DE202012013251U1

DE202012013251U1 - System zur Schallanreicherung als Maßnahme zur Linderung von Tinnitus

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Publication number: DE202012013251U1
Application number: DE202012013251.2U
Authority: DE
Original assignee: GN Resound AS
Current assignee: GN Hearing AS
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2015-08-25
Anticipated expiration: 2022-06-27

Abstract

System zur Schallanreicherung (1) als Maßnahme zur Linderung von Tinnitus eines Benutzers, wobei das System zur Schallanreicherung umfasst
einen Signalerzeuger (2) zur Bereitstellung eines Trägersignals,
mindestens einen Signalmodulator, beinhaltend einen ersten Signalmodulator (4) zur Modulation des Trägersignals in ein moduliertes Signal,
einen Ausgabewandler (8) zur Umwandlung des modulierten Signales in ein akustisches Signal zur Ausgabe an den Benutzer, und
einen Speicher (6),
gekennzeichnet dadurch, dass
der Speicher (6) eingerichtet ist mindestens ein für ein Naturgeräuschsignal bezeichnendes Merkmal zu speichern, wobei das mindestens eine für ein Naturgeräuschsignal bezeichnende Merkmal ein erstes Merkmal beinhaltet,
wobei der mindestens eine Signalmodulator (4) eingerichtet ist, das Trägersignal gemäß dem mindestens einen Merkmal zu modulieren, so dass das akustische Signal, in welches das modulierte Signal umgewandelt wird, für den Benutzer einem Naturgeräuschsignal gleicht.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Schallanreicherung als Maßnahme zur Linderung von Tinnitus für einen Benutzer des Systems. Weiterhin bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Hörgerät mit einem System zur Schallanreicherung zur Bereitstellung von Tinnituslinderung. Schließlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein stereophones Hörgerätesystem mit einem System zur Schallanreicherung zur Bereitstellung einer Tinnituslinderung.
Hintergrund
Tinnitus ist die Wahrnehmung eines Tones bei Nichtvorhandensein des korrespondierenden externen Tones im menschlichen Ohr. Tinnitus wird als Phantomgeräusch betrachtet, welches im Gehör auftritt. Beispielsweise kann bei Tinnitus ein klingender, summender, pfeifender oder sausender Ton wahrgenommen werden. Tinnitus kann kontinuierlich oder mit Unterbrechungen vorkommen. In jedem Fall kann er sehr störend sein und die Lebensqualität für eine Person mit diesen Beschwerden signifikant verringern.
Tinnitus kann derzeit nicht chirurgisch korrigiert werden. Da derzeit keine zugelassenen effektiven medikamentösen Behandlungen existieren, sind sogenannte Tinnitus-Masker bekannt geworden. Diese sind kleine, batteriebetriebene Geräte, welche wie ein Hörgerät hinter oder im Ohr getragen werden, und welche durch ein künstliches Geräusch, welches beispielsweise über einen Hörgerätelautsprecher in den Gehörkanal ausgegeben wird, den Tinnitus psycho-akustisch maskieren und somit die Tinnituswahrnehmung reduzieren.
Obwohl heutige Tinnitus-Masker Tinnituslinderung bis zu einem gewissen Grad bereitstellen können, ist das Masking-Geräusch, welches durch diese produziert wird, sehr monoton und deshalb unangenehm für den Benutzer eines solchen Maskers. Untersuchungen zeigen, dass Tinnitus ein Krankheitsbild ist, das eine Langzeitbehandlung erfordert um gute Resultate zu erzielen. Das Hören eines sehr monotonen Schallsignals als Masking-Geräusch über einen sehr langen Zeitraum kann jedoch zu einer starken Beeinträchtigung des Benutzers eines solchen Maskers führen.
Ein Beispiel eines derzeitigen Tinnitus-Maskers ist in EP 2 132 957 offenbart, wo ein Rauschsignal zufällig oder pseudozufällig moduliert wird.
Ein weiteres Beispiel ist in US 2009/0028352 offenbart, wo auf ein aufgenommenes natürliches Geräusch mit einem computergenerierten Geräusch kombiniert wird. Das computergenerierte Geräusch bildet das aufgenommene Geräusch nach. Das kombinierte Schallsignal hat ein größeres Verhältnis zwischen den Einhüllenden der minimalen und maximalen Amplituden im Vergleich zu dem aufgenommenen natürlichen Signal.
Zusammenfassung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine verbesserte Tinnituslinderung in einem System zur Schallanreicherung bereitzustellen, mit einer reduzierten oder minimalen Benutzung von Speicher.
Dementsprechend wird ein System zur Schallanreicherung als Maßnahme zur Linderung von Tinnitus eines Benutzers bereitgestellt, wobei das System zur Schallanreicherung beinhaltet: einen Signalerzeuger zur Bereitstellung eines Trägersignales und mindestens einen Signalmodulator, beinhaltend einen ersten Signalmodulator zur Modulation des Trägersignales in ein moduliertes Signal. Das System zur Schallanreicherung umfasst einen Ausgabeumwandler zur Umwandlung des modulierten Signales in ein akustisches Signal. Das akustische Signal wird während der Benutzung des Systems zur Schallanreicherung an den Benutzer ausgegeben. Das System zur Schallanreicherung kann einen Speicher umfassen, welcher eingerichtet ist, mindestens ein Merkmal beinhaltend ein erstes Merkmal zu speichern, und der mindestens eine Signalmodulator ist eingerichtet, das Trägersignal gemäß dem mindestens einen Merkmal zu modulieren. Das Trägersignal kann so moduliert werden, dass das modulierte Signal durch den Benutzer während der Benutzung als ein Naturgeräuschsignal wahrgenommen wird.
Das modulierte Signal kann einen ersten Schalldruckpegel P₁ bei einer ersten Frequenz f₁ und einen zweiten Schalldruckpegel P₂ bei einer zweiten Frequenz f₂ besitzen, welche größer als die erste Frequenz f₁ ist, wobei der zweite Schalldruckpegel P₂ geringer als der erste Schalldruckpegel P₁ ist.
Weiterhin ist eine Maßnahme zur Bereitstellung einer Tinnituslinderung für einen Benutzer offenbart, die umfasst: das Generieren eines Trägersignales in einem System zur Schallanreicherung, welches von einem Benutzer getragen wird; das Modulieren des Trägersignales mit mindestens einem Merkmal, beinhaltend ein erstes Merkmal, und somit das Bilden eines modulierten Signales; das Umwandeln des modulierten Signales in ein akustisches Signal und das Ausgeben des akustischen Signales an den Benutzer, wobei das Modulieren des Trägersignales das Abfragen des mindestens einen Merkmals aus einem Speicher des Systems zur Schallanreicherung umfasst, und wobei das modulierte Signal während der Benutzung als ein Naturgeräuschsignal durch den Benutzer wahrgenommen wird.
Das modulierte Signal kann einen ersten Schalldruckpegel bei einer ersten Frequenz und einen zweiten Schalldruckpegel, der kleiner als der erste Schalldruckpegel ist, bei einer zweiten Frequenz, die größer als die erste Frequenz ist, besitzen.
Das modulierte Signal kann einen ersten Schalldruckpegel P₁ in einem ersten Frequenzband F₁ und einen zweiten Schalldruckpegel P₂, kleiner als der Schalldruckpegel P₁, in einem zweiten Frequenzband F₂, mit Frequenzen größer als die Frequenzen des ersten Frequenzbandes F₁, besitzen. Der Schalldruckpegel eines Frequenzbandes kann als der mittlere Schalldruckpegel der Frequenzen des Frequenzbandes definiert werden.
Der Signalmodulator ist eingerichtet, das Trägersignal mit mindestens einem Merkmal, beinhaltend ein erstes Merkmal, zu modulieren. Das modulierte Signal kann einem Naturgeräuschsignal entsprechen, ähnlich sein oder gleichen.
Der Schalldruckpegel des modulierten Signales kann für Frequenzen größer als eine erste Grenzfrequenz eine im Wesentlichen fallende Funktion der Frequenz sein. Die erste Grenzfrequenz kann ungefähr 1 kHz oder ungefähr 2 kHz betragen.
Der Schalldruckpegel des modulierten Signales kann für Frequenzen kleiner als eine zweite Grenzfrequenz eine im Wesentlichen ansteigende Funktion der Frequenz sein. Die zweite Grenzfrequenz kann ungefähr 100 Hz, 125 Hz oder ungefähr 250 Hz betragen. Die erste Grenzfrequenz kann größer als die zweite Grenzfrequenz sein.
Der Schalldruckpegel des modulierten Signales kann ein lokales Minimum bei spezifischen Frequenzen besitzen. In einer oder mehreren Ausführungen besitzt der Schalldruckpegel bei ungefähr 125 Hz ein lokales Minimum.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beträgt die erste Grenzfrequenz ungefähr 8 kHz und der Schalldruckpegel besitzt bei ungefähr 4 kHz ein lokales Minimum.
Der mindestens eine Signalmodulator umfasst einen ersten Signalmodulator oder wahlweise einen zweiten Signalmodulator und/oder einen dritten Signalmodulator. Das mindestens eine Signal, z. B. der erste Signalmodulator und/oder der zweite Signalmodulator können eingerichtet sein, das Trägersignal durch Amplitudenmodulation und/oder Frequenzmodulation zu modulieren.
Ein Naturgeräuschsignal ist ein Schallsignal, welches in der Natur auftritt. Solche in der Natur anzutreffenden Signale können Geräusche eines Tieres, einer Gruppe von Tieren oder Geräusche von einem Naturereignis sein. Beispiele für ein Naturgeräuschsignal sind das Geräusch von fließendem Wasser, von Brandungswellen, eines Wasserfalls, das Geräusch des Regenwaldes und Ähnliches. Ein Naturgeräuschsignal kann dadurch gekennzeichnet sein, dass es ein breites Energiebandspektrum besitzt, beispielsweise in der Größenordnung von mindestens 1 kHz.
Das modulierte Signal kann ein Energiespektrum mit einer Breite von mindestens 1 kHz besitzen, wie etwa im Bereich von 1 bis 8 kHz.
Die erste Frequenz f₁ kann im mittleren Frequenzband oder im hohen Frequenzband liegen. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen beträgt die erste Frequenz f₁ 1 kHz oder 2 kHz.
Die zweite Frequenz f₂ kann im mittleren Frequenzband oder im hohen Frequenzband liegen. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen beträgt die zweite Frequenz f₂ 4 kHz oder 8 kHz.
Die dritte Frequenz f₃ kann im mittleren Frequenzband oder im hohen Frequenzband liegen. In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen beträgt die dritte Frequenz 8 kHz oder 12 kHz.
Das mittlere Frequenzband kann die Frequenzen im Bereich von 1 kHz bis 4 kHz enthalten.
Das hohe Frequenzband kann die Frequenzen im Bereich von 4 kHz bis 20 kHz enthalten.
Das erste Frequenzband F₁ kann die Frequenzen im Bereich von 1 kHz bis 4 kHz enthalten.
Das zweite Frequenzband F₂ kann die Frequenzen im Bereich von 4 kHz bis 20 kHz enthalten.
Das dritte Frequenzband F₃ kann die Frequenzen im Bereich von 4 kHz bis 20 kHz enthalten.
Das erste Frequenzband F₁ kann die erste Frequenz f₁ und/oder die zweite Frequenz f₂ umfassen. In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das erste Frequenzband die dritte Frequenz f₃.
Das zweite Frequenzband F₂ kann die erste Frequenz f₁ und/oder die zweite Frequenz f₂ umfassen. In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das zweite Frequenzband die dritte Frequenz f₃.
Das dritte Frequenzband F₃ kann die erste Frequenz f₁ und/oder die zweite Frequenz f₂ umfassen. In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das dritte Frequenzband die dritte Frequenz f₃.
Das erste Merkmal kann Amplitudenmodulationsparameter umfassen, die für ein Naturgeräuschsignal bezeichnend sind. Das erste Merkmal kann Spektralparameter oder Frequenzmodulationsparameter umfassen. Ein Merkmal kann einen Verstärkungswert oder andere Werte bezeichnend für den Schalldruckpegel des modulierten Signales oder von Teilen davon umfassen, welche mit dem jeweiligen Merkmal moduliert sind. Beispielsweise kann das erste Merkmal eine erste Verstärkung G₁ oder einen anderen Wert bezeichnend für den Schalldruckpegel des modulierten Signales in einem ersten Frequenzband F₁ oder bei einer ausgewählten Frequenz oder ausgewählten Frequenzen umfassen.
Das mindestens eine Merkmal kann ein zweites Merkmal umfassen, beispielsweise ein zweites Merkmal, welches Amplitudenmodulationsparameter eines Naturgeräuschsignals umfasst. Das zweite Merkmal kann Spektralparameter oder Frequenzmodulationsparameter umfassen. Das zweite Merkmal kann eine zweite Verstärkung G₂ oder einen Wert bezeichnend für den Schalldruckpegel des modulierten Signales in einem zweiten Frequenzband F₂ oder bei einer ausgewählten Frequenz oder ausgewählten Frequenzen umfassen.
Die Frequenzmodulationsparameter können eine oder mehrere spektrale Charakteristiken des Naturgeräuschsignals umfassen, wie einen Frequenzspektrumsmittelwert, eine Frequenzspektrumsvarianz, eine Spektrumsverteilung etc.
Der erste Signalmodulator kann das Trägersignal in einem ersten Frequenzband und/oder einem zweiten Frequenzband gemäß dem ersten Merkmal modulieren oder dazu eingerichtet sein. Ein zweiter Signalmodulator des mindestens einen Signalmodulators kann eingerichtet sein, das Trägersignal in einem zweiten Frequenzband beispielsweise nach dem ersten Merkmal und/oder dem zweiten Merkmal, welches verschieden von dem ersten Merkmal ist, zu modulieren.
Das Modulieren des Trägersignales mit einem ausgewählten ersten Merkmal, zum Bereitstellen eines moduliertes Signals mit gewünschten Eigenschaften, kann zu einer verbesserten Tinnituslinderung führen. Weiterhin kann das Modulieren des Trägersignales mit verschiedenen Merkmalen in verschiedenen Frequenzbändern eine verbesserte Steuerung der Charakteristik des modulierten Signales bereitstellen, was zu einer verbesserten Tinnituslinderung führen kann.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann in dem System zur Schallanreicherung ein Mikrofon zur Umwandlung eines akustischen Signales in ein elektrisches Signal bereitgestellt werden. Die Schallsignale in der Umgebung können somit analysiert und/oder verarbeitet werden.
Das elektrische Signal kann außerdem für die Kompensation eines Hörverlustes des Benutzers angepasst werden und in ein akustisches Ausgabesignal umgewandelt werden, das während der Benutzung des Systems zur Schallanreicherung an den Benutzer ausgegeben wird. Solch eine Anpassung kann üblicherweise digital, durch einen digitalen Signalverarbeitungsprozessor, bereitgestellt werden. Dementsprechend kann das System zur Schallanreicherung eingerichtet sein, das elektrische Signal für die Kompensation eines Hörverlustes des Benutzers anzupassen. Das angepasste elektrische Signal kann in ein akustisches Ausgabesignal umgewandelt werden, welches während der Benutzung des Systems zur Schallanreicherung an den Benutzer ausgegeben wird. Beispielsweise kann das System zur Schallanreicherung so eingerichtet sein, das angepasste elektrische Signal in ein akustisches Ausgabesignal umzuwandeln.
In einer oder mehreren Ausführungsformen wird das erste Merkmal aus einem Satz von Merkmalen beispielsweise aufgrund einer Benutzereingabe ausgewählt.
Das mindestens eine Merkmal, beispielsweise das erste Merkmal und/oder das zweite Merkmal, kann Amplitudenmodulationsparameter bezeichnend für das modulierte Signal enthalten und der mindestens eine Signalmodulator, beispielsweise der erste Signalmodulator und/oder der zweite Signalmodulator, ist eingerichtet, das Trägersignal durch Amplitudenmodulation zu modulieren.
Das modulierte Signal kann ein Naturgeräuschsignal sein. Das modulierte Signal kann ein Signal eines rosa Rauschens (1/f-Rauschen) sein oder ein Signal mit fallenden Schalldruckpegeln bei ansteigenden Frequenzen, mindestens innerhalb eines ersten Frequenzbereiches und/oder eines zweiten Frequenzbereiches. Das modulierte Signal kann ein Signal sein, welches generell für niedrige Frequenzen ansteigende Schalldruckpegel bei ansteigender Frequenz besitzt, beispielsweise für Frequenzen kleiner als 125 Hz. Das modulierte Signal kann für einen ausgewählten Frequenzbereich ein im Wesentlichen flaches Schalldruckspektrum (±3 dB) besitzen, beispielsweise für Frequenzen im Bereich von 250 Hz bis 1 kHz. Das modulierte Signal kann für ausgewählte Frequenzen oder zumindest für Frequenzen größer als 2 kHz ein Signal mit fallenden Schalldruckpegeln für ansteigende Frequenzen sein.
Der Signalerzeuger kann ein Rauschsignalerzeuger zur Bereitstellung eines Rauschträgersignals sein. Der Rauschsignalerzeuger kann eingerichtet sein, um ein weißes Rauschträgersignal bereitzustellen, ein pseudo-weißes Rauschträgersignal, ein rosa Rauschträgersignal oder ein pseudo-rosa Rauschträgersignal.
Das modulierte Signal kann eine zufällige oder pseudozufällige Komponente umfassen, um beispielsweise ein variierendes moduliertes Signal bereitzustellen.
Die Modulation des Trägersignales kann in einem ersten Frequenzband, beinhaltend die erste Frequenz, ausgeführt werden, und in einem zweiten Frequenzband, beinhaltend die zweite Frequenz.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das System zur Schallanreicherung eingerichtet sein, die Modulation in mindestens einem Frequenzband, beinhaltend ein erstes Frequenzband, auszuführen. Das System zur Schallanreicherung kann eine Filterbank beinhalten. die Filterbank kann Filter (warped filter) zur Filterung des Trägersignales in eine Anzahl von Frequenzbändern, beispielsweise beinhaltend ein erstes Frequenzband und/oder ein zweites Frequenzband, umfassen.
Das mindestens eine Merkmal, beinhaltend das erste Merkmal, kann in einem Speicher während der Anpassung oder während der Herstellung des Systems zur Schallanreicherung gespeichert werden. Ein Teil eines Merkmals, beispielsweise ein Verstärkungswert, kann während der Herstellung oder während der Anpassung des Systems zur Schallanreicherung in einen Signalmodulator gespeichert oder codiert werden.
Da viele Personen, die unter Tinnitus leiden, auch unter Hörverlusten leiden, bildet das System zur Schallanreicherung in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Teil eines Hörgerätes. Dabei kann das Hörgerät beides, den Hörverlust des Benutzers berücksichtigen sowie die Linderung des von dem Benutzer wahrgenommenen Tinnitus bereitstellen. In dieser Ausführungsform ist der Ausgabeumwandler des Hörgerätes derselbe wie der Ausgabeumwandler des Systems zur Schallanreicherung.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein stereophones Hörgerätesystem, umfassend ein erstes und ein zweites Hörgerät (zwei Hörgeräte), wobei das erste Hörgerät und/oder das zweite Hörgerät ein System zur Schallanreicherung nach der vorliegenden Offenbarung umfasst. Vorzugsweise umfassen das erste und das zweite Hörgerät in dem stereophonen Hörgerätesystem ein System zur Schallanreicherung nach der vorliegenden Offenbarung.
In einer oder mehreren Ausführungsformen sind die zwei Hörgeräte des stereophonen Hörgerätesystems operativ miteinander verbunden, und einige oder alle der potenziellen Modulationen können synchronisiert zwischen den zwei Hörgeräten ausgeführt werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Modulation mit dem ersten Merkmal in dem ersten Hörgerät in Phase und/oder zeitlich synchronisiert mit der Modulation mit dem zweiten Merkmal in dem zweiten Hörgerät sein. Solch eine synchrone Beziehung zwischen der Modulation, zusammen mit Frequenzbanddurchlassfilterung, kann ein Geräusch entstehen lassen, welches sich anhört wie sich brechenden Wellen, so als ob der Benutzer des stereophonen Hörgerätesystems an einem Strand steht und den Wellen zuhört. Somit wird ein komfortableres Signal zur Tinnituslinderung bereitgestellt.
1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Systems zur Schallanreicherung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt ein Blockdiagramm und illustriert das System zur Schallanreicherung in einer Anpassungssituation.
3 zeigt ein Blockdiagramm und illustriert eine alternative Ausführungsform des Systems zur Schallanreicherung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
4 illustriert schematisch ein System zur Schallanreicherung, welches einen Teil eines Hörgerätes nach der vorliegenden Offenbarung ausbildet, und
5 illustriert schematisch ein stereophones Hörgerätesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Detaillierte Beschreibung
Die beigefügten Zeichnungen sind aus Klarheitsgründen schematisch und vereinfacht. Sie zeigen Details, welche wesentlich für das Verstehen sind, während andere Details weggelassen wurden. Die beigefügten Zeichnungen sollen nicht als Einschränkungen für die folgenden Beispiele gesehen werden. Stattdessen sind diese Beispiele hier angeführt, so dass die Offenbarung klar und vollständig ist. Die Bezugszeichen beziehen sich durchgehend auf dieselben Elemente.
Der mindestens eine Signalmodulator ist eingerichtet, das Trägersignal nach dem mindestens einen Merkmal zu modulieren, so dass das modulierte Signal eine Vielzahl von verschiedenen Schalldruckpegeln bei verschiedenen Frequenzen und/oder verschiedenen Frequenzbereichen besitzt.
Tabelle 1 und Tabelle 2, siehe unten, zeigen beispielhafte Kombinationen von Frequenzen/Frequenzbändern und Schalldruckpegeln des modulierten Signales gemäß der vorliegenden Erfindung. Tabelle 1

Ausführung f₁ P₁ f₂ P₂ f₃ P₃

A 500 Hz P₁ 1 kHz ~P₁ 4 kHz < 0,9 P₁

B 2 kHz P₁ 4 kHz < 0,9 P₁ 8 kHz < 0,5 P₁

Tabelle 2

Ausführung F₁ P₁ F₂ P₂ F₃ P₃

A 25–125 Hz P₁ 125 Hz–2 kHz > 1,1 P₁ 2 kHz–8 kHz < 0,9 P₂
1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des Systems zur Schallanreicherung 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das System zur Schallanreicherung 1 besitzt einen Signalerzeuger 2 zur Bereitstellung eines Trägersignales und einen ersten Signalmodulator 4 zur Modulation des Trägersignales in ein moduliertes Signal.
Das System zur Schallanreicherung besitzt weiterhin einen Ausgabeumwandler 8 zur Umwandlung des modulierten Signales in ein akustisches Signal. Das akustische Signal wird während der Benutzung des Systems zur Schallanreicherung an den Benutzer ausgegeben.
Weiterhin wird ein Speicher 6 gezeigt zur Speicherung von mindestens einem Merkmal, welches ein erstes Merkmal beinhaltet. In der illustrierten Ausführungsform umfasst das erste Merkmal Amplitudenmodulationsparameter.
Der erste Signalmodulator 4 ist eingerichtet, ein oder mehrere Merkmale, welche in dem Speicher 6 gespeichert sind auf das Trägersignal anzuwenden, welches durch den Signalerzeuger 2 generiert wurde.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Signalerzeuger 2 ein Rauschsignalerzeuger zur Bereitstellung eines Rauschträgersignals.
2 zeigt ein Blockdiagramm, welches das System zur Schallanreicherung 1, wie in 1 gezeigt, illustriert, wobei sich das System zur Schallanreicherung in einer Anpass- oder Einbausituation befindet, beispielsweise in einer Situation, wo das System zur Schallanreicherung mit einem Gerät zur Anpassung, wie einem Computer (PC), verbunden wird. Das erste Merkmal kann aus einem Schallsignal, welches in der Natur aufgenommen wurde, extrahiert werden und in einem bespielbaren Speichermedium 12, wie einer Compactdisk (CD) oder einem Flash-Speicher, gespeichert werden.
Alternativ kann ein zweiter Signalerzeuger (nicht gezeigt) eingerichtet sein, ein künstlich generiertes Naturgeräuschsignal bereitzustellen. Um sicherzustellen, dass solch ein Signal zur Tinnituslinderung geeignet ist, kann das generierte Signal durch einen elektro-akustischen Wandler (nicht gezeigt) in ein akustisches Signal umgewandelt werden und an den Benutzer ausgegeben werden. Der Benutzer kann dann Rückmeldung geben, wie das künstlich generierte Signal wahrgenommen wird.
Das Naturgeräuschsignal wird einem Merkmalsextraktor 10 eingespeist. Der Extraktor 10 ist eingerichtet, mindestens ein Merkmal des Naturgeräuschsignals zu extrahieren.
In einer Ausführungsform des Systems zur Schallanreicherung kann das extrahierte Merkmal die Amplitudenmodulation des Naturgeräuschsignals sein. Zur Extraktion der Amplitudenmodulation des Naturgeräuschsignals, tastet der Extraktor 10 das Naturgeräuschsignal bei einer Abtastfrequenz über eine Zeitperiode ab. Die Abtastfrequenz und die Abtastzeit bestimmen die Samples/Amplitudenparameterwerte des entsprechenden Merkmals. Beispielsweise ergibt das Abtasten mit zehn Abtastungen pro Sekunde über eine Zeitperiode von zehn Sekunden 100 Merkmalssamples.
Das System zur Schallanreicherung 1 wird dann mit den Samples der Amplitudenmodulation programmiert. Während der Programmierung ist der Extraktor 10 mit dem Speicher 6 durch eine Programmierschnittstelle verbunden. Die Verbindung zwischen dem Extraktor 10 und dem Speicher 6 kann durch ein Kabel oder drahtlos erfolgen. Die Samples der extrahierten Amplitudenmodulation des Naturgeräuschsignals werden in den Speicher 6 transferiert und die Verbindung zwischen dem Extraktor 10 und dem Speicher 6 wird deaktiviert.
Während des Betriebes des Systems zur Schallanreicherung 1 wendet der erste Signalmodulator 4 das erste Merkmal, beispielsweise die Samples der Amplitudenmodulation des Naturgeräuschsignals, auf das Trägersignal, welches durch den Signalerzeuger 2 generiert wurde, an. Jedes Sample wird auf das Trägersignal mit dem Abstand einer Zeitspanne zu einem vorhergehenden angewandt.
In einer alternativen Ausführungsform des Systems zur Schallanreicherung kann das Merkmal, welches extrahiert wird, eine spektrale Charakteristik des Naturgeräuschsignals wie die Frequenzmodulation sein. Zur Extraktion der Frequenzmodulation umfasst der Extraktor einen Frequenzmodulationsextraktor (nicht gezeigt).
Der Extraktor kann eines oder mehrere Merkmale aus dem natürlichen Schallsignal extrahieren. Beispielsweise extrahiert der Extraktor 10 ein erstes Merkmal wie die Amplitudenmodulation des Naturgeräuschsignals und ein zweites Merkmal wie die Frequenzmodulation des Naturgeräuschsignals. Die extrahierten Merkmale werden an den Speicher 6 zur Speicherung in dem System zur Schallanreicherung weitergegeben. Dementsprechend kann der Speicher 6 die Amplitudenmodulation als erstes Merkmal und die Frequenzmodulation als zweites Merkmal umfassen.
Wenn mehr als ein Merkmal in dem Speicher 6 des Systems zur Schallanreicherung 1 bereitgestellt wird, kann das System zur Schallanreicherung 1 mit einer Steuerung oder Funktion (nicht gezeigt) ausgestattet sein, welche eingerichtet ist, zwischen einer Vielzahl von Programmen, die verschiedene Merkmalskonfigurationen oder Settings benutzen, auszuwählen, wobei in einem ersten Programmstatus der erste Signalmodulator 4 beispielsweise das erste Merkmal (beispielsweise Amplitudenmodulation des Naturgeräuschsignals auf das Trägersignal) und in einem zweiten Programmstatus der Signalmodulator ein zweites Merkmal (beispielsweise Frequenzmodulation des Naturgeräuschsignals) auf das Trägersignal anwendet. Die Steuerung oder Funktion zum Auswählen kann auch in einer Fernbedienung für das System zur Schallanreicherung 1 implementiert werden. Die Fernbedienung kann ein Smartphone sein.
Der Extraktor 10 kann auch eines oder mehrere Merkmale von einer Auswahl an Naturgeräuschsignalen extrahieren. Beispielsweise kann der Extraktor 10 ein erstes Naturgeräuschsignal und ein zweites Naturgeräuschsignal erhalten.
Der Extraktor 10 ist eingerichtet, um mindestens ein Merkmal des ersten Naturgeräuschsignals und mindestens ein Merkmal des zweiten Naturgeräuschsignals zu extrahieren. Dann wird eine Verbindung zwischen dem Extraktor 10 und dem Speicher 6 hergestellt. Das Merkmal, welches von dem ersten Naturgeräuschsignal extrahiert wurde und das Merkmal, welches von dem zweiten Naturgeräuschsignal extrahiert wurde, werden an den Speicher 6 transferiert.
In einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen umfasst das System zur Schallanreicherung 1 weiterhin einen Umgebungsklassifizierer (nicht gezeigt), welcher mindestens teilweise die umgebende Schallkulisse (Raumklangumgebung) klassifiziert, und wobei der erste Signalmodulator 4 eingerichtet sein, ein Merkmal eines Naturgeräuschsignals in Abhängigkeit der Klassifikation der umgebenden Schallkulisse anzuwenden. Beispielsweise kann die Modulation in Abhängigkeit davon ausgeführt werden, welche Art von Rauschen oder welche Schallsignale schon in der umgebenden Schallkulisse vorhanden sind. In einer umgebenden Schallkulisse wird ein Merkmal, das ein Naturgeräuschsignal bezeichnet, auf das Trägersignal angewandt, und in einer anderen umgebenden Schallkulisse wird ein Merkmal, das ein anderes Naturgeräuschsignal bezeichnet, auf das Trägersignal angewandt.
3 zeigt ein Blockdiagramm und illustriert eine alternative Ausführungsform des Systems zur Schallanreicherung 1, wie in 1 gezeigt, wobei die Modulation des Trägersignales in einer Anzahl von Frequenzbändern ausgeführt wird.
Während der Programmierung des Systems zur Schallanreicherung wird das Naturgeräuschsignal auf eine erste Filterbank 16 angewandt. Die erste Filterbank 16 kann jede Anzahl von Bändern, von einem bis zu N Bändern, umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die erste Filterbank 16 einen Tiefpassfilter zur Bereitstellung eines tiefpassgefilterten Naturgeräuschsignals, einen Bandpassfilter zur Bereitstellung eines bandpassgefilterten Naturgeräuschsignals und einen Hochpassfilter zur Bereitstellung eines hochpassgefilterten Naturgeräuschsignals.
Jedes Frequenzband des Naturgeräuschsignals wird dann dem Merkmalsextraktor 10 eingespeist. Der Merkmalsextraktor 10 ist eingerichtet, ein Merkmal von einer Anzahl der Bänder des Naturgeräuschsignals zu extrahieren. Beispielsweise kann der Merkmalsextraktor 10 eingerichtet sein, ein Merkmal von jedem Band des Naturgeräuschsignals zu extrahieren. Das extrahierte Merkmal für jedes Band des Naturgeräuschsignals wird dann an den Speicher 6 weitergegeben.
Während des Betriebes des Systems zur Schallanreicherung wird das Trägersignal, welches durch den Signalerzeuger 2 generiert wurde, auf eine zweite Filterbank 14 angewandt. Die zweite Filterbank 14 kann jede Anzahl von Bändern umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die zweite Filterbank 14 einen Tiefpassfilter zur Bereitstellung eines tiefpassgefilterten Trägersignals, einen Bandpassfilter zur Bereitstellung eines bandpassgefilterten Trägersignals und einen Hochpassfilter zur Bereitstellung eines hochpassgefilterten Trägersignals.
Jedes der Bänder des Trägersignals wird dann auf den ersten Signalmodulator 4 angewandt. Der erste Signalmodulator 4 ist eingerichtet, das Merkmal eines Frequenzbandes des Naturgeräuschsignals auf das korrespondiere Frequenzband des Trägersignales anzuwenden.
In einer Ausführungsform des Systems zur Schallanreicherung, bei welcher die erste Filterbank und die zweite Filterbank 16 identisch sind, wird das Merkmal, welches von dem n-ten Band des Naturgeräuschsignals extrahiert wurde, auf das n-te Band des Trägersignales angewandt.
Der Umgebungsklassifizierer kann mit der zweiten Filterbank 14 und/oder dem ersten Signalmodulator 4 zur Steuerung der Bandmodulation in Abhängigkeit von einer Umgebungsschallkulisse verbunden werden.
4 zeigt ein Hörgerät 18 mit einem System zur Schallanreicherung zur Bereitstellung von Tinnituslinderung.
Das Hörgerät 18 umfasst den Signalerzeuger 2 zur Bereitstellung eines Trägersignales und den ersten Signalmodulator 4 zur Modulation des Trägersignales in ein moduliertes Signal. Das System zur Schallanreicherung umfasst außerdem den Speicher 6 zum Speichern des mindestens einen Merkmals, das ein Naturgeräuschsignal bezeichnet.
Das Hörgerät 18 umfasst außerdem ein Mikrofon 20 zur Umwandlung eines akustischen Schallsignales in ein elektrisches Signal. Das elektrische Signal wird an einen digitalen Signalprozessor (DSP) 22 zur Bereitstellung eines kompensierten Signales weitergegeben. Der DSP ist für die Anpassung des elektrischen Signales zur Kompensation eines Hörverlustes des Benutzers programmiert. Der Signalerzeuger 2, der Speicher 6 und der erste Signalmodulator 4 können als separate Teile oder als ein integraler Teil des Prozessors 22 implementiert sein.
Das Hörgerät 18 umfasst weiterhin einen Addierer 24 zum Bereitstellen eines addierten Signales. Der Addierer 24 addiert das kompensierte Signal und das modulierte Signal. Der Ausgabeumwandler 8 wandelt das addierte Signal in ein akustisches Ausgabesignal um, welches während der Benutzung des Hörgerätes 18 an den Benutzer ausgegeben wird. Der Ausgabeumwandler 8 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Empfängers. Der Addierer 24 kann auch als ein separater Teil oder als ein integraler Teil des Prozessors 22 implementiert sein.
Das Hörgerät 18 kann mit einer Steuerung oder Funktion 26 versehen sein, welche eingerichtet ist, zwischen einem ersten Programmstatus des Hörgerätes 18, bei welchem das modulierte Signal zu dem kompensierten elektrischen Signal addiert wird, und einem zweiten Programmstatus des Hörgerätes 18, bei welchem das modulierte Signal nicht zu dem kompensierten elektrischen Signal addiert wurde, auszuwählen. Die Steuerung oder Funktion zur Auswahl kann auch in einer Fernbedienung für das System zur Schallanreicherung 1 implementiert sein. Die Fernbedienung kann ein Smartphone sein.
Die Steuerung 26 kann mit einem Umgebungsklassifizierer zur Bereitstellung eines automatischen Schalters verbunden sein. In einer umgebenden Schallkulisse stellt der Umgebungsklassifizierer den Schalter in eine Aus-Position, so dass kein Signal zur Tinnituslinderung zu dem kompensierten Signal addiert wird, und in einer anderen umgebenden Schallkulisse stellt der Umgebungsklassifizierer den Schalter in eine An-Position, so dass ein Signal zur Tinnituslinderung an den Benutzer ausgegeben wird.
5 zeigt ein stereophones Hörgerätesystem. Das stereophone Hörgerätesystem umfasst ein erstes Hörgerät 18a und ein zweites Hörgerät 18b.
Das erste Hörgerät 18a umfasst ein erstes System zur Schallanreicherung 1a mit einem ersten Signalerzeuger (nicht gezeigt) zur Bereitstellung eines ersten Trägersignales, einen ersten Signalmodulator (nicht gezeigt) zur Modulation des ersten Trägersignales in ein erstes moduliertes Signal und einen ersten Speicher (nicht gezeigt) zur Speicherung des mindestens einen Merkmals eines Naturgeräuschsignals.
Das erste Hörgerät 18a umfasst außerdem ein erstes Mikrofon 20a zur Umwandlung eines akustischen Schallsignales in ein erstes elektrisches Signal. Das erste elektrische Signal wird an einen ersten digitalen Prozessor (DSP) 22a zur Bereitstellung eines ersten kompensierten Signales weitergegeben.
Das erste Hörgerät umfasst weiterhin einen ersten Addierer 24a zur Bereitstellung eines ersten addierten Signales. Der erste Addierer 24a addiert das erste kompensierte Signal und das erste modulierte Signal. Ein erster Empfänger 8a wandelt das erste addierte Signal in ein akustisches Ausgabesignal um, welches während der Benutzung des ersten Hörgerätes 18a an den Benutzer ausgegeben wird.
Das zweite Hörgerät 18a umfasst ein zweites System zur Schallanreicherung 1b mit einem zweiten Signalerzeuger (nicht gezeigt) zur Bereitstellung eines zweiten Trägersignales, einen zweiten Signalmodulator (nicht gezeigt) zur Modulation eines zweiten Trägersignales in ein zweites moduliertes Signal und einen zweiten Speicher (nicht gezeigt) zur Speicherung von mindestens einem Merkmal eines Naturgeräuschsignals.
Das zweite Hörgerät 18b umfasst außerdem ein zweites Mikrofon 20b zur Umwandlung eines akustischen Schallsignales in ein zweites elektrisches Signal. Das zweite elektrische Signal wird an einen zweiten digitalen Signalprozessor (DSP) 22b zur Bereitstellung eines zweiten kompensierten Signales weitergegeben.
Das zweite Hörgerät umfasst weiterhin einen zweiten Addierer 24b zur Bereitstellung eines zweiten addierten Signales. Der zweite Addierer 24b addiert das zweite kompensierte Signal und das zweite modulierte Signal. Ein zweiter Empfänger 8b wandelt das zweite addierte Signal in ein akustisches Ausgabesignal um, welches während der Benutzung des zweiten Hörgerätes 18b an den Benutzer ausgegeben wird.
Das stereophone Hörgerätesystem umfasst eine Verbindung/Link 28 zwischen den zwei individuellen Hörgeräten. Die Verbindung 28 ist vorzugsweise drahtlos, kann in einer anderen Ausführungsform aber auch über ein Kabel erfolgen. Eine kabellose Verbindung wird durch einen ersten Transceiver 30a, verbunden mit dem ersten DSP 22a, und einem zweiten Transceiver 30b, verbunden mit dem zweiten DSP 22b, hergestellt.
Die Verbindung 28 ermöglicht, dass mindestens eines der zwei Hörgeräte mit dem jeweils anderen kommunizieren kann. Beispielsweise kann es möglich sein, Informationen von mindestens einem der zwei Hörgeräte über die Verbindung 28 zu dem anderen der zwei Hörgeräte zu senden. In einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht die Verbindung, dass die zwei Hörgeräte miteinander kommunizieren können. Die Verbindung 28 ermöglicht somit, dass die zwei digitalen Signalprozessoren stereophone Signalverarbeitung ausführen können. Außerdem ermöglicht die Verbindung 28, dass die zwei Hörgeräte die Modulationen der Trägersignale, welche in den zwei Hörgeräten generiert wurden, in einer koordinierten Art ausführen können. Mindestens eines der Hörgeräte umfasst ein System zur Schallanreicherung. Vorzugsweise umfassen beide Hörgeräte ein System zur Schallanreicherung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind das erste und das zweite Hörgerät solche wie in 4 gezeigte. Somit wird erreicht, dass die Modulationen des Trägersignals außerdem in einer koordinierten, möglicherweise asynchronen Art zwischen den zwei Hörgeräten ausgeführt werden kann. Auf diese Weise kann eine Stereowahrnehmung des Systems zur Tinnitus-Schallanreicherung beibehalten werden.
Die Modulationen des Trägersignales können sogar zwischen den beiden Hörgeräten getauscht werden. Nach einer gewissen Zeitspanne können die Rollen der zwei Hörgeräte vertauscht werden. Die Umschaltung zwischen den Modi der zwei Hörgeräte kann fortgesetzt werden, solange diese angeschaltet sind, und die Zeitspanne des Vertauschens kann außerdem eine zufällig bestimmte Zeitspanne sein, oder sogar eine Zeitspanne, welche durch ein anderes Signal moduliert wird.
In einer Ausführungsform des stereophonen Hörgerätesystems sind die zwei Hörgeräte dazu eingerichtet, in einer Master-Slave-Konfiguration zu arbeiteten, wobei nur eines der zwei Hörgeräte ein System zur Schallanreicherung umfasst. Damit wird eine Ausführungsform erreicht, bei welcher die ganze Signalbearbeitung, die mit der Generierung und Modulation des Trägersignales und der Klassifikation der Schallumgebung verbunden ist, in nur einem der zwei Hörgeräte ausgeführt werden kann, wobei das derart modulierte Trägersignal einfach über die Verbindung 28 an das andere transferiert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen jedoch beide Hörgeräte ein System zur Schallanreicherung. Somit wird erreicht, dass nur Signale, die zur Steuerung des Systems zur Schallanreicherung benutzt werden, vom Master zum Slave transferiert werden müssen. Dies wird zu einer wesentlichen Einsparung von Energieverbrauch führen, weil es mindestens fünfmal so viel Batterieenergie benötigt, die Rauschsignale selbst vom Master zum Slave zu transferieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2132957 [0005]
US 2009/0028352 [0006]

Claims

System zur Schallanreicherung (1) als Maßnahme zur Linderung von Tinnitus eines Benutzers, wobei das System zur Schallanreicherung umfasst einen Signalerzeuger (2) zur Bereitstellung eines Trägersignals, mindestens einen Signalmodulator, beinhaltend einen ersten Signalmodulator (4) zur Modulation des Trägersignals in ein moduliertes Signal, einen Ausgabewandler (8) zur Umwandlung des modulierten Signales in ein akustisches Signal zur Ausgabe an den Benutzer, und einen Speicher (6), gekennzeichnet dadurch, dass der Speicher (6) eingerichtet ist mindestens ein für ein Naturgeräuschsignal bezeichnendes Merkmal zu speichern, wobei das mindestens eine für ein Naturgeräuschsignal bezeichnende Merkmal ein erstes Merkmal beinhaltet, wobei der mindestens eine Signalmodulator (4) eingerichtet ist, das Trägersignal gemäß dem mindestens einen Merkmal zu modulieren, so dass das akustische Signal, in welches das modulierte Signal umgewandelt wird, für den Benutzer einem Naturgeräuschsignal gleicht.
System zur Schallanreicherung nach Anspruch 1, wobei das modulierte Signal einen ersten Schalldruckpegel bei einer ersten Frequenz und einen zweiten Schalldruckpegel bei einer zweiten Frequenz, welche größer als die erste Frequenz ist, besitzt, wobei der zweite Schalldruckpegel geringer als der erste Schalldruckpegel ist.
System zur Schallanreicherung nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Signalmodulator eingerichtet ist, das Trägersignal gemäß dem mindestens einen Merkmal zu modulieren, so dass das modulierte Signal einen dritten Schalldruckpegel bei einer dritten Frequenz besitzt, welcher geringer ist als der zweite Schalldruckpegel, wobei die dritte Frequenz größer ist als die zweite Frequenz.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schalldruckpegel des modulierten Signales für Frequenzen größer als eine erste Grenzfrequenz eine im Wesentlichen fallende Funktion der Frequenz ist.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schalldruckpegel des modulierten Signales für Frequenzen kleiner als eine zweite Grenzfrequenz eine im Wesentlichen ansteigende Funktion der Frequenz ist.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das System zur Schallanreicherung ein Mikrofon zur Umwandlung eines akustischen Signales in ein elektrisches Signal umfasst.
System zur Schallanreicherung nach Anspruch 6, wobei das elektrische Signal zur Kompensation eines Hörverlustes des Benutzers angepasst und in ein akustisches Ausgabesignal umgewandelt wird, das während der Benutzung des Systems zur Schallanreicherung an den Benutzer ausgegeben wird.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Merkmal Amplitudenmodulationsparameter bezüglich des modulierten Signales umfasst, und der Signalmodulator eingerichtet ist, das Trägersignal durch Amplitudenmodulation zu modulieren.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das modulierte Signal ein Signal eines natürlichen Geräusches ist.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Signalerzeuger ein Rauschsignalerzeuger zur Bereitstellung eines Rauschträgersignales ist.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das modulierte Signal eine zufällige oder pseudozufällige Komponente umfasst.
System zur Schallanreicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Modulation in einem ersten Frequenzband ausgeführt wird, beinhaltend die erste Frequenz, und in einem zweiten Frequenzband, beinhaltend die zweite Frequenz.
Ein stereophones Hörgerätesystem, umfassend ein erstes und ein zweites Hörgerät, wobei das erste Hörgerät ein erstes System zur Schallanreicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst, und das zweite Hörgerät ein zweites System zur Schallanreicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst, wobei das erste System zur Schallanreicherung und das zweite System zur Schallanreicherung zeitlich synchronisiert sind.
Stereophones Hörgerätesystem nach Anspruch 13, wobei das erste System zur Schallanreicherung eingerichtet ist mit einem ersten Merkmal zu modulieren und das zweite System zur Schallanreicherung eingerichtet ist mit einem zweiten Merkmal zu modulieren, wobei die Modulation mit dem ersten und zweiten Merkmal zwischen dem ersten und zweiten System zur Schallanreicherung synchronisiert ist.