EP2230860A1 - Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung - Google Patents

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EP2230860A1
EP2230860A1 EP10156153A EP10156153A EP2230860A1 EP 2230860 A1 EP2230860 A1 EP 2230860A1 EP 10156153 A EP10156153 A EP 10156153A EP 10156153 A EP10156153 A EP 10156153A EP 2230860 A1 EP2230860 A1 EP 2230860A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
microphone
microphone signal
characteristic
directional
frequency bands
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Withdrawn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
EP10156153A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andre Steinbuss
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 EP2230860A1 publication Critical patent/EP2230860A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • H04R25/43—Electronic input selection or mixing based on input signal analysis, e.g. mixing or selection between microphone and telecoil or between microphones with different directivity characteristics
    • 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
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/407—Circuits for combining signals of a plurality of transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2430/00—Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2430/03—Synergistic effects of band splitting and sub-band processing

Definitions

  • the present invention relates to a method for adjusting a directional characteristic of a hearing device by obtaining a microphone signal having a plurality of frequency bands, an input sound with a microphone system of at least two microphones, determining a property of the microphone signal and adjusting the directional characteristic of the microphone system in dependence on the determined property of the microphone signal.
  • the present invention relates to a corresponding hearing device.
  • a hearing device is here understood to mean any sound-emitting device which can be worn in or on the ear or on the head, in particular a hearing aid, 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 receiver (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), e.g. Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC).
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external receiver
  • 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. B. miniature speakers, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit.
  • FIG. 1 shown using the example of a behind-the-ear hearing aid.
  • a hearing aid housing 1 for carrying behind the ear one or more microphones 2 for receiving the sound from the environment are installed.
  • a signal processing unit 3 which is also integrated 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
  • the patent DE 103 34 396 B3 discloses a hearing aid with a directional microphone system including at least three microphones. In each case several microphones are interconnected to microphone units, the order of the directional characteristic of these microphone units coincide. Finally, the microphone signals of these microphone units added, so that the order of the directional characteristic of the resulting microphone system corresponds to the order of the directional characteristic of the individual microphone units.
  • the patent discloses DE 103 31 956 B3 a hearing aid in which different directional characteristics are adjustable. By changing delay times, the directivity is increased when the level is increased.
  • a method for operating a hearing aid in which weighted and summed for individual frequency bands a microphone signal of an omnidirectional microphone and a microphone signal of a microphone unit with directivity.
  • the weighting adjusts a signal level of the microphone signals in the individual frequency bands.
  • the method makes it possible to switch or superimpose in individual frequency bands between microphone units with different directional characteristics.
  • the inventive idea may, for example, in a hearing aid with the circuit components according to FIG. 2 be technically realized.
  • the microphones 10 and 11 (it may also be more than two microphones) each produce a signal which is supplied to a microphone unit 12.
  • This microphone unit 12 processes the signals into a resulting microphone signal m. The processing can take place in several frequency bands in parallel.
  • the microphones 10 and 11 are interconnected as needed to an omnidirectional microphone or a directional microphone with variable directionality.
  • the microphone signal of that microphone can be attenuated, which is arranged further behind when carrying the hearing device with respect to the forwards direction of the user. So one of the two microphones 10 or 11 is deliberately damped.
  • the two microphones can also be mismatched to each other, ie it is an artificial mismatch between front and rear microphone brought about. This effectively leads to a lower attenuation of rear sounds, because the directivity decreases with the attenuation or the mismatch.
  • the attenuation or mismatch is then adjusted adaptively and the hearing aid offers more directionality as the level increases.
  • the combination of microphone channels or frequency channels can be considered.
  • This directional microphone type is characterized by the fact that the directional characteristic is set separately in the individual frequency bands. The adjustment is made by minimizing the level of the most dominant interferer in the rear half plane. Thus, the most dominant interferer is hidden in each frequency band. However, this may result in too high and undesirable directivity can be achieved. Therefore, the directivity is reduced according to the invention according to the second method. This method consists of combining several frequency bands depending on the level or listening situation before determining the most dominant interferer. This summary is in the FIG. 4 exemplified by two channels.
  • the combining of the frequency bands can be done depending on a desired criterion.
  • This criterion may again refer to a property of the microphone signal.
  • the directionality may depend on a determined hearing situation.
  • the directionality can also be adapted level-dependent.
  • the directionality can be increased with increasing ambient level. This will be according to FIG. 5 achieved in that the number k of the combined frequency bands or channels decreases with the level.
  • four bands are combined at low levels, only 3 or 2 at medium levels and only one channel for directionality at higher levels. This means that at low levels, the directivity is more sharpened than at high levels.
  • the hearing aid user the advantage of being able to benefit in noisy environments of the full performance of a directional microphone, while the directionality z. B. decreases with decreasing ambient level and thus the localization ability and responsiveness from the rear remains guaranteed.
  • the combination of frequency channels for the deliberate reduction of directionality has the additional advantage that the cost of design and construction of directional hearing aids can be reduced, because for arranging the microphones or the separation of microphone and handset to prevent feedback more freedom to disposal.
  • the rear microphone is more sensitive mechanical feedback. In the case of an adaptive damping of the rear microphone, the expenditure for the construction and production can be reduced here, since the system has a lower feedback sensitivity due to the artificial attenuation.

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Abstract

Die Einstellung der Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung und insbesondere eines Hörgeräts soll verbessert werden. Daher wird ein Verfahren bereitgestellt, bei dem ein Mikrofonsignal (m) das mehrere Frequenzbänder aufweist, aus einem Eingangsschall mit einem Mikrofonsystem aus mindestens zwei Mikrofonen (10, 11) gewonnen wird. Außerdem wird eine Eigenschaft des Mikrofonsignals (m), z. B. der Pegel (p) ermittelt. Die Richtcharakteristik des Mikrofonsystems wird in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft (p) des Mikrofonsignals (m) eingestellt. Zum Einstellen der Richtcharakteristik werden zwei oder mehr Frequenzbänder in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals zusammengefasst. Alternativ kann auch eines der Mikrofone bedämpft werden, so dass die Direktionalität des Richtmikrofons bewusst reduziert wird.

Description

  • Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik und Hörvorrichtung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung durch Gewinnen eines Mikrofonsignals, das mehrere Frequenzbänder aufweist, aus einem Eingangsschall mit einem Mikrofonsystem aus mindestens zwei Mikrofonen, Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals und Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Hörvorrichtung. Unter einer Hörvorrichtung wird hier jedes im oder am Ohr beziehungsweise am Kopf tragbare schallausgebende Gerät verstanden, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset, Kopfhörer und dergleichen.
  • 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.
  • Aus der Druckschrift WO 2007/096247 A1 ist ein Hörgerät bekannt, bei dem sanft zwischen zwei Betriebsmodi hin- und hergeschaltet werden kann. In jedem Kanal des Ausgangssignals eines Mikrofonsystems wird jeweils ein Omni-Direktionalsignal und ein Direktionalsignal gebildet. In Abhängigkeit des Pegels des Signals des Mikrofonsignals werden das Omni-Direktionalsignal und das Direktionalsignal gemischt.
  • Darüber hinaus ist aus der Druckschrift US 2001/0038699 A1 eine automatische Direktionalsteuerung für ein Mehrmikrofonsystem bekannt. Die Aktivierung und Deaktivierung der direktionalen Verarbeitung wird in Abhängigkeit von Störungen gesteuert.
  • Die Patentschrift DE 103 34 396 B3 offenbart ein Hörhilfegerät mit einem Richtmikrofonsystem einschließlich wenigstens dreier Mikrofone. Jeweils mehrere Mikrofone werden zu Mikrofoneinheiten verschaltet, wobei die Ordnung der Richtcharakteristik dieser Mikrofoneinheiten jeweils übereinstimmt. Schließlich werden die Mikrofonsignale dieser Mikrofoneinheiten addiert, so dass auch die Ordnung der Richtcharakteristik des resultierenden Mikrofonsystems der Ordnung der Richtcharakteristik der einzelnen Mikrofoneinheiten entspricht.
  • Ferner offenbart die Patentschrift DE 103 31 956 B3 ein Hörhilfegerät, bei dem unterschiedliche Richtcharakteristiken einstellbar sind. Durch Verändern von Verzögerungszeiten wird bei einer Pegelerhöhung die Richtwirkung erhöht.
  • In der EP 1 489 882 A2 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegeräts beschrieben, bei dem Mikrofonsignale von Mikrofoneinheiten mit unterschiedlicher Richtwirkung in Abhängigkeit eines Signalpegels der Mikrofonsignale gewichtet werden. Im Anschluss an die unterschiedliche Gewichtung der Mikrofonsignale der Richtmikrofone in den einzelnen Frequenzbändern werden die Ausgangssignale der Verstärker zunächst innerhalb der Frequenzbänder addiert. Durch die unterschiedliche Gewichtung der Mikrofonsignale der Richtmikrofone in den einzelnen Frequenzbändern wird die Richtcharakteristik in den einzelnen Frequenzbändern optimiert.
  • In der DE 103 27 890 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegeräts beschrieben, bei dem für einzelne Frequenzbänder ein Mikrofonsignal eines omnidirektionalen Mikrofons und ein Mikrofonsignal einer Mikrofoneinheit mit Richtwirkung gewichtet und summiert werden. Durch das Gewichten wird ein Signalpegel der Mikrofonsignale in den einzelnen Frequenzbändern angeglichen. Durch das Verfahren ist ermöglicht, in einzelnen Frequenzbändern zwischen Mikrofoneinheiten mit unterschiedlichen Richtcharakteristiken umzuschalten bzw. überzublenden.
  • Moderne Hörgeräte verfügen über leistungsstarke Richtmikrofone, die vielfach adaptiv und mehrkanalig realisiert sind. Zusätzlich können Richtmikrofone von Situationserkennungsalgorithmen aktiviert und deaktiviert werden. Insgesamt führt der Komplex Richtmikrofon in modernen Hörgeräten damit zu einer effektiven Abschattung rückwärtiger Störquellen und einer scharf abgestimmten Keule in Frontrichtung. Hörgeräteträger berichten in jüngster Zeit jedoch immer wieder, dass die Richtwirkung zu stark sei und die Empfindlichkeit von der Seite schon in leiser geräuschvoller Umgebung zu schwach sei und Orientierung und Lokalisation gestört seien.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, das Einstellen einer Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung zu verbessern und eine entsprechende Hörvorrichtung bereitzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung durch
    • Gewinnen eines Mikrofonsignals (m), das mehrere Frequenzbänder aufweist, aus einem Eingangsschall mit einem Mikrofonsystem aus mindestens zwei Mikrofonen (10, 11),
    • Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) und
    • Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals, wobei
    • zum Einstellen der Richtcharakteristik zwei oder mehr Frequenzbänder in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals zu einem verbreiterten Frequenzband zusammengefasst werden und hierdurch für die zusammengefassten Frequenzbänder eine gemeinsame Richtcharakteristik bereitgestellt wird, welche im Vergleich zu Richtcharakteristiken für die zwei oder mehr Frequenzbänder verschliffen ist, so dass bei der gemeinsamen Richtcharakteristik eine Direktivität verringert ist.
  • Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt eine Hörvorrichtung mit
    • einem Mikrofonsystem aus mindestens zwei Mikrofonen (10, 11) zum Gewinnen eines Mikrofonsignals (m), das mehrere Frequenzbänder aufweist, aus einem Eingangsschall,
    • einer Analyseeinrichtung (13) zum Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) und
    • einer Verarbeitungseinrichtung (12) zum Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m), wobei
    • von der Verarbeitungseinrichtung (12) beim Einstellen der Richtcharakteristik zwei oder mehr Frequenzbänder in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) zu einem verbreiterten Frequenzband zusammenfassbar sind und hierdurch für die zusammengefassten Frequenzbänder eine gemeinsame Richtcharakteristik bereitstellbar ist, welche im Vergleich zu Richtcharakteristiken für die zwei oder mehr Frequenzbänder verschliffen ist, so dass bei der gemeinsamen Richtcharakteristik eine Direktivität verringert ist.
  • In vorteilhafter Weise ist es so möglich, die Direktionalität eines Mikrofonsystems in Abhängigkeit von dem Umgebungsschalter bewusst zu verschlechtern. Durch diese Reduzierung der Direktionalität entsteht in gewissen Hörsituationen eine Direktionalität, die der natürlichen Schallwahrnehmung eher entspricht und die Lokalisationsfähigkeit fördert.
  • Vorzugsweise umfasst die Eigenschaft des Mikrofonsignals, die ermittelt wird, den Pegel des Mikrofonsignals. Dies bedeutet, dass die Richtcharakteristik in Abhängigkeit von dem Pegel des Mikrofonsignals eingestellt werden kann. Dabei ist es besonders von Vorteil, die Direktionalität des Mikrofonsystems mit steigendem Pegel zu erhöhen. Bei sehr geringem Pegel wird dann ein Richtmikrofon mit nur einem sehr breiten Kanal angeboten.
  • Gegebenenfalls kann die Eigenschaft des Mikrofonsignals auch eine von mehreren vorgegebenen akustischen Situationen charakterisieren. Damit lässt sich die Direktionalität des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von einer vordefinierten komplexen akustischen Situation, wie beispielsweise "Sprache in Störgeräusch", steuern.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, dass die Anzahl der zusammengefassten Bänder manuell verändert wird und die aktuelle Anzahl zusammen mit der aktuellen Eigenschaft des Mikrofonsignals für eine spätere automatische Einstellung von der Hörvorrichtung gelernt wird. Damit wird das Verschleifen der Richtcharakteristiken, die für die einzelnen Frequenzbänder optimal sind, für die einzelnen Hörsituationen in der Hörvorrichtung abgespeichert und kann anschließend bei einer Wiedererkennung einer derartigen Hörsituation automatisch eingestellt werden.
  • Optional kann von einem statischen Betriebsmodus in einen adaptiven Betriebsmodus gewechselt werden. Perzeptiv würde auch dies zur Erreichung des o. g. Ziels beitragen, da ein statisches Richtmikrofon in leisen Umgebungen Schalle aus der rückwärtigen Halbebene nur mäßig bedämpft. Ein adaptives Richtmikrofon hingegen würde in lauten Umgebungen als deutlich leistungsstärker wahrgenommen werden.
  • Die oben genannte Aufgabe, eine bessere Einstellung der Richtcharakteristik zu erreichen, wird erfindungsgemäß auch gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung durch
    • Gewinnen eines Mikrofonsignals aus einem Eingangsschall mit einem Mikrofonsystem, das mindestens zwei Mikrofone aufweist,
    • Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals und
    • Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals, wobei
    • zum Einstellen der Richtcharakteristik eines der beiden Mikrofone in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals bedämpft wird oder beide Mikrofone in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals zueinander fehlangepasst sind und hierdurch eine Direktivität der Richtcharakteristik verringert wird.
  • Ferner wird auch hier bereitgestellt eine Hörvorrichtung mit
    • einem Mikrofonsystem, das mindestens zwei Mikrofone aufweist, zum Gewinnen eines Mikrofonsignals aus einem Eingangsschall,
    • einer Analyseeinrichtung zum Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals und
    • einer Verarbeitungseinrichtung zum Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals, wobei
    • von der Verarbeitungseinrichtung beim Einstellen der Richtcharakteristik eines der beiden Mikrofone in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals bedämpfbar ist oder beide Mikrofone in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals zueinander fehlangepasst werden, so dass eine Verringerung einer Direktivität der Richtcharakteristik bewirkt wird.
  • In vorteilhafter Weise ist es auch bei diesem Verfahren beziehungsweise bei dieser Hörvorrichtung möglich, die Direktionalität bewusst in Abhängigkeit von einer Hörsituation zu verschlechtern, nämlich dadurch, dass eines von mehreren Mikrofonsignalen gedämpft wird. Durch das Dämpfen wird automatisch die Richtcharakteristik des Mikrofonsystems reduziert. Der gleiche Effekt der Reduktion der Direktionalität kann dadurch erzielt werden, dass die Mikrofone zueinander bewusst fehlangepasst werden. Dies kann beispielsweise durch eine Phasendrehung des Mikrofonsignals erreicht werden.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform kann das Bedämpfen oder Fehlanpassen in Abhängigkeit von einer aktuellen Verstärkung der Hörvorrichtung erfolgen. Dann ist es nicht notwendig, speziell für die Einstellung der Richtcharakteristik eine Eigenschaft unmittelbar des Mikrofonsignals zu ermitteln und die Richtcharakteristik entsprechend zu ändern. Vielmehr kann als Anhaltspunkt für die Einstellung der Richtcharakteristik die Verstärkung herangezogen werden, die über die implementierte Verstärkungscharakteristik der Hörvorrichtung mittelbar den Pegel des Mikrofonsignals widerspiegelt.
  • Falls das Mikrofonsystem ein hinsichtlich einer vorgegebenen Trageposition der Hörvorrichtung vorderes und ein hinteres Mikrofon besitzt, ist es günstig, das hintere Mikrofon zur Reduktion der Direktionalität zu bedämpfen. Dadurch bleibt eine Frontalausrichtung der Richtcharakteristik eher erhalten gegenüber dem Fall, dass ein vorderes oder ein mittleres Mikrofon gedämpft wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen
    • FIG 1
    den prinzipiellen Aufbau eines Hörgerätes gemäß dem Stand der Technik;
    FIG 2
    eine Schaltplanskizze der Signalverarbeitungsein- heit eines erfindungsgemäßen Hörgeräts;
    FIG 3
    eine Abhängigkeit des Artikulations-Index- Direktivitäts-Index vom Pegel;
    FIG 4
    ein Richtdiagramm bei zusammengefassten Frequenzka- nälen und
    FIG 5
    eine Abhängigkeit der Anzahl der zusammengefassten Kanäle vom Pegel.
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
  • Der erfindungsgemäße Gedanke besteht darin, dass die Wirkung des direktionalen Mikrofons verschliffen, also künstlich verschlechtert wird. Dieses Verschleifen erfolgt adaptiv in Abhängigkeit von der akustischen Umgebung oder aber der persönlichen Präferenz. Als Merkmale beziehungsweise Eigenschaften der akustischen Umgebung sind Pegelkriterien, oder aber auch das Ergebnis einer beliebig feinen Situationskennung denkbar. Die persönliche Präferenz kann beispielsweise vom indirekten Hörgeräteträger über ein Bedienelement appliziert werden. Gegebenenfalls wird die manuell gewählte Einstellung in der Hörvorrichtung beziehungsweise in dem Hörgerät zusammen mit dem Pegel beziehungsweise einer Situationskennung abgespeichert, d. h. gelernt. Nach einer Lernphase kann das gelernte Verschleifen bei Vorliegen einer bestimmten Hörsituation beziehungsweise eines bestimmten Pegels in dem jeweils gelernten Maß automatisch durchgeführt werden.
  • Der erfindungsgemäße Grundgedanke kann beispielsweise in einem Hörgerät mit den Schaltungskomponenten gemäß FIG 2 technisch realisiert werden. Die Mikrofone 10 und 11 (es können auch mehr als zwei Mikrofone sein) produzieren jeweils ein Signal, welches einer Mikrofoneinheit 12 zugeführt wird. Diese Mikrofoneinheit 12 verarbeitet die Signale zu einem resultierenden Mikrofonsignal m. Die Verarbeitung kann in mehreren Frequenzbändern parallel erfolgen. In der Mikrofoneinheit 12 werden die Mikrofone 10 und 11 je nach Bedarf zu einem omnidirektionalen Mikrofon oder einem Richtmikrofon mit variierbarer Direktionalität zusammengeschaltet.
  • Das Ausgangssignal m der Mikrofoneinheit 12 wird einem Pegelmesser 13 zugeführt. Dieser Pegelmesser 13 symbolisiert jegliche Analyseeinheit, die das Mikrofonsignal m beziehungsweise die zu Grunde liegende Hörsituation analysiert. Der Pegel p des Pegelmessers 13 beziehungsweise eine entsprechende Hörsituationskennung wird der Mikrofoneinheit 12 zurückgeführt. In Abhängigkeit des Pegels beziehungsweise der Situationskennung wird dann die Direktionalität gegebenenfalls bis zur Omni-Direktionalität verändert.
  • Das Mikrofonsignal m wird anschließend einer üblichen Signalverarbeitung einer Verarbeitungseinheit 14 unterzogen. Schließlich wird das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 14 durch einen Hörer 15 in Schall gewandelt.
  • In FIG 3 ist angedeutet, welche Auswirkungen die Mikrofoneinheit 12 von FIG 2 beispielsweise haben kann. Prinzipiell wird hier angestrebt, dass die Direktionalität (gemessen beispielsweise mit dem AIDI = Articulation Index Directivity Index) in Abhängigkeit vom Eingangpegel nachgeführt wird. Insbesondere soll bei niedrigen Pegeln eine geringe Direktivität und bei hohen Pegeln eine entsprechend höhere Direktivität gegeben sein. Gemäß dem vorliegenden Beispiel von FIG 3 steigt daher der Wert AIDI ausgehend von einem Ausgangswert zunächst linear an, bis er einen Maximalpegel erreicht, auf dem er verbleibt. Diese Kennlinie kann so oder in ähnlicher Weise in der Mikrofoneinheit zur Einstellung der Richtcharakteristik abgelegt sein.
  • Um die Richtcharakteristik eines Mikrofonsystems zu beeinflussen und insbesondere seine Direktivität gezielt zu verschlechtern, stehen insbesondere die folgendenden beiden Möglichkeiten zur Verfügung. Zum einen kann das Mikrofonsignal desjenigen Mikrofons gedämpft werden, das beim Tragen der Hörvorrichtung bezogen auf die Nach-Vorne-Richtung des Nutzers weiter hinten angeordnet ist. Es wird also eines der beiden Mikrofone 10 oder 11 bewusst gedämpft. Alternativ können die beiden Mikrofone zueinander auch fehlangepasst werden, d. h. es wird ein künstlicher Mismatch zwischen frontalem und rückwärtigem Mikrofon herbeigeführt. Dies führt effektiv zu einer geringeren Bedämpfung rückwärtiger Schalle, denn die Richtwirkung nimmt mit der Bedämpfung beziehungsweise der Fehlanpassung ab. Für die Adaption an die Umgebung wird dann entsprechend die Bedämpfung beziehungsweise Fehlanpassung adaptiv nachgeführt und das Hörgerät bietet mit steigendem Pegel mehr Direktionalität.
  • Bei der geschilderten Adaption ist es notwendig, dass beispielsweise der Pegel des Eingangssignals, d. h. des Mikrofonsignals, gemessen wird. Um hierfür eine spezielle Messeinrichtung zu vermeiden, kann die Bedämpfung des rückwärtigen Mikrofons auch in Abhängigkeit von der applizierten Verstärkung erfolgen. Die Verstärkung ist nämlich indirekt ein Maß für den Pegel des Eingangssignals. Somit kann aufgrund der nicht linearen Verarbeitung von Hörgeräten beispielsweise für hohe Verstärkungen (realisiert bei leisen Eingangssignalen) die Direktionalität reduziert werden.
  • Als weitere Maßnahme zum bewussten Reduzieren der Erwirkung eines Richtmikrofons kann das Zusammenfassen von Mikrofonkanälen beziehungsweise Frequenzkanälen angesehen werden. Dazu ist erforderlich, zunächst die Wirkungsweise eines speziellen Richtmikrofontyps zu kennen. Dieser Richtmikrofontyp zeichnet sich dadurch aus, dass die Richtcharakteristik in den einzelnen Frequenzbändern separat eingestellt wird. Das Einstellen erfolgt dadurch, dass der Pegel des dominantesten Störers in der hinteren Halbebene minimiert wird. Somit wird in jedem Frequenzband der jeweils dominanteste Störer ausgeblendet. Dadurch kann jedoch unter Umständen eine zu starke und unerwünschte Richtwirkung erzielt werden. Daher wird die Richtwirkung erfindungsgemäß entsprechend der zweiten Methode reduziert. Diese Methode besteht darin, dass vor der Feststellung des dominantesten Störers je nach Pegel beziehungsweise Hörsituation mehrere Frequenzbänder zusammengefasst werden. Dieses Zusammenfassen ist in der FIG 4 beispielhaft an zwei Kanälen verdeutlicht. An einem ersten Kanal beispielsweise bei 500 Hz ergibt sich in einem Richtdiagramm die Richtcharakteristik 16 (gestrichelte Linie) mit starken Notches (Einschnürungen) in 90°-und 270°-Richtung. In einem zweiten Frequenzband beispielsweise um 1000 Hz ergibt sich eine abweichende Richtcharakteristik 17 (gepunktete Linie). Die Notches dieser Richtcharakteristik 17 sind weiter nach hinten gerichtet. Werden nun die Signale der beiden Frequenzbänder addiert, so verschleifen sich die beiden Richtcharakteristiken zu einer gemeinsamen Richtcharakteristik 18 (durchgezogene Linie). Die gemeinsame Richtcharakteristik 18 besitzt deutlich weniger ausgeprägte Notches und die Richtwirkung ist entsprechend reduziert. Zu der Prinzipskizze von FIG 4 ist anzumerken, dass sie lediglich symbolisch verdeutlicht, wie sich die Richtcharakteristiken durch das Zusammenfassen von Frequenzbändern verändern kann. Sie zeigt jedenfalls das Prinzip, dass durch das Zusammenfassen der Mikrofonkanäle beziehungsweise der Frequenzbänder eine in Summe geringere Direktionalität resultiert.
  • Das Zusammenfassen der Frequenzbänder kann in Abhängigkeit von einem gewünschten Kriterium erfolgen. Dieses Kriterium kann sich wieder auf eine Eigenschaft des Mikrofonsignals beziehen. So kann beispielsweise die Direktionalität von einer ermittelten Hörsituation abhängen. Alternativ kann die Direktionalität auch pegelabhängig adaptiert werden. Insbesondere kann mit steigendem Umgebungspegel die Direktionalität verschärft werden. Dies wird gemäß FIG 5 dadurch erreicht, dass die Anzahl k der zusammengefassten Frequenzbänder beziehungsweise -kanäle mit dem Pegel abnimmt. Im vorliegenden Beispiel werden bei niedrigen Pegeln vier Bänder zusammengefasst, bei mittleren Pegeln nur noch 3 oder 2 und bei höheren Pegeln wird nur ein Kanal für die Direktionalität herangezogen. Dies bedeutet, dass bei niedrigen Pegeln, die Richtwirkung stärker verschliffen ist als bei hohen Pegeln. Aus den oben genannten Merkmalen resultiert für den Hörgerätträger der Vorteil, in lauten Umgebungen von der vollen Leistungsfähigkeit eines direktionalen Mikrofons profitieren zu können, während die Direktionalität z. B. mit sinkendem Umgebungspegel abnimmt und somit die Lokalisationsfähigkeit sowie die Ansprechbarkeit von hinten gewährleistet bleibt. Das Zusammenfassen von Frequenzkanälen für die bewusste Reduktion der Direktionalität hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Aufwände bei Design und Konstruktion von direktionalen Hörgeräten reduziert werden können, denn für das Anordnen der Mikrofone beziehungsweise das Trennen von Mikrofon und Hörer zur Vermeidung von Rückkopplungen stehen mehr Freiheitsgrade zur Verfügung. Typischerweise ist das rückwärtige Mikrofon empfindlicher gegenüber mechanischem Feedback. Bei einer adaptiven Bedämpfung des rückwärtigen Mikrofons kann hier der Aufwand für die Konstruktion und Fertigung reduziert werden, da das System aufgrund der künstlichen Bedämpfung eine geringere Rückkopplungsempfindlichkeit aufweist.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung durch
    - Gewinnen eines Mikrofonsignals (m), das mehrere Frequenzbänder aufweist, aus einem Eingangsschall mit einem Mikrofonsystem aus mindestens zwei Mikrofonen (10, 11),
    - Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) und
    - Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - zum Einstellen der Richtcharakteristik zwei oder mehr Frequenzbänder in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals zu einem verbreiterten Frequenzband zusammengefasst werden und hierdurch für die zusammengefassten Frequenzbänder eine gemeinsame Richtcharakteristik bereitgestellt wird, welche im Vergleich zu Richtcharakteristiken für die zwei oder mehr Frequenzbänder verschliffen ist, so dass bei der gemeinsamen Richtcharakteristik eine Direktivität verringert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eigenschaft des Mikrofonsignals dessen Pegel umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Direktionalität des Mikrofonsystems mit steigendem Pegel (p) erhöht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) eine von mehreren vorgegebenen akustischen Situationen charakterisiert.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl (k) der zusammengefassten Bänder manuell verändert wird und die aktuelle Anzahl zusammen mit der aktuellen Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) für eine spätere automatische Einstellung von der Hörvorrichtung gelernt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von einem statischen Betriebsmodus, in dem die Anzahl der zusammengefassten Frequenzbänder fest ist, in einen adaptiven Betriebsmodus, in dem die Anzahl der zusammengefassten Frequenzbänder automatisch an die aktuelle Situation angepasst wird, geschaltet wird.
  7. Hörvorrichtung mit
    - einem Mikrofonsystem aus mindestens zwei Mikrofonen (10, 11) zum Gewinnen eines Mikrofonsignals (m), das mehrere Frequenzbänder aufweist, aus einem Eingangsschall,
    - einer Analyseeinrichtung (13) zum Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) und
    - einer Verarbeitungseinrichtung (12) zum Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m), dadurch gekennzeichnet, dass
    - von der Verarbeitungseinrichtung (12) beim Einstellen der Richtcharakteristik zwei oder mehr Frequenzbänder in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) zu einem verbreiterten Frequenzband zusammenfassbar sind und hierdurch für die zusammengefassten Frequenzbänder eine gemeinsame Richtcharakteristik bereitstellbar ist, welche im Vergleich zu Richtcharakteristiken für die zwei oder mehr Frequenzbänder verschliffen ist, so dass bei der gemeinsamen Richtcharakteristik eine Direktivität verringert ist.
  8. Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Hörvorrichtung durch
    - Gewinnen eines Mikrofonsignals (m) aus einem Eingangsschall mit einem Mikrofonsystem, das mindestens zwei Mikrofone (10, 11) aufweist,
    - Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) und
    - Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - zum Einstellen der Richtcharakteristik eines der beiden Mikrofone (10, 11) in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) bedämpft wird oder beide Mikrofone in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) zueinander fehlangepasst sind und hierdurch eine Direktivität der Richtcharakteristik verringert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bedämpfen oder Fehlanpassen in Abhängigkeit von einer aktuellen Verstärkung der Hörvorrichtung erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Mikrofonsystem ein hinsichtlich einer vorgegebenen Trageposition der Hörvorrichtung vorderes und ein hinteres Mikrofon besitzt, und das hintere Mikrofon bedämpft wird.
  11. Hörvorrichtung mit
    - einem Mikrofonsystem, das mindestens zwei Mikrofone (10, 11) aufweist, zum Gewinnen eines Mikrofonsignals (m) aus einem Eingangsschall,
    - einer Analyseeinrichtung zum Ermitteln einer Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) und
    - einer Verarbeitungseinrichtung (12) zum Einstellen der Richtcharakteristik des Mikrofonsystems in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m), dadurch gekennzeichnet, dass
    - von der Verarbeitungseinrichtung (12) beim Einstellen der Richtcharakteristik eines der beiden Mikrofone (10, 11) in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals (m) bedämpfbar ist oder beide Mikrofone (10, 11) in Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft des Mikrofonsignals zueinander fehlangepasst werden, so dass eine Verringerung einer Direktivität der Richtcharakteristik bewirkt wird.
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