EP2885926A1 - Hörsystem sowie übertragungsverfahren - Google Patents

Hörsystem sowie übertragungsverfahren

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Publication number
EP2885926A1
EP2885926A1 EP13748101.6A EP13748101A EP2885926A1 EP 2885926 A1 EP2885926 A1 EP 2885926A1 EP 13748101 A EP13748101 A EP 13748101A EP 2885926 A1 EP2885926 A1 EP 2885926A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
acoustic information
hearing system
electrical signals
hearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13748101.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Bauer
Rosa-Linde FISCHER
Henning Puder
Tim Fingscheidt
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 EP2885926A1 publication Critical patent/EP2885926A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • G10L21/038—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation using band spreading techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/04—Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments
    • 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
    • H04R25/50—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2205/00—Details of stereophonic arrangements covered by H04R5/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2205/041—Adaptation of stereophonic signal reproduction for the hearing impaired
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    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/43—Signal processing in hearing aids to enhance the speech intelligibility
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    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/55—Communication between hearing aids and external devices via a network for data exchange
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/03—Aspects of the reduction of energy consumption in hearing devices

Definitions

  • the present invention relates to a hearing system for the verb ⁇ provement the intelligibility while driving a Weg ⁇ sconcechs, wherein the auditory system receiving means for receiving a first signal with a first acoustic information, and converting into electrical signals with the first audio information, a signal processing means for Processing the electrical signals with first acoustic information into electrical signals with second acoustic information and an output device for outputting a second signal with the second acoustic information. Furthermore, the invention relates to a method for improving the intelligibility in carrying a telephone conversation with a hearing system.
  • a hearing system here means any device which can be worn in or on the ear, sound or other stimuli perceivable by the hearing, in particular a hearing aid, a headset, headphones and a system comprising a device and a device provided for operating the device and the like
  • a telephone device here means any telephone device, in particular a
  • Mobile phone a cordless phone, a corded phone 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 handset (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), for example Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC).
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC hearing aid with external handset
  • IDO in-the-ear hearing aids
  • ITE Canal hearing aids
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal.
  • bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. help.
  • 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 speaker, or as an electromechanical transducer, z. B. bone conduction, realized.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing unit.
  • Publication US 2005/0283263 A1 discloses a hearing aid system comprising a hearing aid and a telephone.
  • the telephone and the hearing aid are wirelessly connected via a short-range network.
  • US Pat. No. 7,248,711 B2 describes a method for frequency transposition for a hearing device or a communication device.
  • the low frequencies are shifted substantially linearly while the higher frequencies are shifted more and more. This allows higher frequencies to be pushed into lower frequency ranges.
  • the transmission range of traditional telephone systems only covers a frequency range from 300 Hz to 3400 Hz. This results in reduced voice quality in parfre ⁇ -frequency range and in particular to a severe intelligibility due to the lack of frequencies in the upper frequency range above 3400 Hz to 7000 Hz typically.
  • the object of the present invention is to provide a hearing system that improves the intelligibility in use for a common telephone connection.
  • the hearing instrument comprises a receiving ⁇ s adopted for receiving a first signal at the first acoustic information, and converting into electrical signals with the first audio information, a signal processing means for processing the electrical signals with the first audio information into electrical signals to second acoustic information and output means for Output of a second signal with the second acoustic information.
  • the signal processing means wherein said fiction, ⁇ modern hearing instrument is adapted to make an artificial bandwidth expansion of the first signal by complementing the first acoustic information based on a model of a source of the first signal by acoustic information with missing Frequenzantei ⁇ len to second acoustic information become.
  • a model of the origin of the first signal complements the first acoustic information about missing frequency components to second akusti ⁇ specific information and thus approximates the original signal is increased in an advantageous manner the course ⁇ ness.
  • a model of human chen language and the transmission characteristics of a telephone system can be used to detect certain sounds and their signal to the typical frequency components from the untransmitted frequency range above 3400 Hz to supplement and so improve the recognizability of the sounds.
  • the object is also achieved by a method according to the invention for improving the intelligibility in carrying out a telephone conversation with a hearing system.
  • the hearing system has a receiving device, a signal processing device, an output device and an energy source.
  • the method according to the invention comprises receiving a first signal with first acoustic information and converting it into electrical signals with the first acoustic information, processing the electrical signals with first acoustic information into electrical signals with second acoustic information and outputting a second signal with the second acoustic information Information.
  • the processing of the electrical signals further comprises an artificial Bandbrei ⁇ Exten- sion of the first signal by the first acoustic information is supplemented by a model about an origin of the first signal to acoustic information with missing frequency components to second acoustic information.
  • the inventive method shares the advantages presented to the erfindungsge ⁇ MAESSEN hearing.
  • the receiving device is a microphone, which converts sound into electrical signals.
  • the receiving device is a receiving device for electromagnetic fields, wherein the first signal has electromagnetic fields and the receiving device is designed to convert the electromagnetic ⁇ fields with the first acoustic information into electrical signals with the first acoustic information.
  • the receiving device is an induction coil, which is designed to receive electromagnetic signals of a telephone set with acoustic information.
  • the hearing aid By means of the induction coil, it is possible for the hearing aid to advantageous ⁇ exemplary way to receive acoustic information without ambient noise of telephone devices which are intended for use with hearing aids.
  • the receiving means is adapted to implement first signals according to the Bluetooth standard to receiving and into electrical signals with the first akusti ⁇ specific information.
  • An increasing number of telephone devices are provided with a Bluetooth interface so as not to allow hearing-impaired persons to make phone calls in the vicinity of the telephone without an inconvenient wire connection.
  • the user it is possible for the user to use such telephone devices with the hearing system.
  • the hearing system has two output devices for outputting the second signal with the second acoustic information for each ear of a wearer.
  • a binaural supply can advantageously improve the intelligibility of the telephone connection.
  • the hearing system has a transmission device for the wireless transmission of the second signal between the signal processing device and the output device.
  • wireless transmission it is possible to use a telephone connection without annoying wire connection to the output device, which is usually worn on the ear.
  • the signal processing device and the output device have separate housings and energy sources.
  • the hearing system comprises a detection device which is designed to recognize that the first signal is a signal of a Tele ⁇ foncons and outputting a detection signal
  • the signal processing is designed, in the presence the detection signal to perform the artificial bandwidth extension.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a hearing device according to the prior art
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the functional blocks of a possible embodiment of a hearing system according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the functional blocks of a possible embodiment of a hearing system according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the functional blocks of a further possible embodiment of a hearing system according to the invention.
  • FIG. 5 shows a flowchart of a possible method according to the invention.
  • FIG. 1 shows the basic structure of a behind-the-ear hearing aid from the prior art.
  • 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 into the hearing device ⁇ housing 1, processes the microphone signals and reinforces them.
  • the output of the Signal kausein ⁇ unit 3 is transmitted to a loudspeaker or earpiece 4, which outputs an acoustic signal.
  • the sound is transmitted gegebe ⁇ appropriate, via a sound tube which is fixed with a otoplasty in the auditory canal, to the eardrum of the wearer.
  • the energy supply of the hearing device and in particular the signal processing unit 3 is effected by a likewise integrated into the hearing aid housing 1 battery 5.
  • the hearing system 10 has as receiving ⁇ unit for sound waves a microphone 11.
  • the microphone 11 converts the incoming sound waves with first acoustic information into electrical signals.
  • the sound source may be an acoustic transmission device 40, for example a telephone with a speech decoder 41.
  • the electrical signals are digitized by an A / D converter 14 and forwarded to a signal processing device 15.
  • a signal processing device 15 examples play as signal processors can be used, but it is also possible that application-specific integrated circuits find USAGE ⁇ dung.
  • a plurality of microphones is conceivable, whose signals are combined to achieve a directivity with each other.
  • the signal processing device 15 carries out, among other things, the usual functions for hearing aids, such as signal amplification and filtering. In addition, however, an artificial bandwidth expansion (, ABWE English. "Artificial Bandwidth Extension”) are held. In an artificial Bandbreitenerweite ⁇ tion in the signal processing device 15 is a modeling function for an acoustic signal is provided. The modeling function compares the incoming signal with the first acoustic information with a predetermined one
  • Model for acoustic signals The modeling function determines a parameter set, which under one possible slight deviation by the given model simulates the first acoustic information. However, other algorithms for analyzing the first acoustic information are also conceivable. In accordance with the particular parameter set, the modeling function then generates signal components which are provided in the acoustic signal according to the given model but are not included in the incoming signal with first acoustic information. The signal processing device 15 then outputs a second electrical signal having a sum of the incoming first signal with the first acoustic information and the signal components generated by the modeling function.
  • Such modeling functions are for example intended for human speech, but can also be used by others
  • FIG. 3 shows a conceivable embodiment of a hearing instrument according to Inventive ⁇ 10.
  • the hearing instrument 10 comprises, as reception ⁇ unit for a signal with audio information to an induction coil 12.
  • the induction coil 12 is designed to ⁇ a magnetic alternating field that passes through the induction coil 12 and changes the field strength in the rhythm of an acoustic signal with first acoustic information to convert into an electrical signal, which of the
  • a / D converter 14 into a digital electrical signal for the Signal processing device 15 is converted.
  • the source of the alternating magnetic field can be a transmission device 40, such as a telephone with an induction coil ⁇ . Otherwise, the embodiment of the inventive hearing system of FIG. 3 corresponds to that of FIG. 2.
  • Fig. 4 shows a possible embodiment of a hearing instrument according to Inventive ⁇ 10.
  • the hearing instrument 10 comprises, as reception ⁇ s adopted a Bluetooth interface 13, via which the instrument 10 can receive a first signal with acoustic Informati ⁇ ones. According to the specifications of the Bluetooth interface 13, this already outputs a first electrical signal with first acoustic information in digital form to the signal processing device 15, so that an A / D converter 14 can be dispensed with in this embodiment.
  • the source of the first acoustic information signal may be a transmission device 40, for example a telephone with a Bluetooth interface.
  • the hearing system 10 has a digital transmission device which transmits the second signal between the signal processing device 15 and the output device 17 wirelessly.
  • a receiving unit 19 which is in signal communication with the signal processing device 15, and a receiving unit 19, which is connected via a D / A converter 16 in of electrical signal communication with the handset 17th
  • the wireless signal transmission makes it possible to divide the hearing instrument 10 in a remote unit 20 and an ear unit 30 wel ⁇ che each separate casing 21 having the 31st
  • the remote unit 20 and the ear unit 30 each have a separate power source, although it is conceivable that a wireless Energybergertra ⁇ supply from the remote unit 20 to ear unit 30 takes place ⁇ .
  • a wireless transmission technique is preferably a
  • Transmission performed by electromagnetic fields in the radio range can be, for example, the transmission via a digital transmitting and receiving unit 18 or 19, if necessary.
  • the Bluetooth standard (then the function blocks 18 and 19 would be replaced accordingly by Bluetooth interfaces 13), or analog via an induction coil 12 instead of the digital receiving unit 19 including subsequent D / A converter 16 in the ear unit 30 and a transmitting coil according to the corresponding D / A converter 16 instead of the digital transmitting unit 18 in the remote unit 20.
  • Also conceivable would be the transmission by means of light or ultrasound.
  • ear unit 30 is also a cochlear implant, so that the second signal is no longer converted into an acoustic signal, but directly generates a nervous stimulus by the electrical signal.
  • this has a recognition device 12, 13, which is designed to recognize that the first signal is a signal of a telephone conversation.
  • a corresponding transmission mode can be signaled by the Bluetooth interface 13. It can also be detected on the basis of a signal from induction coil 12 that a transmission takes place from a suitably equipped telephone receiver.
  • the signal processing device detects ⁇ 15 with reference to the limited spectral bandwidth or other criteria that the first signal contains akusti ⁇ specific information of a telephone call.
  • other detection mechanisms such as a magnet in telephone handset with a corresponding sensor in the hearing system 10, are possible.
  • step S10 the hearing system 10 receives a first one
  • the signal processing device 15 processes the electrical signals with first acoustic information into second electrical signals with second acoustic information. Part of this processing is the artificial bandwidth expansion by the first acoustic information is supplemented by a model of an origin of the first signal to acoustic information with missing frequency components to the second acoustic information.
  • the second electrical signals are output.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörsystem zur Verbesserung der Verständlichkeit beim Führen eines Telefongesprächs, wobei das Hörsystem eine Empfangseinrichtung zum Empfang eines ersten Signals mit ersten akustischen Informationen und Umsetzen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen, eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale mit ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit zweiten akustischen Informationen und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Verständlichkeit beim Führen eines Telefongesprächs mit einem Hörsystem.

Description

Beschreibung
Hörsystem sowie Übertragungsverfahren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hörsystem zur Verbes¬ serung der Verständlichkeit beim Führen eines Telefonge¬ sprächs, wobei das Hörsystem eine Empfangseinrichtung zum Empfang eines ersten Signals mit ersten akustischen Informationen und Umsetzen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen, eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale mit ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit zweiten akustischen Informationen und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Verständlichkeit beim Führen eines Telefongesprächs mit einem Hörsystem.
Unter einem Hörsystem wird hier jedes im oder am Ohr tragba- re, Schall oder sonstige mit dem Gehör wahrnehmbare Reize ausgebende Gerät, insbesondere ein Hörgerät, ein Headset, Kopfhörer sowie ein System aus einem Gerät und einer zum Betrieb des Geräts vorgesehenen Einrichtung und dergleichen verstanden. Darüber hinaus wird unter einer Telefonvorrich- tung hier jedes Telefongerät verstanden, insbesondere ein
Mobilfunktelefon, ein schnurloses Telefon, ein schnurgebundenes Telefon und dergleichen.
Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO) , Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC) , bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hör- hilfen 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. Miniaturlaut- Sprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert.
Der Gebrauch eines Telefons stellt für einen Hörgeräteträger oftmals eine schwierige Situation dar. Insbesondere bestehen Schwierigkeiten bezüglich Rückkopplungen, wenn der Hörgeräteträger ein Telefon benutzt.
Aus der Druckschrift US 2005/0283263 AI ist ein Hörgerätesys- tem bekannt, das ein Hörgerät und ein Telefon umfasst. Das Telefon und das Hörgerät stehen über ein Netzwerk kurzer Reichweite drahtlos in Verbindung.
Darüber hinaus ist aus der Druckschrift US 7,248,711 B2 ein Verfahren zur Frequenztransposition für ein Hörgerät oder ein Kommunikationsgerät beschrieben. Die niedrigen Frequenzen werden im Wesentlichen linear verschoben, während die höheren Frequenzen immer stärker verschoben werden. So können höhere Frequenzen in niedrigere Frequenzbereiche geschoben werden.
Aus der Druckschrift DE 195 25 944 C2 ist es weiterhin bekannt, durch Nichtlinearitäten im Signalpfad aus dem Eingangssignal harmonische Oberwellen zu erzeugen und diese dem Ausgangsignal beizumischen, um ein Unterscheidungsvermögen für Laute zu steigern.
Der Übertragungsbereich von klassischen Telefonsystemen umfasst lediglich einen Frequenzbereich von 300 Hz bis 3400 Hz. Dies führt zu einer reduzierten Sprachqualität im niederfre¬ quenten Bereich und insbesondere zu einer erschwerten Verständlichkeit durch das Fehlen von Frequenzen im oberen Frequenzbereich oberhalb von 3400 Hz bis typischerweise 7000 Hz.
Von P. Jax und P. Vary wird in „Signal Processing", Vol. 83, No.8, Seiten 1707 bis 1719, 2003 in dem Artikel "On Artifi- cial Bandwidth Extension of Telephone Speech" ein Verfahren zur künstlichen Bandbreitenerweiterung (Artificial Bandwidth Extension, ABWE) beschrieben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Hörsystem bereitzustellen, das die Verständlichkeit bei der Verwendung für eine übliche Telefonverbindung verbessert.
Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Hörsystem gelöst. Das erfindungsgemäße Hörsystem weist eine Empfang¬ seinrichtung zum Empfang eines ersten Signals mit ersten akustischen Informationen und Umsetzen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen, eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale mit ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit zweiten akustischen Informationen und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen auf. Dabei ist bei dem erfindungs¬ gemäßen Hörsystem die Signalverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, eine künstliche Bandbreitenerweiterung des ersten Signals vorzunehmen, indem die ersten akustischen Informationen anhand eines Modells über einen Ursprung des ersten Sig- nals um akustische Informationen mit fehlenden Frequenzantei¬ len zu zweiten akustischen Informationen ergänzt werden.
Indem das erfindungsgemäße Hörsystem anhand eines Modells über den Ursprung des ersten Signals die ersten akustischen Informationen um fehlende Frequenzanteile zu zweiten akusti¬ schen Informationen ergänzt und damit dem ursprünglichen Signal annähert, wird auf vorteilhafte Weise die Verständlich¬ keit erhöht. So kann beispielsweise ein Modell der menschli- chen Sprache und der Übertragungseigenschaften eines Telefonsystems dazu genutzt werden, bestimmte Laute zu erkennen und deren Signal um die typischen Frequenzanteile aus dem nicht übertragenen Frequenzbereich oberhalb 3400 Hz zu ergänzen und so die Erkennbarkeit der Laute zu verbessern.
Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Verbesserung der Verständlichkeit beim Führen eines Telefongesprächs mit einem Hörsystem gelöst. Das Hörsystem weist eine Empfangseinrichtung, eine Signalverarbeitungseinrichtung, eine Ausgabeeinrichtung und eine Energiequelle auf. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst den Empfang eines ersten Signals mit ersten akustischen Informationen und Umsetzen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen, die Verarbeitung der elektrischen Signale mit ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit zweiten akustischen Informationen und die Ausgabe eines zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Verarbeitung der elektrischen Signale weiterhin eine künstliche Bandbrei¬ tenerweiterung des ersten Signals, indem die ersten akustischen Informationen anhand eines Modells über einen Ursprung des ersten Signals um akustische Informationen mit fehlende Frequenzanteilen zu zweiten akustischen Informationen ergänzt werden .
Das erfindungsgemäße Verfahren teilt die zu dem erfindungsge¬ mäßen Hörsystem dargestellten Vorteile.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer Ausführungsform ist die Empfangseinrichtung ein Mik- rofon, welches Schall in elektrische Signale umsetzt.
Mit einem Mikrofon ist es auf vorteilhafte Weise möglich, das Hörsystem mit jeder üblichen Telefonvorrichtung zu nutzen, welche keine besonderen Vorkehrungen zur Verwendung mit Hörgeräten vorsieht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Empfangseinrich- tung eine Empfangseinrichtung für elektromagnetische Felder, wobei das erste Signal elektromagnetische Felder aufweist und die Empfangseinrichtung ausgelegt ist, die elektromagneti¬ schen Felder mit den ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen umzusetzen.
In dieser Ausführungsform ist es vorteilhafter Weise möglich, von einer geeigneten Telefonvorrichtung akustische Informationen ungestört von Umgebungsgeräuschen zu empfangen und so die Qualität der übertragenen akustischen Informationen zu verbessern .
In einer möglichen Ausführungsform ist die Empfangseinrichtung eine Induktionsspule, welche dazu ausgelegt ist, elekt- romagnetische Signale eines Telefongerätes mit akustischen Informationen zu empfangen.
Mittels der Induktionsspule ist es dem Hörsystem auf vorteil¬ hafte Weise möglich, akustische Informationen ohne Umgebungs- geräusche von Telefonvorrichtungen zu empfangen, die bereits für die Verwendung mit Hörgeräten vorgesehen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Empfangseinrichtung ausgelegt, erste Signale nach dem Bluetooth-Standard zu Empfangen und in elektrische Signale mit den ersten akusti¬ schen Informationen umzusetzen.
Eine zunehmende Anzahl von Telefonvorrichtungen ist mit einer Bluetooth-Schnittstelle versehen, um es auch nicht Hörbehin- derten zu ermöglichen, ohne hinderliche Drahtverbindung in der Umgebung des Telefons zu telefonieren. Auf vorteilhafte Weise ist es so dem Nutzer möglich, derartige Telefonvorrichtungen mit dem Hörsystem zu nutzen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es auch denkbar, dass das Hörsystem zwei Ausgabeeinrichtungen zur Ausgabe des zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen für jedes Ohr eines Trägers aufweist.
Eine binaurale Versorgung kann auf vorteilhafte Weise die Verständlichkeit der Telefonverbindung verbessern. In einer denkbaren Ausführungsform der Erfindung weist das Hörsystem eine Übertragungseinrichtung zur drahtlosen Übertragung des zweiten Signals zwischen der Signalverarbeitungs¬ einrichtung und der Ausgabeeinrichtung auf. Durch die drahtlose Übertragung ist es möglich, ohne lästige Drahtverbindung zur Ausgabeeinrichtung, die üblicherweise am Ohr getragen wird, eine Telefonverbindung zu nutzen.
Weiterhin ist es denkbar, dass die Signalverarbeitungsein- richtung und die Ausgabeeinrichtung separate Gehäuse und Energiequellen aufweisen.
Die macht es vorteilhafter Weise möglich, die Energiequelle der Ausgabeeinrichtung, die üblicherweise am Ohr getragen wird, klein und leicht zu machen, da die Signalaufbereitung, die unter Umständen erhebliche Prozessorlast und damit einen entsprechenden Stromverbrauch verursacht, davon getrennt ist. In Verbindung mit der drahtlosen Übertragung wäre es beispielsweise denkbar, die Signalverarbeitungseinrichtung in der Jackentasche gemeinsam mit dem Mobiltelefon zu tragen, und über die Ausgabeeinrichtungen an beiden Ohren das Telefongespräch zu verfolgen.
In einer Ausführungsform ist es auch denkbar, dass das Hör- System eine Erkennungseinrichtung aufweist, welche ausgelegt ist zu erkennen, dass das erste Signal ein Signal eines Tele¬ fongesprächs ist und ein Erkennungssignal auszugeben,
wobei die Signalverarbeitung ausgelegt ist, bei Vorhandensein des Erkennungssignals die künstliche Bandbreitenerweiterung vorzunehmen .
Auf vorteilhafte Weise ist es so möglich, die Qualität der Verständigung über die Telefonvorrichtung zu verbessern, aber gleichzeitig störende Artefakte in normaler Umgebung zu ver¬ meiden. Auch kann durch eine automatische Deaktivierung der Bandbreitenerweiterung der Stromverbrauch der Signalverarbeitungseinrichtung reduziert und die Batterielebensdauer erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen: FIG 1 eine Prinzipskizze eines Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik;
FIG 2 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hör- Systems;
FIG 3 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hörsystems ;
FIG 4 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke einer weiteren möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hörsystems; und FIG 5 ein Ablaufschema eines möglichen erfindungsgemäßen Verfahrens .
FIG 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Hinter-dem-Ohr- Hörgeräts aus dem Stand der Technik. 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 Hörgeräte¬ gehäuse 1 integriert ist, verarbeitet die Mikrofonsignale und verstärkt sie. Das Ausgangssignal der Signalverarbeitungsein¬ heit 3 wird an einen Lautsprecher bzw. Hörer 4 übertragen, der ein akustisches Signal ausgibt. Der Schall wird gegebe¬ nenfalls 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. Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines erfindungs¬ gemäßen Hörsystems 10. Das Hörsystem 10 weist als Empfangs¬ einheit für Schallwellen ein Mikrofon 11 auf. Das Mikrofon 11 wandelt die eintreffenden Schallwellen mit ersten akustischen Informationen in elektrische Signale um. Die Schallquelle kann eine akustische Übertragungseinrichtung 40, beispiels¬ weise ein Telefon mit einem Sprachdecoder 41, sein. Die elektrischen Signale werden von einem A/D-Wandler 14 digitalisiert und an eine Signalverarbeitungseinrichtung 15 weitergeleitet. Als Signalverarbeitungseinrichtung 15 können bei- spielsweise Signalprozessoren verwendet werden, es ist aber auch denkbar, dass anwendungsspezifische Schaltkreise Verwen¬ dung finden.
Als Empfangseinheit 11 ist auch eine Mehrzahl an Mikrofonen denkbar, deren Signale zur Erzielung einer Richtwirkung miteinander kombiniert werden.
Die Signalverarbeitungseinrichtung 15 führt unter anderem die für Hörhilfen üblichen Funktionen wie Signalverstärkung und Filterung aus. Darüber hinaus erfolgt jedoch eine künstliche Bandbreitenerweiterungen (engl. „Artificial Bandwidth Extension", ABWE) statt. Bei einer künstlichen Bandbreitenerweite¬ rung ist in der Signalverarbeitungseinrichtung 15 eine Modellierungsfunktion für ein akustisches Signal vorgesehen. Die Modellierungsfunktion vergleicht das eingehende Signal mit ersten akustischen Informationen mit einem vorgegebenen
Modell für akustische Signale. Die Modellierungsfunktion bestimmt einen Parametersatz, welcher unter einer möglichst geringen Abweichung durch das vorgegebene Modell die ersten akustischen Informationen nachbildet. Denkbar sind aber auch andere Algorithmen zur Analyse der ersten akustischen Informationen. Entsprechend des bestimmten Parametersatzes erzeugt dann die Modellierungsfunktion Signalanteile, die gemäß dem vorgegebenen Modell in dem akustischen Signal vorgesehen sind, jedoch in dem eingehende Signal mit ersten akustischen Informationen nicht enthalten sind. Die Signalverarbeitungs¬ einrichtung 15 gibt dann ein zweites elektrisches Signal mit einer Summe des eingehenden ersten Signals mit den ersten akustischen Informationen und den von der Modellierungsfunktion erzeugten Signalanteilen aus.
Derartige Modellierungsfunktionen sind beispielsweise für menschliche Sprache vorgesehen, können aber auch andere
Geräusche wie zum Beispiel Musik betreffen. Bei menschlicher Sprache ist es auf diese Weise denkbar, dass insbesondere hochfrequente Anteile, wie sie in Zisch- und Knack-Lauten ursprünglich enthalten, aber nicht über ein Telefon übertra- gen werden, auf diese Weise von der Signalverarbeitungseinrichtung 15 ergänzt werden, und so die Sprachverständlichkeit bei einer Telefonverbindung verbessert wird.
Das von der Signalverarbeitungseinrichtung 15 erzeugte digi- tale elektrische zweite Signal mit den zweiten akustischen
Informationen wird dann über einen D/A-Wandler 16 in ein analoges elektrisches Signal gewandelt, welches über einen Hörer 17 als Ausgabeeinrichtung akustisch ausgegeben wird. Fig. 3 zeigt eine denkbare Ausführungsform eines erfindungs¬ gemäßen Hörsystems 10. Das Hörsystem 10 weist als Empfangs¬ einheit für ein Signal mit akustischen Informationen eine Induktionsspule 12 auf. Die Induktionsspule 12 ist dazu aus¬ gelegt, ein magnetisches Wechselfeld, dass die Induktionsspu- le 12 durchsetzt und im Rhythmus eines akustischen Signals mit ersten akustischen Informationen die Feldstärke ändert, in ein elektrisches Signal umzusetzen, welches von dem
A/D-Wandler 14 in ein digitales elektrisches Signal für die Signalverarbeitungseinrichtung 15 umgewandelt wird. Die Quelle des magnetischen Wechselfeldes kann eine Übertragungseinrichtung 40, beispielsweise ein Telefon mit einer Induktions¬ spule sein. Ansonsten entspricht die Ausführungsform des er- findungsgemäßen Hörsystems der Fig. 3 dem der Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines erfindungs¬ gemäßen Hörsystems 10. Das Hörsystem 10 weist als Empfang¬ seinrichtung eine Bluetooth-Schnittstelle 13 auf, über die das Hörsystem 10 ein erstes Signal mit akustischen Informati¬ onen empfangen kann. Gemäß den Spezifikationen der Bluetooth- Schnittstelle 13 gibt diese bereits ein erstes elektrisches Signal mit ersten akustischen Informationen in digitaler Form an die Signalverarbeitungsvorrichtung 15 aus, sodass ein A/D-Wandler 14 in dieser Ausführungsform entfallen kann.
Die Quelle des ersten Signals mit akustischen Informationen kann eine Übertragungseinrichtung 40, beispielsweise ein Telefon mit einer Bluetooth-Schnittstelle sein. Weiterhin weist das Hörsystem 10 eine digitale Übertragungseinrichtung auf, die das zweite Signal zwischen Signalverarbeitungseinrichtung 15 und Ausgabeeinrichtung 17 drahtlos überträgt. Dazu ist ei¬ ne Sendeeinheit 18 vorgesehen, welche in Signalverbindung mit der Signalverarbeitungseinrichtung 15 steht, sowie eine Empfangseinheit 19, die über einen D/A-Wandler 16 in elektri- scher Signalverbindung mit dem Hörer 17 steht. Die drahtlose Signalübertragung ermöglicht es, das Hörsystem 10 in eine abgesetzte Einheit 20 und eine Ohreinheit 30 aufzuteilen, wel¬ che jeweils separate Gehäuse 21, 31 aufweisen. Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass die abgesetzte Einheit 20 und die Ohreinheit 30 jeweils eine separate Energiequelle aufweisen, auch wenn es denkbar ist, dass eine drahtlose Energieübertra¬ gung von der abgesetzten Einheit 20 zu Ohreinheit 30 statt¬ findet . Als drahtlose Übertragungstechnik wird vorzugsweise eine
Übertragung mittels elektromagnetischer Felder im Radiobereich ausgeführt. Dies kann z.B. die Übertragung über eine digitale Sende- und Empfangseinheit 18 bzw. 19 sein, ggfs. nach dem Bluetooth-Standard (dann wären die Funktionsblöcke 18 und 19 entsprechend durch Bluetooth-Schnittstellen 13 zu ersetzen) , oder auch analog über eine Induktionsspule 12 anstelle der digitalen Empfangseinheit 19 samt nachfolgendem D/A-Wandler 16 in der Ohreinheit 30 und einer Sendespule nach entsprechendem D/A-Wandler 16 anstelle der digitalen Sendeeinheit 18 in der abgesetzten Einheit 20. Denkbar wäre auch die Übertragung mittels Licht oder Ultraschall. Möglich wäre als Ohreinheit 30 auch ein Cochlea-Implantat , sodass das zweite Signal nicht mehr in ein akustisches Signal umgesetzt wird, sondern unmittelbar durch das elektrische Signal einen Nervenreiz erzeugt.
Durch die Aufteilung des Hörsystems 10 ist es auch möglich, jeweils eine Ohreinheit 30 für jedes Ohr des Trägers vorzuse¬ hen. Es ist aber auch denkbar, in einer Ohreinheit die Funktionen der abgesetzten Einheit 20 und der Ohreinheit 30 zu vereinen und das zweite Signal mit zweiten akustischen Informationen drahtlos zu einer zweiten Ohreinheit ohne Signalver- arbeitungsvorrichtung 15 zu übertragen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hörsystems 10 weist dieses eine Erkennungseinrichtung 12, 13 auf, welche ausgelegt ist zu erkennen, dass das erste Signal ein Signal eines Telefongesprächs ist. Beispielsweise kann von der Bluetooth-Schnittstelle 13 ein entsprechender Übertragungsmodus signalisiert werden. Auch kann anhand eines Signals von Induktionsspule 12 erkannt werden, dass eine Übertragung von einem entsprechend ausgerüsteten Telefonhörer erfolgt. Auch wäre es denkbar, dass die Signalverarbeitungs¬ vorrichtung 15 anhand der begrenzten spektralen Bandbreite oder anderer Kriterien erkennt, dass das erste Signal akusti¬ sche Informationen eines Telefongesprächs enthält. Darüber hinaus sind andere Erkennungsmechanismen, wie ein Magnet in Telefonhörer mit einem entsprechenden Sensor in dem Hörsystem 10, möglich. Die Erkennungseinrichtung 12,13 signalisiert über eine Sig¬ nalverbindung der Signalverarbeitungseinrichtung 15 entsprechend den Verbindungstyp, wobei die Signalverarbeitungsein¬ richtung 15 dazu ausgelegt ist, dementsprechend die künstli- che Bandbreitenerweiterung auszuführen oder abzuschalten.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm mit einem möglichen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Schritt S10 empfängt das Hörsystem 10 ein erstes
Signal mit ersten akustischen Informationen und setzt dieses in elektrische Signale mit ersten akustischen Informationen um. In einem Schritt S20 verarbeitet die Signalverarbeitungs¬ einrichtung 15 die elektrischen Signale mit ersten akusti- sehen Informationen in zweite elektrische Signale mit zweiten akustischen Informationen. Teil dieser Verarbeitung ist die künstliche Bandbreitenerweiterung, indem die ersten akustischen Informationen anhand eines Modells über einen Ursprung des ersten Signals um akustische Informationen mit fehlenden Frequenzanteilen zu den zweiten akustischen Informationen ergänzt werden. In einem Schritt S30 werden die zweiten elektrischen Signale ausgegeben.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Hörsystem zur Verbesserung der Verständlichkeit beim Führen eines Telefongesprächs, wobei das Hörsystem (10) auf- weist:
- eine Empfangseinrichtung (11, 12, 13) zum Empfang eines ersten Signals mit ersten akustischen Informationen und Umsetzen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen,
- eine Signalverarbeitungseinrichtung (15) zur Verarbeitung der elektrischen Signale mit den ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit zweiten akustischen Informationen
- eine Ausgabeeinrichtung (17, 18, 19) zur Ausgabe eines
zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Signalverarbeitungseinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, eine künstliche Bandbreitenerweiterung des ersten Signals vorzunehmen, indem die ersten akustischen Informationen anhand eines Modells über einen Ursprung des ersten Signals um akustische Informationen mit fehlenden Frequenzanteilen zu zweiten akustischen Informationen ergänzt werden.
2. Hörsystem nach Anspruch 1, wobei die Empfangseinrich- tung (11) ein Mikrofon (11) ist, welches Schall in elektri¬ sche Signale umsetzt.
3. Hörsystem nach Anspruch 1, wobei die Empfangseinrichtung (12, 13) eine Empfangseinrichtung (12, 13) für elektro- magnetische Felder ist, wobei das erste Signal elektromagne¬ tische Felder aufweist und die Empfangseinrichtung (12, 13) ausgelegt ist, die elektromagnetischen Felder mit den ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen umzusetzen.
4. Hörsystem nach Anspruch 3, wobei die Empfangseinrichtung (12) eine Induktionsspule (12) ist, welche dazu ausge- legt ist, elektromagnetische Wechselfelder eines Telefongerä¬ tes mit akustischen Informationen zu empfangen.
5. Hörsystem nach Anspruch 3, wobei die Empfangseinrich- tung (13) ausgelegt ist, erste Signale nach dem Bluetooth- Standard zu Empfangen und in elektrische Signale mit den ers¬ ten akustischen Informationen umzusetzen.
6. Hörsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Hörsystem zwei Ausgabeeinrichtungen (17) zur Ausgabe des zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen für jedes Ohr eines Trägers aufweist.
7. Hörsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Hörsystem weiterhin eine Übertragungseinrichtung (18, 19) zur drahtlosen Übertragung des zweiten Signals zwischen der Signalverarbeitungseinrichtung (15) und der Ausgabeeinrichtung (17) aufweist.
8. Hörsystem nach Anspruch 7, wobei die Signalverarbeitungs¬ einrichtung (15) und die Ausgabeeinrichtung (17) separate Gehäuse (21, 31) und separate Energiequellen aufweisen.
9. Hörsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Hörsystem eine Erkennungseinrichtung (12, 13) aufweist, welche ausgelegt ist zu erkennen, dass das erste Signal ein Signal eines Telefongesprächs ist und ein Erkennungssignal auszugeben, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (15) ausgelegt ist, bei Vorhandensein des Erkennungssignal die künstliche Bandbreitenerweiterung vorzunehmen.
10. Verfahren zur Verbesserung der Verständlichkeit beim Führen eines Telefongesprächs mit einem Hörsystem (10), welches eine Empfangseinrichtung (11, 12, 13), eine Signalverarbei- tungseinrichtung (15), eine Ausgabeeinrichtung (17) und eine Energiequelle aufweist, wobei das Verfahren die Schritte auf¬ weist: - Empfang eines ersten Signals mit ersten akustischer Informationen und Umsetzen in elektrische Signale mit den ersten akustischen Informationen,
- Verarbeitung der elektrischen Signale mit ersten akustischen Informationen in elektrische Signale mit zweiten akustischen Informationen
- Ausgabe eines zweiten Signals mit den zweiten akustischen Informationen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verarbeitung der elektrischen Signale eine künstliche Bandbreitenerweiterung des ersten Signals umfasst, indem die ersten akustischen Informationen anhand eines Modells über einen Ursprung des ersten Signals um akustische Informationen mit fehlende Frequenzanteilen zu zweiten akustischen Informationen ergänzt werden.
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