车乘客的声音质量。 见通过引用并入本文的美国专利7,725, 315。 同样地， 在渲染音频数据的高端音频设备中， 修改像鼓锤击打鼓这样的瞬变特征的可 能性期望满足音乐收听方面的不同个体偏好。 见通过引用并入本文的美国专利7,353,169。 0020 在现。
23、有耳蜗植入物中， 当发生密集瞬变时双前端自动增益控制(AGC)的并入改进 性能。 见例如通过引用并入本文的等人,InfluenceofAutomaticGainControl ParameterSettingsonSpeechUnderstandingofCochlearImplantUsers EmployingtheContinuousInterleavedSamplingStrategy,Ear&Hearing,1999,20, 104-116。 然而AGC增益的周期太长而不能在瞬变开始时开始减小并且减小的量是不足够 的。 0021 瞬变信号由声音信号的快速且陡峭的上升包络来表征。 因此。
24、在瞬变的发生期间， 包络在短时间间隔内有高得多的值。 在德国专利DE102005043314中， 考虑了声音信号的包 络的陡度和/或振幅。 如果这些值中的一个或两者超过特定阈值， 则声音信号衰减。 0022 在欧洲专利EP1371263(通过引用并入本文)中， 声音信号被变换成频域内的K个 子信号。 然后， 对于每个子信号， 计算了两个或三个子指标， 其被用来将目前声音信号分类 成类别 “稳态噪声” 、“准稳态噪声” 、“期望语音和音乐” 以及 “瞬变噪声” 。 这些子指标分别指 代给定时间间隔期间的强度改变、 调制频率以及信号的非常相似的强度的持续时间。 根据 经分类的类别， 计算了增益函数。
25、， 其被用来在经分类的类别 “稳态噪声” 或 “准稳态噪声” 情 况下增强SNR或者用来抑制瞬变声音。 0023 在WO99/53615(通过引用并入本文)中， 瞬变检测器将输入信号划分成至少两个 频带。 在这些带中的每一个中， 包络的导数和/或振幅与至少一个阈值函数相比较以指示相 应带中的瞬变。 如果在至少一个带中检测到瞬变， 则以通过采用这个确定的自适应滤波器 说明书 3/8 页 6 CN 104661700 B 6 对经延迟的输入信号进行滤波来减小输入信号中的瞬变的这样一种方式改变了自适应滤 波器的系数。 在检测器不再检测到瞬变之后， 滤波器系数返回到在瞬变已出现之前的值。 0024 在。
26、美国专利7,353,169中， 光谱通量被用来在高端音频设备中确定瞬变特征的频 率特定指示器。 根据这些指示器， 应用了对应瞬变特征的修改以改进对音乐的印象。 用户能 够决定它喜欢的修改(抑制或增强)的量、 频率范围以及种类。 0025 美国专利7,725,315(通过引用并入本文)描述了使用基于码本或神经网络的瞬变 道路噪声的模型来使瞬变声音衰减。 0026 美国专利7,869,994(通过引用并入本文)描述了一种基于阈值来抑制瞬变声音的 特定小波系数的衰减。 0027 用来在耳蜗植入物系统中减小瞬变特征的可能性是使用如US2005/0209657(通过 引用并入本文)中所提出的助听器算法。。
27、 0028在1999中， 双前端AGC被提出来减小瞬变特征。 发明内容 0029 本发明的实施例致力于用于为耳蜗植入物电极阵列中的电极触点生成电极刺激 信号的方法、 系统以及软件代码。 输入的音频信号被处理以生成各自表示音频频率的关联 带的带通信道信号。 从每个信道信号中提取信道包络。 输入的音频信号和信道包络被处理 以基于如下步骤产生瞬变减小的包络： i.针对每个信道包络来确定表征存在于信道信号中 的瞬变噪声的归一化的信道特定瞬变指示器， ii.根据信道特定瞬变指示器来确定组合的 瞬变指示器， 以及iii.根据经组合的瞬变指示器对信道包络应用信道特定增益以产生瞬变 减小的包络。 瞬变减小的包。
28、络然后被用来向电极触点生成电极刺激信号。 0030 信道特定瞬变指示器可以是基于信道包络的功率与输入的音频信号的功率的比 例和/或对信道包络进行高通滤波。 经组合的瞬变指示器可以基于是信道特定瞬变指示器 和/或信道信号的关联函数的组合结果， 其可以反映信道信号的受限频率子范围。 0031 信道特定增益可以基于单一公共增益函数、 应用于信道包络的滤波器， 和/或可以 反映信号相关抑制持续时间。 可以在产生瞬变减小的包络之前对信道包络应用稳态噪声减 小处理。 附图说明 0032 图1示出典型人耳的解剖和耳蜗植入物系统中的部件。 0033 图2示出典型的耳蜗植入物系统的主要信号处理块。 0034 图。
29、3示出根据本发明的实施例的信号处理装置中的各种功能块。 0035 图4是示出具有两个噪声瞬变的语音输入信号的示例的曲线图。 0036 图5示出频域中的瞬变减小的效果。 0037 图6示出根据本发明的实施例的瞬变处理中的信道包络信号的示例。 0038 图7示出包括稳态噪声减小的根据实施例的信号处理装置中的各种功能块。 0039 图8示出双前端AGC对音频信号的应用。 具体实施方式 说明书 4/8 页 7 CN 104661700 B 7 0040 本发明的实施例致力于讨厌的瞬变声音的减小以在诸如自助餐厅的具有明显瞬 变背景噪声的环境中改进耳蜗植入用户的听力舒适并且增强语音可懂度。 模拟结果表明在。
30、 安静背景条件下的语音感知不受影响。 0041 图3示出了使用瞬变处理级的耳蜗植入物中的信号处理的一个特定实施例。 数字 化的输入音频信号s被滤波器组301处理以生成各自表示音频频率的关联带的K个带通信道 信号。 代替时域滤波器组301能够使用用来得到输入音频信号s的频域子带分割的另一可能 性， 例如， FFT。 包络模块302从每个带通信道信号中提取信道包络ENV1至ENVK。 瞬变减小模 块303像将在下面详细地描述的那样处理输入音频信号s和信道包络ENV1至ENVK以产生K个 瞬变减小的包络。 脉冲发生器307使用瞬变减小的包络来生成发射器308提供给植入物309 中的电极触点的电极刺激。
31、信号。 0042 图4是示出具有两个噪声瞬变的语音输入信号的示例的曲线图。 顶部图示出具有 位于时间间隔2.32,2.37和2.63,2.68秒内的由咔嗒声产生的两个噪声瞬变的输入语 音信号。 第二图示出在经过滤波器组301之后的合成信号， 并且第三图示出来自瞬变减小模 块303的结果得到的合成瞬变减小的包络输出信号。 底部图示出表明信号的语音部分不受 瞬变减小模块303影响的这两个合成信号之间的差， 仅两个噪声瞬变减小。 0043 图5演示频域中的瞬变减小的效果。 顶部图像示出在滤波器组301之后的合成信号 的光谱图， 所述合成信号被呈现在图4的第二图中， 其中显然噪声瞬变的主能量位于高频区。
32、 中。 图5中的第二图像示出来自瞬变减小模块303的合成瞬变减小的包络输出信号的光谱 图， 并且底部图像示出这两个合成信号的商的光谱图， 其中显然语音特征被保存同时噪声 瞬变的高频元素减小。 0044 更详细地考虑瞬变减小模块303， 归一化指示器模块304接收输入音频信号s和所 对应的第k个信道包络以产生表征存在于信道信号中的瞬变噪声的归一化的信道特定瞬变 指示器。 这些能够被确定为：其中ak是例如取决于滤波器组301的设 定来控制vk的大小的非负信道特定参数。 信号z由对信号s进行低通滤波和整流产生， 即， z LP(|s|)。 包络在信号z情况下的归一化是必须的， 因为然后vk描述瞬变信。
33、号的功率在与 整个信号的功率有关的第k个信道包络中的比例。 而且， 归一化确保噪声瞬变的减小与音频 输入信号s的响度无关。 0045 图6的顶部行示出由被标绘在图4的顶部中的音频输入信号s产生的信道9至信道 12的输入包络。 这些信道的边界频率是2294Hz、 3201Hz、 4445Hz、 6153Hz以及8500Hz。 图6中 的第二行呈现所对应的信道特定瞬变指示器v9至v12。 仅噪声瞬变vk的位置全部具有大值。 代替使用包络值来确定信道特定瞬变指示器v1,.,vK， 而是特定实施例能够使用高通滤波 的包络， 例如， 包络的一阶导数。 此外或替换地， 两个特征的信息能够被用来确定信道特定。
34、 指示器v1,.,vK， 即， 包络的值和高通滤波值的组合。 0046 组合的瞬变指示器模块305接收信道特定瞬变指示器v1,.,vK作为输入并且发展 输出信号组合的瞬变指示器w。 噪声瞬变信号(例如， 来自盘卡搭声或沙沙作响纸)通常在高 于大约1kHz的所有信号信道中具有高包络。 因此， 这些信道的信道特定瞬变指示器vk同样 具有高值。 这不是诸如 “s” 、“sch” 、“t” 、“tz” 的辅音和爆破音的情况， 其中信道特定指示器 中的仅一些具有高值。 给出一组信道： Mj:信道j的下边界频率大于1kHz， 那么信号 说明书 5/8 页 8 CN 104661700 B 8 的高值涉及噪。
35、声瞬变信号的存在， 而经组合的瞬变指示器w在辅音、 爆破音以及摩 擦音情况下有相对较低的值。 图6中的第三图示出指示器其在噪声瞬变的开始 的位置处大于0。 0047代替乘法实施例能够使用具有以下属性的任何函数f(v1,.,vK)。 0048 仅所选一组信道Mj:信道j位于特定的频率范围内影响结果。 0049 如果信道特定瞬变指示器vk， kM中的一个具有低值， 则f也小。 0050 如果所有信道特定瞬变指示器vk， kM具有高值， 则f高。 0051 如果所有信道特定瞬变指示器vk， kM/j具有大于零的恒定值， 则f是vj的单 调递增函数。 0052 所选一组信道M能够在输出信道之间不同。 。
36、这意指例如区分低频信道、 中频信道以 及高频信道中的瞬变之间以减小所对应的低瞬变特征、 中瞬变特征以及高瞬变特征。 然后 经组合的瞬变指示器模块305具有多个组合的瞬变指示器输出wk。 0053 信道特定增益模块306接收经组合的瞬变指示器w和第k个信道的对应包络以产生 瞬变减小的包络信号。 信道特定增益被确定并且应用于信道包络以抑制噪声瞬变。 取决于 经组合的瞬变指示器w， 确定了实际增益值： gmax(1- w,l)， 其中0l 1是抑制因数g的 下界并且 是确定信道中抑制的量的信道特定正常数参数。 接下来， 计算了增益函数h。 该函 数应该在它们发生时立即减小噪声瞬变， 但是增益函数h还。
37、应该随着指数衰减(快速攻击， 缓慢释放)而增加。 这导致以下方法： 0054 hn(1-br)hn-1+brgn， 如果hn-1gn(释放) 0055 hnbahn-1+(1-ba)gn， 如果hn-1 gn(攻击) 0056 其中0 ba,br1。 注意， 因为存在反馈回路所以包括了时间指标n。 ba的小值导致h n的快速衰减。 因此， 瞬变信号的减小立即开始。 如果hn-1gn， 则抑制因数h像由释放 时间常数br所确定的那样缓慢地增加。 然后通过将h乘以输入包络信号来生成瞬变减小的 输出包络。 图6的底部行示出结果得到的瞬变减小的包络。 0057 代替一个增益函数h的计算， 能够计算线性。
38、FIR滤波器或非线性滤波器的被应用于 包络信号的系数。 能够以抑制的持续时间是信号相关的这样一种方式修改用于计算增益的 方法， 例如， 用br(w,v1,.,vK)的函数代替参数br。 攻击时间然后取决于常数参数ba。 这能够 通过修改增益函数的计算或通过信号相关参数ba来改变。 增益对包络的应用可以不同于简 单的乘法， 例如FIR滤波器或M中取N型耳蜗植入编码策略能够被经组合的瞬变指示器w控 制。 0058 图7示出在瞬变减小模块303前面包括稳态噪声减小模块701的噪声减小装置。 来 自稳态噪声减小模块701的信号影响经组合的瞬变指示器w的确定。 所以如果例如语音活动 检测器指示语音的存在。
39、， 则假定了语音特征存在于该信道中， 并且这不通过瞬变减小而减 小。 0059 前面的瞬变噪声减小技术不同于以上背景技术部分中所讨论的其它早期装置。 在 DE102005043314中， 瞬变的减小在不用考虑频率特定特征的情况下在时域中完成； 即， 处 说明书 6/8 页 9 CN 104661700 B 9 理在不用将信号分割成频率部分的情况下完成。 此外， 阈值被用来确定是否信号具有瞬变 特征， 这不是上面描述的方法中的情况。 0060 在EP1371263中， 执行了变成类别 “稳态噪声” 、“准稳态噪声” 、“期望语音和音乐” 以及 “瞬变噪声” 的分类。 并且此外， 用来对信号进行分。
40、类的子指标与上面所描述的不同。 0061 WO99/53615使用阈值来指示瞬变信号。 并且仅对输入信号s应用单一增益， 而上 面所讨论的实施例对信道包络中的每一个应用信道特定增益。 0062 在US7353169中， 光谱通量在时间的一阶导数的每个时间遍及频率构成基准。 这 些基准不同于不为基准的遍及频率使用乘法的上面所描述的。 0063 US7725315使用汽车中的瞬变噪声的特殊特征来经由码本或神经网络来检测瞬 变。 US7869994使用小波变换。 与上面所描述的瞬变减小相比这些是完全不同的。 在US 2005/0209657中没有提出用来减小噪声瞬变信号的算法， 并且唯仅有讨论是在耳。
41、蜗植入物 中使用由助听器所采用的算法。 00641999提出了使用双前端AGC来减小瞬变特征。 图8示出双前端AGC的结果。 顶部图示出作为语音在盘咔嗒声(灰色阴影)的三种情况下的混合音频信号的输入信号。 在 中间图和底部图中分别示出了AGC的输出信号和对应增益。 可以看到增益在发生噪声瞬变 时减小， 但是错过了开始并且减小的量与图5中的示例中的抑制结果相比不够高。 0065 现有技术未描述低通滤波信号z的归一化， 并且大多数其它方法使用阈值来判定 噪声瞬变是否被包含在音频输入信号中。 并且上面所描述的本发明的实施例完全制止使用 任何类型的阈值。 0066 在特定情况下， 实施例可能错误地检测。
42、到辅音为噪声瞬变， 从而不期望地使辅音 衰减并且消弱它们的感知。 如果稳态噪声减小算法被加到在瞬变减小模块前面的信号处理 中， 则模拟结果产生了低于百分之5的最大假检测速率。 对于双耳植入用户， 能够在特定情 况下改变耳间电平差， 从而使瞬变声音的定位降级。 0067 本发明的实施例可以部分地用任何常规的计算机编程语言实现。 例如， 优选实施 例可以用过程编程语言(例如，“C” )或面向对象编程语言(例如，“C+” 、 Python)实现。 本发 明的替代实施例可以作为预编程的硬件元件、 其它有关部件被实现， 或者作为硬件部件和 软件部件的组合被实现。 0068 实施例能够部分地作为用于与计算。
43、机系统一起使用的计算机程序产品被实现。 这 样的实施方式可以包括固定在有形介质(诸如计算机可读介质(例如， 软磁盘、 CD-ROM、 ROM 或固定盘)上或者经由调制解调器或其它接口设备可发送到计算机系统的一系列计算机指 令， 所述其它接口设备诸如通过介质连接到网络的通信适配器。 介质可以是有形介质(例 如， 光学或模拟通信线路)或采用无线技术(例如， 微波、 红外线或其它传输技术)实现的介 质。 该系列计算机指令实施在本文中相对于系统先前描述的功能性中的全部或一部分。 本 领域的技术人员应该了解， 这样的计算机指令能够用用于与许多计算机架构或操作系统一 起使用的许多编程语言加以编写。 此外，。
44、 这样的指令可以被存储在任何存储器设备(诸如半 导体、 磁、 光学或其它存储器设备)中， 并且可以使用任何通信技术(诸如光学、 红外线、 微波 或其它传输技术)来发送。 预期到这样的计算机程序产品可以作为可移动介质随着附随印 刷或电子文档(例如， 收缩包装软件)分发， 随着计算机系统预装载(例如， 在系统ROM或固定 盘上)， 或者通过网络(例如， 因特网或万维网)从服务器或电子布告板分发。 当然， 本发明的 说明书 7/8 页 10 CN 104661700 B 10 一些实施例可以作为软件(例如， 计算机程序产品)和硬件这二者的组合被实现。 本发明的 仍然其它的实施例作为全硬件或全软件(例。
45、如， 计算机程序产品)被实现。 0069 尽管已经公开了本发明的各种示例性实施例， 但是对于本领域的技术人员而言应 该显而易见的是， 在不脱离本发明的真实范围的情况下， 能够做出将实现本发明的优点中 的一些的各种改变和修改。 说明书 8/8 页 11 CN 104661700 B 11 图1 说明书附图 1/8 页 12 CN 104661700 B 12 图2 说明书附图 2/8 页 13 CN 104661700 B 13 图3 说明书附图 3/8 页 14 CN 104661700 B 14 图4 说明书附图 4/8 页 15 CN 104661700 B 15 图5 说明书附图 5/8 页 16 CN 104661700 B 16 图6 说明书附图 6/8 页 17 CN 104661700 B 17 图7 说明书附图 7/8 页 18 CN 104661700 B 18 图8 说明书附图 8/8 页 19 CN 104661700 B 19 。