DE102010009459B4

DE102010009459B4 - Hörvorrichtung mit parallel betriebenen Rückkopplungsreduktionsfiltern und Verfahren

Info

Publication number: DE102010009459B4
Application number: DE102010009459A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Pape; Dr. Petrausch Stefan; Dr. Wurzbacher Tobias
Original assignee: Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Current assignee: Sivantos Pte Ltd
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-02-27
Also published as: US8737656B2; DE102010009459A1; EP2362687A2; US20110211715A1; EP2362687A3

Abstract

Hörvorrichtung mit
– einer Signalverarbeitungseinrichtung (12) zum Verarbeiten eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal und
– einer Rückkopplungskompensationseinrichtung zum Reduzieren von Rückkopplungsaktefakten anhand des Eingangssignals und des Ausgangssignals,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung ein adaptives, erstes Filter (14) aufweist, mit dem für eine vorgegebene Rückkopplungssituation ein Satz Filterkoeffizienten ermittelbar ist,
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung zum Speichern des Satzes Filterkoeffizienten ausgebildet ist,
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung mindestens ein zweites Filter (17) aufweist, das unmittelbar parallel zu dem ersten Filter (14) auf der Basis des gespeicherten Satzes Filterkoeffizienten betreibbar ist,
– das adaptive, erste Filter (14) fortlaufend an eine aktuelle Rückkopplungssituation adaptierbar ist und
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie automatisch in der aktuellen Rückkopplungssituation entweder das erste oder das zweite Filter auswählt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hörvorrichtung mit einer Signalverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal und eine Rückkopplungskompensationseinrichtung zum Kompensieren einer Rückkopplung anhand des Eingangssignals und des Ausgangssignals. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Kompensieren einer Rückkopplung bei einer Hörvorrichtung. Unter dem Begriff Hörvorrichtung wird hier jedes am oder im Ohr tragbare schallausgebende Gerät, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset, Kopfhörer und dergleichen, verstanden.
Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (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, CIC), 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 üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in 1 am Beispiel eines Hinterdem-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 die Mikrofonsignale und verstärkt sie. 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.
Bei Hörgeräten tritt generell während des Betriebs mehr oder weniger starke Rückkopplung (Feedback) auf. Rückkopplung entsteht sowohl über akustische Pfade als auch über elektromagnetische Pfade. Akustische Rückkopplung tritt beispielsweise auf, wenn der Schall von einem Hörgerätelautsprecher an das Mikrofon des Hörgeräts zurückgekoppelt wird. Elektromagnetische Rückkopplung kann beispielsweise von dem Lautsprecher zu einer anderen Signalverarbeitungskomponente auf induktivem Wege erfolgen.
In der Regel ist die Rückkopplung für den Hörgeräteträger nicht wahrnehmbar. Ist jedoch die Verstärkung im Hörgerät ausreichend hoch eingestellt, so können sich Rückkopplungen durchaus störend bemerkbar machen. Findet der durch das Hörgerät verstärkte Schall, wie erwähnt, einen Pfad zurück zu den Mikrofonen des Hörgeräts und wird erneut verstärkt, so kann dies zu schrill klingenden und/oder hallenden Artefakten führen.
Moderne Hörsysteme sind in der Lage, etwaige Rückkopplungspfade zu schätzen und entsprechende Filter zu erzeugen, um die Rückkopplungssignale zu reduzieren bzw. zu unterdrücken.
Daraus ergeben sich die sog. Rückkopplungskompensationseinrichtungen (feedback cancler). Ungünstigerweise benötigt das Schätzen des Rückkopplungspfads, d. h. das Adaptieren des jeweiligen Filters innerhalb des Hörgeräts etwas Zeit, während der ein typisches Rückkopplungspfeifen oder andere Artefakte beispielsweise aufgrund von Adaptionsfehlern auftreten.
Die Adaption eines Filters erfolgt schrittweise. Gewöhnlich wird eine sog. Schrittweitensteuerung genutzt, um die Adaptionsgeschwindigkeit der Rückkopplungskompensationseinrichtung einzustellen. Wenn Rückkopplung detektiert wird, wird die Schrittweite für eine gewisse Zeitspanne erhöht und dann wieder harabgesetzt, um eine Störung des Nutzsignals durch die Rückkopplungskompensationseinrichtung zu vermeiden. In jedem Fall muss jedoch ein Rückkopplungspfeifen oder ein anderer messbarer Artefakt auftreten, bevor eine gezielte Gegenmaßnahme ergriffen werden kann.
Aus der Druckschrift DE 600 04 539 T2 ist eine Hörhilfe mit einem Verfahren zur Unterdrückung von Rückkopplungen bekannt. Die Hörhilfe weist zwei adaptive Filter auf. Aus der Druckschrift EP 0 930 801 B1 ist eine Hörgerät mit einer zwei Filter umfassenden Schaltung zur Unterdrückung von Rückkopplungen bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, Rückkopplungen bei Hörvorrichtungen möglichst effektiv und rasch zu reduzieren bzw. zu kompensieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Hörvorrichtung mit

– einer Signalverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal und
– einer Rückkopplungskompensationseinrichtung zum Kompensieren von Rückkopplungsartefakten anhand des Eingangssignals und des Ausgangssignals, wobei
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung ein adaptives, erstes Filter aufweist, mit dem für eine vorgegebene Rückkopplungssituation ein Satz Filterkoeffizienten ermittelbar ist,
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung zum Speichern des Satzes Filterkoeffizienten ausgebildet ist,
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung mindestens ein zweites Filter aufweist, das unmittelbar parallel zu dem ersten Filter auf der Basis des gespeicherten Satzes Filterkoeffizienten betreibbar ist,
– das adaptive, erste Filter fortlaufend an eine aktuelle Rückkopplungssituation adaptierbar ist und
– die Rückkopplungskompensationseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie automatisch in der aktuellen Rückkopplungssituation entweder das erste oder das zweite Filter auswählt.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zum Kompensieren einer Rückkopplung bei einer Hörvorrichtung durch

– Verarbeiten eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal,
– Reduzieren von Rückkopplungsartefakten anhand des Eingangssignals und des Ausgangssignals, wobei
– ein adaptives, erstes Filter bereitgestellt wird, mit dem für eine vorgegebene Rückkopplungssituation ein Satz Filterkoeffizienten ermittelt wird,
– der Satz Filterkoeffizienten in der Hörvorrichtung gespeichert wird,
– mindestens ein zweites Filter bereitgestellt wird, das unmittelbar parallel zu dem ersten Filter auf der Basis des gespeicherten Satzes Filterkoeffizienten betrieben wird,
– das adaptive, erste Filter fortlaufend an eine aktuelle Rückkopplungssituation adaptiert wird und
– automatisch in der aktuellen Rückkopplungssituation entweder das erste oder das zweite Filter zum Reduzieren der Rückkopplungsartefakte ausgewählt wird.

In vorteilhafter Weise ist es durch die mehreren parallel betriebenen Filter möglich, das in der jeweiligen Situation wirksamste für die Signalverarbeitung auszuwählen. Das Auswählen kann rascher erfolgen als ein aufwändiger Adaptionsprozess.
Vorzugsweise ist das erste Filter in FIR-Filter und das zweite Filter ein IIR-Filter. Die von einem adaptiven FIR-Filter gewonnenen Koeffizienten müssen dann für ein IIR-Filter umgerechnet werden. Ein IIR-Filter benötigt in der Regel wesentlich weniger Rechenzeit als ein korrespondierendes FIR-Filter.
Bei einer alternativen Ausführungsform können alle parallel betreibbaren Filter der Rückkopplungskompensationseinrichtung FIR-Filter sein. Dies hat den Vorteil, dass die Koeffizienten eines adaptiven FIR-Filters einfach auf ein paralleles FIR-Filter übertragen werden können.
Des Weiteren kann es günstig sein, wenn der Satz Filterkoeffizienten in der Rückkopplungskompensationseinrichtung automatisch mit einem neuen Satz Filterkoeffizienten überschreibbar ist, sobald der neue Satz Filterkoeffizienten häufiger ausgewählt wurde als der alte. Damit findet auch ein Adaptionsprozess im Hinblick auf verändernde Rückkopplungssituationen statt.
Die Rückkopplungskompensationseinrichtung kann außerdem einen Komparator aufweisen, mit dem das Ausgangssignal desjenigen Filters für die Auswahl ermittelbar ist, das die geringste Rückkopplungsschätzsignalstärke aufweist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rückkopplungskompensationseinrichtung eine Messeinheit zum Messen der Signalenergie des Ausgangssignals jedes Filters aufweist, und dem Komparator die Signalenergien zur Entscheidung zugeführt werden. Auf diese Weise kann sicher entschieden werden, welches Filter oder welcher Satz Filterkoeffizienten für die aktuelle Rückkopplungssituation das bzw. der wirksamste ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind in der Rückkopplungskompensationseinrichtung mehrere Sätze von Filterkoeffizienten speicherbar, und das zweite Filter ist auf der Basis eines der mehreren Sätze von Filterkoeffizienten betreibbar. Damit kann für das zweite Filter ein geeigneter Satz Filterkoeffizienten ausgesucht werden, beispielsweise anhand einer Klassifikation der Hörsituation, oder es können mehrere zu dem ersten Filter parallele zweite Filter mit den verschiedenen Sätzen von Filterkoeffizienten gleichzeitig betrieben werden, um das beste Filter bzw. den besten Satz von Filterkoeffizienten auszusuchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reduzieren einer Rückkopplung wird der Satz Filterkoeffizienten vorzugsweise dann gespeichert, wenn die jeweilige Rückkopplungssituation für mindestens eine vorgegebene Zeitspanne konstant ist. Hierdurch lässt sich erreichen, dass ein Speichern von Rückkopplungssituationen kurzer Dauer und somit ein rasches Hin- und Herschalten zwischen mehreren Filtern vermieden wird.
Ferner wird der Satz der Filterkoeffizienten vorteilhafterweise dann gespeichert, wenn die zugehörige Rückkopplungssituation mit einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit auftritt. Somit lässt sich erreichen, dass nur für wirklich charakteristische Rückkopplungssituationen auch die jeweiligen Sätze Filterkoeffizienten gespeichert werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
1 ein Prinzipschaltbild eines Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik;
2 ein Blockschaltbild der Signalverarbeitung eines erfindungsgemäßen Hörgeräts und
3 ein schematisches Blockschaltbild zur Auswahl eines geeigneten Filters.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
In 2 ist ein Signalverarbeitungssystem eines Hörgeräts bzw. einer Hörvorrichtung schemenhaft dargestellt. Das Hörgerät besitzt ein Mikrofon 10 zum Liefern eines Eingangssignals und einen Hörer bzw. Lautsprecher 11, der ein Ausgangssignal in einen entsprechenden Ausgangsschall wandelt. Das Eingangssignal des Mikrofons 10 wird durch eine Signalverarbeitungseinrichtung 12 zu dem Ausgangssignal verarbeitet. Der Ausgangsschall des Lautsprechers 11 erreicht über einen akustischen Rückkopplungspfad 13 das Mikrofon 10 des Hörgeräts. Der Rückkopplungspfad 13 besitzt die Übertragungsfunktion H.
Die Rückkopplung wird in bekannter Weise durch ein adaptives Filter 14 zumindest teilweise kompensiert. Dieses adaptive Filter 14 bildet nach bzw. schätzt die Rückkopplungsübertragungsfunktion H mit einer Übertragungsfunktion Ĥ₀. Das adaptive Filter 14 stellt im vorliegenden Zusammenhang ein erstes Filter der Rückkopplungskompensationseinrichtung dar. Sein Eingang wird gespeist durch das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung 12. Der Ausgang des adaptiven Filters 14 wird an einen Subtrahierer 15 gelegt, der das Ausgangssignal e₀ des adaptiven Filters 14 von dem Eingangssignal des Mikrofons 10 subtrahiert. Das Ausgangssignal eo des adaptiven Filters 14 stellt also eine Schätzung des über den Rückkopplungspfad 13 rückgekoppelten Signals und damit eine Schätzung des Stör- bzw. Fehlersignals dar.
Das adaptive Filter 14 wird in Abhängigkeit von dem Differenzsignal nach dem Subtrahierer 15, d. h. dem rückkopplungsbereinigten Nutzsignal, und von dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung 12 adaptiert. Hierzu ist eine Adaptionseinheit 16 vorgesehen, die beispielsweise aus den beiden genannten Signalen das kleinste mittlere Fehlerquadrat berechnet.
Erfindungsgemäß ist nun parallel zu dem adaptiven Filter 14 ein weiteres Filter 17 und ebenso parallel ein noch weiteres Filter 18 vorgesehen. Darüber hinaus können noch weitere parallele Filter in der Hörvorrichtung vorgesehen sein. Die parallel zu dem adaptiven Filter 14 prozessierenden Filter 17 und 18 erhalten jeweils als Eingangssignal ebenso wie das adaptive Filter 14 das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung 12. Mit gestrichelten Pfeilen ist in der 2 angedeutet, dass die Filter 17 und 18 Sätze von Filterkoeffizienten direkt oder nach einer entsprechenden Umrechnung von dem adaptiven Filter 14 erhalten können. Von den beiden Filtern 17 und 18 werden die Ausgangssignale e₁ und e₂ bereitgestellt. Gegebenenfalls werden auch von anderen Filtern die ebenfalls zu den Filtern 14, 17 und 18 parallel sind, die Ausgangssignale bereitgestellt (in 2 nicht dargestellt). Je nachdem, welches der Filter 14, 17 und 18 die besten Rückkopplungskompensationseigenschaften besitzt (die Rückkopplungsartefakte sind am geringsten), verwendet der Subtrahierer 15 das entsprechende Filterausgangssignal e₀, e₁ oder e₂ (Rückkopplungsschätzsignale).
Sämtliche Filter 14, 17 und 18 werden stets parallel betrieben. D. h. eines dieser Filter wird für die Rückkopplungskompensation tatsächlich genutzt, während die anderen nur vergleichshalber mitlaufen und daher als sog. Schattenfilter bezeichnet werden können.
Ziel ist es nun, möglichst rasch ein bestens wirksames Filter für die Rückkopplungskompensation bereitzustellen, und im besten Fall ein Rückkopplungspfeifen vollständig zu vermeiden. Daher werden mit den verschiedenen Filtern mehrere relevante Rückkopplungsschätzpfade bereitgestellt. Jeder Schätzpfad besitzt einen Speicher, in dem ein Satz Filterkoeffizienten abgelegt werden kann. In Abhängigkeit von der jeweiligen Rückkopplungssituation wird dann der entsprechende Pfad ausgewählt und angewandt. Die übrigen Pfade sind dann Schattenpfade bzw. Schattenfilter.
Zunächst muss das System gemäß 2 eine Initialisierungsphase durchlaufen. Dies bedeutet, dass am Anfang die Filterspeicher sämtlicher Filter leer sind und gefüllt werden müssen. Das Füllen erfolgt ähnlich einem sog. Logbuch, bei dem Ereignisse fortlaufend aufgezeichnet werden. Im vorliegenden Fall werden in den Speichern der Filter Filterkoeffizienten entsprechend den Rückkopplungssituationen, die aufgetreten sind, aufgezeichnet. Nachfolgend werden zwei mögliche Optionen vorgestellt, gemäß denen die Koeffizientenspeicher gefüllt werden können. Die beiden Optionen können einzeln oder in Kombination miteinander realisiert werden.
Gemäß der ersten Option wird ein Satz relevanter Rückkopplungspfade vorzugsweise in-situ während eines Anpassprozesses von einem Akustiker gemessen. Derartige relevante Rückkopplungspfade entstehen beispielsweise beim Telefonieren, wenn das Telefon vor das Ohr gehalten wird, oder beim Hutaufsetzen, wenn der Arm bzw. die Hand vor das Ohr gehalten wird. Die gemessenen Rückkopplungspfade, d. h. die für die relevanten Rückkopplungspfade ermittelten Filterkoeffizientensätze, werden in einem internen Speicher des Hörgeräts, d. h. dem Rückkopplungspfad-Logbuch, gespeichert.
Gemäß der zweiten Option arbeitet das Hörgerät in einem üblichen Rückkopplungsadaptionsmodus. Wenn ein stabiler, d. h. sich längere Zeit nicht ändernder Rückkopplungspfad gefunden worden ist, wird der zugehörige Filter (d. h. der Satz Filterkoeffizienten) in das Rückkopplungs-Logbuch geschrieben. Ob der Rückkopplungspfad stabil ist, kann mit unterschiedlichen Methoden ermittelt werden. Es liegt beispielsweise ein stabiler Rückkopplungspfad vor, wenn über einen bestimmten Zeitraum kein Rückkoppeln festgestellt wird. Es kann aber auch von einem stabilen Rückkopplungspfad gesprochen werden, wenn der gleiche gemessene Pfad bzw. die gleichen Filterkoeffizientensätze sehr häufig auftreten.
Nach einer Weile wird das Logbuch bzw. die Koeffizientenspeicher eine gewisse Anzahl an Einträgen aufweisen. Die Anzahl der Einträge ist naturgemäß begrenzt. Dabei können Einträge überschrieben werden, wenn andere Einträge bzw. Filter relevanter erscheinen als bereits eingetragene. So können beispielsweise nie oder kaum benutzte Filter (Filterkoeffizientensätze) aus dem Logbuch herausgenommen und häufiger verwendete aufgenommen werden. Es handelt sich also um ein „dynamisches Logbuch”.
An die Initialisierungsphase schließt sich die Betriebsphase der Hörvorrichtung an. In dieser Betriebsphase greift das Hörsystem auf die Logbuch-Einträge zurück. Es können beispielsweise n Logbuch-Einträge vorhanden sein. Basierend darauf wird mindestens eines und maximal n Filter mit den Filterkoeffizienten des Logbuchs als Schattenfilter parallel zu dem aktuell benutzten Filter laufen. Dies bedeutet, dass neben dem adaptiven Filter mindestens noch ein weiteres Filter parallel betrieben wird. Entweder ist dieses Schattenfilter auch ein adaptives Filter oder ein nicht adaptives Filter. Es liefert jedoch nur eines dieser in Betrieb genommenen Filter einen Beitrag zum eigentlichen Signalpfad der Hörvorrichtung. Dies bedeutet, dass nur das Ausgangssignal eines einzigen dieser Filter 14, 17, 18 von dem Eingangssignal des Mikrofons 10 subtrahiert wird.
Es muss also in der Hörvorrichtung entschieden werden, welches Filter in der aktuellen Rückkopplungssituation eingesetzt wird. Hierzu wird gemäß dem Beispiel von 3 ein Komparator 19 verwendet. An dem Komparator 19 sind Ausgänge sämtlicher Filter 14, 17, 18, 20 angeschlossen, wobei das Filter mit dem Bezugszeichen 20 ein n-tes Filter der Hörvorrichtung ist. Die einzelnen Filter 17, 18 und 20 sind mit den Filterkoeffizienten des Logbuchs ausgestattet. Alternativ kann neben dem adaptiven, ersten Filter 14 auch nur ein einziges, zweites Filter vorgesehen sein, in das verschiedene Filterkoeffizentensätze, die in dem Logbuch gespeichert sind, einlesbar sind.
Der Komparator 19 prüft nun, welcher Signalpfad (der mit dem adaptiven Filter 14 oder einer mit einem Schattenfilter 17, 18, 20) die niedrigste Rückkopplungssignalstärke besitzt. Dies kann beispielsweise durch Messen der Ausgangsenergie der jeweiligen Filter erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können auch die Impulsantworten der Filter oder Fehler bzw. Abweichungen zwischen dem Mikrofonsignal und einem Ausgangssignal eines der Filter ausgewertet werden. Wenn ein Filter ermittelt werden kann, das signifikant besser als das aktuelle ist, wird dieses bessere Filter für den Signalpfad der Hörvorrichtung angewendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, die Filterkoeffizienten des adaptiven Filters mit denjenigen eines aktuell verwendeten Filters (wenn diese ein Schattenfilter ist) zu überschreiben. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Koeffizienten eines Logbucheintrags hinsichtlich der Rückkopplungskompensation wirksamer sind. In diesem Fall kann das adaptive Filter immer das aktive Filter sein.
Wenn die Rückkopplungspfade bzw. die entsprechenden Sätze von Filterkoeffizienten in dem Logbuch abgespeichert sind, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform möglich, den Rechenaufwand der Schattenfilter durch Einsatz effizienterer Implementationen von Schattenfiltern, z. B. IIR-Filter (Infinite Impulse Response) oder dergleichen zu reduzieren. Das adaptive Filter ist üblicherweise ein FIR-Filter (Finite Impulse Response), welches mehr Filterkoeffizienten benötigt als ein vergleichbares IIR-Filter.
Nachfolgend wird kurz ein Beispiel anhand eines Hörgeräts für geschlossene Versorgung erläutert. Wenn das Ohrpassstück gut in den Gehörgang passt, ist das Hörgerät sehr robust gegen Rückkopplungen. Wenn der Hörgeräteträger jedoch seinen Mund bewegt, kann es vorkommen, dass der Gehörgang mit dem Ohrpassstück kleine Öffnungen bekommt, sodass für kurze Zeit Rückkopplungen auftreten. Bislang hat in dieser Situation das Rückkopplungskompensationssystem aufgrund der kurzen Rückkopplungsereignisse die Adaption begonnen. Die Zeit der Rückkopplungsereignisse ist jedoch zu kurz für eine gute Adaption. Der Ohrkanal mit dem Hörgerät ist nach der Mundbewegung wieder geschlossen, aber das Filter produziert in Folge der Fehladaption störende Artefakte. Wenn jedoch erfindungsgemäß das Logbuch einen Eintrag für beide Situationen enthält – den geschlossenen Gehörgang und den geringfügig geöffneten Gehörgang-, kann die Rückkopplungskompensation wesentlich rascher erfolgen. Anstelle eines Anstoßens einer neuen Adaption muss das Rückkopplungskompensationssystem nur zwischen beiden Filtern umschalten. Es bleibt jedoch unbenommen, auch nach dem Umschalten zu adaptieren, um auf kleine Änderungen im Rückkopplungspfad zu reagieren. Auch dies ist jedoch schneller als das Ausführen einer komplett neuen Adaption.
Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung weist somit gegebenenfalls einen selbstlernenden Algorithmus auf, der ein Logbuch mit unterschiedlichen Rückkopplungspfaden erzeugt (dynamisches Logbuch). Dies hilft nicht nur, die Adaptionszeit zu beschleunigen, sondern bestenfalls auch die Rückkopplung ganz oder teilweise zu kompensieren bevor überhaupt ein Pfeifen wahrnehmbar wird.
Bezugszeichenliste

1: Hörgerätegehäuse
2: Mikrofon
3: Signalverarbeitungseinheit
4: Lautsprecher bzw. Hörer
5: Batterie
10: Mikrofon
11: Hörer/Lautsprecher
12: Signalverarbeitungseinrichtung
13: akustischer Rückkopplungspfad
14: adaptives Filter
15: Subtrahierer
16: Adaptionseinheit
17: weiteres Filter
18: weiteres Filter
19: Komparator
20: weiteres Filter
e₀, e₁, e₂: Filterausgangssignale
H, Ĥ₀, Ĥ₁, Ĥ₂, Ĥ_n: Übertragungsfunktionen

Claims

Hörvorrichtung mit – einer Signalverarbeitungseinrichtung (12) zum Verarbeiten eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal und – einer Rückkopplungskompensationseinrichtung zum Reduzieren von Rückkopplungsaktefakten anhand des Eingangssignals und des Ausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, dass – die Rückkopplungskompensationseinrichtung ein adaptives, erstes Filter (14) aufweist, mit dem für eine vorgegebene Rückkopplungssituation ein Satz Filterkoeffizienten ermittelbar ist, – die Rückkopplungskompensationseinrichtung zum Speichern des Satzes Filterkoeffizienten ausgebildet ist, – die Rückkopplungskompensationseinrichtung mindestens ein zweites Filter (17) aufweist, das unmittelbar parallel zu dem ersten Filter (14) auf der Basis des gespeicherten Satzes Filterkoeffizienten betreibbar ist, – das adaptive, erste Filter (14) fortlaufend an eine aktuelle Rückkopplungssituation adaptierbar ist und – die Rückkopplungskompensationseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie automatisch in der aktuellen Rückkopplungssituation entweder das erste oder das zweite Filter auswählt.
Hörvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Filter (14) ein FIR-Filter und das zweite Filter (17) ein IIR-Filter ist.
Hörvorrichtung nach Anspruch 1, wobei alle parallel betreibbaren Filter (14, 17, 18, 20) der Rückkopplungskompensationseinrichtung FIR-Filter sind.
Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Satz Filterkoeffizienten in der Rückkopplungskompensationseinrichtung automatisch mit einem neuen Satz Filterkoeffizienten überschreibbar ist, wenn der neue Satz Filterkoeffizienten häufiger ausgewählt wurde als der alte.
Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rückkopplungskompensationseinrichtung einen Komparator (19) aufweist, mit dem eines der parallel betreibbaren Filter (14, 17, 18, 20) automatisch auswählbar ist.
Hörvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Rückkopplungskompensationseinrichtung eine Messeinheit zum Messen der Signalenergie des Ausgangssignals jedes Filters aufweist, und dem Komparator (19) die Signalenergien zur Entscheidung zugeführt werden.
Hörvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Rückkopplungskompensationseinrichtung mehrere Sätze von Filterkoeffizienten speicherbar sind, und das zweite Filter auf der Basis eines der mehreren Sätze von Filterkoeffizienten betreibbar ist.
Verfahren zum Kompensieren einer Rückkopplung bei einer Hörvorrichtung durch – Verarbeiten eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal, – Reduzieren von Rückkopplungsartefakten anhand des Eingangssignals und des Ausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, dass – ein adaptives, erstes Filter (14) bereitgestellt wird, mit dem für eine vorgegebene Rückkopplungssituation ein Satz Filterkoeffizienten ermittelt wird, – der Satz Filterkoeffizienten in der Hörvorrichtung gespeichert wird, – mindestens ein zweites Filter (17) bereitgestellt wird, das unmittelbar parallel zu dem ersten Filter (14) auf der Basis des gespeicherten Satzes Filterkoeffizienten betrieben wird, – das adaptive, erste Filter (14) fortlaufend an eine aktuelle Rückkopplungssituation adaptiert wird und – automatisch in der aktuellen Rückkopplungssituation entweder das erste oder das zweite Filter zum Reduzieren der Rückkopplung ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Satz Filterkoeffizienten dann gespeichert wird, wenn die jeweilige Rückkopplungssituation für mindestens eine vorgegebene Zeitspanne konstant ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Satz Filterkoeffizienten dann gespeichert wird, wenn die zugehörige Rückkopplungssituation in einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit auftritt.