DE4419901C2 - Hörhilfegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hörhilfegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der EP-A-0 064 042 ist ein Hörgerät dieser Art bekannt, bei dem in einem Speicher die Parameter mehrerer verschiede­ ner Umgebungssituationen abgespeichert sind. Durch Betätigen eines Schalters wird z. B. die erste Gruppe von Parametern ab­ gerufen und steuert über eine Steuereinheit einen zwischen Mikrofon und Hörer eingeschalteten Signalprozessor, der dann eine die erste für eine vorgesehene Umgebung bestimmte Über­ tragungsfunktion einstellt. Über einen sogenannten Situa­ tionsumschalter können manuell durch den Hörgeräteträger alle programmierten Übertragungsfunktionen nacheinander abgerufen werden, bis die dem Hörgeräteträger passende Übertragungs­ funktion gefunden ist. Andererseits ist auch eine automati­ sche Anpassung vorgesehen, wenn der Benutzer z. B. von einer geräuschvollen Umgebung in eine ruhige Umgebung kommt oder umgekehrt. Zur Programmierung des Speichers des Hörgerätes wird das Hörgerät über eine elektrische Leitung an eine ex­ terne Programmiereinheit angeschlossen. Da sich die Umge­ bungssituationen ständig ändern, kann der Benutzer die zu­ letzt gewählte Einstellung leicht vergessen bzw. nicht mehr erkennen. In me Bd. 8 (1994) Heft 1, Seiten 30-33, "Neue Ent­ wicklungen in der Hörgerätetechnik" ist bei mehrkanaligen programmierbaren Hörgeräten darauf hingewiesen, daß im Hörge­ rät mehrere Hörgeräteeinstellungen speicherbar und diese Ein­ stellungen über Knopfdruck wählbar sind.

Hand in Hand mit der Miniaturisierung der Hörgeräte mußte auch eine Miniaturisierung der Bedienungselemente, wie Ein- Aus-Schalter und Lautstärkesteller, stattfinden. Dies hat dazu geführt, daß insbesondere die Rädchen zur Einstellung der üblichen Lautstärke-Potentiometer heute oft schon so klein sind, daß sie von den meist älteren Schwerhörigen mit altersbedingt verminderter Feinmotorik der Finger nicht mehr eingestellt werden können.

Um den Hörgeräteträgern die Bedienung ihrer Hörgeräte zu er­ leichtern, sind Hörgeräte mit Fernbedienung durch Ultra­ schall, Infrarot- oder Funksignale bekannt (EP-A-0 168 895, EP-A-0 175 909). Dazu ist ein zusätzliches Steuergerät mit Sender erforderlich. Mittels eines Tastenfeldes am Steuerge­ rät werden manuell Befehlssignale an das Hörgerät gesendet, vom Hörgerät empfangen und in einer speziellen Schaltung decodiert und in das der gewünschten Funktion entsprechende Steuersignal umgesetzt. Während bei den erstgenannten Hörge­ räten die Handhabung der Bedienelemente um so schwieriger wird, je kleiner das Gesamtgerät ist, ist bei den fernbedien­ baren Geräten das Mitführen der größeren Steuergeräte erfor­ derlich.

In der Literatur, beispielsweise Brockhaus-Enzyklopädie, 19. Auflage, Mannheim, 1993, Band 20, Seiten 701, 702, ist un­ ter dem Stichwort "Spracherkennung" ein Verfahren zur automa­ tischen Klassifikation gesprochener Worte, Wortfolgen oder Sätze genannt. Das Lexikon der Datenverarbeitung, Verlag Moderne Industrie, Landsberg, 8. Auflage, 1982, Seiten 611, 612 lehrt, daß in eine Datenverarbeitungsanlage akustische Steuerbefehle eingebbar sind, wobei sich das Umsetzen in ent­ sprechende digitale Daten vereinfacht, wenn man sich auf die Stimme einer einzigen oder weniger Personen beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hörhilfegerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß seine Bedie­ nung, Umschaltung oder Steuerung auch ohne körperliche Berüh­ rung von Schaltmitteln und ohne zusätzliche Steuergeräte mög­ lich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch ein Hörhilfegerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Neben dem üblichen Signalweg des Hörgerätes zur Signalbear­ beitung der vom Mikrofon empfangenen Schallsignale über einen Verstärker zum Hörer, mit einer Schallsignalabgabe zum Trom­ melfell des Hörgeräteträgers, ist nach der Erfindung ein zweiter Signalweg vorgesehen, derart, daß das Mikrofon des Hörhilfegerätes phonetische Steuersignale des Hörgeräteträ­ gers empfängt, sie in dem zweiten Signalweg in Steuersignale umwandelt, wobei diese Steuersignale über ein lernfähiges System - neuronales Netz - entsprechende Hörgerätefunktionen auslösen. Hierzu errechnet das neuronale Netz die die Hörge­ rätefunktionen auslösenden Steuersignale aus den Steuersigna­ len des zweiten Signalweges und den vom Mikrofon bei Beschal­ lung durch Audiosignale erzeugten elektrischen Signalen. Beim Berechnen greift das neuronale Netz auf vorangegangene Sig­ nalkombinationen zwischen den elektrischen Signalen und den Steuersignalen zurück, die unter Berücksichtigung der Steuer­ befehle des Benutzers ausgeführt worden sind.

Vorteilhaft bei der Erfindung ist, daß im Signalweg des Hörhilfegerätes für die Steuerbefehle des Hörgeräteträgers einerseits zum Empfang der phonetischen Befehle das geräteeigene Mikrofon und andererseits zum Umsetzen der erkannten und ausgewerteten Steuersignale die geräteeigene Signalverarbeitungseinheit verwendbar sind. Gemäß einer Ausführung weist das Hörhilfegerät einen Sprachdecoder auf, wobei vom Hörgerätemikrofon aufgenommene phonetische Befehle des Hörgeräteträgers, die der Sprachdecoder als in einem Speicher abgelegte Sprachsignalmuster identifiziert, vor­ zugsweise mittels eines Prozessors in Steuersignale wandelbar sind und wobei diese bestimmten Befehlen des Hörgeräteträgers zugeordneten Steuersignale z. B. das Ein- oder Ausschalten des Hörhilfegerätes, eine Lautstärkeverstellung, ein Umschalten des Verstärkers auf verschiedene programmierbare Übertra­ gungscharakteristiken, welche unterschiedlichen Hör-/Um­ gebungssituationen angepaßt sind, auslösen.

In einer Ausgestaltung des Hörhilfegerätes nach der Erfindung wird in den vorgesehenen Signalpfad zur Erkennung und Auswer­ tung phonetischer Befehle des Hörgeräteträgers neben dem Mi­ krofon und der Signalverarbeitungseinheit des Hörhilfegerätes noch ein Prozessor oder Mikroprozessor dieser Einheit mit einbezogen. Bei Erkennung und Auswertung des phonetischen Be­ fehls bewirkt der Prozessor im Zusammenwirken mit der Signal­ verarbeitungseinheit die vom Hörgeräteträger gewünschte Be­ dienung bzw. Steuerung bzw. Umschaltung des Hörhilfegerätes.

Bei der Prüfung der eingehenden Befehlssignale kann eine Si­ cherung gegen Fehlsteuerungen vorgesehen sein, damit z. B. durch Unterhaltungen der Signalweg für die Bedien- und Steu­ ersignale nicht aktivierbar ist. Gemäß einer Ausführung kann in diesem Signalweg z. B. ein Schaltmittel angeordnet sein, das der Hörgeräteträger vor der Eingabe phonetischer Befehle an das Hörgerät zu betätigen hat.

Weitere Merkmale zu vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfin­ dung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 11.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Hörhilfegerätes mit einer Einheit zum Erkennen und Auswerten von vom Hörgeräteträger ge­ sprochener Codeworte zur Bedienung und/oder Steuerung seines Hörhilfegerätes,

Fig. 2 ein Hörhilfegerät nach Fig. 1, dessen Sprachsteuer­ einheit eine Fuzzy-Logik umfaßt,

Fig. 3 ein Hörhilfegerät nach Fig. 1, dessen Sprachsteuer­ einheit ein neuronales Netz umfaßt.

Das in Fig. 1 schematisch und vereinfacht gezeichnete Hörge­ rät besitzt einen ersten Signalzweig zur Bearbeitung der Nutzschallsignale, in dem ein Mikrofon 1 die Schallsignale aufnimmt. Diese akustische Information wird im Mikrofon in elektrische Signale umgesetzt. Nach einer Signalbearbeitung in einem Verstärker (Verstärkungs- und Übertragungsteil) 2 wird das elektrische Signal einem Hörer 3 als Ausgangswandler zugeführt. Der Hörer wandelt die elektrischen Nutzsignale wieder in Schallsignale, welche an das Trommelfell des Hörbe­ hinderten abgegeben werden.

Um einen zusätzlichen Schallwandler oder Sensor zum Empfang akustischer Steuerbefehle oder Bedienanweisungen des Hörgerä­ teträgers zu erübrigen, kann gemäß Ausführungsbeispiel aus dem Signalpfad zwischen dem Mikrofon 1 und dem Verstärker 2 eine Meß- oder Eingangsgröße abgegriffen werden, die in einem zweiten Signalpfad bearbeitet wird. Damit der Hörgeräteträger anstelle manuell oder durch Fernbedienung phonetisch Anwei­ sungen an sein Hörgerät geben kann, ist im zweiten Signalpfad des Hörgerätes ein Sprachdecoder 4 oder Sprachanalysator für die Erkennung und Auswertung des vom Hörgerätebenutzer ge­ sprochenen Codewortes vorgesehen. Dabei wird über einen Prozessor 5 das zu analysierende Codewort bzw. ein diesem Codewort entsprechendes Steuersignal mit einzelnen, in einem Speicher/Sprachmusterspeicher 6 abgelegten Sprachmustersigna­ len verglichen. Bei richtiger Identifizierung des Codewortes bewirkt der Prozessor die vom Hörgeräteträger gewünschte Bedienung bzw. Steuerung bzw. Umschaltung des Hörgerätes. Dabei kann der Ausgang 7 des zweiten Signalpfades zum Ver­ stärker bzw. zur Signalverarbeitungseinheit 2 des ersten Signalpfades geführt sein.

Der Hörgeräteträger kann über das Mikrofon 1 akustische Befehle auf sein Hörgerät übertragen. Durch Codewörter, wie "Ein" oder "Aus", kann der Hörgeräteträger sein Hörgerät ein- bzw. ausschalten. Durch gespeicherte Codewörter und entspre­ chende gesprochene Anweisungen, wie "leiser" oder "lauter" kann der Hörgeräteträger ohne manuelle Betätigung eines Lautstärkestellers die Lautstärkeverstärkung des Hörgerätes verändern. Handelt es sich um ein programmierbares Hörgerät, in dem auf verschiedene Hörsituationen/Umgebungssituationen abgestimmte Übertragungscharakteristiken gespeichert sind, so kann der Hörgeräteträger z. B. durch die Codeworte "Programm 1" oder "Programm 2" die einzelnen, gespeicherten Programme anwählen. Insbesondere bei der Anpassung des Hörgerätes an den Gehörschaden des Hörbehinderten bietet die Erfindung die Möglichkeit, bestimmte Parameter für die Signalübertragungs­ charakteristik durch phonetische Eingaben oder Befehle zu verändern. Vorzugsweise bei der Anpassung des Hörhilfegerätes werden die Codewörter des Hörbehinderten im Sprachmusterspei­ cher 6 abgelegt.

Je nach gewünschter Ausführung des Hörhilfegerätes können die gespeicherten Codewörter auch gelöscht und durch neue Code­ wörter ersetzt werden, so daß auch fremdsprachliche oder Dialektausdrücke als Codewörter wählbar sind. Andererseits kann der Gerätehersteller fest eingegebene Codewörter vor­ schreiben, die vom Benutzer zu beachten sind. Sind mehrere Codewörter miteinander verknüpfbar, so kann der Prozessor 5 des Hörgerätes im Zusammenwirken mit der Signalverarbeitungs­ einheit 2, 6 Steuerungen in der Übertragungscharakteristik des Hörgerätes bewirken, wobei Parameter veränderbar sind, soweit dies sinnvoll ist.

Sind fest vorgegebene Sprachmuster im Sprachmusterspeicher abgelegt, dann muß die Eingabe über das Mikrofon gegebenen­ falls so lange wiederholt werden, bis das vorgegebene Sprach­ muster mit dem des Codewortes übereinstimmt. Um jedoch Fremd­ sprachen oder Dialekte berücksichtigen zu können, die der jeweilige Benutzer des Hörhilfegerätes spricht, kann für die Sprachmustersignale ein wahlfreier Speicher (RAM) vorgesehen werden.

Nach der Erfindung ist es vorteilhaft, daß keine zusätzlichen Schalter- und Bedienelemente am Hörhilfegerät erforderlich sind. Ebenso entfällt ein zusätzliches Steuer- oder Fernbe­ dienungsgerät mit Sender sowie mit einer Empfangseinrichtung im Hörgerät. Das Hörgerät nach der Erfindung ist relativ störsicher, da sprachcodiert. Bei Verwendung des bereits vorhandenen Gerätemikrofons - die zu empfangenden Nutzschall­ signale wie die phonetischen Befehle des Hörgeräteträgers liegen im Sprachfrequenzbereich - sind keine weiteren Empfän­ gerbauteile erforderlich.

Eine weitere Vereinfachung der phonetischen Steuerung des Hörhilfegerätes wird dadurch erreicht, daß zur Verarbeitung der im Sprachdecoder 4 als Steuerbefehle des Hörbehinderten identifizierten Sprachsignale eine Fuzzy-Logik-Einheit 8 vorgesehen ist, die diese in Steuersignale gewandelten Sprachsignale (Steuerbefehle) nach in einer Regelbasis der Fuzzy-Logik-Einheit ablegbaren Verarbeitungsregeln zu die Schaltvorgänge am Hörhilfegerät auslösenden Steuersignalen verarbeitet. Auch bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist dem Signalweg vom Mikrofon 1 über den Verstärker 2 zum Hörer 3 ein Steuersignalweg 10 vom Sensorausgang oder Mikrofonausgang über den Sprachdecoder 4 und die Fuzzy-Logik-Einheit 8 mit Speicher 9 zum Verstärker 2 nebengeordnet.

Schließlich kann gemäß der Ausführung nach Fig. 3 das Hörge­ rät zur phonetischen Bedienung oder Steuerung auch mit einem lernfähigen System ausgerüstet werden. Danach ist ein neuro­ nales Netz 11 vorgesehen, dem eingangsseitig die Nutzschall­ signale des ersten Signalweges sowie die Steuersignale des zweiten Signalweges zuführbar sind und wobei das neuronale Netz die die erforderlichen Schaltvorgänge auslösenden Steu­ ersignale errechnet und dabei auf vorangegangene, unter Berücksichtigung der Steuerbefehle des Hörbehinderten ausge­ führte Signalkombinationen zwischen Nutzsignalen und Steuer­ signalen zurückgreift. Die Ausführung nach Fig. 3 zeichnet sich noch dadurch aus, daß dem Nutzsignalweg vom Mikrofon 1 über den Verstärker 2 zum Hörer 3 ein erster Steuersignalweg 10 vom Sensorausgang oder Mikrofonausgang über den Sprachde­ coder 4 und den Prozessor 5 mit Speicher 6 zum Verstärker 2 sowie ein zweiter Steuersignalweg 12 vom Sensorausgang bzw. Mikrofonausgang über das neuronale Netz 11 zum Verstärker 2 nebengeordnet sind, wobei dem neuronalen Netz 11 das Sensor- bzw. Mikrofonausgangssignal und über eine Signalleitung 13 Signale aus dem ersten Signalweg zuführbar sind.

Claims (11)

1. Hörhilfegerät mit einem Mikrofon (1) zum Empfang von Audiosignalen und zur Erzeugung von den Audiosignalen ent­ sprechenden, elektrischen Signalen, mit einer in einem Si­ gnalweg vorgesehenen Signalverarbeitungseinheit (2) zur Be­ arbeitung dieser elektrischen Signale in elektrische Nutzsi­ gnale, wobei die Signalverarbeitungseinheit ein Verstärkungs­ teil mit Lautstärkeverstärkung und ein Übertragungsteil mit veränderbarer Übertragungscharakteristik umfaßt, und mit ei­ nem elektroakustischen Wandler (Hörer 3) zum Wandeln der ver­ stärkten und bearbeiteten Nutzsignale in akustische Signale, die dem Trommelfell des Hörgeräteträgers zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Hörhilfegerät ein zweiter Signalweg (4 bis 13) zur Erkennung und Auswertung phonetischer Befehle des Hörgeräteträgers vorgesehen ist, derart, daß das Hörhilfegerät mit dem geräteeigenen Mikrofon (1) die phonetischen Befehle des Hörgeräteträgers empfängt, danach erkennt und auswertet und in Steuersignale wandelt, die unter Einbeziehung der Signalverarbeitungseinheit (2) die den Befehlen des Hör­ geräteträgers entsprechenden Hörgerätefunktionen auslösen, und daß ein neuronales Netz (11) vorgesehen ist, dem eingangsseitig die den Audiosignalen entsprechenden elektrischen Signale des ersten Signalweges (1, 2, 3) sowie die Steuersignale des zweiten Signalweges (4 bis 13) zuführbar sind und wobei das neuronale Netz die die Hörgerätefunktionen auslösenden Steuersignale errechnet und dabei auf vorangegangene, unter Berücksichtigung der Steuerbefehle des Hörgeräteträgers ausgeführte Signalkombinationen zwischen den den Audiosignalen entsprechenden elektrischen Signalen und den Steuersignalen zurückgreift.

2. Hörhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das geräteeigene Mikrofon (1) zur Aufnahme von vom Hörgeräteträger gesprochener Code­ worte vorgesehen ist, daß das Codewort einem Sprachanalysa­ tor/Sprachdecoder (4) zuführbar ist, dessen Analysesignal mit in einem Sprachmusterspeicher (6) abgelegten Sprachmustersi­ gnalen vergleichbar ist und daß bei gegebener Übereinstimmung mit einem der Sprachmustersignale eine diesem Signal zugeord­ nete Steuerung oder Regelung des Hörhilfegerätes auslösbar ist.

3. Hörhilfegerät nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vom Mikrofon (1) auf­ genommene Sprachsignale des Hörgeräteträgers, die der Sprach­ decoder (4) als in einem Speicher (6) abgelegte Sprachsignal­ muster des Hörgeräteträgers identifiziert, in einem weiteren Signalweg mittels eines Prozessors (5) in Steuersignale wan­ delbar sind.

4. Hörhilfegerät nach Anspruch 2, gekenn­ zeichnet durch eine Fuzzy-Logik-Einheit (8), die die im Sprachdecoder (4) als Steuerbefehle identifizierten, phonetischen Befehle des Hörgeräteträgers nach in einer Regelbasis ablegbaren Verarbeitungsregeln zu die Schaltvorgänge am Hörhilfegerät auslösenden Steuersignalen verarbeitet.

5. Hörhilfegerät nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß dem ersten Signalweg vom Mikrofon (1) über den Verstärker (2) zum Hörer (3) ein zweiter Signalweg (10) vom Mikrofonausgang über den Sprachdecoder (4) und die Fuzzy-Logik-Einheit (8) mit Speicher (9) zum Verstärker (2) nebengeordnet ist.

6. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß dem ersten Signalweg vom Mikrofon (1) über den Verstärker (2) zum Hörer (3) ein zweiter Signalweg (10) vom Mikrofonausgang über den Sprachdecoder (4) und einem Prozessor (5) mit Speicher (6) zum Verstärker (2) sowie ein weiterer Steuersignalweg (12) vom Mikrofonausgang über das neuronale Netz (11) zum Verstärker (2) nebengeordnet sind, wobei dem neuronalen Netz (11) das Mikrofonausgangssignal und über eine Signalleitung (13) Signale aus dem ersten Signalweg zuführbar sind.

7. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der elektrischen Steuerschaltung des Signalweges für die Sprachmustersignale zum Prozessor ein manuell zu betätigendes Schaltmittel zugeordnet ist, das zur Vermeidung von Fehl­ steuerungen durch Unterhaltungen od. dgl. vor einer Befehls­ eingabe über das Mikrofon zu betätigen ist.

8. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Code­ wörter bei der Hörgeräteanpassung im Sprachmusterspeicher (6) ablegbar sind.

9. Hörhilfegerät nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Codewörter mitein­ ander verknüpfbar sind.

10. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sprachmustersignale der gespeicherten Codewörter und ihre Be­ deutung durch neue ersetzbar sind.

11. Hörhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur phonetischen Bedienerführung, Programmwahl und/oder Steuerung manuelle Betätigungsmittel vorgesehen sind.