EP2506255A1 - Verfahren zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit mit einem Hörhilfegerät sowie Hörhilfegerät - Google Patents

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EP2506255A1
EP2506255A1 EP12159050A EP12159050A EP2506255A1 EP 2506255 A1 EP2506255 A1 EP 2506255A1 EP 12159050 A EP12159050 A EP 12159050A EP 12159050 A EP12159050 A EP 12159050A EP 2506255 A1 EP2506255 A1 EP 2506255A1
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EP
European Patent Office
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signal
output
hearing aid
sounds
spectrum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12159050A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Pape
Maja Serman
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
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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 EP2506255A1 publication Critical patent/EP2506255A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0316—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude
    • G10L21/0364—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude for improving intelligibility
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/06—Transformation of speech into a non-audible representation, e.g. speech visualisation or speech processing for tactile aids
    • G10L2021/065—Aids for the handicapped in understanding
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G10L21/0264—Noise filtering characterised by the type of parameter measurement, e.g. correlation techniques, zero crossing techniques or predictive techniques

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a hearing aid and a hearing aid with an input transducer for receiving an input signal and conversion to an electrical input signal, a signal processing unit for processing and frequency-dependent amplification of the electrical input signal and for generating an electrical output signal and an output transducer for converting the electrical output signal in a user perceived as an acoustic output signal output signal.
  • a method for frequency transposition in a hearing aid device and a hearing aid device for carrying out a frequency transposition are disclosed in the document EP 1 441 562 A2 known.
  • Frequency transposition has two major drawbacks: spectral deterioration of the original spectral composition of certain consonants and other sounds, on the one hand, and perception on the other, the ability to differentiate between different fricatives is significantly worsened.
  • a method for a hearing aid in which sound segments, eg consonants or vowels, are detected and a multiplication factor is determined based on the respective type of the sound segment from a table, with which the temporal resolution of the sound segment is adapted.
  • Object of the present invention is to understand the language of hearing loss, in which certain frequency ranges even at high volume or gain can no longer be perceived to improve.
  • a hearing aid device is understood to mean any device which provides or helps to provide an output signal perceptible by a user as an audible signal, and which has means which help or compensate for an individual hearing loss of the user.
  • this involves a hearing aid device that can be worn on the body or on the head, in particular on or in the ear, as well as being fully or partially implantable.
  • such devices are also included, whose primary purpose is not to compensate for hearing loss, such as consumer electronics (TVs, hi-fi systems, MP3 players, etc.), or communication devices (mobile phones, PDAs, headsets etc), but over Have means to compensate for an individual hearing loss.
  • a hearing aid generally includes an input transducer for receiving an input signal.
  • the input transducer is designed, for example, as a microphone which picks up an acoustic signal and converts it into an electrical input signal.
  • input transducers are also units into consideration, which have a coil or an antenna and receive an electromagnetic signal and convert it into an electrical input signal.
  • a hearing aid usually includes a signal processing unit for processing and frequency-dependent amplification of the electrical input signal.
  • DSP digital signal processor
  • the mode of operation of the signal processing unit can be adapted both to the individual hearing loss of a hearing aid wearer and to the current hearing situation in which the hearing aid is currently being operated.
  • the thus changed electrical input signal is finally fed to an output transducer.
  • This is usually designed as a handset, which converts the electrical output signal into an acoustic signal.
  • an implantable output transducer which is directly connected to a ossicle and this stimulates to vibrate.
  • the hearing aid has, in addition to the usual components (input transducer, signal processing unit, output transducer) via a sound detector device for detecting sounds, in particular consonants or fricatives, in a speech signal incoming to the hearing aid.
  • the hearing aid according to the invention has a lookup table (a "code book"), which is stored for example in a memory and in the particular sounds or consonants each assigned a specific output code.
  • the hearing aid according to the invention has an encoder, are replaced by the sounds contained in the input signal or consonants in the resulting output signal in each case by the associated output code.
  • a sound is generally a sound or sound produced by the human or animal voice.
  • a sound in the narrower sense is a defined sound wave produced by the flow of the breath (the phonatory current) at a certain position of the speech tools.
  • the generation and perception of sounds is the subject of phonetics.
  • a phoneme or phon is understood as the smallest phonetic unit of the spoken language.
  • consonant in the context of the invention is generally understood a sound whose articulation includes a narrowing of the vocal tract, so that the respiratory air flow is completely or partially blocked and there is audible turbulence (air turbulence). Consonants are inhibitor overcoming sounds. In particular, consonants within the meaning of the invention are not limited to the consonant letters (B, C, D, F, etc.).
  • fricatives can be recognized by means of the sound-detector device.
  • lookup table is then advantageous for each fricative deposited a specific output code.
  • the output codes are such that certain spectral components present in a sound or consonant are no longer present in the associated output code.
  • the spectrum of an output code is also "narrower" than the spectrum of the corresponding consonant. There is thus a kind of frequency compression for the consonants.
  • the output codes are adapted to the individual hearing loss of a user.
  • each output code there are signal components in a frequency range that the user supplied with the hearing aid device can still perceive well.
  • the invention offers the advantage that, unlike ordinary frequency compression, the clarity of speech is not compromised to any extent.
  • FIG. 1 shows in a simplified block diagram the structure of a hearing aid according to the prior art.
  • Hearing aids have in principle as essential components one or more input transducers, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is usually a sound receiver, z. As a microphone, or an electromagnetic receiver, for. B. an induction coil.
  • the output transducer is usually used as an electroacoustic transducer, z. As miniature speaker or handset, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit.
  • This basic structure is in FIG. 2 illustrated by the example of a behind-the-ear hearing aid 1.
  • a hearing aid housing 2 for carrying behind the ear two microphones 3 and 4 are installed for receiving the sound from the environment.
  • a signal processing unit 5 which is also integrated into the hearing aid housing 2, processes the microphone signals and amplifies them.
  • the output signal of the signal processing unit 5 is transmitted to a loudspeaker or receiver 6, which outputs an acoustic signal. If necessary, the sound is transmitted to the eardrum of the hearing aid wearer via a sound tube, which is fixed in the auditory canal with an earmold.
  • the power supply of the hearing device and in particular of the signal processing unit 5 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 2 battery. 7
  • FIG. 2 shows in a simplified block diagram how an output signal is determined from an electrical input signal ES which contains a speech signal.
  • the electrical input signal ES for example a microphone signal or a signal emerging from a microphone signal after a signal processing, first of all a sound detector device KD for recognizing sounds, in particular consonants or fricatives supplied in the speech signal. This extracts in a known manner in the speech signal contained sounds and generates a corresponding Konsonantensignal KS. Subsequently, the consonant signal KS is fed to a look-up table LT, in each of which a specific output code AK is stored for different sounds or consonants contained in the consonant signal KS.
  • the specific sounds or consonants associated output code AK can be advantageously determined by programming the lookup table.
  • the lookup table can be written or changed by means of an input signal IS.
  • the output codes AK in the look-up table are chosen so that the resulting acoustic output signals from a user with an individual hearing loss are well perceived.
  • a determined output code AK is finally supplied to a coding device KE, which replaces the detectable in the input signal and detectable sounds or consonants in the resulting electrical output signal AS respectively by the associated output code AK.
  • the resulting output signal AS is finally - if necessary after further signal processing - converted by the hearing aid in question in an acoustic output signal and delivered.
  • IFFT inverse FFT
  • FIG. 3 explains the procedure described for recoding again using the waveforms.
  • This is first the spectrum S1 of an electrical input signal resulting from an acoustic input signal at a certain time.
  • the sound detector device recognizes the consonant "s" in this signal.
  • the look-up table LT contains the output code which can be seen from the spectrum S2.
  • the spectrum S2 is - to compensate for the individual hearing loss of a particular user - compared to the spectrum S1 shifted to lower frequencies.
  • the time signal associated with the spectrum S2 replaces the time signal associated with the spectrum S1 so that the consonant in question becomes perceptible to the user without overly distorting the original acoustic input signal.
  • the amplitude of the output code AK is adapted to the acoustic input signal with the speech signal contained therein such that an acoustic output signal resulting from the original speech signal with the sounds or consonants contained therein and an acoustic output signal in which certain sounds or consonants according to the Invention are replaced by output codes AK, at least have substantially the same sound energy and thus the loudness impression at least substantially remains the same.

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Abstract

Es soll das Verstehen von Sprache bei Hörverlusten verbessert werden, bei denen bestimmte Frequenzbereiche selbst bei einer hohen Verstärkung nicht mehr wahrgenommen werden können. Hierzu wird ein Hörhilfegerät (1) mit wenigstens einem Eingangswandler (3, 4) zur Aufnahme eines Eingangssignals und Wandlung in ein elektrisches Eingangssignal, einer Signalverarbeitungseinheit (5) zur Verarbeitung und frequenzabhängigen Verstärkung des elektrischen Eingangssignals und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals und einem Ausgangswandler (6) zur Wandlung des elektrischen Ausgangssignals in ein von einem Benutzer als akustisches Ausgangssignal wahrnehmbares Ausgangssignal vorgeschlagen, das eine Laut-Detektor-Einrichtung (KD) zum Erkennen von Lauten in einem in das Hörhilfegerät (1) eingehenden Sprachsignal, eine Lookup-Tabelle (LT), in der zu bestimmten Lauten jeweils ein bestimmter Ausgangskode (AK) hinterlegt ist, sowie eine Kodiereinrichtung (KE), durch die in dem elektrischen Eingangssignal (ES) enthaltene Laute in dem resultierenden elektrischen Ausgangssignal (AS) jeweils durch den dazugehörigen Ausgangskode (AK) ersetzt sind, umfasst. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass - anders als bei einer gewöhnlichen Frequenzkompression - die Klarheit von Sprache nicht in dem Maße beeinträchtigt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes sowie ein Hörhilfegerät mit einem Eingangswandler zur Aufnahme eines Eingangssignals und Wandlung in ein elektrisches Eingangssignal, einer Signalverarbeitungseinheit zur Verarbeitung und frequenzabhängigen Verstärkung des elektrischen Eingangssignals und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals und einem Ausgangswandler zur Wandlung des elektrischen Ausgangssignals in ein von einem Benutzer als akustisches Ausgangssignal wahrnehmbares Ausgangssignal.
  • Bei vielen Hörgeschädigten stellt sich das Problem, dass bestimmte Frequenzbereiche selbst bei hoher Lautstärke bzw. bei hoher Verstärkung durch ein Hörhilfegerät nicht mehr wahrgenommen werden können. Bei der Wahrnehmung von Sprache führt dies häufig dazu, dass bestimmte Laute, insbesondere Konsonanten, die in Bezug auf Sprache Signalanteile im hochfrequenten Signalspektrum aufweisen, nicht richtig verstanden werden. Davon sind insbesondere sogenannte Frikative, die nach ihrer Artikulationsart benannten sind, betroffen, beispielsweise "s", "sch", "v" oder "z".
  • Zum Ausgleich der genannten Hörverluste ist es bekannt, diese Frequenzbereiche in andere Frequenzbereiche zu verschieben (transponieren), die besser wahrgenommen werden können. Bei der Durchführung einer derartigen Frequenztransposition unterscheidet man hauptsächlich zwei Verfahren: bei der Frequenzverschiebung wird ein Frequenzbereich (z.B. 4 kHz - 6 kHz) in einen anderen Frequenzbereich (z.B. 2 KHz - 4 kHz) verschoben. Im Unterschied hierzu ergibt sich bei der Kompression die Frequenz des Ausgangssignals durch Multiplikation der Frequenz des Eingangssignals mit einem Faktor (z.B. 0,75). Häufig erfolgt eine Frequenzkompression jedoch nicht bei 0 Hz beginnend, sondern erst oberhalb einer bestimmten (Kniepunkt-) Frequenz, z.B. 2 kHz.
  • Ein Verfahren zur Frequenztransposition in einem Hörhilfegerät sowie ein Hörhilfegerät zur Durchführung einer Frequenztransposition sind aus der Druckschrift EP 1 441 562 A2 bekannt.
  • Die Frequenztransposition hat zwei wesentliche Nachteile: einerseits spektral die Zerstörung der ursprünglichen spektralen Zusammensetzung bestimmter Konsonanten und anderer Laute und andererseits die Wahrnehmung betreffend wird die Fähigkeit zwischen unterschiedlichen Frikativen zu unterscheiden wesentlich verschlechtert.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Sprachsignalverarbeitung bekannt, durch die Vokale oder Konsonanten in einem Sprachsignal erkannt werden können. Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 691 05 154 T2 ein derartiges Verfahren, bei dem ein Sprachsignalspektrum analysiert wird zur Bestimmung von Spitzen- und Mittelwerten, die zum Erkennen von Vokalen und Konsonanten mit bestimmten Schwellenwerten verglichen werden.
  • Auch aus der Druckschrift US 2009/0112594 A1 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem auf Grundlage akustischer Modelle zwischen vor- und nachvokalischen Konsonanten unterschieden wird.
  • Aus der US 2011/0004468 A1 ist ein Verfahren für ein Hörgerät bekannt, bei dem Klangsegmente, z.B. Konsonanten oder Vokale, detektiert werden und basierend auf den jeweiligen Typ des Klangsegments aus einer Tabelle eine Multiplikationsfaktor bestimmt wird, mit dem die zeitliche Auflösung des Klangsegments angepasst wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verstehen von Sprache bei Hörverlusten, bei denen bestimmte Frequenzbereiche selbst bei hoher Lautstärke bzw. Verstärkung nicht mehr wahrgenommen werden können, zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Hörhilfegerät mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes mit den in Patentanspruch 4 genannten Verfahrensschritten gelöst.
  • Unter einem Hörhilfegerät gemäß der Erfindung wird jedes Gerät verstanden, welches ein von einem Benutzer als akustisches Signal wahrnehmbares Ausgangssignal liefert oder dazu beiträgt, ein solches Ausgangssignal zu liefern, und das über Mittel verfügt, die zum Ausgleich eines individuellen Hörverlustes des Benutzers dienen oder beitragen. Insbesondere handelt es sich dabei um ein am Körper oder am Kopf, insbesondere am oder im Ohr, tragbares sowie ganz oder teilweise implantierbares Hörhilfegerät. Es sind jedoch auch solche Geräte mit umfasst, deren vorwiegender Zweck nicht im Ausgleich eines Hörverlustes liegt, beispielsweise Geräte der Unterhaltungselektronik (Fernsehgeräte, Hifi-Anlagen, MP3-Player etc), oder Kommunikationsgeräte (Mobiltelefone, PDAs, Headsets etc), die jedoch über Mittel zum Ausgleich eines individuellen Hörverlustes verfügen.
  • Ein Hörhilfegerät umfasst in der Regel einen Eingangswandler zur Aufnahme eines Eingangssignals. Der Eingangswandler ist beispielsweise als Mikrofon ausgebildet, das ein akustisches Signal aufnimmt und in ein elektrisches Eingangssignal wandelt. Als Eingangswandler kommen jedoch auch Einheiten in Betracht, die eine Spule oder eine Antenne aufweisen und die ein elektromagnetisches Signal aufnehmen und in ein elektrisches Eingangssignal wandeln. Ferner umfasst ein Hörhilfegerät üblicherweise eine Signalverarbeitungseinheit zur Verarbeitung und frequenzabhängigen Verstärkung des elektrischen Eingangssignals. Zur Signalverarbeitung im Hörhilfegerät dient ein vorzugsweise digitaler Signalprozessor (DSP), dessen Arbeitsweise mittels auf das Hörhilfegerät übertragbarer Programme oder Parameter beeinflussbar ist. Dadurch lässt sich die Arbeitsweise der Signalverarbeitungseinheit sowohl an den individuellen Hörverlust eines Hörhilfegeräteträgers als auch an die aktuelle Hörsituation anpassen, in der das Hörhilfegerät gerade betrieben wird. Das so veränderte elektrische Eingangssignal ist schließlich einem Ausgangswandler zugeführt. Dieser ist in der Regel als Hörer ausgebildet, der das elektrische Ausgangssignal in ein akustisches Signal wandelt. Jedoch sind auch hier andere Ausführungsformen möglich, z.B. ein implantierbarer Ausgangswandler, der direkt mit einem Gehörknöchelchen verbunden ist und dieses zu Schwingungen anregt.
  • Gemäß der Erfindung verfügt das Hörhilfegerät neben den üblichen Komponenten (Eingangswandler, Signalverarbeitungseinheit, Ausgangswandler) über eine Laut-Detektor-Einrichtung zum Erkennen von Lauten, insbesondere von Konsonanten bzw. Frikativen, in einem in das Hörhilfegerät eingehenden Sprachsignal. Weiterhin verfügt das erfindungsgemäße Hörhilfegerät über eine Lookup-Tabelle (ein "Kodebuch"), die beispielsweise in einem Speicher hinterlegt ist und in der bestimmten Lauten bzw. Konsonanten jeweils ein bestimmter Ausgangskode zugeordnet ist. Darüber hinaus verfügt das erfindungsgemäße Hörhilfegerät über eine Kodiereinrichtung, durch die in dem Eingangssignal enthaltene Laute bzw. Konsonanten in dem resultierenden Ausgangssignal jeweils durch den dazugehörigen Ausgangskode ersetzt werden.
  • Ein Laut ist allgemein ein Geräusch oder ein Klang, hervorgerufen durch die menschliche oder tierische Stimme. In der allgemeinen Sprachwissenschaft ist ein Laut im engeren Sinn eine definierte, mit dem Strom des Atems (Phonationsstrom) bei bestimmter Stellung der Sprechwerkzeuge hervorgebrachte Schallwelle. Die Erzeugung und Wahrnehmung von Lauten ist Gegenstand der Phonetik. Ein Sprachlaut bzw. Phon wird dort als kleinste phonetische Einheit der gesprochenen Sprache verstanden.
  • Unter einem Konsonant im Sinne der Erfindung wird allgemein ein Laut verstanden, dessen Artikulation eine Verengung des Stimmtraktes beinhaltet, so dass der Atemluftstrom ganz oder teilweise blockiert wird und es zu hörbaren Turbulenzen (Luftwirbelungen) kommt. Konsonanten sind Hemmnis überwindende Laute. Insbesondere sind Konsonanten im Sinne der Erfindung nicht auf die Konsonantenbuchstaben (B, C, D, F etc) beschränkt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mittels der Laut-Detektor-Einrichtung sogenannte Frikative erkennbar. In der Lookup-Tabelle ist dann vorteilhaft zu jedem Frikativ ein bestimmter Ausgangskode hinterlegt.
  • Vorzugsweise sind die Ausgangskodes derart beschaffen, dass bestimmte Spektralanteile, die bei einem Laut bzw. Konsonant vorhanden sind, in dem zugehörigen Ausgangskode nicht mehr vorhanden sind. Im Allgemeinen ist das Spektrum eines Ausgangskodes auch "schmäler" als das Spektrum des zugehörigen Konsonanten. Es findet somit für die Konsonanten eine Art Frequenzkompression statt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ausgangskodes an den individuellen Hörverlust eines Benutzers angepasst. Dabei befinden sich in jedem Ausgangskode Signalanteile in einem Frequenzbereich, den der mit dem Hörhilfegerät versorgte Benutzer noch gut wahrnehmen kann.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, dass - anders als bei einer gewöhnlichen Frequenzkompression - die Klarheit von Sprache nicht in dem Maße beeinträchtigt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    ein Hörhilfegerät gemäß dem Stand der Technik im stark vereinfachten Blockschaltbild,
    Figur 2
    ein Blockschaltbild zur Bestimmung eines Ausgangssignals aus einem Eingangssignal und
    Figur 3
    die Signalspektren bei der Umkodierung.
  • Figur 1 zeigt im stark vereinfachten Blockschaltbild den Aufbau eines Hörhilfegerätes nach dem Stand der Technik. Hörhilfegeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen oder mehrere Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher bzw. Hörer, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in Figur 2 am Beispiel eines Hinter-dem-Ohr-Hörgerätes 1 dargestellt. In ein Hörgerätegehäuse 2 zum Tragen hinter dem Ohr sind zwei Mikrofone 3 und 4 zur Aufnahme des Schalls aus der Umgebung eingebaut. Eine Signalverarbeitungseinheit 5, die ebenfalls in das Hörgerätegehäuse 2 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinheit 5 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 6 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebenenfalls über einen Schallschlauch, der mit einer Otoplastik im Gehörgang fixiert ist, zum Trommelfell des Hörgeräteträgers übertragen. Die Energieversorgung des Hörgerätes und insbesondere die der Signalverarbeitungseinheit 5 erfolgt durch eine ebenfalls ins Hörgerätegehäuse 2 integrierte Batterie 7.
  • Figur 2 zeigt im stark vereinfachten Blockschaltbild, wie aus einem elektrischen Eingangssignal ES, welches ein Sprachsignal enthält, ein Ausgangssignal ermittelt wird. Hierzu wird das elektrische Eingangssignal ES, beispielsweise ein Mikrofonsignal oder ein aus einem Mikrofonsignal nach einer Signalverarbeitung hervorgehendes Signal, zunächst einer Laut-Detektor-Einrichtung KD zum Erkennen von Lauten, insbesondere Konsonanten bzw. Frikativen, in dem Sprachsignal zugeführt. Diese extrahiert in bekannter Weise in dem Sprachsignal enthaltene Laute und erzeugt ein entsprechendes Konsonantensignal KS. Anschließend wird das Konsonantensignal KS einer Lookup-Tabelle LT zugeführt, in der zu verschiedenen, in dem Konsonantensignal KS enthaltenen Lauten bzw. Konsonanten, jeweils ein bestimmter Ausgangskode AK hinterlegt ist. Die bestimmten Lauten bzw. Konsonanten zugeordneten Ausgangskodes AK sind vorteilhaft durch Programmierung der Lookup-Tabelle festlegbar. Hierfür ist die Lookup-Tabelle mittels eines Eingangssignals IS beschreibbar bzw. veränderbar. Insbesondere werden die Ausgangskodes AK in der Lookup-Tabelle so gewählt, dass die daraus hervorgehenden akustischen Ausgangssignale von einem Benutzer mit einem individuellen Hörverlust gut wahrnehmbar sind.
  • Ein ermittelter Ausgangskode AK wird schließlich einer Kodiereinrichtung KE zugeführt, die die in dem Eingangssignal enthaltenen und detektierbaren Laute bzw. Konsonanten in dem resultierenden elektrischen Ausgangssignal AS jeweils durch den dazugehörigen Ausgangskode AK ersetzt. Das resultierende Ausgangssignal AS wird schließlich - gegebenenfalls nach einer weiteren Signalverarbeitung - von dem betreffenden Hörhilfegerät in ein akustisches Ausgangssignal gewandelt und abgegeben.
  • Vorzugsweise erfolgen zumindest die Laut-Detektion in der Laut-Detektor-Einrichtung KD sowie die Bestimmung eines für einen bestimmten Laut hinterlegten Ausgangskodes AK im Frequenzbereich, so dass eine Transformation des elektrischen Eingangssignals ES von dem Zeitbereich in den Frequenzbereich und ggf. eine Rücktransformation erforderlich sind. Diese werden vorteilhaft in an sich bekannter Weise mittels einer FFT bzw. inversen FFT (IFFT) ausgeführt.
  • Figur 3 erläutert die beschriebene Vorgehensweise zur Umkodierung nochmals anhand der Signalverläufe. Hierzu ist zunächst das Spektrum S1 eines aus einem akustischen Eingangssignal hervorgehenden elektrischen Eingangsignals zu einem bestimmten Zeitpunkt ersichtlich. Die Laut-Detektor-Einrichtung erkennt in diesem Signal den Konsonant "s". Für diesen ist in der Lookup-Tabelle LT der anhand des Spektrums S2 ersichtliche Ausgangskode hinterlegt. Das Spektrum S2 ist - zum Ausgleich des individuellen Hörverlustes eines bestimmten Benutzers - gegenüber dem Spektrum S1 zu niedrigeren Frequenzen hin verschoben. Das zu dem Spektrum S2 gehörende Zeitsignal ersetzt schließlich das zu dem Spektrum S1 gehörende Zeitsignal, so dass der betreffende Konsonant für den Benutzer wahrnehmbar wird, ohne dabei das ursprüngliche akustische Eingangssignal zu sehr zu verfälschen.
  • Vorteilhaft wird die Amplitude des Ausgangskodes AK derart an das akustische Eingangssignal mit dem darin enthaltenen Sprachsignal angepasst, dass ein aus dem ursprünglichen Sprachsignal mit den darin enthaltenen Lauten bzw. Konsonanten hervorgehendes akustisches Ausgangssignal und ein akustisches Ausgangssignal, bei dem bestimmte Laute bzw. Konsonanten gemäß der Erfindung durch Ausgangskodes AK ersetzt sind, wenigsten im Wesentlichen die gleiche Schallenergie aufweisen und damit der Lautheitseindruck zumindest im Wesentlichen gleich bleibt.

Claims (6)

  1. Hörhilfegerät (1) mit wenigstens
    - einem Eingangswandler (3, 4) zur Aufnahme eines Eingangssignals und Wandlung in ein elektrisches Eingangssignal (ES),
    - einer Signalverarbeitungseinheit (5) zur Verarbeitung und frequenzabhängigen Verstärkung des elektrischen Eingangssignals (ES) und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals (AS) und
    - einem Ausgangswandler (6) zur Wandlung des elektrischen Ausgangssignals (AS) in ein von einem Benutzer als akustisches Ausgangssignal wahrnehmbares Ausgangssignal, gekennzeichnet durch
    - eine Laut-Detektor-Einrichtung (KD) zum Erkennen von Lauten in einem in das Hörhilfegerät (1) eingehenden Sprachsignal,
    - eine Lookup-Tabelle (LT), in der zu bestimmten Lauten jeweils ein bestimmter Ausgangskode (AK) hinterlegt ist, dessen Spektrum schmäler ist als des Spektrum des zugehörigen Lautes und/oder dessen Spektrum gegenüber dem Spektrum des zugehörigen Lautes zu den niedrigeren Frequenzen hin verschoben ist,
    - eine Kodiereinrichtung (KE), durch die in dem elektrischen Eingangssignal (ES) enthaltene Laute in dem resultierenden elektrischen Ausgangssignal (AS) jeweils durch den dazugehörigen Ausgangskode (AK) ersetzbar sind.
  2. Hörhilfegerät (1) nach Anspruch 1, wobei mittels der Laut-Detektor-Einrichtung (KD) Frikative erkennbar sind und in der Lookup-Tabelle (LT) zu den Frikativen bestimmte Ausgangskodes (AK) hinterlegt sind.
  3. Hörhilfegerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgangskodes (AK) an den individuellen Hörverlust eines Benutzers anpassbar sind.
  4. Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes (1) mit wenigstens
    - einem Eingangswandler (3, 4) zur Aufnahme eines Eingangssignals und Wandlung in ein elektrisches Eingangssignal (ES),
    - einer Signalverarbeitungseinheit (5) zur Verarbeitung und frequenzabhängigen Verstärkung des elektrischen Eingangssignals (ES) und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals (AS) und
    - einem Ausgangswandler (6) zur Wandlung des elektrischen Ausgangssignals (AS) in ein von einem Benutzer als akustisches Ausgangssignal wahrnehmbares Ausgangssignal,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - Laute in einem in das Hörhilfegerät (1) eingehenden Sprachsignal erkannt werden,
    - bestimmten Lauten bestimmte Ausgangskodes (AK) zugeordnet und im Hörhilfegerät (1) hinterlegt werden, wobei das Spektrum des Ausgangskodes schmäler ist als des Spektrum des zugehörigen Lautes und/oder wobei das Spektrum des Ausgangskodes gegenüber dem Spektrum des zugehörigen Lautes zu den niedrigeren Frequenzen hin verschoben ist,
    - in dem elektrischen Eingangssignal (ES) enthaltene Laute in dem resultierenden elektrischen Ausgangssignal (AS) jeweils durch den dazugehörigen Ausgangskode (AK) ersetzt werden.
  5. Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes (1) nach Anspruch 4, wobei bestimmten Frikativen bestimmte Ausgangskodes (AK) zugeordnet und im Hörhilfegerät (1) hinterlegt werden und wobei in dem elektrischen Eingangssignal (ES) enthaltene Frikative mittels einer Laut-Detektor-Einrichtung (KD) erkannt werden.
  6. Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Ausgangskodes (AK) an den individuellen Hörverlust eines Benutzers angepasst werden.
EP12159050A 2011-03-31 2012-03-12 Verfahren zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit mit einem Hörhilfegerät sowie Hörhilfegerät Withdrawn EP2506255A1 (de)

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