DE102009012745A1

DE102009012745A1 - Verfahren zum Kompensieren eines Störschalls bei einer Hörvorrichtung, Hörvorrichtung und Verfahren zum Anpassen derselben

Info

Publication number: DE102009012745A1
Application number: DE102009012745A
Authority: DE
Inventors: Robert Kasanmascheff; Ulrich Dr. Kornagel
Original assignee: Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Current assignee: Sivantos Pte Ltd
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2010-09-23
Also published as: US8693717B2; EP2229010A2; EP2229010B1; EP2229010A3; DK2229010T3; US20100232622A1

Abstract

Bei einer Hörvorrichtung (8) soll verhindert werden, dass ein Schall (11) aus einer Umgebung eines Ohrs (6, 7) eines Trägers der Hörvorrichtung beispielsweise durch eine Belüftungsöffnung (9) zu einem Trommelfell (13) des Trägers als ein Störschall (12) gelangt. Anders als bei speziell für einen Lärmschutz gebauten Hörgarnituren ist es bei vielen Hörvorrichtungen nicht möglich, einen solchen Störschall (12) mittels einer aktiven Geräuschkompensation breitbandig zu kompensieren. Die Hörvorrichtungen weisen nicht die benötigten speziellen Komponenten auf. Daher lässt sich kein Kompensationsschallsignal mit einer korrekten Phase bilden. Erfindungsgemäß wird ein Kompensationsschall (15) lediglich für ein verhältnismäßig schmales spektrales Band erzeugt. Dieses spektrale Band wird in Abhängigkeit von einem Hörvermögen des Trägers der Hörvorrichtung und/oder in Abhängigkeit von einer spektralen Verteilung der Energie des Störschalls (12) oder eines den Störschall (12) hervorrufenden Schalls (11) bestimmt. Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Kompensieren eines Störschalls (12) bei einem Hörgerät (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kompensieren eines Störschalls bei einer Hörvorrichtung. Die Erfindung betrifft auch eine Hörvorrichtung, die zum Kompensieren eines Störschalls ausgelegt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anpassen einer Hörvorrichtung. Unter dem Begriff Hörvorrichtung wird hier insbesondere ein Hörgerät verstanden. Darüber hinaus fallen unter den Begriff aber auch andere tragbare akustische Geräte wie Headsets, Kopfhörer und dergleichen.
Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Hörgeschädigten dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO), Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z. B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE – In the ear, CIC – Completely in the canal), 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.
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 üblicher weise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet Signale der Mikrofone und verstärkt die verarbeiteten Signale. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
Ein von einem Mikrofon eines Hörgeräts erfasster Schall enthält auch teilweise störende Geräusche aus einer Umgebung des Geräteträgers. Diese Umgebungsgeräusche können in dem Mikrofonsignal durch die Signalverarbeitungseinheit eines Hörgeräts mittels eines Filters zur Geräuschreduktion gedämpft werden. Das gefilterte Mikrofonsignal kann anschließend von einem Hörer des Hörgeräts in ein Schallsignal gewandelt werden, der in den Gehörgang des Geräteträgers abgegeben wird. Dabei ist es wichtig, dass nicht auch ein Schall aus der Umgebung direkt, d. h. auf akustischem Weg, von der Umgebung in den Gehörgang zum Trommelfell gelangt. Ein solcher Schall, der unerwünscht aus der Umgebung direkt beispielsweise durch eine Belüftungsöffnung einer Otoplastik hindurch in den Gehörgang des Geräteträgers gelangt ist, wird im Rahmen dieser Erfindung als Störschall bezeichnet. In Form des Störschalls werden für den Geräteträger die Umgebungsgeräusche wieder hörbar, die in dem Mikrofonsignal des Hörgeräts aufwändig herausgefiltert wurden.
Aus dem Stand der Technik ist eine Hörgarnitur für die Luftfahrt bekannt, bei der ein Umgebungsschall mittels eines Kom pensationsschalls breitbandig kompensiert wird. Dazu wird ein Umgebungsschall mit dem Kompensationsschall im Gehörgang eines Trägers der Hörgarnitur überlagert. Der Kompensationsschall ist dabei phaseninvers. Er gleicht damit in dem Gehörgang die Druckschwankungen aus, die ohne den Kompensationsschall durch den Umgebungsschall hervorgerufen würden. Mit anderen Worten löschen sich der Umgebungsschall und der Kompensationsschall durch ihre Überlagerung gegenseitig aus. Das Kompensieren eines Geräuschs mittels eines Kompensationsschalls wird aktive Geräuschkompensation (ANC – Active Noise Cancellation) oder allgemeiner aktive Schallkompensation genannt.
Um mit einer Hörgarnitur einen Kompensationsschall erzeugen zu können, müssen spezielle Komponenten, insbesondere spezielle Wandler, verwendet werden. Andernfalls weist ein aus den Wandlern und einem Kompensationsfilter gebildetes System eine zu große Gruppenlaufzeit auf. Mit anderen Worten ist es ohne die speziellen Komponenten nicht möglich, einen Kompensationsschall mit einer korrekten Phase bereitzustellen.
In Hörvorrichtungen, wie z. B. Hörgeräten, können meist keine speziell zum Bilden eines Kompensationsschalls ausgelegten Komponenten verwendet werden. Für Hörvorrichtungen müssen die Komponenten nämlich bereits nach anderen Gesichtspunkten optimiert sein. Als eine Folge daraus lässt sich für eine aktive Geräuschkompensation kein System mit der benötigten Gruppenlaufzeit bilden. Auch ist es meistens nicht möglich, beispielsweise bei einer Otoplastik des Hörgeräts einen Umgebungsschall stark zu dämpfen, wenn dieser z. B. durch eine Belüftungsöffnung der Otoplastik, einen sogenannten Vent, als Störschall zu einem Trommelfell eines Geräteträgers gelangt. Eine Dämpfung in einem Vent würde bedeuten, dass auch der durch den Vent ermöglichte Austausch von Luft zwischen der Umgebung des Geräteträgers und dem Gehörgang verschlechtert würde.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung für einen Geräteträger die Wahrnehmbarkeit eines Störschalls zu vermindern, der auf direktem, also akustischem Weg an sein Ohr dringt. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Hörvorrichtung bereitzustellen.
Die Erfindung wird mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Die Aufgabe betreffend die Hörvorrichtung wird durch eine Hörvorrichtung gemäß Patentanspruch 5 und eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 14 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Kompensieren eines Störschalls bei einer Hörvorrichtung bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst die Schritte:

– Bestimmen eines spektralen Bands in Abhängigkeit von einem Hörvermögen und/oder einer spektralen Verteilung der Energie des Störschalls oder eines den Störschall hervorrufenden Schalls,
– Filtern eines den Schall repräsentierenden Eingangssignals der Hörvorrichtung in dem spektralen Band entsprechend einer Übertragungsfunktion für den Schall auf einem Störschallpfad und
– Erzeugen eines Kompensationsschalls mit Hilfe des invertierten gefilterten Eingangssignals.

Das Hörvermögen umfasst eine subjektive Lautheitswahrnehmung durch einen Geräteträger. Eine solche Lautheitswahrnehmung kann mit an sich bekannten Verfahren der Psychoakustik ermittelt werden. Es kann sich bei dem Hörvermögen aber auch um eine Hörschwelle handeln, wie sie z. B. anhand einer Hörkurve bestimmt werden kann.
Mit dem Verfahren kann ein Kompensationsschall für eine Hörvorrichtung erzeugt werden. Eine Kompensation findet dabei nicht für alle Frequenzen statt, sondern nur für Frequenzen in demjenigen spektralen Band, in dem ein Geräteträger bei spielsweise gemäß seinem Hörvermögen besonders gut hört und/oder in dem beispielsweise ein Geräusch besonders viel Schallenergie aufweist. Ein solches spektrales Band kann oftmals verhältnismäßig schmal in Bezug auf den Gesamtbereich hörbarer Frequenzen sein. Das Verfahren kann auch für ein Kompensieren in mehreren spektralen Bändern ausgelegt sein.
Der Kompensationsschall kann insbesondere auch ohne speziell dafür optimierte Gerätekomponenten erzeugt werden. Beim Filtern kann nämlich eine ungünstige Gruppenlaufzeit, die beispielsweise durch die Wandler der Hörvorrichtung verursacht wird, gegebenenfalls durch eine Gruppenlaufzeit des Filters korrigiert werden, die in dem bestimmten spektralen Band negativ ist. Eine solche Korrektur ist bei einer breitbandigen aktiven Schallkompensation unmöglich.
Mit dem Begriff Störschallpfad ist die Gesamtheit aller akustischen Übertragungswege gemeint, über die beispielsweise ein Umgebungsschall, oder ein signifikanter Anteil desselben, von einer Umgebung eines Geräteträgers an sein Trommelfell gelangen kann, wo er dann als Störschall im Sinne der Erfindung wahrnehmbar ist. Der Störschallpfad umfasst nicht diejenige Übertragung, die bestimmungsgemäß durch die Hörvorrichtung auf teilweise elektronischem Wege bewirkt wird.
Beim unerwünschten Vordringen des Umgebungsschalls zum Trommelfell wird der Umgebungsschall spektral verändert. Diese spektrale Veränderung wird durch eine Übertragungsfunktion des Störschallpfads beschrieben. Eine Übertragungsfunktion eines Störschallpfads kann beispielsweise von einem Hersteller durch Messungen mit an sich aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ermittelt werden.
Indem das Eingangssignal mit einer Übertragungsfunktion gefiltert wird, die in einem bestimmten spektralen Band der Übertragungsfunktion des Störschallpfads entspricht, weist das gefilterte Eingangssignal für das spektrale Band die gleichen spektralen Eigenschaften wie der Störschall auf.
Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung eine weitere Filterung des Eingangssignals vorgesehen sein, durch die beispielsweise ein Übertragungsverhalten eines Mikrofons oder eines Lautsprechers der Hörvorrichtung ausgeglichen wird.
Indem das gefilterte Eingangssignal während der Filterung oder anschließend invertiert wird, ergibt sich ein Signal, aus dem ein zum Störschall phaseninverser Schall, also ein Kompensationsschall, erzeugbar ist. Die Kompensationseigenschaft ist durch das erfindungsgemäße Verfahren dabei insbesondere in dem bestimmten spektralen Band gewährleistet.
Wenn bei dem Verfahren das spektrale Band in Abhängigkeit von der spektralen Verteilung der Energie des Störschalls oder des den Störschall hervorrufenden Schalls bestimmt wird, ergibt sich eine vorteilhafte Weiterbildung, wenn das Bestimmen des spektralen Bands periodisch wiederholt wird oder kontinuierlich erfolgt. Durch ein ständiges Anpassen des spektralen Bands an die spektrale Verteilung der Energie des zu kompensierenden Schalls ist es möglich, diesen auch dann zu kompensieren, wenn sich ein Umgebungsgeräusch in seiner spektralen Zusammensetzung schnell ändert.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn zum Filtern in Abhängigkeit von dem spektralen Band ein Filter aus einer Mehrzahl von vorbestimmten Filtern ausgewählt wird oder ein Filter berechnet wird. Mit einem Filter sind hier all diejenigen Parameter gemeint, die zum Konfigurieren eines Filteralgorithmus nötig sind. Diese Parameter eines Filteralgorithmus werden hier auch Koeffizienten eines Filters genannt.
Durch Bereitstellen von mehreren bereits berechneten Filtern für unterschiedliche spektrale Bänder, in denen eine Kompensation mittels des Kompensationsschalls ermöglicht werden soll, ist der Aufwand zum Berechnen eines Kompensationsschallsignals besonders gering. Ein Berechnen eines Filters in Abhängigkeit von einem spektralen Band erlaubt es, ein Filter für ein beliebiges spektrales Band bereitzustellen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ergibt sich, wenn bei dem Filter die Übertragungsfunktion mit einem vorbestimmten Faktor multipliziert wird, der einen Einfluss auf die Übertragungsfunktion in dem bestimmten spektralen Band beschreibt, den ein Zusammenwirken der Hörvorrichtung mit einem Ohr eines Benutzers hat. Mittels des multiplikativen Faktors ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit einem sehr geringen Aufwand für einen bestimmten Benutzer der Hörvorrichtung anzupassen.
Zu der Erfindung gehört auch eine Hörvorrichtung mit

– einer Verarbeitungseinrichtung zum Bereitstellen eines spektralen Bands in Abhängigkeit von einem Hörvermögen und/oder zum Bestimmen eines spektralen Bands in Abhängigkeit von einer spektralen Verteilung der Energie eines Schalls,
– einer Filtereinrichtung zum Filtern eines den Schall repräsentierenden Eingangssignals der Hörvorrichtung in dem spektralen Band entsprechend einer Übertragungsfunktion für den Schall auf einem Störschallpfad und
– einer Schallausgabeeinrichtung zum Erzeugen eines Kompensationsschalls mit Hilfe des invertierten gefilterten Eingangssignals.

Mit einer solchen Hörvorrichtung ist es möglich, einen Schall in einem bestimmten spektralen Band zu kompensieren, ohne dass dabei andere Funktionalitäten der Hörvorrichtung, wie z. B. eine Geräuschreduktion oder eine Belüftung durch einen Vent, beeinträchtigt werden.
Für den Fall, dass mit der Verarbeitungseinrichtung der Hörvorrichtung eine spektrale Verteilung der Energie des Schalls bestimmbar ist, ergibt sich eine vorteilhafte Weiterbildung, wenn die Verarbeitungseinrichtung eine Filterbank umfasst. Mit einer Filterbank ist die spektrale Verteilung der Schallenergie in zeitlichen Abständen von wenigen Millisekunden im mer wieder neu bestimmbar. Entsprechend schnell kann somit dasjenige spektrale Band bestimmt werden, für welches durch die Filtereinrichtung ein Kompensationsschallsignal zu berechnen ist.
Die Hörvorrichtung wird in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass die Filtereinrichtung ein rekursives, lineares Filtern umfasst. Durch Verwenden eines linearen Filters ergibt sich der Vorteil, dass zum Berechnen eines Kompensationsschallsignals wenig Rechenzeit benötigt wird. Ein rekursives Filter hat den Vorteil, dass besonders wenig Koeffizienten zum Nachbilden einer Übertragungsfunktion für den Schall auf einem Störschallpfad benötigt werden, so dass sich die Berechnung mit besonders wenig Rechenschritten durchführen lässt. Mit einem rekursiven Filter kann auch eine besonders geringe Gruppenlaufzeit erzielt werden.
Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn die Filtereinrichtung der Hörvorrichtung ein adaptives Filter umfasst. Damit wird es möglich, ein und dasselbe Filter für verschiedene spektrale Bänder zu nutzen. Das Filter muss lediglich vor dem Filtern in dem entsprechenden spektralen Band an die Übertragungsfunktion des Störschallpfads adaptiert werden.
Alternativ zu einem adaptiven Filter ist es auch vorteilhaft, wenn in der Filtereinrichtung eine Mehrzahl von Filtern bereitgestellt ist, aus denen zum Filtern eines davon in Abhängigkeit von dem bestimmten spektralen Band auswählbar ist. Durch Berechnen der Filter, d. h. also der Parameter oder Koeffizienten, im Voraus wird ermöglicht, das Kompensationsschallsignals sehr schnell zu berechnen.
In vorteilhafter Weise wird bei der Hörvorrichtung die Übertragungsfunktion aus einem spektralen Verlauf und einem Skalierungsfaktor gebildet. Der spektrale Verlauf beschreibt dabei das Verhältnis des Einflusses des Störschallpfads auf den Schall in einer Frequenz zu dem Einfluss des Störschallpfads auf den Schall in einer anderen Frequenz. Mit anderen Worten wird durch den spektralen Verlauf lediglich die prinzipielle Form der Übertragungsfunktion betrieben. Der spektrale Verlauf und die Übertragungsfunktion können sich dabei noch um einen multiplikativen Faktor unterscheiden. Dieser multiplikative Faktor ist der Skalierungsfaktor.
Durch die Aufteilung ergibt sich der Vorteil, dass die Hörvorrichtung besonders leicht an einen Benutzer angepasst werden kann. Während der spektrale Verlauf nämlich durch Messungen bei der Herstellung der Hörvorrichtung ermittelt werden kann, lässt sich der spektrale Verlauf mit einer tatsächlichen Übertragungsfunktion, wie sie sich beim Tragen der Hörvorrichtung ergibt, leicht dadurch in Deckung bringen, dass bei einem Anpassen der Hörvorrichtung für einen Benutzer lediglich der Skalierungsfaktor ermittelt werden muss.
Zu der Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Anpassen einer Hörvorrichtung mit den Schritten:

– Bestimmen eines Hörvermögens,
– Auswählen oder Ermitteln eines Kompensationsfilters zur Kompensation von Störschall in Abhängigkeit von dem Hörvermögen und
– Konfigurieren eines Filters der Hörvorrichtung gemäß dem ausgewählten oder ermittelten Kompensationsfilter.

Das Kompensationsfilter wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass in demjenigen spektralen Band, für welches der Benutzer ein gutes Hörvermögen hat, mittels des Kompensationsfilters ein Kompensationsschall bereitgestellt werden kann. Unter einem guten Hörvermögen ist, wie bereits erwähnt, insbesondere ein ausgeprägtes Lautheitsempfinden zu verstehen. Die Kompensation kann auch für mehrere spektrale Bänder geschehen. Ein Konfigurieren kann beispielsweise dadurch geschehen, dass Parameter oder Koeffizienten des Kompensationsfilters in der Hörvorrichtung gespeichert werden, so dass eine Filtereinheit der Hörvorrichtung das Eingangssignal entsprechend filtern kann.
Das Verfahren wird in vorteilhafter Weise dadurch erweitert, dass das Ermitteln des Kompensationsfilters ein Berechnen von Koeffizienten in Abhängigkeit von dem Hörvermögen und von einer Übertragungsfunktion für einen Schall auf einem Störschallpfad umfasst. Dadurch kann die Hörvorrichtung in Bezug auf ein Kompensieren eines Störschalls individuell an einen Benutzer angepasst werden.
Bei dem Verfahren ergibt sich ein weiterer Vorteil, wenn das Konfigurieren ein Übertragen des ausgewählten und ermittelten Kompensationsfilters zu der Hörvorrichtung hin umfasst. Das Auswählen oder Ermitteln findet also außerhalb der eigentlichen Hörvorrichtung statt. Dadurch ist man nicht auf die Speicherkapazität und Rechenkapazität der Hörvorrichtung angewiesen, wenn es um das Auswählen oder Ermitteln eines Kompensationsfilters geht. Eine Liste mit möglichen Kompensationsfiltern zum Auswählen bzw. ein umfangreicher Algorithmus zum Berechnen eines Kompensationsfilters kann durch speziell dafür vorgesehene Geräte bereitgestellt werden. Es muss lediglich das fertige Kompensationsfilter zu der Hörvorrichtung hin übertragen werden.
Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zum Anpassen einer Hörvorrichtung mit

– einer Messeinrichtung zum Bestimmen eines Hörvermögens,
– einer Ermittlungseinrichtung zum Auswählen oder Ermitteln eines Kompensationsfilters zur Kompensation von Störschall in Abhängigkeit von dem Hörvermögen und
– einer Einstelleinrichtung zum Konfigurieren eines Filters der Hörvorrichtung gemäß dem ausgewählten oder ermittelten Kompensationsfilter.

Mit dieser Vorrichtung lässt sich das Verfahren zum Anpassen einer Hörvorrichtung leicht umsetzen.
Die Vorrichtung wird in vorteilhafter Weise weitergebildet, indem in der Ermittlungseinrichtung eine Mehrzahl von vorbestimmten Kompensationsfiltern gespeichert ist, aus denen eines in Abhängigkeit von dem Hörvermögen auswählbar ist. Dadurch wird die Vorrichtung auch für Personen bedienbar, die nicht mit einer Berechnung von Kompensationsfiltern vertraut sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. Dazu zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Hörvorrichtung aus dem Stand der Technik mit darin enthaltenen Komponenten,
2 eine Darstellung eines Gehörgangs mit einem darin befindlichen In-dem-Ohr-Hörgerät gemäß einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hörvorrichtung,
3 einen Signalflussgraphen für ein Schallsignal, wie er sich bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kompensieren eines Störschalls ergibt,
4 einen Schaltplan eines Hörgeräts gemäß einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hörvorrichtung,
5 einen Schaltplan eines Programmiergeräts für ein Hörgerät gemäß einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anpassen einer Hörvorrichtung und
6 eine Zusammenstellung von Diagrammen mit Graphen von mehreren spektralen Größen, wie sie sich bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kompensieren eines Störschalls ergeben.
Die erläuterten Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
In 2 ist ein Ohr mit einer Ohrmuschel 6 und einem Gehörgang 7 gezeigt. In den Gehörgang 7 ist ein Hörgerät 8 eingeführt. In dem Hörgerät 8 ist ein Vent 9 ausgebildet, durch den Frischluft von einer Umgebung des Ohrs in den Gehörgang 7 einströmen kann. Eine solche Belüftung erhöht den Tragekomfort für den Benutzer des Hörgeräts 8 erheblich.
In der Umgebung befindet sich auch eine Schallquelle 10, die einen unerwünschten Schall 11, also ein Geräusch, zur Ohrmuschel 6 hin abstrahlt. Der Schall 11 kann durch den Vent 9 in den Gehörgang vordringen, wo er als Störschall 12 auf ein Trommelfell 13 des Benutzers treffen kann. Der Schall 11 gelangt also auf rein akustischem Weg durch den Vent 9 zum Trommelfell 13.
Der in 2 dargestellte Störschall 12 repräsentiert in dem Beispiel auch weiteren Störschall, der auf anderem Weg von der Umgebung des Geräteträgers zu dessen Trommelfell vordringt.
Der Störschall 12 wird in einem Bereich 14 vor dem Trommelfell 13 durch Kompensation mittels eines Kompensationsschalls 15 soweit abgeschwächt, dass er für den Benutzer des Hörgeräts 8 kaum mehr hörbar ist. Der Kompensationsschall 15 überlagert sich derart mit dem Störschall 12, dass der durch die Überlagerung dieser Schalle gebildete Schall im Bereich 14 deutlich weniger Energie aufweist, als es der Störschall 12 allein tut. Der aus den beiden überlagerten Schallen gebildete Schall weist im Bereich 14 dabei aber nicht über alle Frequenzen hinweg signifikant weniger Energie als der Störschall 12 alleine auf. Die Kompensation wird lediglich für solche Frequenzen bewirkt, die zum einen von dem Benutzer des Hörgeräts 8 verhältnismäßig gut wahrgenommen werden können und in denen zum anderen der Störschall 12 verhältnismäßig viel Energie aufweist. Die Gesamtheit dieser Frequenzen bildet ein spektrales Band.
Der Kompensationsschall 15 ist Bestandteil eines Schalls, den ein Hörer 16 des Hörgeräts 8 abstrahlt. Der Hörer 16 strahlt den Kompensationsschall 15 ab, weil einem Nutzsignal, das der Hörer 16 in Schall wandelt, ein Kompensationsschallsignal additiv überlagert ist. Das Kompensationsschallsignal wird aus einem Mikrofonsignal berechnet, dass ein Mikrofon 17 des Hörgeräts 8 erzeugt. Das Mikrofonsignal ist im Sinne der Erfindung ein Eingangssignal und repräsentiert den Schall 11 aus der Umgebung des Benutzers.
Um aus dem Mikrofonsignal das Kompensationsschallsignal zu berechnen, wird mittels eines Filters 18 des Hörgeräts 8 das Mikrofonsignal derart gefiltert, dass es in dem erwähnten spektralen Band dieselben spektralen Eigenschaften wie der Störschall 12 aufweist. Aus dem gefilterten Mikrofonsignal wird dann das Kompensationsschallsignal erzeugt, in dem das gefilterte Signal invertiert wird. Für einen Verlauf eines Graphs des gefilterten Mikrofonsignals bedeutet dies, dass für jede Stelle des Graphen sein Vorzeichen umgekehrt wird. Für ein Spektrum des gefilterten Mikrofonsignals bedeutet dies, dass für jede Frequenz des Spektrums die Phase um 180° verändert wird. Das Invertieren erfolgt in dem Beispiel durch einen Invertierer 19. Das Filter 18 und der Invertierer 19 wirken zusammen als ein Kompensationsfilter im Sinne der Erfindung.
Das Filter 18 und der Invertierer 19 können auch zu einem Kompensationsfilter zusammengefasst werden. Die Filterfunktion des Filters 18 ist dann so beschaffen, dass durch sie das Filtern und das Invertieren zusammen erfolgt. Ein gesonderter Invertierer ist dann nicht nötig.
Das Filter 18 ist ein rekursives, lineares Filter. Dadurch ist es möglich, eine benötigte Gruppenlaufzeit des Filters in einem bestimmten spektralen Band bereitzustellen. Das Filter 18 bildet die spektrale Veränderung des Schalls 11 beim Durchtritt durch den Vent 9 und durch die übrigen Stellen auf dem Weg in den Gehörgang 7 nur für das erwähnte spektrale Band genau nach. Dabei ist auch berücksichtigt, dass ein von dem Filter 18 zu verarbeitendes Mikrofonsignal, da ja eigentlich den Schall 11 repräsentieren soll, durch eine Übertragungseigenschaft des Mikrofons 17 verfälscht worden ist. Außerdem ist berücksichtigt, dass auch der Hörer 16 beim Wandeln des Kompensationsschallsignals in den Kompensationsschall 15 ebenfalls eine Verzerrung bewirkt. Das Filter 18 gleicht diesen Einfluss der beiden Wandler und weiterer Komponenten des Hörgeräts aus.
Die Funktion des in 2 dargestellten Hörgeräts wird hier noch einmal kurz zusammengefasst: Das Hörgerät 8 ist für den Benutzer nicht nur eine Hörhilfe, sondern es wirkt auch wie ein aktiver Hörstöpsel, d. h. es kompensiert den Störschall 12, der das Trommelfell 13 des Benutzers beispielsweise durch den Vent 9 erreicht. Dazu wird der Umgebungsschall 11 mit Hilfe des Mikrofons 17 des Hörgeräts 8 aufgenommen und die spektrale Charakteristik des Mikrofonsignals mittels des Filters 18 und des Invertierers 19 modifiziert. Aus dem gefilterten und invertierten Mikrofonsignal (Kompensationsschallsignal) wird mittels des Hörers 16 dann der Kompensationsschall erzeugt. Die Überlagerung des Schalls 11, der das Trommelfell 13 als Störschall 12 ungewollt erreicht, mit dem Kompensationsschall 15, welchen das Hörgerät 8 abgibt, führt zu der erwünschten Auslöschung des Störschalls im Bereich 14 unmittelbar am Trommelfell 13 des Benutzers.
Bei dem Hörgerät 8 ist es nicht möglich, das Filter 18 derart zu dimensionieren, dass es für den gesamten Audio-Frequenzbereich ideal funktioniert. Dies liegt daran, dass ein Hörgerät nicht ausschließlich für den Zweck der aktiven Geräuschkompensation gebaut ist. Daher sind die verwendeten Komponenten des Hörgeräts 8, also beispielsweise das Mikrofon, der Hörer, die Gehäuseform und dämpfende Materialien, nicht so beschaffen, dass sich eine aktive Geräuschkompensation ideal erwirken lässt. Deshalb ist die aktive Geräuschkompensation bei dem Hörgerät 8 auf ein bestimmtes spektrales Band beschränkt.
Durch geeignete Dimensionierung des Filters 18 kann gesteuert werden, in welchem Frequenzband eine aktive Geräuschkompensation besonders gut erwirkt und in welchem Frequenzband bzw. in welchen Frequenzbändern sich die aktive Geräuschkompensation suboptimal verhält. Die Konsequenz ist, dass die aktive Geräuschkompensation in gewissen Frequenzbereichen nachlässt bzw. sogar statt einer Schallauslöschung in gewissen Frequenzbändern eine Schallverstärkung stattfindet.
In Kombination mit dem Wissen über einen Hörverlust des Benutzers kann das Frequenzband, in dem die aktive Geräuschkompensation besonders gut arbeitet in dasjenige Frequenzband gelegt werden, in dem der Träger des Hörgeräts einen Störschall verhältnismäßig deutlich oder laut wahrnimmt. Umgekehrt werden die Artefakte, die in Frequenzbereichen mit schlechter Geräuschkompensation entstehen, durch den Hörverlust des Hörgeräteträgers maskiert.
In 3 ist in Verbindung mit 2 noch einmal verdeutlicht, wie das Signal des Schalls 11 der Schallquelle 10 auf einem Störschallpfad 20a und auf einem Signalpfad 20b zu dem Bereich 14 im Gehörgang des Benutzers gelangt. Der Störschallpfad 20a repräsentiert die ungewollte Übertragung des Schalls 11 durch den Vent und entlang der übrigen Wege von der Umgebung in das Innere des Gehörgangs. Über den Störschallpfad 20a gelangt der Schall 11 als Störschall zum Bereich 14. Beim Durchtritt durch den Vent und bei der Übertragung entlang der übrigen Wege wird der Schall 11 in seinen spektralen Eigenschaften verändert. Dies wird in 3 durch eine Übertragungsfunktion H des Störschallpfads 20a symbolisiert.
Der Signalpfad 20b repräsentiert den Weg des Signals des Schalls 11, wie er durch die elektronische Verarbeitung des Schalls 11 in dem in 2 gezeigten Hörgerät gebildet ist. Der Signalpfad 20b umfasst das Wandeln des Schalls 11 in ein Mikrofonsignal, das Filtern des Mikrofonsignals mittels des in 2 dargestellten Filters 18 und des Invertierers 19 sowie das Erzeugen des ebenfalls in 2 dargestellten Kompensationsschalls 15 über den Hörer 16. Das Filter modifiziert das Mikrofonsignal gemäß einer Übertragungsfunktion H' des Filters 18.
Mittels der Übertragungsfunktion H' ist es für das bestimmte spektrale Band möglich, in dem Bereich 14 einen Schall zu erzeugen, der annähernd dieselben spektralen Eigenschaften aufweist wie der über den Störschallpfad 20a übertragene Schall. Die Übereinstimmung ist dabei so groß, dass bei einer Kompensation nur kaum hörbare Artefakte in dem spektralen Band entstehen. Günstigstenfalls ist die Übereinstimmung aber perfekt, so dass die Artefakte nicht entstehen.
Durch den Invertierer 19 wird erreicht, dass das durch den Filter 18 entsprechend der Übertragungsfunktion H' gefilterte Signal in dem spektralen Band die Eigenschaften eines Kompensationsschallsignals erlangt. Das Ausgangssignal des Invertierers 19 wird anschließend mittels des in 2 gezeigten Hörers 16 in einen Kompensationsschall 15 gewandelt und ebenfalls in Richtung des Bereichs 14 abgestrahlt. Im Bereich 14 löschen sich damit in der beschriebenen Weise in dem spektralen Band die Signale der Störschallspfads 20a und des Signalpfads 20b gegenseitig aus.
Das in 4 gezeigte Schaltbild einer aktiven Geräuschkompensation in einem Hörgerät zeigt, wie aus einem Eingangssignal, das mittels eines Mikrofons 21 gewonnen wird, ein Kompensationsschallsignal erzeugt werden kann, das dann mit einem Hörer 22 in einen Kompensationsschall wandelbar ist.
Das Mikrofonsignal des Mikrofons 21 wird dazu mit einer Filterbank 23 spektral analysiert. In 4 sind einzelne Bandpassfilter 24a, 24b, 24c der Filterbank dargestellt. Die Filterbank 23 weist mehr als die drei dargestellten Bandpassfilter 24a, 24b, 24c auf. Die der Übersicht halber nicht darge stellten Bandpassfilter sind durch Auslassungspunkte symbolisiert.
Die Signale an den Ausgängen der Bandpassfilter 24a, 24b, 24c der Filterbank 23 werden von einem Leistungsmesser 25 miteinander verglichen. Ein Ausgangssignal eines Bandpassfilters 24a, 24b, 24c gibt dabei wieder, wie viel Energie in einem spektralen Band vorhanden ist, für welches das entsprechende Bandpassfilter 24a, 24b, 24c durchlässig ist. Der Leistungsmesser 25 ermittelt anhand der Ausgangssignale der Bandpassfilter 24a, 24b, 24c dasjenige spektrale Band, in welchem ein Geräteträger einen Störschall am deutlichsten wahrnehmen würde. Es können auch mehrere spektrale Bänder kombiniert werden.
Für das Bestimmen des spektralen Bands wird durch den Leistungsmesser 25 nicht unmittelbar die Verteilung der Energie herangezogen, wie sie sich an den Ausgängen der Filterbank 23 ablesen lässt. Es wird stattdessen eine spektrale Verteilung der Energie des Störschalls berechnet. Dazu wird die von der Filterbank 23 berechnete spektrale Verteilung der Energie des Mikrofonsignals zunächst mit einem Betragsspektrum einer Übertragungsfunktion für den Störschallpfad gewichtet.
Der Leistungsmesser 25 kann außerdem in der Lage sein, die von den Bandpassfiltern 24a, 24b, 24c empfangenen Informationen mit einer Hörkurve eines Benutzers derart zu gewichten, dass auch das subjektive Lautstärkeempfinden des Benutzers für die einzelnen spektralen Bänder berücksichtigt wird, die durch die Bandpassfilter 24a, 24b, 24c repräsentiert werden. Dies kann dazu führen, dass ein spektrales Band, in dem sich verhältnismäßig viel spektrale Energie des Störschalls befindet, dennoch nicht von dem Leistungsmesser 25 ausgewählt wird, weil der Benutzer des Hörgeräts in diesem spektralen Band ein schlechtes Hörvermögen hat. Es kann auch vorgesehen sein, das subjektive Lautheitsempfinden des Weiteren mittels eines psychoakustischen Modells zu schätzen.
Eine Information über die ausgewählten spektralen Bänder wird von dem Leistungsmesser 25 an eine Auswahleinheit 26 übergeben. Die Auswahleinheit 26 konfiguriert eine Filtereinheit 27 in der Weise, dass das Mikrofonsignal des Mikrofons 21 nach einem Filtern durch die Filtereinheit 27 ein Kompensationsschallsignal für das von dem Leistungsmesser 25 ausgewählte spektrale Band bildet. In 4 ist das Konfigurieren in der Weise symbolisiert, dass die Auswahleinheit 26 auf einen Auswahlschalter 28 einwirkt. Mit dem Auswahlschalter 28 kann symbolisch zwischen den Ausgängen von verschiedenen Filtern 29a bis 29d umgeschaltet werden. Wie im Fall der Filterbank 23 sind auch bei der Filtereinheit 27 nicht alle vorhandenen Filter 29a bis 29d in 4 dargestellt. Die nicht dargestellten Filter sind wiederum durch Auslassungspunkte angedeutet. In dem in 4 gezeigten Schaltzustand des Auswahlschalters 28 ist das Filter 29a aktiv.
Wie bereits erwähnt, ist die in 4 dargestellte Form der Auswahl mittels des Auswahlschalters 28 nur eine symbolische Darstellung des Vorgangs. In dem Hörgerät ist ein Wechsel zwischen den verschiedenen Filtern 29a bis 29d tatsächlich dadurch ermöglicht, dass ein Filteralgorithmus der Filtereinheit 27 über Koeffizienten konfiguriert wird. Damit die Filtereinheit 27 das Mikrofonsignal entsprechend eines der Filter 29a bis 29d filtert, muss ein entsprechender Satz von Koeffizienten an den Filteralgorithmus übergeben werden. Die verschiedenen Sätze von Koeffizienten, welche die Filter 29a bis 29d repräsentieren, sind in einer Tabelle abgespeichert. Aus dieser trifft die Auswahleinheit 26 eine Auswahl. Diese Auswahl ist, wie bereits beschrieben, abhängig von dem ermittelten spektralen Band bzw. der spektralen Bänder und somit im Sinne der Erfindung abhängig von der spektralen Verteilung der Energie des Mikrofonsignals und gegebenenfalls auch von dem Hörvermögen des Benutzers.
Bei der Filtereinheit 27 ist es durch ein Einschränken auf ein verhältnismäßig schmales spektrales Band für die Kompensation möglich, für dieses Band eine korrekte Laufzeit beim Prozessieren des Schalls durch das Hörgerät zu erreichen. Dabei wird hingenommen, dass in anderen Frequenzbereichen, also außerhalb der von der Recheneinheit 25 bestimmten spektralen Bänder, die Kompensation suboptimal arbeitet. Dies wird von dem Benutzer allerdings nicht wahrgenommen.
Das Mikrofonsignal wird fortlaufend durch die Filterbank 23 spektral analysiert. Für die jeweilige spektrale Verteilung der Energie des Störschalls wird ein optimales Filter 29a bis 29d ausgewählt. Das Umschalten zwischen den Koeffizientensätzen kann zur Vermeidung von Umschaltartefakten als Umblendvorgang geschehen. Anstelle einer Tabelle mit Sätzen von Koeffizienten kann die Filtereinheit 27 als Filteralgorithmus auch als Ganzes oder zum Teil ein adaptives Filter enthalten.
Bei dem in 5 schematisch dargestellten Programmiergerät 30 wird mittels eines Audiometers 31 ein Hörverlust eines Trägers eines Hörgeräts 32 gemessen. Der Hörverlust wird dabei frequenzabhängig ermittelt. Das mittels des Audiometers 31 ermittelte Hörvermögen des Geräteträgers wird durch ein Bediengerät 33 einem Akustiker auf einem in 5 nicht dargestellten Bildschirm als Hörkurve angezeigt.
In dem Bediengerät sind außerdem vom Hersteller des Hörgeräts 32 entwickelte Filter 34a bis 34c gespeichert. Die Filter sind Kompensationsfilter im Sinne der Erfindung, mit denen in unterschiedlichen spektralen Bändern für das Hörgerät 32 ein Störschall kompensiert werden kann, der beim Tragen des Hörgeräts 32 durch eine in 5 nicht dargestellte Otoplastik des Hörgeräts 32 zum Trommelfell des Trägers dringen kann.
Im Sinne der Erfindung können die Filter auch in der Weise berechnet sein, dass sie eine aktive Geräuschkompensation für typische, im Voraus ermittelte Hörverluste bewirken. Für solche typischen Hörverluste lassen sich nämlich auch im Voraus spektrale Bänder bestimmen, für die eine Kompensation nötig ist. Zum Auswählen eines Filters kann dann die mit dem Audiometer 31 gemessene Hörkurve mit den typischen Hörkurven ver glichen werden. Es wird das Filter zu derjenigen typischen Hörkurve gewählt, welche die größte Ähnlichkeit zu der gemessenen Hörkurve aufweist.
Auch in 5 symbolisieren Auslassungssymbole, dass es neben den dargestellten Filtern 34a bis 34c noch weitere Filter gibt. Die Filter sind als Sätze von Koeffizienten gespeichert, die einem entsprechenden Filteralgorithmus zugeführt werden können. Auch in 5 ist entsprechend zu 4 das Auswählen eines Satzes von Koeffizienten aus einer Liste durch ein Einwirken auf einen Auswahlschalter 35 symbolisiert. In 5 wird durch den Auswahlschalter 35 gerade das Filter 34a ausgewählt.
Der Satz von Koeffizienten zu dem ausgewählten Filter wird mittels eines Überspielgeräts 36 zum Hörgerät 32 übertragen. Im Hörgerät 32 wird der Satz von Koeffizienten dann gespeichert. In dem in 5 gezeigten Beispiel ist es das Filter 34a, das überspielt wird.
Es kann auch vorgesehen sein, sämtliche Koeffizientensätze der Filter 34a bis 34c im Hörgerät 32 selbst zu speichern und mittels des Bediengeräts 33 lediglich die Information darüber an das Hörgerät 32 zu übermitteln, welches der Filter 34a bis 34c tatsächlich benutzt werden soll.
Beim Entwurf der Filter 34a bis 34c konnte nicht berücksichtigt werden, in wieweit der spezielle Gehörgang des Trägers des Hörgeräts 32 im Zusammenwirken mit der Otoplastik des Hörgeräts 32 einen weiteren Einfluss beim Übertragen eines Umgebungsschalls in den Gehörgang hat. Es kann deshalb vorgesehen sein, dass die Übertragungsfunktionen der Filter 34a bis 34c lediglich einen prinzipiellen spektralen Verlauf beschreiben. In einem abschließendem Schritt des Anpassens des Hörgeräts 32 an den Geräteträger wird mit Hilfe von Probesignalen dann ein Skalierungsfaktor ermittelt, der in dem Hörgerät gespeichert wird. Dieser Skalierungsfaktor wird multiplikativ auf ein gefiltertes Signal angewendet, damit durch das gefilterte und skalierte Signal tatsächlich eine aktive Geräuschkompensation bewirkt wird.
Es kann auch vorgesehen sein, eine mittels des Audiometers 31 ermittelte Hörkurve dazu zu verwenden, ein Kompensationsfilter individuell für eine Hörkurve eines Geräteträgers zu entwerfen. Dies kann durch den Akustiker geschehen, der das entsprechende Programmiergerät bedient. Es kann aber auch vorgesehen sein, die ermittelte Hörkurve beispielsweise an ein Labor für Hörgeräte zu übermitteln. Ein in Abhängigkeit von der übermittelten Hörkurve und einer Übertragungsfunktion, die das Übertragungsverhalten eines Störschallpfads eines bestimmten Modells eines Hörgeräts beschreibt, kann dann ein Satz von Koeffizienten berechnet werden, der wieder an den Akustiker übermittelt wird, damit dieser den Satz von Koeffizienten in das Hörgerät überträgt.
Die in 6 gezeigten Diagramme D1 bis D5 zeigen Graphen von verschiedenen Größen in Abhängigkeit von einer Frequenz f. Der dargestellte Frequenzbereich ist ein Audio-Frequenzbereich. Hier sind Frequenzen zwischen 0 Hz und ungefähr 15000 Hz dargestellt. Die in 6 horizontal verlaufenden Frequenzachsen der einzelnen Diagramme D1 bis D5 sind nicht linear aufgeteilt, damit die im Folgenden erläuterten Eigenschaften der einzelnen Graphen leichter darstellbar sind. Alle Diagramme D1 bis D5 haben allerdings dieselbe nicht lineare Aufteilung.
In dem Diagramm D1 ist eine Hörkurve 37 eines Trägers eines Hörgeräts dargestellt, wobei in dem Hörgerät das Verfahren ausgeführt wird, zu dem die in 6 dargestellten Diagramme D1 bis D5 gehören. Ein Vergleich mit einer Hörkurve 38 eines normal Hörenden zeigt, dass der Träger des Hörgeräts 37 für alle dargestellten Frequenzen ein schlechteres Hörvermögen als eine gesunde Person hat. Insbesondere gibt es ein spektrales Band 39, in dem der Träger des Hörgeräts besonders schlecht hört. Außerdem gibt es ein spektrales Band 40, in dem der Träger des Hörgeräts vergleichsweise gut hören kann.
In dem Diagramm D2 ist eine spektrale Verteilung 41 der Energie eines Schalls über der Frequenz gezeigt. Der Schall stammt aus einer Umgebung des Trägers des Hörgeräts und wird z. T. auf akustischem Wege ungewollt beispielsweise durch einen Vent des Hörgeräts als Störschall zum Trommelfell des Trägers des Hörgeräts übertragen. Bei der Verteilung 41 gibt es ein spektrales Band 42, in dem die Energie des Schalls besonders groß ist.
In dem Diagramm D3 ist die subjektive Wahrnehmung 43 einzelner Frequenzen des Schalls durch den Träger des Hörgeräts berechnet worden. Die subjektive Wahrnehmung 43 ergibt sich aus einer Gewichtung der Verteilung 41 der Energie des Schalls mit der Hörkurve 37 des Trägers des Hörgeräts. An der Kurve für die subjektive Wahrnehmung 43 ist zu erkennen, dass ein spektrales Band 44, für die der Träger des Hörgeräts den Schall besonders deutlich wahrnimmt, zwischen dem Bereich 42, in dem die Energie des Schalls konzentriert ist, und dem Bereich 40 liegt, in welchem der Träger des Hörgeräts verhältnismäßig gut hören kann.
Entsprechend der subjektiven Wahrnehmung 43 wird in dem Hörgerät ein Satz von Koeffizienten eines Kompensationsfilters bestimmt, mit dem sich aus einem Mikrofonsignal, welches den Schall mit der Energieverteilung 41 repräsentiert, ein Kompensationsschallsignal erzeugt werden kann. Das Kompensationsfilter ist dabei so gewählt, dass die Kompensation insbesondere für den Bereich 44 bewirkt wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, das Kompensationsfilter nur abhängig von der Hörkurve 37 oder nur abhängig von der Vereilung 41 der Energie des Schalls zu bestimmen. Wird das Kompensationsfilter nur abhängig von einer Hörkurve bestimmt, muss das Kompensationsfilter natürlich nur einmal, etwa bei einem Anpassen des Hörgeräts, bestimmt werden.
In dem Hörgerät stehen mehrere Sätze von Koeffizienten zur Verfügung, die jeweils eine Kompensation in verschiedenen spektralen Bändern bewirken können. In dem Diagramm D4 sind für die einzelnen Sätze von Koeffizienten diejenigen Frequenzbereiche, d. h. diejenigen spektralen Bänder 45a bis 45e, eingetragen, für die jeweils ein Satz von Koeffizienten in dem Hörgerät gespeichert ist. Die spektralen Bänder. die zu weiteren Sätzen von Koeffizienten gehören, sind in dem Diagramm nicht eingetragen, um das Diagramm übersichtlich zu halten. Im Diagramm D4 ist dies durch Punkte angedeutet.
Abhängig von dem Bereich 44, in dem der Schall von dem Träger des Hörgeräts besonders gut wahrnehmbar ist, wird nun ein Satz von Koeffizienten, d. h. ein Kompensationsfilter, ausgewählt. In dem in 6 gezeigten Fall wird das Kompensationsfilter für das spektrale Band 45b gewählt. In 6 sind die Grenzen des spektralen Bands 45b sowohl in dem Diagramm D3 als auch in dem Diagramm D5 durch gestrichelte Linien eingetragen.
In dem Diagramm D5 ist eine Übertragungsfunktion 46 desjenigen Filters gezeigt, das zu dem Satz von Koeffizienten für das spektrale Band 45b gehört. Des Weiteren ist in das Diagramm D5 eine Übertragungsfunktion 47 eines Störschallpfads dargestellt, über den der Schall auf akustischem Wege von der Umgebung des Trägers des Hörgeräts als Störschall zu seinem Trommelfell gelangt. Wie aus einem Vergleich der beiden Übertragungsfunktionen 46 und 47 zu erkennen ist, stimmen die beiden Übertragungsfunktionen im Bereich des spektralen Bands 45b nahezu überein. Dadurch ist es möglich, in dem spektralen Band 45b mit einer Filtereinheit, das den entsprechenden Satz von Koeffizienten verwendet, aus einem den Schall repräsentierenden Mikrofonsignal ein Kompensationsschallsignal zu erzeugen.
In dem Diagramm 5 ist auch zu erkennen, dass die Grenzen eines spektralen Bands, hier des spektralen Bands 45b, keine scharfen Grenzen sein müssen. Es handelt sich bei den Grenzen um einen Übergangsbereich, in dem eine Abweichung der Übertragungsfunktion 46 des Kompensationsfilters von der Übertra gungsfunktion 47 des Störschallpfads graduell immer größer wird. Um scharfe Grenzen zu erhalten, lässt sich beispielsweise ein Schwellwert für die Abweichung festlegen, der beispielsweise in Abhängigkeit von einer Wahrnehmbarkeit oder Messbarkeit von Artefakten bei der aktiven Schallkompensation bestimmt werden kann.
Obwohl für die Frequenzen außerhalb des spektralen Bands 45b die beiden Übertragungsfunktionen 46, 47 nicht übereinstimmen, hört der Träger des Hörgeräts dennoch keinen Störschall in diesen Frequenzen. Aus dem Graph für die subjektive Wahrnehmung 43 ist zu entnehmen, dass er in den Frequenzen außerhalb des spektralen Bands 45b einen schlecht kompensierten oder sogar verstärkten Störschall nicht wahrnimmt.
Durch die Beispiele ist gezeigt, wie mittels der Erfindung ein Kompensieren eines Störschalls ermöglicht ist, auch wenn die Hörvorrichtung nicht für ein solches Kompensieren ausgelegt ist. Für ein Berechnen eines Kompensationsschallsignals wird dabei sehr wenig Rechenkapazität benötigt.

1: Hörgerätegehäuse
2: Mikrofon
3: Signalverarbeitungseinheit
4: Hörer
5: Batterie
6: Ohrmuschel
7: Gehörgang
8: Hörgerät
9: Vent
10: Schallquelle
11: Schall
12: Störschall
13: Trommelfell
14: Bereich
15: Kompensationsschall
16: Hörer
17: Mikrofon
18: Filter
19: Invertierer
20a: Störschallpfad
20b: Signalpfad
21: Mikrofon
22: Hörer
23: Filterbank
24a, 24b, 24c: Bandpassfilter
25: Leistungsmesser
26: Auswahleinheit
27: Filtereinheit
28: Auswahlschalter
29a, 29b, 29c, 29d: Filter
30: Programmiergerät
31: Audiometer
32: Hörgerät
33: Bediengerät
34a, 34b, 34c: Filter
35: Auswahlschalter
36: Überspielgerät
37, 38: Hörkurve
39, 40: spektrales Band
41: spektrale Verteilung der Energie
42: spektrales Band
43: Graph des subjektiven Hörvermögens
44, 45a bis 45e: spektrales Band
46, 47: Übertragungsfunktion
f: Frequenz
D1, D2, D3, D4, D5: Diagramm
H, H': Übertragungsfunktion

Claims

Verfahren zum Kompensieren eines Störschalls (12) bei einer Hörvorrichtung (8, 32) durch – Bestimmen eines spektralen Bands (45b) in Abhängigkeit eines Hörvermögens (37) und/oder einer spektralen Verteilung (41) der Energie des Störschalls (12) oder eines den Störschall (12) hervorrufenden Schalls (11), – Filtern eines den Schall (11) repräsentierenden Eingangssignals der Hörvorrichtung (8, 32) in dem spektralen Band (45b) entsprechend einer Übertragungsfunktion (47, H) für den Schall (11) auf einem Störschallpfad (20a) und – Erzeugen eines Kompensationsschalls (15) mit Hilfe des invertierten gefilterten Eingangssignals.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spektrale Band (45b) in Abhängigkeit von der spektralen Verteilung (41) der Energie des Störschalls (12) oder des den Störschall (12) hervorrufenden Schalls (11) bestimmt wird und das Bestimmen periodisch wiederholt wird oder kontinuierlich erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Filtern in Abhängigkeit von dem spektralen Band (45b) – ein Filter (29a, 34a) aus einer Mehrzahl von vorbestimmten Filtern (29a–29d, 34a–34c) ausgewählt wird oder – ein Filter berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Filtern die Übertragungsfunktion mit einem vorbestimmten Faktor multipliziert wird, der einen Einfluss auf die Übertragungsfunktion (H) in dem bestimmten spektralen Band (45b) beschreibt, den ein Zusammenwirken der Hörvorrichtung (8, 32) mit einem Ohr (6, 7) eines Benutzers hat.
Hörvorrichtung (8, 32) mit – einer Verarbeitungseinrichtung (23, 25, 26) zum Bereitstellen eines spektralen Bands (45b) in Abhängigkeit von einem Hörvermögen (37) und/oder zum Bestimmen eines spektralen Bands (45b) in Abhängigkeit von einer spektralen Verteilung (41) der Energie eines Störschalls (12) oder eines den Störschall (12) hervorrufenden Schalls (11), – einer Filtereinrichtung (18, 27) zum Filtern eines den Schall (11) repräsentierenden Eingangssignals der Hörvorrichtung (8, 32) in dem spektralen Band (45b) entsprechend einer Übertragungsfunktion (47) für den Schall (11) auf einem Störschallpfad (20a) und – einer Schallausgabeeinrichtung (16, 22) zum Erzeugen eines Kompensationsschalls (15) mit Hilfe des invertierten gefilterten Eingangssignals.
Hörvorrichtung (8, 32) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Verarbeitungseinrichtung (23, 25, 26) eine spektrale Verteilung (41) der Energie des Störschalls (12) oder des den Störschall (12) hervorrufenden Schalls (11) bestimmbar ist und die Verarbeitungseinrichtung (23, 25, 26) eine Filterbank (23) umfasst.
Hörvorrichtung (8, 32) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (18, 27) ein rekursives, lineares Filter umfasst.
Hörvorrichtung (8, 32) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung ein adaptives Filter umfasst.
Hörvorrichtung (8, 32) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Filtereinrichtung (8, 27) eine Mehrzahl von Filtern (29a–29d, 34a–34c) bereitgestellt ist, aus denen zum Filtern eines (29a, 34a) in Abhängigkeit von dem bestimmten spektralen Band (45b) auswählbar ist.
Hörvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfunktion aus einem spektralen Verlauf und einem Skalierungsfaktor gebildet ist.
Verfahren zum Anpassen einer Hörvorrichtung (32) durch – Bestimmen eines Hörvermögens (37), – Auswählen oder Ermitteln eines Kompensationsfilters (34a) zur Kompensation von Störschall in Abhängigkeit von dem Hörvermögen (37) und – Konfigurieren eines Filters der Hörvorrichtung (32) gemäß dem ausgewählten oder ermittelten Kompensationsfilter (34a).
Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln ein Berechnen eines Kompensationsfilters in Abhängigkeit von dem Hörvermögen und von einer Übertragungsfunktion für einen Schall auf einem Störschallpfad umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurieren ein Übertragen des ausgewählten oder ermittelten Kompensationsfilters (34a) zu der Hörvorrichtung (32) hin umfasst.
Vorrichtung (30) zum Anpassen einer Hörvorrichtung (32) mit – einer Messeinrichtung (31) zum Bestimmen eines Hörvermögens (37), – einer Ermittlungseinrichtung (33, 35) zum Auswählen oder Ermitteln eines Kompensationsfilters (34a–34c) zur Kompensation von Störschall (12) in Abhängigkeit von dem Hörvermögen (37) und – einer Einstelleinrichtung (36) zum Konfigurieren eines Filters der Hörvorrichtung (32) gemäß dem ausgewählten oder ermittelten Kompensationsfilter (34a).
Vorrichtung (30) nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass in der Ermittlungseinrichtung (33) eine Mehrzahl von vorbestimmten Kompensationsfiltern (34a–34c) gespeichert ist, aus denen eines (34a) in Abhängigkeit von dem Hörvermögen (37) auswählbar ist.