DK2224752T3 - Apparat og fremgangsmåde til reducering af trinlydvirkninger ved høreindretninger med aktiv okklusionsreduktion - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en i krav 1 angivet høreindretning med en okklusionsreduk-tionsenhed og en i krav 10 angivet fremgangsmåde til drift af en høreindretning.

En tillukning af øregangen betegnes okklusion, som forekommer ved bæringen af en høreindretning, f.eks. et høreapparat. Et i øret placeret høreapparat henholdsvis et øretilpasningsstykke på høreapparatet aftætner øregangen over for de ydre omgivelser. Som følge heraf registrerer høreapparatbæreren sin egen stemme meget højere og mere forringet end normalt. Okklusionen føles meget ubehagelig og vanskeliggør registreringen af mere kompleks omgivelsesstøj, såsom f.eks. tale.

Okklusionsvirkningen opstår ved svingninger af øregangens væg. Disse svingninger overføres ved tale eller tygning fra stemmebåndet eller andre lydkilder via den såkaldte knogleledning. De bringer væggene i øregangens bløde del i svingning ligesom en lydmembran. Hvis den ydre øregang f.eks. tillukkes ved hjælp af et øretilpasningsstykke, medfører disse svingninger et forholdsvis højt lydtrykniveau, da lyden ikke kan undvige udadtil ligesom i et åbent øre. Lydtrykket kan derved være op til 30 dB højere end normalt ved trommehinden. Lydtrykøgningen afhænger af frekvensen. Okklusionsvirkningen viser sig især ved lavere frekvenser under 1 kHz. Ved disse frekvenser kan den enkelte stemme forstærkes op til 20 dB.

For at reducere okklusionsvirkningerne i en lukket øregang kendes der ud over mekaniske løsninger, f.eks. såkaldte ventilationsåbninger, også okklusionsreduk-tionskredsløb. Herved kommer sløjfefiltre i brug. Disse er anbragt i en tilbagekoblingssløjfe i høreapparatet. Sløjfefilterets udgangssignal subtraheres herved fra det egentlige audiosignal for at opnå en dæmpning af de frekvenser, som forstærkes af okklusionen. For også at kompensere for den forvrængning, der skyldes selve okklusionsreduktionskredsløbet, anvendes endvidere såkaldte udligningsfiltre, som er anbragt i audiosignalets overføringsbane. Både sløjfefilteret og også udligningsfilteret er tildannet som statisk eller adaptivt filter. I DE 10 2006 047 965 A1 beskrives et apparat og en fremgangsmåde til okklu-sionsreduktion ved hørehjælpeapparater.

Sammenfattende gælder det, at ved en aktiv okklusionsreduktion anvendes princippet med kontralyd. Kontralyden bestemmes i en sløjfe. Alle signaler, som bringes udefra og ind i sløjfen, underkastes derved en filtrering. Da til sletningen af en okklusionslyd den tilsvarende kontralyd skal afgives faseinverteret fra systemet, er en tilstrækkelig filtrering af okklusionslyden teknisk betinget kun muligt over et begrænset frekvensområde. Karakteristisk for det i høreapparatet anvendte sløjfeprincip er at signaler i frekvensområdet med typisk tale-okklusion (100 - 1000 Hz) formindskes. Både ved lavere (op til ca. 100 Hz) og også ved højere frekvenser (fra ca. 1000 Hz) finder der ikke nogen formindskelse af okklusionssignalet sted, da faseinver-teringen her ikke længere gælder. Især ved et lydniveau, som induceres ved hjælp af trinlyd i en gående høreapparatbærers øregang, kan der ved en aktiv okklusionsreduktion fremkomme uønskede signalforvrængninger.

Formålet med opfindelsen er at angive en høreindretning, som reducerer indflydelsen af trinlyd på en aktiv okklusionsreduktion.

Ifølge opfindelsen løses den stillede opgave med høreindretningen ifølge det uafhængige krav 1 og fremgangsmåden til drivningen af et høreapparat ifølge det uafhængige krav 10.

Opfindelsen angår et høreapparat med en aktiv okklusionsreduktionsenhed og med mindst et første middel, ved hjælp af hvilket trinlyden, som dannes i øregangen i bæreren af høreindretningen ved hjælp af bærerens trin, og/eller ved hjælp af trinlyden forårsagede virkninger på okklusionsreduktionsenheden kan reduceres. Dette indebærer den fordel, at de for en bærer af høreindretningen hørbare trinlyd-artefakter kan undgås. I en videreudvikling kan høreindretningen være et i-øret-høreapparat eller et bagøret-høreapparat. I en yderligere udførelsesform kan virkningerne omfatte oversvingninger, som frembringes i en telefon og/eller i en øregangsmikrofon. Det er fordel at disse fra ikke-lineariteten stammende forstyrrelser kan undgås.

Hensigtsmæssigt kan det første middel omfatte en øregangsmikrofon og/eller en telefon med en klirfaktor på mindre end 10% i frekvensområdet 20 til 50 Hz. I en videreudvikling af opfindelsen kan det første middel omfatte en trinlydsidentificeringsenhed, som identificerer trinlydniveauer i øregangen over en på forhånd given grænseværdi og/eller trinlyd-frekvensmønstre. Herved identificeres trinlyd mere sikkert.

Trinlydsidentificeringsenheden kan hensigtsmæssigt omfatte en accelerings-og/eller vibrationssensor. I en yderligere udførelsesform kan ved forekomsten af trinlyd forstærkningen af den aktive okklusionsreduktionsenhed reduceres adaptivt eller den aktive okklu-sionsreduktionsenhed frakobles.

Derudover kan det første middel omfatte et reguleringselement, med hvilket ok-klusionsreduktionsenhedens forstærkning er regulerbar.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til driften af en høreindretning med en aktiv okklusionsreduktion, hvorved en trinlyd, som dannes i bæreren af høre-indretningens øregang som følge af dennes trin og/eller ved hjælp af trinlyden forårsagede virkninger på okklusionsreduktionen reduceres.

Yderligere fordele og detaljer ved opfindelsen fremgår af den efterfølgende beskrivelse af flere udførelseseksempler under henvisning til den skematiske tegning, hvor figur 1 viser et blokdiagram over en okklusionsreduktionsindretning ifølge den kendte teknik, figur 2 et tidsmæssigt forløb af en enkelt trinlyd i øret, og figur 3 et blokdiagram over en aktiv okklusionsreduktion med trinlydsidentificering.

Figur 1 viser skematisk opbygningen af et høreapparat 1 med en okklusionsreduktion. Dette høreapparat 1 omfatter en overføringsbane for et audiosignal S. Langs overføringsbanen er der anbragt flere signalbearbejdningskomponenter, ved hjælp af hvilke audiosignalet S bearbejdes. Audiosignalet S forarbejdes blandt andet ved hjælp af filter- og forstærkningskredsløb for at kompensere for et individuelt høretab. Da signalforarbejdningen i moderne høreapparater i reglen foregår digitalt, drejer det sig herved fortrinsvis om en digital signalforarbejdningsprocessor. Ved enden af overføringsbanen bliver audiosignalet S udleveret som lydsignal i øregangen via en telefon R, i reglen en elektroakustisk udgangsomformer. Udgangsomformeren R er fortrinsvis tildannet som højttaler. For at indkoble omgivelsernes akustiske signaler i høreapparatet 1 som elektriske signaler, er der fortrinsvis tilvejebragt en i figur 1 ikke vist indgangsomformer, f.eks. en indgangsmikrofon. Til indkoblingen af elektriske signaler eller elektromagnetiske radiosignaler kan der endvidere også være tilvejebragt tilsvarende signalindgange. Såfremt høreapparatet 1 har en digital signalforarbejdning, skal et analogt signal, som indkobles i det akustiske apparat, først digitaliseres. Hertil er der almindeligvis tilvejebragt en A/D-(analog/digital)-omformer. Tilsvarende skal det digitale audiosignal omformes ved hjælp af en D/A-(digital/analog)-omformer ved enden af overføringsbanen til et analogt signal igen, før det kan udgå som akustisk signal via udgangsomformeren i øregangen. Ofte er D/A-omformeren allerede integreret i udgangsomformeren, således at den elektroakustiske udgangsomformer kan styres direkte digitalt.

Den elektroniske okklusionsreduktionsenhed 10 realiseres typisk ved hjælp af en tilbagekoblingssløjfe, som omfatter en øregangsmikrofon M og et filterelement B. Øregangsmikrofonen M registrerer det aktuelt i øregangen herskende lydfelt, som omfatter et okklusionssignal OS og tilvejebringer et elektrisk udgangssignal Z. Dette signal gennemløber sløjfefilteret B, hvori det formes i overensstemmelse med filterindstillingerne. Sløjfefilterets B udgangssignal T subtraheres efterfølgende af et signal i audiosignalets S overføringsbane. Ved en optimal indstilling af sløjfefilteret B dæmpes frem for alt de frekvenser, ca. 100 til 1000 Hz, af audiosignalet S, som optræder i øregangen forstærket af okklusionsvirkningerne. Det eventuelt analogt foreliggende udgangssignal Z fra øregangsmikrofonen M omformes til et digitalt signal, før det kan viderebearbejdes digitalt i tilbagekoblingssløjfen.

Ved hjælp af okklusionsreduktionsenheden 10, som er indkoblet efter signalforarbejdningen, udsættes audiosignalet S i reglen for en lineær forvrængning. For at kompensere for denne forvrængning, anvendes et udligningsfilter C. Filteret C, som også betegnes forforvrængningsfilteret, er typisk anbragt i audiosignalets S overgangsbane imellem en signalforarbejdningsindretning og udgangsomformeren R. 1 stedet for en øregangsmikrofon M kan der også tilvejebringes en vilkårligt i øregangen anbragt akustisk indgangsomformer. Derudover kan under superpositionsprincippets udnyttelse af signaler endvidere også udgangsomformeren R og øregangsmikrofonen M kombineres med hinanden. I dette tilfælde virker f.eks. telefonhøjttaleren R også som lydmodtager, således at ved passende indretning af kredsløbet kan der gives afkald på en separat øregangsmikrofon M.

Ved gåning fremkommer der ved hver antrædning af foden en kort impuls, som afgives til det menneskelige legeme. Legemet reagerer på denne impuls med et impulssvar, idet der opstår en dæmpet svingning. Den således fremstillede såkaldte trinlyd TS når via knogleledning ind i ørekanalen og kan her måles. I figur 2 er der vist en måling af en trinlyd i ørekanalen for et enkelt trin. Alt efter den pågældende person, fodtøjet, jordbeskaffenheden osv. kan trinlyden TS variere med hensyn til frekvens og niveau. Typisk måles der 2 til 5 bølgetog per trin med en frekvens på fra 20 til 40 Hz. Trinlydniveauet i ørekanalen afhænger også af, hvor tæt ørekanalen er aflukket udadtil, f.eks. ved hjælp af et i-øret-høreapparat eller ved hjælp af et bag-øret-høreapparats otoplastik. Ved fuldstændig aflukning af ørekanalen kan der opstå ekstremt høje niveauer på op til 130 dB med hensyn til signalydelse.

Det lavfrekvente trinlydssignal TS optages af okklusionsreduktionsenhedens 10 mikrofon M i figur 1 og filtreres i sløjfen og afgives af telefonen R. Som følge af et højt indgangsniveau sker der ved brug af konventionelle mikrofoner som dem, der anvendes for tiden i høreapparater, en forvrængning af signalet. Ligeledes tvinges telefonen R ved hjælp af okklusionsreduktionsenheden 10 til afgivelse af sådanne høje niveauer, som ved konventionelle høreapparattelefoner fører til en kraftig forvrængning af telefonen R. Omformer-ikke-lineariteter fører således til, at der opstår oversvingninger ("klirren”), som registreres yderst genererende af en bærer af høreapparatet 1.

Ved hjælp af et første middel i høreapparatet 1 kan de uønskede virkninger (forvrængninger, oversvingninger) af trinlyden ifølge opfindelsen reduceres i et sådant omfang, at de ikke længere registreres genererende af en høreapparatbærer. Det første middel kan omfatte forskellige udførelsesformer, hvorved der i det følgende skal beskrives et udvalg. I en første udførelsesform anvendes i stedet for en konventionel øregangsmikrofon M en speciel mikrofon som første middel, som i modsætning til typiske i høreapparater 1 anvendte mikrofoner M har en betydeligt lavere klirfaktor i området af frekvenser fra 20 til 50 Hz ved typisk i øregangen optrædende trinlyd-lydstyr-keniveauer. Klirfaktoren ligger typisk tydeligt under 10%, da en klirfaktor større end 10% findes generende af en høreapparatbærer. I en yderligere udførelsesform erstattes telefonen R af en speciel telefon, og den danner således det første middel. I modsætning til den typisk i høreapparater 1 anvendte telefon R har den specielle telefon en tydeligt lavere klirfaktor i området af frekvenser fra 20 til 50 Hz ved typisk i øregangen forekommende trinlyd-lyd-styrkeniveauer. I en yderligere udførelsesform for opfindelsen omfatter det første middel to eller flere telefoner. Mindst en telefon tjener som bas-telefon, dvs. telefonen kan afgive lave frekvenser i området af trinlyden med lav klirfaktor. Den eller de yderligere telefoner er indrettet til det øvrige frekvensområde, dvs. det normale høreapparatfrekvensområde. I figur 3 er et høreapparat 1 udstyret med en okklusionsreduktionsenhed 10 ifølge figur 1 med en trinlydsregistreringsenhed 20 som første middel. Denne registreringsenhed registrerer, om der optræder et kritisk højere trin lyds-niveau TS i ørekanalen. Registreringen af trinlyden TS kan foregå via et mekanisk, et elektronisk eller et elektromekanisk system. En i trinlydsregistreringsenheden 20 indbygget accelerations- eller vibrations-sensor registrerer de ved spadsering forekommende kræfter. Ved et kritisk højt trinlyds-niveau TS reducerer okklusionsreduk-tionsenheden 10 adaptivt forstærkningen af den aktive okklusionsreduktion, således at de ved hjælp af telefonstyringen opstående ikke-lineariteter begrænses. Via mikrofon-indgangssignalet erkendes det ved spadseringen typisk forekommende trinlyds-niveau og trinlyds-frekvens-mønster i forbindelse med typiske skridtfrekvenser på fra 0,5 - 2 Hz. Foreligger der et mønster for ’’person går”, reducerer høreapparatet adaptivt den aktive okklusionsreduktionsforstærkning ved kritisk høje trinlyds-niveauer eller deaktiverer endog den aktive okklusionsreduktion. I en yderligere variant måles trinlyds-frekvenserne af høreapparat-bæreren ved en høreapparatakustiker. Da trinlyds-niveau og trinlyds-frekvens er signifikant forskellig fra person til person, kan der ved hjælp af denne metode indstilles en aktiv okklusionsreduktion optimalt individuelt henholdsvis en trinlyd og okklusionsreduktion optimalt. Målingen af trinlyds-frekvensen kan f.eks. foregå med universal-ørepropper med indbygget mikrofoner. Både trinlyds-frekvens og også niveau optages. Ved denne måling på forhånd kan der også besluttes, om der for den pågældende person kan bygges et apparat med acceptabel okklusionsre-duktionsvirkning. I en yderligere udførelsesform for opfindelsen kan individualiserede indstillinger af okklusionsreduktionsenhedens 10 sløjfeindstillinger foretages ved hjælp af individuel tilbagemelding af høreapparatbæreren. Forudsætningen er at der foreligger algoritmiske indstillingsmuligheder, hvormed effektens styrke lader sig ændre. Indstillingsmulighedernes båndbredde kan via et reguleringselement 30 indstilles kontinuerligt eller via et udvalg af faste indstillinger, som står til rådighed for høreapparatbæreren via tilpasningssoftware. Reguleringselementets 30 værdi fastlægges individuelt ved tilbagemelding af høreapparatbæreren henholdsvis trinlydsartefakter ved et tilpasningssted.

Henvisningstalliste 1 Høreapparat 10 Okklusionsreduktionsenhed 20 Trinlyds-registreringsenhed 30 Reguleringselement B Filterelement C Udligningsfilter M Øregangsmikrofon OS Okklusionssignal S Audiosignal T Filterelementets B udgangssignal TS Trinlyd R Telefon X Signal efter udligningsfilteret Z Øregangsmikrofonens M udgangssignal

Claims (7)

1. Høreindretning (1) med - en aktiv okklusionsreduktionsenhed (10), kendetegnet ved: - mindst et første middel (R, M, 20, 30), som erkender en trinlyd (TS), som dannes i høreindretningens (1) bærers øregang som følge af bærerens skridt, ved hjælp af dets trinlyds-niveau og trinlyds-frekvensmønster eller ved hjælp af dets trinlyds-frekvensmønster, og reducerer en forstærkning af ok-klusionsreduktionsenheden (10) ved foreliggelse af trinlyd eller frakobler ok-klusionsreduktionsenheden (10) ved foreliggelse af trinlyd.

2. Høreindretning (1) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at høreindretningen (1) er et i-øret-høreapparat eller et bag-ø ret-høreapparat.

3. Høreindretning (1) ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at det første middel omfatter en øregangsmikrofon (M) og/eller en telefon (R) med en klirfaktor, som er mindre end 10% ved forekomst af trinlyds-lydstyrkeniveauer i frekvensområdet 20 til 50 Hz.

4. Høreindretning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det første middel omfatter to eller flere telefoner (R), hvorved en telefon (R) har en klirfaktor på mindre end 10% ved forekomsten af trinlyds-lydstyrkeniveauer i frekvensområdet 20 til 50 Hz.

5. Høreindretning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det første middel (20) omfatter en accelerations- og/eller vibrationssensor.

6. Høreindretning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det første middel omfatter et reguleringselement (30), hvormed okklusionsre-duktionsenhedens (10) forstærkning er regulerbar ved hjælp af en bærer af høreindretningen (1) eller en akustikker.

7. Fremgangsmåde til drift af en høreindretning (1) med en aktiv okklusionsre-duktion, kendetegnet ved: - en erkendelse af en trinlyd (TS), som dannes i en bærers af høreindretnin-gen (1) øregang som følge af bærerens trin, ved hjælp af dens trinlyds-ni-veau og trinlyds-frekvensmønster og ved hjælp af dens trinlyds-frekvens-mønster, og - en reduktion af en forstærkning af okklusionsreduktionsenheden (10) ved foreliggelse af trinlyd (TS), eller - en frakobling af okklusionsdreduktionsenheden (10) ved foreliggelse af trinlyd (TS).