DE10142347C1 - Automatische Adaption von Hörgeräten an unterschiedliche Hörsituationen - Google Patents

Abstract

Zur verbesserten automatischen Steuerung eines Hörgeräts wird vorgeschlagen, mehrere Akustiksignale durch mehrere Aufnehmer gleichzeitig zu detektieren. Die Signale werden in einem Zeitfenster in mehreren Frequenzbändern verarbeitet und daraus Frequenzdaten gewonnen. Darüber hinaus werden aus den Akustiksignalen Phasendaten ermittelt und die ermittelten Frequenz- und Phasendaten zu gespeicherten Datensätzen zur Ansteuerung des Hörgeräts zugeordnet. Aufgrund der Vielfalt der Akustikparameter können Hörsituationen differenzierter unterschieden und das Hörgerät vielfältiger angesteuert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörgerät mit mehreren Akustikaufnehmern zum Aufnehmen eines oder mehrerer Akustik­ signale und einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Verar­ beitung der Signale von den Akustikaufnehmern in mehreren Frequenzbändern in je einem Zeitfenster zum Gewinnen von Fre­ quenzdaten.

Die Baugröße von Hörgeräten wird immer mehr reduziert, um die Akzeptanz der Patienten zum Tragen von Hörgeräten zu erhöhen. So geht man insbesondere bei Erwachsenen immer mehr von den Hinter-dem-Ohr-Geräten (HdO) ab, und Indem-Ohr-Geräte (IdO) finden immer mehr Anklang. Die sogenannten CIC-Geräte (complete in the channel) finden dabei sogar vollständig im Gehörgang Platz.

Das menschliche Gehör muss sehr viele grundsätzlich verschie­ dene Hörsituationen bewältigen können. Dementsprechend sind die Übertragungseigenschaften der Hörgeräte den unterschied­ lichen Situationen anzupassen. Hierzu sind in den Hörgeräten mehrere unterschiedliche Hörprogramme wählbar. Üblicherweise sind diese Hörprogramme durch Schalter oder Taster am Hörge­ rät wählbar. In zunehmendem Maße werden Hörgeräte eingesetzt, die das Umschalten zwischen Hörprogrammen automatisch bewerk­ stelligen. Der Grund hierfür liegt zum einen darin, dass der Trage- und Bedienkomfort erhöht wird. So kann das Hörgerät beispielsweise, falls es ein Telefonspulensignal registriert, automatisch in ein Telefonhörprogramm schalten. Ein weiterer Grund für den Bedarf eines automatischen Umschaltens zwischen Hörprogrammen liegt in der geringen Baugröße insbesondere der CIC-Hörgeräte. Derartig kleine Geräte sind manuell praktisch nicht mehr schaltbar.

In diesem Zusammenhang ist aus dem Dokument EP 64042-A ein Hörgerät bekannt, das mittels eines Signalprozessors elektro­ nisch an Hörbedingungen und Schallumgebungen angepasst wird. Dabei werden Audiosignale durch Filter in Frequenzbänder zer­ legt. In den einzelnen Frequenzbändern werden die Signale nach ihrem Pegel ausgewertet. Eine Steuereinrichtung wird mit den gewonnenen Pegeln beschickt.

Ein weiteres Hörgerät ist aus der Druckschrift EP 674464-A1 bekannt. Sätze von Parametern des Hörgeräts für unterschied­ liche akustische Bedingungen werden in einem Speicher abge­ legt. Eine Fuzzy-Logik verarbeitet Eingangssignale, die die Hörumgebung charakterisieren, und erzeugt Steuerungssignale für das Hörgerät. Das Steuerungssystem ermöglicht eine auto­ matische, signalabhängige Wahl von Hörsituationen aus dem ge­ speicherten Signalverarbeitungsparametern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das au­ tomatische Anpassen des Hörgeräts an individuelle Hörsitua­ tionen zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hörgerät mit mehreren Akustikaufnehmern zum Aufnehmen eines oder meh­ rerer Akustiksignale und einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der Signale von den Akustikaufnehmern in mehreren Frequenzbändern in je einem Zeitfenster zum Gewinnen von Frequenzdaten, wobei durch die Signalverarbeitungsein­ richtung Phasendaten zu den Akustiksignalen ermittelbar sind und anhand der Frequenz- und Phasendaten eine Zuordnung zu gespeicherten Daten oder Datensätzen zur Ansteuerung des Hör­ geräts durchführbar ist.

Darüber hinaus wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Ver­ fahren zum Steuern eines Hörgeräts durch Aufnehmen mehrerer Akustiksignale und Verarbeitung der Signale in mehreren Fre­ quenzbändern in je einem Zeitfenster zum Gewinnen von Fre­ quenzdaten, sowie Ermitteln von Phasendaten zu den Akustiksignalen und Durchführen einer Zuordnung der Frequenz- und Phasendaten zu gespeicherten Daten oder Datensätzen zur An­ steuerung des Hörgeräts.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Für den Fall, dass das Hörgerät m-verschiedene Schallaufneh­ mer besitzt, deren Signale in k-verschiedene Frequenzbänder und n-verschiedene Phasenmaße je Zeitfenster aufgeteilt wer­ den, ergibt sich ein Raum von m.k + n akustischen Größen, des­ sen Elemente jeweils eine charakteristische Hörsituation be­ schreiben. Die gemessenen Frequenz- und Phasenlagen ermögli­ chen eine sehr differenzierte Zuordnung zu dem Raum an Zu­ standsgrößen. Die Zuordnung kann dabei über Mustererkennung, Kreuzkorrelation und dergleichen erfolgen.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die den erfindungsgemäßen Verfah­ rensablauf zeigt.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar und wird in seiner allgemeinen Funktionsweise in der Zeichnung veran­ schaulicht.

Zunächst werden durch mehrere Aufnehmer Akustik- bzw. Audio­ signale im Hörgerät aufgenommen. Aus diesen Akustiksignalen werden in Zeitfenstern Frequenzdaten gewonnen und parallel dazu bezüglich der mehreren Aufnehmer Phasendaten ermittelt. Die Frequenz- und Phasendaten werden anschließend gespeicher­ ten Datensätzen zugeordnet, welche wiederum mit Schalt- oder Steuervorschriften verknüpft sind. Schließlich wird das Hör­ gerät aufgrund der mit den Frequenz- und Phasendaten ver­ knüpften Steuer- und Schaltvorschriften angesteuert.

Das erfindungsgemäße Hörgerät umfasst m-verschiedene Schallaufnehmer. Ein derartiger Schallaufnehmer ist üblicher­ weise ein Mikrophon oder dergleichen. In der allgemeinsten Form kann unter einem Schallaufnehmer aber auch ein Akustik­ aufnehmer verstanden werden, der ein bereits vorverarbeitetes Akustiksignal aufnimmt. Ein derartiger Akustikaufnehmer ist eine Telefonspule, in die elektrische Telefonsignale aus ei­ nem Telefonhörer induktiv übertragen werden können. Die un­ terschiedlichen Schallaufnehmer dienen dazu, den verschiede­ nen Hörsituationen gerechter zu werden. Dies setzt aber auch voraus, dass die jeweilige Hörsituation differenziert erkannt wird.

Jeder Schallaufnehmer weist in der Regel eine eigene Signal­ analyseeinheit auf. Die Analyseeinheiten müssen speziell an die Schallaufnehmer angepasst sein. Der wesentliche Aufbau der einzelnen Analyseeinheiten ist jedoch in den Grundzügen gleich. So wird das akustische Frequenzspektrum durch Filter in k-verschiedene Frequenzbänder aufgeteilt. Dies dient dazu, gesonderte Spektralanteile einzeln zu untersuchen und bewer­ ten zu können.

Die Analyse erfolgt grundsätzlich in Zeitfenstern. Deren Länge ist zwar beliebig wählbar, liegt aber üblicherweise im Bereich von Millisekunden. Innerhalb eines Zeitfensters wird für jedes Frequenzband ein Leistungsmaß des aufgenommenen Schall­ drucks ermittelt. Selbstverständlich können in den jeweiligen Zeitfenstern auch andere Zustandsgrößen, wie Schalldruckgra­ dienten, Schallschnellen und dergleichen, ermittelt werden.

Weiterhin wird bei mehreren Schallaufnehmern die Phasenlage zueinander berücksichtigt. Durch die Phasenlagen kann das Schallfeld vor dem Hörgerät insbesondere auch hinsichtlich Richtungscharakteristika untersucht werden. Bei Doppelversor­ gung, wenn der Patient im linken und rechten Ohr ein Hörgerät trägt und beide Hörgeräte miteinander verbunden sind, wird die Phasenlage von rechts an links zusätzlich einbezogen.

Insgesamt ergeben sich im allgemeinen Fall hinsichtlich der Phasenauswertung n-verschiedene Phasenmaße je Zeitfenster.

Wie bereits erwähnt, steht somit in jedem Zeitfenster ein Da­ tensatz von m.k Leistungsmaßen und n Phasenmaßen zur Verfü­ gung.

Im Alltag kommt es zu vielen grundsätzlich unterschiedlichen Hörsituationen, wie beispielsweise bei einem Gespräch mit ei­ ner Person oder einem Gespräch mit mehreren Personen, bei ei­ ner Party, im Straßenverkehr, in Konzertsälen und derglei­ chen. Jede dieser Situationen lässt sich durch einen spezifi­ schen Datensatz an Schall- bzw. Zustandsgrößen charakterisie­ ren. Datentechnisch weist jeder Datensatz ein für ihn spezi­ fisches Muster auf. Für jedes Muster kann im Hörgerät eine bestimmte Übertragungsfunktion zwischen dem Hörgerätmikrophon und dem Hörgerätlautsprecher gewählt werden.

In dem Hörgerät ist hierzu eine der internen Datenverarbei­ tungskapazität entsprechende Vielzahl an Datensätzen, die jeweils mit unterschiedlichen Hörsituationen korrespondieren, abgespeichert. Aus dem aktuell über die Schallaufnehmer ge­ wonnenen Datensatz muss nun die Hörsituation zumindest annä­ hernd erkannt werden. Daher ist der aktuell gewonnene Daten­ satz mit den gespeicherten Datensätzen zu vergleichen, um eine passende Hörsituation zu ermitteln. Hierzu ist es mög­ lich, über Kreuzkorrelation eine Ähnlichkeit der gemessenen Situation zu einer abgespeicherten Situation festzustellen. Eine weitere Möglichkeit für die Zuordnung der gemessenen Da­ ten zu den abgespeicherten Daten ergibt sich durch Musterer­ kennung. Insbesondere durch Fuzzy-Logik lässt sich eine leis­ tungsfähige Zuordnung erzielen.

Zu jeden Datensatz kann ein passender Schalt- bzw. Steuervor­ gang definiert werden, um eine differenzierte Einstellung des Hörgeräts vorzunehmen. Beispielsweise kann bei einem bestimm­ en Leistungs-Phasen-Muster das Hörgerät dynamisch eine Kompression der Schallpegel oder eine Veränderung der Richtcha­ rakteristik ausführen. Ferner kann bei einem oder mehreren verschiedenen Datensätzen in einen Telefonspulenbetrieb oder andere Programme umgeschaltet werden.

Zu jedem hörsituationsrepräsentativen Datensatz kann somit eine Aktion zur Optimierung der Hörgeräteeinstellung defi­ niert werden. Zu x-verschiedenen Hörsituationen werden x-ver­ schiedene Datensätze und die dazu erforderlichen Aktionen zur Optimierung definiert und im Hörgerät ebenfalls abgespei­ chert. Neben dem Umschalten von Hörprogrammen, bei dem meh­ rere Hörgeräteparameter betroffen sind, kann das Hörgerät aber auch anhand der ermittelten Leistungs- und Phasendaten nur in einem oder mehreren Parametern gesteuert werden. Das Schalten von Programmen und das Steuern von Einzelparametern lässt sich auch kombinieren. So kann beispielsweise anhand des gemessenen Datensatzes ein bestimmtes Hörprogramm mit einer mittleren Lautstärkeverstärkung gewählt werden. Anhand der tatsächlichen Lautstärkepegel kann die Verstärkung fein nachgeregelt werden.

Somit passt sich das Hörgerät automatisch an unterschiedliche Hörsituationen an. Ändert sich die Hörsituation, so korre­ liert unter Umständen ein anderer gespeicherter Datensatz besser mit dem aktuellen im Zeitfenster ermittelten Daten­ satz. Die daraufhin ausgeführten Aktionen passen das Hörgerät an die neue Situation an.

Claims (14)

1. Hörgerät mit
mehreren Akustikaufnehmern zum Aufnehmen eines oder mehrerer Akustiksignale und
einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der Signale von den Akustikaufnehmern in mehreren Fre­ quenzbändern in je einem Zeitfenster zum Gewinnen von Frequenzdaten,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Signalverarbeitungseinrichtung Phasendaten zu den Akustiksignalen ermittelbar sind und anhand der Frequenz- und Phasendaten eine Zuordnung zu gespeicher­ ten Daten oder Datensätzen zur Ansteuerung des Hörge­ räts durchführbar ist.

2. Hörgerät nach Anspruch 1, wobei die mehreren Akustikaufnehmer eine oder mehrere Telefonspule[n] oder ein oder mehrere Mikrophon[e] umfassen.

3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Frequenzda­ ten ein Maß für den Schalldruck im jeweiligen Frequenz­ band und Zeitfenster sind.

4. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Phasendaten eines weiteren Hörgeräts in der Signalver­ arbeitungseinrichtung verarbeitbar sind.

5. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in der Signalverarbeitungseinrichtung Hörsituationen als Muster von Frequenz- und Phasendaten bezogen auf ein Zeitfenster abgespeichert sind.

6. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Zuordnen durch Mustererkennung in der Signalverarbei­ tungseinrichtung, insbesondere mittels Fuzzy-Logik, oder durch Kreuzkorrelation durchführbar ist.

7. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei auf der Grundlage der Zuordnung Parameter des Hörgeräts steuerbar und/oder Hörprogramme im Hörgerät umschaltbar sind.

8. Verfahren zum Steuern eines Hörgeräts durch
Aufnehmen mehrerer Akustiksignale und
Verarbeitung der Signale in mehreren Frequenzbändern in je einem Zeitfenster zum Gewinnen von Frequenzdaten,
gekennzeichnet durch
Ermitteln von Phasendaten zu den Akustiksignalen und Durchführen einer Zuordnung der Frequenz- und Phasenda­ ten zu gespeicherten Daten oder Datensätzen zur Ansteu­ erung des Hörgeräts.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Akustiksignale über eine oder mehrere Telefonspule[n] oder ein oder mehrere Mikrophon[e] gewonnen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Frequenzda­ ten ein Maß für den Schalldruck im jeweiligen Frequenz­ band und Zeitfenster sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei Pha­ sendaten eines weiteren Hörgeräts für die Zuordnung he­ rangezogen werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei Hörsituationen als Muster von Frequenz- und Phasendaten bezogen auf ein Zeitfenster für die Zuordnung vorgege­ ben werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Zuordnen durch Mustererkennung, insbesondere mittels Fuzzy-Logik, oder durch Kreuzkorrelation durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei auf der Grundlage der Zuordnung Parameter des Hörgeräts ge­ steuert und/oder Hörprogramme im Hörgerät umschaltet werden.