DK2124335T3 - Fremgangsmåde til optimering af en flertrinsfilterbank og tilsvarende filterbank og høreapparat - Google Patents
Fremgangsmåde til optimering af en flertrinsfilterbank og tilsvarende filterbank og høreapparat Download PDFInfo
- Publication number
- DK2124335T3 DK2124335T3 DK09159307.9T DK09159307T DK2124335T3 DK 2124335 T3 DK2124335 T3 DK 2124335T3 DK 09159307 T DK09159307 T DK 09159307T DK 2124335 T3 DK2124335 T3 DK 2124335T3
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- filter bank
- filter
- group delay
- input side
- pairs
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 9
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 210000000613 ear canal Anatomy 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 206010010219 Compulsions Diseases 0.000 description 1
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 208000032041 Hearing impaired Diseases 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010252 digital analysis Methods 0.000 description 1
- 210000000883 ear external Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010370 hearing loss Effects 0.000 description 1
- 231100000888 hearing loss Toxicity 0.000 description 1
- 208000016354 hearing loss disease Diseases 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000011410 subtraction method Methods 0.000 description 1
- 210000003454 tympanic membrane Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/0248—Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
- H03H17/0264—Filter sets with mutual related characteristics
- H03H17/0266—Filter banks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
Beskrivelse [0001] Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til optimering af en struktur af en flertrinsfilterbank, der har en filterbank med en indgangsside og en udgangsside der er baseret på en given filtertype, hvor indgangssiden af filterbanken har indgangskanalantallet som en variable første parameter og en oversamplingsfaktor som en variable anden parameter. Endvidere angår den foreliggende opfindelse en flertri nsfilterbank, hvis struktur opnås ved hjælp af en fremgangsmåde ovenfor. Endvidere angår den foreliggende opfindelse også en høreindretning med en sådan flertrinsfilterbank. Ved udtrykket "høreindretning" forstås her enhver lydafgivende indretning, som kan bæres i eller på øret, især et høreapparat, et headset, hovedtelefoner og lignende.
[0002] Høreapparater er bærbare høreindretninger, der tjener til at hjælpe hørehæmmede. For at imødekomme de mange individuelle behov er der tilvejebragt forskellige typer af høreapparater, såsom bag-øret-høreapparater (BTE), høreapparat med ekstern modtager (RIC: receiver in the canal) og i-øret-høreapparater (ITE), f.eks. også Concha-høreapparater eller kanalhøreapparater (ITE, CIC). De høreapparater, der er opført som eksempler, bæres på yderøret eller i øregangen. Derudover er der også på markedet knogle-lednings-høreapparater, implanterbare eller vibrotaktile hørehjælpemidler. Derved følger stimuleringen af den beskadigede hørelse enten mekanisk eller elektrisk.
[0003] Høreapparater har i princippet som væsentlige komponenter en indgangstransducer, en forstærker og en udgangstransducer. Indgangstransduceren er som regel en lydmodtager, f.eks. en mikrofon og/eller en elektromagnetisk modtager f.eks. en induktionsspole. Udgangstransduceren er som regel realiseret som en elektroakustisk transducer, f.eks. en miniaturehøjttaler, eller en elektromekanisk transducer, f.eks. knogleledningsmodtager. Forstærkeren er normalt integreret i en signalbehandlingsenhed. Denne grundlæggende struktur er vist i fig. 1 under anvendelse af eksemplet på et bag-ø ret-apparat. I et høreapparathus 1 til at bære bag øret er en eller flere mikrofoner 2 indbyg- get til at modtage lyden fra omgivelserne. En signalbehandlingsenhed 3, som også er integreret i høreapparathuset 1, bearbejder mikrofonsignalerne og forstærker dem. Signalbehandlingsenhedens 3 udgangssignal transmitteres til en højttaler eller modtager 4, som udsender et akustisk signal. Lyden overføres eventuelt via et lydrør, der er fastgjort med en otoplastik i øregangen, til trommehinden af bæreren af apparatet. Høreapparatets strømforsyning og især signalbehandlingsenheden 3 udføres ved et ligeledes i høreapparathuset 1 integreret batteri 5.
[0004] Lydsignaler der er optaget af en eller flere mikrofoner af et høreapparat nedbrydes sædvanligvis i underbåndssignaler til videre behandling. Til dette bruger man sædvanligvis en eller flere frekvensselektive digitale analysefilter-banker (AFB), hvorved K > 1 underbåndssignaler opnås. Efter dekomponerin-gen kan underbandspecifikke signalmanipulationer udføres. En efterfølgende resyntese af de manipulerede underbandsignaler kan udføres ved hjælp af en digital syntesefilterbank (SFB).
[0005] Filtre af høj kvalitet i høreapparater er underlagt visse krav. For eksempel er der i de nederste bånd en kanalbåndbredde på ca. 250 Hz. Ellers bør båndgabet være baseret på Bark-skalaen. Desuden er et kanalnummer på mindst 22 ønskeligt. Forstyrrelse på grund af aliasing skal være under 60 dB. På grund af den intensive underbåndsbehandling (især den høje krævede forstærkning, der kræves for at kompensere for høretab) i høreapparater, er konventionelle aliasing-annulleringsteknikker ikke effektive. Filterbankerne skal derfor som udgangspunkt samples "ikke-kritisk". Endvidere bør gruppeforsinkelsen (i hvert tilfælde for AFB og SFB) være tydeligt under 5 ms, og gruppeforsinkelsesforvrængninger må ikke overstige et bestemt interval. Specielt for høje frekvenser skal gruppeforsinkelsen holdes så lav som muligt, hvilket udgør en betydelig begrænsende faktor for filterbanken.
[0006] Indtil videre har filterbanker med træstruktur med flere trin og ikke-ensartet opdeling (Bark-skala), men uden optimeret stopbåndsdæmpning og dermed manglende eller utilstrækkelig nedsampling (løsning A) været anvendt.
Derudover er det også kendt at anvende en enkeltstrin (for eksempel kompleksmoduleret) filterbank (opløsning B). Endelig anvendes flertrinsfilterbanker til dekomponering af lydsignalerne (løsning C). En sådan filterbank er for eksempel udstyret med K-kanaler med mindst to forskellige båndbredder, hvilke båndbredder er baseret på grænsevilkårene for Bark-skalaen, men kanalgrupper har identisk båndbredde. Dette resulterer i fordele i forhold til løsningerne A og B.
[0007] Desuden er et forøget antal underbånd muligt ved flertrinsfilterbanken for at opnå en forbedret opløsning i forhold til løsningen A. På samme tid er der imidlertid ingen tvang til at realisere et for stort antal underbånd, hvilket anses for at være en forbedring i forhold til løsning B.
[0008] Endvidere er det muligt at reducere samplingshastigheden for underbåndssignalerne med flertrinsfilterbanken, da det tillader at undgå interferens (forbedring i forhold til løsning A). Reduktionen af samplingshastigheden kan dog kun ske i det omfang, at der ved manipulationen af underbåndet ikke opstår nogen interferens, der er forårsaget af spektral overfoldning (aliasing). Dette fører til en forbedring i forhold til kendte filterbankfremgangsmåder til aliasing-kompensation som beskrevet for eksempel i Heinz Gockler og Alexandra Groth: "Multiratensysteme" Schlembach Verlag, Willburgstetten, 2004.
[0009] Fra artiklen af Brennan, R.; Schneider, T: A flexible filterbank structure for ekstensive signal manipulations in digital hearing aids; In. IEEE, Proceed-ings of the International Symposium on Circuits and Systems 31 May - 3 June 1998, 1998. ISCAS '98. Volume 6, s. 569 - 572 er en fleksibel filterbankstruktur til høreapparater kendt. Denne filterbankstruktur er sammensat af en analysefil-terbank og en syntesefilterbank, mellem hvilke en kanalafhængig behandling udføres. Det er en oversamplet filterbank og det er målet at opnå den kortest mulige tidsforsinkelse og en høj computer effektivitet.
[0010] Desuden beskriver artiklen af Yu Shao; Chip Hong Chang: A General-ized Time-Frequency Subtraction Method for Robust Speech Enhancement
Based on Wavelet Filter Banks Modeling of Human Auditory System. I: IEEE TRANSACTIONS ON SYSTEMS, MAN AND CYBERNETICS. PART B: CY-BERNETICS. DEL B: CYBERNETIKK, Volume 37, No. 4. August 2007, 2007, s. 877-889 en filterbankmodellering til en menneskelig hørelse. For at forbedre ta-leforståelsen forbedres signal-til-støj-forholdet.
[0011] Desuden kendes artiklen af Lunner T et al.:" A digital filterbank hearing aid-design, implementation and evaluation, Speech Processing 1. Toronto, May 14-17, 1991; [International Conference on acoustics, speech & signal processing. ICASSP], New York, IEEE, US, Bd. CONF. 16, 14. April 1991 (1991-04-14), side 3661-3664, ISBN:978-0-7803-0003-3. Der beskrives der en flertrinsfil-terbank med en indgangsside- og en udgangssidefilterbank der er baseret på en given type filter. Inputgangssidefilterbanken har kanalnummer 2 som den første parameter og en oversamplingsfaktor 2 som den anden parameter.
[0012] Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en flertrins-filterbank, som har den lavest mulige gruppeforsinkelse i underbåndene og som kan drives med mindst muligt energiforbrug.
[0013] Ifølge opfindelsen opnås dette formål ved hjælp af en fremgangsmåde til optimering af en struktur af en flertrinsfilterbank med en indgangsside- og en udgangssidefilterbank med filtre af en given filtertype, hvor indgangssidef ilterbanken som en variabel første parameter har kanalnummeret og som en variabel anden parameter har en oversamplingsfaktor, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: at bestemme i hvert tilfælde en gruppeforsinkelse af fler-trinsfilterbanken for et antal værdipar af den første og den anden parameter, at bestemme i hver tilfælde en driftshastighed for flertrinsfilterbanken for antallet af værdipar i den første og anden parameter, at udvælge et af antallet af værdipar, for hvilket den tilhørende gruppeforsinkelse og den tilhørende driftshastighed opfylder et forudbestemt kriterium, og at konfigurere indgangssidefilterbanken med kanalnummeret og oversamplingsfaktoren svarende til det udvalgte værdipar.
[0014] Det er på en fordelagtig måde muligt succesfuldt at optimere et filter- banksystem, der har talrige parametre, såsom antal meddelelseskanaler på indgangssidefilterbanken, oversamplingsfaktoren for indgangssidefilterbanken, antal udgangssidefilterbanker, antal meddelelseskanaler på udgangssidefilter-bankerne, oversamplingsfaktor for udgangssidefilterbankerne, træstruktur "fuldt træ" eller "reduceret træ" osv., ved hjælp af kun få målrettede udvalgte parametre. Det er altså ikke en kostbar optimeringsproces i et multidimensionelt rum, der er nødvendig.
[0015] Hvis flertrinsfilterbanken, dvs. filterbanksystemet i kaskade, er over hele bankbredden af forskellige trin, kan for de flere par af værdier i hvert tilfælde derudover bestemmes en datahastighed, der repræsenterer en kumulativ samplingshastighed over alle underbånd af flertrinsfilterbanken, og denne datahastighed anvendes til at vælge et af de nævnte flere par af værdier. Dette resulterer i et yderligere evalueringskriterium, hvor resultatrummet kan være uforholdsmæssigt begrænset.
[0016] I en videreudvikling kan en "næsten perfekt rekonstruerende" filterbank (NPR filterbank) anvendes i stedet for de almindeligt anvendte "perfekt rekonstruerende" filterbanker (PR filterbank). En NPR-filterbank er normalt tilstrækkelig til en intensiv underbåndsbearbejdning. Med en NPR-filterbank kan yderligere indsats og gruppeforsinkelse reduceres.
[0017] Endvidere kan hver underfiltreringsbank i filterbanksystemet være en oversamplet kompleksmoduleret regulær (DFT) eller frekvensforskudt (GDFT) polyfasefilterbank. Sådanne filterbanker har vidtrækkende muligheder for variation, men er nemme at optimere med fremgangsmåden ifølge opfindelsen.
[0018] Det forudbestemte kriterium for optimeringen kan være, at gruppeforsinkelse og driftshastigheden er så lave som mulig. Hvis begge parametre ikke har et minimum for et og samme værdipar, skal der vælges et passende kompromis for parameterværdierne og det tilhørende værdipar (indgangskanalnummer og oversamplingsfaktor).
[0019] Med fordel kan en flertrinsfilterbank nu findes ved fremgangsmåden iføl- ge opfindelsen, hvis opbygning er optimeret med hensyn til gruppeforsinkelse og energiforbrug. Især er en sådan flertrinsfilterbank egnet til indgangssignalbehandling i høreindretninger, især i høreapparater.
[0020] Den foreliggende opfindelse vil nu blive forklaret mere detaljeret under henvisning til de ledsagende tegninger, hvor fig. 1 viser den grundlæggende struktur af et høreapparat ifølge den kendte teknik; fig. 2 viser en træstruktur af et basisfilterbankkoncept, der skal optimeres; fig. 3 viser et diagram over gruppeforsinkelsen af frekvensgruppen af lave frekvenser som en funktion af Kind og Uind; fig. 4 viser et diagram over driftshastigheden for multiplikationer af hele filterbanken som en funktion af Kind og Uind; fig. 5 viser et diagram over datahastigheden for alle underbånd (samlet antal prøver pr. tidsenhed) som en funktion af Kind og Uind; og Fig. 6 viser en træstruktur af et optimeret filterbankkoncept.
[0021] Udførelsesformer, som er beskrevet mere detaljeret nedenfor, repræsenterer foretrukne udførelsesformer for den foreliggende opfindelse. For optimeringsfremgangsmåden ifølge opfindelsen antages en træstruktur af et filterbankkoncept i det følgende eksempel som vist i fig. 2. Et sådant basisfilterbankkoncept omfatter en indgangssidefilterbank 10 og et antal udgangssidefilterban-ker 111 indtil 11m og 12i til 12n, Indgangssidefilterbanken 10 har et kanalnummer Kind = n + m. Samplingshastigheden ved indgangen til filterbanken 10 er fA,
Ind.
[0022] Det grundlæggende filterbanekoncept er kun udformet i to trin i dette eksempel. Det har derfor ud over indgangssidefilterbanken 10 i det første trin kun et andet trin med filterbankerne 111 indtil 11m og 12i til 12n hver repræsenterer konventionelle kompleksmodulerede filterbanker. Filterbankerne 111 indtil 11m har et brugerkanalnummer Kaus,i mens filterbankerne 12i til 12n har kanalnummeret Kud,2. Det egentlige antal kanaler svarer til produktet Uind · Kud,i,2, hvor Uind repræsenterer oversamplingsfaktoren for den indgående sidefilterbank.
[0023] Udgangssidefilterbankerne er således i det valgte eksempel kun sammensat i af to forskellige filterbanktyper. Derved er i tilfælde af et "fuldt træ" fil-terbanktypen med kanalnummeret Kud.i Si-gange og den med antallet af kanaler Kud,2 S2-gange repræsenteret. Samplingshastigheden ved udgangen af ind-gangssidefilterbanken 10 er fA, zw og samplingshastighederne ved udgangssiden af filterbankerne 111 indtil 11m og 12i til 12n andrager fA, tbi henholdsvis fA, TB2.
[0024] Hvis kun et "reduceret træ" foreligger, så dannes kanalerne på udgangssiderne delvist af indgangssidefilterbanken 10. Følgelig kan filterbankerne 12 på udgangssiden 12i til 12n (vist i punkterede linjer i fig. 2) udelades.
[0025] Målet er nu at optimere strukturen af filterbanksystemet i fig. 2, især med hensyn til en anvendelse i høreapparater. I dette tilfælde opnås den lavest mulige gruppeforsinkelse i de enkelte kanaler og et samlet set lavest muligt energiforbrug, det vil sige så få filteroperationer som muligt. Det har vist sig, at optimering af hele parameterrummet af filterbanksystemet kan reduceres til i det væsentlige to parametre, nemlig indgangskanalnummeret Kind og oversamplingsfaktoren Uind af indgangssidefilterbanken 10.
[0026] For det første undersøges gruppeforsinkelsen af en frekvensgruppe af de lave frekvenser i afhængighed af de to parametre Kind og Uind. Til undersøgelsen samt for alle efterfølgende undersøgelser anvendes filtre ifølge Remez standarddesign (lineært fasede FIR-filtre). Den tredimensionale graf i fig. 3 gengiver gruppeforsinkelsen tg over parametrene Uind og Kind. Der er en klar stigning i gruppeforsinkelsen for lavfrekvensfrekvensgruppen i højre hjørne, dvs. ved høje indgangskanalnumre Kind og lave oversamplingsfaktorer Uind, Lave gruppeforsinkelser er mere tilbøjelige til at være i det forreste og bageste område af grafen, med meget lidt forsinkelse i venstre hjørne af grafen, dvs. ved høje oversamplingsfaktorer Uind og lave indgangskanalnummer Kind, For højere frekvenser varierer gruppeforsinkelsen som en funktion af Uind og Kind kun ubetydelig.
[0027] Høje oversamplingsfaktorer Uind fører dog til et stort antal nødvendige operationer, hvilket øger energiforbruget. Som følge heraf skal der findes en afvejning mellem gruppeforsinkelse og antallet af operationer eller driftshastigheden. Derfor blev, ifølge fig. 4, driftshastigheden fop, muit (kun for multiplikationer) af hele filterbanken som en funktion af Kind og Uind bestemt. Multiplikationsdriftshastigheden kan her betragtes som repræsentativ for den samlede driftshastighed af filterbanken. I den tredimensionale grafik i fig. 4 er vist, at driftshastigheden fop, muit i venstre hjørne, dvs. ved en høj oversamplingsfaktor Uind og et lille kanalnummer Kind, er relativt stor. I det forreste og bageste hjørner af grafen er driftshastighederne væsentligt lavere og laveste i højre hjørne, dvs. med et stort antal kanaler Kind og lav oversamplingsfaktor Uind, Som led i optimeringen skal begge optimeringskriterier, nemlig gruppeforsinkelsen og driftshastigheden overvejes samtidigt. Som allerede nævnt oven for viser det sig, at gruppeforsinkelsen af frekvensgruppen med høje frekvenser næppe er kritisk og derfor ikke behøver at blive brugt til optimeringen. Følgelig, hvis fig. 3 og 4 betragtes sammen, så opnås optimale værdipar af parametrene Uind og Kind i det forreste og bageste område af planerne, der udspænder begge disse to parametre Uind og Kind ifølge fig. 3 og 4.
[0028] Som et ekstra beslutningskriterium for at finde et optimalt værdipar Uind/ Kind kan den såkaldte datahastighed "fdata” anvendes. Den er resultatet af alle samplingshastigheder akkumuleret over alle underbånd. Som vist i fig. 5, er den konstant for et "fuldt træ" af filtersystemet (se fig. 2). Kun for et "reduceret træ" er der et afhængighedsresultat fra parametrene Uind og Kind, I det valgte eksempel blev der set bort fra udgangssidefilterbankerne 12i til 12n. Dette resulterede i en afhængighed af datahastigheden fdata af de to parametre Kind og Uind, Ifølge den tredimensionale grafik i fig. 5 ville det være bedst at anvende et reduceret træ (højt kanalnummer Kind) og at holde oversamplingsfaktoren Uind af ind-gangssidefilterbanken så lav som muligt. I dette parameter-parområde er gruppeforsinkelse dog relativt høj (se fig. 3).
[0029] Samlet set kan der findes et kompromis, der tager højde for alle optimeringskriterierne (lav gruppeforsinkelse, lav operationshastighed og muligvis lav datahastighed). I det foreliggende eksempel har det vist sig, at en filterbank med træstrukturen ifølge fig. 6 kan betragtes som optimal. Følgelig har ind-gangssidefilterbanken 10 et kanalnummer Kind = 4 og en oversamplingsfaktor Uind = 2. Den optimale struktur resulterer i et fuldt træ med fire udgangssidefil-terbanker 11i, 12i, 122 og 123, Udgangssidefilterbanken 111 for det lavere frekvensområde har kanalnummeret Kud = 12 og oversamplingsfaktoren Uud = 5. For de øvre frekvenser er der tre udgangssidefilterbanker 12i, 122 og 123 af samme filterbanktype. De har hver især kanalnummeret Kud = 4 og en oversamplingsfaktor Uud = 4. Dette resulterer i 24 kanaler over hele frekvensområdet, dvs. et kanalnummer, der er mindst 22 ifølge de oprindeligt etablerede krav. Det yderligere krav om, at en kanalbåndbredde på ca. 250 Hz er nødvendig i de nederste bånd, kan opretholdes med strukturen i fig. 6. Faktisk med den optimerede filterbankstruktur har de nedre kanaler en båndbredde på 240 Hz og de øvre kanaler har en båndbredde på 750 Hz. Med optimeringsfremgangsmåden ifølge opfindelsen er det således muligt at optimere en flertrinsstruktur af oversamplede, kompleksmodulerede (modificerede: GDFT) polyfasede filterbanker hvad angår applikationer i høreindretninger, især høreapparater.
[0030] I tilfælde af en implementering af frekvensforskudte kompleksmodulerede (GDFT) polyfasede filterbanker kan den mest fordelagtige løsning til realisering af frekvensforskydning vælges ifølge opfindelsen for hver underfiltrerbank: I det første tilfælde frekvensforskydes selve indgangssignalet fra den respektive underfilterbank, hvorved prototypefilteret fortsætter med at have reelle koefficienter, men forsynes med et komplekst signal (implementering som en DFT filterbank). Udgangssignalet skal derved igen frekvensforskydes i modsat retning. I det andet tilfælde er prototypefilteret selv kompleksmoduleret, hvorved denne omfatter komplekse koefficienter, men forsynes med et reelt signal. For at bevare den eventuelt eksisterende symmetri af FIR-filterkoefficienter vælges nulfasen af den frekvensforskudt-virkende bæreroscillation hensigtsmæssigt.
Valget af begge muligheder er som følger: Hvis indgangssignalet for den respektive underfilterbank er reel, så vælges den anden mulighed, er den kompleks, så vælges den første. I hvert tilfælde resulterer således også for GDFT- underfilterbanker i de prototypefiltre, som skal realiseres, kun i halv-komplekse multiplikationer. I tilfælde af en flertrinsfilterbank kan den i det første tilfælde krævede frekvensforskydning kombineres foran og bag DFT-filterbanken. Yderligere forbedringer i beregningsmæssig kompleksitet (energiforbrug) og gruppeforsinkelse kan opnås ved at erstatte filterbanker med NPR ("ikke-perfekte rekonstruerede filterbanker") i stedet for konventionelle PR-filtre ("perfekt rekonstruerede filterbanker"). NPR-filterbankerne kan nemlig være konstrueret til at være tilstrækkelige til intensiv underbåndsbehandling.
[0031] Som en filterbank der er sammensat af mindst to kaskadetrin eller som en delvist, mindst to-trins (analyse) filterbank, kan den tjene til at dekomponere indgangssignalet i K underbåndsignaler med en reduceret samplingshastighed. En digital syntesefilterbank (SFB) til resyntese efter manipulation af underbånd-signalerne kan konstrueres symmetrisk til analysefilterbanken (AFB).
[0032] Samlet set kan en mindre gruppeforsinkelse opnås med den optimerede filterbankstruktur, især i bredbåndskanaler centreret ved højere centerfrekvenser, hvilket repræsenterer en forbedring i forhold til den i indledningen beskrevne løsningen B. En anden fordel ved det optimerede filterbanksystem er den reducerede beregningsindsats i analyse-syntese-filterbankens kaskade, hvilket repræsenterer en forbedring over en ikke-optimeret løsning C. Endelig er der med fordel også en stærkt reduceret beregningsindsats i underbåndsignalbe-handlingen ved nedsampling af underbåndsignalerne og undgåelse af et for stort antal kanaler.
[0033] Det ovenfor beskrevne filterbanksystem kan for eksempel anvendes i et høreapparat eller en anden høreindretning.
Claims (5)
1. Fremgangsmåde til optimering af en struktur af en flertrinsfilterbank, som omfatter en indgangssidef ilterbank (10) og en udgangssidefilterbank (11i, 11m,; 12i, 12n) med filtre af en given filtertype, hvor indgangssidefilterbanken (10) har kanalnummeret (Kind) som en variabel første parameter, og en oversamplingsfaktor (Uind) som en variabel anden parameter, kendetegnet ved - at bestemme i hvert tilfælde en gruppeforsinkelse (Tg) af flertrinsfilter-banken for et antal værdipar af den første og den anden parameter, - at bestemme i hver tilfælde en driftshastighed (foP, muit) af flertrinsfilter-banken for antallet af værdipar af den første og den anden parameter, - at udvælge et af antallet af værdipar, for hvilket den tilhørende gruppeforsinkelse (tg) og den tilhørende driftshastighed (fop, muit) opfylder et forudbestemt kriterium, og - at konfigurere indgangssidefilterbanken (10) med kanalnummeret og oversamplingsfaktoren svarende til det udvalgte værdipar.
2. Fremgangsmåden ifølge krav 1, hvor trin af flertrinsfilterbanken er forskellige trin over den fulde båndbredde, en kumulativ samplingshastighed over alle underbånd i flertrinsfilterbanken yderligere bestemmes som datahastigheden for hver af antallet af værdipar, og den respektive datahastighed anvendes til at vælge et af antallet af værdipar.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, hvor indgangsside- og udgangssidefil-terbankerne, med hensyn til en syntesefilterbank, hver er en NPR filterbank.
4. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, hvor indgangsside- og ud- gangssidefilterbankerne hver er en oversamplet, kompleksmoduleret polyfaset filterbank.
5. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, hvor det definerede kriterium er at minimere gruppeforsinkelse (tg) og driftshastigheden (foP, muit).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102008024535A DE102008024535A1 (de) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Verfahren zum Optimieren einer mehrstufigen Filterbank sowie entsprechende Filterbank und Hörvorrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK2124335T3 true DK2124335T3 (da) | 2018-07-16 |
Family
ID=40996731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK09159307.9T DK2124335T3 (da) | 2008-05-21 | 2009-05-04 | Fremgangsmåde til optimering af en flertrinsfilterbank og tilsvarende filterbank og høreapparat |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8150081B2 (da) |
| EP (1) | EP2124335B1 (da) |
| DE (1) | DE102008024535A1 (da) |
| DK (1) | DK2124335T3 (da) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008024490B4 (de) * | 2008-05-21 | 2011-09-22 | Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. | Filterbanksystem für Hörgeräte |
| DE102009036610B4 (de) * | 2009-07-09 | 2017-11-16 | Sivantos Pte. Ltd. | Filterbankanordnung für eine Hörvorrichtung |
| DE102010026884B4 (de) | 2010-07-12 | 2013-11-07 | Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. | Verfahren zum Betreiben einer Hörvorrichtung mit zweistufiger Transformation |
| DE102010041643B4 (de) | 2010-09-29 | 2014-01-30 | Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. | Hörhilfegerät zur Frequenzkompression |
| CN104011732B (zh) * | 2011-12-30 | 2018-06-15 | 英特尔公司 | 双合成域高级加密标准存储器加密引擎 |
| CN106160702A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-11-23 | 桂林电子科技大学 | 近似完全重构单原型dft调制滤波器组的设计方法 |
| DE102021205251B4 (de) * | 2021-05-21 | 2024-08-08 | Sivantos Pte. Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zur frequenzselektiven Verarbeitung eines Audiosignals mit geringer Latenz |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0855129A1 (en) * | 1995-10-10 | 1998-07-29 | AudioLogic, Incorporated | Digital signal processing hearing aid with processing strategy selection |
-
2008
- 2008-05-21 DE DE102008024535A patent/DE102008024535A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-05-04 EP EP09159307.9A patent/EP2124335B1/de active Active
- 2009-05-04 DK DK09159307.9T patent/DK2124335T3/da active
- 2009-05-20 US US12/469,030 patent/US8150081B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2124335A3 (de) | 2012-11-21 |
| US20090290737A1 (en) | 2009-11-26 |
| EP2124335A2 (de) | 2009-11-25 |
| DE102008024535A1 (de) | 2009-12-03 |
| US8150081B2 (en) | 2012-04-03 |
| EP2124335B1 (de) | 2018-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK2124335T3 (da) | Fremgangsmåde til optimering af en flertrinsfilterbank og tilsvarende filterbank og høreapparat | |
| US8085960B2 (en) | Filter bank system for hearing aids | |
| US8948424B2 (en) | Hearing device and method for operating a hearing device with two-stage transformation | |
| DK1417756T3 (da) | Adaptiv underbåndssignalforarbejdning i en oversamplet filterbank | |
| CN101635877B (zh) | 使用耳间信号传输和互补增益策略减少助听器中的声反馈的系统 | |
| DK3245797T3 (da) | Fremgangsmåde til at betjene et høreapparatsystem og et høreapparatsystem | |
| JP6763721B2 (ja) | 音源分離装置 | |
| DK2919485T3 (da) | Transmission af et vind-reduceret signal med reduceret latenstid | |
| DK2124482T3 (da) | Høreindretning med udligningsfilter i et filterbanksystem | |
| DK2280482T3 (da) | Filterbankindretning til en høreindretning | |
| DK2797344T3 (da) | Fremgangsmåde til styring af en adaptionstrinstørrelse og høreapparat | |
| US8233650B2 (en) | Multi-stage estimation method for noise reduction and hearing apparatus | |
| DK3245798T3 (da) | Fremgangsmåde til at betjene et høreapparatsystem og et høreapparatsystem | |
| WO2013189528A1 (en) | Method of sound processing in a hearing aid and a hearing aid | |
| Subbulakshmi et al. | A survey of filter bank algorithms for biomedical applications | |
| US9124963B2 (en) | Hearing apparatus having an adaptive filter and method for filtering an audio signal | |
| CN101312602A (zh) | 具有低干扰耳机控制的助听设备以及相应的方法 | |
| DK2437521T4 (da) | Fremgangsmåde til frekvenskompression med harmonisk korrektur og tilsvarende apparat | |
| DK2982136T3 (da) | Fremgangsmåde til evaluering af et ønsket signal og høreindretning | |
| US8295518B2 (en) | Filter bank system having specific stop-band attenuation components for a hearing aid | |
| Amir et al. | Reconfigurable low complexity hearing aid system using adjustable filter bank | |
| DK3048813T3 (da) | Fremgangsmåde og indretning til at undertrykke støj baseseret på korrelation mellem underbånd | |
| Madhusudhanan et al. | Vlsi Based Performance Improvement in Digital Hearing Aid Using Reconfigurable Filter |