EP2104377A2 - Hörsystem mit Teilbandsignalaustausch und entsprechendes Verfahren - Google Patents

Hörsystem mit Teilbandsignalaustausch und entsprechendes Verfahren Download PDF

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EP2104377A2
EP2104377A2 EP09154637A EP09154637A EP2104377A2 EP 2104377 A2 EP2104377 A2 EP 2104377A2 EP 09154637 A EP09154637 A EP 09154637A EP 09154637 A EP09154637 A EP 09154637A EP 2104377 A2 EP2104377 A2 EP 2104377A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
hearing
hearing device
input
transmitted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09154637A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2104377A3 (de
Inventor
Eghart Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Medical Instruments Pte Ltd filed Critical Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Publication of EP2104377A2 publication Critical patent/EP2104377A2/de
Publication of EP2104377A3 publication Critical patent/EP2104377A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/405—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic by combining a plurality of transducers
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/45—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • H04R25/453—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback electronically

Definitions

  • the present invention relates to a hearing system for the binaural supply of a user with a first hearing device and a second hearing device.
  • the first hearing device has a first signal input device for supplying a first input signal and a first communication device.
  • the second hearing device has a second signal input device for supplying a second input signal, a second communication device for receiving a signal from the first communication device and a second signal processing device for processing signals of the second signal input device and the second communication device to a common output signal.
  • the present invention relates to a method for processing signals for a binaural supply with a first and a second hearing device.
  • the term "hearing device” is understood here to mean any sound-emitting device which can be worn in or on the ear, in particular a hearing device, a headset, headphones and the like.
  • Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired.
  • different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids (BTE), hearing aid with external handset (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), for example Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC).
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external handset
  • IDO in-the-ear hearing aids
  • ITE Canal hearing aids
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.
  • 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. This basic structure is in FIG. 1 shown using the example of a behind-the-ear hearing aid. In 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 in 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 the signal processing unit 3 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery. 5
  • a hearing aid system for the binaural care of a hearing impaired person comprises two hearing aids, one of which is worn on the left and the other on the right ear.
  • this is called a "binaurally-coupled hearing system.”
  • Such a binaurally coupled hearing system offers possibilities of spatial signal processing, which are not possible with a monaural system, since in this system signals can be transmitted from one side to the other.
  • WO 99/431185 A1 is a binaural digital hearing aid system known in which data is transmitted crosswise from the right to the left and from the left to the right hearing aid.
  • the data received from the other hearing aid is processed binaurally with the hearing aid's own data. If necessary, the data is compressed before transmission.
  • EP 1 771 038 A2 a method for operating a hearing aid device system for binaural care of a user.
  • the input signals are transmitted crosswise to the other hearing aid, respectively, so that one from the microphone of a hearing aid Recorded sound signal after the signal processing and amplification can be output via the handset of the other hearing aid.
  • the distance between a respective handset and a microphone, between which a feedback path exists is substantially increased for the relevant audio signals.
  • the object of the present invention is thus to provide a hearing system for the binaural supply of a user, in which data can be transmitted between two hearing devices, but in which the energy or computational effort for the data exchange or the processing of the exchanged data is minimized ,
  • a corresponding method for processing signals should be provided.
  • a hearing system for binaurally supplying a user with a first hearing device including a first signal input device for supplying a first input signal and a first communication device, and a second hearing device including a second signal input device for providing a second input signal, a second communication device for receiving a signal from the first communication device and a second signal processing device for processing signals of the second signal input device and the second communication device into a common output signal, wherein the signal transmitted from the first to the second communication device corresponds to a true spectral part of the total frequency spectrum of the first input signal, and wherein in the spectral part of the total frequency spectrum, the transmitted signal together with ei a signal of the second signal processing device is binaurally processed by the second signal processing means, while the signal of the second signal processing means in the remaining part of the total frequency spectrum is processed by the second signal processing means monaural.
  • the invention provides a method for processing signals for a binaural supply with a first and a second hearing device by providing a first input signal in the first hearing device, providing a second input signal in the second hearing device, transmitting a signal from the first to the second Hearing device, processing the second input signal together with the signal from the first hearing device in the second hearing device to an output signal of the second hearing device, wherein the signal transmitted from the first to the second hearing device corresponds to a true spectral part of the total frequency spectrum of the first input signal, and wherein the transmitted signal is binaurally processed by the second hearing device together with a corresponding spectral part of the second input signal of the second hearing device to the spectral part of the total frequency spectrum while the second input signal of the second hearing device is processed monaurally in the remaining part of the total frequency spectrum by the second hearing device.
  • the first hearing device has a first signal processing device to receive signals from the first signal input device together with signals from the first communication device, that from the second hearing device come to process to a common output signal.
  • a first signal processing device to receive signals from the first signal input device together with signals from the first communication device, that from the second hearing device come to process to a common output signal.
  • the first and second signal input means may each comprise at least two microphones.
  • a beamforming or a high-quality directional microphone or a high-quality binding-source separation can already be realized in the individual hearing devices.
  • only the relevant spectral components of these results are transmitted to the other hearing device.
  • the frequencies of the low-frequency component are less than 1 kHz or 2 kHz.
  • a feedback reduction algorithm a beamforming algorithm or a blind-source separation algorithm can be implemented which uses signals from the respective other hearing device , This can be achieved especially in these algorithms, in which the data exchange between the hearing brings special advantages, a significant savings in computational effort and energy consumption.
  • FIG. 2 is a hearing aid system with a left hearing aid 10 and a right hearing aid 20 for the binaural supply of a hearing aid wearer 30 shown schematically.
  • the left hearing aid has to realize a directional microphone or to perform beamforming, blind-source separation and the like two microphones 11 and 12.
  • the output signals of the microphones 11 and 12 are each a frequency divider 13, 14, respectively.
  • Each of these two crossovers 13 and 14 has a low-pass output TP and a high-pass output HP.
  • other signal input devices such as a telecoil, a radio antenna and the like, are used.
  • the low-frequency components of the input signals from the crossovers 13 and 14 are fed to a binaural processing unit 15.
  • the low-frequency components are fed to a transmitter 16 integrated in the hearing device in order to transmit it wirelessly to the right-hand hearing device 20.
  • a receiver 17 receives the low-frequency portion of input signals of the right hearing aid and makes it available to the binaural processing unit 15. There, therefore, the low-frequency components of the input signals of the left hearing aid and the right hearing aid are processed together binaurally and it is a low-frequency output signal generated.
  • the high-frequency components of the crossovers 13 and 14 are fed to a monaural processing unit 18.
  • This unit generates a high-frequency output signal and supplies it to an adder or a summarizing unit 19. It combines the high-frequency output signal of the monaural processing unit 18 with the low-frequency output signal of the binaural processing unit 15 to a common output signal SAL of the left hearing aid 10.
  • This output signal SAL is optionally further processed or supplied to a handset (not shown).
  • the right hearing aid 20 is constructed symmetrically to the left hearing aid 10 with respect to the signal flow of interest here. It also has two microphones 21 and 22 whose signals are split with crossovers 23 and 24 in high-frequency and low-frequency components.
  • the low-frequency components are, on the one hand, further processed by a binaural processing unit 25 and, on the other hand, transmitted by a transmitter 26 to the receiver 17 of the left-hand hearing device.
  • a receiver 27 receives the low-frequency signals of the transmitter 16 from the left hearing aid 10 and makes them available for common processing with the low-frequency components of the right hearing aid 20 in the binaural processing unit 25.
  • the high-frequency components of the input signal are supplied by the crossover networks 23 and 24 to a monaural processing unit 28.
  • the low-frequency output signal of the binaural processing unit 25 and the high-frequency output signal of the monaural processing unit 28 are then combined in a summary unit 29 into a common output signal SAR of the right hearing aid.
  • the two hearing aids 10 and 20 thus each have a communication device, namely a transmitter and a receiver 16, 17 and 26, 27 for bidirectional communication.
  • a communication device namely a transmitter and a receiver 16, 17 and 26, 27 for bidirectional communication.
  • a signal processing device eg binaural supply unit 15 or 25
  • the input signals in two frequency ranges for.
  • a low-frequency range below 1 to 2 kHz and a high-frequency range above about 1 to 2 kHz are split. Only the low-frequency components are processed binaurally and transmitted to the other side, since the high frequency components can be satisfactorily processed only monaurally. After the respective parts have been processed binaurally or monaurally, they are subsequently combined to form two monaural output signals SAL and SAR.
  • An advantage of this splitting of the signal to be processed is that both for the processing and for the transmission of a lower data rate is necessary than in a broadband transmission or processing. In the specific example, only the low-frequency signals below about 1 to 2 kHz must be transmitted.
  • Another advantage of the binaural processing system is that there are few problems with microphone noise at low frequencies. The reason is that the microphone signals are exchanged in the low-frequency range between the left and right hearing aid and thus there is a large microphone distance, namely the distance from one head side to the other. This is especially important for differential directional microphones.
  • Another advantage of the presented system is that for monaural processing of the high frequencies under certain circumstances even smaller microphone distances than previously possible because monaural only higher frequency components are processed.
  • the individual hearing aids can therefore be made more compact if necessary.

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Abstract

Es soll eine binaurale Versorgung mit einem Hörsystem ermöglicht werden, wobei der Rechenaufwand und der Energieverbrauch möglichst gering gehalten werden sollen. Daher wird ein Hörsystem bzw. ein Hörgerätesystem mit einer ersten Hörvorrichtung (10) einschließlich einer ersten Signaleingangseinrichtung (11, 12) zum Liefern eines ersten Eingangssignals und einer ersten Kommunikationseinrichtung (16, 17), sowie einer zweiten Hörvorrichtung (20) einschließlich einer zweiten Signaleingangseinrichtung (21, 22) zum Liefern eines zweiten Eingangssignals, einer zweiten Kommunikationseinrichtung (26, 27) zum Empfangen eines Signals von der ersten Kommunikationseinrichtung (16, 17) und einer zweiten Signalverarbeitungseinrichtung (25) zum Verarbeiten von Signalen der zweiten Signaleingangseinrichtung (21, 22) und der zweiten Kommunikationseinrichtung (26, 27) zu einem gemeinsamen Ausgangssignal bereitgestellt. Das von der ersten (16, 17) zu der zweiten Kommunikationseinrichtung (26, 27) übertragene Signal entspricht einem echten spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums des ersten Eingangssignals. Da nur ein Teil des Gesamtspektrums übertragen bzw. binaural verarbeitet wird, wird der Rechenaufwand und der Energieverbrauch reduziert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörsystem zur binauralen Versorgung eines Nutzers mit einer ersten Hörvorrichtung und einer zweiten Hörvorrichtung. Die erste Hörvorrichtung besitzt eine erste Signaleingangseinrichtung zum Liefern eines ersten Eingangssignals und eine erste Kommunikationseinrichtung. Die zweite Hörvorrichtung besitzt eine zweite Signaleingangseinrichtung zum Liefern eines zweiten Eingangssignals, eine zweite Kommunikationseinrichtung zum Empfangen eines Signals von der ersten Kommunikationseinrichtung und eine zweite Signalverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von Signalen der zweiten Signaleingangseinrichtung und der zweiten Kommunikationseinrichtung zu einem gemeinsamen Ausgangssignal. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verarbeiten von Signalen für eine binaurale Versorgung mit einer ersten und einer zweiten Hörvorrichtung. Unter dem Begriff "Hörvorrichtung" wird hier jedes im oder am Ohr tragbare, schallausgebende Gerät, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset, Kopfhörer und dergleichen verstanden.
  • 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), Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC), 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-Hörgeräts 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 Energieversorgung des Hörgeräts und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 3 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 1 integrierte Batterie 5.
  • Ein Hörgerätesystem zur binauralen Versorgung eines Schwerhörenden umfasst zwei Hörgeräte, von denen eines am linken und das andere am rechten Ohr getragen wird. Wenn die beiden Hörgeräte auf irgendeine Art und Weise miteinander kommunizieren (z. B. über eine Drahtlos-Verbindung), nennt man dies "binaural gekoppeltes Hörsystem". Ein derartiges binaural gekoppeltes Hörsystem bietet Möglichkeiten der räumlichen Signalverarbeitung, die mit einem monauralen System nicht möglich sind, da bei diesem System Signale von einer Seite auf die andere übertragen werden können.
  • Aus der Literatur sind beispielsweise Ansätze zu binauralen Beamforming-Algorithmen (Strahlformung) oder Blind-Source-Seperation-Algorithmen (Blinde-Quellen-Trennung) bekannt.
  • Diesen bekannten Algorithmen ist gemeinsam, dass die notwendige Übertragungskapazität der Verbindung zwischen den Geräten vergleichsweise hoch sein muss, da zur Berechnung des Ausgangssignals auf einer Seite sowohl das gesamte Eingangssignal derselben als auch der anderen Seite benötigt wird. Es ist also eine entsprechend hohe Datenübertragungsrate für breitbandige Kommunikation notwendig, was hinsichtlich des damit verbundenen hohen Energieverbrauchs gerade bei Hörgeräten nachteilig ist. Als Alternativen sind lediglich monaurale Verfahren bekannt, die jedoch wegen sehr geringer Mikrofonabstände vor allem bei tiefen Frequenzen an ihre Grenzen stoßen. Betroffen sind beispielsweise Verfahren zur Realisierung eines Richtmikrofons, einer Blinden-Quellen-Trennung, einer Rückkopplungsreduktion usw.
  • Derartige monaurale Verfahren mit einem, zwei oder mehr Mikrofonen pro Seite zeigen bei höheren Frequenzen (> 2 kHz) sehr gute Eigenschaften hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit wie Störgeräuschunterdrückung und Rauschverhalten. Bei tiefen Frequenzen stoßen sie durch das (wegen des physikalisch stets vorhandenen Eigenrauschens der Mikrofone in Verbindung mit dem geringen Mikrofonabstand) prinzipbedingt auftretende Rauschprobleme jedoch an ihre Grenzen.
  • Aus der Druckschrift WO 99/431185 A1 ist ein binaurales, digitales Hörhilfesystem bekannt, bei dem Daten kreuzweise vom rechten zum linken und vom linken zum rechten Hörgerät übertragen werden. Die vom jeweils anderen Hörgerät empfangenen Daten werden mit den eigenen Daten des Hörgeräts binaural verarbeitet. Gegebenenfalls werden die Daten vor der Übertragung komprimiert.
  • Weiterhin offenbart die Druckschrift EP 1 771 038 A2 ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätesystems zur binauralen Versorgung eines Benutzers. In Frequenzbereichen, in denen problematische Rückkopplungen zu erwarten sind, werden die Eingangssignale kreuzweise jeweils zum anderen Hörgerät übertragen, so dass ein von dem Mikrofon eines Hörhilfegeräts aufgenommenes Schallsignal nach der Signalverarbeitung und Verstärkung über den Hörer des jeweils anderen Hörhilfegeräts ausgegeben werden kann. Dadurch wird für die betreffenden Audiosignale die Entfernung zwischen jeweils einem Hörer und einem Mikrofon, zwischen denen ein Rückkopplungspfad besteht, wesentlich vergrößert.
  • Weiterhin beschreibt die Druckschrift WO 2004/114722 A1 ein binaurales Hörhilfesystem mit koordinierter Schallverarbeitung. Dabei werden Daten bezüglich der Klassifikation der Schallumgebung zwischen beiden Hörgeräten ausgetauscht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Hörsystem zur binauralen Versorgung eines Nutzers bereitzustellen, bei dem Daten zwischen zwei Hörvorrichtungen übertragen werden können, bei dem jedoch der Energie- bzw. Rechenaufwand für den Datenaustausch bzw. die Verarbeitung der ausgetauschten Daten möglichst gering ist. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Verfahren zum Verarbeiten von Signalen bereitgestellt werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hörsystem zur binauralen Versorgung eines Nutzers mit einer ersten Hörvorrichtung einschließlich einer ersten Signaleingangseinrichtung zum Liefern eines ersten Eingangssignals und einer ersten Kommunikationseinrichtung, sowie einer zweiten Hörvorrichtung einschließlich einer zweiten Signaleingangseinrichtung zum Liefern eines zweiten Eingangssignals, einer zweiten Kommunikationseinrichtung zum Empfangen eines Signals von der ersten Kommunikationseinrichtung und einer zweiten Signalverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von Signalen der zweiten Signaleingangseinrichtung und der zweiten Kommunikationseinrichtung zu einem gemeinsamen Ausgangssignal, wobei das von der ersten zu der zweiten Kommunikationseinrichtung übertragene Signal einem echten spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums des ersten Eingangssignals entspricht, und wobei in dem spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums das übertragene Signal zusammen mit einem Signal der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung von der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung binaural verarbeitet wird, während das Signal der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung im restlichen Teil des Gesamtfrequenzspektrums von der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung monaural verarbeitet wird.
  • Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zum Verarbeiten von Signalen für eine binaurale Versorgung mit einer ersten und einer zweiten Hörvorrichtung durch Bereitstellen eines ersten Eingangssignals in der ersten Hörvorrichtung, Bereitstellen eines zweiten Eingangssignals in der zweiten Hörvorrichtung, Übertragen eines Signals von der ersten zu der zweiten Hörvorrichtung, Verarbeiten des zweiten Eingangssignals zusammen mit dem Signal von der ersten Hörvorrichtung in der zweiten Hörvorrichtung zu einem Ausgangssignal der zweiten Hörvorrichtung, wobei das von der ersten zu der zweiten Hörvorrichtung übertragene Signal einem echten spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums des ersten Eingangssignals entspricht, und wobei in dem spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums das übertragene Signal zusammen mit einem entsprechenden Spektralteil des zweiten Eingangssignals der zweiten Hörvorrichtung von der zweiten Hörvorrichtung binaural verarbeitet wird, während das zweite Eingangssignal der zweiten Hörvorrichtung im restlichen Teil des Gesamtfrequenzspektrums von der zweiten Hörvorrichtung monaural verarbeitet wird.
  • In vorteilhafter Weise wird so vermieden, dass zwischen den beiden Hörvorrichtungen eines Hörsystems Signale in der vollen Bandbreite ausgetauscht werden. Vielmehr werden lediglich Teilbänder der relevanten Signale übertragen. Dadurch kann der Informationsfluss und der damit verbundene Rechenaufwand auf ein Minimum reduziert werden.
  • Vorzugsweise besitzt die erste Hörvorrichtung eine erste Signalverarbeitungseinrichtung, um Signale von der ersten Signaleingangseinrichtung zusammen mit Signalen von der ersten Kommunikationseinrichtung, die von der zweiten Hörvorrichtung stammen, zu einem gemeinsamen Ausgangssignal zu verarbeiten. Damit ist ein wechselseitiger Datenaustausch zwischen den beiden Hörvorrichtungen gewährleistet. Gerade bei diesem intensiven Datenaustausch kann von der Reduktion der Übertragungsbandbreite profitiert werden.
  • Die erste und die zweite Signaleingangseinrichtung können jeweils mindestens zwei Mikrofone umfassen. Damit kann bereits in den einzelnen Hörvorrichtungen beispielsweise ein Beamforming oder ein hochqualitatives Richtmikrofon bzw. eine hochqualitative Binden-Quellen-Trennung realisiert werden. Um die Resultate dann für das räumliche Hören auszunutzen, werden ausschließlich die relevanten Spektralanteile dieser Ergebnisse zur jeweils anderen Hörvorrichtung übermittelt.
  • Insbesondere ist es günstig, wenn bei der Signalübertragung zwischen den beiden Kommunikationseinrichtungen ausschließlich ein tieffrequenter Anteil des jeweiligen Eingangssignals übertragen wird. Hierbei ist es beispielsweise von Vorteil, wenn die Frequenzen des tieffrequenten Anteils unter 1 kHz oder 2 kHz liegen. In der Regel genügt es nämlich, die tieffrequenten Anteile zur Verbesserung der binauralen Versorgung zwischen den Hörvorrichtungen bzw. Hörgeräten auszutauschen.
  • Wie bereits angedeutet wurde, kann in der ersten und/oder zweiten Signalverarbeitungseinrichtung ein Rückkopplungsreduktions-Algorithmus, ein Beamforming-Algorithmus oder ein Blind-Source-Seperation-Algorithmus (Blinde-Quellen-Trennung) implementiert sein, der Signale von der jeweils anderen Hörvorrichtung nutzt. Damit kann speziell bei diesen Algorithmen, bei denen der Datenaustausch zwischen den Hörvorrichtungen besondere Vorteile bringt, eine deutliche Einsparung an Rechenaufwand bzw. Energieverbrauch erzielt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
    • FIG 1
    den prinzipiellen Aufbau eines Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik, und
    FIG 2
    ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Hörgerätesystems zur binauralen Versorgung.
  • Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • In FIG 2 ist ein Hörgerätesystem mit einem linken Hörgerät 10 und einem rechten Hörgerät 20 zur binauralen Versorgung eines Hörgeräteträgers 30 schematisch dargestellt. Das linke Hörgerät besitzt zur Realisierung eines Richtmikrofons oder zur Ausführung von Beamforming, Blinde-Quellen-Trennung und dergleichen zwei Mikrofone 11 und 12. Die Ausgangssignale der Mikrofone 11 und 12 werden jeweils einer Frequenzweiche 13, 14 zugeführt. Jede dieser beiden Frequenzweichen 13 und 14 besitzt einen Tiefpassausgang TP und einen Hochpassausgang HP. Anstelle oder zusätzlich zu den Mikrofonen 11 und 12 können auch andere Signaleingangseinrichtungen, wie z. B. eine Telefonspule, eine Funkantenne und dergleichen, eingesetzt werden.
  • Die tieffrequenten Anteile der Eingangssignale aus den Frequenzweichen 13 und 14 werden einer binauralen Verarbeitungseinheit 15 zugeführt. Gleichzeitig werden die tieffrequenten Anteile einem in das Hörgerät integrierten Sender 16 zugeleitet, um sie drahtlos an das rechte Hörgerät 20 zu übertragen. Umgekehrt empfängt ein Empfänger 17 den tieffrequenten Anteil von Eingangssignalen des rechten Hörgeräts und stellt sie für die binaurale Verarbeitungseinheit 15 zur Verfügung. Dort werden also die tieffrequenten Anteile der Eingangssignale des linken Hörgeräts und des rechten Hörgeräts zusammen binaural verarbeitet und es wird ein tieffrequentes Ausgangssignal generiert.
  • Die hochfrequenten Anteile der Frequenzweichen 13 und 14 werden einer monauralen Verarbeitungseinheit 18 zugeführt. Diese Einheit erzeugt ein hochfrequentes Ausgangssignal und liefert es an einen Addierer bzw. eine Zusammenfassungseinheit 19. Sie verknüpft das hochfrequente Ausgangssignal der monauralen Verarbeitungseinheit 18 mit dem tieffrequenten Ausgangssignal der binauralen Verarbeitungseinheit 15 zu einem gemeinsamen Ausgangssignal SAL des linken Hörgeräts 10. Dieses Ausgangssignal SAL wird gegebenenfalls weiterverarbeitet bzw. einem Hörer (nicht dargestellt) zugeführt.
  • Das rechte Hörgerät 20 ist bezüglich des hier interessierenden Signalflusses symmetrisch zu dem linken Hörgerät 10 aufgebaut. Es besitzt ebenso zwei Mikrofone 21 und 22, deren Signale mit Frequenzweichen 23 und 24 in hochfrequente und tieffrequente Anteile aufgespalten werden. Die tieffrequenten Anteile werden einerseits von einer binauralen Verarbeitungseinheit 25 weiterverarbeitet und andererseits von einem Sender 26 zu dem Empfänger 17 des linken Hörgeräts übertragen. Ein Empfänger 27 empfängt die tieffrequenten Signale des Senders 16 vom linken Hörgerät 10 und stellt sie für die gemeinsame Verarbeitung mit den tieffrequenten Anteilen des rechten Hörgeräts 20 in der binauralen Verarbeitungseinheit 25 zur Verfügung.
  • Die hochfrequenten Anteile des Eingangssignals werden von den Frequenzweichen 23 und 24 einer monauralen Verarbeitungseinheit 28 zugeleitet. Ebenso wie im linken Hörgerät 10 werden dann auch hier das tieffrequente Ausgangssignal der binauralen Verarbeitungseinheit 25 und das hochfrequente Ausgangssignal der monauralen Verarbeitungseinheit 28 in einer Zusammenfassungseinheit 29 zu einem gemeinsamen Ausgangssignal SAR des rechten Hörgeräts zusammengefasst.
  • Die beiden Hörgeräte 10 und 20 besitzen somit jeweils eine Kommunikationseinrichtung, nämlich einen Sender und einen Empfänger 16, 17 bzw. 26, 27 zur bidirektionalen Kommunikation. Grundsätzlich bestünde natürlich auch die Möglichkeit, dass nur eine monodirektionale Kommunikation mit einem Sender auf der einen Seite und einem Empfänger auf der anderen Seite eingesetzt wird, wenn dies für die binaurale Versorgung von Vorteil ist. Entsprechend wäre dann auch nur in einem Hörgerät eine Signalverarbeitungseinrichtung (z. B. binaurale Versorgungseinheit 15 oder 25) von Nöten.
  • Hinsichtlich der Funktion des in FIG 2 dargestellten Hörgerätesystems ist es erfindungsgemäß von Bedeutung, dass die Eingangssignale in zwei Frequenzbereiche, z. B. einen tieffrequenten Bereich unterhalb von 1 bis 2 kHz und einen hochfrequenten Bereich oberhalb von etwa 1 bis 2 kHz, aufgespalten werden. Nur die tieffrequenten Anteile werden binaural verarbeitet und zur jeweils anderen Seite übertragen, da die hohen Frequenzanteile zufriedenstellend auch ausschließlich monaural verarbeitet werden können. Nachdem die jeweiligen Anteile binaural oder monaural verarbeitet wurden, werden sie anschließend zu zwei monauralen Ausgangssignalen SAL und SAR zusammengeführt.
  • Vorteilhaft an dieser Aufspaltung des zu verarbeitenden Signals ist, dass sowohl für die Verarbeitung als auch für die Übertragung eine niedrigere Datenrate notwendig ist als bei einer breitbandigen Übertragung bzw. Verarbeitung. Im konkreten Beispiel müssen lediglich die tieffrequenten Signale unterhalb von ca. 1 bis 2 kHz übertragen werden.
  • Ein weiterer Vorteil des binauralen Verarbeitungssystems besteht darin, dass sich kaum Probleme mit dem Mikrofonrauschen bei tiefen Frequenzen ergeben. Der Grund liegt darin, dass die Mikrofonsignale im tieffrequenten Bereich zwischen dem linken und rechten Hörgerät ausgetauscht werden und somit ein großer Mikrofonabstand, nämlich der Abstand von einer Kopfseite zur anderen, vorliegt. Dies ist insbesondere für differenzielle Richtmikrofone von wesentlicher Bedeutung.
  • Ein anderer Vorteil des vorgestellten Systems besteht darin, dass für monaurale Verarbeitung der hohen Frequenzen unter Umständen noch kleinere Mikrofonabstände als bisher möglich sind, da monaural nur noch höhere Frequenzanteile verarbeitet werden. Die einzelnen Hörgeräte können also gegebenenfalls kompakter gestaltet werden.

Claims (8)

  1. Hörsystem zur binauralen Versorgung eines Nutzers mit
    - einer ersten Hörvorrichtung (10) einschließlich
    o einer ersten Signaleingangseinrichtung (11, 12) zum Liefern eines ersten Eingangssignals und
    o einer ersten Kommunikationseinrichtung (16, 17), sowie
    - einer zweiten Hörvorrichtung (20) einschließlich
    o einer zweiten Signaleingangseinrichtung (21, 22) zum Liefern eines zweiten Eingangssignals,
    o einer zweiten Kommunikationseinrichtung (26, 27) zum Empfangen eines Signals von der ersten Kommunikationseinrichtung (16, 17) und
    o einer zweiten Signalverarbeitungseinrichtung (25) zum Verarbeiten von Signalen der zweiten Signaleingangseinrichtung (21, 22) und der zweiten Kommunikationseinrichtung (26, 27) zu einem gemeinsamen Ausgangssignal, wobei
    - das von der ersten (16, 17) zu der zweiten Kommunikationseinrichtung (26, 27) übertragene Signal einem echten spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums des ersten Eingangssignals entspricht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in dem spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums das übertragene Signal zusammen mit einem Signal der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung von der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung von der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung binaural verarbeitet wird, während das Signal der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung im restlichen Teil des Gesamtfrequenzspektrums von der zweiten Hörvorrichtung monaural verarbeitet wird.
  2. Hörsystem nach Anspruch 1, wobei die erste Hörvorrichtung (10) eine erste Signalverarbeitungseinrichtung (15) aufweist, um Signale von der ersten Signaleingangseinrichtung (11, 12) zusammen mit Signalen von der ersten Kommunikationseinrichtung (16, 17), die von der zweiten Hörvorrichtung (20) stammen, zu einem gemeinsamen Ausgangssignal zu verarbeiten.
  3. Hörsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die zweite Signaleingangsrichtung (11, 12; 21, 22) jeweils mindestens zwei Mikrofone umfassen.
  4. Hörsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Signalübertragung zwischen den beiden Kommunikationseinrichtungen (16, 17; 26, 27) ausschließlich ein tieffrequenter Anteil des jeweiligen Eingangssignals übertragen wird.
  5. Hörsystem nach Anspruch 4, wobei die Frequenzen des tieffrequenten Anteils unter 1 kHz oder 2 kHz liegen.
  6. Hörsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei in der ersten und/oder in der zweiten Signalverarbeitungseinrichtung (15, 25) ein Rückkopplungsreduktions-Algorithmus, ein Beamforming-Algorithmus oder ein Blind-Source-Seperation-Algorithmus implementiert ist, der Signale von der jeweils anderen Hörvorrichtung (10, 20) nutzt.
  7. Verfahren zum Verarbeiten von Signalen für eine binaurale Versorgung mit einer ersten und einer zweiten Hörvorrichtung (10, 20),
    durch
    - Bereitstellen eines ersten Eingangssignals in der ersten Hörvorrichtung (10),
    - Bereitstellen eines zweiten Eingangssignals in der zweiten Hörvorrichtung (20),
    - Übertragen eines Signals von der ersten (10) zu der zweiten Hörvorrichtung (20),
    - Verarbeiten des zweiten Eingangssignals zusammen mit dem Signal von der ersten Hörvorrichtung (10) in der zweiten Hörvorrichtung (20) zu einem Ausgangssignal der zweiten Hörvorrichtung (20), wobei
    - das von der ersten (10) zu der zweiten Hörvorrichtung (20) übertragene Signal einem echten spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums des ersten Eingangssignals entspricht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in dem spektralen Teil des Gesamtfrequenzspektrums das übertragene Signal zusammen mit einem entsprechenden Spektralteil des zweiten Eingangssignals der zweiten Hörvorrichtung (20) von der zweiten Hörvorrichtung (20) binaural verarbeitet wird, während das zweite Eingangssignal der zweiten Hörvorrichtung (20) im restlichen Teil des Gesamtfrequenzspektrums von der zweiten Hörvorrichtung (20) monaural verarbeitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Signal, das übertragen wird, ausschließlich einen tieffrequenten Anteil des ersten Eingangssignals darstellt.
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