EP3373600A1 - Verfahren zum betreiben einer hörhilfevorrichtung sowie hörhilfevorrichtung zur kompensation von tinnitus - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer hörhilfevorrichtung sowie hörhilfevorrichtung zur kompensation von tinnitus Download PDF

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EP3373600A1
EP3373600A1 EP18152456.2A EP18152456A EP3373600A1 EP 3373600 A1 EP3373600 A1 EP 3373600A1 EP 18152456 A EP18152456 A EP 18152456A EP 3373600 A1 EP3373600 A1 EP 3373600A1
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EP
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signal
tinnitus
acoustic
hearing aid
user
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EP18152456.2A
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Mirko Arnold
Stefan Petrausch
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Sivantos Pte Ltd
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Sivantos Pte Ltd
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    • 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
    • H04R25/75—Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • 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
    • H04R2460/01—Hearing devices using active noise cancellation
    • H—ELECTRICITY
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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
    • H04R2460/09—Non-occlusive ear tips, i.e. leaving the ear canal open, for both custom and non-custom tips

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a hearing aid device, in particular a tinnitus therapy device, with a microphone and with an ear canal which can be inserted into an auditory canal of a user or at least partially arranged in the auditory canal.
  • the invention further relates to a hearing aid device which can be operated according to such a method.
  • Hearing aid devices are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired or hearing impaired.
  • different types of hearing aid devices such as behind-the-ear hearing aids (BTE) and hearing aids with an external receiver (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IdO), for
  • BTE behind-the-ear hearing aids
  • RIC receiver in the canal
  • IdO in-the-ear hearing aids
  • Concha hearing aids or channel hearing aids ITE: In-The-Ear
  • CIC Completely-In-Channel
  • IIC Invisible-In-The-Channel
  • the hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the auditory canal of a hearing aid user.
  • 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.
  • Such hearing aids have in principle as essential components an input transducer, an amplifier and an output transducer.
  • the input transducer is typically an acousto-electrical transducer, such as a microphone, and / or an electromagnetic receiver, such as an induction coil or (radio frequency, RF) antenna.
  • the output transducer is usually called an electro-acoustic transducer, for example as a miniature speaker (earphone), or as an electromechanical transducer, such as a bone conduction earpiece.
  • the amplifier is usually integrated in a signal processing device.
  • the power is usually supplied by a battery or a rechargeable battery.
  • Severe hearing loss rather than hearing impairment, often triggers neuroplastic reorganization of the central auditory system in the affected person's brain, and is therefore often a trigger and cause of onset (chronic) tinnitus.
  • Tinnitus or tinnitus is generally understood to mean all types of head or ear noises that are not caused by auditory signals of the environment conducted in the ear.
  • a distinction is made between a so-called “subjective tinnitus” and a so-called “objective tinnitus”.
  • An objective or physical tinnitus is caused by a sound source present in the body, in particular in the inner ear, of the person concerned.
  • the acoustic emissions (emissions) of this sound source into the auditory canal can be measured as spontaneous otoacoustic emissions (SOAE).
  • SOAE spontaneous otoacoustic emissions
  • Subjective tinnitus In subjective or non-physical tinnitus, there is no such sound source and thus can not be measured. Subjective tinnitus is perceptible only to the subject, and is most often caused by misdirected nerve activity in auditory and other parts of the brain, such as is caused by the neuroplastic reorganization of the central auditory system described above.
  • tinnitus Although tinnitus is harmless, it puts a lot of strain on many sufferers. In particular, chronic tinnitus often leads to serious psychological problems and thus sometimes has a negative effect on the professional and social life of the affected person. Furthermore, for example, the concentration is disturbed and causes sleep problems.
  • noise devices tinnitus noisers, audio stimulators, tinnitus control instruments, tinnitus maskers
  • tinnitus noisers the patient with the help of a hearing aid device similar tinnitus therapy device, a so-called noiser or masker, a quiet little disturbing noise is offered as an audible signal.
  • tinnitus therapy devices are usually integrated as an additional function in hearing aids or hearing aid devices.
  • the acoustic signal is generated, for example, with a signal frequency which corresponds approximately to the perceived tinnitus frequency and thus to mask ("mask”) the tinnitus.
  • notched Environmental Sounds A New Hearing Aid Supported Tinnitus Treatment Evaluated in 20 Patients
  • the hearing aid device or tinnitus therapy device receives an acoustic ambient signal by means of a microphone and filters out the or each tinnitus frequency from the signal in the course of a signal processing.
  • the filtered signal is output as an acoustic output signal by means of a handset to the user.
  • a hearing aid in which an acoustic output signal is generated in which one or more tinnitus frequencies of the user are suppressed.
  • This makes possible a neuroplastic reorganization of the affected person's central auditory system, which reverses the tinnitus-causing maladaptive neuroplastic reorganization of the affected person's central auditory system.
  • a tinnitus masking signal is generated in which the tinnitus frequency (s) is filtered out (suppressed) by means of the notch filter or bandpass filter.
  • a hearing aid device is described as a tinnitus therapy device.
  • the known hearing aid device is designed here for a therapy of an objective tinnitus.
  • the generated sound of the otoacoustic emission is detected by means of a microphone.
  • a compensation or anti-noise signal is generated by means of a receiver in the auditory canal, so that the otoacoustic emissions of objective tinnitus are suppressed.
  • the invention has for its object to provide a particularly suitable method for operating a hearing aid.
  • a further object of the invention is to provide a hearing aid device suitable for carrying out such a method.
  • the method according to the invention is suitable and configured for operating a hearing aid device, in particular a tinnitus therapy device.
  • the hearing aid device comprises a microphone and a handset, which are arranged at least partially in an (external) auditory canal of a user or in the auditory canal can be used (can be introduced).
  • the handset is intended and set up for insertion into the auditory canal of a user.
  • ANR Active Noise Canceling of an ambient acoustic signal received by the microphone is effected at one or more tinnitus frequencies of a user by generating an acoustic compensation signal of the listener in the auditory canal of the user.
  • the acoustic compensation signal is also referred to below as an anti-sound.
  • an active sound compensation is provided to reduce the tinnitus sensation, in which an extinction or at least suppression or attenuation of the or each tinnitus frequency is sought by an additional radiation of the acoustic compensation signal by the listener by superimposing the compensation signal with the ambient acoustic signal in the ear canal.
  • an audible compensation signal is output by the listener which, when superimposed on the ambient signal in the auditory canal of the user, produces a resulting overall signal in which the or each tinnitus frequency of the user is suppressed or at least reduced.
  • frequencies with frequency values less than 2 kHz (kilohertz) can be efficiently attenuated.
  • the hearing aid is designed to suppress or reduce perceived subjective tinnitus (non-physical tinnitus).
  • the or each tinnitus frequency is a subjectively perceived tinnitus frequency of the sufferer.
  • the subjective tinnitus frequencies of the affected person are therefore not caused by a measurable sound source.
  • the term tinnitus is to be understood as meaning, in particular, a subjective tinnitus, and the term tinnitus frequency in particular as meaning a corresponding (subjective) tinnitus frequency of such a subjective tinnitus.
  • the active sound compensation does not take place by means of a compensation signal for an otoacoustic emission of a objective tinnitus. Rather, the or each (subjective) tinnitus frequency is suppressed or reduced by the compensation signal in an ambient signal coming from outside the ear, so that a neuroplastic reorganization of the affected person's central auditory system is made possible.
  • the auditory canal of the user is thus not closed by sound blocking means of the hearing aid device, so that in addition to the compensation signal generated by the listener and the ambient acoustic signal penetrates into the ear canal.
  • the occlusion effect is thus substantially completely avoided. This is particularly advantageous for non or little hearing impaired users, as thus a more natural sound image of the environment is possible.
  • the acoustic compensation signal or the anti-sound is hereby generated in particular as a phase-inverted acoustic signal.
  • the anti-sound is generated in such a way that it corresponds to a sound corresponding to the or each tinnitus frequency in the ambient signal with as exactly opposite polarity as possible. This allows a reliable extinction or suppression of the corresponding frequency ranges in the perceived ambient signal in the ear canal.
  • the hearing aid device is designed in particular as a tinnitus therapy device.
  • the hearing aid is with a microphone for receiving an acoustic ambient signal and conversion of this ambient signal into an electrical input signal, and with a signal processing device for processing the electrical input signal into an electrical output signal, and with a at least partially arranged in an auditory canal of a user handset for converting the electrical output signal into an acoustic compensation signal ,
  • the acoustic compensation signal is used here for active sound compensation at the or each tinnitus frequency of the user.
  • an acoustic ambient signal is detected by the microphone, which is analyzed as an electrical input signal from the signal processing device.
  • the signal processing device processes the electrical input signal into an electrical output signal with which the acoustic compensation signal is generated.
  • the acoustic compensation signal generated by the listener overlaps or interferes with the ambient acoustic signal in the user's ear canal in such a manner that the sound pressure at a user's tympanic membrane is reduced or completely suppressed at the or each tinnitus frequency.
  • the remaining sound spectrum or frequency spectrum of the ambient acoustic signal is substantially unchanged in this case, so that a high sound quality is guaranteed for the user.
  • the or each tinnitus frequency of the user is stored in a memory of the signal processing device.
  • For detecting and determining the or each tinnitus frequency is determined at which frequency or at which frequencies the user perceives acoustic signal, which does not have its cause in reaching from the outside of the ear acoustic signals (ambient signals). This detection takes place, for example, with a doctor or a hearing care professional.
  • the or each detected tinnitus frequency is then stored in the memory of the signal processing device.
  • the signal processing means uses the or each deposited tinnitus frequency to process the input signal.
  • a suitable compensation signal for extinguishing or suppressing the tinnitus frequencies can always be generated.
  • the signal processing device preferably also takes into account the internal hearing aid transmission path including the phase differences between the ambient signal and the compensation signal to be generated.
  • a model of the acoustic transmission path of the hearing aid device it is possible, for example, for a model of the acoustic transmission path of the hearing aid device to be stored in the memory.
  • the microphone and the handset are arranged as close to each other as possible, so that occurring signal delays and phase differences are largely reduced.
  • the signal processing device preferably has a controller (that is to say a control device).
  • the controller is in this case generally - program and / or circuitry - set up to carry out the inventive method described above.
  • the controller is thus in particular configured to generate an electronic output signal based on the received input signal and the stored tinnitus frequencies and preferably with the help of a model of the transfer function of the hearing aid by adjusting the filter means, which causes an acoustic compensation signal of the listener for active sound compensation of the tinnitus frequencies in the ambient signal ,
  • the controller is formed at least in the core by a respective microcontroller with a processor and a data memory, in which the functionality for implementing the method according to the invention in the form of operating software (firmware) is implemented by programming, so that the method - optionally in interaction with a user - when running the operating software in the microcontroller is performed automatically.
  • operating software firmware
  • the controller is in a possible embodiment within the scope of the invention alternatively but also by programmable electronic components, for example an application-specific integrated circuit (ASIC) is formed, in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented by circuitry means.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the controller is designed, in particular, to effectively suppress tinnitus frequencies with frequency values greater than 2 kHz. Frequently there is already a significant hearing loss in this frequency range, so that even with an open, ie not sound-blocking, auditory canal, a clear attenuation of the tinnitus frequencies is already achieved. In the case of users or patients without significant hearing loss, it is still possible to close the auditory canal with acoustic filter means which in particular acoustically attenuate frequencies greater than 2 kHz.
  • the filter means are designed, for example, as electronic filters, in particular notch filters (notch filters).
  • the active sound compensation or the anti-sound is used in particular for the attenuation of tinnitus frequencies less than about 2 kHz, for frequencies greater than about 2 kHz in particular the filter means for acoustic attenuation of the tinnitus frequencies of the ambient signal are provided.
  • the filter means for acoustic attenuation of the tinnitus frequencies of the ambient signal are provided.
  • FIGURE shows a schematic and simplified representation of a worn on an ear of a user tinnitus therapy device with a microphone and a handset and with a running for active sound compensation signal processing device.
  • a hearing aid device designed as a tinnitus therapy device 2 is shown.
  • the tinnitus therapy device 2 is worn in operation on an ear 4 of a tinnitus-affected user.
  • the tinnitus therapy device 2 comprises a microphone 6 as acousto-electrical converter and a Handset 8 as an electro-acoustic transducer and a signal processing device 10, which is designed in particular for active sound compensation of one or more tinnitus frequencies.
  • the microphone 6 is arranged at an input 12 of an (external) ear canal 14 of the ear 4. However, it is also conceivable that the microphone 6 is at least partially disposed within the ear canal 14. However, the earphone 8 is always positioned further inside or lower in the ear canal 14 than the microphone 6. The ear canal 14 extends from the entrance 12 to a tympanic membrane 16 of the user.
  • the or each tinnitus frequency of the user is stored in a memory 18 of the signal processing device 10.
  • an acoustic ambient signal 20 is actively sound-compensated such that the or each stored in the memory 18 Tinnitusfrequenz is suppressed or reduced.
  • the tinnitus therapy device 2 is designed to be open, which means that the entrance 12 of the ear canal 14 is not (completely) acoustically blocked by the tinnitus therapy device 2.
  • the ambient acoustic signal 20 enters the ear canal 14.
  • the environmental signal 20 is further received by the microphone 6 and converted into an electrical input signal 22.
  • the electrical input signal 22 is supplied to the signal processing device 10, which processes it into an electrical output signal 24.
  • the electrical output signal 24 is supplied to the handset 8, which emits it as an acoustic compensation signal (anti-noise) 26 in the ear canal 14.
  • the acoustic ambient signal 20 and the acoustic compensation signal 26 superimpose or interfere with each other to form a resulting total signal 28 which has a reduced sound pressure at the eardrum 16 in the frequency range of the or each tinnitus frequency.
  • the acoustic compensation signal 26 is hereby generated as a phase-inverted acoustic signal of the ambient acoustic signal 20. This means that the acoustic compensation signal 26, at least in the frequency range of the or each tinnitus frequency, corresponds to a sound of the ambient acoustic signal 20 with as exactly opposite an opposite polarity as possible.
  • the acoustic ambient signal 20 is detected with the microphone 6. Based on the stored tinnitus frequency (s) and with the aid of a model of an acoustic transfer function of the tinnitus therapy device 2 stored in the memory 18, the signal processing device 10 calculates the signal component of the environmental signal 20 which would still remain on the eardrum 16. For this signal component, the opposite-polarity acoustic compensation signal 26 is then generated in the receiver 8 for compensation.
  • the tinnitus therapy device 2 further comprises filter means, for example in the form of electronic notch filters (notch filters) 30, for the acoustic attenuation, in particular of tinnitus frequencies greater than 2 kHz.
  • filter means for example in the form of electronic notch filters (notch filters) 30, for the acoustic attenuation, in particular of tinnitus frequencies greater than 2 kHz.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hörhilfevorrichtung (2), insbesondere einer Tinnitus-Therapie-Vorrichtung, mit einem Mikrofon (6) und mit einem Hörer (8), der in einen Gehörgang (14) eines Benutzers einsetzbar oder zumindest teilweise im Gehörgang (14) angeordnet ist, wobei eine aktive Schallkompensation eines vom Mikrofon (6) empfangbaren akustischen Umgebungssignals (20) bei einer oder mehrerer Tinnitusfrequenzen eines Benutzers durch Erzeugen eines akustischen Kompensationssignals (26) des Hörers (8) im Gehörgang (14) des Benutzers bewirkt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hörhilfevorrichtung, insbesondere einer Tinnitus-Therapie-Vorrichtung, mit einem Mikrofon und mit einem in einen Gehörgang eines Benutzers einbringbaren oder zumindest teilweise im Gehörgang angeordneten Hörer. Die Erfindung betrifft weiterhin ein nach einem derartigen Verfahren betreibbare Hörhilfevorrichtung.
  • Hörhilfevorrichtungen sind tragbare Hörgeräte, die zur Versorgung von Schwerhörenden oder Hörgeschädigten dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörhilfevorrichtungen wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO) und Hörgeräte mit einem externen Hörer (RIC: receiver in the canal) sowie In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), zum Beispiel auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE: In-The-Ear, CIC: Completely-In-Channel, IIC: Invisible-In-The-Channel), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang eines Hörhilfevorrichtungsnutzers 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.
  • Derartige Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein akusto-elektrischer Wandler, wie beispielsweise ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, zum Beispiel eine Induktionsspule oder eine (Radiofrequenz-, RF-)Antenne. Der Ausgangswandler ist meist als ein elektro-akustischer Wandler, zum Beispiel als ein Miniaturlautsprecher (Hörer), oder als ein elektromechanischer Wandler, wie beispielsweise ein Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinrichtung integriert. Die Energieversorgung erfolgt üblicherweise durch eine Batterie oder einen aufladbaren Akkumulator.
  • Ein schwerer Hörverlust als Hörschädigung löst häufig eine neuroplastische Reorganisation des zentralen auditorischen Systems im Gehirn des Betroffenen aus, und ist daher häufig ein Auslöser und eine Ursache eines auftretenden (chronischen) Tinnitus.
  • Unter einem Tinnitus oder Ohrensausen versteht man allgemein alle Arten von Kopf- oder Ohrgeräuschen, welche nicht durch ins Ohr geführte akustische Signale der Umgebung bewirkt werden. Hierbei wird zwischen einem sogenannten "subjektiven Tinnitus" und einem sogenannten "objektiven Tinnitus" unterschieden.
  • Ein objektiver oder physikalischer Tinnitus wird durch eine im Körper, insbesondere im Innenohr, des Betroffenen vorhandene Schallquelle bewirkt. Die akustischen Aussendungen (Emissionen) dieser Schallquelle in den Gehörgang sind als spontane otoakustische Emissionen (SOAE) messbar.
  • Bei einem subjektiven oder nicht-physikalischen Tinnitus gibt es keine solche Schallquelle und lässt sich somit nicht messen. Ein subjektiver Tinnitus ist lediglich für den Betroffenen selbst wahrnehmbar, und wird meistens durch eine fehlgesteuerte Nervenaktivität in auditorischen und anderen Teilen des Gehirns bewirkt, welche beispielsweise durch die vorstehend beschriebene neuroplastische Reorganisation des zentralen auditorischen Systems hervorgerufen wird.
  • Ein Tinnitus ist zwar ungefährlich, belastet jedoch viele Betroffene stark. So führt insbesondere chronischer Tinnitus oftmals zu schweren psychologischen Problemen und wirkt sich somit mitunter negativ auf das berufliche und soziale Leben der betroffenen Person aus. Des Weiteren werden beispielsweise die Konzentration gestört und Einschlafprobleme verursacht.
  • Im Zuge einer Tinnitus-Therapie werden häufig Rauschgeräte (Tinnitus-Noiser, Audiostimulator, Tinnitus Control Instrument, Tinnitus-Masker) verwendet. Hierzu wird dem Patienten mit Hilfe einer Hörhilfevorrichtung ähnlichen Tinnitus-Therapie-Vorrichtung, einem sogenannten Noiser oder Masker, ein leises, wenig störendes Geräusch als akustisches Signal angeboten.
  • Da chronischer Tinnitus oftmals zusammen mit einem Hörverlust auftritt, sind derartige Tinnitus-Therapie-Vorrichtungen in der Regel als zusätzliche Funktion in Hörgeräten beziehungsweise Hörhilfevorrichtungen integriert. Das akustische Signal wird beispielsweise mit einer Signalfrequenz erzeugt, die etwa der wahrgenommenen Tinnitusfrequenz entspricht und somit den Tinnitus überdecken ("maskieren") soll.
  • In dem Artikel "Notched Environmental Sounds: A New Hearing Aid Supported Tinnitus Treatment Evaluated in 20 Patients" (D. J. Strauss et. al, Clinical Otolaryngology, 2015) ist ein Therapieverfahren (notched tinnitus therapy) beschrieben, bei welchem die Hörhilfevorrichtung beziehungsweise Tinnitus-Therapie-Vorrichtung ein akustisches Umgebungssignal mittels eines Mikrofons empfängt und im Zuge einer Signalverarbeitung die oder jede Tinnitusfrequenz aus dem Signal herausfiltert. Das gefilterte Signal wird als akustisches Ausgangssignal mittels eines Hörers an den Benutzer ausgegeben.
  • Zur Durchführung des bekannten Verfahrens ist es daher notwendig, dass das Umgebungssignal selbst nicht in den Gehörgang des Benutzers gelangt, sodass der Benutzer lediglich das gefilterte Ausgangssignal wahrnimmt. Dies bedingt den Einsatz von Hörhilfevorrichtungen, welche den Gehörgang des Benutzers im Wesentlichen vollständig (schalltechnisch) verschließen, sodass der Eintritt des Schalls des Umgebungssignals in den Gehörgang blockiert wird. Dadurch tritt jedoch nachteiligerweise der sogenannte Okklusionseffekt auf. Dies ist insbesondere hinsichtlich nicht wesentlich hörgeschädigter Tinnitus-Betroffener unerwünscht.
  • Aus der EP 2 421 282 B1 ist eine Hörhilfevorrichtung bekannt, bei welcher ein akustisches Ausgangssignal erzeugt wird, in dem eine oder mehrere Tinnitusfrequenzen des Benutzers unterdrückt sind. Dadurch wird eine neuroplastische Reorganisation des zentralen auditorischen Systems des Betroffenen ermöglicht, welche die tinnitusverursachende maladaptive neuroplastische Reorganisation des zentralen auditorischen Systems des Betroffenen wieder rückgängig macht. Hierbei ist es beispielsweise bekannt, dass ein Tinnitus-Maskierungssignal erzeugt wird, bei welchem die Tinnitusfrequenz(en) mittels Kerbfilter (Notch-Filter) oder Bandpassfilter herausgefiltert (unterdrückt) wird.
  • In der US 2005/0251226 A1 ist eine Hörhilfevorrichtung als Tinnitus-Therapie-Vorrichtung beschrieben. Die bekannte Hörhilfevorrichtung ist hierbei für eine Therapie eines objektiven Tinnitus ausgeführt. Hierzu wird mittels eines Mikrofons der erzeugte Schall der otoakustischen Emission erfasst. Anhand des erfassten (Tinnitus-)Schallsignals wird ein Kompensations- oder Antischallsignal mittels eines Hörers im Gehörgang erzeugt, sodass die otoakustischen Emissionen des objektiven Tinnitus unterdrückt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betreiben einer Hörhilfevorrichtung anzugeben. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geeignete Hörhilfevorrichtung anzugeben.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Hörhilfevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Betreiben einer Hörhilfevorrichtung, insbesondere einer Tinnitus-Therapie-Vorrichtung, geeignet und ausgestaltet. Die Hörhilfevorrichtung umfasst ein Mikrofon und einen Hörer, der zumindest teilweise in einem (äußeren) Gehörgang eines Benutzers angeordnet oder in den Gehörgang einsetzbar (einbringbar) ist. Mit anderen Worten ist der Hörer für das Einsetzen in den Gehörgang eines Benutzers vorgesehen und eingerichtet.
  • Verfahrensgemäß wird eine aktive Schallkompensation (ANR: Active Noise Reduction, ANC: Active Noise Cancellation) eines vom Mikrofon empfangbaren akustischen Umgebungssignals bei einer oder mehrerer Tinnitusfrequenzen eines Benutzers durch Erzeugen eines akustischen Kompensationssignals des Hörers im Gehörgang des Benutzers bewirkt. Das akustische Kompensationssignal ist nachfolgend auch als Antischall bezeichnet.
  • Mit anderen Worten ist zur Verminderung des Tinnitusempfindens eine aktive Schallkompensation vorgesehen, bei welcher durch eine zusätzliche Abstrahlung des akustischen Kompensationssignals mittels des Hörers durch Überlagerung des Kompensationssignals mit dem akustischen Umgebungssignal im Gehörgang eine Auslöschung oder zumindest Unterdrückung beziehungsweise Dämpfung der oder jeder Tinnitusfrequenz angestrebt wird. Dies bedeutet, dass von dem Hörer ein akustisches Kompensationssignal ausgegeben wird, welches bei einer Überlagerung mit dem Umgebungssignal im Gehörgang des Benutzers ein resultierendes Gesamtsignal erzeugt, in dem die oder jede Tinnitusfrequenz des Benutzers unterdrückt oder zumindest reduziert ist. Auf diese Weise sind insbesondere (Tinnitus-)Frequenzen mit Frequenzwerten kleiner 2 kHz (Kilohertz) wirksam bedämpfbar.
  • Die Hörhilfevorrichtung ist zur Unterdrückung oder Reduzierung eines wahrgenommenen subjektiven Tinnitus (nicht-physikalischer Tinnitus) ausgebildet. Dies bedeutet, dass die oder jede Tinnitusfrequenz eine subjektiv wahrgenommene Tinnitusfrequenz des Betroffenen ist. Die subjektiven Tinnitusfrequenzen des Betroffenen werden also nicht durch eine messbare Schallquelle hervorgerufen. Mit anderen Worten ist unter dem Begriff Tinnitus insbesondere ein subjektiver Tinnitus und unter dem Begriff Tinnitusfrequenz insbesondere eine entsprechende (subjektive) Tinnitusfrequenz eines solchen subjektiven Tinnitus zu verstehen. Somit erfolgt die aktive Schallkompensation im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mittels eines Kompensationssignals für eine otoakustische Emission eines objektiven Tinnitus. Vielmehr wird durch das Kompensationssignal die oder jede (subjektive) Tinnitusfrequenz in einem von außen ans Ohr kommendem Umgebungssignal unterdrückt oder reduziert, so dass eine neuroplastische Reorganisation des zentralen auditorischen Systems des Betroffenen ermöglicht wird.
  • Dadurch ist ein besonders geeignetes Verfahren zum Betreiben der Hörhilfevorrichtung realisiert. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist der Gehörgang des Benutzers somit nicht schallblockierend mittels der Hörhilfevorrichtung verschlossen, sodass neben dem vom Hörer erzeugten Kompensationssignal auch das akustische Umgebungssignal in den Gehörgang eindringt. Dadurch wird die Klangqualität und Bandbreite des vom Benutzer wahrgenommenen akustischen (Gesamt-)Signals wesentlich verbessert, da es sich hierbei nicht lediglich um ein gefiltertes (verstärktes) akustisches Ausgangssignal der Hörhilfevorrichtung handelt. Des Weiteren wird somit der Okklusionseffekt im Wesentlichen vollständig vermieden. Dies ist insbesondere für nicht oder wenig hörgeschädigte Benutzer vorteilhaft, da somit ein natürlicheres Klangbild der Umgebung ermöglicht wird.
  • Ferner wird im Gegensatz zum Stand der Technik kein akustisches Maskierungssignal zur Maskierung der Tinnitusfrequenzen erzeugt, sondern ein akustisches Kompensationssignal, welches in Zusammenwirkung beziehungsweise Überlagerung mit dem akustischen Umgebungssignal eine Unterdrückung oder Reduzierung der Tinnitusfrequenzen bewirkt.
  • Das akustische Kompensationssignal beziehungsweise der Antischall wird hierbei insbesondere als ein phaseninvertiertes akustisches Signal erzeugt. Mit anderen Worten wird der Antischall derart erzeugt, dass er einem der oder jeder Tinnitusfrequenz entsprechenden Schall im Umgebungssignal mit möglichst exakt entgegengesetzter Polarität entspricht. Dadurch ist eine zuverlässige Auslöschung oder Unterdrückung der entsprechenden Frequenzbereiche im wahrgenommenen Umgebungssignal im Gehörgang ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Hörhilfevorrichtung ist insbesondere als eine Tinnitus-Therapie-Vorrichtung ausgeführt. Die Hörhilfevorrichtung ist mit einem Mikrofon zum Empfangen eines akustischen Umgebungssignals und Wandlung dieses Umgebungssignals in ein elektrisches Eingangssignal, und mit einer Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung des elektrischen Eingangssignals in ein elektrisches Ausgangssignals, sowie mit einem zumindest teilweise in einem Gehörgang eines Benutzers angeordneten Hörer zur Wandlung des elektrischen Ausgangssignals in ein akustisches Kompensationssignal ausgeführt. Das akustische Kompensationssignal dient hierbei der aktiven Schallkompensation an der oder jeder Tinnitusfrequenz des Benutzers.
  • Hierzu wird ein akustisches Umgebungssignal von dem Mikrofon erfasst, welches als elektrisches Eingangssignal von der Signalverarbeitungseinrichtung analysiert wird. Die Signalverarbeitungseinrichtung verarbeitet das elektrische Eingangssignal zu einem elektrischen Ausgangssignal, mit welchem das akustische Kompensationssignal erzeugt wird. Das vom Hörer erzeugte akustische Kompensationssignal überlagert sich oder interferiert mit dem akustischen Umgebungssignal im Gehörgang des Benutzers in einer derartigen Art und Weise, dass der an einem Trommelfell des Benutzers auftretende Schalldruck an der oder jeder Tinnitusfrequenz reduziert oder vollständig unterdrückt ist. Das restliche Klangspektrum beziehungsweise Frequenzspektrum des akustischen Umgebungssignals wird hierbei im Wesentlichen nicht verändert, sodass eine hohe Klangqualität für den Benutzer gewährleistet ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die oder jede Tinnitusfrequenz des Benutzers in einem Speicher der Signalverarbeitungseinrichtung hinterlegt. Zur Erfassung und Bestimmung der oder jeder Tinnitusfrequenz wird festgestellt, bei welcher Frequenz beziehungsweise bei welchen Frequenzen der Benutzer akustische Signal wahrnimmt, welche ihre Ursache nicht in von außen ins Ohr gelangende akustische Signale (Umgebungssignale) haben. Diese Erfassung erfolgt beispielsweise bei einem Arzt oder einem Hörgeräteakustiker. Die oder jede erfasste Tinnitusfrequenz wird anschließend in dem Speicher der Signalverarbeitungseinrichtung hinterlegt.
  • Im Betrieb verwendet die Signalverarbeitungseinrichtung die oder jede hinterlegte Tinnitusfrequenz zur Verarbeitung des Eingangssignals. Dadurch ist stets ein geeignetes Kompensationssignal zur Auslöschung oder Unterdrückung der Tinnitusfrequenzen erzeugbar. Vorzugsweise berücksichtigt die Signalverarbeitungseinrichtung hierbei auch den hörhilfevorrichtungsinternen Übertragungspfad einschließlich der dadurch auftretenden Phasendifferenzen zwischen dem Umgebungssignal und dem zu erzeugenden Kompensationssignal. Hierzu ist es beispielsweise möglich, dass ein Model des akustischen Übertragungspfads der Hörhilfevorrichtung in dem Speicher hinterlegt ist. Vorzugsweise sind das Mikrofon und der Hörer möglichst nahe beieinander angeordnet, sodass auftretende Signalverzögerungen und Phasendifferenzen weitestgehend reduziert werden.
  • Die Signalverarbeitungseinrichtung weist vorzugsweise einen Controller (das heisst ein Steuergerät) auf.
  • Der Controller ist hierbei allgemein - programm- und/oder schaltungstechnisch - zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Der Controller ist somit insbesondere dazu eingerichtet, anhand des empfangenen Eingangssignals und den hinterlegten Tinnitusfrequenzen sowie vorzugsweise mit Hilfe eines Modells der Übertragungsfunktion der Hörhilfevorrichtung durch Einstellung der Filtermittel ein elektronisches Ausgangssignal zu erzeugen, welches ein akustisches Kompensationssignal des Hörers zur aktiven Schallkompensation der Tinnitusfrequenzen im Umgebungssignal bewirkt.
  • Der Controller ist zumindest im Kern durch jeweils einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren - gegebenenfalls in Interaktion mit einem Benutzer - bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird.
  • Der Controller ist in einer möglichen Ausführungsform im Rahmen der Erfindung alternativ aber auch durch programmierbare elektronische Bauteile, zum Beispiel einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist.
  • Der Controller ist in einer möglichen Ausführungsform insbesondere dazu ausgebildet, um auch Tinnitusfrequenzen mit Frequenzwerten größer als 2 kHz wirksam zu unterdrücken. Häufig liegt in diesem Frequenzbereich bereits eine signifikante Hörminderung der Patienten vor, sodass auch mit einem offenen, also nicht schallblockierenden, Gehörgang bereits eine deutliche Bedämpfung der Tinnitusfrequenzen erreicht wird. Bei Benutzern oder Patienten ohne signifikante Hörminderung besteht weiterhin die Möglichkeit, den Gehörgang mit akustischen Filtermitteln zu verschließen, welche insbesondere Frequenzen größer als 2 kHz akustisch bedämpfen. Die Filtermittel sind beispielsweise als elektronische Filter, insbesondere Notch-Filter (Kerbfilter) ausgebildet.
  • Mit anderen Worten wird die aktive Schallkompensation beziehungsweise der Antischall insbesondere zur Dämpfung von Tinnitusfrequenzen kleiner als circa 2 kHz eingesetzt, wobei für Frequenzen größer als circa 2 kHz insbesondere die Filtermittel zur akustischen Dämpfung der Tinnitusfrequenzen des Umgebungssignals vorgesehen sind. Dadurch ist eine effektive Unterdrückung oder Dämpfung einer oder mehrerer Tinnitusfrequenzen des Benutzers im Wesentlichen über den gesamten (hörbaren) Frequenzbereich ermöglicht.
  • Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur in einer schematischen und vereinfachten Darstellung eine an einem Ohr eines Benutzers getragene Tinnitus-Therapie-Vorrichtung, mit einem Mikrofon und mit einem Hörer sowie mit einer zur aktiven Schallkompensation ausgeführten Signalverarbeitungseinrichtung.
  • In der Figur ist eine als Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 ausgeführte Hörhilfevorrichtung gezeigt. Die Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 wird im Betrieb an einem Ohr 4 eines tinnitusbetroffenen Benutzers getragen. Die Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 umfasst ein Mikrofon 6 als akusto-elektrischen Wandler und einen Hörer 8 als elektro-akustischen Wandler sowie eine Signalverarbeitungseinrichtung 10, welche insbesondere für eine aktive Schallkompensation einer oder mehrerer Tinnitusfrequenzen ausgeführt ist.
  • Das Mikrofon 6 ist an einem Eingang 12 eines (äußeren) Gehörgangs 14 des Ohrs 4 angeordnet. Ebenso denkbar ist es jedoch auch, dass das Mikrofon 6 zumindest teilweise innerhalb des Gehörgangs 14 angeordnet ist. Jedoch ist der Hörer 8 stets weiter im Inneren beziehungsweise tiefer im Gehörgang 14 positioniert als das Mikrofon 6. Der Gehörgang 14 erstreckt sich von dem Eingang 12 bis zu einem Trommelfell 16 des Benutzers.
  • Die oder jede Tinnitusfrequenz des Benutzers ist in einem Speicher 18 der Signalverarbeitungseinrichtung 10 hinterlegt.
  • Im Betrieb der Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 wird ein akustisches Umgebungssignal 20 derart aktiv schallkompensiert, dass die oder jede im Speicher 18 hinterlegte Tinnitusfrequenz unterdrückt oder reduziert wird. Hierzu ist die Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 offen ausgestaltet, das bedeutet, der Eingang 12 des Gehörgangs 14 wird durch die Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 nicht (vollständig) schalltechnisch blockiert. Mit anderen Worten gelangt das akustische Umgebungssignal 20 in den Gehörgang 14. Das Umgebungssignal 20 wird weiterhin von dem Mikrofon 6 empfangen und in ein elektrisches Eingangssignal 22 gewandelt.
  • Das elektrische Eingangssignal 22 wird der Signalverarbeitungseinrichtung 10 zugeführt, welche es in ein elektrisches Ausgangssignal 24 verarbeitet. Das elektrische Ausgangssignal 24 wird dem Hörer 8 zugeführt, der es als akustisches Kompensationssignal (Antischall) 26 in den Gehörgang 14 emittiert. Im Gehörgang 14 überlagern oder interferieren das akustische Umgebungssignal 20 und das akustische Kompensationssignal 26 miteinander zu einem resultierenden Gesamtsignal 28, welches am Trommelfell 16 einen reduzierten Schalldruck im Frequenzbereich der oder jeder Tinnitusfrequenz aufweist.
  • Das akustische Kompensationssignal 26 wird hierbei als ein phaseninvertiertes akustisches Signal des akustischen Umgebungssignals 20 erzeugt. Dies bedeutet, dass das akustische Kompensationssignal 26 zumindest im Frequenzbereich der oder jeder Tinnitusfrequenz einem Schall des akustischen Umgebungssignals 20 mit möglichst exakt entgegengesetzter Polarität entspricht.
  • Zur aktiven Unterdrückung der oder jeder Tinnitusfrequenz wird mit dem Mikrofon 6 das akustische Umgebungssignal 20 erfasst. Die Signalverarbeitungseinrichtung 10 berechnet anhand der hinterlegten Tinnitusfrequenz(en) und mit Hilfe eines im Speicher 18 hinterlegten Modells einer akustischen Übertragungsfunktion der Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 den Signalanteil des Umgebungssignals 20, der am Trommelfell 16 noch verbleiben würde. Für diesen Signalanteil wird dann zur Kompensation das gegenpolige akustische Kompensationssignal 26 im Hörer 8 erzeugt.
  • Die Tinnitus-Therapie-Vorrichtung 2 umfasst weiterhin Filtermittel, beispielsweise in Form von elektronischen Notch-Filtern (Kerbfiltern) 30, zur akustischen Bedämpfung insbesondere von Tinnitusfrequenzen größer als 2 kHz.
  • Am Trommelfell 16 treffen der Schall des von außen kommenden akustischen Umgebungssignals 20 und das akustische Kompensationssignal 26 aus dem Hörer 8 als Schall beziehungsweise akustisches Gesamtsignal 28 zusammen. Aufgrund des akustischen Kompensationssignals 26 wird der resultierende Schalldruckpegel des Gesamtsignals 28 hierbei im Bereich der oder jeder Tinnitusfrequenz reduziert oder vollständig unterdrückt.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Hörhilfevorrichtung/Tinnitus-Therapie-Vorrichtung
    4
    Ohr
    6
    Mikrofon
    8
    Hörer
    10
    Signalverarbeitungseinrichtung
    12
    Eingang
    14
    Gehörgang
    16
    Trommelfell
    18
    Speicher
    20
    Umgebungssignal
    22
    Eingangssignal
    24
    Ausgangssignal
    26
    Kompensationssignal
    28
    Gesamtsignal
    30
    Filtermittel/Notch-Filter

Claims (3)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Hörhilfevorrichtung (2), insbesondere einer Tinnitus-Therapie-Vorrichtung, mit einem Mikrofon (6) und mit einem Hörer (8), der in einen Gehörgang (14) eines Benutzers einsetzbar oder zumindest teilweise im Gehörgang (14) angeordnet ist, wobei eine aktive Schallkompensation eines vom Mikrofon (6) empfangbaren akustischen Umgebungssignals (20) bei einer oder mehrerer Tinnitusfrequenzen eines Benutzers durch Erzeugen eines akustischen Kompensationssignals (26) des Hörers (8) im Gehörgang (14) des Benutzers bewirkt wird.
  2. Hörhilfevorrichtung (2), insbesondere Tinnitus-Therapie-Vorrichtung, zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1,
    - mit einem Mikrofon (6) zum Empfangen eines akustischen Umgebungssignals (20) und Wandlung dieses Umgebungssignals (20) in ein elektrisches Eingangssignal (22),
    - mit einer Signalverarbeitungseinrichtung (10) zur Verarbeitung des elektrischen Eingangssignals (22) in ein elektrisches Ausgangssignal (24), und
    - mit einem zumindest teilweise in einen Gehörgang (14) eines Benutzers einsetzbaren Hörer (8) zur Wandlung des elektrischen Ausgangssignals (24) in ein akustisches Kompensationssignal (26).
  3. Hörhilfevorrichtung (2) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die oder jede Tinnitusfrequenz des Benutzers in einem Speicher (18) der Signalverarbeitungseinrichtung (10) hinterlegt ist, und
    - dass die Signalverarbeitungseinrichtung (10) die oder jede hinterlegte Tinnitusfrequenz zur Verarbeitung des Eingangssignals (22) verwendet.
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