EP2249584B1 - Anordnung und Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten - Google Patents

Anordnung und Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten Download PDF

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EP2249584B1
EP2249584B1 EP10156064.7A EP10156064A EP2249584B1 EP 2249584 B1 EP2249584 B1 EP 2249584B1 EP 10156064 A EP10156064 A EP 10156064A EP 2249584 B1 EP2249584 B1 EP 2249584B1
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EP
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carrier signal
transponder
hearing
hearing device
hearing aids
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Simon Hüttinger
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Sivantos Pte Ltd
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Siemens Medical Instruments Pte Ltd
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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
    • H04R25/55—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/558—Remote control, e.g. of amplification, frequency
    • 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
    • H04R25/55—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/554—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using an external connection, either wireless or wired using a wireless connection, e.g. between microphone and amplifier or using Tcoils

Definitions

  • the invention relates to a specified in claim 1 arrangement and a specified in claim 5 method for wireless data transmission between hearing aids.
  • 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, hearing aids with external earphones and in-the-ear hearing aids, e.g. also provided Concha hearing aids or channel hearing aids.
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.
  • Hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, and / or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit.
  • FIG. 1 illustrated by the example of a behind-the-ear hearing aid 1.
  • a hearing aid housing 2 for carrying behind the ear one or more microphones 3 are incorporated for receiving the sound from the environment.
  • a signal processing unit 4 which is also integrated in the hearing aid housing 2, processes the microphone signals and amplifies them.
  • the output signal of the signal processing unit 4 is transmitted to a loudspeaker or receiver 5, which emits an acoustic signal.
  • the sound is optionally transmitted via a sound tube, not shown, which is fixed with an earmold in the ear canal, to the eardrum of the hearing aid wearer.
  • the energy supply of the hearing device 1 and in particular the signal processing unit 4 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 2 battery 6.
  • a transmitting / receiving antenna 7 the hearing aid 1 with a remote control or binaural supply with another hearing aid wirelessly exchange data.
  • the publication WO 2007/012790 A1 discloses an information transmission system having a transmission unit which receives an audio reception signal and information data and both modulates onto a radio frequency carrier.
  • the system further comprises a receiving unit that receives the modulated signal and restores the audio signal and the information data. For example, such a sound signal can be transmitted from a source to a hearing aid.
  • the publication DE 10 2007 039 415 A1 discloses an RFID that derives its energy from the alternating electromagnetic field of a transmitter.
  • the object is achieved with the arrangement for wireless data transmission between hearing aids of independent claim 1 and the method for wireless transmission of data between hearing aids of independent claim 5.
  • the invention claims a device for wireless data transmission between hearing aids with an external unit according to claim 1.
  • the invention offers the advantage that in a hearing aid for wireless data transmission little to no additional energy is needed.
  • the energy of the data transmission provides the carrier signal of the external unit.
  • the carrier signal can be high-frequency. As a result, high data transmission ranges and transmission rates can be achieved.
  • the frequency of the carrier signal may be in the UHF range.
  • the first transponder may comprise a first antenna and the second transponder may comprise a second antenna.
  • the carrier signal can be received and radiated or backscattered.
  • the external unit may be designed as a hearing aid remote control.
  • the advantage of this is the shared use of an already existing external unit for data transmission between hearing aids.
  • the invention also claims a method for wireless data transmission between hearing aids according to claim 5.
  • the carrier signal may be high-frequency.
  • the modulation of the carrier signal may comprise an amplitude modulation or a phase modulation.
  • FIG. 2 shows an inventive arrangement in the form of a block diagram.
  • a first and a second hearing aid 11, 12 are arranged at the head 10 of a hearing aid wearer.
  • the first hearing device 11 comprises a first transponder 13 with a first antenna 17.
  • the second hearing device 12 comprises a second transponder 13 with a second antenna 17.
  • An external unit 15, for example a hearing device remote control, comprises a UHF transmission unit 16, which emits a carrier signal 20 in the range 856 to 920 MHz.
  • the first transponder 17 receives the carrier signal 20, modulates it with the data to be transmitted to the second hearing aid 12, and scatters the thus modulated carrier signal 21 back or forward.
  • the second transponder 14 receives the modulated, backscattered carrier signal 21, demodulates it and so can receive the transmitted data.
  • the modulation is preferably an amplitude or phase modulation.
  • the first transponder 13 Since the second transponder 18 also receives the unmodulated carrier signal 20 directly, the first transponder 13 must additionally encode the scattered signal 21 for reliable transmission.
  • the first transponder 13 comprises a first antenna 17 for receiving the carrier signal 20 and an integrated circuit (not shown) connected to the first antenna 17.
  • the second transponder 14 comprises a second antenna 18 for receiving the scattered and modulated carrier signal 21 and an integrated circuit (not shown) connected to the second antenna 18.
  • the antennas 17 and 18 are planar antennas.
  • the carrier signal 20 can transmit so much energy to the first transponder 13 that the first transponder 13 is supplied with operating power exclusively by the carrier signal 20.
  • the invention offers the advantage that little or no additional energy is required in the first hearing device 11 for wireless data transmission.
  • the power for the supply of the first transponder 13 is supplied by the carrier signal 20 of the remote control 15.
  • FIG. 2 Of course, analogously apply to a data transmission from the second hearing device 12 to the first hearing device 11.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine im Patentanspruch 1 angegebene Anordnung und ein im Patentanspruch 5 angegebenes Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten.
  • 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, Hörgerät mit externem Hörer und In-dem-Ohr Hörgeräte, z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte 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 Figur 1 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr Hörgeräts 1 dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 2 zum Tragen hinter dem Ohr sind ein oder mehrere Mikrofone 3 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 4, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 2 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 4 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 5 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen nicht dargestellten Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Hörgeräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgeräts 1 und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 4 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 2 integrierte Batterie 6. Mit Hilfe einer Sende-/Empfangsantenne 7 kann das Hörgerät 1 mit einer Fernbedienung oder zur binauralen Versorgung mit einem weiteren Hörgerät Daten drahtlos austauschen.
  • Bekannte Lösungen zur drahtlosen Datenkommunikation bei Hörgeräten basieren auf einer induktiven Übertragung bei niedrigen Frequenzen. Dabei muss der Sender im Hörgerät die Energie für ein moduliertes magnetisches Feld zur Verfügung stellen. Für höhere Datenübertragungen können elektromagnetische Über-tragungsverfahren mit höheren Frequenzen, beispielsweise Bluetooth, zum Einsatz kommen. Ihr Energiebedarf ist aber noch größer als bei rein induktiven Lösungen.
  • Die Offenlegungsschrift WO 2007/012790 A1 offenbart ein Informationsübertragungssystem mit einer Übertragungseinheit, die ein Audio-Empfangsignal und Informationsdaten empfängt und beide auf einen Hochfrequenzträger aufmoduliert. Das System umfasst des Weiteren eine Empfangseinheit, die das modulierte Signal empfängt und das Audiosignal und die Informationsdaten wiederherstellt. Beispielsweise kann so ein Schallsignal von einer Quelle zu einem Hörgerät übertragen werden.
  • Die Offenlegungsschrift US 2007/274550 A1 offenbart eine drahtlose Datenübertragung zwischen einer Fernbedienung und einem Hörgerät.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2007 039 415 A1 offenbart einen RFID der seine Energie aus dem elektromagnetischen Wechselfeld eines Senders bezieht.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine Anordnung und ein dazugehöriges Verfahren zur energieeffizienten drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten anzugeben.
  • Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit der Anordnung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten des unabhängigen Patentanspruchs 1 und dem Verfahren zum drahtlosen Übertragen von Daten zwischen Hörgeräten des unabhängigen Patentanspruchs 5 gelöst.
  • Die Erfindung beansprucht eine Anordnung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten mit einer externen Einheit gemäß Anspruch 1. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass in einem Hörgerät für eine drahtlose Datenübertragung wenig bis gar keine zusätzliche Energie benötigt wird. Die Energie der Datenübertragung liefert das Trägersignal der externen Einheit.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Trägersignal hochfrequent sein. Dadurch sind hohe Datenübertragungsreichweiten und Übertragungsraten erzielbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Frequenz des Trägersignals im UHF-Bereich liegen.
  • In einer Weiterbildung können der erste Transponder eine erste Antenne und der zweite Transponder eine zweite Antenne umfassen. Dadurch kann das Trägersignal empfangen und abgestrahlt bzw. rückgestreut werden.
  • Außerdem kann die externe Einheit als Hörgeräte-Fernbedienung ausgebildet sein. Vorteilhaft daran ist die Mitbenutzung einer bereits vorhanden externen Einheit zur Datenübertragung zwischen Hörgeräten.
  • Die Erfindung beansprucht auch ein Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten gemäß Anspruch 5.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann das Trägersignal hochfrequent sein.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens kann die Modulation des Trägersignals eine Amplitudenmodulation oder eine Phasenmodulation umfassen.
  • Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand einer schematischen Zeichnung ersichtlich.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    ein Hinter-dem-Ohr-Hörgerät gemäß Stand der Technik und
    Figur 2:
    ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Datenübertragung mit einem Trägersignal.
  • Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung in Form eines Blockschaltbilds. Am Kopf 10 eines Hörgeräteträgers sind ein erstes und ein zweites Hörgerät 11, 12 angeordnet. Das erste Hörgerät 11 umfasst einen ersten Transponder 13 mit einer ersten Antenne 17. Das zweite Hörgerät 12 umfasst einen zweiten Transponder 13 mit einer zweiten Antenne 17. Eine externe Einheit 15, beispielsweise eine Hörgeräte-Fernbedienung, umfasst eine UHF-Sendeeinheit 16, die ein Trägersignal 20 im Bereich 856 bis 920 MHz aussendet.
  • Der erste Transponder 17 empfängt das Trägersignal 20, moduliert es mit den an das zweite Hörgerät 12 zu übertragenden Daten, und streut das derart modulierte Trägersignal 21 zurück bzw. vorwärts. Der zweite Transponder 14 empfängt das modulierte, rückgestreute bzw. vorwärtsgestreute Trägesignal 21, demoduliert es und kann so die übertragenen Daten empfangen. Die Modulation ist vorzugsweise eine Amplituden- oder Phasenmodulation.
  • Da der zweite Transponder 18 das unmodulierte Trägersignal 20 auch auf direktem Weg empfängt, muss für eine verlässliche Übertragung der erste Transponder 13 das gestreute Signal 21 zusätzlich codieren.
  • Der erste Transponder 13 umfasst eine erste Antenne 17 zum Empfangen des Trägersignals 20 und eine mit der ersten Antenne 17 verbundene, nicht dargestellte integrierte Schaltung. Der zweite Transponder 14 umfasst eine zweite Antenne 18 zum Empfangen des gestreuten und modulierten Trägersignals 21 und eine mit der zweiten Antenne 18 verbundene, nicht dargestellte integrierte Schaltung. Bevorzugt sind die Antennen 17 und 18 Planarantennen.
  • Das Trägersignal 20 kann derart viel Energie an den ersten Transponder 13 übertragen, dass der erste Transponder 13 ausschließlich durch das Trägersignal 20 mit Betriebsleistung versorgt wird.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, dass in dem ersten Hörgerät 11 für eine drahtlose Datenübertragung wenig bis gar keine zusätzliche Energie benötigt wird. Die Energie für die Versorgung des ersten Transponders 13 wird vom Trägersignal 20 der Fernbedienung 15 geliefert.
  • Die Erläuterungen der Figur 2 gelten selbstverständlich analog für eine Datenübertragung vom zweiten Hörgerät 12 zum ersten Hörgerät 11.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hörgerät
    2
    Hörgerätegehäuse
    3
    Mikrofon
    4
    Signalverarbeitungseinheit
    5
    Hörer
    6
    Batterie
    7
    Sende-/Empfangsantenne
    10
    Kopf eines Hörgeräteträgers
    11
    erstes Hörgerät
    12
    zweites Hörgerät
    13
    erster Transponder
    14
    zweiter Transponder
    15
    externe Einheit / Hörgeräte-Fernbedienung
    16
    UHF-Sendeeinheit
    17
    erste Antenne
    18
    zweite Antenne
    20
    Trägersignal
    21
    rückgestreutes / vorwärts gestreutes Trägersignal

Claims (7)

  1. Anordnung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten (11, 12), welche
    - eine externe Einheit (15) umfasst, die ausgebildet ist, ein Trägersignal (20) zu erzeugen und zu senden, gekennzeichnet durch:
    - ein erstes Hörgerät (11) mit einem ersten Transponder (13), der ausgebildet ist, das unmodulierte Trägersignal (20) zu empfangen, mit zu übertragenden Daten zu modulieren und das so modulierte Trägersignal (21) rückzustreuen, und
    - ein zweites Hörgerät (12) mit einem zweiten Transponder (14), der ausgebildet ist, das vom ersten Transponder (13) rückgestreute und modulierte Trägersignal (21)zu empfangen.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Frequenz des Trägersignals (20, 21) im UHF-Bereich liegt.
  3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Transponder (13) eine erste Antenne (17) und
    der zweite Transponder (14) eine zweite Antenne (18) umfasst.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die externe Einheit (15) als Hörgeräte-Fernbedienung ausgebildet ist.
  5. Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten (11, 12),
    durch:
    - Senden eines Trägersignals (20) durch eine externe Einheit (15), gekennzeichnet durch:
    - Empfangen des unmodulierten Trägersignals (20) durch ein erstes Hörgerät (11),
    - Modulieren des unmodulierten Trägersignals (20) mit zu übertragenden Daten durch das erste Hörgerät (11),
    - Rückstreuen des modulierten Trägersignals (21) durch das erste Hörgerät (11),
    - wobei das Trägersignal (20) durch einen ersten Transponder (13) im ersten Hörgerät (11) moduliert und rückgestreut wird, und
    - Empfangen des rückgestreuten und modulierten Trägersignals (21) durch ein zweites Hörgerät (12).
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Frequenz des Trägersignals (20, 21) im UHF-Bereich liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Modulation des Trägersignals (20) eine Amplitudenmodulation oder eine Phasenmodulation umfasst.
EP10156064.7A 2009-05-04 2010-03-10 Anordnung und Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen Hörgeräten Active EP2249584B1 (de)

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