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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Kennlinie (D bis H) eines Ausgangssignalpegels für ein von einem Hörhilfegerät erzeugtes Ausgangssignal in Abhängigkeit eines Eingangssignalpegels eines in das Hörhilfegerät eingehenden Eingangssignals und der Einstellung eines Lautstärkestellers, wobei der Ausgangssignalpegel auf einen maximalen Ausgangssignalpegel begrenzt ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Hörhilfegerät zur Durchführung des Verfahrens.
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1 zeigt im stark vereinfachten Blockschaltbild beispielhaft den Aufbau eines Hörhilfegerätes, insbesondere eines hinter dem Ohr tragbaren Hörgerätes 1 nach dem Stand der Technik. Hörhilfegeräte umfassen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler, die zumeist gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule oder eine Antenne. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher bzw. Hörer, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine vorzugsweise digitale Signalverarbeitungseinheit integriert.
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Bei dem bekannten Hörgerät gemäß 1 sind in ein zum Tragen hinter dem Ohr vorgesehenes Hörgerätegehäuse 2 zwei Mikrofone 3 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung und zur Erzeugung von Mikrofonsignalen eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit in Form eines digitalen Signalprozessors 4, der sich ebenfalls in dem Hörgerätegehäuse 2 befindet, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal des digitalen Signalprozessors 4 wird an einen Hörer 5 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Letzteres wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Benutzers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgerätes 1 und insbesondere die des digitalen Signalprozessors 4 erfolgt durch eine ebenfalls in dem Hörgerätegehäuse 2 angeordnete Batterie 6. Zur Veränderung der Lautstärke des von dem Hörgerät 1 erzeugten Ausgangssignals ist ferner ein manuell betätigbarer Lautstärkesteller 7 vorhanden.
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Bei modernen Hörhilfegeräten lässt sich die Signalverarbeitung durch Programmierung, das heißt die Einstellung bestimmter Parameter, an den individuellen Hörverlust des Benutzers sowie die aktuelle Hörumgebung, in der das Hörhilfegerät betrieben wird, anpassen.
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Hörhilfegeräte bieten weiterhin häufig die Möglichkeit der Lautstärkeeinstellung. Hierfür ist entweder am Hörhilfegerät ein Bedienelement (Lautstärkestellrad, Wippschalter, Tastschalter) vorhanden oder die Lautstärkeeinstellung geschieht mit Hilfe eines externen Gerätes, z. B. einer Fernbedienung. Die Lautstärkeeinstellung bietet die Möglichkeit, die Verstärkung des Hörhilfegerätes entweder breitbandig oder kanalweise zu manipulieren. Bei der Anpassung eines Hörhilfegerätes, das die Möglichkeit der Lautstärkeeinstellung bietet, wird durch die Anpasssoftware ein Teil der maximal möglichen Verstärkung für die Lautstärkeeinstellung durch den Benutzer reserviert.
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Die mit einem Hörhilfegerät maximal mögliche Verstärkung ist aufgrund mechanischer Beschränkungen limitiert. Bislang wurde das Problem der Einstellung einer Reserve für den Stellbereich des Lautstärkestellers nicht technisch gelöst, sondern manuell durch Probieren mittels der Anpasssoftware.
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Bei bekannten Hörhilfegeräten wird durch eine Veränderung der Lautstärkeeinstellung in einem Eingangssignalpegel-Ausgangssignalpegel-Kennlinienfeld die aktuell eingestellte Übertragungskennlinie parallel nach oben bzw. unten verschoben. Die Verschiebung nach oben, d. h. hin zu höheren Lautstärken, endet dann, wenn die Übertragungskennlinie auf eine voreingestellte Kennlinie eines maximalen Ausgangssignalpegels trifft. Eine höhere Lautstärke ist dann bei dem betreffenden Hörhilfegerät nicht mehr möglich.
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Aus der Patentschrift
US,903,655 ist ein Verfahren zur Einstellung eines Ausgangssignalpegels eines von einem Hörhilfegerät erzeugten Ausgangssignals in Abhängigkeit eines Eingangssignalpegels eines in das Hörhilfegerät eingehenden Eingangssignals und der Einstellung eines Lautstärkesteller bekannt, wobei die Verstärkung des Eingangssignals gemäß einer Kompressionskennlinie erfolgt. Die Verstärkung anhand der Kompressionskennlinie, auch AGC (automatic game control) genannt, bewirkt, dass leise in das Hörhilfegerät eingehende Eingangssignale eine höhere Verstärkung widerfahren als laute Eingangssignale. Diese Verstärkungsregelung ist insbesondere dadurch bedingt, dass viele Hörhilfegeräteträger leise Signale nicht normal wahrnehmen, laute Signale dagegen ähnlich laut wahrnehmen wie ein Normalhörender.
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Nachteilig bei dem bekannten Verfahren zur Einstellung eines Hörhilfegerätes ist, dass damit nicht für jeden Signalpegel eines in das Hörhilfegerät eingehenden Eingangssignals der maximal mögliche Ausgangssignalpegel einstellbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den Stellbereich eines Lautstärkestellers zu vergrößern.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Erhöhung der Lautstärkeeinstellung, nachdem die Kennlinie in einem Bereich des Eingangssignalpegels den maximalen Ausgangssignalpegel erreicht hat, bewirkt, dass eine Erhöhung des Ausgangssignalpegels nur in einem Bereich des Eingangssignalpegels erfolgt, für den der maximale Ausgangssignalpegel noch nicht erreicht ist.
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Wie eingangs bereits erwähnt, wird bei bekannten Hörhilfegeräten durch eine Veränderung der Lautstärkeeinstellung im Eingangssignalpegel-Ausgangssignalpegel-Kennlinienfeld die aktuell eingestellte Übertragungskennlinie parallel nach oben bzw. unten verschoben. Die Verschiebung nach oben, d. h. hin zu höheren Lautstärken, endet dann, wenn die Übertragungskennlinie auf eine voreingestellte Kennlinie eines maximalen Ausgangssignalpegels trifft. Eine höhere Lautstärke ist dann bei dem betreffenden Hörhilfegerät nicht mehr möglich.
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Die Erfindung beschreitet hier einen anderen Weg, indem dann, wenn die aktuelle Übertragungskennlinie auf die Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels trifft, eine weitere Erhöhung des Ausgangssignalpegels in einen Bereich des Kennlinienfeldes vorgenommen wird, für den der maximale Ausgangssignalpegel noch nicht erreicht ist. Ein Hörhilfegerät gemäß der Erfindung verfügt über Mittel zur Speicherung und Einstellung der für einen Betrieb gemäß der Erfindung erforderlichen Parametereinstellungen.
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Durch die Erfindung wird es dem Benutzer ermöglicht, für jedes Eingangssignal die maximal mögliche Verstärkung einzustellen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Hörgerät nach dem Stand der Technik in schematischer, stark vereinfachter Darstellung,
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2 ein Eingangssignal-Ausgangssignal-Kennlinienfeld bei einem Hörhilfegerät gemäß dem Stand der Technik,
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3 ein Eingangssignal-Ausgangssignal-Kennlinienfeld bei einem Hörhilfegerät gemäß der Erfindung, und
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4 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 zeigt ein Eingangssignal-Ausgangssignal-Kennlinienfeld für ein Hörhilfegerät nach dem Stand der Technik. Bei der Anpassung eines Hörhilfegeräts an den individuellen Hörverlust eines Benutzers können die technischen Möglichkeiten des Hörhilfegeräts häufig nicht voll ausgeschöpft werden. Insbesondere wird die maximal einstellbare Verstärkung durch die Feedback-Neigung begrenzt. Diese wiederum hängt stark von der Art des Hörhilfegeräts (hinter dem Ohr tragbares Hörhilfegerät, in dem Ohr tragbares Hörhilfegerät) oder der Art der Otoplastik (geschlossene Versorgung, offene Versorgung) ab. Darüber hinaus weicht bei Schwerhörigen die individuelle Schmerzgrenze bezüglich sehr lauter, dem Gehör zugeführter Schalle häufig nicht von der Schmerzgrenze Normalhörender ab. Es wird daher eine Kennlinie eines maximalen Ausgangssignalpegels M festgelegt. Bei dem Kennlinienfeld gemäß 2 weist diese einen linear mit der Steigung 1 mit dem Eingangssignalpegel ansteigenden ersten Bereich auf, der ab einem Eingangssignalpegel von ca. 60 dB konstant bei einem Ausgangssignalpegel von 120 dB verbleibt. Der erste, linear ansteigende Bereich der Kennlinie M, der die maximale Verstärkung eines Eingangssignals auf 60 dB begrenzt, ist im Wesentlichen in der Begrenzung der Rückkopplungsneigung (Feedback-Neigung) begründet. Der konstante zweite Bereich der Kennlinie M begrenzt den maximalen Ausgangssignalpegel auf 120 dB und dient damit dem Schutz des Gehörs des Benutzers eines betreffenden Hörhilfegeräts.
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Selbstverständlich ist neben der gezeigten Form der Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M eine Vielzahl anderer Kennlinien-Verläufe möglich, durch die der maximale Ausgangssignalpegel eines betreffenden Hörhilfegeräts festgelegt wird. Die Kennlinie M kann dabei – im Rahmen der technischen Möglichkeiten des zugrundeliegenden Hörhilfegeräts – einen nahezu beliebigen Verlauf aufweisen.
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In das Kennlinienfeld gemäß 2 sind weiterhin die Kompressionskennlinien A bis E eingezeichnet, aus denen der Ausgangssignalpegel AUS infolge eines bestimmten Eingangssignalpegels EIN und einer bestimmten Lautstärkeeinstellung ersichtlich wird. Dabei kann beispielsweise die Kennlinie C bei der Anpassung des Hörhilfegeräts durch einen Hörgeräteakustiker zum individuellen Ausgleich des Hörverlusts eines Benutzers voreingestellt werden. Durch diese Einstellung ist eine Verstärkung eines in das betreffende Hörhilfegerät eingehenden Eingangssignals um 40 dB für einen Eingangssignalpegel im Bereich zwischen 0 dB und 40 dB vorgesehen. Oberhalb eines Signalpegels des Eingangssignals von 40 dB erfolgt eine Kompression im Verhältnis 2:1. Dies bedeutet, dass oberhalb von 40 dB eine Zunahme des Eingangssignalpegels um einen bestimmten Betrag nur noch eine Zunahme des Ausgangssignalpegels um die Hälfte dieses Betrags bewirkt. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass Schwerhörige häufig laute Signale ähnlich laut empfinden wie Normalhörende, und daher für diese Signale eine geringere Verstärkung erforderlich ist als bei Eingangssignalen mit niedrigem Eingangssignalpegel.
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Durch ein Bedienelement am Hörgerät oder eine Fernbedienung kann der Benutzer die Lautstärkeeinstellung des betreffenden Hörhilfegeräts verändern. Dies ist im Kennlinienfeld gemäß 2 durch die Kennlinien B und C für eine Reduzierung der Lautstärke und durch die Kennlinien D und E zur Erhöhung der Lautstärke verdeutlicht. Der mit dem Lautstärkesteller mögliche Stellbereich liegt daher zwischen den Kennlinien A und E, wobei in der Regel jede beliebige zur Kennlinie A bzw. E parallele Kennlinie in diesem Stellbereich eingestellt werden kann. Im Bereich des Eingangssignalpegels von 0 dB bis 40 dB fällt die Kennlinie E mit der Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M zusammen. Eine Erhöhung der Lautstärke über die Kennlinie E hinausgehend ist dabei nicht möglich.
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3 veranschaulicht gegenüber 2 erweiterte Einstellmöglichkeiten eines Hörhilfegeräts gemäß der Erfindung. Zur besseren Vergleichbarkeit ist auch hierbei eine Kennlinie eines maximalen Ausgangssignalpegels M mit einem im Bereich des Eingangssignalpegels zwischen 0 dB und 60 dB linear ansteigenden maximalen Ausgangssignalpegel und in einem Bereich des Eingangssignalpegels über 60 dB konstanten maximalen Ausgangssignalpegel von 120 dB vorgegeben. Auch die Eingangssignalpegel-Ausgangssignalpegel-Kennlinien D und E für unterschiedliche Lautstärkeeinstellungen sind eingezeichnet.
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Anders als bei dem Kennlinienfeld gemäß 2 erlaubt das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren bzw. Hörhilfegerät jedoch eine Erhöhung der Lautstärkeeinstellung über die Kennlinie E hinaus, ohne dabei jedoch den durch die Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M eingeschränkten Einstellbereich zu verlassen. Nach Erreichen der Kennlinie E infolge der Betätigung eines Lautstärkestellers verschiebt sich durch eine weitere Betätigung des Lautstärkestellers in Richtung höherer Verstärkungen der Kniepunkt der betreffenden Kompressionskennlinie. Ausgehend von einem Kniepunkt KP1 bei einem Eingangssignalpegel von 40 dB für die Kennlinie E wandert der Kniepunkt entlang der Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M in Richtung zu höheren Signalpegeln. Dies ist für die beispielhaften Übertragungskennlinien F, G und H und die dazugehörigen Kniepunkte KP2, KP3 und KP4 in 3 dargestellt.
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Allgemein bewirkt die Erfindung, dass die Lautstärkenerhöhung nicht schon dann beendet ist, wenn die Kennlinie des Ausgangssignalpegels bei einem bestimmten Eingangssignalpegel oder im Bereich eines bestimmten Eingangssignalpegels die Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M erreicht. Vielmehr ist auch darüber hinaus noch eine Anpassung der Kennlinie des Ausgangssignalpegels über dem Eingangssignalpegel möglich, maximal so lange, bis die Kennlinie des Ausgangssignalpegels über den gesamten Bereich des Eingangssignalpegels mit mit der Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M übereinstimmt.
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Durch das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren bzw. Hörhilfegerät kann demnach der durch die vorgegebene Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M begrenzte Stellbereich voll ausgeschöpft werden. Während die fortschreitende Veränderung der Lautstärkeeinstellung im Ausführungsbeispiel gemäß den Kennlinien E bis H für leise Eingangssignale keine Veränderung mehr bewirkt, wird die Verstärkung für mittlere und hohe Eingangssignalpegel – unter Berücksichtigung der Kompression weiterhin erhöht.
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Bei einem Verfahren zur Einstellung des Hörhilfegeräts bzw. einem Hörhilfegerät gemäß der Erfindung ist die Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M, vorzugsweise durch Programmierung des Hörhilfegeräts, in weiten Bereichen frei einstellbar. Damit ist eine Anpassung an die individuellen Gegebenheiten (Hörschaden, Art des Hörhilfegeräts, Art der Versorgung etc.) anpassbar.
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Ebenso wie die Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels M ist vorzugsweise auch der Verlauf der Kompressionskennlinien an die individuellen Gegebenheiten anpassbar, z. B. durch eine entsprechende Programmierung eines betreffenden Hörhilfegeräts. So kann beispielsweise die Lage des Kniepunkts und gegebenenfalls auch die Lage weiterer Kniepunkte einer Kompressionskennlinie frei gewählt werden. Auch das Kompressionsverhältnis ist vorzugsweise einstellbar.
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Weiterhin ist es beispielsweise möglich, dass sich bei einem Verfahren bzw. einem Hörhilfegerät gemäß der Erfindung neben dem Kniepunkt auch das Kompressionsverhältnis in Abhängigkeit der Lautstärkeeinstellung verändert. Dies ist in 3 durch eine Reduzierung der Steigung der Kompressionskennlinien F, G und H oberhalb des jeweiligen Kniepunktes gegenüber der Kompressionskennlinie E veranschaulicht.
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Die genannten Maßnahmen geben dem Akustiker weitgehende Freiheit bei der individuellen Anpassung eines Hörhilfegeräts.
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Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung werden von einem Benutzer bevorzugte Einstellungen hinsichtlich der Verstärkung und/oder Kompression situationsabhängig von dem Hörhilfegerät gelernt. Nach einer Lernphase führt ein betreffendes Hörhilfegerät somit automatisch entsprechende Veränderungen der Lautstärkeeinstellung durch, beispielsweise sobald sich der Hörhilfegeräteträger in eine andere Hörsituation begibt, ohne dass es hierfür einer manuellen Betätigung eines Bedienelements durch den Benutzer bedarf.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann breitbandig, d. h. einheitlich für den gesamten von dem Hörhilfegerät übertragbaren Frequenzbereich durchgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass entsprechende Einstellungen für unterschiedliche Frequenzbänder (Kanäle) unterschiedlich vorgenommen werden. Insbesondere lassen sich vorzugsweise für unterschiedliche Kanäle unterschiedliche Kennlinien des Ausgangssignalpegels über dem Einganssignalpegel und/oder unterschiedliche Kennlinien des maximalen Ausgangssignalpegels – vorzugsweise durch eine entsprechende Programmierung – einstellen. Damit lässt sich eine bessere Anpassung an den individuellen Hörverlust des Benutzers, der in der Regel stark frequenzabhängig ist, erreichen.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren wird vorzugsweise bei der Lautstärkeeinstellung eines Hörhilfegeräts durch den Benutzer angewandt. Es kann sinngemäß auf eine Vielzahl weiterer Lautstärke- bzw. Verstärkungseinstellungen übertragen werden, beispielsweise auf entsprechende Einstellungen bei der Anpassung eines Hörhilfegeräts durch den Akustiker mittels Anpassgerät und Anpasssoftware. Auch hierbei werden bislang die durch die technischen Möglichkeiten von Hörhilfegeräten und äußere Randbedingungen vorgegebenen Möglichkeiten noch nicht vollständig ausgeschöpft.
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In 4 ist das erfindungsgemäße Verfahren ergänzend anhand eines Ablaufdiagramms veranschaulicht. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird eine Kennlinie eines maximalen Ausgangssignalpegels in Abhängigkeit eines Eingangssignalpegels festgelegt. Dies erfolgt beispielsweise durch Programmieren des Hörhilfegerätes mittels eines Anpassgerätes und einer geeigneten Software. Bei Mehrkanal-Geräten kann die Einstellung vorzugsweise für jeden Kanal separat erfolgen. In einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird dann eine Kennlinie eines Ausgangssignalpegels in Abhängigkeit des Eingangssignalpegels zum Ausgleich eines individuellen Hörverlusts eines Benutzers festgelegt. Auch die erfolgt vorzugsweise kanalabhängig. Diese Kennlinie wird – ggf. in wenigstens einem Kanal – in einem Verfahrensschritt S3 zur Erhöhung der Lautstärkeeinstellung parallel in Richtung zu höheren Ausgangssignalpegeln verschoben, bis sie im Bereich niedriger oder mittlerer Eingangssignalpegel die zuvor im Verfahrensschritt S1 eingestellte Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels erreicht. Wird die Lautstärkeeinstellung in einem Verfahrensschritt S4 weiter erhöht, so wirkt sich dies bei einem Hörhilfegerät gemäß der Erfindung nur noch in einem Bereich aus, in dem die betreffende Eingangssignalpegel-Ausgangssignalpegel-Kennlinie die Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels noch nicht erreicht hat. Der Stellbereich des Lautstärkestellers ist spätestens erst dann erschöpft, wenn die Kennlinie des Ausgangssignalpegels über dem Eingangssignalpegel für alle Eingangssignalpegel mit der Kennlinie des maximalen Ausgangssignalpegels übereinstimmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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