EP0581261B1 - Prothèse auditive avec réaction acoustique contrÔlée par l'utilisateur - Google Patents
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Definitions
- the adaptive filter includes means for rapidly adapting the filtering characteristics at a first rate to provide for fast convergence until the filtering characteristics are nearly converged and then at one or more progressively slower rates to provide more accurate convergence until the characteristics are converged.
- signal processor 32 can be simply be an amplifier.
- An input filter consisting of adaptive filter 34 and summing junction operates to cancel feedback in the auditory prosthesis.
- Adaptive filter 34 receives the output of signal processor 32 as an input.
- the output of adaptive filter 34 is provided to summing junction 36 where this output is subtracted from the electrical signal supplied by microphone 16.
- Adaptive filter 34 is also supplied with the electrical input signal to signal processor 32 which is used to adapt the filtering characteristics of adaptive filter 34.
- the connections of and the operation of adaptive filter 34 as discussed to this point, is conventional in the art.
- Adaptive filtering in feedback situations with auditory prostheses is well known and is described in Bustamante, Diane K., Worrall, Thomas L. and Williamson, Malcolm J., Measurement and Adaptive Suppression of Acoustic Feedback in Hearing Aids, /CASSP 1989 Proceedings, pp. 2017-2020, IEEE (1989).
- the present invention provides an auditory prosthesis 10 for canceling feedback wherein when operated in the slow adaption mode it can track and compensate for gradual changes in the feedback path, and wherein the user can activate rapid adaption so that the auditory prosthesis can quickly make substantial readjustments in its feedback cancellation characteristics as may be required where sound conditions in the user's environment change quickly or when the fitting of the hearing aid is disturbed, thus changing the characteristics of feedback path 30.
- the auditory prosthesis is advantageous to the auditory prosthesis disclosed in Graupe et al '818 in that it does not require special circuitry for detecting changes in the feedback response of the auditory prosthesis, and moreover is advantageous because it permits gradual tracking and updating the feedback cancellation characteristic of the auditory prosthesis without interrupting the listening of the user.
- the user has complete control over when to actuate rapid adaption so that there is no possibility that uncontrolled feedback will go undetected and uncorrected as might occur in the auditory prosthesis disclosed in Graupe et al '818.
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Claims (20)
- Prothèse auditive (10, 80) prévue pour être utilisée par une personne dans un environnement auditif, avec une composante d'entrée initiale (24) et une composante de feed-back (26) provenant de ladite prothèse auditive (10, 80), comprenantun transducteur d'entrée (16, 16') prévu pour fournir un signal électrique d'entrée (y(n)) à partir dudit environnement auditif comportant ladite composante d'entrée initiale (24) et ladite composante de feed-back (26),un processeur de signal (32, 32') pour traiter ledit signal électrique d'entrée (y(n)) afin de produire un signal traité,un tranducteur de sortie (18, 18') recevant ledit signal traité et transformant ledit signal traité en un signal acoustique de sortie (28, 28'),un filtre d'entrée (48, 48') fonctionnellement accouplé audit processeur de signal (32, 32') pour supprimer dudit signal d'entrée (y(n)) ladite composante de feed-back (26), ledit filtre d'entrée (48, 48') présentant des caractéristiques de filtrage sélectivement adaptables, caractérisée par des moyens de contrôle (38, 60, 60') par l'utilisateur, accouplés au filtre d'entrée (48, 48') pour sélectivement amener ledit filtre d'entrée (48, 48') à ajuster lesdites caractéristiques adaptables de filtrage sur la base dudit signal d'entrée (y(n)) et dudit signal traité, en réponse à l'utilisateur.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 1, caractérisée par une sonde (40, 40') insérée entre ledit processeur de signal (32, 32') et ledit transducteur de sortie (18, 18') et accouplée audit filtre d'entrée (48, 48') pour sélectivement produire un signal de bruit prédéterminé (44, 46, 66, 68).
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 1, caractérisée par un retard (50, 50') pour retarder ledit signal traité afin de produire un signal traité retardé,un moyen signal-de-référence pour obtenir ledit signal traité retardé et pour l'utiliser afin de produire un signal de référence, et par le fait queledit filtre d'entrée (48, 48') opère pour supprimer ladite composante de feed-back (26) en accord avec ledit signal de référence et que lesdits moyens de contrôle (38, 60, 60') par l'utilisateur amènent ledit filtre d'entrée (48, 48') à ajuster lesdites caractéristiques adaptables de filtrage sur la base dudit signal électrique d'entrée (y(n)) et dudit signal de référence, en réponse à une commande manuelle par l'utilisateur.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit retard (50, 50') retarde suffisamment ledit signal traité pour dé-corréler le feed-back dans ledit signal traité par rapport à un nouveau signal arrivant audit transducteur d'entrée (16, 16').
- Prothèse auditive (10, 80) selon les revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que ledit moyen signal-de-référence (54, 54') comporte un moyen (56') pour retarder ledit signal de référence d'une période de temps essentiellement égale au retard dans ladite voie de feed-back.
- Prothèse auditive (10, 80) selon les revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que ladite composante de feed-back (26) dudit environnement auditif atteint ledit transducteur (16, 16') par une voie de feed-back (30, 30'), ladite voie de feed-back (30, 30') présentant un retard inhérent, et en ce que ledit moyen signal-de-référence comporte des moyens (56, 56') pour retarder ledit signal traité retardé d'une période de temps essentiellement égale audit retard dans ladite voie de feed-back afin de produire ledit signal de référence.
- Prothèse auditive (10, 80) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit filtre d'entrée (48, 48') comporte des moyens pour rapidement adapter lesdites caractéristiques de filtrage à une première vitesse afin d'assurer une convergence rapide jusqu'à ce que lesdites caractéristiques de filtrage aient pratiquement convergé et, ensuite, à une ou plusieurs vitesses progressivement plus lentes, pour assurer une convergence plus précise jusqu'à ce que lesdites caractéristiques de filtrage aient convergé.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite vitesse d'adaptation est contrôlée par un paramètre d'adaptation de vitesse µ, ajusté à une première valeur par lesdits moyens de contrôle, afin de fournir ladite première vitesse d'adaptation, et, ensuite, progressivement réduit une ou plusieurs fois par lesdits moyens de contrôle, afin de fournir ladite ou lesdites une ou plusieurs vitesses plus lentes d'adaptation, respectivement.
- Prothèse auditive (10, 80) selon les revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que ladite vitesse d'adaptation rapide est approximativement trente deux fois plus grande que ladite vitesse d'adaptation lente.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 1, caractérisée en ce que, de plus, elle comprendun premier retard (50, 50') recevant ledit signal traité et produisant un signal traité retardé,un générateur sonde (50, 50') pour produire un signal prédéterminé (66, 68),une première jonction de sommation (52, 52') présentant deux entrées et recevant, sur l'une de ses entrées, ledit signal traité retardé et, sur l'autre de ses entrées, ledit signal prédéterminé (66) afin de produire un signal de sortie composé d'un mélange desdits signaux, et en ce que ledit moyen signal-de-référence comporteune seconde jonction de sommation (54, 54') présentant deux entrées et recevant, sur l'une de ses entrées, ledit signal prédéterminé (68) et, sur l'autre de ses entrées, ledit signal traité retardé afin de produire, sur sa sortie, un mélange dudit signal prédéterminé (68) et dudit signal traité retardé, etun second retard (56, 56') recevant les signaux de sortie de ladite seconde jonction de sommation (54, 54') et produisant ledit signal de référence, etledit filtre d'entrée (48, 48') ayant un filtre adaptif (58, 58') pour contrôle de l'adaptation desdites caractéristiques de filtrage dudit filtre d'entrée (48, 48'), ledit filtre adaptif (58, 58') comportant une entrée pour ledit signal de commande manuelle par l'utilisateur, ledit filtre adaptif (58, 58') réagissant audit signal de commande manuelle pour (i) amener ladite première jonction de sommation (52, 52') à mélanger ledit signal prédéterminé (66) dans ledit signal d'entrée, si bien que ledit signal d'entrée (y(n)) contient ladite composante de feed-back correspondant au moins en partie audit signal prédéterminé (66) tel qu'introduit par la voie de feed-back (30, 30') entre ledit transducteur de sortie (18, 18') et ledit transducteur d'entrée (16, 16'), (ii) amener ladite seconde jonction de sommation (54, 54') à mélanger ledit signal prédéterminé dans son signal de sortie, si bien que ledit signal prédéterminé en comporte une composante retardée, et (iii) amener lesdites caractéristiques de filtrage dudit filtre d'entrée (48, 48') à rapidement s'adapter en accord avec la composante de feed-back dans ledit signal d'entrée (y(n)), ledit signal de référence feed-back et un signal d'erreur (e(n)) étant repris à partir dudit signal filtré d'entrée, si bien que lesdites caractéristiques de filtrage se trouvent adaptées aux caractéristiques de ladite voie de feed-back (30, 30'), ledit filtre d'entrée (48, 48') opérant ainsi pour supprimer le feed-back dans ledit signal d'entrée.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit filtre adaptif (58, 58') comprend, de plus, des moyens d'adaptation lente des caractéristiques de filtrage dudit filtre durant un intervalle de temps au cours duquel lesdites caractéristiques de filtrage ne sont pas adaptées rapidement, lesdits moyens d'adaptation lente amenant ladite première jonction de sommation (52, 52') à empêcher un signal inconnu d'être mélangé dans ledit signal de sortie et, au lieu de cela, à utiliser un signal à large bande présent dans l'environnement et dans ledit signal d'entrée, dans le but de faire converger lesdites caractéristiques de filtrage durant l'adaptation et d'amener lesdites caractéristiques de filtrage à s'adapter à une vitesse lente par rapport à ladite vitesse rapide d'adaptation, si bien que lesdites caractéristiques de filtrage s'adaptent à des changements graduels dans les caractéristiques de ladite voie de feed-back (30, 30') et dudit bruit indésirable.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit filtre adaptif (58, 58') comprend, de plus, des moyens d'adaptation lente des caractéristiques de filtrage dudit filtre durant un intervalle de temps au cours duquel lesdites caractéristiques de filtrage ne sont pas rapidement adaptées, lesdits moyens d'adaptation lente opérant, dans un premier mode, pour amener ladite première jonction de sommation (52, 52') à empêcher ledit signal prédéterminé (66) d'être mélangé audit signal de sortie et, au lieu de cela, à utiliser une composante de signal à large bande présent dans ledit environnement et dans ledit signal d'entrée dans le but de faire converger lesdites caractéristiques de filtrage durant l'adaptation et d'amener lesdites caractéristiques de filtrage à converger à vitesse lente par rapport à ladite vitesse d'adaptation rapide, si bien que lesdites caractéristiques de filtrage s'adaptent à un changement graduel dans les caractéristiques de ladite voie de feed-back (30, 30'), et en ce que ledit filtre adaptif (58, 58') comporte, de plus, des moyens de détection de l'absence dudit signal à large bande dans ledit signal d'entrée et des moyens qui, temporairement, amènent ladite première jonction de sommation (52, 52') à additionner ledit signal prédéterminé (66) audit signal de sortie, dans une période de temps suffisante pour adaptation desdites caractéristiques de filtrage jusqu'à convergence.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une sonde (40, 40') insérée entre ledit processeur de signal (32, 32') et ledit transducteur de sortie (18, 18') et accouplée audit filtre d'entrée (48, 48') pour, de façon sélective, générer un signal prédéterminé de bruit (44, 46, 66, 68), un retard (50, 50') pour retarder ledit signal traité afin de produire un signal traité retardé, et des moyens signal-de-référence pour obtenir ledit signal traité retardé et pour l'utiliser afin de produire un signal de référence, ledit filtre d'entrée (48, 48') opérant pour supprimer ladite composante de feed-back (26) en accord avec ledit signal de référence et avec lesdits moyens de contrôle (38, 60, 60') par l'utilisateur, afin d'amener ledit filtre d'entrée (48, 48') à ajuster lesdites caractéristiques de filtrage sur la base dudit signal électrique d'entrée (y(n)) et dudit signal de référence en réponse à une commande manuelle par l'utilisateur, le générateur de sonde (40, 40') opérant durant le temps d'adaptation rapide pour additionner un signal prédéterminé (66) audit signal traité retardé afin d'amener ledit transducteur de sortie (18, 18') à produire un signal acoustique de sortie présentant une composante prédéterminée, si bien que ladite composante prédéterminée se propage le long de la voie de feed-back (30, 30') jusqu'audit transducteur d'entrée (16, 16') afin d'assurer que ledit signal électrique d'entrée (y(n)) contient une composante de feed-back, et des moyens pour obtenir, à partir du générateur de sonde (40, 40'), un signal de référence feed-back correspondant à ladite composante prédéterminée et, à partir dudit signal d'entrée, un signal de référence de bruit indésirable, et pour les additionner audit signal de référence, ledit signal de référence comportant, ainsi, des composantes correspondant audit signal traité retardé, à ladite composante inconnue et à ladite composante de bruit indésirable dans ledit signal électrique d'entrée (y(n)), des moyens signal-d'erreur pour obtenir un signal d'erreur (e(n)) à partir dudit signal signal d'entrée filtré, et des moyens de contrôle de l'adaptation desdites caractéristiques de filtrage en réponse audit signal de référence et audit signal d'erreur (e(n)), afin que ledit filtre s'adapte pour supprimer ladite composante de feed-back et pour filtrer ladite composante de bruit indésirable dans ledit signal électrique d'entrée (y(n)), sous réserve que ladite adaptation rapide soit activée à un moment où ladite composante de bruit indésirable est prédominante dans ledit signal électrique d'entrée (y(n)), si bien que ledit filtre d'entrée (48, 48') est adapté aux caractéristiques de ladite voie de feed-back (30, 30') et à ladite composante de bruit indésirable, dans un temps commandé par l'utilisateur.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 13, caractérisée en ce que ledit retard retarde suffisamment ledit signal traité pour dé-corréler le feed-back dans ledit signal traité par rapport à de nouveaux signaux arrivant audit transducteur d'entrée (16, 16').
- Prothèse auditive (10, 80) selon les revendications 13 ou 14, caractérisée en ce que lesdits moyens signal-de-référence comprennent des moyens (56, 56') pour retarder ledit signal de référence d'une période de temps essentiellement égale au retard dans la voie de feed-back (30, 30').
- Prothèse auditive (10, 80) selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisée en ce que ledit filtre adaptif (58, 58') comprend des moyens pour adaptation rapide desdites caractéristiques de filtrage à une première vitesse aux fins de convergence rapide jusqu'à ce que lesdites caractéristiques de filtrage aient pratiquement convergé et, ensuite, à une ou plusieurs vitesses progressivement plus lentes jusqu'à ce que lesdites caractéristiques de filtrage aient convergé.
- Prothèse auditive (10, 80) selon la revendication 16, caractérisée en ce que ladite vitesse d'adaptation est contrôlée par un paramètre d'adaptation de vitesse µ, qui est réglé à une première valeur par lesdits moyens de contrôle afin de définir ladite première vitesse d'adaptation et qui, ensuite, est progressivement réduit une ou plusieurs fois par lesdits moyens de contrôle afin de définir une ou plusieurs vitesses plus lentes d'adaptation, respectivement.
- Procédé de suppression d'une composante de feed-back (26) dans une prothèse auditive (10, 80) prévue pour être utilisée par une personne dans un environnement auditif présentant une composante initiale d'entrée (24) et une composante de feed-back (26) provenant de ladite prothèse auditive, ledit procédé comportant les étapes suivantes:production d'un signal électrique d'entrée (y(n)) à partir dudit environnement auditif et présentant ladite composante initiale d'entrée (24) et ladite composante de feed-back (26),traitement dudit signal électrique d'entrée (y(n)) afin de produire un signal traité,réception dudit signal traité et conversion dudit signal traité en un signal acoustique de sortie,suppression de ladite composante de feed-back (26) dans ledit signal électrique d'entrée (y(n)) par utilisation d'un filtre adaptif présentant des caractéristiques de filtrage adaptables, ledit procédé étant caractérisé par l' étape:amener sélectivement ledit filtre adaptif à ajuster lesdites caractéristiques de filtrage adaptables sur la base dudit signal électrique d'entrée (y(n)) et dudit signal traité, en réponse à l'utilisateur.
- Procédé selon la revendication 18, dans lequel lesdites caractéristiques de filtrage sont rapidement adaptées à un moment choisi par l'utilisateur dudit système, l'adaptation rapide comportant les étapes:introduction d'un signal prédéterminé (44, 46, 66, 68) dans la sortie dudit système si bien que ledit signal prédéterminé (44, 46, 66, 68) se propage par une voie de feed-back (30, 30') jusqu'à l'entrée de ladite prothèse auditive afin d'assurer que ledit signal d'entrée contient une composante connue de feed-back (26) correspondant audit signal prédéterminé (44, 46, 66, 68),addition audit signal de référence, durant l'adaptation rapide, d'un signal comportant une composante correspondant audit signal prédéterminé (44, 46, 66, 68) si bien que ledit signal de référence contient des composantes provenant dudit signal traité et dudit signal prédéterminé (44, 46, 66, 68), durant l'adaptation desdites caractéristiques de filtrage,obtention d'un signal d'erreur (e(n)) à utiliser pour l'adaptation desdites caractéristiques de filtrage, ledit signal d'erreur (e(n)) étant repris à partir dudit signal d'entrée filtré,adaptation rapide desdites caractéristiques de filtrage en accord avec ledit signal de référence et ledit signal d'erreur (e(n)) afin d'assurer que lesdites caractéristiques de filtrage soient adaptée pour supprimer ladite composante connue de feed-back (26) dans ledit signal d'entrée en accord avec les caractéristiques de la voie de feed-back (30, 30') au moment de l'adaptation.
- Procédé selon la revendication 18, pour suppression de feed-back et filtrage de bruit indésirable dans le signal d'entrée d'une prothèse auditive, comportant les étapes:actionnement dudit filtre pour supprimer une composante de feed-back (26) dudit signal d'entrée en accord avec un signal de référence afin de fournir un signal d'entrée filtré, pour amplification par ladite prothèse auditive, ledit filtre présentant des caractéristiques adaptables,obtention dudit signal de référence à partir du signal traité, ledit signal de référence alimentant un filtre d'entrée (48, 48'),adaptation rapide desdites caractéristiques de filtrage à un moment choisi par l'utilisateur dudit système, l'adaptation rapide comportant les étapes:introduction d'un signal prédéterminé (44, 46, 66, 68) dans la sortie dudit système si bien que ledit signal prédéterminé (44, 46, 66, 68) se propage par la voie de feed-back (30, 30') jusqu'à l'entrée de ladite prothèse auditive afin d'assurer que ledit signal d'entrée comporte une composante connue de feed-back (26) correspondant audit signal prédéterminé,addition audit signal de référence, durant l'adaptation rapide, d'un signal contenant une composante correspondant audit signal prédéterminé et d'un signal provenant dudit signal d'entrée et contenant une composante correspondant audit bruit indésirable, si bien que ledit signal de référence contient des composantes provenant dudit signal traité, dudit signal prédéterminé et dudit signal d'entrée, au cours de l'adaptation desdites caractéristiques de filtrage,obtention d'un signal d'erreur (e(n)) à utiliser dans l'adaptation desdites caractéristiques de filtrage, ledit signal d'erreur (e(n)) étant repris à partir dudit signal d'entrée filtré, etadaptation rapide desdites caractéristiques de filtrage en accord avec ledit signal de référence et ledit signal d'erreur (e(n)) afin d'assurer que lesdites caractéristiques de filtrage soient adaptée pour suppression de ladite composante de feed-back (26) et pour filtrage du bruit indésirable dans ledit signal d'entrée en accord avec les caractéristiques de la voie de feed-back (30, 30') et du bruit indésirable dans ledit signal d'entrée, au moment de l'adaptation.
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