EP1898670B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines effektiven Vents - Google Patents

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EP1898670B1
EP1898670B1 EP07114361A EP07114361A EP1898670B1 EP 1898670 B1 EP1898670 B1 EP 1898670B1 EP 07114361 A EP07114361 A EP 07114361A EP 07114361 A EP07114361 A EP 07114361A EP 1898670 B1 EP1898670 B1 EP 1898670B1
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    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/11—Aspects relating to vents, e.g. shape, orientation, acoustic properties in ear tips of hearing devices to prevent occlusion

Definitions

  • Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit.
  • FIG. 1 illustrated by the example of a behind-the-ear hearing aid.
  • a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear one or more microphones 2 for receiving the sound from the environment are installed.
  • a signal processing unit 3 which is also integrated into the hearing aid housing 1, processes the microphone signals and amplifies them.
  • the output signal of the signal processing unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is optionally transmitted via a sound tube, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the device carrier.
  • the power supply of the hearing device and in particular of the signal processing unit 3 is carried out by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery. 5
  • ear tips In the open hearing aid supply so-called "instant fit ear pieces" (ear tips) are customary instead of custom-made earmolds or earmolds. These ear pieces are not made individually. They are offered for an open hearing aid supply, but also for a closed hearing aid. The choice of the ear tip determines, among other things, the outflow of low frequencies from the ear canal. This outflow must be taken into account in the individual adaptation, in particular the gain adjustment, to the hearing aid wearer.
  • the actual, individual degree of closure is thus taken into account by the ear piece for the adjustment even when using an instant fit earpiece.
  • An OLG measurement is used to obtain a measure of an effective vent, which then influences the adaptation accordingly.
  • the comparison between the OLG measurement and the OLG reference curve can be made by distance measurement. The difference then allows conclusions to be drawn regarding the quantity or quality of the vents.
  • the comparison between the OLG measurement and the OLG reference curve can also be carried out on the basis of a cluster assignment or other linear or nonlinear assignments.
  • other acoustic properties of the vents can be taken into account, which do not arise from the pure distance determination.
  • the essential idea of the invention is that from an OLG measurement on the degree of closure, with which an ear piece closes the ear canal, can be closed.
  • OLG measurement the open loop gain over the frequency is determined. This means that the feedback is separated at the amplifier of the signal processing unit 3 of the hearing aid and the maximum gain is measured as a function of the frequency at which there are not yet feedback whistles or other feedback artifacts. It is therefore according to step S1 of FIG. 2 an OLG measurement of the hearing aid with an instant fit earpiece or an earmold in which the vent is unknown.
  • the OLG measurement takes place in one or more special band areas.
  • typical reference OLG references are provided, for example, in a database according to step S2.
  • These OLG reference curves can refer to instant fit earpieces or custom earmolds, open and closed earmolds, etc.
  • step S4 The comparison result obtained from step S3 is used in a computing device in accordance with step S4 to determine a value which represents or represents a measure of the degree of closure.
  • the degree of closure is explicitly estimated from the comparison value. This means that an explicit mapping to an effective vent is performed in step S4. The result is thus an estimate of the current, individual degree of closure.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines effektiven Vents und ein entsprechendes Verfahren zum Anpassen der Verstärkung eines Hörgeräts durch Ausführen einer OLG-Messung (Open Loop Gain) des Hörgeräts in einem getragenen Zustand. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Bestimmung eines effektiven Vents eines Hörgeräts.
  • Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO), Indem-Ohr-Hörgeräte (IdO), Concha-Hörgeräte bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.
  • Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in FIG 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgerät dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 1 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 2 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 3, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Geräteträgers übertragen. Die Stromversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
  • Bei der offenen Hörgeräteversorgung sind anstelle von individuell angefertigten Ohrpassstücken bzw. Otoplastiken so genannte "Instant Fit Ohrstücke" (Ear Tips) üblich. Diese Ohrstücke werden nicht individuell angefertigt. Sie werden für eine offene Hörgeräteversorgung, aber auch für eine geschlossene angeboten. Die Wahl des Ear Tips bestimmt unter anderem den Abfluss tiefer Frequenzen aus dem Ohrkanal. Dieser Abfluss muss bei der individuellen Anpassung, insbesondere der Verstärkungsanpassung, an den Hörgeräteträger berücksichtigt werden.
  • Die Verwendung derartiger Instant Fit Ohrstücke bzw. Ear Tips bedeutet, dass der Sitz des Ohrstücks und damit auch seine akustischen Eigenschaften von der individuellen Physiognomie abhängen. Im Fall des Einsatzes eines offenen Ear Tips kann bei einem engen Ohrkanal tatsächlich ein nennenswerter Verschluss vorliegen, so dass effektiv eine weit geschlossenere Versorgung resultiert als beabsichtigt. Demgegenüber kann bei Verwendung eines "geschlossenen" Ear Tips im Fall eines weiten Ohrkanals oder bei fehlerhaftem Sitz ein starker Leck-Effekt auftreten. Es ergibt sich somit durch das Ohrstück stets ein individueller Verschlussgrad bzw. ein "effektives Vent".
  • Bislang wurde dieses Problem nur unvollkommen gelöst. Da ein Vent zu einer Rückkopplung des Signals und damit zu Pfeifen führt, wenn die Verstärkung ausreichend hoch ist, kann die Verstärkung soweit begrenzt werden, dass kein Rückkopplungspfeifen auftritt. Hierzu werden Messungen des Open Loop Gains (OLG; offene Schleifenverstärkung) durchgeführt, um die maximal mögliche Verstärkung zu ermitteln und die Verstärkung in der Praxis entsprechend gering zu halten. Darüber hinaus wird üblicherweise die von der Anpassformel vorgeschriebene Verstärkung so modifiziert, dass die akustischen Effekte des vorliegenden Vents kompensiert werden. Bei der Verwendung von Instant Fit Ohrstücken wird jedoch davon ausgegangen, dass ein offener Ear Tip per Definition offen und ein geschlossener Ear Tip per Definition geschlossen ist. Der individuelle, tatsächliche Sitz des Ear Tips fließt in die Anpassformel nicht ein.
  • Aus der Druckschrift US 2002/0176584 A1 ist ein Gerät und ein Verfahren zur Messung der Leistungsfähigkeit, zur Anpassung und zur Initialisierung eines Hörgeräts bekannt. Für die Anpassung eines Hörgeräts, dessen Ohrstück einen Vent besitzt, wird zunächst untersucht, ob die Zielverstärkung unter einer maximalen, stabilen Verstärkung liegt. Wenn dem nicht so ist, wird untersucht, ob der Vent in dem Ohrstück zu groß ist und gegebenenfalls verkleinert werden muss. Daneben kann auch untersucht werden, ob die Undichtigkeit des Ohrstücks zu groß ist, indem die maximale, stabile Verstärkung bei verschlossenem Vent und bei offenem Vent gemessen wird. Falls bei verschlossenem Vent die maximale, stabile Verstärkung nicht deutlich höher ist, sollte das Ohrstück dem Ohrkanal besser angepasst werden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die tatsächlichen akustischen Gegebenheiten bei der Anpassung eines Hörgeräts besser zu berücksichtigen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1.
  • Darüber hinaus wird bereitgestellt eine Vorrichtung nach Anspruch 7.
  • In vorteilhafter Weise wird somit auch bei Verwendung eines Instant Fit Ohrstücks der tatsächliche, individuelle Verschlussgrad durch das Ohrstück für die Anpassung berücksichtigt. Dabei wird durch eine OLG-Messung ein Maß für ein effektives Vent gewonnen, welches dann die Anpassung entsprechend beeinflusst.
  • Vorzugsweise erfolgt die OLG-Messung in einem oder mehreren vorgegebenen Bandbereichen des hörbaren Frequenzspektrums. Dadurch kann die Berücksichtigung des effektiven Vents gezielter in den betroffenen Frequenzbereichen erfolgen.
  • Die OLG-Messung und der Vergleich mit einem OLG-Referenzsignal kann gegebenenfalls nur in einem tieffrequenten Bereich durchgeführt werden. Dies stellt gegenüber einer breitbandigen Analyse eine vereinfachte Variante dar, da sich ein Vent hauptsächlich im tieffrequenten Bereich bis ca. 1 kHz bemerkbar macht.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform kann der Vergleich zwischen der OLG-Messung und der OLG-Referenzkurve durch Abstandsmessung erfolgen. Die Differenz lässt dann Rückschlüsse auf die Quantität bzw. Qualität des Vents zu.
  • Alternativ kann der Vergleich zwischen der OLG-Messung und der OLG-Referenzkurve auch anhand einer Clusterzuordnung bzw. anderen linearen oder nichtlinearen Zuordnungen durchgeführt werden. Damit können auch andere akustische Eigenschaften des Vents berücksichtigt werden, die sich aus der reinen Abstandsbestimmung nicht ergeben.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Verschlussgrad des Ohrstücks explizit ermittelt und für die Korrektur der Verstärkung verwendet werden. Damit erhält der Audiologe einen Wert, der ihm Aufschluss gibt über die tatsächliche Größe des Vents. Somit kann er auch seine Erfahrung einfließen lassen, inwieweit der sich tatsächlich ergebende Vent für den Hörgeräteträger günstig ist oder nicht.
  • Die vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
    • FIG 1
    den schematischen Aufbau eines Hinter-dem-Ohr-Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik und
    FIG 2
    ein Blockdiagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen Anpassverfahrens.
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsformen stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar.
  • Zur Anpassung wird das Hörgerät, das symbolisch in FIG 1 wiedergegeben ist, drahtlos oder drahtgebunden an eine Anpassvorrichtung angeschlossen. Außerdem wird es im/am Ohr des Hörgeräteträgers in der vorgesehenen Weise angebracht.
  • Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, dass aus einer OLG-Messung auf den Verschlussgrad, mit dem ein Ohrstück den Gehörgang verschließt, geschlossen werden kann. Bei einer OLG-Messung wird die offene Schleifenverstärkung über der Frequenz ermittelt. Dies bedeutet, dass die Rückkopplung an dem Verstärker der Signalverarbeitungseinheit 3 des Hörgeräts aufgetrennt und die maximale Verstärkung in Abhängigkeit der Frequenz gemessen wird, bei der es noch nicht zu Rückkopplungspfeifen oder anderen Rückkopplungsartefakten kommt. Es wird also gemäß Schritt S1 von FIG 2 eine OLG-Messung des Hörgeräts mit Instant Fit Ohrstück oder einem Ohrpassstück, bei dem der Vent nicht bekannt ist, durchgeführt. Die OLG-Messung erfolgt in einem oder mehreren speziellen Bandbereichen.
  • In der Anpassvorrichtung werden typische OLG-Referenzkuren beispielsweise in einer Datenbank gemäß Schritt S2 bereitgestellt. Diese OLG-Referenzkurven können sich auf Instant Fit Ohrstücke oder individuell angefertigte Ohrpassstücke, auf offene und geschlossene Ohrpassstücke usw. beziehen.
  • In einer Vergleichseinrichtung wird die in Schritt S1 gewonnene OLG-Messkurve mit einer oder mehreren OLG-Referenzkurven, die gemäß Schritt S2 bereitgestellt werden, in Schritt S3 verglichen. Der Vergleich erfolgt gegebenenfalls nur für einen bestimmten Frequenzbereich, z. B. nur die tiefen Frequenzen im unteren Drittel des hörbaren Spektralbereichs. Der Vergleich kann anhand von einfachen, gegebenenfalls frequenzgewichteten Abstandsmaßen, z. B. frequenzgewichtete rms-Fehler (root means square), über bestimmte Kurvenbereiche durchgeführt werden. Alternativ kann der Vergleich auch durch aufwändigere, lineare oder nichtlineare Zuordnungen erfolgen (Clusterzuordnung, neuronale Netze, etc.). Der Vergleich führt schließlich zu einem Vergleichsergebnis.
  • Das aus Schritt S3 gewonnene Vergleichsergebnis dient in einer Recheneinrichtung gemäß Schritt S4 zur Ermittlung eines Werts, der ein Maß für den Verschlussgrad darstellt bzw. beinhaltet. Im konkreten Beispiel von FIG 2 wird aus dem Vergleichswert explizit der Verschlussgrad geschätzt. Dies bedeutet, dass ein explizites Mapping auf ein effektives Vent in Schritt S4 durchgeführt wird. Das Resultat ist also eine Schätzung des aktuellen, individuellen Verschlussgrads.
  • Bei der Anpassung wird nun der Verschlussgrad dadurch berücksichtigt, dass die Verstärkung entsprechend dem Verschlussgrad in Schritt S5 korrigiert wird. Hierzu wird beispielsweise in der Anpassformel der Verschlussgrad automatisch eingestellt und berücksichtigt.
  • In einem speziellen Ausführungsbeispiel können die Daten der OLG-Messung direkt in ein Modell für Vent-Zu- und -Abfluss eingegeben werden. In diesem Modell findet indirekt der Vergleich gemäß Schritt S3 und das Ermitteln des Verschlussgrads gemäß Schritt S4 bzw. eines entsprechenden Werts statt. Die Anpassung erfolgt dann aufgrund des Vent-Zu- und -Abflusses. Hierdurch kann ein explizites Mapping auf das effektive Vent entfallen.
  • In vorteilhafter Weise kann durch das anhand von FIG 2 geschilderte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. mit einer entsprechenden Vorrichtung der individuelle Verschlussgrad bei der Anpassung des Hörgeräts berücksichtigt werden, so dass eine bessere Versorgung und Akzeptanz erzielt werden kann. Dies bedeutet, dass zumindest im Hinblick auf die Berücksichtigung des Verschlussgrads keine individuelle Otoplastik notwendig ist und ein Instant Fit Ohrstück verwendet werden kann. Ein weiterer Vorteil des hier geschilderten Ansatzes, den Verschlussgrad mit Hilfe einer OLG-Messung zu bestimmen, besteht darin, dass die OLG-Messung bei Hörgeräten einfach durchgeführt werden kann und häufig ohnehin vorgenommen wird, insbesondere für so genannte Open Fit Geräte zur offenen Versorgung, die eine Hauptanwendung für die Instant Fit Ohrstücke darstellen.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Anpassen der Verstärkung eines Hörgeräts mit einem Bestimmen des effektiven Vents, durch
    - Ausführen einer Open-Loop-Gain-Messung (S1) des Hörgeräts in einem getragenen Zustand, bei der die offene Schleifenverstärkung über der Frequenz derart ermittelt wird, dass die Rückkopplung an dem Verstärker der Signalverarbeitungseinheit des Hörgeräts aufgetrennt und die maximale Verstärkung in Abhängigkeit der Frequenz gemessen wird, bei der es noch nicht zu Rückkopplungspfeifen oder anderen Rückkopplungsartefakten kommt,
    - Vergleichen (S3) des Ergebnisses der Open-Loop-Gain-Messung mit einer Open-Loop-Gain-Referenzkurve (S2),
    - Ermitteln (S4) eines Werts, der den Verschlussgrad des Hörgeräts oder dessen Otoplastik im Ohr des Trägers repräsentiert, aus dem Vergleich, und
    - Korrigieren (S5) der Verstärkung des Hörgeräts auf der Basis des ermittelten Werts bezüglich des Verschlussgrads.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Open-Loop-Gain-Messung in mehreren vorgegebenen Bandbereichen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Open-Loop-Gain-Messung und der Vergleich nur in einem tieffrequenten Bereich durchgeführt werden.
  4. Verfahren nach einem vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vergleich durch Abstandsmessung zwischen der Open-Loop-Gain-Messkurve und der Open-Loop-Gain-Referenzkurve erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Vergleich durch Clusterzuordnung erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verschlussgrad explizit geschätzt und für die Korrektur (S5) der Verstärkung verwendet wird.
  7. Vorrichtung zum Anpassen der Verstärkung eines Hörgeräts mit einem Bestimmen eines effektiven Vents mit
    - einer Messeinrichtung zur Durchführung einer Open-Loop-Gain-Messung (S1) des Hörgeräts in einem getragenen Zustand, bei der die offene Schleifenverstärkung über der Frequenz derart ermittelt wird, dass die Rückkopplung an dem Verstärker der Signalverarbeitungseinheit des Hörgeräts aufgetrennt und die maximale Verstärkung in Abhängigkeit der Frequenz gemessen wird, bei der es noch nicht zu Rückkopplungspfeifen oder anderen Rückkopplungsartefakten kommt,
    - einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen (S3) der Open-Loop-Gain-Messung (S1) mit einer Open-Loop-Gain-Referenzkurve (S2),
    - einer Recheneinrichtung zum Ermitteln (S4) eines Werts, der den Verschlussgrad des Hörgeräts oder dessen Otoplastik im Ohr des Trägers repräsentiert, aus dem durch die Vergleichseinrichtung gewonnenen Vergleich, und zum Ermitteln (S5) eines Verstärkungskorrekturwerts oder eines korrigierten Verstärkungswerts auf der Basis des ermittelten Werts und
    - einer Anpassungsvorrichtung zum Anpassen des Hörgeräts entsprechend dem ermittelten Verstärkungskorrekturwert oder korrigierten Verstärkungswert.
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