EP2219389A1

EP2219389A1 - Device and method for evaluating interference noises in a binaural hearing device product

Info

Publication number: EP2219389A1
Application number: EP09178490A
Authority: EP
Inventors: Eghart Fischer
Original assignee: Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Current assignee: Sivantos Pte Ltd
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: US20100208921A1; US8625826B2; EP2219389B1; DE102009009040A1; ATE534244T1; DK2219389T3

Abstract

The apparatus has hearing devices (1A, 1B) e.g. behind-the-ear hearing devices, including omni-directional microphones (3A, 3B) that are electrically connected with each other to form directional microphones having monaural anti-cardioid characteristics (11), respectively. The microphones of the respective devices are wirelessly connected together to form a directional microphone having a binaural figure of eight characteristic (12). Levels of output signals of the directional microphones having the monaural and binaural characteristics are combined together, respectively. An independent claim is also included for a method for background noise estimation.

Description

Die Erfindung betrifft eine im Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung und ein im Patentanspruch 8 angegebenes Verfahren zur Störgeräuschschätzung mit einem ersten und einem zweiten Hörgerät zur binauralen Versorgung eines Hörgeschädigten, wobei die Hörgeräte jeweils ein erstes und ein zweites omnidirektionales Mikrofon aufweisen und die beiden Mikrofone jedes Hörgeräts zur Bildung eines ersten und eines zweiten Richtmikrofons mit einer monauralen Richtcharakteristik elektrisch miteinander verschaltet sind.The invention relates to a device specified in claim 1 and a specified in claim 8 method for noise estimation with a first and a second hearing aid for the binaural care of a hearing impaired, the hearing aids each having a first and a second omnidirectional microphone and the two microphones each hearing aid Forming a first and a second directional microphone with a monaural directional characteristic are electrically interconnected.

Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr Hörgeräte, Hörgerät mit externem Hörer und In-dem-Ohr Hörgeräte, z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired. In order to meet the numerous individual needs, different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids, hearing aids with external earphones and in-the-ear hearing aids, e.g. also provided Concha hearing aids or channel hearing aids. The hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal. In addition, bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.

Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in Figur 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr Hörgeräts 1 dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 2 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 3 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 4, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 2 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 4 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 5 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen nicht dargestellten Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Hörgeräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgeräts 1 und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 4 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 2 integrierte Batterie 6.Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer. The input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil. The output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized. The amplifier is usually integrated in a signal processing unit. This principal Construction is in FIG. 1 illustrated by the example of a behind-the-ear hearing aid 1. In a hearing aid housing 2 for carrying behind the ear, one or more microphones 3 are incorporated for receiving the sound from the environment. A signal processing unit 4, which is also integrated in the hearing aid housing 2, processes the microphone signals and amplifies them. The output signal of the signal processing unit 4 is transmitted to a loudspeaker or receiver 5, which outputs an acoustic signal. The sound is optionally transmitted via a sound tube, not shown, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the hearing aid wearer. The power supply of the hearing device 1 and in particular that of the signal processing unit 4 is effected by a battery 6 likewise integrated into the hearing device housing 2.

Bei der Verarbeitung digitaler Sprachaufnahmen, z. B. mit digitalen Hörgeräten, ist es oft wünschenswert, störende Hintergrundgeräusche zu unterdrücken, ohne dabei das Nutzsignal (Sprache) zu beeinflussen. Hierfür sind Filterverfahren, welche das Kurzzeitspektrum des Signals beeinflussen, wie das Wiener-Filter, bekannt und geeignet. Allerdings setzen diese Verfahren eine genaue Schätzung der frequenzabhängigen Leistung des zu unterdrückenden Störgeräuschs aus einem Eingangssignal voraus. Ist diese Schätzung ungenau, wird entweder eine nicht zufriedenstellende Störgeräuschunterdrückung erreicht, das Wunschsignal wird angegriffen oder es entstehen zusätzliche künstlich erzeugte Störsignale, auch "musical tones" bzw. "musical noise" genannt. Methoden zur Störgeräuschschätzung, welche diese Probleme vollständig und effizient lösen, stehen noch nicht zur Verfügung.When processing digital voice recordings, eg. As with digital hearing aids, it is often desirable to suppress disturbing background noise, without affecting the useful signal (voice). For this purpose, filtering methods which influence the short-term spectrum of the signal, such as the Wiener filter, are known and suitable. However, these methods require accurate estimation of the frequency dependent power of the noise to be canceled from an input signal. If this estimate is inaccurate, either an unsatisfactory noise suppression is achieved, the desired signal is attacked or there are additional artificially generated noise, also called "musical tones" or "musical noise". Noise estimation methods that solve these problems completely and efficiently are not yet available.

Bislang kann die Störgeräuschleistung prinzipiell durch zwei Ansätze geschätzt werden. Beide Methoden können entweder breitbandig oder bevorzugt in einer Frequenzbereichszerlegung mittels Filterbank oder Kurzzeit-Fourier-Transformation stattfinden:So far, the noise power can be estimated in principle by two approaches. Both methods can take place either broadband or preferably in a frequency domain decomposition by means of filter bank or short-time Fourier transformation:

1. Voice Activity Detection:

Solange keine Sprachaktivität festgestellt wird, betrachtet man die komplette (zeitveränderliche) Eingangssignalleistung als Störgeräusch. Sofern Sprachaktivität detektiert wird, hält man die Störgeräuschschätzung auf dem vor dem Einsetzen der Sprachaktivität geschätzten Wert konstant.As long as no voice activity is detected, the complete (time-varying) input signal power is regarded as noise. If speech activity is detected, the noise estimate is kept constant at the value estimated prior to the onset of speech activity.

2. Disturbance power estimation during a voice activity (so-called "minimum tracking method"):

Es ist bekannt, dass auch während einer Sprachaktivität die Sprachsignalleistung in einzelnen Frequenzbereichen immer wieder kurzfristig nahezu Null ist. Liegt nun eine Mischung aus Sprache und vergleichsweise langsam zeitveränderlichem Störgeräusch zugrunde, so entsprechen die Minima der zeitlich betrachteten spektralen Signalleistung der Störgeräuschleistung zu diesen Zeitpunkten. Zwischen den festgestellten Minima muss die Störsignalleistung liegen ("Minimum-Tracking"). Die Ermittlung der Störgeräuschleistung erfolgt typischerweise getrennt für verschiedene Frequenzbereiche des Eingangssignals. Hierzu wird das Eingangssignal zunächst mittels einer Filterbank oder einer Fourier-Transformation in einzelne Frequenzkomponenten aufgespaltet. Diese Komponenten werden dann getrennt voneinander verarbeitet.It is known that even during a voice activity the voice signal power in individual frequency ranges is almost always close to zero in the short term. If a mixture of speech and comparatively slowly time-varying noise is now the basis, the minima of the time-considered spectral signal power correspond to the noise power at these times. The interference signal power must lie between the detected minimums ("minimum tracking"). The determination of the noise power is typically done separately for different frequency ranges of the input signal. For this purpose, the input signal is first split into individual frequency components by means of a filter bank or a Fourier transformation. These components are then processed separately.

Bei der oben genannten 1. Methode, stellt einerseits die zuverlässige Erkennung von Sprachaktivität ein Problem dar, andererseits ist es nicht möglich, zeitlich veränderliche Störgeräusche während gleichzeitiger Sprachaktivität zu verfolgen.In the above-mentioned 1st method, on the one hand, reliable recognition of voice activity is a problem, on the other hand, it is not possible to track time-varying noise during simultaneous voice activity.

Bei der oben beschriebenen 2. Methode sind grundsätzliche Widersprüche in der Einstellung des Algorithmus zu lösen: Wenn Sprache vorliegt, sollte die Störgeräuschschätzung nur langsam angepasst werden, um nicht durch schnelle Adaption Sprachanteile als Störgeräusche zu klassifizieren und hierdurch die Sprachqualität anzugreifen. Liegt keine Sprache vor, so sollte die Störleistungsschätzung ohne Verzögerung der temporalen Feinstruktur des Eingangssignals folgen. Hieraus ergeben sich für die Einstellparameter des Verfahrens, wie z. B. Glättungszeitkonstanten, Fensterlänge für eine Minimumsuche oder Gewichtungsfaktoren widersprüchliche Anforderungen, die bislang nur im Mittel optimal gelöst werden konnten. Außerdem ist diese Methode nicht in der Lage, schnellen Änderungen des Störsignals zu folgen.In the second method described above, fundamental contradictions in the setting of the algorithm are to be solved: If there is speech, the noise estimate should be adapted only slowly, not by rapid adaptation Classify speech components as noise and thereby attack the voice quality. If no speech is present, then the noise power estimation should follow without delay the temporal fine structure of the input signal. This results for the adjustment parameters of the method, such. B. smoothing time constants, window length for a minimum search or weighting factors contradictory requirements that could be solved optimally only on average so far. In addition, this method is not able to follow rapid changes in the interfering signal.

Eine weitere Möglichkeit zur Sprachverbesserung und der Unterdrückung von "Musical Tones" verspricht die "Cepstrale Glättung" der Gewichtung von spektralen Filtern. Dabei wird eine rekursive, temporäre Glättung im Wesentlichen auf höhere cepstrale Koeffizienten angewandt, wobei jene Koeffizienten ausgenommen sind, welche die Tonhöheninformation repräsentieren. Dieses Verfahren ist auch bei nicht stationären Geräuschen wirksam.Another way of improving speech and suppressing "musical tones" is to "cepstral smooth" the weighting of spectral filters. In this case, a recursive, temporal smoothing is applied essentially to higher cepstral coefficients, excluding those coefficients which represent the pitch information. This method is also effective for non-stationary noises.

In der nachveröffentlichten DE 10 2008 031 A1 werden die einleitend beschriebenen Verfahren zur Störgeräuschschätzung ausführlich beschrieben.In the post-published DE 10 2008 031 A1 The methods for noise estimation described in the introduction are described in detail.

Die einleitenden Ausführungen zeigen, dass eine sichere Schätzung eines Störsignals komplex und aufwendig ist. Insbesondere ist eine genaue Schätzung bei Hörgeräten aufgrund des Einflusses des Kopfes eines Hörgeräteträgers oftmals schwierig.The introductory remarks show that a reliable estimation of a disturbing signal is complex and expensive. In particular, accurate estimation of hearing aids is often difficult due to the influence of the head of a hearing aid wearer.

Auch Richtmikrofone zählen zu den seit Jahren etablierten Methoden der Störgeräuschunterdrückung und führen nachweislich zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit in Hörsituationen, in denen das Nutzsignal und die Störsignale aus unterschiedlichen Richtungen einfallen. In modernen Hörgeräten wird die Richtwirkung durch differentielle Verarbeitung zweier oder mehrerer benachbarter Mikrofone mit omnidirektionaler Charakteristik erzeugt.Directional microphones are also one of the methods of noise suppression that has been established for years and demonstrably improve speech intelligibility in listening situations in which the useful signal and the interference signals come from different directions. In modern hearing aids, the directivity is differential Processing of two or more adjacent microphones with omnidirectional characteristics generated.

Figur 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Richtmikrofonsystems 1. Ordnung mit einem ersten und einem zweiten Mikrofon 3A, 3B im Abstand von etwa 10 bis 15 mm. Dadurch entsteht für Schallsignale die von vorne V kommen eine externe Verzögerung von T2 zwischen den beiden Mikrofonen 3A, 3B, welche dem Abstand der Mikrofone 3A, 3B zueinander entspricht. Das Signal R2 des zweiten Mikrofons 3B wird um die Zeit T1 in einer Verzögerungseinheit 7 verzögert, im Inverter 8 invertiert und mit dem Signal R1 des ersten Mikrofons 3A in einem Addierer 9 addiert. Die Summe ergibt das Richtmikrofonsignal RA, das beispielsweise über eine Signalverarbeitung einem Hörer zugeführt werden kann. Die richtungsabhängige Empfindlichkeit entsteht im Wesentlichen aus einer Subtraktion des um die Zeit T2 verzögerten zweiten Mikrofonsignals R2 vom ersten Signal R1. Schallsignale von vorne V werden somit, nach geeigneter Entzerrung, nicht gedämpft, während beispielsweise Schallsignale von der Seite S oder von hinten ausgelöscht werden. FIG. 2 shows a simplified block diagram of a directional microphone system 1st order with a first and a second microphone 3A, 3B at a distance of about 10 to 15 mm. This results for sound signals coming from the front V an external delay of T2 between the two microphones 3A, 3B, which corresponds to the distance of the microphones 3A, 3B to each other. The signal R2 of the second microphone 3B is delayed by the time T1 in a delay unit 7, inverted in the inverter 8 and added to the signal R1 of the first microphone 3A in an adder 9. The sum results in the directional microphone signal RA, which can be supplied to a listener, for example via signal processing. The direction-dependent sensitivity arises essentially from a subtraction of the second microphone signal R2 delayed by the time T2 from the first signal R1. Sound signals from the front V are thus, after appropriate equalization, not attenuated, while, for example, sound signals are extinguished from the side S or from behind.

Aufbau und Wirkungsweise von Richtmikrofonsystemen für Hörgeräte sind zum Beispiel in der Patentschrift DE 103 31 956 B3 beschrieben.Structure and mode of action of directional microphone systems for hearing aids are, for example, in the patent DE 103 31 956 B3 described.

Hamacher, V.: Comparison of advanced monaural and binaural noise reduction algorithms for hearingaids; IEEE 2002, Seite IV-4008 bis IV-4011 offenbart eine Verknüpfung von monauraler und binauraler Geräuschleistungsschätzung bei Hörgeräten, wobei die monaurale Geräuschleistung nur für Frequenzen unterhalb einer bestimmten Frequenz berücksichtigt wird. Hamacher, V .: Comparison of advanced monaural and binaural noise reduction algorithms for hearingaids; IEEE 2002, pages IV-4008 to IV-4011 discloses a combination of monaural and binaural noise power estimation in hearing aids, wherein the monaural noise power is considered only for frequencies below a certain frequency.

Schaub, A.: Digitale Hörgeräte - Was steckt dahinter? ; Median-Verlag Heidelberg 2005; ISBN 3-022766-86-2, Seiten 89 bis 97 offenbart digitale Hörgeräte, die mittels Richtmikrofonen Störschall, der von der Seite und von hinten einfällt, adaptiv unterdrücken. Schaub, A .: Digital hearing aids - What is behind it? ; Median-Verlag Heidelberg 2005; ISBN 3-022766-86-2, pages 89 to 97 discloses digital hearing aids by means of Directional microphones suppress interference noise, which is incident from the side and from behind, adaptively suppress.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weitere Vorrichtung und ein weiteres Verfahren zur Störgeräuschschätzung anzugeben.It is an object of the present invention to specify a further apparatus and a further method for noise estimation.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit der Vorrichtung zur Störgeräuschschätzung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und dem Verfahren zur Störgeräuschschätzung des unabhängigen Patentanspruchs 8 gelöst.According to the invention, the stated object is achieved with the device for noise estimate of the independent claim 1 and the method for noise estimate of the independent claim 8.

Die Erfindung beansprucht eine Vorrichtung zur Störgeräuschschätzung mit einem ersten und einem zweiten Hörgerät zur binauralen Versorgung eines Hörgeschädigten, wobei die Hörgeräte jeweils ein erstes und ein zweites omnidirektionales Mikrofon aufweisen und die beiden Mikrofone jedes Hörgeräts zur Bildung eines ersten und/oder eines zweiten Richtmikrofons mit einer monauralen Richtcharakteristik elektrisch miteinander verschaltet sind. Das erste und/oder zweite Mikrofon des ersten Hörgeräts ist mit dem ersten und/oder zweiten Mikrofon des zweiten Hörgeräts zur Bildung eines Richtmikrofons mit einer binauralen Richtcharakteristik drahtlos miteinander verschaltet. Zur Schätzung des Störgeräusches wird der Pegel eines Ausgangssignals des ersten und/oder des zweiten Richtmikrofons mit monauraler Richtcharakteristik mit dem Pegel eines Ausgangssignals des Richtmikrofons mit binauraler Richtcharakteristik verknüpft. Dies bietet den Vorteil, dass Störgeräusche besser und robust geschätzt werden können.The invention claims a device for noise estimation with a first and a second hearing aid for the binaural care of a hearing impaired, wherein the hearing aids each having a first and a second omnidirectional microphone and the two microphones of each hearing aid to form a first and / or a second directional microphone with a monaural directional characteristic are electrically interconnected. The first and / or second microphone of the first hearing device is wirelessly interconnected with the first and / or second microphone of the second hearing device to form a directional microphone having a binaural directional characteristic. For estimating the noise, the level of an output signal of the first and / or the second directional microphone having a monaural directional characteristic is linked to the level of an output signal of the directional microphone having a binaural directional characteristic. This offers the advantage that noise can be estimated better and more robust.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die erste und/oder zweite monaurale Richtcharakteristik eine Nullstelle in Richtung einer Nutzschallquelle ausbilden.In one development of the invention, the first and / or second monaural directional characteristic can form a zero point in the direction of a useful sound source.

In einer weiteren Ausführungsform kann die erste und/oder zweite monaurale Richtcharakteristik eine monaurale Anti-Niere bilden.In another embodiment, the first and / or second monaural directional characteristics may form a monaural anti-kidney.

Vorteilhaft kann die binaurale Richtcharakteristik eine Nullstelle in Richtung der Nutzschallquelle ausbilden.The binaural directional characteristic can advantageously form a zero point in the direction of the useful sound source.

Des Weiteren kann die binaurale Richtcharakteristik eine binaurale Acht bilden.Furthermore, the binaural directional characteristic can form a binaural eight.

Außerdem kann die Schätzung durch eine Maximums-Bildung der Pegel der Ausgangssignale der Richtmikrofone gebildet werden.In addition, the estimation can be formed by maximizing the levels of the output signals of the directional microphones.

In einer Weiterbildung kann die Schätzung durch eine Summen-Bildung der Pegel der Ausgangssignale der Richtmikrofone gebildet werden.In a development, the estimation can be formed by summing the level of the output signals of the directional microphones.

Die Erfindung beansprucht auch ein Verfahren zur Störgeräuschschätzung mit einem ersten und einem zweiten Hörgerät zur binauralen Versorgung eines Hörgeschädigten, wobei die Hörgeräte jeweils ein erstes und ein zweites omnidirektionales Mikrofon aufweisen und die beiden Mikrofone jedes Hörgeräts zur Bildung einer ersten und/oder einer zweiten monauralen Richtcharakteristik elektrisch miteinander verschaltet werden. Das erste oder zweite Mikrofon des ersten Hörgeräts wird mit dem ersten oder zweiten Mikrofon des zweiten Hörgeräts zur Bildung einer binauralen Richtcharakteristik drahtlos miteinander verschaltet. Zur Schätzung des Störgeräuschs wird der Pegel eines Ausgangssignals des ersten und/oder des zweiten Richtmikrofons mit monauraler Richtcharakteristik mit dem Pegel eines Ausgangssignals des Richtmikrofons mit binauraler Richtcharakteristik verknüpft. Dadurch wird die Störgeräuschschätzung optimiert.The invention also claims a method for noise estimation with a first and a second hearing aid for the binaural care of a hearing impaired person, wherein the hearing aids each have a first and a second omnidirectional microphone and the two microphones of each hearing aid to form a first and / or a second monaural directional characteristic electrically interconnected. The first or second microphone of the first hearing device is wirelessly interconnected with the first or second microphone of the second hearing device to form a binaural directional characteristic. For estimating the noise, the level of an output signal of the first and / or the second directional microphone having a monaural directional characteristic is linked to the level of an output signal of the directional microphone having a binaural directional characteristic. This optimizes the noise estimate.

Bevorzugt kann die erste und/oder zweite monaurale Richtcharakteristik mit einer Nullstelle in Richtung einer Nutzschallquelle gebildet werden.Preferably, the first and / or second monaural directional characteristic can be formed with a zero point in the direction of a useful sound source.

In einer Weiterbildung kann die binaurale Richtcharakteristik mit einer Nullstelle in Richtung der Nutzschallquelle gebildet werden.In a development, the binaural directional characteristic can be formed with a zero point in the direction of the useful sound source.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Schätzung durch eine Maximums-Bildung der Pegel der Ausgangssignale der Richtmikrofone gebildet werden.In another embodiment, the estimation may be formed by maximizing the levels of the output signals of the directional microphones.

Des Weiteren kann die Schätzung durch eine Summen-Bildung der Pegel der Ausgangssignale der Richtmikrofone gebildet werden.Furthermore, the estimation may be formed by summing the levels of the output signals of the directional microphones.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following explanations of an embodiment with reference to schematic drawings.

Show it:

Figur 1:FIG. 1:: ein Hinter-dem-Ohr-Hörgerät gemäß Stand der Technik,a behind-the-ear hearing aid according to the prior art,
Figur 2:FIG. 2:: ein Blockschaltbild eines Richtmikrofons gemäß Stand der Technik,a block diagram of a directional microphone according to the prior art,
Figur 3:FIG. 3:: eine monaurale Mikrofonanordnung mit einer antinierenförmigen Richtcharakteristik,a monaural microphone arrangement with an antinormal directional characteristic,
Figur 4:FIG. 4:: eine binaurale Mikrofonanordnung mit einer achtförmigen Richtcharakteristik unda binaural microphone arrangement with an eight-shaped directional characteristic and
Figur 5:FIG. 5:: eine Mikrofonanordnung mit einer monauralen Anti-Niere und einer binauralen Acht.a microphone assembly with a monaural anti-kidney and a binaural eight.

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht durch den Kopf 10 eines Hörgeräteträgers mit einem ersten Hörgerät 1A. Der Schnitt erfolgt parallel zu einer Bodenoberfläche in Höhe des ersten Hörgeräts 1A. Das erste Hörgerät 1A umfasst ein erstes und ein zweites Mikrofon 3A, 3B. Die beiden Mikrofone 3A, 3B liegen eng beieinander und sind derart elektrisch miteinander verschaltet, dass sie eine räumliche Richtcharakteristik in Form einer Anti-Niere 11 bilden. Um eine 0°-Richtung, aus der ein Nutzsignal kommt, weist die Richtcharakteristik einen Bereich 13 starker Dämpfung auf. Mit dieser monauralen Richtcharakteristik 11 ist eine Schätzung von Störschall möglich. FIG. 3 shows a sectional view through the head 10 of a hearing aid wearer with a first hearing aid 1A. The cut takes place parallel to a ground surface at the level of the first hearing device 1A. The first hearing aid 1A comprises a first and a second microphone 3A, 3B. The two microphones 3A, 3B are close to each other and are electrically interconnected in such a way that they form a spatial directional characteristic in the form of an anti-kidney 11. Around a 0 ° direction, from which a useful signal comes, the directional characteristic has a region 13 of strong attenuation. With this monaural Directional characteristic 11 is an estimate of noise possible.

Die monaurale Anti-Niere weist einen relativ großen Öffnungswinkel um die 0°-Richtung auf. D.h. es bildet sich als Richtcharakteristik eine Art "Kegel" um die 0°-Richtung, in dem von innen nach außen die Empfindlichkeit der Mikrofoncharakteristik sukzessive zunimmt. Eine scharfe räumliche Trennung von Quellen um die 0°Richtung, z.B im Bereich von 10-20°, ist deshalb damit nicht realisierbar. Eine sichere, robuste "vorne/hinten" Unterscheidung ist aber möglich.The monaural anti-kidney has a relatively large opening angle around the 0 ° direction. That it forms as a directional characteristic a kind of "cone" around the 0 ° direction, in which the sensitivity of the microphone characteristic gradually increases from the inside to the outside. A sharp spatial separation of sources around the 0 ° direction, for example in the range of 10-20 °, is therefore not feasible. A safe, robust "front / back" distinction is possible.

Figur 4 zeigt eine Schnittansicht durch den Kopf 10 eines Hörgeräteträgers mit einem ersten Hörgerät 1A und einem zweiten Hörgerät 1B zur binauralen Versorgung. Der Schnitt erfolgt parallel zu einer Bodenoberfläche in Höhe der beiden Hörgeräte 1A, 1B. Das erste und das zweite Hörgerät 1A, 1B umfassen jeweils ein erstes Mikrofon 3A. Das erste Mikrofon 3A des ersten Hörgeräts 1A ist mit dem ersten Mikrofon 3A des zweiten Hörgeräts 1B zur Bildung eines Richtmikrofons mit einer binauralen Richtcharakteristik 12 drahtlos miteinander verschaltet. Beispielsweise durch einfaches Subtrahieren der Mikrofonsignale der beiden Mikrofone 3A wird eine räumliche Richtcharakteristik 12 erzeugt, die einer "Acht" entspricht, die in Richtung der die beiden Mikrofone 3A verbindenden Achse liegt und in der 0°-Ebene idealer Weise einen Bereich 13 mit Empfindlichkeit Null aufweist. FIG. 4 shows a sectional view through the head 10 of a hearing aid wearer with a first hearing aid 1A and a second hearing aid 1B for binaural care. The cut takes place parallel to a ground surface in the amount of the two hearing aids 1A, 1B. The first and second hearing aids 1A, 1B each include a first microphone 3A. The first microphone 3A of the first hearing device 1A is wirelessly interconnected with the first microphone 3A of the second hearing device 1B to form a directional microphone with a binaural directional characteristic 12. For example, by simply subtracting the microphone signals of the two microphones 3A, a spatial directional characteristic 12 is generated which corresponds to an "eight" which lies in the direction of the axis connecting the two microphones 3A and in the 0 ° plane ideally an area 13 with zero sensitivity having.

Die binaurale Acht 12 weist den Haupt-Nachteil auf, dass zwar die Empfindlichkeit in 0°-Richtung theoretisch Null ist, jedoch nicht nur in horizontaler 0°-Richtung, sondern in der ganzen vertikalen 0°-Ebene um den Kopf 10 herum. D.h. Quellen, die z.B. direkt über oder hinter dem Kopf 10 lokalisiert sind, werden genauso gedämpft wie Quellen aus 0°-Richtung. Damit werden diese Quellen implizit einem Nutzsignal zugeschlagen. Vorteilhaft aber ist der relativ schmale Öffnungswinkel in der 0°-Ebene.The binaural Eight 12 has the major drawback that, although the 0 ° direction sensitivity is theoretically zero, not only in the horizontal 0 ° direction but in the entire vertical 0 ° plane around the head 10. This means that sources that are located directly above or behind the head 10, for example, are attenuated in the same way as sources from the 0 ° direction. Thus, these sources are implicitly added to a useful signal. However, the relatively narrow opening angle in the 0 ° plane is advantageous.

Erfindungsgemäß werden die vorgenannten Richtcharakteristiken 11, 12 für eine Störgeräuschschätzung so kombiniert, dass die Vorteile genutzt und die Nachteile kompensiert werden.According to the invention, the aforementioned directional characteristics 11, 12 are combined for noise estimation in such a way that the advantages are utilized and the disadvantages are compensated.

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht durch den Kopf 10 eines Hörgeräteträgers mit einem ersten Hörgerät 1A und einem zweiten Hörgerät 1B zur binauralen Versorgung. Der Schnitt erfolgt parallel zu einer Bodenoberfläche in Höhe der beiden Hörgeräte 1A, 1B. Das erste Hörgerät 1A umfasst ein erstes Mikrofon 3A und ein zweites Mikrofon 3B. Das zweite Hörgerät 1B umfasst ein erstes Mikrofon 3A. FIG. 5 shows a sectional view through the head 10 of a hearing aid wearer with a first hearing aid 1A and a second hearing aid 1B for binaural care. The cut takes place parallel to a ground surface in the amount of the two hearing aids 1A, 1B. The first hearing aid 1A comprises a first microphone 3A and a second microphone 3B. The second hearing aid 1B comprises a first microphone 3A.

Das erste Mikrofon 3A des ersten Hörgeräts 1A ist mit dem ersten Mikrofon 3A des zweiten Hörgeräts 1B zur Bildung eines Richtmikrofons mit einer binauralen Richtcharakteristik 12 drahtlos miteinander verschaltet. Beispielsweise durch einfaches Subtrahieren der Mikrofonsignale der beiden Mikrofone 3A wird eine räumliche Richtcharakteristik 12 erzeugt, die einer "Acht" entspricht, die in Richtung der die Mikrofone 3A verbindenden Achse liegt und in der 0°-Ebene idealer Weise Empfindlichkeit Null aufweist.The first microphone 3A of the first hearing device 1A is wirelessly interconnected with the first microphone 3A of the second hearing device 1B to form a directional microphone with a binaural directional characteristic 12. For example, by simply subtracting the microphone signals of the two microphones 3A, a spatial directional characteristic 12 is generated, which corresponds to an "eight", which lies in the direction of the axis connecting the microphones 3A and ideally has zero sensitivity in the 0 ° plane.

Die beiden Mikrofone 3A, 3B des ersten Hörgeräts 1A liegen eng beieinander und sind derart elektrisch miteinander verschaltet, dass sie eine räumliche Richtcharakteristik in Form einer Anti-Niere 11 bilden. Um eine 0°-Richtung, aus der ein Nutzsignal kommt, weist die Richtcharakteristik einen Bereich 13 starker Dämpfung auf.The two microphones 3A, 3B of the first hearing aid 1A lie close to one another and are electrically interconnected in such a way that they form a spatial directional characteristic in the form of an anti-kidney 11. Around a 0 ° direction, from which a useful signal comes, the directional characteristic has a region 13 of strong attenuation.

Je Frequenzband wird nun ein Störpegel entsprechend der unterschiedlichen Richtcharakteristiken 11, 12 geschätzt. Die Ergebnisse der beiden Störschätzverfahren werden durch eine geeignete Verknüpfung, z.B. eine Maximum- oder Summen-Bildung, derart miteinander verrechnet, dass das Ergebnis für diejenigen Raumrichtungen, in denen die eine Charakteristik 11 Störschall nur unzureichend durchlässt (kleine Winkel um 0° bei der Antiniere 11, 0°-Ebene um den Kopf bei der binauralen Acht 12) durch die Durchlässigkeit der jeweils anderen Charakteristik 12 in diesen Richtungen kompensiert wird. Dies ist für alle Richtungen außer der eng begrenzten 0°-Richtung der Fall. Als Bereich 13, in dem das Maximum der beiden Ausgangssignalpegel idealer Weise nahe Null liegt, bleibt nur der Bereich 13 um 0° übrig, begrenzt durch den schmalen horizontale Öffnungswinkel der binauralen Acht 12 nach vorne und den breiteren Öffnungswinkel der Antiniere 11 nach vorne. Der schmale Öffnungswinkel in horizontaler Richtung stellt eine stark von der horizontalen Blickrichtung eines Hörgeräteträgers abhängige Wirkung sicher, die der eines sehr engen "Beam" nahekommt. Die etwas breitere Öffnung in vertikaler Richtung sorgt dafür, dass ein Nutzsignal-Bereich weniger von einer Kopfneigung des Hörgeräteträgers abhängig ist.For each frequency band, an interference level corresponding to the different directional characteristics 11, 12 is now estimated. The results of the two Störschätzverfahren be charged by a suitable link, for example, a maximum or sum formation, such that the result for those spatial directions in which a characteristic 11 noise transmits insufficient (small angle of 0 ° at Antiniere 11, 0 ° plane around the head at the binaural Eight 12) is compensated by the transmittance of the respective other characteristic 12 in these directions. This is the case for all directions except the narrow 0 ° direction. As area 13, in which the maximum of the two output signal levels is ideally close to zero, only the area 13 remains at 0 °, limited by the narrow horizontal opening angle of the binaural Eight 12 forward and the wider opening angle of Antiniere 11 forward. The narrow opening angle in the horizontal direction ensures a strongly dependent on the horizontal viewing direction of a hearing aid wearer, which comes close to that of a very narrow "beam". The slightly wider opening in the vertical direction ensures that a useful signal range is less dependent on a head tilt of the hearing aid wearer.

Bezugszeichenliste

1: Hörgerät
1A: erstes Hörgerät
1B: zweites Hörgerät
2: Hörgerätegehäuse
3: Mikrofon
3A: erstes Mikrofon
3B: zweites Mikrofon
4: Signalverarbeitungseinheit
5: Hörer
6: Batterie
7: Verzögerungseinheit
8: Inverter
9: Addierer
10: Kopf eines Hörgeräteträgers
11: monaurale anti-nierenförmige Richtcharakteristik
12: binaurale achtförmige Richtcharakteristik
13: Bereich starker Dämpfung
R1: erstes Mikrofonsignal
R2: zweites Mikrofonsignal
RA: Richtmikrofonsignal
S: Signal von der Seite
T1, T2: Verzögerung
V: Signal von vorne

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1: hearing Aid
1A: first hearing aid
1B: second hearing aid
2: hearing aid housing
3: microphone
3A: first microphone
3B: second microphone
4: Signal processing unit
5: receiver
6: battery
7: delay unit
8th: inverter
9: adder
10: Head of a hearing aid wearer
11: monaural anti-kidney-shaped directional characteristic
12: binaural eight-shaped directional characteristic
13: Range of strong damping
R1: first microphone signal
R2: second microphone signal
RA: Directional microphone signal
S: Signal from the side
T1, T2: delay
V: Signal from the front

Claims

Device for noise estimation with a first and a second hearing device (1A, 1B) for the binaural supply of a hearing impaired, wherein the hearing aids (1A, 1B) each have a first and a second omnidirectional microphone (3A, 3B) and the two microphones (3A, 3B) of each hearing aid (1A, 1B) for forming a first and a second directional microphone with a monaural directional characteristic (11) are electrically interconnected,
characterized,
that the first or second microphone (3A, 3B) of the first hearing device (1A) with the first or second microphone (3A, 3B) of the second hearing device (1B) to form a directional microphone having a binaural directional characteristic (12) are wirelessly interconnected, and
in that the levels of output signals of the first and the second directional microphone with monaural directional characteristic (11) are linked to the level of an output signal of the directional microphone with binaural directional characteristic (12) in order to estimate the noise.

Device for noise estimation with a first and a second hearing device (1A, 1B) for the binaural supply of a hearing impaired, wherein the first hearing device (1A) a first omnidirectional microphone (3A) and the second hearing device (1B) a first and a second omnidirectional microphone ( 3A, 3B) and the microphones (3A, 3B) of the second hearing device (1B) are electrically interconnected to form a second directional microphone having a monaural directional characteristic (11),
characterized,
in that the first microphone (3A) of the first hearing device (1A) is wirelessly interconnected with the first or second microphone (3A, 3B) of the second hearing device (1B) to form a directional microphone with a binaural directional characteristic (12), and
in that the level of an output signal of the second directional microphone with monaural directional characteristic (11) is linked to the level of an output signal of the directional microphone with binaural directional characteristic (12) in order to estimate the noise.

Device according to Claim 1 or 2, characterized
that the first and / or second monaural directional characteristic (11) forms a null in the direction of a useful sound source.

Device according to claim 3, characterized in that
that the first and / or second monaural directional characteristic (11) forms a monaural anti-kidney.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized
in
that the binaural directional characteristic (12) forms a null in the direction of the useful sound source.

Device according to claim 5, characterized in that
that the binaural directional characteristic (12) forms a binaural night.

Device according to one of the preceding claims, characterized
in that the estimation can be formed by a maximum formation of the levels of the output signals of the directional microphones.

Device according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the estimation can be formed by summing the levels of the output signals of the directional microphones.

A method of noise estimation with a first and a second hearing aid (1A, 1B) for the binaural supply of a hearing impaired, wherein the hearing aids (1A, 1B) respectively a first and a second omnidirectional microphone (3A, 3B) and the two microphones (3A, 3B) of each hearing device (1A, 1B) are electrically interconnected to form a first and a second monaural directional characteristic (11),
characterized,
in that the first or second microphone (3A, 3B) of the first hearing device (1A) is wirelessly interconnected with the first or second microphone (3A, 3B) of the second hearing device (1B) to form a binaural directional characteristic (12), and
in that the levels of output signals of the first and the second directional microphone having a monaural directional characteristic (11) are linked to the level of an output signal of the directional microphone having a binaural directional characteristic (12) in order to estimate the noise.

A method for noise estimation with a first and a second hearing device (1A, 1B) for the binaural supply of a hearing impaired person, wherein the first hearing device (1A) a first omnidirectional microphone (3A) and the second hearing device (1B) a first and a second omnidirectional microphone ( 3A, 3B) and the two microphones (3A, 3B) of the second hearing device (1B) are electrically interconnected to form a second monaural directional characteristic (11),
characterized,
in that the first microphone (3A) of the first hearing device (1A) is wirelessly interconnected with the first or second microphone (3A, 3B) of the second hearing device (1B) to form a binaural directional characteristic (12), and
in that the level of an output signal of the second directional microphone having a monaural directional characteristic (11) is linked to the level of an output signal of the directional microphone having a binaural directional characteristic (12) in order to estimate the noise.

A method according to claim 9 or 10, characterized
in
that the first and / or second monaural directional characteristic (11) is formed with a null in the direction of a useful sound source.

Method according to one of claims 9 to 11, characterized
in
that the binaural directional characteristic (12) is formed with a zero point in the direction of the useful sound source.

Method according to one of claims 9 to 12, characterized
in
in that the estimation is formed by a maximum formation of the levels of the output signals of the directional microphones.

Method according to one of claims 9 to 13, characterized
in
that the estimate is formed by a sum formation of the levels of the output signals of the directional microphones.