DE68914083T2

DE68914083T2 - Hörgerät mit Pfeifunterdrückung.

Info

Publication number: DE68914083T2
Application number: DE68914083T
Authority: DE
Inventors: Lourens George Bordewijk
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2009-10-10
Also published as: EP0364037B1; US5003606A; DK501389D0; JPH02156944A; EP0364037A1; NL8802516A; DE68914083D1; DK501389A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hörgerät mit einem Mikrophon, einem Verstärker, von dem ein Eingang mit dem Mikrophon gekoppelt ist und von dem ein Ausgang mit einem Hörer gekoppelt ist, wobei das Hörgerät weiterhin mit Mitteln zum Unterdrücken unerwünschter Rückkopplungserscheinungen in dem Hörgerät verschen ist.
Ein derartiges Hörgerät ist aus dem USP 4.440.982 (PHN 9977) bekannt. Bei dem darin beschriebenen Hörgerät wird das Rückkopplungsphänomen dadurch vermieden, daß der Hörer auf besondere Art und Weise in dem Gehäuse des Hörgeräts durch Aufhängung vorgesehen wird. Dadurch wird die mechanisch-akustische Kopplung zwischen dem Hörer und dem Mikrophon möglichst effektiv unterbrochen und zwar durch Verringerung der mechanischen Übertragung zwischen dem Hörer und dem Gehäuse des Hörgeräts
Es stellt sich aber heraus, daß bei hohen Verstärkungsfaktoren des Verstärkers in dem Hörgerät dennoch manchmal eine gewisse Rückkopplung auftritt.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, Maßnahmen zu schaffen um auch in dem fall auf einfache und effektive Art und Weise dieses Rückkopplungsphänomen bei Hörgeräten zu vermeiden.
Nach der Erfindung weist das Hörgerät das Kennzeichen auf, daß die Mittel ein weiteres Mikrophon aufweisen, das nur für Nah-Schall empfindlich und mit einem zweiten Eingang des Verstärkers gekoppelt ist, und daß die beiden Mikrophone derart mit den zugeordneten Eingängen des Verstärkers gekoppelt sind, daß bei Zufuhr der Ausgangssignale der beiden Mikrophone zu den betreffenden Eingängen des Verstärkers, wobei diese Ausgangssignale durch Nah-Schall verursacht werden, der Verstärker nahezu kein Ausgangssignal liefert.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Rückkopplungsphänomen manchmal auch durch eine direkte akustische Kopplung des Hörers mit dem Mikrophon des Hörgeräts erzeugt werden kann, beispielsweise durch die Tatsache, daß das Ohrstück, in dem das (In-dem-Ohr-) Hörgerät vorgesehen ist, nicht einwandfrei passend in die Ohrmuschel bzw. in den Gehörgang aufgenommen sind. Durch Verwendung eines (Nah-) Mikrophons, beispielsweise eines Störunterdrückungsmikrophons bzw. eines Druckgradientenmikrophons, werden Signale, die beim Nichtvorhandensein eines solchen Mikrophons durch akustische Rückkopplung entstehen würden, durch die beiden Mikrophone detektiert und in dem Verstärker gegenphasig addiert und dadurch unterdrückt.
Für Nah-Signale (beispielsweise vom Hörer) weist die Kombination aus den beiden Mikrophonen und dem Verstärker einen unterdrückenden Charakter auf. Für Fern-Signale ist das Nah-Mikrophon mehr oder weniger unempfindlich. Das Hörgerät funktioniert dann normal, und zwar dadurch, daß die von dem ersten Mikrophon empfangenen Signale im Verstärker verstärkt zum Hörer weitergeleitet werden.
Dadurch wird eine bessere Unterdrückung der Rückkopplungserscheinungen verwirklicht. Das bedeutet, daß ohne Auftritt von Pfeifstörungen größere Verstärkungen möglich werden.
Aus US-A-3.922-488 ist ein elektro-akustischer Wandler mit einem Lautsprecher, mit zwei identischen, beide für Fern-Schall sowie für Nah-Schall empfindlichen Mikrophonen, sowie mit einer elektrischen Anordnung zur Verringerung oder Unterdrückung von Rückkopplung vom Lautsprecher bekannt. Dazu weist die elektrische Anordnung eine erste Schaltung auf, durch welche die beiden Mikrophonausgänge addiert werden und eine zweite Schaltung, durch welche die beiden Mikrophonausgänge subtrahiert werden, was zu einem Störanteil führt, der in einer dritten Schaltung von dem Ausgangssignal der ersten Schaltung subtrahiert wird. Dadurch ist eine ziemlich aufwendige Schaltungsanordnung erforderlich, damit zwischen dem erwünschten und dem unerwünschten Schall unterschieden werden kann.
Zur einwandfreien Unterdrückung weist das Hörgerät weiterhin das Kennzeichen auf, daß jedes der beiden Mikrophone mit einer Schalleintrittsöffnung im Gehäuse des Hörgeräts gekoppelt ist und daß die beiden oder mehrere Schalleintrittsöffnungen nahe beieinander in dem Gehäuse vorgesehen sind. Die beiden Mikrophone bekommen nun durchaus ähnliche akustische Signale zugeführt, so daß die Unterdrückung unerwünschter Pfeifsignale folglich besser ist.
Zwischen dem zu den Mitteln gehörenden Mikrophon und dem Verstärker ist vorzugsweise eine Schwellenschaltung vorgesehen. Dies bedeutet, daß die Schwellenschaltung nur einen in der Schwellenschaltung eingestellten Schwellenwert überschreitende Signale zum Verstärker hin durchlaßt. Dies bedeutet im wesentlichen, daß der Einfluß des Nah-Mikrophons nur bei hohen Signalamplituden spürbar ist. D.h., daß das Nah-Mikrophon nur dann "funktioniert", wenn es auch wirklich notwendig ist. Denn gerade bei hohen Signalamplituden kann (wird) akustische Rückkopplung auftreten. Mit anderen Worten: hohe Signalamplituden sind im allgemeinen kennzeichnend für akustische Rückkopplung, so daß auf diese Weise eine einwandfreie Detektion von Pfeiftönen möglich ist.
Das Hörgerät kann weiterhin das Kennzeichen aufweisen, daß die beiden Mikrophone in einem gemeinsamen Mikrophongehäuse untergebracht sind, daß das Gehäuse mit zwei Schalleintrittsöffnungen versehen ist, von denen eine Schalleintrittsöffnung mit einer Seite der Membran der beiden Mikrophone und die andere Schalleintrittsöffnung mit der anderen Seite der Membran des zu den Mitteln gehörenden Mikrophons akustisch gekoppelt ist. Dadurch läßt sich eine möglichst genaue Unterdrückung des Rückkopplungsphänomens verwirklichen.
Es sei erwähnt, daß in der US Patentschrift 4.456.795 ein Hörgerät beschrieben ist, bei dem ebenfalls zwei Mikrophone vorgesehen sind. In dem Fall ist jedoch nicht von Unterdrückung eines akustischen Rückkopplungsphänomens durch gegenphasige Addierung der beiden Mikrophonsignale in dem Verstärker die Rede.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste,
Fig. 2 eine zweite,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörgeräts, und
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Mikrophonkombination.
Fig. 1 zeigt den Schaltplan des Hörgeräts. Das Hörgerät kann beispielsweise die Form haben, wie diese in Fig. 3 dargestellt ist. Es handelt sich dabei um ein Hinter-dem-Ohr-Gerät 10, das im allgemeinen bananenförmig ausgebildet ist. Dies soll nicht als beschränkend betrachtet werden. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf beispielsweise In-dem-Ohr-Geräte, d.h. Hörgeräte, die in dem Ohrraum und/oder dem Gehörgang getragen werden können.
Das Hörgerät weist das normalerweise vorhandene Mikrophon 1 auf, das mit einem Eingang, in diesem fall dem nicht-invertierenden Eingang eines (Vor-) Verstärkers 3 gekoppelt ist. Der Ausgang dieses Verstärkers 3 ist mit einem Hörer (Lautsprecher) 4 gekoppelt. Das Hörgerät weist ein zweites Mikrophon auf, das mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 3 gekoppelt ist.
Das Mikrophon 2 ist ein sog. Nah-Mikrophon. D.h. ein Mikrophon, das nur empfindlich ist für akustische Nah-Signale und für akustische Fern-Signale unempfindlich ist. Diese Mikrophone werden auch als "Noise cancelling"- oder Nahbesprechungsmikrophone bezeichnet. Dazu wäre ein Druckgradientenmikrophon verwendbar. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Mikrophons ist eine Anordnung zweier gegenphasig angeschlossener Mikrophone nahe beieinander. Ein derartiges Mikrophon findet an sich bei Hörgeräten bereits Anwendung, siehe die bereits genannte US Patentschrift 4.456.795.
Die beiden Mikrophone 1 und 2 werden vorzugsweise dicht beisammen in dem Hörgerät vorgesehen, und zwar derart, daß die Schallöffnungen für die beiden Mikrophone nahe beisammen liegen. Dies ist notwendig, damit dafür gesorgt werden kann, daß über die Schalleintrittsöffnungen den beiden Mikrophonen 1 und 2 im wesentlichen dieselben akustischen Signale zugeführt werden.
In Fig. 3 sind zwei Schalleintrittsöffnungen 13 und 14 angegeben, die nahe beisammen in dem Gehäuse 10 vorgesehen sind.
Die Wirkungsweise des Hörgeräts nach Fig. 1 ist wie folgt. Für die akustischen Signale, die von einer Schallquelle in einem Abstand von dem Hörgerät erzeugt werden, ist das Mikrophon 2 unempfindlich. Das Hörgerät funktioniert dann wie ein normales Hörgerät. Die vom Mikrophon 1 empfangenen akustischen Signale werden vom Hörer 4 verstärkt wiedergegeben.
Für akustische Nah-Signale, beispielsweise die akustischen Signale vom Hörer 4, die, wenn wieder vom Mikrophon 1 aufgenommen, zu akustischer Rückkopplung führen könnten, ist das Mikrophon 2 durchaus empfindlich. Die beiden Mikrophone 1 und 2 detektieren nun mehr oder weniger dieselben Signale, so daß es nach Zusammenfügung dieser Signale in dem Differenzverstärker 3 eine Unterdrückung dieser detektierten Signale gibt.
Eine verbesserte Schaltung ist die nach Fig. 2, in der ein zusätzliches Element, d.h. eine Schwellenschaltung 5, zwischen dem Mikrophon 2 und dem Verstärker 3 vorgesehen ist.
Durch diese Schaltung 5 ist nun eine Diskrimination der erwünschten und der erwünschten Nah-Signale möglich.
Ein erwünschtes Signal ist beispielsweise Geflüster ins Ohr der das Hörgerät tragenden Person, die dies als erwünscht erfährt. Ein solches Signal hat meistens eine geringe Amplitude. Das vom Mikrophon 2 aufgenommene Signal wird dadurch eine derart niedrige Amplitude aufweisen, daß die Schwelle in der Schwellenschaltung 5 nicht überschritten wird. Die das Hörgerät tragende Person wird folglich das selbstverständlich auch vom Mikrophon 1 detektierte erwünschte Signal dennoch hören.
Ein unerwünschtes Signal ist das bereits genannte Pfeifsignal, eine derart hohe Amplitude hat, daß die Schwelle in der Schwellenschaltung 5 überschritten wird, so daß dennoch die unterdrückende Wirkung in dem Hörgerät verwirklicht wird.
Die Schwellenschaltung laßt sich auf sehr einfache Art und Weise verwirklichen. In der Leitung vom Mikrophon 2 zum invertierenden Eingang des Verstärkers 3 kann beispielsweise ein (nicht dargestellter) steuerbarer Schalter vorgesehen sein. Das Signal vom Mikrophon 2 wird auch einem (nicht dargestellten) Mittelwertbestimmungselement zugeführt, von dem ein Ausgang mit einem Eingang einer (nicht dargestellten) Vergleichsschaltung gekoppelt ist. Einem anderen Eingang der Vergleichsschaltung wird der Schwellenwert zugeführt. Überschreitet der Mittelwert des Mikrophonsignals die Schwelle, so liefert die Vergleichsschaltung ein Steuersignal, das dem Steuereingang des steuerbaren Schalters zugeführt wird. Dadurch schließt sich der Schalter,
Fig. 4 zeigt äußerst schematisch eine Kombination der beiden Mikrophone 1 und 2.
Nur die Membranen 11 und 12 der Mikrophone 1 bzw. 2 sind dargestellt. Die mechanisch-elektrische Umwandlung erfolgt auf an sich bekannte Art und Weise. Die Erläuterung ist nicht von Bedeutung, da es sich hier nur um das akustische Verhalten der Mikrophone handelt. Das Mikrophon 1 ist beispielsweise ein normales Druckrnikrophon. Die Schalleintrittsöffnung 13 ist dazu mit nur einer Seite der Membran 11 akustisch gekoppelt. Der Raum 16 auf der anderen Seite der Membran 11 ist mit der Umgebung nicht akustisch gekoppelt. Die Schalleintrittsöffnung 13 ist ebenfalls mit nur einer Seite der Membran 12 des Mikrophons 2 gekoppelt. Außerdem ist die Schalleintrittsöffnung 14 mit der anderen Seite der Membran 12 akustisch gekoppelt.

Claims

1. Hörgerät (10) mit einem Mikrophon (1), einem Verstärker (3), von dem ein Eingang mit dem Mikrophon gekoppelt ist und von dem ein Ausgang mit einem Hörer (4) gekoppelt ist, wobei das Hörgerät weiterhin mit Mitteln zum Unterdrücken unerwün schter Rückkopplungserscheinungen in dem Hörgerät versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein weiteres Mikrophon (2) aufweisen, das nur für Nah- Schall empfindlich und mit einem zweiten Eingang des Verstärkers (3) gekoppelt ist. und daß die beiden Mikrophone (1, 2) derart mit den zugeordneten Eingängen des Verstärkers (3) gekoppelt sind, daß bei Zufuhr der Ausgangssignale der beiden Mikrophone zu den betreffenden Eingängen des Verstärkers (3), wobei diese Ausgangssignale durch Nah-Schall verursacht werden, der Verstärker (3) nahezu kein Ausgangssignal liefert.

2. Hörgerät N1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Mikrophone (1, 2) mit einer Schalleintrittsöffnung (13, 14) im Gehäuse (10) des Hörgeräts gekoppelt ist und daß die beiden oder mehrere Schalleintrittsöffnungen (13, 14) nahe beieinander in dem Gehäuse (10) vorgesehen sind.

3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrophon (2) mit einem invertierenden Eingang und das andere Mikrophon (1) mit einem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers (3) verbunden ist.

4. Hörgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das den Mitteln zugeordnete Mikrophon (2) ein Nahbesprechungsmikrophon, beispielsweise ein Druckgradientenmikrophon, ist.

5. Hörgerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zu den Mitteln gehörenden Mikrophon (2) und dem Verstärker (3) eine Schwellenschaltung (5) vorgesehen ist.

6. Hörgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mikrophone (1, 2) in einem gemeinsamen Mikrophongehäuse vorgsehen sind, daß das gehäuse mit zwei Schalleintrittsöffnungen (13, 14) versehen ist, wobei eine Schalleintrittsöffnung (13) mit einer Seite der Membran (11, 12) der beiden Mikrophone (1, 2) und die andere Schalleintrittsöffnung (14) mit der anderen Seite der Membran des zu den Mitteln gehörenden Mikrophons (2) akustisch gekoppelt ist.