EP2563045B1

A method and a binaural listening system for maximizing a better ear effect

Abstract

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Expires 23 August 2031.

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15 claims: 15 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method of processing audio signals from a sound field picked up by a microphone system of a binaural listening system comprising left and right listening devices adapted for being worn at a left and right ear, respectively, of a user, the sound field comprising sound signals from one or more sound sources, the sound signals impinging on the user from one more directions relative to the user, the left and right listening devices comprising transceivers for establishing a communication link between them, the method comprising b1) providing information about a user's hearing ability depending on the frequency of a sound signal;b2) determining a number of target frequency bands, for which the user's hearing ability fulfils a predefined hearing ability criterion; and performing steps c1)-c3) for each of the left and right listening devices located at the left and right ears, respectively, of a user:c1) providing a dynamic separation of sound signals from the one or more sound sources depending on time, frequency and direction of origin of the sound signals relative to the user;c2) selecting a signal among the dynamically separated sound signals;c3) determining an SNR-measure indicating a strength of the selected signal relative to other signals of the sound field for the selected signal and listening device depending on time, frequency and direction of origin of the selected signal relative to the user and on the location and mutual strength of the sound sources;and performing steps c4bin)-d) in at least one of the left and right listening devices: c4bin) determining a better-ear-effect measure for the left listening device as a difference between the values of the SNR-measure for the selected signal for the left and right listening devices, respectively, or determining a better-ear-effect measure for the right listening device as a difference between the values of the SNR-measure for the selected signal for the right and left listening devices, respectively;c5bin) determining in the left and/or right listening devices a number of donor frequency bands of the selected signal at a given time, where the better-ear-effect measure for the selected signal is above a predefined threshold value;d) transposing in the left and/or right listening devices a donor frequency band of the selected signal - at a given time - to a target frequency band, if a predefined transposition criterion is fulfilled. Ein Verfahren zum Verarbeiten von Audiosignalen, die von einem Schallfeld mit Hilfe eines Mikrophonsystems eines binauralen Hörsystems aufgenommen werden, das linke und rechte Hörvorrichtungen aufweist, die ausgebildet sind an einem linken bzw. rechten Ohr eines Nutzers getragen zu werden, wobei das Schallfeld Schallsignale von einer oder mehreren Schallquellen aufweist, wobei die Schallsignale auf den Nutzer aus einer oder mehreren Richtungen bezüglich des Nutzers eintreffen und wobei die linken und rechten Hörvorrichtungen Transceiver zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen ihnen aufweisen, wobei das Verfahren umfasst: b1) Bereitstellen von Informationen über eine Hörfähigkeit des Nutzers, die von der Frequenz eines Schallsignals abhängt;b2) Bestimmen einer Anzahl von Zielfrequenzbändern, für die die Hörfähigkeit des Nutzers ein vordefiniertes Hörfähigkeitskriterium erfüllt;und Durchführen von Schritten c1) bis c3) für jede der an dem linken bzw. rechten Ohr des Nutzers angeordneten linken und rechten Hörvorrichtungen:c1) Vorsehen einer dynamischen Trennung von Schallsignalen der einen oder mehreren Schallquellen abhängig von Zeit, Frequenz und Herkunftsrichtung der Schallsignale bezüglich des Nutzers;c2) Auswählen eines Signals aus den dynamisch getrennten Schallsignalen;c3) Bestimmen einer Signal-Rausch-Verhältnis-Messgröße (SNR-Messgröße), die eine Stärke des ausgewählten Signals relativ zu anderen Signalen des Schallfeldes für das ausgewählte Signal und Hörvorrichtung abhängig von Zeit, Frequenz und Herkunftsrichtung des ausgewählten Signals bezüglich des Nutzers und dem Ort und der wechselseitigen Stärke der Schallquellen angibt;Durchführen von Schritten c4bin) bis d) in wenigstens einem der linken und rechten Hörvorrichtungen: c4bin)Bestimmen einer Besseres-Ohr-Effekt Messgröße für die linke Hörvorrichtung als Differenz zwischen den Werten der SNR-Messgröße für das ausgewählte Signal für die linke bzw. rechte Hörvorrichtung oder Bestimmen einer Besseres-Ohr-Effekt Messgröße für die rechte Hörvorrichtung als Differenz zwischen den Werten der SNR-Messgröße für das ausgewählte Signal für die rechte bzw. linke Hörvorrichtung;c5bin)Bestimmen in den linken und/oder rechten Hörvorrichtungen einer Anzahl von Geberfrequenzbändern des ausgewählten Signals zu einer bestimmten Zeit, zu der die Besseres-Ohr-Effekt Messgröße für das ausgewählte Signal über einem vorbestimmten Grenzwert ist;d) Transponieren eines Geberfrequenzbandes des ausgewählten Signals in der linken und/oder rechten Hörvorrichtung - zu einer bestimmten Zeit - in ein Zielfrequenzband, wenn ein vorbestimmtes Transpositionskriterium erfüllt ist. Méthode de traitement de signaux audio à partir d'un champ sonore capté par un système de microphone d'un système d'écoute binaurale comprenant des dispositifs d'écoute gauche et droit adaptés pour être portés à une oreille gauche et une oreille droite, respectivement, d'un utilisateur, le champ sonore comprenant des signaux sonores d'une ou plusieurs sources sonores, les signaux sonores parvenant à l'utilisateur à partir d'une ou plusieurs directions relativement à l'utilisateur, les dispositifs d'écoute gauche et droit comprenant des émetteurs/récepteurs pour établir un lien de communication entre eux, la méthode comprenant les étapes suivantes b1) fournir des informations relatives à une aptitude de l'utilisateur à entendre en fonction de la fréquence d'un signal sonore;b2) déterminer un nombre de bandes de fréquences cibles, pour lesquelles l'aptitude de l'utilisateur à entendre satisfait à un critère prédéfini d'aptitude à entendre;et accomplir des étapes c1) à c3) pour chacun des dispositifs d'écoute gauche et droit situés aux oreilles gauche et droite, respectivement, d'un utilisateur: c1) fournir une séparation dynamique des signaux sonores desdites une ou plusieurs sources sonores en fonction du temps, de la fréquence, et de la direction d'origine des signaux sonores relativement à l'utilisateur;c2) sélectionner un signal parmi les signaux sonores dynamiquement séparés;c3) déterminer une mesure RSB indiquant une force du signal sélectionné relativement aux autres signaux du champ sonore pour le signal sélectionné et le dispositif d'écoute en fonction du temps, de la fréquence et de la direction d'origine du signal sélectionné relativement à l'utilisateur et de la localisation et de la force mutuelle des sources sonores;etun accomplissement des étapes c4bin) à d) dans au moins l'un des dispositifs d'écoute gauche et droit: c4bin) déterminer une mesure d'effet de meilleure oreille pour le dispositif d'écoute gauche en tant que différence entre les valeurs de la mesure RSB pour le signal sélectionné pour les dispositifs d'écoute gauche et droit, respectivement, ou déterminer une mesure d'effet de meilleure oreille pour le dispositif d'écoute droit en tant que différence entre les valeurs de la mesure RSB pour le signal sélectionné pour les dispositifs d'écoute droit et gauche, respectivement;c5bin) déterminer dans les dispositifs d'écoute gauche et/ou droit d'un nombre de bandes de fréquences de donneur du signal sélectionné à un instant donné, où la mesure d'effet de meilleure oreille pour le signal sélectionné est au dessus d'une valeur de seuil prédéfinie;d) transposer dans les dispositifs d'écoute gauche et/ou droit une bande de fréquences de donneur du signal sélectionné - à un instant donné - à une bande de fréquences cible, si un critère de transposition prédéfini est satisfait.
  2. 2
    A method according to claim 1 wherein the predefined transposition criterion comprises that the at least one donor frequency band of the selected signal overlaps with or is identical to a potential donor frequency band of the selected signal. Méthode selon la revendication 1 où le critère de transposition prédéfini comprend que ledit au moins une bande de fréquences de donneur du signal sélectionné chevauche ou est identique à une bande de fréquence de donneur potentielle du signal sélectionné. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das vorbestimmte Transpositionskriterium umfasst, dass das wenigstens eine Geberfrequenzband des ausgewählten Signals mit einem potentiellen Geberfrequenzband des ausgewählten Signals überlappt oder identisch zu diesem ist.
  3. 3
    A method according to claim 1 or 2 wherein steps c2) to c5bin) are performed for two or more, such as for all, of the dynamically separated sound signals, and wherein all other detected signal sources than the selected signal are considered as noise when determining the SNR-measure. Méthode selon la revendication 1 ou 2 où les étapes c2) à c5bin) sont accomplies pour deux ou plus, par exemple pour tous, des signaux sonores dynamiquement séparés, et où toutes les sources de signal détectées autres que le signal sélectionné sont considérées comme du bruit lors de la détermination de la mesure RSB. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Schritte c2) bis c5bin) für zwei oder mehr, beispielsweise für alle, der dynamisch getrennten Schallsignale durchgeführt werden und wobei alle anderen detektierten Signalquellen als das ausgewählte Signal als Rauschen betrachtet werden, wenn die SNR-Messgröße bestimmt wird.
  4. 4
    A method according to any one of claims 1-3 wherein in step c2) a target signal is chosen among the dynamically separated sound signals, and wherein step d) is performed for the target signal, and wherein all other detected signal sources than the target signal are considered as noise. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 où dans l'étape c2) un signal cible est choisi parmi les signaux sonores dynamiquement séparés, et où l'étape d) est accomplie pour le signal cible, et où toutes les sources de signal détectées autres que le signal cible sont considérées comme du bruit. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in Schritt c2) ein Zielsignal aus den dynamisch getrennten Schallsignalen ausgewählt wird und wobei Schritt d) für das Zielsignal durchgeführt wird und wobei alle anderen detektierten Signalquellen als das Zielsignal als Rauschen betrachtet werden.
  5. 5
    A method according to claim 4 wherein the target signal is selected among the separated signal sources as the source fulfilling one or more of the criteria comprising:a) having the largest energy content, b) being located the closest to the user, c) being located in front of the user, d) comprising the loudest speech signal components. Méthode selon la revendication 4 où le signal cible est sélectionné parmi les sources de signal séparées en tant que source satisfaisant à un ou plusieurs critères comprenant: a) contenir le plus d'énergie, b) être située au plus près de l'utilisateur, c) être située devant l'utilisateur, d) comprendre les composantes de signal de parole à plus fort volume. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Zielsignal aus den getrennten Signalquellen als die Quelle ausgewählt wird, welche ein oder mehrere der Kriterien erfüllt, die umfassen: a) Besitzen des größten Energieinhalts, b) Am nächsten zum Nutzer Positioniert sein, c) Positioniert sein vor dem Nutzer, d) Aufweisen der lautesten Sprachsignalkomponenten.
  6. 6
    A method according to claim 4 or 5 wherein the target signal is selectable by the user, e.g. via a user interface allowing a selection between the currently separated sound sources, or a selection of sound sources from a particular direction relative to the user, etc. Méthode selon la revendication 4 ou 5 où the signal cible est sélectionnable par l'utilisateur, par exemple via une interface utilisateur permettant une sélection entre les sources sonores présentement séparées, ou une sélection de sources sonores à partir d'une direction relative à l'utilisateur particulière, etc. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei das Zielsignal von dem Nutzer auswählbar ist, beispielsweise mit Hilfe einer Benutzerschnittstelle, die eine Auswahl zwischen den augenblicklich getrennten Schallquellen oder eine Auswahl von Schallquellen aus einer bestimmten Richtung bezüglich des Nutzers, etc. ermöglicht.
  7. 7
    A method according to any one of claims 1-12 wherein signal components that are not attributed to one of the dynamically separated sound signals are considered as noise. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 où les composantes de signal qui ne sont pas attribuées à l'un des signaux sonores dynamiquement séparés sont considérées comme du bruit. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Signalkomponenten die nicht zu einem der dynamisch getrennten Schallsignale zugeordnet sind als Rauschen betrachtet werden.
  8. 8
    A method according to any one of claims 1-7 wherein step d) comprises substitution of the magnitude and/or phase of the target frequency band with the magnitude and/or phase of a donor frequency band. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 où l'étape d) comprend une substitution de l'amplitude et/ou de la phase de la bande de fréquences cible avec l'amplitude et/ou la phase d'une bande de fréquences de donneur. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Schritt d) umfasst Ersetzen der Größe und/oder Phase des Zielfrequenzbandes durch die Größe und/oder Phase eines Geberfrequenzbandes.
  9. 9
    A method according to any one of claims 1-8 wherein donor frequency bands are selected above a predefined minimum donor frequency and wherein target frequency bands are selected below a predefined maximum target frequency. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 où les bandes de fréquences de donneur sont sélectionnées au dessus d'une fréquence de donneur minimale prédéfinie et où les bandes de fréquences cibles sont sélectionnées en dessous d'une fréquence cible maximale prédéfinie. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Geberfrequenzbänder oberhalb einer vorbestimmten minimalen Geberfrequenz ausgewählt werden und wobei Zielfrequenzbänder unterhalb einer vorbestimmten maximalen Zielfrequenz ausgewählt werden.
  10. 10
    A method according to claim 9 wherein the minimum donor frequency and/or the maximum target frequency is/are adapted to the users hearing ability. Méthode selon la revendication 9 où la fréquence de donneur minimale et/ou la fréquence cible maximale est/sont adaptées à l'aptitude de l'utilisateur à entendre. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die minimale Geberfrequenz und/oder die maximale Zielfrequenz auf die Hörfähigkeit des Nutzers angepasst ist/sind.
  11. 11
    A method according to any one of claims 1-10 wherein in step b2) a target frequency band is determined as a band for which a user has the ability to correctly decide on which ear the level is the larger, when sounds of different levels are played simultaneously to the user's left and right ears. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 où dans l'étape b2) une bande de fréquences cible est déterminée en tant que bande pour laquelle un utilisateur a l'aptitude de correctement décider sur quelle oreille le niveau est le plus grand, lorsque des sons de différents niveaux sont joués simultanément aux oreilles gauche et droite de l'utilisateur. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in Schritt b2) ein Zielfrequenzband als ein Band bestimmt wird, für das ein Nutzer die Fähigkeit hat korrekt zu entscheiden auf welchem Ohr der Pegel größer ist, wenn Schall mit verschiedenen Pegeln simultan den linken und rechten Ohren des Nutzers vorgespielt werden.
  12. 12
    A method according to any one of claims 1-11 wherein target frequency bands that contribute poorly to the wearer's current spatial perception and speech intelligibility are determined, such that their information may be substituted with the information from a donor frequency band. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 où les bandes de fréquences cibles qui contribuent mal à la perception spatiale courante et à l'intelligibilité de la parole courante du porteur sont déterminées, de façon à ce que leur information puisse être substituée avec l'information provenant d'une bande de fréquences de donneur. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei Zielfrequenzbänder die schlecht zu der augenblicklichen räumlichen Wahrnehmung des Trägers beitragen und Sprachverständlichkeit bestimmt werden, so dass ihre Information mit der Information eines Geberfrequenzbandes ersetzt werden kann.
  13. 13
    A method according to any one of claims 1-12 wherein step d) is operated synchronously in the left and right listening devices. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 où l'étape d) est opérée de manière synchrone dans les dispositifs d'écoute gauche et droit. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei Schritt d) in den linken und rechten Hörvorrichtungen synchron miteinander betrieben wird.
  14. 14
    A binaural listening system comprising left and right listening devices adapted for being worn at, respectively, left and right ears of a user, each listening device comprising a microphone system for picking up sounds from a sound field comprising sound signals from one or more sound sources, the sound signals impinging on the user from one more directions relative to the user, the left and right listening devices comprising transceivers for establishing a communication link between them, and the listening system being adapted to process audio signals picked up by the microphone systems of the left and right listening devices according to the method of any one of claims 1-13. Ein binaurales Hörsystem umfassend linke und rechte Hörvorrichtungen, die ausgebildet sind, um an linkem bzw. rechtem Ohr eines Nutzers getragen zu werden, wobei jede Hörvorrichtung ein Mikrophonsystem zum Aufnehmen von Schall von einem Schallfeld umfassend Schallsignale von einer oder mehreren Schallquellen aufweist, wobei die Schallsignale auf den Nutzer aus einer oder mehreren Richtungen bezüglich des Nutzers eintreffen, wobei die linken und rechten Hörvorrichtungen Transceiver zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen ihnen aufweisen und wobei das Hörsystem ausgebildet ist von den Mikrophonsystemen der linken und rechten Hörvorrichtungen aufgenommene Audiosignale gemäß dem Verfahren von irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13 zu verarbeiten. Système d'écoute binaurale comprenant des dispositifs d'écoute gauche et droit adaptés pour être portés à, respectivement, une oreille gauche et une oreille droite d'un utilisateur, chaque dispositif d'écoute comprenant un système de microphone pour capter des sons à partir d'un champ sonore comprenant des signaux sonores d'une ou plusieurs sources sonores, les signaux sonores parvenant à l'utilisateur depuis une ou plusieurs directions relativement à l'utilisateur, les dispositifs d'écoute gauche et droit comprenant des émetteurs/récepteurs pour établir un lien de communication entre eux, et le système d'écoute étant adapté pour traiter des signaux audio captés par les systèmes de microphone des dispositifs d'écoute gauche et droit selon la méthode de l'une quelconque des revendications 1 à 13.
  15. 15
    A tangible computer-readable medium storing a computer program comprising program code means for causing a data processing system to perform the steps of the method of any one of claims 1-13, when said computer program is executed on the data processing system. Ein physisches ein Computerprogram speicherndes computerlesbares Medium, umfassend Programmcodemittel, um einem Datenverarbeitungssystem zu ermöglichen die Schritte des Verfahrens von irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf dem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird. Support tangible lisible par ordinateur stockant un programme d'ordinateur comprenant des moyens de code de programme pour amener un système de traitement de données à accomplir les étapes de la méthode de l'une quelconque des revendications 1 à 13, lorsque ledit programme d'ordinateur est exécuté sur le système de traitement de données.