DE102020211320A1 - Sensor device for structure-borne noise monitoring and method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring - Google Patents

Sensor device for structure-borne noise monitoring and method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring Download PDF

Info

Publication number
DE102020211320A1
DE102020211320A1 DE102020211320.3A DE102020211320A DE102020211320A1 DE 102020211320 A1 DE102020211320 A1 DE 102020211320A1 DE 102020211320 A DE102020211320 A DE 102020211320A DE 102020211320 A1 DE102020211320 A1 DE 102020211320A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acceleration sensor
signal
borne noise
sensor
acoustic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020211320.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Amin JEMILI
Falk Roewer
Urs Kanus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102020211320.3A priority Critical patent/DE102020211320A1/en
Publication of DE102020211320A1 publication Critical patent/DE102020211320A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1041Mechanical or electronic switches, or control elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/18Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Sensoreinrichtung (10) für eine Körperschallüberwachung, umfassend ein Gehäuse (G); zumindest einen akustischen Beschleunigungssensor (ABS), durch welchen eine Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors (ABS) messbar ist und auf einen Körperschall eines Benutzers rückschließbar ist, einen weiteren Beschleunigungssensor (BS), wobei der akustische Beschleunigungssensor (ABS) und der weitere Beschleunigungssensor (BS) in dem Gehäuse (G) angeordnet sind und der weitere Beschleunigungssensor (BS) dazu eingerichtet ist, eine Beschleunigung des Gehäuses (G) zu messen.The present invention provides a sensor device (10) for structure-borne noise monitoring, comprising a housing (G); at least one acoustic acceleration sensor (ABS), by which an acceleration of the acoustic acceleration sensor (ABS) can be measured and a structure-borne noise of a user can be deduced, a further acceleration sensor (BS), wherein the acoustic acceleration sensor (ABS) and the further acceleration sensor (BS) are arranged in the housing (G) and the further acceleration sensor (BS) is set up to measure an acceleration of the housing (G).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung und ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung.The present invention relates to a sensor device for structure-borne noise monitoring and a method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring.

Stand der TechnikState of the art

Aktuell ist ein enormer Techniktrend bei Ohrhörereinrichtungen, sogenannten In-ear Kopfhörern, zu verzeichnen, welche kabellos direkt im Ohr getragen werden können. In diesen Kopfhörern können mehrere Mikrofone und Inertial-Sensoren umfasst sein. Einer dieser Sensoren kann ein Beschleunigungssensor sein und findet Verwendung z.B. für die Erkennung von Tap- oder Doppel-Tap interaktionen mit dem In-ear Kopfhörer um beispielsweise das Abspielen von Musik zu pausieren.There is currently an enormous technical trend in earphone devices, so-called in-ear headphones, which can be worn wirelessly directly in the ear. Multiple microphones and inertial sensors may be included in these headphones. One of these sensors can be an acceleration sensor and is used, for example, to detect tap or double-tap interactions with the in-ear headphones, for example to pause music playback.

In der US 2013/0335226 A1 wird eine Ohrhörervorrichtung beschrieben, welche zu Spielzwecken und medizinischen Überwachungszwecken eingerichtet ist.In the US 2013/0335226 A1 an earphone device is described which is set up for gaming purposes and medical monitoring purposes.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung nach Anspruch 10.The present invention creates a sensor device for structure-borne noise monitoring according to claim 1 and a method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring according to claim 10.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments are the subject of the dependent claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung anzugeben, bei welcher über einen akustischen Beschleunigungssensor ein Körperschall, wie etwa ein Puls eines Nutzers, erkannt und verfolgt werden kann. Dabei kann mittels eines weiteren Beschleunigungssensors eine tatsächliche Bewegung der Sensoreinrichtung selbst erkannt werden und das Messsignal des akustischen Beschleunigungssensors von dieser Beschleunigung gefiltert werden, wodurch die Identifizierung des Körperschalls verbessert werden kann. Bei einer Anwendung einer solchen Sensoreinrichtung in einer Innenohrhörereinrichtung kann dann beispielsweise ein Puls des Nutzers oder andere Körperschallquellen verfolgt und analysiert werden.The idea on which the present invention is based is to specify a sensor device for structure-borne noise monitoring and a method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring, in which a structure-borne noise, such as a user's pulse, can be detected and tracked via an acoustic acceleration sensor. In this case, an actual movement of the sensor device itself can be detected by means of a further acceleration sensor and the measurement signal of the acoustic acceleration sensor can be filtered from this acceleration, as a result of which the identification of the structure-borne noise can be improved. When such a sensor device is used in an inner earphone device, for example, a user's pulse or other sources of structure-borne noise can then be tracked and analyzed.

Erfindungsgemäß umfasst die Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung, ein Gehäuse; zumindest einen akustischen Beschleunigungssensor, durch welchen eine Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors messbar ist und auf einen Körperschall eines Benutzers rückschließbar ist, wobei der akustische Beschleunigungssensor in dem Gehäuse angeordnet ist; eine Auswertungseinrichtung, welche mit dem akustischen Beschleunigungssensor verbunden ist, und welche dazu eingerichtet ist, von dem akustischen Beschleunigungssensor ein Infraschall-Signal zu empfangen und auszuwerten und daraus Daten von der Auswertungseinrichtung über den gemessenen Körperschall eines Benutzers zu erzeugen; und eine Kommunikationseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Infraschall-Signal vom akustischen Beschleunigungssensor und/oder Daten von der Auswertungseinrichtung an einen Empfänger zu kommunizieren.According to the invention, the sensor device for structure-borne noise monitoring comprises a housing; at least one acoustic acceleration sensor, by means of which an acceleration of the acoustic acceleration sensor can be measured and a structure-borne noise of a user can be inferred, the acoustic acceleration sensor being arranged in the housing; an evaluation device which is connected to the acoustic acceleration sensor and which is set up to receive and evaluate an infrasound signal from the acoustic acceleration sensor and to generate data from the evaluation device about the measured structure-borne noise of a user; and a communication device which is set up to communicate the infrasound signal from the acoustic acceleration sensor and/or data from the evaluation device to a receiver.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung umfasst diese einen weiteren Beschleunigungssensor, welcher in dem Gehäuse angeordnet ist und der weitere Beschleunigungssensor dazu eingerichtet ist, eine Beschleunigung des Gehäuses zu messen, wobei die Auswertungseinrichtung mit dem weiteren Beschleunigungssensor verbunden ist und dazu eingerichtet ist, den weiteren Beschleunigungssensor zu betreiben und/oder dessen Signale zu empfangen und auszuwerten und/oder mit dem akustischen Beschleunigungssensor zu vergleichen, wobei eine Beschleunigung des Gehäuses berücksichtigt wird und der gemessene Körperschall in einem ersten Signal, insbesondere dem Infraschall-Signal, von dem akustischen Beschleunigungssensor davon isoliert wird.According to a preferred embodiment of the sensor device, this includes a further acceleration sensor, which is arranged in the housing and the further acceleration sensor is set up to measure an acceleration of the housing, the evaluation device being connected to the further acceleration sensor and set up to measure the further acceleration sensor and/or to receive and evaluate its signals and/or to compare them with the acoustic acceleration sensor, with an acceleration of the housing being taken into account and the measured structure-borne noise in a first signal, in particular the infrasound signal, being isolated from the acoustic acceleration sensor .

Mit der Sensoreinrichtung kann auch eine Berücksichtigung eines Infraschall-Signalbands des akustischen Beschleuingungssensors erfolgen, vorteilhaft ein einem Innenohrhörer.With the sensor device, an infrasound signal band of the acoustic acceleration sensor can also be taken into account, advantageously in an inner earphone.

Mit dem Körperschall kann ein Spektrum im Wellenlängenbereich des Infraschalls gemeint sein, etwa geringer oder gleich 20 Hz.Structure-borne noise can mean a spectrum in the wavelength range of infrasound, approximately less than or equal to 20 Hz.

Durch eine Anwendung eines akustischen Beschleunigungssensors kann eine Messung eines Körperschalls eines Benutzers erfolgen, wobei ein solcher akustischer Beschleunigungssensor über eine besonders hohe Bandbreite verfügen kann. Dieser akustische Beschleunigungssensor kann in einen Innenohrhörereinrichtung, etwa einen Kopfhörer, eingesetzt sein, um den Körperschall zu messen, welcher durch die Stimmlippen eines Menschen produziert werden kann. Der akustische Pfad über den Körperschall kann in erster Näherung ungetrübt durch externe Geräuscheinflüsse sein, z.B. wenn ein Nebenmann laut spricht. Die Eigenschaft, dass über den Körperschallpfad in der Hauptsache der Träger gehört wird, kann verwendet werden, um Umgebungsgeräusche, etwa während eines Telefonierens mit der Innenohrhörereinrichtung, zu unterdrücken, was einer Geräuschunterdrückung entsprechen kann (sogenannte Active Noise Cancellation (ANC)).By using an acoustic acceleration sensor, a measurement of a structure-borne noise of a user can take place, with such an acoustic acceleration sensor being able to have a particularly high bandwidth. This acoustic acceleration sensor can be used in an inner earphone device, such as headphones, in order to measure the structure-borne noise that can be produced by a person's vocal folds. In a first approximation, the acoustic path via the structure-borne noise can be untarnished by external noise influences, for example when a neighbor speaks loudly. The property that the wearer is mainly heard via the structure-borne noise path can be used to eliminate ambient noise, for example during a telephoto phoning with the inner earphone device, which can correspond to noise suppression (so-called active noise cancellation (ANC)).

Diesbezüglich kann das erste Signal, also das Infraschall-Signal, des akustischen Beschleunigungssensors dahingehend prekonditioniert werden, dass eine gemessene Signalkomponente bei sehr niedriger Frequenz (Infraschall <20Hz) mittels eines Hochpassfilter entfernt werden kann, da dort meist keine relevanten Sprachinformationen vorhanden sind. Das übrige Signalband kann verwendet werden, um entsprechend ANC zu implementieren.In this regard, the first signal, i.e. the infrasound signal, of the acoustic acceleration sensor can be preconditioned in such a way that a measured signal component at a very low frequency (infrasound <20Hz) can be removed using a high-pass filter, since there is usually no relevant speech information. The remaining signal band can be used to implement ANC accordingly.

Der akustische Beschleunigungssensor kann nach verschiedenen bekannten Arten solcher akustischen Beschleunigungssensoren hergestellt sein, welche hier nicht näher erläutert werden. So kann der akustische Beschleunigungssensor etwa ein Piezoelement (Kristall) umfassen, als sensitive Fläche, welche die ermittelte Beschleunigung erfahren kann, und eine Bewegung einer Oberfläche messen, an welche dieser anliegen kann. Wenn der akustische Beschleunigungssensor mit einer sensitiven Fläche an einem Körperteil oder am Körper selbst, etwa im Ohr des Benutzers, anliegt, können Infraschall-Schwingungen, welche sich durch das Körpergewebe ausbreiten von diesem akustischen Beschleunigungssensor registriert werden.The acoustic acceleration sensor can be produced according to various known types of such acoustic acceleration sensors, which are not explained in more detail here. For example, the acoustic acceleration sensor can include a piezo element (crystal) as a sensitive surface, which can experience the determined acceleration, and can measure a movement of a surface on which it can rest. If the acoustic acceleration sensor rests with a sensitive surface on a part of the body or on the body itself, for example in the user's ear, infrasound vibrations that propagate through the body tissue can be registered by this acoustic acceleration sensor.

Der weitere Beschleunigungssensor, es können hierbei auch mehrere sein, kann ein Inertialsensor sein, welcher die tatsächliche Beschleunigung des ganzen Gehäuses messen kann. Diese tatsächliche Beschleunigung kann dann vom Signal des akustischen Beschleunigungssensors subtrahiert werden und vorteilhaft der von der externen Beschleunigung gefilterte Anteil der Körperschallschwingung erkannt werden. Dies kann durch einen Vergleich der beiden Signale von den beiden Beschleunigungssensoren erfolgen, wobei je nach Form der Signale die Beschleunigung des Gehäuses dann im Signal des akustischen Beschleunigungssensors erkannt werden kann und herausgerechnet werden kann.The additional acceleration sensor, there can also be several, can be an inertial sensor, which can measure the actual acceleration of the entire housing. This actual acceleration can then be subtracted from the signal of the acoustic acceleration sensor and the component of the structure-borne noise vibration filtered by the external acceleration can advantageously be recognized. This can be done by comparing the two signals from the two acceleration sensors, in which case, depending on the form of the signals, the acceleration of the housing can then be recognized in the signal from the acoustic acceleration sensor and can be calculated out.

Je nach Art, Dauer, Frequenz usw. des ermittelten Körperschalls kann dann auf die wahrscheinliche Quelle für den Körperschall rückgeschlossen werden, etwa auf den Herzschlag. Aus einer Detailanalyse der Frequenz, der Dauer, der Länge usw. kann dann auch auf Anomalien geschlossen werden, was eine zumindest teilweise medizinische Analyse ermöglichen kann.Depending on the type, duration, frequency, etc. of the determined structure-borne noise, conclusions can then be drawn about the probable source of the structure-borne noise, for example the heartbeat. A detailed analysis of the frequency, the duration, the length, etc. can then also be used to draw conclusions about anomalies, which can enable an at least partial medical analysis.

Der Empfänger kann ein externer Computer, eine Datenbank, ein Server, oder ein Arzt sein um ein Profil des gemessenen Körperschalls zu erstellen und zu analysieren, etwa auf gesundheitliche Aspekte.The recipient can be an external computer, a database, a server, or a doctor to create and analyze a profile of the measured structure-borne noise, for example with regard to health aspects.

Durch einen Einsatz eines solchen akustischen Beschleunigungssensors können durch Ermittlung des Körperschalls körperinterne Vorgänge im Infraschallbereich vermessen werden, wie beispielsweise der Puls des Benutzers. Dabei kann es auch ermöglicht sein, die Sensoreinrichtung im Rahmen einer Online-Arztuntersuchung zu nutzen, um ein „Aushorchen“ (Auskultation) des Patienten über die Sensoreinrichtung zu realisieren, wobei der gemessene Körperschall auf körperinterne Vorgänge rückschließen lassen kann, etwa um diesen nach Anomalien gegenüber bekannter Muster zu vergleichen.By using such an acoustic acceleration sensor, body-internal processes in the infrasound range, such as the user's pulse, can be measured by determining the structure-borne noise. It may also be possible to use the sensor device as part of an online doctor's examination in order to "listen" (auscultation) of the patient via the sensor device, in which case the measured structure-borne noise can be used to draw conclusions about internal processes in the body, for example to check for anomalies compared to known models.

Des Weiteren kann eine Ruhepulsüberwachung erfolgen um wenn dieser registriert wird, eine Abschaltung der Hörervorrichtung (Kopfhörers) zu initieren, wenn der Schlafzustand des Trägers aus dem Ruhepuls detektiert wird. Die Sensoreinrichtung kann mit einem Mobiltelefon oder anderen elektronischen Geräten verbunden werden.Furthermore, a resting heart rate can be monitored in order, if this is registered, to initiate a switch-off of the receiver device (headphones) if the sleep state of the wearer is detected from the resting heart rate. The sensor device can be connected to a mobile phone or other electronic devices.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist diese als eine Innenohrhörereinrichtung gebildet, welche in ein menschliches Ohr einsetzbar ist.According to a preferred embodiment of the sensor device, this is designed as an inner earphone device that can be inserted into a human ear.

Die Bezeichnung der Innenohrhörereinrichtung bezieht sich darauf, dass eine akustische Hörvorrichtung in das menschliche Ohr gesteckt werden kann, hierbei ist es allerdings nicht vorgesehen, diese Hörvorrichtung bis in das Innenohr zu stecken, vielmehr nur soweit in die Ohrmuschel und zumindest teilweise in einen äußeren Bereich des Gehörgangs, damit die Hörvorrichtung selbst im Ohr gehalten werden kann.The designation of the inner earphone device refers to the fact that an acoustic hearing device can be plugged into the human ear, however, it is not intended to plug this hearing device into the inner ear, rather only as far into the auricle and at least partially into an outer area of the ear Ear canal so that the hearing device itself can be held in the ear.

Die Sensoreinrichtung kann dabei zwei Hörvorrichtungen, jeweils eine für jedes Ohr eines Benutzers aufweisen. Das Gehäuse der Sensoreinrichtung kann dabei ein rechtes Gehäuse für eine Hörvorrichtung für ein rechtes Ohr und ein linkes Gehäuse für eine Hörvorrichtung für ein linkes Ohr umfassen.The sensor device can have two hearing devices, one for each ear of a user. The housing of the sensor device can include a right-hand housing for a hearing device for a right ear and a left-hand housing for a hearing device for a left ear.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist der akustische Beschleunigungssensor in einem Körperschallbereich sensitiv, insbesondere bei geringer oder gleich 20 Hz, oder in einem Infraschallbereich.According to a preferred embodiment of the sensor device, the acoustic acceleration sensor is sensitive in a structure-borne sound range, in particular at less than or equal to 20 Hz, or in an infrasound range.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist der weitere Beschleunigungssensor mit einer Dämpfungseinrichtung für den Körperschall verbunden oder von dieser zumindest bereichsweise umgeben.According to a preferred embodiment of the sensor device, the further acceleration sensor is connected to a damping device for the structure-borne noise or is at least partially surrounded by it.

Über die Dämpfungseinrichtung kann der Einfluss, mit anderen Worten die Messbarkeit, des Körperschalls durch den weiteren Beschleunigungssensor verringert werden. Dadurch kann das Signal des weiteren Beschleunigungssensors genauer auf die tatsächliche Beschleunigung des Gehäuses ausgerichtet werden und dieses vom weiteren Beschleunigungssensor genauer ermittelt werden als der Körperschall. Die Dämpfungseinrichtung kann ein Gewebe, ein Schaum, oder ähnliches sein, welches den weiteren Beschleunigungssensor zumindest teilweise umgeben kann. Da der akustische Beschleunigungssensor vorteilhaft direkter als der weitere Beschleunigungssensor mit der Quelle des Körperschalls, oder mit dem menschlichen Gewebe selbst, durch welches sich der Körperschall ausbreitet, in Kontakt oder nahe dazu stehen kann, kann dieser den Körperschall genauer messen als der weitere Beschleunigungssensor.The influence, in other words the measurability, of the structure-borne noise can be reduced by the additional acceleration sensor via the damping device. As a result, the signal from the further acceleration sensor can be aligned more precisely to the actual acceleration of the housing and this can be determined more precisely by the further acceleration sensor than the structure-borne noise. The damping device can be a fabric, a foam, or the like, which can at least partially surround the additional acceleration sensor. Since the acoustic acceleration sensor can advantageously be in contact or close to the source of the structure-borne noise more directly than the further acceleration sensor, or with the human tissue itself through which the structure-borne noise propagates, it can measure the structure-borne noise more precisely than the further acceleration sensor.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist der weitere Beschleunigungssensor an einer zweiten Position in oder an dem Gehäuse angeordnet und der akustische Beschleunigungssensor an einer ersten Position in oder an dem Gehäuse angeordnet, wobei an der zweiten Position der Körperschall schwächer wahrnehmbar ist als an der ersten Position.According to a preferred embodiment of the sensor device, the further acceleration sensor is arranged in a second position in or on the housing and the acoustic acceleration sensor is arranged in a first position in or on the housing, with the structure-borne noise being less perceptible in the second position than in the first position .

Die gewählten Positionen der Beschleunigungssensoren im Gehäuse (in den Gehäusen) können die Anbindung an den Körperschall beeinflussen. So kann die zweite Position weiter im Inneren des Gehäuses befindlich sein als die erste Position, bis zu welcher der Körperschall nur in geringerem Ausmaß gelangen kann als zur ersten Position, welche weiter am Rand des Gehäuses befindlich sein kann.The selected positions of the acceleration sensors in the housing (in the housings) can influence the connection to the structure-borne noise. Thus, the second position can be located further inside the housing than the first position, up to which the structure-borne noise can only reach a smaller extent than in the first position, which can be located further on the edge of the housing.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung befindet sich die erste Position an einem Rand des Gehäuses und die zweite Position befindet sich weiter im Inneren des Gehäuses als die erste Position.According to a preferred embodiment of the sensor device, the first position is at an edge of the housing and the second position is further inside the housing than the first position.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist die Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, den Körperschall einem Puls eines Benutzers zuzuordnen.According to a preferred embodiment of the sensor device, the evaluation device is set up to assign the structure-borne noise to a pulse of a user.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist die Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Beschleunigung des Gehäuses durch den weiteren Beschleunigungssensor zu erkennen und dieses Signal bei dem Signal des akustischen Beschleunigungssensors zu berücksichtigen.According to a preferred embodiment of the sensor device, the evaluation device is set up to detect acceleration of the housing by the additional acceleration sensor and to take this signal into account in the signal from the acoustic acceleration sensor.

Zur Signaltrennung sind zahlreiche Algorithmen bekannt, auf welche hierbei nicht näher eingegangen wird. Die Signale aus Körperschall und tatsächlicher Beschleunigung können sich in Dauer, Frequenz, Amplitude oder weiteres unterscheiden. Durch die unterschiedliche Positionierung und/oder eine Dämpfungseinrichtung können beide Signale der Beschleunigungssensoren voneinander, zumindest teilweise, entkoppelt werden. Der weitere Beschleunigungssensor kann dabei schwächer an die Körperschallquelle gekoppelt sein als der akustische Beschleunigungssensor.Numerous algorithms are known for signal separation, which will not be discussed in detail here. The signals from structure-borne noise and actual acceleration can differ in terms of duration, frequency, amplitude or other things. Due to the different positioning and/or a damping device, both signals of the acceleration sensors can be at least partially decoupled from one another. The additional acceleration sensor can be coupled more weakly to the structure-borne sound source than the acoustic acceleration sensor.

Erfindungsgemäß erfolgt bei dem Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung ein Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung; ein Erzeugen eines Infraschall-Signals durch den akustischen Beschleunigungssensor und Empfangen des Infraschall-Signals durch die Auswertungseinrichtung; Ermitteln einer Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors aus dem Infraschall-Signal und daraus Rückschließen auf den Körperschall; Auswerten des Infraschall-Signals und daraus Bestimmen von Daten von der Auswertungseinrichtung über den gemessenen Körperschall eines Benutzers; und Kommunizieren des Infraschall- Signals und/oder von Daten von der Auswertungseinrichtung an einen Empfänger mittels einer Kommunikationseinrichtung.According to the invention, a sensor device according to the invention is provided in the method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring; generating an infrasound signal by the acoustic acceleration sensor and receiving the infrasound signal by the evaluation device; Determining an acceleration of the acoustic acceleration sensor from the infrasound signal and inferring the structure-borne noise therefrom; Evaluation of the infrasound signal and determination of data from the evaluation device on the measured structure-borne noise of a user; and communicating the infrasound signal and/or data from the evaluation device to a receiver by means of a communication device.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Erzeugen eines zweiten Signals durch den weiteren Beschleunigungssensor und ein Empfangen des zweiten Signals durch die Auswertungseinrichtung, ein Ermitteln einer Beschleunigung des Gehäuses aus dem zweiten Signal; ein Vergleichen des Infraschall-Signals mit dem zweiten Signal und daraus Bestimmen von Daten von der Auswertungseinrichtung über den gemessenen Körperschall eines Benutzers, wobei eine Beschleunigung des Gehäuses als zweites Signal erkannt wird und beim Infraschall-Signal berücksichtigt wird, so dass aus dem Infraschall-Signal der Körperschall isoliert wird.According to a preferred embodiment of the method, a second signal is generated by the further acceleration sensor and the second signal is received by the evaluation device, an acceleration of the housing is determined from the second signal; a comparison of the infrasound signal with the second signal and from this determination of data by the evaluation device on the measured structure-borne noise of a user, with an acceleration of the housing being recognized as the second signal and being taken into account in the infrasound signal, so that from the infrasound signal structure-borne noise is isolated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird aus dem ermittelten Körperschall ein Puls eines Benutzers erkannt und/oder überwacht.According to a preferred embodiment of the method, a pulse of a user is detected and/or monitored from the determined structure-borne noise.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Schall eines Lautsprechers erkannt und vom ersten Signal, also dem Infraschall-Signal, separiert.According to a preferred embodiment of the method, a sound from a loudspeaker is detected and separated from the first signal, ie the infrasound signal.

Bei Hörvorrichtungen, oder der Sensoreinrichtung, können auch Lautsprecher im Gehäuse umfasst sein und dem Benutzer Musik, Gespräche oder weiteres abspielen. Die Sensoreinrichtung ist vorteilhaft dazu eingerichtet, das Sendespektrum des Lautsprechers und den dadurch entstehenden Körperschall zu erkennen und im Signal des akustischen Beschleunigungssensors herauszufiltern.In the case of hearing devices or the sensor device, loudspeakers can also be included in the housing and play music, conversations or other things for the user. The sensor device is advantageously set up to the transmission spectrum of the speaker and the resulting To recognize structure-borne noise and to filter it out in the signal of the acoustic acceleration sensor.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors über zumindest zwei Dimensionen, vorteilhaft räumliche Dimensionen, ermittelt.According to a preferred embodiment of the method, an acceleration of the acoustic acceleration sensor is determined over at least two dimensions, advantageously spatial dimensions.

Die Körperschallquellen breiten sich meist omnidirektional im Körpergewebe aus. Wenn ein weiterer Beschleunigungssensor nun eine bestimmte Richtung auf die Beschleunigung des Gehäuses überwacht, so kann dieses Signal von jenem des Körperschalls unterschieden werden, da der Körperschall eine gleiche oder ähnliche (in Frequenz) Beschleunigung in mehreren Komponenten aufweisen kann, wohingegen die Beschleunigung des Gehäuses eher selten in mehreren Richtungen messbar sein kann.The sources of structure-borne noise usually propagate omnidirectionally in the body tissue. If another acceleration sensor now monitors a certain direction for the acceleration of the housing, this signal can be distinguished from that of structure-borne noise, since structure-borne noise can have the same or similar (in frequency) acceleration in several components, whereas the acceleration of the housing tends to do so can rarely be measured in several directions.

Das Verfahren kann sich vorteilhaft auch durch die bereits genannten Merkmale der Sensoreinrichtung auszeichnen und umgekehrt.The method can advantageously also be distinguished by the already mentioned features of the sensor device and vice versa.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of embodiments of the invention result from the following description with reference to the accompanying drawings.

Figurenlistecharacter list

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand den in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.The present invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments given in the schematic figures of the drawing.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitung in eine Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitung in eine Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • 4 eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a sensor device according to an embodiment of the present invention;
  • 2 a schematic representation of a signal processing in a method according to an embodiment of the present invention;
  • 3 a schematic representation of a signal processing in a method according to a further embodiment of the present invention; and
  • 4 a block diagram of method steps of a method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring according to an embodiment of the present invention.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote the same elements or elements with the same function.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sensoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic representation of a sensor device according to an embodiment of the present invention.

Die Sensoreinrichtung 10 für eine Körperschallüberwachung, umfasst ein Gehäuse G; zumindest einen akustischen Beschleunigungssensor ABS, durch welchen eine Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors ABS messbar ist und auf einen Körperschall eines Benutzers rückschließbar ist, wobei der akustische Beschleunigungssensor ABS in dem Gehäuse G angeordnet ist; eine Auswertungseinrichtung AE, welche mit dem akustischen Beschleunigungssensor ABS verbunden ist, und welche dazu eingerichtet ist, von dem akustischen Beschleunigungssensor ABS ein Infraschall-Signal zu empfangen und auszuwerten und daraus Daten von der Auswertungseinrichtung AE über den gemessenen Körperschall eines Benutzers zu erzeugen; und eine Kommunikationseinrichtung KE, welche dazu eingerichtet ist, das Infraschall-Signal vom akustischen Beschleunigungssensor ABS und/oder Daten von der Auswertungseinrichtung AE an einen Empfänger zu kommunizieren.The sensor device 10 for structure-borne noise monitoring comprises a housing G; at least one acoustic acceleration sensor ABS, by means of which an acceleration of the acoustic acceleration sensor ABS can be measured and a structure-borne noise of a user can be deduced, the acoustic acceleration sensor ABS being arranged in the housing G; an evaluation device AE, which is connected to the acoustic acceleration sensor ABS and which is set up to receive and evaluate an infrasound signal from the acoustic acceleration sensor ABS and to generate data from the evaluation device AE about the measured structure-borne noise of a user; and a communication device KE, which is set up to communicate the infrasound signal from the acoustic acceleration sensor ABS and/or data from the evaluation device AE to a receiver.

Die Sensoreinrichtung 10 kann einen weiteren Beschleunigungssensor BS umfassen, welcher in dem Gehäuse angeordnet ist und der weitere Beschleunigungssensor BS dazu eingerichtet ist, eine Beschleunigung des Gehäuses G zu messen, wobei die Auswertungseinrichtung AE mit dem weiteren Beschleunigungssensor BS verbunden ist und dazu eingerichtet ist, den weiteren Beschleunigungssensor BS zu betreiben und/oder dessen Signale zu empfangen und auszuwerten und/oder mit dem akustischen Beschleunigungssensor ABS zu vergleichen, wobei eine Beschleunigung des Gehäuses G berücksichtigt wird und der gemessene Körperschall in einem ersten Signal M1, insbesondere dem Infraschall-Signal, von dem akustischen Beschleunigungssensor ABS davon isoliert wird.Sensor device 10 can include a further acceleration sensor BS, which is arranged in the housing and the further acceleration sensor BS is set up to measure an acceleration of the housing G, with the evaluation device AE being connected to the further acceleration sensor BS and set up to measure the to operate another acceleration sensor BS and/or to receive and evaluate its signals and/or to compare them with the acoustic acceleration sensor ABS, with an acceleration of the housing G being taken into account and the measured structure-borne noise in a first signal M1, in particular the infrasound signal, from the acoustic acceleration sensor ABS is isolated from it.

Die Sensoreinrichtung 10 kann als eine Innenohrhörereinrichtung 1 gebildet sein, welche in ein menschliches Ohr einsetzbar ist. Gezeigt ist hierbei nur ein Gehäuse G, also ein (Innen)ohrhörer, wobei die Sensoreinrichtung 10 natürlich auch als zwei Innenohrhörer mit jeweils dem gleichen Aufbau ausgeformt sein kann.The sensor device 10 can be formed as an inner earphone device 1 which can be inserted into a human ear. Only one housing G is shown here, that is to say an (inner) earphone, in which case the sensor device 10 can of course also be formed as two inner earphones, each with the same structure.

Die Quelle Q für den Körperschall ist in der 1 symbolisch dargestellt, welche aber allgemein ein Puls oder auch andere Quellen sein können, durch welche sich dann der Körperschall über das Körpergewebe ausbreiten kann und bis zu Bereich des Gehäuses G gelangen kann und dort von dem akustischen Beschleunigungssensor detektiert werden kann.The source Q for the structure-borne noise is in the 1 shown symbolically, but which can generally be a pulse or other sources, through which the structure-borne noise can then spread over the body tissue and can reach the area of the housing G and can be detected there by the acoustic acceleration sensor.

Es kann ein erstes Signal M1 durch den akustischen Beschleunigungssensor ABS und ein zweites Signal M2 durch den weiteren Beschleunigungssensor BS erzeugt und beide von der Auswertungseinrichtung AE empfangen und ausgewertet werden. Das Signal des akustischen Beschleunigungssensors M1 kann die tatsächliche Beschleunigung des Gehäuses G auch zumindest teilweise umfassen, wobei durch ein Vergleichen und/oder Auswerten der beiden Signale M1 und M2 dann die tatsächliche Beschleunigung aus dem Signal M1 herausgefiltert werden kann.A first signal M1 can be generated by the acoustic acceleration sensor ABS and a second signal M2 can be generated by the further acceleration sensor BS and both can be received and evaluated by the evaluation device AE. The signal from the acoustic acceleration sensor M1 can also at least partially include the actual acceleration of the housing G, in which case the actual acceleration can then be filtered out of the signal M1 by comparing and/or evaluating the two signals M1 and M2.

Der weitere Beschleunigungssensor BS kann an einer zweiten Position PS2 in oder an dem Gehäuse G angeordnet sein und der akustische Beschleunigungssensor ABS kann an einer ersten Position PS1 in oder an dem Gehäuse G angeordnet sein, wobei an der zweiten Position PS2 der Körperschall schwächer wahrnehmbar sein kann als an der ersten Position PS1. Dabei kann sich die erste Position PS1 an einem Rand des Gehäuses G befinden und die zweite Position PS2 kann sich weiter im Inneren des Gehäuses G befindet als die erste Position P1. Somit kann der Einfluss des Körperschalls auf den weiteren Beschleunigungssensor verringert werden und besser auf die tatsächliche Beschleunigung des Gehäuses G rückgeschlossen werden und diese besser berücksichtigt werden.The further acceleration sensor BS can be arranged at a second position PS2 in or on the housing G and the acoustic acceleration sensor ABS can be arranged at a first position PS1 in or on the housing G, with the structure-borne noise being less perceptible at the second position PS2 than at the first position PS1. In this case, the first position PS1 can be located on an edge of the housing G and the second position PS2 can be located further inside the housing G than the first position P1. The influence of the structure-borne noise on the further acceleration sensor can thus be reduced and the actual acceleration of the housing G can be better inferred and taken into account better.

Der weitere Beschleunigungssensor AS und der akustische Beschleunigungssensor ABS können über einen Datenbus mit der Auswertungseinrichtung AE verbunden sein. Die Auswertungseinrichtung AE kann einen Prozessor und ein DSP (digitaler Signalprozessor) umfassen.The additional acceleration sensor AS and the acoustic acceleration sensor ABS can be connected to the evaluation device AE via a data bus. The evaluation device AE can include a processor and a DSP (digital signal processor).

Die Kommunikationseinrichtung KE kann eine Funkschnittstelle umfassen, etwa um Daten per Kabel oder drahtlos an einen Empfänger zu übertragen und/oder zu empfangen. Etwa zur Auswertung der Signale M1 und M2 in der Auswertungseinrichtung AE.The communication device KE can include a radio interface, for example in order to transmit and/or receive data by cable or wirelessly to a receiver. For example, to evaluate the signals M1 and M2 in the evaluation device AE.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitung in eine Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 shows a schematic representation of a signal processing in a method according to an embodiment of the present invention.

Nach der Aufnahme des ersten Signals M1 am akustischen Beschleunigungssensor ABS und des zweiten Signals M2 am weiteren Beschleunigungssensor AS können diese beiden Signale gemeinsam ausgewertet oder verglichen werden, etwa um ein von der tatsächlichen Beschleunigung zumindest teilweise bereinigtes Körperschallsignal M1* zu erhalten. Die beiden Signale M1 und M2 können durch eine Auswertungseinrichtung (nicht gezeigt) verglichen und/oder ausgewertet werden um das Körperschallsignal in einem Niederfrequenzbereich (NF-Bereich) von dem Zusatzsignal der Beschleunigung durch das Gehäuse zu bereinigen/filtern. Des Weiteren kann berücksichtigt werden, dass im Gehäuse einer Hörervorrichtung ein Lautsprecher LS angeordnet sein kann und selbst auch Schall, etwa auch niederfrequenten, erzeugen kann. Die Auswertungseinrichtung kann dabei eine Kalibrierung K aufweisen, welche den vom Lautsprecher LS erzeugten Schall berücksichtigen kann und im bereinigten Körperschallsignal M1* zusätzlich berücksichtigen kann und danach ein zusätzlich bereinigtes Körperschallsignal M1*-K erzeugen kann, aus welchen der vom Lautsprecher LS erzeugte Schall (seismisches Signal in Gehäuse und Körpergewebe und/oder direkt empfangbarer akustischer Schall) zumindest teilweise herausgefiltert sein kann.After recording the first signal M1 at the acoustic acceleration sensor ABS and the second signal M2 at the further acceleration sensor AS, these two signals can be evaluated or compared together, for example to obtain a structure-borne noise signal M1* that has been at least partially corrected for the actual acceleration. The two signals M1 and M2 can be compared and/or evaluated by an evaluation device (not shown) in order to clean/filter the structure-borne noise signal in a low-frequency range (LF range) from the additional signal of the acceleration through the housing. Furthermore, it can be taken into account that a loudspeaker LS can be arranged in the housing of a receiver device and can itself also generate sound, for example low-frequency sound. The evaluation device can have a calibration K, which can take into account the sound generated by the loudspeaker LS and can also take it into account in the corrected structure-borne sound signal M1* and then generate an additionally corrected structure-borne sound signal M1*-K, from which the sound generated by the loudspeaker LS (seismic Signal in housing and body tissue and / or directly receivable acoustic sound) can be at least partially filtered out.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitung in eine Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 shows a schematic representation of a signal processing in a method according to a further embodiment of the present invention.

Das NF-Signal (M1* in der 2), welches nach der 2 generiert werden kann, kann ebenso bereinigt werden, indem mehrere Achsen des akustischen Beschleunigungssensors verwendet werden. Das Körperschallsignal kann in erster Näherung omnidirektional sein, d.h. ein Signal, was sowohl in der x-Achse als auch in der z-Achse einer (XZ-Ebene) in ungefähr gleicher Amplitude erscheinen kann und von einem oder mehreren weiteren Beschleunigungssensoren aufgenommen werden kann, kann mit hoher Wahrscheinlichkeit Körperschall-basiert sein, und nicht durch Bewegungen des Gehäuses bedingt. Technische Verfahren zur entsprechenden Unterdrückung von Störsignalen können beispielsweise mittels einer Autokorrelation KR beider Achsen erfolgen. Viele Verfahren, die auf dem Einsatz mehrerer Achsen zur Unterdrückung von Störsignalen beruhen, versuchen die Störsignale zu diskriminieren, indem die Omnidirektionalität des Nutzsignals ausgenutzt wird, mathematische Verfahren können mannigfaltig sein. Die 3 zeigt dazu eine Alternative, nach welcher ein erster akustischer Beschleunigungssensor ABS1 und ein zweiter akustischer Beschleunigungssensor ABS2 durch Korrelationsverfahren KR bezüglich unterschiedlicher Achsen ausgewertet werden, in welchen die Beschleunigungssensoren messen können, etwa durch die Auswertungseinrichtung (nicht gezeigt) und dadurch darauf rückgeschlossen werden kann, ob das erkannte Signal nur entlang einer Richtung dominant ist oder in mehreren Richtungen gleich oder ähnlich ausfällt.The NF signal (M1* in the 2 ), which after the 2 generated can also be cleaned up using multiple axes of the acoustic accelerometer. The structure-borne noise signal can be omnidirectional in a first approximation, ie a signal that can appear in approximately the same amplitude both in the x-axis and in the z-axis of a (XZ-plane) and can be recorded by one or more other acceleration sensors, can with high probability be based on structure-borne noise and not caused by movements of the housing. Technical methods for the corresponding suppression of interference signals can be carried out, for example, by means of an autocorrelation KR of both axes. Many methods based on the use of multiple axes to suppress interference signals attempt to discriminate the interference signals by exploiting the omnidirectionality of the useful signal. Mathematical methods can be manifold. the 3 shows an alternative to this, according to which a first acoustic acceleration sensor ABS1 and a second acoustic acceleration sensor ABS2 are evaluated by correlation methods KR with regard to different axes, in which the acceleration sensors can measure, for example by the evaluation device (not shown) and it can thus be concluded whether the detected signal is dominant in only one direction or is the same or similar in several directions.

4 zeigt eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 shows a block diagram of method steps of a method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring according to an embodiment of the present invention.

Bei dem Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für eine Körperschallüberwachung, erfolgt ein Bereitstellen S1 einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung; ein Erzeugen S2a eines Infraschall-Signals durch den akustischen Beschleunigungssensor und Empfangen S3 des Infraschall-Signals durch die Auswertungseinrichtung; ein Ermitteln S4 einer Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors aus dem Infraschall-Signal und daraus Rückschließen S5 auf den Körperschall; Auswerten S6a des Infraschall-Signals und daraus Bestimmen S7 von Daten von der Auswertungseinrichtung über den gemessenen Körperschall eines Benutzers; und Kommunizieren S8 des Infraschall- Signals und/oder von Daten von der Auswertungseinrichtung an einen Empfänger mittels einer Kommunikationseinrichtung.In the method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring, a sensor device according to the invention is provided S1; generation S2a of an infrasound signal by the acoustic acceleration sensor and receiving S3 of the infrasound signal by the evaluation device; determining S4 an acceleration of the acoustic acceleration sensor from the infrasound signal and concluding S5 on the structure-borne noise; Evaluation S6a of the infrasound signal and determination S7 of data from the evaluation device on the measured structure-borne noise of a user; and communicating S8 the infrasound signal and/or data from the evaluation device to a receiver by means of a communication device.

Des Weiteren kann ein Erzeugen S2b eines zweiten Signals durch den weiteren Beschleunigungssensor erfolgen und ein Empfangen des zweiten Signals durch die Auswertungseinrichtung erfolgen, ein Ermitteln einer Beschleunigung des Gehäuses aus dem zweiten Signal; ein Vergleichen S6b des Infraschall-Signals mit dem zweiten Signal und daraus Bestimmen von Daten von der Auswertungseinrichtung über den gemessenen Körperschall eines Benutzers, wobei eine Beschleunigung des Gehäuses als zweites Signal erkannt wird und beim Infraschall-Signal berücksichtigt wird, so dass aus dem Infraschall-Signal der Körperschall isoliert wird.Furthermore, a second signal can be generated S2b by the further acceleration sensor and the second signal can be received by the evaluation device, an acceleration of the housing can be determined from the second signal; a comparison S6b of the infrasound signal with the second signal and from this determination of data by the evaluation device on the measured structure-borne noise of a user, with an acceleration of the housing being recognized as a second signal and being taken into account in the infrasound signal, so that from the infrasound Signal structure-borne noise is isolated.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above with reference to the preferred exemplary embodiment, it is not restricted thereto but can be modified in a variety of ways.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 2013/0335226 A1 [0003]US 2013/0335226 A1 [0003]

Claims (14)

Sensoreinrichtung (10) für eine Körperschallüberwachung, umfassend: - ein Gehäuse (G); - zumindest einen akustischen Beschleunigungssensor (ABS), durch welchen eine Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors (ABS) messbar ist und auf einen Körperschall eines Benutzers rückschließbar ist, wobei der akustische Beschleunigungssensor (ABS) in dem Gehäuse (G) angeordnet ist; - eine Auswertungseinrichtung (AE), welche mit dem akustischen Beschleunigungssensor (ABS) verbunden ist, und welche dazu eingerichtet ist, von dem akustischen Beschleunigungssensor (ABS) ein Infraschall-Signal zu empfangen und auszuwerten und daraus Daten von der Auswertungseinrichtung (AE) über den gemessenen Körperschall eines Benutzers zu erzeugen; und - eine Kommunikationseinrichtung (KE), welche dazu eingerichtet ist, das Infraschall-Signal vom akustischen Beschleunigungssensor (ABS) und/oder Daten von der Auswertungseinrichtung (AE) an einen Empfänger zu kommunizieren.Sensor device (10) for structure-borne noise monitoring, comprising: - a housing (G); - At least one acoustic acceleration sensor (ABS), by which an acceleration of the acoustic acceleration sensor (ABS) can be measured and a structure-borne noise of a user can be deduced, wherein the acoustic acceleration sensor (ABS) is arranged in the housing (G); - An evaluation device (AE), which is connected to the acoustic acceleration sensor (ABS), and which is set up to receive and evaluate an infrasound signal from the acoustic acceleration sensor (ABS) and from this data from the evaluation device (AE) via the generate measured structure-borne noise of a user; and - A communication device (KE), which is set up to communicate the infrasound signal from the acoustic acceleration sensor (ABS) and/or data from the evaluation device (AE) to a receiver. Sensoreinrichtung (10) nach Anspruch 1, welche einen weiteren Beschleunigungssensor (BS) umfasst, welcher in dem Gehäuse angeordnet ist und der weitere Beschleunigungssensor (BS) dazu eingerichtet ist, eine Beschleunigung des Gehäuses (G) zu messen, wobei die Auswertungseinrichtung (AE) mit dem weiteren Beschleunigungssensor (BS) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, den weiteren Beschleunigungssensor (BS) zu betreiben und/oder dessen Signale zu empfangen und auszuwerten und/oder mit dem akustischen Beschleunigungssensor (ABS) zu vergleichen, wobei eine Beschleunigung des Gehäuses (G) berücksichtigt wird und der gemessene Körperschall in einem ersten Signal (M1), insbesondere dem Infraschall-Signal, von dem akustischen Beschleunigungssensor (ABS) davon isoliert wird.Sensor device (10) after claim 1 , which comprises a further acceleration sensor (BS), which is arranged in the housing and the further acceleration sensor (BS) is set up to measure an acceleration of the housing (G), the evaluation device (AE) with the further acceleration sensor (BS) is connected and is set up to operate the further acceleration sensor (BS) and/or to receive and evaluate its signals and/or to compare them with the acoustic acceleration sensor (ABS), an acceleration of the housing (G) being taken into account and the measured one being taken into account Structure-borne noise in a first signal (M1), in particular the infrasound signal, from the acoustic acceleration sensor (ABS) is isolated from it. Sensoreinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, welche als eine Innenohrhörereinrichtung (1) gebildet ist, welche in ein menschliches Ohr einsetzbar ist.Sensor device (10) after claim 1 or 2 , which is formed as an inner earphone device (1) which can be inserted into a human ear. Sensoreinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der akustische Beschleunigungssensor (ABS) in einem Körperschallbereich sensitiv ist, insbesondere bei geringer oder gleich 20 Hz.Sensor device (10) according to one of Claims 1 until 3 , in which the acoustic acceleration sensor (ABS) is sensitive in a structure-borne noise range, in particular at less than or equal to 20 Hz. Sensoreinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, rückbezogen auf Anspruch 2, bei welcher der weitere Beschleunigungssensor (BS) mit einer Dämpfungseinrichtung für den Körperschall verbunden oder von dieser zumindest bereichsweise umgeben ist.Sensor device (10) according to one of claims 2 until 4 , referring back to claim 2 , In which the further acceleration sensor (BS) is connected to a damping device for structure-borne noise or is at least partially surrounded by it. Sensoreinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, rückbezogen auf Anspruch 2, bei welcher der weitere Beschleunigungssensor (BS) an einer zweiten Position (PS2) in oder an dem Gehäuse (G) angeordnet ist und der akustische Beschleunigungssensor (ABS) an einer ersten Position (PS1) in oder an dem Gehäuse (G) angeordnet ist, wobei an der zweiten Position (PS2) der Körperschall schwächer wahrnehmbar ist als an der ersten Position (PS1).Sensor device (10) according to one of claims 2 until 5 , referring back to claim 2 , in which the further acceleration sensor (BS) is arranged at a second position (PS2) in or on the housing (G) and the acoustic acceleration sensor (ABS) is arranged at a first position (PS1) in or on the housing (G). , the structure-borne noise being less perceptible at the second position (PS2) than at the first position (PS1). Sensoreinrichtung (10) nach Anspruch 6, bei welcher sich die erste Position (PS1) an einem Rand des Gehäuses (G) befindet und die zweite Position (PS2) sich weiter im Inneren des Gehäuses (G) befindet als die erste Position (P1).Sensor device (10) after claim 6 , in which the first position (PS1) is at an edge of the housing (G) and the second position (PS2) is further inside the housing (G) than the first position (P1). Sensoreinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Auswertungseinrichtung (AE) dazu eingerichtet ist, den Körperschall einem Puls eines Benutzers zuzuordnen.Sensor device (10) according to one of Claims 1 until 7 , in which the evaluation device (AE) is set up to assign the structure-borne noise to a pulse of a user. Sensoreinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, rückbezogen auf Anspruch 8, bei welcher die Auswertungseinrichtung (AE) dazu eingerichtet ist, eine Beschleunigung des Gehäuses (G) durch den weiteren Beschleunigungssensor (BS) zu erkennen und dieses Signal bei dem Signal des akustischen Beschleunigungssensors (ABS) zu berücksichtigen.Sensor device (10) according to one of claims 2 until 8th , referring back to claim 8 , in which the evaluation device (AE) is set up to detect an acceleration of the housing (G) by the further acceleration sensor (BS) and to take this signal into account in the signal from the acoustic acceleration sensor (ABS). Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung (10) für eine Körperschallüberwachung, umfassend die Schritte: - Bereitstellen (S1) einer Sensoreinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9; - Erzeugen (S2a) eines Infraschall-Signals (M1) durch den akustischen Beschleunigungssensor (ABS) und Empfangen (S3) des Infraschall-Signals (M1) durch die Auswertungseinrichtung (AE); - Ermitteln (S4) einer Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors (ABS) aus dem Infraschall-Signal (M1) und daraus Rückschließen (S5) auf den Körperschall; - Auswerten (S6a) des Infraschall-Signals (M1) und daraus Bestimmen (S7) von Daten von der Auswertungseinrichtung (AE) über den gemessenen Körperschall eines Benutzers; und - Kommunizieren (S8) des Infraschall- Signals (M1) und/oder von Daten von der Auswertungseinrichtung (AE) an einen Empfänger mittels einer Kommunikationseinrichtung (KE).Method for operating a sensor device (10) for structure-borne noise monitoring, comprising the steps: - providing (S1) a sensor device (10) according to one of Claims 1 until 9 ; - Generating (S2a) an infrasound signal (M1) by the acoustic acceleration sensor (ABS) and receiving (S3) the infrasound signal (M1) by the evaluation device (AE); - Determining (S4) an acceleration of the acoustic acceleration sensor (ABS) from the infrasound signal (M1) and deducing (S5) the structure-borne noise therefrom; - Evaluation (S6a) of the infrasound signal (M1) and from this determination (S7) of data from the evaluation device (AE) on the measured structure-borne noise of a user; and - communicating (S8) the infrasound signal (M1) and/or data from the evaluation device (AE) to a receiver by means of a communication device (KE). Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem ein Erzeugen (S2b) eines zweiten Signals (M2) durch den weiteren Beschleunigungssensor (BS) erfolgt und ein Empfangen des zweiten Signals (M2) durch die Auswertungseinrichtung (AE) erfolgt, ein Ermitteln einer Beschleunigung des Gehäuses (G) aus dem zweiten Signal (M2) erfolgt; ein Vergleichen (S6b) des Infraschall-Signals (M1) mit dem zweiten Signal (M2) erfolgt und daraus Bestimmen von Daten von der Auswertungseinrichtung (AE) über den gemessenen Körperschall eines Benutzers, wobei eine Beschleunigung des Gehäuses (G) als zweites Signal erkannt wird und beim Infraschall-Signal (M1) berücksichtigt wird, so dass aus dem Infraschall-Signal der Körperschall isoliert wird.procedure after claim 10 , in which a second signal (M2) is generated (S2b) by the further acceleration sensor (BS) and the second signal is received (M2) is carried out by the evaluation device (AE), an acceleration of the housing (G) is determined from the second signal (M2); the infrasound signal (M1) is compared (S6b) with the second signal (M2) and from this data is determined by the evaluation device (AE) on the measured structure-borne noise of a user, with an acceleration of the housing (G) being recognized as the second signal and is taken into account in the infrasound signal (M1), so that structure-borne noise is isolated from the infrasound signal. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei welchem aus dem ermittelten Körperschall ein Puls eines Benutzers erkannt und/oder überwacht wird.procedure after claim 10 or 11 , in which a pulse of a user is detected and/or monitored from the determined structure-borne noise. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem ein Schall eines Lautsprechers erkannt und vom ersten Signal separiert wird.Procedure according to one of Claims 10 until 12 , in which a sound from a loudspeaker is recognized and separated from the first signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem eine Beschleunigung des akustischen Beschleunigungssensors (ABS) über zumindest zwei Dimensionen ermittelt wird.Procedure according to one of Claims 10 until 13 , in which an acceleration of the acoustic acceleration sensor (ABS) is determined over at least two dimensions.
DE102020211320.3A 2020-09-09 2020-09-09 Sensor device for structure-borne noise monitoring and method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring Pending DE102020211320A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020211320.3A DE102020211320A1 (en) 2020-09-09 2020-09-09 Sensor device for structure-borne noise monitoring and method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020211320.3A DE102020211320A1 (en) 2020-09-09 2020-09-09 Sensor device for structure-borne noise monitoring and method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020211320A1 true DE102020211320A1 (en) 2022-03-10

Family

ID=80266783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020211320.3A Pending DE102020211320A1 (en) 2020-09-09 2020-09-09 Sensor device for structure-borne noise monitoring and method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020211320A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6253871B1 (en) 1997-03-12 2001-07-03 Sarnoff Corporation Disposable in-the-ear monitoring instrument using a flexible earmold and casing, and method of manufacture
US20100217098A1 (en) 2009-02-25 2010-08-26 Leboeuf Steven Francis Form-Fitted Monitoring Apparatus for Health and Environmental Monitoring
US20130335226A1 (en) 2012-06-18 2013-12-19 Microsoft Corporation Earphone-Based Game Controller and Health Monitor
US20140288447A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Aliphcom Ear-related devices implementing sensors to acquire physiological characteristics
DE102014109007A1 (en) 2014-06-26 2015-12-31 Nikolaj Hviid Multifunction headphone system for sports activities
DE102015219573A1 (en) 2015-10-09 2017-04-13 Sivantos Pte. Ltd. Hearing system and method for operating a hearing system
DE102017201481A1 (en) 2017-01-31 2018-08-02 Robert Bosch Gmbh Micromechanical module and method for detecting vibrations, in particular structure-borne noise

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6253871B1 (en) 1997-03-12 2001-07-03 Sarnoff Corporation Disposable in-the-ear monitoring instrument using a flexible earmold and casing, and method of manufacture
US20100217098A1 (en) 2009-02-25 2010-08-26 Leboeuf Steven Francis Form-Fitted Monitoring Apparatus for Health and Environmental Monitoring
US20130335226A1 (en) 2012-06-18 2013-12-19 Microsoft Corporation Earphone-Based Game Controller and Health Monitor
US20140288447A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Aliphcom Ear-related devices implementing sensors to acquire physiological characteristics
DE102014109007A1 (en) 2014-06-26 2015-12-31 Nikolaj Hviid Multifunction headphone system for sports activities
DE102015219573A1 (en) 2015-10-09 2017-04-13 Sivantos Pte. Ltd. Hearing system and method for operating a hearing system
DE102017201481A1 (en) 2017-01-31 2018-08-02 Robert Bosch Gmbh Micromechanical module and method for detecting vibrations, in particular structure-borne noise

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIENEL, Marco: MEMS-Schwingungssensoren – Funktion und Applikation in Medizin und Technik. 6. Tagung am 08. November 2012. URL: http://www.dgft-ev.de/files/Berichte/2012_Dienel_Chemnitz.pdf [abgerufen am 06.05.2021]

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3451705B1 (en) Method and apparatus for the rapid detection of own voice
DE60125782T2 (en) EAR PROTECTION WITH VERIFICATION DEVICE
DE102006042208B3 (en) Ear plug earphones with adjustable sound opening on the housing behind the speaker
DE102013214309B4 (en) Handset or headset
DE102020109138A1 (en) IN-EAR HEADPHONE DEVICE WITH ACTIVE NOISE COMPENSATION
DE102011087984A1 (en) Hearing apparatus with speaker activity recognition and method for operating a hearing apparatus
EP1865746A2 (en) Compact test device for hearing aids
DE102005032274A1 (en) Hearing apparatus and corresponding method for eigenvoice detection
DE102011075006B3 (en) A method of operating a hearing aid with reduced comb filter perception and hearing aid with reduced comb filter perception
WO2007031340A2 (en) In-ear headset and in-ear earphone
EP2219392B1 (en) Microphone module for a hearing device
DE102020202483A1 (en) Hearing system with at least one hearing instrument worn in or on the user&#39;s ear and a method for operating such a hearing system
EP1027863A1 (en) Objective determination of near and above threshold sound distorsion of the internal ear
EP2129167B1 (en) Method for operating a hearing device and microphone system for a hearing device
DE102020211320A1 (en) Sensor device for structure-borne noise monitoring and method for operating a sensor device for structure-borne noise monitoring
DE102017203947A1 (en) Method for operating a hearing aid device and hearing aid device
DE102007008739A1 (en) Hearing device with noise separation and corresponding method
DE102006013831B4 (en) Earbud earphones and cushions therefor
DE102009052574A1 (en) Hearing loss hearing aid and method for simulating hearing loss
WO2021204754A1 (en) Method, device, headphones and computer program for actively suppressing interfering noise
WO2021239864A1 (en) Method, device, headphones and computer program for actively suppressing the occlusion effect during the playback of audio signals
EP3913618A1 (en) Hearing aid and method for operating a hearing aid
DE102013205790B4 (en) Method for estimating a wanted signal and hearing device
DE102023200412B3 (en) Procedure for operating a hearing aid
DE102021002311A1 (en) Device for generating structure-borne noise in ear simulators

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified