Mit
der Erfindung wird das technische Problem gelöst, ein für schwerhörige Personen verwendbares
Hörsystem
zur Verfügung
zu stellen, welches konzeptionsbedingt für Schallabgabe in sehr guter Tonqualität ausgelegt
ist und daher sehr effektive Hörhilfe
leistet.
Im
Unterschied zu den heute gängigen
Hörgeräten besitzt
das erfindungsgemäße System
eine von dem Mikrophon und dem Ohrschallgeber separierte Zentraleinheit.
Für diese
Zentraleinheit, aber auch für
das Mikrophon und den Ohrschallgeber, gelten nicht mehr die rigiden
Raumbeschränkungen
wie bei den gängigen
Hörgeräten. Dies
ist eine wichtige Voraussetzung für Schallabgabe in sehr guter
Tonqualität.
Aufgrund der Erfindung ist es möglich,
ein Mikrophon und einen Ohrschallgeber jeweils mit einer Schallverarbeitung
in sehr hoher Qualität
einzusetzen.
Vorzugsweise
sind die hierfür
zuständigen Komponenten
des Hörsystems
derart ausgelegt, dass die Signalverarbeitung von dem Mikrophon-Eingang
bis zu dem Ohrschallgeber-Ausgang mit einer Qualität erfolgt,
die im Wesentlichen mindestens auf dem Niveau heutiger guter Musikwiedergabe
von einer Musikkonserve liegt. Als typisches Beispiel heutiger guter
Musikwiedergabe von einer Musikkonserve sei ein CD-Spieler mit Lautsprecheroder
gutem Kopfhörer
genannt. Ein moderner DVD-Spieler mit Lautsprecher oder gutem Kopfhörer liefert
eine heutige sehr gute Musikwiedergabe von einer Musikkonserve.
Vorzugsweise
sind die hierfür
zuständigen Komponenten
des Hörsystems
derart ausgelegt, dass die Signalverarbeitung von dem Mikrophon-Eingang
bis zu dem Ohrschallgeber-Ausgang mindestens den Frequenzbereich
40 Hz bis 16 kHz, bevorzugt 30 Hz bis 18 kHz, stärker bevorzugt 20 Hz bis 20 kHz,
umfaßt.
Im Vergleich hierzu haben heute gängige Hörgeräte häufig nur einen Frequenzbereich
von etwa 80 Hz bis 10 kHz oder weniger.
Vorzugsweise
sind die hierfür
zuständigen Komponenten
des Hörsystems
derart ausgelegt, dass die Signalverarbeitung von dem Mikrophon-Eingang
bis zu dem Ohrschallgeber-Ausgang mit sehr geringer Verzerrung erfolgt.
Die Ver zerrungen können
so klein sein, dass sie praktisch nicht mehr meßbar sind. Der Klirrfaktor
kann unter 0,09% liegen.
Vorzugsweise
ist die Signalverarbeitung, ausgenommen in dem Mikrophon und in
dem Ohrschallgeber, digital.
Vorzugsweise
wird mit einer Abtastfrequenz von mindestens 35 kHz (NYQUIST-Frequenz
17,5 kHz), bevorzugt mindestens 90 kHz (NYQUIST-Frequenz 45 kHz),
gearbeitet.
Vorzugsweise
wird mit einer Quantisierung von mindestens 16 bit, bevorzugt mindestens
24 bit, gearbeitet.
Vorzugsweise
wird ein Dynamikbereich von mindestens 100 dB, bevorzugt mindestens
130 dB, erreicht.
Die
Zentraleinheit des erfindungsgemäßen Hörsystems
ist – in
absoluten Maßstäben – eine recht kleine
und leichte Einheit. Typische Abmessungen liegen etwa im Bereich
des Volumens einer deutschen Streichholzschachtel, aber flacher. Überhaupt sind
wegen der Unterbringbarkeit relativ flache Ausführungen bevorzugt. Die Zentraleinheit
wird von dem Benutzer des Hörsystems
separat von Mikrophon und dem Ohrschallgeber mitgeführt, besonders typisch
ist Mitführen
in einer Jackentasche oder Mitführen
am Hals hängend
mittels eines Bands oder einer Kette, wie man es z.B. vom Mitführen einer
nicht ständig
benutzten Brille kennt. Es versteht sich, dass man die Zentraleinheit
und ihren "Halshänger" möglichst
formschön
und schick ausbildet, so dass sie mehr als Schmuck denn als Technikballast
empfunden werden. Vorzugsweise sind das Mikrophon und der Ohrschallgeber
zu einem Modul zusammengefasst, so dass man nicht mit diesen Komponenten
als gesonderten Teilen umgehen muss. Alternativen sind praktizierbar,
insbesondere Mikrophon in etwas Abstand von dem Ohrschallgeber an
einer Leitung zwischen der Zentraleinheit und dem Ohrschallgeber oder
Mikrophon an der Zentraleinheit.
Um
den Ohrschallgeber nahe dem Gehörgang
oder im Endbereich des Gehörgangs
zu platzieren, gibt es einige bevorzugte Möglichkeiten. Eine erste Möglichkeit
besteht darin, ein Tragteil für
den Ohrschallgeber nach Art eines Kopfhörerbügels vorzusehen, so dass der
Ohrschallgeber wie ein einseitiger Kopfhörer getragen wird. Eine zweite
Möglichkeit
besteht darin, ein Tragteil nach Art eines Ohrbügels vorzusehen, so dass der
Ohrschallgeber von einem Teil des Bügels dicht vor dem Ende des
Gehörgangs
des Benutzers platziert wird. Eine dritte Möglichkeit besteht darin, dass
der Ohrschallgeber so ausgebildet ist, dass er zur Benutzung mindestens zum
Teil in den Endbereich des Gehörgangs
eingesetzt werden kann (Ohrstöpselhörer).
Vorzugsweise
sind das Mikrophon und/oder der Ohrschallgeber über eine elektrische Leitung oder
eine optische Leitung mit der Zentraleinheit gekoppelt. Die Leitung
kann für
einen Teil ihrer Länge an
bzw. vereinigt mit dem Halshänger
verlaufen. Die Leitung ist zwar optisch sichtbar, und ein außen am Kopf
des Hörsystembenutzers
befindliches Fremdelement. Andererseits ist die Signalübertragung
per Leitung technisch außerordentlich
einfach machbar. Es ist bei der Erfindung keineswegs ausgeschlossen, die
Signalübertragung
zwischen dem Mikrophon und/oder dem Ohrschallgeber einerseits und
der Zentraleinheit andererseits drahtlos auszuführen, insbesondere durch Funkwellenübertragung.
Die Signalübertragung
per Leitung vermeidet jede Funkwellenbelastung in Ohrnähe.
Vorzugsweise
ist die Lautstärke
des Ohrschallgebers vom Benutzer einstellbar, besonders bevorzugt
an der Zentraleinheit, alternativ aber auch an dem Ohrschallgeber
oder in der Nähe
des Ohrschallgebers.
Vorzugsweise
ist die Stromquelle ein wiederaufladbarer Stromspeicher, z.B. ein
Lithiumionen-Akku. Dies ist ein für die Praxis bedeutsamer Unterschied
zu der Wegwerfbatterie bei den heute gängigen Hörgeräten, weil sich laufende Betriebskosten
in nicht unbeträchtlicher
Höhe einsparen
lassen.
Nach
einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das
Hörsystem
einen Audioprozessor auf, mit dem sich Audiosignale vor Abgabe an
den Ohrschallgeber bearbeiten lassen. In diesem Fall werden also
die von dem Mikrophon aufgenommenen Schallsignale nicht nur in hoher
Qualität
in elektrische bzw. optische Signale umgesetzt, verstärkt und
wieder in vom Ohrschallgeber abgegebene Schallsignale umgesetzt,
sondern dahingehend verbessert, dass der Benutzer des Hörsystems
ein besseres Hörergebnis
als ohne Bearbeitung hat.
Für den Audioprozessor
gibt es eine ganze Anzahl bevorzugter Funktionen, die teils kumulativ und
teils alternativ verwirklicht sein können.
Als
erste Funktion sei das unterschiedliche Verstärken unterschiedlicher Frequenzen
genannt. Bei schwerhörigen
Personen ist häufig
die Schwerhörigkeit
nicht gleichmäßig über den
gesamten Bereich hörbarer
Frequenzen gegeben, sondern bei gewissen Frequenzen stärker ausgeprägt als bei
anderen Frequenzen. Diese frequenzabhängigen Unterschiede ("Hörkurve") kann man mittels frequenzabhängiger Verstärkung ausgleichen.
Eine
zweite Funktion ist das Herausfiltern von Nebengeräuschen.
Schwerhörige
Personen leiden besonders darunter, wenn ihr Hörgerät auch die Nebengeräusche in
gleicher Weise verstärkt
wie die "gewünschte" Schallinformation,
z. B. von einem Gesprächspartner
oder von einer Musikquelle. Bei dem erfindungsgemäßen Hörsystem
kann der Audioprozessor die Funktion haben, Nebengeräusche – vorzugsweise
effektiver als bei heute gängigen
Hörgeräten – herauszufiltern,
insbesondere mit einer Software. Geeignete Software kennt man insbesondere
aus dem Bereich der Mobiltelefone.
Besonders
bevorzugt hat der Audioprozessor die Funktion, situationsspezifische
(bzw. berufsspezifische) Nebengeräusche herauszufiltern und/oder
Gegenschall gegen einen krankheitsbedingt von dem Benutzer selbst
empfundenen Geräuscheindruck
aufzuprägen.
Hierzu werden insbesondere Zahnärzte
(Schall von Turbinenbohrern), Lastwagenfahrer (Motorengeräusch), Piloten
(Schall von Strahltriebwerken und/oder Helicopterflügeln), Tinitus-Patienten
und hyperhörempfindliche
Personen genannt. Man erkennt unmittelbar, dass es für Benutzer
des erfindungsgemäßen Hörsystems
mit derartiger Funktion eine große Erleichterung ist, von der ständigen Beschallung
mit störendem
Nebengeräusch
befreit zu werden. Es wird betont, dass unter die Ausdrucksweise "Nebengeräusche herausfiltern" auch das erhebliche
Dämpfen
der Nebengeräusche subsummiert
sein soll.
Vorzugsweise
hat der Audioprozessor mehrere Einstellungen, unter denen ausgewählt werden kann.
Als griffiges Beispiel für
das Vorhandensein mehrerer Programme, unter denen ausgewählt werden
kann, sei genannt: Nebengeräusche
Restaurant, Nebengeräusche
Arbeitsplatz, Nebengeräusche
Autofahrt, "Wohlfühlhören" mit geringerer Verstärkung als
bei wichtigen Gesprächen.
Vorzugsweise lässt sich
die Wahl eines bestimmten Programms durch eine oder mehrere Tasten
oder einen oder mehrere Schalter an der Zentraleinheit bewerkstelligen.
Vorzugsweise
ist der Audioprozessor programmierbar, besonders bevorzugt durch
den Benutzer selbst. Als besonders prominentes Beispiel für die Programmierbarkeit
wird die Abstimmung des Hörsystems
auf die persönliche
Hörkurve
des Benutzers genannt. Der Benutzer kann z.B. auf eine vorhandene
Aufnahme seiner Hörkurve
zurückgreifen oder
auch selbst seine Hörkurve
aufnehmen (ein Tongenerator erzeugt für eine ausreichende Anzahl von
konkreten Frequenzen über
den gesamten Hörfrequenzbereich
jeweils einen Ton, dessen Lautstärke
zeitlich ansteigt. Der Benutzer drückt einen Knopf, sobald er
beginnt, den jeweiligen Ton zu hören.
Die Hörkurve
gibt an, bei welcher objektiven Lautstärke bei jeder der getesteten
Frequenzen die subjektive Hörwahrnehmung
beginnt). Aus der aufgenommenen Hörkurve ergibt sich eine frequenzabhängigen Verstärkungskurve
für den
Verstärker.
Diese kann als Programm für
den Audioprozessor bzw. für
den Verstärker
programmiert werden. Einfachstes Beispiel ist das manuelle Eingeben
von Verstärkungsfaktoren über eine
Taste für
eine hinreichend große
Anzahl einzelner Frequenzen.
Eine
bei weitem bequemere und deshalb stärker bevorzugte Möglichkeit
der Programmierbarkeit ist das Vorsehen einer Schnittstelle an der
Zentraleinheit, um den Audioprozessor von außen her programmieren zu können. Die
Schnittstelle kann im einfachen Fall eine Steckverbindung sein.
Man kann aber auch eine Schnittstelle für drahtlose Datenübertragung
vorsehen. Es ist eine bevorzugte Möglichkeit, das jeweilige Programm
von einem externen Computer her einzugeben (wo es auf einem Datenträger, z.B.
CD oder DVD oder Festplatte zur Verfügung steht oder aus dem Internet
heruntergeladen worden ist oder nach Erstellung durch den Benutzer auf
einem Speicher zur Verfügung
steht). Auch das direkte Laden eines Programms durch Ankoppeln eines
Programmspeichers (z.B. Memorycard) an die Zentraleinheit ist eine
Möglichkeit.
Es
wird betont, dass das bisher primär am Beispiel der frequenzabhängigen Verstärkung beschriebene
Einbringen eines Programms oder mehrerer Programme in die Zentraleinheit
entsprechend auch für
Programme für
andere Funktionen des Audioprozessors gilt. Als besonders prominente
Beispiele seien Programme für
Nebengeräuschdämpfung bzw.
Nebengeräuschunterdrückung (ein
Nebengeräusch
oder mehrere Nebengeräusche,
eines oder mehrere situationsspezifische bzw. berufsspezifische Nebengeräusche, eines
oder mehrere krankheitsspezifische Nebengeräusche) genannt. Bei derartigen
Programmen wird die Selbstprogrammierung selten sein und die Beschaffung
von Programmen, insbesondere auf Datenträger oder aus dem Internet, mehr
der Regelfall sein.
Es
wird betont, dass die Programmierung durch den Benutzer insbesondere
bei der Abstimmung des Hörsystems
auf seine Hörkurve
dem Benutzer die Möglichkeit
gibt, mehrere, situationsspezifische Hörkurven aufzunehmen, z.B. eine
erste Hörkurve
im häuslichen
Wohnzimmer und eine zweite Hörkurve
am Arbeitsplatz. Das Hörsystem
kann dann mit einer entsprechenden Einstellung in der betreffenden
Umgebung benutzt werden. Selbst wenn nur mit einer einzigen, selbst
aufgenommenen Hörkurve gearbeitet
wird, stellt dies eine wesentliche Verbesserung gegenüber der
jetzt üblichen
Situation dar, bei der durch einen Akustiker eine Hörkurve in
einem schallreflektionsarmen Raum aufgenommen wird, was dem späteren praktischen
Einsatz des Hörgeräts fremd
ist.
Vorzugsweise
weist die Zentraleinheit des Hörsystems
einen Funkempfänger,
stärker
bevorzugt einen Funksender und einen Funkempfänger, für Funksignale mindestens einer
Funkfrequenz auf. Dieses Merkmal gibt die Möglichkeit, dem Benutzer des
Hörsystems
gewisse Arten von Schallinformation nicht mehr über Schallwellen zuzuleiten,
sondern direkt über
Funk in das Hörsystem
einzubringen. Als prominente Beispiele seien genannt: Radiohören, Hören von
Musikkonserven, Hören
des Fernsehtons, Hören
des Tons von Videokonserven, Telefonieren, Hausklingel, Hören von
Vorträgen
oder Simultanübersetzungen
in Vortragsräumen/Konferenzräumen, Hören im Kino,
Hören im
Theater, Hören
in der Kirche, Hören
im Kaufhaus. Bei all diesen Anwendungen soll in der Regel nicht
die "Originalfunkfrequenz" (z.B. des Radiosenders)
durch das Hörsystem
empfangen werden, sondern eine für
Funkübertragung auf
vergleichsweise geringe Entfernung ausgelegte Funkfrequenz. Hierfür kennt
man insbesondere die unter der Bezeichnung "Bluetooth" bekannten Systeme und die unter "W-LAN" (wireless
local area network) bekannten Systeme. Um ein konkretes Beispiel
zu nennen: Der häusliche
Fernsehempfänger wird
mit einem Bluetooth-Sender
ausgestattet, und das Hörsystem
empfängt
die Bluetooth-Signale.
Wie
bereits grundsätzlich
angesprochen, ist das Hörsystem
besonders bevorzugt für
bidirektionalen Funkverkehr ausgerüstet. Bestimmte Funktionen, z.B.
Telefonieren, sind nur hiermit möglich.
Alternativ
zu Funkverbindung sind auch andere Arten drahtloser Verbindung,
z.B. über
Infrarot, möglich.
Vorzugsweise
ist das Hörsystem
mit einem Display versehen, besonders bevorzugt an der Zentraleinheit
und/oder als LCD (liquid crystal display). Das Display erleichtert
die Bedienung des Hörsystems.
Vorzugsweise
ist das Hörsystem
mit einem Audiowiedergabegerät
(z.B. Abspielgerät
für optische
Speicherplatten oder Abspielgerät
mit Halbleiterspeicher) kombiniert. Auf diese Weise kann der Schwerhörige mobil
Musikkonserven hören.
Andererseits ist ein Liebhaber für
das mobile Hören
von Musikkonserven nicht mehr von der Umwelt abgeschnitten, sondern
kann von außen
her über
das Mikrofon des Hörsystem
erreicht werden. Typische Beispiele: Musik hörendes, auf einem Gehweg laufendes
Kind kann die Warnhupe eines Autos hören; Musik hörender Jogger
kann den Zuruf eines anderen, in der Nähe laufenden Joggers hören. Dieses
Feature ist ein bedeutsamer Sicherheitsfaktor!
Vorzugsweise
ist das Hörsystem
mit einem GPS (Global Positioning System)-Empfänger
kombiniert. In diesem Fall "weiß" das Hörsystem,
wo sich der das Hörsystem
tragende Benutzer befindet. Man kann den GPS-Empfänger – nach Art
eines Kraftfahrzeug-Naviationssystems – mit einer Einrichtung für akustische
Ansagen koppeln, so daß dem
Benutzer akustische Ansagen z.B. der Art "Sie befinden sich jetzt vor dem Überqueren
der x-Straße" gegeben werden.
Primäre
Zielgruppe für
die Ausgestaltung des Hörsystems
mit GPS-Empfänger
sind blinde Personen, denen auf diese Weise laufend Informationen über den
genauen Standort gegeben werden können. Man kann das so ausgestaltete
Hörsystem
auch in der Weise nutzen, dass eine Begleitperson einen Blinden
zunächst
einmal auf einer bestimmten Strecke (z.B. von der Wohnung des Blinden
zu seinem Stamm-Supermarkt) begleitet und an wichtigen Stellen dieses
Wegs Informationsansagen der angesprochenen Art auf einen Tonträger spricht.
Bei späterer Benutzung
ohne Begleitung des Blinden durch eine Begleitperson korreliert
das Hörsystem
aufgrund des GPS-Empfängers
die Informationsansagen mit den Positionen des Blinden.
Vorzugsweise
weist das Hörsystem
ein Mikrofon für
links und ein Mikrofon für
recht und/oder einen Ohrschallgeber für links und einen Ohrschallgeber
für rechts
auf. Für
beidseitig schwerhörige
Personen ist dies funktionsnotwendig. Aber auch bei nur einseitig
schwerhörigen
Personen ist dies unter dem Gesichtspunkt der geschilderten, weiteren
Funktionen des Hörsystems
von Vorteil. Es wird betont, dass viele der vorstehend beschriebenen
Merkmale in diesem Fall zweifach vorhanden sind, nämlich für links und
für rechts,
z.B. elektrische Leitung zur Zentraleinheit, Lautstärkeregler
etc.. Der Verstärker
ist dann in der Regel ein Zweikanalverstärker.
Vorzugsweise
weist der Audioprozessor die Funktion "Richtungshören" auf. In der Praxis läßt sich das
insbesondere so verwirklichen, dass die Signale des linken Mikrofons
und des rechten Mikrofons miteinander verknüpft werden. Der Audioprozessor
erkennt einen Laufzeitunterschied und erhöht die Lautstärke des
Ohrschallgebers an der "früher ankommenden
Seite" des Benutzers
und/oder erniedrigt die Lautstärke
des Ohrschallgebers an der "später ankommenden
Seite" des Benutzers.
Dadurch wird der Benutzer veranlaßt, den Kopf so zu drehen,
dass der gehörte
Lautstärkeunterschied
zwischen links und rechts kleiner wird oder verschwindet.
Vorzugsweise
weist der Audioprozessor die Funktion "aktive Schallunterdrückung" auf. In der Praxis läßt sich
diese Funktion insbesondere dadurch verwirklichen, dass man (pro
Ohr) nicht nur das reguläre
Mikrophon für
Schallempfang von außen, sondern
zusätzlich
ein zweites Mikrophon zwischen dem Ohrschallgeber und dem Trommelfell
des Benutzers hat. Das zweite Mikrophon erfaßt, welche Schallzufuhr der
Benutzer tatsächlich
hat. Das Hörsystem
kann dann "aktive
noise control" machen,
d.h. diejenigen Schallanteile, die als nicht zu Sprache oder Musik
gehörend
erkannt werden, (in die Zukunft projiziert) dämpfen oder eliminieren.
Man
kann das Hörsystem
für einseitig
taube Personen auslegen. In der Praxis kann dies insbesondere dadurch
verwirklicht werden, dass man am tauben Ohr mit dem dortigen Mikrophon
dort ankommenden Schall aufnimmt und diese Information am nicht-tauben
Ohr mit dem dortigen Ohrschallgeber an den Benutzer gibt. Dies kann
der Schall, wie er am tauben Ohr angekommen ist, sein oder einfach
ein Warnton oder dergleichen. Der einseitig taube Benutzer kann
also "von der tauben
Seite her" angesprochen
werden und wird dann sein Gesicht mehr der Schallquelle zuwenden.
Man
kann das Hörsystem
für "Musiker-Monitoring" auslegen. Hierbei
hört ein
z. B. auf der Bühne stehender
Musiker seinen eigenen Gesang einschließlich Begleitinstrumente (aber
nach der üblichen
Tonbearbeitung durch einen Equalizer und ggf. Hallgerät und anderes)
z.B. von einem vor ihm stehenden Lautsprecher oder per Funkt ihm
zugespielt und kann so viel besser seinen eigenen Gesangspart singen. Ähnliche
Funktionen gibt es beim Aufspielen von Gesang auf Instrumenten-Hintergrundmusik
und beim Singen als Playback.
Die
vorangegangenen Ausführungen
haben gezeigt, dass das erfindungsgemäße Hörsystem in vielen Ausführungsformen
(aber nicht in allen Ausführungsformen)
ein Hörsystem
für schwerhörige Personen
ist. Es gibt andere Ausführungsformen,
bei denen überhaupt
keine Schwerhörigenfunktion
erforderlich oder vorhanden ist, sondern es um die Funktion "Heranbringen von
aus der Umgebung kommendem Schall" handelt, z. B. allseitige Ansprechbarkeit von
einseitig tauben Personen, Ansprechbarkeit einer Person, die gerade
mittels Kopfhörerpaars
eine Musikkonserve hört, "Musiker-Monitoring". Es gibt sogar Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Hörsystems,
bei denen es weder um Schallverstärkung für Schwerhörige, noch um "Heranbringen von aus
der Umgebung kommendem Schall an das Ohr einer Person" geht, z. B. Unterdrückung von
berufsspezifischen oder krankheitsbedingten Geräuschen, laufende Positionsansagen
bei Blinden; auch derartige Hörsysteme
gehören
zum Bereich der Erfindung.
Wenn
das erfindungsgemäße Hörsystem
ein Mikrophon für
links und ein Mikrophon für
rechts sowie einen Ohrschallgeber für links und einen Ohrschallgeber
für rechts
aufweist, wird die Vorteilhaftigkeit des erfindungsgemäßen Hörsystems
besonders deutlich. Die beidseitig aufgenommene Schallinformation
wird in einer einzigen Zentraleinheit verarbeitet, wohingegen heute
gängige
Hörgeräte je eine
Verarbeitungseinheit für
links und für
rechts besitzen müssen.
Aus der vorangegangenen Beschreibung ist deutlich geworden, dass
es Hörsystemausführungen gibt,
bei denen eine Verkettung bzw. Verknüpfung der linksseitigen Signale
und der rechtsseitigen Signale günstig
ist und bei dem erfindungsgemäßen Hörsystem
möglich
ist.
Der
Erfinder hat herausgefunden, dass die Benutzung des erfindungsgemäßen Hörsystems,
abhängig
von der Art der Hörbeeinträchtigung
des Benutzers, in vielen Fällen
gar keine Nebengeräuschunterdrückung benötigt, weil
der Benutzer durch die Anwendung der breitesten Lehre der Erfindung schon
sehr viel klarer hört.
Man kann bei der Erfindung häufig
auch mit geringerem Schalldruck (Lautstärke) im Ohr des Benutzers arbeiten,
weil durch die hohe Tonqualität
das Gehörte
auch bei geringerem Schalldruck als deutlich empfunden wird.
Bisher
gängige
Hörgeräte waren
Geräte,
die für
den Benutzer geschlossene Systeme darstellten. Er hatte keine Möglichkeit,
von sich aus auf die Signalverarbeitung in dem Hörgerät Einfluss zu nehmen, z. B.
(hypothetisch) ein neu im Internet verfügbares Programm "Bewältigung
der Schwerhörigkeit
im Klassenzimmer" selbst
zu nutzen. Demgegenüber schafft
die Erfindung mit ihren entsprechenden Ausgestaltungen ein offenes
System, bei welchem der Benutzer immer wieder neue Programme ausprobieren
kann.
Das
erfindungsgemäße Hörsystem
stellt eine Umkehrung der bisherigen Denkgewohnheit dar. Schwerhörigkeit
wird nicht mehr als Gebrechen versteckt, sondern bewußt nach
Außen
gezeigt; das Hörsystem
wird als Schmuck oder dekoratives Accessoire verstanden.
Die
Erfindung und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend
anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigt:
1 ein
Hörsystem;
2 eine
Zentraleinheit des Hörsystems von 1 in
Draufsicht;
3 die
Zentraleinheit von 2 in Vorderansicht;
4 Mikrophon-Ohrschallgeber-Module des
Hörsystems
von 1;
5 ein
Funktionsdiagramm der wesentlichen elektrischen Komponenten der
Zentraleinheit;
6 ein
anderes Ausführungsbeispiel
eines Hörsystems.
Das
in 1 gezeichnete Hörsystem 2 hat als
seine wesentlichen Komponenten: Eine Zentraleinheit 4 und
ein Paar von Mikrophon-Ohrschallgeber-Modulen 6, die im
betriebsbereiten Zustand des Hörsystems 2 über elektrische
Leitungen 8 mit der Zentraleinheit 4 verbunden
sind.
Die
Zentraleinheit 4 hat bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel – grob gesprochen – die Form
eines leicht gewölbten
Quaders, der in der Draufsicht der 2 etwa 60
mm lang und 40 mm breit ist und etwa 10 mm dick ist. Die Zentraleinheit 4 hat
ein Gewicht von etwa 40 g ohne Stromquelle. Die Zentraleinheit 4 besitzt
auf ihrer Oberseite (die in 2 dem Betrachter
zugewandt ist) ein LCD-Display 8 und mehrere Drucktasten 10.
Das Gehäuse der
Zentraleinheit 4 kann geöffnet werden, um einen nicht
gezeichneten, wiederaufladbaren Stromspeicher einzulegen. Zum Wiederaufladen
des Stromspeichers kann vorzugsweise eine nicht gezeichnete Ladeschale
vorgesehen sein, die auch der Aufbewahrung der Zentraleinheit 4 in
Zeiten der Nichtbenutzung dient.
In 4 erkennt
man, dass jedes Mikrophon-Ohrschallgeber-Modul 6 (im Folgenden
kurz "Ohrmodul") einen Ohrhörer 12 und
ein Mikrophon 14 aufweist. Der Ohrhörer 12 ist als Bügelohrhörer ausgebildet,
der hinter der Ohrmuschel in die Rinne zwischen der Ohrmuschel und
dem Kopf gelegt wird. Von dem entsprechenden Bügelbereich des Ohrhörers 12 ragt
ein Fortsatz zum Zentrum, und trägt
dort einen eigentlichen Schallgeber 16. Bei Benutzung des
Hörsystems 2 befindet
sich der Schallgeber 6 unmittelbar am äußeren Ende des äußeren Gehörgangs.
Das Mikrophon 14 ist am unteren Ende des Bügelbereichs
an diesem positioniert und so ausgerichtet, dass es bei Benutzung
im Wesentlichen nach vorn, also im Wesentlichen in Blickrichtung
des Benutzers, ausgerichtet ist. Von jedem Ohrmodul 6 führen vier
elektrische Leiter 18 nach unten. Die insgesamt acht Leiter 18 der
zwei Ohrmodule 6 sind mittels eines gemeinsamen Steckers 20 elektrisch
mit der Zentraleinheit 4 verbunden.
Bei
jedem Ohrmodul 6 ist ein zusätzliches Mikrophon 52 ein
kleines Stück
vor der Schallabgabeseite des Schallgebers 16 gezeichnet;
das zusätzliche
Mikrophon 52 ist bei der Funktion "aktive Schallunterdrückung" vorhanden.
Alternativ
zu dem gezeichneten und bisher beschriebenen Ohrmodul 6 kann
jeweils ein Ohrmodul vorhanden sein, welches nach Art eines konventionelleren
Kopfhörers
von außen
her gegen die Ohrmuschel anliegend getragen wird. Das Mikrophon kann
enger an den Kopfhörer
integriert sein.
In
dem Funktionsdiagramm der 5 sind die
wesentlichsten elektrischen Bestandteile der Zentraleinheit 4 dargestellt.
An einen digitalen Signalprozessor 30 sind die zwei Mikrophone 14,
jeweils über
einen Analog-Digital-Wandler 32 angeschlossen, außerdem die
zwei Schallgeber 16 jeweils über einen Digital-Analog-Wandler 34.
Der digitale Signalprozessor 30 hat im einfachsten Fall
lediglich die Funktion eines Verstärkers, im komplexeren Fall
zusätzlich
weitere Funktionen, von denen einige mögliche im allgemeinen Teil
der Beschreibung angesprochen worden sind und von denen einige mögliche weiter
unten ausgeführt
werden.
Jedes
Mikrophon 14 ist von hoher Tonqualität, Frequenzgang 8 Hz bis 23
kHz. Jeder Schallgeber 16 ist von hoher Tonqualität. Insgesamt
wird ein Frequenzbereich von mindestens 20 Hz bis 20 kHz praktisch
verzerrungsfrei verarbeitet. Die Wandler 32 und 34 haben
jeweils eine Bandbreite von 24 bit. Das System hat eine Abtastfrequenz
von 96 kHz (NYQUIST-Frequenz 48 kHz) und eine Dynamik von 144 dB.
Der
digitale Signalprozessor 30 wird über einen Microcontroller 36 gesteuert.
Getrennte Lautstärkeregler 38 für links
und rechts sind an den Micoocontroller 36 angeschlossen.
Außerdem
ist ein elektronischer Speicher 40, vorzugsweise ein EEPROM, an
den Microcontroller 36 angeschlossen, ferner das bereits
erwähnte
Display 8 und ein bidirektionaler Funksender/Funkempfänger 42 vorzugsweise
für W-LAN
oder für
Bluetooth. Schließlich
sind Situationstasten 44 und Programmtasten 46 (beide
Tastenarten z. B. wie die weiter vorn erwähnten Drucktasten 10)
an den Microcontroller 36 angeschlossen.
In
einem besonders einfachen Fall enthält der Speicher 40 eine
Verstärkungskurve,
d. h. frequenzabhängige
Verstärkungsfaktoren,
gewonnen aus der Hörkurve
des Benutzers. In einem etwas komplexeren Fall enthält der Speicher 40 mehrere Verstärkungskurven
für den
Benutzer, gewonnen aus mehreren Hörkurven, die in unterschiedlichen
Räumen
aufgenommen worden sind. In einem anderen, komplexeren Fall enthält der Speicher 40 zum
Dämpfen/Herausfiltern
von Nebengeräuschen
in speziellen Situationen bzw. Umgebungen, wie sie im allgemeinen
Teil der Beschreibung angesprochen worden sind. Mit den Situationstasten 44 kann
der Benutzer des Hörsystems 4 auswählen, mit
welchen Maßgaben
die von den Mikrophonen 14 aufgenommenen Signale bearbeitet
werden und dann über
die Schallgeber 16 an seine Ohren abgegeben werden.
Der
Funksender/Funkempfänger 42 dient
einerseits dazu, bestimmte Schallinformationen an den Benutzer des
Hörsystems 2 ohne
Einsatz der Mikrophone 14 zu geben, z. B. Radiohören und
vieles andere (im allgemeinen Teil der Beschreibung ausgeführt). Außerdem kann
der Funksender/Funkempfänger 42 dazu
genutzt werden, bestimmte Programme z. B. über situationsspezifische Nebengeräuschdämpfung (weitere
Beispiele sind im allgemeinen Teil der Be schreibung genannt), in
den Speicher 40 zu laden. Alternativ ist es möglich, für das Laden
derartiger Programme eine Steckschnittstelle an der Zentraleinheit 4 vorzusehen.
Mit den Programmtasten 46 kann der Benutzer des Hörsystems 2 auswählen, welches
der Audioangebote, die über
den Funksender/Funkempfänger 42 hereinkommen,
er gerade hören
möchte.
Wenn
ein Benutzer des Hörsystems 2 nur einseitig
schwerhörig
ist, kann er naturgemäß mit einem
einzigen Ohrmodul 6 auskommen.
Wenn
das Hörsystem 2 mit
einem Audiowiedergabegerät
und/oder einem GPS-Empfänger
kombiniert ist, wird die Zentraleinheit 4 ein Stück größer. Da
Audiowiedergabegeräte
und GPS-Empfänger heute
für sich
gesehen kleine Einheiten sind, hält
sich die Zunahme der Abmessungen der Zentraleinheit 4 sehr
in Grenzen.
Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 sind
die eigentlichen Schallgeber 16 so ausgebildet, dass sie
als leichte und bequem zu tragende Stöpsel in den Endbereich des
Gehörgangs
des Benutzers eingesetzt werden können. Jeder Schallgeber 16 ist mit
einem Mikrophon 14 eng integriert in dem Sinne, dass das
Mikrophon 14 an der (bei Benutzung des Hörsystems) äußeren Seite
des Schallgebers 16 angesetzt ist. Die Leitungen 18 von
bzw. zu den Mikrophonen 14 und Schallgebern 16 führen zu
dem (bei Benutzung) hinten am Nacken befindlichen Bereich eines
Halshängers 50,
z. B. in Form einer Kette. Unten an dem Halshänger 50 hängt die
Zentraleinheit 4.
Generell
ist es so, dass die Leitungen 18 zwischen den Mikrophonen 14 und
den Schallgebern 16 und der Zentraleinheit 4 auf
der Rückseite
des Halses des Benutzers herabgeführt sein können oder auf der Vorderseite
des Halses. Ab dem Halsbereich des Benutzers hängt die weitere Leitungsführung davon
ab, wo die Zentraleinheit 4 getragen wird. Im Fall eines
Halshängers 50 ist
Weiterführung
der Leitungen vereint mit dem Halshänger 50 bevorzugt,
aber nicht zwingend erforderlich. Die weitere Leitungsführung kann über oder
unter der Bekleidung sein.
Die
Tonqualitätswerte
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 sind
analog denen des Ausführungsbeispiels
gemäß 1 bis 5.
Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 kann
die Zentraleinheit 4 analog derjenigen beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 5 sein.