DE3642828C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein fernsteuerbares, programmierbares Hörgerät mit in seinen Übertragungseigenschaften zwischen Mikrofon und Hörer wahlweise auf verschiedene Übertragungscharakteristika einstellbaren Verstärker- und Übertragungsteil, mit einem externen Steuergerät mit einem Sender für die drahtlose Übertragung von Steuersignalen nach dem Hörgerät und einem darin befindlichen Empfänger zur Aufnahme und Demodulation von Steuersignalen.

So ist z. B. aus der DE 35 27 112 C2 ein fernsteuerbares Hörgerät bekannt, dessen verschiedene Einstellungen der sonst am Hörgerät selbst angeordneten Steller mittels eines Ultraschallsenders fernbedient werden können, wobei die eigentlichen Steller in einem gesonderten, z. B. in der Tasche zu tragenden, Gehäuse untergebracht sind. Das Mikrofon des eigentlichen Hörgeräts wird auch zum Empfang der Ultraschallsignale verwendet.

Aus der US-PS 41 87 413 entsprechend der DE-OS 27 16 336 ist ferner ein Hörgerät (HDO-Gerät) bekannt, bei dem das analoge vom Mikrofon kommende Schallsignal nach Durchlaufen eines Tiefpaßfilters in einem A/D-Wandler in ein digitales Signal umgesetzt und einer diskreten Signalverarbeitungsschaltung zugeführt wird, deren Übertragungsfunktion n-ter Ordnung aus in einem elektrisch programmierbaren Festwertspeicher (EPROM) gespeicherten Parametern mittels eines Mikroprozessors mit arithmetischer Einheit zur Anpassung an die Gehörschädigung steuerbar ist. Die Programmierung kann nur durch Löschen des Festwertspeichers und erneutes Programmieren geändert werden. Das so modifizierte Digitalsignal wird dann wieder in einem D/A- Wandler in ein entsprechendes Analogsignal umgesetzt, verstärkt und dem Hörer zugeführt. Dieses Gerät kann immer nur an eine einzige zuvor ermittelte, ganz bestimmte Gehörschädigung angepaßt werden, die zuvor mit einem Audiometer ermittelt wurde.

Ferner ist aus der EP 00 64 042 B1 eine Schaltungsanordnung, vorzugsweise für ein Hörgerät bekannt, bei dem in dem Hörgerät selbst in einem Speicher beispielsweise die Parameter für acht verschiedene Umgebungssituationen abgespeichert sind. Durch Betätigen eines Schalters wird eine erste Gruppe von Parametern abgerufen und steuert über eine Steuereinheit einen zwischen Mikrofon und Hörer eingeschalteten Signalprozessor, der dann eine erste für eine vorgesehene Umgebung bestimmte Übertragungsfunktion einstellt. Über einen Schalter können alle acht Übertragungsfunktionen nacheinander abgerufen werden bis die gerade passende gefunden ist. Andererseits ist auch eine automatische Anpassung durch Umschalten auf eine andere Übertragungsfunktion vorgesehen, wenn der Benutzer z.B. von einer geräuschvollen Umgebung in eine ruhige Umgebung kommt oder umgekehrt. Auch diese Umschaltung erfolgt zyklisch.

Will man andere als die gespeicherten Übertragungsfunktionen einstellen, dann muß der nicht flüchtige Speicher durch eine externe Programmiereinheit gelöscht und durch diese erneut programmiert werden. Auch hier ist eine Anpassung an eine sich ändernde Gehörschädigung nur mit großem Aufwand möglich.

Weitere ein gehende Versuche zur Schaffung einer besseren Übertragungs­ qualität für Hörgeräte durch Verwendung eines speziell entwickelten Sprachprozessors mit Sprachkompression und Trennung stimmhafter und stimmloser Laute sind z.B. in IEEE Transactions on Acustics, Speech and Signal Processing, December 1976, Seiten 473 bis 480 in dem Aufsatz von S.G.Knorr "A Hearing Aid for Subjects with Extreme High-Frequency Losses" beschrieben.

Ein weiterer Versuch zur besseren Anpassung von Hörgeräten ist in einem Aufsatz von A.Rihs und D. Wessell "Activ filtering - a step toward the programmable hearing aid" in Hearing Instruments Vol. 33, Nr. 10, 1982, Seiten 20 und 56 beschrieben.

Mit der dort beschriebenen Filteranordnung mit einem zwischen Mikrofon plus Vorverstärker und Ausgangsstufe mit Hörer eingeschaltete Filterstufe unter Verwendung des Prinzips von Rückkopplung mit Phasendrehung, benutzt im Rückkopplungszweig zwischen Ausgang und Eingang der Filter­ stufe ein Filternetzwerk, das durch einen Programmierschalter gesteuert wird, der Gruppen von verschiedenen Schaltkreisen steuert. Jede Ein­ stellung des Programmierschalters ist rastbar und auf enge Toleranz ge­ eicht. Auch hier handelt es sich um eine zwar bessere aber einmalige Anpassung an die Gehörschädigung des Patienten.

Ein weiteres Filtersystem für Hörgeräte ist ausführlich in der US-PS 41 88 667 abgehandelt, bei dem die Durchlaßkurve an ein willkürlich gewähltes Spektrum angepaßt werden kann. In einer Ausführungsform befindet sich das Filtersystem außerhalb des Hörgerätes und ist mit die­ sem durch zwei Hochfrequenz-Übertragungskanäle, jeweils mit Sender und Empfänger, verbunden. Statt der drahtlosen Verbindung kann man das externe Filtersystem auch über Leitungen anschließen.

Alle diese bekannten Anordnungen sind entweder nur für eine einzige Übertragungsfunktion oder für eine vorab festgelegte Anzahl und Art von Übertragungsfunktionen eingerichtet und zum Teil noch mit außer­ gewöhnlich aufwendigen und komplizierten Filtersystemen ausgerüstet und benötigen in einigen Fällen auch relativ große Festwertspeicher mit der Möglichkeit der Löschung und erneuten Programmierung des Speicherinhalts.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein nunmehr wirklich universell und doch individuell anpaßbares programmierbares Hörgerät zu schaffen, dessen Übertragungseigenschaften problemlos an alle Anforderungen des Be­ nutzers in situ bei unterschiedlichsten Umgebungseinflüssen durch Simu­ lation durch den Hörgeräteakustiker anpaßbar sind.

Dies wird erfindungsgemäß für ein fernsteuerbares programmierbares Hörgerät gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbin­ dung mit den beigefügten Figuren im einzelnen näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des externen Steuergerätes;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der wesentlichen Teile des Hörgerätes;

Fig. 3 die Frontansicht des externen Steuergerätes;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des externen Steuergerätes;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des zugehörigen Hörgerätes und

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines externen Steuergerätes.

Das in Fig. 1 im Prinzip dargestellte externe Steuergerät 1 besteht aus einer Eingabetastatur 2, einer digitalen Steuereinheit 3, die einen modu­ lierbaren Sender 4 anzusteuern vermag, und einer Programmiervorrichtung 5, mit deren Hilfe die digitale Steuereinheit 3 programmiert werden kann.

Das in Fig. 2 dargestel1te Hörgerät 6 enthält einen Empfänger 7 mit Demo­ dulator, eine durch diesen ansteuerbare digitale Steuereinheit 8 und einen durch diese steuerbaren Audioprozessor 9 als Übertragungseinheit, die zwischen einem Mikrofon 10 und einem Hörer 11 eingeschaltet ist. Selbst­ verständlich können an Stelle eines Mikrofons auch mehrere sich in ihren Frequenzbereichen ergänzende Mikrofone sowie auch eine Telefonspule vorgesehen sein. Ebenso können an Stelle nur eines Hörers auch mehrere Hörer mit sich gegenseitig ergänzenden Frequenzbereichen verwendet werden.

In Fig. 3 ist die Eingabetastatur 2 im einzelnen gezeigt. Man erkennt rein schematisch eine Anzahl von Einstellschiebern 12, die beispielsweise der Betätigung von Einstelltrimmern dienen können. Hier sind vier Ein­ stellschieber mit den Bezeichnungen H, L, C und O für höhere Frequen­ zen, niedrigere Frequenzen, Kompression und Ausgangsleistung gezeigt. Diese Einstellschieber sind normalerweise abgedeckt und dem Benutzer nicht zugänglich.

Man erkennt ferner vier Programmtasten 13, durch die der Benutzer eines von vier vorher abgespeicherten Programmen auswählen kann. Des weiteren ist ein Schiebeschalter 14 vorgesehen, mit dessen Hilfe eine Umschaltung zwischen einer Programmierung für ein am rechten Ohr zu tragendes Hörge­ rät, oder für ein am linken Ohr zu tragendes Hörgerät vorgenommen wer­ den kann. Dieser Schiebeschalter 14 weist außerdem eine Mittelstellung auf, mit der für den Fall, daß jedes Ohr mit einem Hörgerät versehen ist, beide Hörgeräte, jeweils mit ihren individuellen, normalerweise verschie­ denen programmierten Übertragungseigenschaften, angesteuert werden kön­ nen.

Weiterhin ist ein Programmeingabeschalter 15 und eine Reihe von Druck­ tasten 16 vorgesehen. Mit den beiden jeweils mit einem nach oben bzw. einem nach unten gerichteten Pfeil versehenen Drucktasten kann die Laut­ stärke für das Hörgerät stärker oder schwächer eingestellt werden. Die Drucktasten M, MT und T dienen der Anschaltung jeweils des Mikrofons, des Mikrofons und der Telefonspule oder der Telefonspule alleine.

Schließlich erkennt man noch einen mit E/A bezeichneten Ein/Ausschalter.

Für die durch einen Hörgeräteakustiker vorzunehmende Programmierung wird nach dem Einschalten des externen Steuergerätes der Auswahlschalter für das linke bzw. rechte bzw. beide Hörgeräte eingestellt. Anschließend werden die Schiebeschalter auf die gewünschte Position eingestellt. An­ schließend wird dann für diese Einstellung eine der vier Programmpositio­ nen 13 ausgewählt, worauf dann die Programmeingabetaste 15 gedrückt wird. Dies bewirkt, daß diese Einstellung abgespeichert wird, wie dies noch näher erläutert werden wird.

Die hier dargestellten Programmtasten 13 für die Programmauswahl sind nicht auf die hier dargestellte Anzahl von vier beschränkt. Es können selbstverständlich auch wesentlich mehr auswählbare Programme auf eine entsprechende Anzahl von Programmtasten gelegt werden.

Fig. 4 zeigt nun das Blockschaltbild des externen Steuergerätes 2. Man erkennt wiederum schematisch die Eingabetastatur 2 und die für den Benutzer nicht zugängliche Programmiervorrichtung 5. An die Eingabe­ tastatur 2 ist ein Tastatur-Decodierer 17 angeschlossen, während mit der Programmiervorrichtung 5 ein Decodierer 18 verbunden ist, der die Ein­ stellung der Einstellschieber 12 decodiert. Beide Decodierer sind mit einem Programmspeicher 20 verbunden, der vorzugsweise in C-MOS- Technik aufgebaut ist. Die in der Programmiervorrichtung 5 einstellbaren Werte können sowohl in digitaler als auch in analoger Form vorliegen und müssen demgemäß entsprechend für die Eingabe in den Programmspeicher 20 umgesetzt werden.

Der Tastaturdecodierer 17 ist außerdem mit einem temporären Speicher 19 für die Abspeicherung der Einstellung der Tasten 16 verbunden.

Weiterhin ist an dem Tastaturdecodierer 17 eine Steuerlogik 21 angeschlos­ sen, die einmal der Steuerung des Programmspeichers 20 und zum anderen der Steuerung des temporären Speichers 19 sowie der Steuerung eines durch einen Identitätsschalter 22 ansteuerbaren Datenregisters 23 dient. Dieses Datenregister ist außerdem mit Ausgängen des Programmspeichers 20 und des temporären Speichers 19 verbunden.

Am Ausgang des Datenregisters 23 ist dann ein Modulator 24 und ein Hoch­ frequenzoszillator mit Sender 25 angeschlossen.

Der Identitätsschalter 22 dient dazu, den tatsächlichen Benutzer des Hör­ gerätes zu identifizieren, damit nur das vom Benutzer selbst getragene Hör­ gerät oder die vom Benutzer getragenen Hörgeräte durch sein externes Steuergerät auf eines der vorab gespeicherten Programme für die Übertra­ gungseigenschaften eingestellt werden kann. Damit wird verhindert, daß ein Benutzer ein fremdes Hörgerät auf seine gewählten Programme einstellt oder daß sein Hörgerät von einem anderen mit einem gleichartigen program­ mierbaren Hörgerät versehenen Benutzer auf ein für ihn nicht geeignetes Programm eingestellt werden kann.

In Fig. 5 schließlich erkennt man das Hörgerät 7 mit digitaler Steuerein­ heit 8, Audioprozessor 9, Mikrofon 10 und Hörer 11. Im einzelnen ist dabei ein Empfänger 26 vorgesehen, an dem ein Demodulator 27 angeschlossen ist, der ausgangsseitig mit einem Decodierer 28 zur Trennung der Daten und der Taktimpulse verbunden ist. Die beiden entsprechenden Ausgangsleitungen des Decodierers 28 sind an einer Steuerlogik 29 angeschlossen, die wiederum der Steuerung eines Serien-Parallelumsetzers 30 und eines Programmspeichers 31 dient. Dieser Programmspeicher kann beispielsweise aus einer Anzahl von Verriegelungsschaltungen bestehen. Die seriell aus der Steuerlogik 29 aus­ gelesenen Daten für die die Übertragungseigenschaften bestimmenden Para­ meter werden aus dem Umsetzer 30 parallel an den Programmspeicher 31 übertragen und bleiben dort solange das Gerät in Betrieb ist und solange eine eingebaute Pufferbatterie ausreichend Spannung aufweist, gespeichert.

An den Ausgängen des Programmspeichers 31 sind nun die verschiedenen Stufen des Audioprozessors 9 angeschlossen. Das Mikrofon 10 und eine Telefonspule 32 sind mit einer Mischstufe 33 verbunden. Die Anschaltung des Mikrofons 10 und/oder der Telefonspule wird durch die Tasten M, T oder M/T gesteuert. An diese Mischstufe 33 schließt sich ein Verstärker mit Hochpaßeigenschaften 34, ein Verstärker 35 mit Tiefpaßeigenschaften, ein Verstärker 36 für die Lautstärkeregelung und ein Verstärker 37 für die automatische Verstärkungsregelung, ein Endverstärker 38 und ein Begrenzer­ verstärker 39 an.

Zur Arbeitsweise des eigentlichen Hörgerätes sei noch folgendes angemerkt:

Das Hörgerät enthält - wie bereits erwähnt - den Empfängerdemodulator 7, die digitale Steuereinheit 8 und den Audioprozessor 9. Die digitale Steuereinheit arbeitet dabei wie folgt: Sie decodiert die von dem externen Steuergerät seriell aufgenommenen Daten und überprüft ob die aufgenommenen Daten für das betreffende Hörgerät gültig sind, d.h. sie überprüft den ID-Code. Sie speichert die aufgenommenen Daten in dem Speicher 30, 31 ab. Diese Daten werden dann für die Steuerung des Audioprozessors mit seinen verschiedenen Stufen verwendet.

Der Audioprozessor übernimmt dann sämtliche normalen Funktionen eines Hörgerätes, gesteuert durch die digitalen Ausgangssignale der digitalen Steuereinheit. Diese Steuerung umfaßt dabei vorbestimmte Verstärkung, maximale Ausgangsleistung, automatischen Verstärkungsregelungsbereich, tiefste noch zu übertragende Frequenz, höchste noch zu übertragende Frequenz, Lautstärkeregelung und ähnliche Funktionen.

Dieses neue programmierbare Hörgerät gestattet eine außerordentlich vari­ able Einstellung für verschiedene Programminhalte. Die Übertragung vom externen Steuergerät nach dem Hörgerät, die als drahtlose Übertragung bezeichnet ist, kann beispielsweise mittels Ultraschall, Infrarotstrahlung oder vorzugsweise mittels elektromagnetischer Wellen erfolgen. Bei der Auswahl der Frequenzen wird man möglichst langwellige Trägerfrequenzen auswählen, so daß man Ferritantennen verwenden kann. Außerdem läßt sich diese Ferritantenne auch als Telefonspule benutzen.

Die Vorteile dieses neuen Hörgerätes sind im wesentlichen die folgenden:

• 1. Der Benutzer kann zwischen verschiedenen Einstellmöglichkeiten für das eigentliche Hörgerät wählen, beispielsweise eine Einstellung für ruhige Räume, eine Einstellung für die Fahrt in einem Auto, eine andere für das Hören von Musik usw.
• 2. Das Hörgerät kann unauffällig dadurch bedient werden, daß man eine entsprechende Taste drückt während sich das externe Steuer­ gerät in einer Jackentasche oder einer Handtasche befindet.
• 3. Das Steuergerät kann auch durch Personen benutzt werden, die normalerweise Schwierigkeiten hätten, extrem kleine Bedienungs­ organe, wie sie häufig bei modernen Hörgeräten anzutreffen sind, zu bedienen, da die Tastatur relativ große, leicht bedienbare Tasten aufweist.
• 4. Das externe Steuergerät für das Hörgerät ermöglicht eine sehr elegante und wirkungsvolle Anpassung des Hörgerätes an die Hörbehinderung des Benutzers. Der Hörgeräteakustiker kann durch interaktives Einstellverfahren zusammen mit dem Benutzer die Ein­ stellungen für die verschiedenen Umgebungseinflüsse bis zur voll­ ständigen Zufriedenheit des Benutzers durchführen.

Des weiteren sei noch auf folgende Punkte hingewiesen:

Im Idealfalle hat das eigentliche Hörgerät weder Steller noch Schalter, sondern nur ein Batteriefach. Die Steuerung und Einstellung des Hörgerätes erfolgt durch drahtlose Übertragung vom Steuergerät aus. Das Hörgerät kann durch den Benutzer auch ohne das externe Steuergerät verwendet werden. Allerdings ist ohne das externe Steuergerät keine Steuerung des Hörgerätes möglich, auch nicht das Ein- und Ausschalten.

Als Alternative könnte man am eigentlichen Hörgerät noch einen Ein-/ Ausschalter und einen Lautstärkesteller für die manuelle Betätigung für solche Fälle vorsehen, wo es unpraktisch ist, die Steuereinheit mit sich zu führen (z.B. beim Schwimmen).

Insgesamt wurde auf diese Weise ein modernes Hörgerät geschaffen, das eine Vielzahl von Forderungen in vorbildlicher Weise zu erfüllen vermag.

Claims (15)

1. Fernsteuerbares, programmierbares Hörgerät mit einem in seinen Übertragungseigenschaften zwischen Mikrofon und Hörer wahlweise auf verschiedene Übertragungscharakteristika einstellbaren Verstärker- und Übertragungsteil, mit einem externen Steuergerät (1) mit einem Sender für die drahtlose Übertragung von Steuersignalen nach dem Hörgerät (6) und einem darin befindlichen Empfänger (7) zur Aufnahme und Demodulation von Steuersignalen, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Steuergerät (1) in einer digitalen Steuereinheit (3) einen ersten Speicher (20) für eine Anzahl von Programmen für unterschiedliche Übertragungscharakteristika des Hörgerätes darstellende Parameter und ein Bedienungsfeld (2; 13) für den selektiven Abruf jeweils eines Satzes von Parametern für eine der Übertragungscharakteristiken für eine Übertragung an das Hörgerät sowie einen mit diesen Parametern als Steuersignalen modulierbaren Sender enthält, daß ferner das Hörgerät (6; 7 bis 11; Fig. 5) eine weitere durch die Steuersignale nach deren Demodulation steuerbare Steuereinheit (8; 29) für die Steuerung des Übertragungsteils (9) des Hörgerätes enthält, und daß das externe Steuergerät (1) einen mit den Steuersignalen modulierbaren Hochfrequenzsender (4; 24, 25) enthält.

2. Programmierbares Hörgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem externen Steuergerät für die Programmierung des ersten Speichers (20) mit den Parametern verschiedener Übertragungscharakteristika eine dem Benutzer nicht zugängliche Programmiervorrichtung (5) vorgesehen ist.

3. Programmierbares Hörgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hörgerät außer dem Empfänger (26) mit dem Demodulatorteil (27) und der digitalen Steuereinheit (29) zur Steuerung des Übertragungsteiles (33 bis 39) zwischen digitaler Steuereinheit und Übertragungsteil eine Stufe (30) zur Serien-Parallel-Umwandlung und einen Speicher (31) enthält, dessen Ausgänge mit den einzelnen Stufen des Übertragungsteils verbunden sind.

4. Programmierbares Hörgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Übertragungsteil steuerbare Verstärker (34, 35) mit unterschiedlichen Durchlaßbereichen, mit Lautstärkeregler (36), mit automatischer Verstärkungsregelung (37), mit Kompressionssteuerung (38) und mit Begrenzung der maximalen Ausgangsleistung (39) vorgesehen sind, die durch die Steuereinheit (8) entsprechend den übermittelten Parametern steuerbar sind.

5. Programmierbares Hörgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Steuergerät ein zusätzliches Mikrofon, eine daran angeschlossene Detektorschaltung und eine dadurch gesteuerte Steuerschaltung enthält, die in Abhängigkeit von dem durch das zusätzliche Mikrofon aufgenommenen Umgebungsgeräusch selbsttätig die Auswahl der für ein solches Umgebungsgeräusch abgespeicherten Parameter für eine Übertragung an das Hörgerät (6) steuert.

6. Programmierbares Hörgerät nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das externe Steuergerät (1) die Form einer Armbanduhr (41) mit einem Mikrofon, einem Tastaturfeld (16) sowie Betätigungsknöpfen (42 bis 45) und einer Vorrichtung (48) zum Abstrahlen Energie aufweist.

7. Hörgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein digitales Anzeigefeld (49) vorgesehen ist.

8. Hörgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (41) des externen Steuergeräts (1) einen Ultraschallschwinger enthält.

9. Hörgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Ferritantenne enthält.

10. Hörgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit dem Gehäuse (41) verbundenen Armband (47) eine Antenne (48) in Form einer Drahtschleife vorgesehen ist, die mit dem Ausgang des Senders gekoppelt ist.

11. Hörgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse eine Digitaluhr enthält.

12. Hörgerät nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsknöpfe (42 bis 44) als einrastende Einfach-Druck­ knöpfe ausgebildet sind.

13. Hörgerät nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsknöpfe als nichtrastende Einfach-Druckknöpfe ausgebildet sind.

14. Hörgerät nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsknöpfe als Doppel-Druckknöpfe ausgebildet sind.

15. Hörgerät nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsknöpfe als Drehknöpfe ausgebildet sind.