EP2161949A2 - Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung mit Richtwirkung und zugehörige Hörvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung mit Richtwirkung und zugehörige Hörvorrichtung Download PDF

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EP2161949A2
EP2161949A2 EP09167068A EP09167068A EP2161949A2 EP 2161949 A2 EP2161949 A2 EP 2161949A2 EP 09167068 A EP09167068 A EP 09167068A EP 09167068 A EP09167068 A EP 09167068A EP 2161949 A2 EP2161949 A2 EP 2161949A2
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EP
European Patent Office
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microphone
hearing
frequency
signal
output signal
Prior art date
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Withdrawn
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EP09167068A
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English (en)
French (fr)
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EP2161949A3 (de
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Andreas Tiefenau
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Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Siemens Medical Instruments Pte Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Medical Instruments Pte Ltd filed Critical Siemens Medical Instruments Pte Ltd
Publication of EP2161949A2 publication Critical patent/EP2161949A2/de
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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
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/405—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic by combining a plurality of transducers
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    • H04R25/552—Binaural

Definitions

  • the invention relates to a specified in claim 1 method for operating a hearing with a first and a second omnidirectional microphone and a specified in claim 8 associated hearing with directivity.
  • the speech behavior in a noise-filled environment is a common problem of hearing-impaired people, who need a signal-to-noise ratio of up to 10 dB to achieve the same speech intelligibility as normal hearing people.
  • the natural directivity of the outer ear is lost.
  • rehabilitation with hearing aids should not only include the individual compensation of hearing loss through amplification and dynamic compression, but also the reduction of noise in order to significantly improve speech intelligibility in situations with background noise.
  • Modern digital hearing aids have noise cancellation techniques that meet the hearing aid-specific requirements for efficacy, sound quality, and artifact freedom.
  • Directional microphone systems are among the methods of noise suppression that have been established for years and demonstrably improve speech intelligibility in listening situations in which the useful signal and the interference signals come from different directions.
  • the directivity is generated by differential processing of two or more adjacent microphones with omnidirectional characteristics.
  • FIG. 1 shows a simplified block diagram of a directional microphone system 1st order with two microphones 1, 2 at a distance from about 10 to 15 mm.
  • This creates an external delay of T2 between the first and the second microphone for sound signals coming from the front V, which for example corresponds to the distance of the microphones 1, 2 from each other.
  • the signal R2 of the second microphone 2 is delayed by the time T1 in the delay unit 3, inverted in the inverter 4 and added to the signal R1 of the first microphone 1 in the first adder 5.
  • the sum results in the directional microphone signal RA, which can be supplied to a listener, for example via signal processing.
  • the direction-dependent sensitivity arises essentially from a subtraction of the second microphone signal R2 delayed by the time T2 from the first signal R1.
  • Sound signals from the front V are thus, after appropriate equalization, not attenuated, while, for example, sound signals are extinguished from behind S.
  • Structure and mode of action of directional microphone systems for hearing aids are, for example, in the patent DE 103 31 956 B3 described.
  • a disadvantage of directional microphone systems is that they become unstable at high amplification as a result of feedback.
  • the amplification can be selected to be larger, which brings advantages in particular in the case of extreme deafness.
  • the DE 102 49 416 A1 discloses a method for adjusting and operating a hearing aid worn on a volunteer's body with a microphone system located outside the auditory canal of the subject while wearing a hearing aid.
  • the DE 698 03 933 T2 indicates an arrangement and method for forming a given gain characteristic depending on the direction from which acoustic signals are received. Delays of acoustic signals relative to each other are determined for this purpose.
  • the DE 603 16 474 T2 a method and a microphone system for providing a directional response, wherein an output signal is energy minimized.
  • the CH 693 759 A5 an apparatus and a method for the suppression of noise, wherein an output signal is formed from two microphones by filtering and interconnection.
  • the stated object is achieved with the method of independent claim 1 and the hearing device of independent claim 8.
  • the directivity can be effected by shielding against ambient sound.
  • a microphone directivity can be generated without additional measures.
  • the ambient sound can be received predominantly from behind. This makes it possible, for example, to recognize speech from the front during signal processing.
  • the hearing device may comprise at least a third, a third microphone signal emitting microphone.
  • body microphones and hearing aid microphones can be combined.
  • the frequency-dependent amplification can be determined from a difference between the first and the second microphone signal. This allows, for example, sound from the front to be separated from the sound from behind.
  • the invention also provides a hearing device with a first and a second, a first and a second microphone signal releasing microphone.
  • the first and the second microphone have different directivity.
  • the two microphone signals can be transformed into the frequency domain by means of a fast Fourier transformation or a filter bank, and a frequency-dependent amplification can be determined for an output signal of the hearing apparatus from the two microphone signals transformed into the frequency domain.
  • the directivity can be achieved by shielding against ambient sound.
  • the first microphone receives the ambient sound predominantly from the front and the second microphone receives the ambient sound predominantly from behind.
  • the output signal can be formed from the first and / or second microphone signal and the output signal can be amplified with the frequency-dependent amplification.
  • the hearing device can be designed as a behind-the-ear hearing device, with the two microphones being arranged in the behind-the-ear hearing device.
  • the different shielding can be achieved by an outer shade.
  • the first and the second microphone may be embodied as body microphones, and the hearing device may comprise a hearing device with at least one third microphone emitting a third microphone signal.
  • the output signal can be formed from the at least one third microphone signal and the output signal can be amplified with the frequency-dependent amplification.
  • the different shielding can be effected by the body of a hearing aid wearer.
  • the first and the second microphone may each comprise a radio transmitting device which transmits a frequency-dependent level information to the hearing aid for determining the frequency-dependent amplification. This data can be transmitted bandwidth-saving.
  • the first and the second microphone may be located in different hearing aids and the hearing aids may each comprise a radio transmitting device which transmits a frequency-dependent level information to the other hearing aid for determining the frequency-dependent amplification.
  • the hearing aids may each comprise a radio transmitting device which transmits a frequency-dependent level information to the other hearing aid for determining the frequency-dependent amplification.
  • FIG. 2 shows a behind-the-ear hearing aid 6 of a hearing device according to the invention.
  • the hearing device 6 comprises an earhook 10 and a base unit 20.
  • the base unit 20 comprises an MTO switch 7 for switching off the hearing device 6 and for manual mode selection of the signal recording via a built-in microphone 1, 2 or a telecoil, not shown, a volume control 8 and a program selector switch 9 for setting different programs.
  • Two spaced-apart microphones 1, 2, a first microphone 1 and a second microphone 2 due to different shading by an outer ear of a hearing device user on an ambient sound substantially from different directions.
  • the first microphone 1 preferably detects sound from the front, the second microphone 2 preferably from behind.
  • the signals of the two microphones 1, 2 are frequency-dependent evaluated and used for a frequency-dependent amplification of one or both microphone signals. For example, it can be determined from the difference of the two microphone signals whether a sound signal to be amplified comes from the front or from behind. For frequency components from the front, the signal routed to a receiver is correspondingly more amplified.
  • FIG. 3 an embodiment of the invention is shown with body microphones.
  • a first microphone 1 is attached to the body 11 of a human at the front, a second microphone 2 to the human back.
  • the first microphone 1 preferably receives ambient sound from the front, while the second microphone 2 essentially receives ambient sound from behind.
  • Behind the human ear a hearing aid 6 is arranged with a third microphone.
  • the two body microphones 1, 2 send frequency-dependent level information by radio FS to the hearing aid 6, where the information for the determination of a frequency-dependent amplification of the microphone signal of the third microphone 13 are evaluated.
  • FIG. 4 shows a block diagram of the arrangement according to FIG. 3 , From the outputs of the two microphones 1, 2 with directional effect, the microphone signals reach a first filter bank 15, in which a frequency analysis takes place. From outputs of the first filter bank 15, the frequency-dependent level information is transmitted by radio to a gain detection unit 16 of the hearing aid 6. In the gain determination unit 16, the level information of the first and second microphone 1, 2 are analyzed and evaluated and frequency-dependent gain factors determined. These are fed to an input of a multiplier 18.
  • the signal of the third microphone 13 of the hearing device 6 is decomposed into its frequency components in a second filter bank and fed to a further input of the multiplier 18.
  • the signal of the third microphone 13 is amplified according to the amplification factor, and the amplified signal is subsequently subjected to an inverse Fourier transformation fed.
  • the converted back into the time domain output signal is supplied to an input of a handset 12.
  • the electrical signals are converted back into acoustic. A sound signal with direction information is thus provided to a hearing device user.
  • the frequency-transformed first and second microphone signal are transformed into a frequency-dependent level information (eg by low-pass filtering):
  • L 1 t ⁇ n Level S 1 t ⁇ n
  • L 2 t ⁇ n Level S 2 t ⁇ n ,
  • a frequency-dependent gain g () is determined, which is multiplied together with a basic gain gain () by the third microphone signal S 3 (t)
  • S A t ⁇ n S 3 t ⁇ n ⁇ gain n + G L 1 t ⁇ n . L 2 t ⁇ n ,
  • the output signal S A (t) is then determined by recovery from the individual channel signals S A (t, n).
  • the weighting of the frequency-dependent gain can be adjusted to the long-term spectrum of speech. This makes it easier to detect from the front coming voice-relevant signal components.
  • the use of additional, external microphones can be avoided.
  • level information is exchanged between a left and a right hearing aid.
  • laterally incident sound can be detected.
  • FIG. 5 a head of a hearing device user is shown with two behind-the-ear hearing aids 6.
  • one of the two hearing aids 6 is at least a first microphone 1, in the other hearing aid 6 is a second microphone 2.
  • the two microphones 1, 2 are shadowed differently due to their arrangement against ambient sound.
  • the microphone signals are processed and the level information is transmitted to the respective other hearing device via radio signal FS for further processing.
  • a directivity can be generated in each hearing aid 6.

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Abstract

Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung und eine zugehörige Hörvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Mikrofon (1, 2) an, welche ein erstes und ein zweites Mikrofonsignal (R1, R2) abgeben. Das erste und des zweiten Mikrofon (1, 2) haben eine unterschiedliche Richtwirkung, beispielsweise infolge einer unterschiedlichen Abschattung durch den Körper eines Hörgeräteträgers. Das Verfahren umfasst eine Frequenzanalyse der beiden Mikrofonsignale (R1, R2) und eine Ermittlung einer frequenzabhängigen Verstärkung für ein Ausgangssignal der Hörvorrichtung, beispielweise ein Mikrofonsignal eines dritten Mikrofons (13), aus den in den Frequenzbereich transformierten beiden Mikrofonsignalen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein im Patentanspruch 1 angegebenes Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten omnidirektionalen Mikrofon und eine im Patentanspruch 8 angegebene zugehörige Hörvorrichtung mit Richtwirkung.
  • Das Sprachverhalten in störschallerfüllter Umgebung ist eine häufige genanntes Problem von Schwerhörigen, die hier ein bis zu 10 dB höheres Signal-Rausch-Verhältnis benötigen, um die gleiche Sprachverständlichkeit zu erreichen wie Normalhörende. Überdies geht bei einer Versorgung mit Hinter-dem-Ohr Hörgeräten die natürliche Richtwirkung des Außenohrs verloren. Somit sollte die Rehabilitation mit Hörgeräten nicht nur die individuelle Kompensation des Hörverlustes durch Verstärkung und Dynamikkompression sondern auch die Reduktion von Störgeräuschen umfassen, um in Situationen mit Störschall eine signifikante Verbesserung des Sprachverständnisses zu bewirken. Moderne digitale Hörgeräte besitzen Störgeräuschunterdrückungsverfahren, die den hörgerätespezifischen Anforderungen in Bezug auf Wirksamkeit, Klangqualität und Artefaktfreiheit genügen.
  • Richtmikrofonsysteme zählen dabei zu den seit Jahren etablierten Methoden der Störgeräuschunterdrückung und führen nachweislich zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit in Hörsituationen, in denen das Nutzsignal und die Störsignale aus unterschiedlichen Richtungen einfallen. In modernen Hörgeräten wird die Richtwirkung durch differentielle Verarbeitung zweier oder mehrerer benachbarter Mikrofone mit omnidirektionaler Charakteristik erzeugt.
  • Figur 1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Richtmikrofonsystems 1. Ordnung mit zwei Mikrofonen 1, 2 im Abstand von etwa 10 bis 15 mm. Dadurch entsteht für Schallsignale die von vorne V kommen eine externe Verzögerung von T2 zwischen dem ersten und dem zweiten Mikrofon, welche beispielsweise dem Abstand der Mikrofone 1, 2 zueinander entspricht. Das Signal R2 des zweiten Mikrofons 2 wird um die Zeit T1 in der Verzögerungseinheit 3 verzögert, im Inverter 4 invertiert und mit dem Signal R1 des ersten Mikrofons 1 im ersten Addierer 5 addiert. Die Summe ergibt das Richtmikrofonsignal RA, das beispielsweise über eine Signalverarbeitung einem Hörer zugeführt werden kann. Die richtungsabhängige Empfindlichkeit entsteht im Wesentlichen aus einer Subtraktion des um die Zeit T2 verzögerten zweiten Mikrofonsignals R2 vom ersten Signal R1. Schallsignale von vorne V werden somit, nach geeigneter Entzerrung, nicht gedämpft, während beispielsweise Schallsignale von hinten S ausgelöscht werden. Aufbau und Wirkungsweise von Richtmikrofonsystemen für Hörgeräte sind zum Beispiel in der Patentschrift DE 103 31 956 B3 beschrieben.
  • Nachteilig an Richtmikrofonsystemen ist, dass diese bei hoher Verstärkung infolge von Rückkopplungen instabil werden. Generell kann bei einem Einsatz von omnidirektionalen Mikrofonen die Verstärkung größer gewählt werden, was insbesondere bei extremer Schwerhörigkeit Vorteile bringt.
  • Die DE 102 49 416 A1 gibt ein Verfahren zum Einstellen und zum Betrieb eines am Körper eines Probanden tragbaren Hörhilfegeräts mit einem bei getragenem Hörhilfegerät außerhalb der Gehörgänge des Probanden angeordneten Mikrofonsystems an.
  • Die DE 698 03 933 T2 gibt eine Anordnung und ein Verfahren zum Ausbilden einer vorgegebenen Verstärkungscharakteristik in Abhängigkeit von der Richtung an, aus der akustische Signale empfangen werden. Dazu werden Verzögerungen von akustischen Signalen relativ zueinander bestimmt.
  • Außerdem gibt die DE 603 16 474 T2 ein Verfahren und ein Mikrofonsystem zur Bereitstellung einer Richtungsantwort an, wobei ein Ausgangssignal energieminimiert wird.
  • Außerdem gibt die CH 693 759 A5 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterdrückung von Störgeräuschen an, wobei aus zwei Mikrofonen durch Filterung und Verschaltung ein Ausgangssignal gebildet wird.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung sowie eine Hörvorrichtung anzugeben, welche eine Richtwirkung auch bei einer Verwendung von omnidirektionalen Mikrofonsignalen ermöglicht.
  • Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit dem Verfahren des unabhängigen Patentanspruchs 1 und der Hörvorrichtung des unabhängigen Patentanspruchs 8 gelöst.
  • Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten, gegen bestimmte Richtungen abschirmbaren Mikrofon. Die Mikrofone geben ein erstes bzw. ein zweites Mikrofonsignal ab. Das erste und das zweite Mikrofon zeigen eine unterschiedliche Richtwirkung. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    • eine Frequenzanalyse der beiden Mikrofonsignale und
    • eine Ermittlung einer frequenzabhängigen Verstärkung für ein Ausgangssignal der Hörvorrichtung aus den in den Frequenzbereich transformierten beiden Mikrofonsignalen.
    Dies bietet den Vorteil, dass eine höhere Stabilität von omnidirektionalen Mikrofonen mit einer richtungsabhängigen Signalverarbeitung kombiniert wird.
  • In einer Weiterbildung kann die Richtwirkung durch Abschirmung gegenüber Umgebungsschall bewirkt werden. Dadurch kann ohne zusätzliche Maßnahme eine Mikrofonrichtwirkung erzeugt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann infolge der unterschiedlichen Abschirmung vom ersten Mikrofon der Umgebungsschall überwiegend von vorne und vom zweiten Mikrofon der Umgebungsschall überwiegend von hinten empfangen werden. Dadurch wird es möglich, bei der Signalverarbeitung beispielsweise Sprache von vorne zu erkennen.
  • Des Weiteren kann das Verfahren folgende Schritte umfassen:
    • eine Erzeugung des Ausgangssignals aus dem ersten und/oder zweiten Mikrofonsignal und
    • eine Verstärkung des Ausgangssignals mit der frequenzabhängigen Verstärkung.
    Vorteilhaft daran ist, dass das omnidirektionale Signal in Abhängigkeit von der Ursprungsrichtung des prozessierten Signals frequenzabhängig verstärkt wird.
  • Des Weiteren kann die Hörvorrichtung mindestens ein drittes, ein drittes Mikrofonsignal abgebendes Mikrofon umfassen. Dadurch können Körpermikrofone und Hörgerätemikrofone kombiniert werden.
  • In einer Weiterbildung kann das Verfahren folgende Schritte umfassen:
    • eine Erzeugung des Ausgangssignals aus dem mindestens einen dritten Mikrofonsignal und
    • eine Verstärkung des Ausgangssignals mit der frequenzabhängigen Verstärkung.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die frequenzabhängige Verstärkung aus einer Differenz des ersten und des zweiten Mikrofonsignals ermittelt wird. Dadurch kann beispielsweise Schall von vorne vom Schall von hinten getrennt werden.
  • Die Erfindung gibt auch eine Hörvorrichtung mit einem ersten und mit einem zweiten, ein erstes und ein zweites Mikrofonsignal abgebendes Mikrofon an. Das erste und das zweite Mikrofon weisen unterschiedliche Richtwirkung auf. Die beiden Mikrofonsignale sind durch eine Fast-Fourier-Transformation oder eine Filterbank in den Frequenzbereich transformierbar und eine frequenzabhängige Verstärkung ist für ein Ausgangssignal der Hörvorrichtung aus den in den Frequenzbereich transformierten beiden Mikrofonsignalen ermittelbar.
  • In einer Weiterbildung kann die Richtwirkung durch Abschirmung gegenüber Umgebungsschall erzielt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann infolge der unterschiedlichen Abschirmung das erste Mikrofon den Umgebungsschall überwiegend von vorne und das zweite Mikrofon den Umgebungsschall überwiegend von hinten empfangen.
  • Vorteilhaft kann das Ausgangssignal aus dem ersten und/oder zweiten Mikrofonsignal gebildet und das Ausgangssignal mit der frequenzabhängigen Verstärkung verstärkt werden.
  • Des Weiteren kann die Hörvorrichtung als Hinter-dem-Ohr Hörgerät ausgebildet sein, wobei die beiden Mikrofone im Hinter-dem-Ohr Hörgerät angeordnet sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die unterschiedliche Abschirmung durch eine Außenohrabschattung erzielt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste und das zweite Mikrofon als Körpermikrofone ausgebildet sein und die Hörvorrichtung kann ein Hörgerät mit mindestens einem dritten, ein drittes Mikrofonsignal abgebendes Mikrofon umfassen.
  • Des Weiteren kann das Ausgangssignal aus dem mindestens einen dritten Mikrofonsignal gebildet und das Ausgangssignal mit der frequenzabhängigen Verstärkung verstärkt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die unterschiedliche Abschirmung durch den Körper eines Hörgeräteträgers bewirkt werden.
  • In einer Weiterbildung können das erste und das zweite Mikrofon jeweils eine Funk-Sendeeinrichtung umfassen, die eine frequenzabhängige Pegelinformation an das Hörgerät zur Ermittlung der frequenzabhängigen Verstärkung überträgt. Dadurch können bandbreitesparend Daten übertragen werden.
  • In einer vorteilhaften Ausprägung können sich das erste und das zweite Mikrofon in unterschiedlichen Hörgeräten befinden und die Hörgeräte können jeweils eine Funk-Sendeeinrichtung umfassen, die eine frequenzabhängige Pegelinformation an das andere Hörgerät zur Ermittlung der frequenzabhängigen Verstärkung überträgt. Vorteilhaft daran ist, dass keine zusätzlichen Körpermikrofone benötigt werden.
  • Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    ein Blockschaltbild eines Richtmikrofons gemäß Stand der Technik,
    Figur 2:
    eine Hörvorrichtung mit einem Hinter-dem-Ohr Hörgerät,
    Figur 3:
    eine Hörvorrichtung mit Körpermikrofonen,
    Figur 4:
    ein Blockschaltbild einer Hörvorrichtung und
    Figur 5:
    eine Hörvorrichtung mit zwei Hinter-dem-Ohr Hörgeräten.
  • Figur 2 zeigt ein Hinter-dem-Ohr Hörgerät 6 einer erfindungsgemäßen Hörvorrichtung. Das Hörgerät 6 umfasst einen Ohrtragehaken 10 und eine Basiseinheit 20. Die Basiseinheit 20 umfasst einen MTO-Schalter 7 zum Ausschalten des Hörgeräts 6 und zur manuellen Betriebsartenwahl der Signalaufnahme über ein eingebautes Mikrofon 1, 2 oder eine nicht dargestellte Telefonspule, einen Lautstärkesteller 8 sowie einen Programmwahltaster 9 zur Einstellung unterschiedlicher Hörprogramme. Zwei zueinander beabstandete Mikrofone 1, 2, ein erstes Mikrofon 1 und ein zweites Mikrofon 2, nehmen infolge unterschiedlicher Abschattung durch ein Außenohr eines Hörgerätenutzers einen Umgebungsschall im Wesentlichen aus Unterschiedlichen Richtungen auf. Das erste Mikrofon 1 erfasst Schall bevorzugt von vorne, das zweite Mikrofon 2 bevorzugt von hinten. Die Signale der beiden Mikrofone 1, 2 werden frequenzabhängig ausgewertet und für eine frequenzabhängige Verstärkung eines oder beider Mikrofonsignale verwendet. Beispielsweise kann aus der Differenz der beiden Mikrofonsignale ermittelt werden, ob ein zu verstärkendes Schallsignal von vorne oder von hinten kommt. Für Frequenzanteile von vorne wird das zu einem Hörer geleitete Signal entsprechend mehr verstärkt.
  • In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit Körpermikrofonen dargestellt. Ein erstes Mikrofon 1 ist am Körper 11 eines Menschen vorne, ein zweites Mikrofon 2 am Rücken des Menschen angebracht. Dadurch empfängt das erste Mikrofon 1 bevorzugt Umgebungsschall von vorne, während das zweite Mikrofon 2 im Wesentlichen Umgebungsschall von hinten aufnimmt. Hinter dem Ohr des Menschen ist ein Hörgerät 6 mit einem dritten Mikrofon angeordnet. Die beiden Körpermikrofone 1, 2 senden frequenzabhängige Pegelinformationen per Funk FS an das Hörgerät 6, wo die Informationen für die Ermittlung einer frequenzabhängigen Verstärkung des Mikrofonsignals des dritten Mikrofons 13 ausgewertet werden.
  • Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild der Anordnung gemäß Figur 3. Von den Ausgängen der beiden Mikrofone 1, 2 mit Richtwirkung gelangen die Mikrofonsignale zu einer ersten Filterbank 15, in der eine Frequenzanalyse erfolgt. Von Ausgängen der ersten Filterbank 15 gelangen die frequenzabhängigen Pegelinformationen per Funk zu einer Verstärkungsermittlungseinheit 16 des Hörgeräts 6. In der Verstärkungsermittlungseinheit 16 werden die Pegelinformationen des ersten und zweiten Mikrofons 1, 2 analysiert und ausgewertet sowie frequenzabhängige Verstärkungsfaktoren ermittelt. Diese werden einem Eingang eines Multiplizierers 18 zugeführt.
  • Das Signal des dritten Mikrofons 13 des Hörgeräts 6 wird in einer zweiten Filterbank in seine Frequenzbestandteile zerlegt und einem weiteren Eingang des Multiplizierers 18 zugeführt. Über einen weiteren Eingang des Multiplizierers 18 gelangt von einer Grundverstärkungseinheit 17, beispielsweise einem Lautstärkeregler, ein frequenzunabhängiger Verstärkungsfaktor zum Multiplizierers 18. Im Multiplizierer 18 wird nun das Signal des dritten Mikrofons 13 entsprechend dem Verstärkungsfaktor verstärkt und das verstärkte Signal wird anschließend einer inversen Fourier-Transformation zugeführt. Das in den Zeitbereich zurück gewandelte Ausgangssignal wird einem Eingang eines Hörers 12 zugeführt. Dort werden die elektrischen Signale wieder in akustische umgewandelt. Ein Schallsignal mit Richtungsinformation wird somit einem Hörgerätenutzer zur Verfügung gestellt.
  • Mathematisch lässt sich das in der Vorrichtung nach Figur 4 ablaufende Verfahren wie folgt darstellen:
  • Die Gleichungen S 1 t ⇒ S 1 t ⁢ n
    Figure imgb0001
     S 2 t ⇒ S 2 t ⁢ n
    Figure imgb0002
     S 3 t ⇒ S 3 t ⁢ n
    Figure imgb0003
    beschreiben eine Zerlegung von drei Mikrofonsignalen durch eine Filterbank - beispielsweise analog zur Filterung im Hörgerät - in mehrere Kanäle, indiziert durch den Frequenzparameter n.
  • Das frequenztransformierte erste und zweite Mikrofonsignal werden in eine frequenzabhängige Pegelinformation (z.B. durch Tiefpassfilterung) transformiert: L 1 t ⁢ n = Level S 1 t ⁢ n
    Figure imgb0004
     L 2 t ⁢ n = Level S 2 t ⁢ n .
    Figure imgb0005
  • Aus den so bestimmten Pegelinformationen wird eine frequenzabhängige Verstärkung g() ermittelt, welche zusammen mit einer Grundverstärkung gain() mit dem dritten Mikrofonsignal S3 (t) multipliziert wird S A t ⁢ n = S 3 t ⁢ n ⊗ gain n + g L 1 t ⁢ n , L 2 t ⁢ n .
    Figure imgb0006
  • Das Ausgangssignal SA(t) wird dann durch Rückgewinnung aus den einzelnen Kanalsignalen SA(t,n)ermittelt. S A t = ∑ n = 1 m S A t ⁢ n .
    Figure imgb0007
  • In einer Ausprägung der Erfindung kann die Gewichtung der frequenzabhängigen Verstärkung dem Langzeitspektrum von Sprache angeglichen werden. Dadurch können von vorne kommende sprachrelevante Signalanteile leichter detektiert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Verwendung von zusätzlichen, externen Mikrofonen vermieden werden. Dazu werden Pegeleinformationen zwischen einem linken und einem rechten Hörgerät ausgetauscht. Dadurch kann seitlich einfallender Schall detektiert werden. In Figur 5 ist ein Kopf eines Hörgerätenutzers mit zwei Hinter-dem-Ohr Hörgeräten 6 dargestellt. In einem der beiden Hörgeräte 6 befindet sich mindestens ein erstes Mikrofon 1, im anderen Hörgerät 6 befindet sich ein zweites Mikrofon 2. Die beiden Mikrofone 1, 2 sind aufgrund ihrer Anordnung gegenüber Umgebungsschall unterschiedlich abgeschattet. Wie weiter oben beschrieben, werden die Mikrofonsignale verarbeitet und die Pegelinformation zur weiteren Verarbeitung an das jeweilige andere Hörgerät per Funksignal FS übertragen. Somit kann in jedem Hörgerät 6 eine Richtwirkung erzeugt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erstes Mikrofon
    2
    zweites Mikrofon
    3
    Verzögerungseinheit
    4
    Inverter
    5
    Addierer
    6
    Hörgerät
    7
    Programmwahltaster
    8
    Lautstärkeregler
    9
    MTO Schalter
    10
    Tragehaken
    11
    Körper eines Menschen
    12
    Hörer
    13
    drittes Mikrofon
    14
    zweite Filterbank
    15
    erste Filterbank
    16
    Verstärkungsermittlungseinheit
    17
    Grundverstärkungseinheit
    18
    Multiplizierer
    19
    inverse Fast-Fourier-Transformationseinheit
    20
    Basiseinheit
    FS
    Funksignal
    R1
    erstes Mikrofonsignal
    R2
    zweites Mikrofonsignal
    RA
    Signal mit Richtcharakteristik
    S
    Schallsignal von hinten
    T1
    Zeitverzögerung 1
    T2
    Zeitverzögerung 2
    V
    Schallsignal von vorne

Claims (16)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Hörvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Mikrofon (1, 2), welche ein erstes und ein zweites Mikrofonsignal (R1, R2) abgeben,
    gekennzeichnet durch:
    - eine unterschiedliche Richtwirkung des ersten und des zweiten Mikrofons (1, 2) infolge unterschiedlicher Abschirmung oder Abschattung gegenüber Umgebungsschall,
    - eine Frequenzanalyse der beiden Mikrofonsignale (R1, R2) und
    - eine Ermittlung einer frequenzabhängigen Verstärkung für ein Ausgangssignal der Hörvorrichtung aus den in den Frequenzbereich transformierten beiden Mikrofonsignalen (R1, R2) derart, dass Frequenzen richtungsabhängig verstärkt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass infolge der unterschiedlichen Abschirmung vom ersten Mikrofon (1) der Umgebungsschall überwiegend von vorne und vom zweiten Mikrofon (2) der Umgebungsschall überwiegend von hinten empfangen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch:
    - eine Erzeugung des Ausgangssignals aus dem ersten und/oder zweiten Mikrofonsignal (R1, R2) und
    - eine Verstärkung des Ausgangssignals mit der frequenzabhängigen Verstärkung.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hörvorrichtung mindestens ein drittes, ein drittes Mikrofonsignal abgebendes Mikrofon (13) umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    gekennzeichnet durch:
    - eine Erzeugung des Ausgangssignals aus dem mindestens einen dritten Mikrofonsignal und
    - eine Verstärkung des Ausgangssignals mit der frequenzabhängigen Verstärkung.
  6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die frequenzabhängige Verstärkung aus einer Differenz des ersten und des zweiten Mikrofonsignals (R1, R2) ermittelt wird.
  7. Hörvorrichtung mit einem ersten und mit einem zweiten, ein erstes und ein zweites Mikrofonsignal (R1, R2) abgebendes Mikrofon (1, 2),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste und das zweite Mikrofon (1, 2) infolge unterschiedlicher Abschirmung oder Abschattung gegenüber Umgebungsschall unterschiedliche Richtwirkungen aufweisen, dass die beiden Mikrofonsignale (R1, R2) durch eine Fast-Fourier-Transformation oder eine Filterbank (14, 15) in den Frequenzbereich transformierbar sind und dass eine frequenzabhängige Verstärkung für ein Ausgangssignal der Hörvorrichtung aus den in den Frequenzbereich transformierten beiden Mikrofonsignalen (R1, R2) derart ermittelbar ist, dass Frequenzen richtungsabhängig verstärkt werden.
  8. Hörvorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass infolge der unterschiedlichen Abschirmung das erste Mikrofon (1) den Umgebungsschall überwiegend von vorne und das zweite Mikrofon (2) den Umgebungsschall überwiegend von hinten empfängt.
  9. Hörvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ausgangssignal aus dem ersten und/oder zweiten Mikrofonsignal (R1, R2) bildbar und das Ausgangssignal mit der frequenzabhängigen Verstärkung verstärkbar ist.
  10. Hörvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hörvorrichtung als Hinter-dem-Ohr Hörgerät (6) ausgebildet ist, wobei die beiden Mikrofone (1, 2) im Hinter-dem-Ohr Hörgerät (6) angeordnet sind.
  11. Hörvorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die unterschiedliche Abschirmung durch eine Außenohrabschattung erzielbar ist.
  12. Hörvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste und das zweite Mikrofon (1, 2) als Körpermikrofone ausgebildet sind und dass die Hörvorrichtung ein Hörgerät (6) mit mindestens einem dritten, ein drittes Mikrofonsignal abgebendes Mikrofon (13) umfasst.
  13. Hörvorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ausgangssignals aus dem mindestens einen dritten Mikrofonsignal bildbar und das Ausgangssignal mit der frequenzabhängigen Verstärkung verstärkbar ist.
  14. Hörvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die unterschiedliche Abschirmung durch den Körper eines Hörgeräteträgers bewirkbar ist.
  15. Hörvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste und das zweite Mikrofon (1, 2) jeweils eine Funk-Sendeeinrichtung umfassen, die eine frequenzabhängige Pegelinformation an das Hörgerät (6) zur Ermittlung der frequenzabhängigen Verstärkung überträgt.
  16. Hörvorrichtung nach Anspruch 7 mit zwei Hörgeräten (6),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich das erste und das zweite Mikrofon (1, 2) in unterschiedlichen Hörgeräten (6) befinden und dass die Hörgeräte (6) jeweils eine Funk-Sendeeinrichtung umfassen, die eine frequenzabhängige Pegelinformation an das andere Hörgerät (6) zur Ermittlung der frequenzabhängigen Verstärkung überträgt.
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