DE3127670C2

DE3127670C2 - Hearing aid

Info

Publication number: DE3127670C2
Application number: DE19813127670
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr.-Ing. 3000 Hannover Griese
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3127670A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hörhilfe mit mindestens einem abgesetzten Mikrofon und einem vorzugsweise hinter dem Ohr getragenen Hörgerät. Die Übertragung der Mikrofonsignale erfolgt drahtlos über eine hochfrequente Strahlung von einem dem Mikrofon zugeordneten Hochfrequenzsender zu einem dem Hörgerät zugeordneten Hochfrequenz-Empfänger. Die Aufgabe besteht darin, die Verwendung mehrerer abgesetzter Mikrofone ohne Interferenzstörungen zuzulassen und die Empfänger so klein und leicht zu gestalten, daß sie ohne Schwierigkeiten mit den üblicherweise hinter dem Ohr getragenen Hörgeräten eine Baueinheit bilden können. Erfindungsgemäß wird die Übertragung mit trägerlosen Einseitenbandsignalen vorgenommen.The invention relates to a hearing aid with at least one remote microphone and a hearing aid that is preferably worn behind the ear. The microphone signals are transmitted wirelessly via high-frequency radiation from a high-frequency transmitter assigned to the microphone to a high-frequency receiver assigned to the hearing aid. The task is to allow the use of several remote microphones without interference and to make the receivers so small and light that they can form a structural unit with the hearing aids usually worn behind the ear without difficulty. According to the invention, the transmission is carried out with carrierless single sideband signals.

Description

Die Lösung dieser Aufgabe bei einer Hörhilfe der beschriebenen Art besteht erfindungsgemäß darin, daß die Übertragung der Mikrofonsignale durch ein trägerloses Einseitenbandsignal im Nahfeld des Hoch-The solution to this problem with a hearing aid of the type described is, according to the invention, that the transmission of the microphone signals by a carrierless single sideband signal in the near field of the high-

frequenz-Senders erfolgt, wobei in Abhängigkeit von der maximal zu überbrückenden Entfernung r die Wellenlänge nach der Formelfrequency transmitter takes place, depending on the maximum distance to be bridged r is the wavelength according to the formula

der Formel
^rh< 1the formula
^r h < 1

gewählt wird, und daß in dem Hochfrequenz-Empfänger das trägerlose Einseitenbandsignal direkt in den Niederjrequenzbereich umgesetzt wird.is selected, and that in the high frequency receiver the carrierless single sideband signal is directly in the low frequency range is implemented.

2. Hörhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenz-Sender zusätzlich zu dem Einseitenbandsignal ein Pilotsignal kleinerer Leistung abstrahlt, das zur Regelung der Hochfre- '^{n <} '2. Hearing aid according to claim 1, characterized in that the high-frequency transmitter emits a pilot signal of lower power in addition to the single sideband signal, which is used to control the high frequency ' ^{n <} '

quenz-Empfängerempfindlichkeit dient und dessen 25 gewählt wird, und daß in dem Hochfrequenz-Empfängerfrequency receiver sensitivity is used and its 25 is selected, and that in the high-frequency receiver

Frequenz so gewählt wird, daß es nach der Umsetzung im Hörgerät unhörbar bleibt.Frequency is chosen so that it remains inaudible in the hearing aid after implementation.

3. Hörhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenz-Empfänger mit dem beispielsweise hinter dem Ohr getragenen Hörgerät eine Baueinher bildet.3. Hearing aid according to claim 1, characterized in that the high-frequency receiver with the For example, hearing aid worn behind the ear forms a component.

das trägerlose Einseitenbandsignal uirekt in den Niederfrequenzbereich umgesetzt wird.the strapless single sideband signal directly into the Low frequency range is implemented.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Appropriate refinements of the invention are given in the subclaims.

Die Anwendung einer Amplitudenmodulation zur hochfrequenten Übertragung von Mikrofonsignalen, bei der nur ein Seitenband ohne Träger übertragen wird, gestattet den gleichzeitigen Einsatz von mehreren Mikrofonen. Infolge fehlender Trägerfrequenzen tretenThe use of amplitude modulation for the high-frequency transmission of microphone signals that only one sideband is transmitted without a carrier, allows the simultaneous use of several Microphones. Step due to lack of carrier frequencies

keine Interferenzen auf und die Seitenbänder mehrerer den Mikrofonen zugeordneter Sender addieren sich in gleicher Weise, wie es bei einer normalen akustischen Übertragung der Fall wäre. Die Einseitenbandübertragung hat außerdem den Vorteil, da3 nur ein sehrno interference on and the sidebands of several Transmitters assigned to the microphones add up in the same way as with a normal acoustic Transfer would be the case. The single sideband transmission also has the advantage that only a very large

schmales Frequenzband benötigt wird und nur dann ein Hochfrequenzfeld erzeugt wird, wenn das jeweilige Mikrofon auch besprochen wird.narrow frequency band is required and a high-frequency field is only generated if the respective Microphone is also discussed.

Dem weiteren Merkmal zufolge erfolgt die hochfrequente Übertragung im Nahfeld des Hochfrequenzsen-According to the further feature, the high-frequency transmission takes place in the near field of the high-frequency transmission

Die Erfindung betrifft eine Hörhilfe mit mindestens einem abgesetzten Mikrofon und einem einem Hörgeschädigten zugeordneten Hörgerät, bei welcher die Übertragung der Mikrofonsignale drahtlos hochfrequent von einem dem Mikrofon zugeordneten Hochfrequenz-Sender zu einem dem Hörgerät zugeordneten Hochfrequenz-Empfänger erfolgt.The invention relates to a hearing aid with at least one remote microphone and one for the hearing impaired associated hearing aid, in which the transmission of the microphone signals wirelessly high frequency from a high-frequency transmitter assigned to the microphone to one assigned to the hearing aid High frequency receiver takes place.

Der Wirksamkeit akustischer Hörgeräte sind engeThe effectiveness of acoustic hearing aids are tight

Grenzen gesetzt, wenn der Raumhall und/oder die There are limits when the room reverberation and / or the

Umweltgeräusche zu groß sind. Ein Hörbehinderter ist ⁴⁵ d'ers. Die Frequenz bzw. dessen"Wellenlänge kann viel weniger als ein gesunder Mensch in der Lage, sich entsprechend so gewählt werden, daß die im Nahfeld auf bestimmte Schallquellen zu konzentrieren, auch des Mikrofon-Senders sich befindenden Empfänger dann, wenn er beidohrig mit Hörgeräten guter Qualität guten Empfang aufweisen, während die Abstrahlung versorgt ist. _von Hochfrequenz über größere Entfernungen dagegenEnvironmental noises are too great. A hearing impaired person is ⁴⁵ d'ers. The frequency or its "wavelength" can be chosen much less than a healthy person in a position to concentrate on certain sound sources in the near field, including the receiver of the microphone transmitter, if he has good hearing aids on both ears Quality have good reception while the radiation is covered. _By contrast, from high frequency over longer distances

Aus diesem Grund werden insbesondere für hörbe- ⁵⁰ vermieden wird. In Abhängigkeit von der maximal zu hinderte Kinder Zusatzeinrichtungen verwendet, die mit
einem abgesetzten Mikrofon, das der jeweiligen
Schallquelle weitgehend genähert werden kann, arbeitet. Die Signale werden drahtlos mit hochfrequenter
Strahlung zu einem Hochfrequenz-Empfänger, der mit ⁵⁵ gewählt. Bei den üblicherweise zu überbrückenden dem Hörgerät gekoppelt ist, übertragen. Bekannte Entfernungen von ca. 30 m bis zu 300 m ergeben sich Hörhilfen dieser Art arbeiten mit frequenzmodulierter
Strahlung, wodurch sich einige schwerwiegende NachFor this reason, especially for hearing impaired ^{50 is} avoided. Depending on the maximum to handicapped children used additional equipment with
a remote microphone, that of the respective
Sound source can be largely approximated, works. The signals are wireless with high frequency
Radiation to a high frequency receiver who voted ^{with 55.} When the hearing aid is usually to be bridged coupled, transmitted. Known distances of approx. 30 m up to 300 m result in hearing aids of this type work with frequency-modulated
Radiation, causing some serious aftermath

überbrückenden Entfernung r wird die Wellenlänge nat-h der Formelbridging distance r becomes the wavelength nat-h of the formula

g gg g

teile ergeben. Besonders zu beachten ist bei solchen Frequenzen im Bereich zwischen !0MHz und 1 MHz. Diese Frequenzen haben auch den Vorteil, daß keine besonderen Anforderungen an die Genauigkeit derparts result. Particular attention should be paid to such frequencies in the range between! 0MHz and 1 MHz. These frequencies also have the advantage that no special requirements are placed on the accuracy of the

Anlagen, daß zur gleichen Zeit immer nur ein Mikrofon ⁶⁰ Quarzoszillatoren im Sender und Empfänger gestellt eingesetzt werden kann, da sonst das bekannte
Interferenzgeräusch entsteht und eine Verständigung
, kaum noch möglich ist.Systems that only one microphone ⁶⁰ crystal oscillators can be placed in the transmitter and receiver at the same time, otherwise the known
Interference noise is created and an understanding occurs
, is hardly possible anymore.

Es gibt aber auch sehr viel Fälle, wo gleichzeitigBut there are also a lot of cases where at the same time

mehrere Mikrofone eingesetzt werden müßten. Außer- ⁶⁵ entsprechend das empfangene hochfrequente Einseiten-several microphones would have to be used. Outside ⁶⁵ according to the received high-frequency simplex

dem sind die Hochfrequenz-Empfänger aufwendig, bandsignal - eventuell ergänzt durch ein Pilotsignal -The high-frequency receivers are expensive, band signal - possibly supplemented by a pilot signal -

können wegen der erforderlichen hohen Anzahl von direkt in den Niederfrequenzbereich umgesetzt wird.can be converted directly into the low-frequency range because of the high number required.

Bauelementen nur bedingt mit dem Hörgerät zusam- Der Hochfrequenz-Empfänger benötigt dann keinenComponents only to a limited extent together with the hearing aid. The high-frequency receiver then does not need any

werden.will.

Der dem Hörgerät zugeordnete Hochfrequenz-Empfänger kann sehr einfach und klein aufgebaut sein, wenn in demselben einem weiteren Merkmal der FrfindungThe high-frequency receiver assigned to the hearing aid can be constructed very simply and small, if in the same one further characteristic of the invention

Zwischenfrequenzverstärker und es ergibt sich so eine außerordentlich einfache Anordnung, die im wesentlichen nur aus einem Quarzoszillator und einer Mischstufe besteht Der Raumbedarf liegt hierfür unter einem Kubikzentimeter, der Strombedarf ist sehr minimal und der Empfänger kann ohne weiteres aus der Stromquelle des Hörgeräts betrieben werden.Intermediate frequency amplifier and the result is an extremely simple arrangement that is essentially only consists of a crystal oscillator and a mixer. The space required for this is below one cubic centimeter, the power requirement is very minimal and the recipient can easily get out of the Power source of the hearing aid.

Die Übertragung von Informationen mittels trägerloser Einsehenbandtechnik ist prinzipiell bekannt und aufgrund ihrer Vorteile weitgehend in die Praxis eingeführt. Sendeseitig wirkt sich ein Vorteil besonders bei tragbaren Geräten in Hinsicht auf den Stromverbrauch aus, da im unmodulierten Zustand keine Abstrahlung eines Trägers erfolgt. Auch die empfangsseitig vorhandenen Vorteile sind zum Teil bekannt, wozu besonders zum Stand der Technik auf die DE-PS 28 41 680 hingewiesen wird.The transmission of information by means of carrierless One-piece tape technology is known in principle and, due to its advantages, is widely used in practice introduced. On the transmission side, there is an advantage, particularly in the case of portable devices, in terms of power consumption off, since in the unmodulated state there is no emission of a carrier. Also on the receiving side Some of the existing advantages are known, including, in particular, the prior art on the DE-PS 28 41 680 is pointed out.

Durch die besondere Kombination von Einzelmerkmalen in einer Hörhilfe entsprechend dem Anspruch 1 wird ein Hörgeschädigter nunmehr in die Lage versetzt. Signale von mehreren Schallquellen gleichzeitig über abgesetzte und diesen Schallquellen zugeordnete Mikrofon-Sender aufnehmen zu können, wobei in vorteilhafter Weise nur eine — von der Postverwaltung zu genehmigende — Frequenz benötigt wird.Due to the special combination of individual features in a hearing aid according to claim 1 a hearing impaired person is now enabled. Signals from several sound sources at the same time to be able to record remote microphone transmitters assigned to these sound sources, with in advantageously only one frequency - to be approved by the postal administration - is required.

Eine mögliche Ausbildungsform einer Hörhilfe nach der Erfindung wird beispielsweise an Hand der Beschreibung und einer Zeichnung im folgenden erläutert. Im einzelnen zeigen dieA possible embodiment of a hearing aid according to the invention is, for example, on the basis of Description and a drawing explained below. In detail, they show

F i g. 1 und 2 Blockschaltbilder von verschiedenen Ausführungsformen eines Mikrofonsenders,F i g. 1 and 2 block diagrams of different embodiments of a microphone transmitter,

Fig.3 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Empfängers in Kombination mit einem Hörgerät.3 shows a block diagram of a high-frequency receiver in combination with a hearing aid.

Eine Schaltungsanordnung für den Sender ist in Fig. 1 gezeigt. Ein Quarzoszillator 1 ist mit einer symmetrischen Modulationsstufe 2 verbunden. Die Ausgangsspannung des Mikrofons 3 wird im Verstärker 4 verstärkt und dem Modulator 2 zugeführt. Der Verstärker 4 ist zweckmäßigerweise ein Begrenzungsverstärker um Übermodulationen zu vermeiden. Der Modulator 2 ist so beschaffen, daß er die Trägerfrequenz so gut wie möglich unterdrückt und daß an seinem Ausgang im wesentlichen nur die beiden Seitenbänder erscheinen. Mit der Bezugsziffer 5 ist ein Filter bezeichnet, das von den beiden Seitenbändern nur eines durchläßt, welches der Endstufe 6 des Senders zugeführt wird. Dieses Filter unterdrückt auch weiterhin den Träger, soweit er nach der Modulationsstufe noch vorhanden ist. Das Filter 5 ist im allgemeinen ein Quarzfilter. Die Endstufe 6 arbeitet zweckmäßigerweise in B- oder A S-Schaltung und ist mit der Antenne 7 verbunden.A circuit arrangement for the transmitter is shown in FIG. A crystal oscillator 1 is connected to a symmetrical modulation stage 2. The output voltage of the microphone 3 is amplified in the amplifier 4 and fed to the modulator 2. The amplifier 4 is expediently a limiting amplifier in order to avoid overmodulation. The modulator 2 is designed so that it suppresses the carrier frequency as well as possible and that essentially only the two sidebands appear at its output. The reference number 5 denotes a filter which lets through only one of the two sidebands which is fed to the output stage 6 of the transmitter. This filter continues to suppress the carrier as long as it is still present after the modulation stage. The filter 5 is generally a quartz filter. The output stage 6 expediently works in a B or A S circuit and is connected to the antenna 7.

Die Blockschaltung des Senders nach F i g. 1 enthält ein Quarzfilter 5, an das gewisse Anforderungen gestellt werden und das deshalb verhältnismäßig aufwendig ist. In F i g. 2 wird desha'b noch eine alternative Schaltungsanordnung angegeben, die zwar etwas kompliziert ist, aber den Vorteil hat, daß man mit einem billigen keramischen Filter auskommt. Mit 1 ist wieder der frequenzbestimmende Quarzoszillator bezeichnet, dessen Ausgangsspannung einer Mischstufe 9 zugeführt wird.The block circuit of the transmitter according to FIG. 1 contains a quartz filter 5, which is subject to certain requirements and that is therefore relatively expensive. In Fig. 2 is therefore still an alternative circuit arrangement indicated, which is a bit complicated, but has the advantage that you can use a cheap ceramic filter gets by. With 1 the frequency-determining crystal oscillator is again referred to, its Output voltage of a mixer 9 is fed.

Mit der Frequenz des Hilfsoszillators 10 entsteht eine Zwischenfrequenz von beispielsweise 450 kHz. die dem symmetrischen Modulator 2 zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des Mikrofons 3 gelangt wieder über den Verstärker 4 zum Modulator 2. Am Ausgang des Modulators 2 ist die Zwischenfrequenz selbst bereits weitgehend unterdrückt und es erscheinen im wesentlichen nur die beiden Seitenbänder. Das Filter 5 läßt wieder nur ein Seitenband hindurch und unterdrückt weiterhin den Träger. Wie schon erwähnt, kann hier nunmehr ein keramisches Filter mit Vorteil eingesetzt werden. Die Ausgangsspannung des Filters wird derThe frequency of the auxiliary oscillator 10 produces an intermediate frequency of 450 kHz, for example. the dem symmetrical modulator 2 is supplied. The output voltage of the microphone 3 is restored Via the amplifier 4 to the modulator 2. The intermediate frequency itself is already at the output of the modulator 2 largely suppressed and essentially only the two side bands appear. The filter 5 leaves again only one side ligament through and continues to suppress the carrier. As already mentioned, here you can now a ceramic filter can be used with advantage. The output voltage of the filter becomes the

ίο Mischstufe ti zugeführt, die ebenfalls die Frequenz des Hilfsoszillators Ϊ0 erhält. Dabei entsteht eine Summenfrequenz, die wieder genau der Frequenz des Quarzoszillators 1 entspricht Diese Summenfrequenz wird durch ein sehr einfaches Filter 12 von der Differenzfrequenz befreit und der Senderendstufe 6 zugeführt, weiche die Antenne 7 speistίο mixer ti supplied, which also adjusts the frequency of the Auxiliary oscillator Ϊ0 receives. This creates a sum frequency, which again corresponds exactly to the frequency of the crystal oscillator 1. This sum frequency is freed from the difference frequency by a very simple filter 12 and fed to the transmitter output stage 6, which feeds the antenna 7

In F i g. 3 ist die Schaltungsanordnung für einen sehr einfachen Empfänger dargestellt Die Empfangsantenne 13, beispielsweise ein kurzer Draht ist mit dem Vorverstärker 14 verbunden, der eine gewisse Weitab.-Selektion aufweist In der Mischstufe 15 wird das Empfangssignal mit der Ausgangsspr'.vtiung des Quarzoszillators 16 gemischt und unmiue'-bar in den Niederfrequenzbereich umgesetzt Der Quarzoszillator läuft auf gleicher Frequenz wie die frequenzbestimmenden Oszillatoren der einzelnen Mikrofon-Sender. Der Frequen^fehler soll nicht größer als etwa 50 Hz sein, was durch Quarzoszillatoren üblicher Art jedoch unschwer erreicht werden kann. Am Ausgang der Mischstufe entsteht also unmittelbar das Niederfrequenzsignal, das der Summe der Modulationen der Sender entspricht. Es wird dem Niederfrequenzverstärker 18, d. h. dem eigentlichen Hörgerät zugeführt Der Eingang des Niederfrequenzverstärkers kann entwederIn Fig. 3 is the circuitry for a very simple receiver shown The receiving antenna 13, for example a short wire is with the Preamplifier 14 connected, which has a certain wide-range selection Received signal with the output test of the crystal oscillator 16 mixed and implemented unmiue'-bar in the low frequency range The crystal oscillator runs at the same frequency as the frequency-determining oscillators of the individual microphone transmitters. Of the Frequen ^ error should not be greater than about 50 Hz, but this can easily be achieved by using crystal oscillators of the usual type. At the exit of the The mixer stage produces the low-frequency signal, which is the sum of the modulations of the Transmitter corresponds. It is fed to the low frequency amplifier 18, i. H. supplied to the actual hearing aid Input of the low frequency amplifier can be either

^J5 manuell oder elektronisch wahlweise auf das Mikrofon 17 umgeschaltet werden, es kann aber auch beides parallel angeschaltet sein. Am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers liegt der Hörer des Hörgerätes 19. Je nachdem wie groß die Entfernung zwischen Sender und Empfänger ist, wird die Niederfrequenzausgsngsspannung der Mischstufe größer oder kleiner sein. Im Grunde genommen entspricht das auch der akustischen Arbeitsweise des Hörgerätes. Um die Unterschiede zu verringern, weisen moderne Hörgeräte eine Regelung ^{J5 can} be switched to microphone 17 manually or electronically, but both can also be switched on in parallel. The earpiece of the hearing aid 19 is located at the output of the low-frequency amplifier. Depending on the distance between the transmitter and the receiver, the low-frequency output voltage of the mixer stage will be larger or smaller. Basically, this also corresponds to the acoustic mode of operation of the hearing aid. In order to reduce the differences, modern hearing aids have a regulation

auf, die im gewissen Maße auch eine Dynamik-Kompression bewirkt, die für Hörgeschädigte nützlich ist. Es kann aber sein, daß die Regelung des Hörgerätes, die meist mit kurzen Zeitkonstanten arbeitet, in den Sprechpausen die Verstärkung se weit erhöht, daß dason which to a certain extent also a dynamic compression which is useful for the hearing impaired. But it may be that the regulation of the hearing aid that mostly works with short time constants;

⁵ⁿ Raumgeräusch sehr groß wird oder irgendwelche Sender, die auf der gleichen Frequenz arbeiten, hörbar werden. Damit dies n^;cht geschieht, weisen die Sender die Oszillatoren 8 auf, die insbesondere bei nicht allzu großen Entfernungen zwischen Sender und Empfänger ⁵ⁿ room noise becomes very large or any transmitters operating on the same frequency can be heard. So that this n ^; If this happens, the transmitters have the oscillators 8, which are particularly useful when the distances between transmitter and receiver are not too great

das Hc; aufregeln begrenzen. Die Pilotsignale können durch unstabilisierte Oszillatoren erzeugt werden und weisen dann im allgemeinen von Natur aus Frequenzdifferenzen auf, die groß genug sind, daß die Regelung nicht im Takte der Differenzfrequenz schwankt. Wennthe Hc; limit to rules. The pilot signals can are generated by unstabilized oscillators and then generally have inherent frequency differences that are large enough that the control does not fluctuate in time with the difference frequency. if

man ganz sicher gehen will, daß dies nicht geschieht, kann man das Pilotsignal mit einer geeigneten Frequenz wobbeln. = Die Frequenz des zusätzlichen Pilotsignals wird so gewählt, daß es oberhalb des Freauenzbereichs des Hörgerätes liegt und somit unhörbar bleibt.if you want to be absolutely sure that this does not happen, you can send the pilot signal to a suitable frequency wobble. = The frequency of the additional pilot signal is chosen so that it is above the tolerance range of the hearing aid and thus remains inaudible.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hearing aid with at least one remote microphone and one assigned to a hearing impaired person Hearing aid in which the transmission of the microphone signals wirelessly at high frequencies from ' a high-frequency transmitter assigned to the microphone to one assigned to the hearing aid High-frequency receiver takes place, are therefore built together and require their own power sources, because the low operating voltage for a receiver circuit that is usually present in the hearing aids this type is not sufficient.

The object of the invention is to provide a hearing aid with create wireless transmission that allows the use of multiple remote microphones without interference allows, in which case the receivers are so small and light that they can easily handle

indicates that the transmission of the microphone signals usually worn behind the ear can form a structural unit through a strapless single sideband
bridging distance r the wavelength

Battery, the voltage of which is usually only about 1 volt, can be fed with minimal power consumption

¹⁵ can.