DE19856798A1 - Höhrhilfegerät mit verbesserter Richtwirkung bei Mehrkanal-AGC-Systemen sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hörhilfegeräts - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät mit einem Lautsprecher (9), mindestens zwei Mikrofonen (1, 2) zur Bildung eines Richtmikrofonsystems und einer Signalverarbeitungseinheit (10) mit mindestens zwei einstellbaren Verstärkungselementen (6) zur frequenzselektiven Verstärkung der Signale des Richtmikrofonsystems. Über die Korrektureinheit (11) wird das omni-direktionale Signal eines Mikrofons (1, 2) zur Ermittlung mindestens eines Korrekturwertes der Verstärkung eines Verstärkungselements (6) ausgewertet. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hörhilfegeräts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegeräts mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 8.

Als Stand der Technik sind Hörhilfegeräte mit frequenzselek­ tiven Verstärkungssystemen (z. B. Mehrkanal-AGC-Systemen) be­ kannt, bei denen mehrere Mikrofone zu einem Richtmikrofon­ system verbunden sind.

Um eine Verschlechterung der Richtwirkung bei der frequenzse­ lektiven Verstärkung zu vermeiden, ist es bekannt, die ein­ zelnen Verstärkungskanäle zu verkoppeln und z. B. die Verstär­ kung in tieffrequenten Signalen in Abhängigkeit von der zu­ nächst ermittelten Verstärkung im mittleren Frequenzbereich, also im Sprachbereich, einzustellen. Hierdurch findet aber nur eine standardisierte und unzureichende Behebung der ver­ schlechterten Richtwirkung statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hörhilfegerät sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegeräts anzubie­ ten, bei denen eine Verschlechterung der Richtwirkung bei frequenzselektiven Verstärkungselementen vermieden wird.

Die Aufgabe wird für das Hörhilfegerät mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Hörhilfegeräts werden in den Unteransprüchen 2-7 beschrieben. Hinsichtlich des Ver­ fahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teils des Patentanspruchs 8 in Verbindung mit den Merkma­ len des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten werden in den weiteren Patentansprüchen 9-12 beschrieben.

Unter Hörhilfegerät ist im folgenden sowohl ein separates HdO- oder IdO-Hörgerät oder ein implantierbares Hörgerät zu verstehen.

Beim erfindungsgemäßen Hörhilfsgerät wird durch eine Korrek­ tureinheit in der Signalverarbeitungseinheit das omnidirek­ tionale Signal eines Mikrofons des Richtmikrofonsystems aus­ gewertet und mindestens ein Verstärkungselement in seiner Verstärkungswirkung korrigiert.

Bei der Auswertung des omnidirektionalen Signals in der Kor­ rektureinheit können Störer unverfälscht und mit unverminder­ tem Pegel erkannt werden. Bei Hörhilfsgeräten nach dem Stand der Technik wird das Signal des Richtmikrofonsystems ausge­ wertet, so daß abhängig von der eingestellten Richtcharakte­ ristik bestimmte Raumrichtungen mit vermindertem Pegel erfaßt werden. Hierdurch entsteht ein vermeintlich geringerer Kor­ rekturbedarf der Schallquellen aus diesen Raumrichtungen, de­ ren Verstärkung folglich in zu geringem Maße zurückgenommen wird.

Ein in den aufgrund der Richtcharakteristik mit abgesenktem Pegel empfangenen Raumrichtungen angeordneter Störer wird folglich in zu geringem Maße unterdrückt, wodurch die jewei­ lige Raumrichtung insgesamt gegenüber den weiteren Raumrich­ tungen wieder stärker berücksichtigt wird und die eigentlich angestrebte Richtwirkung sich abschwächt.

Beim erfindungsgemäßen Hörhilfsgerät wird durch die Auswer­ tung des omnidirektionalen Signals eines Mikrofons der jewei­ lige Störer mit unvermindertem Pegel empfangen und kann dem­ nach auch in ausreichendem und nicht zu geringem Umfang un­ terdrückt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Korrektur­ einheit Filterelemente zur frequenzselektiven Aufspaltung des omnidirektionalen Signals, wodurch eine präzisere Signalaus­ wertung und -korrektur stattfinden kann.

Durch in der Korrektureinheit enthaltene Analyseelemente kann eine frequenzselektive Signalanalyse des omnidirektionalen Signals, z. B. durch die Bildung statistischer Kennwerte (z. B. Absolutwert, RMS-Wert etc.) stattfinden.

Die Korrektureinheit ist vorteilhafterweise mit den einstell­ baren Verstärkungselementen verbundenen, so daß über die er­ mittelten Korrekturausgangssignale der Korrektureinheit die Stellelemente der Verstärkungselemente entsprechend korri­ giert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Kor­ rektureinheit wahlweise einem besonders hierfür geeigneten Mikrofon des Richtmikrofonsystems zugeschaltet werden.

Die Korrektureinheit kann ferner ein Speicherelement zur Ab­ speicherung von Standardkorrekturwerten aufweisen, um beson­ ders häufig auftretende Störsituationen, z. B. Sprachinforma­ tionen von vorne und Störlärm von hinten, durch Einstellung von Standardkorrekturwerten an den Verstärkungselementen ohne Zeitverlust zu erfassen. Ergänzend kann eine Feinkorrektur durch die Korrektureinheit stattfinden.

Durch eine Koordinationseinheit können in Abhängigkeit von der eingestellten Richtmikrofoncharakteristik unterschiedli­ che und daran angepaßte Korrekturwertsätze in der Korrektur­ einheit abgespeichert werden. Damit kann bei einem Wechsel der Richtmikrofoncharakteristik ohne Zeitverlust eine ent­ sprechende Einstellung passender Korrekturwerte stattfinden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das omnidirektionale Signal mindestens eines Mikrofons des Richtmikrofonssystems zur Korrektur mindestens einer frequenzselektiven Verstärkung eines Signals des Richtmikrofonsystems ausgewertet. In minde­ stens einem frequenzselektiven Signalpfad wird die Verstär­ kung z. B. zurückgenommen, um einen ansonsten aufgrund der eingestellten Richtmikrofoncharakteristik zu gering unter­ drückten Störer ausreichend zu korrigieren.

Erfindungsgemäß kann das Signal des omnidirektionalen Mikro­ fons zur individuellen und besonders genauen Ermittlung von Korrekturwerten frequenzselektiv aufgespalten und/oder analy­ siert werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante können Korrekturwerte zu mehreren Richtmikrofoncharakteristiken ab­ gespeichert und bei Umschaltung der Charakteristiken ohne Zeitverlust zumindest für eine erste Korrektur (Grobkorrek­ tur) des Richtmikrofonsystems verwendet werden.

In einer weiteren Verfahrensvariante erfolgt zunächst eine erste Korrektur (Grobkorrektur) mindestens einer frequenzse­ lektiven Verstärkung mit einem Standardkorrekturwert. Falls dann (z. B. über ein Vergleichselement) festgestellt wird, daß die vorgenommene Korrektur nicht ausreicht und weiterhin eine unerwünschte Abschwächung der Richtwirkung vorhanden ist, kann eine weitere Korrektur (Feinkorrektur) durch eine wei­ tere Auswertung und Analyse des Signals des omnidirektionalen Mikrofons stattfinden. Hier können neben dem Vergleichsele­ ment auch Regel-/Steuerelemente vorgesehen sein und ein Re­ gelkreislauf zur schrittweisen Angleichung des Istkorrektur­ wertes an einen optimalen Korrekturwert realisiert werden.

Je nach dem, welche Richtmikrofoncharakteristik eingestellt ist, kann eine individuelle Korrektur der frequenzselektiven Verstärkung des Signals des Richtmikrofonsystems durchgeführt werden, wodurch auf die einzelnen Richtmikrofoncharakteristi­ ken individuell eingegangen wird und eine Abschwächung der Richtmikrofoncharakteristiken besonders zuverlässig vermieden wird.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur näher erläutert.

Das Prinzipschaltbild enthält wesentliche Elemente der Erfin­ dung. Weitere Bauelemente (z. B. A/D- oder D/A-Wandler) sind nicht abgebildet.

Das dargestellte Hörhilfsgerät besitzt zwei omnidirektionale Mikrofone 1, 2, die über das Differenzglied 3 zu einem Richt­ mikrofonsystem verschaltet werden. Generell kann das Richtmi­ krofonsystem auch mehr als zwei Mikrofone 1, 2 aufweisen (nicht abgebildet).

Das Differenzglied 3 befindet sich in der Signalverarbei­ tungseinheit 10. Das Ausgangssignal des Differenzglieds 3 wird durch die Filterelemente 4a-c frequenzselektiv aufge­ spalten und danach durch einstellbare frequenzselektive Ver­ stärkungselemente 6a-c (AGC-Elemente) verstärkt, um nach der Zusammenführung im Summierer 8 dem Lautsprecher 9 zugeführt zu werden.

Erfindungsgemäß erhält die in der Signalverarbeitungseinheit 10 aufgenommene Korrektureinheit 11 das Signal des omnidirek­ tionalen Mikrofons 2, welches durch die Filterelemente 5a-c frequenzselektiv aufgespalten und in den Analyseelementen 7a-c z. B. durch statistische Kennwerte (z. B. Absolutwert, RMS- Wert etc.) analysiert wird.

In der Korrektureinheit 11 wird das unverfälschte und keine Bereiche abgesenkten Pegels aufweisende Mikrofon des omnidi­ rektionalen Mikrofons 2 unverfälscht analysiert und werden tatsächlich erforderliche Korrekturwerte an die Stellelemente der Verstärkungselemente 6a-c weitergeleitet.

Zwischen der Korrektureinheit 11 und den Verstärkungselemen­ ten 6a-c können Vergleichselemente angeordnet sein (nicht ab­ gebildet), um die von der Korrektureinheit 11 ermittelten Kor­ rekturwerte mit z. B. nach den Filterelementen 4a-c ermittelte (verfälschten) Korrekturwerten für die Verstärkungselemente 6a-c zu vergleichen. Erst bei einer Abweichung der durch die Korrektureinheit ermittelten und der durch nicht abgebildete und den Filterelementen 4a-c nachgeordnete Analyseelemente ermittelten Korrekturwerte können bei einer Abweichung die Korrekturwerte der Korrektureinheit 11 an den Verstärkungs­ elementen 6a-c eingestellt werden.

Die Korrektureinheit 11 kann ein nicht abgebildetes Speicher­ element zur Abspeicherung von Korrekturwerten besitzen. In Abhängigkeit von der durch das Differenzglied 3 realisierten Richtmikrofoncharakteristik der Mikrofone 1,2 können dann ohne Zeitverlust zu einer ersten Korrektur (Grobkorrektur) die abgespeicherten Standardkorrekturwerte an den Verstär­ kungselementen 6a-c eingestellt werden. Falls erforderlich, kann dann in einem Regelkreislauf eine Nachregelung der an den Verstärkungselementen 6a-c eingestellten Korrekturwerte er­ folgen, also eine weitere Korrektur (Feinkorrektur), um be­ sonders wirkungsvoll eine Verfälschung der Richtmikrofoncha­ rakteristik zu vermeiden.

Die Koordinationseinheit 12 ist zwischen dem Differenzglied 3 und der Korrektureinheit 11 angeordnet und kann dazu dienen, die Korrektureinheit 11 über die jeweils aktivierte Richtmi­ krofoncharakteristik im Differenzglied 3 zu informieren und entsprechend angepaßte Algorithmen zur Ermittlung von Korrek­ turwerten (z. B. spezielle statistische Kennwerte) oder an die jeweilige Richtmikrofoncharakteristik angepaßte Standardkor­ rekturwerte zu aktivieren.

Claims (12)

1. Hörhilfegerät mit einem Lautsprecher, mindestens zwei Mikrofonen zur Bildung eines Richtmikrofonsystems und einer Signalverarbeitungseinheit mit mindestens zwei einstellbaren Verstärkungselementen zur frequenzselektiven Verstärkung der Signale des Richtmikrofonsystems, dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrektureinheit (11) zur Auswertung mindestens eines omnidirektionalen Signals eines Mikrofons (1, 2) zur Korrektur der Einstellung mindestens eines Verstärkungselements (6a-6c) vorgesehen ist.

2. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinheit (11) Filterelemente (5a-5c) zur frequenzselektiven Aufspaltung des omnidirektionalen Signals eines Mikrofons (1, 2) aufweist.

3. Hörhilfegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinheit (11) Analyseelemente (7a-7c) zur frequenzselektiven Signalanalyse des omnidirektionalen Signals eines Mikrofons (1, 2) aufweist.

4. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinheit (11) mit den einstellbaren Verstärkungselementen (6a-6c) verbunden ist.

5. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinheit (11) einem der Mikrofone (1, 2) des Richtmikrofonsystems zuschaltbar ist.

6. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinheit (11) ein Speicherelement zur Abspeicherung von Standardkorrekturwerten aufweist.

7. Hörhilfegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Koordinationseinheit (12) zur Einstellung unterschiedlicher Korrekturwerte in der Korrektureinheit (11) in Abhängigkeit von eingestellten Richtmikrofoncharakteristiken vorgesehen ist.

8. Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegeräts mit einem Lautsprecher, mindestens zwei Mikrofonen zur Bildung eines Richtmikrofonsystems und einer Signalverarbeitungseinheit mit mindestens zwei einstellbaren Verstärkungselementen zur frequenzselektiven Verstärkung der Signale des Richtmikrofonssystems, insbesondere Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegeräts nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das omni­ direktionale Signal mindestens eines Mikrofons zur Korrektur mindestens einer frequenzselektiven Verstärkung eines Signals des Richtmikrofonsystems ausgewertet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine frequenzselektive Aufspaltung und/oder Signalanalyse des Signals des omnidirektionalen Mikrofons erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Korrekturwerte zu mehreren Richtmikrofoncharakteristiken abgespeichert werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Korrektur mindestens einer frequenzselektiven Verstärkung mit einem Standardkorrekturwert und eine weitere Korrektur durch eine weitere Auswertung des Signals des omnidirektionalen Signals erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der frequenzselektiven Verstärkung des Signals des Richtmikrofonsystems in Abhängigkeit von eingestellten Richtmikrofoncharakteristiken erfolgt.