EP2099237A2 - Hörgerät mit drahtloser Signalübertragung - Google Patents

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EP2099237A2
EP2099237A2 EP09152429A EP09152429A EP2099237A2 EP 2099237 A2 EP2099237 A2 EP 2099237A2 EP 09152429 A EP09152429 A EP 09152429A EP 09152429 A EP09152429 A EP 09152429A EP 2099237 A2 EP2099237 A2 EP 2099237A2
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EP
European Patent Office
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signal
reception quality
impulse response
demodulated
audio signal
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EP09152429A
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Ulrich Kornagel
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Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Siemens Medical Instruments Pte Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/55—Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/554—Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired using a wireless connection, e.g. between microphone and amplifier or using Tcoils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/41—Detection or adaptation of hearing aid parameters or programs to listening situation, e.g. pub, forest

Definitions

  • the present invention relates to an improved hearing aid with wireless signal transmission.
  • Hearing aids are technical aids that compensate for congenital or acquired impairments of hearing that are inaccessible to causal therapy. Hearing aids amplify and modulate the sound, ie the acoustic signal, in front of the actual sensory organ of the ear, the inner ear.
  • signal processing e.g., amplifier
  • power source e.g., power source
  • handset e.g., various types of equipment are available.
  • Hearing aids with radio receiver units which have received and demodulated and / or decoded modulated and / or coded audio signals from a transmitter and have processed them suitably (mostly amplified) as sound waves to the wearer of the hearing device have been known for some time.
  • Such systems are used, for example, in public buildings, such as churches, or even in the living area of the hearing aid wearer, in order to prevent the hearing aid from transmitting certain types of sound information via sound waves, but to introduce them directly into the hearing system via radio.
  • Some of these systems use coding that causes unpleasant-sounding artifacts, such as loud beeping or pops, in the event of transmission errors, before the decoder has enough information to correctly decode it after the transmission error.
  • a common cause of transmission errors is a weak signal arriving at the receiver, for example because the hearing aid wearer has moved too far away from the transmitter.
  • means may be provided for lowering a level of the demodulated and / or decoded audio signal as the estimated reception quality of the received audio signals decreases.
  • an acoustic noise signal or an acoustic hum signal or any other pleasant-sounding signal can be used.
  • the invention also relates to a corresponding method for controlling the signal processing of a hearing device.
  • An advantage of the present invention is that the hearing aid wearer is intuitively provided with decreasing reception quality by amplifying the limiting signal with increasing deterioration of the reception quality and simultaneously or alternatively the desired signal, i.e., the reception signal. the demodulated and / or decoded audio signal steps into the background.
  • the reception quality of the signal depends inter alia also on the spatial distance of the hearing device (and thus of the hearing device wearer) from the transmitter. From a certain, critical distance the reception quality is so bad that a correct recovery of the (useful) audio signal from the received modulated and / or coded signal is no longer possible. Depending on the particular spatial conditions, such as walls and their nature, a space bubble is defined, within which a trouble-free Reception is possible and outside of which this can not be guaranteed.
  • the reception quality of received modulated and / or coded audio signals is continuously monitored (for example periodically every 100 ms).
  • the reception quality can be derived, for example, from the channel coding.
  • the signal quality can be evaluated numerically, for example in the interval 0..1, where 0 indicates a no longer usable signal and 1 a best possible signal.
  • a synthetic acoustic signal referred to below as limiting signal
  • the level of the limiting signal is dependent on the signal quality, in such a way that with decreasing reception quality of the level of the limiting signal increases, so that outside of said space bubble, the limiting signal is fed with a maximum level.
  • the hearing aid wearer is signaled by means of the limit signal that he moves out of the receiving range of a particular transmitter, whereupon the hearing aid wearer, for example, disable the radio reception of the hearing aid or can move back towards better reception.
  • the level of the demodulated and / or decoded (useful) audio signal can be reduced to prevent unpleasant noise artifacts being output to the hearing device wearer if he does not deactivate the radio reception of the hearing device after leaving the room bubble.
  • signals which do not represent an independent sound ie, for example, noise signals or hum signals, are suitable as limiting signals.
  • the limiting signal and / or the useful audio signal are convoluted with suitable impulse responses in order to produce an acoustic spatial impression that corresponds to the movement out of the receiving area.
  • the limiting signal can be folded with a synthetic spatial impulse response, so that the closer the receiver is to a limitation of the spatial bubble, the louder and more direct (ie spatially closer) the limiting signal acts. the worse the estimated reception quality is.
  • the hearing aid wearer is thus given the impression that he is walking towards a sound barrier, again with the aim of deactivating, for example, the radio reception of the hearing aid or moving again in the direction of better reception.
  • Methods for generating suitable room impulse responses are well known to those skilled in the art of digital audio signal processing.
  • the useful signal may be convoluted with an impulse response which causes the useful signal to act the more quietly and indirectly (ie, more distant) the closer the receiver is to a boundary of the spatial bubble, i. the worse the estimated reception quality is.
  • the hearing aid wearer is thus given the (correct) impression that he is running away from the signal source, which he does not otherwise gain in modern encoding methods, since these usually work with error correction mechanisms up to a certain distance from the transmitter without audible deterioration, but beyond this limit relatively abruptly no longer deliver useful results.
  • the hearing aid can be configured so that the imposition of the limiting signal and / or the lowering of the useful signal level only begin when the reception quality has dropped to a certain extent, for example to prevent the hearing aid wearer from becoming smaller Movements in interference-free or minimal disturbed reception area perceives a fluctuating signal.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Hörgerät mit drahtloser Signalübertragung. Ein erfindungsgemäßes Hörgerät umfaßt eine Funkempfangseinheit zum drahtlosen Empfang modulierter und/oder codierter Audiosignale sowie Mittel zum Schätzen der Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale; Mittel zum Erzeugen eines akustischen Begrenzungssignals, dessen Pegel zunimmt, wenn die geschätzte Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale abnimmt; Mittel zum Überlagern eines demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit dem Begrenzungssignal; und Mittel zum Ausgeben des mit dem Begrenzungssignal überlagerten Audiosignals an einen Hörgeräteträger. Alternativ oder zusätzlich zur Erzeugung eines Begrenzungssignals umfaßt das Hörgerät Mittel zum Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen Impulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort ein resultierendes Nutzsignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je besser die geschätzte Empfangsqualität ist; und Mittel zum Durchführen der Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Hörgerät mit drahtloser Signalübertragung.
  • Hörgeräte sind technische Hilfen, die angeborene oder erworbene Hörfunktionsminderungen, die einer kausalen Therapie nicht zugänglich sind, ausgleichen. Hörgeräte verstärken und modulieren den Schall, also das akustische Signal, vor dem eigentlichen Sinnesorgan des Ohres, dem Innenohr. Aufgebaut aus Mikrophon, Signalverarbeitung (z.B. Verstärker), Energiequelle und Hörer, stehen verschiedene Gerätearten zur Verfügung.
  • Bereits seit längerem bekannt sind Hörgeräte mit Funkempfangseinheiten, welche modulierte und/oder codierte Audiosignale von einem Sender empfangen, demodulieren und/oder decodieren und geeignet verarbeitet (meist verstärkt) als Schallwellen an den Träger des Hörgeräts ausgeben. Solche Systeme werden beispielsweise in öffentlichen Gebäuden, etwa Kirchen, oder auch im Wohnbereich des Hörgeräteträgers eingesetzt, um dem Hörgerät gewisse Arten von Schallinformation nicht mehr über Schallwellen zuzuleiten, sondern direkt über Funk in das Hörsystem einzu- bringen.
  • Einige dieser Systeme nutzen eine Codierung, die bei Übertragungsfehlern unangenehm klingende Geräusche, sogenannte Artefakte, hervorrufen, beispielsweise laute Piep- oder Knackgeräusche, bevor dem Decoder nach dem Übertragungsfehler wieder genug Informationen zur korrekten Decodierung zur Verfügung stehen. Eine häufige Ursache für Übertragungsfehler ist ein beim Empfänger zu schwach eintreffendes Signal, beispielsweise weil sich der Hörgeräteträger zu weit vom Sender entfernt hat.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hörgerät mit drahtloser Signalübertragung anzugeben, mit welchem aus Übertragungsfehlern aufgrund zunehmender Entfernung von einem Sender resultierende unangenehme Artefakte vermieden werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Hörgerät mit einer Funkempfangseinheit zum drahtlosen Empfang modulierter und/oder codierter Audiosignale, welches folgendes aufweist:
    • Mittel zum Schätzen der Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale;
    • Mittel zum Erzeugen eines akustischen Begrenzungssignals, dessen Stärke bzw. Pegel zunimmt, wenn die geschätzte Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale abnimmt;
    • Mittel zum Überlagern eines demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit dem Begrenzungssignal; und
    • Mittel zum Ausgeben des mit dem Begrenzungssignal überlagerten Audiosignals an einen Hörgeräteträger.
  • Zusätzlich können Mittel vorgesehen sein zum Absenken eines Pegels des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals, wenn die geschätzte Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale abnimmt.
  • Als Begrenzungssignal kann ein akustisches Rauschsignal oder ein akustisches Brummsignal oder ein beliebiges anderes, angenehm klingendes Signal verwendet werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die Mittel zum Erzeugen des Begrenzungssignals folgendes aufweisen:
    • Mittel zum Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen synthetischen Raumimpulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation des Begrenzungssignals mit der synthetischen Raumimpulsantwort ein resultierendes Begrenzungssignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je schlechter die geschätzte Empfangsqualität ist; und
    • Mittel zum Durchführen der Faltungsoperation des Begrenzungssignals mit der synthetischen Raumimpulsantwort.
  • Zusätzlich oder alternativ zur Erzeugung eines Begrenzungssignals können vorgesehen sein:
    • Mittel zum Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen Impulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort ein resultierendes Nutzsignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je besser die geschätzte Empfangsqualität ist; und
    • Mittel zum Durchführen der Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung der Signalverarbeitung eines Hörgeräts.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß dem Hörgeräteträger auf intuitive Weise eine abnehmende Empfangsqualität vermittelt wird, indem das Begrenzungssignal sich mit zunehmender Verschlechterung der Empfangsqualität verstärkt und gleichzeitig oder alternativ das Nutzsignal, d.h. das demodulierte und/oder decodierte Audiosignal, in den Hintergrund tritt.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
  • Bei den eingangs erwähnten Hörgeräten mit Funkempfangseinheiten hängt die Empfangsqualität des Signals unter anderem auch von der räumlichen Entfernung des Hörgeräts (und damit des Hörgeräteträgers) vom Sender ab. Ab einer bestimmten, kritischen Entfernung ist die Empfangsqualität so schlecht, daß eine korrekte Rückgewinnung des (Nutz-)Audiosignals aus dem empfangenen modulierten und/oder codierten Signal nicht mehr möglich ist. Abhängig von den jeweiligen räumlichen Gegebenheiten, beispielsweise Wänden und deren Beschaffenheit, wird so eine Raumblase definiert, innerhalb derer ein störungsfreier Empfang möglich ist und außerhalb derer dies nicht gewährleistet werden kann.
  • In einem erfindungsgemäßen Hörgerät wird laufend (z.B. periodisch alle 100 ms) die Empfangsqualität empfangener modulierter und/oder codierter Audiosignale überwacht. Die Empfangsqualität kann dabei beispielsweise aus der Kanalkodierung abgeleitet werden. Dabei kann die Signalqualität numerisch bewertet werden, beispielsweise im Intervall 0..1, wobei 0 ein nicht mehr nutzbares Signal anzeigt und 1 ein bestmögliches Signal.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird ein synthetisches akustisches Signal, im folgenden Begrenzungssignal genannt, erzeugt und dem demodulierten und/oder decodierten (Nutz-) Audiosignal überlagert. Der Pegel des Begrenzungssignals ist dabei abhängig von der Signalqualität, und zwar derart, daß mit sinkender Empfangsqualität der Pegel des Begrenzungssignals zunimmt, so daß außerhalb der genannten Raumblase das Begrenzungssignal mit maximalem Pegel eingespeist wird. Somit wird mittels des Begrenzungssignals dem Hörgeräteträger signalisiert, daß er sich aus dem Empfangsbereich eines bestimmten Senders herausbewegt, woraufhin der Hörgeräteträger beispielsweise den Funkempfang des Hörgeräts deaktivieren oder sich wieder in Richtung besseren Empfangs bewegen kann.
  • Zusätzlich kann mit sinkender Empfangsqualität der Pegel des demodulierten und/oder decodierten (Nutz-) Audiosignals verringert werden, um zu verhindern, daß unangenehme Geräuschartefakte an den Hörgeräteträger ausgegeben werden, wenn dieser den Funkempfang des Hörgeräts nach Verlassen der Raumblase nicht deaktiviert.
  • Als Begrenzungssignal eignen sich insbesondere Signale, die keinen eigenständigen Ton darstellen, also beispielsweise Rauschsignale oder Brummsignale.
  • In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung werden das Begrenzungssignal und/oder das Nutz-Audiosignal mit geeigneten Impulsantworten gefaltet, um einen akustischen Raumeindruck zu bewirken, der mit der Bewegung aus dem Empfangsbereich heraus korrespondiert.
  • Das Begrenzungssignal kann hierzu mit einer synthetischen Raumimpulsantwort gefaltet werden, so daß das Begrenzungssignal umso lauter und direkter (also räumlich näher) wirkt, je näher der Empfänger einer Begrenzung der Raumblase ist, d.h. je schlechter die geschätzte Empfangsqualität ist. Dem Hörgeräteträger wird somit der Eindruck vermittelt, er laufe auf eine Klangbarriere zu, wiederum mit dem Ziel, daß er beispielsweise den Funkempfang des Hörgeräts deaktiviert oder sich wieder in Richtung besseren Empfangs bewegt. Verfahren zur Erzeugung geeigneter Raumimpulsantworten sind einem Fachmann auf dem Gebiet der digitalen Audiosignalverarbeitung geläufig.
  • In analoger Weise kann alternativ oder zusätzlich das Nutzsignal mit einer Impulsantwort gefaltet werden, die bewirkt, daß das Nutzsignal umso leiser und indirekter (also räumlich entfernter) wirkt, je näher der Empfänger einer Begrenzung der Raumblase ist, d.h. je schlechter die geschätzte Empfangsqualität ist. Dem Hörgeräteträger wird somit der (zutreffende) Eindruck vermittelt, er laufe von der Signalquelle weg, den er bei modernen Codierungsverfahren sonst nicht gewinnt, da diese dank Fehlerkorrekturmechanismen in der Regel bis zu einem gewissen Abstand zum Sender ohne hörbare Verschlechterung arbeiten, jenseits dieser Grenze allerdings relativ abrupt keine brauchbaren Ergebnisse mehr liefern.
  • Zur beschriebenen Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen denkbar. Beispielsweise kann das Hörgerät so konfiguriert werden, daß das Aufprägen des Begrenzungssignals und/oder das Absenken des Nutzsignalpegels erst einsetzen, wenn die Empfangsqualität auf ein gewisses Maß abgesunken ist, etwa um zu verhindern, daß der Hörgeräteträger bei kleineren Bewegungen im störungsfreien oder minimal gestörten Empfangsbereich ein fluktuierendes Signal wahrnimmt.

Claims (12)

  1. Hörgerät mit einer Funkempfangseinheit zum drahtlosen Empfang modulierter und/oder codierter Audiosignale, welches folgendes aufweist:
    - Mittel zum Schätzen der Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale;
    - Mittel zum Erzeugen eines akustischen Begrenzungssignals, dessen Pegel zunimmt, wenn die geschätzte Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale abnimmt;
    - Mittel zum Überlagern eines demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit dem Begrenzungssignal; und
    - Mittel zum Ausgeben des mit dem Begrenzungssignal überlagerten Audiosignals an einen Hörgeräteträger.
  2. Hörgerät nach Anspruch 1, das zusätzlich Mittel aufweist zum Absenken eines Pegels des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals, wenn die geschätzte Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale abnimmt.
  3. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Begrenzungssignal ein akustisches Rauschsignal oder ein akustisches Brummsignal ist.
  4. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Mittel zum Erzeugen des Begrenzungssignals folgendes aufweisen:
    - Mittel zum Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen synthetischen Raumimpulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation des Begrenzungssignals mit der synthetischen Raumimpulsantwort ein resultierendes Begrenzungssignal ergibt, das räumlich umso näher erscheint, je schlechter die geschätzte Empfangsqualität ist; und
    - Mittel zum Durchführen der Faltungsoperation des Begrenzungssignals mit der synthetischen Raumimpulsantwort.
  5. Hörgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, folgendes aufweist:
    - Mittel zum Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen Impulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort ein resultierendes Nutzsignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je besser die geschätzte Empfangsqualität ist; und
    - Mittel zum Durchführen der Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort.
  6. Hörgerät mit einer Funkempfangseinheit zum drahtlosen Empfang modulierter und/oder codierter Audiosignale, welches folgendes aufweist:
    - Mittel zum Schätzen der Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale;
    - Mittel zum Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen Impulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation eines demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort ein resultierendes Nutzsignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je besser die geschätzte Empfangsqualität ist;
    - Mittel zum Durchführen der Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort; und
    - Mittel zum Ausgeben des mit der Impulsantwort gefalteten Audiosignals an einen Hörgeräteträger.
  7. Verfahren zum Steuern einer Signalverarbeitung eines Hörgeräts, das folgende Schritte aufweist:
    - Schätzen der Empfangsqualität eines drahtlos empfangenen, modulierten und/oder codierten Audiosignals;
    - Erzeugen eines akustischen Begrenzungssignals, dessen Pegel zunimmt, wenn die geschätzte Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale abnimmt;
    - Überlagern eines demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit dem Begrenzungssignal; und
    - Ausgeben des mit dem Begrenzungssignal überlagerten Audiosignals an einen Hörgeräteträger.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem zusätzlich der Pegel des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals abgesenkt wird, wenn die geschätzte Empfangsqualität der empfangenen Audiosignale abnimmt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem das Begrenzungssignal ein akustisches Rauschsignal oder ein akustisches Brummsignal ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das Begrenzungssignal wie folgt gebildet wird:
    - Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen synthetischen Raumimpulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation des Begrenzungssignals mit der synthetischen Raumimpulsantwort ein resultierendes Begrenzungssignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je schlechter die geschätzte Empfangsqualität ist; und
    - Durchführen der Faltungsoperation des Begrenzungssignals mit der synthetischen Raumimpulsantwort.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, das zusätzlich folgende Schritte aufweist:
    - Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen Impulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort ein resultierendes Nutzsignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je besser die geschätzte Empfangsqualität ist; und
    - Durchführen der Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort.
  12. Verfahren zum Steuern einer Signalverarbeitung eines Hörgeräts, das folgende Schritte aufweist:
    - Schätzen der Empfangsqualität eines drahtlos empfangenen, modulierten und/oder codierten Audiosignals;
    - Erzeugen einer von der geschätzten Empfangsqualität abhängigen Impulsantwort derart, daß eine Faltungsoperation eines demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort ein resultierendes Nutzsignal ergibt, das räumlich näher erscheint, je besser die geschätzte Empfangsqualität ist;
    - Durchführen der Faltungsoperation des demodulierten und/oder decodierten Audiosignals mit der Impulsantwort; und
    - Ausgeben des mit der Impulsantwort gefalteten Audiosignals an einen Hörgeräteträger.
EP09152429A 2008-03-07 2009-02-10 Hörgerät mit drahtloser Signalübertragung Withdrawn EP2099237A3 (de)

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