DE3237988C2

DE3237988C2 - Hörgerät

Info

Publication number: DE3237988C2
Application number: DE3237988A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Akishima Tokio/Tokyo Tanaka
Original assignee: Rion Co Ltd
Current assignee: Rion Co Ltd
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1982-10-13
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3237988A1; DK448582A; US4490585A; JPS5857199U; JPS635359Y2

Abstract

Ein Hörgerät mit einer automatischen Filterschaltung (4A) zur Übertragung eines Eingangssignals mit einer bestimmten Kennlinie und einer Detektorschaltung (4B) für eine Niederfrequenzkomponente des Eingangssignals zur Änderung der Kennlinie der automatischen Filterschaltung (4A) in Abhängigkeit vom Pegel der durch die Detektorschaltung (4B) erfaßten niederfrequenten Komponenten, bei welchem die Grenzfrequenz der automatischen Filterschaltung (4A) in Abhängigkeit vom Ausgangssteuersignal der Detektorschaltung (4B) gesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hörgerät, bei dem insbesondere die Ausgangskennlinie automatisch gesteuert ist in Abhängigkeit von Nebengeräuschen.

Ik'i einem herkömmlichen Hörgerät, das in Abhängigkeit von Umgebungseinflüssen arbeitet, wird das lüngangssignal aufgeteilt in zwei Frcqucn/.koniponcnten durch ein Tiefpaßfilter und durch ein Hochpaßfiller. Die Niederfrequenzkoinponente wird allein entstört in Abhängigkeit von ihrem Pegel durch eine KoniDressionsschaltung. Bei Zuhilfenahme des Hörgeräts wird die Klangqualität von Stimmen in einer geräuschvollen Umgebung kaum beeinträchtigt Wenn jedoch die Niederfrequenzkomponente der Störgeräusche lediglich unterdrückt wird, bedeutet dies, daß der Pegel lediglich verringert wird. Erhöht sich der Pegel der Stimme, welche gehört werden soll, mit dem Geräuschpegel, so verbessert sich der Rauschabstand des Stimmensignals. Wenn jedoch nur der Geräuschpegel erhöht wird und der Klangpegel der Stimme unverändert beibehalten wird, wird der Rauschabstand des Stimmensignals nicht verbessert

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Hörgerät zu schaffen mit einer automatischen Störgeräuschunterdrückung, deren Grenzfrequenz geändert wird in Abhängigkeit von den Nebengeräuschen und mit einem Filter mit steilem Gradientenverlauf zur Beseitigung unerwünschter Niederfrequenzkomponenten, wobei die Grenzfrequenz der automatischen Störgeräuschunterdrückung so gesteuert ist, daß sie nicht unnötig hoch wird, um eine Verringerung der Wirkung auf die wiedergegebene Klangqualität zu vermeiden und um den Rauschabsiand für das Stimmensignal wirkungsvoll zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Meikmale. Die Unteransprüche enthalten Weiterbildungen der Erfindung.
Durch die Erfindung wird ein Hörgerät bzw. Hörhilfegerät geschaffen mit einer automatischen Filterschaltung zur Übertragung eines Eingangssignals nach einer bestimmten Kennlinie zur Unterdrückung eines Störgeräuschsignals im Eingangssignal und einer Detektorschaltung zum Erfassen einer Niederfrequenzkomponente im Eingangssignal für die Erzeugung eines Steuersignals zur Änderung der Kennlinie der automatischen Filterschaltung in Abhängigkeit vom Pegel der erfaßten Niederfrequenzkomponente, wobei gemäß der Erfindung die automatische Filterschaltung so arbeitet, daß die G.'enzfrequenz der Kennlinie in Abhängigkeit vom Steuersignal der Detektorschaltung für die Niederfrequenzkemponente geändert wird.

Versuche haben gezeigt, daß die Grenzfrequenz der automatischen Störgeräuschunterdrückung und der Gradient der Kennlinie des Filters wesentliche Faktoren sind zur wirkungsvollen Beseitigung der Niederfrequenzkomponente. Bevorzugt beträgt die Grenzfrequenz etwa 1,5 kHz. Ferner ist von Vorteil, wenn der Gradient etwa 18 db/Octav beträgt, weil dann eine

so Stimme in einer lauten und geräuschvollen Umgebung besonders klar gehört werden kann.

Anhand der Figuren, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bis 4 elektrische Schaltungen zur Erläuterung des technischen Fortschritts der Erfindung und

F i g. 5 eine Schaltung für ein Hörgerät, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
Die Grundschaltung einer automatischen Störge-

bo rauschunterdrückung ist in Fig. 1 gezeigt. Wenn in einem Störgeräuschunterdrückungsfilter nach einem Transistor Q\ zur Änderung der Impedanz die Grenz-Irequen/ (U₀ ist. die Kennlinicnkonstante des Filters .? ist und (Ι = G = Csind, ergeben sich folgende Be/ichun-

M gen

R, =

und R =

WoC

Hieraus ergibt sich

OiQ

Hieraus ist zu ersehen, daß sich der Wert für aio ändern läßt durch die Veränderung des Werts für /?,.

Der Widerstandswert R_x läßt sich erzeugen durch einen Transistor Qj, wie in der F i g. 2 dargestellt ist. Eine Steuerspannung wird hierfür an die Basis des Transistors φ gelegt. Wenn die Spinnung um etwa 0,6 V höher ist als die Emitterspannung des Transistors Qi, wird in Abhängigkeit von der Spannung der Scheinwiderstand zwischen dem Kollektor und Emitter des Transistors Qi geändert. Wie sich aus der vorstehenden Gleichung ergibt, ist damit die Änderung der Grenzfrequenz des Filters möglich. Demzufolge läßt sich ein spannungsgesteuertes Filter erzielen, bei welchem die Grenzfrequenz mit der Steuerspannung ei 'loht wird.

Hierzu kann die Schaltung so ausgelegt werden, daß die Steuerspannung einen bestimmten Wert nicht überschreitet. In diesem Fall ist für die Grenzfrequenz eine obere Grenze festgelegt, wie dies im Zusammenhang mit der Aufgabe, welche der Erfindung zugrundeliegt, gefordert wird.

Die Kennlinie eines derartigen Filters kann dadurch einen steilen Verlauf erhalten, daß, wie in F i g. 3 gezeigt ist, ein Kondensator Ci und ein Transistor Qi zusätzlich vorgesehen sind, wobei an die Basis des Transistors Q₃ eine Steuerschaltung gelegt ist. Die Kombination aus dem Kondensator d und dem Transistor Q₃ ist äquivalent zu einem aus Kapazität und Widerstand bestehendem Hochpaßfilter mit 6dB/Octav gemäß Fig.4, in welchem der Widerstandswert R veränderlich ist. In diesem Fall kann die Grenzfrequenz bestimmt werden durch ujo\ = MCR, wobei der Wert für &>oi durch Änderung des Wertes R ebenfalls geändert wird. Durch Änderung der Steuerspannung, welche an die Basis des Transistors Q₃ gelegt ist, wird der Scheinwiderstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors Qi geändert, d. h. hierbei wird auch die Grenzfrequenz geändert.

Ein Ausführungsbeispiel eines Hörgeräts (Hörhilfegeräts) ist in F i g. 5 dargestellt. Diese enthält die vorbeschriebenen Schaltungen. Das dargestellte Hörgerät enthält einen Vorverstärker 3 zur Verstärkung der von einem Mikrophon 1 oder einer Telefonaufnahmespule 2 kommenden Signale, eine automatische Störgeräuschunterdrückungsschaltung 4, einen Regelverstärker 5, einen einstellbaren Widerstand 6, einen Klangregler 7, einen Leistungsverstärker 8, eine Hörkapsel 9 und eine Batterie 10. Die automatische Störgeräuschunterdrükkungsschaltung 4 enthält eine automatische Filterschaltung 4/4, wie sie in Fi g. 3 dargestellt ist, eine Detektorschaltung 4jS für die Erfassung einer Niederfrequenzkomponente, bestehend aus einem Tiefpaßfilter 11, einem Verstärker 12, einer Diode D\ und einem Kondensator C₅.

Die Arbeitsweise des dargestellten Hörgeräts ist die folgende:

Ein Eingangssignal wird durch den Vorverstärker 3 verstärkt und an die automatische Filterschaltung 4A sowie über einen Kondensator Ca an die Detektorschaltung 4ßzur Erfassung der Niederfrequenzkomponente weitergeleitet. In der Detektorschaltung AB wird aus dem Eingangssignal ein niederfrequenter Spektrumsanteil durch das Tiefpaßfilter 11 ausgewählt und durch den Verstärker 12 verstärkt. Durch die Diode D. sowie den Kondensator C= erfolg' eine Gleichrichtung und Glättung dieses niederfrequenten Spektrumsanteils. Die Übertragung der niederfrequenten Komponente hängt von der Charakteristik bzw. Kennlinie des Tiefpaßfilters 11 ab. Demzufolge kann die Niederfrequenzkomponente aer Nebengeräusche, welche im Eingangssignal enthalten ist, durch geeignete Wahl der Kennlinie abgeleitet werden. Ferner läßt sich eine Gleichspannung in Abhängigkeit vom Pegel der auf diese Weise abgeleiteten Niederfrequenzkomponenten bzw. eine sogenannte »Steuerspannung« erzielen. Diese Steuerspannung, weiche auf diese Weise erhalten wird, wird an die Basiselektroden der Transistoren Q> und Qi gelegt.

Wenn die Steuerspannung um etwa 0.6 V höher wird als das Emitterpotential eines jeden der beiden Transistoren Qi und Qi. wird der Scheinwiderstandswert zwischem dem Kollektor und Emitter des jeweiligen Transistors verringert. Auf diese Weise wird die Grenzfrequenz der automatischen Filterschaltung 4/4 geändert. Demzufolge wird die aus den Nebengeräuschen der Umgebung resultierende Niederfrequenzkomponente im Eingangssignal beseitigt in Abhängigkeit von dessen Pegel und Spektrum. Das heißt, wenn der Pegel des Spektrums der aus der Umgebung resümierenden Nebengeräusche, welches durch das Tiefpaßfilter 11 gelangt, höher wird als ein bestimmter Wert, wird die Grenzfrequenz der automatischer. Filterschaltung 4Λ automatisch erhöht.

Da das Ausgangssteuersignal der Detektorschaltung *B für die Niederfrequenzkomponente nicht höher wird als die Spannung (z. B. 1,5 V) der Spannungsquelle 10, ist die höchstmögliche Grenzfrequenz auf 1,5 kHz festgelegt. Es kann ein zusätzlicher Begrenzer vorgesehen sein zur Bestimmung der höchstmöglichen Grenzfrequenz.

In der vorstehend beschriebenen Schaltung werden bipolare Transistoren verwendet. Es können anstelle dieser Transistoren auch andere aktive Elemente zur Anwendung kommen. In der vorstehend beschriebenen Schaltung wird für den Empfang des Eingangssignals für die automatische Filterschaltung 4/4 und die Detektorschaltung 4B für die Niederfrequenzkomponente das Mikrophon 1 und die Telefonaufnahmespule 2 verwendet. Es ist auch möglich, daß für das Hörgerät entweder nur ein Mikrophon oder nur eine Telefonaufnahmespule verwendet wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß beim Hörgerät gemäß der Erfindung die Grenzfrequenz hoch angesetzt ist, um die Niederfrequenzkomponente zu beseitigen. Hierdurch wird die Niederfrequenzkomponente der Nebengeräusche aus der Umgebung von der Stimme, welche gehört werden soll, beseitigt. Mit dem Hörgerät kann daher der Benutzer Stimmen mit einem großen Rauschabstand vernehmen.

Die Hörhilfe besitzt einen einfachen Aufbau, wobei Stimmen auch in lauter Umgebung klar vernommen werden können. Hierdurch wird der Gebrauchswert der Hörhilfe erhöht. Da die Filterschaltung den den Scheinwiderstand ändernden Transistor aufweist, läßt sich ein hoher Eingangsscheinwiderstana erzielen, und damit kann das Hörgerät in geeigneter Weise an verschiedene Arten von Mikrophonen gekoppelt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hörgerät mit einer automatischen Filterschaltung zur Übertragung eines Eingangssignals mit einer bestimmten Kennlinie zur Unterdrückung eines Störgeräuschsignals im Eingangssignal und einer Detektorschaltung zur Erfassung einer Niederfrequenzkomponenie im Eingangssignal, welche ein Steuersignal zur Änderung der Kennlinie der automatischen Filterschaltung in Abhängigkeit vom Pegel der erfaßten Niederfrequenzkomponente erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die automatischen Filterschaltung (4A) die Grenzfrequenz der Kennlinie in Abhängigkeit vom von der Detektorschaltung (4B) abgegebenen Steuersignal ändert.

?. Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Filterschaltung (4A) einen Transistor (Qi) zur Änderung einer Impedanz und einen Transistor (Q₂) zur Auswahl der Grenzfrequenz aufweist und daß das Steuersignal an die Basis des Transistors (Q₂) für die Auswahl der Grenzfrequenz gelegt ist

3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (4B) zur Erfassung der Niederfrequenzkomponente ein Tiefpaßfilter (11) zur Übertragung nur der Niederfrequenzkomponente des Eingangssignals sowie eine Gleichrichter- und Glättungsschaltung (D\, Cs) aufweist zur Ableitung einer Gleichstrom/Gleichspannungskomponenten aus einem Ausgangssignal des Tiefpaßfilters (11) zur Bildung des Steuersignals.

4. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Filterschaltung (4A)in ihrer Ausgangsstufe einen Transistor (Qi) aufweist, der einen steilen Gradientenverlauf der Filterkennlinie erzeugt und an dessen Basis das Steuersignal gelegt ist.

5. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuersignal der Detektorschaltung (4B), welche die Niederfrequenzkomponente erfaßt, die Grenzfrequenz der automatischen Filterschaltung (4A) auf maximal 1,5 kHz festgelegt ist.

6. Hörgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die maximale Grenzfrequenz der automatischen Filterschaltung (4A) eingestellt ist, der Gradient der Ausgangscharakteristik bzw. Kennlinie 18 db/Octav beträgt.

7. Hörgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal an die automatische Filterschaltung (4A) und den Detektor (4B) zur Erfassung der Niederfrequenzkomponente durch ein Mikrophon (1) oder eine Aufnahmespule (2) weitergeleitet wird.