Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der individuellen akustischen Verhältnisse an einem menschlichen Ohr und ein Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens.
Aufgrund solcher Messergebnisse, welche üblicherweise in einem Audiometer verarbeitet werden, wird der Hörgeräteakustiker die individuelle Einstellung des einzusetzenden Hörgerätes vornehmen.
Derartige Messungen, welche der Hörverlustdiagnose dienen, können auf verschiedene Arten durchgeführt werden und liefern naturgemäss mehr oder weniger zuverlässige Resultate.
Vorerst ist festzuhalten, dass die Übertragungscharakteristik des offenen Ohres im freien Schallfeld bei der einfachen Diagnose eines Hörverlustes und des verschlossenen Ohres nach der Versorgung mit einem Hörgerät (Verschluss durch die sog. Ohrmulde des Hörgerätes bzw. eine das Hörgerät selbst bildende Ohrmulde bei modernen Im-Ohr-Hörgeräten) grundverschieden ist.
Aufgrund dieser Tatsache wurde noch vor wenigen Jahren versucht, das Problem mit Korrekturformeln und daraus abgeleiteten Kurven auszumerzen. Der Nachteil dieser Methode liegt nun allerdings darin, dass die erfolgten Korrekturen auf Mittelwerten (einiger "typischer" Ohren) basieren, im individuellen Fall aber naturgemäss grosse Fehler auftreten können.
Es wurde daher eine verbesserte Methode entwickelt, bei welcher mit Sondenmikrophonen im Ohrkanal (in situ) gemessen wird, und zwar so nahe wie möglich vor dem Trommelfell. Solche Sondenmikrophone bestehen in der Regel aus einem Messkopf und einem zu diesem führenden schlauchförmigen Sondenkanal. Nach dem Einsetzen der Messsonde wird das Ohr durch einen pfropfenartigen Körper verschlossen. Grundsätzlich kann festgestellt werden, dass damit die individuelle Übertragungsfunktion vom freien Schallfeld bis zum Trommelfell einigermassen erfasst wird. Allerdings haben diese Messmethoden nach wie vor gewisse Nachteile, so beispielsweise die ungenügende Messgenauigkeit im Bereich oberhalb ca. 3-4 kHz. Hinzu kommt noch, dass durch die Einführung der Messsonde immer die Gefahr besteht, dass die Ohrmulde undicht wird und akustische Rückkopplung auftritt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Messverfahren zu schaffen, welches die Nachteile der heutigen Sondenmessung eliminiert.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs definierten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Ohrkanal durch eine passend geformte Ohrmulde für ein zum Einsatz vorgesehenes Im-Ohr-Hörgerät verschlossen wird, und die Messungen über einen in die Ohrmulde eingebauten Hörer und ein ebenfalls eingebautes Messmikrophon im abgeschlossenen Schallfeld direkt vor dem Trommelfell erfolgen.
Jedes Hinterohrhörgerät besteht im wesentlichen aus einem Mikrophon, aus einem einstellbaren Verstärker und einem sog. Hörer (Lautsprecher) sowie aus einer individuellen Ohrmulde. Von besonderem Interesse sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Ohrkanalgeräte (Im-Ohr-Hörgeräte), dessen Komponenten direkt in die Ohrmulde eingebaut sind.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird nun bereits beim Messen der individuellen akustischen Verhältnisse im Ohr, d.h. beim sog. Audiometrieren, eine Ohrmulde mit eingebautem Hörer verwendet. Damit ist aber die akustische Situation dieselbe wie später bei eingesetztem Hörgerät, und es können sich somit keine Fehler durch verschiedene Randbedingungen einschleichen. Wesentlich ist aber, dass auch das Messmikrophon in die Ohrmulde selbst eingebaut ist, so dass alle Messungen unter den späteren Bedingungen im Schallfeld direkt vor dem Trommelfell durchgeführt werden können.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der in die Ohrmulde eingebaute Hörer selbst abwechslungsweise als Hörer bzw. als Messmikrophon verwendet.
Dies bringt eine ausserordentlich hohe Messgenauigkeit. Das erfindungsgemässe Verfahren führt nicht nur zur allgemeinen Erhöhung der Messgenauigkeit, sondern vermag auch die Impedanzen zu erfassen.
Das ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Gerät zur Durchführung des Verfahrens umfasst neben einer Signalbearbeitungseinrichtung jeweils eine passend an das Ohr anformbare Ohrmulde mit eingebautem Hörer und zusätzlich einem Messmikrophon. Das Audiometer ist direkt elektrisch an den Hörer bzw. das Messmikrophon anschliessbar, d.h. genau an die Stelle, wo später der Geräteverstärker mit seinen individuellen Einstellmöglichkeiten zu liegen kommt.
Das Mikrophon wird entweder in unmittelbarer Nähe des Hörers oder in den Hörer integriert angeordnet, oder bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform, in Form des von der Hörerfunktion auf die Mikrophonfunktion umschaltbaren Hörers selbst ausgebildet. In letzterem Fall erfolgt die Umschaltung über ein Steuergerät und zugeordnete Schalter (Multiplexschaltung).
Ausführungsbeispiele von Prinzipschaltungen für ein erfindungsgemässes Gerät sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend noch etwas näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 rein schematisch die Anordnung des akustischen Messgerätes;
Fig. 2 eine schematische Ausbildung des Messgerätes;
Fig. 3 eine ebenfalls rein schematisch dargestellte Variante des Messgerätes und
Fig. 4 die schematische Schaltung eines Hörgerätes, welches gleichzeitig als Messgerät verwendbar ist.
Beim erfindungsgemässen Messverfahren wird als Messgerät die Ohrmulde des später zum Einsatz gelangenden Im-Ohr-Hörgerätes oder sogar das Hörgerät selbst (Fig. 4) verwendet. Wie Fig. 1 zeigt, wird eine individuell angepasste Ohrmulde 1, welche die Komponenten wie Hörer 2, Endverstärker und Mikrophon (beide nicht dargestellt) enthält sowie ein zusätzliches Messmikrophon 3 im Ohrkanal 4 eingesetzt. Dabei wird das Schallfeld 5 zwischen Trommelfell 6 und dem inneren Ende der Ohrmulde 12, an welchem der Hörer 2 und das Messmikrophon 3 angeordnet sind, abgedichtet (wie üblich bei richtig eingesetztem Hörgerät).
Das Hörgerät 1 ist über eine Steckerverbindung, z.B. einen Diagnosestecker, elektrisch mit einem Audiometer oder anderen Messgeräten verbindbar. Bei dieser Anordnung können nun die erforderlichen Messungen der individuellen akustischen Verhältnisse im Schallfeld 5 durchgeführt und ausgewertet werden, um insbesondere den Verstärker (Mikrophon-, Signal- oder Endverstärker) auf die optimalen Werte einzustellen.
Damit ist das Audiometer, d.h. das für Diagnose und Einstellung des Hörgerätes wichtigste Instrument des Hörgeräteakustikers, direkt an den Hörer angeschlossen. Diese Stelle ist in den Fig. 2 und 3 mit Audio-In bezeichnet. Audio-In kann in der Praxis sowohl direkt zum Hörer wie auch zum Endverstärker geführt werden.
Dieses Vorgehen macht eine in situ Messung nicht überflüssig, da es gleichwohl wichtig ist zu erfahren, wie die akustische Signalübertragung vor dem Trommelfell genau aussieht und wie es um die Impedanzverhältnisse steht. Gerade die Impedanzen konnten mit den bisher üblichen Sondenmikrophonen nicht bestimmt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist ein kleines Messmikrophon 8 separat vom Hörer 9 vorgesehen. Der Hörer 9 selbst steht elektrisch mit dem Endverstärker 10 in Verbindung. Das separate Messmikrophon 8 könnte auch im Hörer 9 selbst eingebaut sein, um damit den beschränkten Platzverhältnissen Rechnung zu tragen.
Die Messungen (Informationen) gelangen über die Stelle Audio-Out zur Signalverarbeitung (z.B. Audiometer).
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein ähnlicher Schaltungsaufbau vorgesehen mit der Ausnahme, dass der Hörer 9 selbst über ein entsprechendes Steuerwerk 11 abwechslungsweise als eigentlicher Hörer (Lautsprecher) bzw. als Mikrophon arbeitet. Hierzu kann eine an sich bekannte Multiplexschaltung vorgesehen sein. Auch hier werden die Messsignale über die Stelle Audio-Out herausgeführt und in das Audiometer eingespeist.
Fig. 4 zeigt die Schaltungsanordnung bei einem Hörgerät, welches gleichzeitig als Messgerät für das weiter oben beschriebene Verfahren dient. Auf der rechten Seite zeigt die Fig. 4 im Prinzip die Messapparaturen entsprechend Fig. 2, während die linke Seite den Rest eines Hörgerätes, mit dem Mikrophon 12, dem Mikrophonverstärker 13 und dem Signalverstärker 14 zeigt. Durch den vom Steuerwerk 11 betätigten Schalter 15 kann das Hörgerät von seiner eigentlichen Funktion (normales Hörgerät bei geschlossenem Schalter) auf die Funktion als Messgerät umgeschaltet werden (\ffnen des Schalters).
Über ein eventuelles akustisches Leck (Kanal L) ist es möglich, die maximal mögliche Verstärkung festzustellen.
Der Anschluss der elektrischen Aus- bzw. Eingänge des Hörgerätes an ein Audiometer oder andere Messgeräte erfolgt z.B. über eine Steckerverbindung (z.B. über einen "Diagnosestecker").
The present invention relates to a method for measuring the individual acoustic conditions in a human ear and a device for carrying out this method.
Based on such measurement results, which are usually processed in an audiometer, the hearing care professional will make the individual setting of the hearing aid to be used.
Such measurements, which are used to diagnose hearing loss, can be carried out in various ways and naturally provide more or less reliable results.
For the time being, it should be noted that the transmission characteristics of the open ear in the free sound field for the simple diagnosis of hearing loss and the closed ear after treatment with a hearing aid (closure by the so-called ear cup of the hearing aid or an ear cup forming the hearing aid itself in modern hearing aids). Ear hearing aids) is fundamentally different.
Because of this, a few years ago an attempt was made to correct the problem with correction formulas and the curves derived from them. The disadvantage of this method is, however, that the corrections made are based on mean values (some "typical" ears), but naturally, in individual cases, large errors can occur.
An improved method has therefore been developed in which measurement is carried out using probe microphones in the ear canal (in situ), as close as possible to the eardrum. Such probe microphones generally consist of a measuring head and a tubular probe channel leading to it. After inserting the measuring probe, the ear is closed by a plug-like body. Basically, it can be determined that the individual transfer function from the free sound field to the eardrum is recorded to some extent. However, these measurement methods still have certain disadvantages, such as the insufficient measurement accuracy in the range above approx. 3-4 kHz. In addition, the introduction of the measuring probe always creates the risk that the ear cavity will leak and acoustic feedback will occur.
The object of the present invention is to create a measuring method which eliminates the disadvantages of today's probe measurement.
According to the invention, this object is achieved in a method of the type defined in the introduction in that the ear canal is closed by a suitably shaped ear pocket for an in-the-ear hearing aid intended for use, and the measurements are made via a receiver built into the ear pocket and a measurement microphone likewise built in in the closed sound field directly in front of the eardrum.
Each behind-the-ear hearing aid essentially consists of a microphone, an adjustable amplifier and a so-called receiver (loudspeaker) as well as an individual ear cup. Of particular interest in connection with the present invention are the ear canal devices (in-the-ear hearing aids), the components of which are built directly into the ear cavity.
In the method according to the invention, the individual acoustic conditions in the ear, i.e. in so-called audiometry, an ear cup with a built-in handset is used. However, this means that the acoustic situation is the same as later when the hearing aid is used, and no errors can creep in due to different boundary conditions. It is essential, however, that the measuring microphone is also built into the ear cavity itself, so that all measurements can be carried out under the later conditions in the sound field directly in front of the eardrum.
In a particularly advantageous embodiment, the earphone built into the ear cavity itself is used alternately as an earphone or as a measurement microphone.
This brings an extraordinarily high measuring accuracy. The method according to the invention not only leads to a general increase in measuring accuracy, but is also able to detect the impedances.
The device for carrying out the method, which is also the subject of the invention, comprises, in addition to a signal processing device, an ear mold with a built-in receiver and an additional measurement microphone that can be molded to the ear. The audiometer can be connected directly electrically to the handset or the measurement microphone, i.e. exactly where the device amplifier with its individual setting options will later be located.
The microphone is either arranged in the immediate vicinity of the receiver or integrated in the receiver, or, in a particularly preferred embodiment, in the form of the receiver itself which can be switched over from the receiver function to the microphone function. In the latter case, the switchover takes place via a control unit and assigned switches (multiplex circuit).
Embodiments of basic circuits for a device according to the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. It shows:
1 purely schematically the arrangement of the acoustic measuring device;
2 shows a schematic design of the measuring device;
3 shows a variant of the measuring device, also shown purely schematically, and
Fig. 4 shows the schematic circuit of a hearing aid, which can also be used as a measuring device.
In the measuring method according to the invention, the ear mold of the in-the-ear hearing aid that will later be used or even the hearing aid itself (FIG. 4) is used as the measuring device. As shown in FIG. 1, an individually adapted ear cup 1, which contains the components such as earpiece 2, power amplifier and microphone (both not shown), and an additional measurement microphone 3 are used in the ear canal 4. The sound field 5 is sealed between the eardrum 6 and the inner end of the ear cup 12, on which the earpiece 2 and the measuring microphone 3 are arranged (as is customary when the hearing aid is correctly inserted).
The hearing aid 1 is connected via a plug connection, e.g. a diagnostic connector, electrically connectable to an audiometer or other measuring devices. With this arrangement, the required measurements of the individual acoustic conditions in the sound field 5 can now be carried out and evaluated, in particular to adjust the amplifier (microphone, signal or power amplifier) to the optimal values.
This is the audiometer, i.e. the most important instrument of the hearing aid acoustician for diagnosis and adjustment of the hearing aid, directly connected to the handset. This point is designated in FIGS. 2 and 3 with audio-in. In practice, audio-in can be routed directly to the listener as well as to the power amplifier.
This procedure does not make an in situ measurement unnecessary, since it is nevertheless important to find out exactly what the acoustic signal transmission in front of the eardrum looks like and what the impedance conditions are. In particular, the impedances could not be determined with the probe microphones that were customary to date.
2, a small measuring microphone 8 is provided separately from the receiver 9. The receiver 9 itself is electrically connected to the power amplifier 10. The separate measuring microphone 8 could also be installed in the receiver 9 itself in order to take account of the limited space available.
The measurements (information) are sent to signal processing (e.g. audiometer) via the audio-out point.
In the embodiment according to FIG. 3, a similar circuit structure is provided, with the exception that the receiver 9 itself operates alternately as the actual receiver (loudspeaker) or as a microphone via a corresponding control unit 11. For this purpose, a multiplex circuit known per se can be provided. Here, too, the measurement signals are brought out via the audio-out point and fed into the audiometer.
FIG. 4 shows the circuit arrangement in a hearing device which at the same time serves as a measuring device for the method described above. On the right side, FIG. 4 shows in principle the measuring apparatus corresponding to FIG. 2, while the left side shows the rest of a hearing aid, with the microphone 12, the microphone amplifier 13 and the signal amplifier 14. The switch 15 actuated by the control unit 11 can be used to switch the hearing aid from its actual function (normal hearing aid when the switch is closed) to the function as a measuring device (opening the switch).
A possible acoustic leak (channel L) makes it possible to determine the maximum possible gain.
The electrical outputs or inputs of the hearing aid are connected to an audiometer or other measuring devices, e.g. via a connector (e.g. via a "diagnostic connector").