DE19859480A1 - Hörhilsgerät mit Ausgangspegelbegrenzung nach dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hörhilfsgeräts - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hörhilfsgerät mit einem Mikrofon (1), einem Lautsprecher (3) und einer Signalverarbeitungseinheit (2) mit Verstärkungselementen zur Aufspaltung der Mikrofonsignale in Frequenzbänder und zur frequenzselektiven Verstärkung der Signale des Mikrofons (1), wobei mindestens ein Korrekturelement (5, 7) zur frequenzselektiven Einstellung mindestens eines maximalen Ausgangssignalpegels nach dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hörhilfsgeräts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hörhilfsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfsgeräts mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Patentanspruchs 9.

Bei den üblichen Hörhilfsgeräten und Verfahren zur Begrenzung des maximalen Ausgangspegels wird dieser über den gesamten Frequenzbereich durch einen konstanten Schwellenwert, der sich am technischen Wert des Ausgangspegels orientiert, be­ grenzt.

Als Stand der Technik sind ferner Hörhilfsgeräte mit Mehrka­ nalverstärkungssystemen bekannt, welche bezogen auf das Ein­ gangssignal eine Dynamikbereichsanpassung ermöglichen. Eine Ausgangspegelbegrenzung findet hierdurch nicht statt.

Eine Begrenzung des maximalen Ausgangspegels, die sich am technischen Wert des Ausgangspegels orientiert, wird vom Be­ nutzer oftmals als unangenehm und unnatürlich empfunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hörhilfsgerät sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfsgeräts anzubie­ ten, bei dem eine vom Benutzer als angenehm empfundene Aus­ gangspegelbegrenzung erreicht wird.

Die Erfindung wird für das Hörhilfsgerät durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Vorteilhafte Aus­ führungsformen des Hörhilfsgeräts werden durch die Unteran­ sprüche 2-8 realisiert. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 9 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbe­ griffs gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten werden in den Unteransprüchen 10-13 beschrieben.

Unter Hörhilfsgerät wird im folgenden sowohl ein separates Hörgerät, z. B. HdO- oder IdO-Gerät, oder ein implantierbares Hörgerät verstanden.

Beim erfindungsgemäßen Hörhilfsgerät ist mindestens ein Kor­ rekturgerät zur frequenzselektiven Einstellung mindestens ei­ nes maximalen Ausgangspegels nach dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden vorgesehen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik orientiert sich die Aus­ gangspegelbegrenzung nicht am technischen Wert desselben, sondern an dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden, z. B. dessen Normhörschwelle in dB_SPL unter Berücksichtigung der Ohrkanalresonanz, der dB_A-Gewichtung oder der Isophone für eine der Unbehaglichkeitsschwellen.

Insgesamt wird eine vom Benutzer als angenehm empfundene Aus­ gangspegelbegrenzung erreicht.

Vorteilhafterweise können mehrere den einzelnen Frequenzbän­ dern zugeordnete Korrekturelemente vorgesehen sein, um in je dem Frequenzbereich eine gewünschte Korrektur des maximalen Ausgangspegels einzustellen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzen die einzelnen Frequenzbänder des erfindungsgemäßen Hörhilfsgeräts neben eingangsseitigen Verstärkungselementen, auf die hier nicht näher eingegangen wird, ausgangsseitige Verstärkungselemente, welche Filterelemente, Stellelemente und Korrekturelemente aufweisen. Dabei können in einem einzelnen Frequenzband auch mehrere Korrekturelemente vorgesehen sein, um im jeweiligen Frequenzbandabschnitt die erforderliche Signalverstärkung oder -verminderung zu bewirken.

Den Stellelementen der ausgangsseitigen Verstärkungselemente (AGC-o) können Korrekturelemente vor- und nachgeschaltet sein. Dies kann insbesondere dann wünschenswert sein, wenn die Stellelemente eine normierte Ausgangspegelbegrenzung er­ zielen.

In diesem Fall kann das vor dem Stellelement angeordnete Kor­ rekturelement eine Signalverstärkung um den Faktor X und das nachgeschaltete Korrekturelement eine Signalverminderung um den Faktor X^-1 bewirken, wodurch nur diejenigen Ausgangs­ signale des Stellelements mit normiertem Ausgangspegel be­ schränkt werden, die sich oberhalb des gewählten maximalen Wertes befinden, während geringere Pegel unbegrenzt bleiben.

In den einzelnen Frequenzbändern können unterschiedliche Kor­ rekturwerte eingestellt werden, um das Lautheitsempfinden des Normalhörenden abzubilden. Zur Berücksichtigung der Tatsache, daß der Normalhörende im mittleren Frequenzbereich eine nied­ rigere und im höheren und tieferen Frequenzbereich eine hö­ here Unbehaglichkeitsschwelle (in dB_SPL) aufweist, können die zulässigen maximalen Ausgangspegel im Tief- oder Hochfre­ quenzbereich erhöht bzw. im mittleren Bereich herabgesetzt werden.

Im Gegensatz zu einer gleichmäßigen Begrenzung des Aus­ gangspegels, die sich am technischen Wert orientiert und über den tiefen, mittleren und hohen Frequenzbereich identisch ist, kann über sämtliche Frequenzbänder ein erweiterter Dyna­ mikbereich und eine vom Benutzer als angenehmer empfundene Ausgangspegelbegrenzung erreicht werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in den einzelnen Frequenzbändern des Hörhilfsgeräts unterschiedliche maximale Ausgangspegel eingestellt, die dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden entsprechen und sich nicht am technischen Wert des Ausgangspegels orientieren. In sämtlichen Frequenzbändern können erfindungsgemäß dem Lautheitsempfinden des Normalhö­ renden entsprechende jeweilige frequenzselektive maximale Ausgangspegel eingestellt werden, wodurch sich ein Gewinn an Dynamik für den Benutzer und ein angenehmerer Klangeindruck im maximalen Ausgangspegelbereich einstellt.

Weitere Verfahrensvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Hör­ hilfsgerät dargestellt oder werden bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Erfindung ist anhand des Ausführungsbeispiels nach der Zeichnungsfigur näher beschrieben.

Das Prinzipschaltbild zeigt ein Hörhilfsgerät mit einem Mi­ krofon 1, einer Signalverarbeitungseinheit 2 und einem Laut­ sprecher 3. In der Signalverarbeitungseinheit 2 sind wesent­ liche Elemente der Erfindung, nämlich insbesondere die aus­ gangsseitigen, frequenzselektiv wirkenden Verstärkungsele­ mente (AGC-o), bestehend aus Filterelementen 4 und Stellele­ menten 6, abgebildet. Eingangsseitige Verstärkungselemente (AGC-i) sowie weitere Elemente (z. B. A/D- oder D/A-Wandler) sind nicht abgebildet.

Im ausgangsseitigen Verstärkungsteil wird das (bereits vor­ verarbeitete) Signal des Mikrofons 1 durch die Filterelemente 4a-4c in drei Frequenzbänder aufgespalten.

Durch die Stellelemente 6a-6c (AGC-o-Steller) wird der Aus­ gangspegel in jedem der drei Frequenzbereiche auf einen nor­ mierten Wert begrenzt. Dies kann bei einem Hörgerät mit digi­ taler Signalverarbeitung z. B. der Wert "1" sein, also die obere Grenze des abbildbaren Wertebereichs von "-1" bis "1".

In jedem der drei Frequenzbänder ist den Stellelementen 6a-6c jeweils ein Korrekturelement 5a-5c vorgeschaltet und ein Korrekturelement 7a-7c nachgeschaltet.

Bei einer Korrektur des maximalen Ausgangspegels entsprechend dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden könnten z. B. in dem Tieffrequenzband (Filterelement 4a) und im dem Hochfrequenz­ band (Filterelement 4c) höhere Unbehaglichkeitsschwellen (in dB_SPL) eingestellt werden, da der Normalhörende dies in den genannten Frequenzbereichen entsprechend empfindet.

Demnach kann der maximale Ausgangspegel im Tief- und Hochfre­ quenzbereich erhöht oder weniger stark zurückgenommen werden. Dies kann dadurch realisiert werden, daß in den Korrekturele­ menten 5a und 5c z. B. der Korrekturfaktor "2" eingestellt wird und in den Korrekturelementen "7a" und "7c" der Korrek­ turfaktor "0,5".

Im mittleren Frequenzbereich (Filterelement 4b) kann z. B. keine Signalkorrektur erfolgen, so daß sowohl dem Korrektu­ relement 5b als auch dem Korrekturelement 7b der Verstär­ kungsfaktor "1", also keine Pegelveränderung, zugeordnet wird.

Als Resultat entsteht eine an das Lautheitsempfinden des Nor­ malhörenden angepaßte maximale Ausgangspegelbegrenzung bei der der mittlere Frequenzbereich stärker als die beiden äuße­ ren Frequenzbereiche zurückgenommen wird.

Die Korrekturelemente 5a-5c und 7a-7c können als Schie­ beelemente ausgebildet sein, so daß durch Signalverschiebung des digitalisierten Signals eine Verstärkung oder Verminde­ rung erreicht wird.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform erhält das Korrekturelement 5 in dem zu korrigierenden Frequenzband ei­ nen Verstärkungsfaktor "X" und das nachgeordnete jeweilige Korrekturelement 7 den Verstärkungsfaktor "X^-1". Damit wird erreicht, daß bei einem normierten Stellelement 6, welches eine normierte Ausgangspegelbegrenzung auf den Wert "1" durchführt, nur diejenigen Ausgangspegel begrenzt werden, welche die Maximalschwelle überschreiten, während darunter­ liegende Pegel aufgrund der sich aufgebenden Verstärkungsfak­ toren der Korrekturelemente 5 und 7 wie gewünscht unverändert bleiben.

Beim erfindungsgemäßen Hörhilfsgerät können die Korrektur­ werte der Korrekturelemente 5 und 7 ab Werk fest eingestellt werden, so daß kostengünstig eine entsprechend dem Lautheits­ empfinden des Normalhörenden eingestellte frequenzselektive Ausgangspegelbegrenzung realisiert wird.

Claims (13)

1. Hörhilfsgerät mit einem Mikrofon, einem Lautsprecher und einer Signalverarbeitungseinheit mit Verstärkungselementen zur Aufspaltung der Mikrofonsignale in Frequenzbänder und zur frequenzselektiven Verstärkung der Signale des Mikrofons, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Korrekturelement (5, 7) zur frequenzselektiven Einstellung mindestens eines maximalen Ausgangssignalpegels nach dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden vorgesehen ist.

2. Hörhilfsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere den einzelnen Frequenzbändern zugeordnete Korrekturelemente (5, 7) vorgesehen sind.

3. Hörhilfsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Frequenzbänder aus Filterelementen (4a-4c) und Stellelementen (6a-6c) bestehende Verstärkungselemente mit Korrekturelementen (5, 7) aufweisen.

4. Hörhilfsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Frequenzbänder mehrere Korrekturelemente (5, 7) aufweisen.

5. Hörhilfsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Frequenzbänder den Stellelementen (6a-6c) vorgeschaltete Korrekturelemente (5) und nachgeschaltete Korrekturelemente (7) aufweisen.

6. Hörhilfsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrek­ turelemente (5, 7) den Signalpegel verstärken oder vermindern.

7. Hörhilfsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur­ elemente (5, 7) als Schiebeelemente ausgebildet sind.

8. Hörhilfsgerät nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschalteten Korrekturelemente (5) pegelverstärkend und die nachgeschalteten Korrekturelemente (7) pegelvermindernd wirken.

9. Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfsgeräts mit einem Mikrofon, einem Lautsprecher und einer Signalverarbeitungseinheit mit Verstärkungselementen zur Aufspaltung des Mikrofonsignals in mehrere Frequenzbänder und frequenzselektiven Verstärkung der Signale des Mikrofons, insbesondere zum Betrieb eines Hörhilfsgeräts nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Frequenzbändern unterschiedliche maximale Ausgangspegel nach dem Lautheitsempfinden des Normalhörenden eingestellt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzselektive Einstellung der maximalen Ausgangspegel über Korrekturelemente erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Stellelemente mit normierten Ausgangssignalen zur frequenzselektiven Begrenzung des Ausgangspegels in den einzelnen Frequenzbändern dienen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß den Stellelementen vor- und nachgeschaltete Korrekturelemente zur Signalverstärkung oder Signalverminderung verwendet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Pegelverstärkung in dem Stellelement vorgeschalteten Korrekturelementen dem Grad der Pegelverminderung in den dem Stellelement nachgeschalteten Korrekturelementen entspricht.