EP3595334A2 - Method for audio reproduction in a hearing aid - Google Patents

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EP3595334A2
EP3595334A2 EP19177816.6A EP19177816A EP3595334A2 EP 3595334 A2 EP3595334 A2 EP 3595334A2 EP 19177816 A EP19177816 A EP 19177816A EP 3595334 A2 EP3595334 A2 EP 3595334A2
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EP
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signal
virtual
hearing aid
generated
user
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Withdrawn
Application number
EP19177816.6A
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German (de)
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EP3595334A3 (en
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Boon Siang Tan
Hoong Yih Chan
Henning Puder
Tobias Daniel Rosenkranz
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Sivantos Pte Ltd
Original Assignee
Sivantos Pte Ltd
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Publication date
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Publication of EP3595334A2 publication Critical patent/EP3595334A2/en
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Definitions

  • the invention relates to a method for audio playback in a hearing aid, a first external signal being provided, a first playback signal being generated on the basis of the first external signal, and the first playback signal being reproduced by a first output converter in the first local unit of the hearing aid becomes.
  • a hearing aid can provide a user with a satisfactory, realistic sound image in more and more situations.
  • An exception to this is currently the integration of hearing aids into higher acoustic entertainment electronics, as can be found, for example, in surround systems and / or home theater systems. While the mere transmission of external audio signals, as they are also used in consumer electronics, to the hearing aid on the one hand and the reproduction of such external audio signals in the presence of an additional, relevant background noise, on the other hand, are already dealt with in a variety of ways for hearing aids Playback of external audio signals, which are intended for a channel surround system, still have some catching up to do.
  • stereo signals are usually transmitted from a consumer electronics system, for example a television, to a hearing aid.
  • this multichannel soundtrack is downmixed to a two-channel stereo signal (i.e. to a left and a right channel) prior to transmission by means of streaming to the hearing aid.
  • a two-channel stereo signal i.e. to a left and a right channel
  • Acoustic information is lost because a full spatial sound image can no longer be produced from two channels alone (in particular not without additional assumptions with appropriate preprocessing).
  • a full transmission of the multichannel soundtrack in surround quality to the hearing aid is currently not provided.
  • the use of the multi-channel sound track would not be useful here either. If, for example, the user of the hearing aid was exposed to the full surround sound as generated by the surround system Real using the electroacoustic functions of the hearing aid, he would perceive the individual sound signals of the surround channels in a way that was realistic for him. Shading effects, in particular by the user's head, also play a role here. All of this would be lost if the multi-channel soundtrack were used, so that an improved sound perception would not necessarily be expected.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for audio reproduction of external signals in a hearing device, which is intended to bring about a realistic spatial sense of hearing for the user.
  • the stated object is achieved according to the invention by a method for audio reproduction in a hearing device, a first external signal being provided, a geometric data record being specified for a head shape of a user of the hearing device, a first position being specified for a first virtual loudspeaker , wherein the propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to a first local unit of the hearing aid is simulated on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the first position, and a first virtual spatial signal is generated, with the aid of the first virtual Room signal, a first playback signal is generated, and wherein the first playback signal is reproduced by a first output converter in the first local unit of the hearing aid.
  • Advantageous and partially inventive configurations are the subject of the dependent claims and the following description.
  • An external signal is to be understood here in particular as a signal whose acoustic information is not generated in the hearing device itself, for example by an input transducer of the hearing device, but is already completely coded when the external signal is recorded by the hearing device for the first time.
  • an external signal is an electromagnetic signal which is made available to the hearing aid via a suitable protocol for wireless data or signal processing. In this sense, the acoustic information of the external signal is already present in coded form in the electromagnetic signal before reaching the hearing aid.
  • a streaming signal can be considered as an external signal here and in the following.
  • the provision of an external signal in this case includes in particular the step of a data or signal transmission of the external signal to the hearing aid by an external unit.
  • a geometric data record for a head shape of the user of the hearing aid includes in particular a data record which, for a volume element in a detected area, allows an assignment either to the head of the user or to the surroundings of the head, and / or to delimit a surface of the head environment.
  • the shape of his face in particular and preferably also the shape of his two pinnae is also resolved.
  • the generation of a virtual spatial signal includes, in the following, in particular that a signal is simulated and / or generated which, in terms of construction, has the same properties and acoustic information as possible as a real sound signal, which is emitted by a real loudspeaker at the corresponding position of the virtual one Loudspeaker propagated to the relevant - here to the first - local unit of the hearing aid.
  • a given external signal - in this case the first external signal - is used as the real sound signal.
  • a first position for the first virtual loudspeaker is specified, which is preferably a position corresponds to a real loudspeaker of an audio playback device, on the basis of which the first external signal in particular is provided to the hearing aid.
  • the sound signal resulting from this playback and its propagation to the first local unit of the hearing aid is now based on the geometric data record for the user's head shape
  • User-generated shadowing effects are simulated by having the first external signal propagate from the first virtual loudspeaker, taking into account the shape of the head, via the geometric data set to the first local unit of the hearing aid. The signal resulting from this simulation forms the first virtual room signal.
  • the output transducer includes in particular a transducer which is set up to convert an electrical signal into a sound signal, in particular an electroacoustic transducer such as a loudspeaker or a bone conduction receiver.
  • the first playback signal is reproduced by the first output converter, the said corresponding sound signal is being generated.
  • the generation of the first reproduction signal on the basis of the first virtual spatial signal can in particular take place in such a way that the first virtual spatial signal enters the first reproduction signal linearly at least in frequency band fashion, i.e. the first reproduction signal at least in frequency band form by the first virtual spatial signal or by superimposing the first virtual spatial signal on further signals is formed.
  • the described method for audio playback in a hearing aid can advantageously take place in the presence of an audio playback unit which reproduces at least the first external signal through a number of real loudspeakers, and at the same time provides this to the hearing aid.
  • the first position is predefined on the basis of a position of a real loudspeaker of the audio playback unit.
  • a spatial sound perception of the sound signal generated by the audio playback unit can be simulated by taking into account the shape of the user's head when simulating the propagation of the first external signal from a first virtual speaker positioned in particular at the location of a real speaker of the audio playback unit to the first local unit become.
  • the use of the first external signal which is made available to the hearing aid directly, instead of a real propagating sound signal from the audio playback unit, has the advantage that additional noise that does not have to be reduced in this case, and also the input transducer or inputs of the hearing aid so far their sensitivity can be reduced, for example, that acoustic feedback and / or other interference noises are completely suppressed.
  • a first head-related transfer function in particular with respect to the first position, is preferably determined on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the first position, the propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing device to generate the first virtual spatial signal is simulated using the first head-related transfer function.
  • the first head-related transfer function (HRTF) is the transfer function relevant for the propagation of a sound signal from the first position to the first local unit, which in particular also takes into account possible shading effects caused by the user's head during propagation, and is individually tailored to the special anatomy of the user's head.
  • the HRTF forms an individually characteristic pattern of resonances and with clear spectral maxima and sharply defined spectral minima, the frequency response of which varies depending on the direction of a sound source.
  • the resonances are in resonance rooms formed on the ear, whereby the spectrally most important resonance spaces are given by concha, fossa and scapha.
  • the frequencies for the spectral minima and maxima as well as the respectively associated magnitude frequency response can be determined using statistical regression models on the basis of measurement data of the ear, which in particular provide information about the said resonance spaces.
  • geometric datasets of the ears of a large number of persons are preferably to be created and the directional or angle-resolved HRTFs of the persons are to be measured.
  • curves can be determined depending on the direction by regression, in which geometric shape parameters of the ear appear as coefficients, and by which the respective spectral minimum or maximum is interpolated for any geometric shape parameters.
  • a final HRTF can now be formed based on the spectral minima and maxima.
  • the geometric data record for the head shape of the user is expediently generated by a mobile phone by means of a number of image recordings, and transmitted to the hearing aid for the specification.
  • a mobile phone by means of a number of image recordings, and transmitted to the hearing aid for the specification.
  • the generation of the geometric data record for the head shape of the user can also be carried out by an independent, specially provided and configured application on the mobile phone, which gives the user of the hearing aid instructions for taking a number, in particular a plurality, of images of his head and in particular his face issued with the camera of the mobile phone.
  • Such an independent application can in particular also access the data of a standard protocol for facial recognition as part of the security measures of the mobile phone in order to appropriately edit and / or "render" a corresponding geometric data record generated there for use in the hearing aid, so that the data of the standard protocol for face recognition are compatible for use in the hearing aid.
  • a first HRTF is determined on the basis of the geometric data set, on the basis of which the propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing aid for generating the first virtual spatial signal is simulated
  • the spectrally important resonance spaces at the user's ear which are characteristic of the HRTF can be recognized on the basis of the number of image recordings.
  • a mobile phone can thus be used to generate at least one image by means of which an ear of the user can first be measured in detail, the measurement data preferably providing information about the said resonance spaces.
  • further information relevant to the propagation of the sound in the immediate vicinity of the head can also be extracted on the basis of an image recorded by means of the mobile telephone, e.g. regarding the shape and curvature of the cheeks, forehead and chin.
  • the directional and / or angle-resolved HRTF for the associated ear are determined.
  • a completely independent, frequency and / or angle-dependent numerical simulation of the sound propagation is also possible, taking into account the ear geometry measured on the basis of the image recordings and in particular the resonance rooms.
  • Such a selection based on a statistical regression model or a numerical simulation of the sound propagation is possible either on the mobile phone itself using a corresponding application, which in the case of the regression model may be set up to add additional data from a corresponding, server-based database which relate to the geometrical data sets and the HRTFs of the persons on which the statistical regression model is based.
  • the majority of image recordings can also be transmitted to a central database server or a central computer, for example via a corresponding Internet transmission protocol.
  • a determination of the HRTF searched for Relevant curves of the user can then be carried out on the basis of the or each image recording on the said database server, on which the corresponding geometric and HRFT data of other persons are also stored for the statistical regression model, or can be numerically simulated on a central computer with the appropriate mental performance.
  • a second external signal is advantageously provided and a second position is specified for a second virtual loudspeaker, a propagation of the second external signal from the second virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing aid being simulated on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the second position and a second virtual spatial signal is generated, the first reproduction signal being generated on the basis of the second virtual spatial signal.
  • the first reproduction signal is preferably generated by a possibly weighted superimposition of the first virtual RAM signal with the second virtual spatial signal and possibly further signals.
  • a second external signal and a second virtual loudspeaker allows, in particular, the application of the invention to such external signals which are provided by an audio playback unit with at least two loudspeakers, e.g. of stereo systems, the speakers of which are positioned at a distance from one another in the room, or of surround systems, which only provide a two-channel stereo signal as the first and second external signal.
  • the second position is specified based on a position of one of the real loudspeakers of the audio playback unit.
  • a third external signal is provided, a third position being specified for a third virtual loudspeaker, using the geometric data set for the Head shape of the user and based on the third position, a propagation of the third external signal from the third virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing aid is simulated, and a third virtual room signal is generated, the first playback signal being generated on the basis of the third virtual room signal.
  • the first reproduction signal is preferably generated by a possibly weighted superimposition of the first virtual RAM signal with the second virtual room signal and the third virtual room signal, and optionally with further signals.
  • the first external signal or the first virtual speaker or the first virtual room signal applies analogously to the third external signal, the third virtual loudspeaker and the third virtual room signal.
  • the method can also be used in the environment of audio playback units with more than two speakers, such as "real" Surround systems, whereby the sound image achieved can be particularly realistically reproduced.
  • Each external signal, which is reproduced by a separate loudspeaker of the audio playback unit, is specifically taken into account in the process, and its propagation is used to generate a corresponding virtual spatial signal, which, in particular via the HRTF, also has the shadowing effects caused by the head of the user of the hearing aid considered.
  • the external signals can be provided directly by the audio playback unit, for example by the external signals being transmitted to the loudspeakers on the one hand by Bluetooth or another streaming protocol, and can also be received by the hearing aid.
  • the audio playback unit can also generate its own transmission signal for hearing aids, in which the external signals provided for the loudspeakers are mixed together ("downmix"). In this case, in particular the individual tracks from said transmission signal can be restored as external signals using special "upmix" protocols.
  • a propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to a second local unit of the hearing aid is simulated on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the first position, and a further virtual spatial signal is generated in the process , a second reproduction signal being generated on the basis of the further virtual spatial signal and in particular also on the basis of an additional virtual spatial signal generated by the second external signal, and the second reproduction signal being reproduced by a second output converter in the second local unit of the hearing device.
  • the first reproduction signal applies analogously to the second reproduction signal.
  • the procedure described allows binaural hearing aids, which comprise two local units, to be integrated into the method, which is particularly advantageous for a spatial perception of sound.
  • Two virtual room signals are preferably generated for each external signal, one of the two virtual room signals corresponding to the propagation of the relevant external signal from the assigned virtual speaker to the first local unit, and the other virtual room signal corresponding to the propagation of the relevant external signal from the assigned virtual speaker corresponds to the second local unit.
  • the first reproduction signal is then preferably generated on the basis of those virtual spatial signals which correspond to a propagation to the first local unit, and the second reproduction signal is generated on the basis of those virtual spatial signals which correspond to a propagation to the second local unit.
  • a head movement of the user of the hearing aid is detected for the predefinition of the first position and in particular all further relevant positions.
  • the detection can take place, for example, using a motion and / or acceleration sensor in the hearing device, in particular in the first local unit of the hearing device.
  • a starting position for the first position is preferably specified as a reference, and the first position is updated on the basis of the detected head movements with respect to this reference.
  • predetermined starting positions can match the real one Speaker positions correspond to the audio playback unit which provides the external signals.
  • the starting position can be specified manually, or e.g. also via a calibration process, in particular on the basis of the input transducers of the hearing aid, by evaluating the individual sound signals generated by the loudspeakers of the audio playback unit.
  • a specification of the first position based on the user's head movement has the advantage that the sound pattern adapts to the user's head movement, and e.g. in the case of a rotation to the right, the change in the shading effects which occur in the case of real sound signals can be taken into account by changing the positions of the virtual loudspeakers.
  • the result is a sound image in which the sound heard by the user corresponds exactly to his body movements.
  • a propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing device is simulated using an HRTF, and the first virtual room signal is thus generated.
  • An HRTF allows frequency and angle-dependent information about the propagation of a sound signal, especially in the immediate vicinity of the ear and about the influence of the individual resonance spaces on the ear on the propagation.
  • a first channel of a multichannel surround signal is expediently provided as the first external signal.
  • the further channels of the surround signal are provided as further external signals.
  • the application of the method is particularly advantageous for improving the spatial sound perception of streamed surround signals.
  • the first channel of the multichannel surround signal is preferably provided by a direct transmission to the hearing aid.
  • the signals to be reproduced by the respective loudspeakers are transmitted wirelessly in the surround system, for example via Bluetooth or similar streaming protocols.
  • the external signals are not additionally generated, but can simply be tapped as the corresponding channels of the streaming signal.
  • a stereo signal or a mono signal is transmitted to the hearing device, the first channel of the multichannel surround signal being made available from the stereo signal or from the mono signal by preprocessing in the hearing device.
  • the external signals can be obtained from the stereo signal by preprocessing, which can consist in particular of an upmix.
  • the invention further specifies a hearing aid with at least one local unit, which is set up to carry out the above-described method.
  • the local unit is set up to receive a number of external signals and to decode the acoustic information contained therein, and to generate a virtual spatial signal for each of the external signals on the basis of a corresponding number of positions, and to use the virtual spatial signals Generate playback signal and play.
  • FIG. 1 A first local unit 1 and a second local unit 2 of a hearing device 4 are shown schematically in a top view.
  • the first local unit 1 and the second local unit 2 are to be worn by a user 6 of the hearing device 4 on the left and right ear, respectively.
  • the user 6, who wears the hearing aid 4 is now surrounded by a surround system 8, which comprises a front speaker 10, a front left speaker 12, a front right speaker 14, a rear left speaker 16 and a rear right speaker 18.
  • a surround system 8 which comprises a front speaker 10, a front left speaker 12, a front right speaker 14, a rear left speaker 16 and a rear right speaker 18.
  • the individual loudspeakers 10 to 18 reproduce different input signals, which are provided by a central unit 19 which is arranged directly on the front loudspeaker 10.
  • the front loudspeaker 10 thus receives a frontal output signal 20 from the central unit 19, the front left loudspeaker 12 receives a front left output signal 22 from the central unit 19, the front right loudspeaker 14 receives a front right output signal 24, the rear left loudspeaker 16 receives a rear left output signal 26, and the rear right speaker 18 receives a rear right output signal 28.
  • the output signals 20 to 28 are now transmitted via a corresponding streaming protocol as external signals to the first local unit 1 and to the second local unit 2 of the hearing device 4.
  • the data transmission itself is carried out by the central unit 19, but can also be carried out by the loudspeakers 10 to 18 itself, provided that the loudspeakers 10 to 18 are set up accordingly, each of which sends its own output signal 20 to 28 to the first local unit 1 and to the second local unit 2 transmitted.
  • the frontal output signal 20 thus enters the first local unit 1 as a first external signal, the front left output signal 22 as a second external output signal, the front right output signal 24 as a third external signal, etc.
  • the said local unit goes into the second local unit Output signals 20 to 28 also as a first or a second or a third external signal.
  • the external signals 20 to 28 are now processed in each of the two local units 1, 2 in such a way that a realistic spatial hearing sensation is generated for the user 6, as would be the case at a real treble in the surround system 8.
  • the hearing aid 4 is provided with information about the positions of the loudspeakers 10 to 18. This can be done on the one hand via a direct transmission of position information from the respective loudspeaker 10 to 18 to the respective local unit 1, 2, or also via a corresponding user input.
  • the first local unit 1 now contains the first position 30, the second position 32, the third position 34, the third position 36 and the fifth position 38 of the front loudspeaker 10, of the front left loudspeaker 12, of the front right loudspeaker 14, the rear left speaker 16 and the rear right speaker 18 in front.
  • a respective head-related transfer function for propagating a sound signal from the corresponding loudspeaker 10 to 18 to the first local unit 1 is also provided in the first local unit 1.
  • a sound signal which would be generated by the first external signal 20 (which corresponds to the frontal output signal 20) from a loudspeaker positioned at the first position 30, is propagated to the first local unit 1, and is switched off in particular by the head of the user 6.
  • a virtual room signal to be described is generated, on the basis of which a reproduction signal for the first local unit 1 is generated.
  • the other output signals 22 to 28 or the remaining ones also go into this reproduction signal of the first local unit 1 Speakers 12 to 18 corresponding virtual room signals.
  • FIG. 2 is a block diagram of a method for generating a first playback signal 40 and a second playback signal 42 for the hearing aid 4 according to FIG Figure 1 shown.
  • the output signals 20 to 28, which are each transmitted as external signals to the first local unit 1 and to the second local unit 2, are first of all filtered using an HRTF 44.
  • the HRTF 44a corresponds to the propagation of a sound signal, which was generated at the first position 30 by a virtual loudspeaker corresponding to the frontal loudspeaker 10, to the first local unit 1.
  • the first external signal corresponding to the frontal output signal 20 is now filtered with the HRTF 44a, and a first virtual room signal 46 is generated here. Accordingly, the second external signal corresponding to the front left output signal 22 is filtered with the HRTF 44b, and a second virtual room signal 48 is generated in the process. In a similar way. A third virtual room signal 50 is generated from the third external signal, which corresponds to the front right output signal 24, etc. The five virtual room signals 46 to 54 are now combined to form the first playback signal 40, if appropriate with a corresponding weighting. The first reproduction signal 40 is reproduced for the user 6 by a first output converter 56 in the first local unit 1 of the hearing device 4.
  • the second reproduction signal is generated in a comparable manner and is reproduced to the user 6 by a second output converter 58 in the second local unit 2 of the hearing device 4.
  • the first external signal corresponding to the frontal output signal 20 is filtered with the HRTF 44f, which is a propagation corresponds to a sound signal from a virtual loudspeaker positioned at the first position 30 to the second local unit 2.
  • a further virtual spatial signal 60 is generated, which is used together with the other virtual spatial signals 62 to 68 to form the second reproduction signal 42.
  • FIG 3 is a schematic cross section through a geometric data set 70 for a head shape of the user 6 of the hearing aid 4 according to Figure 1 shown.
  • the section plane lies transversely at the level of the ears 72, 73 and the nose 74 of the user 6. It can be clearly seen here that, due to the symmetry, a sound signal which is generated by a loudspeaker arranged at the first position 30 is almost the same can propagate to the left ear 72 as well as to the right ear 73. For this reason, the virtual spatial signals 46, 60 generated by means of the corresponding HRTF differ with respect to the first position 30 Figure 2 not essential from each other.
  • a sound signal which is generated by a loudspeaker arranged at the second position 32, this is no longer the case as a result of the shading by the nose 74, which occurs when it is propagated to the right ear 73.
  • the corresponding virtual spatial signals that are included in the first and second reproduction signals 40 and 42 are therefore different.
  • a sound signal, which is generated by a loudspeaker arranged at the fourth position 36, is also switched off by the auricle during propagation to the left ear 72.
  • the shadowing effects of the ears 72, 73 and the nose depend to a considerable extent on the anatomical conditions of the user 6. This is all the more the case when the virtual loudspeakers for which the virtual spatial signals relate to a predefined position Figure 2 to generate, head movements of the user 6 relative to the physical speakers 10 to 18 of the surround system 8 are also detected.

Abstract

Die Erfindung nennt ein Verfahren zur Audio-Wiedergabe in einem Hörgerät (4), wobei ein erstes externes Signal (20) bereitgestellt wird, wobei ein geometrischer Datensatz (70) für eine Kopfform eines Benutzers (6) des Hörgerätes (4) vorgegeben wird, wobei eine erste Position (30) für einen ersten virtuellen Lautsprecher vorgegeben wird, wobei anhand des geometrischen Datensatzes (70) für die Kopfform des Benutzers (6) und anhand der ersten Position (30) eine Propagation des ersten externen Signals (20) vom ersten virtuellen Lautsprecher zu einer ersten lokalen Einheit (1) des Hörgerätes (4) simuliert wird, und hierbei ein erstes virtuelles Raumsignal (46) erzeugt wird, wobei anhand des ersten virtuellen Raumsignals (46) ein erstes Wiedergabesignal (40) erzeugt wird, und wobei das erste Wiedergabesignal (40) durch einen ersten Ausgangswandler (56) in der ersten lokalen Einheit (1) des Hörgerätes (4) wiedergegeben wird.The invention relates to a method for audio playback in a hearing aid (4), a first external signal (20) being provided, a geometric data record (70) being specified for a head shape of a user (6) of the hearing aid (4), wherein a first position (30) is specified for a first virtual loudspeaker, the geometric external data set (70) for the head shape of the user (6) and the first position (30) being used to propagate the first external signal (20) from the first virtual loudspeaker to a first local unit (1) of the hearing aid (4) is simulated, and a first virtual room signal (46) is generated, a first reproduction signal (40) being generated on the basis of the first virtual room signal (46), and wherein the first reproduction signal (40) is reproduced by a first output converter (56) in the first local unit (1) of the hearing device (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Audio-Wiedergabe in einem Hörgerät, wobei ein erstes externes Signal bereitgestellt wird, wobei anhand des ersten externen Signals ein erstes Wiedergabesignal erzeugt wird, und wobei das erste Wiedergabesignal durch einen ersten Ausgangswandler in der ersten lokalen Einheit des Hörgerätes wiedergegeben wird.The invention relates to a method for audio playback in a hearing aid, a first external signal being provided, a first playback signal being generated on the basis of the first external signal, and the first playback signal being reproduced by a first output converter in the first local unit of the hearing aid becomes.

Durch eine immer weiter fortschreitende Verbesserung der Funktionalität kann ein Hörgerät einem Benutzer in immer mehr Situationen ein zufriedenstellendes, realistisches Klangbild liefern. Eine Ausnahme bildet hierbei derzeit noch die Integration von Hörgeräten in höhere akustische Unterhaltungselektronik, wie sie zum Beispiel in Surround-Systemen und/oder Heimkino-Anlagen zu finden ist. Während hierbei die bloße Übertragung externer Audiosignale, wie sie auch in der Unterhaltungselektronik Anwendung finden, zum Hörgerät einerseits und auch die Wiedergabe derartiger externer Audiosignale im Beisein einer zusätzlichen, relevanten Geräuschkulisse, andererseits für Hörgeräte bereits in vielfältiger Weise behandelt werden, besteht hier gerade bei der Wiedergabe externer Audiosignale, welche für ein Kanales Surround-System vorgesehen sind, noch Nachholbedarf.As the functionality continues to improve, a hearing aid can provide a user with a satisfactory, realistic sound image in more and more situations. An exception to this is currently the integration of hearing aids into higher acoustic entertainment electronics, as can be found, for example, in surround systems and / or home theater systems. While the mere transmission of external audio signals, as they are also used in consumer electronics, to the hearing aid on the one hand and the reproduction of such external audio signals in the presence of an additional, relevant background noise, on the other hand, are already dealt with in a variety of ways for hearing aids Playback of external audio signals, which are intended for a channel surround system, still have some catching up to do.

Derzeit werden üblicherweise Stereosignale von einem Unterhaltungselektronik-System zum Beispiel einem Fernseher an ein Hörgerät übertragen. Selbst wenn die Tonspuren in vielkanaliger Surround-Qualität vorliegen, so wird diese vielkanalige Tonspur vor einer Übertragung mittels Streaming an das Hörgerät auf ein zweikanaliges Stereosignal (also auf einen linken und einen rechten Kanal) heruntergemischt. Für ein realistisches Klangbild und das entsprechende, vorgesehene Erlebnis einer vollen räumlichen Wahrnehmung geht hierdurch wertvolle akustische Information verloren, da aus zwei Kanälen allein ein volles räumliches Klangbild nicht mehr ohne weiteres (insbesondere nicht ohne zusätzliche Annahmen bei einer entsprechenden Vorverarbeitung) hergestellt werden kann.Currently, stereo signals are usually transmitted from a consumer electronics system, for example a television, to a hearing aid. Even if the soundtracks are in multichannel surround quality, this multichannel soundtrack is downmixed to a two-channel stereo signal (i.e. to a left and a right channel) prior to transmission by means of streaming to the hearing aid. For a realistic sound image and the corresponding, intended experience of a full spatial perception, this is valuable Acoustic information is lost because a full spatial sound image can no longer be produced from two channels alone (in particular not without additional assumptions with appropriate preprocessing).

Eine vollständige Übertragung der vielkanaligen Tonspur in Surround-Qualität an das Hörgerät ist derzeit nach den üblichen Streaming-Protokollen nicht vorgesehen. Die Verwendung der vielkanaligen Tonspur wäre hierbei auch nicht zielführend. Würde der Benutzer des Hörgerätes beispielsweise unter Verwendung der elektroakustischen Funktionen des Hörgerätes den vollen Surround-Klang ausgesetzt, wie er durch das Surround-System Real erzeugt wird, so nimmt er die einzelnen Schallsignale der Surround-Kanäle in einer für ihn realistischen Weise war. Hierbei spielen auch Abschattungseffekte, insbesondere durch den Kopf des Benutzers, eine Rolle. All dies würde bei einer Verwendung der vielkanaligen Tonspur verloren gehen, sodass nicht unbedingt mit einem verbesserten Klangempfinden zu rechnen wäre.According to the usual streaming protocols, a full transmission of the multichannel soundtrack in surround quality to the hearing aid is currently not provided. The use of the multi-channel sound track would not be useful here either. If, for example, the user of the hearing aid was exposed to the full surround sound as generated by the surround system Real using the electroacoustic functions of the hearing aid, he would perceive the individual sound signals of the surround channels in a way that was realistic for him. Shading effects, in particular by the user's head, also play a role here. All of this would be lost if the multi-channel soundtrack were used, so that an improved sound perception would not necessarily be expected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Audio-Wiedergabe externer Signale in einem Hörgerät anzugeben, welches ein möglichst realistisches räumliches Hörempfinden für den Benutzer bewirken soll.The invention is therefore based on the object of specifying a method for audio reproduction of external signals in a hearing device, which is intended to bring about a realistic spatial sense of hearing for the user.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Audio-Wiedergabe in einem Hörgerät, wobei ein erstes externes Signal bereitgestellt wird, wobei ein geometrischer Datensatz für eine Kopfform eines Benutzers des Hörgerätes vorgegeben wird, wobei eine erste Position für einen ersten virtuellen Lautsprecher vorgegeben wird, wobei anhand des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers und anhand der ersten Position eine Propagation des ersten externen Signals vom ersten virtuellen Lautsprecher zu einer ersten lokalen Einheit des Hörgerätes simuliert wird, und hierbei ein erstes virtuelles Raumsignal erzeugt wird, wobei anhand des ersten virtuellen Raumsignals ein erstes Wiedergabesignal erzeugt wird, und wobei das erste Wiedergabesignal durch einen ersten Ausgangswandler in der ersten lokalen Einheit des Hörgerätes wiedergegeben wird. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.The stated object is achieved according to the invention by a method for audio reproduction in a hearing device, a first external signal being provided, a geometric data record being specified for a head shape of a user of the hearing device, a first position being specified for a first virtual loudspeaker , wherein the propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to a first local unit of the hearing aid is simulated on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the first position, and a first virtual spatial signal is generated, with the aid of the first virtual Room signal, a first playback signal is generated, and wherein the first playback signal is reproduced by a first output converter in the first local unit of the hearing aid. Advantageous and partially inventive configurations are the subject of the dependent claims and the following description.

Unter einem externen Signal ist hierbei insbesondere ein Signal zu verstehen, dessen akustische Information nicht im Hörgerät selbst, beispielsweise durch einen Eingangswandler des Hörgerätes, erzeugt wird, sondern bereits vollständig codiert vorliegt, wenn das externe Signal erstmalig durch das Hörgerät aufgenommen wird. Insbesondere handelt es sich bei einem externen Signal, um ein elektromagnetisches Signal, welches über ein geeignetes Protokoll zur drahtlosen Daten- oder Signalverarbeitung dem Hörgerät bereitgestellt wird. In diesem Sinn liegt die akustische Information des externen Signals also bereits vor Erreichen des Hörgerätes im elektromagnetischen Signal in codierter Form vor. Als ein externes Signal kommt hierbei und im Folgenden insbesondere ein Streaming-Signal in Betracht. Das Bereitstellen eines externen Signals umfasst hierbei insbesondere den Schritt einer Daten- oder Signalübertragung des externen Signals an das Hörgerät durch eine externe Einheit.An external signal is to be understood here in particular as a signal whose acoustic information is not generated in the hearing device itself, for example by an input transducer of the hearing device, but is already completely coded when the external signal is recorded by the hearing device for the first time. In particular, an external signal is an electromagnetic signal which is made available to the hearing aid via a suitable protocol for wireless data or signal processing. In this sense, the acoustic information of the external signal is already present in coded form in the electromagnetic signal before reaching the hearing aid. A streaming signal can be considered as an external signal here and in the following. The provision of an external signal in this case includes in particular the step of a data or signal transmission of the external signal to the hearing aid by an external unit.

Unter einem geometrischen Datensatz für eine Kopfform des Benutzers des Hörgerätes ist hierbei insbesondere ein Datensatz umfasst, welche für ein Volumenelement in einem erfassten Bereich eine Zuordnung entweder zum Kopf des Benutzers oder zur Umgebung des Kopfes erlaubt, und/oder eine Abgrenzung einer Oberfläche des Kopfes gegenüber seiner Umgebung ermöglicht. Im Rahmen des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers ist hierbei insbesondere die Form seines Gesichts und bevorzugt auch die Form seiner beiden Pinnae mit aufgelöst.A geometric data record for a head shape of the user of the hearing aid includes in particular a data record which, for a volume element in a detected area, allows an assignment either to the head of the user or to the surroundings of the head, and / or to delimit a surface of the head environment. In the context of the geometric data record for the head shape of the user, the shape of his face in particular and preferably also the shape of his two pinnae is also resolved.

Unter der Erzeugung eines virtuellen Raumsignals ist hierbei und im folgenden insbesondere umfasst, dass ein Signal simuliert und/oder erzeugt wird, welches konstruktionsgemäß möglichst dieselben Eigenschaften und akustischen Informationen aufweist, wie ein reales Schallsignal, welches von einem realen Lautsprecher an der entsprechenden Position des virtuellen Lautsprechers hin zur betreffenden - hier zur ersten - lokalen Einheit des Hörgerätes propagiert. Als reales Schallsignal wird hierbei ein gegebenes externes Signal - vorliegend das erste externe Signal - herangezogen. In diesem Sinne wird also eine erste Position für den ersten virtuellen Lautsprecher vorgegeben, welche bevorzugt einer Position eines realen Lautsprechers einer Audio-Wiedergabeeinrichtung entspricht, anhand derer insbesondere das erste externe Signal an das Hörgerät bereitgestellt wird. Während nun bevorzugt der besagte reale Lautsprecher der Audio-Wiedergabeeinrichtung das erste externe Signal wiedergibt, wird nun anhand des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers das bei dieser Wiedergabe resultierende Schallsignal sowie seine Propagation zur ersten lokalen Einheit des Hörgerätes inklusive der dabei durch den Kopf des Benutzers auftretenden Abschattungseffekte simuliert, indem man das erste externes Signal vom ersten virtuellen Lautsprecher unter Berücksichtigung der Kopfform über den geometrischen Datensatz zur ersten lokalen Einheit des Hörgerätes propagieren lässt. Das aus dieser Simulation resultierende Signal bildet das erste virtuelle Raumsignal.The generation of a virtual spatial signal includes, in the following, in particular that a signal is simulated and / or generated which, in terms of construction, has the same properties and acoustic information as possible as a real sound signal, which is emitted by a real loudspeaker at the corresponding position of the virtual one Loudspeaker propagated to the relevant - here to the first - local unit of the hearing aid. A given external signal - in this case the first external signal - is used as the real sound signal. In this sense, a first position for the first virtual loudspeaker is specified, which is preferably a position corresponds to a real loudspeaker of an audio playback device, on the basis of which the first external signal in particular is provided to the hearing aid. While the said real loudspeaker of the audio playback device now preferably reproduces the first external signal, the sound signal resulting from this playback and its propagation to the first local unit of the hearing aid, including that by the head of the hearing aid, is now based on the geometric data record for the user's head shape User-generated shadowing effects are simulated by having the first external signal propagate from the first virtual loudspeaker, taking into account the shape of the head, via the geometric data set to the first local unit of the hearing aid. The signal resulting from this simulation forms the first virtual room signal.

Anhand des so erzeugten ersten virtuellen Raumsignals wird nun ein erstes Wiedergabesignal erzeugt, welches durch einen ersten Ausgangswandler der ersten lokalen Einheit wiedergegeben wird. Als Ausgangswandler ist hierbei und im folgenden insbesondere ein derartiger Wandler umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, ein elektrisches Signal in ein Schallsignal umzuwandeln, also insbesondere ein elektroakustischer Wandler wie zum Beispiel ein Lautsprecher, oder auch ein Knochenleitungshörer. Bei der Wiedergabe des ersten Wiedergabesignals durch den ersten Ausgangswandler wird gerade das besagte, entsprechende Schallsignal erzeugt. Die Erzeugung des ersten Wiedergabesignals anhand des ersten virtuellen Raumsignals kann hierbei insbesondere derart erfolgen, dass das erste virtuelle Raumsignal wenigstens frequenzbandweise linear in das erste Wiedergabesignal eingeht, also das erste Wiedergabesignal wenigstens frequenzbandweise durch das erste virtuelle Raumsignal oder durch eine Überlagerung des ersten virtuellen Raumsignals mit weiteren Signalen gebildet wird.On the basis of the first virtual spatial signal generated in this way, a first reproduction signal is now generated, which is reproduced by a first output converter of the first local unit. In this case and in the following, the output transducer includes in particular a transducer which is set up to convert an electrical signal into a sound signal, in particular an electroacoustic transducer such as a loudspeaker or a bone conduction receiver. When the first playback signal is reproduced by the first output converter, the said corresponding sound signal is being generated. The generation of the first reproduction signal on the basis of the first virtual spatial signal can in particular take place in such a way that the first virtual spatial signal enters the first reproduction signal linearly at least in frequency band fashion, i.e. the first reproduction signal at least in frequency band form by the first virtual spatial signal or by superimposing the first virtual spatial signal on further signals is formed.

Das beschriebene Verfahren zur Audio-Wiedergabe in einem Hörgerät kann vorteilhafterweise in Gegenwart einer Audio-Wiedergabeeinheit erfolgen, welche durch eine Anzahl an realen Lautsprechern wenigstens das erste externe Signal wiedergibt, und dieses gleichzeitig dem Hörgerät bereitgestellt. Insbesondere wird hierbei die erste Position anhand einer Position eines realen Lautsprechers der Audio-Wiedergabeeinheit vorgegeben.The described method for audio playback in a hearing aid can advantageously take place in the presence of an audio playback unit which reproduces at least the first external signal through a number of real loudspeakers, and at the same time provides this to the hearing aid. In particular the first position is predefined on the basis of a position of a real loudspeaker of the audio playback unit.

Ein räumliches Klangempfinden des von der Audio-Wiedergabeeinheit erzeugten Schallsignals kann dabei durch die Berücksichtigung der Kopfform des Benutzers bei einer Simulation der Propagation des ersten externen Signals von einem insbesondere am Ort eines realen Lautsprechers der Audio-Wiedergabeeinheit positionierten ersten virtuellen Lautsprechers zur ersten lokalen Einheit nachempfunden werden. Gleichzeitig hat die Verwendung des ersten externen Signals, welches dem Hörgerät direkt bereitgestellt wird, anstatt eines real propagierenden Schallsignals der Audio-Wiedergabeeinheit den Vorteil, dass hierbei nicht noch zusätzlich auftretende Störgeräusche reduziert werden müssen, und zudem auch der oder die Eingangswandler des Hörgerätes so weit in ihrer Empfindlichkeit reduziert werden können, dass beispielsweise akustische Rückkopplungen und/oder andere Störgeräusche völlig unterdrückt werden.A spatial sound perception of the sound signal generated by the audio playback unit can be simulated by taking into account the shape of the user's head when simulating the propagation of the first external signal from a first virtual speaker positioned in particular at the location of a real speaker of the audio playback unit to the first local unit become. At the same time, the use of the first external signal, which is made available to the hearing aid directly, instead of a real propagating sound signal from the audio playback unit, has the advantage that additional noise that does not have to be reduced in this case, and also the input transducer or inputs of the hearing aid so far their sensitivity can be reduced, for example, that acoustic feedback and / or other interference noises are completely suppressed.

Bevorzugt wird anhand des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers und anhand der ersten Position eine erste kopfbezogene Transferfunktion insbesondere bezüglich der ersten Position bestimmt, wobei die Propagation des ersten externen Signals vom ersten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit des Hörgerätes zur Erzeugung des ersten virtuellen Raumsignals anhand der ersten kopfbezogenen Transferfunktion simuliert wird. Die erste kopfbezogene Transferfunktion ("head related transfer function", HRTF) ist hierbei die für eine Propagation eines Schallsignals von der ersten Position zur ersten lokalen Einheit relevante Transferfunktion, welche insbesondere auch mögliche, bei der Propagation auftretenden Abschattungseffekte durch den Kopf des Benutzers berücksichtigt, und dabei auf die spezielle Anatomie des Kopfes des Benutzers individuell abgestimmt ist.A first head-related transfer function, in particular with respect to the first position, is preferably determined on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the first position, the propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing device to generate the first virtual spatial signal is simulated using the first head-related transfer function. The first head-related transfer function (HRTF) is the transfer function relevant for the propagation of a sound signal from the first position to the first local unit, which in particular also takes into account possible shading effects caused by the user's head during propagation, and is individually tailored to the special anatomy of the user's head.

Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die HRTF ein individuell charakteristisches Muster an Resonanzen und mit deutlichen spektralen Maxima und scharf ausgeprägten spektralen Minima bildet, deren Frequenzgang jeweils in Abhängigkeit der Richtung einer Schallquelle variiert. Die Resonanzen werden hierbei in Resonanzräumen am Ohr gebildet, wobei die spektral wichtigsten Resonanzräume durch Concha, Fossa und Scapha gegeben sind. Die Frequenzen für die spektralen Minima und Maxima sowie der jeweils zugehörige Betragsfrequenzgang können anhand von Vermessungsdaten des Ohres, welche insbesondere Aufschluss über die besagten Resonanzräume liefern, über statistische Regressionsmodelle ermittelt werden. Für die statistischen Regressionsmodelle sind dazu bevorzugt von einer Mehrzahl an Personen geometrische Datensätze der Ohren zu erstellen sowie die richtungs- bzw. winkelaufgelösten HRTFs der Personen zu messen. Für die einzelnen spektralen Minima und Maxima lassen sich nun jeweils richtungsabhängig durch Regressionen Kurven ermitteln, in welchen geometrische Formparameter des Ohres als Koeffizienten auftreten, und durch welche das jeweilige spektrale Minimum oder Maximum für beliebige geometrische Formparameter interpoliert wird. Eine abschließende HRTF kann nun anhad der spektralen Minima und Maxima gebildet werden.It must be taken into account here that the HRTF forms an individually characteristic pattern of resonances and with clear spectral maxima and sharply defined spectral minima, the frequency response of which varies depending on the direction of a sound source. The resonances are in resonance rooms formed on the ear, whereby the spectrally most important resonance spaces are given by concha, fossa and scapha. The frequencies for the spectral minima and maxima as well as the respectively associated magnitude frequency response can be determined using statistical regression models on the basis of measurement data of the ear, which in particular provide information about the said resonance spaces. For the statistical regression models, geometric datasets of the ears of a large number of persons are preferably to be created and the directional or angle-resolved HRTFs of the persons are to be measured. For the individual spectral minima and maxima, curves can be determined depending on the direction by regression, in which geometric shape parameters of the ear appear as coefficients, and by which the respective spectral minimum or maximum is interpolated for any geometric shape parameters. A final HRTF can now be formed based on the spectral minima and maxima.

Zweckmäßigerweise wird der geometrische Datensatz für die Kopfform des Benutzers durch ein Mobiltelefon mittels einer Anzahl an Bildaufnahmen erzeugt, und für die Vorgabe an das Hörgerät übertragen. Hierbei ist einerseits insbesondere eine Verwendung eines gegebenen Standard-Protokolls zur Gesichtserkennung möglich, welches beispielsweise zu einer Erhöhung der Sicherheit im Mobiltelefon Anwendung findet. Andererseits kann die Erzeugung des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers auch durch eine eigenständige, hierfür eigens vorgesehene und eingerichtete Applikation auf dem Mobiltelefon erfolgen, welche dem Benutzer des Hörgerätes Instruktionen zur Aufnahme einer Anzahl, insbesondere einer Mehrzahl an Bildaufnahmen seines Kopfes und insbesondere seines Gesichts mit der Kamera des Mobiltelefons erteilt. Eine derartige eigenständige Applikation kann hierbei insbesondere auch auf die Daten eines Standard-Protokolls zur Gesichtserkennung im Rahmen der Sicherheitsmaßnahmen des Mobiltelefons zugreifen, um einen entsprechenden dort erzeugten geometrischen Datensatz zur Verwendung im Hörgerät entsprechend zu bearbeiten und/oder zu "rendern", damit die Daten des Standard-Protokolls zur Gesichtserkennung für eine Verwendung im Hörgerät kompatibel sind.The geometric data record for the head shape of the user is expediently generated by a mobile phone by means of a number of image recordings, and transmitted to the hearing aid for the specification. On the one hand, it is possible, in particular, to use a given standard protocol for facial recognition, which is used, for example, to increase security in the mobile phone. On the other hand, the generation of the geometric data record for the head shape of the user can also be carried out by an independent, specially provided and configured application on the mobile phone, which gives the user of the hearing aid instructions for taking a number, in particular a plurality, of images of his head and in particular his face issued with the camera of the mobile phone. Such an independent application can in particular also access the data of a standard protocol for facial recognition as part of the security measures of the mobile phone in order to appropriately edit and / or "render" a corresponding geometric data record generated there for use in the hearing aid, so that the data of the standard protocol for face recognition are compatible for use in the hearing aid.

Insbesondere können dabei, wenn anhand des geometrischen Datensatzes eine erste HRTF bestimmt wird, anhand derer die Propagation des ersten externen Signals vom ersten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit des Hörgerätes zur Erzeugung des ersten virtuellen Raumsignals simuliert wird, die spektral wichtigen Resonanzräume am Ohr des Benutzers, welche für die HRTF charakteristisch sind, anhand der Anzahl an Bildaufnahmen erkannt werden. Insbesondere kann somit durch ein Mobiltelefon wenigstens eine Bildaufnahme erzeugt werden, mittels derer ein Ohr des Benutzers zunächst detailliert vermessen werden kann, wobei die Vermessungsdaten dabei bevorzugt Aufschluss über die besagten Resonanzräume liefern. Bevorzugt können dabei anhand einer mittels des Mobiltelefons erzeugten Bildaufnahme auch weitere für die Propagation des Schalls in der unmittelbaren Umgebung des Kopfes relevante Informationen extrahiert werden, z.B. hinsichtlich der Kopfform und Krümmung der Wangen, der Stirn und des Kinns.In particular, if a first HRTF is determined on the basis of the geometric data set, on the basis of which the propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing aid for generating the first virtual spatial signal is simulated, the spectrally important resonance spaces at the user's ear which are characteristic of the HRTF can be recognized on the basis of the number of image recordings. In particular, a mobile phone can thus be used to generate at least one image by means of which an ear of the user can first be measured in detail, the measurement data preferably providing information about the said resonance spaces. Preferably, further information relevant to the propagation of the sound in the immediate vicinity of the head can also be extracted on the basis of an image recorded by means of the mobile telephone, e.g. regarding the shape and curvature of the cheeks, forehead and chin.

Anhand der geometrischen Information über diese Resonanzräume kann dann z.B. über statistische Regressionsmodelle anhand von geometrischen Datensätzen von einer Mehrzahl an Personen die richtungs- und/oder winkelaufgelöste HRTF für das zugehörige Ohr bestimmt werden. Ebenso ist eine vollständig eigenständige, frequenz- und/oder winkelabhängige numerische Simulation der Schall-Propagation unter Berücksichtigung der anhand der Bildaufnahmen vermessenen Ohrgeometrie und insbesondere der Resonanzräume möglich. Eine derartige Auswahl anhand eines statistischen Regressionsmodells, oder eine numerische Simulation der Schall-Propagation ist entweder auf dem Mobiltelefon selbst anhand einer entsprechenden Applikation möglich, welche im Fall des Regressionsmodells ggf. dazu eingerichtet ist, zusätzliche Daten aus einer entsprechenden, server-basierten Datenbank zu beziehen, welche die geometrischen Datensätze und die HRTFs der Personen betreffen, auf denen das statistische Regressionsmodell beruht.Based on the geometric information about these resonance spaces, e.g. Using statistical regression models based on geometric data records from a plurality of people, the directional and / or angle-resolved HRTF for the associated ear are determined. A completely independent, frequency and / or angle-dependent numerical simulation of the sound propagation is also possible, taking into account the ear geometry measured on the basis of the image recordings and in particular the resonance rooms. Such a selection based on a statistical regression model or a numerical simulation of the sound propagation is possible either on the mobile phone itself using a corresponding application, which in the case of the regression model may be set up to add additional data from a corresponding, server-based database which relate to the geometrical data sets and the HRTFs of the persons on which the statistical regression model is based.

Ebenso kann die Mehrzahl an Bildaufnahmen auch an einen zentralen Datenbank-Server oder einen Zentralrechner übertragen werden, z.B. über ein entsprechendes Internet-Übertragungsprotokoll. Ein Ermitteln der für die gesuchte HRTF des Benutzers relevanten Kurven kann dann anhand der oder jeder Bildaufnahme auf dem besagten Datenbank-Server durchgeführt werden, auf welchem für das statistische Regressionsmodell auch die entsprechenden geometrischen und HRFT-Daten anderer Personen hinterlegt sind, oder auf einem Zentralrechner mit entsprechender Sechenleistung numerisch simuliert werden.Likewise, the majority of image recordings can also be transmitted to a central database server or a central computer, for example via a corresponding Internet transmission protocol. A determination of the HRTF searched for Relevant curves of the user can then be carried out on the basis of the or each image recording on the said database server, on which the corresponding geometric and HRFT data of other persons are also stored for the statistical regression model, or can be numerically simulated on a central computer with the appropriate mental performance.

Günstigerweise werden ein zweites externes Signal bereitgestellt und eine zweite Position für einen zweiten virtuellen Lautsprecher vorgegeben, wobei anhand des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers und anhand der zweiten Position eine Propagation des zweiten externen Signals vom zweiten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit des Hörgerätes simuliert wird, und hierbei ein zweites virtuelles Raumsignal erzeugt wird, wobei das erste Wiedergabesignal anhand des zweiten virtuellen Raumsignals erzeugt wird. Bevorzugt wird das erste Wiedergabesignal durch eine ggf. gewichtete Überlagerung des ersten virtuellen Ramsignals mit dem zweiten virtuellen Raumsignal und ggf. weiteren Signalen erzeugt. Insbesondere gilt für das zweite externe Signal, den zweiten virtuellen Lautsprecher und das zweite virtuelle Raumsignal analog das bzgl. des ersten externen Signals bzw. des ersten virtuellen Lautsprechers bzw. des ersten virtuellen Raumsignals Beschriebene.A second external signal is advantageously provided and a second position is specified for a second virtual loudspeaker, a propagation of the second external signal from the second virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing aid being simulated on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the second position and a second virtual spatial signal is generated, the first reproduction signal being generated on the basis of the second virtual spatial signal. The first reproduction signal is preferably generated by a possibly weighted superimposition of the first virtual RAM signal with the second virtual spatial signal and possibly further signals. In particular, what has been described with respect to the first external signal or the first virtual loudspeaker or the first virtual room signal applies analogously to the second external signal, the second virtual loudspeaker and the second virtual room signal.

Die Einbindung eines zweiten externen Signals und eines zweiten virtuellen Lautsprechers erlaubt insbesondere die Anwendung der Erfindung auf solche externen Signale, welche von einer Audio-Wiedergabeeinheit mit wenigstens zwei Lautsprechern bereitgestellt werden, also z.B. von Stereo-Systemen, deren Lautsprecher voneinander beabstandet im Raum positioniert sind, oder von Surround-Systemen, welche nur ein zweikanaliges Stereo-Signal als erstes und zweites externes Signal bereitstellen. Insbesondere wird hierbei die zweite Position anhand einer Position eines der realen Lautsprecher der Audio-Wiedergabeeinheit vorgegeben.The integration of a second external signal and a second virtual loudspeaker allows, in particular, the application of the invention to such external signals which are provided by an audio playback unit with at least two loudspeakers, e.g. of stereo systems, the speakers of which are positioned at a distance from one another in the room, or of surround systems, which only provide a two-channel stereo signal as the first and second external signal. In particular, the second position is specified based on a position of one of the real loudspeakers of the audio playback unit.

Als vorteilhaft erweist es sich dabei zusätzlich, wenn ein drittes externes Signal bereitgestellt wird, wobei eine dritte Position für einen dritten virtuellen Lautsprecher vorgegeben wird, wobei anhand des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers und anhand der dritten Position eine Propagation des dritten externen Signals vom dritten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit des Hörgerätes simuliert wird, und hierbei ein drittes virtuelles Raumsignal erzeugt wird, wobei das erste Wiedergabesignal anhand des dritten virtuellen Raumsignals erzeugt wird. Bevorzugt wird das erste Wiedergabesignal durch eine ggf. gewichtete Überlagerung des ersten virtuellen Ramsignals mit dem zweiten virtuellen Raumsignal und dem dritten virtuellen Raumsignal, sowie ggf. mit weiteren Signalen erzeugt. Insbesondere gilt für das dritte externe Signal, den dritten virtuellen Lautsprecher und das dritte virtuelle Raumsignal analog das bzgl. des ersten externen Signals bzw. des ersten virtuellen Lautsprechers bzw. des ersten virtuellen Raumsignals Beschriebene.It also proves to be advantageous if a third external signal is provided, a third position being specified for a third virtual loudspeaker, using the geometric data set for the Head shape of the user and based on the third position, a propagation of the third external signal from the third virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing aid is simulated, and a third virtual room signal is generated, the first playback signal being generated on the basis of the third virtual room signal. The first reproduction signal is preferably generated by a possibly weighted superimposition of the first virtual RAM signal with the second virtual room signal and the third virtual room signal, and optionally with further signals. In particular, what has been described with respect to the first external signal or the first virtual speaker or the first virtual room signal applies analogously to the third external signal, the third virtual loudspeaker and the third virtual room signal.

Durch die Ausdehnung des Verfahrens auf ein drittes externes Signal und insbesondere auf ggf. noch weitere externe Signale und entsprechende virtuelle Lautsprecher mit ihren zugeordneten Positionen kann das Verfahren auch im Umfeld von Audio-Wiedergabeeinheiten mit mehr als zwei Lautsprechern eingesetzt werden, wie z.B. "echten" Surround-Systemen, wobei das erzielte Klangbild hierbei besonders realistisch nachempfunden werden kann. Jedes externe Signal, welches durch einen eigenen Lautsprecher der Audio-Wiedergabeeinheit wiedergegeben wird, wird hierbei eigens im Verfahren berücksichtigt, und seine Propagation für eine Erzeugung eines entsprechenden virtuellen Raumsignals herangezogen, welches insbesondere über die HRTF auch die Abschattungseffekte durch den Kopf des Benutzers des Hörgerätes berücksichtigt. Die Bereitstellung der externen Signale kann hierbei durch die Audio-Wiedergabeeinheit direkt erfolgen, indem z.B. die externen Signale durch Bluetooth oder ein anderes Streaming-Protokoll einerseits an die Lautsprecher übertragen werden, und hierbei auch vom Hörgerät empfangen werden können. Andererseits kann die Audio-Wiedergabeeinheit auch ein eigenes Übertragungssignal für Hörgeräte erzeugen, in welchem die für die Lautsprecher vorgesehenen externen Signale zusammengemischt sind ("downmix"). In diesem Fall können insbesondere die einzelnen Spuren aus dem besagten Übertragungssignal als externe Signale durch spezielle "Upmix"-Protokolle wiederhergestellt werden.By extending the method to a third external signal and in particular to possibly further external signals and corresponding virtual speakers with their assigned positions, the method can also be used in the environment of audio playback units with more than two speakers, such as "real" Surround systems, whereby the sound image achieved can be particularly realistically reproduced. Each external signal, which is reproduced by a separate loudspeaker of the audio playback unit, is specifically taken into account in the process, and its propagation is used to generate a corresponding virtual spatial signal, which, in particular via the HRTF, also has the shadowing effects caused by the head of the user of the hearing aid considered. The external signals can be provided directly by the audio playback unit, for example by the external signals being transmitted to the loudspeakers on the one hand by Bluetooth or another streaming protocol, and can also be received by the hearing aid. On the other hand, the audio playback unit can also generate its own transmission signal for hearing aids, in which the external signals provided for the loudspeakers are mixed together ("downmix"). In this case, in particular the individual tracks from said transmission signal can be restored as external signals using special "upmix" protocols.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, wobei anhand des geometrischen Datensatzes für die Kopfform des Benutzers und anhand der ersten Position eine Propagation des ersten externen Signals vom ersten virtuellen Lautsprecher zu einer zweiten lokalen Einheit des Hörgerätes simuliert, und hierbei ein weiteres virtuelles Raumsignal erzeugt wird, wobei anhand des weiteren virtuellen Raumsignals und insbesondere auch anhand eines vom zweiten externen Signal erzeugten, zusätzlichen virtuellen Raumsignals ein zweites Wiedergabesignal erzeugt wird, und wobei das zweite Wiedergabesignal durch einen zweiten Ausgangswandler in der zweiten lokalen Einheit des Hörgerätes wiedergegeben wird. Insbesondere gilt für das zweite Wiedergabesignal analog das bzgl. des ersten Wiedergabesignals Beschriebene. Das beschriebene Vorgehen erlaubt eine Einbindung von binauralen Hörgeräten, welche zwei lokale Einheiten umfassen, in das Verfahren, was für ein räumliches Klangempfinden besonders vorteilhaft ist.In an advantageous embodiment of the invention, a propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to a second local unit of the hearing aid is simulated on the basis of the geometric data record for the head shape of the user and on the basis of the first position, and a further virtual spatial signal is generated in the process , a second reproduction signal being generated on the basis of the further virtual spatial signal and in particular also on the basis of an additional virtual spatial signal generated by the second external signal, and the second reproduction signal being reproduced by a second output converter in the second local unit of the hearing device. In particular, what has been described with respect to the first reproduction signal applies analogously to the second reproduction signal. The procedure described allows binaural hearing aids, which comprise two local units, to be integrated into the method, which is particularly advantageous for a spatial perception of sound.

Bevorzugt werden hierbei für jedes externe Signal je zwei virtuelle Raumsignale erzeugt, wobei eines der beiden virtuellen Raumsignale der Propagation des betreffenden externen Signals vom zugeordneten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit entspricht, und das andere virtuelle Raumsignal der Propagation des betreffenden externen Signals vom zugeordneten virtuellen Lautsprecher zur zweiten lokalen Einheit entspricht. Bevorzugt wird das erste Wiedergabesignal dann anhand derjenigen virtuellen Raumsignale erzeugt, welche einer Propagation zur ersten lokalen Einheit entsprechen, und das zweite Wiedergabesignal anhand derjenigen virtuellen Raumsignale erzeugt, welche einer Propagation zur zweiten lokalen Einheit entsprechen.Two virtual room signals are preferably generated for each external signal, one of the two virtual room signals corresponding to the propagation of the relevant external signal from the assigned virtual speaker to the first local unit, and the other virtual room signal corresponding to the propagation of the relevant external signal from the assigned virtual speaker corresponds to the second local unit. The first reproduction signal is then preferably generated on the basis of those virtual spatial signals which correspond to a propagation to the first local unit, and the second reproduction signal is generated on the basis of those virtual spatial signals which correspond to a propagation to the second local unit.

Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn für die Vorgabe der ersten Position und insbesondere aller weiteren relevanten Positionen eine Kopfbewegung des Benutzers des Hörgerätes erfasst wird. Die Erfassung kann hierbei z.B. anhand eines Bewegungs- und/oder Beschleunigungssensors im Hörgerät, insbesondere in der ersten lokalen Einheit des Hörgerätes erfolgen. Bevorzugt wird hierbei eine Ausgangsposition für die erste Position als Referenz vorgegeben, und die erste Position anhand der erfassten Kopfbewegungen bzgl. dieser Referenz aktualisiert. Insbesondere können in diesem Fall vorgegebene Ausgangspositionen den realen Lautsprecher-Positionen der Audio-Wiedergabeeinheit entsprechen, welche die externen Signale bereitstellt.It proves to be further advantageous if a head movement of the user of the hearing aid is detected for the predefinition of the first position and in particular all further relevant positions. The detection can take place, for example, using a motion and / or acceleration sensor in the hearing device, in particular in the first local unit of the hearing device. In this case, a starting position for the first position is preferably specified as a reference, and the first position is updated on the basis of the detected head movements with respect to this reference. In this case, in particular, predetermined starting positions can match the real one Speaker positions correspond to the audio playback unit which provides the external signals.

Die Vorgabe der Ausgansposition kann dabei manuell erfolgen, oder z.B. auch über einen Kalibrierungsvorgang, insbesondere anhand der Eingangswandler des Hörgerätes, unter Bewertung der einzelnen von den Lautsprechern der Audio-Wiedergabeeinheit erzeugten Schallsignale. In diesem Zusammenhang hat eine Vorgabe der ersten Position anhand der Kopfbewegung des Benutzers den Vorteil, dass sich das Klangbild der Kopfbewegung des Benutzers anpasst, und z.B. bei einer Drehung nach rechts die bei realen Schallsignalen auftretende Änderung der Abschattungseffekte über eine Änderung der Positionen der virtuellen Lautsprecher berücksichtigt werden kann. Das Resultat ist ein Klangbild, in welchem der vom Benutzer gehörte Schall genau seinen Körperbewegungen entspricht.The starting position can be specified manually, or e.g. also via a calibration process, in particular on the basis of the input transducers of the hearing aid, by evaluating the individual sound signals generated by the loudspeakers of the audio playback unit. In this context, a specification of the first position based on the user's head movement has the advantage that the sound pattern adapts to the user's head movement, and e.g. in the case of a rotation to the right, the change in the shading effects which occur in the case of real sound signals can be taken into account by changing the positions of the virtual loudspeakers. The result is a sound image in which the sound heard by the user corresponds exactly to his body movements.

Insbesondere erweist es sich hierbei als vorteilhaft, wenn eine Propagation des ersten externen Signals vom ersten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit des Hörgerätes anhand einer HRTF simuliert wird, und so das erste virtuelle Raumsignal erzeugt wird. Eine HRTF erlaubt hierbei einen frequenz- und winkelabhängigen Aufschluss über die Propagation eines Schallsignals insbesondere in der unmittelbaren Umgebung des Ohres und über den Einfluss der einzelnen Resonanzräume am Ohr auf die Propagation.In particular, it proves to be advantageous if a propagation of the first external signal from the first virtual loudspeaker to the first local unit of the hearing device is simulated using an HRTF, and the first virtual room signal is thus generated. An HRTF allows frequency and angle-dependent information about the propagation of a sound signal, especially in the immediate vicinity of the ear and about the influence of the individual resonance spaces on the ear on the propagation.

Zweckmäßigerweise wird als erstes externes Signal ein erster Kanal eines mehrkanaligen Surround-Signals bereitgestellt. Insbesondere werden die weiteren Kanäle des Surround-Signals als weitere externe Signale bereitgestellt. Die Anwendung des Verfahrens ist zur Verbesserung des räumlichen Klangempfindens von gestreamten Sourround-Signalen besonders vorteilhaft.A first channel of a multichannel surround signal is expediently provided as the first external signal. In particular, the further channels of the surround signal are provided as further external signals. The application of the method is particularly advantageous for improving the spatial sound perception of streamed surround signals.

Bevorzugt wird hierbei der erste Kanal des mehrkanaligen Surround-Signals durch eine direkte Übertragung an das Hörgerät bereitgestellt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn im Surround-System die Übertragung der durch die jeweiligen Lautsprecher wiederzugebenden Signale drahtlos, z.B. über Bluetooth oder ähnliche Streaming-Protokolle erfolgt. In diesem Fall müssen für die Einbindung des Hörgerätes die externen Signale nicht zusätzlich erzeugt werden, sondern können einfach als die entsprechenden Kanäle des Streaming-Signals abgegriffen werden.In this case, the first channel of the multichannel surround signal is preferably provided by a direct transmission to the hearing aid. This is particularly advantageous if the signals to be reproduced by the respective loudspeakers are transmitted wirelessly in the surround system, for example via Bluetooth or similar streaming protocols. In this case you have to do the integration of the hearing aid, the external signals are not additionally generated, but can simply be tapped as the corresponding channels of the streaming signal.

Alternativ dazu wird ein Stereo-Signal oder ein Mono-Signal an das Hörgerät übertragen, wobei der erste Kanal des mehrkanaligen Surround-Signals aus dem Stereo-Signal bzw. aus dem Mono-Signal durch eine Vorverarbeitung im Hörgerät bereitgestellt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Übertragung der einzelnen Kanäle des Surround-Systems als externe Signale nicht vorgesehen oder gar technisch nicht möglich ist. In diesem Fall können die externen Signale durch eine Vorverarbeitung, welche insbesondere in einem Upmix bestehen kann, aus dem Stereo-Signal gewonnen werden.Alternatively, a stereo signal or a mono signal is transmitted to the hearing device, the first channel of the multichannel surround signal being made available from the stereo signal or from the mono signal by preprocessing in the hearing device. This is particularly advantageous if transmission of the individual channels of the surround system as external signals is not provided or is not technically possible. In this case, the external signals can be obtained from the stereo signal by preprocessing, which can consist in particular of an upmix.

Die Erfindung nennt weiter ein Hörgerät mit wenigstens einer lokalen Einheit, welches zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Insbesondere ist hierbei die lokale Einheit dazu eingerichtet, eine Anzahl an externen Signalen zu empfangen und die darin enthaltene akustische Information zu dekodieren, sowie anhand von einer entsprechenden Anzahl an Positionen für jedes der externen Signale ein virtuelles Raumsignal zu erzeugen, und aus den virtuellen Raumsignalen ein Wiedergabesignal zu erzeugen und wiederzugeben. Die für das Verfahren und für seine Weiterbildungen angegebenen Vorteile können dabei sinngemäß auf das Hörgerät übertragen werden.The invention further specifies a hearing aid with at least one local unit, which is set up to carry out the above-described method. In particular, the local unit is set up to receive a number of external signals and to decode the acoustic information contained therein, and to generate a virtual spatial signal for each of the external signals on the basis of a corresponding number of positions, and to use the virtual spatial signals Generate playback signal and play. The advantages specified for the method and for its further developments can be analogously transferred to the hearing aid.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1
in einer Draufsicht ein Hörgerät mit zwei lokalen Einheiten, welches von seinem Benutzer in einem Surround-System genutzt wird,
Fig. 2
in einem Blockdiagramm ein Verfahren zur Erzeugung zweier Wiedergabesignale für das Hörgerät 4 nach Figur 1, und
Fig. 3
schematisch einen Querschnitt durch einen geometrischen Datensatz für eine Kopfform des Benutzers des Hörgerätes nach Figur 1.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to drawings. Each shows schematically:
Fig. 1
a top view of a hearing aid with two local units, which is used by its user in a surround system,
Fig. 2
in a block diagram a method for generating two playback signals for the hearing aid 4 Figure 1 , and
Fig. 3
schematically shows a cross section through a geometric data set for a head shape of the user of the hearing aid Figure 1 ,

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are given the same reference numerals in all figures.

In Figur 1 sind schematisch in einer Draufsicht eine erste lokale Einheit 1 und eine zweite lokale Einheit 2 eines Hörgerätes 4 dargestellt. Die erste lokale Einheit 1 und die zweite lokale Einheit 2 sind dabei von einem Benutzer 6 des Hörgerätes 4 jeweils am linken bzw. am rechten Ohr zu tragen. Der Benutzer 6, welcher das Hörgerät 4 trägt, ist nun von einem Surround-System 8 umgeben, welches einen frontalen Lautsprecher 10, einen vorderen linken Lautsprecher 12 einen vorderen rechten Lautsprecher 14, einen hinteren linken Lautsprecher 16 und einen hinteren rechten Lautsprecher 18 umfasst. Für ein besseres räumliches Klangbild geben die einzelnen Lautsprecher 10 bis 18 hierbei unterschiedliche Eingangssignale wieder, welche von einer Zentraleinheit 19, die direkt am frontalen Lautsprecher 10 angeordnet ist, bereitgestellt werden. Der frontale Lautsprecher 10 erhält somit von der Zentraleinheit 19 ein frontales Ausgabesignal 20, der vordere linke Lautsprecher 12 erhält von der Zentraleinheit 19 ein vorderes linkes Ausgabesignal 22, der vordere rechte Lautsprecher 14 erhält ein vorderes rechtes Ausgabesignal 24, der hintere linke Lautsprecher 16 erhält ein hinteres linkes Ausgabesignal 26, und der hintere rechte Lautsprecher 18 erhält ein hinteres rechtes Ausgabesignal 28.In Figure 1 A first local unit 1 and a second local unit 2 of a hearing device 4 are shown schematically in a top view. The first local unit 1 and the second local unit 2 are to be worn by a user 6 of the hearing device 4 on the left and right ear, respectively. The user 6, who wears the hearing aid 4, is now surrounded by a surround system 8, which comprises a front speaker 10, a front left speaker 12, a front right speaker 14, a rear left speaker 16 and a rear right speaker 18. For a better spatial sound image, the individual loudspeakers 10 to 18 reproduce different input signals, which are provided by a central unit 19 which is arranged directly on the front loudspeaker 10. The front loudspeaker 10 thus receives a frontal output signal 20 from the central unit 19, the front left loudspeaker 12 receives a front left output signal 22 from the central unit 19, the front right loudspeaker 14 receives a front right output signal 24, the rear left loudspeaker 16 receives a rear left output signal 26, and the rear right speaker 18 receives a rear right output signal 28.

Die Ausgabesignale 20 bis 28 werden nun über ein entsprechendes Streaming-Protokoll als externe Signale jeweils an die erste lokale Einheit 1, und an die zweite lokale Einheit 2 des Hörgerätes 4 übertragen. Die Datenübertragung selbst erfolgt hierbei durch die Zentraleinheit 19, kann jedoch bei einer entsprechenden Einrichtung der Lautsprecher 10 bis 18 auch über die Lautsprecher 10 bis 18 selbst erfolgen, welche jeweils ihr eigenes Ausgabesignal 20 bis 28 an die erste lokale Einheit 1, und an die zweite lokale Einheit 2 übertragen.The output signals 20 to 28 are now transmitted via a corresponding streaming protocol as external signals to the first local unit 1 and to the second local unit 2 of the hearing device 4. The data transmission itself is carried out by the central unit 19, but can also be carried out by the loudspeakers 10 to 18 itself, provided that the loudspeakers 10 to 18 are set up accordingly, each of which sends its own output signal 20 to 28 to the first local unit 1 and to the second local unit 2 transmitted.

Das frontale Ausgabesignal 20 geht somit als ein erstes externes Signal in die erste lokale Einheit 1 ein, das vordere linke Ausgabesignal 22 als ein zweites externes Ausgabesignal, dass vordere rechte Ausgabesignal 24 als ein drittes externes Signal usw. In die zweite lokale Einheit gehen die besagten Ausgabesignale 20 bis 28 ebenfalls als ein erstes bzw. ein zweites bzw. ein drittes externes Signal ein.The frontal output signal 20 thus enters the first local unit 1 as a first external signal, the front left output signal 22 as a second external output signal, the front right output signal 24 as a third external signal, etc. The said local unit goes into the second local unit Output signals 20 to 28 also as a first or a second or a third external signal.

Die externen Signal 20 bis 28 werden nun in den beiden lokalen Einheiten 1, 2 jeweils derart verarbeitet, dass dadurch für den Benutzer 6 ein realistisches räumliches Hörempfinden, wie es bei einem realen Höhen im Surround-System 8 der Fall wäre, erzeugt wird.The external signals 20 to 28 are now processed in each of the two local units 1, 2 in such a way that a realistic spatial hearing sensation is generated for the user 6, as would be the case at a real treble in the surround system 8.

Dies ist schematisch und beispielhaft für die erste lokale Einheit 1 beschrieben. Dem Hörgerät 4 werden dabei Informationen über die Positionen der Lautsprecher 10 bis 18 bereitgestellt. Dies kann einerseits über eine direkte Übermittlung einer Positionsinformation vom jeweiligen Lautsprecher 10 bis 18 an die jeweilige lokale Einheit 1, 2 erfolgen, oder auch über eine entsprechende Benutzereingabe. In der ersten lokalen Einheit 1 liegen nun somit die erste Position 30, die zweite Position 32, die dritte Position 34, die dritte Position 36 und die fünfte Position 38 des frontalen Lautsprechers 10, des vorderen linken Lautsprecher 12, des vorderen rechten Lautsprechers 14, des hinteren linken Lautsprechers 16 bzw. des hinteren rechten Lautsprechers 18 vor. Für jede der Positionen 30 bis 38 wird zudem in der ersten lokalen Einheit 1 eine jeweilige kopfbezogene Transferfunktion für eine Propagation eines Schallsignals vom entsprechenden Lautsprecher 10 bis 18 zur ersten lokalen Einheit 1 bereitgestellt. Anhand der entsprechenden kopfbezogene Transferfunktion, wird nun berechnet, wie ein Schallsignal, welches durch das erste externes Signal 20 (welches dem frontalen Ausgabesignal 20 entspricht) von einem an der ersten Position 30 positionierten Lautsprecher erzeugt werden würde, zur ersten lokalen Einheit 1 propagiert, und dabei insbesondere durch den Kopf des Benutzers 6 abgeschaltet wird. Hierbei wird ein noch zu beschreibender des virtuelles Raumsignal erzeugt, anhand dessen ein Wiedergabesignal für die erste lokale Einheit 1 erzeugt wird. In dieses Wiedergabesignal der ersten lokalen Einheit 1 gehen auch die den anderen Ausgabesignalen 22 bis 28 bzw. den verbleibenden Lautsprechern 12 bis 18 entsprechenden virtuellen Raumsignale mit ein.This is described schematically and as an example for the first local unit 1. The hearing aid 4 is provided with information about the positions of the loudspeakers 10 to 18. This can be done on the one hand via a direct transmission of position information from the respective loudspeaker 10 to 18 to the respective local unit 1, 2, or also via a corresponding user input. The first local unit 1 now contains the first position 30, the second position 32, the third position 34, the third position 36 and the fifth position 38 of the front loudspeaker 10, of the front left loudspeaker 12, of the front right loudspeaker 14, the rear left speaker 16 and the rear right speaker 18 in front. For each of the positions 30 to 38, a respective head-related transfer function for propagating a sound signal from the corresponding loudspeaker 10 to 18 to the first local unit 1 is also provided in the first local unit 1. Using the corresponding head-related transfer function, it is now calculated how a sound signal, which would be generated by the first external signal 20 (which corresponds to the frontal output signal 20) from a loudspeaker positioned at the first position 30, is propagated to the first local unit 1, and is switched off in particular by the head of the user 6. In this case, a virtual room signal to be described is generated, on the basis of which a reproduction signal for the first local unit 1 is generated. The other output signals 22 to 28 or the remaining ones also go into this reproduction signal of the first local unit 1 Speakers 12 to 18 corresponding virtual room signals.

In Figur 2 ist schematisch in einem Blockdiagramm ein Verfahren zur Erzeugung eines ersten Wiedergabesignals 40 und eines zweiten Wiedergabesignals 42 für das Hörgerät 4 nach Figur 1 dargestellt. Die Ausgabesignale 20 bis 28, welche dabei jeweils als externe Signale an die erste lokale Einheit 1, und an die zweite lokale Einheit 2 übertragen werden, werden hierbei jeweils zunächst mit einer HRTF 44 gefiltert. Die HRTF 44a entspricht hierbei der Propagation eines Schallsignals, welches an der ersten Position 30 durch einen dem frontalen Lautsprecher 10 entsprechenden virtuellen Lautsprecher erzeugt wurde, zur ersten lokalen Einheit 1. Vergleichbares gilt für die anderen HRTFs 44b bis j hinsichtlich der Propagation eines Schallsignals von der zweiten bis fünften Position 32 bis 38 zur ersten lokalen Einheit 1 bzw. von der ersten bis fünften Position 30 bis 38 zur zweiten lokalen Einheit 2.In Figure 2 is a block diagram of a method for generating a first playback signal 40 and a second playback signal 42 for the hearing aid 4 according to FIG Figure 1 shown. The output signals 20 to 28, which are each transmitted as external signals to the first local unit 1 and to the second local unit 2, are first of all filtered using an HRTF 44. The HRTF 44a corresponds to the propagation of a sound signal, which was generated at the first position 30 by a virtual loudspeaker corresponding to the frontal loudspeaker 10, to the first local unit 1. The same applies to the other HRTFs 44b to j with regard to the propagation of a sound signal from the second to fifth positions 32 to 38 to the first local unit 1 or from first to fifth positions 30 to 38 to the second local unit 2.

Das dem frontalen Ausgabesignal 20 entsprechende erste externe Signal wird nun mit der HRTF 44a gefiltert, und hierbei ein erstes virtuelles Raumsignal 46 erzeugt. Entsprechend wird das dem vorderen linken Ausgabesignal 22 entsprechende zweite externes Signal mit der HRTF 44b gefiltert, und dabei ein zweites virtuelles Raumsignal 48 erzeugt. In vergleichbarer Weise wird. Aus dem dritten externen Signal, welches dem vorderen rechten Ausgabesignal 24 entspricht, ein drittes virtuelles Raumsignal 50 erzeugt usw. Die fünf virtuellen Raumsignale 46 bis 54 werden nun - gegebenenfalls unter einer entsprechenden Gewichtung - zum ersten Wiedergabesignal 40 zusammengefasst. Das erste Wiedergabesignal 40 wird durch einen ersten Ausgangswandler 56 in der ersten lokalen Einheit 1 des Hörgerätes 4 für den Benutzer 6 wiedergegeben.The first external signal corresponding to the frontal output signal 20 is now filtered with the HRTF 44a, and a first virtual room signal 46 is generated here. Accordingly, the second external signal corresponding to the front left output signal 22 is filtered with the HRTF 44b, and a second virtual room signal 48 is generated in the process. In a similar way. A third virtual room signal 50 is generated from the third external signal, which corresponds to the front right output signal 24, etc. The five virtual room signals 46 to 54 are now combined to form the first playback signal 40, if appropriate with a corresponding weighting. The first reproduction signal 40 is reproduced for the user 6 by a first output converter 56 in the first local unit 1 of the hearing device 4.

In vergleichbarer Weise wird das zweite Wiedergabesignal erzeugt, und durch einen zweiten Ausgangswandler 58 in der zweiten lokalen Einheit 2 des Hörgerätes 4 an den Benutzer 6 wiedergegeben. Bei der Erzeugung des zweiten Wiedergabesignals 42 wird insbesondere das dem frontalen Ausgabesignal 20 entsprechende erste externe Signal mit der HRTF 44f gefiltert, welche einer Propagation eines Schallsignals von einem an der ersten Position 30 positionierten virtuellen Lautsprecher zur zweiten lokalen Einheit 2 entspricht. Hierbei wird insbesondere ein weiteres virtuelles Raumsignal 60 erzeugt, welches zusammen mit den anderen virtuellen Raumsignalen 62 bis 68 zur Bildung des zweiten Wiedergabesignals 42 verwendet wird.The second reproduction signal is generated in a comparable manner and is reproduced to the user 6 by a second output converter 58 in the second local unit 2 of the hearing device 4. When generating the second playback signal 42, the first external signal corresponding to the frontal output signal 20 is filtered with the HRTF 44f, which is a propagation corresponds to a sound signal from a virtual loudspeaker positioned at the first position 30 to the second local unit 2. In this case, in particular a further virtual spatial signal 60 is generated, which is used together with the other virtual spatial signals 62 to 68 to form the second reproduction signal 42.

In Figur 3 ist schematisch ein Querschnitt durch einen geometrischen Datensatz 70 für eine Kopfform des Benutzers 6 des Hörgerätes 4 nach Figur 1 dargestellt. Die Schnittebene liegt hierbei transversal in Höhe der Ohren 72, 73 und der Nase 74 des Benutzers 6. Gut zu erkennen ist hierbei, dass ein Schallsignal, welches von einem an der ersten Position 30 angeordneten Lautsprecher erzeugt wird, infolge der Symmetrie nahezu in gleicher Weise zum linken Ohr 72 wie auch zum rechten Ohr 73 propagieren kann. Aus diesem Grund unterscheiden sich die mittels der entsprechenden HRTF erzeugten virtuellen Raumsignale 46, 60 bezüglich der ersten Position 30 nach Figur 2 nicht wesentlich voneinander. Für ein Schallsignal, welches von einem an der zweiten Position 32 angeordneten Lautsprecher erzeugt wird, ist dies infolge der Abschattung durch die Nase 74, welcher bei der Propagation zum rechten Ohr 73 erfolgt bereits nicht mehr der Fall. Die entsprechenden virtuellen Raumsignale, die dabei in das erste bzw. zweite Wiedergabesignal 40 bzw. 42 eingehen, sind somit unterschiedlich. Ein Schallsignal, welches von einem an der vierten Position 36 angeordneten Lautsprecher erzeugt wird, wird auch schon bei der Propagation zum linken Ohr 72 durch die Ohrmuschel abgeschaltet. Die Abschattungseffekte der Ohren 72, 73 und der Nase sind hierbei in erheblichem Maße von den anatomischen Gegebenheiten des Benutzers 6 abhängig. Dies ist umso mehr der Fall, wenn für eine Vorgabe der Position der virtuellen Lautsprecher, bezüglich derer die virtuellen Raumsignale nach Figur 2 zur Erzeugung sind, auch Kopfbewegungen des Benutzers 6 relativ zu den physikalischen Lautsprechern 10 bis 18 des Surround-Systems 8 erfasst werden.In Figure 3 is a schematic cross section through a geometric data set 70 for a head shape of the user 6 of the hearing aid 4 according to Figure 1 shown. The section plane lies transversely at the level of the ears 72, 73 and the nose 74 of the user 6. It can be clearly seen here that, due to the symmetry, a sound signal which is generated by a loudspeaker arranged at the first position 30 is almost the same can propagate to the left ear 72 as well as to the right ear 73. For this reason, the virtual spatial signals 46, 60 generated by means of the corresponding HRTF differ with respect to the first position 30 Figure 2 not essential from each other. For a sound signal which is generated by a loudspeaker arranged at the second position 32, this is no longer the case as a result of the shading by the nose 74, which occurs when it is propagated to the right ear 73. The corresponding virtual spatial signals that are included in the first and second reproduction signals 40 and 42 are therefore different. A sound signal, which is generated by a loudspeaker arranged at the fourth position 36, is also switched off by the auricle during propagation to the left ear 72. The shadowing effects of the ears 72, 73 and the nose depend to a considerable extent on the anatomical conditions of the user 6. This is all the more the case when the virtual loudspeakers for which the virtual spatial signals relate to a predefined position Figure 2 to generate, head movements of the user 6 relative to the physical speakers 10 to 18 of the surround system 8 are also detected.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not restricted by this embodiment. Other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
erste lokale Einheitfirst local unit
22
zweite lokale Einheitsecond local unit
44
Hörgeräthearing Aid
66
Benutzeruser
88th
Surround-SystemSurround System
1010
frontaler Lautsprecherfrontal speaker
1212
vorderer linker Lautsprecherfront left speaker
1414
vorderer rechter Lautsprecherfront right speaker
1616
hinterer linker Lautsprecherrear left speaker
1818
hinterer rechter Lautsprecherrear right speaker
1919
Zentraleinheitcentral processing unit
2020
frontales Ausgabesignal, erstes externes Signalfrontal output signal, first external signal
2222
vorderes linkes Ausgabesignal, zweites externes Signalfront left output signal, second external signal
2424
vorderes rechtes Ausgabesignal, drittes externes Signalfront right output signal, third external signal
2626
hinteres linkes Ausgabesignalrear left output signal
2828
hinteres rechtes Ausgabesignalrear right output signal
3030
erste Positionfirst position
3232
zweite Positionsecond position
3434
dritte Positionthird position
3636
vierte Positionfourth position
3838
fünfte Positionfifth position
4040
erstes Wiedergabesignalfirst playback signal
4242
zweites Wiedergabesignalsecond playback signal
44a-j44a-j
HRTF (kopfbezogene Transferfunktion)HRTF (head-related transfer function)
4646
erstes virtuelles Raumsignalfirst virtual room signal
4848
zweites virtuelles Raumsignalsecond virtual room signal
5050
drittes virtuelles Raumsignalthird virtual room signal
5252
viertes virtuelles Raumsignalfourth virtual room signal
5454
fünftes virtuelles Raumsignalfifth virtual room signal
5656
erster Ausgangswandlerfirst output converter
5858
zweiter Ausgangswandlersecond output converter
6060
weiteres virtuelles Raumsignalanother virtual room signal
62-6862-68
andere virtuelle Raumsignaleother virtual room signals
7070
geometrischer Datensatzgeometric data set
7272
Ohr (links)Ear (left)
7373
Ohr (rechts)Ear (right)
7474
Nasenose

Claims (11)

Verfahren zur Audio-Wiedergabe in einem Hörgerät (4),
wobei ein erstes externes Signal (20) bereitgestellt wird,
wobei ein geometrischer Datensatz (70) für eine Kopfform eines Benutzers (6) des Hörgerätes (4) vorgegeben wird,
wobei eine erste Position (30) für einen ersten virtuellen Lautsprecher vorgegeben wird,
wobei anhand des geometrischen Datensatzes (70) für die Kopfform des Benutzers (6) und anhand der ersten Position (30) eine Propagation des ersten externen Signals (20) vom ersten virtuellen Lautsprecher zu einer ersten lokalen Einheit (1) des Hörgerätes (4) simuliert wird, und hierbei ein erstes virtuelles Raumsignal (46) erzeugt wird,
wobei anhand des ersten virtuellen Raumsignals (46) ein erstes Wiedergabesignal (40) erzeugt wird, und
wobei das erste Wiedergabesignal (40) durch einen ersten Ausgangswandler (56) in der ersten lokalen Einheit (1) des Hörgerätes (4) wiedergegeben wird.Method for audio playback in a hearing aid (4),
a first external signal (20) being provided,
wherein a geometric data set (70) for a head shape of a user (6) of the hearing device (4) is specified,
a first position (30) being specified for a first virtual loudspeaker,
whereby the first external signal (20) is propagated from the first virtual loudspeaker to a first local unit (1) of the hearing aid (4) based on the geometric data record (70) for the head shape of the user (6) and based on the first position (30). is simulated and a first virtual spatial signal (46) is generated,
wherein a first reproduction signal (40) is generated on the basis of the first virtual spatial signal (46), and
wherein the first reproduction signal (40) is reproduced by a first output converter (56) in the first local unit (1) of the hearing device (4). Verfahren nach Anspruch 1,
wobei anhand des geometrischen Datensatzes (70) für die Kopfform des Benutzers (6) und anhand der ersten Position (30) eine erste kopfbezogene Transferfunktion (44a) bestimmt wird, und
wobei die Propagation des ersten externen Signals (20) vom ersten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit (1) des Hörgerätes (4) zur Erzeugung des ersten virtuellen Raumsignals (46) anhand der ersten kopfbezogengen Transferfunktion (44a) simuliert wird.Method according to claim 1,
a first head-related transfer function (44a) is determined on the basis of the geometric data record (70) for the head shape of the user (6) and on the basis of the first position (30), and
wherein the propagation of the first external signal (20) from the first virtual loudspeaker to the first local unit (1) of the hearing device (4) for generating the first virtual room signal (46) is simulated using the first head-related transfer function (44a). Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
wobei der geometrische Datensatz (70) für die Kopfform des Benutzers (6) durch ein Mobiltelefon mittels einer Anzahl an Bildaufnahmen erzeugt wird, und
zur Vorgabe an das Hörgerät (4) übertragen wird.Method according to claim 1 or claim 2,
wherein the geometric data set (70) for the head shape of the user (6) is generated by a mobile phone using a number of image recordings, and
is transmitted to the hearing aid (4) for specification. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein zweites externes Signal (22) bereitgestellt wird,
wobei eine zweite Position (32) für einen zweiten virtuellen Lautsprecher vorgegeben wird,
wobei anhand des geometrischen Datensatzes (70) für die Kopfform des Benutzers (6) und anhand der zweiten Position (32) eine Propagation des zweiten externen Signals (22) vom zweiten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit (1) des Hörgerätes (4) simuliert wird, und hierbei ein zweites virtuelles Raumsignal (48) erzeugt wird,
wobei das erste Wiedergabesignal (40) anhand des zweiten virtuellen Raumsignals (48) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims,
a second external signal (22) being provided,
a second position (32) being specified for a second virtual loudspeaker,
wherein using the geometric data set (70) for the head shape of the user (6) and using the second position (32) a propagation of the second external signal (22) from the second virtual loudspeaker to the first local unit (1) of the hearing aid (4) is simulated and a second virtual spatial signal (48) is generated,
wherein the first reproduction signal (40) is generated on the basis of the second virtual spatial signal (48). Verfahren nach Anspruch 4,
wobei ein drittes externes Signal (24) bereitgestellt wird,
wobei eine dritte Position (34) für einen dritten virtuellen Lautsprecher vorgegeben wird,
wobei anhand des geometrischen Datensatzes (70) für die Kopfform des Benutzers (6) und anhand der dritten Position (34) eine Propagation des dritten externen Signals (24) vom dritten virtuellen Lautsprecher zur ersten lokalen Einheit (1) des Hörgerätes (4) simuliert wird, und hierbei ein dritten virtuelles Raumsignal (50) erzeugt wird,
wobei das erste Wiedergabesignal (40) anhand des dritten virtuellen Raumsignals (50) erzeugt wird.Method according to claim 4,
wherein a third external signal (24) is provided,
a third position (34) being specified for a third virtual loudspeaker,
wherein the propagation of the third external signal (24) from the third virtual loudspeaker to the first local unit (1) of the hearing aid (4) is simulated on the basis of the geometric data record (70) for the head shape of the user (6) and on the basis of the third position (34) and a third virtual spatial signal (50) is generated,
wherein the first reproduction signal (40) is generated on the basis of the third virtual spatial signal (50). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei anhand des geometrischen Datensatzes (70) für die Kopfform des Benutzers (6) und anhand der ersten Position (30) eine Propagation des ersten externen Signals (20) vom ersten virtuellen Lautsprecher zu einer zweiten lokalen Einheit (2) des Hörgerätes (4) simuliert wird, und hierbei ein weiteres virtuelles Raumsignal (60) erzeugt wird,
wobei anhand des weiteren virtuellen Raumsignals (60) ein zweites Wiedergabesignal (42) erzeugt wird, und
wobei das zweite Wiedergabesignal (42) durch einen zweiten Ausgangswandler (58) in der zweiten lokalen Einheit (2) des Hörgerätes (4) wiedergegeben wird.Method according to one of the preceding claims,
whereby the first external signal (20) is propagated from the first virtual loudspeaker to a second local unit (2) of the hearing aid (4) on the basis of the geometric data record (70) for the head shape of the user (6) and on the basis of the first position (30). is simulated and a further virtual spatial signal (60) is generated,
wherein a second reproduction signal (42) is generated on the basis of the further virtual spatial signal (60), and
wherein the second reproduction signal (42) is reproduced by a second output converter (58) in the second local unit (2) of the hearing device (4). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei für die Vorgabe der ersten Position (30) eine Kopfbewegung des Benutzers (6) des Hörgerätes (4) erfasst wird.Method according to one of the preceding claims,
wherein a head movement of the user (6) of the hearing device (4) is recorded for the specification of the first position (30). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei als erstes externes Signal (20) ein erster Kanal eines mehrkanaligen Surround-Signals bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims,
wherein a first channel of a multichannel surround signal is provided as the first external signal (20). Verfahren nach Anspruch 8,
wobei der erste Kanal des mehrkanaligen Surround-Signals durch eine direkte Übertragung an das Hörgerät (4) bereitgestellt wird.A method according to claim 8,
wherein the first channel of the multi-channel surround signal is provided by a direct transmission to the hearing device (4). Verfahren nach Anspruch 8,
wobei ein Stereo-Signal oder ein Mono-Signal an das Hörgerät (4) übertragen wird, und
wobei der erste Kanal des mehrkanaligen Surround-Signals aus dem Stereo-Signal bzw. aus dem Mono-Signal durch eine Vorverarbeitung im Hörgerät (4) bereitgestellt wird.A method according to claim 8,
wherein a stereo signal or a mono signal is transmitted to the hearing aid (4), and
the first channel of the multichannel surround signal from the stereo signal or from the mono signal being provided by preprocessing in the hearing device (4). Hörgerät (4) mit wenigstens einer lokalen Einheit (1, 2), welches zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.Hearing aid (4) with at least one local unit (1, 2), which is set up to carry out the method according to one of the preceding claims.
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