EP2217008A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines von einem Hörgerät erfassten Messsignals - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines von einem Hörgerät erfassten Messsignals Download PDF

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EP2217008A2
EP2217008A2 EP09177055A EP09177055A EP2217008A2 EP 2217008 A2 EP2217008 A2 EP 2217008A2 EP 09177055 A EP09177055 A EP 09177055A EP 09177055 A EP09177055 A EP 09177055A EP 2217008 A2 EP2217008 A2 EP 2217008A2
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EP
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measurement signal
modulation
signal
hearing aid
modulated
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EP09177055A
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Inventor
Matthias Müller-Wehlau
Andre Steinbuss
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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; 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
    • H04R25/45—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • H04R25/453—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback electronically

Definitions

  • the invention relates to a specified in claim 1 method and a specified in claim 8 device for improving the signal-to-noise ratio of a delivered and detected by a hearing aid measurement signal.
  • FIG. 1 schematically shows a hearing aid 1 with an acoustic feedback.
  • the hearing aid 1 is in an acoustic environment.
  • a recorded from a microphone 2 of the hearing aid 1 signal 7 is amplified in a signal processing unit 5, inter alia, and delivered via a handset 3 of the hearing aid 1 again.
  • Acoustic coupling from the receiver 3 back to the microphone 2 takes place via a physical feedback path 4.
  • the recorded signal 7 thus consists of the sum of an incidental useful signal 6 and the signal via the feedback path 4.
  • feedback whistling occurs when both the Amplitude, as well as the phase condition are met.
  • sound artifacts already occur when these conditions are only approximately fulfilled.
  • FIG. 2 shows a block diagram for measuring an OLG.
  • the signal path of a hearing device 1 before and after a signal processing unit 5 is separated by a first and second switch 10, 11.
  • Test tones of different frequencies or noises are generated in a tone generator 8 of the hearing device 1, emitted via a receiver 3 and recorded by a microphone 2 via a feedback path 4.
  • the level of the recorded, feedback signal is determined before the first switch 10 by means of a level meter 9.
  • the Difference to the original level of the test tones or the noise represents the OLG, by means of which the maximum possible amplification of the hearing aid 1 without feedback whistles (feedback threshold) can be determined.
  • test tones and noises as a measurement signal for an OLG measurement, other measurement signals for measuring other hearing aid parameters are also conceivable.
  • the emitted measurement signal can be emitted acoustically by the hearing device. This makes a measurement with sound waves possible.
  • the modulation can be done by amplitude modulation or by reducing the amplitude to zero and thus by inserting signal gaps.
  • the modulation can be done by phase modulation and / or by frequency modulation.
  • the detection of the measurement signal can be performed separately in different frequency bands.
  • the measurement signal may be a measurement signal for an OLG measurement. This offers the advantage of a safe and low-wear OLG measurement for a hearing aid wearer.
  • the measurement signal can be modulated by the modulation unit in its amplitude and / or phase and / or frequency.
  • the measurement signal can be modulated by the modulation unit by reducing the amplitude to zero and thus by inserting signal gaps.
  • the invention also claims a hearing device with a device according to the invention and with a receiver for the acoustic delivery of the modulated measurement signal and with a microphone for receiving the modulated measurement signal delivered by the receiver.
  • the measurement signal may be a measurement signal for an open-loop gain measurement in a hearing device.
  • the invention also claims a computer program product with a computer program having software means for carrying out a method according to the invention when the computer program is executed in a control unit.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a hearing aid 1 for determining an OLG.
  • the hearing aid 1 comprises a microphone 2 for receiving sound waves and for conversion into an electrical signal, a signal processing unit 5 for processing and amplification of the electrical signal, and a receiver 3 or miniature loudspeaker for emitting the amplified electrical signal in the form of sound waves. Via a feedback path 4, part of the amplified sound waves passes from the receiver 3 to the microphone 2, which leads to feedback.
  • the signal path of the hearing device 1 before and after the signal processing unit 5 is separated by a first and second switch 10, 11.
  • a generator unit 8 such as a tone generator
  • the measurement signal is modulated downstream of the generator unit 8 in a modulation unit 10 and thus emitted by the receiver 3 as a modulated measurement signal.
  • a modulation method for example, amplitude modulation, phase modulation, frequency modulation and signal gap modulation come with a temporary reduction of the amplitude to zero into consideration.
  • the fed back from the microphone 2, feedback, modulated measurement signal is passed to a detection unit 13 in front of the first switch 10.
  • the detection unit 13 is tuned to the modulation of the modulation unit 12 and detects only correspondingly modulated signals. Their level is then determined in a level meter 9. The difference between this level and the original level of the test tones of the generator unit 8 represents the OLG.
  • the output and detection of the measurement signal is performed separately in different subbands.

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Abstract

Die Erfindung gibt eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines von einem Hörgerät (1) abgegebenen und erfassten Messsignals an. Die Vorrichtung umfasst - eine Generatoreinheit (8) zum Erzeugen eines Messsignals, - eine Modulationseinheit (12) zum Modulieren des Messsignals vor oder bei Abgabe derart, dass das erfasste Messsignal entsprechend dem erzeugten Messsignal moduliert ist, und - eine Erfassungseinheit (13) zum Erfassen des Messsignals anhand der Modulation. Dadurch wird das Ergebnis einer Messung, beispielsweise eine OLG-Messung, von äußeren Störeinflüssen unabhängiger und das Signal-Rausch-Verhältnis erhöht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein im Patentanspruch 1 angegebenes Verfahren und eine im Patentanspruch 8 angegebene Vorrichtung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines von einem Hörgerät abgegebenen und erfassten Messsignals.
  • Bestehen in einem Hörgerät zwischen einem Mikrofon und einem Hörer akustische Kopplungen können Rückkopplungseffekte, beispielsweise "Pfeifen", auftreten. Figur 1 zeigt schematisch ein Hörgerät 1 mit einer akustischen Rückkopplung. Das Hörgerät 1 befindet sich in einer akustischen Umgebung. Ein von einem Mikrofon 2 des Hörgeräts 1 aufgenommenes Signal 7 wird in einer Signalverarbeitungseinheit 5 unter anderem verstärkt und über einen Hörer 3 des Hörgeräts 1 wieder abgegeben. Über einen physikalischen Rückkopplungspfad 4 erfolgt eine akustische Kopplung von dem Hörer 3 zurück zum Mikrofon 2. Das aufgenommene Signal 7 besteht somit aus der Summe eines einfallenden Nutzsignals 6 und des Signals über den Rückkopplungspfad 4. In Folge der Rückkopplung tritt Rückkopplungspfeifen auf, wenn sowohl die Amplituden-, als auch die Phasenbedingung erfüllt sind. Klangartefakte treten hingegen schon auf, wenn diese Bedingungen nur annähernd erfüllt sind.
  • Eine Methode, Rückkopplungen zu unterdrücken, besteht darin, die offene Schleifenverstärkung (Open Loop Gain, OLG) zu messen und daraus eine maximale Verstärkung zu bestimmen. Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Messung einer OLG. Dabei wird der Signalpfad eines Hörgeräts 1 vor und nach einer Signalverarbeitungseinheit 5 durch einen ersten und zweiten Schalter 10, 11 aufgetrenn. Testtöne verschiedener Frequenzen oder Geräusche werden in einem Tongenerator 8 des Hörgeräts 1 erzeugt, über einen Hörer 3 abgegeben und über einen Rückkopplungspfad 4 von einem Mikrofon 2 aufgenommen. Der Pegel des aufgenommenen, rückgekoppelten Signals wird vor dem ersten Schalter 10 mittels eines Pegelmessers 9 bestimmt. Die Differenz zum ursprünglichen Pegel der Testtöne bzw. des Geräuschs stellt die OLG dar, anhand derer sich die maximal mögliche Verstärkung des Hörgeräts 1 ohne Rückkopplungspfeifen (Rückkopplungsschwelle) ermitteln lässt. Um ein genaues Messergebnis zu erhalten, ist es notwendig, ein möglichst hohes Signal-Rauschverhältnis des empfangenen, rückgekoppelten Signals zu erreichen. Dazu ist ein hoher Sendepegel der Testtöne erforderlich. Die lauten Testtöne bzw. Geräusche werden aber von einigen Hörgeräteträgern als unangenehm und störend empfunden.
  • Neben Testtönen und Geräuschen als Messsignal für eine OLG-Messung sind auch andere Messsignale zur Messung weiterer Hörgeräteparameter denkbar.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die das Signal-Rausch Verhältnis eines von einem Hörgerät erfassten Messsignals verbessern.
  • Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit dem Verfahren des unabhängigen Patentanspruchs 1 und der Vorrichtung des unabhängigen Patentanspruchs 8 gelöst.
  • Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines von einem Hörgerät abgegebenen und erfassten Messsignals. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Modulieren des Messsignals durch das Hörgerät bevor oder während das Messsignal abgegeben wird und
    • Erfassen des abgegebenen, modulierten Messsignals durch das Hörgerät anhand der Modulation.
  • Dadurch wird das Ergebnis einer Messung mit einem Messsignal von äußeren Störeinflüssen unabhängiger und das Signal-Rausch-Verhältnis erhöht.
  • In einer Weiterbildung kann das abgegebene Messsignal vom Hörgerät akustisch abgegeben werden. Dadurch ist eine Messung mit Schallwellen möglich.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Modulieren durch Amplitudenmodulation oder durch Reduzieren der Amplitude auf Null und somit durch Einfügen von Signallücken erfolgen.
  • Bevorzugt kann das Modulieren durch Phasenmodulation und/oder durch Frequenzmodulation erfolgen.
  • Des Weiteren kann das Erfassen des Messsignals getrennt in unterschiedlichen Frequenzbändern durchgeführt werden.
  • In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann es sich bei dem Messsignal um ein Messsignal für eine OLG-Messung handeln. Die bietet den Vorteil einer sicheren und für einen Hörgeräteträger belastungsarmen OLG-Messung.
  • Die Erfindung beansprucht auch eine Vorrichtung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines von einem Hörgerät abgegebenen und erfassten Messsignals. Die Vorrichtung umfasst:
    • eine Generatoreinheit zum Erzeugen eines Messsignals,
    • eine Modulationseinheit zum Modulieren des Messsignals vor oder bei Abgabe, so dass das erfasste Messsignal entsprechend dem erzeugten Messsignal moduliert ist, und
    • eine Erfassungseinheit zum Erfassen des Messsignals anhand der Modulation.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Messsignal durch die Modulationseinheit in seiner Amplitude und/oder Phase und/oder Frequenz moduliert sein.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Messsignal durch die Modulationseinheit durch Reduzieren der Amplitude auf Null und somit durch Einfügen von Signallücken moduliert sein.
  • Die Erfindung beansprucht auch ein Hörgerät mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und mit einem Hörer zur akustischen Abgabe des modulierten Messsignals und mit einem Mikrofon zur Aufnahme des vom Hörer abgegebenen modulierten Messsignals.
  • In einer Weiterbildung kann es sich bei dem Messsignal um ein Messsignal für eine Open-Loop-Gain-Messung bei einem Hörgerät handeln.
  • Die Erfindung beansprucht auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Softwaremittel zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist, wenn das Computerprogramm in einer Steuereinheit ausgeführt wird.
  • Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    das Prinzip einer akustischen Rückkopplung bei Hörgeräten gemäß Stand der Technik,
    Figur 2:
    ein Blockschaltbild einer OLG-Messung bei Hörgerä- ten gemäß Stand der Technik und
    Figur 3:
    ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen OLG- Messung.
  • Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Hörgeräts 1 zur Bestimmung einer OLG. Das Hörgerät 1 umfasst ein Mikrofon 2 zur Aufnahme von Schallwellen und zur Umwandlung in ein elektrisches Signal, eine Signalverarbeitungseinheit 5 zur Aufbereitung und Verstärkung des elektrischen Signals und einen Hörer 3 bzw. Miniaturlautsprecher zur Abgabe des verstärkten elektrischen Signals in Form von Schallwellen. Über einen Rückkopplungspfad 4 gelangt ein Teil der verstärkten Schallwellen vom Hörer 3 zum Mikrofon 2, was zu Rückkopplungen führt.
  • Zur Messung der maximal möglichen Verstärkung ohne Rückkopplungspfeifen (=OLG) wird der Signalpfad des Hörgeräts 1 vor und nach der Signalverarbeitungseinheit 5 mit einem ersten und zweiten Schalter 10, 11 aufgetrennt. Nach dem zweiten Schalter 11 wird ein von einer Generatoreinheit 8, beispielsweise einem Tongenerator, erzeugtes elektrisches Messsignal in den aufgetrennten Signalpfad eingespeist und über den Hörer 3 als akustisches Signal abgegeben.
  • Erfindungsgemäß wird das Messsignal nach der Generatoreinheit 8 in einer Modulationseinheit 10 moduliert und somit als moduliertes Messsignal vom Hörer 3 abgegeben. Als Modulationsverfahren kommen beispielsweise Amplitudenmodulation, Phasenmodulation, Frequenzmodulation und Signallückenmodulation mit einer zeitweisen Reduzierung der Amplitude auf Null in Betracht.
  • Das vom Mikrofon 2 aufgenommene, rückgekoppelte, modulierte Messsignal wird an eine Erfassungseinheit 13 vor dem ersten Schalter 10 geleitet. Die Erfassungseinheit 13 ist auf die Modulation der Modulationseinheit 12 abgestimmt und detektiert ausschließlich entsprechend modulierte Signale. Deren Pegel wird anschließend in einem Pegelmesser 9 bestimmt. Die Differenz dieses Pegels zum ursprünglichen Pegel der Testtöne der Generatoreinheit 8 stellt die OLG dar. Durch die Einschränkung der Erfassung auf modulierte Signale können durch das Mikrofon 2 aufgenommene Umgebungsgeräusche auch bei kleinen Pegeln des Messsignals das Signal-Rausch-Verhältnis nicht beeinträchtigen.
  • Das Abgeben und Erfassen des Messsignals wird getrennt in unterschiedlichen Teilbändern durchgeführt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hörgerät
    2
    Mikrofon
    3
    Hörer
    4
    Rückkopplungspfad
    5
    Signalverarbeitungseinheit
    6
    Nutzsignal
    7
    aufgenommenes Signal
    8
    Tongenerator / Generatoreinheit
    9
    Pegelmesser
    10
    erster Schalter
    11
    zweiter Schalter
    12
    Modulationseinheit
    13
    Erfassungseinheit

Claims (11)

  1. Verfahren zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eines von einem Hörgerät (1) akustisch abgegebenen und akustisch erfassten Messsignals, gekennzeichnet durch:
    - Modulieren des Messsignals durch das Hörgerät (1) vor oder bei Abgabe und
    - Erfassen des akustisch abgegebenen, modulierten Messsignals durch das Hörgerät (1) anhand der Modulation.
  2. Verfahren nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Modulieren durch Amplitudenmodulation erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Modulieren durch Reduzieren der Amplitude auf Null und somit durch Einfügen von Signallücken erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Modulieren durch Phasenmodulation erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Modulieren durch Frequenzmodulation erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Erfassen des Messsignals getrennt in unterschiedlichen Frequenzbändern durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es sich bei dem Messsignal um ein Messsignal für eine Open-Loop-Gain-Messung handelt.
  8. Hörgerät (1) zur akustischen Abgabe und zum Erfassen eines Messsignals,
    gekennzeichnet durch:
    - einer Generatoreinheit (8) zum Erzeugen eines Messsignals,
    - eine Modulationseinheit (12) zum Modulieren des Messsignals vor oder bei Abgabe derart, dass das erfasste Messsignal entsprechend dem erzeugten Messsignal moduliert ist,
    - eine Erfassungseinheit (13) zum Erfassen des Messsignals anhand der Modulation,
    - einen Hörer (3) zur akustischen Abgabe des modulierten Messsignals und
    - ein Mikrofon (2) zur Aufnahme des von dem Hörer (3) abgegebenen modulierten Messsignals.
  9. Hörgerät (1) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Messsignal durch die Modulationseinheit (12) in seiner Amplitude und/oder Phase und/oder Frequenz modulierbar wird.
  10. Hörgerät (1) nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Messsignal durch die Modulationseinheit (12) durch Reduzieren der Amplitude auf Null und somit durch Einfügen von Signallücken moduliert wird.
  11. Hörgerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es sich bei dem Messsignal um ein Messsignal für eine Open-Loop-Gain-Messung handelt.
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