EP1530402A2 - Verfahren zur Adaption eines Hörgeräts unter Berücksichtigung der Kopfposition und entsprechendes Hörgerät - Google Patents

Verfahren zur Adaption eines Hörgeräts unter Berücksichtigung der Kopfposition und entsprechendes Hörgerät Download PDF

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EP1530402A2 EP04024545A EP04024545A EP1530402A2 EP 1530402 A2 EP1530402 A2 EP 1530402A2 EP 04024545 A EP04024545 A EP 04024545A EP 04024545 A EP04024545 A EP 04024545A EP 1530402 A2 EP1530402 A2 EP 1530402A2
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    • H04R2225/43—Signal processing in hearing aids to enhance the speech intelligibility

Definitions

  • the present invention relates to a hearing aid, the to the spatial direction of an incoming sound signal adaptable is, with multiple microphones for recording input signals and a calculator for calculating at least a direction from which a specifiable sound signal arrives. Moreover, the present invention relates a corresponding method for adapting a hearing aid in at least one spatial direction of the sound incidence.
  • blind source separation blind source separation
  • BSS blind source separation
  • the object of the present invention is therefore to a source separation despite head movements in an acceptable Time frame in hearing aids.
  • this object is achieved by a hearing aid, that in the spatial direction of an incoming sound signal adaptable, with multiple microphones for recording of input signals and a calculating means for calculating at least one direction from which a specifiable Sound signal arrives, based on the input signals and a Position determining device for determining the current Position of the head of the hearing aid wearer, so with Help the position of the head in the calculator too calculating at least one direction can be influenced.
  • the invention provides a method for adapting a hearing device to at least one spatial one Direction of an incident on the hearing aid sound signal by recording several microphone input signals, calculating the at least one direction from which a specifiable Sound signal arrives based on the microphone input signals, Change the position of the head of the hearing aid wearer and determine the current position of the head of the hearing aid wearer and influencing the calculated or calculated at least one direction from which the sound signal arrives, based on the current position of the head.
  • the blind source separation can also in Hearing aids are used, which in certain situations the speech intelligibility can be drastically increased.
  • the hearing aid has binaural supply a transmission device for wireless transmission of the Head position to the second hearing aid. That's enough, if a hearing aid with a position-determining device for Determining the head position is equipped.
  • the transmission device is in many cases with binaural care anyway provided in the hearing aid.
  • the position determination device can be designed in such a way that determines the position of the head based on the earth's magnetic field becomes. This has the advantage that not only a relative but also determines an absolute position of the head could be.
  • the position determination device can be configured in this way be that head position with the help of an acceleration sensor is determined. This has the advantage that uses a common technology with rugged components can be.
  • the invention is a Considered head movement in the adapted state of the hearing aid.
  • a hearing aid as shown in the drawing features via several microphones M1, Mn.
  • the signals of the microphones will be received by a preprocessing unit VV.
  • a Position determination unit PB supplies the current head position also to the preprocessing unit VV.
  • the preprocessed Signals of the preprocessing unit VV become parallel to an adaptive processing and demixing unit VE forwarded.
  • the unit VE supplies the signals the different sources Q1, Qk.
  • the head position of the position determination unit PB also to the processing and demixing unit VE to be delivered.
  • Head Tracker As a position determining device PB so-called "Head Tracker", which, for example, the earth's magnetic field for position determination use, commercially available.
  • the head tracker constantly indicates the current head position the pre-processing unit VV on. Preferably is at binaural supply this information wirelessly also to the Transfer hearing aid on the other side of the head.
  • the pre-processing unit VV the current position with the microphone signals charged in such a way that in the case of Head movement the direction change of the microphones Reason the head movement is considered so that no new adaptation must be carried out as long as the external Speakers or sound sources do not change their positions. If the head movement already takes place during the adaptation, the head movement must be registered accordingly become. In this case, the adaptation process is the time dependency to take into account the signals.

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Abstract

Bei der Adaption eines Hörgeräts an eine Vielzahl von Schallquellen sollen Kopfbewegungen schneller berücksichtigt werden können. Dazu ist eine Positionsbestimmungseinrichtung (PB) zur Bestimmung der aktuellen Position des Kopfes des Hörgeräteträgers vorgesehen, so dass mit Hilfe der Position des Kopfes in einer Verarbeitungs- und Entmischeinrichtung (VE) die relative Änderung der Schallquellenpositionen rasch berücksichtigt werden können. Damit bedarf es keiner erneuten zeitintensiven Adaption nach jeder Kopfbewegung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörgerät, das an die räumliche Richtung eines eintreffenden Schallsignals adaptierbar ist, mit mehreren Mikrofonen zum Aufnehmen von Eingangssignalen und einer Recheneinrichtung zum Berechnen mindestens einer Richtung, aus der ein vorgebbares Schallsignal eintrifft. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Adaptieren eines Hörgeräts an mindestens eine räumliche Richtung des Schalleinfalls.
Mit den bekannten Methoden zur "blinden Quellentrennung" (blind source separation, BSS) können mehrere, gleichzeitig sprechende, räumlich verteilte Sprecher getrennt und einer davon zur Verbesserung seiner Verständlichkeit hervorgehoben werden. Die BSS, mit der aus einer Signalmischung die vom Hörgeräteträger gewünschte Nutzschallquelle hervorgehoben werden kann, ist in dem Dokument EP 1 017 253 A2 näher beschrieben. Diese oder ähnliche Methoden benötigen jedoch eine Adaptionszeit von mehreren Sekunden, bis die Richtungen der Sprecher zuverlässig geschätzt sind. Auf Grund von unvermeidbaren Kopfbewegungen, die jedes Mal eine erneute Adaption bedingen, sind diese Algorithmen deshalb derzeit für Hörgeräte nur bedingt geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Quellentrennung trotz Kopfbewegungen in einem vertretbaren Zeitrahmen in Hörgeräten durchführen zu können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hörgerät, das an die räumliche Richtung eines eintreffenden Schallsignals adaptierbar ist, mit mehreren Mikrofonen zum Aufnehmen von Eingangssignalen und einer Recheneinrichtung zum Berechnen mindestens einer Richtung, aus der ein vorgebbares Schallsignal eintrifft, anhand der Eingangssignale sowie einer Positionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der aktuellen Position des Kopfes des Hörgerätträgers, so dass mit Hilfe der Position des Kopfes die in der Recheneinrichtung zu berechnende mindestens eine Richtung beeinflussbar ist.
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen ein Verfahren zum Adaptieren eines Hörgeräts an mindestens eine räumliche Richtung eines auf das Hörgerät eintreffenden Schallsignals durch Aufnehmen mehrerer Mikrofoneingangssignale, Berechnen der mindestens einen Richtung, aus der ein vorgebbares Schallsignal eintrifft anhand der Mikrofoneingangssignale, Ändern der Position des Kopfes des Hörgeräteträgers sowie Bestimmen der aktuellen Position des Kopfes des Hörgeräteträgers und Beeinflussen der berechneten oder zu berechnenden mindestens einen Richtung, aus der das Schallsignal eintrifft, anhand der aktuellen Position des Kopfes.
Durch die Vermeidung eines erneuten Adaptionsprozesses nach einer Kopfbewegung kann die blinde Quellentrennung auch in Hörgeräten genutzt werden, wodurch in bestimmten Situationen die Sprachverständlichkeit drastisch erhöht werden kann.
Vorzugsweise besitzt das Hörgerät bei binauraler Versorgung eine Übertragungseinrichtung zum drahtlosen Übertragen der Kopfposition an das zweite Hörgerät. Damit genügt es, wenn ein Hörgerät mit einer Positionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Kopfposition ausgestattet ist. Die Übertragungseinrichtung ist in vielen Fällen bei binauraler Versorgung ohnehin im Hörgerät vorgesehen.
Die Positionsbestimmungseinrichtung kann so gestaltet sein, dass die Position des Kopfes anhand des Erdmagnetfeldes ermittelt wird. Dies hat den Vorteil, dass nicht nur eine relative sondern auch eine absolute Position des Kopfes bestimmt werden könnte.
Alternativ kann die Positionsbestimmungseinrichtung so ausgestaltet sein, dass die Kopfposition mit Hilfe eines Beschleunigungssensors ermittelt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine gängige Technologie mit robusten Bauelementen verwendet werden kann.
Bei einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung wird eine Kopfbewegung im adaptierten Zustand des Hörgeräts berücksichtigt. Bei einer Weiterentwicklung wird die aktuelle Kopfposition bereits während des Adaptionsprozesses im Hörgerät mit berücksichtigt. Dadurch kann die Zeit zur Einstellung des Hörgeräts weiter reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Hörgeräts zeigt.
Das nachfolgende näher beschriebene Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Ein Hörgerät gemäß der Darstellung in der Zeichnung verfügt über mehrere Mikrofone M1, Mn. Die Signale der Mikrofone werden von einer Vorverarbeitungseinheit VV aufgenommen. Eine Positionsbestimmungseinheit PB liefert die aktuelle Kopfposition ebenfalls an die Vorverarbeitungseinheit VV. Die vorverarbeiteten Signale der Vorverarbeitungseinheit VV werden parallel an eine adaptive Verarbeitungs- und Entmischeinheit VE weitergeleitet. Als Resultat liefert die Einheit VE die Signale der verschiedenen Quellen Q1, Qk. Alternativ oder zusätzlich kann die Kopfposition von der Positionsbestimmungseinheit PB auch an die Verarbeitungs- und Entmischeinheit VE geliefert werden.
Als Positionsbestimmungseinrichtung PB sind sogenannte "Head Tracker", die beispielsweise das Erdmagnetfeld zur Positionsbestimmung nutzen, kommerziell erhältlich. Im Einsatzfall gibt der Head Tracker ständig die aktuelle Kopfposition an die Vorverarbeitungseinheit VV weiter. Vorzugsweise wird bei binauraler Versorgung diese Information drahtlos auch an das Hörgerät an der anderen Kopfseite übertragen.
In der Vorverarbeitungseinheit VV wird die aktuelle Position mit den Mikrofonsignalen derart verrechnet, dass im Falle einer Kopfbewegung die Richtungsänderung der Mikrofone auf Grund der Kopfbewegung so berücksichtigt wird, dass keine neue Adaption durchgeführt werden muss, solange die externen Sprecher bzw. Schallquellen ihre Positionen nicht ändern. Falls die Kopfbewegung bereits während der Adaption stattfindet, muss die Kopfbewegung entsprechend zeitlich registriert werden. In diesem Fall ist beim Adaptionsvorgang die Zeitabhängigkeit der Signale zu berücksichtigen.

Claims (10)

  1. Hörgerät, das an die räumliche Richtung eines eintreffenden Schallsignals adaptierbar ist, mit
    mehreren Mikrofonen (M1, Mn) zum Aufnehmen von Eingangssignalen und
    einer Recheneinrichtung (VV, VE) zum Berechnen mindestens einer Richtung, aus der ein vorgebbares Schallsignal eintrifft, anhand der Eingangssignale,
    gekennzeichnet durch
    eine Positionsbestimmungseinrichtung (PB) zur Bestimmung der aktuellen Position des Kopfes des Hörgerätträgers, so dass die Position des Kopfes in der Recheneinrichtung (VV, VE) für die Berechnung der mindestens einen Richtung berücksichtigbar ist.
  2. Hörgerät nach Anspruch 1, das eine Übertragungseinrichtung zum drahtlosen Übertragen der Kopfposition an ein weiteres Hörgerät bei binauraler Versorgung aufweist.
  3. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei mit der Positionsbestimmungseinrichtung (PB) die Position des Kopfes anhand des Erdmagnetfeldes ermittelbar ist.
  4. Hörgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positionsbestimmungseinrichtung (PB) über einen Beschleunigungssensor zur Bestimmung der Position des Kopfes verfügt.
  5. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine aktualisierte Kopfposition auch während einer Adaptionsphase, in der sich das Hörgerät auf die mindestens eine Richtung des Schalleinfalls adaptiert, berücksichtigbar ist.
  6. Verfahren zum Adaptieren eines Hörgeräts an mindestens eine räumliche Richtung eines auf das Hörgerät eintreffenden Schallsignals durch
    Aufnehmen mehrerer Mikrofoneingangssignale und
    Berechnen der mindestens einen Richtung, aus der ein vorgebbares Schallsignal eintrifft anhand der Mikrofoneingangssignale,
    gekennzeichnet durch
    Bestimmen der aktuellen Position des Kopfes des Hörgeräteträgers und
    Berücksichtigen der aktuellen Position des Kopfes beim Berechnen der mindestens einen aktuellen Richtung, aus der das Schallsignal eintrifft.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Kopfposition an ein weiteres Hörgerät bei binauraler Versorgung drahtlos übertragen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Position des Kopfes anhand des Erdmagnetfelds ermittelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Position des Kopfes mit Hilfe eines Beschleunigungssensors ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei eine aktualisierte Kopfposition auch während einer Adaptionsphase, in der sich das Hörgerät auf die mindestens eine Richtung des Schalleinfalls adaptiert, berücksichtigt wird.
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