EP2592850A1 - Automatisches Aktivieren und Deaktivieren eines binauralen Hörsystems - Google Patents

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EP2592850A1
EP2592850A1 EP12190342.1A EP12190342A EP2592850A1 EP 2592850 A1 EP2592850 A1 EP 2592850A1 EP 12190342 A EP12190342 A EP 12190342A EP 2592850 A1 EP2592850 A1 EP 2592850A1
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EP
European Patent Office
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hearing
transmission mode
hearing device
binaural
input signal
Prior art date
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Application number
EP12190342.1A
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French (fr)
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EP2592850B1 (de
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Marc Aubreville
Eghart Fischer
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Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Siemens Medical Instruments Pte Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H04R25/552—Binaural
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
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    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/61—Aspects relating to mechanical or electronic switches or control elements, e.g. functioning
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    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
    • H04R25/407—Circuits for combining signals of a plurality of transducers

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a binaural hearing system comprising a left hearing device and a right hearing device by providing a left internal input signal in the left hearing device, providing a right internal input signal in the right hearing device, turning on a transmission operation of the left hearing device and / or the right hearing and off the transmission mode.
  • the present invention relates to a corresponding binaural hearing system with two hearing devices.
  • a hearing device here means any device which can be worn in or on the ear and causes a hearing stimulus, in particular a hearing device, 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 (ITE), e.g. Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC).
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external receiver
  • ITE in-the-ear hearing aids
  • ITE in-the-ear hearing aids
  • ITE in-the-ear hearing aids
  • ITE concha hearing aids or 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
  • Sophisticated binaural signal processing algorithms in hearing aids such as binaural beamforming or binaural spatial noise cancellation, require a continuous data connection to the other hearing aid of the binaural hearing system.
  • the problem with a live data link is that the audio signal transmission that takes place consumes a lot of power, which in turn reduces the life of a battery.
  • the binaural transmission is usually activated manually. This is done, for example, by manually selecting a suitable hearing program in a particular situation.
  • the object of the present invention is thus to reduce the energy requirement of a binaural hearing system.
  • the transmission mode of one of the hearing devices of the binaural hearing system is automatically switched on, if this requires the current hearing situation.
  • the internal input signal is analyzed by the respective hearing device.
  • switching on the transmission mode be controlled very needs.
  • the transmission mode is automatically switched off, if the current listening situation allows it.
  • not only the internal input signal is evaluated by the hearing device, but also a received from the other hearing device communication signal.
  • For switching off the transmission mode so binaural data can be evaluated in each hearing.
  • the automatic switching on and off of the communication between the two hearing devices saves energy because the communication is only maintained as long as it is necessary in the current listening situation.
  • a decision is notified of one of the hearing devices with regard to switching on the respective other hearing device, so that the other hearing device switches on the transmission mode as a function of the decision received.
  • the two hearing devices record the broadcasting operation at the same time as possible.
  • the power-on decision does not need to be transmitted.
  • the received decision for switching on the other hearing device has a higher priority than the internal input signal of the hearing device.
  • the transmission mode of the hearing device is switched on, independently of the analysis result of the internal input signal. Binaural processing thus takes precedence.
  • the respective internal input signal from the respective hearing device is analyzed with regard to a background noise for switching on the transmission mode, and when the background noise is a continuous level above a predetermined level Threshold has, the transmission mode turned on.
  • a background noise for switching on the transmission mode
  • Threshold has, the transmission mode turned on.
  • the probabilities with which a speech sound arrives from one side and from the front or the rear with respect to a given frontal direction can be calculated, and if the probability of arrival from the side is higher than that Probability of arrival from the front or back, the transmission mode is turned on.
  • the transmission mode is not turned on or if it is turned off when the input signals of both hearing devices fall below a predetermined level. If the input signals are very low, this indicates a quiet environment, so that it can be dispensed with directional microphone. In a quiet situation, it is more advantageous to choose the omnidirectional operation, which can be dispensed with the binaural signal transmission, so that ultimately energy can be saved again.
  • a binaural processing namely a binaural directional microphone, a binaural wind noise suppression and / or a binaural feedback suppression can also be activated.
  • the corresponding binaural algorithms are also activated.
  • the transmission mode can be switched off when an effect strength of the binaural processing falls below a predetermined level. If the effectiveness of the binaural processing, which can be measured by comparing the input signal and the output signal, too low, it is again favorable to dispense with the binaural processing and just on the binaural signal transmission, which brings back energetic advantages ,
  • a hearing system has, for example, two hearing aids: a left hearing aid (left hearing aid) and a right hearing aid (right hearing aid).
  • the left hearing aid is worn on the left ear and the right hearing aid on the right ear.
  • a binaural supply can be guaranteed.
  • FIG. 2 such a binaural hearing system is shown schematically.
  • the hearing system comprises a left hearing aid 18 and a right hearing aid 11. Both hearing aids 10, 11 are separated from one another by a system boundary 12.
  • a wireless audio data connection 13 is given. It can also be a wired connection.
  • this data or communication connection 13 symbolized by concrete lines 14, 15 shown.
  • FIG. 2 Representing the individual hearing aids 10, 11 are in FIG. 2 only lines and decision blocks entered. For clarity, other common components of a hearing aid are in FIG. 2 not shown.
  • the left hearing aid 10 has a decision unit 16 with which a decision is made about switching on the transmission operation of the left hearing aid 10.
  • the left hearing aid 10 has a decision unit 17, which decides on switching off a transmission or transmission operation of the left hearing aid 10.
  • Input signal of the decision unit 16 for switching on the transmission mode is a left signal ls, which represents an internal input signal of the left hearing device or the left hearing aid 10.
  • the left signal ls is a microphone signal from a microphone of the left hearing aid 10.
  • the decision unit 16 analyzes the internal input signal ls and outputs a corresponding one Output signal atl for activating the transmission mode or the transmission. With this output signal atl, a switch 18 can be symbolically controlled with which the transmission or transmission can be activated and deactivated.
  • the transmission mode is activated (switch 18 is switched on), so that the internal input signal ls of the left hearing aid 10 can be transmitted as a communication signal via the (virtual) line 15 to the right hearing aid 11 wirelessly or by wire.
  • the right-hand hearing device 11 has a decision unit 19 for deciding whether the transmission operation of the right-hand hearing device 11 should be recorded or not.
  • the input signal of the decision unit 19 is a right signal rs, which here also represents an internal input signal of the right-hand hearing device 11 and may for example be a microphone signal.
  • the right-hand hearing device 11 has a decision unit 20 in order to decide whether the transmission mode of the right-hand hearing device 11 is switched off or not.
  • the transmission mode of the right hearing device 11 can be activated. Therefore, the signal atr serves as a driving signal for a switch 21. Is the switch 21 as in the in FIG. 2 example shown in the on state, the right signal rs is transmitted as Kommunikatinssignal via the (virtual) line 14 to the left hearing aid 10.
  • the decision unit 17 for switching off the transmission operation of the left hearing aid 10 is not only the left signal ls, but also the right signal rs available because of the activated binaural data transmission.
  • the decision unit 17 analyzes these two signals and delivers a corresponding deactivation signal dtl of the left hearing device 10.
  • the deactivation signal dtl can also be used to actuate the switch 18. If the transmission mode is to be deactivated, the switch 18 is folded accordingly, so that no more data connection via the (virtual) line 15 is. The left signal ls is then no longer transmitted to the right hearing aid 11.
  • the decision unit 20 of the right hearing aid 11 is supplied with the two internal input signals rs and ls, if according to the example of FIG. 2 the communication link 13 is still standing. In dependence on these two signals rs and ls, the decision unit 20 generates a deactivation signal dtr of the right hearing device 11.
  • the switch 21 of the right hearing device 11 is also actuated with this deactivation signal dtr. Accordingly, after a deactivation decision, the switch 21 is opened, so that via the (virtual) line 14, the right-hand signal rs is no longer transmitted to the left-hand hearing device 10.
  • the decisions of the hearing aids via the activation and deactivation of the communication connection 13 are initially independent of each other. This also means, for example, that a transmission mode from the left hearing aid 10 to the right hearing aid 11 can be activated, while a transmission operation from the right hearing aid 11 to the left hearing aid 10 is deactivated (or vice versa). Of course, both hearing aids 10, 11 are in transmission mode, or there are off in both hearing aids transmission mode.
  • the decisions of the hearing aids 10, 11 are synchronized. This is in FIG. 2 symbolized by the double arrow 22.
  • the relevant synchronization of the two hearing aids 10, 11 takes place with a synchronization signal syn.
  • This synchronization signal is transmitted, for example, via the communication link 13.
  • the acoustic environment is continuously analyzed on a monaural basis. This means that in parallel in the left hearing aid 10 and in the right Hearing 11 an analysis takes place.
  • Each page may decide on the basis of predetermined criteria whether the use of a binaural connection or communication 13 (eg via one or two lines 14, 15) would be helpful.
  • the two hearing aids 10, 11 are then optionally interconnected.
  • the connection preferably takes place via a low-rate data connection.
  • the decision made by a hearing aid is transmitted to the other hearing aid for synchronization. This allows both sides to come to a joint decision, with predetermined rules are observed. Once the connection is established, it is maintained or deactivated based on other criteria. For deactivation, as described above, additional information is provided by the audio signal from the other side.
  • the decision units 16, 17, 19 and 20 can decide on the activation and deactivation of the respective transmission mode.
  • the decision units can use the background noise as a criterion.
  • a monaural evaluation prior to establishment of the communication link it can be checked whether the continuous noise level of the background noise in the monaural directional microphone signal is above a predetermined level for a certain period of time. This is an indication of a difficult listening situation in which one can benefit from binaural, directional processing.
  • a binaural directional microphone is activated (eg, to narrow the focus in the frontal direction) if the measured noise floor on one side is above a certain level.
  • an activation command for the binaural audio connection is sent to the other side, ie to the other hearing aid.
  • binaural eight When the binaural connection is established, additional sources of information are available that allow other criteria to be considered for deciding whether to maintain or disable binaural processing. For example, it is possible to calculate a signal according to the so-called "binaural eight". This signal corresponds to a phase-correct subtraction of two monaural beamformer signals or of two omnidirectional signals. This signal consists essentially of sound components from the sideways directions and signals from the front are hidden. The binaural Eight explicitly excludes signals arriving from the front (zero degree direction). This is the essential difference to the monaural case.
  • the level of noise floor of the resulting signal provides more accurate and reliable activation control possible because the zero-degree useful signal is not included.
  • the probability of a speech signal can be used.
  • the probabilities of the presence of speech in the current signals are calculated separately on both sides.
  • a side-to-side beam is activated when the likelihood of the page arriving a voice signal is higher than, for example, the probability that voice will arrive from the front, back or opposite side.
  • this decision is made without directing a directional beam on both sides.
  • the left and right side beams and the left and right omnidirectional signals are available.
  • the decision to maintain or disable the "side view" can be based on the likelihood that speech is present in the directional signal become. This is much more reliable than supporting the decision on only the two monaural signals from the left and right hearing aids.
  • Yet another criterion for deciding whether to make a binaural audio connection or not can be the strength of the desired effect.
  • the criterion of the strength can be used. For example, if the connection has been activated based on a monaural criterion that signals "wind" or "feedback," and the binaural algorithm begins to work, its strength can be calculated. This can be determined from how much the corresponding wind noise reduction or feedback reduction in the output signal is noticeable compared to the input signal. Based on the determined value, the binaural data connection can then be maintained or deactivated.
  • a binaural audio connection on the basis of monaural decisions is possible.
  • the binaural audio connection can be maintained or disabled based on additional binaural decisions.
  • binaural algorithms can be automatically activated and deactivated. These are, for example, narrow directional lobe (binocular directional microphone with narrow lobe (+/- 20 °) in frontal direction), "side view” (binaural directional lobe to the left or right side), binaural wind noise suppression and / or binaural feedback suppression.
  • This automatic activation and deactivation of the binaural algorithms and the binaural communication can save energy and extend the life of a battery.

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Abstract

Beim Betreiben eines binauralen Hörsystems, das eine linke Hörvorrichtung (10) und eine rechte Hörvorrichtung (11) aufweist, soll Energie eingespart werden. Daher wird ein Verfahren mit folgenden Schritten bereitgestellt: Bereitstellen eines linken internen Eingangssignals (1s) in der linken Hörvorrichtung (10), Bereitstellen eines rechten internen Eingangssignals (rs) in der rechten Hörvorrichtung (11), Einschalten eines Sendebetriebs der linken Hörvorrichtung und/oder der rechten Hörvorrichtung und Ausschalten des Sendebetriebs. Dabei erfolgt das Einschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal (1s, rs), und das Ausschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen (10, 11) automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal (1s, rs) und einem von der jeweils anderen Hörvorrichtung empfangenen Kommunikationssignal.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines binauralen Hörsystems, das eine linke Hörvorrichtung und eine rechte Hörvorrichtung aufweist, durch Bereitstellen eines linken internen Eingangssignals in der linken Hörvorrichtung, Bereitstellen eines rechten internen Eingangssignals in der rechten Hörvorrichtung, Einschalten eines Sendebetriebs der linken Hörvorrichtung und/oder der rechten Hörvorrichtung und Ausschalten des Sendebetriebs. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes binaurales Hörsystem mit zwei Hörvorrichtungen. Unter einer Hörvorrichtung wird hier jedes im oder am Ohr tragbare, einen Hörreiz verursachende Gerät, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset, Kopfhörer und dergleichen, verstanden.
  • 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.
  • Hochentwickelte, binaurale Signalverarbeitungsalgorithmen in Hörgeräten, wie beispielsweise binaurale Strahlformung oder binaurale, räumliche Geräuschunterdrückung, benötigen eine kontinuierliche Datenverbindung zum jeweils anderen Hörgerät des binauralen Hörsystems. Das Problem einer ständig in Betrieb befindlichen Datenverbindung ist jedoch, dass die dabei stattfindende Audiosignalübertragung eine Menge Energie benötigt, was wiederum die Lebensdauer einer Batterie vermindert.
  • Bei derzeitig bekannten binauralen Hörsystemen wird die binaurale Übertragung üblicherweise manuell aktiviert. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass in einer bestimmten Situation ein geeignetes Hörprogramm manuell gewählt wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, den Energiebedarf eines binauralen Hörsystems zu reduzieren.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines binauralen Hörsystems, das eine linke Hörvorrichtung und eine rechte Hörvorrichtung aufweist, durch
    • Bereitstellen eines linken internen Eingangssignals in der linken Hörvorrichtung,
    • Bereitstellen eines rechten internen Eingangssignals in der rechten Hörvorrichtung,
    • Einschalten eines Sendebetriebs der linken Hörvorrichtung und/oder der rechten Hörvorrichtung und
    • Ausschalten des Sendebetriebs, wobei
    • das Einschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal erfolgt und
    • das Ausschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal und einem von der jeweils anderen Hörvorrichtung empfangenen Kommunikationssignal erfolgt.
  • Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein binaurales Hörsystem, das eine linke Hörvorrichtung und eine rechte Hörvorrichtung aufweist, wobei
    • ein linkes internes Eingangssignal in der linken Hörvorrichtung bereitstellbar ist,
    • ein rechtes internes Eingangssignal in der rechten Hörvorrichtung bereitstellbar ist,
    • ein Sendebetrieb der linken Hörvorrichtung und/oder der rechten Hörvorrichtung einschaltbar ist und
    • der Sendebetrieb ausschaltbar ist, wobei
    • der Sendebetrieb in einer der Hörvorrichtungen automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal einschaltbar ist, und
    • der Sendebetrieb in einer der Hörvorrichtungen automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal und einem von der jeweils anderen Hörvorrichtung empfangenen Kommunikationssignal ausschaltbar ist.
  • In vorteilhafter Weise wird also der Sendebetrieb einer der Hörvorrichtungen des binauralen Hörsystems automatisch eingeschaltet, wenn dies die aktuelle Hörsituation erfordert. Dazu wird das interne Eingangssignal durch die jeweilige Hörvorrichtung analysiert. Somit kann das Einschalten des Sendebetriebs sehr bedarfsgerecht gesteuert werden. Darüber hinaus wird der Sendebetrieb automatisch ausgeschaltet, wenn die aktuelle Hörsituation dies zulässt. Hierzu wird nicht nur das interne Eingangssignal durch die Hörvorrichtung, sondern auch ein von der anderen Hörvorrichtung empfangenes Kommunikationssignal ausgewertet. Für das Ausschalten des Sendebetriebs können in jeder Hörvorrichtung also binaurale Daten ausgewertet werden. Letztlich lässt sich durch das automatische Ein- und Ausschalten der Kommunikation zwischen beiden Hörvorrichtungen Energie einsparen, denn die Kommunikation wird nur solange aufrechterhalten, wie sie in der aktuellen Hörsituation notwendig ist.
  • Vorzugsweise wird eine Entscheidung einer der Hörvorrichtungen bezüglich eines Einschaltens der jeweils anderen Hörvorrichtung mitgeteilt, so dass die andere Hörvorrichtung den Sendebetrieb in Abhängigkeit von der empfangenen Entscheidung einschaltet. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die beiden Hörvorrichtungen möglichst zeitgleich den Sendebetrieb aufnehmen. Wenn es für eine spezielle Verarbeitung jedoch genügt, dass nur eine der Hörvorrichtungen die binauralen Daten zur Verfügung hat, muss die Einschaltentscheidung nicht übertragen werden.
  • Günstigerweise besitzt die empfangene Entscheidung für das Einschalten der anderen Hörvorrichtung eine höhere Priorität als das interne Eingangssignal der Hörvorrichtung. Liegen also sowohl die empfangene Einschaltentscheidung als auch ein Analyseergebnis des internen Eingangssignals vor, so wird der Sendebetrieb der Hörvorrichtung eingeschaltet und zwar unabhängig von dem Analyseergebnis des internen Eingangssignals. Die binaurale Verarbeitung hat somit Vorrang.
  • In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für das Einschalten des Sendebetriebs das jeweils interne Eingangssignal von der jeweiligen Hörvorrichtung hinsichtlich eines Hintergrundgeräuschs analysiert, und, wenn das Hintergrundgeräusch einen kontinuierlichen Pegel über einem vorgegeben Schwellwert besitzt, der Sendebetrieb eingeschaltet. Hierdurch wird es möglich, dass beispielsweise ein binaurales Richtmikrofon aktiviert wird, wenn das Hintergrundgeräusch einen bestimmten Pegel besitzt.
  • Entsprechend einer anderen Weiterbildung werden für das Ausschalten des Sendebetriebs Signalanteile eines binauralen Richtmikrofonsignals in einem Winkelbereich jeweils um + 45° und - 45° bezogen auf eine vorgegebene Frontalrichtung, aber nicht Signalanteile um die vorgegebene Frontalrichtung herangezogen. Werden beispielsweise Störsignale von den frontalen Seitenbereichen (etwa + 45° und - 45°) empfangen, so ist es günstig, den Sendebetrieb nicht auszuschalten und das binaurale Richtmikrofon entsprechend zu aktivieren. Dabei ist man nicht auf + 45° und - 45° festgelegt. Vielmehr können für diese Funktion auch Winkel von beispielsweise + 30° und -30° oder + 60° und - 60° verwendet werden. Wesentlich ist nur, dass die Signalanteile aus der Frontalrichtung gegenüber Signalen aus benachbarten Richtungen für die Ausschaltentscheidung deutlich gedämpft sind. Für die Ausschaltentscheidung wird somit ein so genanntes "binaurale Acht"-Signal ausgewertet.
  • Darüber hinaus können für das Einschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen die Wahrscheinlichkeiten berechnet werden, mit denen ein Sprachschall bezogen auf eine vorgegebene Frontalrichtung von einer Seite und von vorne oder hinten eintrifft, wobei, wenn die Wahrscheinlichkeit für ein Eintreffen von der Seite höher als die Wahrscheinlichkeit für ein Eintreffen von vorne oder hinten ist, der Sendebetrieb eingeschaltet wird. Hierdurch ist es möglich, dass ein so genannter "Seitwärtsblick" des Hörsystems aktiviert wird, wenn von der Seite eintreffende Sprache detektiert wird. Derartige Situationen kommen beispielsweise häufig in Fahrzeugen vor, wenn der Blick nicht zur sprechenden Person hingewandt werden kann.
  • Vorteilhaft ist darüber hinaus, wenn der Sendebetrieb nicht eingeschaltet wird bzw. wenn er ausgeschaltet wird, wenn die Eingangssignale beider Hörvorrichtungen einen vorgegebenen Pegel unterschreiten. Wenn die Eingangssignale nämlich sehr gering sind, deutet dies auf eine ruhige Umgebungssituation hin, sodass auf Richtmikrofonie verzichtet werden kann. In einer ruhigen Situation ist es eher vorteilhaft, den Omnidirektionalbetrieb zu wählen, wodurch auf die binaurale Signalübertragung verzichtet werden kann, so dass letztlich wieder Energie eingespart werden kann.
  • Parallel zu dem Einschalten des Sendebetriebs kann auch eine binaurale Verarbeitung, nämlich ein binaurales Richtmikrofon, eine binaurale Windgeräuschunterdrückung und/oder eine binaurale Rückkopplungsunterdrückung aktiviert werden. Somit werden zeitgleich mit dem Bereitstellen der binauralen Daten auch die entsprechenden binauralen Algorithmen aktiviert.
  • Der Sendebetrieb kann jedoch abgeschaltet werden, wenn eine Wirkungsstärke der binauralen Verarbeitung ein vorgegebenes Maß unterschreitet. Ist die Wirkungsstärke der binauralen Verarbeitung, die durch einen Vergleich von Eingangssignal und Ausgangssignal gemessen werden kann, zu gering, so ist es wiederum günstig, auf die binaurale Verarbeitung und eben auch auf die binaurale Signalübertragung zu verzichten, was schließlich wieder energetische Vorteile mit sich bringt.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
    • FIG 1
    den prinzipiellen Aufbau eines Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik und
    FIG 2
    ein prinzipielles Blockschaltdiagramm eines binauralen Hörsystems mit automatischer Aktivierung und Deaktivierung der binauralen Kommunikation.
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
  • Ein Hörsystem weist beispielsweise zwei Hörgeräte auf: ein linkes Hörgerät (linke Hörvorrichtung) und ein rechtes Hörgerät (rechte Hörvorrichtung). Das linke Hörgerät wird am linken Ohr und das rechte Hörgerät am rechten Ohr getragen. Somit kann eine binaurale Versorgung gewährleistet werden. In FIG 2 ist ein derartiges binaurales Hörsystem schematisch dargestellt. Das Hörsystem umfasst ein linkes Hörgerät 18 und ein rechtes Hörgerät 11. Beide Hörgeräte 10, 11 sind durch eine Systemgrenze 12 voneinander getrennt. Über diese Systemgrenze 12 ist eine drahtlose Audiodatenverbindung 13 gegeben. Es kann sich dabei auch um eine kabelgebundene Verbindung handeln. In FIG 2 ist diese Daten- bzw. Kommunikationsverbindung 13 symbolisiert durch konkrete Leitungen 14, 15 dargestellt.
  • Stellvertretend für die einzelnen Hörgeräte 10, 11 sind in FIG 2 lediglich Leitungen und Entscheidungsblöcke eingetragen. Der Übersicht halber sind andere übliche Komponenten eines Hörgeräts in FIG 2 nicht dargestellt.
  • Das linke Hörgerät 10 besitzt eine Entscheidungseinheit 16, mit der eine Entscheidung über das Einschalten des Sendebetriebs des linken Hörgeräts 10 getroffen wird. Darüber hinaus besitzt das linke Hörgerät 10 eine Entscheidungseinheit 17, die über das Ausschalten eines Sende- bzw. Übertragungsbetriebs des linken Hörgeräts 10 entscheidet.
  • Eingangssignal der Entscheidungseinheit 16 für das Einschalten des Sendebetriebs ist ein linkes Signal ls, das ein internes Eingangssignal der linken Hörvorrichtung bzw. des linken Hörgeräts 10 darstellt. Beispielsweise handelt es sich bei dem linken Signal ls um ein Mikrofonsignal von einem Mikrofon des linken Hörgeräts 10. Die Entscheidungseinheit 16 analysiert das interne Eingangssignal ls und gibt ein entsprechendes Ausgangssignal atl zur Aktivierung des Sendebetriebs bzw. der Übertragung aus. Mit diesem Ausgangssignal atl lässt sich symbolisch ein Schalter 18 ansteuern, mit dem das Senden bzw. Übertragen aktiviert und deaktiviert werden kann. In dem in FIG 2 dargestellten Beispiel ist der Sendebetrieb aktiviert (Schalter 18 ist eingeschaltet), so dass das interne Eingangssignal ls des linken Hörgeräts 10 als Kommunikationssignal über die (virtuelle) Leitung 15 an das rechte Hörgerät 11 drahtlos oder drahtgebunden übertragen werden kann.
  • In gleicher Weise besitzt das rechte Hörgerät 11 eine Entscheidungseinheit 19, zum Entscheiden, ob der Sendebetrieb des rechten Hörgeräts 11 aufgenommen werden soll oder nicht. Eingangssignal der Entscheidungseinheit 19 ist ein rechtes Signal rs, das auch hier ein internes Eingangssignal des rechten Hörgeräts 11 darstellt und beispielsweise ein Mikrofonsignal sein kann. Darüber hinaus besitzt auch hier das rechte Hörgerät 11 eine Entscheidungseinheit 20, um zu entscheiden, ob der Sendebetrieb des rechten Hörgeräts 11 ausgeschaltet wird oder nicht.
  • Mit dem Ausgangssignal atr der Entscheidungseinheit 19 ist der Sendebetrieb des rechten Hörgeräts 11 aktivierbar. Daher dient das Signal atr als Ansteuersignal für einen Schalter 21. Befindet sich der Schalter 21 wie in dem in FIG 2 dargestellten Beispiel im eingeschalteten Zustand, so wird das rechte Signal rs als Kommunikatinssignal über die (virtuelle) Leitung 14 an das linke Hörgerät 10 übertragen.
  • Der Entscheidungseinheit 17 zum Ausschalten des Sendebetriebs des linken Hörgeräts 10 steht nicht nur das linke Signal ls, sondern wegen der aktivierten binauralen Datenübertragung auch das rechte Signal rs zur Verfügung. Die Entscheidungseinheit 17 analysiert diese beiden Signale und liefert ein entsprechendes Deaktivierungssignal dtl des linken Hörgeräts 10. Auch mit dem Deaktivierungssignal dtl lässt sich der Schalter 18 ansteuern. Soll der Sendebetrieb deaktiviert werden, wird der Schalter 18 entsprechend umgelegt, so dass keine Datenverbindung mehr über die (virtuelle) Leitung 15 besteht. Das linke Signal ls wird dann nicht mehr an das rechte Hörgerät 11 übertragen.
  • Analog hierzu wird die Entscheidungseinheit 20 des rechten Hörgeräts 11 mit den beiden internen Eingangssignalen rs und ls gespeist, wenn entsprechend dem Beispiel von FIG 2 die Kommunikationsverbindung 13 noch steht. In Abhängigkeit von diesen beiden Signalen rs und ls erzeugt die Entscheidungseinheit 20 ein Deaktivierungssignal dtr des rechten Hörgeräts 11. Auch mit diesem Deaktivierungssignal dtr wird der Schalter 21 des rechten Hörgeräts 11 angesteuert. Nach einer Deaktivierungsentscheidung wird demnach der Schalter 21 geöffnet, so dass über die (virtuelle) Leitung 14 das rechte Signal rs nicht mehr länger zum linken Hörgerät 10 übertragen wird.
  • Die Entscheidungen der Hörgeräte über das Aktivieren und Deaktivieren der Kommunikationsverbindung 13 sind zunächst unabhängig voneinander. Dies bedeutet beispielsweise auch, dass ein Sendebetrieb vom linken Hörgerät 10 zum rechten Hörgerät 11 aktiviert sein kann, während ein Sendebetrieb vom rechten Hörgerät 11 zum linken Hörgerät 10 deaktiviert ist (oder umgekehrt). Natürlich können sich auch beide Hörgeräte 10, 11 im Sendebetrieb befinden, oder es sind bei beiden Hörgeräten der Sendebetrieb ausgeschaltet.
  • In einer speziellen Ausführungsform werden die Entscheidungen der Hörgeräte 10, 11 jedoch synchronisiert. Dies ist in FIG 2 mit dem Doppelpfeil 22 symbolisiert. Die diesbezügliche Synchronisation beider Hörgeräte 10, 11 erfolgt mit einem Synchronisationssignal syn. Dieses Synchronisationssignal wird beispielsweise auch über die Kommunikationsverbindung 13 übertragen.
  • Beim Betrieb des binauralen Systems wird die akustische Umgebung kontinuierlich auf monauraler Basis analysiert. Dies bedeutet, dass parallel im linken Hörgerät 10 und im rechten Hörgerät 11 eine Analyse stattfindet. Jede Seite kann auf der Basis vorbestimmter Kriterien entscheiden, ob der Einsatz einer binauralen Verbindung bzw. Kommunikation 13 (z. B. über eine oder zwei Leitungen 14, 15) hilfreich wäre. Die beiden Hörgeräte 10, 11 werden dann gegebenenfalls miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise über eine niedrig ratige Datenverbindung.
  • Günstigerweise wird die von einem Hörgerät getroffene Entscheidung zur Synchronisation an das andere Hörgerät übertragen. Hierdurch können beide Seiten zu einer gemeinsamen Entscheidung kommen, wobei vorgegebene Regeln beachtet werden. Sobald die Verbindung steht, wird sie auf der Basis anderer Kriterien aufrechterhalten oder deaktiviert. Für das Deaktivieren werden, wie oben geschildert wurde, durch das Audiosignal von der anderen Seite zusätzliche Informationen bereitgestellt.
  • Nachfolgend werden einige beispielhafte Kriterien vorgestellt, gemäß denen die Entscheidungseinheiten 16, 17, 19 und 20 über die Aktivierung und Deaktivierung des jeweiligen Sendebetriebs entscheiden können. Zum einen können die Entscheidungseinheiten als Kriterium das Hintergrundgeräusch nutzen. Bei monauraler Auswertung vor dem Aufbau der Kommunikationsverbindung kann überprüft werden, ob der kontinuierliche Rauschpegel der Hintergrundgeräusche in dem monauralen, direktionalen Mikrofonsignal für eine gewisse Zeitspanne über einem vorbestimmten Pegel liegt. Dies ist ein Anzeichen für eine schwierige Hörsituation, in der man von binauraler, direktionaler Verarbeitung profitieren kann. In einer solchen Situation wird also ein binaurales Richtmikrofon aktiviert (z. B. um den Fokus in frontaler Richtung zu verengen), wenn das gemessene Grundrauschen auf einer Seite über einem bestimmten Pegel liegt. Hierzu wird ein Aktivierungsbefehl für die binaurale Audioverbindung auf die andere Seite, d. h. zum anderen Hörgerät geschickt.
  • Wenn die binaurale Verbindung steht, stehen zusätzliche Informationsquellen zur Verfügung, die es erlauben, auch andere Kriterien für die Entscheidung zu überprüfen, ob die binaurale Verarbeitung aufrecht erhalten oder deaktiviert werden soll. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, ein Signal entsprechend der so genannten "binauralen Acht" zu berechnen. Dieses Signal entspricht einer phasenkorrekten Subtraktion von zwei monauralen Strahlformersignalen oder von zwei omidirektionalen Signalen. Dieses Signal besteht im Wesentlichen aus Schallanteilen von den Seitwärtsrichtungen und Signale von vorne werden ausgeblendet. Die binaurale Acht schließt explizit Signale aus, die von vorne eintreffen (Nullgrad-Richtung). Dies ist der wesentliche Unterschied zu dem monauralen Fall. Da mit dem engen Fokus erreicht wird, dass exakt diese Signale von frontalen Seitwärtsrichtungen (z. B. Bereiche um + 45° und - 45°) eliminiert werden, ist mithilfe des Pegels des Grundrauschens des so erhaltenen Signals eine genauere und zuverlässigere Steuerung der Aktivierung möglich, weil das Nullgrad-Nutzsignal nicht enthalten ist.
  • Als weiteres Kriterium für die Entscheidungseinheiten kann die Wahrscheinlichkeit eines Sprachsignals genutzt werden. Hierzu werden auf beiden Seiten getrennt die Wahrscheinlichkeiten des Vorhandenseins von Sprache in den aktuellen Signalen berechnet. Darauf basierend wird ein Richtstrahl zur Seite (so genannter "Seitenblick") aktiviert, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass von der Seite ein Sprachsignal eintrifft, höher ist, als beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, dass Sprache von vorne, von hinten oder von der gegenüberliegenden Seite eintrifft. Diese Entscheidung wird jedoch getroffen, ohne dass ein direktionaler Strahl auf beide Seiten gerichtet wird. Sobald dann eine binaurale Audiodatenverbindung besteht, stehen die Strahlen zur linken und rechten Seite bzw. die omnidirektionalen Signale von der linken und rechten Seite zur Verfügung. Somit kann die Entscheidung, den "Seitwärtsblick" (Strahl zur linken oder rechten Seite) aufrecht zu erhalten oder zu deaktivieren auf die Wahrscheinlichkeit, dass Sprache in dem Richtsignal vorliegt, gestützt werden. Dies ist deutlich zuverlässiger als das Stützen der Entscheidung auf nur die beiden monauralen Signale vom linken und rechten Hörgerät.
  • Darüber hinaus ist es auch möglich, eine Aussage darüber zu gewinnen, in welchem Maß man von der Strahlformung mithilfe der Wahrscheinlichkeit eines Sprachsignals in den monauralen Signalen oder den binauralen Richtsignalen profitiert. Wenn beispielsweise die Wahrscheinlichkeit eines Sprachsignals in einem omnidirektionalen Signal hoch ist, und die Wahrscheinlichkeit eines Sprachsignals auf der anderen Seite des Kopfes in dem anderen omnidirektionalen Signal ebenfalls hoch ist, wird man von der binauralen Verarbeitung nicht sehr viel profitieren, da es sehr viele Schallinterferenzen gibt. Darüber hinaus wird man auch in einer ruhigen Umgebung anstreben, die Strahlformung zu vermeiden, um den omnidirektionalen Schalleindruck zu erhalten und um Batterieleistung einzusparen.
  • Noch ein weiteres Kriterium für die Entscheidung, ob eine binaurale Audioverbindung hergestellt werden soll oder nicht, kann die Stärke des angestrebten Effekts sein. Für unterschiedliche Anwendungen der binauralen Audioverbindung wie beispielsweise für die Windgeräuschunterdrückung oder die Rückkopplungsunterdrückung kann das Kriterium der Wirkstärke herangezogen werden. Wurde die Verbindung beispielsweise auf der Basis eines monauralen Kriteriums, das "Wind" oder "Rückkopplung" signalisiert, aktiviert, und der binaurale Algorithmus beginnt zu arbeiten, kann dessen Wirkstärke berechnet werden. Dies kann daraus ermittelt werden, wie stark sich die entsprechende Windgeräuschereduktion oder Rückkopplungsreduktion im Ausgangssignal verglichen mit dem Eingangssignal bemerkbar macht. Aufgrund des ermittelten Werts kann dann die binaurale Datenverbindung aufrechterhalten oder deaktiviert werden.
  • Erfindungsgemäß ist somit eine binaurale Audioverbindung auf der Basis monauraler Entscheidungen möglich. Darüber hinaus kann die binaurale Audioverbindung auf der Basis zusätzlicher binauraler Entscheidungen aufrechterhalten oder deaktiviert werden. Parallel hierzu können binaurale Algorithmen automatisch aktiviert und deaktiviert werden. Dies sind beispielsweise enge Richtkeule (binaurales Richtmikrofon mit schmaler Keule (+/- 20°) in frontaler Richtung), "Seitenblick" (binaurale Richtkeule zur linken oder rechten Seite), binaurale Windgeräuschunterdrückung und/oder binaurale Rückkopplungsunterdrückung. Mit dieser automatischen Aktivierung und Deaktivierung der binauralen Algorithmen und der binauralen Kommunikation kann Energie eingespart und die Lebensdauer einer Batterie vergrößert werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines binauralen Hörsystems, das eine linke Hörvorrichtung (10) und eine rechte Hörvorrichtung (11) aufweist, durch
    - Bereitstellen eines linken internen Eingangssignals (ls) in der linken Hörvorrichtung,
    - Bereitstellen eines rechten internen Eingangssignals (rs) in der rechten Hörvorrichtung,
    - Einschalten eines Sendebetriebs der linken Hörvorrichtung (10) und/oder der rechten Hörvorrichtung (11) und
    - Ausschalten des Sendebetriebs,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Einschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal (ls, rs) erfolgt und
    - das Ausschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal (ls, rs) und einem von der jeweils anderen Hörvorrichtung empfangenen Kommunikationssignal erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Entscheidung einer der Hörvorrichtungen (10, 11) bezüglich eines Einschaltens des Sendebetriebs der jeweils anderen Hörvorrichtung mitgeteilt wird, so dass die andere Hörvorrichtung den Sendebetrieb in Abhängigkeit von der empfangenen Entscheidung einschaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die empfangene Entscheidung für das Einschalten des Sendebetriebs der anderen Hörvorrichtung eine höhere Priorität besitzt als das interne Eingangssignal der jeweiligen Hörvorrichtung.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für das Einschalten des Sendebetriebs das jeweils interne Eingangssignal (ls, rs) von der jeweiligen Hörvorrichtung (10, 11) hinsichtlich eines Hintergrundgeräuschs analysiert wird, und, wenn das Hintergrundgeräusch einen kontinuierlichen Pegel über einem vorgegebenen Schwellwert besitzt, der Sendebetrieb eingeschaltet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für das Ausschalten des Sendebetriebs Signalanteile eines binauralen Richtmikrofonsignals ohne Signalanteile um eine vorgegebene Frontalrichtung herangezogen werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für das Einschalten des Sendebetriebs in einer der Hörvorrichtungen (10, 11) die Wahrscheinlichkeiten berechnet werden, mit denen ein Sprachschall bezogen auf eine vorgegebene Frontalrichtung von einer Seite und von vorne oder hinten eintrifft, und, wenn die Wahrscheinlichkeit für ein Eintreffen von der Seite höher als die Wahrscheinlichkeit für ein Eintreffen von vorne oder hinten ist, der Sendebetrieb eingeschaltet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sendebetrieb nicht eingeschaltet oder ausgeschaltet wird, wenn die Eingangssignale beider Hörvorrichtungen (10, 11) einen vorgegebenen Pegel unterschreiten.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit dem Einschalten des Sendebetriebs eine binaurale Verarbeitung, nämlich ein binaurales Richtmikrofon, eine binaurale Windgeräuschunterdrückung und/oder eine binaurale Rückkopplungsunterdrückung aktiviert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Sendebetrieb ausgeschaltet wird, wenn eine Wirkungsstärke der binauralen Verarbeitung ein vorgegebenes Maß unterschreitet.
  10. Binaurales Hörsystem, das eine linke Hörvorrichtung (10) und eine rechte Hörvorrichtung (11) aufweist, wobei
    - ein linkes internes Eingangssignal (ls) in der linken Hörvorrichtung bereitstellbar ist,
    - ein rechtes internes Eingangssignal (rs) in der rechten Hörvorrichtung bereitstellbar ist,
    - ein Sendebetrieb der linken Hörvorrichtung (10) und/oder der rechten Hörvorrichtung (11) einschaltbar ist und
    - der Sendebetrieb ausschaltbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Sendebetrieb in einer der Hörvorrichtungen (10, 11) automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal (ls, rs) einschaltbar ist, und
    - der Sendebetrieb in einer der Hörvorrichtungen (10, 11) automatisch in Abhängigkeit von dem jeweils internen Eingangssignal (ls, rs) und einem von der jeweils anderen Hörvorrichtung empfangenen Kommunikationssignal ausschaltbar ist.
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