DE10104711A1 - Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes sowie Hörhilfegerät - Google Patents

Abstract

Bei einem Hörhilfegerät ist vorgesehen, mittels eines Hörers (3) das Schallfeld im Gehörgang des Hörgeräteträgers zu erfassen. Hierzu wandelt der Hörer (3) das akustische Eingangssignal (AE), welches das Schallfeld im Gehörgang des Hörgeräteträgers repräsentiert, in ein elektrisches Eingangssignal (EE) um. Nach einer zweckmäßigen Weiterverarbeitung wird das elektrishe Eingangssignal (EE) vorteilhaft zur Anpassung des Hörhilfegerätes an einen Hörgeräteträger bei der Reduzierung von Störsignalen sowie bei der Detektion der eigenen Sprache des Hörgeräteträgers berücksichtigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hör­ hilfegerätes sowie ein Hörhilfegerät mit wenigstens einer Signalverarbeitungseinheit und einem Hörer.

Bei der Versorgung eines Schwerhörigen mit einem Hörhilfege­ rät wird im Allgemeinen der Ohrkanal des Schwerhörigen durch eine Otoplastik bzw. durch ein im Ohrkanal sitzendes Hörhil­ fegerät verschlossen. Um dem Schwerhörigen einen möglichst natürlichen Klangeindruck zu vermitteln, bildet das Hörhilfe­ gerät neben dem Ausgleich der Schwerhörigkeit über seine spektrale Charakteristik die akustischen Eigenschaften des offenen Ohres des Schwerhörigen nach. Da diese wie auch der entstehende absolute Schalldruckpegel vor dem Trommelfell in­ dividuell unterschiedlich sind und u. a. von der Anatomie des Gehörgangs abhängen, sind bei der Anpassung eines Hörhilfege­ rätes an einen Hörgeräteträger In-Situ-Messungen im Ohrkanal von großem Nutzen. Diese sind jedoch recht aufwändig und kön­ nen eine Reihe möglicher Artefakte sowie Dichtigkeitsprobleme mit sich bringen. Ferner sind die Messergebnisse mit hohen Messtoleranzen behaftet.

Bei der Anpassung eines Hörhilfegerätes bei einem Hörgeräte­ akustiker, aber auch für zahlreiche andere Anwendungen wäh­ rend des normalen Hörgerätebetriebs, ist die Kenntnis des im Ohrkanal vorliegenden Schallfeldes von großem Interesse. So ist eine Detektion der eigenen Sprache, die mit einer starken Schallabstrahlung in den Ohrkanal und mit dem allgemein be­ kannten Okklusionseffekt verbunden ist, von großer Bedeutung.

Aus der EP 1 073 314 A1 ist ein Hörhilfegerät mit einem wei­ teren akustisch-elektrischen Eingangswandler bekannt, der zur Aufnahme und Umwandlung otoakustischer Emissionen in den Ge­ hörgang gerichtet ist. Das so ausgebildete Hörhilfegerät kann eine Gehörfehlfunktion selbsttätig messen und sich dieser entsprechend anpassen.

Aus der US 5,825,894 ist ein Hörgeräte Überprüfungs- und An­ passsystem bekannt zur Bestimmung des Hörvermögens einer Per­ son ohne Hörgerät, mit simuliertem Hörgerät und mit getrage­ nem Hörgerät. Bei der Durchführung der erforderlichen Messun­ gen ist zur Aufnahme des Schalldruckpegels vor dem Trommel­ fell im Ohrkanal der Person eine Messsonde eingeführt. Die Messmethode ist aufwändig und die zusätzlich zum Hörgerät in den Ohrkanal eingebrachte Messsonde kann den Tragekomfort ne­ gativ beeinträchtigen, Dichtigkeitsprobleme hervorrufen und dadurch die Messung selbst verfälschen.

In der Hörgerätepraxis wurde bisher eine kontinuierliche Überwachung des Schallfeldes im Ohrkanal nicht durchgeführt. Wissenschaftliche Ansätze, die ein zusätzliches Mikrofon im Ohrkanal nutzen, erscheinen für die Anwendung in Hörhilfege­ räten sehr aufwändig, zumal sehr hohe Anforderungen an die Miniaturisierung und die elektrische Leistungsaufnahme ge­ stellt werden. Andere Ansätze verwenden Körperschallaufneh­ mer, um über die im Ohrkanal auftretenden Schwingungen auf die eigene Sprache rückschließen zu können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes sowie ein Hörhilfegerät an­ zugeben, mit denen die Aufnahme des akustischen Schallfeldes im Ohrkanal verbessert wird.

Diese Aufgabe wird für das Verfahren gelöst durch die Merk­ male des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 angegeben. Der das Hör­ hilfegerät betreffende Teil der Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 8. Vorteilhafte Varianten des Hörhilfegerätes sind in den Patentansprüchen 9 bis 15 gekenn­ zeichnet.

Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise die Bestimmung des Schallfeldes im Ohrkanal. Hierzu wird die Reversibilität des im Hörhilfegerät verwendeten elektrisch-akustischen Wand­ lers (Hörers) ausgenutzt. Alle in Hörhilfegeräten eingesetz­ ten Wandler, die auf dem elektromagnetischen, elektrodyna­ mischen, elektrostatischen oder dem piezoelektrischen Prinzip beruhen, weisen diese Reversibilität auf. Die Reversibilität besagt, dass ein elektrisch-akustischer Wandler sowohl zur Umwandlung elektrischer Signale in akustische als auch umge­ kehrt zur Wandlung akustischer in elektrische Signale verwen­ det werden kann. Ein Hörhilfegerät nimmt typischerweise die äußeren akustischen Signale durch ein oder mehrere Mikrofone auf, die diese in elektrische Signale umwandeln. Nach einer zweckmäßigen Weiterverarbeitung in einer Signalverarbeitungs­ einheit werden diese auf den sogenannten Hörer gegeben, der die verarbeiteten elektrischen Signale in akustische Signale wandelt und sie in den Ohrkanal einleitet. Werden nun als Hö­ rer reversible Wandler mit einem weitgehend linearen Verhal­ ten eingesetzt, so können diese ebenso zur Aufnahme des im Ohrkanal vorliegenden Schallfeldes herangezogen werden. Die akustischen Signale werden in elektrische Signale umgewandelt und können dann weiterverarbeitet und von der Signalverarbei­ tungseinheit ausgewertet werden.

Bei dem Hörhilfegerät gemäß der Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein im Ohr tragbares Hörgerät (IdO). Die Er­ findung ist jedoch auch bei anderen Hörgerätetypen, z. B. HdOs anwendbar, bei denen der Hörer über einen Schallkanal und eine Otoplastik mit dem Ohrkanal verbunden ist.

Um für eine möglichst effiziente Signalverarbeitung im Hör­ hilfegerät Kenntnisse bezüglich des Schallfeldes vor dem Trommelfell nutzen zu können, ist die Untersuchung des Schallfeldes zu der gleichen Zeit notwendig, zu der der Hörer ein elektrisches Ausgangssignal in Schall wandelt und als akustisches Ausgangssignal in den Ohrkanal abstrahlt. Dies bedeutet eine Doppelfunktion des Hörers, der gleichzeitig die Rückwirkungen des Ohrkanals empfangen, also ein akustisches Eingangssignal aufnehmen und Schall in Form des akustischen Ausgangssignals abstrahlen muss. Unter der Annahme eines weitgehend linearen Übertragungsverhaltens des Hörers kann hier das Superpositionsprinzip der Signale ausgenutzt werden, die sich in ihren Signalamplituden um Größenordnungen unter­ scheiden können. Zur Separation der Signale wird vorzugsweise das Subtraktionsverfahren eingesetzt. Dabei wird von dem elektrischen Eingangssignal, welches alle Komponenten des von dem Hörer empfangenen Signals enthält, das elektrische Aus­ gangssignal subtrahiert, so dass ein elektrisches Signal re­ sultiert, welches die Differenz zwischen dem akustischen Aus­ gangssignal und dem Schallfeld im Ohrkanal widerspiegelt.

Nach einer Variante der Erfindung erfolgt die Abstrahlung des akustischen Ausgangssignals und die Erfassung des akustischen Eingangssignals sequentiell. Dabei kann vorteilhaft auch das "Echo" des abgegebenen Signals erfasst werden.

Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile liegen insbeson­ dere in der Einfachheit der Realisierung. Aus Sicht der Hör­ geräteanwendung ist von großer Bedeutung, dass kein zusätzli­ ches Mikrofon verwendet werden muss und somit keine zusätzli­ chen Anforderungen hinsichtlich Platz- oder Strombedarf ent­ stehen. Zur Anwendung der Erfindung ist lediglich eine zweck­ mäßige Datenverarbeitung erforderlich, die beispielsweise das beschriebene Subtraktionsverfahren umfasst, um die den akus­ tischen Signalen entsprechenden elektrischen Größen zuverläs­ sig extrahieren zu können. Die so gewonnenen, gegenüber einem herkömmlichen Hörhilfegerät zusätzlichen Daten können in ver­ schiedenen Bereichen die Funktionalität des Hörhilfegerätes gemäß der Erfindung verbessern.

Bei einer Ausführungsform wird das aus dem elektrischen Ein­ gangssignal separierte Signal bei der Anpassung des Hörhilfe­ gerätes an den Hörgeräteträger berücksichtigt. Ein zusätzli­ cher Sensor oder Schallschlauch ist nun zur Messung des Schalldruckpegels vor dem Trommelfell nicht mehr erforder­ lich. Da generell bei der Anpassung eines Hörhilfegerätes eine elektrische oder elektromagnetische Verbindung zwischen dem Hörhilfegerät und dem Anpasssystem besteht, sind bei der Vorgehensweise gemäß der Erfindung bei der Messung des Schalldruckpegels vor dem Trommelfell keine zusätzlichen, störenden Bauteile in den Gehörgang des Hörgeräteträgers ein­ zubringen. Somit können keine durch derartige Bauteile her­ vorgerufenen Messfehler auftreten und es besteht auch nicht die Gefahr von Trommelfellverletzungen durch diese Bauteile.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das aus dem elektrischen Eingangssignal separierte Signal bei der Re­ duzierung von Störsignalen berücksichtigt. Hierzu kann bei­ spielsweise aus dem Vergleich der Daten bzgl. des Schallfel­ des am Mikrofon des Hörhilfegerätes und am Hörer gezielt die Öffnung eines Vents automatisch geregelt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird aus dem aus dem elektrischen Eingangssignal separierten Signal die eigene Sprache des Hörgeräteträgers detektiert. Auch dabei kann beispielsweise beim Vorhandensein von Sprache die Öff­ nung eines Vents gezielt angepasst werden. So wird bei weit geöffnetem Vent der mit dem Sprechen verbundene Okklusionsef­ fekt gemildert. Spricht der Hörgeräteträger selbst gerade nicht, so kann die so gebildete Regelung sehr schnell darauf reagieren und die Vent-Öffnung entsprechend verkleinern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Darin zeigt die Figur schematisch ein Hörhilfegerät mit einem Mikrofon 1, einer Signalverarbei­ tungseinheit 2 sowie einem Hörer 3. Das Mikrofon 1 nimmt ein akustisches Nutzsignal AN auf und wandelt es in ein elektri­ sches Nutzsignal EN, welches zur Weiterverarbeitung der Sig­ nalverarbeitungseinheit 2 zugeführt ist. Das verarbeitete Nutzsignal ist als elektrisches Ausgangssignal EA dem Hörer 3 zugeführt. Aus der im Hörer durchgeführten elektrisch-akusti­ schen Wandelung resultiert das akustische Ausgangssignal AA, welches als Schallsignal in den Gehörgang eines Hörgeräteträ­ gers abgegeben wird. Durch die Reversibilität des Hörers 3 wirkt dieser nicht nur als Lautsprecher, sondern auch als Mikrofon. So ist es möglich, mit dem Hörer 3 das akustische Schallfeld im Gehörgang des Hörgeräteträgers zu erfassen und hierfür das akustische Eingangssignal AE aufzunehmen und in ein elektrisches Eingangssignal EE zu wandeln. Um den Abgriff des elektrischen Eingangssignals am Hörer 3 zu erleichtern, ist dieser vorzugsweise mit einer zweiten Spule versehen. Bei einem verhältnismäßig hochohmigen Ausgang der Endverstärker­ stufe der Signalverarbeitungseinheit 2 (nicht dargestellt) kann der Signalabgriff aber auch direkt über die Erregerspule erfolgen.

Von besonderem Interesse ist das Differenzsignal zwischen dem akustischen Ausgangssignal AA und dem akustischen Eingangs­ signal AE. Es spiegelt sich ebenso in der Differenz zwischen dem elektrischen Ausgangssignal EA und dem elektrischen Ein­ gangssignal EE wider. Zur Bildung der Differenz sind die bei­ den Signale dem Differenzelement 4 zugeführt. Schließlich ist das resultierende elektrische Differenzsignal ED der Signal- Verarbeitungseinheit 2 zugeführt. Dort kann es z. B. bei der Reduzierung von Störsignalen oder bei der Detektion der eige­ nen Sprache des Hörgeräteträgers berücksichtigt werden. Fer­ ner ist es vorteilhaft, bei der Überprüfung des Signalüber­ tragungsverhaltens des Hörhilfegerätes den Schalldruckpegel im Gehörgang des Hörgeräteträgers zu kennen. Deshalb ist das elektrische Eingangssignal auch direkt der Signalverarbei­ tungseinheit 2 zugeführt, zur Übertragung und weiteren Aus­ wertung des elektrischen Eingangssignals in einer externen Anpassvorrichtung (nicht dargestellt).

Claims (15)

1. Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes, welches we­ nigstens eine Signalverarbeitungseinheit (2) und einen Hörer (3) umfasst, wobei der Hörer ein elektrisches Ausgangssignal (EA) in ein akustisches Ausgangssignal (AA) wandelt und in den Ohrkanal des Hörgeräteträgers abgibt und wobei der Hörer (3) ein akustisches Eingangssignal (AE) aus dem Ohrkanal des Hörgeräteträgers aufnimmt und in ein elektrisches Eingangs­ signal (EE) wandelt zur Weiterverarbeitung des elektrischen Eingangssignals in der Signalverarbeitungseinheit (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abgabe des akusti­ schen Ausgangssignals (AA) und die Aufnahme des akustischen Eingangssignals (AE) gleichzeitig erfolgen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abgabe des akusti­ schen Ausgangssignals (AA) und die Aufnahme des akustischen Eingangssignals (AE) sequentiell erfolgen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das elektrische Ausgangssignal (EA) von dem elektrischen Ein­ gangssignal (EE) separiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektrische Eingangssignal (EE) oder ein aus diesem hervorge­ hendes Signal bei einer Anpassung des Hörhilfegerätes an den Hörgeräteträger berücksichtigt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das elektrische Eingangssignal (EE) oder ein aus diesem hervorge­ hendes Signal bei der Reduzierung von Störsignalen berück­ sichtigt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei aus dem elektrischen Eingangssignal (EE) oder aus einem von diesem hervorgehenden Signal die eigene Sprache des Hörgeräteträgers detektiert wird.

8. Hörhilfegerät mit wenigstens einer Signalverarbeitungsein­ heit (2) und einem Hörer (3), wobei durch den Hörer (3) ein elektrisches Ausgangssignal (EA) in ein akustisches Ausgangs­ signal (AA) wandelbar und in den Gehörgang abgebbar ist und wobei durch den Hörer (3) ein akustisches Eingangssignal (AE) aus dem Ohrkanal aufnehmbar und in ein elektrisches Eingangs­ signal (EE) wandelbar ist zur Weiterverarbeitung des elektri­ schen Eingangssignals in der Signalverarbeitungseinheit (2).

9. Hörhilfegerät nach Anspruch 8, wobei die Abgabe des akus­ tischen Ausgangssignals (AA) und die Aufnahme des akustischen Eingangssignals (AE) gleichzeitig durchführbar sind.

10. Hörhilfegerät nach Anspruch 8, wobei die Abgabe des akus­ tischen Ausgangssignals (AA) und die Aufnahme des akustischen Eingangssignals (AE) sequentiell durchführbar sind.

11. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das elektrische Ausgangssignal (EA) von dem elektrischen Ein­ gangssignal (EE) separierbar ist.

12. Hörhilfegerät nach Anspruch 11, wobei zum Separieren das elektrische Ausgangssignal (EA) von dem elektrischen Ein­ gangssignal (EE) ein Differenzelement (4) vorhanden ist.

13. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das elektrische Eingangssignal (EE) oder ein aus diesem her­ vorgehendes Signal bei einer Anpassung des Hörhilfegerätes an den Hörgeräteträger berücksichtigbar ist.

14. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das elektrische Eingangssignal (EE) oder ein aus diesem her­ vorgehendes Signal bei der Reduzierung von Störsignalen be­ rücksichtigbar ist.

15. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei aus dem elektrischen Eingangssignal (EE) oder aus einem von diesem hervorgehenden Signal die eigene Sprache des Hörgerä­ teträgers detektierbar ist.