DE102017200680A1

DE102017200680A1 - Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung und Hörvorrichtung

Info

Publication number: DE102017200680A1
Application number: DE102017200680.3A
Authority: DE
Inventors: Marc Aubreville
Original assignee: Sivantos Pte Ltd
Current assignee: Sivantos Pte Ltd
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung (1) und eine solche Hörvorrichtung (1). Letztere umfasst ein Mikrophon (2, 3) zur Erzeugung eines Mikrophonsignals (SM, SM1, SM2) aus Umgebungsschall und einen Audio-Signaleingang (10) zum Empfang eines von dem Mikrophonsignal (SM, SM1, SM2) separaten Audio-Eingangssignals (SAE). Verfahrensgemäß wird dabei eine Aktivität (A) des Audio-Eingangssignals (SAE) bestimmt und in Abhängigkeit von der Aktivität (A) in dem Audio-Eingangssignal (SAE) eine auf das Mikrophonsignal (SM, SM1, SM2) wirkende, vorgegebene Zusatzdämpfung (D) gesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung. Diese Hörvorrichtung umfasst dabei ein Mikrophon zur Erzeugung eines Mikrophonsignals aus Umgebungsschall und einen Audio-Signaleingang zum Empfang eines von dem Mikrophonsignal separaten Audio-Eingangssignals. Die Erfindung betrifft außerdem eine solche Hörvorrichtung.
Hörvorrichtungen dienen meist dazu, ein mittels eines Mikrophons erfasstes Geräusch („Umgebungsschall“) an das Gehör des Nutzers der Hörvorrichtung weiter zu geben. Insbesondere im Fall von Hörhilfegeräten erfolgt nach der Erfassung des Umgebungsschalls eine signalverarbeitungstechnische Aufarbeitung eines aus dem Umgebungsschall erzeugten Mikrophonsignals. Diese Aufarbeitung („Signalverarbeitung“) findet üblicherweise unter Berücksichtigung einer Hörminderung des jeweiligen Nutzers statt. Beispielsweise werden bei der Signalverarbeitung verschiedene Frequenzbereiche unterschiedlich verstärkt (d. h. angehoben oder abgesenkt), um die Hörminderung des Nutzers zumindest zu einem gewissen Grad auszugleichen. Meist kommt auch eine Filterung von störenden Hintergrundgeräuschen zum Einsatz. Zur Ausgabe des verarbeiteten Mikrophonsignals umfassen Hörvorrichtungen meist einen Lautsprecher, mittels dessen das verarbeitete Signal akustisch ausgegeben wird. Alternativ kommen auch mechanische oder elektrische Wandler zum Einsatz, die über Knochenleitung bzw. elektrische Stimulation des Innenohrs das verarbeitete Mikrophonsignal an den Nutzer ausgeben.
Unter den Begriff Hörvorrichtung fallen neben Hörhilfegeräten auch anderweitige Geräte, die nicht oder nicht nur zum Ausgleich einer Hörminderung dienen. Darunter zählen beispielsweise Head-Sets, Kopfhörer oder sogenannten Tinnitus-Masker, die ein gegebenenfalls vorhandenes Ohrgeräusch des Nutzers mittels eines („therapeutischen“) Rauschens maskieren (d. h. überdecken) sollen.
Insbesondere bei modernen Hörhilfegeräten ist es häufig auch möglich, ein zusätzliches („externes“) Audio-Eingangssignal in die Hörvorrichtung (auf nicht-akustischem Weg) einzuspeisen und dieses somit unabhängig von einer akustischen Erfassung durch das Mikrophon auszugeben. Bei einem solchen Audio-Eingangssignal handelt es sich beispielsweise um die „Tonausgabe“ eines Fernsehgerätes, einer Stereoanlage, eines Smartphones oder dergleichen, oder auch eines Wiedergabesystems bei einem Vortrag oder Konzert. Durch eine solche separate Einspeisung eines externen Tonsignals können insbesondere Einflüsse durch Raumakustik, Qualität von Lautsprechern (den „Boxen“ des Fernsehgeräts, der Stereoanlage etc.) vermieden werden. D. h. die in dem Audio-Eingangssignal enthaltene Toninformation kann nahezu unverfälscht empfangen werden. Häufig werden derartige externe Audio-Eingangssignale mittels einer sogenannten Streamingverbindung (auch: „Audio-Link“) drahtlos an die Hörvorrichtung übertragen. Um – insbesondere bei Hörhilfegeräten – den jeweiligen Nutzer möglichst wenig durch Umgebungsgeräusche abzulenken, weisen die entsprechenden Hörvorrichtungen häufig ein sogenanntes „Streamingprogramm“ auf, das bei Vorliegen des externen Audio-Eingangssignals – d. h. bei bestehender Streamingverbindung – aktiviert ist und das bewirkt, dass auf das von dem Mikrophon der Hörvorrichtung erzeugte Mikrophonsignal eine (zur üblichen Signalverarbeitung zusätzliche) Dämpfung ausgeübt wird (d. h. Umgebungsgeräusche werden abgesenkt).
Ein Umschalten aus einem solchen Streamingprogramm – beispielsweise wenn der Nutzer der Hörvorrichtung angesprochen wird – kann aber mit Bedienungsaufwand und/oder unerwünschten Umschaltgeräuschen verbunden sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hörvorrichtung mit verbessertem Nutzungskomfort zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäße gelöst durch eine Hörvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betrieb einer Hörvorrichtung, die ein Mikrophon zur Erzeugung eines Mikrophonsignals aus Umgebungsschall und einen Audio-Signaleingang zum Empfang eines von dem Mikrophonsignal separaten Audio-Eingangssignals umfasst. Verfahrensgemäß wird dabei (vorzugsweise hörvorrichtungsseitig) eine Aktivität des Audio-Eingangssignals bestimmt. In Abhängigkeit von der Aktivität in dem Audio-Eingangssignal wird dann eine auf das Mikrophonsignal wirkende, vorgegebene Zusatzdämpfung gesteuert.
Der Begriff „Aktivität“ wird hier und im Folgenden insbesondere als Signaldynamik des Audio-Eingangssignals verstanden, vorzugsweise als detektierbare zeitliche Variation des Audio-Eingangssignals. Insbesondere wird also ermittelt, ob in dem empfangenen Audio-Eingangssignal auch eine „bewusste“ Audio-Information (auch: Toninformation) enthalten ist, also ob tatsächlich bspw. Musik, Sprache etc. übertragen wird, oder ob nur ein „leeres“ Signal ohne eine erwartungsgemäße – d. h. über ein Rauschen hinausgehende – Audio-Information vorliegt. Das Vorhandensein von bewusster Toninformation schlägt sich nämlich regelmäßig in einer von einem für Rauschen charakteristischen Wert unterschiedlichen Signaldynamik nieder.
Unter „Zusatzdämpfung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Dämpfung (konkret eine Absenkung oder Verringerung insbesondere eines Pegels des entsprechenden Signals) verstanden, die zusätzlich zu einer – insbesondere für den Fall der als Hörhilfegerät ausgebildeten Hörvorrichtung – üblicherweise auf das Mikrophonsignal angewendeten (ggf. nutzerspezifischen) Signalverarbeitung zur Anwendung kommt, wobei letztere meist eine frequenzselektive Dämpfung mit einschließt. Vorzugsweise wird die Zusatzdämpfung dabei aber nicht frequenzselektiv sondern über die gesamte Bandbreite des Mikrophonsignals auf dieses angewendet.
Unter dem Ausdruck „Steuern der Zusatzdämpfung“ wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass deren Dämpfungswert verändert wird. Vorzugsweise wird hierbei die Zusatzdämpfung eingesetzt (aktiviert) oder zurückgenommen (deaktiviert). Besonders bevorzugt wird die Zusatzdämpfung bei ihrer Aktivierung (insbesondere von einem „Null“ oder „Aus“, also einem inaktiven Zustand entsprechenden Dämpfungswert) auf einen fest vorgegebenen oder nutzerspezifisch hinterlegten Zielwert erhöht.
Die Zusatzdämpfung wird also nicht, vorzugsweise nicht nur in Abhängigkeit von dem reinen Empfang des Audio-Eingangssignals gesteuert. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da es häufig bei einer Übertragung des Audio-Eingangssignals dazu kommen kann, dass trotz fehlender Übertragung der tatsächlichen Audio-Information (Musik, Sprache etc.) die zur Übertragung des Audio-Eingangssignals meist erforderliche Übertragungsverbindung aufrecht erhalten wird, indem ein leeres Audio-Eingangssignal, d. h. ein Audio-Eingangssignal ohne Aktivität (Signaldynamik), übertragen wird. Dies wiederum ist insbesondere bei einer drahtlosen Übertragung von Vorteil, denn es braucht bspw. bei einer Abschaltung der Wiedergabe der Audio-Information durch den Nutzer bei einer kurzzeitig später erfolgenden Wiederaufnahme der Wiedergabe die Übertragungsverbindung nicht erneut aufgebaut werden. Insbesondere in solchen Fällen wird also erfindungsgemäß eine besonders präzise, insbesondere besonders empfindliche (oder auch: reaktionsschnelle) Steuerung der Zusatzdämpfung ermöglicht, was wiederum zu einem hohen Nutzungskomfort der Hörvorrichtung führt.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird insbesondere ermittelt, ob das (empfangene) Audio-Eingangssignal eine insbesondere vorgegebene Minimal-Aktivität aufweist, d. h. insbesondere ob die in dem Audio-Eingangssignal bestimmte (ermittelte) Aktivität über einen für die Minimal-Aktivität charakteristischen Minimalwert (auch: Schwellwert) hinausgeht. Dadurch kann auf einfache Weise ermittelt werden, ob die detektierte Aktivität über ein Rauschen hinausgeht. In Abhängigkeit von dem ermittelten Vorhandensein der Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal wird (insbesondere anschließend) die auf das Mikrophonsignal wirkende, vorgegebene Zusatzdämpfung gesteuert. Der vorgenannte Minimalwert ist dabei vorzugsweise in einer Speichereinheit der Hörvorrichtung (optional nutzerspezifisch) hinterlegt.
Besonders bevorzugt wird die Zusatzdämpfung dabei im Rahmen der erfindungsgemäßen Steuerung aktiviert, wenn die Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal vorhanden ist (also detektiert wird), und/oder die Zusatzdämpfung zurückgenommen, wenn die Minimal-Aktivität nicht (oder nicht mehr) vorhanden ist.
Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die damit verknüpften Begriffe oder Merkmale entweder einzeln als tatsächliche Alternativen oder auch in Kombination miteinander realisiert sind.
Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung umfasst das (vorstehend genannte) Mikrophon zur Erzeugung des Mikrophonsignals aus Umgebungsschall. Des Weiteren umfasst die Hörvorrichtung auch den Audio-Signaleingang zum Empfang des separaten Audio-Eingangssignals. Des Weiteren umfasst die Hörvorrichtung einen Signalprozessor, der vorzugsweise mit dem Mikrophon und dem Audio-Signaleingang signalübertragungstechnisch verschaltet ist. Der Signalprozessor ist dabei dazu eingerichtet ist, das vorstehend und im Folgenden näher beschriebene Verfahren durchzuführen. Der Signalprozessor ist somit konkret dazu eingerichtet, zu ermitteln, ob das (empfangene) Audio-Eingangssignal eine Aktivität, insbesondere die Minimal-Aktivität aufweist, sowie in Abhängigkeit von der Aktivität bzw. dem ermittelten Vorhandensein der Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal die auf das Mikrophonsignal wirkende, vorgegebene Zusatzdämpfung zu steuern. Mit anderen Worten wird die Hörvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren betrieben.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Signalprozessor zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren – gegebenenfalls in Interaktion mit dem Nutzer der Hörvorrichtung – bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird. Der Signalprozessor umfasst alternativ ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, z.B. einen ASIC, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist.
Die erfindungsgemäße Hörvorrichtung weist somit die gleichen Vorteile auf, die sich aus dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Hörvorrichtung insbesondere als Hörhilfegerät (kurz: Hörgerät) ausgebildet.
In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird das Audio-Eingangssignal aus einem empfangenen, das Audio-Eingangssignal transportierenden Übertragungssignal (im Folgenden auch als „Stream“ bezeichnet) erzeugt. Insbesondere wird das Audio-Eingangssignal dabei in Form von (Audio-)Datenpaketen in dem vorzugsweise elektromagnetischen, zweckmäßigerweise digitalen Stream transportiert und nach dem Empfang des Streams aus diesen Datenpaketen erzeugt („entpackt“). Vorzugsweise wird der Stream außerdem mittels einer von dem Audio-Signaleingang der Hörvorrichtung umfassten Antenne (mithin drahtlos) empfangen. Zum Empfang des Streams (und somit des Audio-Eingangssignals) wird dabei vorzugsweise die vorstehend beschriebene Übertragungsverbindung zwischen der Hörvorrichtung und einem, den Stream aussendenden Gerät etabliert. Insbesondere ist die bestehende Übertragungsverbindung dabei durch eine durchgehende Übertragung des Streams gekennzeichnet – d. h. ein Übertragungsstopp des Streams entspricht einem Abbruch der Übertragungsverbindung (und entsprechend umgekehrt).
In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird die Zusatzdämpfung insbesondere auf den Empfang, vorzugsweise auf den Beginn des Empfangs, des Audio-Eingangssignals oder des das Audio-Eingangssignal transportierenden Übertragungssignals (d. h. des Streams) hin aktiviert. Insbesondere wird die Zusatzdämpfung also aktiviert, wenn die vorstehend beschriebene Übertragungsverbindung etabliert (und somit der Stream empfangen) wird. Das heißt, dass das Mikrophonsignal in dieser Verfahrensvariante insbesondere unabhängig von der Aktivität des Audio-Eingangssignals mit der Zusatzdämpfung beaufschlagt wird, nämlich dann, wenn in der Hörvorrichtung erkannt wird, dass das Audio-Eingangssignal oder der Stream vorliegt. Dies ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, da bei – regelmäßig durch den Nutzer selbst eingeleitetem – Beginn der Übertragung und somit dem Beginn des Empfangs des Audio-Eingangssignals regelmäßig davon ausgegangen werden kann, dass auch tatsächlich unmittelbar (oder zumindest innerhalb einer meist vernachlässigbaren Zeitspanne, bspw. von 1 bis 4 Sekunden) eine bewusste Audio-Information übertragen wird. So wird beispielsweise, wenn der Nutzer auf einem Smartphone abgespielte Musik auf die Hörvorrichtung übertragen möchte, auf eine entsprechende Initiierung der Übertragungsverbindung hin üblicherweise auch (instantan oder innerhalb der vorgenannten Verzögerung) die Übertragung der Musik erfolgen. Somit kann in diesem Fall vorteilhafterweise Rechenaufwand zu Ermittlung der Aktivität in dem Audio-Eingangssignal eingespart werden. Vorzugsweise wird außerdem im Rahmen dieser Verfahrensvariante – sowie insbesondere des hier und im Folgenden beschriebenen Verfahrens – nicht in ein dezidiertes Hörprogramm („Streamingprogramm“), das zum Betrieb der Hörvorrichtung während des Empfangs des Audio-Eingangssignals, d. h. insbesondere während der Übertragung des Streams dient, geschaltet.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird die Zusatzdämpfung zurückgenommen, wenn ermittelt wird, dass keine (d. h. insbesondere konkret keine ausreichende) Aktivität, insbesondere nicht die vorgegebene Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal vorhanden ist. Diese Zurücknahme bei fehlender Aktivität in dem Audio-Eingangssignal – bzw. bei Nicht-Vorhandensein der Minimal-Aktivität – erfolgt somit auch, wenn das Audio-Eingangssignal (noch) empfangen wird (aber insbesondere keine Audio-Information übertragen wird). Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Nutzer der Hörvorrichtung am Smartphone (dem Fernsehgerät, der Stereoanlage etc.) das Abspielen der Audio-Information stoppt (oder pausiert), um bspw. einem Gesprächspartner zuzuhören. Wird in diesem Fall zur Aufrechterhaltung der Übertragungsverbindung das Audio-Eingangssignal als leeres Signal übermittelt, erfolgt somit vorteilhafterweise eine (bevorzugt automatische) Anhebung des Mikrophonsignals (aufgrund der Zurücknahme der Zusatzdämpfung), insbesondere auf seinen für den Normalbetrieb der Hörvorrichtung bestimmungsgemäßen Pegel, so dass der Nutzer der Hörvorrichtung (insbesondere unabhängig von der noch bestehenden Übertragungsverbindung) Umgebungsschall und somit seinen Gesprächspartner (auditiv) wahrnehmen kann. Der Nutzer braucht in diesem Fall somit nicht die Übertragungsverbindung vollständig abbrechen.
Insbesondere für den vorstehend beschriebenen Fall, dass auf den Empfang des Audio-Eingangssignals hin (insbesondere automatisch) das Mikrophonsignal mit der Zusatzdämpfung beaufschlagt wird, wird in einer zweckmäßigen Verfahrensvariante innerhalb einer auf den Empfang des Audio-Eingangssignals hin beginnenden, vorgegebenen Zeitspanne (nachfolgend als „Karenzzeit“ bezeichnet) von bspw. bis zu 4 Sekunden, insbesondere von etwa 1 bis 3 Sekunden, die Zurücknahme der Zusatzdämpfung unterbunden. Die Karenzzeit wird dabei vorzugsweise mit dem Empfang des Audio-Eingangssignals und/oder mit der hierauf initiierten Aktivierung der Zusatzdämpfung als eine Art Wartezeit „gestartet“. Die Unterbindung der Zurücknahme erfolgt dabei, indem bspw. erst nach dieser Ablauf der Karenzzeit das Audio-Eingangssignal auf das Vorhandensein der (Minimal-)Aktivität überwacht wird oder indem die Zurücknahme der Zusatzdämpfung als solche verhindert wird. Vorteilhafterweise wird durch diese Verfahrensvariante verhindert, dass bspw. bei einem besonders leisen Beginn eines Musikstücks, bei einer Gesprächspause am Anfang eines Telefongesprächs oder dergleichen die Zurücknahme der Zusatzdämpfung irrtümlich ausgelöst wird.
In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante wird die Zusatzdämpfung bei Vorhandensein (d. h. bei Erkennung) der Aktivität bzw. der vorgegebenen Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal aktiviert. Optional kann diese Aktivierung die erstmalige Aktivierung der Zusatzdämpfung nach Beginn des Empfangs des Audio-Eingangssignals darstellen. Insbesondere erfolgt die Aktivierung der Zusatzdämpfung in Abhängigkeit von der Aktivität (bzw. dem Vorhandensein, konkret der Überschreitung der Minimal-Aktivität) aber bei (insbesondere durchgehend) bestehendem Audio-Eingangssignal – also insbesondere bei durchgehendem Empfang des Streams – und wiedereinsetzender (Minimal-)Aktivität in dem Audio-Eingangssignal. Vorzugsweise handelt es sich dabei also um ein erneutes Aktivieren der Zusatzdämpfung nach einem auf das Fehlen der (Minimal-)Aktivität hin erfolgten Zurücknehmen der Zusatzdämpfung. Somit kann beispielsweise bei bewusster Pausierung der Wiedergabe der Audio-Information durch den Nutzer und nachfolgender, erneuter Wiederaufnahme der Wiedergabe bei durchgehend bestehender Übertragungsverbindung die Zusatzdämpfung auch wieder automatisch (d. h. ohne bewusstes Zutun des Nutzers) aktiviert werden.
In einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird die Zusatzdämpfung mit einem fließenden Übergang aktiviert bzw. zurückgenommen. Insbesondere wird dabei eine als „Fader“ bezeichnete Funktion angewendet, die insbesondere durch eine Rampenfunktion gebildet ist, die vorzugsweise einen linearen, exponentiellen, logarithmischen oder ähnlichen nicht-sprungförmigen Übergang abbildet. Das heißt, die Zusatzdämpfung wird von ihrem („vollen“) Dämpfungswert (dem Zielwert) kontinuierlich entsprechend der Rampenfunktion auf einen dem inaktiven Zustand entsprechenden Dämpfungswert zurückgenommen bzw. von letzterem auf den Zielwert „hochgefahren“. Dadurch können insbesondere Schaltartefakte und/oder „harte“ Übergänge, die beim Nutzer der Hörvorrichtung zu Irritationen führen können, vermieden werden.
Insbesondere um das Vorliegen der Aktivität, vorzugsweise deren Größe (Wert), und zweckmäßigerweise um das Vorliegen der Minimal-Aktivität zu ermitteln, wird in einer bevorzugten Verfahrensvariante von dem Audio-Eingangssignal, vorzugsweise von dessen (insbesondere hierfür berechneten) Signalpegel, ein Referenzwert (bzw. insbesondere ein Referenzpegel) subtrahiert. Das Ergebnis dieser Subtraktion gibt dabei vorzugsweise die Aktivität (die Signaldynamik) bzw. deren Wert unmittelbar an, oder zumindest ein charakteristisches Maß, aus dem sich die Aktivität eindeutig ablesen lässt. Der Referenzwert bzw. Referenzpegel ist dabei insbesondere abhängig von der Art der Übertragung des Audio-Eingangssignals, insbesondere von einem sogenannten Audiocodec, der zur Erzeugung der Datenpakete des Streams aus dem Quellsignal des Audio-Eingangssignals sowie zum „Entpacken“ (Erzeugen oder „Decodieren“) des Audio-Eingangssignals aus diesen Datenpaketen herangezogen wird, konkret von dem Dynamikbereich dieses Audiocodecs. Vorzugsweise entspricht der Referenzwert bzw. Referenzpegel einem Wert des Grundrauschens dieses Audiocodecs oder einem anderweitig aus dem Übertragungsweg (Sender, Empfänger etc.) oder der Quelle der Toninformation herrührenden Grundrauschen. Die ermittelte Aktivität (Signaldynamik) wird dabei vorzugsweise durch einen – insbesondere sofern eine von dem Grundrauschen verschiedene Toninformation vorhanden ist – (zeitlich) fluktuierenden Dezibel-Wert dargestellt. Zweckmäßigerweise wird zur Detektion der Minimal-Aktivität die ermittelte Aktivität außerdem mit einem hinterlegten, für die Minimal-Aktivität charakteristischen, vorgegebenen Schwellwert verglichen, um bspw. über den Referenzwert bzw. Referenzpegel hinausgehendes Rauschen des Audio-Eingangssignals nicht irrtümlich als Aktivität aufzufassen.
In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird die ermittelte Aktivität (Signaldynamik), vorzugsweise vor dem vorstehend beschriebenen Schwellwertvergleich, geglättet. Dadurch kann vorteilhafterweise vermieden werden, dass stark ausgeprägte kurzfristige Schwankungen der Signaldynamik zum irrtümlichen Zurücknehmen (oder ggf. auch zum irrtümlichen Aktivieren) der Zusatzdämpfung führen. Bspw. wird zur Glättung ein gleitender Mittelwert, eine exponentielle Glättung, insbesondere eine exponentielle (oder rekursive) Glättung 1. Ordnung oder dergleichen eingesetzt.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird zum vorstehend beschriebenen Glätten der ermittelten Aktivität auf diese insbesondere eine asymmetrische Glättung angewendet. Diese asymmetrische Glättung weist dabei vorzugsweise eine schnelle Ansprechzeitkonstante und eine im Vergleich zu dieser Ansprechzeitkonstante sehr langsame (d. h. insbesondere um ein Vielfaches, beispielsweise um das Drei- bis Zehnfache langsamere) Freigabezeitkonstante auf. Dadurch kann ein anklingendes Signal (also insbesondere der Beginn einer Audio-Information) vorteilhafterweise mit möglichst geringer Verzögerung, vorzugsweise näherungsweise instantan erkannt werden. Ein abklingendes Signal wird dahingegen erst mit einer „bewussten“ (d. h. gewünschten) Zeitverzögerung erkannt. Die geglättete Aktivität „folgt“ somit einem solchen Abklingen erst mit Verzögerung. Dies ist besonders vorteilhaft, um bspw. Sprechpausen, Pausen in Musikstücken, etc. „einebnen“, d. h. insbesondere übergehen zu können, so dass diese nicht sofort zur Erkennung des Fehlens der Minimal-Aktivität und somit zur Zurücknahme der Zusatzdämpfung herangezogen werden.
In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante wird auf die ermittelte und vorzugsweise (ggf. asymmetrisch) geglättete Aktivität eine Hysteresefunktion angewendet. In dieser Hysteresefunktion sind dabei vorzugsweise zwei unterschiedlich vorgegebene Schwellwerte (insbesondere zur Erkennung der Minimal-Aktivität) abgebildet. Dadurch wird ermöglicht, dass dem Aktivieren bzw. Zurücknehmen der Zusatzdämpfung jeweils ein unterschiedlicher Wert der Minimal-Aktivität zugeordnet wird. Vorteilhafterweise kann dadurch, insbesondere bei leisen Inhalten (Toninformationen) des Audio-Eingangssignals, eine Stabilisierung der Zusatzdämpfung ermöglicht werden. D. h. es kann durch geeignete Auswahl der beiden Schwellwerte insbesondere verhindert werden, dass bei leisen Inhalten, deren Pegel unter den Schwellwert zur Aktivierung der Zusatzdämpfung absinkt, die Zusatzdämpfung sofort zurückgenommen wird. Dies kann nämlich bei in der Lautstärke fluktuierenden Inhalten bei nur einem einzigen Schwellwert unter Umständen zu einem wiederholten, unbeabsichtigten und auch irritierenden Aktivieren und Deaktivieren der Zusatzdämpfung des Mikrophonsignals führen. Vorzugsweise wird dabei als Schwellwert zur Erkennung der Minimal-Aktivität (d. h. zum Aktivieren der Zusatzdämpfung) ein höherer Wert, bspw. 18 dB, gewählt als zum Erkennen des Fehlens der Minimal-Aktivität, hier wird bspw. ein Wert von 6 dB gewählt. Mit anderen Worten wird die Zusatzdämpfung bei einem niedrigeren Pegel, insbesondere bei einer geringeren Aktivität (Signaldynamik) zurückgenommen als bei der Aktivierung.
Alternativ wird in einer vereinfachten Verfahrensvariante anstelle der Hysteresefunktion auch ein einfacher (einziger) Schwellwert herangezogen.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante erfolgt die Bestimmung der Aktivität, also die Erkennung der Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal mittels digitaler Signalverarbeitung. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Signalprozessor der Hörvorrichtung somit um einen digitalen Signalprozessor. Vorzugsweise umfasst der Audio-Signaleingang neben der Antenne in diesem Fall auch einen digitalen Receiver, der dazu eingerichtet ist, aus dem vorzugsweise digitalen Stream das Audio-Eingangssignal in digitaler Form zu erzeugen.
In einer weiteren Ausführung ist der vorstehend beschriebene Receiver als Teil des digitalen Signalprozessors ausgebildet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 in einer schematischen Darstellung eine Hörvorrichtung,
2 in einem schematischen Ablaufplan ein Verfahren zum Betrieb der Hörvorrichtung nach 1, und
3 in einem schematischen Diagramm den Verlauf eines Übertragungssignals, einer in dem Übertragungssignal enthaltenen Signalaktivität und einer Zusatzdämpfung jeweils über der Zeit.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine Hörvorrichtung dargestellt. Die Hörvorrichtung ist dabei durch ein Hörhilfegerät, kurz als „Hörgerät“ 1 bezeichnet, gebildet. Das Hörgerät 1 umfasst ein erstes Mikrophon 2 und ein zweites Mikrophon 3. Des Weiteren umfasst das Hörgerät 1 einen Signalprozessor 4, der signalübertragungstechnisch mit den Mikrophonen 2 und 3 verbunden ist. Die Mikrophone 2 und 3 sind dazu eingerichtet, aus Umgebungsschall des Hörgeräts 1 jeweils ein zugeordnetes elektrisches Mikrophonsignal S_M1 bzw. S_M2 zu erzeugen und an den Signalprozessor 4 zu übertragen. Der Signalprozessor 4 ist dazu eingerichtet, aus den beiden Mikrophonsignalen S_M1 bzw. S_M2 durch eine Mischung ein kombiniertes Mikrophonsignal S_M zu bilden. Des Weiteren ist der Signalprozessor 4 dazu eingerichtet, das Mikrophonsignal S_M gemäß an eine Hörminderung eines Nutzers des Hörgeräts 1 spezifisch angepasster und anschließend hinterlegter Einstellungen (Parameter) zu verarbeiten, konkret frequenzselektiv zu filtern, zu verstärken und zu dämpfen. Dabei wird ein Ausgabesignal S_A erzeugt, das an einen Lautsprecher 5 des Hörgeräts 1 ausgegeben wird. Der Lautsprecher 5 ist dazu eingerichtet, das Ausgabesignal S_A in ein akustisches Signal (Luftschall) zu wandeln. Dieses akustische Signal wird über einen, an einem den Lautsprecher 5, die Mikrophone 2 und 3 sowie den Signalprozessor 4 umgebenden Gehäuse 6 befestigten Schallschlauch 7 an ein daran endseitig befestigtes Ohrstück 8 geleitet. Das Ohrstück 8 ist beim bestimmungsgemäßen Tragen des Hörgeräts 1 im Gehörgang des Nutzers angeordnet, so dass der aus dem Ausgabesignal S_A erzeugte Luftschall an das Trommelfell des Nutzers abgegeben wird.
Das Hörgerät 1 umfasst weiterhin eine Energiequelle 9 (einen Akkumulator oder eine Batterie) zur Versorgung der elektrischen Komponenten (bspw. Signalprozessor 4, Mikrophone 2 und 3, Lautsprecher 5) mit Energie.
Außerdem umfasst das Hörgerät 1 einen Audio-Signaleingang 10, der eine (nicht näher dargestellte) Antenne zum drahtlosen Empfang eines Übertragungssignals (nachfolgend als (Audio-)Stream S bezeichnet) umfasst. Dieser Stream S dient dabei zum Transport (zur Übertragung) eines in Audio-Datenpakete verpackten (codierten) Audio-Eingangssignals S_AE. Der Audio-Signaleingang 10 umfasst ferner auch einen Receiver, der zum „Entpacken“ (auch: „Decodieren“) des Audio-Eingangssignals S_AE, d. h. zur Erzeugung des Audio-Eingangssignals S_AE aus den Audio-Datenpaketen des Streams S dient. Das Audio-Eingangssignal S_AE wird daraufhin an den Signalprozessor 4 bereitgestellt.
Der Stream S wird von einem Audiogerät, bspw. einem Smartphone, einem Fernsehgerät, einer Stereoanlage etc., an das Hörgerät 1 bereitgestellt, wenn durch den Nutzer eine Übertragung von auf dem Audiogerät abgespielter Audio-Information, bspw. Musik, an das Hörgerät 1 initiiert wird. Das Hörgerät 1, konkret der Signalprozessor 4 ist dabei dazu eingerichtet, auf den Empfang des Streams S hin, ein im Nachfolgenden anhand von 2 und 3 näher beschriebenes Betriebsverfahren automatisch durchzuführen (konkret den entsprechenden Algorithmus abzuarbeiten). Grundsätzlich nutzt das Hörgerät 1 bzw. der Signalprozessor 4 dabei das Audio-Eingangssignal S_AE zusätzlich zu dem Mikrophonsignal S_M zur Erzeugung des Ausgabesignals S_A. Dabei wird das Audio-Eingangssignal S_AE ebenfalls der Signalverarbeitung des Signalprozessors 4 unterworfen, d. h. frequenzselektiv gefiltert, verstärkt und/oder gedämpft.
Da der Nutzer die Übertragung der Audio-Information auf das Hörgerät 1 (d. h. den Stream S) bewusst aktiviert, kann üblicherweise auch davon ausgegangen werden, dass der Nutzer dieser Audio-Information auch eine gegenüber Umgebungsgeräuschen höhere Priorität einräumt, konkret sich also auf diese Audio-Information konzentrieren möchte. Deshalb wird in einem nicht näher dargestellten Verfahrensschritt auf den Empfang des Streams S hin zunächst eine Zusatzdämpfung D auf das Mikrophonsignal S_M angewendet. Dies ist in 3 zum Startzeitpunkt T_S der Übertragung des Streams S (durchgezogenen Linie) zu erkennen. Da der Nutzer hier aktiv die Wiedergabe und Übertragung der Audio-Information auf dem Audiogerät startet, weist das Audio-Eingangssignal S_AE (kurzgestrichene Linie) bereits zum Startzeitpunkt T_S eine von „Null“ (oder einem eine Inaktivität kennzeichnenden Wert) unterschiedliche, für das Vorhandensein der Audio-Information charakteristische Aktivität A oder Signaldynamik auf. Der Wert der Zusatzdämpfung D (langgestrichene Linie) wird dabei mittels eines sogenannten Faders durch einen fließenden Übergang (hier dargestellt durch eine lineare Rampenfunktion) auf einen Zielwert gesteigert. Der Signalprozessor 4 ist ferner dazu eingerichtet, während des Empfangs des Streams S die Zusatzdämpfung D außerdem in Abhängigkeit von der Aktivität A des Audio-Eingangssignals S_AE zu steuern, konkret bei Fehlen der Aktivität A, konkret einer Minimal-Aktivität die Zusatzdämpfung D zurückzunehmen und bei wiederauftretender Minimal-Aktivität die Zusatzdämpfung D auch wieder zu aktivieren.
Wie in 2 zu erkennen ist, wird in einem ersten Verfahrensschritt 20 auf den Empfang des Streams S hin aus diesem das Audio-Eingangssignal S_AE erzeugt. Zur Bestimmung und Überwachung der Aktivität A in dem Audio-Eingangssignal S_AE wird in einem zweiten Verfahrensschritt 30 (von dem Signalprozessor 4) ein Signalpegel P_S des Audio-Eingangssignals S_AE bestimmt. Von diesem Signalpegel P_S wird anschließend ein Referenzpegel P_R subtrahiert. Der Referenzpegel P_R entspricht dabei einem Grundrauschen (auch als „noise floor“ bezeichnet) eines zur (De-)Codierung des Audio-Eingangssignals S_AE eingesetzten Audio-Codecs und ist somit charakteristisch für einen inaktiven Zustand des Audio-Eingangssignals S_AE, also für ein „leeres“ Audio-Eingangssignals S_AE. Als Ergebnis liegt mithin die Signaldynamik bzw. Aktivität A des Audio-Eingangssignals S_AE vor. Die Subtraktion des Referenzpegels P_R wird auch als „Pegelmessung“ bezeichnet.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt 40 wird die Signaldynamik bzw. Aktivität A einer asymmetrischen Glättung unterworfen und somit eine geglättete Aktivität A_G ermittelt. Die eingesetzte Glättungsfunktion weist dabei eine sehr schnelle Ansprechzeitkonstante und eine (im Vergleich zur Ansprechzeitkonstante) sehr langsame Freigabezeitkonstante auf. Somit kann ein Anstieg der Aktivität A mit einer sehr geringen Verzögerung erkannt werden und schlägt sich somit näherungsweise sofort in der geglätteten Aktivität A_G nieder. Ein Abfall der Aktivität A wird hingegen erst mit einer Verzögerung erkannt und schlägt sich somit auch erst verzögert in der geglätteten Aktivität A_G nieder. Eine kurze Pause in der Aktivität A, die etwa in der Größenordnung der Freigabezeitkonstante liegt (eine Sprechpause oder dergleichen), und die regelmäßig beim Abspielen von bspw. Musik, einem Hörbuch oder der gleichen auftritt, kann somit eingeebnet und von der Erkennung einer fehlenden Aktivität A „ausgeschlossen“ werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt 50 wird die geglättete Aktivität A_G einer Hysteresefunktion zugeführt. Die Hysteresefunktion weist dabei zwei unterschiedliche Schwellwerte auf. Diese beiden Schwellwerte stehen dabei jeweils für die Minimal-Aktivität, die zur Auslösung der Aktivierung bzw. Zurücknahme der Zusatzdämpfung D herangezogen wird. Konkret wird dabei zur Detektion des Vorhandenseins der Minimal-Aktivität und somit zur Aktivierung der Zusatzdämpfung D ein höherer Schwellwert, bspw. 18 dB, herangezogen als zur Detektion des Fehlens der Minimal-Aktivität, hier bspw. bei 6 dB. Konkret wird also die Zusatzdämpfung D zurückgenommen, wenn nach dem Empfang des Streams S die Aktivität A, konkret die geglättete Aktivität A_G erstmalig unter 6 dB abfällt. Wenn daraufhin die geglättete Aktivität A_G bei durchgehendem Stream S über die (zur Aktivierung vorgegebene) Minimal-Aktivität von 18 dB ansteigt, wird die Zusatzdämpfung D auch wieder aktiviert. Das heißt, dass mittels der Hysteresefunktion ein richtungsabhängiger Schwellwertvergleich (aus welcher Richtung sich die geglättete Aktivität A_G an die Minimal-Aktivität annähert) durchgeführt wird.
Als Ergebnis der Hysteresefunktion wird in dem Verfahrensschritt 50 konkret ein Wert von „0“ oder „1“ ausgegeben. „0“ steht dabei für Nicht-Überschreiten der Minimal-Aktivität (d. h. die geglättete Aktivität A_G ist kleiner als 6 dB) und „1“ für Überschreiten der Minimal-Aktivität. Dieses Ergebnis wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt 60 genutzt, um den vorstehend genannten, auf den Dämpfungswert der Zusatzdämpfung D wirkenden Fader zu steuern. Dieser Fader erhöht bei Überschreiten der Minimal-Aktivität den Dämpfungswert fließend auf den Zielwert (oder belässt gegebenenfalls den Dämpfungswert auf diesem Zielwert). Entsprechend nimmt der Fader bei Nicht-Überschreiten der Minimal-Aktivität den Dämpfungswert der Zusatzdämpfung D von dem Zielwert fließend zurück auf „Null“.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt 70 wird das Mikrophonsignal S_M mit dem von dem Fader ausgegebenen Dämpfungswert beaufschlagt. In 3 ist dabei zu erkennen, dass an einem Pausierungszeitpunkt T_P in dem weiterhin übertragenen Stream S nur leere Audio-Datenpakete übertragen werden und somit die Aktivität A des Audio-Eingangssignals S_AE unter die Minimal-Aktivität absinkt (hier schematisch angedeutet durch etwa „Null“). Je nach Audiogerät kann der Stream S nach Beenden der Wiedergabe der Audio-Information auf dem Audiogerät für etwa 10 Sekunden aufrecht erhalten bleiben. Das durchgeführte Verfahren bewirkt dabei, dass die Zusatzdämpfung D mit (aufgrund der asymmetrischen Glättung) kurzer Verzögerung nach dem Pausierungszeitpunkt T_P zurückgenommen wird, damit der von den Mikrophonen 2 und 3 erfasste Umgebungsschall dem Nutzer trotz bestehendem Stream S wieder wie im Normalbetrieb des Hörgeräts 1 zugeführt wird.
Zu Beginn des Empfangs des Streams S wird allerdings die Zurücknahme der Zusatzdämpfung D zunächst innerhalb einer mit dem Beginn des Empfangs des Streams S startenden Karenzzeit von 2 Sekunden unterbunden. Konkret wird hierfür der Verfahrensschritt 20 um diese Karenzzeit verzögert ausgeführt, um zu verhindern, dass die Zusatzdämpfung D aufgrund einer unter der Minimal-Aktivität liegenden Aktivität A (bspw. wegen eines leise anklingenden Musikstücks) unmittelbar nach der (automatisch) auf den Empfang des Streams S hin erfolgten Aktivierung irrtümlich sofort wieder zurückgenommen wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
Bezugszeichenliste

1: Hörgerät
2: Mikrophon
3: Mikrophon
4: Signalprozessor
5: Lautsprecher
6: Gehäuse
7: Schallschlauch
8: Ohrstück
9: Energiequelle
10: Audio-Signaleingang
20: Verfahrensschritt
30: Verfahrensschritt
40: Verfahrensschritt
50: Verfahrensschritt
60: Verfahrensschritt
70: Verfahrensschritt
A: Aktivität
A_G: geglättete Aktivität
D: Zusatzdämpfung
P_S: Signalpegel
P_R: Referenzpegel
S: Stream
S_A: Ausgabesignal
S_AE: Audio-Eingangssignal
S_M: Mikrophonsignal
S_M1: Mikrophonsignal
S_M2: Mikrophonsignal
T_P: Pausierungszeitpunkt
T_S: Startzeitpunkt

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung (1), die ein Mikrophon (2, 3) zur Erzeugung eines Mikrophonsignals (S_M, S_M1, S_M2) aus Umgebungsschall und einen Audio-Signaleingang (10) zum Empfang eines von dem Mikrophonsignal (S_M, S_M1, S_M2) separaten Audio-Eingangssignals (S_AE) umfasst, wobei verfahrensgemäß – eine Aktivität (A) des Audio-Eingangssignals (S_AE) bestimmt wird, und – wobei in Abhängigkeit von der Aktivität (A) in dem Audio-Eingangssignal (S_AE) eine auf das Mikrophonsignal (S_M, S_M1, S_M2) wirkende, vorgegebene Zusatzdämpfung (D) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ermittelt wird, ob die ermittelte Aktivität (A) des Audio-Eingangssignals (S_AE) eine vorgegebene Minimal-Aktivität aufweist, und wobei die Zusatzdämpfung (D) in Abhängigkeit von dem Vorhandensein der vorgegebenen Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal (S_AE) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Audio-Eingangssignal (S_AE) aus einem insbesondere mittels einer Antenne der Hörvorrichtung (1) empfangenen Übertragungssignal (S) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei auf den Empfang des Audio-Eingangssignals (S_AE) oder des das Audio-Eingangssignal (S_AE) transportierenden Übertragungssignals (S) hin die Zusatzdämpfung (D) aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei bei Nicht-Vorhandensein der Aktivität (A) bzw. der Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal (S_AE) die Zusatzdämpfung (D) zurückgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei innerhalb einer auf den Empfang des Audio-Eingangssignals (S_AE) hin beginnenden, vorgegebenen Zeitspanne die Zurücknahme der Zusatzdämpfung (D) unterbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei Vorhandensein der Aktivität (A) bzw. der vorgegebenen Minimal-Aktivität in dem Audio-Eingangssignal (S_AE) die Zusatzdämpfung (D) aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zusatzdämpfung (D) mit einem fließenden Übergang aktiviert bzw. zurückgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Aktivität (A) des Audio-Eingangssignals (S_AE) ermittelt wird, indem von dem Audio-Eingangssignal (S_AE), insbesondere von dessen Signalpegel (P_S), ein Referenzwert (P_R) subtrahiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die ermittelte Aktivität (A) geglättet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei auf die ermittelte Aktivität (A) eine asymmetrische Glättung mit einer schnellen Ansprechzeitkonstante und einer im Vergleich zu dieser sehr langsamen Freigabezeitkonstante angewendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei eine Hysteresefunktion, in der zwei unterschiedlich vorgegebene Schwellwerte abgebildet sind, auf die ermittelte Aktivität (A) angewendet wird, so dass dem Aktivieren bzw. Zurücknehmen der Zusatzdämpfung (D) jeweils eine unterschiedliche Minimal-Aktivität zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Bestimmung der Aktivität (A) in dem Audio-Eingangssignal (S_AE) mittels digitaler Signalverarbeitung erfolgt.
Hörvorrichtung (1), – mit einem Mikrophon (2, 3) zur Erzeugung eines Mikrophonsignals (S_M, S_M1, S_M2) aus Umgebungsschall, – mit einem Audio-Signaleingang (10) zum Empfang eines von dem Mikrophonsignal (S_M, S_M1, S_M2) separaten Audio-Eingangssignals (S_AE), und – mit Signalprozessor (4), der dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.